JP2865988B2 - 正方形断面シールド掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、断面が略正方形の横
孔を掘削するための正方形断面シールド掘削機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド掘削機としては、特開昭
６３−２４７４９７号公報に記載されたものがある。こ
のシールド掘削機は、円筒形状のスキンプレートの前端
に漏斗形状のフードを固定し、上記スキンプレートにフ
ードの後方に位置するように隔壁を固定して、上記フー
ドの後端と隔壁との間にチャンバーを形成している。こ
の隔壁の中心には回転軸を回転自在に嵌合し、この回転
軸の先端にカッタヘッドを固定している。上記カッタヘ
ッドは、回転軸の先端に固定したコーンとこのコーンの
先端に固定したカッタアーム等の掘削部とからなってお
り、上記コーンとフードとの間に破砕室を形成してい
る。そして、この破砕室には送泥管により泥水を供給
し、掘削部により地盤を掘削し、掘削された礫を破砕室
で破砕し、破砕された礫，土砂等を破砕室からチャンバ
ーに導き、さらに、チャンバーに連通する排泥管により
外部に排出するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、断面
が正方形の管路のための横孔を掘る際には、その管路の
形状に合わせて断面が正方形の横孔を掘削したいという
要請がある。

【０００４】ところが、上記従来のシールド掘削機は円
筒形のスキンプレートに固定した隔壁の中心、つまり円
筒形のスキンプレートの中心に回転軸を配置し、この回
転軸に固定したカッタヘッドの回転によって掘削を行う
ため、掘削された横孔は必然的に円形になり、断面が正
方形の横孔を掘ることができないという問題がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、断面が略正方
形の横孔を掘削することができる正方形断面シールド掘
削機を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の正方形断面シールド掘削機は、断
面略正方形状のスキンプレートと、上記スキンプレート
の内側に配置され、上記スキンプレートの中心を回転中
心として上記スキンプレートに回転自在に支持された円
形のクランク輪と、上記スキンプレートの内側に上記ク
ランク輪から前方に所定の間隔をあけて配置され、上記
スキンプレートの中心を回転中心として上記スキンプレ
ートに回転自在に支持された円形の回転隔壁と、上記ク
ランク輪の中心に対して一定量偏心した位置と上記回転
隔壁の中心に対して上記一定量偏心した位置に夫々回転
自在に支持された回転軸と、上記回転軸の先端に固定さ
れた略正三角形状のカッタヘッドと、上記回転軸に固定
された外歯ギヤと、中心が上記スキンプレートの中心と
一致するように上記スキンプレートに固定されると共
に、ピッチ円の直径が上記外歯ギヤのピッチ円の直径の
略４／３倍であり、かつ、上記外歯ギヤと噛合する内歯
ギヤと、上記スキンプレートに固定され、上記クランク
輪を回転駆動する駆動装置とを備えたことを特徴として
いる。

【０００７】また、請求項２の発明の正方形断面シール
ド掘削機は、請求項１に記載の正方形断面シールド掘削
機において、上記スキンプレートの内側に配置され、上
記スキンプレートの中心を中心とする円穴が穿たれ、上
記円穴に上記クランク輪を回転自在に支持する支持壁
と、上記スキンプレートの内側に上記支持壁から前方に
上記所定の間隔をあけて配置され、上記スキンプレート
の中心を中心とする円穴が穿たれ、上記円穴に上記回転
隔壁を回転自在に支持する第１固定隔壁と、上記第１固
定隔壁と上記カッタヘッドとの間に配置され、上記カッ
タヘッドと前面との間に土圧室を形成し、上記回転隔壁
と後面との間にチャンバーを形成した第２固定隔壁と、
上記第２固定隔壁に設けられ、上記土圧室から上記チャ
ンバーへ被掘削物を通過させる排土口と、上記チャンバ
ー内に外部から泥水を送り込む送泥管と、上記チャンバ
ー内の被掘削物と泥水とを外部に排出する排泥管とを備
えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】上記請求項１の正方形断面シールド掘削機によ
れば、上記スキンプレートに固定された駆動装置によっ
て上記クランク輪を回転駆動すると、上記クランク輪の
スキンプレートの中心に対して一定量偏心した位置と上
記回転隔壁のスキンプレートの中心に対して上記一定量
偏心した位置に夫々回転自在に支持された回転軸は、ス
キンプレートの中心の回りを公転する。このため、上記
回転軸の他端に固定された外歯ギヤが内歯ギヤに噛合し
て、公転しながら自転する。したがって、上記回転軸も
スキンプレートの中心の回りを公転しながら自転する。
そして、上記回転軸の先端に固定された略正三角形状の
カッタヘッドは、地盤の土砂や礫を掘削する。このと
き、上記カッタヘッドは、外歯ギヤのピッチ円の直径と
内歯ギヤのピッチ円の直径とが３対４の比であるから、
上記回転軸の遊星運動にしたがって、略正三角形状のカ
ッタヘッドの軌跡の包絡線は略正方形となり、カッタヘ
ッドは地盤の土砂や礫を略正方形に掘削する。

