JPS58213997A - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールド掘進機に係り、更に詳細に述べれば、
硬い岩盤等の自立する地山においてはセグメントを反力
体として使用することなくシールド本体を前進移動させ
得るようにしたシールド掘進機に関する。

シールド掘進機は上下水道、成力９適信ケーブル、共同
溝などのトンネル工事において広く用いられるもので、
特に地山が崩壊しやすい滞水砂層等の軟弱な地盤にトン
ネルを構築する場合、一般に泥水加圧式シールド掘進機
が採用されている。

これは切羽の泥水圧により他山を安定させながら掘削し
、掘削カッタで掘削土砂をカッタスリット部から泥水室
に４奔阜４導入し、更にこの泥水室から泥水輸送管を介
して坑外へ搬出し、ノールド本体の速度を坑外へ排出さ
れる排土量に応じて制御するもので、その掘削の進行に
つれて複数個のセグメントからなる裏張りを組立ててト
ンネルの崩壊、湧水等を防止し、シールド本体の推力を
前記セグメントを反力体とする／−ルドジャッキによっ
て得るように構成されている。すなわち、シールド本体
の内周壁に配設された複数個のシールドジヤツキでセグ
メントの端面を後方に押圧し、その反力でシールド本体
を定速度で前進移動させるようにしている。

しかし、施工区間の他山条件によってはローム層のよう
に、地山自体が自立する場合とか、支保工等で行う場合
には、セグメントを必要としないため反力をセグメント
以外のもので得る必要があった。

本発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、自
立する地山の掘進に際して簡単に反力を得ることができ
るようにしたシールド掘進機を提供するものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係るシールド掘進機を泥水加圧式シー
ルド掘進機に適用した場合の一実施例を示すもので、セ
グメントを反力体として前進する際の縦断面図である。

同図において、全体を符号１で示す泥水加圧式シールド
掘進機は、円筒形の殻構造体をなす／−ルド本体２を備
えている。このシールド本体２の前面開口部にはカッタ
ヘッド３が設けられ、このカッタヘッド３の後方にはシ
ールド本体２の内部を泥水室４と大気圧室５とに区画す
る隔壁６が配設されている。

前記カッタヘッド３は隔壁６によって回転自在かつ軸方
向移動自在に軸支され、１騒動モータ７によって減速回
転されるように構成されている。カッタヘッド３の回転
によって掘削された土砂は、該ヘッド３に設けられたカ
ッタスリット部（図示せず）を通って前６己泥水室４に
導かれる。また泥水室４には水−または泥水のような加
圧流体が送水管８によつ−Ｃ供給されており、この加圧
流体と前記掘削土砂とがアジテーク９によって攪拌され
ることにより泥水となり、この泥水を泥水Ｕ１０によつ
でシールド掘進機１の後方に導き、トンネル外へ排出す
るようにしている。

前記シールド本体２の内部には前記駆動モータ７の後方
に位置する周知のリング弐門型セグメントエレクク１１
が配設されている。このセグメントエレクタ１１は、シ
ールド本体２の内周壁に配設された複数量のロー２１２
によって旋回自在に支持され図示しない旋回用モータに
よって駆動されるエレクタ−リング１３を備えており、
このリング１３にトンネルの掘削につれて裏張＃）１４
を組立てていくエレクタ１５が配設されている。前記裏
張り１４は、例えば６分割された鉄、コンクリート等か
らなる複数個のセグメｙ　ト１６Ａ、１６Ｂ。

１６Ｃ・・・を円形に接合してなる環状体Ａ、　、　Ａ
、、　Ａ、。

・・・によって特徴づけられるもので、各セグメ／）　
１６Ａ、１６Ｂ、１６０・・・がエレクタ１５によって
１１次吊り下げられ、エレクタ−リング１３の旋回によ
って所定位置に位置決めされた後、シールド本体２の内
周壁に押し付けられて環状に組立てられる。そして、こ
れらの環状体Ａ、、Ａ、、Ａ、・・・をモルタル等の裏
込め材によって軸方向に一連に接合していくことにより
、裏張り１４が形成される。なお、裏張り１４とシール
ド本体２の尾部内周壁との間にはテールパツキン１８が
介在されて密封装置を構成している。

前記シールド本体２の内周壁にはさらに前後方向に長く
延在する複数個（図においては１つのみ示す）のシール
ドジヤツキ２０が周方向に等配されて配設されている。

これらのシールドジャ、ツキ２０は適当な油圧供給源（
図示せず）に接続されて一定速度で圧油が供給されるこ
とにより、１１１記裏張り１４を反力体として／−ルド
本体２を定速度で前進移動させるように構成されている
。すなわち、各シールドジヤツキ２０のピストン２１が
後方に伸長し、該ピストン２１の先端に取り付けられた
ジヤツキシュ２２がこれと対向する環状体Ａ、の端面２
３を押圧すると、シールドジヤツキ２０は反力を受ける
ため、結果としてシールド本体２を前進させる。

ところで、かかるセグメント方式による裏張り１４は前
述した通り軟弱な地盤のトンイ、ル構築において有効か
つ効果的で、最も安全性が高く、他山の崩壊、湧泳等を
防止し得るものであるが、支保工方式等による自立した
地盤の掘削においては裏張り１４の施行が行われず、そ
のため第２図に示す如き推進用反力受装置３０が装着朗
用される。

