JPH01187288A - 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課題） 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、円形断面が交差したオーバラップ部分は、地山が
崩れ易く、その上方地盤がゆるみ、地盤沈下を誘発する
おそれがあった。

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とともに、周辺地山
の緩み領域を抑制し、地盤沈下を防止できる長円形シー
ルド掘進機を提供することにある。

（課題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、このスキ
ンプレートの先端側にあって前記長円の円弧部分の中心
の長軸上に回転自在に配置された一対の主カッターと、
この主カッターの外周にあって前記スキンプレートの先
端に装着された環状のチェーンカッターとで構成した。

（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、環状のチェーンカッターで長円断面の外殻を画成
するので、地盤の緩みを防止できる。

（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図から第４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、この発明を土庄式シール
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の先端側に回転自在に配置された一対の円形の主
カッター１２．１２と、この主カッター１２の外周に配
置された一対の副カッター１４．１４と、前記スキンプ
レート１０の先端に装着された環状のチェーンカッター
１６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を隔成する隔壁１８が固設さ
れており、隔壁１８には土圧室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などが設置されている
とともに、スキンプレート１０内にはこれを前方に推進
するための推進ジヤツキが設置されている。

上記主カッター１２は、従来の円形シールド掘進機と同
様に、カッターディスク１２ａと上記隔壁１８を貫通し
て後方に延びる回転軸１２ｂとを備え、カッターディス
ク１２ａにはカッタービット１２ｃと図外のスリット孔
とが設けられている。

上記主カッター１２．１２の回転中心は、上記スキンプ
レート１０の長円の長袖ｆｆ１ｌ上にあって、長円の両
端の半円部分の中心にそれぞれ設定されていて、この実
施例では相互に部分的にオーバラップするようになって
いる。

このようにオーバラップさせた場合には、カッターディ
スク１２ａを前後にズラすか、あるいはその外形を歯車
状に形成して、相互の干渉を避ければ良い。

上記副カッター１４．１４は、カッターディスク１４ａ
と回転軸１４ｂとを備え、カッターディスク１４ａの前
面にはカッタービット１４ｃが固設されており、これら
の回転中心はスキンプレート１０の長円の短軸Ｊ２上に
設定されている。

上記主カッター１２および副カッター１４はそれぞれ図
外の駆動モータにより回転駆動されて土砂を掘削するが
、このときこれらのカッター１２゜１４間に堀残される
部分は、円錐コーン２０によって掘削される。

円錐コーン２０は、この実施例では主カッター１２と副
カッター１４との間に、副カッター１４を挟むようにし
て４個隔壁１８に突設されており、シールド掘進機が推
進ジヤツキで前進させられると、堀残された部分の土砂
をその斜面に沿って前後左右に押しやることで、この部
分を掘削する。

上記チェーンカッター１６の詳細を第４図に示している
。

チェーンカッター１６は、環状に連結された屈曲可能な
チェーン本体１６ａと、この本体１６ａに交互に取付け
られたカッターブロック１６ｂと掘削土砂の案内ブロッ
ク１６ｃとから構成されており、上記カッターディスク
１２ａ、１４ａの前面よりも前方に突出している。

上記チェーン本体１６ａは、断面が略コ字形に形成され
、上記スキンプレート１０の先端に複数のシール材２２
を介在させて嵌着され、その下面には突起２４が突設さ
れている。

上記案内ブロック１６ｃには、内方に向けて傾斜した斜
面１６ｄが形成されており、カッターブロック１６ｂで
掘削された土砂がこの斜面１６ｄに沿ってスキンプレー
ト１０の内方に案内される。

以上のように構成されたチェーンカッター１６は、隔壁
１８を貫通して突出する回転歯車２６と突起２４とが噛
合することにより、カッターブロック１６ｂから案内ブ
ロック１６ｃ側に向かってスキンプレート１０の断面形
状に沿って回転させられ、カッターブロック１６ｂで掘
削された土砂は案内ブロック１６ｃで、スキンプレート
１０の土圧室内に案内されて、その内部に取込まれ、こ
れにより、シールド掘進機で掘削するトンネルの断面形
状が明確になる。

なお、チェーンカッター１６を回転させるための回転歯
車２６と突起２４との噛合部に掘削土砂が侵入すること
を防止するには、ウォータジェットバイブ２８を設置し
て高圧水を噴射させるが、あるいは、噛合部を覆うカバ
ー３０を設置することが望ましい。

以上の構成のシールド掘進機では、主および副カッター
１２．１４とチェーンカッター１６とをそれぞれ回転駆
動しつつ、スキンプレート１０を推進ジヤツキで前進さ
せれば、スキンプレート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、掘削時には、まずチェーンカッター１６により長
円断面の外殻が掘削された後に、主および副カッター１
２．１４でその内部が掘削されるので、カッター１２．
１４で掘削する際に上方地盤の緩みが確実に防止される
。

なお、上記実施例では、この発明を土圧式のシールド掘
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。

また、主カッター１２．１２の間隔を、第１図のものよ
り近接させ、オーバラップ部分を大きくすれば、主カッ
ター１２．１２の掘り残し部分が少くなるので副カッタ
ー１４および円錐コーン２０は必ずしも必要としない。

（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とともに、
地盤の緩みも防止される。

【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正面図、
第２図は第１図の■−■断面図、第３図は第１図の■−
■断面矢視図、第４図はチェーンカッターの説明図であ
る。 １０・・・・・・・・・・・・スキンプレート１２・・
・・・・・・・・・・主カッター１４・・・・・・・・
・・・・副カッター１６・・・・・・・・・・・・チェ
ーンカッターＪｌ・・・・・・・・・・・・長　軸 （２・・・・・・・・・・・・短　軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　略長円断面のスキンプレートと、このスキンプレート
   の先端側にあって前記長円の両端の円弧部分の中心の長
   軸上に回転自在に配置された一対の主カッターと、この
   主カッターの外周にあって前記スキンプレートの先端に
   装着された環状のチェーンカッターとからなることを特
   徴とする長円形シールド掘進機。