JPS6026800A - 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、特に大きな玉石が転住する礫
層を掘削するのに適したシールド掘進機に関する。

土圧式シールド掘進機、泥水シールド掘進機等のシール
ド掘進機では掘削した土砂をスクリューコンベア或は排
泥管により掘進機後方へ搬出、しておシ、搬出し得る礫
（玉石）の犬ぎさ゛はスクリューコンベアの径或は排泥
管の径によって規制される。従って、搬出能力以」二の
玉石がカッタヘッド内に取込まれた場合は掘削不能とな
る。この為大きな玉石がカッタヘッド内に取込まれると
、カッタ前面の切羽に薬液を注入し、切羽が崩壊しない
様地盤改良をした後スクリューコンベアを引く抜（等し
てカッタヘッド内に人が入って玉石を撤去している。

然し、上記方法では地盤改良の為の多大の費用、時間を
要すると共に地盤改良玉石の撤去を行っている時は掘進
作業が中断されトンネル工事の遅延の原因となる。更に
玉石が頻繁に取込まれる様になると、工事が大幅に遅延
し、工事費も大幅に増大するので、トンネル工事そのも
のを断念せざるを得ない事態となる。

斯かる事態を解消する為スクリューコンベア、或は排泥
管の径を大きくして搬出能力を増大させることも考えら
れるが、小口径の土圧シールド掘進機に大径のスクリュ
ーコンベアはスペース上設置することは難しく、仮りに
設置したとしても他の作業空間例えばエレクタの作業空
間が圧迫され作業性、安全性が極端に悪（なるという問
題がある。又、中太ロ径シールド掘進機では大径のスク
リューコンベアの設置も可能であるが、地下水圧をスク
リューコンベア内の土砂充填によシ止水する点から、ス
クリューコンベア径が大径となる程通過断面積が太き（
なる為止水性が悪（なる。更に大径のスクリューコンベ
アを設けることは掘進機の製作費を増大させることにな
る。

又、泥水シールド掘進機に於いて排泥管の径を大きくす
ることは小口径の掘進機ではスペース上難しく、中太口
径のシールド掘進機に於いても循環させる泥水の流量の
増大が必要であり、泥水処理装置の容量が太き（なって
流体輸送設備の製作費を増大させる結果となる。

本発明は斯かる実情に鑑みてなしたものであり、カッタ
ヘッド内に取込れた玉石をカッタヘッドの回転によって
所要の径以下に破砕して搬出し得る様にし、掘削土砂−
の搬出装置σ能力゛を増大させることなく大きな玉石が
転任する礫層を掘削し得るシールド掘進機を提供するも
のである。

以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

図中ＣＩ＋はシールド掘進機本体、（２）はカッタヘッ
ドを示す。

掘進機本体（１）の前端部内周には漏斗状の内壁（３）
が形成され、内壁（３）の後側端にドーナツツ盤状力支
持プレート（４）を取付ける。支持プレート（４）の中
空部にバルクヘッド（５）全取付け、又円周所要箇所に
カッタモータ（０）全取付ける。バルクヘッド（５）に
は前方へ突出する円筒突部（力を形成しであると共にマ
ンホール（８）ヲ備え、円筒突部（７）全貫通してスク
リューコンベア（９）が設けられている。

前記支持プレート（４）には回転盤００１　ｆｆ：軸受
０１）ヲ介して回転自在に取付け、該回転盤［１の外周
と前記内壁（３）及び回転盤０［ｌ）の内周と円筒突部
（７）間にシール０り（１３を設ける。回転盤θＱに固
着しである軸受０Ｄの外輪外縁にラック歯０４）全刻設
し、前記カッタモータ（６）の出力軸に嵌着したピニオ
ンギアα９とラック歯０４）とを噛合せしめ、カッタモ
ータ（６）によりピニオンギアＱ５１．軸受外輪を介し
て回転盤θ呻を回転させ得る様になっている。

回転盤四の回転軸心と同心の円周所要位置に支持ビーム
（ｌｅ立設し、該支持ビーム０［ｉ）の先端にカッタフ
レームａ７１の各アームαＱを固着する。

カッタフレームＱ？）の回転面はカッタフレームａＤの
補強を兼ねるカッタリング凹によって外側部翰と内側部
＋２１１に画され、内側部Ｉ２１）は更に放射状に設け
た格子棒（２ので小区分されると共に適宜フェイスプレ
ート（ハ）設け゛〔、カッタリングθ優で囲まれる回転
面の開口空間（財）の寸法をスクリューコンベア（９）
で搬出し得る礫層よりも小さくする。

前記カッタリングＱｌは支持ビームａｅの中途部迄延び
る円筒形状をしており、カッタリングＱｌの外周面に破
砕歯１２５１　ｆ取付け、又内壁（３）の下半周の該破
砕歯（ハ）と対峙する部分に固定破砕歯彌乞取付ける。

該固定破砕歯（イ）の曲率中心はカッタフレームαηの
回転中心より上方へずれておシ、内壁（３）、固定破砕
歯（イ）と破砕歯（ハ）との間隙は内壁（３）の最下位
置で最も小さくなり、又間隙の最大寸法はスクリューコ
ンベア（９）が搬出し得る礫の寸法よりも小さくしであ
る。

