JPS60393Y2 - 手掘式シ−ルド掘進機用掘削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は手掘式シーツ叶掘進機における切羽面掘削手
段の貫入手段を改良して掘削作業効率の向上を図った掘
削装置に関する。

地耐力のある砂層、砂は層等を掘削するトンネル旋工用
のシールド掘進機においては、切羽掘削時の省力化、安
全性、能率化等を図るという点から、スクリュ一式やカ
ッター回転式、ギャザリンクロータ式、構成の掘削装置
、あるいはバックホ一式の掘削装置を必要としており、
前者の掘削装置は適応土質に制限があり、後者の掘削装
置は殆んどの土質に適応させ得る反面、装置自体の取付
は支持方法に制約があることから、ズリ搬出用のベルト
コンベヤもしくはスクリューコンベヤとの取合がデく、
装置自体の作業範囲および装置不稼動時のシールド機内
スペースがそれぞれ狭くなるなどの問題点を有する。

すなわち、上記後者のバックホ一式掘削装置は、第１図
、第２図に示すごとく、シールドフレーム１内の天井ま
たは作業デツキ下面部に固定支持フレーム２を介して油
圧ジヤツキ式貫入型のバックホー３を吊持させ、このバ
ックホー３を旋回ジヤツキ４て水平方向に旋回駆動させ
、かつ俯仰ジヤツキ５て俯仰駆動させる構成としており
、前記バックホー３が常時一定位置に保持されているこ
とから、そのバックホーの作業範囲１１，１２が必然的
に狭くなる。

また、前記バックホー３は吊持位置がシールドフレーム
１内の中心部になることから、そのシールドフレーム１
内スペースも狭くなり、このため切羽面山留手段の設備
が制約されるはかりでなく、ベルトコンベヤ６の取合も
その取付上狭くなる。

更に前記バックホー３は、それ自体の油圧ジヤツキ機能
による１ストロ一ク分だけしか貫入できないのて、その
貫入ストロークが短かく掘削効率が悪い。

以上の種々問題点を解消すべく、第３図、第４図に示す
ことく、シールドフレーム１内のガイドレール７をこ沿
って軸方向に走行させる台車８にバックホー３ａを水平
旋回自在に俯仰自在に吊持させた掘削装置も提供されて
いるが、この装置の場合、バックホー３ａの作業範囲は
広くなるが、その反面、台車８の走行力によりバックホ
ー３ａを切羽面に貫入させるようにしているため、この
バックホー３ａを横向き位置あるいは俯仰位置に変位さ
せた状態ては、その切羽面に対する貫入方向（切羽面に
略直角）Ｙと台車８の走行方向Ｘとが異なり、従って、
その状態で地耐力がある切羽地山の掘削に際し台車８の
前進走行によりバックホー３ａを貫入させると、バック
ホー３ａが所定掘削位置から逃けてしまう結果となって
掘削力、ズリ積込力が低下するという大きな問題点があ
った。

さらにバックホー３ａは第１図、第２図のバックホー３
に比べて台車８て軸方向に移動できるのてバックホー３
ａをシールドフレーム１の前面開放側に位置させれは、
その水平旋回範囲を広くとることがてきるが、この水平
旋回と共にバックホー３ａを俯仰させるため、シールド
フレーム１内てそのバックホー３ａの移動範囲のスペー
スを確保しなけれはならない。

しかしながら、通常シールド掘進機においてはバックホ
ー３ａの他にベルトコンベヤなどのズリ搬出装置など種
々の機器をそのバックホー３ａ近くのシールドフレーム
１内に配置しなければならす、上述のようにバックホー
３ａの移動範囲を設定するとその機器の配置に制約を受
け、取り合わせが悪くなり、またその機器の配置を予め
設定したとするとバックホー３ａの移動範囲に制約を受
け、広い範囲の掘削が困難となる。

この考案は上記問題点を解消すべくなされ、その目的は
、切羽掘削作業範囲が拡大し、かつシールド機内の作業
スペースを広く確保できるとともに、ベルトコンベヤ等
ズリ搬出装置との取合上の制約等をも緩和てき、′特に
地耐力のある切羽地山であっても、この切羽面に対し所
定の貫入方向へ掘削桟能部を円滑かつ確実に貫入させる
ことができ、もって切羽掘削が効率よく行なえる構成と
した手掘式シールド掘進機用掘削装置を提供するにある
。

以下に、この考案の好適一実施例を第５図乃至第７図に
基づいて説明する。

第５図において、１０は前面が開放した手掘式シールド
掘進機のシールドフレームで、その内部には軸方向に沿
って第６図に示すごとく適当間隔で平行する左右一対の
ガイドレール１１が設けである。

これらのガイドレール１１は、図示例にあってシールド
フレーム１０内の中間作業デツキ下面に固設されている
が、その装備個所はシールドフレーム１０内であれば、
天井等どこでもよい。

前記ガイドレール１１には台車１２が装架してあり、こ
の台車１２は、その後端部とシールドフレーム１０内の
中間作業デツキ等固定体との間に装架した台車駆動用ジ
ヤツキ１３の伸縮作動によリシールドフレーム１０内の
軸方向に沿って往復走行させるようになっている。

台車１２に一体的に垂設したブームブラケット１４の下
端部には、シールドフレーム１０の前面開放側に伸びる
俯仰ブーム１６の基端部が横軸１５により枢支されてお
り、その俯仰ブーム１６は、これと台車１２との間に装
架した俯仰ジヤツキ１７によって駆動される。

斯様な俯仰ブーム１６の先端部には、その俯仰方向と直
交する方向に旋回作動させるための旋回ブーム１８の基
端部が縦軸１９を介して旋回動自在に連結されている。

縦軸１９は旋回ブーム１８に楔着等で一体化されてその
旋回ブーム１８とともに回動するもので、外端部に径方
向へ突出するリンク２０を一体的に有し、このリンク２
０の自由端部と俯仰ブーム１６との間には旋回ジヤツキ
２１が装架され、その伸縮作動によって前記旋回ブーム
１８が駆動されるようになっている。

この旋回ブーム１８は中空筒状をなしてその先端部より
突出させる伸縮自在な貫入ブーム２２およびこの貫入ブ
ーム２２を伸縮駆動するための貫入ジヤツキ２３のそれ
ぞれを内蔵して前記俯仰ブーム１６に対し必要に応じて
着脱できる構成となっている。

前記貫入ブーム２２の突出先端部には、掘削手段として
のパケット２４が枢支ピン２５で首振り自在に取付けら
れており、このバケット２４は、前記貫入ブーム２２の
先端部に径方向外側へ向けて突設しであるブラケット２
６との間に装架したパケットジヤツキ２７により駆動さ
れるようになっている。

つぎに、上記実施例の作動を説明する。

まず、台車駆動用ジヤツキ１３を伸び作動させることに
より、台車１２をシールドフレーム１０の軸方向に沿っ
てその前面開放側に前進走行させ所定位置て停止させる
。

ついて、俯仰ジヤツキ１７により俯仰ブーム１６を例え
は限界仰角位置に変位保持させた状態とし、その状態で
旋回ジヤツキ２１を起動させて旋回シール１８を左右い
ずれかの方向へ水平旋回させることにより、パケット２
４を掘削すべき個所の切羽面に向ける。

斯様にしてパケット２４を所定方向に向けたならは、旋
回ブーム１８内の貫入ジヤツキ２３を伸ひ作動させて貫
入シール２２を軸方向へ伸ばすことにより、前記パケッ
ト２４の先端リッパ部を切羽部に喰い込み貫入させる。

その状態て、俯仰ジヤツキ１７を伸ひ作動させることに
より、俯仰ブーム１６が基端部の横軸１５を支点として
下降枢動することから、パケット２４は切羽部を上側か
ら下側に向って掘削し、その掘削許了直前にパケットジ
ヤツキ２７を伸び作動させることにより、前記パケット
２４は枢支ビン２５を中心に掘削ズリ掬い方向に首振り
回動して掘削ズリ掬い込む。

その後に、俯仰ジヤツキ１７、旋回ジヤツキ２１、貫入
ジヤツキ２３、パケットジヤツキ２７を順次作動させる
ことにより、パケット２４内に掬い込まれた掘削ズリは
ズリ搬送装置に送り込まれてＵ［出される。

この考案は以上説明したことく、手掘式シールド掘進機
のシール１〜フレーム内にて軸方向に走行させる台車に
シールドフレームの前面開放側へ伸ひるＬＩＩＴ仰フー
ムの基端側を枢着し、その先端部に水平方向へ旋回させ
る旋回ブームの基端部を連結し、この旋回ブームに伸縮
自在に組込んでその先端から軸方向へ突出させる貫入ブ
ームの先端部に掘削手段を取付けてなる構成としたこと
により下記効果が得られる。

（↑）シールドフレーム内軸方向に走行させる台車に取
付けた俯仰ブームの先端に旋回ブームを連結して中折れ
フーム構成とし、先端部に掘削機能部を有する貫入ブー
ムを前記旋回ブームに伸縮自在に組込んでその先端から
軸方向に突出させるようにしたことで、台車の走行力に
よりバックホーを切羽面に貫入させていた従来装置の場
合と異なって、前記貫入ブームを旋回ブームの延長方向
へ伸び作動させることにより掘削機能部を切羽面に対し
所定の貫入方向へ的確に貫入させることができる。

（２）俯仰ブームに旋回ブームを水平旋回自在に、すな
わち中折ブーム構成とすることにより、旋回ブームの旋
回点をよりシールドフレームの前面開放側に位置させる
ことができ、シールドフレーム内の他の機器に制約され
す切羽掘削作業範囲を大きくすることができ、かつ俯仰
ブームは単に上下動するだけであり、上下に移動できる
スペースだけ確保すればよいのてその両側に他の機器を
設置てきると共に掘進機内の作業スペースを広く確保す
ることがてき、ベルトコンベヤ等のズリ搬出装置との取
合せも良好となる。

（３）前記（１）、 （２）項により、地耐力のある切
羽地山であっても、その切羽面を効率よく円滑かつ確実
に掘削できる。

（４）台車を移動させておくことにより装置不稼動時の
シールド機内スペースを広く確保できる。

（５）本装置の全てが台車により移動させ得ることから
、ズリ搬出装置等設備の取合上の制約を大幅に緩和てき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略的縦断側面図、第２図は同、概
略的横断平面図、第３図は異なった従来装置の概略的縦
断側面図、第４図は同、概略的横断平面図、第５図はこ
の考案の好適一実施例に係わる掘削装置の要部縦断側面
図、第６図は同装置における台車装架部の拡大平面図、
第７図は同側面図である。 図中１０はシールドフレーム、１２は台車、１６は俯仰
ブーム、１８は旋回ブーム、２２は貫入ブーム、２４は
掘削手段としてのパケットである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 手掘式シールド掘進機のシールドフレーム内に設けられ
   、その軸方向に走行する台車と、この台車の基端側に俯
   仰自在に枢着され、先端がシールドフレームの前面開放
   側に伸びる俯仰ブームと、この俯仰ブームの先端部に連
   結され、水平方向に旋回する旋回ブームと、この旋回ブ
   ームに伸縮自在に設けられ、そのブームの先端から突出
   する貫入ブームと、その貫入ブームの先端に装置される
   掘削手段とを備えたことを特徴とする手掘式シールド掘
   進機用掘削装置。