JPH0624476Y2

JPH0624476Y2 - シールド掘進機

Info

Publication number: JPH0624476Y2
Application number: JP1989095343U
Authority: JP
Inventors: 修介水野
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1989-08-15
Filing date: 1989-08-15
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2004-06-29
Also published as: JPH0336093U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、シールドフレームに、例えば既設のトンネル
に接合する筒体を備えたシールド掘進機に係り、特に筒
体を延出させる際の抵抗を低減させることのできるシー
ルド掘進機に関する。

［従来の技術］掘削中のトンネルを既設のトンネルあるいは他の掘削中
のシールド掘進機のシールドフレーム等に接合する場合
がある。

例えば、第４図に示すように、既設のトンネル２に掘削
中のシールド掘進機１のシールドフレーム３を接合する
場合、シールド掘進機１を既設のトンネル２の手前で停
止させ、シールドフレーム３からカッタ４等を取り外し
た後、シールドフレーム３前方の接合部５の土砂を手掘
りで掘削している。

この際、カッタ４を取り外した後の接合部５の土砂崩れ
を防止するため、従来は、接合部５の周囲の地山にセメ
ントミルク等の地盤硬化剤を注入し、地山を強化する方
法がとられていた。

［考案が解決しようとする課題］しかしながら、上記のような地盤硬化剤による地山の強
化方法では、砂質の地盤や地下水の多い地盤では、地盤
硬化剤の効果に疑問があり、また、主要道路の交差点等
の交通量が多い所では、車両の走行振動で地盤が陥没し
やすいという問題がある。この問題点を解決するため
に、本出願人は、先に、シールドフレームの先端部の外
周に突出または引き込み自在な保護筒を備えたシールド
掘削機を提案している。この提案は、第４図に示すよう
に、掘進方向前端部に回転式カッタ４を有するシールド
フレーム３の外周に、カッタ４より前方へ延出可能に保
護筒（筒体）６を設けたもので、掘削中のトンネルを既
設のトンネル２に接合する際には、既設のトンネル２の
手前で停止したシールドフレーム３から前方の地山に筒
体６を延出させる。すなわち、筒体６を、図中２点鎖線
の位置に延出させ、この延出させた筒体６でシールドフ
レーム３と既設トンネル２の間の接合部５の地山を囲む
ことにより、接合部５の土砂崩れを防止するようにした
ものである。

本考案は、上記提案にさらに改良を加えるべく創案され
たもので、その目的は、筒体の延出する方向に沿って地
山を掘削して筒体の延出する抵抗を低減させるようにし
たシールド掘進機を提供することにある。

［課題を解決するための手段］掘進方向前端部に回転式カッタを有するシールドフレー
ムの外周に、その回転式カッタより前方へスライド可能
に筒体を嵌挿すると共に、この筒体を掘削方向にある既
設のトンネル等の埋設物側に移動させるようにしたシー
ルド掘進機において、上記回転式カッタの略外周縁部
に、上記筒体と上記既設のトンネル等の埋設物間の土砂
を上記筒体の延出軌道に沿って掘削すべく掘削ビットを
上記回転カッタの径外方斜め前方に伸縮自在に設けて構
成したものである。

［作用］シールド掘進機は地山を掘削しながら前進してトンネル
を形成する。この掘削中のトンネルを、例えば、既設の
トンネルに接合する場合、既設のトンネルの手前でシー
ルドフレームを停止させ、既設のトンネルに向けて掘削
ビットを伸長させながらカッタを回転させる。これによ
り、筒体と既設のトンネル等の埋設物間の地山が筒体の
延出軌道に沿って掘削されるので、筒体が延出する際の
抵抗が低減され、その延出が容易となる。

［実施例］本考案の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本考案の実施例のシールド掘進機の側断面図
で、シールド掘進機１が既設のトンネル２の手前で停止
した状態を示している。

図において、シールド掘進機１は外殻が円筒体のシール
ドフレーム３で形成されており、このシールドフレーム
３内の前部には掘削室７と機械室８とが隔壁９で区画さ
れている。掘削室７の前部には、複数のカッター刃１０
を有するカッタ４が回転自在に設けられており、このカ
ッタ３の回転軸１１は、隔壁９を挿通して機械室８内に
延出され、機械室８内に設けられた駆動装置１２に減速
機１３を介して連結されている。

機械室８内には、掘削室７内の土砂を搬出するスクリュ
ーコンベヤ１４が設けられており、このスクリューコン
ベヤ１４は、その搬入端部が隔壁９に形成された土砂排
出口１５（第２図にも示す）に取り付けられ、これより
後方斜め上方に延びる他端部には、土砂を搬出する搬出
口１６が開閉自在に形成されていると共に、スクリュー
駆動装置１７が設けられている。また、機械室８内の後
部には、シールドフレーム３を前進移動させるためのシ
ールドジャッキ１８が伸縮自在に設けられており、シー
ルドフレーム５は上記カッタ４を回転させながら前方の
地山を掘削しつつ、このシールドジャッキ１８の伸長で
前進するようになっている。また、機械室８内には、シ
ールドフレーム３の移動方向を変更させるための中折れ
ジャッキ１９が設けられており、この中折れジャッキ１
９は、カッタ４の回転に連動させて間欠的に伸長させる
ことにより、シールドフレーム３の移動方向を変化させ
るようになっている。

