JPS589235B2

JPS589235B2 - シ−ルドクツシンキ

Info

Publication number: JPS589235B2
Application number: JP12990475A
Authority: JP
Inventors: 植田勇
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1975-10-30
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1983-02-19
Also published as: JPS5254242A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、推進方向に複数に分割した矢板内部に、フ
ード部（頭部）、リングガータ部（胴部）テール部（尾
部）をそれぞれ可動的に連結してなる支持体を内装し、
前記各矢板を３分割に構成された支持体の各構成部で摺
動可能に支持するようにしたシールド掘進機に関するも
のである。

従来、この種のシールド掘進機は、例えば特公昭４５−
２１号等が知られており、これらのシールド掘進機は、
スキンプレートを推進方向に対して水平に複数分割した
矢板により形成し、この複数の矢板をその内部装備した
支持体の各ジャッキで１枚ずつ順次推進させることによ
って切羽面を掘進するものであった。

しかし、このようなシールド掘進機の矢板を支持する支
持体（機械構造体）は、スキンプレートの長手力向のほ
ぼ中央内部にて支持する構造であったために、矢板を掘
進させた際矢板の先端部に土荷重が極度にかかり、矢板
が破損したり、変形する場合が多かった。

また矢板は推進方向に対して水平に形成されているうえ
、支持体も円筒状に形成されているために直進方向の掘
削のみしかできず、従って、作業推進上、屈曲掘進を必
要とする場合には、その方向に対応させて掘進機を移動
しなければならず作業能率上に問題があった。

この発明は、上記従来の欠点を除去するものであって、
矢板の先端を補強支持するとともに、直進掘削及び屈曲
掘進を行なえるようにしたシールド掘進機を提供するこ
とを目的とする。

以下添附図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。

第１図〜第３図において、１はシールド掘進機のスキン
プレートであって、このスキンプレート１は、推進方向
、すなわち第１、２図の矢印方向に対して平行に、複数
枚（この発明の実施例では８枚）に分割された矢板２ａ
〜２ｈにより円筒状に形成されている。

この各矢板２ａ〜２ｈの先端３は、土中への貫入が容易
になるように先鋭に形成し、また後述する矢板ジャッキ
１２ａ〜１２ｈの取付部より前方は、土中の貫入時に伴
う圧縮力に充分耐えうるような断面係数を有する鋼構造
で製作し、矢板中心線上の裏面には、矢板ジャッキが装
着されるブラケット４を設けてある。

このブラケット４は、後述する支持体５のフード部（頭
部）６、リングガータ部（胴部）７に設けた矢板ガイド
８，９を嵌合する構造になっている。

また複数枚の矢板２ａ〜２ｈからなるスキンプレート１
内には、各矢板２ａ〜２ｈをそれぞれ摺動可能に支持す
る支持体５が内装されており、この支持体５は、フード
部６、リングガータ部７、テール部（尾部）１０の３部
分から構成され、これらは、リングガータ部７を中心に
、その前方（図中左側）にフード部６を、その後方（図
中右側）にテール部１０を配設し、フード部６は、リン
グガータ部７の内周面に設けた複数のフードジャッキ１
１ａ〜１１ｈの一端とピン結合し、また，テール部１０
は、リングガータ部７とフランジを介してボルト結合し
て一体化されるとともに、必要に応じて、テール部１０
は着脱可能なものとなっている。

前記可動的に一体化された支持体５に、常時摺動可能に
支持された複数の矢板２ａ〜２ｈの摺動部は、フード部
６と、リングガータ７との外面に設けた矢板ガイド８，
９に各矢板２ａ〜２ｈの裏面に設けたブラケット４が係
合して構成され、各矢板２ａ〜２ｈは、可動する支持体
５の動きに追従して移行するとともに、支持体５から脱
落が防止される。

また各矢板２ａ〜２ｈと、リングガータ部７との間には
複数の矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈが設けられていて、
この矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈの一端はリングガータ
部７の外壁にピン結合し、また他端は、矢板２ａ〜２ｈ
の内壁とピン結合して、矢板２ａ〜２ｈの貫入時におけ
る水平移動は、矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈのそれぞれ
の伸縮作動により行なわれる。

次に部分的に独立して構成される支持体５のフード部６
、リングガーク部７、テール部１０の各各の構造、作用
等について説明する。

（イ）フード部（頭部）フード部６は第１、２図に示すように、所定，巾の複数
枚の鋼板を溶接等により円筒状に一体的に構成し、その
外周面は、やや前方広がりのラッパ状に形成してある。

