JPH04174190A - 地中ドッキング用シールド掘進機 - 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、互いに交差する配置や、突き合わせ配置にシ
ールドトンネルをドツキングさせる際に使用する地中ド
ツキング用シールド掘進機に関する。

（従来の技術） 従来、泥水を使用するシールド掘進機として第７図、第
８図に示す構造のものがある。このシールド掘進機は円
筒形のシールドｆｆＪ１の先端部内に隔壁２を設け、そ
の前方側を泥水室３とし、隔壁２に支持させて掘削カッ
ター４〈別名カッターディスク）を軸５を中心に回転自
在に備えている。

掘削カッター４には前後に貫通開口したスリット６が放
射配置に複数段けられ、その各スリット６の縁部にカッ
タービット７．７・旧・・を前方側に突出させている。

更に隔壁２には、送泥管８及び排泥管９が貫通され、泥
水室３内に泥水を送り込んで加圧し、切羽面の崩落を防
止するとともに泥水とともに削土を排出するようにして
いる。なお、図において１０は削土と泥水を撹拌するア
ジテータ、１１は掘進用ジヤツキ、１２はセグメントに
よって組み立てられた覆工壁である。

そして、トンネル掘進に際しては、泥水室３内に送、排
泥管８．９を通じて泥水を送排しつつ掘削カッター４を
回転させ、ジヤツキ１１によりシールドｅＪ１を押し出
して掘進し、一定長さ掘進の後、シールド簡１後端部内
にてセグメントを円筒状に組み立て覆工壁１２を延長し
、然る後、更に掘進する工程を繰り返す。

この従来装置を使用して既存のトンネルと交差する方向
にトンネルをドツキングさせる際には、第９図（イ）に
示すように既設トンネル１３に接する手前で掘進を停止
し、該シールド筒１内の隔壁２及び掘削カッター４を取
り外し、両トンネル１３．１４間の未掘削部分ａを手掘
りによって掘削し、第９図（ロ）に示すように既設トン
ネル１３と、新設トンネル１４間を連結していた。また
、手掘り部分の地山の崩落や出水を防止するため、予め
未掘削部分ａの周囲にセメントミルク等の地盤硬化剤を
注入していた。

また、対向方向に掘進したトンネルを地中にて突合せ方
向にドツキングさせるに際し、特に海底トンネル等のよ
うな高水圧で地盤の安定度が低い地盤中においては、ド
ツキング部の周囲の地盤を凍結させたり、該地盤に薬液
を注入したりして固化させることにより、止水及び地山
の崩落を防止する方法や、一方のシールド掘進機の先端
に連結節を突出可能に設けておき、両シールド掘進機間
に掛は渡す方法か開発されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のシールド掘進機では、地中におけるトン
ネルのドツキングに際し、多量の薬液の注入や、長時間
を要する地盤の凍結か必要になり、経費と時間を多く要
し、しかも地下水の流れがある場合には充分な固結が期
待できない。また硬化させ地山を掘削しなければならず
、しかもその掘削は手掘りによるものであり、作業性が
悪く、かつ危険が多いという間Ｕがあった。

本発明は上述の如き従来の問題にかんがみ、トンネルの
地中ドツキングの際の掘削時間を短縮し、かつ、作業性
を向上させることのできる地中ドツキング用シールド掘
進機の提供を目的としたものである。

（課題を達成するための手段） 上述の如き目的を達成するための本発明の特徴は、シー
ルド筒の前端部に設けた隔壁の前方側に掘削カッターを
回転自在に備えてなるシールド掘進機において、前記シ
ールド筒の前端部外周に、先端が前記掘削カッターの前
方まで突出でき、がつ該シールド筒に対して回転自在に
支持され、先端に切削ビットを突設したドツキング用シ
ール筒を備え、前記掘削カッターの背面に前記ドツキン
グ用シール間の内面に係合する係合突起を、該掘削カッ
ターの回転半径方向に出入自在で、かつ軸心方向に往復
動自在に支持させるとともに、該係合突起を半径方向及
び軸心方向に動作させる駆動手段を備えたことにある。

