JPH0455593A - 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） この発明はテレスコピンク機構を採用し、かつ急曲線に
沿った施工が可能なアーティキュレート式シールド掘進
機に関する。

（従来の技術） 従来トンネルを掘削するシールド掘進機には第６図また
は第７図に示すようにシールド本体ａが前部シールドｂ
と後部シールドＣより構成されていて、これら前後シー
ルドｂ、ｃが嵌合部ｄにより伸縮自在に嵌合されたもの
がある。

上記構造のシールド掘進機では、後部シールドＣに設け
たグリッパｅにより後部シールドＣを固定した状態でス
ラストジヤツキｆにより前部シールドｂを推進させて掘
進し、セグメントの長さ分だけ掘進したら、前部シール
ドｂをグリッパｇにより固定した状態でス・ラストジヤ
ツキｆを短縮して後部シールドＣを前進させ、以下上記
動作を繰返すことによりトンネルを掘削するようになっ
ている。

また上記シールド掘進機で曲線施工を行う場合は、嵌合
部ｄのクリアランスを利用して前後シールドｂ、ｃの間
を屈折しながら上記動作を繰返すことにより曲線に沿っ
てトンネルを掘削するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のシールド掘進機では、前部シールドｂを１セ
グメント長さ分だけ掘進したら後部シールドＣを前進さ
せる動作を繰返すことがら。

１回の掘進で１セグメント組立てる場合嵌合部ｄの長さ
は１セグメント長さ分だけ必要となり。

このため嵌合部ｄのクリアランスを利用して前後シール
ドｂ、ｃの間を屈折させようとすると嵌合部ｄに大きな
りリアランスが必要となる。

しかし嵌合部ｄのクリアランスを余り大きくするとシー
ルが困難となるため、従来のテレスコピンク機構を採用
したシールド掘進機では大きな中折れ角が得られず、そ
の結果急曲線施工ができないなどの不具合があった。

この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもので
、急曲線施工が可能なテレスコピンク機構を採用したア
ーティキュレート式シールド掘進機を提供しようとする
ものである。

（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
目的を達成するために、シールド本体を前部シールドと
後部シールドに分割し、かつこれら前後シールドの間を
互に摺動する外筒と内筒よりなる嵌合部を介して伸縮自
在に連結すると共に、上記前部シールドと後部シールド
の間にスラストジヤツキを設けたシールド掘進機におい
て、上記前部シールドと嵌合部の間及び嵌合部と後部シ
ールドの間の少なくとも一方に前部シールドと後部シー
ルドの間を屈折させるアーティキュレート機構を設けた
ものである。

これによって前部シールドと後部シールドの間を嵌合部
により伸長させて掘進すると同時に。

アーティキュレート機構により前部シールドと後部シー
ルドの間が屈折できるため、急曲線に沿ったトン享ルの
曲線施工も容易に行えるようになる。

（実施例） この発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照して詳
述する。

第１図において１はシールド本体で、前部シールド１ａ
と後部シールド１ｂに分割されており、これら前後シー
ルド１ａ、ＩｂＯ間は嵌合部１ｃを介して連結されてい
ると共に、嵌合部１ｃの前後に前後シールド１ａ、１ｂ
Ｏ間を屈曲自在とするアーティキュレート機構２が設け
られている。

上記嵌合部ＩＣは外筒１ｄと、該外筒１ｄ内に摺動自在
に設けられた内筒１ｅよりなり外筒ｌｄの後端に内筒１
ｅの外周面に圧接して外筒１ｄと内筒１ｅの間に土砂や
地下水などが浸入するのを阻止するシール３が設けられ
ていると共に、外筒１ｄの前端は前側のアーティキュレ
ート機構２を介して前部シールド１ａの後端にそして内
筒１ｅの後端は後側のアーティキュレート機構２を介し
て後部シールド１ｂの前端にそれぞれ接続されている。

またシールド本体１内には前後端が前部シールド１ａ及
び後部シールド１ｂにそれぞれ枢着された複数本のスラ
ストジヤツキ４が設けられていて、これらスラストジヤ
ツキ４により前後シールド１ａ、１ｂＯ間が伸縮される
ようになっていると共に１前後シールド１ａ、１ｂには
外周面より出没して、トンネル内壁に前部シールド１ａ
及び後部シールド１ｂを交互に固定するグリッパ１ｆ、
１ｇが設けられている。

一方上記アーティキュレート機構２は第２図及び第３図
に示すように、前部シールド１ａの後端に設けられた摺
動部材２ａと、該摺動部材２ａを前後方向より挟入する
一対の嵌合部材２ｂ、２ｃよりなる。

上記摺動部材２ａは円板により形成されていて、シール
ド本体１の中心線上に設けられた中心点０を中心とする
球面の一部と同曲率の球面となるように湾曲されている
と共に、中心部に上記嵌合部材２ｂ、２ｃの内径よりや
や小径な円孔２ｄが開口されている。

そしてこの円孔２ｄの内周部に前部シールド１ａの後端
及び嵌合部１ｃの内筒１ｅ後端により突設された筒状部
１ｃが接続されていて、この筒状部１ｃを介して上記摺
動部材２ａが前部シールド１ａ側及び内筒１ｅに取付け
られていると共に、上記摺動部材２ａの外周面には環状
溝２ｅが形成されていて、これら環状溝２ｅ内にシール
リング６が収容されている。

また上記摺動部材２ａを前後方向より挟入する嵌合部材
２ｂ、２ｃはそれぞれ環状をなしていて、後側の嵌合部
材２ｃが嵌合部１ｃの外筒１ｄ前部及び後部シールド１
ｂの前端にそれぞれ固着されており、これら嵌合部材２
ｃの前面に固着具７により前側の嵌合部材２ｂが取付け
られている。

