低土被り発進用シールド掘進機
【課題】地上発進時あるいは低土被り発進時に、土砂をシールド掘進機１内へ十分に取り込むことができるシールド掘進機１を提供する。
土砂の側方への
【解決手段】シールド掘進機１のフード部１１の先端に回転カッター１２を備えたシールド掘進機１である。回転カッター１２の後方のフード部１１に、開閉自在の開口を設ける。開口部２からシールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に導入するように構成する。
土砂の側方への
【解決手段】シールド掘進機１のフード部１１の先端に回転カッター１２を備えたシールド掘進機１である。回転カッター１２の後方のフード部１１に、開閉自在の開口を設ける。開口部２からシールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に導入するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上発進、あるいは土被り厚さが薄い状態で発進できるシールド掘進機に関するものである。
したがって本明細書、請求項において「低土被り」という用語は、地上発進も含む意味で使用している。
【背景技術】
【０００２】
通常のシールド掘進機は、シールド掘進機の直径よりも深くまで掘削した縦坑内にシールド掘進機をつり下ろし、完全な地中から発進を行う。
しかし最近、縦坑を構築せず、地上からマシンを斜めに発進させ、地下に向かって掘り進んでいく方法が、道路や鉄道の工事で注目されている。
この方法は、大規模な縦坑を構築する必要がないので、掘削の工期短縮やコストダウンにつながるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したような従来の低土被り発進用シールド掘進機にあっては、発進時に土砂が十分に取り込めない、という課題がある。
すなわち地上からの発進時、あるいは低土被り発進時、すなわちシールド掘進機の全部、あるいは一部が地上に露出しているときに掘進機を地中に向けて前進させると、機体内への土砂の取り込みが不十分になりやすく、取り込めずに押し出される土砂が側方へ回り込む、という問題が解決されていない。
例えば従来の外周リング吊り下げ機構のシールド掘進機１では、そのフード部との隙間は５０〜８０ｍｍ程度であり、この隙間から土砂を取り込むことは考えられていない。
あるいはコピーカッター周辺における外周リングでは、コピーカッターで切削した土砂を取り込むために外周リングに切り込みを設けている構成があるが、積極的に背面へ回り込んだ土砂を取り込むことはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決する本発明の低土被り発進用シールド掘進機は、シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、開閉する扉板が前方へ向けて拡大する姿勢に開扉して、シールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、シールド掘進機を特徴としたものである。
あるいは本発明の低土被り発進用シールド掘進機は、シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、開閉する扉板がシールド掘進機のフード部の外面に沿って開扉して、開扉後の開口部にシールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、シールド掘進機を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の低土被り発進用シールド掘進機は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞地上発進時あるいは低土被り発進時、すなわちシールド掘進機の全部、あるいは一部が地上に露出しているときに掘進機内への土砂の取り込みが十分であることから、土砂が側方へ流れださず、確実にシールド掘進機の内部に取り込むことができる。
＜２＞そのために、切羽全面や側方の地表面の沈下を防止することができる。
＜３＞産業廃棄物である掘削土砂が側方に回り込んで地表に残すと二次的な掘削や処理が必要となる。しかし本願発明のシールド掘進機では土砂を確実に取り込むことにできるから、産業廃棄物の処理を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】シールド掘進機の低土被り発進の状態の側面からの説明図
【図２】シールド掘進機の低土被り発進状態の前方から説明図
【図３】本願発明の低土被り発進用シールド掘進機の実施例の説明図
【図４】他の実施例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞前提条件
本発明のシールド掘進機１は、フード部１１の先端に回転カッター１２を備えたシールド掘進機１である。
回転カッター１２で矩形断面を掘削する装置も公知であるから、本発明のシールド掘進機１は円形断面のシールド掘進機１に限定するものではない。