（作用） 本発明の地中ドツキング用シールド掘進機においては、
ドツキング用シール筒を後退させた状態で従来のシール
ド掘進機と同様に堀進し、後方にセグメントによる覆工
壁を順次延長させる。そして、トンネルの地中ドツキン
グ時にはシールド筒の進行を停止させ、掘削カッターに
支持させた係合突起を後退側に移動させた状態で半径方
向に突出させてドツキング用シール間に係合させ、この
状態で掘削カッターを回転させつつ係合突起を前進方向
に移動させる。これによってドツキング用シール筒は前
端の切削ビットにより他山を円筒状に掘削しつつ前進す
る。そして係合突起の前後方向の１ストロ一ク分だけ前
進させた後、係合突起を引き込んでドツキング用シール
筒の後方側に係合し直し、再度同様にして前進させ、掘
削カッターの前方の所定長さ位置まで前進させる。

このようにして既設のトンネルの側面にドツキングさせ
る場合には、上述したドツキング用シール間によって既
設トンネルの覆工壁を円筒形に切削し、該シール筒を既
設トンネルとシールド筒間に掛は渡す、また対向方向に
ドツキングする場合には、対向するシールド掘進機のシ
ールド筒の先端部外周までドツキング用シール筒を前進
させ、対向している両シールド筒間に掛は渡す、然る後
、内部の未掘削部分を掘削してトンネル間をドツキング
させる。

（実施例） 次に本発明の実施例を第１図〜第６図について説明する
。なお、前述した従来の技術と同じ部分には同じ符号を
付してその説明を省略する。

このシールド掘進機は、シールド筒１の略前方側半分の
小径部２０としており、その小径部２０の外周に円筒形
をしたドツキング用シール筒２１が軸受メタル２２を介
して回転自在に嵌合されている。このシール筒２１は最
も後退した状態でその先端か掘削カッター４の後縁部に
位置する長さとなっており、その先端縁には多数の切削
ビット２１ａが突設されている。

シール筒２１の内周面には、後述する係合突起か嵌合さ
れる凹陥部２３（第３図に示す）が円周方向の所定角度
位置にあってシール筒２１の軸心方向と平行配置に複数
並べて設けられている。

一方、掘削カッター（カッターディスク）４の背面には
、複数の係合突起２４が該掘削カッター４の回転半径方
向外側に向けて支持されている。

この係合突起２４は、突起出入用の油圧ジヤツキ２５に
よって半径方向に出入動作されるようになっている。

また、油圧ジヤツキ２５は、ガイドレール２６に活動自
在に支持されており、このガイドレール２６は掘削カッ
ター４の背面に突設したブラケット２７に固定されて、
該カッター４の回転軸心方向と平行に向けられている。

油圧シャツ−８２５と掘削カッター４との間には、突起
摺動用の油圧ジヤツキ２８が介在されており、この油圧
ジヤツキ２８をもって油圧ジヤツキ２５をカイトレール
２６に添って摺動させることにより係合突起２４が掘削
カッター軸方向に移動されるようになっている。

次に上述したシールド掘進１１Ａによるトンネルの地中
ドツキングについて説明する。

まず、既設のトンネル１３に交差させてドツキングさせ
る際には、第５図（イ）に示すように既設トンネル１３
に接近した位置で掘進を停止し、油圧ジヤツキ２８を伸
ばして係合突起２４を後退させ、油圧シャツ−Ｉｒ２５
により保合突起２４を突出させ、その先端をシールｆｉ
２１の内面の凹陥部２３に係合させる。

