(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機内に子機を配した親子シ−ルド機において、
親機のフ−ド側端部内に、親機に対して偏心する位置に回転可能に配した回転ドラムと、
この回転ドラム内に、回転ドラムに対して偏心する位置で、かつ親機と同心位置に配した子機と、
この子機に装備したカッタヘッドとを有し、
子機ごと回転ドラムを回転させることによって、子機を親機に対して偏心する位置に移動させるよう構成したことを特徴とする、
親子シ−ルド機。
【請求項２】
請求項１に記載の親子シ−ルド機において、
前記カッタヘッドは、前記子機断面とほぼ等しい外径の中心カッタと、
前記回転ドラム断面とほぼ等しい外径を有し、前記中心カッタの周囲であって、かつ中心カッタに対して偏心する位置に配備した中間カッタと、
前記親機の断面範囲とほぼ等しい外径を有し、前記回転ドラムの周囲であって、かつ回転ドラムに対して偏心する位置に配備した外周カッタとよりなり、
係合部材を用いて中心カッタと中間カッタを係合し、中心カッタと中間カッタを一体に回転可能に構成すると共に、
前記係合部材を用いて前記三つのカッタを係合し、前記三つのカッタを一体に回転可能に構成し、
さらに、前記係合部材によるカッタ間の係合を解除して、中心カッタのみの回転を可能としたことを特徴とする、
親子シ−ルド機。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の親子シ−ルド機において、
前記子機のスキンプレ−トの外周には、前記カッタヘッドの背面近傍まで突出するスライドフ−ドを設けたことを特徴とする、
親子シ−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、異なる径のシ−ルド施工をする際に用いる親機と子機よりなる親子シ−ルド機に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
従来の親子シ−ルド機は、親機の軸心と子機の軸心とが一致するよう構成されている。そのため、従来は、大径シ−ルドの軸心部に小径シ−ルドを接合した構造の施工しかできなかった。しかし、下水道等の場合、軸心部接合では合理的でない場合がある。そのため、大径シ−ルドの軸心から偏心した位置に小径シ−ルドを接合するための技術が希求されていた。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、大径シ−ルドの軸心から偏心した位置に小径シ−ルドを接合することができる親子シ−ルド機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として、本発明は、請求項１として、親機内に子機を配した親子シ−ルド機において、親機のフ−ド側端部内に、親機に対して偏心する位置に回転可能に配した回転ドラムと、この回転ドラム内に、回転ドラムに対して偏心する位置で、かつ親機と同心位置に配した子機と、この子機に装備したカッタヘッドとを有し、子機ごと回転ドラムを回転させることによって、子機を親機に対して偏心する位置に移動させるよう構成したことを特徴とする、親子シ−ルド機を提供する。
【０００５】
また、請求項２として、上記請求項１に記載の親子シ−ルド機において、前記カッタヘッドは、前記子機断面とほぼ等しい外径の中心カッタと、前記回転ドラム断面とほぼ等しい外径を有し、前記中心カッタの周囲であって、かつ中心カッタに対して偏心する位置に配備した中間カッタと、前記親機の断面範囲とほぼ等しい外径を有し、前記回転ドラムの周囲であって、かつ回転ドラムに対して偏心する位置に配備した外周カッタとよりなり、係合部材を用いて中心カッタと中間カッタを係合し、中心カッタと中間カッタを一体に回転可能に構成すると共に、前記係合部材を用いて前記三つのカッタを係合し、前記三つのカッタを一体に回転可能に構成し、さらに、前記係合部材によるカッタ間の係合を解除して、中心カッタのみの回転を可能としたことを特徴とする、親子シ−ルド機を提供する。
【０００６】
さらに、請求項３として、上記請求項１又は２に記載の親子シ−ルド機において、前記子機のスキンプレ−トの外周には、前記カッタヘッドの背面近傍まで突出するスライドフ−ドを設けたことを特徴とする、親子シ−ルド機を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施の形態について説明する。
＜イ＞親機
図１、２に示すように、親機１は、筒状のスキンプレ−ト１１のフ−ド側端部内に、間隔をおいて前面隔壁１２と背面隔壁１３を有する。親機１内には、通常のシ−ルド機と同様に、推進用ジャッキ、排土装置、エレクタ等の必要な装備も設置されている。
【０００８】
＜ロ＞回転ドラム
回転ドラム２は、中空の円筒体であり、親機１の前面隔壁１２と背面隔壁１３との間に、親機１に対して偏心する位置に配備されている。また、回転ドラム２は、ドラム回転用モ−タ２１によって回転可能に構成されている。さらに、回転ドラム２の前面には、後述の子機３を収納するための開口部２２が開設してある
。
【０００９】
＜ハ＞子機
子機３は、筒状のスキンプレ−ト３１の前面に、親機１の前面隔壁１２と面一の隔壁３２を有する。この子機３は、回転ドラム２の開口部２２を介して、回転ドラム２内に収納されている。収納位置は、回転ドラム２に対して偏心する位置で、かつ親機１と同心位置である。
【００１０】
隔壁３２の中心には、後述のカッタヘッド４を回転させるための回転軸３３が装備されている。また、スキンプレ−ト３１の外周には、軸心方向にスライドし、カッタヘッド４の背面近傍まで突出可能な筒状のスライドフ−ド３４を配備する。このスライドフ−ド３４は軸心方向に配備されたフ−ドスライドジャッキ３５によりスライドさせることができる。
【００１１】
