JPH04140398A

JPH04140398A - シールド機

Info

Publication number: JPH04140398A
Application number: JP26366490A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Honma; 本間　毅一
Original assignee: Daiho Construction Co Ltd
Current assignee: Daiho Construction Co Ltd
Priority date: 1990-10-01
Filing date: 1990-10-01
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JP2678683B2

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、地中にトンネルを構築する陳に用いられるシ
ールド機に関する。

（従来の技術）シールド機には地山を掘削するための掘削カッターが設
けられているが、第３図に示すように、従来のシールド
６５１１０１において、掘削カッター１０６によっであ
る程度の距離を掘削するとカンタ−スポーク１０７の前
面に設けられた掘削ピット１１１が磨耗してしまい、そ
の磨耗した掘削ピット１１１を交換する場合、まず、シ
ールド機１０１の周囲を地盤改良して地山が崩れないよ
うにし、人間が隔壁１０３に設けたマンロック１１６を
通り切羽へ出て、前方に支保工を設置し、ついでピット
交換ができる空間を人力により掘削し確保し、ガス切断
及びアーク溶接等の作業用具を切羽室内に運び入れ、作
業足場を組み立て、換気するために送風機を設けるなど
して環境を整えてから作業にとりかかっていた。そして
、この場合、掘削ピット１１１を交換し終わるまで掘削
作業を停止しなければならない。

その他、第３１！Ｉ（イ）、（ロ）中１０４は隔壁１０
３に設けられた軸受、１０５は軸受１０４によって軸支
されたセンターシャフト、１１５は排土装置である。

（発明が解決しようとする課１！ｌりこのように従来のシールド機においては、ピット交換を
するために人間がいちいちシールドＳｉｌ。

１の切羽室に入る必要があるので、極めて危険で苦渋な
作業になる。

また、地山が崩れないように周囲を地盤改良しなければ
ならないので、高価な地盤改良工費がかかる。

さらに、切羽でピットを交換する作業は工場内と違い効
率的な作業ができず、作業時間もよけいにかかる。

また、ビ・２ト交換する作業は他の作業を停止する事に
なるので、工事の工期が長くなる、といった課題を有し
ていた。

本発明は以上のことに鑑み提案されたもので、その目的
とするところは、掘削ピットが磨耗、損傷した場合、極
めて簡単に、かつ選択的に掘削能力のある掘削ピントに
交換できるシールド機を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明は、これらの問題点を解決するために、シールド
筒の前端に掘削ピットを有する複数のカッタースポーク
を備えてなる掘削力、ターが設けられたシールド機にお
いて、適数のカッタースポークがシールド筒の軸方向に延びる
中心線のほぼ法線方向を中心軸として自転自在に設けら
れ、この自転自在のカッタースポークの外周に複数の掘
削ピットを選択可能に取付けたことを構成とし、上記目
的を達成している。

（作用）本発明は上記のように構成することによって、地山を掘
削ピットが設けられた掘削カッターを用いて掘削してい
る過程で、掘削ピットが磨耗ないし損傷し、掘削能力が
低下した場合、シールド機内らの遠隔操作で自転自在と
したカンタ−スポークを自転させ、掘削をしていない新
たな掘削ピント列を選択して掘削する位置にくるように
設定することができるようになっている。

（実施例１）第１図（イ）〜（ハ）は、本発明の第１実施例で、土圧
式シールドに本発明を適用したものである。これらの図
において、１はシールド機であり、例えば鋼製からなる
略円筒状のシールド筒２の前部に隔壁３を設け、隔壁３
の略中央部には軸受け４が設けられ、周知のように駆動
装置によって回転自在に構成されたセンターシャフト５
が軸支されている。

しかして、このセンターシャフト５の先端には、掘削カ
ッター６が設けられ、この掘削カッター６には掘削ピッ
ト１１を存するカッタースポーク７がシールド筒２の軸
方向に延びる中心線に対しそのほぼ法線方向を中心軸に
して自転自在に取り付けられた構成となっている。

すなわち、このカッタースポーク７は、センターシャフ
ト５の先端部分に設けられた軸受けｌＯを介して軸支さ
れ、かつセンターシャフト５の先端部分を貫通してシー
ルド筒２の径方向に延び、かつこのセンターシャフト５
内の部分は中空状になっていて、その中空部内にカサ歯
車８があり、このカサ歯車８はモータ９の出力軸に設け
られた歯車９ａと噛合され、モータ９の回転がカッター
スポーク７に伝達され、これによりカンタ−スポーク７
は自転自在に構成されている。なお、回転伝達装置にカ
サ歯車を使用したが、その他の装置の例としては、第２
図に示すように、モータ９の駆動軸とカッタースポーク
７の外周に設けるギヤをウオームギヤ５０としたり、あ
るいは第３図に示すように、モータ９の駆動軸の向きを
カッタースポーク７の向きと平行とし、両者をチェーン
６０で連結してなるチェーン方式とし、カンタ−スポー
ク７を自転させるように構成しても良い、なお、上記モ
ータ９にはケーブル１２が接続されており、電源を外部
より取り入れている。モータ９が油圧駆動の場合は、１
２は油圧ホースとなる。

また、カッタースポーク７には、掘削ピット１１がその
外周においてその長さ方向に沿って、例えば整列して複
数列取付けられ、モータ９を駆動源として自転させるこ
とにより、掘削ピット列１４を自由に選択可能となって
いる。