【０００９】したがって、上記カッタヘッドにより地盤
を略正方形に掘削することと、スキンプレートの断面が
略正方形状であることとが相俟って、断面が略正方形の
横孔を掘削できる。

【００１０】また、掘削時にカッタヘッドを介して回転
軸に作用する大きな曲げモーメントは、上記回転隔壁と
クランク輪により支持されるから、この回転軸は曲がる
ことなくスムーズに回転できる。

【００１１】また、上記回転軸はクランク輪を介して駆
動装置により公転運動するから、この正方形断面シール
ド掘削機は、例えばクランク機構を用いるものに比べて
構造を簡単にでき、機長を短くできる。また、この正方
形断面シールド掘削機の機長が短くなるから、進む角度
を従来より大きな角度に変えることができ、曲線施行が
しやすくなる。

【００１２】上記請求項２の正方形断面シールド掘削機
によれば、請求項１に記載の正方形断面シールドにおい
て、上記スキンプレートの内側に配置された上記支持壁
の円穴は上記クランク輪を回転自在に支持すると共に、
上記スキンプレートの内側に支持壁から前方に上記所定
の間隔を開けて配置された上記第１固定隔壁の円穴は上
記回転隔壁を回転自在に支持する。一方、上記カッタヘ
ッドによって掘削された土砂や礫は、カッタヘッドと第
２固定隔壁との間の土圧室内をほぼ満たして、この土圧
室内に溜った土砂や礫は、一部が順に第２固定隔壁に設
けられた排土口を通過して、第２固定隔壁と回転隔壁と
の間のチャンバー内に入る。そして、上記チャンバー内
の土砂や礫は、上記送泥管から送り込まれた泥水と攪拌
された後、上記排泥管から外部に排出される。

【００１３】このように、上記回転軸は回転隔壁に回転
自在に支持され、かつ回転隔壁は第１固定隔壁に回転自
在に支持されているから、上記回転軸の遊星運動を許容
しつつ、上記スキンプレート内のチャンバー側と駆動装
置側とを密に仕切ることができる。したがって、上記チ
ャンバー内の泥水と攪拌された土砂や礫がスキンプレー
ト内の駆動装置側に浸入するのを防止できる。

【００１４】また、上記土圧室に溜った土砂や礫は、上
記カッタヘッドが面する地盤の切羽表面を押えるから、
地盤の切羽部分が崩れないようにできる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の正方形断面シールド掘削機
を一実施例により詳細に説明する。

【００１６】図１はこの発明の一実施例の正方形断面シ
ールド掘削機の断面図を示しており、１は断面が略正方
形状のスキンプレート、２は上記スキンプレート１の内
側に配置され、上記スキンプレート１の中心を中心とし
た円穴２ａを穿った支持壁、３は上記支持壁２の円穴２
ａに嵌合され、支持壁２の円穴２ａに支持部材６を介し
て回転自在に支持された円形のクランク輪、４は上記ス
キンプレート１の内側に支持壁２の前方に所定の間隔を
あけて配置され、上記スキンプレート１の中心を中心と
した円穴４ａを穿った第１固定隔壁、５は上記第１固定
隔壁４の円穴４ａに嵌合され、回転自在に支持された円
形の回転隔壁である。上記クランク輪３の中心に対して
一定量偏心した位置と回転隔壁５の中心に対して上記一
定量偏心した位置に回転軸１５を夫々回転自在に支持し
ている。上記回転軸１５の前方の一端には、カッタヘッ
ド２０を固定している。そして、上記回転隔壁５とカッ
タヘッド２０との間のスキンプレート１の内側に第２固
定隔壁１６を固定し、この第２固定隔壁１６に回転軸１
５が挿通する円形の排土口１７を形成している。上記第
２固定隔壁１６の前面とカッタヘッド２０との間に土圧
室４５を形成すると共に、第２固定隔壁１６の後面と回
転隔壁５との間にチャンバー４６を形成している。一
方、上記回転軸１５のクランク輪３と回転隔壁５との間
の部分には、外歯ギヤ３１を固定している。上記外歯ギ
ヤ３１と噛合し、中心がスキンプレート１の中心と一致
するように、円筒形状の内歯ギヤ３２をスキンプレート
１の内側に固定された支持板１２に固定している。上記
外歯ギヤ３１と内歯ギヤ３２とで偏心リングギヤ装置３
０を構成している。

