JPH0743268Y2 - シールド掘進機の分割構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、搬送、組立等の便宜性を図りつつ強度面等
でも有利性を発揮しうるシールド掘進機の分割構造に関
する。

〔従来技術とその課題〕

一般に、シールド掘進機（シールド機ともいう）の口径
が大きくなると、工場より現地までの輸送道路条件およ
び現地組立条件等より小ブロックに分割しなければなら
ない。その分割方法は製作上のコスト、工場製作能力、
製品精度、製品機能の確保等を考慮して決められる。

一方、上記の運搬、組立等の便宜を図る目的の他に、曲
線部の掘進を容易に、また、管径の拡大が自由にできる
ようにシールド機本体を周方向に複数に分割したもの
（特開昭56−105098号公報参照）や工場からの輸送およ
び地中への搬入を容易にし、地下トンネル内での組立、
解体が自在なように周方向に複数分割構成した特公昭62
−16313号公報に記載のような組立式拡大シールド機も
ある。

また、曲線施工が容易なようにシールド機本体を機長方
向に複数（前胴部、中胴部、後胴部）に分割したシール
ド機も提案されている（特開平１−125491号公報参
照）。

従って、従来のシールド機本体は上述の如く種々の目的
で周方向もしくは機長方向に分割されていることにな
る。

ところで、第６図に示すように従来のシールド機本体22
における前胴部23は、上述のように円周方向には分割さ
れることがあっても半径方向には何ら分割されていない
一体構造のものである。そのため外荷重に対する前胴部
23の変形が旋回部と固定部の間に介装されたカッターデ
ィスク24の回転支持部である軸受部25に直接的に悪影響
を及ぼして軸受部25の損傷を招くおそれがあり、また、
旋回部と固定部の間に介装された土砂シール部26にも悪
影響を直接与えてそのシール性（止水性）を阻害したり
するおそれがある。図中27はカッターディスク24の旋回
駆動装置である。

また、前胴部23が半径方向において何ら分割されていな
い一体構造であるので、円周方向の分割数を多くしなけ
れば運搬、組立等を可能にする小ブロックを得るのが困
難であると共に、分割面即ち継手面が多くなればそれだ
け強度上の不利となり、組立時の製品精度の確保も困難
となる一方、継手面のずれ等に起因してシール性（止水
性）も低下するおそれがある。

そこで、本考案の目的は、シールド機の前胴部を半径方
向において外筒と内筒とに分割形成する等によって、か
かる従来の課題を解決することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的達成のため、本考案の要旨は、シールド機本体
が機長方向に前胴部を含んで複数に分割され、シールド
機本体の前部に軸受部に支持されて旋回駆動されるカッ
ターディスクを有し、旋回部と固定部たる前記前胴部と
の間に土砂シール部を有するシールド機において、前記
前胴部をその半径方向において外筒と内筒に分割形成
し、該外筒と内筒を弾性的に連結するとともに、該外筒
と内筒間にシール手段を設けたことを特徴とするシール
ド掘進機の分割構造にある。また、上記外筒と内筒をト
ルク板で弾性連結したことを特徴とするシールド掘進機
の分割構造である。

〔作用〕

上記構成によれば、前胴部を形成する外筒と内筒は一体
構造の場合よりもそれぞれの分割数は少なくてすみ、そ
れだけ継手部が減少することにより強度的に有利とな
る。また、外筒にかかる外力による外筒の変形がそのま
ま直接内筒に伝わることがなくなり、内筒の強度面の有
利性が生じる。内筒と外筒との間のシール手段により泥
水圧がかかってもシール性が低下しない。また、シール
手段をトルク板と兼用することもできる。なお、トルク
板を設けることで回転止めを確実に発揮する。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本考案を適用した泥水式シールド掘進機の概略
側面図、第２図は第１図の要部拡大図である。このシー
ルド掘進機は、筒状のシールド掘進機の本体（以下、シ
ールド機本体という）１の前面にカッターディスク６が
配備され、掘削中カッターディスク６は旋回駆動装置７
によって軸受部８に支持されながら機軸９回りに回転
（旋回）駆動されるようになっている。そして、掘削さ
れた土砂等は泥水と共にカッターディスク６とバルクヘ
ッド10との間の空間（チャンバー）11内に取り込まれ、
アジテータ12で攪拌されながら排泥管13から排出される
ようになっている。14は送水管、15は掘進反力をセグメ
ント16から得てシールド機を掘進させるシールドジャッ
キである。掘削中、バルクヘッド10には泥水圧がかかる
ため、旋回部と固定部との間には土砂シール17が介装さ
れ、止水性を確保している。

