JPH0823262B2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、シールドフレームにその地山側に臨んで回
転自在に設けられ実質的に地山を掘削するためのカッタ
面板を有する改良された掘進機に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種のカッタ面板を有する掘進機として、そ
のカッタ面板の支持方式から、第３図に示すように、外
周ビーム・中間ビーム方式のものと、第４図に示すセン
ターシャフト方式のものとに分けられる。前者は、全体
が同一面からなるカッタ面板３を中間ビーム６で一体的
に支持すると共にこの中間ビーム６が駆動軸11と噛合っ
ていて、この駆動軸11に直結する駆動モータ10の作動に
より、上記カッタ面板３を回転させるようになってい
る。

他方、後者は、全体が同一面からなるカッタ面板３を
センターシャフト16で一体的に軸支すると共にこのセン
ターシャフト16が駆動モータ21に直結する駆動軸22と噛
合っていて、その駆動モータ21の作動により、上記カッ
タ面板３を回転させるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上述したいずれの方式のカッタ面板も、全体
が同一面から形成されていることから開口率、すなわ
ち、カッタ面板の土砂取込み率は変更できない。

そして、カッタ面板の直進性又は加泥材の先行練混ぜ
のための撹拌翼飛び出し量は、一担決めると変更できな
い。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、開口率を良好にすると共に、直進
及びカーブの各施工性を良好にする新規なシールド掘進
機を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、シールドフレ
ームにその地山側に臨んで回転自在に設けられ実質的に
地山を掘削するためのカッタ面板を有し、該カッタ面板
の後方に掘削土を導くカッタ室を有し、該カッタ室に導
かれた掘削土を後方へ搬出するための排土機構を有する
シールド掘進機において、上記カッタ面板をリング状の
遠芯部と該遠芯部の内周面に嵌合される軸芯部とに分離
すると共に該遠芯部と該軸芯部とをそれぞれ各別に回転
駆動するように設け、該軸芯部に上記遠芯部から地山側
に上記軸芯部を前進後退させる移動手段を設けると共に
前進時、上記軸芯部の周囲と遠芯部の内周の間から上記
カッタ室に掘削土を取り込む開口を形成して構成される
ものである。

［作用］ 上記構成によれば、直進時にはカッタ面板の軸芯部を
カッタ面板の遠芯部から地山側に前進させ、その軸芯部
の回転によって地山を先掘し、その先掘された地山の周
辺を遠芯部の回転により掘削する。このとき、軸芯部の
周囲と遠芯部の内周の間に形成された開口は、掘削土を
カッタ室に取り込む。排土機構は、カッタ室に取り込ま
れた掘削土を後方に搬送する。

一方、カーブ時にはカッタ面板の軸芯部を、カッタ面
板の遠芯部と面一になるように、又はその遠心部からさ
らに後退するように移動させ、これら軸芯部と遠芯部と
をそれぞれ回転させることにより地山を掘削する。

［実施例］ 以下、本発明の好適一実施例を図面に基づいて詳述す
る。なお、従来のものと共通する構成要素については、
同一符号を使用するものとする。

第１図は本発明のシールド掘進機１の要部の縦断面図
である。

図示するように、このシールド掘進機１では、シール
ドフレーム２にその地山側に臨んで回転自在に設けられ
るカッタ面板３は、遠芯側3aと軸芯側3bとに分離され、
各別に回転駆動するように構成されている。

具体的には、遠芯側3aはリング状の遠芯部４に、そし
て軸芯側3bは円板状の軸芯部５にそれぞれ形成される。

上記リング状の遠芯部４は、後方に突設される中間ビ
ーム６を介してカッタ室７を区画形成する隔壁８に軸支
され、この隔壁８における上記中間ビーム６の軸支部９
は、駆動モータ10に直結する駆動軸11と連結される。

この軸支部９には、カッタ室７側との気密を保持する
ためのシール12が介装され、且つ、上記中間ビーム６を
軸支するベアリング13及び上記駆動軸11を軸支するベア
リング14が介装されている。この駆動軸11と直結してい
る駆動モータ10の他端側は支持枠15に保持されている。

他方、上記円板状の軸芯部５は後方に突設されるセン
ターシャフト16とこれに嵌着する外筒17を介して上記隔
壁８を貫通するよう固定される支持筒18にシール19を介
装して軸支される。

このセンターシャフト16の上記隔壁８から上記支持枠
15側に突出している部分には、円環ギヤ20が固定され、
この円環ギヤ20は駆動モータ21に直結する駆動軸22のギ
ヤ23と噛合う。

このギヤ23の巾は上記円環ギヤ20の巾より短く、その
巾の長さの差だけこの円環ギヤ20に巾方向の移動を許容
するようになっている。この移動量は後述する軸芯部５
の進退に寄与する。