【００１０】
＜２＞開口部
回転カッター１２の後方のフード部１１に、開閉自在の開口を設ける。
開口の位置はシールド掘進機１の断面のクラウン部から左右に６０〜７５度程度の位置が好ましい。
この開口部２には開閉可能な扉３を設ける。
【００１１】
＜３＞拡大する扉
開閉する扉３のひとつとして、開閉する扉３を前方へ向けて拡大させる構成を採用することができる。
その際には扉３の形状は、シールド掘進機１が円筒の場合には、その外面の曲率と同一の曲率の円弧状の板で構成する。
このように扉３を前方へ向けて拡大する姿勢に開扉すると、シールド掘進機１の前進に伴って、側方の土砂を容易にシールド掘進機１の内部に導入することができる。
開扉の手段は、扉３の後方端をフード部１１の側面にヒンジで取り付け、内部には扉３を押し上げる油圧ジャッキを配置して構成する。
押し上げは、手動ジャッキによって行うこともできる。
開扉角度の調整によって、シールド掘進機１の側方から取り込む土砂の量を調整することができる。
なお、この明細書で「前方」、「後方」とはシールド掘進機１の前進する方向を基準として示したものである。
【００１２】
＜４＞スライドする扉
開閉する扉３が、シールド掘進機１の外面に沿って開扉するような構成を採用することもできる。
その際には扉３の形状は、シールド掘進機１が円筒の場合には、その外面の曲率と同一の曲率の円弧状の板で構成する。
扉３のスライドは、フード部１１に前後方向にガイドレールを設け、このガードレールに沿って扉３を油圧ジャッキ、手動ジャッキなどでスライドする構成を採用できる。
開扉した後の開口部２によって、シールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に導入する。
扉３のスライド量を調整すれば、現場における最適な開口面積を選択することができる。
【００１３】
＜５＞その他の開扉手段
以上の開扉手段のほかに、手動によって扉３を開閉して開口率を調整することも可能である。
その場合には発進時には内側から開扉して扉３を開口し、到達時には外側から開扉して扉３を開口する。
【００１４】
＜６＞発進工程
傾斜した架台を設置するために、多少の深さの発進基地を掘削する。
そして本発明のシールド掘進機１を傾斜した架台の上に搭載する。
架台の後方には反力受け４を設ける。
この反力受け４に反力を取って、シールド掘進機１内に設けた推進ジャッキ１３を伸長することによってシールド掘進機１を前進させる。
発進前には、シールド掘進機１の先端の回転カッター１２の一部あるいは全部が切羽に接している。
その状態でカッター１２を回転して切羽の土砂を切削し、推進ジャッキ１３を伸長してシールド掘進機１を地中に向けて前進させる。
切削した土砂の大部分は、カッター１２部分からシールド掘進機１内に取り込まれる。
しかし前記したようにシールド掘進機１を押し出すことによって切羽前方の一部の土砂は上方に押し上げられ、シールド掘進機１の側方に移動する。
【００１５】
＜７＞開口部の開口
こうしたシールド掘進機１の側方の沈下を解消するために、カッター１２からの取り込み不足の土砂をシールド掘進機１内に取り込む。
そのために開口部２をジャッキで扉３を押し上げ、あるいは扉３をスライドして開口する。
この開口部２からカッター１２の後方に回った土砂をシールド掘進機１の内部に取り込むことができる。
特に開閉する扉３を前方へ向けてラッパ状に拡大する姿勢に開扉すれば、シールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に容易に導入することができる。
扉３は地中に潜入するときになったら閉扉して土砂はカッター１２部だけで取り込み、フード部１１からの土砂の侵入を終了する。
【００１６】
＜８＞地上への到達時
以上の説明はシールド掘進機１を地中へ侵入させる発進時の作動であった。同様の問題はシールド掘進機１が地中から地表へ徐々に露出する場合にも発生する。
そこで、その際には扉３を開扉して開口部２から土砂を取り込み、土砂の側方への移動を阻止する方法を採用することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１：シールド掘進機
１１：フード部
１２：回転カッター
１３：推進ジャッキ
２：開口部
３：扉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上発進、あるいは土被り厚さが薄い状態で発進できるシールド掘進機に関するものである。
したがって本明細書、請求項において「低土被り」という用語は、地上発進も含む意味で使用している。
【背景技術】
【０００２】
通常のシールド掘進機は、シールド掘進機の直径よりも深くまで掘削した縦坑内にシールド掘進機をつり下ろし、完全な地中から発進を行う。
しかし最近、縦坑を構築せず、地上からマシンを斜めに発進させ、地下に向かって掘り進んでいく方法が、道路や鉄道の工事で注目されている。
