JPH053593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、機械掘り式シールド掘進機に係り、
特に、地山の切削効率を高めると共に、カツター
チヤンバー内に取込まれた掘削土砂の撹拌効率を
向上させて、より流動化を達成し安定した掘削が
できるようにした機械掘り式シールド掘進機に関
する。

［従来の技術］ 従来、機械掘り式シールド掘進機は第４図に示
すような構造が一般に採用される。

図示されるように、シールドフレーム本体ａに
はその前面、即ち地山側に臨んで開放されたカツ
ターチヤンバーｂが設けられると共に、このカツ
ターチヤンバーｂにはその軸芯部にこれより掘進
方向に回転駆動軸ｃが延出している。この回転駆
動軸ｃの先端には、作泥土注入口ｄをその内側に
有するフイシユテールｅが設けられ、このフイツ
シユテールｅの後方にあつてカツターチヤンバー
ｂの前面部に位置される回転駆動軸ｃにはその径
方向外方に、即ち放射状に延出された複数のカツ
タースポークｆが設けられている。これらカツタ
ースポークｆの地山側表面には地山を掘削するた
めのカツタービツトｈがその長手方向に所定のピ
ツチを隔てて突設されている。

一方、カツタースポークｆのカツターチヤンバ
ーｂを臨む側には、掘削土砂を撹拌するための撹
拌翼ｉが回転駆動軸ｃと並行に所定の長さ延出さ
れて複数設けられている。回転駆動軸ｃが駆動モ
ーターｋにより回転駆動されることにより、カツ
タースポークｆがカツターチヤンバーｂ前面で回
転し、地山を掘削すると共に掘削土砂をカツター
チヤンバーｂ内に取込むとになる。カツタースポ
ークｆのカツタービツトｈにより掘削され、カツ
ターチヤンバーｂ内に取込まれた土砂は、スクリ
ユーコンベアｊによりカツターチヤンバーｂ内か
らシールドフレームａ後方に搬送される。また、
カツタースポークｆが回転することにより、これ
らカツタースポークｆに設けられた撹拌翼ｉがカ
ツターチヤンバーｂ内で回転し、カツターチヤン
バーｂ内に取込まれた掘削土砂は一応撹拌される
ことになる。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の機械掘り式シールド掘進
機にあつては各カツタースポークｆの先端部及び
回転駆動軸ｃより遠い遠芯部に位置されるカツタ
ービツトｈは軸芯部に位置されるカツタービツト
ｈより仕事量が大きいために摩耗が早く、その耐
久性が短かい。

また、撹拌翼ｉはカツタースポークｆに固定さ
れており、回転駆動軸ｃ廻りに回転（公転）する
だけで自らは回転（自転）しないので、カツター
チヤンバーｂ内の掘削土砂を十分撹拌することが
できず、その流動化が不十分となりカツターチヤ
ンバーｂの内壁に掘削土砂が付着し易いという問
題があつた。

そこで本考案は上記事情を考慮してなされたも
ので、カツタービツトｈの耐久性を向上させカツ
ターチヤンバーｂ内の掘削土砂の撹拌及び流動化
を促進し、同チヤンバーｂ内壁への掘削土砂の付
着をなくし安定した掘削ができる機械掘り式シー
ルド掘削機を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、掘削地山
側に臨んで開放されたカツターチヤンバーに、こ
れより地山側に回転駆動軸を延出させると共に該
回転駆動軸から径方向外方に延出され地山側にカ
ツタービツトを有するカツタースポークを設け
て、上記カツタースポークにその軸廻りに回転自
在に支持され、上記地山を切削すると共に上記カ
ツターチヤンバー内にとり込まれた掘削土砂を撹
拌するためのローラービツトを設けたものであ
る。

