JPH0612596U - 馬蹄形シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補助カッタの摩耗低減と、土砂の圧密閉塞に
より排土が困難となるのを防止することにある。 【構成】 シールド本体１の前部に先行カッタヘッド２
と、この先行カッタヘッド２より小径な一対の後行カッ
タヘッド３を回転自在に設けて、これらカッタヘッド
２、３により馬蹄形断面のトンネルを掘削すると共に、
上記各カッタヘッド２、３が削り残した切羽を補助カッ
タ１０で掘削するようにした馬蹄形シールド掘進機にお
いて、上記補助カッタ１０を放射方向に複数のスポーク
１０ｃを有し、かつ回転駆動されるカッタ本体１０ｂ
と、このカッタ本体１０ｂのスポーク１０ｃ先端に取付
けられたカッタ１０ｅより構成したもので、カッタ１０
ｅの背面抵抗がないため、カッタ１０ｅの摩耗低減が図
れると共に、土砂の圧密閉塞がないため、排土が困難に
なることもない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は補助カッタを改善した馬蹄形シールド掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年都市部の過密化に伴う地下構造物の増大により、都市部の地下に建設され るトンネルも種々の制限を受けるようになっている。 これに伴い従来の円形断面のトンネルに対して、掘削幅の少ない馬蹄形断面の トンネルを掘削する馬蹄形シールド掘進機が提案されている。 また従来の馬蹄形シールド掘進機は、シールド本体の前部に、馬蹄形断面を掘 削する先行カッタヘッド及び後行カッタヘッドとは別に、後行カッタヘッドが削 り残した部分を掘削する補助カッタが設けられていて、先行及び後行カッタヘッ ドとこの補助カッタにより馬蹄形断面のトンネルを掘削するように構成されてい る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし従来の馬蹄形シールド掘進機に設けられた補助カッタは、アームを揺動 させてアームの先端に取付けられたカッタにより切羽を掘削する構造のため、カ ッタを両刃にする必要がある。 その結果カッタの背面抵抗が大きくなって、掘削トルクの増大によりカッタが 早期に摩耗する不具合があった。 また揺動掘削のため排土方向が一定しないことから、カッタに土砂が圧密閉塞 して排土が困難になるなどの不具合もあった。 この考案は上記従来の不具合を改善するためになされたもので、カッタの摩耗 が少なく、かつ土砂が圧密閉塞することのない補助カッタを有する馬蹄形シール ド掘進機を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 この考案は上記目的を達成するために、シールド本体の前部に先行カッタヘッ ドと、この先行カッタヘッドより小径な一対の後行カッタヘッドを回転自在に設 けて、これらカッタヘッドにより馬蹄形断面のトンネルを掘削すると共に、上記 各カッタヘッドが削り残した切羽を補助カッタで掘削するようにした馬蹄形シー ルド掘進機において、上記補助カッタを放射方向に複数のスポークを有し、かつ 回転駆動されるカッタ本体と、このカッタ本体のスポーク先端に取付けられたカ ッタより構成したものである。

【０００５】

【作用】

上記構成により揺動させて掘削する補助カッタに比べて掘削トルクが小さくで きるため、カッタの摩耗低減が図れると共に、カッタ回転面を前下りに傾斜させ ることにより土砂の圧密閉塞がなくなるため、土砂の排出が困難になるなどの不 具合も生じない。

【０００６】

【実施例】

この考案の一実施例を図面を参照して詳述する。 図１は馬蹄形シールド掘進機の正面図、図２は同縦断面図、図３は図２のＸ− Ｘ線に沿う断面図を示す。 これら図で１はシールド本体で、図３に示すように馬蹄形断面を有しており、 このシールド本体１の前部に図１に示すような円形の先行カッタヘッド２と、そ の下方に上記先行カッタヘッド２より小径な一対の後行カッタヘッド３が回転自 在に設けられている。

【０００７】 上記先行カッタヘッド２に対して小径な後行カッタヘッド３は先行カッタヘッ ド２の後方に位置していて、先行カッタヘッド２はカッタヘッドモータ４で、そ して後行カッタヘッド３はカッタヘッドモータ５でそれぞれ回転されて、前面に 設けられたカッタ２ａ、３ａにより切羽を馬蹄形に掘削すると共に、掘削された 土砂は土砂取込み口２ｂ、３ｂよりチャンバ１ｂ内へ取込まれるようになってい る。 チャンバ１ｂ内には送泥管６により泥水が注入されていて、チャンバ１ｂ内に 取込まれた土砂は泥水と混合されてスラリー化された後、送泥管７によりチャン バ１ｂ内よりシールド本体１内を通って後方へ排出されるようになっている。

【０００８】 一方上記後行カッタヘッド３の間及び両側面には、これら後行カッタヘッド３ が削り残した土砂を掘削する補助カッタ１０が設けられている。 上記補助カッタ１０はシールド本体１の隔壁１ａより前方へ前下りに突設され た中空な支持部材１ｃの先端に駆動軸１０ａが中心線をやや前傾させ軸受け１１ を介して回転自在に支承されている。