この方法は、大規模な縦坑を構築する必要がないので、掘削の工期短縮やコストダウンにつながるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したような従来の低土被り発進用シールド掘進機にあっては、発進時に土砂が十分に取り込めない、という課題がある。
すなわち地上からの発進時、あるいは低土被り発進時、すなわちシールド掘進機の全部、あるいは一部が地上に露出しているときに掘進機を地中に向けて前進させると、機体内への土砂の取り込みが不十分になりやすく、取り込めずに押し出される土砂が側方へ回り込む、という問題が解決されていない。
例えば従来の外周リング吊り下げ機構のシールド掘進機１では、そのフード部との隙間は５０〜８０ｍｍ程度であり、この隙間から土砂を取り込むことは考えられていない。
あるいはコピーカッター周辺における外周リングでは、コピーカッターで切削した土砂を取り込むために外周リングに切り込みを設けている構成があるが、積極的に背面へ回り込んだ土砂を取り込むことはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決する本発明の低土被り発進用シールド掘進機は、シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、開閉する扉板が前方へ向けて拡大する姿勢に開扉して、シールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、シールド掘進機を特徴としたものである。
あるいは本発明の低土被り発進用シールド掘進機は、シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、開閉する扉板がシールド掘進機のフード部の外面に沿って開扉して、開扉後の開口部にシールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、シールド掘進機を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の低土被り発進用シールド掘進機は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞地上発進時あるいは低土被り発進時、すなわちシールド掘進機の全部、あるいは一部が地上に露出しているときに掘進機内への土砂の取り込みが十分であることから、土砂が側方へ流れださず、確実にシールド掘進機の内部に取り込むことができる。
＜２＞そのために、切羽全面や側方の地表面の沈下を防止することができる。
＜３＞産業廃棄物である掘削土砂が側方に回り込んで地表に残すと二次的な掘削や処理が必要となる。しかし本願発明のシールド掘進機では土砂を確実に取り込むことにできるから、産業廃棄物の処理を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】シールド掘進機の低土被り発進の状態の側面からの説明図
【図２】シールド掘進機の低土被り発進状態の前方から説明図
【図３】本願発明の低土被り発進用シールド掘進機の実施例の説明図
【図４】他の実施例の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞前提条件
本発明のシールド掘進機１は、フード部１１の先端に回転カッター１２を備えたシールド掘進機１である。
回転カッター１２で矩形断面を掘削する装置も公知であるから、本発明のシールド掘進機１は円形断面のシールド掘進機１に限定するものではない。
【００１０】
＜２＞開口部
回転カッター１２の後方のフード部１１に、開閉自在の開口を設ける。
開口の位置はシールド掘進機１の断面のクラウン部から左右に６０〜７５度程度の位置が好ましい。
この開口部２には開閉可能な扉３を設ける。
【００１１】
＜３＞拡大する扉
開閉する扉３のひとつとして、開閉する扉３を前方へ向けて拡大させる構成を採用することができる。
その際には扉３の形状は、シールド掘進機１が円筒の場合には、その外面の曲率と同一の曲率の円弧状の板で構成する。
このように扉３を前方へ向けて拡大する姿勢に開扉すると、シールド掘進機１の前進に伴って、側方の土砂を容易にシールド掘進機１の内部に導入することができる。
開扉の手段は、扉３の後方端をフード部１１の側面にヒンジで取り付け、内部には扉３を押し上げる油圧ジャッキを配置して構成する。
押し上げは、手動ジャッキによって行うこともできる。
開扉角度の調整によって、シールド掘進機１の側方から取り込む土砂の量を調整することができる。
なお、この明細書で「前方」、「後方」とはシールド掘進機１の前進する方向を基準として示したものである。
【００１２】
＜４＞スライドする扉
開閉する扉３が、シールド掘進機１の外面に沿って開扉するような構成を採用することもできる。
その際には扉３の形状は、シールド掘進機１が円筒の場合には、その外面の曲率と同一の曲率の円弧状の板で構成する。
扉３のスライドは、フード部１１に前後方向にガイドレールを設け、このガードレールに沿って扉３を油圧ジャッキ、手動ジャッキなどでスライドする構成を採用できる。
