JPS63251598A

JPS63251598A - シ−ルド掘削機

Info

Publication number: JPS63251598A
Application number: JP8289387A
Authority: JP
Inventors: 一郎佐藤; 彰斉藤; 徹田村; 利之大塚; 玉木　邦夫; 精次若松
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-19

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、下水道管や共同溝のような地下埋設管、地
下鉄尻側、地下道等の埋設のだめの、特に急角度の曲進
が可能なシールド掘削機に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、下水管、電力・通信ケーブル等を収容するだめ
の共同溝のような地下埋設管を、シールド工法によって
埋設するに当り、屈曲した道路下に埋設する場合や、既
設の埋設物を避けて埋設する場合等、屈曲した埋設路の
ために、シールド掘削機を曲進させる必要が生ずる。

このような曲進可能なシールド掘削機として、例えば、
特開昭５６−１５６３９２号公報等において、下記から
なるシールド掘削機が知られている。

即ち、シールド掘削機の円筒状の胴体をその長手方向に
２分割した前部用と後部用とによって構成し、前部用の
後端部を後部用の前端部に球面座によって嵌合させ、両
者をその円周方向に所定間囚ヲあけて設けられた複数個
の折曲げ用ジャッキにより連結する。前部用の先端中心
にはカッターディスクが回転可能に取り付けられ、前部
胴内にはカッターディスクの回転用モータが設けられて
いる。カッターディスクの表面には土壌を掘削するだめ
の複数個のカッターが設けられており、且つ、その周面
には曲進時における余堀シのための複数１駒のコピーカ
ッターが出没可能に設けられている。後部胴内には、シ
ールドジャッキ、および、掘削された孔内にセグメント
を組立てるだめのエレクタ−が設けられている。

上述のような構造のシールド掘削機によってカーブを掘
進する場合には、折曲げ用ジヤツキを作動させて前部用
をカーブ方向に屈曲させながら掘進すると共に、掘削形
成されたカーブ状のトンネル内を前部用および後部用が
曲進し得るように、カーブ状のトンネルを、前部用およ
び後部用の直径よりも必要以上に大きく、コピーカッタ
ーによって余堀シする。かくしてシールド掘削機は、余
掘りされたカーブ状のトンネル内を曲進する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のシールド掘削機は、上述のように円筒状の前部用
と円筒状の後部用とによって形成されているため、一定
角度以上の急角度の曲進が不可能であった。

更に、曲進時にはカッターディスクの周面に設けられた
コピーカッターによりカーブ部のトンネル内全余掘りし
、カーブ部を必要以上に大きく形成しなければならない
ので、この部分の土壌の掘削はが増大し、且つ、カーブ
部内に組立てられたセグメントとトンネルの土壁との間
に大きな空隙が生じるため、この空隙内に充填するコン
クリートが多量になる等の問題がある。

従って、この発明の目的は、急角度に曲進しながら掘削
することが可能であり、しかも、カーブ部のトンネルの
余掘りを必要としないシールド掘削機を提供することに
ある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明は、前部用と、前記前部用に折曲げ用ジャッキ
によって屈折可能に連結された、前記前部用と連通ずる
後部用とからなり、前記前部用の先端面には複数のカッ
ターを有するカッターディスクが設けられ、前記後部胴
内にはシールドジャッキが設けられているシールド掘削
機において、前記前部用は、球状体からなっており、前
記後部用は、前記前部胴側の球状部と前記球状部に続く
尾端側の円筒部とからなっており、前記前部用と前記後
部用との間には、前記前部用および前記後部用と接する
両側の各々に球面座を有する中間胴が設けられており、
前記前部用および前記後部用は、前記中間胴の球面座に
沿って摺動可能であり、前記中間胴の外周面は、内側に
彎曲した輪環面状であり、前記前部胴内には、基部が前
記中間胴に支持された複数個のカッターディスク屈曲用
ジヤツキが、その円周方向に所定間隔をあけて設けられ
ており、前記後部胴内には、基部が前記中間胴に支持さ
れた一複数個の前記折曲げ用ジャッキおよび複数個のシ
ールドジャッキがその円周方向に所定間隔をあけて設け
られていることに特徴を有するものである。

