JP2003003504A - 水底開削シールド掘進機 - Google Patents
水底開削シールド掘進機Info
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- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
く掘進する。 【構成】 水底にトンネルを建造するべく上側が水内に
位置し、下側が水底土砂内に埋没して掘進する水底開削
シールド掘進機1であって、シールドフレーム2の先端
の上部に設けられ上記水底開削シールド掘進機1が掘進
する水底面21の状態を探査する水底面計測装置22
と、この水底面計測装置22にて計測された水底面21
の状態に応じてスクリュコンベヤ9による排土量を増減
する排土量調整機構23とを備えた。
Description
する水底開削シールド掘進機に係り、特に掘削した土砂
の排土量管理を行えるように改良した水底開削シールド
掘進機に関するものである。
回転と、シールドジャッキによる推進力によって、地中
を掘進するようになっている。従来のカッタは、シール
ドフレーム先端の全面に亘って設けられている。
を建造する場合、従来は水底面にシールド掘進機全体が
埋没するように配置して掘進を行うようになっていた。
しかしながら、上述のシールド掘進機では、水底に全体
が埋没しているため、推進抵抗が大きい。
上側が水内に位置し、下側が水底土砂内に埋没して掘進
することによって、推進抵抗を低減することができる水
底開削シールド掘進機を提案した。
ド掘進機の上側が水内に位置し、下側が水底土砂内に埋
没して掘進する水底開削シールド掘進機では、水底面が
平らでない場合に、下側に位置するスクリュコンベヤの
開口部に上側からの水みちができることがある。このよ
うに下側に水みちが一旦できると、スクリュコンベヤか
ら水が吸い込まれて、水底開削シールド掘進機1内への
水の吹き上げが発生して掘進ができなくなってしまうと
いった問題があった。
めに案出されたものであり、その目的は、シールド掘進
機の下側に位置するスクリュコンベヤの開口部に水みち
を作ることなく掘進することができる水底開削シールド
掘進機を提供することにある。
に、本発明は、水底にトンネルを建造するべく上側が水
内に位置し、下側が水底土砂内に埋没して掘進する水底
開削シールド掘進機であって、シールドフレームの先端
の上部に設けられ上記水底開削シールド掘進機が掘進す
る水底面の状態を探査する水底面計測装置と、この水底
面計測装置にて計測された水底面の状態に応じてスクリ
ュコンベヤによる排土量を増減する排土量調整機構とを
備えたものである。
て、排土量を調整するので、水底面を好適な一定のレベ
ルに保つことができる。従って、シールド掘進機の下側
に位置するスクリュコンベヤの開口部に水みちが作られ
るのを防止でき、好適な掘進を行うことができる。
面計測装置からの信号に応じて上記スクリュコンベヤの
スクリュの回転速度を調整する制御装置を備えたものが
好ましい。
削シールド掘進機の軸方向にスライド自在で幅方向に揺
動自在に設けられたものが好ましい。
添付図面に基づいて詳述する。
機の好適な実施の形態を示した断面図、図2は本発明に
係る水底開削シールド掘進機の好適な実施の形態を示し
た平面図、図3は本発明に係る水底開削シールド掘進機
の好適な実施の形態を示した正面図である。
ド掘進機の構成を説明する。
トンネルを建造するものであって、図示するように、シ
ールドフレーム2の先端の下側に土砂を掘削するカッタ
3が設けられており、上側が水内に位置し、下側が水底
土砂内に埋没して掘進するようになっている。
ッタ回転軸5からその径方向にカッタスポーク6が延出
したスポーク式のものが用いられている。カッタ回転軸
5はバルクヘッド7を貫通して設けられており、その先
方側にカッタスポーク6が、後方側にモータ4がそれぞ
れ設けられている。
けられており、カッタスポーク6の回転軌道が互いにラ
ップするように配置されている。各カッタ3はそれぞれ
のカッタスポーク6が干渉しないように、同期して逆方
向に回転する。
置には、カッタ3によって掘削された水底土砂を取り込
む土砂取込口8が形成されている。土砂取込口8の後方
には水底土砂を後方に掻き出すスクリュコンベヤ9が設
けられている。このスクリュコンベヤ9は、組み立てら
れたセグメント11の上部に掘削した水底土砂を載せる
装置(図示せず)に接続されている。
み立てるエレクタ、14は組み立てられたセグメント1
1を押して掘進の推進力を得るためのシールドジャッキ
をそれぞれ示す。
ッタ3の上方を覆う突出部15が形成されている。突出
部15は、幅方向中心部が前方に突出しており、幅方向
中心から後方に行くに連れて左右に広がるように形成さ
れている。この前面部分で、余剰の水底土砂をシールド
フレームの左右に掻き分けるようになっている。
に連れて下方に下がるように傾斜して形成されており、
掘削した水底土砂をカッタ3(下方)側へ案内するよう
になっている。この下端面は、掘削される水底土砂の安
息角と略同等の角度で傾斜している。
掘進機1は、シールドフレーム2の先端の上部に設けら
れ水底開削シールド掘進機1が掘進する水底面21の状
態を探査する水底面計測装置22と、この水底面計測装
置22にて計測された水底面21の状態に応じてスクリ
ュコンベヤ9による排土量を増減する排土量調整機構2
3とを備えたことを特徴とする。
4が用いられており、突出部15の幅方向中央部の上端
に取り付けられたロッド25の先端下側に取り付けられ
ている。超音波探査装置24は、その装置から水底面2
1までの距離を計測して、その状態を探査する。
に、水底開削シールド掘進機1の軸方向にスライド自在
で且つ幅方向に揺動自在に設けられている。これによっ
て、超音波探査装置24は、水底開削シールド掘進機1
が掘進する水底面21の所定範囲内の任意の場所を探査
することができる。
2(超音波探査装置24)からの信号に応じてスクリュ
コンベヤ9のスクリュ16の回転速度を調整する制御装
置26を備えている。この制御装置26は、水底面計測
装置22及びスクリュコンベヤ9のモータ17にそれぞ
れ電気的に接続されており、モータ17の回転数を増減
させる。
方の水底面21が低くなった場合には、これを超音波探
査装置24が検知して、その信号が制御装置26に送ら
れ、制御装置26からスクリュコンベヤ9のモータ17
にその回転数を減らす信号が送られ、排土量を減少させ
る。一方、水底面21が高くなった場合には、水底面2
1が好適なレベルよりも下がらない程度にモータ17の
回転数を増やして、排土量を増加させる。
進機1の作用を説明する。
がら、超音波探査装置24にて前面の水底面21を探査
