JPH0781500B2 - 既設埋設管更新用シールド掘進機 - Google Patents

既設埋設管更新用シールド掘進機

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JPH0781500B2
JPH0781500B2 JP1035729A JP3572989A JPH0781500B2 JP H0781500 B2 JPH0781500 B2 JP H0781500B2 JP 1035729 A JP1035729 A JP 1035729A JP 3572989 A JP3572989 A JP 3572989A JP H0781500 B2 JPH0781500 B2 JP H0781500B2
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幸次 板東
利美 中島
徹 渡辺
康 桑原
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Nishimatsu Construction Co Ltd
Kawasaki Motors Ltd
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Nishimatsu Construction Co Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 『産業上の利用分野』 本発明は既設埋設管更新用シールド掘進機に関するもの
である。
『従来の技術』 従来、地下下水道等の既設埋設管を更新するには、該既
設埋設管の使用を中断することが困難であるため、既設
埋設管とは別なルートまたは既設埋設管よりさらに深い
場所に新規な埋設管路を構築する方法が一般的に採用さ
れている。
『発明が解決しようとする問題点』 しかし、上記従来の既設埋設管更新方法は、別ルートに
埋設管を新設するには新たな用地を確保する必要性を有
しこの用地確保が困難なことが多く、また、既設埋設管
より深い位置に埋設管を新設するには施工経費がかさむ
という欠点を有している。
『目的』 そこで本発明は上記に鑑みなされたもので、既設埋設管
の使用を中断することなく、既設埋設管を順次除去しな
がら同じ場所に新設の埋設管を構築していくことのでき
る既設埋設管更新用シールド掘進機を提供することを目
的としたものである。
『問題点を解決するための手段』 上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨とする本
発明の構成は前述問題点を解決するために、シールド掘
進機本体Aのスキンプレート1の前端部位に、駆動源2
により回転するカッターディスク3を設け、また、この
スキンプレート1内の上記カッターディスク3より後方
側部位には隔壁4を設け、 上記カッターディスク3の中心部位を貫通して筒体10を
配設し、この筒体10の先端には、既設埋設管T1内に収納
されシールド掘進機本体Aの掘進にともなって該既設埋
設管T1内を押し進められる先行隔壁体Bを連結し、 該先行隔壁体Bには上記筒体10とこの先行隔壁体Bの先
行側とを連通する連通孔51を設け、 また、該筒体10の後端は上記隔壁4を貫通せしめて該隔
壁4の後方部位で構築した新設埋設管T2内まで連通して
なる技術的手段を講じたものである。
『作用』 それ故、本発明既設埋設管更新用シールド掘進機は、シ
ールド掘進機本体Aのカッターディスク3で既設埋設管
T1を、その下流側より上流側に向けて順次除去して掘進
を行ない、掘進にともなってスキンプレート1内には順
次セグメントを組立てる等して、図に符号T2で示す新設
埋設管を構築していくが、この際に、既設埋設管T1のカ
ッターディスク3よりさらに掘進前方部位は、先行隔壁
体Bで仕切られている。
したがって、既設埋設管T1内を流れる下水等の流れは、
この先行隔壁体Bまでは従来通りに流れることになる。
そして、この下水等の流れは先行隔壁体Bで一応堰き止
められることになり、該先行隔壁体Bの手前側には筒体
10によって構成される特定水路を除いて下水等が流れて
こないことになりシールド掘進機本体Aの収納スペース
及び該シールド掘進機本体A内における作業スペースを
確保することになる。
そして、この先行隔壁体Bによって堰き止められた下水
