JPH0476192A - 重合円シールドのローリング工法とローリング装置 - 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〕 本発明は重合円型カッタを具えたシールド掘削機の姿勢
制御に関するものである。

〔従来の技術〕

最近、マルチシールドと称して、重合円のシールド工法
が開発され、さらに縦断面から横断面に変更できる工法
が新聞発表等されている。本工法は、第９図乃至第１１
図に示す如く、左右の断面の場合（第９図）、その中心
部に強力なスライド面３１を持ち、かつ夫々の中折装置
を利用し、例えば右側を下方斜めにし、左側を上方斜め
にしく第１０図）、それでもって掘進すると、シールド
本体３０゜３２の側面３０ａ、　３２ａのそり効果を利
用してマシンがローリングし、横（第９図）から縦（第
１１図）に断面が変わるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術には次のような問題点がある。

左右のシールド本体３０．３２を夫々上向き、下向■ きに傾斜させ、シールドジ中ツキの推力数千トンをまと
もに受けてローリングさせる為に、左右のシールド本体
３０．３２の継ぎ目となるスライド面３１は、非常に強
力な構造にする必要があり、又、そこに土砂等がかみこ
み復旧できなくなる可能性もある。

又、左右の断面が同一の場合は工法的にも安定すると考
えられるが、不均一の場合のソリ効果による左右←上下
の強制ローリングは、その回転中心が定まらず、非常に
難かしい工事となることが想定される。

一般にシールドマシンは水平から下向きへの傾斜は、重
力を利用して容易であるが、０−５を中心としＯ−４→
Ｏ−４′→０−０４’のように上向きに変更する場合は
、非常に強力な上向きへのモーメント荷重が必要とされ
るが、前述の方法は、それと同時にローリングも合わせ
て同時に施工しようとしている為、難しい工法であり、
かつマシン装置にも無理な外力が加わるものと考えられ
る。

又、強制ローリングさせる為の方法として、先に実用新
案登録出願を行ったシールド掘削機の姿勢制御装置ｉ！
（実願平０１−１４７６５２号）は、制御板が破損して
も不明であり、また制御板の出し代と制御板の角度等の
制御が難かしい。更に、作用荷重がいくら作用している
のかつかめない為に、その使用方法も無理して制御板を
こわしたり、又、安全を見すぎて作用が出なかったりす
る場合が多い為に、密閉式での使用ひん度は少いのが現
状である。

〔課題を解決するための手段〕

横双設トンネルー縦双設トンネルに途中ローリングさせ
る場合、重合円シールドの片方のカッタ装置の中心をロ
ーリング中心とし、他方のカッタ装置を下方に移動させ
て、ローリングを行う。下向き移動は上向き移動より容
易であり、安定したローリングが施工できるものと考え
られ、かつマシンとしては実願平０１−１４７６５２号
によるシールド掘削機の姿勢制御装置を双設シールド本
体に数個取付け、従来のコピーカッタの余掘りと併用す
れば、マシンの大重量と土庄を利用してローリングさせ
ることが出来る。又、その後、マシン全体を上向きにし
、上下の位置に戻すことも、上下のみの位置変更である
為、従来の技術で可能である。

また、制御板の受ける応力を検知するため、制御板内に
歪ゲージを組込む。

〔作用〕

ローリング中心を他方を下向きに変更させてローリング
することにより、重力を利用して、無駄な力を入れるこ
となく、ローリングできる。

姿勢制御装置の制御板に歪ゲージを組込むことにより、
その許容できる荷重が判明する為、制御板の出し代、角
度等を最適状態に設定でき、より有効に姿勢制御を行う
ことができる。

カッタ装置に設けたコピーカッタにより、カッタ装置の
移動方向（公転方向）への余掘りを行ない、シールド掘
削機本体に取付けた制御板により、シールド掘削機本体
の進行方向の軸線回りの回転を制御して、縦長トンネル
と横長トンネルの変換（ローリング）を行う。

〔実施例〕

第１図乃至第８図において、１がシールド掘削機本体、
２が断面長方形または正方形の制御板、３が同制御板２
を出し入れするためのジヤツキ、４がガイド部材（回転
体）で、同ガイド部材４がシールド掘削機本体１に回転
可能に支持されている。また、ガイド部材４に制御板ガ
イド孔が穿設され、同制御板ガイド孔の内周面に環状溝
に設けられて、同環状溝に上記制御板２との間をシール
するシール材５が嵌挿されている。また上記ガイド部材
４の外周部に環状溝に設けられ、同環状溝にシールド掘
削機本体１との間をシールするシール材６が嵌挿されて
、これらのシール材５．６により、土や水のシールド掘
削機本体１内への侵入を防止するようになっている。ま
た７が上記シールド掘削機本体１にボルトを介して固定
した支持部材、１０が上記ガイド部材４にボルトを介し
て固定した筒状歯車部で、同筒状歯車部１０に上記ジヤ
ツキ３が取付けられている。また８が上記筒状歯車部１
０に噛合したラック、９ａ、　９ｂが同ラック８の両端
部に設けたピストン、１１が同ピストン９ａ、　９ｂ及
び上記ラック８を内蔵したシリンダで、同シリンダ１１
が上記支持部材７に取付けられている。またＡ、Ｂが同
シリンダ１１の両端部内に形成した圧力室である。