する。このとき、水底面21のレベルが好適な場合は、
スクリュコンベヤ9をそのままの回転数で継続して掘削
土砂を排土する。
探査装置24が、水底面21までの距離が短くなったの
を検知し、制御装置26へと信号を送る。そして、制御
装置26からの信号によりスクリュコンベヤ9での搬出
量を増加させて、水底面21を好適なレベルに戻す。
超音波探査装置24が、水底面21までの距離が長くな
ったのを検知し、制御装置26へと信号を送る。そし
て、制御装置26からの信号によりスクリュコンベヤ9
での搬出量を減少させて、水底面21を好適なレベルに
戻す。なお、このときのシールドジャッキ14の伸縮速
度は一定になっている。
の状態に応じて、排土量を調整するので、水底面21を
好適な一定のレベルに保つことができる。従って、水底
開削シールド掘進機1の下側に位置するスクリュコンベ
ヤ9の開口部である土砂取込口8に繋がる水みちが作ら
れるのを防止でき、水がスクリュコンベヤ9内に流れ込
むのを防止できる。これによって、スクリュコンベヤ9
から水底開削シールド掘進機1内への水の吹き上げを防
止でき、好適な掘進を行うことができる。
水底面21を乱すのを防止できるので、既設のトンネル
の近傍に新たなトンネルを建造する場合などに、既設の
トンネルや水底面21の環境に与える影響を最小限に抑
えることができる。
調整機構23がスクリュコンベヤ9のスクリュ16の回
転速度を調節することによって、排土量の調整を行うよ
うになっているが、これに限られるものではない。例え
ば、スクリュコンベヤ9のスクリュ16の回転速度は一
定のままでシールドジャッキ14の伸縮速度を調整して
排土量を調整するものであってもよい。
底開削シールド掘進機1の下側に設けられ、上部の突出
部15の上端に水底面計測装置22が設けられている
が、カッタがシールドフレームの前面全体に設けられた
シールド掘進機であっても、水底面計測装置を取り付け
るロッドを、カッタに干渉しないように配置すれば、適
用できるのは勿論である。
カッタスポーク式の回転型のものとなっているが、これ
に限られるものではない。例えば、揺動式のカッタ等、
他の形状のものであってもよい。
として、超音波探査装置24が設けられているが、これ
に限られるものではない。例えば、電波による計測装置
や、位相のずれを計測する光波による計測装置や、反射
時間を計測するレーザによる計測装置や、2台のカメラ
等により水底面高さを画像処理してステレオタイプ的に
計測する計測装置であってもよい。
状態に応じて、排土量を調整するので、水底面を好適な
一定のレベルに保つことができ、水底開削シールド掘進
機の下側に水みちが作られるのを防止でき、水がスクリ
ュコンベヤ内に流れ込むのを防止できる。これによっ
て、スクリュコンベヤから水底開削シールド掘進機内へ
の水の吹き上げを防止でき、好適な掘進を行うことがで
きるといった優れた効果を発揮する。
実施の形態を示した断面図である。
実施の形態を示した平面図である。
実施の形態を示した正面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 水底にトンネルを建造するべく上側が水
内に位置し、下側が水底土砂内に埋没して掘進する水底
開削シールド掘進機であって、シールドフレームの先端
の上部に設けられ上記水底開削シールド掘進機が掘進す
る水底面の状態を探査する水底面計測装置と、この水底
面計測装置にて計測された水底面の状態に応じてスクリ
ュコンベヤによる排土量を増減する排土量調整機構とを
備えたことを特徴とする水底開削シールド掘進機。 - 【請求項2】 上記排土量調整機構が、上記水底面計測
装置からの信号に応じて上記スクリュコンベヤのスクリ
ュの回転速度を調整する制御装置を備えた請求項1記載
の水底開削シールド掘進機。 - 【請求項3】 上記水底面計測装置が、上記水底開削シ
ールド掘進機の軸方向にスライド自在で幅方向に揺動自
在に設けられた請求項1または2いずれかに記載の水底
開削シールド掘進機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001193405A JP4471143B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 水底開削シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001193405A JP4471143B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 水底開削シールド掘進機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003003504A true JP2003003504A (ja) | 2003-01-08 |
JP4471143B2 JP4471143B2 (ja) | 2010-06-02 |
Family
ID=19031699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001193405A Expired - Lifetime JP4471143B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 水底開削シールド掘進機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4471143B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118087836A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-05-28 | 山西方山金晖凯川煤业有限公司 | 一种煤矿井下用移动式升降检修平台 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001193405A patent/JP4471143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118087836A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-05-28 | 山西方山金晖凯川煤业有限公司 | 一种煤矿井下用移动式升降检修平台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4471143B2 (ja) | 2010-06-02 |
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