等は、その後、連通孔51より取入れられ、筒体10を内を
通って隔壁4の後方新設埋設管T2にまで流れるので、先
行隔壁体Bと隔壁4との間を下水等の流れとは完全に仕
切った掘削スペースとなし、また、シールド掘進機本体
Aが順次掘進するも、上記既設埋設管T1と、連通孔51
と、筒体10と、新設埋設管T2との連通関係は保たれるの
で、下水等の流れが途中から漏れることがない水路系を
常に確保でき、既設埋設管T1の流れを止めることなく既
設埋設管T1を順次新設埋設管T2に更新して行くことがで
きる作用を呈するものである。
なお、先行隔壁体Bは筒体10の先端に連結されているの
で、シールド掘進機本体Aが掘進すると、この進行に伴
なって該筒体10で押され既設埋設管T1内を順次上流側に
押し進められて変移していくことになる。
『実施例』 次に、本発明の実施例を第1図乃至第3図に従って説明
すれば以下の通りである。
図中、T1が既設埋設管、T2が本発明既設埋設管更新用シ
ールド掘進機によって掘削されたトンネル内に構築され
た新設埋設管である。
また、図中、Aはシールド掘進機本体、Bは該シールド
掘進機本体Aの前方の既設埋設管T1内に収納されシール
ド掘進機本体Aの掘進に伴なって該既設埋設管T1内を押
し進められる先行隔壁体である。
上記、シールド掘進機本体Aはスキンプレート1の前端
に駆動源2により回転するカッターディスク3を設け、
また、このスキンプレート1内の上記カッターディスク
3より後方側には隔壁4を設けてなるのは従来のシール
ド掘進機と同じであり、さらに、このシールド掘進機本
体Aは、スキンプレート1の後部内にセグメントを組み
立てる等して新設埋設管T2を形成するようになすととも
に、このスキンプレート1の後部には該新設埋設管T2を
反力受けとしてスキンプレート1を推進する推進ジャッ
キ5を装着してなるのも従来と同じである。
図示例において、上記カッターディスク3は、そのカッ
ターディスクドラム3aの外周を支承する所謂、周囲支持
方式(正確には、中心軸6を隔壁4の中心部位に固定し
た軸受7に回転可能に支承するので中央支持方式との混
合方式)を使用している。そして、このカッターディス
ク3の後方にはカッターディスクドラム3aを介して内歯
歯車8が固着され、スキンプレート1内には駆動源2が
固定(この駆動源2は通常複数固定される。)され、こ
の駆動源2の駆動軸に配したピニオン9が上記内歯歯車
8に噛合するようになし、この駆動源2により内歯歯車
8乃至カッターディスク3が回転するようになしてある
が、このカッターディスク3の支持方式、及び該カッタ
ーディスク3の駆動方式に関しては、図示例に限定され
ることなく、従来公知な別の方式を使用してもよい。
また、上記カッターディスク3自体も、従来公知なもの
を使用すればよいが、本実施例では、既設埋設管T1内に
鉄筋等の筋材が埋入されている場合に対処すべく、通常
のローラカッタ31、トゥースカッタ32(第2図参照)の
他に、筋材を切削するフライスカッタ33を設けている。
上記フライスカッタ33はカッターディスク3の偏心位置
にフライス駆動源34により回転せしめられるように配さ
れ、このフライスカッタ33とフライス駆動源34とはカッ
ターディスク3の回転にともなっても回転するよう、す
なわちプラネット(遊星)回転するようになしている。
なお、上記フライスカッタ33は、第3図に最も明かに示
すごとく、その歯先をカッターディスク3の歯先より多
少の距離Lだけ後方に位置するようになして、ローラカ
ッタ31・トゥースカッタ32でコンクリート部T1′を圧壊
・切削した後、該コンクリート部T1′の表面に突出した
筋材部T1″をこのフライスカッタ33で切削するようにな
してある。通常ローラカッタ31やトゥースカッタ32で地
山やコンクリート部T1′を切削すると比較的もろいコン
クリート部T1′は大きく掻き取られ、鉄筋部T1″部は掻
き取られた表面に突出する状態になる傾向を有し、次ぎ
に新たな面を掘削する場合は、該ローラカッタ31やトゥ
ースカッタ32はこの突出した筋材部T1″を押し潰したり
局所的に押し込む状態に曲げて該筋材部T1″の上を通過
する。また、強度の大きい筋材部T1″の切削は従来のカ
ッターディスク3の回転速度程度では適確な切削が困難
でより高速に切削歯を回転しなくてはならない、しか
