JPS60123698A - トンネル掘削作業用シールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は地下構造、主としてトンネル構造に関し、より
詳細にはトンネル掘削作業用シールドに関する。

本発明は、都市の地下構造において、多様なトンネル（
下水、産業システム、地下鉄等）を建設するため、軟質
の（非岩石の）土にトンネルを掘る際に最っとも効果的
に用いられる。

先行技術 シールドによるトンネル堀りでは、シールド構造は切羽
帯域の土を掘削してシールドに組込んだコンベヤーの取
り入れ部へ土をかき込むための装置の使用を伴い、コン
ベヤーは切羽から土を除去し、土をトンネル用運搬装置
（シールド後方のコンベヤー或いは車両等）に積込むよ
うに設計されている。

不安定な土（砂、砂質のローム、軟かな粘土）と、安定
な±（密度の大きい粘土）と、小石や砂礫や丸石を含ん
だ軟質の土とからなる切羽の土を、特にトンネル通路に
沿って急激に変化する地下水の状態下で掘削するために
、バックホー器具が最も多く用いられている。

組み込まれたコンベヤー、好ましくは、ベルトコンベヤ
ーが積み出しを容易にするためにシールドの底部に配置
されている。

バックホーで切羽を掘削するとき、土は落ち込んでシー
ルドの底部に入り、次に同しバ・ツクホーでコンベヤー
の取り入れ部にかき込まれる。土の不均一な落ち込みの
結果かつ、またノλツクホーの作用で、積込み中に土が
一部コンベヤーの取り入れ部とシールドの底部との間の
空間に入り込む。

これはコンベヤー及びシールドの正常な作動を全体とし
て中断させてしまう。

周知のシールドは、シールドの底部の掃除、コンベヤー
の取り入れ部における取り入れドラム、支持ローラー、
及び他の部品の掃除、整備、および修理が困難であるよ
うに設計されている。

この技術で周知のトンネル掘削作業用シールドは、底部
に保護ライニングを備えたケーシングと、シールドを前
進させるための水圧ジヤツキと、バックホー器具と、ヘ
ルドコンベヤーとからなる（ソビエト発明者証第９２０
２２０号参照）。シールドの取り入れ部は、ケーシング
の底部で保護ライニングの開口部内に配置され、また器
具によって掘出された土を取り入れるように設計されて
いる。シールドの作業中、コンベヤーの取り入れ部は、
しｌばしばシールドのケーシング内の取り入れ部の帯域
の全空間をいっばいにする大量の土の下にある。

この結果、特に粘着質の粘土を掘る際には、コンベヤー
の取り入れ部は土で急速に詰まり、コンベヤーを清掃し
て、コンベヤーの構成要素の激しい摩耗とヘルドの破損
を回避するためにコンベヤーを頻繁に停止する必要があ
る。これは、シールド、特に小型のシールドおよび中型
のシールド内の限られた空間を考慮すると、コンベヤー
をシールドから頻繁に取外さなければならないので、シ
ールドの信頼性及び生産性を低くする。

この技術で周知の、掘削準備作業用のシールド（ｋｈｏ
ｄｏｓｈ　Ｖ、へ１等の、１９８１年のＴｒａｎｓｐｏ
ｒｔｎｏｅ　ｓｔｒθｔｔｅｌｓｔｖｏ第９巻の１２ペ
ージ乃至１５ページに記載の、「地下鉄トンネル建設用
掘削器具を備えたシールド」を参照）は、保護ライニン
グを有するケーシングと、シールドを前進させるための
水圧ジヤツキと、バックホー器具と、自走式のベルトコ
ンベヤーとを有し、自走式コンベヤーは切羽の掘削中シ
ールドケーシングの底部の保護ライニングの開口部内に
受け入れられた受け入れ部を有し、またライナーを配置
する期間中、横においておくために引込められる。

このシールドは、コンベヤーとコンベヤーを据付けるシ
ールド内の空間の両方を土を落して掃除することを可能
にする。

しかしながら、このシールドは切羽の掘削作業と、ライ
ナーの配置作業とを合せて行なわ−ず、またコンベヤー
をシールドのケーシングに出し入れするのに大変時間が
かかるので生産性を実質的に低くする。

