JPH10317885A - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
- Publication number
- JPH10317885A JPH10317885A JP14869197A JP14869197A JPH10317885A JP H10317885 A JPH10317885 A JP H10317885A JP 14869197 A JP14869197 A JP 14869197A JP 14869197 A JP14869197 A JP 14869197A JP H10317885 A JPH10317885 A JP H10317885A
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- Japan
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- section
- cutter
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成で矩形断面のトンネルを掘削する
ことができるシールド掘進機を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 外部からの荷重に対して内部を保護する
矩形断面の外殻部１０と、外殻部１０の前部にて円形断
面の掘削を行うカッタヘッド２０と、カッタヘッド２０
の外周と外殻部１０の外形との間の領域で掘削を行う隅
角カッタ３０と、を有し、隅角カッタ３０は、外殻部１
０の角部を中心として外殻部１０の角部範囲で揺動する
アーム３２と、このアーム３２に設けられるカッタビッ
ト３４と、を含む。
ことができるシールド掘進機を提供することを課題とす
る。 【解決手段】 外部からの荷重に対して内部を保護する
矩形断面の外殻部１０と、外殻部１０の前部にて円形断
面の掘削を行うカッタヘッド２０と、カッタヘッド２０
の外周と外殻部１０の外形との間の領域で掘削を行う隅
角カッタ３０と、を有し、隅角カッタ３０は、外殻部１
０の角部を中心として外殻部１０の角部範囲で揺動する
アーム３２と、このアーム３２に設けられるカッタビッ
ト３４と、を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機に
関する。
関する。
【０００２】
【発明の背景】シールド掘進機は、シールドによって土
砂の崩落を防ぎながら、カッターヘッドを回転させて土
砂の掘削を行いながら推進するものである。このような
シールド掘進機によって形成されるトンネルは、断面が
円形になっている。しかしながら、使用目的からいう
と、トンネルの断面は円形よりも矩形が望ましい。そこ
で、矩形断面のトンネルを形成するために、種々の技術
が開発されている。
砂の崩落を防ぎながら、カッターヘッドを回転させて土
砂の掘削を行いながら推進するものである。このような
シールド掘進機によって形成されるトンネルは、断面が
円形になっている。しかしながら、使用目的からいう
と、トンネルの断面は円形よりも矩形が望ましい。そこ
で、矩形断面のトンネルを形成するために、種々の技術
が開発されている。
【０００３】例えば、複数の円形のカッターヘッドを、
回転軸をずらして配置してトンネルを掘削するシールド
掘進機が公知である。しかし、このようなシールド掘進
機によっても、トンネルの断面は、矩形に近くなるもの
の矩形ではないため、トンネルの利用効率がよくない。
回転軸をずらして配置してトンネルを掘削するシールド
掘進機が公知である。しかし、このようなシールド掘進
機によっても、トンネルの断面は、矩形に近くなるもの
の矩形ではないため、トンネルの利用効率がよくない。
【０００４】または、ドラム式カッタを有するシールド
掘進機が知られている。しかし、このようなシールド掘
進機は、構造が複雑であるばかりか、ドラム式カッタが
重くて操作性に劣るという問題がある。
掘進機が知られている。しかし、このようなシールド掘
進機は、構造が複雑であるばかりか、ドラム式カッタが
重くて操作性に劣るという問題がある。
【０００５】本発明は、この問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、簡易な構成で矩形断面のト
ンネルを掘削することができるシールド掘進機を提供す
ることにある。
されたもので、その目的は、簡易な構成で矩形断面のト
ンネルを掘削することができるシールド掘進機を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、外部からの荷重に対して内
部を保護する矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部に
て円形断面の掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘ
ッドの外周と前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行
う隅角カッタ手段と、を有し、前記隅角カッタ手段は、
前記外殻部の角部を中心として前記外殻部の角部範囲で
揺動するアームと、このアームに設けられるカッタビッ
トと、を含む。
に、請求項１記載の発明は、外部からの荷重に対して内
部を保護する矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部に
て円形断面の掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘ
ッドの外周と前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行
う隅角カッタ手段と、を有し、前記隅角カッタ手段は、
前記外殻部の角部を中心として前記外殻部の角部範囲で
