JPH01318695A - 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、その形状を
改善することによりシールド掘進機の推進抵抗を低減さ
せることが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。

シールド工法には各種の方式があるが、シールド掘進機
で掘削した他山に、掘進機本体の後部側でセグメントを
組み立てる方法が一般的に採用されている。

このようなセグメントを用いるシールド工法では、掘削
された他山とセグメントとの間にテールボイドと呼ばれ
る空洞が生じ、これをそのまま放置しておくと、地山が
崩落して、地盤沈下に繋がるおそれがあるので、セグメ
ントを組み立てると、テールボイドにセメントなどの硬
化性の裏込材を注入している。

裏込材の注入手段としては、セグメントに孔部を穿設し
ておき、この孔部から注入する手段と、シールド掘進機
本体の後端外部から注入する手段とが提供されているが
、テールボイド内に迅速かつ確実に裏込材を充填させる
には後者の手段が望ましいが、掘進機本体の外部から裏
込材を注入する装置には、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、シールド掘進機本体外からテールボイド裏込
材を注入するには、注入管を掘進機本体の外周に添設す
る必要があるが、注入管を添設させるとこの部分がカッ
ターディスクで掘削された断面よりも外方に突出するの
で、突出部分が他山を押し退けて掘進することになり、
掘進機本体の掘進抵抗が増加するとともに、その影響に
より地山がひきずられたり弛められたりして地盤沈下を
増大させる原因となる問題がある。

このような問題を低減させるために、例えば、特開昭５
６−１６３３９９号公報に見られるように、注入管の長
さを掘進機本体の約１／２にするなどの工夫が試みられ
ているが、充分な効果が得られていない。

そこで、例えば、カッターディスクで掘削する際に、注
入管の設置部分を予め余分に掘削することが考えられる
が、このような手段では、テールボイドがより大きくな
り地盤沈下も従って大きくなる。また、注入管の設置部
分のみを掘削することはカッターの構造上不可能である
。

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、掘進抵抗を簡
単な構成により低減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
た筒状の掘進機本体と、この掘進機本体の先端に回転自
在に配置されたカッターディスクと、前記掘進機本体を
前進させるシールドジヤツキとを備えたシールド掘進機
において、前記掘進機本体の後部外側に設けた裏込材注
入装置を包囲するように、前記掘進機本体の外側にその
軸方向に沿って前後端まで延長された被覆部材を添設す
るとともに、前記被覆部材の先端に内方に切欠された刃
口部を設けた。

（作用） 上記構成のシールド掘進機によれば、被覆部材の先端は
、内方に切欠された刃口部となっているので、カッター
で掘削された断面よりも突出している被覆部材が他山と
接触する部分は、この刃口部で掘削され、掘削された土
砂が掘進機本体チャンバー内に流入し、シールド掘進機
の掘進抵抗は被覆部材の設置によって大きくならない。

（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、両端が開口した円
筒状の掘進機本体１０と、この掘進機本体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デ
ィスク１２とを備えている。

上記掘進機本体１０の内部には、シールド掘進機を推進
させるために、掘進機本体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、掘進機本体１０には、セグメント１４を組み立て
るためのエレクタ１８が設置されている。

上記カッターディスク１２は、放射方向にスリットが設
けられた円盤状のディスク板１２ａと、ディスク板１２
ａの外面に突設されたカッタービット１２ｂとから構成
されている。

上記ディスク板１２ａの背面には、その中心位置に回転
軸２２が固設され、この回転軸２２は掘進機本体１０の
中心軸上にあって、ディスク板１２ａの背面と所定の間
隔を置いて掘進機本体１０に固着された隔壁２４を貫通
して後方に向けて延長され、貫通部分に軸受を介装して
回転可能に支持されるとともに、回転軸２２の後端には
回転駆動用のモータ２６が連結されている。

この隔壁２４は、カッターディスク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２８を隔成
するものである。

上記隔壁２４には、開口部が穿設され、開口部には上記
土圧室２８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スクリューコンベア３０が設置さ
れている。

