(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立坑用スキンプレート先端部内側のシールドフレーム下部に収容された球体と、立坑用スキンプレートの中心軸線と直交する水平な軸線を中心に立坑用スキンプレートに対して球体を回転可能に支持する支持シャフトと、球体内に収容されたシールド掘進機と、球体の外周に接するように立坑用スキンプレート内に設けた球面シール材とを備えている立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置であって、球体における左右の支持シャフトが設置される箇所に垂直面を形成し、該垂直面における支持シャフトと同心円位置に支持シャフトと平行なピンを一定間隔で複数設置し、該ピン上側のシールドフレームに、前記ピンを押して前記球体を回転させる回転駆動装置を備えたことを特徴とする立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置。
【請求項２】
球面シール材は、球体の垂直面より上側の球面部に接して備えられていることを特徴とする請求項１記載の立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置。
【請求項３】
回転駆動装置は、逆Ｙ字状のピン係合部を下端に備え且つ垂直面と平行に揺動自在にシールドフレームに吊り下げた回転駆動ジャッキであることを特徴とする請求項１又は２記載の立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置。
【請求項４】
回転駆動装置は、逆Ｙ字状のピン係合部を下端に備え且つ垂直面と平行に揺動自在にシールドフレームに吊り下げた回転駆動ジャッキと、前記回転体の回転にブレーキをかけるべく、前記回転駆動ジャッキに対し支持シャフトをはさんで所定の間隔を隔てたピン上側のシールドフレームに垂直面と平行に揺動自在に吊り下げ、下端の逆Ｙ字状のピン係合部をピンに当接させる暴走防止ジャッキとからなることを特徴とする請求項１又は２記載の立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置。
【請求項５】
ピンと回転駆動装置とが、垂直面に対してシール性を保持して立坑用スキンプレートに形成された作動室内に備えられていることを特徴とする請求項１又は２又は３又は４記載の立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球体の回転作業の迅速化と、球面シール材による止水性の信頼性向上とを可能にした立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、立坑と横坑の連続掘進機が提案されている。
【０００３】
図９〜図１１は、従来の立坑と横坑の連続掘進機の一例を示したものであり、立坑１の掘削時のみに用いられる立坑用スキンプレート３は、該立坑用スキンプレート３と一体のシールドフレーム４上に備えられた降下ジャッキ５により、セグメント６に反力をとって下方への掘進が行えるようになっている。
【０００４】
前記立坑用スキンプレート３の先端部（下端部）内側のシールドフレーム４の下側位置には、球体７が収容されている。
【０００５】
上記球体７の内部には、立坑１及び横坑２を掘削するためのカッタ８を装備したシールド掘進機９が球体７に対して出入可能に備えられている。
【０００６】
球体７は、前記立坑用スキンプレート３の中心軸線と直交する１つの水平軸線上において立坑用スキンプレート３内面に設けられた支持シャフト１０により、球体７をシールド掘進機９ごと横坑２を掘削する方向（前側）に９０°回転することができるようにしてある。又、９０゜回転して水平になったシールド掘進機９の前方における立坑用スキンプレート３には、シールド掘進機９の発進のための切欠き１１が設けられている。
【０００７】
前記カッタ８は、内側カッタ８ａと、該内側カッタ８ａの外周に外嵌され、内側カッタ８ａ内に備えた図示しない連結・切離し装置によって連結・切離しが可能な外側カッタ８ｂを備えており、該外側カッタ８ｂの外径が前記立坑用スキンプレート３の外径と一致するようになっている。更に前記球体７は、下側がシールド掘進機９のカッタ８のために水平に切欠かれており、又頂部には土砂搬出及び球体７内部へのアクセスのための開口１２が形成されている。
【０００８】
前記シールドフレーム４の前側（横坑２側）と立坑用スキンプレート３の後側下端部との間には、前側に向けて略４５°に傾斜して球体７の外周球面に接する球面シール材１３が設けられていて、球体７の下部の水が上部に溢れないように止水できるようになっている。
【０００９】
