JPH0258406B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、地下にヒユーム管を順次埋設する
開削シールド装置に関するものである。

つぎに、従来の開削シールド装置を第１図およ
び第２図により説明する。

土砂の崩壊を防止する船体構造からなる開削シ
ールド１の後壁部には、ヒユーム管２を通す通し
出し用穴４が設けられており、前壁部には最前端
のヒユーム管２との間に介在させる推進ジヤツキ
３が複数個設置されている。開削シールド１の上
端の前部、後部にはそれぞれ梁６が固定されてお
り、梁６の両端の下がわ部にはローラ７が回転自
在に取付けられている。各ローラ７は、地上に設
置したレール８に支持されている。

ヒユーム管２の埋設は下記のようにして行う。
すなわち、開削シールド１の中に埋設するヒユー
ム管２を吊りこみ、それをすでに埋設されている
ヒユーム管と開削シールド１の内部においてボル
ト、溶接などにより連結し、推進ジヤツキ３を伸
長させ、ヒユーム管２で反力をとりながら、開削
シールド１を前進させる。

開削シールド１を前進させるに当り、開削シー
ルド１の前がわ部が掘削されていないと前進でき
ないので、シヨベル５等であらかじめ地上から掘
削を行い、開削シールド１が前進できる溝（空
間）１０を形成しておく。

開削シールド１の断面形状は、たとえば第２図
に示すように上がわが開口したＵ字形をしてい
る。シヨベル５による掘削は、そのＵ字形に正確
に合わせて行うことができないので、開削シール
ド１を地上から支える必要がある。すなわち、前
述したように、開削シールド１は梁６に取付けた
ローラ７を介してレール８に支持されている。こ
れにより、シヨベル５で必要以上に深く掘削しす
ぎたとしても、開削シールド１が下向きに沈下し
てしまうことを防止する。

開削シールド１を前進させるにつれて、開削シ
ールド１の後がわにできる空間９は、前がわで掘
削した土砂等を埋め戻してふさぐ。このようにし
て、ヒユーム管２が地下に順次埋設されてゆく。
ヒユーム管２の一本分の開削シールド１の前進が
終ると、新たにヒユーム管２を開削シールド１内
に吊りこみ、それをすでに埋設したヒユーム管２
に連結する。このような動作をくり返すことによ
り、ヒユーム管２の埋設が継続される。

前述したように、開削シールド１の前がわ部は
あらかじめ掘削されて溝１０になつているので、
開削シールド１の前面は推進に対する抵抗がな
く、下部には土砂１１があつて抵抗となるため、
開削シールド１を推進させると、開削シールド１
は抵抗がない方に移動しやすい。すなわち、開削
シールド１は上向き勝ちとなり、ヒユーム管２を
所定の位置に埋設することが困難であつた。

また、開削シールド１は船体構造であり、掘削
空間（溝）１０にたまる地下水、ないしは土砂の
浮力を受け、このためにも前進するにつれて浮き
上がる傾向があり、往々にしてヒユーム管２を所
定の位置に埋設できないことが起る。

前方空間１０は第２図のＡ部のようにその側壁
が崩壊して作業に危険を及ぼし、後方にできる空
間９についても同様の危険がある。後方の空間９
は掘削土砂、またはあらかじめ準備した土砂で開
削シールド１の前進につれて埋戻すので、前方空
間１０にくらべて側壁の崩壊の程度は少ないと言
えるが、土砂を地上から落しこむ方法では、ヒユ
ーム管２の下がわに十分に土砂を埋め戻すことが
できず、ヒユーム管２が時間の経過とともに沈下
してくる不都合がある。

この発明は、上記の欠点を除くことができる開
削シールド装置を提供することを目的とするもの
である。

以下、この発明の一実施態様を第３図および第
４図により説明する。両図において、第１図およ
び第２図と同じ符号をつけたものは、同じもの、
もしくは相当するものを表わす。

