JPH03132594A - スライド式シールド掘進機 - 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１ 本発明は地中ドツキングするためのシールド掘進機に係
り、特にシールドジヤツキの移動を利用してシールドフ
レームをカッタ面板の前方のドッＡング側に前進移動さ
せることのできるスライド式シールド掘進機に関するも
のである。

［従来の技術］ 一般に、地中内でトンネル壁を互いに接続する地中ドツ
キングシールドにおいては第８図に示す如き構成が採用
されている。図示例は車両用あるいは鉄道用の既設トン
ネルａに、地下ケーブルなどを敷設するためにサイドト
ンネルｂを接続するようにしたものである。そこで、セ
グメントＣを配設しつつサイドトンネルｂを形成すべく
既設トンネルａに向かってシールド掘進機ｄが掘進移動
することになる。

掘進機ｄが既設トンネルａに近接移動すると、掘進移動
が停止され、地山ｆを残存したままカッタ面板ｇか収り
外され、掘進機前方の地山ｆを手作業で掻き出すことに
より、ザイドＩ〜ンネルｂが既設トンネルａに接続され
ている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、サイドトンネルｂを接続すべく堀進方向前方
の地山ｆを掻き出す際には既設トンネルａとカッタ面板
ｇとの間の上方から他山か崩れ落ちることが懸念される
。そのなめ、従来は既設トンネルａとカッタ面板ｇとの
間の−に方の地盤１１を凍結して硬化させていた。すな
わち、地盤り内に多数本の冷却パイプを周方向に挿入し
、その冷却パイプ内に冷媒を供給することにより、地盤
りを十分に硬化さぜな後、カッタ面板前方の地山ｆが除
去されていた。特に、鉛直方向から加わる土圧か大きい
なめ、その上圧に対抗するためには大きな凍結地盤を形
成することになる。

そのため、従来はドツキング作業が繁雑化すると共に、
凍結地盤を形成する間作業を停止するなめ工期が長くな
る問題があった。

なお、地中ドツキングシールドにおいては掘進移動する
一方の掘進機の掘進方向前方から反対方向に他方の掘進
機が掘進移動して互いにカッタ面板を向い合わせて掘進
移動して双方のトンネルを同軸上に接続するシールドが
知られており、この場合にもカッタ面板が互いに近接移
動した際に、これらカッタ面板間に挾まれる地山を手作
業で除去するに先立って地盤を凍結しており、作業の繁
雑化および工期が長期間に亘っていた。

本発明は上記問題点を有効に解決すべく創案されたもの
である。

本発明は既設置〜ンネル等のドツキング側に近接移動し
た際のドツキング作業を容易になし得ると共に工期を短
縮できるスライド式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］ 本発明はカッタ面板を含むカッタ室と、そのカッタ室の
外周部に一端部か係脱自在に取り付けられカッタ室の後
方に所定の長さ延出された筒体状のシールドフレームと
、そのシールドフレームに一端か支持され他端がセグメ
ントに係合されて上記カッタ室を含むシールドフレーム
を推進方向に推進させるためのシールドジヤツキと、上
記シルトフレームをカッタ室前方に推進させるときに、
カッタ室とシールドフレームとの係合を解除させると共
にカッタ室と上記セグメンｌ〜とを係合さぜる手段とか
ら構成したものである。

［作用］ 通常の掘進時においてはカッタ室にシールドフレームが
一体的に固定係合されて掘進移動することになる。

一方、既設トンネル等のドツキング側に掘進機が近接移
動すると、掘進機を停止し、カッタ室とシールドフレー
ムとの係合を解除し、シールドフレームをカッタ室から
切り離して単独で前方に移動することになる。

そこで、シールドフレームを推進移動するには先ず、シ
ールドジヤツキを短縮状態に保持して掘進機を停止する
。

次に、カッタ面板を含むカッタ室を停止位置に保持し、
その状態でカッタ室からこれに係合するシールドフレー
ムを切り離し、シールドジヤツキが推進移動することに
より、シールドフレームが前方に移動可能となる。すな
わち、シールドジヤツキの推進力を利用してシールドフ
レームがカッタ面板を含むカッタ室の前方に押し出され
ることになる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面に従って詳述する。

第１図および第２図は既設置〜ンネル１にサイドトンネ
ル２を接続する地中ドツキングシールドを示すものであ
る。図示する如く、既設トンネル１の側方にサイドトン
ネル２を形成すべく地中をシルト掘進機３が掘進移動す
ることになる。