次に、この発明を図面を参照しながら説明する。

第１図はこの発明のシールド掘削機の第１実施態様を示
す縦断面図、第２図はその曲進状態を示す縦断面図であ
る。図面に示すように、この発明のシールド掘削機は、
前部用１と、後部用２と、前部用１と後部用２とを接続
するだめの中間胴３とからなっている。

前部用１は、後部胴側が開口する球状体からなっている
。後部用２は、前部胴側か開口する球状部２ａと、球状
部２ａに続く尾端側の円筒部２ｂとからなっており、球
状部２ａの直径は、前部用１の直径とほぼ等しい。

中間胴３は、前部用１および後部用２よりは小径の内側
に彎曲した輪環面状の胴体４と、胴体４の前部用１側に
固定された、前部用１の球面と摺接する前部球面座５と
、胴体４の後部網２側に固定された、後部用２の球状部
２ａの球面をはさんで前記球面と摺接する後部球面座６
　ａ　＋　６　ｂとからなっている。

前部用１の先端には、球面状のカッターディスク７が駆
動軸８によって回転可能に取シ付けられている。カッタ
ーディスク７の表面７ａおよび周面７ｂには、複数のカ
ッター９が取シ付けられており、且つ、表Ｗ）　７　ａ
には、複数の排泥孔（図示せず）が設けられている。

カッターディスク７の駆動軸８は、前部網１内の先端部
側に垂直に固定されだ円板状の支持板１゜の中心の水平
な短筒１１によって回転可能に支持されている。駆動軸
８には環状の歯車１２が固定されており、歯車１２は支
持板１０に取り付けられた複数基のモータ１３の駆動軸
に設けられた小歯車１４に歯合している。前部用１の先
端部および支持板１０には、複数の排泥孔（図示せず）
が設けられている。

中間胴３の胴体４内には、中心に所定径の孔１６を有す
る円板状の支持板１５が垂直に固定されている。

前部用１の支持板１０と中間胴３の支持板１５との間に
は、シリンダ１７ａの基端が支持板１５に軸着され、ロ
ッド１７ｂの先□端が支持板１０に軸着された複数個の
カッターディスク屈曲用ジャッキ１７が、支持板１０お
よび１５の円周方向に所定間隔をあけて取り付けられて
いる。

後部用２の球面部２ａ内には、中心に所定径の水平な短
筒１８を有する円板状の支持板１９が垂直に固定されて
いる。２０は、後部用２の球面部２ａと支持板１９との
間に設けられた補強用のサポートである。

短筒１８の後端面には、環状歯車２１が設けられており
、環状歯車２１は、短筒１８上に設置されたモータ２２
の駆動軸と歯合し、モータ２２の駆動により回動する。

環状歯車２１には、シリンダ２４を介して、セグメント
ヲ組立てるだめのエレクタ−２３が固定されている。

後部用２の支持板１９と中間胴３の支持板１５との間に
は、シリンダ２５ａの基端が支持板１５に軸着され、ロ
ッド２５．ｂの先端が支持板１９に軸着された複数個の
折曲げ用ジャッキ２５が、支持板１５および１９の円周
方向に所定間隔をあけて取り付けられている。

後部用２．内には、支持板１９のサポート２０にシリン
ダ２６ａの基端が軸着された複数個のシールドジヤツキ
２６が、後部用２の円周方向に所定間隔をあけて取り付
けられている。シールドジャッキ２６のロッド２６ｂの
先端には押し板２７が軸着されており、シールドジヤツ
キ２６の作動によって、押し板２７は、後部用２の円筒
部２ｂの内面に沿い、その尾端側に向けて伸縮する。

