シールド掘進機の構造

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】親シールド掘進機の内部にそれよりも小型の子シールド掘進機を収納し、親シールド掘進機が地中において一定の位置まで到達したら、内部に収納した子シールド掘進機を発進させる構成のシールド掘進機が開発されすでに実用に供されている。このような形式のシールド掘進機は、単に直径の小さい子シールド掘進機を同一方向に進行させる『二段シールド掘進機』や、あるいは子シールド掘進機を球体内に収納し、この球体を親シールド掘進機内に収納し、発進の際には球体を回転させることによって親シールド掘進機とは異なった方向に向けて進行させる『球体シールド掘進機』などが存在する。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】前記した従来のシールド掘進機の構造にあっては、子シールド掘進機のカッターの外周に、親シールド掘進機の外周カッターが円環状に配置されている。そして二段シールド掘進機の場合には、この外周カッターの内部を通過して子シールド掘進機が発進する構成である。また球体シールド掘進機の場合には、外周カッターの内部をスライドさせて子シールド掘進機を球体内に引き込み、球体を回転させ、さらに外周カッターの背面を子シールド掘進機が通過して発進する構成である。そのために、子シールド掘進機の発進の際に、周囲に配置した円環状の外周カッターと子シールド掘進機を切り離す必要があるが、外周カッターの位置が確保されていないために、次のような問題があった。
【0004】<イ>発進の際には、外周カッターと子シールド掘進機とを連結しているピンを引き抜いて行う。ところが外周カッターの位置が不安定であるために、もし連結ピンが変形したら、ピンの引き抜きが困難になったり、不可能になることも考えられる。
【0005】<ロ>二段シールド掘進機の場合に、固定ピンを引き抜いた場合、あるいは外周カッター内側を子シールド掘進機が通過する場合に、もし外周カッターが傾斜したり、それが下方へ移動していたら、子シールド掘進機が通過できない場合も考えられる。
【0006】<ハ>親シールド掘進機の内部に球体を収納し、この球体内に子シールド掘進機を収納した球体シールド掘進機の場合には、もし外周カッターが傾斜したら、その外周カッター内部を子シールド掘進機のカッターがスライドできない場合、あるいは球体の回転時に外周カッターが障害となって球体の回転が不可能になる場合も考えられる。
【0007】
【本発明の目的】本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、親シールド掘進機の内部にそれよりも小型の子シールド掘進機を収納したシールド掘進機において、確実に子シールド掘進機の発進を行うことのできる、シールド掘進機の構造を提供することを目的とする。
【0008】
【問題点を解決するための手段】上記のような目的を達成するために、本発明のシールド掘進機の構造は、親シールド掘進機の内部にそれよりも小型の子シールド掘進機を収納したシールド掘進機において、子シールド掘進機のカッターの外周に、親シールド掘進機の外周カッターを配置し、この外周カッターを親シールド掘進機の内面と結合、解除自在に構成した、シールド掘進機の構造を特徴としたものである。
【0009】
【本発明の構成】以下図面を参照しながら本発明のシールド掘進機の構造の実施例について説明する。
【0010】<イ>全体の構成本発明のシールド掘進機は、直径の大きい、親シールド掘進機Aの内部にそれよりも直径の小さい小型の子シールド掘進機Bを収納したシールド掘進機に関するものである。そして本発明の構成は、親シールド掘進機A、および子シールド掘進機Bを、共に筒状に形成した、いわゆる二段シールド掘進機に適用することができる。(図1R>1、2、3)
【0011】子シールド掘進機は筒状の外筒ブロック9と、内部のカッター駆動ブロック11を嵌合し、かつ互いにスライド可能な構造を採用している。これは親シールド掘進機Aの掘進時に外周カッター1による掘削土砂を子シールド掘進機Bの排泥管13により排土するのに、外筒ブロック9をカッター背面の後方に配置しておき、子シールド掘進機B掘進時には外筒ブロック9をカッター背面まで突出させ、周辺地山の崩壊を防ぐためである。
【0012】あるいは親シールド掘進機Aを筒状に構成し、子シールド掘進機Bの方は球体状に収納し、この球体を親シールド掘進機Aの内部に収納して形成した、いわゆる球体シールド掘進機に対しても適用することができる。(図4、5)
【0013】<ロ>外周カッターいずれのタイプのシールド掘進機においても、子シールド掘進機Bの円盤状のカッターの外周に、親シールド掘進機Aの外周カッター1が円環状に配置してあることになる。
【0014】<ハ>連結具この円環状の外周カッター1の背面には連結具2を設ける。(図6、7)
連結具2とは例えばコ字状の取っ手によって構成することができる。コ字状の枠体以外にも、係合枠3との組み合わせで、従来公知の適宜な形状を採用することができる。この連結具2は複数箇所に配置する。
【0015】<ニ>係合枠一方親シールド掘進機Aの内面には、連結具2の配置に対応した位置に係合ジャッキ4を設置する。(図6、7)
そしてこのジャッキ4の先端には係合枠3を設ける。係合ジャッキ4は、親シールド掘進機Aの内面に、外周カッター1の背面に向けて、円筒状のシールド掘進機の中心軸に平行に固定する。したがってこの係合ジャッキ4の伸長によって、先端の係合枠3を外周カッター1背面に突設した連結具2に接近させることができる。
【0016】この係合部は例えばロ字状の枠体としてその内の先端の1本の枠材を内側にのみバネの弾力に抗して開閉自在に構成する。このように先端枠材を内開き扉式に構成しておけば、この枠材が連結具2に衝突すると両者を連結することができ、その後は先端枠材に引張力が作用しても開放することはない。
【0017】<ホ>係合作動次に作動について説明する。子シールド掘進機Bを収納したまま、親シールド掘進機Aは所定の位置まで掘進する。所定の位置に到達したら外周カッター1の回転を停止する。その際に外周カッター1背面の連結具2が、係合枠3の直前に位置する状態で、外周カッター1を停止する。
【0018】カッターの停止位置は、接近センサー7によって検知する。すなわち子シールド掘進機中央部に設置されたロータリージョイント5内のカッターと共に回転するセンターシャフト11後端に、ギア6と接近センサー7を取り付けて検知する。次に係合ジャッキ4を伸長する。すると、連結具2に係合枠3が衝突して両者が確実に連結し、外周カッター1は親シールド掘進機Aに固定されることになる。
【0019】<ヘ>子シールド掘進機Bの発進二段シールド掘進機の場合には、切羽安定の信頼性を高める目的でカッターで直接切羽を抑える。グラウト注入による切羽保持は行わない。したがって子シールド掘進機の外筒ブロック9を子シールド掘進機推進ジャッキ10でカッターの背面までスライドさせ、子シールド掘進機Bのカッター駆動ブロック11と固定する。その後に子シールド掘進機Bとその外周に円環状に位置する外周カッター1との連結ピン8を引き抜く。
【0020】そして子シールド掘進機Bの後部にテールプレート12を溶接して、子シールド掘進機Bの最終形状を完成させる。この状態で子シールド掘進機Bの推進ジャッキ10を伸長し、親シールド掘進機Aに反力を取って地中に向けて発進する。このように子シールド掘進機Bが円環状の外周カッター1の内部を前進して通過しても、外周カッター1は親シールド掘進機Aの内部に確実に固定されているから傾斜したり移動したりすることがない。
【0021】
【発明の効果】本発明のシールド掘進機の構造は以上説明したように、子シールド掘進機Bの発進時には外周カッター1は親シールド掘進機Aの内部に確実に固定されているから次のような効果を得ることができる。
<イ>外周カッター1の位置、姿勢が正確に保持されているから、子シールド掘進機Bはその内部をスムーズに通過することができる。
<ロ>外周カッター1の姿勢を保持した後に、子シールド掘進機Bとの連結ピン8を引き抜くから、このピン8が引き抜き不能になるような事故が発生することがない。
<ハ>内部に球体のシールド掘進機を収納したタイプのシールド掘進機においても、外周カッター1の傾斜や沈下が発生しないから、子シールド掘進機Bの球体内部への引き込み、あるいは球体の回転が支障をきたすことはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】親シールド掘進機の掘進状態図
【図2】子シールド掘進機の掘進状態図
【図3】子シールド掘進機が発進した状態の説明図
【図4】球体シールド掘進機の構造の実施例の説明図
【図5】球体シールド掘進機において子シールド掘進機が発進した状態の説明図
【図6】外周カッターと係合ジャッキの配置の説明図
【図7】連結具と係合枠との係合状態の説明図