開削シールド１の下がわ部の横断面形状は上が
わの欠けた欠円形状になつており、上がわ部の横
断面形状は下がわ部につらなるほぼ矩形状になつ
ており、下がわ部の幅は上がわ部の幅より大きく
設定されている。開削シールド１内の前部の下が
わ部には下がわ隔壁１２が固定されており、上が
わ部には上がわ隔壁１３が固定されており、中間
部には支持部材１４，１５が固定されている。下
がわ隔壁１２には外周がわの回転部に歯車を設け
た旋回輪１６が取付けられており、その回転部に
は下がわカツタホイル１７の支持フレーム１８が
固定されている。支持フレーム１８には、その外
側部分で掘削された土砂を通す穴１９が設けられ
ている。

下がわ隔壁１２に取付けた油圧モータ２０の出
力軸には、旋回輪１６の回転部に設けられた歯車
とかみ合わせたピニオン２１が取付けられてい
る。旋回輪１６の内周がわ部および支持フレーム
１８と下がわ隔壁１２の中間部との間には内がわ
カバー２２が取付けられており、内がわカバー２
２の下部と開削シールド１の下がわ前部との間に
は外がわカバー２３が取付けられている。内がわ
カバー２２の中央内周部がわにおける下がわ隔壁
１２の中間部と支持部材１４との間には、掘削土
砂を下がわ隔壁１２の後方がわにおける開削シー
ルド１内部に搬出させるスクリユーコンベヤ２４
が設置されており、下がわ隔壁１２と支持部材１
４との間には複数の推進ジヤツキ３が設置されて
いる。外がわカバー２３、内がわカバー２２は、
旋回輪１６、ピニオン２１などの駆動部分に掘削
土砂が侵入するのを防止するためのもので、回転
する支持フレーム１８と接する部分にはシール
（図示してない）が取付けられている。

上がわ隔壁１３の背面部にはハウジング２５が
固定されており、上がわカツタホイル２６の中心
軸２７は、上がわ隔壁１３、ハウジング２５にそ
れぞれ取付けた軸受２８，２９により回転自在に
支持されている。中心軸２７に固定した歯車３０
はハウジング２５内におさめられており、この歯
車３０は、油圧モータ３１の出力軸に取付けたピ
ニオン３２とかみ合つている。油圧モータ３１は
ハウジング２５の外壁部に固定されている。

下がわカツタホイル１７は開削シールド１の前
端の前方下がわ部に配置され、その回転中心は開
削シールド１の下がわ欠円部の円弧中心に一致さ
せ、その外径は下がわ欠円部の円弧径とほぼ一致
させてある。上がわカツタホイル２６は、下がわ
カツタホイル１７の前方上がわに、下がわカツタ
ホイル１７に一部を重ね合わせて配置されてお
り、その外径はヒユーム管２の外径より大きく、
下がわカツタホイル１７の外径より小さく、その
外周部は地面から突出するようになつている。上
がわ隔壁１３の上端部には、上がわカツタホイル
２６で掘削した土砂がその隔壁１３を乗り越えて
開削シールド１の内部に入りこむことを防止する
カバー３３が取付けられており、このカバー３３
は上がわカツタホイル２６を覆つている。

スクリユーコンベヤ２４の排土口３４には、た
とえばコンクリートポンプのような土砂圧送ポン
プ３５が設置されており、その吐出口には、掘削
土砂を開削シールド１の後がわに送り出す送出管
３６が連結されている。送出管３６はヒユーム管
２の上がわと下がわとに配置されている。

ヒユーム管２の埋設に対する開削シールド１の
推進は下記のようにして行う。すなわち、埋設し
ようとするヒユーム管２を、開削シールド１の中
に吊りこみ、これを既設のヒユーム管２に連結す
る。そして、開削シールド１の前面切羽を下がわ
カツタホイル１７、上がわカツタホイル２６で掘
削し、掘削土砂を上がわ隔壁１３、下がわ隔壁１
２およびカバー３３で囲まれたカツタチヤンバに
充満させ、その土砂により切羽を押えて崩壊を防
ぎながら、スクリユーコンベヤ２４により掘削土
砂を排出する。

