JPH11173069A - 方向変換可能なシールド掘進機 - Google Patents

方向変換可能なシールド掘進機

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Publication number
JPH11173069A
JPH11173069A JP36353597A JP36353597A JPH11173069A JP H11173069 A JPH11173069 A JP H11173069A JP 36353597 A JP36353597 A JP 36353597A JP 36353597 A JP36353597 A JP 36353597A JP H11173069 A JPH11173069 A JP H11173069A
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JP
Japan
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shield excavator
mud pipe
pipe
excavator
mud
Prior art date
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Pending
Application number
JP36353597A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Bessho
俊彦 別所
Toshimi Ino
敏美 伊野
Kenichi Kaneko
研一 金子
Nobuaki Kobayashi
信明 小林
Mikio Akutsu
美喜男 圷
Hiroyuki Ito
広幸 伊藤
Kazuyuki Hida
一幸 飛田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
IHI Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp, Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Taisei Corp
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】縦坑掘削から横坑掘削まで1台の機械で施工す
ることができ、地層に礫が混在していても確実に掘進す
ることができる、方向変換可能なシールド掘進機を提供
することを目的とする。 【解決手段】親シールド掘進機本体としての筒体内部に
回転自在に球状の回転体を収納する。回転体の内部に子
シールド掘進機を収納する。子シールド掘進機先端には
出入り自在のカッターを設置する。カッターの背面に設
けた土砂収納部には泥水を供給する送泥管と、土砂収納
部から外部へ土砂を排出する排泥管を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、方向変換可能なシ
ールド掘進機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機の発進に際して一般に
は、まずケーソン工法などによって縦坑を構築し、その
内部にシールド掘進機を吊り下ろし、壁面に反力を取っ
て発進させている。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】前記した従来の方法
では、縦坑掘削のためにケーソン工法などを採用し、そ
の後にシールド掘進機を使用するといった別々の機械装
置を必要とし、不経済なものであった。また従来の技術
では、トンネルが直角に曲がる位置には必ず縦坑を設け
なければならず、地上の用地の都合では施工が不可能な
場合もあった。さらに従来の技術では、水平方向のトン
ネルから、鉛直方向にトンネルを延長することは困難で
あった。
【0004】本発明は上記したような従来の問題を解決
するためになされたもので、次のような方向変換可能な
シールド掘進機を提供することを目的とする。 <イ>縦坑掘削から横坑掘削まで1台の機械で施工する
ことができる、方向変換可能なシールド掘進機。 <ロ>地中で直角に曲がったトンネルも、縦坑を掘削す
ることなく施工することができる、方向変換可能なシー
ルド掘進機。 <ハ>水平方向のトンネルから、鉛直方向へ連続するト
ンネルの掘削も可能な、方向変換可能なシールド掘進
機。 <ニ>地層に礫が混在していても確実に掘進することが
できる、方向変換可能なシールド掘進機。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の方向変換可能なシールド掘進機
は、親シールド掘進機本体としての筒体と、この筒体の
先端に回転自在に設置した球状の回転体と、回転体の内
