JPS593628B2 - ブレ−ドシ−ルド掘進機の姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大口形断面を掘削するブレード掘進機の姿
勢制御装置に関する。

大口形断面を掘削するために、掘進方向にスライドする
ブレード（矢板）により両側壁を防護しつつ、前方土砂
の掘削と、矢板の前進とを順次繰返しながら掘進するブ
レードシールド掘進機が知られている。

このようなブレードシールド掘進機の上下及び左右の方
向転換は、その転換する側のブレードを、フレームとの
間に介設した掘進ジヤツキを伸縮作動させることにより
行なうのであるが、掘削する切羽の状態例えば切羽の自
立角度、切羽の硬軟買上、並びにブレードの外面に負荷
される土圧等により制約されることが多く、従ってブレ
ードシールド掘進機の姿勢制御を円滑に行なうこ吉が困
難であった。

この発明は、かかる従来装置の欠点を排除するために案
出されたもので、フレームの外周を覆って設けられたブ
レードをそれぞれ独立して土中への貫入角を可変的にし
、もって姿勢制御を円滑に行わせるようにしたブレード
シールド掘進機の姿勢制御装置を提供するものである。

以下添附図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

１は、ドーム状に形成されたブレードシールド掘進機本
体（以下シールド本体１と言う）であって、２は外周に
摺動自在な複数枚のブレード３を備えたドーム状の支持
フレームである。

支持フレーム２の外周面には第２図、第３図に示すよう
に上記ブレード３を摺動自在に係合したガイドフレーム
５が配設してあり、このガイドフレーム５の後端は、支
持フレーム２にヒンジ４を介して連結され、また該ガイ
ドフレーム５の先端は支持フレーム２に基端を固定され
た昇降用ジヤツキ６のロンドが連結されている。

前記ガイドフレーム５は、昇降用ジヤツキ６の伸縮作動
によりヒンジ４を支点として上下に回動し、またブレー
ド３もこのガイドフレーム５の回動に追縦して傾動する
。

ガイドフレーム５の前後端面上にはブレード３を円滑に
摺動させるためのフッ素樹脂板等からなる摺動体８が取
着してあり、この摺動体８を備えたガイドフレーム５に
は、上記のように内面にステンレス板の摺動面を備える
案内レール９を介して断面台形状のブレード３が摺動自
在に係合しである。

フッ素樹脂板を備える摺動体８と、ステンレス製の案内
レール９との摩擦係数は約ψ−０．０５〜０．０６位と
極めて小さく、かつ支持面積も荷重によって任意に設定
できるのでブレード３には局部的に過大な支持反力が作
用せず、従来のブレードシールド掘進機の推進作動に比
して円滑に推進させることができる。

また、このブレード３は支持フレーム２に基端を固定さ
れた摺動用ジヤツキ１０のロッド１１と連結し、この摺
動用ジヤツキ１０の伸縮作動によりブレード３が摺動体
８を備えたガイドフレーム５に沿って円滑に摺動する。

ブレード３の先端には余掘りを行なうためのナイフェツ
ジ１２が設けてあり、このナイフェツジ１２は外向きに
制御されたときのブレード３方向制御を容易にする。

前記支持フレーム２の下部には、この支持フレーノ・２
と一体的に構成した断面凹状のベースプレート１３が設
けてあり、このベースプレート１３の両側下面には、ロ
ーラ１６を介してボＩ・ムブレードが配置され、かつベ
ースプレート１３には、推進ジヤツキ１４を介してボト
ムブレード１５が連結されこのボトムブレード１５と前
記ベースプレート１３がローラ１６を介して相対的に滑
動するようになっている。

ボトムブレード１５の下面は、上向きに傾斜させて形成
してあり、これは、シールド本体１が下向きに傾倒する
のを防止するためである。

また１７はベースプレート１３の後端に設けたジヤツキ
であり、このジヤツキ１７はシールド本体１の後部に打
設したコンクリート１８の側壁に推進反力をとってベー
スプレート１３を推進させる。

次にこの発明の作用を直進掘削させる場合と、上向きに
姿勢制御する場合と、更に左右に姿勢制御する場合とに
分けて説明する。

（５）直進掘削の場合 シールド本体１を直進させる場合には、第２図に示すよ
うにブレード３が支持フ１／−ム２に対して水平の状態
（軸心と平行状態）に設定しておいてから、摺動用ジヤ
ツキ１０を伸張作動すると、ブレード３は、案内レール
９を介して摺動体８を設けたガイドフレーム５に沿って
推進し、掘削土砂中に所定量貫入する。

この場合、複数枚のブレード３に夫々設けられている摺
動ジヤツキ１０を単独に、または一定の数を同時に作動
してブレード３を推進させる。

このような作動を順次行なって全てのブレード３が掘削
土砂中に所定量貫入した後、ブレード３と、掘削土砂と
の当接面に推進反力を取って、推進ジヤツキ１４を伸張
作動し、ボトムブレード１５を推進させて掘削土砂中に
貫入させる。