［作用］ 以上の構成によれば、シールド掘進機が掘進方
向に前進し、回転駆動軸が回転すると、回転駆動
軸から径方向外方に放射状に延出するカツタース
ポークの地山側に突設されたカツタービツトは地
山切羽し始める。また、同時にカツタースポーク
の軸廻りに回転自在に設けられたローラービツト
は地山に接触し回転し切削を始める。切削された
土砂は、カツターチヤンバーに取込まれ、回転駆
動軸回りに回転（公転）すると同時にカツタース
ポークの軸回りに回転（自転）するローラービツ
トにより撹拌され、カツターチヤンバーからスク
リユーコンベアによりシールド掘進機後方に搬送
される。また、ローラービツトは、カツタービツ
トと共に地山切羽すると共に、ローラービツト公
転軌道上のカツタービツトの保護をもしている。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。

第１図及び第２図に示すように、機械掘り式シ
ールド掘進機１の円筒状のシールドフレーム２
は、掘削地山側に臨んで開放されたカツターチヤ
ンバー３を有しこのカツターチヤンバー３の軸芯
部にはこれより地山側に回転駆動軸４が延出され
ている。回転駆動軸４はギア５，６を介し回転モ
ーター７に接続されている。また、回転駆動軸４
の地山側に臨む先端部には作泥土材注入口８を有
するフイツシユテイル９が設けられている。この
フイツシユテール９の後方にあつてカツターチヤ
ンバー３の前面に位置する回転駆動軸４には、そ
の径方向外方に、第２図に示すように、周方向に
等間隔に４本のカツタースポーク１０，１１が放
射状に設けられている。これらカツタースポーク
１０，１１のうち相対向する２本のカツタースポ
ーク１１は、従来のものと同じようにシールドフ
レーム２の外径と略同じ位置まで延出している
が、もう一方の相対向する２本のカツタースポー
ク１０には夫々その先端部近傍に地山を切削する
と共にカツターチヤンバー３内の掘削土砂を撹拌
するためのローラービツト１２が設けられてい
る。また、カツタースポーク１０，１１の地山側
表面には、地山を掘削するためのカツタービツト
１３がその長手方向に所定の間隔をおいてその両
脇に多数突設されている。

尚、スポーク１１にローラビツト１２を装備し
ても構わない。また、ローラビツト１２の取付位
置はスポーク先端に限定せず、スポーク中間に装
備しても良い。

第１図及び第３図に示すようにローラービツト
１２はカツタースポーク１０の先端部を所定の長
さカツターチヤンバー３側に傾斜させて形成した
ローラービツトシヤフト１４上にベアリング１６
を介して自転及至回転自在に軸支されている。ま
た、ローラービツト１２にはその軸方向に沿つて
所定間隔を隔て径方向外方に突出したリング状の
デイスクカツター１５が設けられている。これら
デイスクカツター１５は、第３図に示すように円
錐形状に形成されている。尚、本実施例にあつて
は、リング状のデイスクカツター１５をローラー
ビツト１２の表面に隆起させて設けたが、ローラ
ービツト１２の周方向に沿つて所定の間隔を隔て
て隆起したビツトを設けても良いことは勿論であ
る。

従つて、カツタースポーク１０が回転すること
により回転駆動軸４より遠芯部の地山をローラー
ビツト１２で掘削することができると共に、ロー
ラービツト１２が自転することによりカツターチ
ヤンバー３内に取込まれる土砂を撹拌するように
構成されている。

上記カツターチヤンバー３の下部にはスクリユ
ーコンベア１８が接続されており、このスクリユ
ーコンベア１８でカツターチヤンバー３内の土砂
をシールドフレーム２後方に搬送するように構成
されている。

１７はシールドジヤツキでシールドフレーム２
を掘進方向に前進させるためのものである。また
２０はエレクトロエクスパンシヨンジヤツキで、
エレクトロ２１をシールドフレーム２の径方向外
方に動かしセグメント１９をトンネル孔壁に押付
けるためのものであり、２２はエレクトロトラン
スフアージヤツキで、エレクトロ２１をシールド
フレーム２の軸方向に進めるためのものである。

