JPS5916639B2 - トンネル掘削用シ−ルド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はトンネルの掘削作業において掘進方向を変え
て掘削機を進行させるための分割したシールドを有する
トンネル掘削機に関する１ものである。

従来のシールド式トンネル掘削機の進行方向を変えると
きは先づ曲る方向の地山を掘削した後セグメントを支え
にしてシールドジヤツキによりシールド全体の方向を変
えるようにしていたので余計な労力がか５り又曲進部の
外側には過大な空隙を残す結果になり、これはシールド
を分割した構造のものでも解消できず又その連結構造等
が複雑で製造上あるいは使用上等に問題があった。

この発明はその構造が比較的単純で操作もし易く堅牢な
分割シールドのトンネル掘削機を提供しこれによりその
曲進の際も過大の労力や時間をかけることなく、又曲進
部外側に大きな空隙部を作って地盤沈下の危険性を生ず
ることのないようなトンネルを掘削できるようｌこした
ものである。

この発明を図面の実施例にもとづいて説明すると、シー
ルド式トンネル掘削機のシールド１をガーダ部で前後に
分割して前部シールド２と後部シールド３とし、この分
割部内側に外周面が球面を形成している外１１ｔ７ラン
ジ５を有するリングガーダ４を配置して、このリングガ
ーダ４を介して前部シールド２と後部シールド３とを連
結しであるもので、リングガーダ４の上下部および左右
部には外側フランジ５と内側フランジ６との間にリング
ガーダの直交する直径と一致する軸心を有する連結軸７
，７′および８，８′が設けてあり、前部シールド２の
後部の連結側リング９の上下部に後方に向って突設した
連結軸受１０，１０’の軸孔１１゜１１′とリングガー
ダ４の前記上下部の連結軸７゜７′とを嵌合して前部シ
ールド２がリングガーダ４に対して連結軸７，７′を軸
として左右に揺動自在とし、又後部シールド３の前部の
連結側リング１２の左右部に前方に向って突設した連結
軸受１３．１３’の軸孔１４，１４’とリングガーダ４
の前記左右に設けた連結軸８，８′とを嵌合して後部シ
ールド３がリングガーダ４に対して連結軸８゜８′を軸
として上下に揺動自在になるように連結しである。

１５．１６．１６’は夫々リングガーダ４の側板の前記
軸受１０，１０．１３’の取付部に設けた切欠き窓であ
り、又リングガーダ４の外側フリング５の球面の外周面
と前部シールド２の後端部および後部シールド３の前端
部との間には夫々弾性シール材１７．１７’を設けてシ
ールド内部への土砂の浸入を防止している。

又前部シールド２の前方リング１８には弾性支持装置２
０によりその位置が変動できるように支持された数個の
シールドジヤツキ１９・・・・のシリンダ端が取付けら
れており、これらのシリンダ部は夫々前部シールド２の
連結側リング９、リングガーダ４の側板および後部シー
ルド３の連結側リング１２に明けられた通孔２２，２３
，２４，２５を貫通して後部シールド３側に伸びており
、そのピストン部の先端には球面接手によりスプレッダ
２１が取付けられておりセグメント２６の側面と接する
ようになっている。

又前部シールド２と後部シールド３との間には固定装置
があり、この実施例では夫々の連結側リング９．１２の
連結軸受１０．１０’、１３１３′相当位置の附近に設
けた夫々の取付座金２７と２８との間に設けた両端にね
じを切った連結稈３０とナツト３１，３１とより成る固
定装置２９があり前部シールド２と後部シールド３との
関係位置を固定するようになっている。

この掘削機を直進させるには第３図Ａのように固定装置
２９・・・・により前部シールド２と後部シールド３と
を前部シールド２の中心軸線ａと後部シールド３の中心
軸線すとが一致するような状態に固定してシールドジヤ
ツキ１９をセグメント２６に対して伸長させればシール
ド１は真直に進行させられるが、これを左方向（図の下
方）に曲進させるときは第３図Ｂのように先づ固定装置
２９・・・・のナツト３１をゆるめ曲線の外側となる右
側（図の上方）のシールドジヤツキ１９を伸長させれば
前部シールド２は連結軸７，７′を中心に左側（図の下
方）に回動するので前部シールド２の中心軸線ａと進行
曲線の中心線Ｃが接する位置で固定装置２９・・・・に
より前部シールド２と後部シールド３とを固定しシール
ドジヤツキ１９を伸長すればシールドは左側（図の下方
）に曲進する。