このフード部６の外周面は、矢板ガイド８を介して矢板
２ａ〜２ｈ内面に当接し、各矢板２ａ〜２ｈに負荷され
る・土圧を常時支持するとともに、各矢板２ａ〜２ｈの
貫入方向の制御と矢板２ａ〜２ｈの脱落防止のための前
記矢板ガイド８が設けられている。

またフード部６の内面は、先端エッジの円錐形状となっ
ており、所定の剛性を持つとともに内部に設けたブラケ
ット１３が補強リプを兼ねている。

フード部６のリングガーク７に面する後端は、リングガ
ーク部７の前面と、同心的に面着し、またフード部６と
リングガータ部７とは、フードジャッキＩｌａ〜１１ｈ
により連結されるとともに、フード部６が図示しないポ
ータブルジャッキによりリングガーク部７のセンターを
中心として上下左右に偏心運動を可能とする構造になっ
ている。

このフード部６は、矢板２３〜２ｈが前方（第１図にお
いて左側）に貫入移動したとき、切羽の状況に合わせて
、フードジャッキ１１ａ〜１１ｈの作動により同方向に
移動して、各矢板２ａ〜２ｈを支持し、矢板２３〜２ｈ
の貫入によるオーバーハングを防止すると同時に、前面
切羽の崩壊を防止する。

また図示しないポータブルジャッキにより、リングガー
タ部７に反力をとってフード部６を上下左右に偏心させ
る一方、フードジャッキ１１ａ〜１１ｈの順次段階的な
伸縮操作によりフード部６の向きを変傾させ、中子とな
る支持枠５の曲折と、これにガイドされる矢板２ａ〜２
ｈの柔軟性により、矢板２３〜２ｈの貫入方向を変位さ
せて屈曲掘進を可能にするものである。

（ロ）リングガータ部リングガーク部１は、第２、３図に示すように鋼板によ
り円環状に形成し、その前後端は、所定の剛性を保持す
るリング形状の鋼板溶接構造から成り、これらの前後端
のリングは、矢板２３〜２ｈの分割線に沿って、分割数
と同じ数の型鋼による縦梁１４で強固に溶接結合され一
体化してある。

この縦梁１４の外面には、各矢板２ａ・〜２ｈを支持す
るライナー１５及び、フード部６に設けた矢板ガイド８
の後方延長線上に位置して矢板ガイド９が設けてあり、
また縦梁１４の内側には、フード部６を可動させるフー
ドジャッキ１１ａ〜１１ｈの結合ブラケット１６ａが取
付けてある。

更に、配列された縦梁１４の中間には、矢板用シャッキ
１２ａ〜１２ｈの一端を結合するブラケット１６ｂとフ
ード部６を偏心させる反力受ブラケット（図示せず）が
適宜設けてあり、前端リングのフード部６と結合する面
は、フードジャッキ１１ａ〜１１ｈの貫通孔１７が設け
られ、また後端リングのテール部１０と結合する面には
ボルト結合用孔１８が穿設されているなお、図示されて
いないが、一次覆工用エレククー装置は、後端リングを
ベースに装着するこのように形成されたリングガーク部
７は支持体５の中心部として位置するとともに、この発
明の操作機構は全て支持体５内に装備され、掘進方向の
基点となすものである。

（ハ）テール部テール部１０は、従来のスキンプレート一体型と同じく
一枚の鋼板で円筒状に形成され、その前面はリングガー
ク部７の後面とフランジによるボルト結合で同心的に嵌
着されている。

また後端は、テールパッキン１９が円周に沿って装着さ
れている。

テール部の外径は第２図に示すように、矢板２ａ〜２ｈ
の内径に対応させて、フード部６、リングガータ部７の
外径より太きく形成してあり、その長さ寸法は従来の一
次覆工用セグメントの組立に要する長さより矢板用ジャ
ッキ１２ａ〜１２ｈの頭部に相当する分が短縮されてい
る。

このテール部１０は、従来のセグメントの組立作業に供
することができることは勿論、外周面で常時矢板２３〜
２ｈの後端を支持し、可動する矢板２３〜２ｈの隔壁を
構成しているため矢板２ａ〜２ｈの貫入中、更には支持
体５の移動中でもセグメントの組立作業を併行して行な
うことができる。