シリンダ１１の圧力室Ａ、Ｂの一方に圧力油を供給し、
その他方から排出して、ラック８を移動させて制御板２
の角度をつける。又、前もって歪ゲージ１２の検出値の
許容値を設定しておき、その許容できると思われる値よ
り少し少な目の値を推定して、ジヤツキ３を伸ばして制
御板２を突き出しておく。シールドジヤツキ２３を伸ば
し、シールド本体ｌを前進させることにより制御板２に
荷重が作用する。そこで制御板２を許容値まで伸ばして
、有効な荷重を制御板２にかけるようにし、かつカッタ
装置２１に内蔵しているコピーカッタ２４で０１のカッ
タ側の下部（Ｄ部）を掘削して余掘りを与えることによ
り、シールド本体１は、重力、土圧を、制御板２による
ローリング力により、第３図の０−２を中心として、第
４図のように傾斜し、最終的に第５図のように上下双設
重合断面になるものである。

また、上記とは逆に、縦双設マルチ→横双設マルチの変
換も、同様に下げ勝手に行なうことで十分可能である。

又、制御板２の内部を１部室間とし、その荷重作用面に
歪ゲージ１２を埋め込み、リード線１３を外部に出して
いる。又その空間はコーテイング材を十分埋め込み、シ
ールをされている。

姿勢制御装置２０の取付は部位を第１．２図に示した。

同図において、２１はカッタ装置、２４はカッタ装置２
１に内蔵されたコピーカッタ、２３はシールド掘削機本
体１内部のシールドジヤツキであり、姿勢制御装置、２
０はシールド掘削機本体１に複数個設けられている。

次に第３図の横双設トンネルから第５図の縦双設トンネ
ルにローリングする場合について説明する。

前述の如く、第３図の状態で、コピーカッタ２４により
Ｄ部を掘削して余掘りを与え、カッタ装置２１の重力及
び土圧により０−１が下降、即ちシールド掘削機本体が
左回りするようにする。同時に、姿勢制御装置２０によ
り制御板２を第６図の如く傾動する。シールドジヤツキ
２３に押されてシールド掘削機本体１が前進すると、同
本体１は制御板２により左回りの回転力を与えられる。

従ってシールド掘削機本体１は左回りに回転を始めて、
第４図の状態になり、更に第５図の状態となる。第５図
の状態になった時に、コピーカッタ２４を引込めて余掘
りを中止し、制御Ｆｉ２を水平にして、縦双設置・ンネ
ルを掘削する。

縦双設トンネルを横双設トンネルにローリングする場合
も同様にして行われるが、この場合も重力を利用するた
め、コピーカッタ２４による余掘りの位置は、第５図に
おいて上側カッタ０−２の側方となる。

［発明の効果〕 本発明は、２個の円板状カッタからなる双設カッタ装置
を具えた重合円シールド掘削機において、各円板状カッ
タにコピーカッタを内装し、シールド掘削機本体に姿勢
制御装置を設置し、一方のカッタのコピーカッタによる
余掘りと、姿勢制御装置の制御板の傾斜とによりシール
ド掘削機本体に対して回転力を発生させ、他方のカッタ
の回転中心の近傍をローリングの中心として、横長断面
と縦長断面の変換を行うことにより、次の効果を有する
。

一方の円板状カッタの中心をローリングの中心として、
他方のカッタを下方にずらす方向でのローリングを行な
うことができ、重力、土圧を十分利用する為、少いエネ
ルギーでトンネル断面形状の変換を行うことができる。

姿勢制御装置の制御板に歪ゲージを取付けることにより
、許容できる荷重−杯に制御板を有効に活用できると共
に破損事故も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による重合円シールドのローリング装置
の縦断面図、第２図は第１図のシールド掘削機本体部分
の横断面図、第３図乃至第５図は本発明によるローリン
グ工法の説明図、第６図は第３図のＸ矢視図、第７図は
本発明で用いる姿勢制御装置の詳細断面図、第８図は第
７図のｙ−Ｘ矢視図、第９図乃至第１１図は従来のロー
リング工法の説明図である。 １・・・シールド掘削機本体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２個の円板状カッタからなる双設カッタ装置を具
   えた重合円シールド掘削機において、各円板状カッタに
   コピーカッタを内装し、シールド掘削機本体に姿勢制御
   装置を設置し、一方のカッタのコピーカッタによる余掘
   りと、姿勢制御装置の制御板の傾斜とにより、シールド
   掘削機本体に対して回転力を発生させ、他方のカッタの
   回転中心の近傍をローリングの中心として、横長断面と
   縦長断面の変換を行うことを特徴とする重合円シールド
   のローリング工法。
2. （２）２個の円板状カッタからなる双設カッタ装置を具
   えた重合円シールド掘削機において、各円板状カッタに
   出没可能なコピーカッタを取付け、シールド掘削機本体
   に姿勢制御を設置し、前記姿勢制御装置の制御板に歪ゲ
   ージを組込んだことを特徴とする重合円シールドのロー
   リング装置。