ブレード３と、ボトムブレード１５とが掘削土砂中に所
定量貫入した後、この両者に推進反力を取ってベースプ
レート１３の後端に設けたジヤツキ１７を伸張作動しシ
ールド本体１の後方に埋設したコンクリート１８のヒユ
ーム管の側面に当接させる一方、前記伸張作動させた各
摺動用ジヤツキ１０のロッド１１及び推進ジヤツキ１４
を同時に収縮作動させて、支持フレーム２、ベースプレ
ート１３を、ローラ１６を介してボトムブレード１５上
をブレード３の推進量だけ前進させる。

このようにしてブ１／−ド３により防護壁を築いた状態
で切羽前面を掘削機で掘削するのであり、さらにこのよ
うな作動を順次繰返すことによりシールド本体１の直進
掘削を行なうものである。

（Ｂ） シールド本体を上向きに姿勢制御する場合シ
ールド本体１を第２図のような直進状態から上向きに制
御する場合には、例えば第１図のａで示す範囲のドーム
状支持フレーム２の上部に位置する各ブレード３を設定
された上向き角度にするために支持フレーム２の先端に
設けた昇降用ジヤツキ６を設定量伸張作動する。

昇降用ジヤツキ６の伸張作動によりこれと連結するガイ
ドフレーム５がヒンジ４を支点として上方に回動し、更
にこれと同時にガイドフレーム５の摺動体８に係合する
各ブレード３が上向きに傾斜する。

このようにして各ブレード３が所定の傾斜角に制御され
たら前記（５）の直進掘進の場合と同様に各摺動用ジヤ
ツキ１０を伸張作動して各ブレード３を所定量推進さぜ
掘削土砂中に各ブレード３を貫入させる。

各ブレード３を掘削土砂中に貫入させた後のボトムブレ
ード１５及び支持フ１／−ム２の推進については前記（
５）の作動と全く同様なので省略する。

このようにして各ブレード３を順次作動させることによ
りシールド本体１を除々に上向き方向に制御でき、また
ボトムブレード１５もシールド本体１の上向き掘進によ
り、除々に矯正されてブレード３の掘進方向と同一方向
に制御される。

なお、ブレード３の先端のナイフェツジ１２による余掘
りの効果で、この−上向制御はスムーズに行われる。

（Ｃ） シールド本体を左右に制御する場合この場合
には、ドーム状に形成されたブレード３のうち、屈曲す
る方向、例えば、第１図の４２０に示すように右側に方
向制御を行なう場合には右側のみのブレード３を、また
左方制御を行なう場合には左側のみのブレード３を設定
された角度に従って昇降用ジヤツキ６を伸張作動し、ブ
レード３の角度を制御する。

このようにした後各摺動用ジヤツキ１０を数組づつ、ま
たは単独に伸張作動してブレード３を掘削土砂中に所定
量貫入し、また方向制御を行なわないブレード３は、そ
の直進状態のままで摺動用ジヤツキ１０を伸張作動する
。

そしてブレード３の全てが掘削土砂中に所定量貫入した
後上記Ａ。

Ｂの場合と同様な作動によりボトムブレード１５を掘削
土砂中に貫入し、その後摺動用ジヤツキ１０、推進ジヤ
ツキ１４の収縮作動と同時にジヤツキ１７を伸張作動し
て支持フレーム２を所定量前進させる。

このような作動を順次繰返すことにより除々に所定の方
向の制御を行なうことができる。

この発明は上記のようにブレードの土中への貫入角を調
整可能にしたため、ブレードシールド掘進機の上下並び
に左右の旋回制御を容易にすることができる。

またブレードの推進もガイドフレームとの間の摺動面を
面接触として、かつフッ素樹脂などの低摩擦部材を介在
したので、局部的に過大な荷重が作用せず小さな推進力
で円滑に推進することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレードシールド掘進機本体の概略正面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う縦断側面図、第３図はブ
レードと支持フレームとの関係を示す一部拡大側面図、
第４図は第３図のＴＶ−ＩＶ線に沿う縦断面図、第５図
は第３図の■−■線に沿う縦断面、第６図、第７図イ２
０はこの発明の作動状態を示す説明図である。 １・・・・・・ブレードシールド掘進機本体、２・・・
・・・支持フレーム、３・・・・・・ブレード、４・・
・・・・ヒンジ、５・・・・・・ガイドフレーム、６・
・・・・・昇降用ジヤツキ、７・・・・・・ロッド、８
・・・・・・摺動体、９・・・・・・案内レール、１０
・・・・・・摺動用ジヤツキ、１１・・・・・・ロッド
、１２・・・・・・ナイフェツジ、１３・・・・・・ベ
ースプレート、１４・・・・・・推進ジヤツキ、１５・
・・・・・ボトムブレード、１６・・・・・・ローラ、
１７・・・・・・ジヤツキ、１８・・・・・・コンクリ
ート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 支持フレームの外周面に基端を枢支し、かつ先端を
   昇降用ジヤツキで連結された複数の傾動自在なガイドフ
   レームを並設し、このガイドフレームにブレードを摺動
   自在に係合し、前記支持フレームさブレードとを摺動用
   ジヤツキを介して連結したことを特徴とするブレードシ
   ールド掘進機の姿勢制御装置。