部に収納した子シールド掘進機と、子シールド掘進機先
端に設置し、出入り自在のカッターと、カッターの背面
に設けた土砂収納部と、土砂収納部へ泥水を供給する送
泥管と、土砂収納部から外部へ土砂を排出する排泥管と
より構成した、方向変換可能なシールド掘進機を特徴と
したものである。
【0006】
【本発明の実施の態様】以下図面を参照しながら本発明
の方向変換可能なシールド掘進機の実施例について説明
する。
【0007】<イ>親シールド掘進機。 親シールド掘進機1本体は、筒体によって構成した掘進
機である。親シールド掘進機1の筒体の内部には、筒体
の中心軸と平行に複数本のジャッキ11を配置する。こ
のジャッキ11の伸縮によって、セグメント2に反力を
取って水平方向に前進し、あるいは鉛直方向へ下降し、
あるいは上昇する。この親シールド掘進機1の先端の周
囲には環状カッター12を設置し、筒体の側面には発進
口13を開口する。そしてこの発進口13に接する位置
に球状の回転体3を回転自在に収納する。そして筒体の
内面には回転体3を支持する支持枠を配置し、かつ接触
する位置にはシール材を配置して発進口13からの地下
水の侵入を阻止する。
【0008】<ロ>回転体3。 回転体3は中空の球状体であり、内部には子シールド掘
進機4を収納する。回転体3は密閉した球ではなく、一
方には作業員の入り口を開口し、反対側には子シールド
掘進機4のカッターの出入り口を開口する。
【0009】<ハ>子シールド掘進機4。 回転体3の内部に配置した子シールド掘進機4は、通常
のシールド掘進機とほぼ同様に構成を有するが、その先
端の円盤カッター14は親シールド掘進機1の環状カッ
ター12の内部に嵌合する形状を呈する。さらに、円盤
カッター41の回転軸はスライド装置に取り付けて、子
シールド掘進機4の中心軸方向に出入り自在に構成す
る。したがって親シールド掘進機1の掘削中は、円盤カ
ッター41は回転体3から外部に突出して、環状カッタ
ー12と同一面を形成しておくが、円盤カッター41を
収納すれば回転体3の回転時に障害となることがない。
出入りする円盤カッター41の外周には、親シールド掘
進機1に環状に取り付けた環状カッター12が配置して
あるから、親シールド掘進機1の全断面を掘削すること
ができる。円盤カッター41の面板には、土砂を取り込
むためのスリットを開口しておく。したがってこのスリ
ットの幅以上の直径の礫の侵入を規制することができ
る。
【0010】<ニ>送泥、排泥。 円盤カッター41の背面には土砂収納部42を設ける。
この土砂収納部42へ泥水を供給する送泥管P1と、土
砂収納部42から外部へ土砂を排出する排泥管P2とを
配管する。この排泥管P2は、土砂収納部42の中央に
開口させ、土砂収納部42からトンネル外部へ掘削土砂
を排出するためのパイプであるが、その途中には礫除去
室5を設置する。排泥管P2の内部直径は、礫除去室5
までは大きく、その後の坑口側の排泥管P2の直径は小
さく構成する。そして礫除去室5には、礫取出口51を
開口する。この取出口51から大型の礫を排出して、除
去室5以降の排泥管P2は侵入することを阻止する。
【0011】<ホ>逆循環回路。 送泥、排泥回路以外に、逆循環回路を設ける。逆循環回
路として、送泥管P1と排泥管P2の間をバイパスパイ
プP3で連結し、ここにバイパスバルブV31を設け
る。送泥管P1では、バイパスパイプP3の分岐点より
も先端側(子シールド掘進機4側)に送泥バルブV11
を設ける。排泥管P2では、バイパスパイプP3の分岐
点よりも先端側に排泥バルブV21を設ける。さらに、
送泥管P1の前記の分岐点よりも坑口側と、排泥管P2
の排泥バルブV21よりも先端側とを、逆循環パイプP
4で連結する。そして逆循環パイプP4には、逆循環バ
ルブV41を設ける。さらに送泥管P1において、逆循
環パイプP4と分岐点と、バイパスパイプP3の分岐点
の間には送泥停止バルブV12を設ける。
【0012】<ヘ>予備排泥管。 前記の排泥管P2とは別に、土砂収納部42の他の位置
から礫除去室5に接続した予備排泥管P5を配置する。
この予備排泥管P5は、上記の排泥管P2よりも大きい
直径のパイプを使用し、やはり中間には予備取出口6を
開口し、予備排泥バルブV51で排泥回路を閉鎖して礫
を除去する。したがって、この予備排泥管P5によっ
て、細長で、円盤カッター41のスリットを通過してき
たような大径の礫を排除することができる。この予備排
泥管P5の先端には伸縮パイプを介在させる。この伸縮
パイプは二重筒によって構成し、外筒をスライドするこ
とによって伸縮自在に構成する。その結果、想定した直
径よりも大きい礫がカッタースリットから取り込めずに
カッター背面に停滞した場合に、予備排泥管P5の先端
を円盤カッター41の背面までスライドさせて処理する
ことができる。