【０００９】 上記駆動軸１０ａは支持部材１ｃ内に設けられたチェーンやギヤトレンなどの 動力伝達手段を介してシールド本体１内の補助カッタモータ（ともに図示せず） に接続されていて、この補助カッタモータにより図６の矢印Ａ方向へ回転される と共に、駆動軸１０ａの下部にはカッタ本体１０ｂが取付けられている。 上記カッタ本体１０ｂは放射方向に複数のスポーク１０ｃを有していて、これ らスポーク１０ｃの先端側下面に、回転方向に刃１０ｄを有するカッタ１０ｅが 取付けられている。

【００１０】 また駆動軸１０ａの中心軸線を前傾させることにより、カッタ１０ｅの回転面 はシールド本体１のスキンプレート１ｄに対して角度θ傾斜されるようになり、 これによってスキンプレート１ｄの先端を図５に示すようにカッタ本体１０ｂと ラップさせて設けることができると共に、カッタ１０ｅの下面とスキンプレート １ｄの間には、後方へ順次広くなる隙間Ｂが形成されるため、この隙間Ｂに土砂 が圧密閉塞されるのが防止される。 また側方の補助カッタも同様な機能を有している。

【００１１】 さらにカッタ本体１０ｂのスポーク１０ｃ上面は、先端側が低く傾斜する傾斜 面となっていて、図８に示す斜線部分に掘削すくい面Ｃが形成されている。 なおシールド本体１の下部両側に設けられた補助カッタ１０も同一構成なので 詳細な説明は省略する。 また図中１２はチャンバ１ｂ内に取込まれた土砂と泥水を撹拌するアジテータ を示す。

【００１２】 次に作用を説明すると、先行カッタヘッド２及び後行カッタヘッド３を回転さ せながらシールド本体１を推進させて、これらカッタヘッド２、３により馬蹄形 断面のトンネルを掘削すると共に、同時に補助カッタ１０のカッタ本体１０ｂを 回転させて、後行カッタヘッド３が削り残した部分の切羽をこれら補助カッタ１ ０により掘削する。 補助カッタ１０は一方向へ回転されて切羽を掘削するため、従来の揺動させて 掘削するものに比べて背面抵抗が少ないため、小さな掘削トルクで掘削可能にな ると共に、カッタ１０ｅの回転面が予め角度θ傾斜されているため、掘削された 土砂がチャンバ１ｂ内へ取込まれる際、カッタ本体１０ｂとシールド本体１のス キンプレート１ｄ間の隙間Ｂに圧密閉塞されることがない。 しかもカッタ本体１０ｂのスポーク１０ｃ上面を前下りの傾斜面とすることに より掘削すくい面Ｃを形成したことから、これによって掘削した土砂を自然崩落 させながら掘進できると同時に、土砂の圧密閉塞も防止することができる。

【００１３】

【考案の効果】

この考案は以上詳述したように、馬蹄形断面のトンネルが掘削できるため、都 市部の地下など離隔制限のある場所にも容易にトンネル構築できると共に、一方 向へ回転する補助カッタによりカッタヘッドが削り残した切羽を掘削するため、 従来の補助カッタを揺動させて掘削するものに比べて、掘削トルクを小さくする ことができる。 これによって補助カッタモータの小型化が図れると共に、カッタ寿命が向上す るため、カッタの交換時期が長くできて経済的である。 さらにカッタの回転面が予め前下りに傾斜されているため、シールド本体のス キンプレート間に後方へ順次拡大する隙間が形成されることによって、土砂の圧 密閉塞による土砂の排出が困難になるなどの不具合を解消できると共に、カッタ 本体とスキンプレート間の隙間を小さくすることができるため、必要以上に土砂 を取込むために発生する切羽の崩落やこれに伴う地盤の沈下なども防止すること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例になる馬蹄形シールド掘進
機の正面図である。

【図２】この考案の一実施例になる馬蹄形シールド掘進
機の縦断面図である。

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図４】図１のＹ方向からの矢視図である。

【図５】この考案の一実施例になる補助カッタの拡大側
面図である。

【図６】この考案の一実施例になる補助カッタの拡大底
面図である。

【図７】この考案の一実施例になる補助カッタの断面図
である。

【図８】この考案の一実施例になる補助カッタの作用説
明図である。

【符号の説明】

１ シールド本体 ２ 先行カッタヘッド ３ 後行カッタヘッド １０ 補助カッタ １０ｂ カッタ本体 １０ｃ スポーク １０ｅ カッタ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド本体１の前部に先行カッタヘッ
   ド２と、この先行カッタヘッド２より小径な一対の後行
   カッタヘッド３を回転自在に設けて、これらカッタヘッ
   ド２、３により馬蹄形断面のトンネルを掘削すると共
   に、上記各カッタヘッド２、３が削り残した切羽を補助
   カッタ１０で掘削するようにした馬蹄形シールド掘進機
   において、上記補助カッタ１０を放射方向に複数のスポ
   ーク１０ｃを有し、かつ回転駆動されるカッタ本体１０
   ｂと、このカッタ本体１０ｂのスポーク１０ｃ先端に取
   付けられたカッタ１０ｅより構成してなる馬蹄形シール
   ド掘進機。
2. 【請求項２】 カッタ本体１０ｂの回転中心を前傾させ
   ることにより、カッタ１０ｅの回転面を前下りに傾斜さ
   せてなる請求項１記載の馬蹄形シールド掘進機。