JPH04277294A - 開放形矩形断面シールド掘進機 - Google Patents
開放形矩形断面シールド掘進機Info
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- JPH04277294A JPH04277294A JP3882991A JP3882991A JPH04277294A JP H04277294 A JPH04277294 A JP H04277294A JP 3882991 A JP3882991 A JP 3882991A JP 3882991 A JP3882991 A JP 3882991A JP H04277294 A JPH04277294 A JP H04277294A
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- Japan
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- swing
- skin plate
- rectangular cross
- swing arm
- cutter
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型矩形断面のトンネ
ルを掘削するシールド掘進機に関するものである。
ルを掘削するシールド掘進機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般的なシールド掘進機は断面円
形で、この断面円形シールド掘進機によって掘削される
トンネルは無論断面円形となる。
形で、この断面円形シールド掘進機によって掘削される
トンネルは無論断面円形となる。
【０００３】また、断面異形のシールド掘進機としては
、断面メガネ形のシールド掘進機が実用化されているが
、この断面メガネ形のシールド掘進機は断面円形のシー
ルド掘進機を一対横に連接した構成になっている。
、断面メガネ形のシールド掘進機が実用化されているが
、この断面メガネ形のシールド掘進機は断面円形のシー
ルド掘進機を一対横に連接した構成になっている。
【０００４】上記断面メガネ形のシールド掘進機は、断
面円形のシールド掘進機に比較して、掘削されるトンネ
ル断面がより矩形に近似するが、なおトンネルの使用目
的によっては、その掘削断面が効率的とはいえない。
面円形のシールド掘進機に比較して、掘削されるトンネ
ル断面がより矩形に近似するが、なおトンネルの使用目
的によっては、その掘削断面が効率的とはいえない。
【０００５】そこで近時は、より確実な断面矩形のトン
ネルを掘削する断面矩形シールド掘進機が種々（特開平
１−３１５５９２号、特開平２−４３４９４号、特開平
２−６６２９５号、特開平２−６６２９５号等）提案さ
れており、その代表的なものは、特開平２−６６２９５
号に開示されている。これは、断面矩形のスキンプレー
トの前端に、掘進方向と直交する方向の回転軸を中心に
回転自在で、かつ直径がスキンプレートの垂直内法と略
同一のカッタードラムを一対水平方向に並置し、該両カ
ッタードラムの間には直径が上記カッタードラムの略半
分のリングカッターを上下一対並置してなるものである
。
ネルを掘削する断面矩形シールド掘進機が種々（特開平
１−３１５５９２号、特開平２−４３４９４号、特開平
２−６６２９５号、特開平２−６６２９５号等）提案さ
れており、その代表的なものは、特開平２−６６２９５
号に開示されている。これは、断面矩形のスキンプレー
トの前端に、掘進方向と直交する方向の回転軸を中心に
回転自在で、かつ直径がスキンプレートの垂直内法と略
同一のカッタードラムを一対水平方向に並置し、該両カ
ッタードラムの間には直径が上記カッタードラムの略半
分のリングカッターを上下一対並置してなるものである
。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記カッター
ドラムとリングカッターとを使用する従来例は、カッタ
ードラムとリングカッターとがスキンプレートの前端よ
りカッタードラムの直径の半分以上飛び出しているため
、カッタードラムの上下左右方向からも土砂の呑み込み
を行ったり、切羽を緩めたりするおそれがあり、その結
果、トンネル掘削上最も大切な切羽の安定により地上へ
の影響を無くすという点において問題を生じる可能性が
高いという欠点を有している。
ドラムとリングカッターとを使用する従来例は、カッタ
ードラムとリングカッターとがスキンプレートの前端よ
りカッタードラムの直径の半分以上飛び出しているため
、カッタードラムの上下左右方向からも土砂の呑み込み
を行ったり、切羽を緩めたりするおそれがあり、その結
果、トンネル掘削上最も大切な切羽の安定により地上へ
の影響を無くすという点において問題を生じる可能性が