上記シールド機本体１はその機長方向において輸送、搬
送、組立て等の便宜のためフード部２、前胴部３、中胴
部４および後胴部５に分割されて構成されている。そし
て、円周方向にもそれぞれ４分割されている。また、前
同部３はその半径方向においてさらに外筒3Aと内筒3Bと
に分割形成され、それぞれが第５図のように円周方向に
４分割されている。この円周方向の分割部が継手部Ｊを
形成し、外筒3A、内筒3Bはそれぞれこの継手部Ｊでボル
ト連結され、一体化される。この点は中胴部４、後胴部
５等も同じである。かくして、上記実施例のようにシー
ルド機の径が14mφ程度の場合にはシールド機本体１は
機長方向に５分割および周方向にそれぞれ４分割されて
おり、全体として20分割されていることになる。

次に、第２図の要部拡大図にて前胴部３の分割構造等を
詳細に説明すると、カッターディスク６の後部に三角形
断面のフード部２が配設され、この後部に略矩形状ボッ
クス断面の外筒3Aが連接され、外筒3Aの内側に略Ｌ状ボ
ックス断面の内筒3Bが内設（嵌合）されている。なお、
前述した通り、12は外筒3Aに設けたアジテータ、７は内
筒3Bに設けたカッターディスク６の旋回駆動装置を示
し、旋回部と固定部（前胴部３）との間には土砂シール
17が介装されている。図示の通り、前胴部３を構成する
外筒3Aと内筒3Bとの間の隙間は殆どなく嵌合されてお
り、前胴部３はその半径方向において別体の外筒3Aと内
筒3Bとで分割形成された構造をなし、外筒3Aと内筒3Bの
前面はバルクヘッド10の一部を形成するようになってい
る。

一方、外筒3Aの後部内面に段差3aが設けてあり、内筒3B
にかかる機長（機軸）方向の荷重を支持するようになっ
ている。もっとも、外筒3Aには段差3aを設けず、外筒3A
と中胴部４との間で段差を設けるようにして内筒3Bにか
かる機軸方向の荷重を中胴部４で支えるように構成して
もよい。

外筒3Aと内筒3Bとの前部（バルクヘッド部）と後部（上
記段差3a部）の連結部の拡大図を第３図および第４図に
示す。

第３図において、外筒3Aの前面、内筒3Bの前面は前述し
たようにバルクヘッド10の一部を形成しており、ここに
は掘削中泥水圧がかかっている。そこで、外筒3Aと内筒
3Bの角部にＵパッキン装着のための溝18が形成され、こ
の溝18に図示するようにＵパッキン19が装着されてい
る。そして、このＵパッキン19の前面に薄板のシール板
（全体形状は環状をしている）20が外筒3Aと内筒3Bに跨
がって固着されている。従って、薄板のシール板20によ
って外筒3Aと内筒3Bとは弾性的に連結されているのと同
時に、シール板20自体がＵパッキン19と同様シール手段
を形成し、泥水に対するシール機能を発揮している。従
って、場合によってはＵパッキン19を省略することもあ
り得る。