更に、前記シールドフレーム４には、球体７の外周面に溶接固定したブラケット１４に連結して伸長させることにより、前記支持シャフト１０を中心として球体７を回転させるための回転ジャッキ１５，１６が備えられている。
【００１０】
又、球体７の上部周面の所要位置には複数のブラケット１７が溶接にて固定されており、該ブラケット１７と前記シールドフレーム４の前後位置との間には、球体７の向きが自由に変動しないように拘束しておくためのターンバックル１８が設けられている。
【００１１】
図９〜図１１の装置において球体７を回転させる際には、シールド掘進機９のカッタ８の外側カッタ８ｂを取り外してカッタ８を図９中実線で示すように球体７側に引き込んだ状態とし、ターンバックル１８を取り外し、球体７の外周面に固定されているブラケット１７を切除し、その切除部をグラインダー等を用いて平滑に仕上げる。又、球体７の開口１２部分に図示しない曲面形状の蓋を溶接することにより閉塞する。
【００１２】
続いて、回転ジャッキ１５，１６を伸長させることにより球体７を支持シャフト１０を中心に所要の角度回転させる。このとき、球体７は回転ジャッキ１５，１６のストローク分に応じた角度しか回転させることができない。このため、前記回転ジャッキ１５，１６をブラケット１４から切り離し、ブラケット１４を球体７から切除して、その切除部をグラインダー等を用いて平滑に仕上げる。更に、新たにブラケット１４を球体７外周面の別の位置に溶接する盛りかえ作業を行って、該ブラケット１４に前記回転ジャッキ１５，１６を連結し、再び回転ジャッキ１５，１６を伸長させることにより球体７を所要角度回転させる。この作業を繰り返して、球体７を９０゜回転させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来における球体７の回転方式は、回転ジャッキ１５，１６によりブラケット１４の位置を盛りかえながら行うようにしているために、作業が繁雑で回転作業に長時間を要するという問題を有していた。
【００１４】
又、ブラケット１４を切除した部分は球体７の回転により球面シール材１３の位置を通ることになるために、平滑に仕上げる必要があり、従ってこの作業に更に時間が掛かり、又、グラインダー作業などによって生じる金属屑が球面シール材１３に噛み込んで球面シール材１３を損傷させたり、又ブラケット１４の切断や溶接時の熱が球面シール材１３に悪影響を及ぼす等の問題があり、このために球面シール材１３による止水性に問題を生じる可能性があった。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点を解決するべくなしたもので、球体の回転作業の迅速化と、球面シール材による止水性の信頼性向上とを図った立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、立坑用スキンプレート先端部内側のシールドフレーム下部に収容された球体と、立坑用スキンプレートの中心軸線と直交する水平な軸線を中心に立坑用スキンプレートに対して球体を回転可能に支持する支持シャフトと、球体内に収容されたシールド掘進機と、球体の外周に接するように立坑用スキンプレート内に設けた球面シール材とを備えている立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置であって、球体における左右の支持シャフトが設置される箇所に垂直面を形成し、該垂直面における支持シャフトと同心円位置に支持シャフトと平行なピンを一定間隔で複数設置し、該ピン上側のシールドフレームに、前記ピンを押して前記球体を回転させる回転駆動装置を備えたことを特徴とする立坑と横坑の連続掘進機における球体回転装置、に係るものである。
【００１７】
球面シール材は、球体の垂直面より上側の球面部に接して備えることができ、回転駆動装置は、逆Ｙ字状のピン係合部を下端に備え且つ垂直面と平行に揺動自在にシールドフレームに吊り下げた回転駆動ジャッキとすることができ、又回転駆動装置は、逆Ｙ字状のピン係合部を下端に備えて回転駆動ジャッキと所要の間隔を隔てた位置において垂直面と平行に揺動自在に吊り下げられた暴走防止ジャッキを備えていても良く、ピンと回転駆動装置とは、垂直面に対してシール性を保持して立坑用スキンプレートに形成された作動室内に備えるようにしている。
【００１８】
本発明によれば、球体に形成した垂直面に、支持シャフトと同心円位置に支持シャフトと平行なピンを一定間隔で複数設置し、シールドフレームに、ピンを押して前記球体を回転させる回転駆動装置を備えた構成としているので、簡単な構成にて球体の回転作業を迅速に行うことができる。
【００１９】
更に、前記ピン及び回転駆動装置をシールされた作動室内に設けるようにしているので、回転駆動装置の作動を確実に行わせることができる。
