JPH07197775A

JPH07197775A - シールド機

Info

Publication number: JPH07197775A
Application number: JP1210694A
Authority: JP
Inventors: Iwahiko Mori; 厳彦森
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1994-01-07
Filing date: 1994-01-07
Publication date: 1995-08-01

Abstract

(57)【要約】【目的】カッターチャンバの全域において加泥材と土
砂の練り混ぜを効率良く行なえると共に、スクリューコ
ンベアの前端の目詰まりを防止できるシールド機を提供
すること。【構成】本発明は、カッターフレーム５と、カッター
フレーム５の背面に設けられたカッターチャンバ９と、
カッターチャンバ９に連結され、掘削された土砂をシー
ルド３の後方に移送するスクリューコンベア１１とを備
え、スクリューコンベア１１は、その前端がカッターチ
ャンバ９の下部に開口された筒体１５と、この筒体１５
の内部に配設されたスクリュー羽根１３とで構成された
シールド機１において、カッターフレーム５の背面の外
周部に、カッターチャンバ９内に出没可能に配設された
撹拌部材２１と、撹拌部材２１を出没させる撹拌部材用
駆動機構２１０１とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カッターチャンバにお
いて加泥材と土砂の練り混ぜを効率良く行なえると共
に、スクリューコンベアの前端の目詰まりを防止できる
シールド機に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種トンネル工事に用いられているシー
ルド機１は、図７に断面側面図で、図８に正面図で示す
ように、シールド３と、このシールド３の前端に回転可
能に配設されたカッターフレーム５と、カッターフレー
ム５に取着されたカッター７と、カッター７の背面に設
けられたカッターチャンバ９と、カッターチャンバ９に
連結されたスクリューコンベア１１等を備える。そし
て、カッターフレーム５によるカッター７の回転駆動に
より地中を掘削し、シールド３の後部で掘削孔の壁面に
セグメントリングを組み付けつつトンネルを構築してい
くものであり、掘削された土砂は、スクリュー羽根１３
と筒体１５からなるスクリューコンベア１１によりカッ
ターチャンバ９からシールド３の後方に移送される。

【０００３】そして、図９に断面側面図で、図１０に正
面図で示すように、スクリューコンベア１１による土砂
の移送を円滑に行なえるように、前記カッターフレーム
５の背面に複数の撹拌棒１７を突設したシールド機１が
提供されている。このようなシールド機１によれば、掘
削時、カッターフレーム５と共に撹拌棒１７がカッター
チャンバ９内で円運動するので、加泥材と土砂の練り混
ぜが効率良く行なわれ、また、撹拌棒１７により掘削さ
れ圧縮された土砂等の破砕が行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、スクリューコンベア１１のスクリュー羽根１３の前
端は、土砂を筒体１５内に取り入れるため、カッターチ
ャンバ９内に僅かではあるが突出しており、そのため、
前記撹拌棒１７を単にカッターフレーム５の外周部に突
設したシールド機１では、スクリューコンベア１１の前
端において、大きな玉石１９が詰まってしまうことがし
ばしば生じ、更に、玉石によりスクリューコンベア１１
が破損される虞があった。

【０００５】スクリューコンベア１１の前端で玉石１９
が詰まると、土砂がカッターチャンバ９から排出されな
いため、カッタートルクが上昇したり、或は、掘進速度
が遅くなり、最悪の場合には、掘進できなくなるという
事態が生じる。このような場合、従来では、カッター７
の前面の掘削面に薬注して地盤改良を施し、土砂が坑内
に流出しないようにした後、スクリュー羽根１３を筒体
１５から引き抜き、土砂や玉石１９による目詰まりを取
り除くようにしており、手間及びコストが掛かる不具合
があった。

【０００６】また、カッターフレーム５の外周部に撹拌
棒１７を設けていないシールド機１では、前記不具合は
生じないものの、加泥材と土砂の練り混ぜがカッターチ
ャンバ９の外周部で行なわれず、加泥材と土砂の練り混
ぜを効率良く行なうことができない不具合があった。本
発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明
の目的は、カッターチャンバの全域において加泥材と土
砂の練り混ぜを効率良く行なえると共に、スクリューコ
ンベアの前端の目詰まりを防止できるシールド機を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、シールドの前端に配設され、カッターが
取着されたカッターフレームと、前記シールドの前壁と
前記カッターフレームの背面に設けられたカッターチャ
ンバと、前記シールド内に配設され、カッターチャンバ
に連結されて前記カッターにより掘削された土砂をシー
ルドの後方に移送するスクリューコンベアとを備え、前
記スクリューコンベアは、その前端が前記カッターチャ
ンバの下部に開口された筒体と、この筒体の内部に配設
されたスクリュー羽根とで構成されたシールド機におい
て、前記カッターフレームの背面の外周部に、前記カッ
ターチャンバ内に出没可能に配設された撹拌部材と、前
記撹拌部材を出没させる撹拌部材用駆動機構とを設けた
ことを特徴とする。