一方、上記掘進機本体１０の後部外側に裏込材３４の注
入装置３６が設置されている。

注入装置３６は、掘進機本体１０の軸方向に沿って前記
掘進機本体１０の後端部のテールボイドに裏込材３４を
注入する裏込材注入管４０と必要に応じて前記裏込材注
入管４０内の残留裏込材を洗浄する図示しない水洗装置
などとを備えている。

裏込材注入管４０は、一端が上記掘進機本体１０の内部
に開口し、他端がテールボイド側に向けて開口している
。

そして、前記掘進機本体１０の外側に、その軸方向に沿
って前記裏込材注入装置３６を含めて包囲するように前
後端まで延長された被覆部材３８を添設する。前記被覆
部材３８は断面略Ｕ字状あるいはＶ字状をなす。

また、被覆部材３８の先端は閉合されており、内方に切
欠された刃口部４２が設けられており、この実施例では
刃口部４２は、掘進機本体１０の刃口と同じ角度ないし
は面に設定されている。

さらに、被覆部材３８の後端は、裏込材注入装置３０の
後端との間に閉合している。

なお、第１図に示す符号３２の部材は、掘進機本体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、カッターディ
スク１２を駆動モータ２６で回転駆動しつつ、土圧室２
８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３０で排土してシールドジヤ
ツキ１６によって掘進機本体１０を推進させれば、掘進
機本体１０の断面に対応した円形断面の掘削が行われ、
掘削された地山には順次エレクタ１８を使用してセグメ
ント１４が環状に組立てられる。

そして、セグメント１４と他山との間に生じるテールボ
イド４４には、裏込材注入管４０を介して裏込材３４が
注入充填される。

ここで、特に注目すべきことは、掘進機本体１０をシー
ルドジヤツキ１６で推進するときに、その掘進抵抗が被
覆部材３８によって大きくならないことである。

すなわち、上記構成の被覆部材３８によれば、ホースな
どを介して掘進機本体１０の内部からセメントなどの硬
化性裏込材３４が供給される裏込材注入管４０を包囲し
た被覆部材３８の先端は、内方に切欠された刃口部４２
となっているので、カッターディスクで掘削された断面
よりも突出している被覆部材３８部分の地山は、この刃
口部４２で掘削され、掘削された土砂が土圧室２８内に
流入し、シールド掘進機の掘進抵抗は被覆部材３８の設
置によって大きくならない。

これにより、地山の崩落などの乱れ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
適用できるとともに、シールド掘進機の断面形状も楕円
、８字形などにも適用できる。

また、裏込材注入装置３６は、掘進機本体１０の上端部
だけでなく、掘進機本体１０の外周に複数設けても良い
。

（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、掘進機本体の外側に注入装置を突出
させてもその掘進抵抗が大きくならないので、地山がひ
きずりられたり、弛められたりなどによる地盤沈下の増
大が確実に防止され、しかもこの効果は簡単な構成によ
って得られる。

【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縦断面図
、第２図は同シールド掘進機一部拡大図である。 １０・・・・・・・・・・・・掘進機本体１２・・・・
・・・・・・・・カッターディスク１６・・・・・・・
・・・・・シールドジヤツキ３４・・・・・・・・・・
・裏込材 ３６・・・・・・・・・・・・注入装置３８・・・・・
・・・・・・・被覆部材４０・・・・・・・・・・・・
注入管 ４２・・・・・・・・・・・・刃口部 ４４・・・・・・・・・・・・テールボイド特許出願人
　　　　　　株式会社　大　林　組成　理　人　　　　
　　弁理士　　−色健輔同　　　　　　　同　　松本雅
利

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が開口した筒状の掘進機本体と、この掘進機
   本体の先端に回転自在に配置されたカッターディスクと
   、前記掘進機本体を前進させるシールドジャッキとを備
   えたシールド掘進機において、前記掘進機本体の後部外
   側に設けた裏込材注入装置を包囲するように、前記掘進
   機本体の外側にその軸方向に沿って前後端まで延長され
   た被覆部材を添設するとともに、前記被覆部材の先端に
   内方に切欠された刃口部を設けたことを特徴とするシー
   ルド掘進機。