JPH0735912Y2 - シールド機のフレーム構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はシールド機のフレーム構造に関し、詳細には、
外径寸法を変えることができるシールド機のフレーム構
造に関する。

（従来の技術） シールド機は下水道や電力ケーブル埋設用等のトンネル
を構築する際に用いられ、シールド機には泥水式シール
ドや土圧式シールド、機械掘りシールド等の種々の形式
のものがある。

これらのシールド機は、一般に、カッター部と、カッタ
ー部の後方に配設されたフレームとを備え、ジャッキ等
の推進手段によりカッター部を前進させ、シールド機の
後部テール内で鋼製や鉄筋コンクリート製のセグメント
を組み立てたり、直打コンクリートを打設したりしてト
ンネルを構築していき、削り取った土砂を適宜手段によ
り地上に排出するようにしている。

そして、シールド機では、カッター部による掘削を確実
に行なうため、フレームの外径寸法を掘削すべくトンネ
ル径に合わせて製作しており、通常、シールド機は１現
場１回使用で、フレームの外径寸法を変えるという概念
はなかった。

例えば、下水道幹線のように、上流側では小さな径のト
ンネルを構築し、下流に行くに従って大きな径のトンネ
ルを構築する場合、各断面径に合わせた複数のシールド
機を製作し、トンネル工事をしているのが現状である。

（考案が解決しようとする課題） そのため、従来では、径の異なったトンネルを構築する
に際して径の異なるシールド機を複数製作しなければな
らず、トンネル工事のコストダウンを図ることができな
い不具合があった。

本考案は前記事情に鑑み案出されたものであって、本考
案の目的は、シールド機のフレームの外径寸法を１ラン
ク乃至２ランク程度変えることができ、シールド機の製
作数を削減してトンネル工事のコストダウンを図ること
ができるシールド機のフレーム構造を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本考案を実施例に対応する図
面を参照して説明する。

本考案はシールド機１のフレーム３を、カッター部５を
支持するフレーム前部17と、その後方のフレーム部分19
とで構成し、前記後方のフレーム部分19を、前端が前記
フレーム前部17に枢支され、後端がフレーム３の径方向
に変位可能な複数のフレーム部材39で構成し、前記複数
のフレーム部材39の内側に、該フレーム部材39の後端を
径方向に変位させる変位手段を設け、前記変位手段を、
例えば、各フレーム部材39に係合する複数のカム面45A
が形成されたカム環45と、このカム環45を回動する回動
手段とで構成した。

（作用） 径の小さなトンネルを構築する場合には、変位手段によ
りフレーム部材39で形成されるフレーム部分19の径を縮
小しておいて径の小さなトンネルを構築し、径の大きな
トンネルを構築する場合には、変位手段によりフレーム
部分19の後端側の径を大きくして径の大きなトンネルを
構築する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図はシールド機の概略断面図、第２図はフレーム部
分の斜視図、第３図はフレーム部材とカム環の係合状態
の説明図を示す。

１はシールド機で、シールド機１は実施例では泥水式シ
ールドである。

シールド機１は筒状のフレーム３と、このフレーム３の
前端に配置されたカッター部５とを備える。

カッター部５は円板上の回転部材７と、この回転部材７
に取着されたセンターカッター９、先行カッター11、コ
ピーカッター13等から構成し、コピーカッター13はジャ
ッキ等の駆動機構15により径方向に出没可能に配設す
る。

前記フレーム３はカッター部５の後方に位置するフレー
ム前部17と、その後方のフレーム部分19とで構成する。

フレーム前部17は筒状を呈する筒体21を備え、筒体21の
内部にはそのほぼ半部を位置させてフレーム枠23を配設
する。

カッター部５の背面側におけるフレーム３内には、前記
カッター部５の回転軸5Aを回転させるモータ等の動力源
と、前記カッター部５を推進させるジャッキ25と、カッ
ター部５により削り取った土砂を泥水と攪拌するカッタ
ーチャンバ27とを設ける。

カッターチャンバ27の後面はフレーム枠23に設けたフレ
ーム板29で形成し、カッターチャンバ27にはアジテータ
31を設けると共に、送泥管33と排泥管35を接続し、第１
図において37はセグメントを示す。