一方、内筒3Bの後端部では第４図に示すように、外筒3A
の段差3a部に連接しており、内筒3Bの後端面と外筒3Aの
後部内面との間にＬ状のトルク板21が固着されている。
このトルク板21はカッターディスク６の旋回駆動装置７
を作動させた場合に、内筒3Bが共回りしないよう回転止
めとして働く。図示するようにトルク板21をＬ状とし、
取り付けの際には外筒3Aと内筒3Bとの間に空間部21aを
もって両者に固着するようにしたのは、トルク板21を変
形し易い弾性的性質を持たせて外筒3Aと内筒3Bとの弾性
的連結を行うためである。なお、前述したシール板20を
トルク板21と兼用するようにしてもよく、この場合第４
図のトルク板21は不要となる。

上述の如く、通常外筒3Aと内筒3Bとは前部はシール板2
0、後部はトルク板21で弾性連結されているだけで、外
筒3Aと内筒3Bのそれぞれの弾性変形が許容されている。
つまり、外筒3Aと内筒3Bとの連続性を遮断することで、
例えば外筒3Aの外周面からの土圧や泥水圧によって外筒
3Aが変形してもその変形が直接内筒3Bに伝達されないよ
うになっている。これが内筒3Bの強度的有利性を生じさ
せる。一方、このように前胴部３を外筒3Aと内筒3Bとに
分割形成することにより、円周方向の分割数も従来の一
体構造のものに比べ減少できる。これは外筒3Aと内筒3B
とが一体であれば、半径方向の高さが大きくなるため、
円周方向に分割数を増大させて搬送、組立て等の便宜を
図らねばならないが、本案のように外筒3Aと内筒3Bを別
体にすれば個々の半径方向の高さは低くなるので、分割
数を減らしても搬送、組立に支障のないような小ブロッ
クとなしうるからである。また一方、分割数が減少する
ことで、分割面の継ぎ目（第５図の継手部Ｊ）にずれが
生じることが少なくなり、土砂シール17（第２図）の当
たり面が傷付けられるといったことが減少するととも
に、強度面でも継手部Ｊが少なくなることにより有利と
なる。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によれば、前胴部を外筒と内筒に別
体に分割構成したことなどにより、前胴部の分割数が減
少でき、円周方向の継手面が少ないことによる製品精度
の確保が容易となると共に、土砂シールの当たり面の段
差が少なく、シール性能（止水性）に悪影響を及ぼすこ
とがない。また、外力による外筒の変形が直接内筒に伝
わらず、内筒の強度面の有利性が生じる。

外筒と内筒はシール板や或いはトルク板のようなもので
弾性的に連結されているだけで、相互に弾性的な変形を
許容されるため強度上有利となる。また、弾性連結を担
うシール板やトルク板を内外筒間に溶着するだけである
から大きな溶接部がなく、従ってこれに起因する歪みも
生じない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した泥水式シールド掘進機の側断
面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図および第４
図は外筒と内筒との前部および後部の接合部分の拡大
図、第５図は外筒と内筒の円周方向の分割図を示す。 第６図は従来技術の説明図である。 １…シールド機本体、２…フード部、３…前胴部、3A…
外筒、3B…内筒、４…中胴部、５…後胴部、６…カッタ
ーディスク、７…旋回駆動装置、８…軸受部、10…バル
クヘッド、17…土砂シール、19…Ｕパッキン、20…シー
ル板、21…トルク板。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−125491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−308194（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−19707（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド機本体が機長方向に前胴部を含ん
   で複数に分割され、シールド機本体の前部に軸受部に支
   持されて旋回駆動されるカッターディスクを有し、旋回
   部と固定部たる前記前胴部との間に土砂シール部を有す
   るシールド機において、前記前胴部をその半径方向にお
   いて外筒と内筒に分割形成し、該外筒と内筒を弾性的に
   連結するとともに、該外筒と内筒間にシール手段を設け
   たことを特徴とするシールド掘進機の分割構造。
2. 【請求項２】請求項１記載の外筒と内筒をトルク板で弾
   性連結したことを特徴とするシールド掘進機の分割構
   造。