JPS6233835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 従来のシールド式トンネル掘削機は、地下水位
低下工法、地盤改良薬液注入工法等のお補助工法
を併用して、切羽の崩壊を防止して掘進するもの
であるが、これらの補助工法は種々の公害を招来
し、また施工費が嵩む憾みがある。

このような問題点を解決するため、本考案者に
曩に特願昭52−61412号（特開昭53−146449号公
報参照）において、ピツトを内側に有し、シール
ド本体に回動自在に支持したカツタ本体と、同カ
ツタ本体後部に連接して設けた円筒体と、前記カ
ツタ本体と円筒体との間を遮蔽可能に設けたゲー
ト板と、スリツトを有し前記円筒体内を摺動し、
回転可能に設けた土留板と、同土留板のスリツト
を開閉する開閉板とよりなり、前記カツタ本体を
回動させて土砂を流動化し易い状態とし、土留板
を移動せしめることによつて土砂をある土圧で流
動せしめ、かくしてシールド機械の掘進に伴う土
砂の円筒体内への進入により土留板が後退し、次
に土砂取込口のゲートを閉じ、切羽の土砂を排出
するように構成されたシールド式トンネル掘削機
を提案した。

しかしながら前記シールド掘削機では掘削土砂
がバツチ処理的に排土され作業能率が挙らなかつ
た。

本考案はこのような排土装置を改善するととも
に各種の土質に適用可能なシールド掘進機を提供
することを目的として提案され、シールド本体前
面に、後方に至るのに伴つて内径の漸減された円
錐または球面状に形成されたカツタデイスクをシ
ールド本体に連結したジヤツキにより回動自在に
支持し、前記シールド本体内には前記カツタデイ
スクの中心開口部に連絡する外筒を支持し、同外
筒にはその後端にモータを装着した内筒を油圧ジ
ヤツキを介して摺動自在に設け、前記内外両筒の
中心部に亘つて前記モータによつて駆動されるス
クリユウコンベヤを配設し、前記内筒後方下部の
排出口にゲートを開閉自在に設けたことを特徴と
するシールド式トンネル掘削機に係るものであ
る。

本案に係るシールド式トンネル掘削機において
は前記したように、シールド本体の前面に配設さ
れたカツタデイスクが、後方に至るに伴つて内径
の漸減された円錐または球面状に形成されている
ので、シールド機械による掘進時、切羽の掘削土
砂は前記カツタデイスクの中心部に流動し易くな
り、同カツタデイスク内に圧密され、崩壊しよう
とする切羽の土圧に対抗して切羽の崩壊を防止す
るものである。しかしながらこの状態のままでは
掘進不能であるが、本案においては前記カツタデ
イスクがシールド本体に連結したジヤツキにより
回動自在に支持されているので、同カツタデイス
クを回動せしめることによりカツタデイスク内の
土砂は流動化して、カツタデイスクの中心開口部
に連絡するようにシールド本体内に配設されたス
クリユウコンベヤによつて搬出される。

而して前記排土用コンベヤは前記カツタデイス
クに対してこれと独立して摺動自在に配設されて
いるので、前記排土用コンベヤをカツタデイスク
に対して摺動せしめて同カツタデイスクによる掘
削土砂を排出することによつて、カツタデイスク
内土圧をより効果的に調節しうるものである。

従つて本案のシールド式トンネル掘削機によれ
ば、崩壊し易い切羽も補助工法を必要とすること
なく安全に掘進しうるものである。

このように本案によれば回動するカツタデイス
クで土砂を塑性化させ、排土用のスクリユウコン
ベヤによつて同土砂を取込み、後方に排土するも
のであるが、塑性化が不十分な土質の場合、流動
性も悪くカツタデイスクの回動負荷も大きくなる
が、本案においては前記したように、シールド本
体内にカツタデイスクの中心開口部に連絡する外
筒を支持し、同外筒にはその後端にモータを装着
した内筒を油圧ジヤツキを介して摺動自在に設
け、前記内外両筒の中心部に亘つて前記モータに
よつて駆動されるスクリユウコンベヤが配設され
ているので、内筒を前進させて前記スクリユウコ
ンベヤをカツタデイスクの前方に突出させ、同カ
ツタデイスク内の土砂を撹拌して流動化せしめ、
その排出を容易ならしめるものである。

また本案においては前記内外筒内が前記のよう
に塑性流動化した掘削土の圧密されたものによつ
て満たされるので、切羽での流動化掘削土董のシ
ールド機内への噴出が防止されるものであり、更
にまた本案においては前記内筒後方下部の排出口
にゲートが開閉自在に設けられているので、同ゲ
ートにより排土口の開口面積を調整して前記スク
リユウコンベヤによる土砂の搬出量及びカツタデ
イスク前方の土砂の圧密を図ることができる。

以下本案を図示の実施例について説明する。

１はシールド本体２の前面に同シールド本体２
に取付けられた軸受３，４を介して支持されたカ
ツタデイスクで、後方に至るに従つて内径が漸減
する円錐状に構成され、後述のようにシールド本
体２に対して回動自在なように支持されている。
図中５はカツタデイスク１の外周部とシールド本
体２の内周部との間に介装されたパツキンで土砂
が軸受３，４に浸入することを防止している。