開扉した後の開口部２によって、シールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に導入する。
扉３のスライド量を調整すれば、現場における最適な開口面積を選択することができる。
【００１３】
＜５＞その他の開扉手段
以上の開扉手段のほかに、手動によって扉３を開閉して開口率を調整することも可能である。
その場合には発進時には内側から開扉して扉３を開口し、到達時には外側から開扉して扉３を開口する。
【００１４】
＜６＞発進工程
傾斜した架台を設置するために、多少の深さの発進基地を掘削する。
そして本発明のシールド掘進機１を傾斜した架台の上に搭載する。
架台の後方には反力受け４を設ける。
この反力受け４に反力を取って、シールド掘進機１内に設けた推進ジャッキ１３を伸長することによってシールド掘進機１を前進させる。
発進前には、シールド掘進機１の先端の回転カッター１２の一部あるいは全部が切羽に接している。
その状態でカッター１２を回転して切羽の土砂を切削し、推進ジャッキ１３を伸長してシールド掘進機１を地中に向けて前進させる。
切削した土砂の大部分は、カッター１２部分からシールド掘進機１内に取り込まれる。
しかし前記したようにシールド掘進機１を押し出すことによって切羽前方の一部の土砂は上方に押し上げられ、シールド掘進機１の側方に移動する。
【００１５】
＜７＞開口部の開口
こうしたシールド掘進機１の側方の沈下を解消するために、カッター１２からの取り込み不足の土砂をシールド掘進機１内に取り込む。
そのために開口部２をジャッキで扉３を押し上げ、あるいは扉３をスライドして開口する。
この開口部２からカッター１２の後方に回った土砂をシールド掘進機１の内部に取り込むことができる。
特に開閉する扉３を前方へ向けてラッパ状に拡大する姿勢に開扉すれば、シールド掘進機１側方の土砂をシールド掘進機１の内部に容易に導入することができる。
扉３は地中に潜入するときになったら閉扉して土砂はカッター１２部だけで取り込み、フード部１１からの土砂の侵入を終了する。
【００１６】
＜８＞地上への到達時
以上の説明はシールド掘進機１を地中へ侵入させる発進時の作動であった。同様の問題はシールド掘進機１が地中から地表へ徐々に露出する場合にも発生する。
そこで、その際には扉３を開扉して開口部２から土砂を取り込み、土砂の側方への移動を阻止する方法を採用することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１：シールド掘進機
１１：フード部
１２：回転カッター
１３：推進ジャッキ
２：開口部
３：扉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、
回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、
開閉する扉板が前方へ向けて拡大する姿勢に開扉可能であり、
シールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、
低土被り発進用シールド掘進機。
【請求項２】
シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、
回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、
開閉する扉板がシールド掘進機のフード部の外面に沿って開扉して、
開扉後の開口部にシールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、
低土被り発進用シールド掘進機。
【請求項１】
シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、
回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、
開閉する扉板が前方へ向けて拡大する姿勢に開扉可能であり、
シールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、
低土被り発進用シールド掘進機。
【請求項２】
シールド掘進機のフード部の先端に回転カッターを備えたシールド掘進機であり、
回転カッターの後方のフード部に、開閉自在の開口を設け、
開閉する扉板がシールド掘進機のフード部の外面に沿って開扉して、
開扉後の開口部にシールド掘進機側方の土砂をシールド掘進機の内部に導入するように構成した、
低土被り発進用シールド掘進機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１８０６９２（Ｐ２０１２−１８０６９２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４８６４（Ｐ２０１１−４４８６４）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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