また急屈曲掘進の場合、リングガーク部７との結合に用
いる図示しないボルトを調整することにより、中子とな
る支持体５を曲折し、急屈曲掘進に容易に対応させるこ
とができる。

以上のように支持体５は上記３要素から構成されるもの
であるか、この支持体５に支持された矢板２ａ〜２ｈに
おける矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈの前方はフード部６
、リングガータ部７により支持され、また矢板ジャッキ
１２ａ〜１２ｈの後方部の外周面は前部外周面と同一と
した一枚の鋼板で形成され、常時テール部１０の外周面
に摺接している。

またこの部分の板厚は、矢板２ａ〜２ｈの貫入後に生ず
るテール部１０外周面と、切羽との間に生ずる間隙を最
小にすること及び一体化された支持体５の移動抵抗を減
少させるため必要な間隙から選定される。

なお矢板２ａ〜２ｈのテール部側は、矢板２ａ〜２ｈの
前方部とピン結合して屈曲容易にしても可能である。

この矢板２３〜２ｈは、上述のように支持体５の全体を
覆って、支持体外周より土砂の侵入防止と、土荷重を支
持しながら支持体５に設けたガイド８，９に沿って水平
移動し、前面切羽の貫入掘削と支持体５の前進移動時の
案内を行なう他、支持体５の移動時に、その移動反力を
土圧へ伝える役目を果すものである。

第６図は、矢板２ａ〜２ｈの取付状態を示す他の実施例
であって図示のように縦梁１４′を山形状に形成し、リ
ングガーク部７′にこの縦梁１４′を介して矢板２３′
〜２ｈ’を装着するようにしたものである。

上記のような構成からなるこの発明の作用を直進掘削を
する場合と、屈曲掘削する場合とに別けて説明する。

（Ａ）直進掘削する場合（第４図イ〜二）３部分の
構成要素からなる可動的に結合一体化された支持体５に
支持された複数の矢板２３〜２ｈを土質の状況、推進方
向を考慮しながら単独にまたは左右対称に第４図イのよ
うに、前面切羽（図中左側）に貫入移動させる。

この場合各矢板２ａ〜２ｈの移動は個々の矢板２３〜２
ｈに装着された各矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈを作動（
伸長）することにより行なうのであるが、この際の矢板
２ａ〜２ｈの反力は、支持体５を介して貫入移動させな
い他の矢板２ｂ〜２ｈの外周面に接する土圧による摩擦
で受ける。

そして装設された矢板２ａ〜２ｈが所要数または総べて
貫入された時点で、第４図口に示すように、フード部６
をフードジャッキｌｌａ〜１１ｈの作動により矢印方向
に前進させ、オーバーハングになる貫入矢板２ａ〜２ｈ
の先端部を支持するとともに矢板２ａ〜２ｈが貫入され
た範囲の切羽掘削に伴う前面切羽面の崩壊をフード部６
の前面で防止する。

また矢板２３〜２ｈの貫入範囲並びにフード部６の移動
範囲は、切羽の状態により矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈ
及びフードジャッキ１１ａ〜１１ｈのストロークの適宜
な調整で行なう。

更にフード部６の移動時の反力は、リングガーク部７を
介して、矢板外面と接触する土砂との摩擦力でもって得
る。

このような状態から、第４図口、ハに示すように、各矢
板ジャッキ１２ａ〜１２ｈを同時に作動（収縮）させて
、リングガータ部７並びにテール部１０を、フード部６
の後方に生じたスペースＬ１分だけ同時に前進させる。

この場合フードジャッキ１１ａ〜１１ｈは、フリー状態
にして、リングガータ部７の移動時に抵抗を生じないよ
うにし、またリングガータ部７、テール部１０の移動時
の反力は、矢板ジャッキ１２ａ〜１２ｈを介して全矢板
外面と接する土圧で受ける。

以上のように矢板２３〜２ｈの貫入及びフード部６の前
進移動、リングガーク部７、並びにテール部１０の移動
を繰り返して行ない第４図二に示すようにテール部１０
内に一次覆工用セグメント相当中のスペースＬ２を形成
し、このスペースＬ２に新たなセグメントを図示しない
エレクター装置を使用して組立てる。

韮たテール部１０は所定巾の一枚板の巻き構造で、矢板
２３〜２ｈを常時支持し、矢板の移動があっても切羽と
は完全に隔離されており、又、テール部１０を含む支持
体５の移動中も既設セグメントにかかわりがないため、
新設するセグメントの組立を掘進中でも行なうことが出
来る。