第３図は前記カツタデイスク１の回動装置を示
すもので、カツタデイスク１の外周面上下より突
設されたブラケツト６，６の左右と、シールド本
体２の左右両側における同各ブラケツト６の対向
面に突設された４個のブラケツト７との間に夫々
ピン８，９を介してジヤツキ１０が連結され、従
つて同各ジヤツキ１０を伸縮することによつてカ
ツタデイスク１がシールド本体２に対して左右に
回動するように構成されている。

なお前記カツタデイスク１に注入管１１を装着
し、シールド機械の推進によつて圧縮された土砂
ａの流動化を助長するために、流動化液を注入す
るようにしてもよい。

シールド本体２に固定された支持台１２に、前
記カツタデイスク１の後端中心開口部に連通する
ように外筒１３が支持され、同外筒１３に装着さ
れたガイド棒１４が内筒１５の外周に突設された
ガイド部１６に可摺動的に嵌挿され、ガイド棒１
６を案内として内筒１５が外筒１３に対して可摺
動的に進退するようになつている。図中１７は外
筒１３の外周面に突設されたブラケツト１８と前
記ガイド部１６との間に夫々ピンを介して連結さ
れたジヤツキで、同ジヤツキ１７の伸縮により内
筒１５が進退動するようになつている。

前記内筒１５の後端にはモータ１９が装着さ
れ、同モータ１９によつて駆動される排土用のス
クリユウコンベヤ２０が内外両筒１５，１３の中
心部に亘つて配設されている。

更に内筒１５の後方下部に配設された排土口に
は、内筒１５に装着されたジヤツキ２１によつ開
閉されるゲート２２が配設され、同ゲート２２は
スクリユウコンベヤ２０によつて運搬された土砂
a′の搬出量及びカツタデイスク１の前方の土砂ａ
の圧密を図るために、前記ジヤツキ２１によつて
排土口の開口面積を調整されるようになつてい
る。

図中２３は土砂をシールド本体２後方に搬出す
るベルトコンベヤ、２４はホツパ、２５は推進ジ
ヤツキ、２６はセグメントである。

図示のシールド式トンネル掘削機は前記のよう
に構成されているので、カツタデイスク１によつ
て切羽を掘削し、シールド本体２の後方内で組立
てられたセグメント２６に反力をとつて推進ジヤ
ツキ２５を伸長してシールド機械全体を掘進する
ものであるが、切羽の土砂ａは前記円錐状のカツ
タデイスク１内に流動して同カツタデイスク１内
に圧密され、切羽の土圧に対抗してその崩壊を防
止する。

更に前記各ジヤツキ１０を伸縮することによつ
てカツタデイスク１をシールド本体２に対して回
動させ、カツタデイスク１内の土砂ａを流動化
し、スクリユウコンベヤ２０によつて内外両筒１
３，１５内を後方に搬送し、内筒１５の排土口よ
りベルトコンベヤ２３に排出し、同コンベヤ２３
によつてシールド本体２の後方に搬出するもので
ある。

この際、前記ジヤツキ２１を作動してゲート２
２による内筒１５の排土口の開口面積を調整し、
スクリユウコンベヤ２０によつて搬送された土砂
a′の搬出量を調整するとともにカツタデイスク１
前方の土砂ａの圧密を図るものである。

なお切羽の土砂を圧密流動化させ、スクリユウ
コンベヤ２０で搬出することが困難な土質の場
合、第２図に示すように内外両筒１５，１３間に
亘つて配設された前記ジヤツキ１７を縮めて内筒
１５を外筒１３側に引寄せ、スクリユウコンベヤ
２０をカツタデイスク１の前方に突出させてカツ
タデイスク１内の土砂ａを撹拌してその流動化を
図るものである。

このように前記シールド式トンネル掘削機によ
れば、前記カツタデイスクに形成された凹部に流
入した切羽の土砂を圧密した状態で内筒１５の排
土口より排出しながら、崩壊し易い切羽も安全に
掘進しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本案に係るシールド式
トンネル掘削機の稼動状況を示す縦断側面図、第
３図及び第４図は夫々第１図の矢視−図並に
矢視−図である。 １……カツタデイスク、２……シールド本体、
２０……排土用コンベヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド本体前面に、後方に至るのに伴つて内
   径の漸減された円錐または球面状に形成されたカ
   ツタデイスクをシールド本体に連結したジヤツキ
   により回動自在に支持し、前記シールド本体内に
   は前記カツタデイスクの中心開口部に連絡する外
   筒を支持し、同外筒にはその後端にモータを装着
   した内筒を油圧ジヤツキを介して摺動自在に設
   け、前記内外両筒の中心部に亘つて前記モータに
   よつて駆動されるスクリユウコンベヤを配設し、
   前記内筒後方下部の排出口にゲートを開閉自在に
   設けたことを特徴とするシールド式トンネル掘削
   機。