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

Publication number
JP2003003504A
JP2003003504A JP2001193405A JP2001193405A JP2003003504A JP 2003003504 A JP2003003504 A JP 2003003504A JP 2001193405 A JP2001193405 A JP 2001193405A JP 2001193405 A JP2001193405 A JP 2001193405A JP 2003003504 A JP2003003504 A JP 2003003504A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
shield machine
excavation
water bottom
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001193405A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4471143B2 (ja
Inventor
Hiroyuki Ito
広幸 伊藤
Takashi Nakane
隆 中根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2001193405A priority Critical patent/JP4471143B2/ja
Publication of JP2003003504A publication Critical patent/JP2003003504A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4471143B2 publication Critical patent/JP4471143B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールド掘進機の下側に水みちを作ることな
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

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水底にトンネルを建造
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。
【0002】
【従来の技術】シールド掘進機は、その先端のカッタの
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。
【0003】ところで、海底や川底等の水底にトンネル
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。
【0004】そこで、本発明者等は、シールド掘進機の
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。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シール
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。
【0006】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
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。
【0007】
【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、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。
【0008】上記構成によれば、水底面の状態に応じ
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。
【0009】そして、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ものが
好ましい。
【0010】また、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ものが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
【0012】図1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。
【0013】まず、本実施の形態に係る水底開削シール
ド掘進機の構成を説明する。
【0014】係る水底開削シールド掘進機1は、水底に
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。
【0015】カッタ3は、モータ4によって回転するカ
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。
【0016】カッタ3は、幅方向左右に隣接して2機設
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。
【0017】バルクヘッド7の各カッタ3の間の下部位
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。
【0018】なお、図1中、12はセグメント11を組
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。
【0019】シールドフレーム2の先端の上側には、カ
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。
【0020】一方、突出部15の下端面は、後方に行く
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。
【0021】ところで、本発明に係る水底開削シールド
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。
【0022】水底面計測装置22は、超音波探査装置2
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。
【0023】ロッド25は、図1及び図2に示すよう
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。
【0024】排土量調整機構23は、水底面計測装置2
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。
【0025】具体的には、水底開削シールド掘進機1前
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。
【0026】次に、上記構成による水底開削シールド掘
進機1の作用を説明する。
【0027】係る水底開削シールド掘進機1は掘進しな
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。
【0028】水底面21のレベルが高くなると、超音波
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。
【0029】一方、水底面21のレベルが低くなると、
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。
【0030】このように、本発明によれば、水底面21
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。
【0031】また、水底開削シールド掘進機1の周囲の
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。
【0032】なお、上記実施の形態においては、排土量
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。
【0033】また、上記実施に形態では、カッタ3が水
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。
【0034】さらに、上記実施の形態では、カッタ3が
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。
【0035】また、本実施の形態では、水底面計測装置
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。
【0036】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、水底面の
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】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断面図である。
【図2】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である。
【図3】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。
【符号の説明】
1 水底開削シールド掘進機 2 シールドフレーム 9 スクリュコンベヤ 16 スクリュ 21 水底面 22 水底面計測装置 23 排土量調整機構 24 超音波探査装置 26 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D054 AA10 AC02 AD01 BA01 CA04 DA03 GA10 GA12 GA15 GA17 GA58 GA65 GA82 GA83 GA84 GA97 2D055 AA09 BA01 EA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
JP2001193405A 2001-06-26 2001-06-26 水底開削シールド掘進機 Expired - Lifetime JP4471143B2 (ja)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1088608A (ja) 掘削機の制御方法
JP2934896B2 (ja) シールド工法の裏込め注入量の算出装置およびその算出方法
JP2003003504A (ja) 水底開削シールド掘進機
US4373277A (en) Cutter extension cone
JPS5833695A (ja) シ−ルド機によるトンネルの自動掘進工法
JP7069450B2 (ja) 掘進機及びその運転方法
CN112012259A (zh) 平地机作业装置及其控制方法、平地机
JPH0893373A (ja) 削進用先導管装置
JP7103907B2 (ja) 浚渫施工管理システム及び浚渫施工管理方法
JP3292525B2 (ja) 小口径管推進機およびその制御方法
CN212477861U (zh) 平地机作业装置及平地机
JP3111112B2 (ja) 掘進機及び掘進方法
JP3068246B2 (ja) シールド掘進機
JPS6027800B2 (ja) 地中推進配管機
JP2000110486A (ja) シールド掘削機
JPS5931820Y2 (ja) 掘削装置
JPH0694778B2 (ja) 多芯並列一体型シールド機によるシールド工法
JP2508363Y2 (ja) シ―ルド掘進機
CA1165782A (en) Cutter extension cone
JP3458248B2 (ja) シールド掘進機のカッタ装置
JPH07197784A (ja) シールド機のスクリューコンベア
JP3251410B2 (ja) 小口径管推進機の排土装置
JP3112312B2 (ja) スパイラルディスクカッタを装着したカッタヘッド
JPS595087Y2 (ja) 海底溝掘機
JPH06323087A (ja) シールド掘進機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080424

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100202

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150