JPH11229756A - トンネル掘削機 - Google Patents
トンネル掘削機Info
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- JPH11229756A JPH11229756A JP2947398A JP2947398A JPH11229756A JP H11229756 A JPH11229756 A JP H11229756A JP 2947398 A JP2947398 A JP 2947398A JP 2947398 A JP2947398 A JP 2947398A JP H11229756 A JPH11229756 A JP H11229756A
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- ring
- cutter head
- excavator
- penetrating ring
- penetrating
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トンネル掘削機において、装置の小型軽量化
を図る。 【解決手段】 前胴１１と後胴１２とからなる掘削機本
体をシールドジャッキ３６によって前進可能とし、前胴
１１の前部に駆動回転自在なカッタヘッド２４を装着し
てその外周部に余堀カッタ３０を出没自在に装着し、ま
た、前胴１１の内側に掘進方向前方に移動自在な貫入リ
ング３８を設けて油圧ジャッキ３９によって移動可能と
し、前方に移動した貫入リング３８と油圧ジャッキ３９
の押圧部４１との間に周方向複数に分割された分割式貫
入リング４４を挿入するとすると共に、この貫入リング
３８と分割式貫入リング４４とを連結ボルト４５によっ
て連結可能とする。
を図る。 【解決手段】 前胴１１と後胴１２とからなる掘削機本
体をシールドジャッキ３６によって前進可能とし、前胴
１１の前部に駆動回転自在なカッタヘッド２４を装着し
てその外周部に余堀カッタ３０を出没自在に装着し、ま
た、前胴１１の内側に掘進方向前方に移動自在な貫入リ
ング３８を設けて油圧ジャッキ３９によって移動可能と
し、前方に移動した貫入リング３８と油圧ジャッキ３９
の押圧部４１との間に周方向複数に分割された分割式貫
入リング４４を挿入するとすると共に、この貫入リング
３８と分割式貫入リング４４とを連結ボルト４５によっ
て連結可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、既に地中に掘削形
成された既設トンネルに接続するトンネルを掘削形成す
るトンネル掘削機に関する。
成された既設トンネルに接続するトンネルを掘削形成す
るトンネル掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に従来のシールド掘削機の概略断
面、図９に図８のIX−IX断面を示す。
面、図９に図８のIX−IX断面を示す。
【０００３】従来のシールド掘削機において、図８及び
図９に示すように、円筒形状をなすスキンプレート101
の前部にはカッタヘッド102が回転自在に装着されてお
り、このカッタヘッド102の前面には多数のカッタビッ
ト103が取付けられている。また、このカッタヘッド102
には余掘ジャッキ104によって外周部から外方に突出自
在な余掘カッタ105が装着されている。そして、カッタ
ヘッド102の後部にはリングギア106が固定される一方、
スキンプレート101には駆動モータ107が取付けられ、こ
の駆動モータ107の駆動ギア108がこのリングギア106に
噛み合っている。従って、駆動モータ107を駆動して駆
動ギア108を回転駆動すると、リングギア106を介してカ
ッタヘッド102を回転することができる。
図９に示すように、円筒形状をなすスキンプレート101
の前部にはカッタヘッド102が回転自在に装着されてお
り、このカッタヘッド102の前面には多数のカッタビッ
ト103が取付けられている。また、このカッタヘッド102
には余掘ジャッキ104によって外周部から外方に突出自
在な余掘カッタ105が装着されている。そして、カッタ
ヘッド102の後部にはリングギア106が固定される一方、
スキンプレート101には駆動モータ107が取付けられ、こ
の駆動モータ107の駆動ギア108がこのリングギア106に
噛み合っている。従って、駆動モータ107を駆動して駆
動ギア108を回転駆動すると、リングギア106を介してカ
ッタヘッド102を回転することができる。
【０００４】スキンプレート101の前部にはカッタヘッ
ド102の後方に位置してバルクヘッド109が取付けられて
おり、カッタヘッド102とこのバルクヘッド109との間に
チャンバ110が形成されている。そして、このチャンバ1
10には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管
111及び排泥管112の他端が開口しており、排泥管112の
開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合する
アジテータ113が設置されている。また、スキンプレー
ト101の外周部には所定長さの貫入リング114が移動自在
に嵌合する一方、スキンプレート101には周方向に複数
の油圧ジャッキ115が並設されており、各油圧ジャッキ1
15の駆動ロッドの先端部が連結部材116を介して貫入リ
ング114の後部に連結されている。
ド102の後方に位置してバルクヘッド109が取付けられて
おり、カッタヘッド102とこのバルクヘッド109との間に
チャンバ110が形成されている。そして、このチャンバ1
10には一端がシールド掘削機の外部に延設された送泥管
