JPS61106896A - トンネル掘削機 - 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〕 本発明はトンネル掘削機に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図に従来のグリッパ付トンネル掘削機の一例を示す
。第７図において９図示せざるカッタを前面に配設した
カッタヘッドａは、駆動モータｅにより回転駆動され、
複数のスラストジヤツキｄにて掘削機本体すを経て地山
へ押付けられつつ、地山を掘削する。スラストジヤツキ
ｄの後端はグリッパ本体ｇに接続され、グリッパ本体ｇ
はグリッパジヤツキｉにより、グリッパｈを孔壁へ押出
すことにより、壁面に一体に固定される。

Ｃはグリッパｈが貫通する環状の７−ルドで掘削機本体
すとシールドＣが掘削中摺動して動くため、シールｊが
摺動面に取付けられる。

ｆはカッタヘットａの掘削回転反力をグリッパ本体ｇへ
伝達するための四角形断面をしたトルクアームであり、
掘削の進行に伴ってグリッパ本体ｇ内を摺動しつつ前進
する。尚、にはセグメントであり、地山が安定しない時
に組立てられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる掘削機に於ては従来次の様な欠点があった。

■　地山に固定されるグリッパｈ及びグリッパｈが貫通
するシールドＣなどの掘削中に静止する部分と、力、夕
へッドａ、掘削機本体すなど掘削に伴って前進ある部分
とが在るため摺動機構が必要となり、一般に構造が複雑
化する。

［有］　泥水加圧式で掘削する場合や、湧水などが存在
する場合、土砂混じりの被圧流体に対し現状のシールｊ
では十分な信頼性・耐久性が得がだい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記の欠点を取除き構造が簡単で摺動部のシ
ールを不要とした信頼性の高い新し：ｌ罫″′機構０グ
リ・パ付ト′ネ″掘肖１機を提供給することを目的とす
る。本発明は、前面にカッタを取付けだカッタヘッドと
、該カッタヘッドを回転するための回転駆動源を有した
掘削機本体と、該掘削機本体を地山から保護するように
保持したシールドと、該シールド内の周上に複数配置し
た。カッタヘッドへ掘進推力を与えるシールドジヤツキ
と、前記シールド内より孔壁へ張出し可能に設けられ、
先端に掘進方向へ転動できるローラまたは滑動体を有し
たグリッパとを具備してなることを特徴とする。

〔作　　用〕

従来壁面に固定するものと考えられていたグリッパを掘
削に伴って同時に前進する様にしだので、シールが不要
となり、構造が簡略化される。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を以下図面に従って詳細に説明する。第
１図において１図示せざるカッタを前面に配設しだカッ
タヘッド１は掘削機本体２４゜に設けた駆動モータ５に
より回転駆動されるようにカッタヘッド１は掘削機本体
２に回転可能に支持される。

掘削機本体２は地山がら保護されるようにシールド３に
保持される。シールド３内の円周上には複数のシールド
ジヤツキ４が配置され、複数のシールドジヤツキ４にて
掘削機本体２を経。てカッタヘッド１を地山へ押付け、
カッタヘッド１を回転させ、地山を掘削する。なおシー
ルドジャ、キ４の一端は掘削機本体２．他端は掘進に伴
って順次巻立てられるセグメント１１の端面に押し当て
られる様に配置されている。

シールド３の円周玉数箇所には孔壁へ張出し可能にグリ
ッパ装置ａが装備される。グリッパ装置８部の詳細を第
３図に示す。グリッパ装置ａは掘進方向に転動できるロ
ーラ１２．ローラ１２ヲ取付ケるグリッパフレーム１３
．グリツバフレーム１３を半径方向へ伸縮できるグリ、
パジャッキ９及びグリッパフレーム１３とシールド３と
の摺動面シール１４などより構成される。尚１５は後端
に装備されるテールパツキンである。

