JPH047496A

JPH047496A - シールド機

Info

Publication number: JPH047496A
Application number: JP10923890A
Authority: JP
Inventors: Makoto Terajima; 良寺嶋
Original assignee: Daiho Construction Co Ltd
Current assignee: Daiho Construction Co Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPH0681880B2

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）本発明はローリングを容易に修正できる地中に横抗を構
築するために用いられるシールド機に関する。

（従来の技術）シールド機には、第５図に示すように、その前部に地山
掘削用の正逆回転可能な回転カッター４゛が設けられて
いる。

しかして、この回転カッター４゛によって地山を掘削す
る円形断面の密閉型のシールド機１゛は、掘削持の反力
によりシールド機１゛全体がカッター回転方向と逆方向
に回転するローリングという現象を起こし易い傾向があ
る。特に回転カッター４°が突然の巨礫等の障害物に当
たった場合には瞬時にしてローリングしてしまうことも
多々ある。

そして、ローリングが生ずると土砂の取込口２ａｔはシ
ールド機１′の隔壁２”に一体的に設けられているため
、取り込み位置が変わってしまい土砂の流れがスムーズ
にならず、特に地山に礫を含む場合には隔壁２゛の下部
に堆積し易くなる。

また、シールド機１゛内部においては排土口が正常な位
置からずれるため、シールド機１゛の後方の掘削土砂運
搬設備、例えばズリトロ、土砂圧送ポンプ等との取り合
いに不都合が生じ施工性が低下してしまう。

このため、掘削中あるいは掘削１リング毎に回転カッタ
ー４゛の回転方向を変えながら掘削するのが通常である
。

このローリングを修正可能なシールド機の先行技術とし
て、特許第１０６９９５０号に示されるように、隔壁お
よび隔壁に一体的に設けられた設備全体をローリングと
反対方向に回転修正させる機構を有するシールド機があ
る。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このシールド機においては、本来、回転
させる必要のない、例えば回転カッターの駆動部も含め
て回転させる場合があるため、ローリング修正のための
回転部分が過大となるばかりか、過重量のために駆動出
力も過大になり非常に不経済であるという課題があった
。

本発明は上、記の課題に鑑み考案されたもので、その目
的とするところは、ローリング修正のための回転部分を
必要最小限にとどめ、かつ、駆動出力も必要最小限にし
た、より経済的で施工性の高いシールド機を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、シールド筒の前方に隔壁が設けられ、その前
方の切羽室に回転自由な回転カッターが設けられたシー
ルド機において、前記隔壁は前記シールド筒と一体的に
固設された第１の隔壁と、この第１の隔壁の後部に設け
られ、シールド中心軸廻りにシールド機本体と固定・回
転自在な第２の隔壁とにてなり、かつ回転自在な第２の
隔壁には排土装置の前部を接続した構成とすることによ
り、上記目的を達成している。

（作　用）本発明は上記のように構成し、ローリングによって支障
をきたさない装置、すなわち回転カッターの駆動部等は
シールド筒と一体の固定側、例えば第１の隔壁に設置し
、支障をきたす例えばスクリューコンベア等の設備は回
転可能な第２の隔壁に設置することでローリングに対処
し、第２の隔壁を回転させることでローリングを修正で
きるようにしている。

（実施例）第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すもので、
先ず第１図においてｌは本発明のシールド機、１ａはそ
のシールド筒で、前方には第１、第２の隔壁２、３がそ
れぞれ前後の位置関係で設けられ、隔壁２とシールド筒
１ａのフードとによって切羽室Ａが区画形成され、かつ
この切羽室Ａの前方には地山を掘削するための正逆回転
自在な回転カッター４が設けられている。なお、第２の
隔壁３にはスクリューコンベアの如き排土装置６の前部
が接続されている。

第２図および第３図（ａ）　、（ｂ）はそれぞれ第１、
第２の隔壁２．３を示すもので、このう・ち第２図は第
１の隔壁２を切羽側から見た正面図、第３図（ａ）は第
１の隔壁２の後部に設けられた第２の隔壁３の側断面図
、（ｂ）は機内側から見た正面図である。