111及び排泥管112の他端が開口しており、排泥管112の
開口部分の近傍には掘削土砂と泥水とを攪拌、混合する
アジテータ113が設置されている。また、スキンプレー
ト101の外周部には所定長さの貫入リング114が移動自在
に嵌合する一方、スキンプレート101には周方向に複数
の油圧ジャッキ115が並設されており、各油圧ジャッキ1
15の駆動ロッドの先端部が連結部材116を介して貫入リ
ング114の後部に連結されている。
【０００５】更に、スキンプレート101の後部外周辺に
は円周方向に複数のシールドジャッキ117が並設されて
おり、このシールドジャッキ117がシールド掘削機の掘
進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に組付け
られた図示しない既設のセグメントＳに押し付けること
で、その反力によりスキンプレート101、即ち、シール
ド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプ
レート101の後部中央部にはエレクタ装置118が設けられ
ており、このエレクタ装置118はシールドジャッキ117に
よって前進したスキンプレート101と既設のセグメント
Ｓとの間の空所に新しいセグメントＳを装着してトンネ
ルを構築することができる。
は円周方向に複数のシールドジャッキ117が並設されて
おり、このシールドジャッキ117がシールド掘削機の掘
進方向後方に伸長して掘削したトンネル内周面に組付け
られた図示しない既設のセグメントＳに押し付けること
で、その反力によりスキンプレート101、即ち、シール
ド掘削機全体を前進することができる。一方、スキンプ
レート101の後部中央部にはエレクタ装置118が設けられ
ており、このエレクタ装置118はシールドジャッキ117に
よって前進したスキンプレート101と既設のセグメント
Ｓとの間の空所に新しいセグメントＳを装着してトンネ
ルを構築することができる。
【０００６】従って、トンネルを掘削形成するには、ま
ず、駆動モータ107によりカッタヘッド102を回転させな
がら、複数のシールドジャッキ117を伸長し、既設のセ
グメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート10
1を前進させると、カッタヘッド102に取付けられた多数
のカッタビット104が前方の地盤を掘削する。そして、
掘削された土砂はチャンバ110内に取り込まれ、送泥管1
11から給水されてアジテータ113により掘削土砂と送水
とが攪拌、混合され、排泥管112により外部に排出され
る。次に、シールドジャッキ117の何れか一つを縮み方
向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成
し、エレクタ装置118によってこの空所に新しいセグメ
ントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長
さのトンネルを掘削形成していく。
ず、駆動モータ107によりカッタヘッド102を回転させな
がら、複数のシールドジャッキ117を伸長し、既設のセ
グメントＳへの押し付け反力によってスキンプレート10
1を前進させると、カッタヘッド102に取付けられた多数
のカッタビット104が前方の地盤を掘削する。そして、
掘削された土砂はチャンバ110内に取り込まれ、送泥管1
11から給水されてアジテータ113により掘削土砂と送水
とが攪拌、混合され、排泥管112により外部に排出され
る。次に、シールドジャッキ117の何れか一つを縮み方
向に作動して既設のセグメントＳとの間に空所を形成
し、エレクタ装置118によってこの空所に新しいセグメ
ントＳを装着する。この作業の繰り返しによって所定長
さのトンネルを掘削形成していく。
【０００７】そして、既設トンネルＴ1 に対してこのシ
ールド掘削機が掘削したトンネルＴ 2 をほぼ直交するよ
うに地中接合するには、シールド掘削機のカッタヘッド
102が既設トンネルＴ1 に到達すると、シールドジャッ
キ117の駆動を停止してスキンプレート101の前進を停止
する。ここで、まず、余掘ジャッキ104を収縮して余掘
カッタ105をカッタヘッド102内に収容し、次に、油圧ジ
ャッキ115を伸長することで貫入リング114を前方に移動
し、先端部を既設トンネルＴ1 に貫入させる。このよう
に既設トンネルＴ1 とトンネルＴ2 とが地中接合される
と、カッタヘッド102などを解体し、エレクタ装置118に
よってトンネルＴ2 の内壁面にセグメントＳを組付ける
ことで、互いに連通するトンネルＴ1 ，Ｔ2 が完成す
る。
ールド掘削機が掘削したトンネルＴ 2 をほぼ直交するよ
うに地中接合するには、シールド掘削機のカッタヘッド
102が既設トンネルＴ1 に到達すると、シールドジャッ
キ117の駆動を停止してスキンプレート101の前進を停止
する。ここで、まず、余掘ジャッキ104を収縮して余掘
カッタ105をカッタヘッド102内に収容し、次に、油圧ジ
ャッキ115を伸長することで貫入リング114を前方に移動
し、先端部を既設トンネルＴ1 に貫入させる。このよう
に既設トンネルＴ1 とトンネルＴ2 とが地中接合される
と、カッタヘッド102などを解体し、エレクタ装置118に
よってトンネルＴ2 の内壁面にセグメントＳを組付ける
ことで、互いに連通するトンネルＴ1 ，Ｔ2 が完成す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のシー
ルド掘削機にあっては、シールド掘削機が掘削したトン
ネルＴ2 が既設トンネルＴ1 に唐突したときに、油圧ジ
ャッキ115を伸長してスキンプレート101内にある貫入リ
ング114を前方に移動し、先端部を既設トンネルＴ1 に