【０００８】また、本発明は、前記撹拌部材が前記シー
ルドの軸心に平行に出没することを特徴とする。また、
本発明は、前記撹拌部材が前記シールドの軸心に対して
斜めに出没することを特徴とする。また、本発明は、前
記シールドの前壁に、カッターチャンバ内に出没可能に
撹拌部材が取着されていることを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は第１実施例に係るシールド機の断面側面
図を示す。シールド機１は、シールド３と、シールド３
の前端に回転可能に配設されたカッターフレーム５と、
カッターフレーム５に取着されたカッター７等を備え、
カッターフレーム５の背面とシールド３の前壁３０１の
間にカッターチャンバ９が設けられ、シールド３内には
前記カッターチャンバ９に連通させてスクリューコンベ
ア１１が配設され、カッター７はカッターフレーム５に
取着された多数のカッタービット７０１とセンターカッ
ター７０３により構成され、カッターフレーム５の回動
はシールド３内に配設された駆動部５０５により行なわ
れる。

【００１０】前記スクリューコンベア１１は、前端がカ
ッターチャンバ９の下部の開口９０１に連結されると共
に、後端を前端よりも上位として斜めに配設されてい
る。前記スクリューコンベア１１は、前記のように斜め
に配設された筒体１５と、前記筒体１５の内部に回転可
能に配設されたスクリュー羽根１３と、筒体１５の後端
に支持されモータや減速機構等からなるスクリュー羽根
１３の回転駆動手段２０等を備える。前記スクリュー羽
根１３と回転駆動手段２０は、回転駆動手段の駆動力に
よりスクリュー羽根１３が回転するように歯車機構等を
介して連結され、筒体１５の後端は土砂排出口１５０１
に形成されている。

【００１１】前記カッターフレーム５の背面の中央部に
は、複数の撹拌棒１７が突設されている。更に、カッタ
ーフレーム５の外周部には、図２に示すように、シール
ド３の軸心に平行して出没可能に撹拌棒２１が突設され
ている。前記撹拌棒２１は、例えば、油圧シリンダ２１
０１等により出没し、図１に示すように、撹拌棒２１が
没入した状態では、撹拌棒２１の先端がスクリュー羽根
１３の先端から離れ、また、図２に示すように、撹拌棒
２１が突出した状態では、撹拌棒２１の先端がカッター
チャンバ９内に挿入され前記スクリュー羽根１３の先端
の近くまで位置するように構成されている。

【００１２】本実施例は前記のように構成したので、油
圧シリンダ２１０１により撹拌棒２１を突出させた状態
とし、シールド機１を掘進させる。これにより、カッタ
ーチャンバ９内で撹拌棒１７，２１が回動し、カッター
チャンバ９内の全域において加泥材と土砂の練り混ぜが
効率良く行なわれる。また、スクリューコンベア１１の
前端に大きな玉石が詰まった場合には、油圧シリンダ２
１０１により撹拌棒２１を没入させた状態とし、スクリ
ューコンベア１１を回転駆動させると、玉石はスクリュ
ーコンベア１１内に取り込まれ、排出されるので、スク
リューコンベア１１の前端の目詰まりを簡単に除去でき
る。更に、ボーリング調査により大きな玉石が混入され
た地盤を掘進することが予め判明している場合には、油
圧シリンダ２１０１により撹拌棒２１を没入させた状態
とし、シールド機１を掘進させることで、スクリューコ
ンベアの前端の目詰まりを防止できる。従って、本実施
例によれば、シールド機１による掘進作業の効率を格段
と高めることが可能となる。