高いという欠点を有している。
【０００７】また上記従来例は、カッタードラムとカッ
ターリングに掘削土が付着しやすく、土圧系シールドに
は不向きであるという欠点を有し、さらには、オーバー
カッター機構が装着しにくいため、方向修正に問題があ
るという欠点を有している。
ターリングに掘削土が付着しやすく、土圧系シールドに
は不向きであるという欠点を有し、さらには、オーバー
カッター機構が装着しにくいため、方向修正に問題があ
るという欠点を有している。
【０００８】さらに上記従来例は、カッター駆動機構が
複雑で、このカッター駆動機構を保護するケーシングが
中央部においてかなりの容積を占めるため、掘削土呑み
込み（排土効率）に支障をきたしやすく、掘削土を後方
室に排出するスクリューコンベヤの設置も物理的に無理
が生じやすいという欠点を有している。
複雑で、このカッター駆動機構を保護するケーシングが
中央部においてかなりの容積を占めるため、掘削土呑み
込み（排土効率）に支障をきたしやすく、掘削土を後方
室に排出するスクリューコンベヤの設置も物理的に無理
が生じやすいという欠点を有している。
【０００９】そこで本発明は上記欠点に鑑みなされたも
ので、機械的構成が簡易で、排土効率が高く。圧力保持
形および開放形シールドへの適応性に優れた矩形断面シ
ールド掘進機を提供することを目的としたものである。
ので、機械的構成が簡易で、排土効率が高く。圧力保持
形および開放形シールドへの適応性に優れた矩形断面シ
ールド掘進機を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的に沿い、先述特
許請求の範囲を要旨とする本発明の第１の構成は前述課
題を解決するために、横倒し断面矩形筒状のスキンプレ
ート１内に、このスキンプレート１内を前室Ｆと後室Ｂ
とに仕切る隔壁２を設け、上記隔壁２に少なくとも１個
の掘削土排出口３を設けると共に、この隔壁２を貫通し
てスキンプレート１の面と平行な面内で揺動自在なスイ
ングアーム４を所定間隔をあけて複数本枢着し、上記ス
イングアーム４の前端に、駆動モーター５によって回転
されるカッタードラム６をそれぞれ配設し、後室Ｂに、
スイングアーム４をそれぞれ揺動する揺動駆動シリンダ
ー７を設けてなる技術的手段を講じたものである。
許請求の範囲を要旨とする本発明の第１の構成は前述課
題を解決するために、横倒し断面矩形筒状のスキンプレ
ート１内に、このスキンプレート１内を前室Ｆと後室Ｂ
とに仕切る隔壁２を設け、上記隔壁２に少なくとも１個
の掘削土排出口３を設けると共に、この隔壁２を貫通し
てスキンプレート１の面と平行な面内で揺動自在なスイ
ングアーム４を所定間隔をあけて複数本枢着し、上記ス
イングアーム４の前端に、駆動モーター５によって回転
されるカッタードラム６をそれぞれ配設し、後室Ｂに、
スイングアーム４をそれぞれ揺動する揺動駆動シリンダ
ー７を設けてなる技術的手段を講じたものである。
【００１１】また第２の構成は、横倒し断面矩形筒状の
スキンプレート１内に設けられた支持体７１に、上記ス
キンプレート１の面と平行な面内で揺動自在なスイング
アーム４を所定間隔をあけて複数本枢着し、上記スイン
グアーム４の前端に、駆動モーター５によって回転され
るカッタードラム６をそれぞれ配設し、上記スイングア
ーム４を揺動する揺動駆動シリンダー７を設け、スイン
グアーム４の後部下方に掘削土を排出する排土用コンベ
ヤ装置７２を設けてなる技術的手段を講じたものである
。
スキンプレート１内に設けられた支持体７１に、上記ス
キンプレート１の面と平行な面内で揺動自在なスイング
アーム４を所定間隔をあけて複数本枢着し、上記スイン
グアーム４の前端に、駆動モーター５によって回転され
るカッタードラム６をそれぞれ配設し、上記スイングア
ーム４を揺動する揺動駆動シリンダー７を設け、スイン
グアーム４の後部下方に掘削土を排出する排土用コンベ
ヤ装置７２を設けてなる技術的手段を講じたものである
。
【００１２】
【作用】上記の第１の構成の圧力保持形および第２の構
成の開放形の矩形断面シールド掘進機において、カッタ
ードラム６を切羽に圧接しつつ回転して掘進するのは従
来と同じであるが、このカッタードラム６はトンネルの
全断面を一度に掘削するほど大径に設定されていないた
め、同時に複数のスイングアーム４をそれぞれ揺動して
複数のカッタードラム６によりスキンプレート１の一面
およびこれに対向する面の一方から他方に向けて順次掘
削を行うことになる。
成の開放形の矩形断面シールド掘進機において、カッタ
ードラム６を切羽に圧接しつつ回転して掘進するのは従
来と同じであるが、このカッタードラム６はトンネルの
全断面を一度に掘削するほど大径に設定されていないた
め、同時に複数のスイングアーム４をそれぞれ揺動して
複数のカッタードラム６によりスキンプレート１の一面
