(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定方法において、上記親シールドの親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記内周カッタから上記外周カッタを分離したのち、上記引寄せピンを伸張させて上記外周カッタに係合させ、その引寄せピンを縮退させて外周カッタを親シールドフレームに引き寄せて親シールドのシールドフレームに固定し、上記子シールドフレームのフード部を発進方向前方へスライド移動させ、該フード部を外周カッタにラップさせることを特徴とする親子シールドの外周カッタ固定方法。
【請求項２】
親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定装置において、上記親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記外周カッタに、上記引寄せピンに係合するピン受部材を設け、上記引寄せピンは、先端部外周に係合溝を有し、上記ピン受部材は、上記引寄せピンを挿入させるための挿入穴を有し、その挿入穴内に、上記引寄せピンの係合溝に係合して抜け止めするための抜止めピンを有することを特徴とする親子シールドの外周カッタ固定装置。
【請求項３】
親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定装置において、上記親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記外周カッタに、上記引寄せピンに係合するピン受部材を設け、上記引寄せピンは、先端部に径方向外方へ張り出されるように弾発支持される係合爪を有し、上記ピン受部材は、上記引寄せピンを挿入する挿入穴を有し、その挿入穴内に上記係合爪を径方向外方に張り出させて抜け止めするための爪受部を有することを特徴とする親子シールドの外周カッタ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親子シールドに係り、特に、地中にて子シールドを発進させるときに親シールドの外周カッタを固定する方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リング状に形成された親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結した親子シールドを掘進させ、地中の所定の位置で内外周カッタを分離して、子シールドを親シールドから発進させるとき、分離した外周カッタが動いて子シールドの発進を邪魔することがある。
【０００３】
これを解決する技術として、特許番号第２６９３７３０号の特許公報に記載の親子シールドがある。
【０００４】
図５に示すように、この親子シールド５０は、親シールドフレーム５１の前端近傍に設けられ機体の内側へ突起する係止片５２と、係止片５２の後方に設けられ前方へ向けて伸張自在な固定治具５３と、外周カッタ５４の背面５５に設けられ係止片５２と固定治具５３の間に先端を延出させる被係止部５６とからなる固定装置５７を備える。
【０００５】
固定装置５７は、固定治具５３を前方へ伸張させることにより係止片５２と固定治具５３の間に被係止部５６の先端を挟み、外周カッタ５４を固定することにより、子シールド５８発進時に外周カッタ５４が動くのを防ぐようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外周カッタ５４を掘進方向前方へ押し込んで押さえるだけであるため、上部の土荷重により上部外周カッタが傾き子シールドと引っ掛かったり、上部外周カッタが上部の土荷重により下がり、内周カッタとの間隔が十分でなくなり、引っ掛かったりする虞があり、このような場合、子シールド５８発進に大きな障害となってしまうという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、子シールドの発進を邪魔しないように外周カッタを固定できる外周カッタ固定方法とその装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定方法において、上記親シールドの親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記内周カッタから上記外周カッタを分離したのち、上記引寄せピンを伸張させて上記外周カッタに係合させ、その引寄せピンを縮退させて外周カッタを親シールドフレームに引き寄せて親シールドのシールドフレームに固定し、上記子シールドフレームのフード部を発進方向前方へスライド移動させ、該フード部を外周カッタにラップさせるものである。
【００１３】