【００１３】次に、図３及び図４を参照して第２実施例
について説明する。第１実施例では、撹拌棒２１をシー
ルド３の軸心に平行に出没させたのに対して、第２実施
例では、撹拌棒３１をシールド３の軸心に対して斜めに
出没させる点が前記１実施例と異なる。前記撹拌棒３１
は二本設けられ、前記１実施例と同様に油圧シリンダ３
１０１等により出没し、図３に示すように、撹拌棒３１
が没入した状態では、撹拌棒３１の先端がスクリュー羽
根１３の先端から離れ、また、図４に示すように、撹拌
棒３１が突出した状態では、撹拌棒３１の先端が前記ス
クリュー羽根１３の先端の近くまで位置するように構成
されている。このような第２実施例によっても前記と同
様な作用効果が奏され、第２実施例は、特に、撹拌棒３
１をカッターフレーム５に対して直角に構造上取り付け
ることができない場合に好適である。

【００１４】次に、図５及び図６を参照して第３実施例
について説明する。この第３実施例では、撹拌棒１７，
２１に干渉しないようにシールド３の前壁３０１に、油
圧シリンダ４１０１等を用いて出没可能に撹拌棒４１を
設けたものである。撹拌棒４１は、没入した状態では、
図５に示すように、撹拌棒４１の先端と前壁３０１は同
一面となり、突出した状態で、図６に示すように、前記
撹拌棒１７，２１の間に挿入されるように構成されてい
る。このような撹拌棒４１を設ければ、カッターフレー
ム５の回動により、撹拌棒１７，１７，２１間につまっ
た流木４３等の障害物を破砕することが可能となり、ま
た、掘削された土砂と加泥剤との練り合せが十分に行な
えないような場合、撹拌棒４１を突出させることで練り
合せを十分に行なうことが可能となる。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明
は、シールドの前端に配設されカッターが取着されたカ
ッターフレームと、前記シールドの前壁と前記カッター
フレームの背面に設けられたカッターチャンバと、前記
シールド内に配設され、カッターチャンバに連結されて
前記カッターにより掘削された土砂をシールドの後方に
移送するスクリューコンベアとを備え、前記スクリュー
コンベアは、その前端が前記カッターチャンバの下部に
開口された筒体と、この筒体の内部に配設されたスクリ
ュー羽根とで構成されたシールド機において、前記カッ
ターフレームの背面の外周部に、前記カッターチャンバ
内に出没可能に配設された撹拌部材と、前記撹拌部材を
出没させる撹拌部材用駆動機構とを設けたので、カッタ
ーチャンバの全域において加泥材と土砂の練り混ぜを効
率良く行なえると共に、スクリューコンベアの前端の目
詰まりを防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】撹拌棒を没入させた状態を示す第１実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図２】撹拌棒を突出させた状態を示す第１実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図３】撹拌棒を没入させた状態を示す第２実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図４】撹拌棒を突出させた状態を示す第２実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図５】撹拌棒を没入させた状態を示す第３実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図６】撹拌棒を突出させた状態を示す第３実施例に係
るシールド機の断面側面図である。

【図７】従来のシールド機の断面側面図である。

【図８】従来のシールド機の正面図である。

【図９】撹拌棒を備える従来のシールド機の断面側面図
である。

【図１０】撹拌棒を備える従来のシールド機の正面図で
ある。

【符号の説明】

１シールド機３シールド５カッターフレーム７カッター９カッターチャンバ１１スクリューコンベア１３スクリュー羽根１５筒体２０回転駆動手段２１，３１，４１撹拌棒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールドの前端に配設され、カッターが
取着されたカッターフレームと、前記シールドの前壁と前記カッターフレームの背面に設
けられたカッターチャンバと、前記シールド内に配設され、カッターチャンバに連結さ
れて前記カッターにより掘削された土砂をシールドの後
方に移送するスクリューコンベアとを備え、前記スクリューコンベアは、その前端が前記カッターチ
ャンバの下部に開口された筒体と、この筒体の内部に配
設されたスクリュー羽根とで構成されたシールド機にお
いて、前記カッターフレームの背面の外周部に、前記カッター
チャンバ内に出没可能に配設された撹拌部材と、前記撹拌部材を出没させる撹拌部材用駆動機構と、を設けたことを特徴とするシールド機。
【請求項２】前記撹拌部材は前記シールドの軸心に平
行に出没する請求項１記載のシールド機。
【請求項３】前記撹拌部材は前記シールドの軸心に対
して斜めに出没する請求項１記載のシールド機。
【請求項４】前記シールドの前壁には、カッターチャ
ンバ内に出没可能に撹拌部材が取着されている請求項
１，２または３記載のシールド機。