上記の掘削動作をしながら、ヒユーム管２で反
力をとつて、推進ジヤツキ３を伸長させ、開削シ
ールド１を前進させる。それにともなつて、連結
したヒユーム管２に沿つて開削シールド１の押し
出し用穴４が前方へ摺動する。ヒユーム管一本分
を推進させたら、推進ジヤツキ３を短縮させ、ヒ
ユーム管２を新たに開削シールド１内に吊りこん
で埋設したヒユーム管に連結し、つぎの掘削およ
び掘進工程に移る。このような動作をくり返して
順次ヒユーム管２を埋設してゆく。

スクリユーコンベヤ２４により排出させられる
掘削土砂は、土砂圧送ポンプ３５により圧送さ
れ、送出管３６を通つて、開削シールド１の前進
につれて後方にできる空間に送り出されてその空
間を充填する。それによりヒユーム管が開削シー
ルド１の前進と同時に地下に埋設される。

以上説明したこの発明によれば下記の効果が得
られる。すなわち、上がわの欠けた欠円形状の開
削シールドの前方下がわ部に、その下がわ部の円
弧中心に回転中心を一致させ、外径を欠円部の円
弧径とほぼ一致させた下がわカツタホイルを配置
したので、掘削抵抗が軽減され、掘削効率が向上
する。また、下がわカツタホイルの前方上がわ
に、下がわカツタホイルに一部を重ね合わせて、
ヒユーム管の外径より大きく、下がわカツタホイ
ルの外径より小さい外径の上がわカツタホイルを
配置したので、掘進作業中、開削シールドの下が
わ部と上がわ部との境部（第４図のＢ部）の土砂
が抵抗となり、開削シールドが浮力を受けて上方
に向おうとするのを押え、正確に推進することが
できるとともに、ヒユーム管を容易に正しい位置
に設置することができる。さらに、掘削土砂を圧
送手段により圧送し、開削シールドの前進につれ
てできる後がわ空間を、下部のすみずみまで直ち
に充填して埋め戻すので、後がわの溝の崩壊の危
険はなく、安全に能率的に作業を行うことができ
る。しかも、後方に埋設されるヒユーム管の下が
わにも、圧送される掘削土砂が充填されるので、
埋設したヒユーム管の沈下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の開削シールド装置を示す断面側
面図、第２図は第１図の−断面図、第３図は
この発明の一実施態様を示す断面側面図、第４図
は第３図の正面図である。 １……開削シールド、２……ヒユーム管、３…
…推進ジヤツキ、４……押し出し用穴、１２……
下がわ隔壁、１３……上がわ隔壁、１４……支持
部材、１５……支持部材、１６……旋回輪、１７
……下がわカツタホイル、１８……支持フレー
ム、２０……油圧モータ、２１……ピニオン、２
２……内がわカバー、２３……外がわカバー、２
４……スクリユーコンベヤ、２５……ハウジン
グ、２６……上がわカツタホイル、２７……中心
軸、２８……軸受、２９……軸受、３０……歯
車、３１……油圧モータ、３２……ピニオン、３
３……カバー、３４……排土口、３５……土砂圧
送ポンプ、３６……送出管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の(a)〜(f)をそなえた開削シールド装置。 (a) 後壁部にヒユーム管を通す押し出し用穴を設
   け、下がわ部の横断面形状を上がわの欠けた欠
   円形状にした開削シールド、 (b) 開削シールド内の支持部材と最前端のヒユー
   ム管との間に介在させ、ヒユーム管に反力をと
   つて開削シールドを推進させる推進ジヤツキ、 (c) 開削シールドの前端の前方下がわ部に配置さ
   れ、回転中心を前記下がわ欠円部の円弧中心に
   一致させ、外径を欠円部の円弧径とほぼ一致さ
   せた下がわカツタホイル、 (d) 下がわカツタホイルの前方上がわに、下がわ
   カツタホイルに一部を重ね合わせて配置され、
   ヒユーム管の外径より大きく、下がわカツタホ
   イルの外径より小さい外径の上がわカツタホイ
   ル、 (e) カツタホイルのうしろの開削シールド内に固
   定され、カツタホイルを回転自在に支持する隔
   壁、 (f) カツタホイルにより掘削され、カツタホイル
   と隔壁との間の空間に取り込まれた土砂類を、
   開削シールドの推進にともなつてその後方に形
   成される空間部に圧送して充填する圧送手段、