しかして、第１の隔壁２は前部に設けられ、外周はシー
ルド筒１ａの内周に固設され一体化されている。また、
第１の隔壁２の外周部であって図示の状態においてほぼ
下半部にはほぼ弧状の開口部２ａが形成されている。そ
して、この開口部２ａ内に第２の隔壁３に設けられた排
土装置６の土砂取込口３ａが臨設されている。

第２の隔壁３は第１の隔壁２より小径をなし、はぼリン
グ状を呈し、かつ第１の隔壁２に対し固定・回転自在に
構成されている。この固定・回転手段としては、例えば
油圧ジヤツキ等で作動するロックピン等（図示せず）を
第１、第２の隔壁２．３に形成した孔に着脱自在とし、
掘進中には孔内にロックピンを嵌入して固定状態とし、
ローリング修正時には引き抜くことで回転可能状態とす
ることができるようになっている。

すなわち、第２の隔壁３はロックピン解除時には回転自
在となっており、第２の隔壁３の後面の図示の状態にお
けるほぼ上半部の外周部にはリングギヤ８が設けられ、
このリングギヤ８にはシールド機１のローリング修正モ
ータｌＯのピニオン９が噛合され、ローリング修正装置
が構成されている。また、第２の隔壁３にはシールド機
１のローリングに支障のある、例えば排土装置６の如き
装置が設けられ、この排土装置６は第３図の図示の状態
において第２の隔壁３の下方中央部に設けられ、土砂取
込口３ａが下方中央部に位置されている。

一方、回転カッター４は、再び第１図に示すように、セ
ンターシャフト１１と、このセンターシャフト１１の前
部に放射状に設けられたカッタースポーク４ａとを備え
、かつセンターシャツ目１の前部にはフィッシュテール
状の中央掘削刃１２が設けられ、かつ後部は、軸受１３
を介し第１の隔壁２を貫通して機内側に延び、第１の隔
壁２の後面はぼ中央部には歯車機構１４が設けられ、こ
の歯車機構１４と連結され、また、この歯車機構１４は
カッター駆動モータ５の出力軸に設けられたピニオンと
噛合されている。

また、カッタースポーク４ａの前部には適数の掘削刃４
ｂが設けられているとともに、後部には後方に延びる練
り混ぜ翼４ｃが設けられ、カッター駆動モータ５を駆動
することにより、回転カッター４が回動し、地山を掘削
するように構成されている。

その他、７は推進用のシールドジヤツキで、後端は反力
受け１５と当接され、かっ前端はシールド筒ｌａ側に当
接され、このシールドジヤツキ７を伸長することにより
シールド機１が前進する。また、１６は必要に応じ設け
られたＣＭＣ，ベントナイト溶液、その他適宜の材料か
らなる作泥土材注入管、１７はスイベルジヨイントであ
り、センターシャツ目１を中空状とし、かつセンターシ
ャフト１１の前端部に作泥土材噴出孔１１ａを形成し、
地山や切羽室Ａ内等に必要に応じ作泥土材を注入可能と
している。

次に、本発明の詳細な説明する。地山の掘削にあたって
は前述のようにカッター駆動モータ５を駆動して回転カ
ッター４を回動させ、かつ必要に応じ作泥土材を地山に
注入する。回転カッター４によって、掘削された掘削土
砂は切羽室Ａ内に取込まれ、かつ練り混ぜ翼４ｃによっ
て掘削土砂は練り混ぜられ泥土と化し、切羽室Ａ内に充
満され、シールドジヤツキ７を伸長させてこの泥土に所
定の圧力を与え、この泥土圧により切羽を押さえてその
崩壊を防止しつつ、掘進量に応じ掘削土砂を排土装置６
によって排出し掘進を行うものである。

しかして、掘削中においてローリングが生じた時は第１
の隔壁２と第２の隔壁３とを一体化するロックピンを解
除し、シールド筒ｌａ内で回転自在な状態にしてローリ
ング修正モータ１０を駆動する。

