JPH01187289A - 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、シールド掘進機に関し、特に、長円断面が
掘削できる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、通常上下２本の軌条を
必要とするが、この場合に、２本のトンネルを個別に掘
削構築すると、用地的な面や、工期、工費に無駄が大き
くなる。

そこで、２本の軌条が収容できるような円形の大断面を
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工期の点で若干有利になるもの
の、断面効率は逆に悪化する。

このため、例えば、特開昭４７−４４９３１号公報に開
示されているように、二つの円形断面を相互にオーバラ
ップさせた断面を一度に掘削するシールド掘進機が提案
されているが、このような構造の掘進機には以下に説明
する問題があった。

（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、二つの円形断面を重合させた断面がが一度に得られ
るので、断面効率が向上することになるが、掘削後にシ
ールド掘進機の後方に設置されるセグメントも円形をオ
ーバラップさせたものとなるので、その組立てや製作が
複雑になるという問題があった。

この発明はこのような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、セグメントの組立てお
よび製作が簡単になる長円断面が掘削できるシールド掘
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、両端が開口し
た長円断面の筒状スキンプレートと、このスキンプレー
トの前端側に回転自在に設置されたカッター装置とを備
えたシールド掘進機であって、前記カッター装置は、前
記スキンプレートの軸方向に回転駆動され、前記スキン
プレートの径方向に相互に隣接して設けられた複数組の
カッタービットを有し、かつ、各カッタービットを前記
スキンプレートの径方向に揺動自在に設置したことを特
徴とする。

上記カッタービットはそれぞれ伸縮自在に構成すること
が好ましい。

（作用） 上記構成のシールド掘進機によれば、複数組のカッター
ビットを回転駆動しつつスキンプレートを前進させれば
、スキンプレートに対応した長円断面のトンネルが掘削
される。

この場合、各カッタービットを伸縮自在に構成し、カッ
タービットをスキンプレートの前方でのみ伸ばした状態
で回転駆動させれば、スキンブレ“−トの断面よりも大
きな掘削孔が形成できるので、曲線施工が容易になる。

（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図から第４図はこの発明にががるシールド掘進機の
一実施例を示している。

同図に示すシールド掘進機は、この発明を土庄式のもの
に適用した場合を例示しており、両端が開口した筒状の
スキンプレート１０と、このスキンプレート１０の前端
側に回転自在に設置されたカッター装置１２とを備えて
いる。

上記スキンプレート１０は、この実施例では長円状の断
面形状を有し、その前部側に隔壁１４が固設され、隔壁
１４の前面側が掘削土砂が充満される土圧室１６となっ
ている。

上記カッター装置１２は隔壁１４で隔成された土庄室１
６内に設置され、スキンプレート１ｏの長袖上に軸受１
８を介して回転自在に支承され、かつ、スキンプレート
１０の先端を結ぶ線上に設置された回転軸２０と、この
回転軸２ｏに放射状に取付けられた中空筒状のアーム２
２．２２・・・・・・と、それぞれのアーム２２に装着
されたカッターロッド２４と、各カッターロッド２２の
先端に固着されたカッタービット２６とから構成されて
いる。

上記アーム２２は、この実施例では、６本が一組となっ
ていて、合計５組のアーム２２が回転軸２０の軸方向に
沿って所定の間隔をおいて配置されており、中心部分に
位置する３組のアーム２２の長さは、スキンプレート１
ｏの短軸の長さとほぼ同じに設定されるとともに、長袖
側の両端に位置する２組は、他の３組よりもアーム２２
の長さが短くなっている。。

また、各カッタービット２６は、これが固着されたカッ
ターロッド２４が上記アーム２２内に挿入され、カッタ
ーロッド２４の後端にジヤツキ２８が装着されていて、
ジヤツキ２８の駆動により、カッタービット２６が伸縮
自在に構成されている。

さらに、各カッタービット２６は、回転軸２゜にピン結
合され、アーム２２の外周に装着された揺動ジヤツキ２
７の駆動により、スキンプレート１０の径方向に揺動自
在に構成されている。

なお、第４図に符号２９の部材は、揺動ジヤツキ２７の
両端がピン結合された支持部材である。

上記回転輪２０の回転駆動機構は、中心に位置するアー
ム２２の両側に一対の従動歯車３ｏ、３０を固設し、こ
の従動歯車３０と上記隔壁１４の後方に設置されたモー
タ３２で駆動される一対の原動歯車３４．３４とをチェ
ーン３６．３６でそれぞれ連結することで構成されてい
る。

そして、チェーン３６の両側には一端が隔壁１４に支持
されたカバー３８が装着されている。

なお、隔壁１４には先端の一部が土庄室１６内に侵入す
る掘削土砂排出用のスクリューコンベア４０が複数配設
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、モータ３
２を駆動して各カッタービット２６をスキンプレート１
０の軸方向に回転させて、地山を掘削し、掘削土砂を順
次土圧室１６内に取り込みつつ、図外のシールドジヤツ
キを伸長することで掘進が行われ、土庄室１６内に取り
込まれた土砂は切羽の安定を図りつつスクリューコンベ
ア４０で外部に排出される。

この場合、地山を掘削するカッター装置１２のカッター
ビット２６は揺動ジヤツキ２７で揺動させるが、このと
き径方向に隣接する組同士が相互に干渉しない範囲内で
揺動角度を設定し、かつ、各組内で揺動角度が徐々にズ
レるように設定すれば、カッタービット２６を回転駆動
するだけで長円断面の掘削が可能になる。

なお、この場合に、カッタービット２６の揺動は、スキ
ンプレート１０の先端の前方にこれが突出する区間だけ
行い、カッタービット２６がスキンプレート１０の内部
で回転する区間は回転軸２０と直交するように制御して
も良い。

また、他山を掘削する際に、上記ジヤツキ２８を駆動し
てカッタービット２６をスキンプレート１０の先端より
もさらに前方側でのみ伸ばした状態で掘削すれば、スキ
ンプレート１０の外周に余堀が生じるので、曲線施工が
容易になる。

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
れに限られること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、この発明にかかるシール
ド掘進機によれば、掘削される断面形状が長円形になり
、断面効率は二つの円形断面をオーバラップさせたもの
より若干低下するものの、セグメントの形状が長円断面
になるので、その組立てや製作が容易になる。

また、カッタービットを伸縮自在に構成し、これをスキ
ンプレートの前方でのみ伸長させれば、曲線施工に必要
な余堀が簡単に確保できる。

【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縦断面図
、第２図は同シールド掘進機の正面図、第３図はカッタ
ービットの要部断面図、第４図はカッタービットの取付
部を示す要部説明図である。 １０・・・・・・・・・・・・スキンプレート１２・・
・・・・・・・・・・カッター装置２６・・・・・・・
・・・・・カッタービット２７・・・・・・・・・・・
・揺動ジヤツキ第１　囚 １凸 Ｉｔ） 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が開口した長円断面の筒状スキンプレートと
   、このスキンプレートの前端側に回転自在に設置された
   カッター装置とを備えたシールド掘進機であって、前記
   カッター装置は、前記スキンプレートの軸方向に回転駆
   動され、前記スキンプレートの径方向に相互に隣接して
   設けられた複数組のカッタービットを有し、かつ、各カ
   ッタービットを前記スキンプレートの径方向に揺動自在
   に設置したことを特徴とするシールド掘進機。
2. （２）上記カッタービットはそれぞれ伸縮自在に構成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のシールド掘進
   機。