JPH01310090A - 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、円形断面を
オーバラップさせた断面を同時に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、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、断面効率は悪化する。

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技術的課題があった。

（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、円形断面の二つのカッターヘ
ッドを前後方向にずらして配置しており、掘削時の抵抗
差などにより掘進方向が後方にずらせたカッターヘッド
側に偏位するという問題があった。

このような問題に対して、一対の歯車状のカッターを同
一面上に設置し、その掘削可能な範囲が相互にオーバラ
ップするようにしたシールド掘進機も提案されているが
、このような構造の掘進機では、前述した問題は解決で
きるものの、カッター同士の衝突を避けるために、これ
らを正確に同期回転させなければならないので、カッタ
ー制御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、掘進方向の偏
位が少なく、かつ、カッターの回転制御が簡単にできる
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
た筒状のスキンプレートと、このスキンプレートの先端
に回転自在に配置され円形断面を掘削するカッターとを
備えたシールド掘進機において、前記カッターは掘削可
能な回転範囲が部分的に重複した一対の平板および傘状
カッターからなり、前記平板カッターの回転軸は前記ス
キンプレートの軸方向に設置されるとともに、前記傘状
カッターは、前記部分的に重複した部分側で前記平板カ
ッターの内方に位置し、かつ、この重複した部分の対向
側で前記平板カッターとほぼ面一になる位置で回転する
ようにその回転軸を前記平板カッターの回転軸に対して
所定角度だけ傾斜して設置した。

（作用） 上記構成のシールド掘進機によれば、傘状カッターが重
複部分側で平板カッターの内方に位置し、かつ、この対
向側で平板カッターとほぼ面一になる状態で回転するの
で、スキンプレートに直交する掘削断面に対して、スプ
リングライン部では約８０％以上の断面が同一面に配置
されることになり、掘削時の抵抗差が少なくなって、掘
進方向の偏心が防止され、切羽の安定および操縦性も確
保される。

また、傘状カッターは、部分的に重複した部分側で前記
平板カッターの内方に位置し、かつ、この重複した部分
の対向側で平板カッターとほぼ面一になる位置で回転す
るようにその回転軸を前記平板カッターの回転軸に対し
て所定角度だけ傾斜して設置されているので、カッター
を同期回転させなくても相互の衝突が回避される。

（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３図は、この発明にかかるシールド掘進機
の一実施例を示している。

同図に示すシールド掘進機は、この発明を土圧式のシー
ルド掘進機に適用したものであって、両端が開口したス
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円形断面を掘削するカッター１
２とを備えている。

上記スキンプレート１０は、はぼ同じ直径の円形を中心
軸上で相互に一部ずつを重複させた略８字形の断面形状
を有し、その内部には、シールド掘進機を推進させるた
めに、スキンプレート１０の後端側に順次組立て設置さ
れるセグメント１４に反力をとるシールドジヤツキ１６
が設けられている。

また、スキンプレート１０の内部には、セグメント１４
を組み立てるためのエレクタ１８と、このエレクタ１８
から受承したセグメント１４をシールドテール部に押し
上げ、その間隔を広げて組立を容易にするセグメント押
上装置２０とが設置されている。

上記カッター１２は、回転中心が上記スキンブレート１
０の水平方向の中心軸上に所定の間隔を置いて位置し、
掘削可能な回転範囲がこの中心軸上で部分的に重複した
一対の平板カッター１２ａと傘状カッター１２ｂとから
構成されている。

この実施例では、平板および傘状カッター１２ａ、１２
ｂは、面状のディスク板１２１と、放射状に形成された
スリット１２２と、スリット１２２の端縁に突設された
カッタービット１２３とから構成されている。

平板カッター１２ａのディスク板１２１は、長方形状の
平板からなり、傘状カッター１２ｂのディスク板１２１
は、長方形状の平板を略く字形に屈曲したものであって
、それぞれの背面側には回転軸２２．２４が固着されて
いる。

平板カッター１２ａの回転軸２２は、上記スキンプレー
ト１０の軸と平行に設置され、スキンプレート１０の軸
とほぼ直交する断面と平行な断面上を回転駆動され、傘
状カッター１２ｂの回転軸２４は、これらのカッター１
２ａ、１２ｂの回転半径が重複する部分で平板カッター
１２ａの内方に位置し、かつ、この重複部分と対向する
側で平板カッター１２ａと同一面になるように回転軸２
２に対して所定の角度だけ傾斜している。