【００２０】
又、従来のように、球体外周面にブラケットを溶接したり、ブラケットを切断してその後を円滑に仕上げるなどの作業がなくなり、よって金属屑が球面シール材に噛み込んで球面シール材を損傷させたり、ブラケットの切断や溶接時の熱が球面シール材に悪影響を及ぼす等の問題がなくなって、球面シール材による止水の信頼性を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図４は、本発明を実施する装置の形態の一例を示したものであり、図中図９〜図１１と同一の構成部分には同一の符号を付すことにより説明を省略し、本発明の特徴部分についてのみ以下に詳述する。
【００２３】
図１〜図４に示すように、立坑用スキンプレート３先端部のシールドフレーム４の内側下部に収容するようにしている球体１９において、左右の支持シャフト１０が設置される箇所の夫々に垂直面２０を形成しており、該垂直面２０に設けた嵌合部２１を、立坑用スキンプレート３に固定した支持シャフト１０に回転可能に嵌合している。前記立坑用スキンプレート３の先端部とシールドフレーム４には、球体１９における垂直面２０を形成した以外の上側の球面部に接する球面シール材２２が設けられている。
【００２４】
更に、上記垂直面２０には、支持シャフト１０と同心円位置において、支持シャフト１０と平行なピン２３を一定間隔で複数支持部材２４を介して固定している。ピン２３は、図４に示すように互いに例えば３５゜程度の角度αを有して設けられている。
【００２５】
前記ピン２３の上側位置におけるシールドフレーム４には、前記ピン２３を押して前記球体１９を回転させるための回転駆動装置２５が設けられている。
【００２６】
回転駆動装置２５は、図１、図４に示すように、逆Ｙ字状のピン係合部２６を下端に備えた回転駆動ジャッキ２７と、逆Ｙ字状のピン係合部２６を下端に備え前記回転駆動ジャッキ２７と所要の間隔を有して設置された暴走防止ジャッキ２８とから構成されている。
【００２７】
上記回転駆動ジャッキ２７と暴走防止ジャッキ２８とは、回転駆動ジャッキ２７が１本のピン２３の略直上位置にあるときに暴走防止ジャッキ２８が、前記回転駆動ジャッキ２７直下のピン２３に対して間に３本のピンを挟んだ位置のピン２３の略直上位置になるように設けられており、前記回転駆動ジャッキ２７と暴走防止ジャッキ２８とは、シールドフレーム４に対して回転軸２９によって垂直面２０と平行に揺動自在、且つ自重により鉛直状態を保持するように吊り下げられている。
【００２８】
更に、回転駆動ジャッキ２７と暴走防止ジャッキ２８には、ピン係合部２６を回転させないように支持して常にピン２３に確実に係合できるようにするためのガイドロッド３０が備えられている。
【００２９】
又、前記ピン２３及び支持部材２４、並びに回転駆動装置２５における回転駆動ジャッキ２７と暴走防止ジャッキ２８の下部は、垂直面２０に対してシール材３１によりシールを保持するように立坑用スキンプレート３に一体に形成した作動室３２内に備えるようにしている。
【００３０】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００３１】
図１〜図４の装置によって立坑１を掘削するときには、回転駆動ジャッキ２７と暴走防止ジャッキ２８は、図１に示すように、夫々の略直下に位置しているピン２３にピン係合部２６を係合させて突っ張った状態にしておく。又このとき、球体１９の向きが変動するのを防止するためには、図９、図１１に示したようなターンバックル１８を備えて球体１９を拘束するようにしておいても良い。
【００３２】
図１〜図４の装置において球体１９を回転させる際には、図１のシールド掘進機９のカッタ８の外側カッタ８ｂを取り外してカッタ８を図１中実線で示すように球体７側に引き込んだ状態とし、又、球体７の開口１２部分に曲面形状の蓋１２ａを溶接して閉塞する。
【００３３】
続いて、回転駆動ジャッキ２７を伸長させることにより、図５に示すように球体１９を支持シャフト１０を中心に所要の角度回転させる。このとき、暴走防止ジャッキ２８は、回転駆動ジャッキ２７の押力に対して小さい押力でピン２３を押すことにより球体１９の回転にブレーキを掛け、球体１９が重心位置などによって暴走して回転することがないようにしている。
【００３４】
回転駆動ジャッキ２７のストローク分の回転を行った後、回転駆動ジャッキ２７を縮小すると、回転駆動ジャッキ２７は自重によって鉛直の状態になり、このときピン係合部２６は前述のピン２３の左隣りのピン２３の略直上位置になる。又、暴走防止ジャッキ２８を縮小すると、暴走防止ジャッキ２８も自重によって鉛直の状態になり、このときピン係合部２６は前述のピン２３の左隣りのピン２３の略直上位置になる。
【００３５】