第１図（イ）（ロ）の例では掘削ピット１４は４列であ
るが、必要に応して複数配列される。また、同し種類の
ピントだけでなく、掘削地山により、種々配列可能であ
る。さらに、配列も任意とし得る− しかして、カッタースポーク７を自転させて位置の設定
を行ったら、カッタースポーク７が回転しないように、
センターシャフト５の中空部内に設けられたストッパー
用ジヤツキ１６のロッドを、これと対応してカッタース
ポーク７に設けられた穴１７に伸ばし入れて固定する。

このス）ｙパー用ジヤツキ１６は油圧ジヤツキ等により
構成される。

この場合、ストッパー用ジヤツキ１６と穴１７の組み合
わせでなく、別の適宜の方法で固定される装置としても
良い。

なお、センターシャフト５の先端部外周には、第１図（
ロ）に示すように、自転しないカッタースポーク７“の
基端が固定されている。これら放射状に延びる複数のカ
ッタースポーク７゛の前面には掘削ピノ目１”が設けら
れている。また、第１図（ハ）のように、自転しない力
・７タースポーク７゛には切羽室側に向って延びる攪拌
翼１３が設けられている。この撹拌翼１３は地山条件及
び攪拌効率を考慮して設定されるもので、必要に応し適
数設けられる。

掘削ピット１１の磨耗の判断は通例、掘削時間等で判別
できるが、その他図示しないがカッタースポーク７の適
位置に取り付けた超音波測定器等の磨耗測定器により、
掘削ピット１１に向って超音波等を当て、その反射状態
を監視し、基準以上磨耗した場合にモータ９と連動して
次の掘削ピント列１４を掘削する位置にカンタ−スポー
クを自転させるうよにしても良い、また、上記例ではシ
ールド筒１０１は円筒状であるが、角筒状のものにも適
用できる。

土圧式シールドの掘削方法においては、シールド機１に
装備したカンタ−スポーク７に取付けられた掘削ピット
１１．１１“により地山を掘削し、その掘削土を切羽室
内に取り込み、添加剤を注入し、撹拌翼１３により十分
練り混ぜ、スクリューコンベア等の排土装置１５により
排出するようにしているが、この装置は土圧式シールド
だけでなく、その他のブラインドシールド、泥水式シー
ルドやＴＢＭ（）ンネルポーリングマシン）等番こ装備
することもできる。

（実施例２）第４図（イ）（ロ）は本発明の第２実施例で、この実施
例のシールド機は大口径用のもので、掘削カッターが中
間支持タイプとなっている例である。

すなわち、自転するカッタースポーク７は、センターシ
ャフト５Ａの軸受１０と中間支持アーム３０の先端に設
けられた軸受３１により支持されている。

また、自転するカッタースポーク７のそれぞれに回転伝
達装置と回転駆動装置が装備されている。

この回転伝達装置としては、センターシャフト５Ａの先
端中空部内に延びたカッタースポーク７の内端または内
端部外周に設けられたカサ歯車８と、このカサ歯車８と
噛合するモータ９の出力軸に設けられた歯車９ａとから
成り、回転駆動装置は中空部内に設けられた前記モータ
９により構成されている。

なお、上記例では各カンタ−スポーク７毎にモータ９が
設けられているが、回転伝達装置としてカサ歯車８に噛
合するその他の適宜の歯車列を採用し、モータ９を削減
することも可能である。また、中間支持のほか、周知構
造の外周支持タイプを採用しても良い。

その他、図中３２は隔壁３の後方であって中間支持アー
ム３０に連結された歯車、駆動モータ３３等にて成る掘
削カッター駆動装置である。

また、その他の構成、作用等は前述の第１実施例と同様
であるため、同一部材は同し符号で示し、説明は省略す
る。

（発明の効果）以上のように構成した本発明によれば、掘削ピントが磨
耗したらカンタ−スポークを自転させ、掘削をしていな
い代わりの掘削ピント列を掘削する位置に設定すれば良
く、この操作は遠隔操作でシールド機から行えるので、
人間が切羽にはいることなく、短期間でピット交換が容
易にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例であり、（イ）はシールド
機前部の縦断図で、（ロ）は正面図でセンターシャフト
内の回転駆動部が断面である。（ハ）は回転しないカッタースポークの側面図である。第２図および第３図はそれぞれ本発明で用いられる回転
伝達装置の他の例、第４図は第２実施例であり、（イ）
はシールド機前部の縦断図で、（ロ）は正面図でセンタ
ーシャフト内の回転駆動部が断面である。第５図はシー
ルド機の従来例であり、（イ）は正面図であり、（ロ）
は縦断図である。シールド機シールド箇隔壁軸受センターシャフト掘削カンタ− カッタースポークカサ歯車モータ１０・・・　軸受１１・・・・掘削ピント１２・・・・ケーブル１３・・・・攪拌翼１４・・−・掘削ピット列１５・・・・排土装置１６・・・・ストッパー用ジヤツキ１７・・・・穴３０・・・・中間支持アーム３１・・・・軸受３２・・・・掘削カッター駆動装置５０・・・・ウオームギヤ６０・・・・チェーン１１６　　・・・マンロック

Claims

【特許請求の範囲】シールド筒の前端に掘削ピットを有する複数のカッター
スポークを備えてなる掘削カッターが設けられたシール
ド機において、適数のカッタースポークがシールド筒の軸方向に延びる
中心線のほぼ法線方向を中心軸として自転自在に設けら
れ、この自転自在のカッタースポークの外周に複数の掘
削ピットを選択可能に取付けたことを特徴とするシール
ド機。