し、切削歯を高速回転させながらコンクリート部T1′を
共に切削すると切削歯の摩耗が極度に進行する。そこ
で、従来のカッターディスク3に取付けたローラカッタ
31やトゥースカッタ32でコンクリート部T1′を切削し、
そこに突出した筋材部T1″を続いてフライスカッタ33で
切削して、該フライスカッタ33の切削歯の摩耗を少なく
し、しかも、該フライスカッタ33の回転速度をカッター
ディスク3の回転速度よりも高速となして確実に筋材部
T1″をも切削するようになしてある。
そして、上記カッターディスク3の中心部位を貫通して
筒体10を配設し、この筒体10の先端には、既設埋設管T1
内に収納されシールド掘進機本体Aの掘進にともなって
該既設埋設管T1内を押し進められる先行隔壁体Bを連結
してある。
上記先行隔壁体Bは、既設埋設管T1の断面形状より一回
り小さい断面形状に形成され、この先行隔壁体Bの外周
面には既設埋設管T1との間隙を密閉するパッキング52,5
2,52・・・が装着してある。なお、このパッキング52は
既設埋設管T1内を流れて来る下水等を確実に遮断し、シ
ールド掘進機本体Aの掘進によって該先行隔壁体Bが筒
体10で押され既設埋設管T1内を押し進められる強さに設
定される。
そして、この先行隔壁体Bと筒体10との連結部は、図示
例では、筒体10が回転しても先行隔壁体Bは回転しない
ように回転継手53を介して連結してある。
そして、該先行隔壁体Bには上記筒体10とこの先行隔壁
体Bの先方側とを連通する連通孔51を設けてある。すな
わち、この先行隔壁体Bは既設埋設管T1を仕切るが、こ
の連通孔51により筒体10に連通するようになしてある。
なお、この連通孔51は先行隔壁体Bを貫通するものであ
れば、筒体10の先端部が先行隔壁体Bを貫通するように
なしてもよく、この場合は回転継手53は筒体10の外周面
と先行隔壁体Bの連通孔51の内周面との間に配するか、
先行隔壁体Bに気密を保って回転する水平回転筒を挿通
させて該筒体10の先端部はこの水平回転筒内に嵌入させ
る等すればよい。
また、該筒体10の後端は上記隔壁4を貫通せしめて該隔
壁4の後方部位で構築した新設埋設管T2内まで連通して
なる。
上記筒体10は、カッターディスク3または隔壁4に固定
して配設してもよいが、図示実施例においては、この筒
体10がズリ搬送用のスクリューコンベヤ11の駆動軸を兼
ねる構成となっている。したがって、先ず、隔壁4を貫
通してスクリューコンベヤ11のシリンダ12が固定され、
上記筒体10はこのシリンダ12内に同心状に収納され、さ
らにこの筒体10はシリンダ12に固定されたコンベヤ駆動
源13により回転せしめられるようになしてある。そし
て、このシリンダ12の先端は隔壁4を貫通した後、カッ
ターディスク3の中心軸6内に挿入され、カッターディ
スク3の後方部位で開口している。すなわち、上記カッ
ターディスク3の中心軸6は筒状に構成され、その外周
面が軸受7の内周面によって軸承される。
そして、上記中心軸6の一部にはズリ流入口6aが開口さ
れ、カッターディスク3により掘削されたズリ(フライ
スカッタ33により切削された筋材を含む)はこの流入口
6aから中心軸6内に入り、さらにシリンダ12内を通って
スクリューコンベヤ11で排出されるようになっている。
なお本実施例は泥土加圧式シールド方式を使用してお
り、上記ズリは、図示しない送泥管より隔壁4の先方チ
ャンバ内に圧送された泥土とともにスクリューコンベヤ
11で排出されるが、該スクリューコンベヤ11のシリンダ
12の後端に設けた排出口14には排土調整装置15が設けら
れ、泥土の圧送量と該排土調整装置15よりの排出量とを
調整して隔壁4より前方が一定の加圧状態を保ち地山を
保護するようになしてある。
また、この筒体10(スクリューコンベヤ11)はカッター
ディスク3に固着し、カッターディスク3の回転によっ
て、すなわち駆動源2によって回転するようになしても
よいが、カッターディスク3は地山の性状によって回転
速度や回転方向を変更したりする場合が有り、一方スク
リューコンベヤ11も地山の性状によって別途回転数乃至
ズリ搬出量を調整する必要性が有るので、このスクリュ
ーコンベヤ11は別個のコンベヤ駆動源13により回転せし
めることが望ましく、本実施例では該筒体10の先端がカ
ッターディスク3を貫通する際は、遊びを有して該カッ
ターディスク3を貫通するようになしている。