本発明に最っとも類似している、トンネル掘削作業用シ
ールド　（米国特許第４２８３０９０号、クラス２９９
−３３参照）は、ケーシングと、シール）・を前進させ
るための水圧ジヤツキと、切羽を掘削するだめの器具と
、ベルトコンベヤーと、コンベヤー支持体と、ケーシン
グ底部の保護ライニングとを備え、この保護ライニング
はへルトコンベヤーの取り入れ部を据付ける開口部を有
し、コノヘルドコンベヤーの取り入れ部はフランジを備
えた長手方向側壁と、取り入れドラムと、ベルトの支持
ローラーとを有する。この設計はコンベヤーを支持ロー
ラー内でトンネルの中心線に沿って軸線方向に移動可能
にしているのでコンベヤーの保守を容易にする。

しかしながらコンベヤーの取り入れ部のまわりの空間は
コンベヤー　の下に入り込む土に対して十分に保護され
ていないので生産性を低くし、更に、清掃のためにコン
ベヤー全体を軸線方向に引込めるということは、コンベ
ヤーを収容する空間を必要とする。

解決すべき問題点 本発明はトンネル掘削作業用のシールドを提供する問題
にもとすくものであって、新設計のコンベヤーの取り入
れ部によって、コンベヤー全体０泣置を変えずにコンベ
ヤーの可動部材を容易に具合良く近ずくことができるよ
うにし、又コンベヤーの可動部材に入り込む土の量を少
くすることができるようにすることである。

問題点を解決するための手段 本発明は、トンネル掘削作業用シールドであって、バッ
クホー型の岩石破砕器具およびシールドを前進させるた
めの水圧ジヤツキを粕寸けたケーシングを有し、ケーシ
ングの底部が保護ライニングを有し、保護ライニングの
下部に開口部を備え、開口部に、支持体に取付けたヘル
ドコンベヤーを配置し、このベルトコンベヤーが器具の
ｆｆｉ込み帯域に配置され、かつフランジを備えた長手
方向側壁を有する取り入れ部を有しているシールドにお
いて、本発明によれば、コンベヤーの取り入れ部が、垂
直方向に調整可能な支持体に据付けられるコンベヤーの
主部に対して垂直な平面内で回転可能であり、長手方向
側壁のフランジは取り入れ部の前端を越えて突出してい
る横方向に延びたパンフルプレートを備え、かつこのパ
ンフルプレートとともに保護ライニングの開口部をその
全周に亘って覆うように保護ライニング上に配置されて
いることを特徴とする。

合本発明を特定の実施例を示す添付図面を参照して説明
する。

発明の実施例 第１図を参照すると、岩石にトンネルを掘るためのシー
ルドは、保護ライニング２を底部に取付けたケーシング
１と、シールドを前進させるための水圧ジヤツキ３と、
バックホー型岩石破砕用器具４と、取り入れ部６及び主
部７を有するベルトコンベヤー５とを備えている。水圧
ジヤツキ３の数はシールドを前進させるのに必要な力に
応じて選定される。取り入れ部６は器具４の積込み帯域
において保護ライニング２の開口部８（第２図参照）に
取付けられ、フランジ１１．１２を備えた長手方向側壁
９．１０（第３図参照）を有し、これらの側壁は、取り
入れ部６の前端を越えて突出している横方向に延びたパ
ンフルプレート１３を有する。更に取り入れ部６は、取
り入れドラム１４（第４図参照）と、コンベヤー５（第
１図参照）のヘルド１６を支持する支持ローラー１５と
を有する。第４図の参照番号１５は、コンベヤーの数多
くの支持ローラーのうちの１つを指示している。取り入
れ部６は、コンベヤー５　（第１図参照）の主部７に固
定した枢軸１７（第５図参照）及び１８　（第６図参照
）のまわりに垂直平面内で回転でき、コンベヤー５の主
部７は、スペーサー２２及び２３によって垂直方向に調
整でき、るように、枢軸２１を備えたヒンジ継手によっ
てシールドケーシング内の支持体１９及び２０に据付け
られている。コンベヤー５（第１図参照）の取り入れ部
６（第５図参照）は、取り入れ部６のヒンジ止めボルト
２４．２５をスロット２６．２７内に据付けてナンド２
８（第５図参照）及び２９　（第３図参照）で固定する
ことによって、コンベヤー５の主部７に固定される。フ
ランジ１１．１２、及び横方向に延ひたバッフルプレー
ト１３は保護ライニング２の開口部８　（第２図参照）
をその全周に亘って覆う一体のバッフルプレートを形成
する。フランジ１１．１２、及び横方向に延びたバッフ
ルプレート１３　（第３図参照）が保護ライニング２に
当っているので開口部８は頂が覆われる（第８図参照）
。第９図はコンベヤー５の取り入れ部６を枢軸１７のま
わりに回転させた状態で、コンベヤー５の取り入れ部６
を概略的に示しており、コンベヤー５の主部７は引棒３
０及び３１（第２図参照）によって固定されている。取
り入れ部６　（第９図参照）を垂直平面内で回転させる
ために、岩石破砕用器具４のジブ３２を使用し取り入れ
部６は例えば可撓性リンク３３によってこのジブに連結
されている。

