JPH0224482A

JPH0224482A - シールド掘進機

Info

Publication number: JPH0224482A
Application number: JP17183588A
Authority: JP
Inventors: Misao Kajiwara; 梶原　操; Norio Mitani; 典夫三谷; Masao Fukada; 昌生深田; Toshihiro Yamazaki; 敏弘山崎
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1988-07-12
Publication date: 1990-01-26

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）この発明は推進方式の切換えが容易なシールド掘進機に
関する。

（従来の技術）従来シールド掘進機はシールド本体内にシールドジヤツ
キを有していて、このシールドジヤツキによりシールド
本体を推進させながら掘進するようになっているが、ｔ
ｍ削地層が硬岩層の場合、シールド本体内にグリッパ装
置を設けて推進時このグリッパ装置を坑壁に圧着させる
ことにより、推進反力を受けるようにしたグリッパ推進
方式を採用したものがある。

しかし上記グリッパ推進方式は、軟弱層での掘進が困難
であることから、硬岩層と軟弱層が混在する地層での推
進に際しては１両地層が掘削可能なドーム型カッタヘッ
ドを有するシールド本体にグリッパ装置を設けて、この
グリッパ装置を固定バーや固定筒体などの連結部材でシ
ールド本体と接続し、硬岩質での掘進時にはグリッパ装
置を使用したグリッパ推進方式を採用すると共に、軟弱
層での掘進に際しては９グリフバ装置や連結部材を取外
してセグメントに組替え、このセグメントを反力受けに
してシールド本体を推進させるセグメント推進方式に切
換えている０例えば特開昭６２−２７３３９４号公報参
照。

（発明が解決しようとする課題）しかし上記従来の方法では地層が変る毎にグリッパ装置
や連結部材を解体する必要があるため、切換え作業に多
くの時間と労力を要して作業能率が悪いと共に、セグメ
ント推進方式にした場合、推進反力によりセグメントに
バックリングが発生しないようセグメントをロックボル
トなどの固定手段で固定する等の処理を講じる必要があ
った。

また連結部材が一体構造のため２曲線施工時シールド本
体と連結部材とが干渉する虞れがあり、半径７０ｍ以下
の急曲線に沿った施工が困難であるなどの不具合もあっ
た。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、推進方式の変更が容易なシールド掘進機を提供しよう
とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明は上記
目的を達成するために１着脱自在に連結されたダミーセ
グメント、複数のシールドに分割され、かつ各シールド
の間に設けられたアーティキュレートジ中フキにより屈
曲自在なシールド本体と、上記シールド本体の後部に設
けられ、かつグリッパシリンダにより拡開自在なグリッ
パシューを坑壁に圧着することにより坑壁に固定自在な
グリッパ装置と、上記グリッパ装置の前側に着膜自在に
連結されたダミーセグメントと、上記ダミーセグメント
とシールド本体の間を切離自在に接続するリトラクトシ
リンダと、上記グリッパ装置及びダミーセグメントを反
力受けにして上記シールド本体を推進させるシールドジ
ヤツキとを具備することにより、硬岩層での掘進に際し
ては坑壁に固定したグリッパ装置を反力受けにしてシー
ルド本体を推進させ、軟弱層での掘進に際してはダミー
セグメントを介してセグメントにより推進反力を受けな
がらシールド本体を推進させるようにしたシールド掘進
機を提供しようとするものである。

〔実施例〕

この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１はシールド本体で、前部シールド１．と、
中間部シールド１１及び後部シールド１ｃに３分割され
ていて、各シールド１．，１．．１ｃの間は前部アーテ
ィキュレートジヤツキ２及び後部アーティキュレートジ
ヤツキ３により屈曲自在となっている。

上記前部シールド１．は、前面にカッタモータ４により
回転されるカンタヘッド５を有していて、このカッタヘ
ッド５により切羽を掘削するようになっていると共に、
カッタヘッド５により掘削された土砂はカンタヘッド５
内へ取込まれた後スクリュウコンベヤなどの土砂搬送装
置６によりシールド本体ｌ内を後方へと搬送されるよう
になっている。

