(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
子機本体を親機内に配置し、子機カッタヘッドと外周カッタとから成る親機カッタヘッドを備えた親子シールド機において、
子機カッタヘッドを親機カッタヘッドに対して偏芯して配置して親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの回転中心を異ならせ、
親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの回転軸を回転駆動軸で共用し、
前記回転駆動軸を親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの各回転中心に位置するように移動可能に構成したことを特徴とする、
親子シールド機。
【請求項２】
請求項１に記載の親子シールド機において、子機本体の外周にスライド可能な子機スキンプレートを配置し、子機が掘進する際、子機スキンプレートを子機カッタヘッドの背面にスライドすることを特徴とする、親子シールド機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親子シールド機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、親子シールド機において、子機カッタを親機カッタと同軸で中央部に配置して、子機によって掘削されるトンネルと親機によって掘削されるトンネルの中心ラインが一致していた。
【０００３】
しかし、従来の親子シールド機では、下水道に適した図７や図８のような管頂接合や管底接合のトンネルを掘削することができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、親機と子機で掘削した掘削孔の中心ラインが異なる親子シールド機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、子機本体を親機内に配置し、子機カッタヘッドと外周カッタとから成る親機カッタヘッドを備えた親子シールド機において、子機カッタヘッドを親機カッタヘッドに対して偏芯して配置して親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの回転中心を異ならせ、親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの回転軸を回転駆動軸で共用し、前記回転駆動軸を親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの各回転中心に位置するように移動可能に構成したことを特徴とする、親子シールド機、又は、親子シールド機において、子機本体の外周にスライド可能な子機スキンプレートを配置し、子機が掘進する際、子機スキンプレートを子機カッタヘッドの背面にスライドすることを特徴とする、親子シールド機である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【０００７】
＜イ＞親子シールド機の概要
親子シールド機は、例えば図１に示すように親機スキンプレート１３内に子機２０本体を設置し、親機１０を利用して掘削孔を掘削したり、親機１０から子機２０が抜け出し、子機２０を利用して掘削孔を掘削し、種類の異なる掘削孔を形成することができる。
【０００８】
親機１０は親機推進ジャッキ１４で掘進し、子機２０は子機推進ジャッキ２５で掘進する。なお、配管、エレクタなどシールド機に一般に使用される構成は省略しているが、当然、組み込まれるものであり、例えば、土圧式ならばスクリューコンベアが、また、泥水式ならば送排泥管などが設置される。
【０００９】
＜ロ＞親機と子機カッタヘッド
親機カッタヘッド１１は、例えば図１乃至図２に示してあるように、子機カッタヘッド２１とその外周に配置される外周カッタ１２とから成っている。親機カッタヘッド１１の回転中心Ａと子機カッタヘッド２１の回転中心Ｂとは偏芯しており、回転軸が距離ｅずれている。
【００１０】
親機カッタヘッド１１を回転する際、子機カッタヘッド２１と外周カッタ１２とを例えば連結ジャッキ４２で連結して、子機カッタヘッド２１と外周カッタ１２とを一体で回転させる。一方、子機カッタヘッド２１を回転させる際、例えば連結ジャッキ４２によって連結から開放して、子機カッタヘッド２１のみを回転させる。
【００１１】
＜ハ＞回転駆動軸
カッタヘッドを回転する回転駆動軸３０は、親機１０と子機２０で共通に使用することができる。例えば図３乃至図４のように、子機カッタヘッド２１の背面にガイド２２を設け、回転駆動軸３０のガイド溝３１にガイド２２をはめ込む。子機カッタヘッド２１の背面に取り付けた第２移動ジャッキ４１、４１などの移動手段により、回転駆動軸３０を子機カッタヘッド２１の背面に移動可能に取り付ける。回転駆動軸３０は、例えばカッターギア３６を介してカッタ駆動モータ３２で回転させられる。
