JPH0564296U - 中折れ式シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリュウコンベヤが後胴内のエレクタやセ
グメントに干渉することなく、中折れシールドの中折れ
角度を大きくとれて、小さい曲率半径での曲進掘削が行
なえるようにする。 【構成】 前胴２と後胴３とを垂直軸６の周りに屈曲自
在に連結して中折れ構造とされたシールド本体１内に配
置されたスクリュウコンベヤ１６の前端部を球面状支持
部２３を介して前胴２に回転可能に支持させるととも
に、その支持部に近いスクリュウコンベヤ１６部分を前
胴２に揺動可能に支持させる揺動支持部２８を設けてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばトンネルを掘削し、その掘削土砂を後方へ搬出するととも に、セグメントなどによりトンネル壁を構築する場合に使用されるシールド掘進 機で、詳しくは、シールド本体を構成する前胴と後胴とが垂直軸の周りに相対屈 曲自在に連結されている中折れ式シールド掘進機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

この種のシールド掘進機においては、掘削されるトンネルが左右や上下方向に 曲がっている場合であっても、掘進機が容易に曲進することができるように、シ ールド本体を前胴と後胴とに分割し、これら前胴と後胴とを垂直軸の周りに相対 屈曲自在に連結して中折れ構造のシールド本体内に、シールドジャッキと中折れ 用ジャッキと掘削土砂を後方へ搬送し排出するスクリュウコンベヤとを装備させ たものが使用される。

【０００３】 上記のような構成の中折れ式シールド掘進機において、従来一般には、スクリ ュウコンベアの前部をシールド本体の前胴側に固定させていたが、この場合は、 曲進のためにシールド本体を中折れ動作させた時、スクリュウコンベヤの後部が 左右に振られるため、中折れ角度を大きくとると、スクリュウコンベヤの後端部 がセグメントに干渉して、そのセグメントやスクリュウコンベヤを破損すること になる。そのために、中折れ角度を大きくとれず、中折れによる曲進半径に自ず と限界があった。

【０００４】 そこで、このような問題を解決するために、例えば特開昭６１−９８９００号 公報に開示されているように、スクリュウコンベヤの前端部を前胴の一部に球面 軸受を介して左右揺動可能に支持するとともに、スクリュウコンベヤの後部を吊 り下げ装置を介して後胴に吊持したものや、実開平２−２７０３７号公報に開示 されているように、スクリュウコンベヤの前端部を前胴の一部にボール継手を介 して左右揺動可能に支持するとともに、スクリュウコンベヤの中間部を後胴に対 し揺動自在で、かつ前後移動自在に支持させたものが提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記各公報に開示されているような構成の従来の中折れ式シールド掘進機にお いては、曲進のためにシールド本体を中折れ動作させた時、スクリュウコンベヤ はその前端部が前胴に対して揺動されるとともに、その後部が後胴に対して揺動 および前後移動して、ほぼ中折れ前の姿勢を維持することになるため、スクリュ ウコンベヤの後端部がセグメントに干渉することを防ぐことができ、これにより 、スリリュウコンベヤの前部をシールド本体の前胴側に固定させていた従来一般 のものに比べて、中折れ角度を大きくとれ、中折れによる曲進半径を小さくする ことができる。

【０００６】 しかしながら、上記各公報のように、スクリュウコンベヤの中間部を後胴に支 持させる場合は、図６に図解して示しているように、その後胴ＲＢ側の支持部Ｘ を前胴ＦＢと後胴ＲＢとの中折れ中心点Ｏ近くに設定するよりも後胴ＲＢの後方 に設定するほど、つまりｌ２が大きければ大きいほど中折れ角度θおよびスクリ ュウコンベヤの前胴ＦＢに対する支持点Ｏ１から中折れ中心点Ｏまでの距離ｌ１ がそれぞれ一定の場合、スクリュウコンベヤの揺動角度θ１を大きくとれるが、 実際には、後胴ＲＢの内部にエレクタやセクメント等が存在するため、後胴ＲＢ の後方に後側支持部Ｘを設定することがむずかしく、この点での改善が望まれて いる。

【０００７】 この考案は上記実情に鑑みてなされたもので、後胴の内部の構成部材への影響 を抑えつつ、スクリュウコンベヤの揺動角度およびシールド本体の中折れ角度を 十分に大きくとることができる中折れ式シールド掘進機を提供することを目的と している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、この考案の請求項１に係る中折れ式シールド掘進機 は、前胴と後胴とを垂直軸の周りに相対屈曲自在に連結して中折れ構造とされた シールド本体内に、上記前胴に支持されたシールドジャッキと、上記前胴と後胴 とを連結する中折れ用ジャッキと、前胴側で掘削された土砂を後胴側へ搬送し排 出するスクリュウコンベヤとを装備させてなる中折れ式シールド掘進機において 、上記スクリュウコンベヤの前部を上記前胴に球面状支持部を介して回転可能に 支持するとともに、その支持部よりも後部のスクリュウコンベヤ部分を、上記球 面状支持部周りでの回転を許すように左右揺動可能に支持させる揺動支持部を上 記シールド本体の前胴に設けたものである。