また、上述のように支持枠15側に突出しているセンタ
ーシャフト16の先端と、その支持枠15に設けられている
中間デッキ24とは、摺動ジャッキ25で連結される。

この摺動ジャッキ25の伸縮により、上記センターシャ
フト16が外筒17とシール19を介して隔壁８の支持筒18内
を長手方向に摺動して、上記軸芯部５を前進後退させる
ようになっている。

上記シール19はカッタ室７側との気密を保持するよう
になっている。

上記カッタ室７の下部から後方上部に掘削土を排出す
るスクリューコンベア26が渡架され、形成される掘削穴
27にはエレクター28でセグメント29が組付けられ、その
セグメント29の外周には裏込剤30や地山の土砂31の侵入
を防止するテールシール32が設けられ、上記セグメント
29の前端と隔壁８の後端との間には当該シールド掘進機
１を前進させるジャッキ33が設けられている。

次に、上述のように構成された実施例の作用を説明す
る。

所定の地山内にシールド掘進機１を位置させ、軸芯部
５の駆動モータ21を作動させると、ギヤ23,円環ギヤ20,
センターシャフト16を介して上記軸芯部５が回転し、一
方、遠芯部４の駆動モータ10を作動させると、駆動軸1
1,中間ビーム６等を介して上記遠芯部４が回転する。

今、シールド掘進機１が直進掘削を行うものとすれ
ば、第２図に示すように、摺動ジャッキ25を伸長させな
がら軸芯部５を回転させ、同時に遠芯部４をも回転させ
る。

この際、軸芯部５は遠芯部４に先立って切羽地山を先
掘し、続いて遠芯部４は先掘された掘削穴周辺の切羽地
山を掘削する。

そして、これら軸芯部５及び遠芯部４によって掘削さ
れた掘削土は、両者の間に生じている開口部3cからカッ
タ室７内に導かれ、そこからスクリューコンベア26で後
方へ搬送される。

なお、シールド掘進機１の機種，地山の状況等によっ
ては、加泥材等を注入し、充分練り混ぜた状態で直進掘
削を施工する。

他方、上記実施例のシールド掘進機１でカーブ掘削を
施工するときには、摺動ジャッキ25を収縮させて軸芯部
５を後退させ、遠芯部４と同一面とし両者を同時に回転
させる。

この際、軸芯部５が前進していることによる抵抗がな
くなるから、カーブ掘削が容易になる。

［発明の効果］ 本発明では、カッタ面板を遠芯側と軸芯側とに分離し
た構造とし、且つその遠芯側と軸芯側との駆動源を分離
独立としたから、下記のような効果を奏するものであ
る。

（１）直進掘削の施工時には、カッタ軸芯部を前方に移
動して先掘させ、直進性を良好にすることができる。

（２）カーブ掘削の施工時には、そのカッタ軸芯部をカ
ッタ遠芯部と同一面に揃うよう戻すことにより、カーブ
施工性を良好にすることができる。

（３）カッタ軸芯部を前進させることにより切羽の安定
を図ることができる。

（４）カッタ軸芯部のみ前進させ、加泥材等を注入し、
充分練り混ぜることによりカッタの負荷の軽減が図られ
る。

（５）軸芯部の周囲と遠芯部の内周の間に形成された開
口から掘削土を取り込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールド掘進機の縦断面図、第２図は
同上シールド掘進機の作用の概要説明図、第３図は従来
の外周ビーム・中間ビーム方式のシールド掘進機の縦断
面図、第４図は従来のセンターシャフト方式のシールド
掘進機の縦断面図である。 図中、１はシールド掘進機、２はシールドフレーム、３
はカッタ面板、3aは遠芯側、3bは軸芯側、４はリング状
の遠芯部、５は円板状の軸芯部、６は中間ビーム、７は
カッタ室、８は隔壁、10は駆動モータ、11は駆動軸、16
はセンターシャフト、20は円環ギヤ、21は駆動モータ、
22は駆動軸、23はギヤ、25は摺動ジャッキである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドフレームにその地山側に臨んで回
   転自在に設けられ実質的に地山を掘削するためのカッタ
   面板を有し、該カッタ面板の後方に掘削土を導くカッタ
   室を有し、該カッタ室に導かれた掘削土を後方へ搬出す
   るための排土機構を有するシールド掘進機において、上
   記カッタ面板をリング状の遠芯部と該遠芯部の内周面に
   嵌合される軸芯部とに分離すると共に該遠芯部と該軸芯
   部とをそれぞれ各別に回転駆動するように設け、該軸芯
   部に上記遠芯部から地山側に上記軸芯部を前進後退させ
   る移動手段を設けると共に前進時、上記軸芯部の周囲と
   遠芯部の内周の間から上記カッタ室に掘削土を取り込む
   開口を形成したことを特徴とするシールド掘進機。