揺動するアームと、このアームに設けられるカッタビッ
トと、を含む。
【０００７】本発明によれば、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段によって、矩形の掘削を行うことができる。詳
しくは、カッタヘッドは、円形断面の掘削を行う。ま
た、隅角カッタ手段は、外殻部の角部を中心として前記
外殻部の角部範囲でアームが揺動し、このアームに設け
られたカッタビットによって掘削を行うようになってい
る。したがって、外殻部の隅角部において、隅角カッタ
手段は掘削を行う。こうして、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段のそれぞれの掘削領域を重ねると、形成される
トンネルの断面形状は矩形になる。
ッタ手段によって、矩形の掘削を行うことができる。詳
しくは、カッタヘッドは、円形断面の掘削を行う。ま
た、隅角カッタ手段は、外殻部の角部を中心として前記
外殻部の角部範囲でアームが揺動し、このアームに設け
られたカッタビットによって掘削を行うようになってい
る。したがって、外殻部の隅角部において、隅角カッタ
手段は掘削を行う。こうして、カッタヘッド及び隅角カ
ッタ手段のそれぞれの掘削領域を重ねると、形成される
トンネルの断面形状は矩形になる。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のシ
ールド掘進機において、前記隅角カッタ手段は、切羽か
らの圧力に対して前記アームを支持する支持部を有する
ことを特徴とする。
ールド掘進機において、前記隅角カッタ手段は、切羽か
らの圧力に対して前記アームを支持する支持部を有する
ことを特徴とする。
【０００９】本発明によれば、支持部によってアームの
変形を防止することができる。
変形を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の
実施形態に係るシールド掘進機を示す縦断面図であり、
図２におけるＩ−Ｉ線断面に対応する。また、図２は、
本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す正面図で
ある。シールド掘進機１は、泥水式のもので、外殻部１
０と、カッタヘッド２０と、隅角カッタ３０と、隔壁４
０と、を有する。
について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の
実施形態に係るシールド掘進機を示す縦断面図であり、
図２におけるＩ−Ｉ線断面に対応する。また、図２は、
本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す正面図で
ある。シールド掘進機１は、泥水式のもので、外殻部１
０と、カッタヘッド２０と、隅角カッタ３０と、隔壁４
０と、を有する。
【００１１】外殻部１０は、スキンプレート１２を、矩
形断面の大径パイプ状に形成してなり、外部からの荷重
を受けて内部を保護するようになっている。外殻部１０
によって、土砂の崩落を防ぎながらトンネルの掘削を行
うことができる。
形断面の大径パイプ状に形成してなり、外部からの荷重
を受けて内部を保護するようになっている。外殻部１０
によって、土砂の崩落を防ぎながらトンネルの掘削を行
うことができる。
【００１２】外殻部１０の内部では、図示しないエレク
タによってセグメント１６が組み立てられる。また、外
殻部１０には、ジャッキ１４が設けられている。このシ
ールド掘進機１は、セグメント１６に反力をとって、ジ
ャッキ１４の推進力によって掘進できるようになってい
る。なお、セグメント１６とスキンプレート１２との間
にはテールシール１８が設けられており、周辺地盤から
の土砂、地下水、裏込め材、泥水又は泥土などが外殻部
１０の内部に流入することを防止している。
タによってセグメント１６が組み立てられる。また、外
殻部１０には、ジャッキ１４が設けられている。このシ
ールド掘進機１は、セグメント１６に反力をとって、ジ
ャッキ１４の推進力によって掘進できるようになってい
る。なお、セグメント１６とスキンプレート１２との間
にはテールシール１８が設けられており、周辺地盤から
の土砂、地下水、裏込め材、泥水又は泥土などが外殻部
１０の内部に流入することを防止している。
【００１３】隔壁４０は、外殻部１０の前部においてチ
ャンバ４２を区画するように設けられ、チャンバ４２に
は送泥パイプ４４から泥水が送り込まれる。こうして、
チャンバ４２を所定の土水圧に維持して切羽の崩落を防
ぎながら掘削を行うことができる。掘削された土砂は、
泥水とともに排泥パイプ４６から送り出される。
ャンバ４２を区画するように設けられ、チャンバ４２に
は送泥パイプ４４から泥水が送り込まれる。こうして、
チャンバ４２を所定の土水圧に維持して切羽の崩落を防
ぎながら掘削を行うことができる。掘削された土砂は、
泥水とともに排泥パイプ４６から送り出される。
【００１４】カッタヘッド２０は、複数のカッタビット
２２を有し、モータ２４によって回転するようになって
いる。詳しくは、モータ２４の駆動力は、ギア２４ａ、
リングギア２０ａに伝達され、シャフト２６を介してカ
ッタヘッド２０に伝達されるようになっている。また、
カッタヘッド２０は、図２に示すようにスポークタイプ
のもので、掘削した土砂をチャンバ４２内に取り込みや
すいようになっている。
２２を有し、モータ２４によって回転するようになって
いる。詳しくは、モータ２４の駆動力は、ギア２４ａ、
リングギア２０ａに伝達され、シャフト２６を介してカ
ッタヘッド２０に伝達されるようになっている。また、
カッタヘッド２０は、図２に示すようにスポークタイプ
のもので、掘削した土砂をチャンバ４２内に取り込みや
すいようになっている。
【００１５】隅角カッタ３０は、外殻部１０の角部を中
心として揺動するアーム３２と、各アーム３２に設けら