更にこの装置の構造によれば前部シールド２と後部シー
ルド３とはリングガーダ４を介してあらゆる方向に屈折
することができるので前述と同様な操作で希望進行方向
と反対側のシールドジヤツキを伸長することにより上下
左右何れの方向にでも自由に方向を制御することができ
シールドを所要の全方向に曲進させることが可能である
。

そしてその際に第４図に示すように、従来の例えば一体
形シールド３２では、直径Ｄ１ 曲線部中心線Ｃのトン
ネルを掘進するにはこのシールドはトンネル曲線と同じ
角度で曲折できないのでシールドの進行状態とトンネル
の位置とでは外側においてｈｌ、内側ではｈ２の差異が
発生するので内側のｈ２の部分はこのシールド以外の方
法で余堀をする必要がありｈ１部分はトンネル構築後空
隙部を構成し地盤沈下などを発生させる要因となり、又
シールドの長さｌとトンネルの直径りとの比ｌ／Ｄは直
径の小さいシールドはど大きくなり従ってｈｌ、ｈ２の
値も大きくなって労力、作業時間等に大きな損失を発生
させるものであり、これは従来の分割形のものでも解消
できなかったが、この発明のシールドによれば前部シー
ルド２と後部シールド３とは必ずシールドの中心部Ｍを
軸にして屈折するので、この場合の実際のトンネルとの
差異ｈ１′、ｈ２′は図に示すように非常に小さくなり
前述のような空隙部や余堀の問題を解消することができ
るとともに、前部シールド２の後端および後部シールド
３の前端は常にリングガーダ４の外側フランジ５の球面
外周面と同量間隙で揺動するのでこの間に設けた弾性シ
ール材１７．１７’により効果的に外部の土砂の浸入を
防止することができる。

又この発明は油圧装置を使用した複雑な構造のこの種装
置にくらべれば構造が簡単、堅牢でシールドジヤツキだ
けの容易な操作であらゆる方向に曲進が可能で、この種
土木作業に使用する装置として適したシールド装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明のトンネル掘削用シールドの一実施例を示
すもので、第１図はこの発明のシールドの正面縦断面の
説明図、第２図は第１図の■−■線の断面図、第３図は
本発明シールドの方向制御の状態を示す上面図でＡは直
進、Ｂは曲進の場合を示すもので、第４図は本発明のシ
ールドと従来のシールドとが曲進する場合の状態説明図
である。 １・・・・・・本発明のトンネル掘削用シールド、２・
・・・・・前部シールド、３・・・・・・後部シールド
、４・・・・・・リングガーダ、５・・・・・・リング
ガーダの外側フランジ、７．７’、８，８’・・・・・
・リングガーダに設けた連結軸、９・・・・・・前部シ
ールドの連結側リング、１０．１０’・・・・・・連結
軸受、１２・・・・・・後部シールドの連結側リング、
１３，１３’・・・・・・連結軸受、１９・・・・・・
シールドジヤツキ、２６・・・・・・セグメント、２９
・・・・・・前後シールドの固定装置、３２・・・・・
・従来の一体形シールド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド式トンネル掘削機のシールドを前部と後部
   とに分割し、その間に外周面が球面の外側フランジ５を
   有するリングガーダ４を配置し、このリングガーダ４を
   介して前部シールド２と後部シールド３とを連結するよ
   うに構成し、前部シールド２の連結側リング９の上下部
   に設けた連結軸受１０．１０’とリングガーダ４の上下
   部に設けた連結軸７，７′とを夫々嵌合して前部シール
   ド２とリングガーダ４とが連結軸７，７′を軸として左
   右に動揺自在とし、又後部シールド３の連結側リング１
   ２の左右部に設けた連結軸受１３ 、１３’とリングガ
   ーダ４の左右部に設けた連結軸８，８１とを夫々嵌合し
   て後部シールド３とリングガーダ４とが連結軸８，８′
   を軸として上下に揺動自在になるように前部シールド２
   と後部シールド３とを連結し、前部シールド２と後部シ
   ールド３との間に固定装置２９を、前部シールド２にシ
   ールドジヤツキ１９を設けて成るトンネル掘削用シール
   ド。