JPH0826744B2 - アーティキュレート式シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は急曲線に沿って掘進が可能なアーティキュ
レート式シールド掘進機に関する。

〔従来の技術〕

従来シールド掘進機には，従来シールド掘進機には、
シールド本体を前部シールドと後部シールドとに分割
し、これらの間を屈曲自在としたアーティキュレート式
のものが公知である。

上記アーティキュレート式シールド掘進機は前部シー
ルドと後部シールドの間を屈折することにより、曲線施
工が可能となっているが、前後シールド間の中折れ角を
大きくするとシールドジャッキと前部シールドが干渉す
るため、，中折れ角３°が限度であり，曲線半径Ｒが30
m以下の曲線に対しては施工できない不具合があった。

上記不具合を改善するため，シールドジャッキをトラ
ニオンで回動自在に支承することにより，前後シールド
の中折れ角が約７°まで増大できるようにしたものが出
願されている。（第10図参照） 例えば実願昭63−63415号など。

また従来では曲線施工の場合，シールド本体の後端と
セグメントが干渉するのを防止するため，セグメントを
シールド本体の後方で組立てるようにしており，このた
め，セグメントを組立てるセグメントｆに，第11図に示
すような曲線施工のピックアップ装置ｇを装着してい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしシールドジャッキをトラニオンで支持したシー
ルド掘進機でも，中折れ角が７°以上必要な半径10m以
下の急曲線に沿った施工が困難であると共に，曲線施工
毎にピックアップ装置ｇを交換しなければならないた
め，交換作業に手間がかかるなどの不具合があった。

一方第12図に示すように前部シールドｂと後部シール
ドｃとの間を縦軸ｈにより連結して，アーティキュレー
トシリンダｉによりこの縦軸ｈを中心に前後部シールド
b,cが第13図に示すように屈曲自在なシールド掘進機も
実用化されているが，上記シールド掘進機の場合，直進
状態ではアーティキュレートジャッキｉが第２図に示す
ように中間のストロークに維持されるため，掘進時前部
シールド1aがふらついて安定性が悪いと共に，前後シー
ルドb,cの間を連結部材ｇの球状摺動面ｋが常に地山側
に露出しているため，摺動面が摩耗されたり，シール部
に土砂がかみ込んでシール効果が早期に低下するなどの
不具合があった。

この発明はかかる不具合を改善する目的でなされたも
ので，曲線半径が10m以下の急曲線に対しても施工可能
なアーティキュレート式シールド掘進機を提供しようと
するものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

この発明は上記目的を達成するために，前部シールド
と後部シールドとに分割され，かつこれらシールドの間
がアーティキュレートシリンダにより屈曲自在なシール
ド本体の上記後部シールド内に，前後方向へスライド自
在にスライドリングを設け，このスライドリングに上記
シールド本体を推進させる複数本のシールドジャッキを
トラニオンを介して回動自在に支承すると共に，上記ス
ライドリングの後部にセグメントを組立てるセグメント
エレクタを取付けたことにより，曲線施工時シールドジ
ャッキ及びセグメントエレクタをスライドリングと共に
後方へ移動して，シールドジャッキの前端と前部シール
ド及び後部シールドの後端とセグメントが干渉しないよ
うにしたことにより，前部シールドと後部シールドの中
折れ角を大幅に向上させた。

〔実施例〕

この発明の一実施例を図面を参照して詳細すると，図
において１はシールド本体で，前部シールド1aと後部シ
ールド1bよりなり，これらシールド1a,1bの間は球状摺
動面2aを有する連結部材２を介して屈曲自在に連結され
ている。

また上記前部シールド1aと後部シールド1bの間には，
複数本の図示しない複数本のアーティキュレートジャッ
キが円周方向に間隔的に配置されていて，曲線施工時前
部シールド1aと後部シールド1bの間が曲線に応じて屈曲
出来るようになっている。

一方上記後部シールド1b内には，前側に位置してスラ
イドリング４が設けられている。

上記スライドリング４は後部シールド1bの内面に軸線
と平行するよう突設されたガイドレール５に，外周面に
形成されたガイド溝4aが嵌入されていて，これらガイド
レール５に案内されながら後部シールド1b内面を前後方
向へ摺動自在となっていると共に，スライドリング４の
前後摺動は図示しない油圧ジャッキか，上述したアーテ
ィキュレートジャッキにより行うようになっている。