直進掘削を行なう場合には上記のような操作を繰返し行
なう。

（Ｂ）屈曲掘進（第５図イ〜ハ）第５図イに示すように、フード部６を所定距離前進させ
た後、複数のポータブルジャッキ（図示せず）により、
フード部６をリングガータ部７から偏心させて、矢板ガ
イド８を介して矢板２ａ〜２ｈを変位させ、その後、直
進掘削と同様に各矢板２ａ〜２ｈを貫入させる。

つまり第５図口に示すようにフード部６を屈曲方向に傾
斜させ、リングガータ部７と、テール部１０とを移動さ
せて第５図ハに示すようなシールド掘進機全体の屈曲掘
進姿勢に入る。

掘進の屈曲度がきつい場合は、上記屈曲掘進姿勢に入っ
た時点で、リングガータ部７とテール部１０の結合ボル
トを調整して屈曲方向にテール１０′を屈折させ、矢板
の弾性限界以内での矢板２ａ〜２ｈの変形分に沿って、
中子となる支持体５を前進させる。

なお矢板２ａ〜２ｈは支持体５の屈折に容易に追従し得
るように、矢板のテール部１０は、ピン結合することも
可能である。

以上のように屈曲掘進の場合も、直進掘削する場合と同
様にリングガータ部６、テール部７の前進移動後のスペ
ースに、セグメントをエレクター装置を使用して施行す
るものである。

この発明は上記のような構成であって、従来の剛構造で
一体化されていたシールド掘進機の支持体を、フード部
、リングガーク部、テール部の３要素により構成して、
それぞれを可動的に結合するようにしたため、支持体の
フード部の単独可動により、貫入する矢板のオーバハン
グを小さくして土荷重による矢板の破損変形を防止し、
前面切羽の崩壊防止の山留装置の役割をはたすうえ、偏
心と傾斜操作により後方のテール部の可動変位を合せ土
中内での屈曲掘進を容易に行なうことができる。

またテール部は、矢板の移動中も完全に独立して切羽か
ら常時遮断され、シールド掘進機の前進移動の場合にも
各ジャッキがじゃまにならない位置にあるため一次覆工
は、掘削進に影響されず安全に行なうことができる。

更にシールド掘進機本体を形成する矢板及び支持体の各
部が夫々可動的に結合されているため、従来のシールド
掘進機の推進力に対し、各部の駆動力は小さく、特に装
着するジャッキの長さ寸法は施設するセグメント巾に制
約されず適宜選定することができるため、シールド掘進
機本体の外径に対する長さ寸法が小さくなり、支持体の
屈折と合せて屈曲掘進が非常に有利になるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

添附図面は、この発明の実施例を示し、第１図は平面図
、第２図は第１図の■一■線に沿う縦断面図、第３図は
第２図のＩ−Ｎ線に沿う半断面図第４図のイ〜二はこの
発明の工法順序を説明するための概略縦断側面図、第５
図のイ〜ハはこの発明の掘進状態を説明する概略側面図
、第６図は矢板の取付状態の他の実施例を示す半断面図
である。１・・・・・・スキンプレート、２ａ〜２ｈ・・・・・
・矢板、３・・・・・・矢板の先端、４・・・・・・ブ
ラケット、５・・・・・・支持体、６・・・・・・フー
ド部、７・・・・・・リングガータ部、８，９・・・・
・・矢板カイド、１０・・・・・・テール部、１１ａ〜
１１ｈ・・・・・・フードジャッキ、１−２ａ〜１２ｈ
・・・・・・矢板ジャッキ、１３・・・・・・ブラケッ
ト、１４・・・・・・縦梁、１５・・・・・・ライナ、
１７・・・・・・貫通孔、１８・・・ボルト結合用孔、
１９・・・・・・テールパッキン。

Claims

【特許請求の範囲】

１推進方向に分割された複数の矢板を円筒状に配列し
て形成したスキンプレート内に、該スキンプレートの各
矢板とそれぞれのジャッキを介して結合した支持体を相
対的に摺動可能に内装して成るシールド掘進機において
、前記支持体をフード部（頭部）、リングガータ部（胴
部）、テール部（尾部）によって構成するとともに、前
記フード部をリングガータ部にジャッキを介して進退可
能に結合し、リングガータ部にテール部を可動的に結合
し、前記スキンプレートを、支持体の各構成部で摺動可
能に支持するようにしたことを特徴とするシールド掘進
機。