およびこれに対向する面の一方から他方に向けて順次掘
削を行うことになる。
【００１３】そして、圧力保持形の矩形断面シールド掘
進機では、このカッタードラム６により掘削された掘削
土がチャンバーと称される前室Ｆ内に呑み込まれ、前室
Ｆ内の掘削土は掘削土排出口３を通って後室Ｂに排土さ
れるが、その際に、掘削土排出口３を通過する掘削土量
を調整することで前室Ｆ内を所望の土圧に保つ作用を呈
する。また、スイングアーム４は揺動することによって
前室Ｆ内の掘削土を攪拌し、掘削土が前室Ｆ内にアーチ
状に堆積するのを防止し、土圧系、泥水系のいずれの方
式を利用しても排土効率が高くする作用を呈するもので
ある。
進機では、このカッタードラム６により掘削された掘削
土がチャンバーと称される前室Ｆ内に呑み込まれ、前室
Ｆ内の掘削土は掘削土排出口３を通って後室Ｂに排土さ
れるが、その際に、掘削土排出口３を通過する掘削土量
を調整することで前室Ｆ内を所望の土圧に保つ作用を呈
する。また、スイングアーム４は揺動することによって
前室Ｆ内の掘削土を攪拌し、掘削土が前室Ｆ内にアーチ
状に堆積するのを防止し、土圧系、泥水系のいずれの方
式を利用しても排土効率が高くする作用を呈するもので
ある。
【００１４】また、開放形の矩形断面シールド掘進機で
は、カッタードラム６により掘削された掘削土がカッタ
ードラム６の後方に取り込まれ、排土用コンベヤ装置７
２によりシールド掘進機後方に排出される。
は、カッタードラム６により掘削された掘削土がカッタ
ードラム６の後方に取り込まれ、排土用コンベヤ装置７
２によりシールド掘進機後方に排出される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明に係る圧力保持形の矩形断面シ
ールド掘進機の一実施例を添付図面に従って説明すれば
、以下の通りである。
ールド掘進機の一実施例を添付図面に従って説明すれば
、以下の通りである。
【００１６】図１〜図３において、１はスキンプレート
で、このスキンプレート１は、横倒し断面横長の矩形筒
状に形成されている。そして、該スキンプレート１内に
、このスキンプレート１内を前室Ｆと後室Ｂとに仕切る
隔壁２を設けてある。なお、このスキンプレート１は土
圧に充分抗する強度を有するようにしてあるのは無論で
ある。また前室Ｆは単なる断面矩形筒状でもよいが、本
実施例では前方から隔壁２に向かって順次小径となる朝
顔型内周板１ａが設けられ、この内周板１ａの下部には
前端から隔壁２部位までスキンプレート１に平行な掘削
土案内凹溝部１ｂが中央下部に所定間隔をあけて２本設
けられている。
で、このスキンプレート１は、横倒し断面横長の矩形筒
状に形成されている。そして、該スキンプレート１内に
、このスキンプレート１内を前室Ｆと後室Ｂとに仕切る
隔壁２を設けてある。なお、このスキンプレート１は土
圧に充分抗する強度を有するようにしてあるのは無論で
ある。また前室Ｆは単なる断面矩形筒状でもよいが、本
実施例では前方から隔壁２に向かって順次小径となる朝
顔型内周板１ａが設けられ、この内周板１ａの下部には
前端から隔壁２部位までスキンプレート１に平行な掘削
土案内凹溝部１ｂが中央下部に所定間隔をあけて２本設
けられている。
【００１７】そして上記隔壁２には中央下部に掘削土案
内凹溝部１ｂに対応して２つの掘削土排出口３を設ける
とともに、この隔壁２を貫通する２本のスイングアーム
４，４を水平方向に所定間隔をあけてそれぞれ枢着して
ある。
内凹溝部１ｂに対応して２つの掘削土排出口３を設ける
とともに、この隔壁２を貫通する２本のスイングアーム
４，４を水平方向に所定間隔をあけてそれぞれ枢着して
ある。
【００１８】上記掘削土排出口３は単なる開口でもよい
が、排土量を調整できるようになすのが望ましく、本実
施例ではスクリューコンベヤ３ａをそれぞれ設け、この
スクリューコンベヤ３ａの回転速度で排土量を調整でき
るようになしてある。また、泥水系シールドの場合は、
該隔壁２に図示しない泥水の注入口と、上記掘削土排出
口３に該当する泥水排出口を設けることになる。
が、排土量を調整できるようになすのが望ましく、本実
施例ではスクリューコンベヤ３ａをそれぞれ設け、この
スクリューコンベヤ３ａの回転速度で排土量を調整でき
るようになしてある。また、泥水系シールドの場合は、
該隔壁２に図示しない泥水の注入口と、上記掘削土排出
口３に該当する泥水排出口を設けることになる。
【００１９】以下、上記スイングアーム４，４の枢着お
よびスイングアーム４の前端部に設けられるカッタード
ラム６はそれぞれ同一構成であるため、一方のみを対象
説明する。
よびスイングアーム４の前端部に設けられるカッタード
ラム６はそれぞれ同一構成であるため、一方のみを対象
説明する。
【００２０】上記スイングアーム４の枢着は主に各スイ
ングアーム４を矢印Ｙ１で示す垂直方向（上下方向）に