子シールド発進後、ある程度進んでから子シールドが外周カッタに引っ掛かることを確実に防止することができる。
【００１４】
また、親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定装置は、上記親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記外周カッタに、上記引寄せピンに係合するピン受部材を設け、上記引寄せピンは、先端部外周に係合溝を有し、上記ピン受部材は、上記引寄せピンを挿入させるための挿入穴を有し、その挿入穴内に、上記引寄せピンの係合溝に係合して抜け止めするための抜止めピンを有するとよい。
【００１５】
また、親シールドの外周カッタを子シールドの内周カッタに連結して親子シールドを掘進し、所定の位置で、内外周カッタを分離して子シールドを親シールドから発進するための親子シールドの外周カッタ固定装置は、上記親シールドフレームに上記外周カッタを引き寄せるための引寄せピンを外周カッタへ向けて出没自在に設け、上記外周カッタに、上記引寄せピンに係合するピン受部材を設け、上記引寄せピンは、先端部に径方向外方へ張り出されるように弾発支持される係合爪を有し、上記ピン受部材は、上記引寄せピンを挿入する挿入穴を有し、その挿入穴内に上記係合爪を径方向外方に張り出させて抜け止めするための爪受部を有するとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１に示すように、親子シールド１は、リング状の親シールド２と、親シールド２の内周に発進可能に設けられた子シールド３とからなる。
【００１８】
親シールド２は、外殻を形成する親シールドフレーム４と、親シールドフレーム４に設けられ既設セグメント５を後方へ押して推力を得るための推進ジャッキ６と、リング状の外周カッタ７とを備える。
【００１９】
図１及び図２に示すように、親シールドフレーム４は、前端にカッタ室８の外周を囲むためのフード部９を有する。フード部９は、親シールドフレーム４の外周壁１０を掘進方向前方へ延長させてなるものであり、後述する外周カッタ７の後端近傍まで延びて形成されている。
【００２０】
外周カッタ７は、後述する子シールド３の内周カッタ１１外周に連結ジャッキ１２を介して分離可能に連結されており、内周カッタ１１と一体に回転駆動されるようになっている。外周カッタ７の後部外周部１３は、フード部９内に入るように径を小さく形成されている。
【００２１】
子シールド３は、親シールド２内にスライド可能に設けられた子シールドフレーム１４と、子シールドフレーム１４に駆動軸１５を介して回転自在に設けられた内周カッタ１１と、子シールドフレーム１４に設けられ内周カッタ１１を回転駆動させるための駆動モータ１６とを備える。
【００２２】
子シールドフレーム１４には送泥管１７と排泥管１８がそれぞれ設けられている。送泥管１７と排泥管１８は、内外周カッタ７，１１裏側に形成されるカッタ室８にそれぞれ接続されている。
【００２３】
また、親シールド２には、外周カッタ７を親シールドフレーム４に固定するための外周カッタ固定装置３３が設けられている。
【００２４】
外周カッタ固定装置３３は、親シールドフレーム４に外周カッタ７を引き寄せるための引寄せピン１９を周方向に複数設けると共に、外周カッタ７に、引寄せピン１９に係合するピン受部材２０をそれぞれの引寄せピン１９に対応させるように複数設けて構成されている。
【００２５】
具体的には、引寄せピン１９は、親シールドフレーム４の内周面に設けられた引寄せジャッキ２１のジャッキロッド２２に同軸状に、かつ、前後方向に延びて設けられており、外周カッタ７へ向けて出没自在になっている。
【００２６】
引寄せジャッキ２１は、カッタ室８の後方に支持部材２３を介して揺動自在に、かつ、ジャッキロッド２２を掘進方向前方へ向けて設けられている。
【００２７】
引寄せピン１９は、カッタ室８を区画する前部隔壁２４に形成された前後方向に延びるガイド穴内２５に液密に挿通されており、ガイド穴２５にガイドされるようになっている。
【００２８】
また、引寄せピン１９は、先端を先細に形成されており、先端部外周に環状にくびれる係合溝２６を有する。これにより、引寄せピン１９は、後述する抜止めピン２７に係合されるようになっている。
【００２９】
ピン受部材２０は、外周カッタ７の裏面２８にカッタ室８内に突出するように設けられており、引寄せピン１９を挿入させるための挿入穴２９を有する。
【００３０】
挿入穴２９は、ピン受部材２０の後端から前方へ向けて形成されており、挿入穴２９内には、引寄せピン１９の係合溝２６に係合するための抜止めピン２７が挿入穴２９を挟んで対向するように一対設けられている。
【００３１】