貫入させることで両トンネルＴ1 ，Ｔ2 を接合してい
た。そのため、スキンプレート101は所定の長さを有す
る貫入リング114を収納するスペースが必要となり、こ
のスキンプレート101は貫入リング114よりもはるかに長
い全長となり、シールド掘削機が大型化してしまうとい
う問題があった。
ルド掘削機にあっては、シールド掘削機が掘削したトン
ネルＴ2 が既設トンネルＴ1 に唐突したときに、油圧ジ
ャッキ115を伸長してスキンプレート101内にある貫入リ
ング114を前方に移動し、先端部を既設トンネルＴ1 に
貫入させることで両トンネルＴ1 ，Ｔ2 を接合してい
た。そのため、スキンプレート101は所定の長さを有す
る貫入リング114を収納するスペースが必要となり、こ
のスキンプレート101は貫入リング114よりもはるかに長
い全長となり、シールド掘削機が大型化してしまうとい
う問題があった。
【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、装置の小型軽量化を図ったトンネル掘削機を提
供することを目的とする。
あって、装置の小型軽量化を図ったトンネル掘削機を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機
本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘
削機本体の前部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッ
ドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動
手段と、前記カッタヘッドの外周部に径方向出没自在に
装着された移動カッタと、前記掘削機本体の内側に掘進
方向前方に移動自在に設けられた貫入リングと、該貫入
リングを前方に移動させる貫入リング移動手段と、前方
に移動した前記貫入リングと前記貫入リング移動手段と
の間に挿入される周方向複数に分割された分割式貫入リ
ングと、前記貫入リングと前記分割式貫入リングとを連
結するリング連結部材とを具えたことを特徴とするもの
である。
めの請求項１の発明のトンネル掘削機は、筒状の掘削機
本体と、該掘削機本体を前進させる推進手段と、前記掘
削機本体の前部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッ
ドと、該カッタヘッドを駆動回転するカッタヘッド駆動
手段と、前記カッタヘッドの外周部に径方向出没自在に
装着された移動カッタと、前記掘削機本体の内側に掘進
方向前方に移動自在に設けられた貫入リングと、該貫入
リングを前方に移動させる貫入リング移動手段と、前方
に移動した前記貫入リングと前記貫入リング移動手段と
の間に挿入される周方向複数に分割された分割式貫入リ
ングと、前記貫入リングと前記分割式貫入リングとを連
結するリング連結部材とを具えたことを特徴とするもの
である。
【００１１】また、請求項２の発明のトンネル掘削機に
おいて、前記掘削機本体は所定間隔をもって配設された
外筒と内筒との後部が複数の連結部材によって一体に固
定されて構成され、前記貫入リングは該外筒と内筒との
間に移動自在に支持される一方、前記分割式貫入リング
は周方向に隣接する前記複数の連結部材の間から前記外
筒と内筒との間に挿入可能であると共に、該外筒と内筒
との間に移動自在に支持されることを特徴とするもので
ある。
おいて、前記掘削機本体は所定間隔をもって配設された
外筒と内筒との後部が複数の連結部材によって一体に固
定されて構成され、前記貫入リングは該外筒と内筒との
間に移動自在に支持される一方、前記分割式貫入リング
は周方向に隣接する前記複数の連結部材の間から前記外
筒と内筒との間に挿入可能であると共に、該外筒と内筒
との間に移動自在に支持されることを特徴とするもので
ある。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１３】図１に本発明の一実施形態に係るトンネル
掘削機としてのシールド掘削機の概略断面、図２に図１
のII−II断面、図３に図２のIII−III断面、図４に図２
のIV−IV断面、図５に図２のＶ−Ｖ断面、図６に図２の
VI−VI断面、図７に貫入リングと分割式貫入リングとの
連結状態を表す概略斜視を示す。
掘削機としてのシールド掘削機の概略断面、図２に図１
のII−II断面、図３に図２のIII−III断面、図４に図２
のIV−IV断面、図５に図２のＶ−Ｖ断面、図６に図２の
VI−VI断面、図７に貫入リングと分割式貫入リングとの
連結状態を表す概略斜視を示す。
【００１４】本実施形態のシールド掘削機において、図
１及び図２に示すように、掘削機本体は円筒形状をなす
前胴１１と後胴１２とが球面軸受１３及びシール部材１
４を介して屈曲自在に連結されて構成されている。そし
て、前胴１１は、所定間隔をもって配設された外筒１５
と内筒１６との後部が、複数の連結部材１７，１８及び
ライナ１９によって一体に固定されて構成されている。
１及び図２に示すように、掘削機本体は円筒形状をなす
前胴１１と後胴１２とが球面軸受１３及びシール部材１
４を介して屈曲自在に連結されて構成されている。そし
て、前胴１１は、所定間隔をもって配設された外筒１５
と内筒１６との後部が、複数の連結部材１７，１８及び
ライナ１９によって一体に固定されて構成されている。
【００１５】即ち、図２及び図３に示すように、前胴１
１の外筒１５と内筒１６の後部において、周方向上部及
び下部には掘進方向前後に対向してブラケット１５ａ，
１６ａがそれぞれ固定されており、この各ブラケット１
５ａ，１６ａは連結部材１７を介して連結ボルト２０に