揺動可能となすもので、図２に最も明らかに示す如く水
平軸８Ａで隔壁２に枢支すればよいが、本実施例では、
水平方向（左右方向）にも回動可能に枢支して、オーバ
ーカッター機構として利用している。すなわち、上記水
平軸８Ａは直接隔壁２に枢支するのではなく、隔壁２の
中央に球面軸受（外周球関節リング）８Ｂを回動可能に
嵌着し、この球面軸受８Ｂに上記水平軸８Ａを枢支して
いる。したがって、このスイングアーム４の枢着は、結
果として球関節継手として全方向に揺動可能な状態とな
っているが、水平軸８Ａによって垂直方向に揺動可能と
なし、かつ、この垂直方向の揺動範囲は比較的大きく設
定してあるため、球面軸受８Ｂの内周面上下部位には弾
性パッキン９を介挿して揺動した場合に、この部位に間
隙が発生するのを防いでいる。また、スイングアーム４
は全方向に揺動可能な枢支機構は使用しているが、後述
する水平揺動シリンダー１０，１０によって水平方向（
図２、図３で示す矢印Ｙ２方向）には僅かに角度を変更
するためのみ該球面軸受８Ｂを利用するようになしてあ
る。このように、スイングアーム４を矢印Ｙ２方向に回
動すると、後述するカッタードラム６の角度がスキンプ
レート１の中心軸に直角方向でなくなるので、掘進方向
の修正が行えることになる。なお、ここでスイングアー
ム４，４の水平方向の揺動は各カッタードラム６，６が
互いに干渉しないように行われる。
ングアーム４を矢印Ｙ１で示す垂直方向（上下方向）に
揺動可能となすもので、図２に最も明らかに示す如く水
平軸８Ａで隔壁２に枢支すればよいが、本実施例では、
水平方向（左右方向）にも回動可能に枢支して、オーバ
ーカッター機構として利用している。すなわち、上記水
平軸８Ａは直接隔壁２に枢支するのではなく、隔壁２の
中央に球面軸受（外周球関節リング）８Ｂを回動可能に
嵌着し、この球面軸受８Ｂに上記水平軸８Ａを枢支して
いる。したがって、このスイングアーム４の枢着は、結
果として球関節継手として全方向に揺動可能な状態とな
っているが、水平軸８Ａによって垂直方向に揺動可能と
なし、かつ、この垂直方向の揺動範囲は比較的大きく設
定してあるため、球面軸受８Ｂの内周面上下部位には弾
性パッキン９を介挿して揺動した場合に、この部位に間
隙が発生するのを防いでいる。また、スイングアーム４
は全方向に揺動可能な枢支機構は使用しているが、後述
する水平揺動シリンダー１０，１０によって水平方向（
図２、図３で示す矢印Ｙ２方向）には僅かに角度を変更
するためのみ該球面軸受８Ｂを利用するようになしてあ
る。このように、スイングアーム４を矢印Ｙ２方向に回
動すると、後述するカッタードラム６の角度がスキンプ
レート１の中心軸に直角方向でなくなるので、掘進方向
の修正が行えることになる。なお、ここでスイングアー
ム４，４の水平方向の揺動は各カッタードラム６，６が
互いに干渉しないように行われる。
【００２１】そして、上記スイングアーム４はその前端
にカッタードラム６を水平軸心回りに回転自在に軸支し
、このカッタードラム６と駆動モーター５とは適宜伝動
機構で連結されるようになっている。すなわちこの機構
を図示例で更に具体的に説明すると、水平方向のカッタ
ードラム６は、左右一対の中央掘削ドラム部６ｃ，６ｃ
間に比較的長い中央小径軸部６ａが設けられるとともに
、中央掘削ドラム部６ａ，６ａの左右部位にそれぞれ側
部掘削ドラム部６ｄ，６ｄを連結固定する短い側方小径
軸部６ｂ，６ｂが設けられ、これら軸部６ａ，６ｂ，６
ｂが、スイングアーム４前端分岐アーム４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄにそれぞれ枢支されている。
にカッタードラム６を水平軸心回りに回転自在に軸支し
、このカッタードラム６と駆動モーター５とは適宜伝動
機構で連結されるようになっている。すなわちこの機構
を図示例で更に具体的に説明すると、水平方向のカッタ
ードラム６は、左右一対の中央掘削ドラム部６ｃ，６ｃ
間に比較的長い中央小径軸部６ａが設けられるとともに
、中央掘削ドラム部６ａ，６ａの左右部位にそれぞれ側
部掘削ドラム部６ｄ，６ｄを連結固定する短い側方小径
軸部６ｂ，６ｂが設けられ、これら軸部６ａ，６ｂ，６
ｂが、スイングアーム４前端分岐アーム４ａ，４ｂ，４
ｃ，４ｄにそれぞれ枢支されている。
【００２２】また、スイングアーム４は筒状に形成され
てその内側に駆動軸１１が挿通されており、この駆動軸
１１の後端には、スイングアーム４の後端で隔壁２より
後室Ｂに貫出した部位に連設したギヤケーシング４ｅ内
においてギヤ１２が固着され、このギヤ１２は、上記ギ
ヤケーシング４ｅに配設した駆動モーター５、５のピニ
オンギヤ１３，１３が噛合されている。さらに、該駆動
軸１１の前端には前端分岐アーム４ｂ，４ｃの間におい
てベベルギヤ１４が固着され、このベベルギヤ１４は中