この状態で回転駆動ジャッキ２７及び暴走防止ジャッキ２８を伸長させると、夫々のピン係合部２６は、その逆Ｙ字状の形状によってピン２３に夫々確実に嵌まり込み、図６の状態になる。
【００３６】
この状態で、前記と同様に暴走防止ジャッキ２８でブレーキを掛けながら回転駆動ジャッキ２７を伸長すると、球体１９は更に回転されて図７の状態になる。
【００３７】
上記した手順によって、更に球体１９を回転させると、図８に示すように球体は９０゜回転された状態となる。
【００３８】
上記したように、球体１９における左右の支持シャフト１０の位置に形成した垂直面２０に、支持シャフト１０と同心円位置に支持シャフト１０と平行なピン２３を一定間隔で複数設置し、シールドフレーム４に、前記ピン２３を押して前記球体１９を回転させる回転駆動装置２５を備えた構成としているので、簡単な構成にて球体１９の回転作業を迅速に行うことができる。更に、前記ピン２３及び回転駆動装置２５をシールされた作動室３２内に設けるようにしているので、回転駆動装置２５の作動を確実に行わせることができる。
【００３９】
又、従来のように、球体外周面にブラケットを溶接したり、ブラケットを切断してその後を円滑に仕上げるなどの作業がなくなり、よって金属屑が球面シール材に噛み込んで球面シール材を損傷させたり、ブラケットの切断や溶接時の熱が球面シール材に悪影響を及ぼす等の問題がなくなって、球面シール材による止水の信頼性を高めることができる。
【００４０】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、ピンの設置間隔、設置数、ピンの取付け方式等は種々変更し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること、等は勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、球体に形成した垂直面に、支持シャフトと同心円位置に支持シャフトと平行なピンを一定間隔で複数設置し、シールドフレームに、ピンを押して前記球体を回転させる回転駆動装置を備えた構成としているので、簡単な構成にて球体の回転作業を迅速に行うことができる効果がある。
【００４２】
更に、前記ピン及び回転駆動装置をシールされた作動室内に設けるようにしているので、回転駆動装置の作動を確実に行わせることができる効果がある。
【００４３】
又、従来のように、球体外周面にブラケットを溶接したり、ブラケットを切断してその後を円滑に仕上げるなどの作業がなくなり、よって金属屑が球面シール材に噛み込んで球面シール材を損傷させたり、ブラケットの切断や溶接時の熱が球面シール材に悪影響を及ぼす等の問題がなくなって、球面シール材による止水の信頼性を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する装置の一例を示す切断側面図である。
【図２】図１の切断平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。
【図４】図１の一部を拡大して示した側面図である。
【図５】図１の状態から球体を回転させた状態を示す切断側面図である。
【図６】回転駆動ジャッキと暴走防止ジャッキのピン係合部を隣のピンに係合させた状態を示す切断側面図である。
【図７】図６の状態から更に球体を回転させた状態を示す切断側面図である。
【図８】図７の状態から更に球体を回転させて９０゜回転の状態を示す切断側面図である。
【図９】従来の立坑と横坑の連続掘進機の一例を示す切断側面図である。
【図１０】図９の切断平面図である。
【図１１】図９とは異なる位置で切断した状態を示す切断側面図である。
【符号の説明】
３  立坑用スキンプレート
４  シールドフレーム
９  シールド掘進機
１０  支持シャフト
１９  球体
２０  垂直面
２２  球面シール材
２３  ピン
２５  回転駆動装置
２６  ピン係合部
２７  回転駆動ジャッキ
２８  暴走防止ジャッキ
３２  作動室
【図１】
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【図２】
0004012321.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004012321.tif 000005
【図５】
0004012321.tif 000006
【図６】
0004012321.tif 000007
【図７】
0004012321.tif 000008
【図８】
0004012321.tif 000009
【図９】
0004012321.tif 000010
【図１０】
0004012321.tif 000011
【図１１】
0004012321.tif 000012