れる複数のカッタビット３４と、を有する。各アーム３
２は、外殻部１０の角部が９０゜の角度であることに対
応して、９０゜の範囲で揺動する。アーム３２は、モー
タ３６によって駆動される。詳しくは、外殻部１０の角
部にモータ３６が取り付けられ、その駆動力が、ギア３
６ａ、３８ａを介して回転軸３８に伝達されるようにな
っている。回転軸３８は、軸受３７を介して外殻部１０
の角部で回転可能に取り付けられ、アーム３２を揺動さ
せる。
心として揺動するアーム３２と、各アーム３２に設けら
れる複数のカッタビット３４と、を有する。各アーム３
２は、外殻部１０の角部が９０゜の角度であることに対
応して、９０゜の範囲で揺動する。アーム３２は、モー
タ３６によって駆動される。詳しくは、外殻部１０の角
部にモータ３６が取り付けられ、その駆動力が、ギア３
６ａ、３８ａを介して回転軸３８に伝達されるようにな
っている。回転軸３８は、軸受３７を介して外殻部１０
の角部で回転可能に取り付けられ、アーム３２を揺動さ
せる。
【００１６】各隅角カッタ３０は、シールド掘進機１の
進行方向に対して、後方でアーム３２を支持する支持部
３９を有する。支持部３９は、外殻部１０の角部におい
て、角を挟む２辺に対して掛け渡されて設けられ、アー
ム３２は、支持部３９に対して摺動するようになってい
る。こうすることで、支持部３９は、切羽からの圧力に
対抗してアーム３２を支持することができる。そして、
アーム３２の変形が防止される。
進行方向に対して、後方でアーム３２を支持する支持部
３９を有する。支持部３９は、外殻部１０の角部におい
て、角を挟む２辺に対して掛け渡されて設けられ、アー
ム３２は、支持部３９に対して摺動するようになってい
る。こうすることで、支持部３９は、切羽からの圧力に
対抗してアーム３２を支持することができる。そして、
アーム３２の変形が防止される。
【００１７】なお、支持部は、アーム３２の揺動の軌跡
に沿って、円弧を描くように設けても良い。この場合、
アーム３２の一箇所のみが支持部と摺動するようにな
る。したがって、このアーム３２の支持部との摺動部分
に、ローラなどを設ければ摺動の摩擦を減らすことがで
きる。
に沿って、円弧を描くように設けても良い。この場合、
アーム３２の一箇所のみが支持部と摺動するようにな
る。したがって、このアーム３２の支持部との摺動部分
に、ローラなどを設ければ摺動の摩擦を減らすことがで
きる。
【００１８】次に、図３は、本実施形態に係るシールド
掘進機による掘削の断面形状を説明する図である。この
シールド掘進機１では、カッタヘッド２０及び隅角カッ
タ３０によって掘削が行われる。図３において、領域２
は、カッタヘッド２０による掘削領域を示し、領域３
は、隅角カッタ３０による掘削領域を示す。
掘進機による掘削の断面形状を説明する図である。この
シールド掘進機１では、カッタヘッド２０及び隅角カッ
タ３０によって掘削が行われる。図３において、領域２
は、カッタヘッド２０による掘削領域を示し、領域３
は、隅角カッタ３０による掘削領域を示す。
【００１９】本実施形態によれば、同図に示すように、
カッタヘッド２０によって円形断面の掘削が行われ、各
隅角カッタ３０によって扇形断面の掘削が行われる。そ
して、隅角カッタ３０による扇形断面の領域３は、その
弧が、カッタヘッド２０による円形断面の領域２に重複
し、直線の辺が外殻部１０の角部に対応して位置してい
る。したがって、全体として矩形断面の掘削が可能にな
っている。
カッタヘッド２０によって円形断面の掘削が行われ、各
隅角カッタ３０によって扇形断面の掘削が行われる。そ
して、隅角カッタ３０による扇形断面の領域３は、その
弧が、カッタヘッド２０による円形断面の領域２に重複
し、直線の辺が外殻部１０の角部に対応して位置してい
る。したがって、全体として矩形断面の掘削が可能にな
っている。
【００２０】本実施形態に係るシールド掘進機１によれ
ば、矩形断面の掘削が可能なので、図４に示すように複
数のシールド掘進機１を横に連結することで、さらに大
断面のトンネルを形成することができる。
ば、矩形断面の掘削が可能なので、図４に示すように複
数のシールド掘進機１を横に連結することで、さらに大
断面のトンネルを形成することができる。
【００２１】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、種々の変形実施が可能である。図５
は、本実施形態の変形例を示す図である。この変形例に
係るシールド掘進機５０は、土圧式のものであり、スク
リューコンベア５２が設けられている。これ以外の構成
は、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。こ
の変形例によっても、矩形断面のトンネルを造築するこ
とができる。
るものではなく、種々の変形実施が可能である。図５
は、本実施形態の変形例を示す図である。この変形例に
係るシールド掘進機５０は、土圧式のものであり、スク
リューコンベア５２が設けられている。これ以外の構成
は、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。こ
の変形例によっても、矩形断面のトンネルを造築するこ
とができる。
【００２２】また、図６は、隅角カッタの変形例を説明
する図である。同図において、隅角カッタ１３０は、油
圧ジャッキ１４０によって駆動される。隅角カッタ１３
０は、アーム１３２の複数の領域１３４にカッタビット
（図示せず）が取り付けられてなり、回転軸１３８を中
心に揺動する。詳しくは、回転軸１３８は、軸受１３６
によって回転自在に支持され、一端にクランク１４２が
固定されている。このクランク１４２には、油圧ジャッ
キ１４０のピストン１４４の直線運動が伝達されるよう
になっており、回転軸１３８が回転する。こうして、回
転する回転軸１３８の他端にアーム１３２が固定されて
いるので、図６に示すように、アーム１３２が揺動す