【0013】<ト>方向の変換。 例えば親シールド掘進機1を縦坑掘削機として使用した
場合について説明する。 円盤カッター41、環状カッ
ター12を下向きにして親シールド掘進機1を鉛直に向
け、仮り組みしたセグメント2に反力を取ってジャッキ
11の伸縮、セグメント2の組み立てを繰り返して下降
させる。所定の深度まで到達したら円盤カッター41を
収納し、筒体側面の発進口13に向けて回転体3を90
度回転させる。回転体3の回転にともなって、送泥管P
1、排泥管P2にはフレキシブルな延長管をつなげて回
転に追従させる。その状態で子シールド掘進機4のジャ
ッキを伸張し、仮り組みしたセグメントに反力をとって
子シールド掘進機4を発進させることができる。子シー
ルド掘進機4の前進にともなって送泥管P1、排泥管P
2を延長する。
【0014】<チ>掘進方向。 上記した例は、親シールド掘進機1を縦坑掘削機とし、
子シールド掘進機4をほぼ水平方向の横坑掘削機として
使用する場合である。それ以外に、親シールド掘進機1
をほぼ水平方向の掘削に使用し、子シールド掘進機4は
親シールド掘進機1から直角方向に回転させて発進させ
てほぼ同一平面で折れ曲がる横坑掘削機として使用する
ことができる。あるいは、親シールド掘進機1をほぼ水
平方向の掘削に使用し、子シールド掘進機4は親シール
ド掘進機1から上下方向に向けて直角方向に回転させて
発進させれば、直角に折れ曲がる縦坑掘削機として使用
することができる。
【0015】<リ>礫の除去作業。 礫を除去する場合には、排泥管P2の切羽側排泥バルブ
V23と、予備排泥管P5側の予備排泥バルブV51
と,上方の機内排泥バルブV22を閉める。そして圧抜
きバルブV24で礫除去室5内の圧力を抜き、点検バル
ブで内部の砂礫の閉塞状況を確認したのち、礫取出口5
1,あるいは予備取出口6から礫を取り除く。円盤カッ
ター41のスリットから取り込めない直径の礫が、円盤
カッター41の前面に滞留した場合には、スライドが可
能な予備排泥管P5の先端を伸張して円盤カッター41
の背面まで到達させる。
【0016】<ヌ>逆循環作業。 親シールド掘進機1の掘進時には各バルブは次の状態に
セットしてある。 開放するバルブ。 送泥バルブV11、送泥停止バルブV12、排泥バルブ
V21。 閉塞するバルブ。 バイパスバルブV31、逆循環バルブV41。逆循環時
には各バブルを次の状態にセットする。 閉塞するバルブ。 送泥停止バルブV12、排泥バルブV21。 開放するバルブ。 逆循環バルブV41、送泥バルブV11、バイパスバル
ブV31。 すると、送泥管P1の泥水は逆循環パイプP4を経由し
て排泥管P2に入り、切羽から送泥管P1に逆流し、バ
イパスパイプP3を通って排泥管P2から排出される。
こうして泥水を逆循環することによって礫を除去する。
【0017】
【本発明の効果】本発明の方向変換可能なシールド掘進
機は以上説明したようになるから次のような効果を得る
ことができる。 <イ>回転体3の内部に子シールド掘進機4を収納して
いるから、回転体3を回転することによって、縦坑から
横坑、横坑から横坑、横坑から縦坑への方向変換を容易
に行うことができる。したがって従来のように角度の変
化点ごとに別に縦坑を設置する必要がなく、きわめて経
済的である。 <ロ>礫が混じる地盤においても、想定以上の直径の礫
は排泥管P2に侵入する以前に排除することができるの
で、ほとんど掘進作業を停止することなく、排除するこ
とができる。 <ハ>排泥管P2に礫が詰まっても、送泥、排泥を逆循
環することによってただちに解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方向変換可能なシールド掘進機の全体
図。
【図2】縦坑を掘進する状態の実施例の説明図
【図3】掘進方向を変換した状態の説明図
【図4】礫を除去する装置の実施例の説明図
【図5】送泥管、排泥管の配置例の説明図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 研一 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 小林 信明 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 圷 美喜男 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 伊藤 広幸 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内 (72)発明者 飛田 一幸 愛知県知多市北浜町11番1号 石川島播磨 重工業株式会社愛知工場内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】親シールド掘進機本体としての筒体と、 この筒体の先端に回転自在に設置した球状の回転体と、 回転体の内部に収納した子シールド掘進機と、 子シールド掘進機先端に設置し、出入り自在のカッター