よって連結されている。また、図２及び図４に示すよう
に、前胴１１の外筒１５と内筒１６の後部において、周
方向左右側部には掘進方向前後に対向してブラケット１
５ｂ，１６ｂがそれぞれ固定されており、この各ブラケ
ット１５ｂ，１６ｂは連結部材１８を介して連結ボルト
２１によって連結されている。更に、図２及び図５に示
すように、前胴１１の外筒１５と内筒１６の後部におい
て、周方向の連結部材１７，１８の間には掘進方向前後
に対向してブラケット１５ｃ，１６ｃがそれぞれ固定さ
れており、この各ブラケット１５ｃ，１６ｃはライナ１
９を介して連結ボルト２２によって連結されている。な
お、ライナ１９は掘削時は連結されているが、地中トン
ネル接合時には取り外される。
１の外筒１５と内筒１６の後部において、周方向上部及
び下部には掘進方向前後に対向してブラケット１５ａ，
１６ａがそれぞれ固定されており、この各ブラケット１
５ａ，１６ａは連結部材１７を介して連結ボルト２０に
よって連結されている。また、図２及び図４に示すよう
に、前胴１１の外筒１５と内筒１６の後部において、周
方向左右側部には掘進方向前後に対向してブラケット１
５ｂ，１６ｂがそれぞれ固定されており、この各ブラケ
ット１５ｂ，１６ｂは連結部材１８を介して連結ボルト
２１によって連結されている。更に、図２及び図５に示
すように、前胴１１の外筒１５と内筒１６の後部におい
て、周方向の連結部材１７，１８の間には掘進方向前後
に対向してブラケット１５ｃ，１６ｃがそれぞれ固定さ
れており、この各ブラケット１５ｃ，１６ｃはライナ１
９を介して連結ボルト２２によって連結されている。な
お、ライナ１９は掘削時は連結されているが、地中トン
ネル接合時には取り外される。
【００１６】図１及び図２に示すように、前胴１１の内
筒１５の前部にはバルクヘッド２３が形成されており、
このバルクヘッド２３の中心部にはカッタヘッド２４の
回転軸２５が軸受２６によって回転自在に支持されてい
る。このカッタヘッド２４の前面には放射状をなしてカ
ッタスポーク２７が固定され、このカッタスポーク２７
には多数のカッタビット２８が取付けられている。ま
た、このカッタヘッド２４には複数の余掘ジャッキ２９
が内蔵され、各余掘ジャッキ２９の駆動ロッドの先端部
には移動カッタとしての余掘カッタ３０が連結されてい
る。従って、余掘ジャッキ２９の伸縮駆動によってカッ
タスポーク２７の外端部から余掘カッタ３０を外方に出
没することができる。
筒１５の前部にはバルクヘッド２３が形成されており、
このバルクヘッド２３の中心部にはカッタヘッド２４の
回転軸２５が軸受２６によって回転自在に支持されてい
る。このカッタヘッド２４の前面には放射状をなしてカ
ッタスポーク２７が固定され、このカッタスポーク２７
には多数のカッタビット２８が取付けられている。ま
た、このカッタヘッド２４には複数の余掘ジャッキ２９
が内蔵され、各余掘ジャッキ２９の駆動ロッドの先端部
には移動カッタとしての余掘カッタ３０が連結されてい
る。従って、余掘ジャッキ２９の伸縮駆動によってカッ
タスポーク２７の外端部から余掘カッタ３０を外方に出
没することができる。
【００１７】そして、カッタヘッド２４の回転軸２５の
後部にはリングギア３１が固定される一方、内筒１５に
はカッタヘッド駆動手段としてのカッタ旋回モータ（油
圧モータまたは電気モータ）３２が取付けられ、このカ
ッタ旋回モータ３２の駆動ギア３３がこのリングギア３
１に噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ３２を
駆動して駆動ギア３３を回転駆動すると、リングギア３
１及び回転軸２５を介してカッタヘッド２４を回転する
ことができる。
後部にはリングギア３１が固定される一方、内筒１５に
はカッタヘッド駆動手段としてのカッタ旋回モータ（油
圧モータまたは電気モータ）３２が取付けられ、このカ
ッタ旋回モータ３２の駆動ギア３３がこのリングギア３
１に噛み合っている。従って、カッタ旋回モータ３２を
駆動して駆動ギア３３を回転駆動すると、リングギア３
１及び回転軸２５を介してカッタヘッド２４を回転する
ことができる。
【００１８】また、後胴１２の前部にはリング状の支持
壁３４が形成され、バルクヘッド２３とこの支持壁３４
との間には複数の屈曲ジャッキ３５が架設されており、
この屈曲ジャッキ３５の伸縮駆動によって後胴１２に対
して前胴１１を屈曲することで、シールド掘削機の掘進
方向を変更することができる。更に、後胴１２の後部内
周辺には円周方向に沿って推進手段としての複数のシー
ルドジャッキ３６が並設されており、このシールドジャ
ッキ３６が掘進方向後方に伸長してスプレッダ３７を既
設セグメントＳに押し付けることで、その反力により前
胴１１及び後胴１２を前進することができる。
壁３４が形成され、バルクヘッド２３とこの支持壁３４
との間には複数の屈曲ジャッキ３５が架設されており、
この屈曲ジャッキ３５の伸縮駆動によって後胴１２に対
して前胴１１を屈曲することで、シールド掘削機の掘進
方向を変更することができる。更に、後胴１２の後部内
周辺には円周方向に沿って推進手段としての複数のシー
ルドジャッキ３６が並設されており、このシールドジャ
ッキ３６が掘進方向後方に伸長してスプレッダ３７を既
設セグメントＳに押し付けることで、その反力により前
胴１１及び後胴１２を前進することができる。
【００１９】更に、前胴１１の外筒１５と内筒１６との
隙間にはリング状をなす貫入リング３８が掘進方向前方
に移動自在に装着されている。一方、後胴１２の前部に
は円周方向に沿って貫入リング移動手段としての油圧ジ
ャッキ３９が複数並設されており、この油圧ジャッキ３
９の伸長駆動によって貫入リング３８を前方に移動する
ことができる。即ち、図２及び図６(ａ)に示すように、