【００１７】また、上記クランク輪３には、図１および
図５に示すように、外周から軸方向後方に延びる円筒部
３ａを有し、この円筒部３ａの内周に内歯ギヤ３ｂを形
成している。上記支持部材６の後方端面の上部から半径
方向内向に延びるブラケット部６ａを形成し、このブラ
ケット部６ａに駆動装置としての電動機４２を取り付け
ている。そして、上記円筒部３ａの内周に形成した内歯
ギヤ３ｂと電動機４２の駆動軸４３に嵌合して固定され
た駆動ギヤ４４とを噛合して、電動機４２によってクラ
ンク輪３を回転駆動するようにしている。

【００１８】また、上記回転隔壁５は、図１に示すよう
に、上記第１固定隔壁４の円穴４ａより小径の円板部３
４と、上記円板部３４の中心に対して上記一定量偏心し
た位置に固定され、上記回転軸１５を図示しないブッシ
ュを介して回転自在に支持する第１円筒部３５と、この
円板部３４の外周から支持板１２側に延び、外径が円板
部３４と同径の第２円筒部３６と、この第２円筒部３６
から支持板１２側に延び、内周が第２円筒部３６の内周
と同径で外周が第２円筒部３６より小径の第３円筒部３
６ａと、上記円板部３４の外周と第２円筒部３６の外周
に外嵌して固定され、後方の端面が支持板１２に近接す
る第４円筒部３７とを備えている。上記第２円筒部３６
と第３円筒部３６ａとの段部と第４円筒部３７および支
持板１２との間にベアリング１０を配置し、このベアリ
ング１０を介して回転隔壁５を支持板１２に回転自在に
支持している。上記ベアリング１０によって、回転隔壁
５に作用するスラスト荷重とラジアル荷重の両方を支持
することができる。また、上記第１固定隔壁４と支持板
１２との間に円筒形状の支持部材３８を固定し、その支
持部材３８の内周面と回転隔壁５の第４円筒部３７の外
周面との間はシール部材１１によりシールしている。ま
た、上記回転隔壁５の円板部３４の前方に面する壁面に
は、図４に示すように、回転隔壁５の回転角度にして略
９０度毎に放射状に配置した三つの第１攪拌羽根３９を
備え、回転隔壁５と第２固定隔壁１６との間のチャンバ
ー４６内において礫や土砂などを攪拌する働きをする。

【００１９】また、上記カッタヘッド２０は、図１およ
び図２に示すように、上記回転軸１５の先端にキー２８
（図３に示す）により固定された円筒部２６と、この円
筒部２６に円周方向に等間隔に固定され、半径方向に延
びる３本のカッタアーム２１と、このカッタアーム２１
の先端近傍をつなぐ小さな曲率のカッタリング２２とか
ら構成されている。そして、上記カッタアーム２１の背
面には、図１に示す第２攪拌羽根２３を固定している。
上記カッタアーム２１の前面には、一つまたは二つのカ
ッタビット２４を半径方向に異なった位置に夫々配置す
る一方、カッタリング２２の前面の中央には、一つの外
周ビット２５を夫々配置している。なお、上記各カッタ
アーム２１の頂点Ａは、断面が略正方形のスキンプレー
ト１のほぼ外側に位置し、このカッタアーム２１の頂点
Ａを夫々結ぶと正三角形が形成されるようにしている。