ローリング修正モータ１０の回転力はピニオン９、リン
グギア８を介して第２の隔壁３に伝達されスクリューコ
ンベア等の如きローリングによって支障をきたす排土装
置６と一体的に逆方向に回転される。この回転範囲は第
１の隔壁２に設けた開口部２ｂの範囲内で任意であり、
例えば排土装置６の掘削土砂取込口３ａが正常位置、す
なわち第１の隔壁２の下部中央に戻るように回転修正す
る。ローリングの修正が終了したら再び第２の隔壁３を
ロックピン等で第１の隔壁２に固定し掘進を再開すれば
よい。

（実施例２）第４図は本発明を多連形のシールド機に適用した場合で
、最近、効率良く所望の坑を掘削する手段として、この
種の多連形（図示例では２連形）のシールド機が開発さ
れており、各単位断面のシールド筒ｌａ内の機構はそれ
ぞれ第１図ないし第３図に示したように構成されている
。

しかして、例えば（ａ）−１から（ａ）−３のように横
２連形から縦２連形へと変化する路線の場合、シールド
機１を強制的にローリングさせていくことになるが、こ
の場合ローリング修正装置により排土装置の位置を波線
で示すようにローリングと逆方向に回転移動させ各々の
単円において第１の隔壁２の下部中央に移動させてゆけ
ば排土装置６を適正位置に保って掘進を行うことができ
る。

（ｂ）−１から（ｂ）　−３は上記と逆に、縦２連形か
ら横２連形へと変化させる場合の例である。

尚、本実施例においては排土装置をスクリューコンベア
として説明しているが、泥水式シールド等で使用されて
いる流体輸送方式の送泥管、排泥管等その他の排土装置
も含まれることは言うまでもない。

また、本発明はシールド工法で使用されるシールド機は
もちろんのこと推進工法で使用される推進機にも適用さ
れる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、シールド筒の前方に隔壁
が設けられ、その前方の切羽室に回転自由な回転カッタ
ーが設けられたシールド機において、前記隔壁は前記シ
ールド筒と一体的に固設された第１の隔壁と、この第１
の隔壁の後部に設けられ、シールド中心軸廻りにシール
ド機本体と固定・回転自在な第２の隔壁とにてなり、前
記第１の隔壁側またはシールド筒側には前記回転カッタ
ー駆動装置が設けられ、かつ回転自在な第２の隔壁には
排土装置の前部を接続した構成とし、ローリング修正の
ための回転部分を必要最小限にすることができるので、
シールド機の製作コストを安価にし、かつ駆動出力も小
さくできるため、非常に経済的であり、常に排土装置を
適正位置に保つことができ、掘削土砂のスムーズな流れ
を維持し、礫等も通常通りに取込み排土できる等施工性
を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシールド機の一実施例の側断面、
第２図は同上のシールド機の第１の隔壁を切羽側から見
た正面図、第３図（ａ）は第２の隔壁の側断面図、（ｂ
）は機内側から第２の隔壁を見た正面図、第４図（ａ）
−１ないしくａ）３および（ｂ）−１ないしくｂ）−３
は本発明を多連形のシールド機に適用した場合の他の実
施例の動作説明図、第５図は従来例を示す。１・・・シールドｅｌ　　　ｌａ・・・シールド筒２・
・・第１の隔壁　　３・・・第２の隔壁３ａ・・・土砂
取込口　　４・・・回転カッター５・・・カッター駆動
モータ６・・・排土装置　　　７・・・シールドジヤツキ８・
・・リングギヤ　　９・・・ピニオン１０・・・隔壁回
転モータ

Claims

【特許請求の範囲】

シールド筒の前方に隔壁が設けられ、その前方の切羽室
に回転自由な回転カッターが設けられたシールド機にお
いて、前記隔壁は前記シールド筒と一体的に固設された
第１の隔壁と、この第１の隔壁の後部に設けられ、シー
ルド中心軸廻りにシールド機本体と固定・回転自在な第
２の隔壁とにてなり、かつ回転自在な第２の隔壁には排
土装置の前部が接続されたことを特徴とするシールド機
。