そしてこれら嵌合部材２ｂ、２ｃの合せ面に上記摺動部
材２ａが嵌合する嵌合溝２ｆが形成されている。

上記嵌合溝２ｒは摺動部材２ａと同様に中心点Ｏを中心
とする球面の一部と同曲率に湾曲されていて３摺動部材
２ａ１の内外周面が嵌合溝２ｆの内面に摺動されるよう
になっていると共に上記嵌合溝２ｆは後部シールド１ｂ
に対して前部シールド１ａが大きな中折れ角で屈折して
も摺動部材２ａ先端が干渉しない長さに予め形成されて
いる。

そして摺動部材２ａの外周面に設けられたシールリング
６が嵌合溝２ｆの前側内面に圧接されて土砂や水などが
シールド本体１内に浸入するのを阻止するようになって
いる。

次に作用を説明すると、シールド本体１により直線施工
する場合は、前部シールド１ａと後部シールド１ｂが第
１図の実施例に示すように直線状となるように保持した
状態でグリッパ１ｇにより後部シールド１ｂをトンネル
内壁に固定し、この状態で各スラストジヤツキ４を同量
伸長して前部シールド１ａを推進させ、前部シールド１
ａの前面に設けられたカンタヘッドｌｈにより切羽を掘
削する。

カンタヘッド１ｈが掘削した土砂はシールド本体１内へ
取込まれた後１図示しない排土装置により後方へ搬出さ
れると共に、前部シールド１ａが１セグメント分の長さ
掘進したら、前部シールド１ａに設けたグリッパ１ｆで
前部シールド１ａを固定し、後部シールド１ｂのグリッ
パ１ｇを解放する。

そしてこの状態でスラストジヤツキ４を短縮して後部シ
ールド１ｂを前進させると共に、以下上記動作を繰返す
ことによりトンネルの直線掘削を行うものである。

一方急曲線に沿って曲線施工する場合は後部シールド１
ｂをグリッパ１ｇにより固定した状態でスラストジヤツ
キ４により前部シールド１ａを推進させる際、急曲線の
内側に位置するスラストジヤツキ４は小さく、そして外
側に位置するスラストジヤツキ４は大きく伸長する。

これによって前部シールド１ａが推進されると同時に内
側のスラストジヤツキ４と外側のスラストジヤツキの伸
縮量の差に応じて嵌合部１ｃの前後に設けられたアーテ
ィキュレート機構２が、第４図に示すように摺動部材２
ａの球面の中心点０を中心に屈折されるため、急曲線に
沿った掘進が可能となる。

また前部シールド１ａの前部に設けられたカンタヘッド
１ｈが回転しながら切羽を掘削する際前部シールド１ａ
に作用する掘削トルク反力は、スラストジヤツキ４を介
して後部シールド１ｂへ伝達されるが、予めスラストジ
ヤツキ４を第５図に示すように前部シールド１ａと後部
シールド１ｂの間にハの字形に配置することにより前部
シールド１ａが掘削トルク反力によりローリングするの
を防止することができる。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように前部シールドと後部シー
ルドの間を伸縮動する嵌合部の前後にアーティキュレー
ト機構を設けたことがら。

前部シールドと後部シールドの間を大きな中折れ角で屈
折することができるようになる。

これによって従来困難であったテレスコピック構造を採
用したシールド掘進機による急曲線施工が可能になると
共に３嵌合部の内筒と外筒の間に大きなりリアランスを
設ける必要がないため、内外筒間のシールも容易かつ確
実に行えるようになる。

また前後シールドの間を伸縮するスラストジヤツキによ
り前後シールドの間を屈折することができることから、
従来のアーティキュレート式シールド掘進機で使用して
いたアーティキエレートジャフキが不用となり、アーテ
ィキュレート機構の簡素化も図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すシールド掘進機の断
面図、第２図はアーティキュレート機構の拡大断面図、
第３図は同分解斜視図、第４図は作用説明図、第５図は
スラストジャフキの配置図、第６図及び第７図は従来の
シールド掘進機を示す説明図である。 １・・・シールド本体、　　　　１ａ・・・前部シール
ド１ｂ・・・後部シールド、　　　１ｃ・・・嵌合部１
ｄ・・・外筒、　　　　　　　ｌｅ・・・内筒２・・・
アーティキュレート機構。 ２ａ・・・摺動部材。 ２ｂ、２ｃ・・・嵌合部材２ ２ｆ・・・嵌合溝。 ４・・・スラストジャフキ・ 特許出１人 代　　理　　人 株式会社　小松製作所 （弁理士）松　澤　　統 （ほか１名） 第１ｍ 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド本体１を前部シールド１ａと後部シール
   ド１ｂに分割し、かつこれら前後シールド１ａ、１ｂの
   間を互に摺動する外筒１ｄと内筒１ｅよりなる嵌合部１
   ｃを介して伸縮自在に連結すると共に、上記前部シール
   ド１ａと後部シールド１ｂの間にスラストジャッキ４を
   設けたシールド掘進機において、上記前部シールド１ａ
   と嵌合部１ｃの間及び嵌合部１ｃと後部シールド１ｂの
   間の少なくとも一方に、前部シールド１ａと後部シール
   ド１ｂを屈折させるアーティキュレート機構２を設けて
   なるシールド掘進機。
2. （２）上記アーティキュレート機構２を環状の板体を球
   面状に湾曲させることにより形成した摺動部材２ａと、
   この摺動部材２ａが摺動自在に嵌合する球面状の嵌合溝
   ２ｆを有する嵌合部材２ｂ、２ｃにより構成してなる請
   求項（１）記載のシールド掘進機。