次に以上の構成からなる機械掘り式シールド掘
進機の作動について述べる。

駆動モーター７の回転により、ギア５，６を介
して回転駆動軸４が回転され、カツタースポーク
１０，１１がカツターチヤンバー３の前面部で回
転することになる。また、シールドジヤツキ１７
によりシールドフレーム２が地山側に進めば、カ
ツタースポーク１０，１１にその長手方向に沿つ
て突設されている多数のカツタービツト１３によ
り地山は掘削され、掘削土砂はカツターチヤンバ
ー３内に取込まれることになる。特に、カツター
スポーク１０の先端部に設けられたローラービツ
ト１２は、カツタースポーク１０の回転に従つて
回転駆動軸４より遠芯部に位置される地山を切削
することになり、またローラービツト１２はカツ
タースポーク１０の先端部においてその軸回りに
回転し、カツターチヤンバー３内に取込まれる掘
削土砂を撹拌することになる。更に詳しくは、ロ
ーラービツト１２はその外周部にデイスクカツタ
ー１５が地山と接触し地山切羽することになる。
また、デイスクカツター１５が回転することによ
りカツターチヤンバー３内に取込まれる土砂が十
分に撹拌されることになる。撹拌された土砂はス
クリユーコンベア１８によりシールドフレーム２
後方に搬送されることになる。尚、シールドジヤ
ツキ１７によりシールドフレーム２が掘進方向に
所定の距離進んだ後、セグメント１９がトンネル
孔内周壁に沿つて組まれることは従来例と同様で
ある。

特に本考案にあつては、ローラービツト１２が
カツタービツト１３と共に地山の切削を行なうの
で、ローラービツト１２の公転軌道上にあるカツ
タービツト１３を保護し耐久性を向上させること
になる。また、ローラービツト１２に設けられ、
実質的には地山を掘削するデイスクカツター１５
は常に軸回りに回転するので耐久性を向上させる
ことができる。更に、このローラービツト１２の
公転と自転とにより、カツターチヤンバー３内の
土砂を十分に撹拌し、掘削土砂の流動化を促進
し、土砂のカツターチヤンバー３内壁への付着も
防止し、安定した掘削を可能にする。

尚、上記実施例にあつては、ローラービツト１
２はカツタースポーク１０に対して傾斜されて設
けられたが、カツタースポーク１０の軸線上に設
けてカツターチヤンバー３側に傾かなくてもよ
い。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次にような優れた
効果を発揮できる。

(1) 機械掘り式シールド掘進機において、回転駆
動軸に対して遠芯部となる地山の掘削を充分に
なし得ると共に、カツタービツトの耐久性を可
及的に向上させることができる。

(2) カツターチヤンバー内に取込まれる掘削土砂
を充分撹拌することができ、その流動化を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る機械掘り式シールド掘
進機の一実施例を示す概略断面図、第２図は、第
１図の左側面図、第３図は本考案の一実施例にお
けるローラービツトの拡大断面図、第４図は従来
の機械掘り式シールド掘進機を示す概略断面図で
ある。 図中、１は機械掘り式シールド掘進機、３はカ
ツターチヤンバー、４は回転駆動軸、１０，１１
はカツタースポーク、１２はローラービツト、１
３はカツタービツトである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 掘削地山側に臨んで開放されたカツターチヤ
   ンバーにこれより地山側に回転駆動軸を延出さ
   せると共に該回転駆動軸に径方向外方に延出さ
   れ地山側にカツタービツトを有するカツタース
   ポークを設けた機械堀り式シールド掘進機にお
   いて、上記カツタースポークの先端部にその軸
   回りに回転自在に支持され、上記地山を切削す
   ると共に上記カツターチヤンバー内に取込まれ
   た掘削土砂を攪拌するためのローラビツトを設
   け、該ローラビツトの支持部が上記カツタース
   ポークに埋設され、該ローラビツトの径がスポ
   ーク径より大きいことを特徴とする機械堀り式
   シールド掘進機。 (2) 上記ローラビツトの回転軸が上記カツターチ
   ヤンバー側に傾斜された上記実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の機械掘り式シールド掘進
   機。