尚、図中ｃ２８）はカッタビット、翰はカッタフレーム
０ηと内壁（３）で囲れたカッタチャンバ、備は該カッ
タチャンバｅｍに粘性材を供給する為の配管、ｌ３１）
はエレクタ、０２はセグメント、（ハ）はシールドジヤ
ツキを示す。

次に上記構成のシールド掘進機の作動について説明する
。

カッタモータ（６）唇よりカッタヘット（２１を回転さ
せつつ、シールドジヤツキ０３）によりカッタヘッド（
２）を前進させる。

カッタヘット（２）の回転により掘削土砂がカッタヘッ
ド（２）内に取込まれ充満する。スクリューコンベア（
９）はチャンバＣ９）の土圧を所要に保持しつつ掘削土
量に見合った分だけ排出する。

掘削の進行と共に礫が出現するが、スクリューコンベア
（９）で搬出し得る程度のものはカッタフレームａ７１
の内側部Ｑυの開口空間（２４）、破砕歯（２９と内壁
（３）、固定破砕歯Ｃ？［９との間隙を通ってチャンバ
（イ）に入り、土砂と共にスクリューコンベア（９）で
搬出される。又、大径の礫即ち大型の玉石は開口空間Ｑ
４で内側部（２１１１ｆ通過することが拒まれ、外側部
備より取込まれる。玉石は、カッタヘッド（２）の回転
、破砕歯（２５）の回転と共に下方へ移動し更にカッタ
ヘッド（２）の回転力によりて破砕歯（ハ）と固定破砕
歯０１５１間に挟込まれて破砕する。

破砕してチャンバ器内に入込んだ玉石はスクリューコン
ベア（９）で搬出し得る大きさであり、土砂と共に搬出
される。

第４図は本発明の他の実施例を示すもので、スクリュー
コンベア（９）の取入ロヲチャンバ（２翅の下部に位置
させたものである。この様にすると自重で下ってきた礫
を効率よ（排出することができる。又、カッタフレーム
（Ｉηを中心で支持し、その回転軸Ｏａより粘性材を切
羽に送出する様にす上ば切羽の崩壊全効果的に防止でき
る。更にバルクヘッド（５）中心部のプレート（ハ）は
回転軸Ｇ→と共に容易に取外し得、作業の為の大きな空
間を確保できる。

伺、第４図中前述した実施例中のものと同一のものには
同符号を付しである。

上記した２の実施例に於いて、固定破砕歯の取付は位置
を内壁の下半周に゛したが、上半周であっても、側半周
であっても、全周であってもよ（又内壁内周に涜って複
数箇所所要幅に亘って設しナてもよい。又、カッタヘッ
ド側の破砕歯は連続した円錐形であるが、円筒形のもの
でもよく、更に連続してなく円周方向に所要ピッチで矩
形歯状に設けても鋸歯状に設けてもよい。

又、上記実施例のカッタリングは軸心方向に幅を持った
円筒形状であるが、幅のない２のカッタリングを軸心方
向に所要量離して設け、該２のカッタリングに掛渡し且
所要ピッチで全周に破砕歯を設け、この破砕歯によって
スクリーンを形成せしめてもよい。

更に、玉石をチャンバの中心部で破砕する様構成し、玉
石をカッタフレームの内側部より取込む様にしてもよい
。

更に又、内壁に設けられる固定破砕歯を回転軸心と同心
且全周に亘って設け、カッタヘッド側に設けられる破砕
歯全偏心させて設けてもよい。

又、固定破砕歯、破砕歯の表面には玉石を効果的に破砕
し得る様種々の刻みを設けてもよい。

更に又、上記実施例は土圧式シールド掘進機についてで
あるが、泥水式シールド掘進機にも実施し得ることは勿
論である。

以上述べた如く本発明によれば、 １）大きな玉石をカッタヘッドの回転力で破砕できるの
で、スクリューコンベア等搬出装置が小容量のものでよ
い、 １１）礫層の掘削作業の能率を大幅に向上できる、１１
１）小口径シールド掘進機でも大きな玉石の転任する礫
層の掘削が可能となった、 ｉｖ）　搬出装置がスクリューコンベアの場合止水性が
保持される、 Ｖ）玉石はカッタヘッド内に容易に取込れるので、玉石
がカッタフェース前面でカッタ回転に伴い遊動すること
がな（、地盤を痛め崩壊につながる心配もない、 ｖｉ）　カッタフェース前面での玉石の遊動かないので
カッタビラトラ損傷しない、 等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側断面図、第２図は同前正
面図、第３図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第４図は他の実
施例の概略側断面図である。 （１）は掘進機本体、（２）はカッタヘッド、鑞は破砕
歯、（２６１は固定破砕歯を示す。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ）カッタフレームの所要部を玉石が通過し得る様にし
   、カッタフレーム側、掘進機本体側にそれぞれ対峙せし
   めて破砕歯を設げ、カッタフレーム内に取込まれた玉石
   を両破砕歯で挾込み破砕し得る様構成したことを特徴と
   するシールド掘進機。