シールド掘進機３には掘進方向前部にカッタ面板４が設
けられると共にそのカッタ面板４の後方にはカッタ室５
が形成されている。このカッタ室はカッタ面板に臨んで
断面コ字状に開放されたカッタ室壁６により区画形成さ
れている。

また、カッタ室５の外周部には筒体状のシールドフレー
ム７の一端が係脱自在に覆うように嵌合され、このシー
ルドフレーム７の他端は後方に配設されるセグメントＳ
に亘って覆うように所定の長さに延出されるようになっ
ている。シールドフレーム７の後端７ａにはセグメント
Ｓとの間隙をシールするためのテールシール８が取り（
−１けられている。

また、シールドフレーム７の内壁にはカッタ面板４を含
むシールドフレーム７を一体的に推進方向に推進させる
たとえばテレスコ型のシールドジヤツキ９か設けられて
いる。

このシールドジヤツキ９はその一端がシールドフレーム
７の内壁に支持され他端がセグメントＳに係合されるよ
うになっている。具体的にはシルトジヤツキ９はシリン
ダ１０とロッド１１とからなり、そのシリンダ１０は固
定部材１２に保持されてシールドフレーム７の内壁に固
定されるようになっている。シリンダ１０の後端部には
固定部材１２の推進方向背面部に係止されるフランジ部
１０ａか形成されている。

また、シールドフレームは手段２１によりカッタ室５の
前方に推進移動されるようになっている。

この手段２１はシールドフレーム７を推進させるときに
、カッタ室５とシールドフレーム７との係合を解除する
ブラケット２２と、カッタ室５を区画するカッタ室壁６
とセグメントＳとを係合させる連結棒２３とから構成さ
れている。

ブラケット２２は通常の掘進時において一辺部がカッタ
室壁６の背面部から後方に延出されてフランジ状に折り
返されるリング状のガーダ部２４にボルトなどにより接
合されると共に、他辺部がシールドフレーム７の内壁に
溶接接合されている。

更にシールドフレーム７の推進時にはブラケット２２の
他端部がシールドフレーム７の内壁から離脱されてシー
ルドフレーム７の固定を解除するようになっている。た
とえば、ブラケット２２は溶断されてシールドフレーム
７の内壁から切り離されることになる。しなかって、ブ
ラケット２２がシールドフレーム７の内壁から溶断され
たときには、シールドフレーム７かカッタ面板４を含む
カッタ室壁６からスライド自在に切り離されることにな
る。

また、連結棒２３はシールドフレーム７が推進移動する
ときにカッタ室５の推進方向の移動を阻止すると共に切
羽圧力に対抗してカッタ面板４を含むカッタ室５を定位
置に保持するようになっている。すなわち、連結棒２３
はカッタ室壁６に一端部が連結固定され、他端部が推進
方向後方に延出されてセグメントＳの内周面に連結され
るようになっている。

しなかって、セグメントＳに係合したシールドジヤツキ
９が伸長移動することにより、固定部材１２を介してシ
ールドフレーム７に推進力が伝達され、シールドフレー
ム７は推進方向に単独で推進移動することになる。

つぎに上記実施例の作用について説明する。

第１図に示すように、サイドトンネル２を形成ずべく掘
進ａ３か通常の掘進移動をするに際してはブラケット２
２がガーダ部２４とシールドフレーム７との双方に固定
され、カッタ室壁６にシルトフレーム７が一体的に固定
されることになる。

掘進機３が掘進移動して既設トンネル１に近接移動する
と、掘進機３を停止し、その前方の地山Ａは手作業で除
去されることになる。

そこで、この他山Ａを除去するに際し第３図から第７図
までに示すように、シールドフレーム７を推進移動する
ことになる。

すなわち第３図に示すように、シールドジヤツキ９が短
縮状態で掘進機３を停止し、互いに大きく離間されたセ
グメン１〜Ｓとガータ部２４との間隔を連結棒２３を介
して保持する。したがって、カッタ面板４に加わる切羽
圧力はカッタ室を６から連結棒２３に伝達され、その連
結棒２３に係合するセグメントＳで受は止められること
になる。

すなわち、切羽圧力に対抗する反力か形成され、カッタ
面板４を含むカッタ室５が停止位置に保持されることに
なる。

次いで、ブラケット２２をシールドフレーム７の内壁か
ら溶断等により切り離すことになる。そのため、シール
ドフレーム７が固定状態から解除され、シールドフレー
ム７はカッタ室５から推進方向前方に移動可能に嵌合さ
れることになる。

