JP2545285B2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はカッターヘッドの補修、点検機構を有するシ
ールド掘進機に関するものである。

〈従来の技術〉 近年、シールド掘進機の需要が大深度、大口径へと移
りつつある。

大深度シールドトンネルを構築する場合は、経済的に
も立坑の数を増やせず、長距離掘進、地中接合が要求さ
れることは必至である。

長距離掘進における最大の問題点は、ビットの摩耗で
あり、いかに交換するかが課題である。

幸い大口径シールド掘進機においては、面板厚が厚く
（例えばカッターヘッド内部の空間幅が80cm以上とるこ
とが可能である）なったため、カッター内部よりビット
を交換する方法が提案され始めた。

このカッター内部よりビットを交換する方法に関する
従来の技術を第４、５図に示す。

カッターヘッドａは、内部に作業空間が形成されてお
り、このカッターヘッドａに到達するまでの通路とし
て、センターシャフトｂや中間ビームｃを利用する方法
である。

即ち、セッターシャフトｂや中間ビームｃの内部に、
作業員が通り抜け可能な通路を設け、作業員はこの通路
を通って、カッターヘッドａの作業空間まで到達し、ビ
ットｄの交換作業等の補修、点検を行うものである。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記の従来技術の場合、センターシャフトｂや中間ビ
ームｃを、作業員が通り抜け可能な径に製造する必要が
ある。

しかし、センターシャフトｂや中間ビームｃは、カッ
ターヘッドａに回転を伝達する部材であり、それ自体も
回転するものであるから、径が大きくなることは、回転
消費動力の増大につながるとともに、カッターチャンバ
ー内で障害物となり、泥土圧式シールドの場合には土砂
の流動性を阻害する要因となる。

また、泥水式シールドにおいても、粘着力の強い土砂
では閉塞の原因となりやすい。

また当然のこととして、センターシャフトｂや中間ビ
ームｃを回転させるための駆動装置、あるいは指示装置
等が大型化し、製造コストの面から考えて不経済であ
る。

さらに、センターシャフトｂや中間ビームｃは、シー
ルド断面の中央部近傍に位置する必要があるため、他の
機材の設置に支障を来す場合もある。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、コンパクトな構造で製造コストが安価な補
修、点検機構を有するシールド掘進機を提供することを
目的とする。

〈本発明の構成〉 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。

〈イ〉全体の構造（第１図） 本発明は、シールド掘進機にカッターヘッドの補修、
点検機構を付加したものであり、各種のシールド掘進機
に適応することができる。

但し、カッターヘッドの厚みが大きいものや、スポー
クの径が太いもの等、作業員がその内部に入り作業でき
る程度の大きな径を有するシールド掘進機に限る。

本実施例ではその一例として、第１図に示すシールド
掘進機１について説明する。

シールド掘進機１は、スキンプレート11の一端にカッ
ターヘッド12を設け、その内側に隔壁13を設けてある。

カッターヘッド12は、中間ビーム14を介して、隔壁13
等に固定した駆動装置15に連結され、回転可能に構成さ
れている。

また、カッターヘッド12の外面には、複数のビット16
が取り付けてある。

隔壁13の周縁部近傍には、管体支持部17が開設されて
おり、この管体支持部17の内周面には、シール材18が敷
設されている。

そして、管体支持部17の内周面には、シールド掘進機
１の軸と平行な軸を有する中空管体２を、シール材18に
密着させて摺動可能に嵌挿する。

中空管体２の摺動装置には、中空管体２のテール側の
端部に連結した、押し出しジャッキ３等を採用する。

一方、カッターヘッド12内面の中空管体２との接合部
には、作業員がカッターヘッド12内に出入するための出
入口４が開設されている。

以下、要部の説明をする。

〈ロ〉カッターヘッド（第２、３図） カッターヘッド12は、作業員がその内部に入り作業で
きる程度の厚さを有しており、内部には作業空間19を設
ける。

また、カッターヘッド12の内面の中空管体２との接合
部には、第３図に示すように、出入口４を開設する。

この出入口４の中空管体２側の外周部には、硬質ゴム
等の圧着リング41を取り付ける。

また、出入口４を開閉する止水構造の蓋体42を着脱自
在に取り付ける。

さらに、圧着リング41の外周の一部には、第２図に示
すように、半円より短い大きさの円弧状の当り部43を取
り付ける。

この当り部43の取り付け位置は、回転するカッターヘ
ッド12の内面に向けて中空管体２を押し出した時に、中
空管体２の端部が当り部43の内周面に当接する位置に取
り付けるようにする。