シールドフレーム３の後方には、掘削された坑道の内周
に沿ってトンネル壁を形成する複数に分割されたセグメ
ント２０が配設される。このセグメント２０は、機械室
８内に回転自在に設けられたエレクタ２１で配設される
ようになっている。エレクタ２１は、機械室８内に駆動
装置（図示せず）に連結された回転自在な回転フレーム
２２の外周端部に設けられており、このエレクタ２２に
は、伸縮、かつ、揺動自在なセグメント支持アーム２３
が設けられ、このセグメント支持アーム２３は、セグメ
ント２０を保持して坑道の内周に沿って移動し、セグメ
ント２０を坑道内周の所望の位置に移送できるようにな
っている。

２４は、テールシールで、シールドフレーム３の後端部
とセグメント２０の間から坑道内へ地下水等が流入しな
いようにシールするものである。

ところで、シールドフレーム３の掘進方向前端部の外周
には、第２図にも示すように、上記カッタ４より前方へ
延出可能に筒体６が嵌挿されている。この筒体６は、例
えば掘削中のトンネルを既設のトンネル２に接合する場
合、第１図に示すように、上記中折れジャッキ１９の伸
長により前方へ延出されてトンネル間の接合部５の地山
を囲み、接合部５の土砂崩れを防止するようになってい
る。

また、カッタ４の外周端部には、筒体６の延出方向に沿
って地山を掘削する伸縮自在な掘削ビット２５が設けら
れる。

本実施例において、掘削ビット２５は、第３図に示すよ
うに、カッタ４の先端部に固定された支持フレーム２６
内に支持筒２７を介して伸縮自在に設けられ、その基部
は、支持フレーム２６内に設けられたジャッキ２８に連
結されている。ジャッキ２８は、例えば液圧式ジャッキ
（油圧，水圧式）あるいは機械式ジャッキ（スクリュー
ジャッキ）等が用いられる。掘削ビット２５はカッタ４
と一体的に回転すると共に、支持フレーム２６内からカ
ッタ４に開口された孔２９を挿通して、その径外方斜め
前方、すなわち、接合すべきトンネル２に向けて伸長し
ながら上記筒体６の延出方向に沿って地山を掘削するよ
うになっている。なお、上記孔２９をカッタ４の側部に
設け、これより掘削ビット２５を伸長させるようにして
もよい。

また、図中３０は、坑道の内周を余堀りするためのコピ
ーカッターである。

次に上記実施例の作用を説明する。

シールド掘進機１は、トンネルを形成すべく前進しなが
ら地山を掘削して坑道を形成すると共に、この坑道の内
周面に沿ってセグメント２０配設してトンネルを形成す
る。

この掘削中のトンネルを、例えば既設のトンネル２に接
合させる場合、第１図に示すように、既設のトンネル２
の手前でシールド掘進機１を停止させ、第３図に示すよ
うに、掘削ビット２５を既設のトンネル２に向けて伸長
させながらカッタ４を回転させる。これにより、筒体６
の延出方向、すなわち、筒体と既設のトンネル等の埋設
物間筒体の延出軌道に沿って地山が掘削され、筒体６が
延出する際の抵抗を大巾に低減させることができ、その
延出が容易となる。

また、掘削ビット２５は、カッタ４の径外方斜め前方に
伸縮されるので、その掘削土砂は自重で掘削室７内に入
り、その掘削が容易となる。

さらに、掘削ビット２５を支持する支持フレーム２６が
カッタ４の回転に伴って掘削室７内の掘削土砂を攪拌す
るので、掘削土砂の排出が容易となる。

なお、接合される既設のトンネル２の形状が、例えば、
第１図のような場合には、掘削ビット２５の伸縮を適宜
操作して、既設のトンネル２に掘削ビット２５が衝突す
るのを防ぐようにすればよい。

また、上記実施例では、掘削ビット２５をカッタ４に対
して径外方の斜め前方に向けて伸縮させるものを示した
が、これに限らず水平前方に伸縮させるようにしてもよ
い。

［考案の効果］本考案によれば、掘削中のトンネルを例えば既設のトン
ネルに接合する場合、掘削ビットにより筒体の延出方向
に沿って地山を掘削するので、筒体が延出する際の抵抗
が低減されてその延出が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す側断面図、第２図は第１
図のII−II線矢視図、第３図は要部を示す拡大側断面
図、第４図は従来例を示す側断面図である。図中、１はシールド掘進機、３はシールドフレーム、４
はカッタ、６は筒体、２５は掘削ビットである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】掘進方向前端部に回転式カッタを有するシ
ールドフレームの外周に、その回転式カッタより前方へ
スライド可能に筒体を嵌挿すると共に、この筒体を掘削
方向にある既設のトンネル等の埋設物側に移動させるよ
うにしたシールド掘進機において、上記回転式カッタの
略外周縁部に、上記筒体と上記既設のトンネル等の埋設
物間の土砂を上記筒体の延出軌道に沿って掘削すべく掘
削ビットを上記回転カッタの径外方斜め前方に伸縮自在
に設けたことを特徴とするシールド掘進機。