JPS6043600A - シ−ルド機 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は長円形１１ｉ面を掘削可能なシールド機に関す
る。

（従来技術） 従来、軟弱な地盤にトンネルなどを築造する場合に用い
られているシールド機においては、そのカッターの回転
軸が固定されて構成となっているため、円形断面の掘削
しか行えなかった。

口のため、例えば複線の鉄道、道路トンネル、もしくは
共同溝等、仕上り断面が方形あるいは矩形断面等のよう
に非円形の場合の築造では、掘削土量および２次覆工に
要するコンクリート量が多く不経済であるという欠点が
あった。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、掘削断面が長円形の横坑を必要に応じ掘
削することができ、従来に比べて掘削土量および２次覆
工に要するコンクリ−１・量を少量とすることができ経
済的なシールド機を提供することにある。

（発明の構成） 以下、図面に沿って本発明を説明する。

第１図（イ）〜（ニ）は本発明の一実施例を示す。

図中１は正面から見た場合縦長の略長円形を呈するシー
ルド筒で、このシールド筒１の前方部内には土圧計２が
設けられた隔壁３が形成され、この隔壁３およびシール
ド筒内壁等によりシールド筒前方部に作泥上室４が区画
形成されている。

１は作泥上室４の前部に設けられたカッターで、このカ
ッター５は、回動、かつ上下動可能な回転軸６σ）先端
部に設けられている。すなわち、カッター１は、回転軸
らの前部にボス７を介し基端部が固着され、かつ外端部
がシールド８１に向かって放射状に延び、それぞれ略均
等の長さに形成された複数本のカッタースポーク８と、
このカッタースポーク８の前部に設けられたビット９と
、各カッタースポーク８の後部に設けられ、かつ作泥上
空４内に取り込まれた掘削土砂と後述する作泥土材とを
撹拌して糾り混Ｕ゛るための撹拌羽根１０と、回転軸６
の先端部に設けられたフイツシコテール状の中央ビット
１１とにより構成されている。なお、回転軸６の後端部
にはロータリージョイン］・１２および作泥土材注入管
１３が設けられており、この作泥土材注入管１３を介し
作泥土材を注入した揚台には作泥土材は回転軸６の中央
部に貫設された孔６ａを通って　回゛転軸６の先端部に
設ｉ−１られ〜た作泥゛土材注入孔６ｂがら切羽へ注入
され、かつ掘削土砂と作泥土材は作泥上室４にて撹拌羽
根１０を介し練り混ぜられ泥土に変換されるように構成
されている。

しかして、回転軸６は隔壁３の後方に設けられたカッタ
ー回転ｉｔ受１４によって回転可能に支持されている。

また、このカッター回転軸受１４けシールド筒１内に設
けられたスライドジヤツキ１５．１５’によって支持さ
れ、これらのスライドジャツギ削土’Ｉ　５　。

１５゛を適宜１駆動させる口とによりカッター回転軸受
１４、ひいては回転軸６を上方ないし下方に位置さけ、
円形ＩＪｉｒｌｉｉないし長円形断面の横坑を此削し得
るＪ：うに構成されている。

′ＴＪなわぢ、隔壁３の１１１中央部に（オ回転軸６１
ｆ門段された縦長のガイド孔３ａが形成されている。ま
Ｉこ、回転軸６を支持しているカッター回転軸受１４の
前部にはフランジ状の前方カイ１一部１４　ａ　ｌｆ影
形成れ、この前方ガイド部１４　ａ　１：１１隔壁３と
、このトｔ、１壁３の後方にＩ！１１１門・対向して設
けられた壁部１６とによって形成されたガイドｉＭ　１
７に沿ってガイドされるようになっている。更に、カッ
ター回転軸受１４の−ＩＳ中央部左右にも中央ガイド部
１４１〕が突設され、このガイド部１４ｂは、横断面が
略コ字状をなし、かつカッター回転軸受１４の両側部に
それぞれ離間・９・」向して立殺されたガイド部１８に
よってガイドされるように構成されている。

また、カッター回転軸受１４の後部にはモータ１９が取
（すけられたモータ取付部１４ｃｆｆ設けられ、このモ
ータ１９の回転は歯車機構２０を介し回転＠６に伝達さ
れるように構成されている。

したｌｆって、いま、下側のスライドジヤツキ１５のピ
ストンロッド１５ａを伸長させるかたわら上側のスライ
ドジャツギ１５′のピストンロッド１５ａ゛を縮めると
カイ１ζＭＡ１７およびガイド柱１８に沿ってガイド部
１４ａ、１４ｂはガイドされカッター回転軸受１４はス
ライドジヤツキ１５にＪ゛つて持ち上げられて上動Ｊ−
る。このため、回転軸６も上動し、カッター互を図示の
Ｊ：うにシールド筒１内の上方にセットすることができ
る。そして、この状態でカッター駆動用のモータ１９を
回転させればシールド筒１の上方に先ず円形断面を掘削
することができる。

一方、スライドジヤツキ１５．１５’の作動を必要に応
じ適宜逆にすればカッターｙを上方位置から下方に移動
させることができる。このため、掘削断面を円形から長
円形に除々に変化させ、最終的には長円形断面の横坑を
掘削することができる。