掘進開始する前に先ずグリッパジヤツキ９を伸長し、グ
リッパフレーム１３を外側へ張り出してローラ１２を孔
壁へ押し当てる。その後、スラストジヤツキ４を地盤条
件に応じた力にて伸長しつつ、カッタヘッド１を駆動モ
ータ５により回転して地山を掘削する。グリッパジヤツ
キ９の出力は掘進中、成る荷重を保持させておく。

実施例によれば、カッタヘッド面で生じる回転反力は、
掘削機本体２〜シールド３〜グリツパフレーム１３を経
てローラ１２の孔壁との接触面より地山へ伝達される。

一方、地山をシールドジヤツキ４にて押付けるスラスト
反力は、掘削機本体２〜シールドジヤツキ４より、セグ
メント１１へと伝達される。ローラ１２の回転抵抗は。

小さいため殆んどスラスト反力は伝達せず、又ローラ１
２はシールド３の最外周にて孔壁と接触しているため、
接触面の周方向摩擦力やローラ１２の孔壁への徽少な食
込みによって比較的容易に回転反力を伝達することがで
きる。

即ち１通常グリッパを有しなりトンネル掘削機（或いは
シールド掘削機）はスラスト力は後方のセグメントに伝
え、回転反力はシールド外周面の土庄による摩擦力によ
り孔壁へ伝達されていだが９本構造により健岩層でシー
ルド外周の摩擦力が期待できない状況に於ても確実に孔
壁へ回転反力を伝達することができる。又、従来に示し
た構造のグリッパ装置と比較してもシールドを２重にし
て往復動する必要がなく全体構造が簡素化され、又往復
動シールも不要となる。

本第２実施例はグリッパ装置ａの部分のみを第４図に示
す構造としだものである。

即ち、シールド８の凹部に収納されたグリッパジヤツキ
９は、グリッパフレーム１３へ接続され、グリッパフレ
ームの外側には掘進方向へ転１．１動するローラ１２を
取付け、更にそのローラ１２の外側にグリッパプレート
１６を装着する。ローラ１２はグリッパプレート１６の
裏側に添って転勤が可能である。１４はグリッパフレー
ム１３が半径方向に出入りする際の摺動面シールである
。

次に、グリッパプレート１６の掘進方向に向って前後に
それぞれ前部ガイド１７と後部ガイド１８を配し、それ
等はシールド３の内部から外側へ往復動できる。２０は
その摺動面の７−ルである。

一方、後部ガイド１８にはリターンジヤツキ１９が装備
される。

掘進開始以前に先ずグリッパジヤツキ９を伸長し、グリ
ッパフレーム１３を張り出してローラ１２とグリ、バブ
レート１６を孔壁へ押し付ける。

次に、カッタヘッド（１）を回転させ、シールドジヤツ
キ（４）にて地山を押しつつ回転掘削する。

掘削中はリターンジヤツキ１９は伸縮が自在となる様、
油圧ボートを開放しておく。

掘進に伴ないシールド３．グリッパフレーム１３、グリ
ッパジヤツキ９及びローラ１２は同時に　　　１前進す
るが、グリッパプレート１６９前後ガイド１７、１８は
移動しない。（孔壁に対し相対的に固定されたままであ
る。） グリッパジヤツキ９の出力は、掘進中成る値を保持させ
ておく。１ストロ一ク分掘削が終了したら、グリッパジ
ヤツキ９を縮め、グリッパプレート１６を孔壁から離し
た後、リターンジヤツキ１９を伸長しく１ストローク掘
削終了後は縮んだ状態になっている。）グリッパプレー
ト１６を盛替え、第４図に示す位置へ、後部ガイド１８
を介して押して復帰せしめる。

本第２実施例に於ては、第１実施例に記載の効果以外に
下記の効果が得られる。ローラ１２が直接孔壁へ接触す
る場合と比べ、グリッパプレート１６を介して°゛面°
２で接触するため接触面圧が小さくなり、孔壁を乱すこ
とがない。同時にローラ１２はグリッパプレート１６上
を転動するため動きが円滑となるし、さらに前後ガイド
１７゜１８をグリッパプレート１６の前後に取付けるこ
とでシールド外周上での空間を埋めることになり。

