JPH01127792A

JPH01127792A - シールド掘削機

Info

Publication number: JPH01127792A
Application number: JP28633087A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Hagimoto; 萩本　博美; Yutaka Kashima; 豊加島
Original assignee: Daiho Construction Co Ltd
Current assignee: Daiho Construction Co Ltd
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1989-05-19
Also published as: JPH0551757B2

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）本発明は、例えば幅員の小さな道路等下に複線の地下鉄
道、地下道路、上下水道および地下送電洞道などを構築
するのに好適ないわゆる垂直方向立型シールドのシール
ド掘削機に関する。

（従来技術およびその問題点）従来のシールド掘削機としては、２つの円形シールドが
並設され、かつ２つの円形シールドの一部が重合して構
成され、その断面がまゆ形ないしだるま形をなす垂直方
向立型シールドにおいては、切羽と隔壁との間に形成さ
れた切羽室は、それぞれの各シールド毎に独立して区切
られ、かつ各切羽至にそれぞれ排土装置が設けられた構
成となっている。

そして、掘進に際しては各シールドで細則された土砂だ
けを各シールドに設けられたそれぞれの排土装置によっ
て、独自に排土し、かつ切羽の管理も各シールドによっ
て独立して行なっていた。

しかるに、切羽の崩壊を防止するには均一な圧力でもっ
て押える必要があるが、各切羽至にそれぞれ排土装置を
設け、個別的に排土する上記従来の構成では各排土装置
を調整して切羽の安定化を図る必要があり、切羽の管理
、切羽室内の掘削土砂の排土作業等が煩雑であるという
問題点があった。

また、各切羽室に排土装置を設ける構成ではその分排土
装誼、その付帯設備等が必要となるという問題点があっ
た。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、切羽管理の容易化、設備の軽減化等を図
ったシールド掘削機を提供するにある。

すなわち、本発明では、略垂直方向に上部シールドと下
部シールドとを並設しまゆ形ないしだるま形の断面を形
成するシールドであって、それぞれのシールドは切羽を
切削する回転カッターと、この回転カッター後方に設け
られた撹拌翼と、前記回転カッターの回転軸を軸支する
軸受を設けた隔壁とを備え、前記切羽と隔壁との間にそ
れぞれ形成される切羽室は相互に干渉しないようにかつ
一部が重合するように掘進方向に対し前後に設けられる
とともに、互いの重合部分の隔壁に開口部を形成し、各
切羽室を連通し、かつ前記下部シールドの切羽室の隔壁
の下端付近に紅削土砂排出用の排土手段を設は上記目的
を達成している。

（作用）上部シールドおよび下部シールドの切羽室の重合部分に
、上部シールドによる掘削土砂が下部シールドに流動で
きるように前記重合部分に間口部を形成することにより
各切羽室を一体化し、切羽の管理をまとめてできるよう
にし、かつ下部シールドの隔壁の下端付近に排土装置を
設けることにより、排土装置！１１か所ですみ全体の設
備を軽減している。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すシールド細則機で、
同図（イ）はその縦断面図であり、同図（０）はその切
羽側から見た正面図である。

同図（イ）において、ユは鋼板等で形成されるシールド
であり、またシールド１を構成する上部シールド２と下
部シールド３との切羽室４．４°は、垂直方向にその一
部が重合してまゆ形もしくはだ−るま形の掘削断面が形
成されている。

上部シールド２と下部シールド３との切羽室４゜４°は
、回転カッター５．５°で切削される切羽と隔壁６．６
°およびフード筒７，７°で囲まれるとともに、回転カ
ッター５，５°で掘削された土砂が取り込まれ、ざらに
夫々の切羽室４．４°相互が干渉しないようにするため
トンネル方向に対して前後に重合するように配設されて
いる。

なお、上部シールド２と下部シールド３とは隔１６．６
°ニヨツＴ、、切羽室４．４°ト機械室ｌ。

隻°とが区画されるとともに、隔壁６．６°には中心に
設けられた軸受９．９°を介してカッター回転軸１０．
１０’が裏通されている。

さらに、切羽室４，４°に面した隔壁６，６゛には複数
個の圧力計１１が設けられて、流動体の圧力例えば切羽
室４．４°に充填された泥土圧が測定される。

回転カッター５．５°は、その前面に複数のビット１２
．１２’が付設された略十字形をなすカッタースボー、
り１３，１３°と、カッタースポーク１３．１３°の田
面に複数の撹拌ｙｉ１４．１４°が形成され、さらにカ
ッタースポーク１３．１３°の先端には中心掘削ピット
１５゜１５°が形成されている。

また、カッター回転軸１０．１０’の中心線上には、土
砂に深加して撹拌することにより、塑性流動性および不
透水性を有する流動体に変性させるもの、例えばベント
ナイト、高分子吸水剤および気泡剤等の添加剤注入管１
６．１６’が形成され、その先端部には添加剤吐出孔１
７．１７°が形成されている。

さらに、上部シールド２と下部シールド３との重合部分
に、下部シールド３の隔ｖ６に上部シールド２の切羽室
４゛と下部シールド３の切羽室４とが連通ずるように、
開口部なる通過孔１８が形成されている。