【０００９】 上記球面状支持部としては、シールド本体の前胴のバルクヘッドにシール部を 兼用するように設けられていることが好ましい。

【００１０】 また、上記揺動支持部として、水平面内で対向し当接する一対のフランジから なり、そのうち、スクリュウコンベヤ側のフランジに上記球面状支持部による回 転中心を半径とするボルト挿通用の長孔を形成したものから構成することが好ま しい。

【００１１】

【作用】

この考案によれば、曲進のためにシールド本体を中折れ動作させた時、スクリ ュウコンベヤがその前端部において球面状支持部を介して前胴に対して回転する とともに、その近くで前胴に設けられた揺動支持部において左右に揺動して、ほ ぼ中折れ前の姿勢を維持することになるため、スクリュウコンベヤの後端部がセ グメントに干渉することを防ぐことができる。

【００１２】 また、上記揺動支持部を、球面状支持部による回転中心を半径とするボルト挿 通用の長孔を有するフランジ形式とする場合は、一定の曲率半径に固定して直進 あるいは曲進する時に便利である。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面にもとづいて説明する。 図１は、この考案の一実施例による中折れ式シールド掘進機の縦断面図であり 、同図において、１はシールド本体で、このシールド本体１は、前後方向に分割 された前胴２と後胴３とからなる。これら前胴２および後胴３にそれぞれ固着さ れたリングビーム２Ａ，３Ａの上部と下部にはそれぞれ互いに嵌合する軸受４， ５が設けられているとともに、これら上部および下部の軸受４，５にはそれぞれ 垂直軸６，６が上下方向に貫通されており、これにより、上記前胴２と後胴３と が垂直軸６，６の周りに相対屈曲自在に連結されて、シールド本体１が中折れ構 造に構成されている。

【００１４】 上記前胴２の前部にはカッターディスク７が支持用軸受８およびリングビーム ９を介して回転自在に支承されており、このカッターディスク７の駆動装置１０ が上記前胴２内に設けられている。上記前胴２のリングビーム２Ａと後胴３のリ ングビーム３Ａの後部に配置したスプレッダ１１との間には円周方向に適宜間隔 を置いて複数個のシールドジャッキ１２が配設されているとともに、これらシー ルドジャッキ１２と干渉しない円周方向の位置に上記前胴２と後胴３とを連結す る中折れ用ジャッキ１３が配設されている。また、上記後胴３内の前部寄り箇所 には、シールド本体１の移動跡にシールドセグメント１４を組み立てるエレクタ １５が装備されている。

【００１５】 １６はスクリュウコンベヤで、その前端部１６Ａは図２に示すように、バルク ヘッド１７に形成された貫通孔１７Ａを経てカッターチャンバ１８内にまで延出 されているとともに、その後部は上記後胴３内の後方まで延出され、その後端部 に駆動用モータ１９が取り付けられ、かつ、そのモータ１９に近い箇所には搬送 土砂の排出口２０が形成されている。上記スクリュウコンベヤ１６の前端部１６ Ａの外周に嵌合させてバルクヘッド１７から後方へ延設された筒状のシール用ケ ーシング２１の後端部には、図３に明示するように、シール材２２を前後から挟 持した球面座２３Ａが形成されているとともに、この球面座２３Ａに対応するス クリュウコンベヤ１６の外筒１６Ｂには上記球面座２３Ａに嵌合される球面部２ ３Ｂが形成されており、この球面部２３Ｂと上記球面座２３Ａとにより上記スク リュウコンベヤ１６の前部を上記前胴２に対して軸芯ａの周りに回転可能に支持 する球面状支持部２３が構成されている。

【００１６】 上記球面状支持部２３の直後のスクリュウコンベヤ１６の外筒１６Ｂには、板 状ステー２４を介して水平面に沿った矩形状の可動フランジ２５が固着されてい るとともに、上記前胴２の下部には支持板２６を介して上記可動フランジ２５に 当接する矩形状の固定フランジ２７が固着されており、これら上下一対のフラン ジ２５，２７により、上記スクリュウコンベヤ１６を、上記球面状支持部２３の 軸芯ａ周りでの回転を許すように左右揺動可能に支持させる揺動支持部２８を構 成している。

【００１７】 上記揺動支持部２８を構成する一対のフランジ２５，２７のうち、上部の可動 フランジ２５には、図４に明示するように、上記球面状支持部２３の軸芯ａを半 径Ｒとするボルト挿通用の長孔２５Ａが形成されているとともに、下部の固定フ ランジ２７には上記長孔２５Ａに挿通されて上方に突出するボルト２７Ａが固定 されており、これらボルト２７Ａの突出端部分に螺合させたナット２９を締付け ることで、上記スクリュウコンベヤ１６の揺動を規制し、またナット２９を緩め ることで、上記スクリュウコンベヤ１６の揺動を許容するように構成されている 。また、上記スクリュウコンベア１６の後部側はターンバックル等の伸縮式吊り 具３０により前胴２側に吊り下げ支持されている。