作用 本発明によるシールドは次の様に機能する。コンベヤー
の取り入れ部６が保護ライニング２の開口部８　（第２
図参照）内に配置されるようにヘルドコンベヤー５　（
第１図参照）をケーシング１内に据イ」ける。長手方向
の側壁９．１０のフランジ１１．１２　（第３図参照）
と、これらのフランジを相互に連結する横方向に延ひた
バッフルプレート１３とが一体のＵ字形のフランジを形
成し、保護ライニンク２の頂部に据イ」りられる。保護
ライニングとフランジ１１．１２及び横方向に延びたバ
ッフルプレート１３との密着を保証するために、コンベ
ヤーを支持体１９．２０　（第７図参照）に据付ける時
に、スペーサー２２．２３の数を変えることによって、
又引棒３０．３１　（第２図参照）の長さを変えて枢軸
２１まわりのコンベヤーの回転角を変えることによって
コンベヤーの位置を調整する。次に、岩石破砕用器具４
によってケーシング１の断面積に亘って切羽を掘削し、
掘削した土をヘルドコンベヤー５　（第１図参照）の取
り入れ部６の帯域でコンベヤーヘルド１６上にかき集め
、コンベヤーは、土をシールドの外に送り出し、トンネ
ル運搬車内に入れる。切羽の掘削中にケーシング１の底
部に堆積した大量の土はコンベヤーヘルド（第１図参照
）、保護ライニング２（第３図参照）、横方向に延びた
ハソフルフν一ト１３及びフランジ１１．１２上に配置
される。

フランジ１１．１２（第３図参照）及び横方向に延びた
バッフルプレート１３と保護ライニング２との密着は、
コンベヤーヘルド１６を支持する支持ローラー１５と、
取り入れドラム１４の帯域に大量の土が入り込むことを
阻止する。切羽の掘削後、水圧ジヤツキ３　（第１図参
照）を作動し、切羽での土の状態に応じて採掘場全体か
その一部にシールドを前進させる。コンベヤー５の土の
積込みがシールドの前進と同時に行なわれない場合には
、ヘルドコンベヤー５の取り入れ部６の予備点検及び清
掃を行なってもよい。これらの作業とともに、シールド
を採掘場を通して前進させた後鉄筋コンクリート支持体
を建設しても良い。開口部８（第２図参照）に入り込ん
だ土を落し開口部８をきれいにするためにナンド２８（
第５図参照）及びナツト２９　（第３図参照）をゆるめ
、ナンド２８．２９の付いたヒンジ止めポルト２４．２
５（第７図参照）をスロット２６．２７（第７図参照）
から外し、取り入れ部６　（第９図参照）を可撓性リン
ク３３によって岩石破砕用器具４のシブ３２に連結する
。