央小径軸部６ａに固着されたベベルギヤ１５に噛合され
、駆動モーター５，５によって駆動軸１１乃至カッター
ドラム６が回転するように構成してある。
てその内側に駆動軸１１が挿通されており、この駆動軸
１１の後端には、スイングアーム４の後端で隔壁２より
後室Ｂに貫出した部位に連設したギヤケーシング４ｅ内
においてギヤ１２が固着され、このギヤ１２は、上記ギ
ヤケーシング４ｅに配設した駆動モーター５、５のピニ
オンギヤ１３，１３が噛合されている。さらに、該駆動
軸１１の前端には前端分岐アーム４ｂ，４ｃの間におい
てベベルギヤ１４が固着され、このベベルギヤ１４は中
央小径軸部６ａに固着されたベベルギヤ１５に噛合され
、駆動モーター５，５によって駆動軸１１乃至カッター
ドラム６が回転するように構成してある。
【００２３】なお、このカッタードラム６は、上記前端
分岐アーム４ｂ，４ｃの間においてカッター６１を取り
つけるドラム面が比較的幅広く配設されないことになり
、この部位での掘削が不可能になる。そこで図示実施例
では、この部位に掘進方向に沿う軸心回りに回転自在な
カッターディスク６２を配設してあり、このカッターデ
ィスク６２はその軸部６３を前端分岐アーム４ｂ，４ｃ
間を連結する連結部４ｆで枢支し、該軸部６３の後端に
は、前述したベベルギヤ１５に噛合するベベルギヤ６４
を止着してある。またカッタードラム６およびカッター
ディスク６２は従来公知なものが使用でき、掘削ドラム
部６ｃ，６ｄやカッターディスク６２の表面の適宜位置
に掘削用カッタービット６１を適宜間隔に並置固定して
ある。
分岐アーム４ｂ，４ｃの間においてカッター６１を取り
つけるドラム面が比較的幅広く配設されないことになり
、この部位での掘削が不可能になる。そこで図示実施例
では、この部位に掘進方向に沿う軸心回りに回転自在な
カッターディスク６２を配設してあり、このカッターデ
ィスク６２はその軸部６３を前端分岐アーム４ｂ，４ｃ
間を連結する連結部４ｆで枢支し、該軸部６３の後端に
は、前述したベベルギヤ１５に噛合するベベルギヤ６４
を止着してある。またカッタードラム６およびカッター
ディスク６２は従来公知なものが使用でき、掘削ドラム
部６ｃ，６ｄやカッターディスク６２の表面の適宜位置
に掘削用カッタービット６１を適宜間隔に並置固定して
ある。
【００２４】そして、後室Ｂ内には、スイングアーム４
を垂直方向に揺動させる揺動駆動シリンダー７を設けて
いる。この揺動駆動シリンダー７は図１に示すごとく、
基端をスキンプレート１などの適宜固定部に枢支し、ロ
ッド先端をギヤケーシング４ｅ等のスイングアーム４の
後端部に枢支して、該揺動駆動シリンダー７の進退でス
イングアーム４乃至カッタードラム６が図１鎖線で示す
ごとく垂直方向に揺動するように構成してある。
を垂直方向に揺動させる揺動駆動シリンダー７を設けて
いる。この揺動駆動シリンダー７は図１に示すごとく、
基端をスキンプレート１などの適宜固定部に枢支し、ロ
ッド先端をギヤケーシング４ｅ等のスイングアーム４の
後端部に枢支して、該揺動駆動シリンダー７の進退でス
イングアーム４乃至カッタードラム６が図１鎖線で示す
ごとく垂直方向に揺動するように構成してある。
【００２５】なお、上記カッタードラム６は、従来は中
心線を通る鉛直面より前方部位をスキンプレート１の前
方に突出し、鉛直面より後方部位はスキンプレート１内
に収納するようになして、可能な限り切羽をスキンプレ
ート１の外面で覆って切羽の安定を図っていた。しかし
、本発明の場合はカッタードラム６の揺動範囲によりカ
ッタードラム６の直径を小さくすることができ、直径を
小さくすることによって切羽の安定が可能なため、該カ
ッタードラム６は全体をスキンプレート１の前方に突出
することが可能である。このように構成することで、該
カッタードラム６，６をそれぞれ別々に矢印Ｙ１方向に
回動してスキンプレート１の断面に対応する面とそれを
越えるオーバーカット部分の掘削をを容易に実現できる
ものである。しかも、２本のスイングアーム４，４をそ
れぞれ別々に揺動してそれぞれカッタードラム６，６で
掘削するので、大口径の矩形断面のトンネルを掘削する
ことができるとともに、シールド掘進機の姿勢制御や方
向制御を容易に行うことができるものである。
心線を通る鉛直面より前方部位をスキンプレート１の前
方に突出し、鉛直面より後方部位はスキンプレート１内
に収納するようになして、可能な限り切羽をスキンプレ
ート１の外面で覆って切羽の安定を図っていた。しかし
、本発明の場合はカッタードラム６の揺動範囲によりカ
ッタードラム６の直径を小さくすることができ、直径を
小さくすることによって切羽の安定が可能なため、該カ
ッタードラム６は全体をスキンプレート１の前方に突出
することが可能である。このように構成することで、該
カッタードラム６，６をそれぞれ別々に矢印Ｙ１方向に