前記後方のフレーム部分19は複数のフレーム部材39で構
成する。

各フレーム部材39は、第２図及び第３図に示すように、
細幅で横長の円筒面状の板材で形成し、端部を交互に重
ね合わせて配設する。

各フレーム部材39の端部間には、第２図に示すようにシ
ール材41を介設し、各フレーム部材39間の隙間を閉塞す
る。この場合、第３図に仮想線で示すように、各フレー
ム部材39の端部間をベローズのような可撓可能なシール
材42で閉塞するようにしてもよい。

フレーム部材39はその後端が径方向に変位できるよう
に、その重ね合わされた部分前端部分をジョイント43を
介して前記フレーム前部17の筒体21に枢支する。

前記フレーム部材39の長手方向の中間部の内側には環状
を呈するカム環45を配設し、カム環45はフレーム枠23上
で軸受47を介して回転可能に支持する。

カム環45には前記フレーム部材39の断面形状に対応させ
た複数のカム面45Aを形成し、カム環45を回転すること
で各フレーム部材39の後端の径が拡縮し、第１図に仮想
線で示すように、フレーム部分19が載頭円錐形を呈して
フレーム３の径が１ランク乃至２ランク程度考えられる
ように構成する。

カム環45の回転は、カム環45の側面に円弧状に突設した
歯部49、歯部49に噛合させた歯車51、減速機構53、モー
タ55等により行なう。

尚、カム環45にはジャッキ25に対応させた長孔57を形成
し、この長孔57を挿通させてジャッキ25を配設する。

本実施例は前記のように構成したので、例えば下水道幹
線のように径の異なるトンネル工事を施工する際、径の
小さなトンネルを構築する場合には、カム環45によりフ
レーム部材39で形成されるフレーム部分19の径を縮小し
ておいて径の小さなトンネルを構築し、径の大きなトン
ネルを構築する場合には、第１図に仮想線で示すよう
に、カム環45によりフレーム部分19の後端側の径を大き
くして径の大きなトンネルを構築する。

従って、径の異なるトンネル工事を施工するに際して、
径の異なるシールド機１の製作数を削減でき、トンネル
工事のコストダウンを図ることができる。

また、フレーム部分19の後端側の径を大きくした場合、
第４図に概略図で示すように、径の大きなセグメント37
Aに対応した内径の円筒状の補助テール61を、フレーム
部分19の後端に取着すると、補助テール61により土砂や
泥水のトンネル内への侵入を効果的に防止できる。この
場合、補助テール61の長さはセグメント37Aの長さの半
分程度あればよく、第４図において61Aはシール部を示
す。

また、実施例では泥水式シールドの場合について説明し
たが、本考案は土圧式シールドや機械掘りシールド等の
種々の形式に適用可能である。

（考案の効果） 以上の説明で明らかなように本考案に係るシールド機の
フレーム構造によれば、フレームの外径寸法を変えるこ
とができ、トンネル工事のコストダウンを図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシールド機の概略断面図、第２図はフレーム部
材の斜視図、第３図はフレーム部材とカム環の係合状態
の説明図、第４図は補助テールを取着した場合の概略図
である。 尚図中、１はシールド機、３はフレーム、５はカッター
部、17はフレーム前部、19は後方のフレーム部分、39は
フレーム部材、45はカム環、45Aはカム面である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状のフレームと、このフレームの前端に
   回転可能に配置されたカッター部とを備えたシールド機
   において、 前記フレームを、カッター部を支持するフレーム前部
   と、その後方のフレーム部分とで構成し、 前記後方のフレーム部分を、前端が前記フレーム前部に
   枢支され、後端がフレームの径方向に変位可能な複数の
   フレーム部材で構成し、 前記複数のフレーム部材の内側に、該フレーム部材の後
   端を径方向に変位させる変位手段を設け、 前記変位手段を各フレーム部材に係合する複数のカム面
   が形成されたカム環と、このカム環を回動する回動手段
   で構成した、 ことを特徴とするシールド機のフレーム構造。