下部シールド３の隔壁６の下部には、排土手段なるスク
リューコンベア等の排土装置１９が設けられ、その前端
の取込口２０は＃１壁６に形成され、機械至−旦−側に
延びる排土装置１９その後端には排土孔２１が形成され
ている。２２はシールドジヤツキであり、シールド上全
体を前進させるものでシールド上の外形より゛しやや小
さく、かつ組立てられた断面がまゆ形もしくはだるま形
をなすセグメント（図示しない）を反力にとっている。

なお、機械室１．ｌ°側には、回転カッター５゜５°の
駆ｌＩＪ源であるカッター駆動装置ｆ２３．２３’が設
けられているとと６に、排土装置１９の駆動源である排
土駆動装置２４が設けられている。

以上の構成により、まず、カッター駆動装置２３．２３’は、カッター回転
軸１０．１０’を介して回転カッター５．５°を回転さ
せ、カッタースポーク１３．１３’の前面に形成された
ピッｈ１２，１２’によって切羽が切削される。

同時に、カッタースポーク１３．１３°の裏面に設けら
れた撹拌翼１１，１４°が従動して回転し、切羽室４゜
４゛に溜められた掘削土砂に添加剤が注入され、撹拌さ
れる。

そして、掘削土砂は流動体に変性されるが１例えば粘性
土を掘削する場合は、添加剤が不要なときもある。

シールド上の前進に伴い、例えば上部シールド２の切羽
室４゛に充満された前記流動体は撹拌されつつ通過孔１
８を通過し、下部シールド３の切羽室４へ流動し、再度
下部シールド３で切削した土砂とともに撹拌される。

そして、流動体は下部シールド３の隔壁６の下端に形成
された排土１１１９によって、シールド上の後方へ排土
される。

前記排土装置１９は、切羽室４．４゛に充満された′１
ＬｖＪ体の圧力を監視して排土ｍを調整しながら排土し
ている。

よって、圧力計１１により切羽室４．４゛の土庄を一定
に保ちつつ、排土装置１９による土圧と相対的な排土量
とを管理して、シールドジヤツキ２２による掘進速度を
管理することにより切羽の崩壊を効果的に阻止しながら
、掘進している。

第２図は本発明の第２実施例を示すシールド掘削機で、
同図（イ）はその縦断面図であり、同図（０）はその切
羽側から見た正面図である。

第２実施例のシールド掘削機の構成図は第１図に基づい
て説明した第１実施例と同様であるため、同一の部材に
対しては同一の符号を付し、説明を省略する。

本発明の第２実施例の特徴とするところは、切羽室４．
４′の重合部が上部シールド２と下部シールド３とが逆
になった点で、重合部分の隔壁６゛には同様に通過孔１
８が形成されている。

なお、駆動方法および作用は第１実施例と同様である。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、上・下シールドの切羽室
の重合部分の隔壁に開口部を形成し、掘削土砂が自由に
流れることができるようにしたから、切羽室全体をまと
めて管理でき、かつ排土装置も下部の掘削用の隔壁下端
に一ケ所設けるようにしたため、切羽の安定を図り、全
体の設備も軽減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明のシールド掘削機の実施例
を示すもので、第１図は本発明の第１実施例を示し、同
図（イ）はその縦断面図であり、同図（ロ）はその切羽
側から見た正面図、第２図は本発明の第２実施例を示し
、図（イ）はその縦断面図であり、同図（ロ）はその切
羽側から見た正面図である。１・・・・シールド、２・・・・上部シールド、３・・
・・下部シールド、４．４°・・・・切羽室、５．５°
・・・・回転カッター、６，６′・・・・隔壁、７，７
゛・・・・フード筒、８．８’−・−・機械室、９．９
°・・・・軸受、１０、１０’・・・・カッター回転軸
、１１・・・・圧力計、１２゜１２°・・・・ビット、
１３，１３°・・・・カッタースポーク、１４．１４°
・・・・撹拌翼、１５．１５’・・・・中心掘削ビット
、１６、１６’・・・・添加剤注入管、１７．１７°・
・・・添加剤吐出孔、１８・・・・通過孔、１９・・・
・排土装置、２０・・・・取込口、２１・・・・排土孔
、２２・・・・シールドジヤツキ、２３゜２３′・・・
・カッター駆動装置、２４・・・・排土駆動装置。（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】

略垂直方向に上部シールドと下部シールドとを並設しま
ゆ形ないしだるま形の断面を形成するシールドであって
、それぞれのシールドは切羽を切削する回転カッターと
、この回転カッター後方に設けられた撹拌翼と、前記回
転カッターの回転軸を軸支する軸受を設けた隔壁とを備
え、前記切羽と隔壁との間にそれぞれ形成される切羽室
は相互に干渉しないようにかつ一部が重合するように掘
進方向に対し前後に設けられるとともに、互いの重合部
分の隔壁に開口部を形成し、各切羽室を連通し、かつ前
記下部シールドの切羽室の隔壁の下端付近に掘削土砂排
出用の排土手段を設けたことを特徴とするシールド掘削
機。