孔壁の崩壊やグリッパプレート１６摺動部への土砂の侵
入を防止できる。。

本第３実施例もグリッパ装置ａの部分のみを第５図に示
す構造としたものである。

即ち、シールド８の凹部に下面と側面にそれぞれローラ
１２ａと１２ｂを取付けたグリッパ本体２１を収納し、
グリッパ本体２１内の°グリッパジヤツキ９にて、グリ
ッパフレーム１３及びグリッパプレート１６が半径カー
へ伸縮移動ができる。ローラ１２ａ　、　１２ｂはシー
ルド３の凹部内に添って掘進方向へ転勤が可能である。

１４はグリッパフレーム１３が半径方向へ出入りする際
の摺動面シールである。掘進方向の後側に後部ガイド１
８をシール２０をはさんで装備する。後部ガイド１８は
リターンジヤツキ１９にて移動可能である。

掘進開始以前に先ずグリッパジヤツキ９を伸長し、グリ
ッパ本体１４内のグリッパフレーム１８及びグリッパプ
レート１６を張り出して孔壁へ押し付ける。

次にカッタヘッド（１）を回転させ、シールドジヤツキ
（４）にて地山を押しつつ回転掘削する。掘剤中ばリタ
ーンジヤツキ１９は縮めた状態にしておく。掘削に伴な
いシールド８は前進するがグリッパ本体２１．グリッパ
ジヤツキ９．グリッパフレーム１３．グリッパプレート
１６及ヒローラ１２ａ、１２ｂは、孔壁に対し相対的に
固定されたままで移動しない。グリッパジヤツキ９の出
力は掘進中は成る陣に保持させておく。グリ、パ装置は
ローラ１２ａ及び１２ｂにてシールド３と転動する。

１ストロツク分掘削が終了しだら、グリッパジヤツキ９
を縮め、グリッパプレート１６を孔壁から離した後、リ
ターンジヤツキ１９を伸ばし。

グＩＪ　ツバ装置を掘削開始時の位置まで復帰せしめる
。

本第３実施例の効果は第２実施例と同一の効ハ；　　果
がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、前面にカッタを取付けたカッタヘッド
と、該カッタヘッドを回転するための回転駆動源を有し
た掘削機本体と、該掘削機本体を地山から保護するよう
に保持したシールドと、該シールド内の周上に複数配置
した。カッタヘッドへ掘進推力を与えるシールドジヤツ
キと、前記シールド内より孔壁へ張出し可能に設けられ
、先端に掘進方向へ転動できるローラまたは滑動体を有
したグリッパとを具備してなることにより、ローラ又は
滑動体には殆んどスラスト反力は伝達されず、孔壁に確
実に回転反力が伝達される。従って全体構造が簡略化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す側断面図。 第２図は第１図１−１［における断面図、第３図はその
要部断面図、第う図は第２実施例の要部断面図、第５図
は第３実施例の要部断面図、第　１６図は第５図の■方
向矢視図、第７図は従来例を示す説明図である。 ■・・・カッタヘッド、２・・・掘削機本体、３・・・
シールド、４・・・シールドジヤツキ、　１２・・ロー
ラ。 ａ・・グリッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前面にカッタを取付けたカッタヘッドと、該カッタヘッ
   ドを回転するための回転駆動源を有した掘削機本体と、
   該掘削機本体を地山から保護するように保持したシール
   ドと、該シールド内の周上に複数配置した、カッタヘッ
   ドへ掘進推力を与えるシールドジャッキと、前記シール
   ド内より孔壁へ張出し可能に設けられ、先端に掘進方向
   へ転動できるローラまたは滑動体を有したグリッパとを
   具備してなることを特徴とするトンネル掘削機。