なお、子機３を組み込む位置は、子機３を回転移動させて親機１に対して偏心させた状態で、最終的なシ−ルド構造体となる位置である。本実施の形態の場合は、小径シ−ルドを大径シ−ルドの頂上部に接合する場合であるが、大径シ−ルドの底部あるいは中間部等に接合する場合は、それに適応する位置に子機３を組み込む。
【００１２】
＜ニ＞カッタヘッド
カッタヘッド４は、子機３の断面とほぼ等しい外径の中心カッタ４１と、回転ドラム２の断面とほぼ等しい外径を有し、中心カッタ４１の周囲であって、かつ中心カッタ４１に対して偏心する位置に配備した中間カッタ４２と、親機１の断面範囲とほぼ等しい外径を有し、回転ドラム２の周囲であって、回転ドラム２に対して偏心する位置に配備した外周カッタ４３とよりなる。
【００１３】
そして、これらの三つのカッタは、図３に示すように、係合ジャッキ５及び係合ピン６により係合可能に構成されている。具体的には、外周カッタ４３の内周面に環状に設けた溝４４と、中間カッタ４２の外周面に環状に設けた突起４５とを合致させ、中間カッタ４２と外周カッタ４３とが軸方向にずれないよう構成されている。
【００１４】
中心カッタ４１内には、シ−ルド軸と直交する方向に係合ジャッキ５を配備し、このロッド５１は外周に向かって半径方向に伸縮するよう構成されている。図２、３に示すように、中間カッタ４２の厚さが最小の部分に配備された係合ジャッキ５ａは、そのロッド５１が中間カッタ４２を貫通し、外周カッタ４３内に直接嵌入するよう構成されている。
【００１５】
一方、中間カッタ４２の厚さが最大の部分には、中間カッタ４２内に全長が収納され、かつ外周カッタ４３内に嵌入可能な係合ピン６ａが配備されている。この部分に配備された係合ジャッキ５ｂは、ロッド５１を伸縮させることによって、係合ピン６ａを外周カッタ４３内に押し込みまたは引き抜くために用いられる。
【００１６】
なお、係合ピン６ａがシ−ルド頂部に位置する場合は、自重で落下して外周カッタ４３から抜けるため問題ないが、その他の場所に位置する場合は、係合ピン６ａを外周カッタ４３から強制的に引き抜く必要がある。その場合には、例えば図４に示すように、ロッド５１の先端に拡縮可能なテ−パ状の係合部５２を設け、係合ピン６ａにはその係合部５２の拡張時によりも小さいテ−パ状の係合穴６１を開設して、両者が合致した際の摩擦抵抗力により係合ピン６ａを引き戻し可能に構成することが考えられる。
【００１７】
また、図４に示すように、係合ピン６ａはロッド収納孔５３よりも大径に形成する。これによって、ロッド５１をロッド収納孔５３内に完全に収納したときには、係合部５２が係合穴６１からはずれて、係合ピン６ａが中間カッタ４２内に残置されるため、中心カッタ４１のみの回転が可能となる。
【００１８】
さらに、図２に示すように、中間カッタ４２の厚さが中位の対向する２箇所には、上記係合ピン６ａよりも短寸の係合ピン６ｂと係合ジャッキ５ｃがそれぞれ配備されている。係合ピン６ｂと係合ジャッキ５ｃの構造は、上記係合ピン６ａと係合ジャッキ５ｂと同様である。なお、以上のカッタヘッド４の係合構造は一例であり、別な構造を採用することも可能である。例えば、係合ジャッキを中間カッタ４２あるいは外周カッタ４３に設ける場合等が考えられる。
【００１９】
【掘進方法】
次に、上記のように構成した親子シ−ルド機の掘進方法について説明する。親機１の掘進の際には、図１、２に示すように、子機３を、親機１の軸心と一致する位置に配置して行う。
【００２０】
カッタヘッド４は、図３に示すように、各係合ジャッキ５のロッド５１を伸長させて、中心カッタ４１と中間カッタ４２と外周カッタ４３を係合させ、カッタヘッド４全体を一体に回転させる。これによって、親機１の断面範囲の掘削が可能となる。
【００２１】
親機１により所定距離掘進したら、子機３の分離発進準備を行う。先ず、図５に示すように、各係合ジャッキ５のロッド５１を収縮させ、ロッド５１自体による又は係合ピン６による外周カッタ４３と中間カッタ４２との係合を解除する。次に、ドラム回転用モ−タ２１により回転ドラム２を回転させ、中心カッタ４１と中間カッタ４２も一体に回転させる。
【００２２】
図６に示すように、子機３の位置がシ−ルドの頂部に到達するまで回転ドラム２を回転させた後、停止させる。そして、各係合ジャッキ５のロッド５１をさらに縮小させ、中心カッタ４１と中間カッタ４２との係合を解除した後、子機３を親機１から分離発進させる。なお、子機３の発進の際には、スライドフ−ド３４を中心カッタ４１の背面近傍まで突出させ、テ−ルプレ−ト、排土装置、エレクタ等を整備した後に行う。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の以上のようになるため、次のような効果を期待することができる。
＜イ＞子機ごと回転ドラムを回転させることによって、親機の軸心に対して偏心した位置から子機を発進させることができる。そのため、大径シ−ルドの軸心から偏心した位置に小径シ−ルドを接合することができ、下水道等に適したシ−ルド施工を行うことができる。
【００２４】
＜ロ＞回転ドラムの径を変更することによって、子機の分離発進位置の偏心度を自由に変更することができる。そのため、大径シ−ルドに対する小径シ−ルドの接合位置を自由に変更でき、施工の汎用性に優れている。
【００２５】
＜ハ＞子機の偏心移動及び分離発進作業を全てシ−ルド機内で行えるため、安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の親機掘進状態を示す側面断面図
【図２】  本発明の親機掘進状態を示す正面図
【図３】  カッタヘッドの断面図
【図４】  カッタヘッド外周部の拡大断面図
【図５】  子機の偏心位置への移動を示す説明図
【図６】  子機の発進準備完了状態を示す説明図
【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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