る。この変形例によれば、油圧ジャッキ１４０によって
アームを揺動させるので、大きな駆動力を出すことがで
きる。
する図である。同図において、隅角カッタ１３０は、油
圧ジャッキ１４０によって駆動される。隅角カッタ１３
０は、アーム１３２の複数の領域１３４にカッタビット
（図示せず）が取り付けられてなり、回転軸１３８を中
心に揺動する。詳しくは、回転軸１３８は、軸受１３６
によって回転自在に支持され、一端にクランク１４２が
固定されている。このクランク１４２には、油圧ジャッ
キ１４０のピストン１４４の直線運動が伝達されるよう
になっており、回転軸１３８が回転する。こうして、回
転する回転軸１３８の他端にアーム１３２が固定されて
いるので、図６に示すように、アーム１３２が揺動す
る。この変形例によれば、油圧ジャッキ１４０によって
アームを揺動させるので、大きな駆動力を出すことがで
きる。
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシールド掘進機を示す
正面図である。
正面図である。
【図３】本実施形態に係るシールド掘進機による掘削の
断面形状を説明する図である。
断面形状を説明する図である。
【図４】本実施形態に係るシールド掘進機を連結した例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】本実施形態の変形例を示す図である。
【図６】隅角カッタ手段の駆動手段の変形例を説明する
図である。
図である。
１ シールド掘進機 １０ 外殻部 ２０ カッタヘッド ３０ 隅角カッタ ３２ アーム ３４ カッタビット ３９ 支持部
Claims (2)
- 【請求項１】 外部からの荷重に対して内部を保護する
矩形断面の外殻部と、前記外殻部の前部にて円形断面の
掘削を行うカッタヘッドと、前記カッタヘッドの外周と
前記外殻部の外形との間の領域で掘削を行う隅角カッタ
手段と、を有し、 前記隅角カッタ手段は、前記外殻部の角部を中心として
前記外殻部の角部範囲で揺動するアームと、このアーム
に設けられるカッタビットと、を含むことを特徴とする
シールド掘進機。 - 【請求項２】 請求項１記載のシールド掘進機におい
て、 前記隅角カッタ手段は、切羽からの圧力に対して前記ア
ームを支持する支持部を有することを特徴とするシール
ド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14869197A JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14869197A JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317885A true JPH10317885A (ja) | 1998-12-02 |
| JP3306338B2 JP3306338B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=15458451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14869197A Expired - Fee Related JP3306338B2 (ja) | 1997-05-21 | 1997-05-21 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306338B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174093A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 特殊断面シールド掘進機 |
| JP2010007305A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Taisei Corp | トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 |
| CN102085673A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-06-08 | 青岛海刚烫印设备制造有限公司 | 机械式双头切角机 |
| JP2012162985A (ja) * | 2012-06-05 | 2012-08-30 | Taisei Corp | トンネル掘削機 |
-
1997
- 1997-05-21 JP JP14869197A patent/JP3306338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002174093A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 特殊断面シールド掘進機 |
| JP2010007305A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Taisei Corp | トンネル掘削機およびトンネル掘削方法 |
| CN102085673A (zh) * | 2010-10-26 | 2011-06-08 | 青岛海刚烫印设备制造有限公司 | 机械式双头切角机 |
| JP2012162985A (ja) * | 2012-06-05 | 2012-08-30 | Taisei Corp | トンネル掘削機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3306338B2 (ja) | 2002-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020423 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |