JPS6136628Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、スポークタイプのような〓の自由な
通過を妨げないカツタヘツドによつて掘削され、
推進可能のシールド本体内に受け入れられた〓を
シールド本体内の隔壁で受け、該〓の圧力を高め
てこれに連らなる切羽の崩壊を防止しつつ推進す
るシールドトンネル掘進装置に関する。

本考案は、隔壁前方からその後方へ〓を排出す
ることによる加圧域中の圧力降下により切羽が崩
壊するのを防止することを目的とし、また簡単な
構造によつて切羽の崩壊なしに〓出しを行うこ
と、さらに〓が礫混じり土砂である場合にもこれ
に対処し得るようにすることを目的とする。

本考案は、基本的に、スポークタイプのような
〓の自由な通過を妨げないカツタヘツドにより掘
削された〓を切羽面とシールド本体の隔壁との間
に充満させかつこれをシールド本体の推進により
加圧状態下におき、その結果として隔壁に〓を介
して切羽を常時所定圧で押圧させることにより、
該切羽の崩壊を阻止する、という構想に立脚す
る。

本考案において、シールド本体の隔壁前方に充
満する土砂または礫混じり土砂は、その圧力が所
定値を越えたとき、隔壁に設けられた〓受口の開
閉蓋を押し開け、隔壁を含むケーシングによつて
形成された隔壁後方の〓室または破砕室中に侵入
し、該室の下部から大気圧域へ搬出される。この
搬出は種々の方法で行うことができるが、前記〓
室または破砕室に液体を供給し、掘削土砂を該室
外に液体輸送することが好ましく、これにより、
掘削土砂（または破砕された礫混入の土砂）の円
滑かつ能率的な搬出を行うことができる。

本考案によれば、隔壁に設けた〓受口を開閉す
る蓋体に予め所定の押圧力を及ぼしておき、切羽
とこれに連らなる掘削土砂が隔壁から押圧力を受
けて該隔壁およびその開口に設けられた蓋体に及
ぼす反力が所定値を越えたときにのみ、〓が隔壁
後方の〓室中に受け入れられ、これによつて排出
された土砂量に相当する圧力降下が隔壁前方に生
じて所定圧力以下に達しようとするとき、〓受口
を蓋体が再び閉鎖することから、実質的に隔壁前
方の土砂の充填度を希薄化させることなく、すな
わち切羽に対する押圧力の実質的な降下なしに掘
進および土砂の排出を行うことができる。この
間、シールド本体は常時推進方向へ押圧させてお
くことができ、これに格別な推進制御を加える必
要はない。従つて、切羽の崩壊を防止しつつシー
ルド本体を推進させ、また掘削土砂の隔壁前方に
おける圧力上昇に応じて蓋体が〓受口を開放し、
所定圧力への圧力降下に伴つて蓋体が〓受口を閉
鎖するように蓋体を作動させることにより、シー
ルドトンネルの掘進を自動化させることが極めて
容易となる。

さらに、本考案によれば、土砂に混入する礫は
隔壁の後側に設けられた破砕室に受け入れられ、
破砕ロータによつて及ぼされる打撃力を受けて破
砕され、該室の下部から搬出される。この場合、
破砕ロータはカツタヘツドの回転速度に比して速
い回転速度で回転され得るので、破砕の作業性は
良好である。〓受口は隔壁の上部に好ましくは２
つ設けられ、破砕室中に入つた礫はロータに向け
て落下し、ここで前記のようにロータの破砕力を
受ける。

本考案が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、更に明らかとなろ
う。

第１図に示すように、シールド本体１０は推進
用ジヤツキ１１を備え、また前端部１２から幾分
後方に隔つた位置で該シールド本体内部を横切る
隔壁１４を備える。隔壁１４はその上部に後に説
明する〓受口である開口１６を有する。この開口
の周縁部には適当な補強片が取付けられている。

隔壁１４の中央部には軸受１８が設けられてお
り、また隔壁１４の後方にこれとほぼ平行に配置
されてシールド本体１０に支持された壁部材２０
に軸受２２が設けられている。両軸受１８，２２
は、一端にスポークタイプのカツタヘツド２４が
取り付けられた回転軸２６を支承している。スポ
ークタイプのカツタヘツド２４は、切羽と隔壁と
の間に〓を遮らずに介在させることができる。回
転軸２６の他端には歯車２８がキー２７によつて
固定されており、該歯車２８は、第４図に示すよ
うに前記回転軸２６をはさんで水平方向の両側に
位置する如く、前記壁部材２０に取付けられたケ
ーシング２９に装着されている２台のギヤードモ
ータ３０，３０の回転軸に固着した歯車３１，３
１にかみ合つている。

カツタヘツド２４は、回転軸２６の軸端に嵌合
されかつキー３３を介して固定されたボス部３４
から三方へ伸びるスポーク３６を備える。第５図
に示すように、各スポーク３６の前面には多数の
右回転用ビツト３８および左回転用ビツト４０が
取付けられている。また、前記回転軸端に嵌合さ
れたキヤツプ４２にはセンタカツタ４４が設けら
れている。各スポーク３６の後側には掘削土砂の
撹拌羽根として役立つリブ４５が設けられてい
る。

壁部材２０、隔壁１４は、隔壁の後側に〓室４
６を形成する。隔壁１４に設けられた開口１６は
この〓室４６への〓受口であり、この〓受口は蓋
体５０，５０により開閉される。

蓋体５０は、第３図に示すように、扇形をした
もので、上端は前記壁部材２０から突設したブラ
ケツト５１に設けた軸受５２に枢支され、中間部
位において、壁部材２０に取付けられた複動液圧
ピストン・シリンダ装置からなる差動装置５３の
ピストンロツド５４に枢支されている。差動装置
５３には、蓋体５０が通常〓受口を閉じているよ
うにピストンをそのシリンダ内の定位置に留めさ
せるべく、選択可能に設定された所定の液圧力を
シリンダ中に導入する液圧回路（図示せず）が接
続されている。これにより、切羽と隔壁１４との
間を満たす〓の圧力が前記所定の圧力以下である
限り、蓋体５０は〓受口を閉じ続ける。他方、〓
の圧力が前記所定圧力を超えると蓋体５０は〓に
押圧されて〓受口を開き〓の侵入を許す。〓が〓
室に入つたことにより〓の圧力が前記所定圧力値
に降下すると差動装置５３は再び蓋体５０を閉位
置に押し戻して〓受口を閉じさせる。

本例では、蓋体５０は回転軸２６の中心を通る
垂直線に対して対称状に左右に２つ配置してあ
る。このように２つの蓋体５０を設けると次のよ
うな利点がある。例えば、カツタヘツド２４が第
３図の矢印Ａで示す方向に回転するとき、カツタ
ヘツド２４が左の蓋体５０と隔壁１４との境界Ｂ
を通り過ぎた後切羽と隔壁１４との間の〓の圧力
が次第に上昇し、この圧力上昇はカツタヘツド２
４が隔壁１４と右の蓋体５０との境界Ｃに至るま
で続く。そして、カツタヘツド２４がこの境界Ｃ
を通り過ぎると、この圧力によりまず右の蓋体５
０が押し開かれる。その結果、境界Ｃまでに蓄積
された〓の圧力は低下するが、カツタヘツド２４
が回転するにつれて再び圧力は上昇し、カツタヘ
ツド２４が、右の蓋体と左の蓋体との境界Ｄに達
するまで圧力上昇が続く。そしてカツタヘツド２
４がこの境界Ｄを通り過ぎると、左の蓋体も押し
開かれ、圧力は低下する。このように２つの蓋体
５０，５０により、圧力の低下を段階的に起こさ
せるので、切羽と隔壁１４との間の〓の圧力が異
常に高くなるのを防止する。もつとも、蓋体５０
は回転軸２６の上方に１個のみ設けるようにして
もよいが、この場合には、回転軸２６に大量の〓
が直接ぶつかるので、回転軸２６が〓により破損
するのを防止する保護筒のようなものを、〓室４
６に露出している回転軸２６の部位にかぶせるよ
うにすることが好ましい。第３図において、５
４，５５は蓋体５０，５０と隔壁１４との境界
Ｂ，Ｃで、隔壁１４側に固着したビツトであつ
て、５４は左回転のとき、５５は右回転のときそ
れぞれ〓の流れに切り込んで、〓が隔壁１４の開
口１６へ向い易くする。このようにして〓室４６
に取込まれた〓は、〓室４６の下方で壁部材２０
に固着した〓搬出管５６を経て〓室外に搬出され
る。

〓が礫混じり土砂であつても適合するように、
前記〓室４６の下方を破砕室５８としてある。前
記回転軸２６の下方に、一端が隔壁１４に設けた
軸受５９に回転可能に支承され、他端が壁部材２
０に設けた軸受６０を貫通してケーシング２９に
設けた軸受６１まで伸びて、この軸受６１に回転
可能に支承されたロータ軸６２を取付け、このロ
ータ軸６２の前記破砕室５８に位置する部位に偏
心状に破砕ロータ６３を固着し、このロータ軸６
２の前記ケーシング２９内に位置する部位に歯車
６４を固着して、この歯車６４を前記回転軸２６
に固着した歯車２８とかみ合わせてある。

破砕室５８は第４図に示すように、断面がＵ字
状をしたケーシング６６で囲まれたもので、下方
に貫通孔６７，６７…を備えている。破砕された
礫や土砂はこの貫通孔６７から下方へ流出し、前
記〓排出管５６から〓室外へ搬出される。

〓室４６および破砕室５８からの〓の搬出を円
滑化するために、〓室に開口７０を有する液体供
給管７２により加圧もしくは無加圧の清水、泥水
等の液体を〓室中に導入し、該液体に〓室の土砂
または破砕済み礫を含み土砂を担わせて〓搬出管
５６を経て流体輸送方式で〓室外に搬出すること
ができる。

前記したように、本考案によれば、切羽とシー
ルド本体の隔壁との間に充満する〓が推進ジヤツ
キにより推進傾向が与えられたシールド本体の隔
壁によつて押圧力を受け、これにより切羽にその
崩壊を阻止する圧力が及ぼされ、この状態下でカ
ツタヘツドの作動による〓量の変動、シールド本
体の推進による押圧力の変動に基づく〓の圧力変
動に呼応して蓋体が〓に押し戻されるように閉位
置から開位置へ移動して〓受口を開らき、その結
果として〓は〓室内に取り込まれる。従つて、〓
排出のためにその圧力変動を検出しまたこれを監
視する等の必要がなく、極めて簡単な構造でしか
も格別な操作を必要とせずに、切羽地盤の崩壊を
防止しながら〓の排出を行うことができる。

しかも、破砕ロータはカツタヘツドとは異なる
回転速度で、カツタヘツドよりも速く回転され得
るので、〓中に礫が含まれていても、礫の破砕を
迅速かつ能率的に行うことができ、〓中の礫が多
過ぎて〓の排出が不能になるというような事態を
有効に防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案シールドトンネル掘進装置の縦
断面図、第２図は同正面図、第３図は第１図の
−線断面図、第４図は第１図の−線断面
図、第５図は第２図の−線断面図である。 １０……シールド本体、１４……隔壁、１６…
…〓受口、２４……カツタヘツド、２６……回転
軸、２８，６４……歯車、５８……破砕室、６３
……破砕ロータ、６６……ケーシング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 推進可能のシールド本体の前部に設けられか
   つ上部に〓受口を有する３壁に回転可能に支承
   され、前端に〓の自由な通過を妨げないカツタ
   ヘツドを備える被駆動の回転軸と、前記隔壁の
   後側で前記回転軸に固定された歯車と、該歯車
   にかみ合う歯車を有し、前記回転軸より下方位
   置で前記隔壁の後側に回転可能に支承された破
   砕ロータと、該破砕ロータを収容しかつ前記〓
   受口に連通する〓破砕室を前記隔壁の後側に形
   成するケーシングと、前記〓受口を開閉する蓋
   体と、該蓋体に所定の圧力を及ぼして該蓋体に
   前記〓受口を閉じさせ、前記シールド本体内に
   受け入れられた礫混じり土砂によつて前記隔壁
   および蓋体に及ぼされる圧力が前記所定の圧力
   を越えたとき、前記蓋体に前記〓受口を開放さ
   せる蓋体作動手段と、前記〓破砕室からの〓を
   搬出する手段とを備える、シールドトンネル掘
   進装置。 (2) 前記〓受口は、前記回転軸の中心を通る垂直
   線に対して対称状に形成され、２つの前記蓋体
   が、前記垂直線に対して対称に配置された、実
   用新案登録請求の範囲第(1)項に記載の掘進装
   置。