抜止めピン２７は、それぞれ挿入穴２９の径方向に延びるように形成された収納穴３０内に軸方向スライド可能に収納されている。抜止めピン２７は、ほぼ円柱状に形成されており、一端に拡径部３１を有する。
【００３２】
拡径部３１は、収納穴３０の内周にガイドさせるためのものであり、かつ、抜止めピン２７の収納穴３０内からの抜け止めをするためのものでもある。
【００３３】
収納穴３０は、挿入穴２９に接続する開口を絞って形成されており、抜止めピン２７を挿入穴２９内に一部突出させつつ、拡径部３１を通過させないようになっている。
【００３４】
また、収納穴３０内には抜止めピン２７を挿入穴２９側へ弾発付勢するためのスプリング３２が設けられており、抜止めピン２７は常に挿入穴２９内に突出されるようになっている。
【００３５】
次に作用を述べる。
【００３６】
推進ジャッキ６を伸張させて既設セグメント５を後方へ押しつつ、駆動モータ１６を駆動させて内周カッタ１１を回転駆動させると、内周カッタ１１と連結ジャッキ１２を介して連結された外周カッタ７も内周カッタ１１と一体に回転し、親子シールド１が掘進される。
【００３７】
親子シールド１が掘進されている間、カッタ室８内には土砂が入るが、前部隔壁２４に形成されたガイド穴２５は引寄せピン１９によって塞がれているため、機体内部まで土砂が侵入することはない。
【００３８】
親子シールド１が所定の位置まで掘進されたら、引寄せジャッキ２１に対応するピン受部材２０の挿入穴２９をそれぞれ引寄せジャッキ２１の前方に向かい合わせるように内外周カッタ７，１１を回転させ、引寄せジャッキ２１を伸張させる。
【００３９】
引寄せジャッキ２１のジャッキロッド２２に設けられた引寄せピン１９は、ガイド穴２５にガイドされて前方へ出される。このとき、引寄せジャッキ２１は支持部材２３を介して親シールドフレーム４に設けられ、揺動自在であるため、親シールドフレーム４に多少の歪みがあってもガイド穴２５内に引寄せピン１９をロックさせてしまうことはなく、引寄せピン１９を円滑に前方へ送ることができる。
【００４０】
引寄せピン１９は、カッタ室８内を通過してピン受部材２０の挿入穴２９内に挿入される。このとき、引寄せピン１９は先細に形成されているため、挿入穴２９の位置が多少周方向にずれていても、引寄せピン１９は、内外周カッタ７，１１を微小回動させながら挿入穴２９の位置を自動的に正しい位置に動かすことができ、容易に挿入穴２９内に挿入される。
【００４１】
挿入穴２９内には、抜止めピン２７が突出されており、引寄せピン１９は、先細の先端で抜止めピン２７を引寄せピン１９の径方向外方へ押し込みながら奥へ挿入される。
【００４２】
引寄せピン１９の係合溝２６が抜止めピン２７の位置に至ると、抜止めピン２７はスプリング３２の弾発力によって係合溝２６内に突出され、図１及び図２に示すように、係合溝２６に係合される。
【００４３】
引寄せジャッキ２１は、引寄せピン１９とピン受部材２０が係合される位置まで伸張されたら伸張を止めるように予め設定されており、抜止めピン２７の移動が止まる。
【００４４】
そして、連結ジャッキ１２を縮退させ、外周カッタ７を内周カッタ１１から分離させる。外周カッタ７は、引寄せピン１９上に乗るようにして支持され、ほとんど動くことなくその場に保持され、内周カッタ１１に接触することはない。
【００４５】
この状態で、引寄せジャッキ２１を縮退させ、引寄せピン１９を掘進方向後方へ引く。外周カッタ７は、引寄せピン１９に係合されたピン受部材２０と共に親シールドフレーム４のある後方へ引き寄せられ、親シールドフレーム４のカッタ室８内に入る。
【００４６】
図３に示すように、ピン受部材２０の後端が親シールドフレーム４の前部隔壁２４に当たると、外周カッタ７はカッタ室８内に完全に固定され、親シールド２のフード部９とラップされる。外周カッタ７は、親シールド２のフード部９に拘束され、外周カッタ７が土荷重によって傾くのを確実に防止することができ、発進する子シールド３の内周カッタ１１が外周カッタ７に当たるのをより確実に防止することができ、子シールド３を円滑に発進させることができる。
【００４７】
この後、子シールドフレーム１４のフード部３４を前方へスライド移動させ、子シールド３を発進させる。
【００４８】
内周カッタ１１は、相対的に外周カッタ７の前方に位置されており、子シールドフレーム１４のフード部３４にラップされていることから、たとえ外周カッタ７に何らかの外力が作用し、外周カッタ７が動いたとしても、子シールド３の掘進方向前方を塞ぐことはなく、せいぜい子シールドフレーム１４に当たるだけであるため、親シールド２から子シールド３を円滑かつ確実に発進させることができる。
【００４９】
このように、内周カッタ１１から外周カッタ７を分離したのち、その外周カッタ７を、親シールドフレーム４に引き寄せて、親シールドフレーム４に固定するようにしたため、子シールド３の発進を邪魔しないように外周カッタ７を固定することができる。