中間胴３の、内側に彎曲した輪環面状の胴体４の外周面
には、ゴム、樹脂のような弾性を有するシート２８が袋
状に取り付けられており、シート２８内には水が充填さ
れている。

前部網１内に設けられたカッターディスク７の駆動軸８
には、その軸線に沿って貫通孔２９が設けられており、
その一端はカッターディスク７の中心に開口している。

第３図はこの発明のシールド掘削機の第２実施態様を示
す縦断面図、第４図はその曲進状態を示す縦断面図であ
る。第２実施態様のシールド掘削機においては、中間胴
３の胴体４内に設けられた円板状の支持板１５の中心に
所定径の水平な短筒３０が固定されており、短筒３０の
一端にカッターディスク屈曲用ジャッキ１７のシリンダ
１７ａの基端が軸着され、短筒３０の他端に折曲げ用ジ
ャッキ２５のシリンダ２５ａの基端が軸着され、且つ、
中間胴３の前部球面座が、前部用１の球面をはさんで前
記球面と摺接する２枚の板５　ａ　＋　５　ｂからなっ
ている点が、前述の第１実１１Ｍ様のシールド掘削機と
異なる。３５は袋状のシート２８内に水を供給するため
の給水管である。

〔作　用〕

次に、この発明のシールド掘削機の作動金説明する。後
部用２内に設けられたシールドジャッキ２６のロッド２
６ｂの先端に軸着された押し板２７を、トンネル３３内
に組立てられたセグメント３１の端面に当接し、シール
ドジャッキ２６を伸長させながら、カッターディスク７
を回転させ、且つ、駆動Ｍ８の貫通孔２９全通して、カ
ッターディスク７の中心に設けられた開口３２から水音
噴射する。

この結果、カッターディスク７の表面７ａおよび周面７
ｂに取り付けられた複数個のカッター９により、前方の
土壌は掘削され、シールド掘削機は前進する。掘削され
た土壌は、カッターディスク７の中心に設けられた開口
３２ｔ−通って噴出する水により泥水状となり、カッタ
ーディスク７、前部用１の先端部および支持板１０に設
けられた粉数個の排泥孔’ｋｉｔ１って前部用１内に流
入し、中間胴３および後部用２を通って図示しない排泥
機構により排出される。

このようにして形成されたトンネルに、後部用２の円筒
部２ｂ内において、セグメン）　３１　’ｅ！立てる。

シールド掘削機を曲進させるときには、第２図および第
４図に示すように、カッターディスク７の中心が旋回半
径の中心線上に位置するように、前部用１の支持板１０
と中間胴３の支持板１５との間に取り付けられた複数個
のカッターディスク屈曲用ジャッキ１７を、その屈曲側
は縮少させ、屈曲側の反対側は伸長させて、前部用１を
所定の曲進方向て屈曲させる。カッターディスク屈曲用
ジャッキ１７による前部用１の屈曲角度は、例えば２７
°に規制される。

更に、前部用１の中心が旋回半径の中心線上に位置する
ように、後部用２の支持板１９と中間胴３の支持板１５
との間に取り付けられた複数個の折曲げ用ジャッキ２５
を、その屈曲側は縮少させ、屈曲側の反対側は伸長させ
る。後部用２は、組立てられたセグメント３１により拘
束されているため、後部用２に作用する力の反力によっ
て中間胴３は、所定の曲進方向に屈曲する。折曲げ用ジ
ャッキ２５による中間胴３の屈曲角度は、例えば１７゜
に規制される。

このようにして、シールド掘削機は、土壌を掘削しなが
ら所定の方向にトンネル内を屈曲する。

上述したシールド掘削機の屈曲時において、中間胴３の
胴体４は、前部用１および後部用２よりは小径の内側に
彎曲した＠環面状に形成されているので、中間胴３の屈
曲に支障が生ずることはない。