回動してスキンプレート１の断面に対応する面とそれを
越えるオーバーカット部分の掘削をを容易に実現できる
ものである。しかも、２本のスイングアーム４，４をそ
れぞれ別々に揺動してそれぞれカッタードラム６，６で
掘削するので、大口径の矩形断面のトンネルを掘削する
ことができるとともに、シールド掘進機の姿勢制御や方
向制御を容易に行うことができるものである。
【００２６】また、図示例ではスイングアーム４は前述
したように水平方向にも揺動可能になしてあり、この水
平方向の揺動は後室Ｂ内で基端がスキンプレート１など
の適宜固定部に枢支されるとともにロッド先端をギヤケ
ーシング４ｅ等のスイングアーム４の後端部に枢支され
た両水平シリンダー１０，１０の進退によって行うよう
ことができる。したがって、矢印Ｙ２で示す水平方向の
オーバーカットも可能であり、また掘進方向の修正を行
うこともできる。
したように水平方向にも揺動可能になしてあり、この水
平方向の揺動は後室Ｂ内で基端がスキンプレート１など
の適宜固定部に枢支されるとともにロッド先端をギヤケ
ーシング４ｅ等のスイングアーム４の後端部に枢支され
た両水平シリンダー１０，１０の進退によって行うよう
ことができる。したがって、矢印Ｙ２で示す水平方向の
オーバーカットも可能であり、また掘進方向の修正を行
うこともできる。
【００２７】さらに、上記実施例ではスイングアーム４
，４を支持する球面軸受８Ｂを隔壁２の中央部に設けた
が、中央からずれた位置たとえば中央から少し上方にず
れた位置であってもよい。さらにまた、スイングアーム
を水平方向に揺動させる形式でも差し支えない。
，４を支持する球面軸受８Ｂを隔壁２の中央部に設けた
が、中央からずれた位置たとえば中央から少し上方にず
れた位置であってもよい。さらにまた、スイングアーム
を水平方向に揺動させる形式でも差し支えない。
【００２８】図４は超大口径矩形断面のトンネル掘削用
シールド掘進機で、先の実施例に示したシールド掘進機
を上下に２個組み合わせ、さらにこれを左右に２組配置
して合計４台を一体化したシールド掘進機で、同一部材
には同一符号で示して説明を省略する。このように構成
することで、超大口径の矩形断面のトンネル掘削も可能
となる。
シールド掘進機で、先の実施例に示したシールド掘進機
を上下に２個組み合わせ、さらにこれを左右に２組配置
して合計４台を一体化したシールド掘進機で、同一部材
には同一符号で示して説明を省略する。このように構成
することで、超大口径の矩形断面のトンネル掘削も可能
となる。
【００２９】図５および図６は開放形の矩形断面シール
ド掘進機の一実施例を示し、上記実施例と同一の部材に
は同一の符号を付し説明は省略する。横倒し断面矩形筒
状のスキンプレート１の前端から所定距離後方の両側壁
および此れに対応して立設された支柱体７０には、アー
ム支持体７１がそれぞれ突設され、これらアーム支持体
７１にスイングアーム４の後端側が水平軸７３を介して
矢印Ｙ１で示す垂直方向に回動自在に支持され、かつ球
面軸受７４を介して矢印Ｙ２で示す水平方向に回動自在
に支持されている。そして、スイングアーム４の後部下
方で掘削土案内凹溝部１ｂ後端には、掘削土を後方に搬
送排出するベルト式排土用コンベヤ装置７２が設けられ
ている。
ド掘進機の一実施例を示し、上記実施例と同一の部材に
は同一の符号を付し説明は省略する。横倒し断面矩形筒
状のスキンプレート１の前端から所定距離後方の両側壁
および此れに対応して立設された支柱体７０には、アー
ム支持体７１がそれぞれ突設され、これらアーム支持体
７１にスイングアーム４の後端側が水平軸７３を介して
矢印Ｙ１で示す垂直方向に回動自在に支持され、かつ球
面軸受７４を介して矢印Ｙ２で示す水平方向に回動自在
に支持されている。そして、スイングアーム４の後部下
方で掘削土案内凹溝部１ｂ後端には、掘削土を後方に搬
送排出するベルト式排土用コンベヤ装置７２が設けられ
ている。
【００３０】上記構成によれば、駆動モーター５により
カッタードラム６をそれぞれ回転させるとともに、各揺
動駆動シリンダー７を作動させることにより、スキンプ
レート１前方の地盤をスキンプレート１上面側から下面
側あるいはその逆方向にカッタードラム６をそれぞれ移
動して掘削し、スキンプレート１の断面に対応する矩形
状に極めて効率よく掘削することができる。そして両カ
ッタードラム６により掘削された掘削土砂は、排土用コ
ンベヤ装置７２により、後方に排出される。
カッタードラム６をそれぞれ回転させるとともに、各揺
動駆動シリンダー７を作動させることにより、スキンプ
レート１前方の地盤をスキンプレート１上面側から下面
側あるいはその逆方向にカッタードラム６をそれぞれ移
動して掘削し、スキンプレート１の断面に対応する矩形
状に極めて効率よく掘削することができる。そして両カ
