JPH03122398A - 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 本発明は長円形（楕円形を含む）断面のトンネルを掘削
するシールド掘進機に関する。

従来の技術 従来のシールド掘進機は、円形カッタヘッドの単体によ
り円形断面のトンネルを掘削する従来型や、円形のカッ
タヘッドを２個組み合わせてまゆ形（めがね形）断面の
トンネルを掘削するマルチ７エイス型が提案されている
。

発明が解決しようとする課題 上記従来のシールド掘進機を使用して駅構内を構築する
トンネルを掘削する場合や、下水道等で特殊な楕円形断
面を掘削する場合には、一定間隔をあけて２本の円形ト
ンネルを掘削し両トンネル間の土砂を取り除くか、また
はマルチフェイス型シールド掘進機で掘削後４、残土を
取り除く必要があり、残土の取り除き作業に時間とコス
トがかかりすぎるという問題があり友。

本発明は上記問題点を解決して、長円形（楕円形を含む
）断面のトンネルを掘削可能なシールド掘進機を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明は、長円状断面のシ
ールド本体の前部で長軸との対称位置に、一対の円形第
１カッタヘッドを回転自在に設け、第１カッタヘッドの
後方で短軸上に、長軸と平行な軸心回り九回転自在でか
つ外側縁部がシールド本体の外周部に沿う第２カッタヘ
ッドを回転自在に設けたものである。

作用 上記構成において、一対の円形第１カッタヘッドを回転
駆動してまず長袖方向に双円形またはまゆ形のトンネＡ
ｚｔ−掘削し、その後、第２カッタヘッドを回転駆動し
て双円形トンネ〜間またはまゆ形トンネ〃間で短軸方向
の地山を掘削し、長円形断面のトンネＡ／ｆｔ−度に掘
削形成することができる。

実施例 以下本発閂の一実施例を第１図〜第４図に基づいて説明
する。このＶ−ルド掘進機は長軸（−ｆｌが垂直方向に
沿う楕円形断面のトンネｔｖｆ掘削するものである。

第１図、第２図において、ｌは長袖（梢が垂直方向に配
置され九楕円形断面のシールド本体で、シールド本体１
の前部で長軸（イ）Ｊ：の土工対称位置には上下一対で
円形の第１カッタヘッド２Ａ、２Ｂ　カッれぞれ水平軸
心（ロ）回りに回転自在に支持される。

これら第１カッタヘッド２Ａ　、２Ｂの後方でシールド
本体１短軸（ハ）の左右対称位置には、長軸（イ）と平
行な垂直軸心に）回りに回転自在な左右一対の第２カッ
タヘッド３Ａ、３Ｂが回転自在に支持される。前記ｍｌ
カッタヘッド２Ａ　、２Ｂは、それぞれシールド本体軸
心（ホ）と直交する同一平面上に端縁が近接して配置さ
れ、円形のカッタ面板４には土砂取入口５やカッタビッ
ト等が形成配設される。第１カッタヘッド２Ａ　、２Ｂ
は、それぞれ後面中心部から後方に突設された旋回軸６
が圧力隔壁７に取付けられた支持筒８と、圧力隔壁７後
部の第１ギヤボツクス９に取付けられた軸受１０とにそ
れぞれ回転自在に支持され、圧力隔壁７と軸受１０との
間の旋回軸６に取付けられｔ大ギヤ１１に、それぞれ第
１ギヤボツクス９の後部に配設された第１カツタ駆動モ
ータ１２の出力軸の小ギヤ１３が噛合されて回転駆動さ
れる。前記第２カッタヘッド３Ａ、３Ｂは、第３図、第
４図に示すように、外側縁部がＶ−ルド本体１の両側方
の外周部にそれぞれ沿う曲線状の太鼓形に形成され、外
周面には局方向一定間隔ごとに上下方向の掘削溝１４が
形成される。これら掘削溝１４は、中央部が深く上方お
よび下方はど浅くなるように形成され、掘削して取込ん
だ土砂を上方または下方へ押し出して排出可能に構成さ
れる。これら第２カッタヘッド３Ａ、３Ｂは、上端部お
よび下端部に突設された回転軸１５がそれぞれスキンプ
レー）１６の構成部材に取付けられた軸受体１７に回転
自在に支持され、回転軸１５にはそれぞれ受動スプロケ
ット１８が取付けられる。圧力隔壁７後面の左右両側に
は、後面に第２カツタ駆動モータ１９が取付けられた第
２ギヤボツクス加がそれぞれ配設され、第２ギヤボツク
ス蜀内で第２カツタ駆動モータ１９の出力軸に取付けら
れｔ小ギヤ２１が圧力隔壁７を貫通する中間軸２２の中
間ギヤ２３に噛合される。そして、圧力隔°壁７前面罠
配設されたギヤケースｈ内で前記中間軸２２と、このギ
ヤケース２４を貫通して第２カッタヘッド３Ａ、３Ｂの
回転転心に）と平行な縦軸２５とがペベＶギヤ２６ヲ介
して連動連結され、この縦軸２５には、上下位置で縦軸
２５を支持する軸受部材２７外方の上端部および下端部
に駆動スプロケット詔が取付けられる。この駆動スプロ
ケット２８と受動スプロケット１８が保護デース２９内
でチェノ３０　ｋ介して連結され、第２カツタ駆動モー
タ１９に工９第２カッタヘッドがそれぞれ所定方向に回
転駆動される。