屈曲時には、第２図および第４図に示すように、中間胴
３の上面とトンネル３３の内壁との間に空隙３４が生ず
るが、中間胴３の外周面には、内部に水が充填された弾
性を有する袋状のシート２８が取り付けられているので
、このシート２８の膨出により空隙３４は満たされる。

従って、この部分のトンネル内壁が崩壊・することはな
い。

この発明においては、カッターディスク７の円筒状の周
面７ｂにも複数のカッター９が取り付けられている。従
って、第１図および第３図に示すように、後部胴２０円
筒部２ｂに、カッターディスク７０円筒状の周面７ｂの
幅ｔ、に相当する幅ｔ２を確保することができ、この部
分でのセグメント３１の取付はスペースが得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば、掘削機の胴体が
、球状の前部用と、前部胴側に球状部を有する後部用と
、前部用および後部用と球面座によって摺接する内側に
彎曲した輪環面状の中間胴とからなり、冬用は互いにジ
ャッキによって接続されているので、任意の方向に且つ
急角度に曲進させながら掘削することが可能である。従
って、地下埋設管等の、シニルドエ法による屈折させた
状態での埋設を容易に行なうことができる。更に、曲進
時に従来のようにコピーカッターによって余掘りする必
要がないので、組立てられたセグメントとトンネルの土
壁との間に生成する空隙が小さく、空隙内に充填するコ
ンクリートの量も少なくて済む。このように、本発明に
よれば、幾多の工業上優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施態様を示す縦断面図、第２
図はその曲進状態を示す縦断面図、第３図はこの発明の
第２実施態様を示す縦断面図、第４図はその曲進状態を
示す縦断面図である。図面において、１・・・前部用、　　　　　　２・・・後部胴、２ａ・
・・球状部、　　　　２ｂ・・・円筒部、３・・・中間
胴、　　　　　４・・・胴体、５・・・前部球面座、６ａ　Ｉ　６ｂ・・・後部球面座、７・・・カッターディスク、８・・・駆動軸、９・・・
カッター、１０．１５．１９・・・支持板、１１．１８．３０・・・短筒、１２・・歯車、　　　　　　１３．２２・・・モータ、
１４・・・小歯車　　　　　１６・・・孔１７・・・カ
ッターディスク屈曲用ジャッキ、２０・・・サポート、
　　　２１・・・環状歯車、２３・・・エレクタ−１２
４・・・シリンダ、２５・・・折曲げ用ジャッキ、２６・・・シールドジャッキ、２７・・・押し板、　　　　　２８・・・シート、２９
・・・貫通孔、　　　　　３１・・セグメント、３２・
・・開口、　　　　　　３３・・・トンネル、３４・・
・空隙、　　　　　３５・・・給水管。

Claims

【特許請求の範囲】前部胴と、前記前部胴に折曲げ用ジャッキによつて屈折
可能に連結された、前記前部胴と連通する後部胴とから
なり、前記前部胴の先端面には複数のカッターを有する
カッターディスクが設けられ、前記後部胴内にはシール
ドジャッキが設けられているシールド掘削機において、前記前部胴は、球状体からなつており、前記後部胴は、
前記前部胴側の球状部と前記球状部に続く尾端側の円筒
部とからなつており、前記前部胴と前記後部胴との間に
は、前記前部胴および前記後部胴と接する両側の各々に
球面座を有する中間胴が設けられており、前記前部胴お
よび前記後部胴は、前記中間胴の球面座に沿つて摺動可
能であり、前記中間胴の外周面は、内側に彎曲した輪環
面状であり、前記前部胴内には、基部が前記中間胴に支
持された複数個のカッターディスク屈曲用ジャッキが、
その円周方向に所定間隔をあけて設けられており、前記
後部胴内には、基部が前記中間胴に支持された複数個の
前記折曲げ用ジャッキおよび複数個の前記シールドジャ
ッキが、その円周方向に所定間隔をあけて設けられてい
ることを特徴とするシールド掘削機。