また上記シールド本体１の後部にはグリッパ装置７が設
けられている。

上記グリッパ装置７は第２図に示すように上端部が上部
フレーム８に枢着された一対の円弧状をなすグリッパシ
ュ−９を有しており、これらグリッパシュー９の下端間
にはグリッパシリンダ１０が設けられていて、このグリ
ッパシリンダＩＯにより各グリッパシュー９を第２図仮
想線て示す位置へ拡開して坑壁内面へ圧着させることに
より、推進時の反力がこのグリッパ装置７で受けられる
ようになっている。

一方上記グリッパ装置７の前後にはダミーセグメント１
２が固着されせいろ。

グリッパ装置７の前側に設けられたダミーセグメント１
２は２前後方向に３分割１２．、１２□、１２゜されて
いて、一番前側に位置するダミーセグメント１２．に、
上記中間部シールドｌ、の内周面に沿って等間隔に設置
された複数本のシールドジヤツキ１３の間に、第４図に
示すように位置するように設けられた。リトラクトシリ
ンダ１４の後端がピン１５により枢着されている。

上記各リトラクトシリンダ１４の前端はピン１６により
前部シールド１．の内周面にブラケット１４を介して枢
着されていると共に、グリッパ装置７の前後に位置する
ダミーセグメント１２□１２４の下部には、グリッパ装
置７の姿勢を修正するフラッパ装置１７が第３図に示す
ように設けられている。

またグリッパ装置７の後側に設けられたダミーセグメン
ト１２４には、セグメントエレクタ１８が着脱自在に取
付けられるようになっている。

次に作用を説明すると、シールド本体１が硬岩層を掘進
する場合は、シールド本体１の推進時まずグリッパシリ
ンダ１０によりグリッパシュー９を拡開して坑壁内面に
圧着させ、グリッパ装置７を坑壁に固定する。

この状態でグリッパ装置７の前側に連結されたダミーセ
グメント１２ｓにシールドジヤツキ１３の後端を当接さ
せて、上記グリッパ装置７により推進反力を受けながら
　シールドジヤツキ１３を伸長して、シールド本体１を
推進させると共に、このとき前部シールド１．とダミー
セグメント１２．の間に設けられたりトラクタシリンダ
１４も伸長される。

シールドジヤツキ１３がストロークエンドまで伸長して
１ピッチ分の掘進が終了したら、シールドジヤツキ１３
を短縮し、その後グリッパシリンダ１０によりグリッパ
シュー９を収納してグリッパ装置７の固定を解除する。

そしてこの状態でリトラクトシリンダ１４を短縮してグ
リッパ装置７を前進させ、リトラクトシリンダ１４がス
トロークエンドに達してグリッパ装置７の前進が完了し
たら、フラッパ装置１７によりグリッパ装置７の姿勢を
修正した後、再びグリッパシリンダ１０によりグッパシ
ェー９を拡開してグリッパ装置７を坑壁に固定し、以下
上記動作を繰返して硬岩層の掘進を行うものである。

一方硬岩層の掘進中に軟弱層が出現してグリッパ装置７
の固定が困難となった場合は、ダミーセグメント１２４
に装着していたセグメントエレクタ１８を後部シールド
１ｃ内に装着（第５図参照）シ、ダミーセグメント１２
．の前側に坑壁覆工用のセグメント２０を組立てる。

そしてこのセグメント２０とダミーセグメント１２、の
間を固着具により締結したら、ダミーセグメント１２．
とリトラクトシリンダ１４を接続しているピン１５を外
して両者の間を切離し、シールドジヤツキ１３の後端を
ダミーセグメント１２゜の前端面に当接する。

そしてこの状態でシールドジヤツキ１３を伸長して、上
記ダミーセグメント１２を介してダミーセグメント１２
の後方に接続されたセグメント２０により反力を受けな
がらシールド本体１を推進させながら軟弱層での掘進を
行い、シールド本体１　、Ｉ！ｌ＜　ｌピッチ推進され
たら、ダミーセグメント１２．の前側に組立てられたセ
グメント２０のさらに前側に新たにセグメント２０を組
立てる。