ッタードラム６により掘削された掘削土砂は、排土用コ
ンベヤ装置７２により、後方に排出される。
【００３１】
【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の第１構成の
圧力保持形および開放形シールド掘進機によれば、複数
のカッタードラム６をそれぞれ別々に揺動しながら掘進
するため、掘削するトンネルの口径に比べてカッタード
ラム６を小径にすることができ、それだけスキンプレー
ト１よりの突出量が低減されるので、切羽への悪影響が
低減できるとともに、シールド掘進機の姿勢制御および
方向制御が容易に行うことができ、大口径矩形断面のト
ンネルを容易に掘削することができる。また、機械的構
成は簡易であるばかりか小径となしたことで、強度を低
く設定でき、伝動機構等を小さく設定でき、排土効率に
なんら支障となることのない圧力保持形および開放形の
矩形断面シールド掘進機を提供することができるもので
ある。更に本発明では、先端部にそれぞれカッタードラ
ム６Ａ，６Ｂを有する複数のスイングアーム４を別々に
揺動させて掘削するため、大口径の矩形断面のトンネル
も掘削可能となり、またシールド掘進機の姿勢制御およ
び方向制御を容易に行うことができる。
圧力保持形および開放形シールド掘進機によれば、複数
のカッタードラム６をそれぞれ別々に揺動しながら掘進
するため、掘削するトンネルの口径に比べてカッタード
ラム６を小径にすることができ、それだけスキンプレー
ト１よりの突出量が低減されるので、切羽への悪影響が
低減できるとともに、シールド掘進機の姿勢制御および
方向制御が容易に行うことができ、大口径矩形断面のト
ンネルを容易に掘削することができる。また、機械的構
成は簡易であるばかりか小径となしたことで、強度を低
く設定でき、伝動機構等を小さく設定でき、排土効率に
なんら支障となることのない圧力保持形および開放形の
矩形断面シールド掘進機を提供することができるもので
ある。更に本発明では、先端部にそれぞれカッタードラ
ム６Ａ，６Ｂを有する複数のスイングアーム４を別々に
揺動させて掘削するため、大口径の矩形断面のトンネル
も掘削可能となり、またシールド掘進機の姿勢制御およ
び方向制御を容易に行うことができる。
【００３２】また、本発明の第１の構成では、前述した
ように排土効率に優れるため、さらにはスイングアーム
４の揺動によって掘削土の攪拌効果が期待できるため、
土圧系シールドには正に好適な矩形断面シールド掘進機
を提供することができるものである。
ように排土効率に優れるため、さらにはスイングアーム
４の揺動によって掘削土の攪拌効果が期待できるため、
土圧系シールドには正に好適な矩形断面シールド掘進機
を提供することができるものである。
【図１】本発明に係る圧力保持形矩形断面シールド掘進
機の一実施例を示す縦断面図である。
機の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】同シールド掘進機の平面断面図である。
【図３】同シールド掘進機の正面図である。
【図４】他の実施例の超大口径矩形断面シールド掘進機
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図５】さらに他の実施例の開放形矩形断面シールド掘
進機を示す縦断面図である。
進機を示す縦断面図である。
【図６】同シールド掘進機の平面断面図である。
１ スキンプレート
２ 隔壁
３ 掘削土排出口
４ スイングアーム
５ 駆動モーター
６ カッタードラム
７ 揺動駆動シリンダー
８Ａ 水平軸
８Ｂ 球面軸受
１０ 水平揺動シリンダー
１１ 駆動軸
６２ カッターディスク
７０ 支柱体
７１ アーム支持体
７２ 排土用コンベヤ装置
７３ 水平軸
７４ 球面軸受
Ｆ 前室
Ｂ 後室
Claims (2)
- 【請求項１】 横倒し断面矩形筒状のスキンプレート
（１）に、このスキンプレート（１）内を前室（Ｆ）と
後室（Ｂ）とに仕切る隔壁（２）を設け、上記隔壁（２
）に少なくとも１個の掘削土排出口（３）を設けると共
に、この隔壁（２）を貫通してスキンプレート（１）の
面と平行な面内で揺動自在なスイングアーム（４）を所
定間隔をあけて複数本枢着し、上記スイングアーム（４
）の前端に、駆動モーター（５）によって回転されるカ
ッタードラム（６）をそれぞれ配設し、後室（Ｂ）に、
スイングアーム（４）をそれぞれ揺動する揺動駆動シリ
ンダー（７）を設けてなる矩形断面シールド掘進機。 - 【請求項２】 横倒し断面矩形筒状のスキンプレート
（１）内に設けられた支持体（７１）に、上記スキンプ
レート（１）の面と平行な面内で揺動自在なスイングア
ーム（４）を所定間隔をあけて複数本枢着し、上記スイ
ングアーム（４）の前端に、駆動モーター（５）によっ
て回転されるカッタードラム（６）をそれぞれ配設し、