【００２０】また、上記第２固定隔壁１６は、図１およ
び図３に示すように、上記スキンプレート１の中心を中
心とする円形の排土口１７を設けている。そして、上記
排土口１７より大径の円形のスリットプレート１８を円
筒部２６に外嵌して固定して、上記排土口１７を回転隔
壁５側から塞いでいる。上記スリットプレート１８に
は、土圧室４５とチャンバー４６を連通する開口（図示
せず）を形成し、その開口の大きさや形状および数によ
り開効率を調整して、土圧室４５からチャンバー４６に
入る土砂や礫の量を調節するようにしている。なお、上
記排土口１７を貫通する回転軸１５の後述する公転運動
によって、回転軸１５に固定された円筒部２６の外周面
が排土口１７の内周面に当接しないように、排土口１７
の直径を設定している。

【００２１】一方、上記偏心リングギヤ装置３０は、図
６に示す内歯ギヤ３２のピッチ円の半径と外歯ギヤ３１
のピッチ円の半径の比を４対３にすると共に、この内歯
ギヤ３２の中心はスキンプレート１の中心に位置してい
る。例えば、上記内歯ギヤ３２のピッチ円の半径Ｒ1＝
４、外歯ギヤ３１のピッチ円の半径Ｒ2＝３とすると、
上記回転軸１５および外歯ギヤ３１はスキンプレート１
の中心から偏心量ｅ＝１だけ偏心していることになる。
さらに、この偏心量ｅ＝１、半径Ｒ1＝４、半径Ｒ2＝３
のときに、図２に示すように、スキンプレート１の一辺
の長さＳ＝１４とし、カッタアーム２１の頂点Ａを結ぶ
正三角形の一辺の長さＳ＝１４としている。

【００２２】また、図１において、上記スキンプレート
１の内側にクランク輪３から後方に所定の間隔を開けて
リングフランジ５０を配置すると共に、上記リングフラ
ンジ５０にこの正方形断面シールド掘削機を掘進するた
めの推進ジャッキ５１を取り付けている。また、上記推
進ジャッキ５０の後方のスキンプレート１の内側には、
覆工されたセグメント６０の外周面とスキンプレート１
の内周面との間をシールするテールシール５５を配置し
て、外部から水等がスキンプレート１内に浸入するのを
防止している。また、上記スキンプレート１内の上側に
支持板１２と第１固定隔壁４および第２固定隔壁１６を
貫通する注入管５２を設け、この注入管５２から第２固
定隔壁１６のスキンプレート１の上側コーナー部近傍の
広い箇所に設けた開口部５２ａ（図３に示す）を通し
て、上記土圧室４５内にベントナイト等の加泥剤を注入
する。また、図１および図４において、上記スキンプレ
ート１内の下側に、第１固定隔壁４のスキンプレート１
の下側の一方のコーナー部近傍の広い箇所に設けた開口
部５３ａを通して、泥水をチャンバー４６内に導く送泥
管５３と、第１固定隔壁４のスキンプレート１の下側の
他方のコーナー部近傍の広い箇所に設けた開口部５４ａ
を通して、チャンバー４６内の被掘削物としての土砂や
礫を外部に排出するための排泥管５４とを配置してい
る。

【００２３】上記構成の正方形断面シールド掘削機は、
図１において、後方に復工されたセグメント６０の前方
端を推進ジャッキ５１で押して推進しながら、電動機４
２によって駆動ギヤ４４とクランク輪３の内歯ギヤ３ｂ
とを介してクランク輪３を回転させると、クランク輪３
と回転隔壁５に夫々回転自在に支持された回転軸１５が
スキンプレート１の中心の回りを回る。このため、上記
回転軸１５に固定された外歯ギヤ３１は、内歯ギヤ３２
に歯合して、クランク輪３が３回転する間に自転を１回
行い、自転をしながら逆方向の公転を３回行う。この外
歯ギヤ３１の遊星運動によって、上記回転軸１５やカッ
タヘッド２０も同様にクランク輪３が３回転する間に自
転を１回行い、それと逆方向の公転を３回して遊星運動
を行う。

