JPH04160B2

JPH04160B2 -

Info

Publication number: JPH04160B2
Application number: JP3837686A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Hagimoto
Original assignee: DAIHO KENSETSU
Current assignee: DAIHO KENSETSU
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1992-01-06
Also published as: JPS62197597A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は地中にトンネルの如き横坑を構築する
場合に用いられる大口径のシールド機に関する。（従来技術およびその問題点）カツター回転型の機械式シールド機において、
最外周のビツトは最も摩耗しやすく、特に、礫層
の堀進や長距離堀進時にはそれが顕著となる。そ
こで、再外周に多数のビツトを配置するためにス
ポーク状のカツターの最外周にリングを取り付け
て、そのリング上にビツトを配置できるようにし
て、ビツト１個にかかる負担が軽くなるようにし
たシールド機が既に提供されている。しかし、地
山が非常に固い場合や、大径の礫が地山に多量に
含まれているなど、ビツトに対する条件が特に厳
しいときには、堀進途中でビツトの交換を行わな
ければならない。この場合、第５図に示すように、切羽前面Ｇの
領域Ａ薬液注入などにより地盤改良して地下水の
流入と地山の崩壊を防いだ後、隔壁に設けられた
マンホール２７′より、人が切羽側へ出てビツト
７′の交換を行なつていた。しかしながら、この方法では地盤改良に多額の
費用がかかる上、作業時に危険が伴うことにな
る。また、特に海底下の堀進等では海上よりの地
盤改良が困難なため、機内からの薬液注入などに
たよらざるを得ず多額の費用がかかり、かつ作業
性も悪いという欠点があつた。（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、そ
の目的とするところは、カツタースポーク外周部
のビツトを機内から容易に交換可能とし、地盤改
良作業を不用としその経費を節減し、かつ作業時
の安全性を図つたシールド機を提供することにあ
る。（問題点を解決するための手段）すなわち、本発明は上記目的を達成するため
に、大口径のシールド機において、このシールド
機は、回転可能であつて内部が坑内側と連通可能
な中空状の作業用空間が形成されたセンターシヤ
フトと、このセンターシヤフトに連結され、かつ
同じく中空状のカツタースポークと、このカツタ
ースポークの外周部に設けられ、かつ同中空状の
外周リングとを備え、前記外周リングに設けられ
たビツトを外周リング内の作業用空間側より交換
可能としたことを特徴としている。（作用）本発明では、カツターのセンターシヤフトを大
口径の中空として内部が作業室となるような構造
とした上、カツタースポークおよび外周リングを
その内部に人が通れる程度の大口径中空の構造と
し、機内から外周リングのビツトを交換できるよ
うにしている。（実施例）以下、図面に沿つて本発明の好ましい実施例を
説明する。第１図イ，ロは本発明の第１実施例の正面図お
よび内部構造を示した部分側断面図を示す。しか
して、図中１は大口径のシールド筒で、その前方
部に形成した隔壁２を介し切羽側チヤンバー３が
区画形成され、かつ隔壁２の前方切羽側チヤンバ
ー３には切羽を堀削する大口径の回動可能なカツ
ター４が設けられている。このカツター４は、シ
ールド筒１の外周に向かつて放射状に延び、前面
にビツト７が設けられ、かつ内部に作業員が出入
りすることができる作業用空間が確保された中空
状の大型のカツタースポーク５と、このカツター
スポーク５の外周部を連結し、前面にビツト７が
設けられていると共に、内部に作業用空間が形成
されたリング状の大断面外周リング６と、前記カ
ツタースポーク５の基端が前端部に連結され、か
つ駆動モータ８の駆動により回転可能な略有底円
筒状と大口径のセンターシヤフト９とを備えてい
る。そして、この大口径センターシヤフト９の内
部は中空となつており、隔壁２の中央部に隔壁２
を貫通して設けられ、かつその内部は作業室とし
て機能するように構成されている。また、この大
口径センターシヤフト９の適箇所には人が内部に
出入りするための開口部９ａが設けられている。
なお、中空のセンターシヤフト９内部にはその剛
性を高めるために必要に応じ適宜補強材（図示せ
ず）が設けられることは云うまでもない。１０は前記した大型のカツター４とは独立して
駆動される中央カツターであり、カツター４によ
り掘削されない大口径センターシヤフト９の前面
を掘削するためのものである。この中央カツター
１０は大口径センターシヤフト９の略中央部を貫
通して設けられたセンターシヤフト１１の先端部
のボス１２に基端を固着し、シールド筒１の外周
に向かつて放射状に延びる複数のカツタースポー
ク１３、このカツタースポーク１３の前面に設け
た多数のビツト１４およびセンターシヤフト１１
の先端に設けられたフイツシユテール状のビツト
１５等より成り立つている。また、センターシヤ
フト１１の後部は回転伝達機構１６を介して、カ
ツタ駆動モーター１７と連結され、カツター駆動
モーター１７を駆動することにより、中央カツタ
ー１０を回転させて地山を掘削するように構成し