必要ならば、コンベヤーヘルド１６をゆルメル。

ジブ３２を持上げたとき、ヘルドコンベヤー５の取り入
れ部６はコンベヤー５の主部７に関して枢軸１７．１８
（第６図参照）のまわりに回転する。取り入れ部６を、
開口部８や側壁１１．１２（第３図参照）およびこれに
固定されている清掃或いは修理をしたいベルトコンベヤ
ー５　（第１図参照）の構成要素に便利に近ずげるよう
にする距離だけ保護ライニング２より上に持ち上げる。

コンベヤーから土を落として清掃した後、取り入れ部６
を最初品位置に戻し、可撓性リンク３３を取外ず。

発明の効果 先行技術のトンネル掘削作業用のシールドと比較すると
、本発明はへルトコンベヤーの取り入れ部の下にこぼれ
る土を少なくし、土を落としてきれいにしたり修理した
りするためにベルトコンベヤーの取り入れ部の下への出
入りを簡単にし、コンベヤーをシールドか６　ＪＱＩＪ
的に引込める必要性をなくす。これらの利点は作動中シ
ールドの信頼性を高め、整備に費やされる労働力を少な
くするので、シールドの生産性が８％から１０％程度増
大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるトンネル掘削作業用のシールド
の長手方向の断面を概略的に示し、第２図は、本発明に
よるトンネル掘削作業用のシールドの正面図を概略的に
示し、 第３図は、本発明によるシールドケーシング内のコンベ
ヤーの取り入れ部の位置を平面図で示す概略図であり、 第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線における断面図であり、 第５図は本発明によるシールドケーシング内の支持体上
に据付けたベルトコンベヤーの詳細図であり〜 第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線における断面図であ第７
図は第５図の■−■線におりる断面口であり・ 第８図は第４図の■−■線における断面図であり、 第９図は本発明によるトンネル掘削作業用のシールドを
、ヘルドコンベヤーの取り入れ部を持ぢ上げた状態で示
す概略図である。 １・・・ケーシング　２・・・保護ライニング３・・・
水圧ジヤツキ ４・・・ハックボー型岩石破砕用器具 ５・・・ベルトコンベヤー　６・・・取り入れ部７・・
・コンベヤーの主部　８・・・開口部９．１０・・・側
壁　１１．１２・・・フランジ１３・・・ハソフルプレ
ート　１．９．２１・・・支持体３ ＦＥｔｌ ＦＥ７ 第１頁の続き ０発　明　者　ユリ−イズライレヴ　〉イツチ　レヴイ
チン ０発　明　者　ウラジミール　パブ口　リヴイツチ　サ
モイロフ　つ ０発　明　者　−ウラジミール　イオン　リフオヴイツ
チ　レシン □ヴイエト連邦　モスコー　ゼレニー　プロスペクト　
６９コルプス　２　ケイヴイ　４３ □ヴイエト連邦　モスコー　３ヤ　インスチチュツカヤ
」ノツサ　５　コルプス　２　ケイヴイ　２７□ヴイエ
ト連邦　モスコー　ウリツサ　ミャスコフスコゴ６　ケ
イヴイ　１７ Ｉ：９八

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハックボー型の岩石破砕用器具４およびシールドを前進
   させるための水圧ジヤツキ３を取付けたケーシング１を
   有し、ケーシング１の底部は、下部に開口部８を備えた
   保護ライニング２を有し、開口部に、支持体に取付けら
   れたコンベヤー５が据付けられ、コンベヤー５は取り入
   れ部６を有し、取り入れ部６は器具４の積込帯域に配置
   され、かつフランジ１１．１２を備えた長手方向側壁９
   ．１０を有している、トンネル掘削作業用シールドにお
   いて、コンベヤー５の取り入れ部６が、垂直方向に調整
   可能な支持体１９．２０に据付けられているコンベヤー
   ５の主部７に対して垂直な平面内で回転可能であり、長
   手方向の側壁９．１０のフランジ１１．１２は、取り入
   れ部６の前端を越えて突出している横方向に延びたパン
   フルプレート１３を備え、かつこのパンフルプレート１
   ３とともに、保護ライニング２の開口部８をその全周に
   亘って覆うように、保護ライニング２−Ｈに配置されて
   いることを特徴とする、１−ンネル掘削作業用シールド
   。