JPH03202595A - 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、シールドトンネルの掘進中に、その進路に鋼
材や、コンクリート柱、岩石等の障害物かあった場合に
これを切断して掘進できるシールド掘進機に関する 〈従来の技術） 従来、シールド筒の前端部内に隔壁を設け、その中心部
にカッター軸を前後方向に移動自在に軸受させ、そのカ
ッター軸の先端に放射状にカッターを突設し、カッター
軸の出入によって隔壁前方側の掘削混練チャンバー内に
カッターを出入れさせ、掘削混練チャンバー内で掘削土
を泥水とともに混練し、スクリューコンベアにて搬出さ
せるようにした、いわゆる削土混練式のシールド掘進機
か開発されている。

（発明が解決しようとする課題） この従来の削土混練式シールド掘進機は、岩盤等の硬質
地盤の掘削を予定していないため、掘進途中に、先に地
下工事によって地中に残された鋼材や、コンクリート杭
、あるいは天然の岩石等の障害物があると掘進不能にな
り、その都度、地表より立坑を掘り、取り除かなければ
ならないという問題があった。

本発明は、上述の如き問題にかんがみ、障害物を切り取
って掘進できるシールド掘進機の提供を目的としたもの
である。

（問題点を解決するための千１４） 上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する
ための本発明のシールド掘進機の特徴は、円筒状をした
シールド筒の先端を延長させた配置に回転リングを、該
延長方向に移動自在に設けるとともに、該回転リングの
先端に切断刃を一体に設け、かつ前記シールド筒の先端
部に備えた掘削用のカッタースポークを前後に往復自在
となし、該カッタースポークの先端を前記回転リングの
内面に係合させて、該回転リングをカッタースポークと
共に回転及び前後動自在となし、かつ、該カッタースポ
ークの前面に前方側に向けて多数の高圧水噴射ノズルを
備え、該噴射ノズルにより研削粒入り高圧水を噴射自在
としたことにある。

（作用） このシールド掘進機は、通常の掘進に際しては、カッタ
ースポークと回転リングとの係合を解いた状態で従来と
同機にカッタースポークを回転させつつ前進させて地山
を掘削し、力ｌタースポークを後退させて回転させて削
土を混練し、排出する。

掘進途中において、賛材や、コンクリート塊等の障害物
に当った場合には、カッタースポークを回転リング内に
引き入れ、その先端を回転リングの内面に係合させて回
転させつつ前進させることにより回転リングの先端の切
断刃により障害物か円形に切断される。この切断作業と
同時に高圧水噴射ノズルより研削粒入り高圧水を噴出さ
せることにより障害物か小さく切断される。

（実施例） 次に本発明の実施の一例を図面について説明する。

図において１０は円筒状をしたシールド筒であり、１１
はセグセメント組立装置、１２はセグメントにより組み
立てられた円筒状の覆工壁、１３は覆工壁１２に反力を
収ってシールド筒ＩＯを押し出すジヤツキである。

シールド筒１０の前端部内には、前後を遮断する隔壁１
４が設けられ、その前方側を掘削混練チャンバーとして
いる。

隔壁１４の中心部には、軸受１６か固定され、この軸受
１６にカッター軸１７か軸方向にスライド自在に軸受さ
れている。

カッター軸１７の先端には、放射状に４本のカッタース
ポーク１８．１８・・・・・・か固定されており、この
各カッタースポーク１８には前面側にカンタ−ビット１
９か、後面側に混練用ビット２０か突設されているとと
もに、先端部にはコピーカッター２１が軸方向に出入自
在に設けられ、カッタースポーク１８内の油圧シリンダ
ー２２により出入動作されるようになっている。

カッター軸１７の後端は、駆動用架台２３に対し、回転
自在で、かつ、軸方向に移動不能に連結されており、駆
動用架台２３に支持させた油圧モーター２４により回転
駆動されるようになっている。

駆動用架台２３は、シールドｍｔｏに対して回転不能で
、かつ、軸方向に移動可能に支持されており、油圧シリ
ンダー２５によってカッター軸１７の軸方向に往復動さ
れるようになっている。

障壁１４の底部前面には、掘削土排出用のスクリューコ
ンベア２６か連通されており、その外筒の基端測面に障
害物取り出し窓２６ａが設けられている。この窓２６ａ
は常時は蓋板によって閉鎖されている。