    と、 カッターの背面に設けた土砂収納部と、 土砂収納部へ泥水を供給する送泥管と、、 土砂収納部から外部へ土砂を排出する排泥管とより構成
    した、 方向変換可能なシールド掘進機
  2. 【請求項2】親シールド掘進機本体としての筒体と、 この筒体の先端に回転自在に設置した球状の回転体と、 回転体の内部に収納した子シールド掘進機と、 子シールド掘進機先端に設置し、出入り自在のカッター
    と、 カッターの背面に設けた土砂収納部と、 土砂収納部へ泥水を供給する送泥管と、、 土砂収納部から外部へ土砂を排出する排泥管と、 排泥管の中間に設置した、礫除去室と、 礫除去室に開口した礫取り出し口とより構成した、 方向変換可能なシールド掘進機
  3. 【請求項3】親シールド掘進機本体としての筒体と、 この筒体の先端に回転自在に設置した球状の回転体と、 回転体の内部に収納した子シールド掘進機と、 子シールド掘進機先端に設置し、出入り自在のカッター
    と、 カッターの背面に設けた土砂収納部と、 土砂収納部へ泥水を供給する送泥管と、、 土砂収納部から外部へ土砂を排出する排泥管と、 排泥管の中間に設置した、礫除去室と、 礫除去室に開口した礫取り出し口と、 前記の排泥管とは別に、土砂収納部の他の位置から礫除
    去室に接続した予備排泥管と、 予備排泥管に開口した礫取り出し口とより構成した、 方向変換可能なシールド掘進機
  4. 【請求項4】予備排泥管には、二重筒をスライドして伸
    縮自在に構成した伸縮パイプを介在させて構成した、 請求項3記載の方向変換可能なシールド掘進機
  5. 【請求項5】送泥管と排泥管とをバイパスパイプで連結
    し、 バイパスパイプの前後の送泥管、排泥管のバルブの開閉
    によって、 送泥管からの泥水を排泥管に供給し、 排泥管からの排泥を送泥管に供給するように構成した、 請求項2、3いずれか記載の方向変換可能なシールド掘
    進機
  6. 【請求項6】親シールド掘進機は、縦坑掘削機であり、 子シールド掘進機は横坑掘削機である、 請求項1、2、3いずれか記載の方向変換可能なシール
    ド掘進機
  7. 【請求項7】親シールド掘進機は、横坑掘削機であり、 子シールド掘進機も横坑掘削機である、 請求項1、2、3いずれか記載の方向変換可能なシール
    ド掘進機
  8. 【請求項8】親シールド掘進機は、横坑掘削機であり、 子シールド掘進機は縦坑掘削機である、 請求項1、2、3いずれか記載の方向変換可能なシール
    ド掘進機
JP36353597A 1997-12-16 1997-12-16 方向変換可能なシールド掘進機 Pending JPH11173069A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36353597A JPH11173069A (ja) 1997-12-16 1997-12-16 方向変換可能なシールド掘進機

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JP36353597A JPH11173069A (ja) 1997-12-16 1997-12-16 方向変換可能なシールド掘進機

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JPH11173069A true JPH11173069A (ja) 1999-06-29

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ID=18479558

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36353597A Pending JPH11173069A (ja) 1997-12-16 1997-12-16 方向変換可能なシールド掘進機

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JP (1) JPH11173069A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106088A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 San Shield Kk 排泥管の排泥構造及び礫状物の除去装置

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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