【００２４】一方、上記偏心リングギヤ装置３０の内歯
ギヤ３２のピッチ円の半径Ｒ1＝４、外歯ギヤ３１のピ
ッチ円の半径Ｒ2＝３、回転隔壁５の偏心量ｅ＝１、カ
ッタアーム２１の頂点Ａを結ぶ正三角形の一辺の長さＳ
＝１４、およびスキンプレート１の一辺の長さＳ＝１４
であるため、上記カッタヘッド２０のカッタアーム２１
の先端Ａを互いに結んで形成された正三角形の軌跡は、
図７に示すように、スキンプレート１の外形に適合した
略正方形となる。したがって、上記カッタヘッド２０
は、スキンプレート１の外形に適合した略正方形の横孔
を掘削する。

【００２５】そして、掘削された土砂や礫は、カッタヘ
ッド２０と第２固定隔壁１６との間の土圧室４５内をほ
ぼ満たす状態に溜まり、カッタヘッド２０が面する地盤
の切羽表面を押えて、地盤の切羽部分が崩れないように
する。また、上記注入管５２の開口部５２ａからベント
ナイト等の加泥剤を土圧室４５内に注入して、上記土圧
室４５内の土砂や礫をカッタヘッド２０の第２攪拌羽根
２３によって攪拌して塑性流動状態にする。この塑性流
動状態となった土砂や礫は、その全体の圧力で地盤の切
羽表面を押える。そして、上記土圧室４５内に溜った土
砂や礫は、一部が順に第２固定隔壁１６の排土口１７と
スリットプレート１８の開口（図示せず）を通って、チ
ャンバー４６内に入る。このチャンバー４６内の土砂や
礫は、送泥管５３の開口部５３ａから導かれた泥水と共
に、回転隔壁５の第１攪拌羽根３９によって攪拌され、
開口部５４ａから排泥管５４を通して外部に排出され
る。

【００２６】このように、上記カッタヘッド２０のカッ
タアーム２１の先端は、略正方形の軌跡を描きながら前
方の地盤を掘削するので、スキンプレート１の外形が略
正方形であることと相俟って、略正方形の横孔を掘削す
ることができる。

【００２７】また、上記電動機４２がクランク輪３の内
歯ギヤ３ｂと駆動ギヤ４４とを介してクランク輪３を回
転させるから、外歯ギヤ３１を遊星運動させるための、
例えばクランク機構のような全長の長い伝達機構が不要
である。したがって、この正方形断面シールド掘削機の
構造を簡単にでき、機長を短くすることができる。ま
た、この正方形断面シールド掘削機の機長が短くなるこ
とによって、図示しない方向修正ジャッキによって、進
む角度を大きく変えることができ、横孔の曲線施行がし
やすくなる。

【００２８】また、地盤を掘削する際に、遊星運動する
回転軸１５に作用する大きな曲げモーメントは、上記回
転軸１５をクランク輪３と回転隔壁５によって支持する
から、この回転軸１５は曲がることなくスムーズに回転
することができる。

【００２９】また、上記土圧室４５内にほぼ満たされた
土砂や礫は、カッタヘッド２０が面する地盤の切羽表面
を押えて、地盤の切羽表面が崩れないようにすることが
できる。

【００３０】また、上記回転軸１５は回転隔壁５の一定
量偏心した位置に回転自在に支持されると共に、回転隔
壁５は第１固定隔壁４の円穴４ａに回転自在に支持され
ているから、回転軸１５が遊星運動しても、回転隔壁５
と第１固定隔壁４とがチャンバー４６側と偏心リングギ
ヤ３０側とを密に仕切ることができる。したがって、上
記チャンバー４６内の泥水と撹拌された土砂や礫が、上
記スキンプレート１内の偏心リングギヤ装置３０側に浸
入するのを防止することができる。

【００３１】上記実施例では、上記クランク輪３の内歯
ギヤ３ｂと駆動ギヤ４４とを介して電動機４２によりク
ランク輪３を回転させたが、電動機等の駆動装置から回
転させる力をクランク輪に伝える伝達機構はこれに限ら
ないのは勿論である。

【００３２】また、上記実施例では、上記注入管５２か
らベントナイト等の加泥剤を土圧室４５内に注入した
が、地盤の性質によっては加泥剤を必要としないので、
その場合は加泥剤を注入しないか、注入管を備えなくと
もよい。