【００５０】
また、引寄せピン１９を外周カッタ７へ向けて出没自在に設け、引寄せピン１９を伸張させて外周カッタ７に係合したのち、引寄せピン１９を縮退させて外周カッタ７を親シールドフレーム４に引き寄せるようにしたため、外周カッタ７を容易に親シールドフレーム４に引き寄せることができる。
【００５１】
そして、外周カッタ７を親シールドフレーム４に引き寄せた後、子シールドフレーム１４のフード部３４を発進方向前方へスライド移動させ、フード部３４を外周カッタ７にラップさせるようにしたため、子シールド３発進後、ある程度進んでから子シールド３のフード部３４等が外周カッタ７に引っ掛かることをさらに確実に防止することができる。
【００５２】
また、親シールドフレーム４に引寄せピン１９を外周カッタ７へ向けて出没自在に設け、外周カッタ７に、引寄せピン１９に係合するピン受部材２０を設けて外周カッタ固定装置３３を構成したため、確実に外周カッタ７を親シールドフレーム４に引き寄せることができ、かつ、簡易な構造として安価に提供できる。
【００５３】
そして、引寄せピン１９の先端部外周に係合溝２６を形成し、ピン受部材２０に引寄せピン１９を挿入させるための挿入穴２９を形成し、挿入穴２９内に、引寄せピン１９の係合溝２６に係合して抜け止めするための抜止めピン２７を設けたため、引寄せピン１９を容易にピン受部材２０に係合させることができる。
【００５４】
なお、抜止めピン２７は、挿入穴２９を挟んで一対設けるものとしたが、これに限るものではなく、挿入穴２９の周方向に複数設けるものとしてもよい。この場合、周方向にバランスよく等間隔に設けると更によい。
【００５５】
そして、係合溝２６は、引寄せジャッキ２１の伸張誤差を許容するように抜止めピン２７の直径より巾広に形成するとよい。特に、引寄せピン１９の後方へ巾広に形成しておき、引寄せジャッキ２１の伸張ストロークも若干長めにしておくとよい。機体の歪みなどによる誤差を吸収することができ、より確実に引寄せピン１９をピン受部材２０に係合させることができる。
【００５６】
また、引寄せピン１９とピン受部材２０は上述のものに限るものではなく、他の構成のものであってもよい。
【００５７】
例えば、図４に示すように、引寄せピン４０は、先端部に径方向外方へ張り出されるように弾発支持される係合爪４１を有し、ピン受部材４２は、引寄せピン４０を挿入する挿入穴４３を有し、その挿入穴４３内に係合爪４１を径方向外方に張り出させて抜け止めするための爪受部４４を有するものとする。
【００５８】
具体的には、引寄せピン４０は、先端近傍に複数の係合爪４１を有する。それぞれの係合爪４１は、長い板状に形成されており、一端を前方へ向けて引寄せピン本体４５に回動自在に取り付けられると共に、後端側をスプリング４６によって径方向外方に弾性付勢されている。
【００５９】
また、係合爪４１は、図示しないストッパによって回動範囲を制限されており、引寄せピン４０から所定角度開いた状態で止まるようになっている。
【００６０】
爪受部４４は、ピン受部材４２内に係合爪４１を張り出させるための切り欠きを形成してなるものであり、後端に少なくとも係合爪４４を張り出させたまま受けるための受面４７が形成されている。
【００６１】
引寄せピン４０とピン受部材４２をこのような構成にすることにより、ピン受部材４２を簡易な構造にすることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
【００６３】
（１）子シールドの発進を邪魔しないように外周カッタを固定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す親子シールドの側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】外周カッタを親シールドフレームに固定した状態の親子シールドの側面図である。
【図４】他の実施の形態を示す親子シールドの要部拡大図である。
【図５】従来の親子シールドの要部拡大図である。
【符号の説明】
１  親子シールド
２  親シールド
３  子シールド
４  シールドフレーム（親シールドフレーム）
７  外周カッタ
１１  内周カッタ
１９  引寄せピン
２０  ピン受部材
２６  係合溝
２７  抜止めピン
２９  挿入穴
３３  外周カッタ固定装置
４０  引寄せピン
４１  係合爪
４２  ピン受部材
４３  挿入穴
４４  爪受部
【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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