JPH0620595U - シールド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】機械掘削方式による推進工法において、シール
ド掘進機及び埋設管の外周面と土との摩擦抵抗である推
進力を、著しく減少させるシールド掘進機を提供する。 【構成】機械掘削方式によるシールド掘進機で、該シー
ルド掘進機の先端外殻に断面角状のリングを全周に装着
し、該リングを横断するように複数個の通過溝を備えた
シールド掘進機である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機械掘削方式による推進工法において、埋設管にかかる推進力を減 少させるシールド掘進機に係わる。

【０００２】

【従来技術】

機械掘削方式による推進工法、先端のシールド掘進機に装備した面板の回転に より地盤を掘削し、地中に掘削孔を形成しながらシールド掘進機及び後続する埋 設管を推進埋設していく。推進埋設するのに必要な推進力は、先端のシールド掘 進機の面板前面抵抗と、シールド掘進機外殻及び埋設管と土との摩擦抵抗による ものである。この内、土との摩擦抵抗は推進延長に比例し、延長が長くなると推 進力に占める割合が大きなものとなってくる。

【０００３】 通常、シールド掘進機の先端面板は、シールド掘進機外殻径まで掘削できる大 きさで装備されており、面板の回転によりシールド掘削機外径で掘削孔が形成さ れる。しかし、掘削孔は、シールド掘進機外径及び埋設管外径と略同径であり、 推進時に掘削孔の地盤と接触する状態にあり、大きな摩擦力が作用する。そのた め、シールド掘進機の先端外殻に断面角状のリングを環着して、掘削孔をシール ド掘進機外径より大きく拡幅してシールド掘進機と地盤との間に空隙を形成する 技術が一般に多く採用されている。

【０００４】 機械掘削方式の場合はシールド掘進機先端の面板の回転トルクを軽減するため に、面板前面に泥水や泥漿材を注入して攪拌し、掘削土に流動性をもたせて面板 抵抗を軽減する方法が用いられている。また、これらの泥水や泥漿材は、シール ド掘進機外周から埋設管外周へと廻り込み、埋設管と土の摩擦抵抗が減少される ことが期待されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 上記した従来技術により、シールド掘進機外殻のリングにより形成された掘削 孔は、シールド掘進機外径や埋設管外径より大きく形成されて空隙を形成し、シ ールド掘進機と土、埋設管と土の摩擦抵抗を減少することが可能となった。

【０００６】 しかし、機械掘削方式により推進施工される土質は、一般に施工区間全般にわ たって軟弱な土質の場合が多く、リングにより形成された掘削孔は除々に崩壊し て埋設管外壁を包み込む状態となり、摩擦抵抗も除々に増大する。また、シール ド掘進機前面の面板に注入される泥水や泥漿材は、シールド掘進機外周から後方 へと廻り込もうとするが、シールド掘進機外周に環着されたリングにより阻止さ れ、確実な効果を発揮していない。

【０００７】 このため、埋設管と土の摩擦抵抗を減少させるために、埋設管内より埋設管外 周に向けて摩擦減少材を注入する方法が採用されているが、既に空隙の形成の無 くなった埋設管外周へ摩擦減少材を均等に注入することは困難となり、確実な摩 擦抵抗の減少が行えないのが現状である。

【０００８】 本考案は、このような従来技術の問題に鑑み、機械掘削方式の推進工法におい て、シールド掘進機外殻及び埋設管と土の摩擦抵抗を確実に減少させるシールド 掘進機を提供するものである。

【０００９】

【考案の構成】

すなわち本考案は、シールド掘進機の先端外殻に断面角状のリングを環着し、 該リングを横断するように複数個の通過溝を備えたシールド掘進機である。

【００１０】 リングとしては、シールド掘進機外殻に断面角状の鋼材等を溶接する方法によ り環着される。リングの高さとしては、埋設管径や土質条件により異なり、一般 に数ｍｍから数十ｍｍが用いられる。

【００１１】 通過溝としては、第１図に示すように複数個配置し、泥水や泥漿材が通過溝を 通り均等に廻り込むように左右対称で全周に均等配置する。また、通過溝がリン グを横断する方法としては、推進方向に平行に設置する方法も可能であるが、第 ２図に示すように推進方向に対して斜めに横断する方法を用いることにより、通 過溝部への土砂の侵入や詰まりが少なくなく、完全な拡幅が行える。