前胴１１の外筒１５と内筒１６の間に挿入された貫入リ
ング３８は後端部に段部３８ａが形成されている。一
方、後胴１２の前部には周方向ほぼ均等間隔で複数の油
圧ジャッキ３９が並設されており、各油圧ジャッキ３９
の掘削方向前方へ伸長する駆動ロッド４０の先端部には
押圧部４１が固定され、この押圧部４１には貫入リング
３８の段部３８ａに係止する係止部４１ａが形成されて
いる。
隙間にはリング状をなす貫入リング３８が掘進方向前方
に移動自在に装着されている。一方、後胴１２の前部に
は円周方向に沿って貫入リング移動手段としての油圧ジ
ャッキ３９が複数並設されており、この油圧ジャッキ３
９の伸長駆動によって貫入リング３８を前方に移動する
ことができる。即ち、図２及び図６(ａ)に示すように、
前胴１１の外筒１５と内筒１６の間に挿入された貫入リ
ング３８は後端部に段部３８ａが形成されている。一
方、後胴１２の前部には周方向ほぼ均等間隔で複数の油
圧ジャッキ３９が並設されており、各油圧ジャッキ３９
の掘削方向前方へ伸長する駆動ロッド４０の先端部には
押圧部４１が固定され、この押圧部４１には貫入リング
３８の段部３８ａに係止する係止部４１ａが形成されて
いる。
【００２０】従って、油圧ジャッキ３９の駆動ロッドを
伸長すると、押圧部４１の係止部４１ａが貫入リング３
８の段部３８ａに係止し、前方に押圧することで、貫入
リング３８を前方に移動させることができる。このと
き、貫入リング３８とカッタヘッド２４の外周部とが干
渉しないように、予め余掘ジャッキ２９を収縮駆動して
カッタスポーク２７内に余掘カッタ３０を収容してお
く。なお、前胴１１における外筒１５の外周部と内筒１
６の内周部には、貫入リング３８との間で掘削土砂や泥
水などの内部への浸入を防止するシール部材４２，４３
がそれぞれ周方向に沿って設けられている。
伸長すると、押圧部４１の係止部４１ａが貫入リング３
８の段部３８ａに係止し、前方に押圧することで、貫入
リング３８を前方に移動させることができる。このと
き、貫入リング３８とカッタヘッド２４の外周部とが干
渉しないように、予め余掘ジャッキ２９を収縮駆動して
カッタスポーク２７内に余掘カッタ３０を収容してお
く。なお、前胴１１における外筒１５の外周部と内筒１
６の内周部には、貫入リング３８との間で掘削土砂や泥
水などの内部への浸入を防止するシール部材４２，４３
がそれぞれ周方向に沿って設けられている。
【００２１】ところで、本実施形態では、この貫入リン
グ３８の全長Ｓ1 が通常よりも短くなっており、この貫
入リング３８の後部に分割式貫入リング４４が連結可能
となっている。即ち、この分割式貫入リング４４は周方
向で８分割されたものであり、図６(ｂ)に示すように、
前方に移動した貫入リング３８と収縮状態にある油圧ジ
ャッキ３９の押圧部４１との間の空所に挿入し、リング
連結部材としての連結ボルト４５にて貫入リング３８に
連結することができる。この場合、連結ボルト４５によ
る貫入リング３８と分割式貫入リング４４との連結作業
を容易とするため、図３乃至図５に示すように、貫入リ
ング３８，４４と連結部材１７，１８及びライナ１９と
の間には作業空間Ｗが設けられている。従って、図７に
示すように、全長Ｓ1 の貫入リング３８の後部に複数の
分割式貫入リング４４を長さＳ2だけ連結することで、
必要長さＳの貫入リングとすることができる。
グ３８の全長Ｓ1 が通常よりも短くなっており、この貫
入リング３８の後部に分割式貫入リング４４が連結可能
となっている。即ち、この分割式貫入リング４４は周方
向で８分割されたものであり、図６(ｂ)に示すように、
前方に移動した貫入リング３８と収縮状態にある油圧ジ
ャッキ３９の押圧部４１との間の空所に挿入し、リング
連結部材としての連結ボルト４５にて貫入リング３８に
連結することができる。この場合、連結ボルト４５によ
る貫入リング３８と分割式貫入リング４４との連結作業
を容易とするため、図３乃至図５に示すように、貫入リ
ング３８，４４と連結部材１７，１８及びライナ１９と
の間には作業空間Ｗが設けられている。従って、図７に
示すように、全長Ｓ1 の貫入リング３８の後部に複数の
分割式貫入リング４４を長さＳ2だけ連結することで、
必要長さＳの貫入リングとすることができる。
【００２２】また、図１及び図２に示すように、前胴の
前部にはバルクヘッド２３によってカッタヘッド２４の
後方にチャンバ４６が形成され、前胴１１及び後胴１２
内を斜めに貫通して配設されたスクリューコンベヤ４７
の前端部がこのチャンバ４６に侵入しており、チャンバ
４６内の掘削土砂をこのスクリューコンベア４７によっ
て外部に搬出することができる。
前部にはバルクヘッド２３によってカッタヘッド２４の
後方にチャンバ４６が形成され、前胴１１及び後胴１２
内を斜めに貫通して配設されたスクリューコンベヤ４７
の前端部がこのチャンバ４６に侵入しており、チャンバ
４６内の掘削土砂をこのスクリューコンベア４７によっ
て外部に搬出することができる。
【００２３】更に、後胴１２の支持壁３４には旋回リン
グ４８が駆動回転自在に支持されており、この旋回リン
グ４８にはエレクタ装置４９が装着されている。このエ
レクタ装置４９は既設トンネル内に搬入されたセグメン
トＳを把持し、シールドジャッキ３６によって前進した
後胴１２と既設セグメントＳとの間の空所に、把持した
新しいセグメントＳを組み付けることができる。
グ４８が駆動回転自在に支持されており、この旋回リン
グ４８にはエレクタ装置４９が装着されている。このエ
レクタ装置４９は既設トンネル内に搬入されたセグメン
トＳを把持し、シールドジャッキ３６によって前進した
後胴１２と既設セグメントＳとの間の空所に、把持した
新しいセグメントＳを組み付けることができる。
【００２４】上述した本実施形態のシールド掘削機によ