ている。なお、センターシヤフト１１の後端には
軸受１８および支持部材１９を介し支持されてい
る。しかして、中央カツター１０によつて掘削され
た土砂は大型のカツター４によつて掘削さた土砂
と共にチヤンバー３内に滞留し、排出機構２０に
より排出される。すなわち、この排出機構２０は
先端部が隔壁２を貫通しチヤンバー３と連通した
ケーシング２１内にスクリユー２２を内蔵した周
知のスクリユーコンベア構成となつており、チヤ
ンバー３内の土砂を外部へ排出するためのもので
ある。なお、駆動モーター８，１７はそれぞれ支持部
材２３，１９等に設けられている。また、大口径センターシヤフト９は軸受け２４
を介しシールド筒１内に設けられた支持部材２５
等によつて支持されている。さらに、隔壁２やそ
の後方に設けられた仕切兼支持部材２Ａ等には坑
内側２６からチヤンバー３内に人が出入りするた
めのマンホール２７が設けられている。なお、２
８はシール、２９はスポーク５の後方に、また、
３０はスポーク１３の後方にそれぞれ設けられた
練混ぜ翼である。しかして、掘削作業に際し、地山の掘削は大型
のカツター４および中央カツター１０によつて行
われ、チヤンバー３内に掘削土砂が取り込まれ
る。なお、この過程で地山の性状によつては特に
図示していないが、地山やチヤンバー３内に、例
えばベントナイト溶液等の作泥土材を注入するた
めの作泥土材注入機構をシールド機に設け、掘削
土砂と作泥土材とを練混ぜ翼２９，３０等を介し
て練混ぜ、いわゆる泥土に変換する場合もある。
そして、この掘削土砂は排土機構２０を介し外部
に排出されるものである。しかるに、この掘削作業において外周リング６
に設けられたビツト７が摩耗したり損傷したりし
た場合、本発明では、センターシヤフト９を中空
として内部が作業室となるような構造とした上、
カツタースポーク５および外周リング６をもその
内部に人が通れる程度の大口径中空の構造として
いる。このため、例えば外周リング６に取り付け
られたビツト７を交換するには、坑内側２６に通
じるセンターシヤフト開口部９ａよりセンターシ
ヤフト９内の作業室に人が入り、そこから大径の
カツタースポーク５、大径外周リング６内を通つ
て交換すべきビツト７の位置に行く。そして、第
２図イに示すように、外周リング６内よりその中
に設けられたビツト固定板７ａを取り外し、ビツ
ト７の溶接箇所ａを溶断した後、第２図ロに示す
ように、ビツト挿入用ガイド７ｂを取り付け新し
い交換用ビツト７Ａを既設ビツト７の後方に当て
る。ついで交換用ビツト７′の後方に配置した油
圧ジヤツキ３１などにより、交換用ビツト７Ａを
前方へ押して、既設ビツト７をカツタースポーク
５外へ押し出す。押し出されたビツト７は、スク
リユーコンベアから回収することもできる。交換
用ビツト７Ａを所定の位置まで押したら、ビツト
７Ａを外周リング６内部より溶接して外周リング
６に固定する。しかる後、油圧ジヤツキ３１およ
びビツト挿入用ガイド７ｂを取り外した後、再び
イ図に示すようにビツト固定板７ａを新しいビツ
ト７Ａの後部に取り付ける。このとき、ビツト７
Ａはビツト固定板７ａにボルトあるいは溶接等で
固定される。この方法により、外周リング６のビツト７をシ
ールド機内部から新しいビツト７Ａに容易に交換
することができるので、従来のような地盤改良な
どの必要がなくなり、経費を節減できるうえ、人
がシールド機外へ出る必要がないので、危険性も
低くなる。さらに交換に要する時間も短縮できる
ものである。なお、外周リング６に設けたビツトの交換とし
ては切羽側へ突出しているビツト７に限らず、第
３図に示すように、カツター４の径方向に向かつ
て外周リング６の外端から突出し、かつビツト固
定板７０ａによつて固定されているビツト７０に
ついても同様に交換し得る。また、上記においては、いわゆる大口径泥土加
圧シールド機の実施例について説明しているが、
第４図に示すように、泥水加圧シールドや、土圧
バランスシールド、泥漿シールド等のカツター面
板を持つたシールドでも、面板３１後方に通路３
２を設けることにより、最外周ビツト３３の機内
からの交換が同様に可能である。（発明の効果）以上のように本発明によれば、外周リングのビ
ツトを機外に出ることなくシールド機内部から容
易に交換することができるから、 (イ) 従前のような地盤改良などの必要がなくな
り、その分経費を節減できる。 (ロ) 作業員がシールド機外へ出る必要がないた
め、作業上の危険性が低くなり安全性が向上す
る。 (ハ) シールド機内から容易にビツトを交換できる
ため、交換に要する時間も短縮する。等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本発明にかかるシールド機の一実施
例の正面図、ロは同上の内部構造を示した部分側
断面図、第２図イ，ロはそれぞれビツトの交換状
態を示す説明図、第３図は本発明の外周リングの
ビツトの他の例、第４図は本発明の他の実施例、
第５図は従来例である。５……カツタースポーク、６……外周リング、
７，７Ａ……ビツト、９……センターシヤフト。

Claims

【特許請求の範囲】

１大口径のシールド機において、このシールド
機は、回転可能であつて内部が坑内側と連通可能
な中空状の作業用空間が形成されたセンターシヤ
フトと、このセンターシヤフトに連結され、かつ
同じく中空状のカツタースポークと、このカツタ
ースポークの外周部に設けられ、かつ同中空状の
外周リングとを備え、前記外周リングに設けられ
たビツトを外周リング内の作業用空間側より交換
可能としたことを特徴とするシールド機。