シールド筒１０の先端部には、延長配置に円筒状をした
回転リング３０かシールド筒１ｏに対してその前方延長
方向に移動自在で、がっ、回転自在に設置されている。

この回転リング３０は、先端周面に切断刃３１か固定さ
れている。また、回転リング３０の内面には、少なくと
も軸心対象の２箇所にカッタースポーク係合用の凹溝３
２，３２が軸心方向に間隔を隔てて複数成形されている
。そして、第２図に示すようにカッタースポーク１８を
回転リング３０内に引き入れ、先端を凹溝３２に対向さ
せた状Ｂでコピーカッター２１を突出させることにより
凹？１１３２内にコピーカッター２１の先端が係合され
、この状態でカッタースポーク１８を動作させることに
より、回転リング３０かこれととともに動作されるよう
になっている。

一方、カッタースポーク１８のカッタービット１つには
一第３図に示すようにカッタースポーク１８内に通じる
ノズル出入孔３３が貫通開口されており、そのノズル出
入孔３３内に高圧水噴射ノズル３４か前方に向けられて
出入自在に収容され、このノズル３４は、その背部に収
容した油圧シリンダ３５によって出入動作されるように
なっている。ノズル３４への給水パイプ３６は、カッタ
ー軸１７内を通してその後端に導出され、常時は力・ツ
ター軸１７後端位置より後方側の給水パイプを切り離し
ておくようにしている。

このように構成されるシールド掘進機は、通常時は第１
図に示すように従来と同様にカッタースポーク１８を回
転させつつ、前後に移動させて他山の掘削及び削土の混
練を行いつつシールド筒１０を前進させ、後方に順次セ
グメントによる覆工壁１２を延長させて掘進する。

この掘進途中において、第４図（イ）に示すように障Ｖ
！物Ａに当った場合には、シールド筒１０の前進を停止
させ、カッタースポーク１８を回転リング３０の先端部
内に引き入れ、先端を凹溝３２に対向させてコピーカッ
ター２１を突出させ、その先端を凹溝３２内に挿入させ
る。

この状態で第４図（ロ）に示すようにカッタースポーク
１８を回転させつつ前進させることにより、回転リング
３０か回転しつつ前進する。

これと同時に給水バイア３６に研削粒入り高圧水圧送装
置（図示せず）を連結するとともに、ノズル３４を先端
をカッタービット１９の前方に突出させ、研削粒入り高
圧水を噴射させる。これによって回転リング３０間先端
にて切断された障害物Ａか細断される。そして細断され
た障害物Ａをスクリューコンベア２６の側面の窓２６ａ
より取り出す。

このようにして障害物Ａをシールド筒１０の進路に当た
る分だけ切断し、＃［ｉして取り出した後、再び通常の
掘進を行う。

（発明の効果） 上述したように本発明のシールド掘進機は、シールド筒
から回転リングを回転させつつ伸長させ、その先端にて
ＲｖＩ物を円形に切削すると同時に、カッタースポーク
前面のノズルより研削粒入りの高圧水を噴射できるよう
にしたことにより、鋼材や、コンクリート、あるいは岩
石等の障害物が細かく切断されて取り除かれることとな
り、シールド掘進機自身によって障害物除去が可能にな
り、工期か短くなるとともに、工費が削減される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例のシールド掘進機を示す断面図
、第２図はコピーカッターと回転リングの停台状態を示
す断面図、第３図は第２図中のＢＢ線断面図、第４図（
イ）（ロ）は障害物除去工程の断面図である。 １０・・・・・シールド筒、 １１・・・・・・セグメント組立装置、１２・・・・・
・覆工壁、■３・・・・・・ジヤ７キ、１４・・・・・
・隔壁、１６・・・・・・軸受、１７・・・・・・カッ
ター軸、１８・・・・・・カッタースポーク、１９・・
・・・・カッタービット、２０・・・・・・混練用ビッ
ト、２１・・・・・コピーカッター、２３・・・・・・
駆動用架台、２２．２５．３５・・・・・・油圧シリン
ダー２４・・・・・・油圧モーター ２６・・・・・・スクリューコンベア、２６ａ・・・・
・・窓、３０・・・・・・回転リング、３■・・・・・
・切断刃、３２・・・・・・凹溝、３３・・・・・・ノ
ズル出入孔、３４・・・・・・ノズル、３６・・・・・
・給水パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状をしたシールド筒の先端を延長させた配置に回転
   リングを、該延長方向に移動自在に設けるとともに、該
   回転リングの先端に切断刃を一体に設け、かつ前記シー
   ルド筒の先端部に備えた掘削用のカッタースポークを前
   後に往復自在となし、該カッタースポークの先端を前記
   回転リングの内面に係合させて、該回転リングをカッタ
   ースポークと共に回転及び前後動自在となし、かつ、該
   カッタースポークの前面に前方側に向けて多数の高圧水
   噴射ノズルを備え、該噴射ノズルにより研削粒入り高圧
   水を噴射自在にしてなるシールド掘進機。