ってトンネルを掘削するには、図１に示すように、ま
ず、余掘ジャッキ２９の伸長駆動によってカッタスポー
ク２７の外端部から余掘カッタ３０を前胴１１の外径と
ほぼ同位置まで突出した状態で、駆動モータ３２によっ
てカッタヘッド２４を回転させる。そして、複数のシー
ルドジャッキ３６を伸長方向に作動し、既設のセグメン
トＳへの押し付け反力によって前胴１１及び後胴１２を
前進させると、カッタヘッド２４に取付けられた多数の
カッタビット２８が前方の地盤を掘削する。このとき、
カッタビット２８によって掘削された土砂はチャンバ４
６内に取り込まれ、スクリューコンベヤ４７により外部
に排出される。次に、シールドジャッキ３６の何れか一
つを収縮方向に作動して既設セグメントＳとの間に空所
を形成し、エレクタ装置４９によってこの空所に新しい
セグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって
所定長さのトンネルＴ2 を掘削形成することができる。
ってトンネルを掘削するには、図１に示すように、ま
ず、余掘ジャッキ２９の伸長駆動によってカッタスポー
ク２７の外端部から余掘カッタ３０を前胴１１の外径と
ほぼ同位置まで突出した状態で、駆動モータ３２によっ
てカッタヘッド２４を回転させる。そして、複数のシー
ルドジャッキ３６を伸長方向に作動し、既設のセグメン
トＳへの押し付け反力によって前胴１１及び後胴１２を
前進させると、カッタヘッド２４に取付けられた多数の
カッタビット２８が前方の地盤を掘削する。このとき、
カッタビット２８によって掘削された土砂はチャンバ４
６内に取り込まれ、スクリューコンベヤ４７により外部
に排出される。次に、シールドジャッキ３６の何れか一
つを収縮方向に作動して既設セグメントＳとの間に空所
を形成し、エレクタ装置４９によってこの空所に新しい
セグメントＳを装着する。この作業の繰り返しによって
所定長さのトンネルＴ2 を掘削形成することができる。
【００２５】そして、既に掘削されている既設トンネル
Ｔ1 に対して、このシールド掘削機が掘削したトンネル
Ｔ2 をほぼ直交するように地中接合する場合、シールド
掘削機のカッタヘッド２４が既設トンネルＴ1 に到達す
ると、シールドジャッキ３６の駆動を停止して前胴１１
及び後胴１２の前進を停止する。ここで、まず、余掘ジ
ャッキ２９を収縮して余掘カッタ３０をカッタヘッド２
４内に収容した状態で、全ての油圧ジャッキ３９の駆動
ロッドを伸長し、図６(ａ)に詳細に示すように、押圧部
４１の係止部４１ａが貫入リング３８の段部３８ａに係
止して押圧することで、この貫入リング３８を所定距離
だけ前方に移動させる。次に、図６(ｂ)に詳細に示すよ
うに、油圧ジャッキ３９の何れか一つを収縮方向に作動
して押圧部４１と貫入リング３８との間に空所を形成
し、この空所に分割式貫入リング４４を挿入して連結ボ
ルト４５により貫入リング３８と連結する。
Ｔ1 に対して、このシールド掘削機が掘削したトンネル
Ｔ2 をほぼ直交するように地中接合する場合、シールド
掘削機のカッタヘッド２４が既設トンネルＴ1 に到達す
ると、シールドジャッキ３６の駆動を停止して前胴１１
及び後胴１２の前進を停止する。ここで、まず、余掘ジ
ャッキ２９を収縮して余掘カッタ３０をカッタヘッド２
４内に収容した状態で、全ての油圧ジャッキ３９の駆動
ロッドを伸長し、図６(ａ)に詳細に示すように、押圧部
４１の係止部４１ａが貫入リング３８の段部３８ａに係
止して押圧することで、この貫入リング３８を所定距離
だけ前方に移動させる。次に、図６(ｂ)に詳細に示すよ
うに、油圧ジャッキ３９の何れか一つを収縮方向に作動
して押圧部４１と貫入リング３８との間に空所を形成
し、この空所に分割式貫入リング４４を挿入して連結ボ
ルト４５により貫入リング３８と連結する。
【００２６】同様にして、各油圧ジャッキ３９を順に収
縮して押圧部４１と貫入リング３８との間に分割式貫入
リング４４を挿入していき、この分割式貫入リング４４
をリング状とする。この状態で、再び全ての油圧ジャッ
キ３９を伸長して貫入リング３８を所定距離だけ前方に
移動させる。このように分割式貫入リング４４を順次連
結しながら、貫入リング３８及び分割式貫入リング４４
を前進させることで、図１に二点鎖線で示すように、貫
入リング３８の先端部を既設トンネルＴ1 に貫入させ
る。すると、既設トンネルＴ1 とトンネルＴ2 とが地中
接合される。
縮して押圧部４１と貫入リング３８との間に分割式貫入
リング４４を挿入していき、この分割式貫入リング４４
をリング状とする。この状態で、再び全ての油圧ジャッ
キ３９を伸長して貫入リング３８を所定距離だけ前方に
移動させる。このように分割式貫入リング４４を順次連
結しながら、貫入リング３８及び分割式貫入リング４４
を前進させることで、図１に二点鎖線で示すように、貫
入リング３８の先端部を既設トンネルＴ1 に貫入させ
る。すると、既設トンネルＴ1 とトンネルＴ2 とが地中
接合される。
【００２７】このように既設トンネルＴ1 にトンネルＴ
2 が地中接合されると、カッタヘッド２４などを解体し
て各部材を外部に搬出する。そして、残った掘削土砂を
スクリューコンベヤ４７によって外部に排出し、エレク
タ装置４９によってトンネルＴ2 の内壁面にセグメント
Ｓを組付け、互いに連通すたトンネルＴ1 ，Ｔ2 を完成
させる。
2 が地中接合されると、カッタヘッド２４などを解体し
て各部材を外部に搬出する。そして、残った掘削土砂を
スクリューコンベヤ４７によって外部に排出し、エレク
タ装置４９によってトンネルＴ2 の内壁面にセグメント
Ｓを組付け、互いに連通すたトンネルＴ1 ，Ｔ2 を完成
させる。
【００２８】このように本実施形態のシールド掘削機に