すなわち、この推進用反力受装置３０は各シールドジヤ
ツキ２０に対して共通に着脱自在に取付けられるもので
、それぞれ複数個のセグメントによって形成された前後
一対の環状体３１．３２を備えている。これらの環状体
３１．３２は前述したエレクタ１５（第１図参照）によ
って組立てられた後、ボルトおよびナツト等の適宜な締
結手段３３によって同軸的に接合され、前方側（第２図
右方）のｉｆｆ状体３１　カ各シールドジヤツキ２０の
ジヤツキシュ２２にボルト３４によって着脱可能に固定
護持される。一方、後方側の環状体３２はシールド本体
２の後端開口部よりトンネル３６内に突出され、その後
端面には中空のリング３７が着脱可能に固定されると共
に前後方向に長い複数個（図においては１つのみ示す）
の長溝３８が各シールドジヤツキ２０に対応して形成さ
れている。前記リング３７の内周面でかつ各シールドジ
ヤツキ２０に対応する部分にはブラケット３９を介して
油圧シリンダ４０が配設され、このシリンダ４０は図示
しない適当な油圧供給源に接続されている。そして、こ
のシリンダ４０のピストン４１の先端には貫入金物４２
の内端４２ａが連結金具４３を介して回動自在に連結さ
れている。

前記貫入金物４２は略への字状に形成されて、その外端
４２ｂが前記ｊλ状体３２の対応する長溝３８より外部
に突出し、屈曲部が前記リング３７の前端面に取り付け
られたブラケット４５に回動自在に軸支されることによ
り、シールドジヤツキ２０の反力体を構成している。す
なわち、油圧シリンダ４０の駆動によってそのピストン
４１が前方に伸長し、貫入金物４２を軸４７を中心とし
て反時計方向に回動させると、該貫入金物４２の外端４
２ｂに突設された爪４８が鎖線で示す叩りトンネル３６
０周壁に喰い込む。この人頭において、すべてのシール
ドジヤツキ２０を同時に１１＠動し、ジヤツキシュ２２
で環状体３１を後方に押圧すると推進用反力受装置３０
は貫入金物４２によりトンネル３６に固定されているた
め、結果としてシールド本体２がピストン２１のストロ
ーク分だけ前進移動される。そして、ピストン２１の復
旧動作時においてはあらかじめ油圧シリンダ４０を復帰
させて貫入金物４２の爪４８をトンネル周壁から引き抜
き、該金物４２をフリーにした後、推進用反力受装置３
０をシールド本体２内に引き込み、この一連の動作を繰
返し行うことにより、シールド本体２の前進移動が床証
される。

この嚇合、他山の状態により油圧シリンダ４０の油圧１
貫入金物４２の両端４２ａ、４２ｂの長さｌＩ＋ｌｔ等
を任意に設定すれば、貫入金物４２の喰い込み量の制御
が簡単で、所定の反力を受けることが可能である。

また、推進用反力受装置３０は購造が簡単で、７−ルド
ジヤツキ２０に対して着脱自在に取り付けられるもので
あるため、セグメント方式と支深工方式とを併用するト
ンネルの構築において効果的である上、環状体３１．３
２がシールド本体２の後端部内周壁に沿って配置される
ため、シールド本体２の中央部が広くなり、作業性を向
上させる。

なお、上記実施例は泥水加圧式シールド掘進機に適用し
た場合について説明したが、本発明はこれに限らず開放
式２手掘り式等の各種シールド掘進機に適用実施し得る
ことは勿論である。

また、上記実施例は前後一対の環状体３１．３２を用い
たが、この数に何ら特定されるものではない０ 以上説明したように本発明に係るシールド掘進機は、油
圧シリンダの駆動により１（入金物をトンネル周壁に喰
い込ませ、この貫入金物をシールドジヤツキの反力体と
して利用するように構成したので、裏張りを必要としな
い施工区間におけるトンネル構築に際して、シールド本
体を確実に前へ移動させることができる。また、貫入金
物、油圧シリンダ等はシールドジヤツキに対して着脱可
能に取り付けられるため、取り扱いが容易で、−工区に
おいてセグメント方式と支１呆工方式を併用す−る場合
、極めて有効かつ効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を泥水加圧式シールド掘進機に適用した
場合の一実施例を示すもので、セグメントを反力体とし
て前進する際の縦断面図、第２図は推進反力受装置を反
力体として前進する際の安部所面図である。 １・・・・泥水加圧式７−ルド掘進機、２・・・・シー
ルド本体、１４・・・・裏張り、１６Ａ。 １６Ｂ、１６Ｃ・・・・セグメント、２０・・・・シー
ルドジヤツキ、２１・・・・ピストン、３０・・・・推
進用反力受装置、３１．３２・・・・環状体、３Ｔ・・
・・リング、４０・・・・油圧シリンダ、４１・・・・
ピスト／、４２・・・・貫入金物。 特許出願人　三井造船株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. その内周壁に複数個のシールドジヤツキが周方向に配設
   されたシールド本体と、前記複数（固のシールドジャツ
   ギに対して着脱自在に配設され反力体を構成する推進反
   力受装置とを具備してなり、前記推進反力受装置は、各
   シールドジヤツキのピストンに共通に着脱自在に固定さ
   れ後端部が前記シールド本体の後端開口部よりトンネル
   内に突出する環状体と、この環状体の突出端部に設けら
   れた複数個の油圧シリンダと、各油圧シリンダの駆動に
   よってそれぞれ一端がトンネル周壁に喰い込む複数個の
   貫入金物とを備えたことを特徴とするシールド掘進機。