上記スイングアーム（４）を揺動する揺動駆動シリンダ
ー（７）を設け、スイングアーム（４）の後部下方に掘
削土を排出する排土用コンベヤ装置（７２）を設けてな
る矩形断面シールド掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3882991A JPH04277294A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 開放形矩形断面シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3882991A JPH04277294A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 開放形矩形断面シールド掘進機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277294A true JPH04277294A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=12536123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3882991A Pending JPH04277294A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 開放形矩形断面シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013234504A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | 既設トンネルの拡幅装置及び拡幅工法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119096B2 (ja) * | 1980-12-15 | 1986-05-15 | Shuho Yoshimura | |
| JPH01239294A (ja) * | 1987-08-29 | 1989-09-25 | Nippon Keemoo Koji Kk | 長方形桁埋設用の刃口体 |
| JPH01315592A (ja) * | 1989-04-18 | 1989-12-20 | Doboku Kenkyu Center | 自由断面シールド機 |
| JPH0243494A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Toda Constr Co Ltd | トンネルの構築工法及びそれに用いるシールド掘進機 |
| JPH0266295A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Toda Constr Co Ltd | シールド掘進機 |
| JPH04131494A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 矩形シールド掘進機 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3882991A patent/JPH04277294A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119096B2 (ja) * | 1980-12-15 | 1986-05-15 | Shuho Yoshimura | |
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| JPH0266295A (ja) * | 1988-08-31 | 1990-03-06 | Toda Constr Co Ltd | シールド掘進機 |
| JPH01315592A (ja) * | 1989-04-18 | 1989-12-20 | Doboku Kenkyu Center | 自由断面シールド機 |
| JPH04131494A (ja) * | 1990-09-21 | 1992-05-06 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 矩形シールド掘進機 |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP2013234504A (ja) * | 2012-05-10 | 2013-11-21 | Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd | 既設トンネルの拡幅装置及び拡幅工法 |
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