【００１２】 シールド掘進機としては、従来技術による泥水タイプの掘進機や泥漿タイプの 掘進機を用いればよい。

【００１３】

【作用】

上記した本考案の構成により、シールド掘進機先端外殻のリングにより拡幅さ れた空隙には、面板前面に注入された泥水や泥漿材が通過溝を通って空隙部に廻 り込み、シールド掘進機や埋設管外周を確実に包み込む。このため、シールド掘 進機及び埋設管と土との間には泥水や泥漿材が介入した構成となり、長延長の推 進施工でも低い推進力で施工することが可能となる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の詳細について図面に基づいて具体的に説明する。第１図は、本 考案の一実施例であるシールド掘進機の構成を示す縦断面図である。シールド掘 進機１の先端には、地盤を掘削する而板２が回転可能に装備されている。面板２ の回転は、シールド掘進機１内に装備した駆動機５により回転軸６を通じて伝達 される。シールド掘進機１外殻の先端には、断面角状のリング３が環状に装着さ れている。

【００１５】 第２図は、本考案の特徴であるリング３の通過溝４を説明する側面図である。 通過溝４は、推進方向に対して斜めにリングを横断するように設置されている。 本実施例においては、通過溝４は斜めに設置されているが、推進方向と平行な通 過溝４とすることも可能である。

【００１６】 第３図は、本考案のシールド掘進機１に環着したリング３と通過溝４の配置状 態を説明する正面図である。通過溝４の設置数は、本実施例では４ヵ所となって いるが埋設管径や土質条件等により増減させ、埋設管の全周に廻り込むようにシ ールド掘進機１外周に均等に配直すると有効である。

【００１７】 シールド掘進機１により掘削された土砂は、シールド掘進機内に取り込まれ、 泥水タイプであれば泥水と共に流体輸送されて発進立坑側へと搬送され、泥漿タ イプであればスクリュウコンベアや土砂圧送機等を利用することにより後方へと 搬送されていく。（図示省略）

【００１８】 次に、本考案のシールド掘進機１による推進施工について説明する。駆動機５ によりシールド掘進機１先端の面板２を回転させて面板２前方の地盤を掘削する 。この時、面板２の回転と共に面板２前面には泥水や泥漿材が注入され、掘削土 に流動性が与えらる。掘削された土砂は、面板２に設置された取込孔よりシール ド掘進機１内に取り込まれ、後方へと搬送されていく。さらに上記作業と並行し て、シールド掘進機１後端が押圧されて、シールド掘進機は地中へ推進されてい く。

【００１９】 シールド掘進機１の押圧により、シールド掘進機１外殻の先端に環着されたリ ング３は、シールド掘進機１の面板２により形成された掘削孔より僅かに大きく なった孔を、シールド掘進機１後方に形成する。この時、面板２前面に注入され た泥水や泥漿材は、前記リング３に設けた通過溝４を通ってリング３の後方へと 入っていく。そしてシールド掘進機外殻と地盤の間に泥水層や泥漿層を形成して 掘削孔の崩壊防止や土と埋設管の摩擦抵抗を著しく減少させる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案のシールド掘進機により、シールド掘進機の先端が通過後、直ちにシー ルド掘進機外殻面に確実に泥水層や泥漿層を形成することができ、掘削孔の崩壊 防止や摩擦抵抗を減少させることが可能となった。このことはシールド掘進機に 後続する埋設管外壁面にも同様の効果を発生させることとなり、従来長延長の推 進施工で大きなものとなっていた摩擦抵抗による推進力を、著しく減少できるこ ととなり、推進設備費軽減や推進施工の作業性の向上や工期の短縮等が行えるよ うになった。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【第１図】本考案のシールド掘進機を説明する縦断面図
である。

【第２図】シールド掘進機に設置したリングと通過溝を
説明する側面図である。

【第３図】本考案のシールド掘進機の正面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機 ２ 面板 ３ リング ４ 通過溝 ５ 駆動機 ６ 回転軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機械掘削方式による推進工法の推進時に、
   掘削孔を形成していくシールド掘進機の先端外殻に推進
   力の減少を計るために全周に断面角状のリングを装着し
   たシールド掘進機において、シールド掘進機の先端外殻
   に断面角状のリングを環着し、該リングを横断するよう
   に複数個の通過溝を備えたことを特徴とするシールド掘
   進機。