【００１８】 つぎに、上記構成の動作について説明する。 直進掘削を行なう場合は、中折れ用ジャッキ１３をすべて同一のストロークに して固定して、シールド本体１の前胴２と後胴３の軸線を直線状にするとともに 、揺動支持部２８を構成する一対のフランジ２５，２７をナット２９およびボル ト２７Ａにて締め付けてスクリュウコンベヤ１６の揺動を固定・規制する。この 状態で、駆動装置１０を介してカッターディスク７を回転させながら、シールド ジャッキ１２を伸長させてシールド本体１の全体を推進させることにより、直線 状の掘進を行なう。

【００１９】 また、曲線状の掘進を行なう場合は、上記中折れ用ジャッキ１３のあるものを 伸長させ、他のものを収縮させることにより、前胴２が後胴３に対して垂直軸６ ，６の周りで屈曲してシールド本体１が中折れとなる。この状態で、上記シール ドジャッキ１２を伸長させれば、中折れ状態のままでシールド本体１が前進して 所定の曲線方向への掘進が行なわれる。この曲進時においては、上記揺動支持部 ２８を構成する一対のフランジ２５，２７がナット２９およびボルト２７Ａにて 締め付け解除されており、スクリュウコンベヤ１６の揺動が許容される状態にあ るため、前胴２が傾動して向きを変えても、スクリュウコンベヤ１６は球面状支 持部２３の軸芯ａ周りでの回転し、かつ上記揺動支持部２８による支持箇所で左 右に揺動して、前胴２と関係なく、中折れ前の姿勢を維持することになる。した がって、スクリュウコンベヤ１６の後端部側が左右に大きく振れて、例えばエレ クタ１５やセグメント１４に干渉することがない。

【００２０】 なお、上記実施例においては、スクリュウコンベヤ１６の前端部１６Ａを前胴 ２のバルクヘッド７に球面状支持部２３を介して回転可能に支持させたが、図５ に示すように、スクリュウコンベヤ１６の前端部１６Ａをカッターチャンバ１８ の下部のシールド本体１（前胴２）に球面状支持部２３を介して支持させてもよ い。なお、図５において、図１に示す実施例と同一箇所には、同一の符号を付し て、それらの説明を省略している。

【００２１】

【考案の効果】

以上のように、この考案の請求項１によれば、曲進のためにシールド本体を中 折れ動作させた時でも、スクリュウコンベヤを中折れ前の姿勢に維持することが できるため、スクリュウコンベヤの後端部をセグメントに干渉させることなく、 シールド本体の中折れ角度を十分に大きくとれ、中折れによる曲進半径を小さく することができる。しかも、スクリュウコンベヤを前胴に２点支持させているの で、後胴内の構成部材の配置に特別な工夫を要するようなことなく、このスクリ ュウコンベヤの揺動角度を最適として、シールド本体の中折れを十分確保するこ とができる。

【００２２】 また、請求項２によれば、バルクヘッドのシール部でスクリュウコンベヤの回 転中心部のシールを兼用させることが可能で、構成が簡単である。

【００２３】 さらに、請求項３によれば、長尺で、かつ揺動により不安定となりやすいスク リュウコンベヤの支持を安定よいものにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例による中折れ式シールド掘
進機の縦断面図である。

【図２】要部の拡大一部切り欠き側面図である。

【図３】図２の要部の拡大図である。

【図４】図２のＣーＣ線に沿った断面図である。

【図５】この考案の他の実施例による中折れ式シールド
掘進機の概略縦断面図である。

【図６】従来の中折れ式シールド掘進機の概略説明図で
ある。

【符号の説明】

１ シールド本体 ２ 前胴 ３ 後胴 ６ 垂直軸 １２ シールドジャッキ １３ 中折れ用ジャッキ １６ スクリュウコンベヤ １７ バルクヘッド ２３，２３Ａ 球面状支持部 ２５，２７ フランジ ２５Ａ ホルト挿通用長孔 ２８ 揺動支持部 ３０ 吊り具

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前胴と後胴とを垂直軸の周りに相対屈曲
   自在に連結して中折れ構造とされたシールド本体内に、
   上記前胴に支持されたシールドジャッキと、上記前胴と
   後胴とを連結する中折れ用ジャッキと、前胴側で掘削さ
   れた土砂を後胴側へ搬送し排出するスクリュウコンベヤ
   とを装備させてなる中折れ式シールド掘進機において、
   上記スクリュウコンベヤの前部を上記前胴に球面状支持
   部を介して回転可能に支持するとともに、その支持部よ
   りも後部のスクリュウコンベヤ部分を、上記球面状支持
   部周りでの回転を許すように左右揺動可能に支持させる
   揺動支持部を上記シールド本体の前胴に設けたことを特
   徴とする中折れ式シールド掘進機。
2. 【請求項２】 上記球面状支持部が、シールド本体の前
   胴のバルクヘッドにシール部を兼用するように設けられ
   ている請求項１の中折れ式シールド掘進機。
3. 【請求項３】 上記揺動支持部が、水平面内で対向し当
   接する一対のフランジからなり、そのうち、スクリュウ
   コンベヤ側のフランジには上記球面状支持部による回転
   中心を半径とするボルト挿通用の長孔が形成されている
   請求項１の中折れ式シールド掘進機。