また、この筒体10の後端は隔壁4を貫通せしめた後、適
宜下流側(掘進方向とは逆側)まで、排水パイプで案内
して放流すればよいが、本実施例では、この筒体10の後
端はシリンダ12の後端より気密を保って貫出され回転継
手16を介して排水パイプ17が連結されている。なお。こ
の排水パイプ17の途中には図示しない排水パイプを介在
せしめて排水量を調整可能となしておくことが望まし
い。
なお、前述フライス駆動源34は本実施例では油圧モータ
が使用され、このフライス駆動源34への送油管35、排油
管36は、夫々中心軸6に埋設した流路35a,36aに連結
し、この流路35a,36aの一端は夫々軸受7の内面に向け
て開口させ、さらに、この軸受7の内面には両流路35a,
36aの各開口から、軸受7の外面に設けた注油口35c及び
排油口36cに連通する溝状流路35b,36bを設けてなり、固
定部である注油口35c及び排油口36cと、回転部であるフ
ライス駆動源34とを連通してなる。
なお、図中、54は壁面保護シュー、bはベアリング、p
はパッキング、P1はテールシールを示すものである。
『発明の効果』 本発明既設埋設管更新用シールド掘進機は上記のごとき
であるので、シールド掘進機本体Aは従来と同じにトン
ネルを掘進でき、このトンネル内に新設埋設管T2を順次
構築でき、その際に、このシールド掘進機本体Aの前方
には既設埋設管T1に先行隔壁体Bを収納してなるので、
この下水等の流れに影響されることなく掘進作業を行な
うことができる既設埋設管更新用シールド掘進機を提供
することができるものである。
そして、本発明はカッターディスク3の中心部位を貫通
して筒体10を配設し、先行隔壁体Bには連通孔51を設け
てあるため、既設埋設管T1を流れて来た下水等はこの筒
体10を通って新設埋設管T2の下流側に流れ、この流れを
止めることなく掘進を行なう既設埋設管更新用シールド
掘進機を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明既設埋設管更新用シールド掘進機の実施
例を示す縦断面図、第2図は本発明に使用されるカッタ
ーディスクの右半分正面図、第三図は切削作用を説明す
る切削部断面図である。 A〜シールド掘進機本体、B〜先行隔壁体 T1〜既設埋設管、T2〜新設埋設管 1〜スキンプレート、2〜駆動源 3〜カッターディスク、4〜隔壁 10〜筒体、51〜連通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 康 神奈川県平塚市大神3072 西松建設平塚寮 (56)参考文献 特開 平1−121497(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シールド掘進機本体Aのスキンプレート1
    の前端部位に、駆動源2により回転するカッターディス
    ク3を設け、また、このスキンプレート1内の上記カッ
    ターディスク3より後方側部位には隔壁4を設け、 上記カッターディスク3の中心部位を貫通して筒体10を
    配設し、この筒体10の先端には、既設埋設管T1内に収納
    されシールド掘進機本体Aの掘進にともなって該既設埋
    設管T1内を押し進められる先行隔壁体Bを連結し、 該先行隔壁体Bには上記筒体10とこの先行隔壁体Bの先
    方側とを連通する連通孔51を設け、 また、該筒体10の後端は上記隔壁4を貫通せしめて該隔
    壁4の後方部位で構築した新設埋設管T2内まで連通して
    なる既設埋設管更新用シールド掘進機。
JP1035729A 1989-02-15 1989-02-15 既設埋設管更新用シールド掘進機 Expired - Fee Related JPH0781500B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2585027B2 (ja) * 1987-11-04 1997-02-26 不動建設株式会社 地中埋設管更新工法

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JPH02217591A (ja) 1990-08-30

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