【００３３】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の正方形断面シールド掘削機は、断面略正方形状のス
キンプレートの内側に円形のクランク輪を配置し、上記
クランク輪をスキンプレートの中心を回転中心として回
転自在に支持すると共に、上記スキンプレートの内側に
クランク輪から前方に所定の間隔を開けて円形の回転隔
壁を配置し、上記回転隔壁をスキンプレートの中心を回
転中心として回転自在に支持し、上記クランク輪の中心
に対して一定量偏心した位置と上記回転隔壁の中心に対
して上記一定量偏心した位置に回転軸を夫々回転自在に
支持し、上記回転軸の先端に略正三角形状のカッタヘッ
ドを固定し、上記回転軸に外歯ギヤを固定し、ピッチ円
の直径が外歯ギヤのピッチ円の直径の略４／３倍の内歯
ギヤを外歯ギヤと噛合すると共に、この内歯ギヤの中心
がスキンプレートと一致するようにスキンプレートに固
定し、上記スキンプレートに駆動装置を固定して、その
駆動装置によってクランク輪を回転駆動するものであ
る。

【００３４】したがって、請求項１の発明の正方形断面
シールド掘削機によれば、上記駆動装置によってクラン
ク輪を回転駆動すると、クランク輪と回転隔壁に回転自
在に支持された回転軸がスキンプレートの中心の回りを
公転する。この回転軸の公転によって外歯ギヤを内歯ギ
ヤに噛合しながら公転させ、その公転方向と逆方向に自
転させる。そして、上記外歯ギヤに固定した回転軸とカ
ッタヘッドを自転させながら公転させる。このため、上
記略正三角形状のカッタヘッドは遊星運動して、カッタ
ヘッドの頂点を互いに結ぶ正三角形の軌跡の包絡線が略
正方形となるので、略正方形に地盤を掘削することがで
きる。したがって、上記カッタヘッドにより地盤を略正
方形に掘削することと、上記スキンプレートの断面が略
正方形状であることとが相俟って、断面が略正方形の横
孔を掘削することができる。

【００３５】また、掘削時にカッタヘッドを介して回転
軸に作用する大きな曲げモーメントは、上記クランク輪
と回転隔壁により支持されるから、この回転軸は曲がる
ことなくスムーズに回転することができる。

【００３６】また、上記駆動装置はクランク輪を回転駆
動し、クランク軸等を用いて外歯ギヤを駆動するような
長い伝達機構が不要であるから、この正方形断面シール
ド掘削機の構造を簡単にでき、機長を短くすることがで
きる。また、この正方形断面シールド掘削機の機長が短
くなるから、進む角度を従来より大きな角度に変えるこ
とができ、横孔の曲線施行がしやすくなる。

【００３７】また、請求項２の発明の正方形断面シール
ド掘削機は、請求項１に記載の正方形断面シールド掘削
機において、上記スキンプレートの内側に支持壁を配置
し、上記支持壁のスキンプレートの中心を中心とする円
穴を穿って、上記支持壁の円穴に上記クランク輪を回転
自在に支持すると共に、上記スキンプレートの内側に支
持壁から前方に上記所定の間隔をあけて第１固定隔壁を
配置し、上記第１固定隔壁にスキンプレートの中心を中
心とする円穴を穿って、上記第１固定隔壁の円穴に上記
回転隔壁を回転自在に支持し、上記第１固定隔壁とカッ
タヘッドとの間に第２固定隔壁を配置し、上記カッタヘ
ッドと第２固定隔壁の前面との間に土圧室を形成し、上
記回転隔壁と第２固定隔壁の後面との間にチャンバーを
形成し、上記第２固定隔壁に土圧室からチャンバーへ被
掘削物を通過させる排土口を設け、上記チャンバー内に
送泥管によって外部から泥水を送り込む一方、上記チャ
ンバー内の被掘削物と泥水とを排泥管から外部に排出す
るものである。

【００３８】したがって、請求項２の発明の正方形断面
シールド掘削機によれば、上記回転軸は回転隔壁に回転
自在に支持され、かつ回転隔壁は第１固定隔壁に回転自
在に支持されているから、上記回転軸の遊星運動を許容
しつつ、上記スキンプレート内のチャンバー側と駆動装
置側を密に仕切ることができる。したがって、上記チャ
ンバー内の泥水と攪拌された土砂や礫がスキンプレート
内の駆動装置側に浸入するのを防止することができる。