また上記スライドリング４の内周部は，後部シールド
1bの内面にブラケット1cを介して取付けられたスペーサ
1dに案内されて，シールド本体１の推進時シールドジャ
ッキ６の推力が円滑に後部シールド1bへ伝達されるよう
になっている。

上記シールドジャッキ６は，シールド本体１内に複数
本配置されていて，ロッド側端部がトラニオン７により
上記スライドリング４に回動自在に取付けられていると
共に，各シールドジャッキ６より後方へ突設されたピス
トン杆6aの先端には，球軸受け８を介してスプレッダ９
が取付けられていて，シールド本体１の推進時このスプ
レッダ９が，すでに組立てられているセグメント10の前
端面に当接されて，セグメント10で推進時の反力を受け
るようになっている。なほ11はテールシールである。

一方図中12は上記セグメント10を坑壁に沿って組立て
るセグメントエレクタで，スライドリング４の後部に布
設された環状のガイドレール12aに取付けられていて，
エレクタ駆動モータ13によりガイドレール12aに沿って
回転できるようになっている。

また上記セグメントエレクタ12には四節リンク12bを
介してピックアップ装置14が装着されていて，このピッ
クアップ装置14が保持したセグメント10を，セグメント
エレクタ12を回転させることにより順次坑壁に沿って組
立てられるようになっている。

次に作用を説明すると，直線施工時にはシールドジャ
ッキ６の前端と前部シールド1aの内面及び後部シールド
1bの後端とセグメント10が干渉する虞れがないので，第
１図に示すようにスライドリング４を，もっとも前側に
スライドさせた位置で固定してスプレッダ９をすでに組
立てられているセグメント10の前端面に当接させ，この
状態でシールドジャッキ６を伸長してシールド本体１を
推進させることにより掘削するもので，従来のシールド
掘削機と同様である。

次に急曲線に沿った施工に際しては，図示しない油圧
ジャッキまたはアーティキュレートジャッキでスライド
リング４を第３図に示すように後方へスライドさせると
共に，このときのスライド量を，ストローク計やポテン
ションメータなどのスライド量検出器（図示せず）で検
出して制御装置へ送り，制御装置はこのスライド量をも
とに，シールドジャッキ６の伸縮量を制御する。

またスライドリング４をスライドさせたときにスプレ
ッダ９がゲージリング15と干渉するのを防止するため、
シールドジャッキ６のストローク量は、スプレッダ９と
ゲージリング15が干渉しない位置で停止されるようにイ
ンタロック回路が組まれている。

一方上記動作によりスライドリング４が後退された
ら，アーティキュレートジャッキにより前後シールド1
a,1bの間を屈曲させながらシールドジャッキ６を第４図
に示すように伸長して曲線に沿って掘進すると共に,1ピ
ッチ分の掘進が終了したら，スライドリング４と共に後
退したセグメントエレクタ12によりセグメント10の組立
てを行う。

このとき後部シールド1bの後側でセグメント10の組立
てが行えるため，後部シールド1b後端とセグメント10の
干渉が防止でき，これによって従来のように曲線施工用
のピックアップ装置13と交換することなくセグメント10
の組立て作業が行えるようになる。

また後部シールド1b内面にガイドレールを突設して，
このガイドレール５をスライドリング４のガイド溝4a内
に嵌入したことにより，前部シールド１の前部に設けら
れたカッタヘッド1eが回転しながら切羽を掘削する際に
生じるシールド本体１のローリングを，上記ガイドレー
ル５を介してスライドリング４が支持するため，シール
ド本体１のローリングを防止することができる。

一方第５図ないし第９図は別の実施例を示すもので，
次にこれを説明すると，前部シールド20aと，後部シー
ルド20bの間を連結する連結部材21の上下部内側に，先
端部が上下に重なり合うブラケット22,23が前部シール
ド20a及び後部シールド20bよりそれぞれ第６図に示すよ
うに突設されていて，前部シールド20aより突設された
ブラケット22の先端に前後方向へ細長い長孔22aが穿設
されている。