なお、図中Ｕはシールド筒１内の下方においてシールド
筒１の後方に向がって立ち上がって設けられた排土装置
であり、この排土装置付は前端開口部が作泥上室４内と
接続可能な円筒状の筒体２２と、この筒体２２内に設け
られた回動自在なスクリュー羽根２３とを備えており、
適宜スクリュー羽根２３を駆動することにより作泥上室
４内の掘削土砂ないし泥土を排土し得るものである。

第２図（イ）〜（ハ）は本発明の他の実施例を示すもの
で、前述の実施例においてはカッター回転軸受１４の移
動装置としてスライドジヤツキ柿、１５°を用いていた
のに対し、この実施例ではモータ２４を駆動源とＪる移
動装置により構成した点が前述の実施例と異なっている
。

すなわち、カッター回転軸受１４に形成された一対の中
央ガイド部１４ｂには内周部にネジ部が形成されたガイ
ド孔１４ｄがそれぞれ形成され、かつ口のガイド孔１４
ｄ内には外周部に対応するネジ部が形成された円柱状の
ガイド柱２５が設けられている。

１％’ＥＴ−づるど、刀イド柱２５１こほこの刀イド柱
２５と螺合するガイド孔１４（１を右ゴるカッター回転
軸受１４ｂ（設けられている。そして、ガイド柱２５の
上方部には歯車は横２６が設けられ、この歯車！ｊｌ！
構２６を介し一対のガイド柱２５の中央部に配冒された
カッター回転軸移動用の−Ｅ−タ２４０回転力がガイド
柱２５に伝達されるように（Ｍ成されている。なお、ガ
イド柱２５の」ニ・下端は回転軸受２７によってそれぞ
れ回転可能に支持されている。

したがって、いまカッター回転軸受移動用のモータ２４
を回転さ已ればこのモータ２４の回転力は歯車（３，４
！４２　（ｉを介し各ガイド柱２５に伝達され、各ガイ
ド柱２５（１回転することとなる。このため、カッター
回転軸受１４はガイド柱２５の回転方向に応じてガイド
柱２５を介し上下動することとなり、回転軸６の先端部
に取付けられたカッターを所望の位置にヒラ）−するこ
とができる。

なお１．Ｆ記名実施例においては縦形の長円形断面の横
坑を１１；６削可能なシールド機について説明したが、
横向きに設置することによりカッター互を横方向に移動
自在とし、横形の長円形の横坑を掘削することも可能で
ある。この場合、スライド償構は同様に構成１れば良く
、排土装置幻−のみ周知の如く下方に設けられるもので
ある。

また、上記実施例はいわゆる作泥士卒４を有づる密閉型
メカニカルシールド機について示したが、開放型のシー
ルド機についても適用し得ることは勿論である。

第３図は従来のシールド機と本発明のシールド機による
横坑構築断面の比較で、この例は複線鉄道ｉ〜ンネルの
場合を示す。しかして、破線Ａ、Ａ’は従来の円形シー
ルドによる横坑構築断面、実線Ｂ、Ｂ’は本発明による
横型の長円形シールドによる横坑構築断面であり、従来
においては円形であるために無駄な部分が多かったが、
本発明においては長円形の横坑を形成することができる
ために斜線部ａ、ｂで示すように掘削土量、道床コンク
リート量を低減することができる。なお、図中、Ｃは道
床コンクリート、ｄは車輌を示す。

（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、回転自在な回転軸の先娼；
にカッターが設けられたシールド機にお（＼て、前記回
転軸を移動自在な装置によって支持し、前記カッターを
介し掘削される掘削断面を円形ないし長円形とすること
ができるようにし、必要【こ応じカッターを移動させ所
望の長円形の掘削断面の横坑を形成し得るようにしたた
め、従来に比べ掘削土間および２次覆工に要するコンク
リ−１−量が小量となり杼溜的である。

また、シールド路線上部の通路幅が狭（入場合、あるい
はシールド路ｌ１ｌＩ！Ｉｉ面に障害物が存在してその
部分を避けなければならないが路線変更の不可ｒｌシな
場合、カッターを移動させることにより障害物を回避し
つつ横坑を連続的に掘削することができ有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）〜（ニ）は本発明の一実施例であり、（イ
）はシールド機の正面図、（ロ）図は（イ）図中Ａ−Ａ
線側面図、（ハ）図は（ロ）図中Ｂ−Ｂ線断面図、（ニ
）図は（イ）図中Ｃ−Ｃ線断面平面図、第２図（イ）〜
（ハ）は本発明の他の実施例、第３図は従来例と本発明
の比較説明図である。 １・・・・シールド筒、３・・・・隔壁、４・・・・作
泥士卒、支・・・・カッター、６・・・・回転軸、１４
・・・・カッター回転軸受部、ｉ４ａ、　１４ｂ・・・
・前方および中央ガイド部、１４ｄ・・・・孔、１５．
１５’・・・・スライドジヤツキ、１６・・・・壁部、
１１・・・・ガイド溝、１８・・・・ガイド部、２４・
・・・カッター回転軸受部、移動用モータ、２５・・・
・ガイド柱、２０・・・・歯車機構 第１図 ＡＪ 第１図 ＩＬＩ　ｊ　’ｌｂ　Ｒ：ｌ　１４０ 第２図 （ロ） 第２図 （ハ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転自在な回転軸の先端にカッターが設けられたシール
   ド機において、前記回転軸を移動自在な装置によって支
   持し、前記カッターを介し掘削される掘削断面を円形な
   いし長円形とすることを特徴としたシールド機。