【００３９】また、上記土圧室内の土砂や礫は、その一
部が第２固定隔壁の排土口から順にチャンバー内に入
り、土圧室内にはその内部を満たす量の土砂や礫が常に
溜った状態となる。したがって、上記土圧室内に溜った
土砂や礫によって、カッタヘッドが面する地盤の切羽表
面を押えるから、地盤の切羽部分が崩れないようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の一実施例の正方形断面シー
ルド掘削機の断面図である。

【図２】 図２は図１のII−II線から見た図である。

【図３】 図３は図１のIII−III線から見た図である。

【図４】 図４は図１のIV−IV線から見た図である。

【図５】 図５は図１のV−V線から見た図である。

【図６】 図６は図１のVI−VI線から見た図である。

【図７】 図７はカッタヘッドが遊星運動を行うことに
よって、正方形の横孔を掘削することを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１…スキンプレート、２…支持壁、３…クランク輪、４
…第１固定隔壁、５…回転隔壁、６…支持部材、１０…
ベアリング、１１…シール部材、１２…支持板、１５…
回転軸、１６…第２固定隔壁、１７…排土口、１８…ス
リットプレート２０…カッタヘッド、２１…カッタアー
ム、２２…カッタリング、２３…第２攪拌羽根、２６…
円筒部、２８…キー、３０…偏心リングギヤ装置、３１
…外歯ギヤ、３２…内歯ギヤ、３４…円板部、３５…第
１円筒部、３６…第２円筒部、３６ａ…第３円筒部、３
７…第４円筒部、３８…支持部材、３９…第１攪拌羽
根、４２…電動機、４３…駆動軸、４４…駆動ギヤ、５
０…リングフランジ、５１…推進ジャッキ、５２…注入
管、５３…送泥管、５４…排泥管、５５…テールシー
ル、６０…セグメント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−33583（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−281997（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面略正方形状のスキンプレートと、 上記スキンプレートの内側に配置され、上記スキンプレ
   ートの中心を回転中心として上記スキンプレートに回転
   自在に支持された円形のクランク輪と、 上記スキンプレートの内側に上記クランク輪から前方に
   所定の間隔をあけて配置され、上記スキンプレートの中
   心を回転中心として上記スキンプレートに回転自在に支
   持された円形の回転隔壁と、 上記クランク輪の中心に対して一定量偏心した位置と上
   記回転隔壁の中心に対して上記一定量偏心した位置に夫
   々回転自在に支持された回転軸と、 上記回転軸の先端に固定された略正三角形状のカッタヘ
   ッドと、 上記回転軸に固定された外歯ギヤと、 中心が上記スキンプレートの中心と一致するように上記
   スキンプレートに固定されると共に、ピッチ円の直径が
   上記外歯ギヤのピッチ円の直径の略４／３倍であり、か
   つ、上記外歯ギヤと噛合する内歯ギヤと、 上記スキンプレートに固定され、上記クランク輪を回転
   駆動する駆動装置とを備えたことを特徴とする正方形断
   面シールド掘削機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の正方形断面シールド掘
   削機において、上記スキンプレートの内側に配置され、
   上記スキンプレートの中心を中心とする円穴が穿たれ、
   上記円穴に上記クランク輪を回転自在に支持する支持壁
   と、上記スキンプレートの内側に上記支持壁から前方に
   上記所定の間隔をあけて配置され、上記スキンプレート
   の中心を中心とする円穴が穿たれ、上記円穴に上記回転
   隔壁を回転自在に支持する第１固定隔壁と、上記第１固
   定隔壁と上記カッタヘッドとの間に配置され、上記カッ
   タヘッドと前面との間に土圧室を形成し、上記回転隔壁
   と後面との間にチャンバーを形成した第２固定隔壁と、
   上記第２固定隔壁に設けられ、上記土圧室から上記チャ
   ンバーへ被掘削物を通過させる排土口と、上記チャンバ
   ー内に外部から泥水を送り込む送泥管と、上記チャンバ
   ー内の被掘削物と泥水とを外部に排出する排泥管とを備
   えたことを特徴とする正方形断面シールド掘削機。