この状態で掘削カッター４を回転させつつ油圧ジヤツキ
２８を縮める。これによってシール間２１は掘削ビット
２１ａにより地山を円筒状に掘削しつつ前進する。そし
て油圧ジヤツキ２８の１ストロ一ク分だけ前進させた後
、停止させ、係合突起２４を引き込ませ、再度後退させ
て後方側の凹陥部２３に係合し直し、前述と同様にシー
ル筒２１を回転させつつ前進させる。このようにしてシ
ールｆｉ２１を前進させ、既設トンネル１３の覆工壁１
３ａを円筒形に掘削し、覆工壁１３ａとシールド筒１間
にシール筒２１を掛は渡す、然る後、隔壁２及び掘削カ
ッター４を取り外シール筒２１内の土砂を排出すること
により両トンネルがドツキングされる。

また、対向方向に掘進した新設トンネル間のドツキング
に際しては、対向するシールド掘進機の内の一方側に本
発明に係るシールド掘進機Ａを使用し、第６図（イ）に
示すように両掘進１１１Ａ、Ｂか接近した位置で停止さ
せ、前述と同様にしてシールド掘進機Ａのシール間２１
を他方のシールド掘進機Ｂのシールド筒１の先端外周位
置まで前進させて第６図（ロ）に示すように両シールド
筒１゜１間にシール筒２１を掛は渡し、然る後、各隔壁
２及び掘削カッター４を取り外してシール筒２１内の土
砂を取り除く、これによって両トンネルがドツキングさ
れる。

（発明の効果） 上述したように本発明の地中ドツキング用シールド掘進
機は、シールド筒の先端外周に、先端に掘削ビットを突
設したドツキング用シール筒を回転自在で、がっ前後方
向の摺動自在に取り付け、これを掘削カッター背面に備
えた係合突起に係合させて前進させることができるよう
にしたことにより、地中にてシールドトンネル間をドツ
キングさせる際に、相手方のトンネルもしくはシールド
掘進機のシールド筒との間に、このドツキング用シール
筒を掛は渡すことができることとなり、ドツキングの作
業性が著しく向上し、安全に、しがも短時間に作業を完
了させることかできることとなったものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る地中ドツキング用シールド掘進機
の実施例の概略構造を示す断面図、第２図は同正面図、
第３図は同部分拡大断面図、第４図は第３図中のＡ−Ａ
線断面図、第５図（イ）（ロ）、第６図（イ）（ロ）は
別々の地中ドツキング状態を示す断面図、第７図はシー
ルド掘進機の従来例を示す断面図、第８図は同正面図、
第９図（イ）（ロ）は従来のドツキング方法を示す断面
図である。 ａ・・・・・・未掘削部分、１・・・・・・シールド筒
、２・・・・・・隔壁、３・・・・・・泥水室、４・・
・・・・掘削カッター、５・・・・・・軸、６・・・・
・・スリット、７・・・・・・カッタービット、８・・
・・・・送泥管、９・・・・・・排泥管、１０・・・・
・・アジテータ、１１・・・・・・掘進用ジヤツキ、１
２・・・・・・覆工壁、１３・・・・・・既設トンネル
、１４・・・・・・新設トンネル、２０・・・・・・小
径部、２１・・・・・・ドツキング用シール筒、２１ａ
・・・・・・切削ビット、２３・・・・・・凹陥部、２
４・・・・・・係合突起、２５．２８・・・・・・油圧
ジヤツキ、２６・・・ガイドレール、２７・・・・・・
ブラケット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド筒の前端部に設けた隔壁の前方側に掘削カッタ
   ーを回転自在に備えてなるシールド掘進機において、前
   記シールド筒の前端部外周に、先端が前記掘削カッター
   の前方まで突出でき、かつ該シールド筒に対して回転自
   在に支持され、先端に切削ビットを突設したドッキング
   用シール筒を備え、前記掘削カッターの背面に前記ドッ
   キング用シール筒の内面に係合する係合突起を、該掘削
   カッターの回転半径方向に出入自在で、かつ軸心方向に
   往復動自在に支持させるとともに、該係合突起を半径方
   向及び軸心方向に動作させる駆動手段を備えたことを特
   徴としてなるシールド掘進機。