【特許請求の範囲】
【請求項1】親シールド掘進機の内部にそれよりも小型の子シールド掘進機を収納したシールド掘進機において、子シールド掘進機のカッターの外周に、親シールド掘進機の外周カッターを配置し、この外周カッターの背面には連結具を設け、一方親シールド掘進機の内面には係合枠を設け、この連結具と係合枠とを、連結、解除自在に構成した、シールド掘進機の構造
【請求項2】親シールド掘進機の内部にそれよりも小型の子シールド掘進機を収納したシールド掘進機において、子シールド掘進機のカッターの外周に、親シールド掘進機の外周カッターを配置し、この外周カッターの背面には連結具を設け、一方親シールド掘進機の内面には、係合用ジャッキの先端に係合枠を設け、この係合用ジャッキの伸長によって、解除状態の連結具に係合枠を連結しうるように構成した、シールド掘進機の構造
【請求項3】親シールド掘進機、および子シールド掘進機を、共に筒状に形成した、請求項1又は2記載のシールド掘進機の構造
【請求項4】筒状の親シールド掘進機と、筒状のシールド掘進機を球体内収納した子シールド掘進機とによって構成し、親シールド掘進機の内部に球体を収納して構成した、請求項1又は2記載のシールド掘進機の構造
【請求項5】子シールド掘進機の筒状の外筒ブロックを、カッター方向にスライド可能に構成した、請求項3記載のシールド掘進機の構造。

【図1】
image rotate


【図2】
image rotate


【図3】
image rotate


【図4】
image rotate


【図7】
image rotate


【図5】
image rotate


【図6】
image rotate


【特許番号】特許第3493503号(P3493503)
【登録日】平成15年11月21日(2003.11.21)
【発行日】平成16年2月3日(2004.2.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平6−216564
【出願日】平成6年8月18日(1994.8.18)
【公開番号】特開平8−60978
【公開日】平成8年3月5日(1996.3.5)
【審査請求日】平成13年5月25日(2001.5.25)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,562)
【出願人】(000000099)石川島播磨重工業株式会社 (4,853)
【参考文献】
【文献】特開 平6−173592(JP,A)
【文献】特開 平5−149082(JP,A)
【文献】特開 平4−20698(JP,A)
【文献】特開 平5−44389(JP,A)