各回転軸２２．２４は、カッター１２ａ、１２ｂの背面
と所定の間隔を置いてスキンプレート１０に固着された
隔壁２６を貫通して後方に向けて延長され、それぞれ貫
通部分に軸受２７を介装して回転可能に支持されるとと
もに、回転軸２２゜２４の後端にはぞれぞれ回転駆動用
のモータ２８が連結されている。

この隔壁２６は、カッター１２で掘削した土砂を取込み
充満させて切羽に対抗させる土庄室３２を隔成するもの
であるが、この実施例では、上記傘状カッター１２ｂの
背面側の部分が傾斜した回転軸２４に対応して傾斜して
いる。

隔壁２６には、２つの開口部が穿設され、開口部には上
記土庄室３２内に充満された掘削土砂を切羽の崩壊を防
止しつつ取り出すための一対のスクリューコンベア３４
がそれぞれ設置されている。

なお、第１図に示す符号３６の部材は、スキンプレート
１０の後端に固着されたテールシールである。

以上の構成を備えたシールド掘進機では、カッター１２
を駆動モータ２８で回転駆動しつつ、土庄室３２内に取
込まれた掘削土砂を切羽の安定を確保しながら徐々にス
クリューコンベア３４で排出して推進させれば、スキン
プレート１０の断面に対応した断面の掘削が行われる。

このとき、傘状カッター１２ｂが重複部分側で平板カッ
ター１２ａの内方に位置し、かつ、この対向側で平板カ
ッター１２ａとほぼ面一になる状態で回転するので、ス
キンプレート１０に直交する略８字形の掘削断面に対し
て、平板カッター１２ａの全断面と傘状カッター１２ｂ
の半断面とを合わせた断面がほぼ同一面上にあって、ス
プリングライン上で約８０％以上の断面が同一面に配置
されることになり、掘削時の抵抗差が少なくなって、掘
進方向の偏心が防止され、切羽の安定および操縦性も確
保される。

また、傘状カッター１２ｂは、部分的に重複した部分側
で前記平板カッター１２ａの内方に位置し、かつ、この
重複した部分の対向側で平板カッター１２ａとほぼ面一
になる位置で回転するようにその回転軸２４を前記平板
カッター１２ａの回転軸２２に対して所定角度だけ傾斜
して設置されているので、カッター１２ａ、１２ｂを同
期回転させなくても相互の衝突が回避される。

なお、上記実施例では、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たが、この発明はこれに限定
されることはなくこれ以外の形式のシールド掘進機にも
適用できる。

また、上記実施例では、平板カッター１２ａと傘状カッ
ター１２ｂの回転中心が同−水輪上に位置するものを例
示したが、これを上下方向に配置し、回転中心が同一垂
直軸上に位置するようにしてもよく、この場合に特に、
傘状カッター１２ｂを上段側に設置すれば、掘進機がそ
の自重により下方に偏心することが防止される。

さらに、一対のカッター１２ａ、１２ｂを上下方向に配
置した場合や、上記実施例で隔９２６を後方側に向けて
縮径するように配置した場合には、土圧室３２から掘削
土砂を排出するためのスクリューコンベア３４は１機だ
けで良い。

さらにまた、上記実施例ではカッター１２として面状の
ものを例示したが、板状あるいは歯車状。

スポーク状のものであってもよい。

（発明の効果） 以上実施例で説明したように、この発明にかかるシール
ド掘進機によれば、掘進時の抵抗差に基づく偏心が少な
くなるとともに、カッターを同期回転させる必要がなく
なるので、その制御が簡単になり、操作性も向上する。

【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横断面図、第３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１２ａ・・・・・・・・
・平板カッター１２ｂ・・・・・・・・・傘状カッター
２２．２４・・・回転軸 特許出願人　　　　　　株式会社　大　林　組状　理　
人　　　　　　弁理士　　−色　健輔同　　　　　　　
　　同　　　松本　雅利第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が開口した筒状のスキンプレートと、このス
   キンプレートの先端に回転自在に配置され円形断面を掘
   削するカッターとを備えたシールド掘進機において、前
   記カッターは掘削可能な回転範囲が部分的に重複した一
   対の平板および傘状カッターからなり、前記平板カッタ
   ーの回転軸は前記スキンプレートの軸方向に設置される
   とともに、前記傘状カッターは、前記部分的に重複した
   部分側で前記平板カッターの内方に位置し、かつ、この
   重複した部分の対向側で前記平板カッターとほぼ面一に
   なる位置で回転するようにその回転軸を前記平板カッタ
   ーの回転軸に対して所定角度だけ傾斜して設置したこと
   を特徴とするシールド掘進機。