前記圧力隔壁９の前部は切羽崩壊圧を支持する圧力室３
１に構成され、この圧力室３１周部を囲むスキンプレー
ト１６の前端部は、第２図に示すように、上部および下
部が第１カッタヘッド２Ａ、２Ｂの後方近傍に位置され
、両側部が第２カッタヘッド３Ａ。

３Ｂの外側部の後方近傍に位置するように切欠き１６ｇ
が形成される。前記圧力隔壁７には、圧力室３１に泥水
や泥しようを注入する送泥管３２と掘削した土砂を圧力
室３１から排出する排泥管３３とが接続される。

シールド本体１の後部には、搬入されたセグメントをス
キンプレート１６に沿って楕円形断面に組み立てるセグ
メント組立装置１ｆ３５が配設され、ま九組み立てられ
たセグメント３４を反力受けとしてシールド本体１ｔ−
推進させる複数の推進ジヤツキ３６が周方向所定間隔ご
とに配設される。

上記シールド掘進機の作用を説明する、第１カツタ駆動
モータ１２および第２カツタ駆動モータ１９を駆動して
同第１カッタヘッド２Ａ、２Ｂと同第２カッタヘッド３
Ａ　、３Ｂとをそれぞれ所定方向に回転させ、セグメン
ト３４を反力受吹として推進ジヤツキ３６を伸展させて
シールド本体１ｔ−前進させる。すると、第１カッタヘ
ッド２Ａ、２Ｂによりトンネルの上部と下部に円形トン
ネ〜が、掘削され、この円形トンネル間の両側部が第２
カッタヘッド３Ａ　、３Ｂにより掘削されてトンネルが
楕円形に形成される掘削土砂は圧力室３１内に取込まれ
るとともに、崩壊土圧が圧力室３１により保持され、掘
削され友土砂は圧力室３１から排泥管３３によυ排出さ
れる。シールド本体１が所定量前進されるごとに、セグ
メント組立装置３５により後方から搬入され友セグメン
ト３４がスキンプレート１６に沿って楕円形断面に組み
立てられ、断面楕円形のトンネルが掘削形成される。

上記実施例によれば、長軸（イ）上の一対の第１カッタ
ヘッド２Ａ、２Ｂによって２つの円形断面のトンネＪｖ
ヲ並べて掘削した後、これらトンネμ間の短軸方向の地
山を第２カッタヘッド３Ａ、３Ｂによって掘削するので
、楕円形断面のトンネルを掘削することができ、駅構内
のトンネルや下水道用の特殊断面トンネルを一度に掘削
できる。

なお、上記実施例では長軸（イ）が垂直方向の楕円とし
たが、長軸（イ）を水平方向としてもよいし、第２カッ
タヘッド３Ａ、３Ｂを円柱状にして長円形断面のトンネ
ルも掘削することができる。

まｔ、第５図に示すように第１カッタヘッドハ。

２Ｂは、ｎｎにずらして一部を重複させた形式であって
もよい。さらに、第６図に示すようにカッタ面板４に換
えて放射方向に複数のスポーク４１を備えｔカッタヘッ
ド２Ａ、２Ｂも使用でき、これは第７図に示すように、
一部が噛み合って掘削部分が重なり合う形式も可能であ
る。

さらにまた、第２カッタヘッド３Ａ、３Ｂを太鼓形に換
えて、第８図、第９図に示すように、外側切削面がシー
ルド本体１に沿う曲線状の軸付スクリュウ５１形式また
はリボンスクリュウ５２形式あるいは３本のスクリュウ
５３が噛み合つスクリュワ噛合形式でもよい。

まｔ、上記冥施例は泥水加圧式のシールド掘進機を示し
たが、泥しよう加圧式や圧力保持式（土圧式）であって
もよい。

発明の効果 以上に述べたごとく本発明によれば、第１カッタヘッド
により長軸方向の両側を穴内形あるいはま・ゆ形に掘削
し、その後第２カッタヘッドにより残部の短軸方向の両
側を掘削して長円形断面のトンネルを掘削することがで
きる。したがって、駅構内や下水等に最適な長円形断面
のトンネ／Ｌ１５ｃ短時間で低コストに掘削することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は正
面図、第２図は中央縦断面図、第３図、第４図は第１図
に示すＩ−Ｉ断面図および■−■断面図、第５図〜第７
図はそれぞれ第１カッタヘッドの変形例を示し、第５図
は同側面図、第６図、第７図は同正面図、第８図〜第１
０図はそれぞれ第２カッタヘッドの閘形例を示す正面断
面図である。 （槓・・・長軸、（ハ）・・・短軸、に）・・・垂直軸
心、ｌ・・・シールド本体、　２Ａ、２Ｂ・・・第１カ
ッタヘッド、３Ａ、３Ｂ・・・第２カッタヘッド％６・
・・旋回軸、７・・・圧力隔壁、１６・・・スキンデｖ
−）、１６ａ・・・切欠き、３１・・・圧力室・３２・
・・送泥管、３３・・・排泥管、３５・・・セグメント
組立装置、３６・・・推進ジヤツキ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、長円状断面のシールド本体の前部で長軸上の対称位
   置に一対の円形第１カッタヘッドを回転自在に設け、第
   １カッタヘッドの後方で短軸上に、長軸と平行な軸心回
   りに回転自在でかつ外側縁部がシールド本体の外周部に
   沿う第２カッタヘッドを回転自在に設けたことを特徴と
   するシールド掘進機。