【００１２】
第２移動ジャッキ４１、４１の片側は子機カッタヘッド２１の背面に接続され、もう一方は回転駆動軸３０の先端に接続される。第２移動ジャッキ４１、４１は回転駆動軸３０に設けられた軸受穴２８を摺動できる構造とし、軸受穴２８の入口には第２移動ジャッキスライドシール２９を設け、第２移動ジャッキ４１の配管部への土砂水の浸入を防止する。
【００１３】
親機カッタヘッド１１を回転するためには、第２移動ジャッキ４１、４１を伸ばして、回転駆動軸３０の中心を親機カッタヘッド１１の回転中心Ａに位置させる。一方、子機カッタヘッド２１を回転させるためには、第２移動ジャッキ４１、４１を縮めて、回転駆動軸３０の中心を子機カッタヘッド２１の回転中心Ｂに位置させる。
【００１４】
回転駆動軸３０を保持材３３で回転可能に保持し、保持材３３のツバ部３４をツバ受け３５に移動可能に固定する。保持材３３は、例えば第１移動ジャッキ４０で親機カッタヘッド１１の回転軸と子機カッタヘッド２１の回転軸の間を移動し、固定できる。隔壁２４とツバ部３４の間にはツバ部シール３７を設け、摺動部から機内への土砂水の浸入を防止する。
【００１５】
＜ニ＞子機スキンプレート
子機スキンプレート２３は、隔壁２４に対して移動可能に取り付けられている。例えば、子機２０の掘進時には、例えば図１のように子機スキンプレート２３は隔壁より後方に下がっており、子機２０の掘進時には、図５乃至図６のように子機カッタヘッド２１の背面付近にスライドしている。
親機１０と子機スキンプレート２３の間に親機スライドシール２７を設け、子機２０と子機スライドシール２３の間に子機スライドシール２６を設け、切羽からの土砂水の浸入を防止する。
【００１６】
以下に、親子シールド機の動作を説明する。
＜イ＞親機の掘進
回転駆動軸３０を図１に示すように親機カッタヘッド１１の回転中心Ａに合わせ、カッタ駆動モータ３２を駆動して、親機カッタヘッド１１、即ち子機カッタヘッド２１と外周カッタ１２を一体で回転し、通常のシールド機の掘進動作を行う。
【００１７】
＜ロ＞子機の掘進
例えば親機１０の掘進が終了後、回転駆動軸３０を親機カッタヘッド１１の回転中心Ａから子機カッタヘッド２１の中心Ｂに移動する。そこで、例えば、第１移動ジャッキ４０を伸ばして保持材３３のツバ部３４をツバ受け３５に対して上方にスライドし、第２移動ジャッキ４１、４１を縮めて回転駆動軸３０のガイド溝３１をガイド２２に沿って上方にスライドする。
【００１８】
また、子機スキンプレート２３を子機カッタヘッド２１の背面にスライドする。また、子機カッタヘッド２１と外周カッタ１２を連結している連結ジャッキ４２を開放して、連結を解除する。子機２０は、子機カッタヘッド２１をカッタ駆動モータ３２で回転駆動し、セグメント５０を構築し、例えば図６のように、親機１０から発進する。
【００１９】
このようにして、親機カッタヘッド１１と子機カッタヘッド２１の回転の中心をずらせることにより、図７乃至図８のように管頂接合や管底接合のように中心ライン５１、５１が異なるトンネルを構築することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞管頂接合や管底接合を簡便に構築することが可能となる。
＜ロ＞親機カッタヘッドと子機カッタヘッドの中心軸の偏芯距離を変えることにより、任意のトンネルの接合を得ることができる。
＜ハ＞全ての作業を坑内で行うことができるので、安全に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】親子シールド機の構成図
【図２】親機カッタヘッドの正面図
【図３】カッタヘッドと回転駆動軸の取付位置の平面図
【図４】カッタヘッドと回転駆動軸の取付位置の斜視図
【図５】子機の掘進開始準備の説明図
【図６】子機の掘進時の説明図
【図７】管頂接合を示す図
【図８】管底接合を示す図
【符号の説明】
１０・・・親機
１１・・・親機カッターヘッド
１２・・・外周カッター
１３・・・親機スキンプレート
１４・・・親機推進ジャッキ
２０・・・子機
２１・・・子機カッターヘッド
２２・・・ガイド
２３・・・子機スキンプレート
２４・・・隔壁
２５・・・子機推進ジャッキ
２６・・・子機スライドシール
２７・・・親機スライドシール
２８・・・軸受穴
２９・・・第２移動ジャッキスライドシール
３０・・・回転駆動軸
３１・・・ガイド溝
３２・・・カッタ駆動モータ
３３・・・保持材
３４・・・ツバ部
３５・・・ツバ受け
３６・・・カッターギア
３７・・・ツバ部シール
４０・・・第１移動ジャッキ
４１・・・第２移動ジャッキ
４２・・・連結ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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