JPH01163394A - 長円形シールド掘進機 - Google Patents

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、長円形シールド掘進機に関する。

（従来の技術） 周知のように、地下鉄トンネルの構築方法として、シー
ルド工法があり、この工法ではトンネルの掘削にシール
ド掘進機が使用される。

シールド掘進機には、各種の形式があるが、−般的には
円形断面のものが広く採用されている。

ところで、地下鉄トンネルでは、上下線の二本の軌条を
通常必要とする。

この場合、トンネルをそれぞれ個別に掘削すると、用地
的な面や、工期、工費に無駄が大きくなる。

そこで、円形の大断面を一度に掘削することが考えられ
るが、この方法では、個別に掘削する場合よりも若干工
期の点で有利になるものの、断面効率は改善されない。

このため、例えば、特開昭４７−４４９３１号公報に見
られるように、二つの円形断面をオーバラップさせた断
面で掘削するシールド掘進機が提案されているが、この
掘進機には以下に説明する欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、上記公報に開示されているシールド掘進機で
は、円形断面をオーバラップさせた断面なので、その断
面効率は向上するものの、掘削後に設置されるセグメン
トも円形をオーバラップさせた形状となるので、その組
み立てや製作が複雑になるという問題があった。

また、この構造のシールド掘進機では、前後にズラして
配置された２つのカッターにそれぞれ駆動機構が必要に
なるので、構造が複雑になるという問題もあった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、セグメントの
組み立ておよび製作が簡単にできるなるとともに、駆動
および制御が簡単に行える長円形シールド掘進機を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、長円形シール
ド掘進機を、略長円断面のスキンプレートと、外端側が
このスキンプレートの先端に案内されて前記長円の内周
に沿って回転駆動される複数のカッター板と、前記カッ
ター板の内端側を支持するチェーン機構と、前記長円の
円弧部分の中心位置に設置され、前記チェーン機構と噛
合する一対の従動歯車と、これらの従動歯車間に設置さ
れ、前記従動歯車と相互に噛合する原動歯車とを備え、
かつ、前記従動および原動歯車の先端部分を円錐状に形
成した。

（作用） 上記構成のシールド掘進機によれば、形成されるトンネ
ルは、長円断面になり、円形断面と二つの円形断面をオ
ーバラップさせた断面との中間の断面効率が得られると
ともに、セグメントの形状も長円になるので、製作、施
工が比較的簡単にできる。

また、長円断面の掘削は、原動歯車を回転駆動してカッ
ター板をスキンプレートの内周に沿って回転移動させつ
つ、スキンプレートを推進することで行われるので、駆
動機構が簡単になるとともに、掘進制御も簡単になる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる長円形シール
ド掘進機の一実施例を示している。

同図に示すシールド掘進機は、この発明を土圧式シール
ド掘進機に適用したものを例示しており、両端が開口し
た長円断面のスキンプレート１０と、このスキンプレー
ト１０の長円の内周に沿って回転駆動される複数のカッ
ター板１２と、カッター板１２の駆動機構とから概略構
成されている。

上記スキンプレート１０の前部側には、掘削土砂を充満
して切羽に対抗する土圧室１４を隔成する隔壁１６が固
設されており、隔壁１６には土圧室１４内の掘削土砂を
外部に排出するためのスクリューコンベア１８が設置さ
れているとともに、スキンプレート１０内にはその後端
側に順次設置されるセグメント２０に反力をとって、こ
れを前方に推進するための推進ジヤツキ２２が周方向に
間隔を置いて複数設置されている。

上記カッター板１２は、一対の平板を所定の間隔を置い
て併設し、間隔部分にそれぞれカッタービット２４を固
設して構成され、上記スキンプレート１０の周方向に所
定の間隔を置いて複数個設置され、その外端の下面には
上記スキンプレート１０の先端に固設されたガイド溝２
６に嵌合するピン２８が固着されている。

そして、カッター板１２の内端側には、これを支持する
アームロッド３０が固設され、アームロッド３０は上記
隔壁１６を貫通して内方に延長されている。

また、このカッター板１２の駆動機構は、上記隔壁１６
の内方に設置され、以下に説明するように構成されてい
る。

駆動機構は上記カッター板１２に固設されたアームロッ
ド３０の端部が取付けられるチェーン機構３２と、この
チェーン機構３２に噛合する一対の従動歯車３４．３４
と、この従動歯車３４，３４間に配置され、これらと相
互に噛合する原動歯車３６とから構成されている。