〈ハ〉中空管体（第２、３図） 中空管体２は、筒状等の管体であり、第３図に示すよ
うに、内部には作業員が這って通れる程度（例えば内径
が80cm程度）の径を有する通路21を設ける。

なお、カッターヘッド12に取り付けた前記圧着リング
41の径は、中空管体２の端部が当接可能な大きさとし、
出入口４はその内側に開設することになる。

また、中空管体２のカッターヘッド12側の端部は、管
体の厚さをやや薄く形成して当接部22とし、接合時に
は、圧着リング41に食い込んで止水性を高めるよう構成
するとよい。

この当接部22のやや内側には、通路21を開閉する止水
構造の蓋体42を着脱自在に取り付ける。

そして、中空管体２の当接部22と反対側の端部には、
押し出しジャッキ３を一機または複数機連結し、中空管
体２をカッターヘッド12側に押し出せるよう構成する。

〈本発明の作用〉 次に、施工順序に従って、本発明の作用について説明
する。

シールド掘進機１が掘進中は、押し出しジャッキ３の
ロッドを収縮させ、中空管体２をスキンプレート11内に
収納しておく。

そのため、掘進時の支障となることはない。

ビット16の交換等の補修作業、または点検作業を行う
場合は、カッターヘッド12の回転を所定の位置で停止さ
せる。

次に、押し出しジャッキ３を伸長し、中空管体２をカ
ッターヘッド12内面の手前まで押し出す。

カッターヘッド12を微動回転させ、当り部43を中空管
体２の当接部22に接触させる。

そして、再度押し出しジャッキ３によって、中空管体
２を押し出し、当接部22を圧着リング41に押圧し、接合
及び止水を図る。

このように、当り部43を設けることによって、カッタ
ーヘッド12と中空管体２とを、容易かつ確実に接合する
ことができる。

中空管体２の蓋体23と、出入口４の蓋体42を取り外
し、カッターヘッド12の作業空間19と、中空管体２の通
路21とを連通させる。

これによって、作業員は通路21を通って作業空間19に
到達し、所要の作業を行うことが可能となる。

なお、本実施例では、カッターヘッド12と中空管体２
との接合方法を、当接部22を圧着リング41に押圧するこ
とによって行ったが、その他、急速継手（ワンタッチカ
プラー）やねじ込みによる接合方法等も考えられる。

再び掘進を開始する場合は、上記の手順を逆に行えば
よい。

〈本発明の効果〉 本発明は以上説明したようになるので、次のような効
果を期待することができる。

〈イ〉従来の装置は、センターシャフトや中間ビーム等
の回転部分に、作業員が通り抜け可能な連絡通路を貫通
させるため、必要以上に大きな径に製造する必要があ
り、回転消費動力の増大、またはそれらを回転させる駆
動装置、あるいは支持装置等が大型化し、不経済であ
る。

それに対して本発明の装置は、センターシャフトや中
間ビーム等の回転部分に、連絡通路を貫通させるもので
はない。

即ち、本発明は、作業通路専用の中空管体を、ジャッ
キによって押し出し、カッターヘッド内に貫入可能に構
成したものである。

従って、カッターヘッドの補修、点検時にのみジャッ
キを作動させればよく、その消費動力は、従来と比較す
ると極めて小さいもので済むため、消費動力の低減を図
ることができる。

〈ロ〉本発明は、センターシャフトや中間ビーム等の回
転部分に連絡通路を貫通させるものではないため、従来
のように駆動装置、あるいは支持装置等が大型化するこ
とがなく、製造コストが安価で経済的である。

〈ハ〉本発明の装置は大型化することがないため、従来
のようにカッターチャンバー内で障害物となることがな
い。

従って、泥土圧式シールドにおいて、土砂の流動性が
阻害されることがなく、また泥水式シールドにおいて
も、粘着力の強い土砂による閉塞の原因となることがな
い。

〈ニ〉センターシャフトや中間ビームは、シールド断面
の中央部近傍に位置する必要があるため、従来の装置よ
うに、それらの径を大きくすると、他の機材の設置に支
障を来す場合がある。

それに対して本発明の装置は、カッターヘッドの周縁
部近片端に連絡通路を設けることができる。

そのため、他の機材の設置に支障を来すおそれがな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明の一実施例の装置の説明図 第２、３図：要部の説明図 第４、５図：従来技術の説明図

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒状のスキンプレートの一端にカッターを
   設け、地中を掘進するシールド掘進機において、 内部に作業空間を有する中空のカッターヘッドと、 このカッターヘッドの作業空間内に連通可能な中空管体
   と、 この中空管体を押し出して、中空管体の一端をカッター
   ヘッドに接合するジャッキを有することを特徴とした、 シールド掘進機。