この状態で第４図に示すように、ロッド１１の先端部を
セグメントＳに係合させてシールドジヤツキ９を伸長移
動させる。シールドジヤツキ９の　０ 伸長移動により、その移動力が固定部材１２を介してシ
ールドフレーム７に推進力として伝達され、シールドフ
レーム７はカッタ室壁６をスライド移動してカッタ面板
５の前方に押し出されることなる。

この押出し量りはシールドフレーム７の後端部７ａから
セグメントＳの前面部までの距離となる。

一般に、第１図に示すようにトンネル径の異なる大小様
々な既設トンネル１が形成されるなめ、そのトンネル径
に応じてシールドフレーム７の押出し量も異なる。すな
わち、比軸的小径の既設トンネル１の場合にはシールド
フレーム７の押出し量を増大する必要がある。

そこで、」−記押出し量りでも不足するときには第５図
、第６図および第７図に示すように、既設のセグメント
ＳにセグメントＳ１を継ぎ足して更にシールドフレーム
７を押し出すことになる。

すなわち、第５図に示すように、カッタ面板４を含むカ
ッタ室５を停止位置に保持しつつロッド１１を引き込ん
でシールドジヤツキ９を短縮移動１ し、第６図に示すように新たにセグメントＳ、を配設す
る。このセフメン１〜８１が１リング分配設されると、
その後にはセフメンＩ−Ｓ　、にロッド１１の先端部を
係合させてシールドジヤツキ９を伸長移動さぜることに
なる。シールドジヤツキ９の伸長移動により、第７図に
示す如くその移動星分（図中ｊ）だけさらにシールドフ
レーム７か推進方向に移動されることになる。

このようにシールドフレーム７が十分に押し出されて既
設トンネル１に接続された後、カッタ面板４などの内部
機器を除去すると共にその前方の地山Ａを掻き出すこと
により、既設トンネル１にサイドＩ・ンネル２か接続さ
れることになる。

なお、地中ドツキングの他の実施例として第１図に示す
ように、掘進移動する掘進機３の掘進方向前方に反対方
向から他の掘進機３１か掘進移動して双方の１〜ンネル
２，３２が同軸上で接続される。

そこで、この場合にも上記実施例と同様に、方の掘進機
３においてブラケット２２をシールド２ フレーム７の内壁から切り離し、シールドジヤツキ９の
推進力を利用してシールドフレーム７がドツキング側に
押し出されることになる。したがって、シールドフレー
ム７の先端部は他方の掘進機３１のカッタ面板３３を含
むシールドフレーム３４の前部を覆うように押し出され
て、一方側のカッタ室ｕ６と他方側のシールドフレーム
３４とに重ね合わされてこれらを掛は渡して連結するこ
とになる。

このように本発明はシールドジヤツキ９の推進力を利用
してシールドフレーム７をカッタ室５の前方のドツキン
グ側に押し出すものであり、従来のように地盤を凍結す
ることを要しないなめ、トンネルのドツキング作業が容
易であり、しかも工期を短縮できる。また、既存のシー
ルドジヤツキ９の推進力を利用するなめ、シールドフレ
ーム７を押出すための別個押出し手段を要しない。した
がって、装置を簡素化できると共に低コスト化を達成で
きる。

また、シールドジヤツキ９の推進力を利用するため、大
きな推進力を得ることかてさ、シールドフレーム７を容
易に推進移動させることかできる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、シールドジヤツキの推進
力を利用してシールドフレームをカッタ室前方のドツキ
ング側に押し出すため、ドツキング作業が容易であり、
しかも工期を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の掘進状態を示す断面図、第２図は外筒の
押出し状態を示す断面図、第３図から第７図までは外筒
の押出し順序を示す断面図第８図は従来例を示す断面図
である。 図中、４はカッタ面板、５はカッタ室、７はシールドフ
レーム、９はシールドジヤツキ、２１は手段、Ｓはセグ
メントである。 ３ ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、カッタ面板を含むカッタ室と、該カッタ室の外周部
   に一端部が係脱自在に取り付けられカッタ室の後方に所
   定の長さ延出された筒体状のシールドフレームと、該シ
   ールドフレームに一端が支持され他端がセグメントに係
   合されて上記カッタ室を含むシールドフレームを推進方
   向に推進させるためのシールドジャッキと、上記シール
   ドフレームをカッタ室前方に推進させるときに、カッタ
   室とシールドフレームとの係合を解除させると共にカッ
   タ室と上記セグメントとを係合させる手段とを備えたス
   ライド式シールド掘進機。