あっては、前胴１１の内筒１５と外筒１６との間に短い
貫入リング３８を移動自在に収容し、所定時に油圧ジャ
ッキ３９を伸長してこの貫入リング３８を前方移動し、
更に、この貫入リング３８の後部に分割式貫入リング４
４を順次連結して前方移動することで、貫入リング３８
の先端部を既設トンネルＴ1 に貫入することができる。
従って、貫入リング３８の全長を短縮することで、前胴
１１、即ち、シールド掘削機自体の全長を短縮して小型
軽量化が図れる。また、貫入リング３８及び分割式貫入
リング４４を所定ストロークずつ複数回にわけて前方移
動することとなり、油圧ジャッキ３９のストロークを小
さく設定することができ、この点からも前胴１１及びシ
ールド掘削機自体の全長を短縮できる。
あっては、前胴１１の内筒１５と外筒１６との間に短い
貫入リング３８を移動自在に収容し、所定時に油圧ジャ
ッキ３９を伸長してこの貫入リング３８を前方移動し、
更に、この貫入リング３８の後部に分割式貫入リング４
４を順次連結して前方移動することで、貫入リング３８
の先端部を既設トンネルＴ1 に貫入することができる。
従って、貫入リング３８の全長を短縮することで、前胴
１１、即ち、シールド掘削機自体の全長を短縮して小型
軽量化が図れる。また、貫入リング３８及び分割式貫入
リング４４を所定ストロークずつ複数回にわけて前方移
動することとなり、油圧ジャッキ３９のストロークを小
さく設定することができ、この点からも前胴１１及びシ
ールド掘削機自体の全長を短縮できる。
【００２９】また、前胴１１及びシールド掘削機自体の
全長を短縮することで、屈曲ジャッキ３５の伸縮駆動に
よって後胴１２に対して前胴１１を屈曲させる曲線掘削
作業も容易となる。
全長を短縮することで、屈曲ジャッキ３５の伸縮駆動に
よって後胴１２に対して前胴１１を屈曲させる曲線掘削
作業も容易となる。
【００３０】なお、上述の実施形態では、本発明のトン
ネル掘削機をシールド掘削機として説明したが、岩盤を
掘削するトンネルボーリングマシンに適用することもで
きる。また、掘削機本体を屈曲自在に連結した前胴１１
及び後胴１２で構成したが、掘削機本体を一つの胴とし
てもよい。更に、貫入リング３８をリング形状として
が、周方向に複数に分割した貫入リングであってもよ
い。
ネル掘削機をシールド掘削機として説明したが、岩盤を
掘削するトンネルボーリングマシンに適用することもで
きる。また、掘削機本体を屈曲自在に連結した前胴１１
及び後胴１２で構成したが、掘削機本体を一つの胴とし
てもよい。更に、貫入リング３８をリング形状として
が、周方向に複数に分割した貫入リングであってもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項１の発明のトンネル掘削機によれば、筒状
の掘削機本体を推進手段によって前進可能とし、掘削機
本体の前部に装着されたカッタヘッドをカッタヘッド駆
動手段によって駆動回転可能とすると共に、このカッタ
ヘッドの外周部に径方向出没自在な移動カッタを設け、
また、掘削機本体の内側に掘進方向前方に移動自在な貫
入リングを設けて貫入リング移動手段によって移動可能
とし、前方に移動した貫入リングと貫入リング移動手段
との間に周方向複数に分割された分割式貫入リングを挿
入すると共に、この貫入リングと分割式貫入リングとを
リング連結部材によって連結可能としたので、貫入リン
グを前進しながら分割式貫入リングを連結することで容
易に既設トンネルに貫入することができ、貫入リングの
全長を短縮すると共に、貫入リング及び分割式貫入リン
グを前方移動させる貫入リング移動手段の全長を短縮す
ることで、掘削機本体の全長を短縮し、装置の小型化及
び軽量化を図ることができる。
ように請求項１の発明のトンネル掘削機によれば、筒状
の掘削機本体を推進手段によって前進可能とし、掘削機
本体の前部に装着されたカッタヘッドをカッタヘッド駆
動手段によって駆動回転可能とすると共に、このカッタ
ヘッドの外周部に径方向出没自在な移動カッタを設け、
また、掘削機本体の内側に掘進方向前方に移動自在な貫
入リングを設けて貫入リング移動手段によって移動可能
とし、前方に移動した貫入リングと貫入リング移動手段
との間に周方向複数に分割された分割式貫入リングを挿
入すると共に、この貫入リングと分割式貫入リングとを
リング連結部材によって連結可能としたので、貫入リン
グを前進しながら分割式貫入リングを連結することで容
易に既設トンネルに貫入することができ、貫入リングの
全長を短縮すると共に、貫入リング及び分割式貫入リン
グを前方移動させる貫入リング移動手段の全長を短縮す
ることで、掘削機本体の全長を短縮し、装置の小型化及
び軽量化を図ることができる。
【００３２】また、請求項２の発明のトンネル掘削機に
よれば、掘削機本体を外筒と内筒との後部が複数の連結
部材によって一体に固定されて構成し、貫入リングをこ
の外筒と内筒との間に移動自在に支持する一方、分割式
貫入リングを周方向に隣接する複数の連結部材の間から
外筒と内筒との間に挿入して移動可能に支持したので、
貫入リング及び分割式貫入リングを適切に前方移動させ
ることができると共に、両者の連結作業を容易とするこ
とができる。
よれば、掘削機本体を外筒と内筒との後部が複数の連結
部材によって一体に固定されて構成し、貫入リングをこ
の外筒と内筒との間に移動自在に支持する一方、分割式
貫入リングを周方向に隣接する複数の連結部材の間から
外筒と内筒との間に挿入して移動可能に支持したので、
貫入リング及び分割式貫入リングを適切に前方移動させ
ることができると共に、両者の連結作業を容易とするこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るトンネル掘削機とし
てのシールド掘削機の概略断面図である。