上記原動および従動歯車３６．３４の回転中心は、それ
ぞれ長円断面のスキンプレート１０の長軸上に位置し、
一対の従動歯車３４．３４の回転中心は長円の円弧部分
の中心に設定されており、これらの従動歯車３４．３４
間に上記チェーン機構３２が掛渡されている。

そして、これらの原動および従動歯車３６，３４の回転
軸３６ａの先端部分は、第１図にその一部を示すように
、それぞれ先端が尖った円錐部３８が形成されている。

上記原動歯車３６の回転軸３６ａの後部には、外周にギ
アが刻設されたホイール４０が固設され、このホイール
４０には一対の駆動モータ４２，４２が噛合結合されて
いる。

以上のように構成されたシールド掘進機では、駆動モー
タ４２を駆動すると、ホイール４０を介してその回転が
原動歯車３６に伝達され、原動歯車３６と相互に噛合し
ている従動歯車２４．３４は同じ方向に回転駆動され、
この回転力はチェーン機構３２を介して各カッター板１
２．１２に伝達され、これによりカッター板１２はスキ
ンプレート１０の内周に沿って回転駆動される。

カッター板１２が回転駆動されると、切羽の土砂はカッ
タービット２４により削りとられ、掘削された土砂はカ
ッタービット２４の間隙から土圧室１４内に取込まれ、
スキンプレート１０の内周が環状に掘削される。

そして、カッター板１２の回転駆動により堀残された部
分は、スキンプレート１０が推進ジヤツキ２２の伸長に
より前進させられると、従動歯車３４と原動歯車３６の
先端に円錐部３８が形成されているので、前進するとこ
の円錐部３８が切羽に突き刺さり土砂をその斜面に沿っ
て前後左右に押しやり、押出された土砂がカッター板１
２間の間隙などから土庄室１４に取込まれる。

従って、駆動モータ４２を回転させながら、スキンプレ
ート１０を推進ジヤツキ２２で前進させつつ、土庄室１
４内の掘削土砂をスクリューコンベア１８で排出すれば
、スキンプレー１・１０の断面に対応した長円断面が掘
削される。

そして、掘削の進行に応じてスキンプレート１０の後端
側に長円断面のセグメントを順次組み立てればトンネル
が構築される。

さて、以上のようにして掘削される長円断面のトンネル
では、従来の円断面と、２個の円断面を重合したものと
の中間の断面効率が得られるとともに、セグメントも長
円断面となるのでその組み立ておよび製作が簡単になる
。

また、シールド掘進機の掘削およびその制御は、従来の
円形断面のものと同じに行えるので、それ程複雑になら
ない。

なお、上記実施例では、この発明を土庄式のシールド掘
進機に適用したものを例示したが、この発明の実施はこ
れに限定されることはなく他の形式のシールド掘進機に
も適用できる。

（発明の効果） 以上実施例で説明したように、この発明にかかる長円形
シールド掘進機によれば、形成されるトンネルは、長円
断面になり、円形断面と二つの円形断面をオーバラップ
させた断面との中間の断面効率が得られ、断面効率の大
幅な低下が防止されるとともに、セグメントの形状も長
円になり、製作、施工が比較的簡単にできる。

また、シールド掘進機の駆動機構は原動歯車を回転駆動
するだけなので、構造が簡単になるとともに、掘進制御
も推進ジヤツキだけで行われるので容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールド掘進機の一例を示す断面図、
第２図は同シールド掘進機の正面図である。 １０・・・・・・・・・・・・スキンプレート１２・・
・・・・・・・・・・カッター板３２・・・・・・・・
・・・・チェーン機構３４・・・・・・・・・・・・従
動歯車３６・・・・・・・・・・・・原動歯車３８・・
・・・・・・・・・・円錐部 特許出願人　　　　　　株式会社　大　林　紙代　理　
人　　　　　　弁理士　　−色健輔同　　　　　　　　
　同　　　松本雅利第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 略長円断面のスキンプレートと、外端側がこのスキンプ
   レートの先端に案内されて前記長円の内周に沿って回転
   駆動される複数のカッター板と、前記カッター板の内端
   側を支持するチェーン機構と、前記長円の円弧部分の中
   心位置に設置され、前記チェーン機構と噛合する一対の
   従動歯車と、これらの従動歯車間に設置され、前記従動
   歯車と相互に噛合する原動歯車とを備え、かつ、前記従
   動および原動歯車の先端部分を円錐状に形成したことを
   特徴とする長円形シールド掘進機。