以下上記動作を繰返してシールド本体１により掘進する
もので、シールド本体１の推進が進んでグリッパ装置７
がシールド本体ｌの後部に設置された機器や設備に達し
ても、グリッパ装置７は第２図に示すように空中に形成
されているため、これら機器などと干渉することなく通
過させることができ、従ってグリッパ装置７を解体する
必要がないと共に、グリッパ装置７の中央よりシールド
本体１側へのセグメント２０搬入も可能になる。

一方施工半径が７０ｍ以下のような急曲線に沿った掘進
に際しては、グリッパ装置７の前側に接続されたダミー
セグメント１２□、１２．を外して。

ダミーセグメン）　１２１．１２３の間に予めテーパ形
状に製作したテーパセグメント１２ｓを第６図に示すよ
うに介在させ、各セグメント１２＋、　１２ｓ、　１２
ｓの間を連結する。

これによってダミーセグメント１２が屈曲筒体となるた
め、各シールド１−１ｂｌｃの間を施工曲線に沿って屈
曲させても、シールド本体１とダミーセグメントＩＬ、
　１２ｉ、　１２ｓの間が干渉することなく急曲線に沿
った施工が可能になる。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように、シールド本体内に設け
られたグリッパ装置にダミーセグメントを設けて、硬岩
層掘進時には上記グリッパ装置を坑壁に固定して、この
グリッパ装置により推進反力を受けながらシールド本体
を推進させると共に、軟弱層掘進時には、上記ダミーセ
グメントを介してセグメントにより推進反力を受けなが
らシールド本体を推進させるようにしたことから、硬岩
層と軟弱層が混在する地質での掘進に際しても従来のよ
うにグリッパ装置や連結部材を解体して推進方式を変更
する必要力（ない。

これによってグリッパ装置や連結部材の解体に要した時
間と労力が節減できるため２作業能率が格段に向上する
と共に、急曲線に沿ったｂｉｌｉ工に際してはダミーセ
グメントの一部をテーパセグメントに交換することによ
りダミーセグメントが急曲線に沿って屈曲されるため、
シールド本体とダミーセグメントが干渉することもなく
急曲線に沿った掘進が可能になる。

【図面の簡単な説明】図面はこの発明の一実施例を示し、第１図しよシールド
掘進機の断面図、第２図は第１図■−■線に沿う断面図
、第３図は第１図ｍ−ｍ線に沿う断面図、第４図はシー
ルドジヤツキとＩＪトラクトジヤツキの配置を示す説明
図、第５図及び第６図は作用説明図である。１・・・シールドジヤツキ、１．・・・前部シールド。１ｈ・・・中間部シールド、１ｃ・・・後部シールド。２．３・・・アーティキュレートシリンダ。７・・・グリッパ装置。１０・・・グリッパシリンダ。１３・・・シールドジヤツキ。１４・・・リトラクトシリンダ。２０・・・セグメント。９・・・グリッパシュー１２・・・ダミーセグメント。特許出願人　株式会社　小松製作所化　理　人（弁理士）松　澤　　統第２図第因第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のシールド１＿ａ、１＿ｂ、１＿ｃに分割さ
れ、かつ各シールド１＿ａ、１＿ｂ、１＿ｃの間に設け
られたアーティキュレートジャッキ２、３により屈曲自
在なシールド本体１と、上記シールド本体１の後部に設
けられ、かつグリッパシリンダ１０により拡開自在なグ
リッパシュー９を坑壁に圧着することにより坑壁に固定
自在なグリッパ装置７と、上記グリッパ装置７の前側に
着脱自在に連結されたダミーセグメント１２と、上記ダ
ミーセグメント１２とシールド本体１の間を切離自在に
接続するリトラクトシリンダ１４と、上記グリッパ装置
７及びダミーセグメント１２を反力受けにして上記シー
ルド本体１を推進させるシールドジャッキ１３とを具備
してなるシールド掘進機。
（２）上記グリッパ装置７を円弧状をなす一対のグリッ
パシュー９と、これらグリッパシュー９を拡開するグリ
ッパシリンダ１０より構成して、各グリッパシューの間
にシールド本体１内の設備やセグメント２０が通過可能
な空間を形成してなる請求項１記載のシールド掘進機。
（３）上記ダミーセグメント１２を複数分割してその一
部１２＿３をテーパセグメント１２＿５と交互自在とし
てなる請求項１記載のシールド掘進機。