てのシールド掘削機の概略断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図２のVI−VI断面図である。
【図７】貫入リングと分割式貫入リングとの連結状態を
表す概略斜視図である。
表す概略斜視図である。
【図８】従来のシールド掘削機の概略断面図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
１１ 前胴（掘削機本体） １２ 後胴（掘削機本体） １３ 球面軸受 １５ 外筒 １６ 内筒 １７，１８ 連結部材 １９ ライナ（連結部材） ２３ バルクヘッド ２４ カッタヘッド ３０ 余掘カッタ ３２ カッタ旋回モータ（カッタヘッド駆動手段） ３６ シールドジャッキ（推進手段） ３８ 貫入リング ３８ａ 段部 ３９ 油圧ジャッキ（貫入リング移動手段） ４１ 押圧部 ４１ａ 係止部 ４４ 分割式貫入リング ４５ 連結ボルト（リング連結部材） ４７ スクリューコンベヤ ４９ エレクタ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鋤柄 徹 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 府川 宜史 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 都野 康之 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 田中 善広 東京都千代田区神田司町二丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内
Claims (2)
- 【請求項１】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体を前
進させる推進手段と、前記掘削機本体の前部に駆動回転
自在に装着されたカッタヘッドと、該カッタヘッドを駆
動回転するカッタヘッド駆動手段と、前記カッタヘッド
の外周部に径方向出没自在に装着された移動カッタと、
前記掘削機本体の内側に掘進方向前方に移動自在に設け
られた貫入リングと、該貫入リングを前方に移動させる
貫入リング移動手段と、前方に移動した前記貫入リング
と前記貫入リング移動手段との間に挿入される周方向複
数に分割された分割式貫入リングと、前記貫入リングと
前記分割式貫入リングとを連結するリング連結部材とを
具えたことを特徴とするトンネル掘削機。 - 【請求項２】 請求項１記載のトンネル掘削機におい
て、前記掘削機本体は所定間隔をもって配設された外筒
と内筒との後部が複数の連結部材によって一体に固定さ
れて構成され、前記貫入リングは該外筒と内筒との間に
移動自在に支持される一方、前記分割式貫入リングは周
方向に隣接する前記複数の連結部材の間から前記外筒と
内筒との間に挿入可能であると共に、該外筒と内筒との
間に移動自在に支持されることを特徴とするトンネル掘
削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02947398A JP3652871B2 (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | トンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02947398A JP3652871B2 (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | トンネル掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229756A true JPH11229756A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3652871B2 JP3652871B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=12277072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02947398A Expired - Fee Related JP3652871B2 (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | トンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3652871B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009256921A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi Zosen Corp | シールド掘進機 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP02947398A patent/JP3652871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009256921A (ja) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Hitachi Zosen Corp | シールド掘進機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3652871B2 (ja) | 2005-05-25 |
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