そしてこれら長孔22aに後部シールド20bより突設され
たブラケット23の先端と連結部材21の球状摺動部21aの
内面間に設けられた縦軸24の中間部が嵌挿されていて，
これらの縦軸24を中心に前後部シールド20a,20bが複数
本のアーティキュレートジャッキ25により次のように屈
曲自在となっている。

すなわち前部シールド20aと後部シールド20bよりなる
シールド本体20の直進時は，アーティキュレートジャッ
キ25は第５図に示すように短宿状態にあって，連結部材
21の球状摺動面21aは前部シールド20a内に格納されるた
め，前部シールド20aが推進時ふらついたり，球状摺動
面21aが摩耗されることがない。

次に直線施工から曲線施工へ移動する場合は，まずア
ーティキュレートジャッキ25第７図に示すように全て伸
長させて縦軸24が長孔22a後端まで移動させ，第８図に
示すロック手段26によりその位置へ縦軸24をロックす
る。

そして曲線の外側に位置するアーティキュレートジャ
ッキ25を伸縮，内側に位置するアーティキュレートジャ
ッキを25を短縮して，縦軸24を中心に前後部シールド20
a,20bの間を第９図に示すように屈曲させ，この状態で
図示しないシールドジャッキを伸縮して，曲線に沿って
掘進摩るものである。

〔発明の効果〕

この発明は以上詳述したように，前部シールドと後部
シールドの間が屈曲自在なシールド本体の後部シールド
内に，前後方向へスライド自在なスライドリングを設
け，このスライドリングに上記シールド本体を推進させ
るシールドジャッキをトラニオンを介して回動自在に支
承したことから，急曲線に沿って掘進する場合，上記ス
ライドリングを後方へスライドさせることにより，前部
シールドと後部シールドの中折れ角を従来の約７°に対
して10°程度に増大することができる。

これにって従来のシールド掘進機では，半径が15m程
度の曲線に沿った掘進しかできなかったのに対して，半
径10m程度の急曲線に沿った施工も可能になる。

また上記スライドリングにセグメントエレクタを取付
けて，スライドリングと共にセグメントエレクタも後方
へ移動するようにしたことから，従来のように曲線施工
時曲線施工用のピックアップ装置と交換する必要がな
く，これによって交換作業に必要な工数が削減できると
共に，予め曲線施工用のピックアップ装置を用意する必
要もないため経済的である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し，第１図は直線施工時
の横断面図，第２図は第１図II−II線に沿う断面図，第
３図は曲線施工時の横断面図，第４図は作用説明図，第
５図ないし第９図は他の実施例を示す説明図，第10図な
いし第13図は従来の説明図である。 １……シールド本体,1a……前部シールド,1b……後部シ
ールド,4……スライドリング,5……ガイドレール,6……
シールドジャッキ,7……トラニオン,12……セグメント
エレクタ,20……シールド本体,20a……前部シールド,20
b……後部シールド,21……連結部材,21a……球状摺動
面,22,23……ブラケット,22a……長孔,24……縦軸,26…
…ロック手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前部シールド（1a）と後部シールド（1b）
   とに分割され、かつこれらシールド（1a），（1b）の間
   がアーティキュレートシリンダにより屈曲自在なシール
   ド本体（１）の上記後部シールド（1b）内に、前後方向
   へスライド自在にスライドリング（４）を設け、このス
   ライドリング（４）に上記シールド本体（１）を推進さ
   せる複数本のシールドジャッキ（６）を支承させると共
   に、上記スライドリング（４）の後部にセグメント（1
   0）を組み立てるセグメントエレクタ（12）を取り付け
   てなる、アーティキュレート式シールド掘進機。
2. 【請求項２】上記スライドリング（４）を油圧ジャッキ
   またはアーティキュレートジャッキにより前後摺動自在
   としてなる、請求項１記載のシールド掘進機。
3. 【請求項３】後部シールド（1b）の内面にスライドリン
   グ（４）の前後動を案内するガイドレール（５）を突設
   してなる請求項１記載のシールド掘進機。