JP2004190349A

JP2004190349A - シールド掘削機の排土装置

Info

Publication number: JP2004190349A
Application number: JP2002360067A
Authority: JP
Inventors: Koji Kashiwa; 浩二柏; Yasuhiro Takai; 康弘高井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08

Abstract

【課題】土砂圧送ポンプ等の土砂搬送手段へのれきや異物等の混入を防止すると共に、スクリューコンベアから土砂搬送手段へ至る土砂の排土装置における土砂の閉塞を容易に解消することができるシールド掘削機の排土装置の提供。
【解決手段】カッターチャンバー内に溜められた掘削土砂を排出するシールド掘削機の排土装置を、スクリューコンベアの後部側に接続され、開閉機能を有するボールバルブと、このボールバルブと前記土砂搬送手段との間に設けたホッパーとを備え、前記ホッパーは、後面及び下面に開口を有する外筺と、網部材を有する底部が前記外筺の下面開口に配置すると共に、前記外筺に対して傾倒可能となるように前記外筺に枢止されたバケット体とで構成する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールド掘削機の前方に設けられたカッターヘッドにより掘削され、該掘削機のカッターチャンバー内に取り込まれた掘削土砂を、シールド掘削機の後方に搬出する排土装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特公平６−１０００７３号公報
従来、シールド掘削機のカッターチャンバー内に取り込まれた掘削土砂を搬出するシールド掘削機の排土装置として、上記特許文献１に記載されたシールド掘削機の排土装置が知られている。
【０００３】
図６に図示される従来公知のシールド掘削機の排土装置について概説すると、シールド掘削機３０は、その内部が隔壁３１によって区画され、隔壁３１の切羽面側にはカッターヘッド部３２が設けられ、このカッターヘッド部３２はカッター駆動装置３４によって回転駆動される。そして、この回転駆動されるカッターヘッド部３２を切羽面に押し付けて切羽面を掘削する、そして、シールド掘削機のカッターチャンバー３３内に掘削された土砂を取り込み、特に土圧式のシールド掘削機においては、この取り込まれた土砂をスクリューコンベア３５、排土管４０、土砂溜めタンク４１、土砂圧送ポンプ４２により排土している。また、シールド部と既設のセグメントとの間に形成されたトンネル内壁の空間部に新たにセグメントを配置すると共に、シールド推進用油圧ジャッキを伸長して再びカッターヘッドを切羽面に押し付けて切羽面を掘削すると云う上述の工程を繰り返しながらトンネルを構築している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のシールド掘削機では、土砂溜タンク内の土砂を土砂圧送ポンプ等の土砂搬送手段により地上まで搬送している。このため、従来のシールド掘削機においては、通常、スクリューコンベアにより排土される土砂中のれきや異物等が土砂搬送手段内に混入して詰まらないようにスクリューコンベアと土砂搬送手段を接続する管の途中に網を設け、事前にこれらを除去している。この場合、土砂搬送手段内にれきや異物等が混入することはできるものの、この網にれきや異物等がかかるため、その量が増えてくると、土砂が網のところで閉塞してしまうと云う問題が生ずる。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、土砂圧送ポンプ等の土砂搬送手段へのれきや異物等の混入を防止するとともに、スクリューコンベアから土砂搬送手段へ至る土砂の排土装置における土砂の閉塞を容易に解消することができるシールド掘削機の排土装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の発明は、カッターヘッドで掘削され、カッターチャンバー内に溜められた掘削土砂を排出するスクリューコンベアとこのスクリューコンベアで排出された土砂をシールド掘削機本体の後方へと搬送する土砂搬送手段とを有するシールド掘削機の排土装置において、前記スクリューコンベアの後部側に接続され、開閉機能を有するボールバルブと、このボールバルブと前記土砂搬送手段との間に設けたホッパーとを備え、前記ホッパーは、後面及び下面に開口を有する外筺と、網部材を有する底部が前記外筺の下面開口に位置すると共に、前記外筺に対して傾倒可能となるように前記外筺に枢止されたバケット体とからなることを特徴とするものである。また、上記の目的を達成するため、本発明の請求項２に記載の発明は、バケット体の底部に設けた網部材は、目の大きさの異なる他の網部材と交換可能であることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜５によって説明する。図１は、本発明の排土装置を備えたシールド掘削機の一部縦断面図、図２は、本発明の排土装置を備えたシールド掘削機の後視図、図３は、本発明の排土装置のホッパーの一部拡大図、図４は、本発明の排土装置のホッパーのバケット体の斜視図、図５は、図４のＡ方向矢視図である。
【０００８】
本発明のシールド掘削機１は、前部のカッターヘッド部２と後部のシールド掘削機躯体３とからなっており、カッターヘッド部２は、シールド掘削機躯体３のカッターヘッド部２寄りに設けられた図示されていない駆動手段によって駆動されて切羽面を掘削する。カッターヘッド部２によって掘削された土砂は、図示されていないカッターチャンバー内に溜められた後、スクリューコンベア４によってシールド掘削機の後部に送られ、スクリューコンベア４の後部に接続されたボールバルブ６を介してホッパー７に送られ、このホッパー７の下部に接続された土砂搬出装置であるスクリューフィーダ８により土砂搬出管９を経て地上に搬出される。ボールバルブ操作用油圧シリンダー１０は、スクリューコンベア４から送られてくる掘削土砂を止めるためにボールバルブ６を開位置と閉位置とに操作される。
【０００９】
ホッパー７は、後面及び下面が開口する外筐７１と、この外筐７１の内部に収納される図４に示すバスケット体７２とで構成される。このバスケット体７２は、網部を有する底部１６と略三角形状の左右側板１７と背面板１９とからなる。また、ホッパー７の外筐７１の前部には、ボールバルブ６に接続するためのフランジ部２２が、また下部には、スクリューフィーダ８と接続のためのフランジ部２３が設けられている。そして、ホッパー７のバケット体７２の背面板１９の下端部にはブラケット２１、２１が設けられ、このブラケット２１、２１は、ホッパー７の外筐７１の下端部に設けられたブラケットに枢軸１８によって枢止され、バケット体７２は、ホッパー７の外筐７１に対して後方に傾倒自在に支持されている。
【００１０】
また、バケット体７２の背面板１９の外面上方に設けられた引き出し用のハンドル２０の下方には、平板の棒部材である回転ロック部材１３が枢止ボルト１４で枢止されており、ホッパー７の外筐７１の左右側板には向きを互いに違えたＬ型フック部材１５、１５が、設けられている。そして、該回転ロック部材１３を回動して水平状態とした際に、回転ロック部材１３の両端部が、両Ｌ型フック部材１５、１５に係合しロックされるようになっている。また、係合ロック状態にある回転ロック部材１３を係合と反対方向に回動することで係合が外れ、バケット体７２の背面板１９の外面に設けられた引き出し用のハンドル２０を後方に引くことによりホッパー７のバケット体７２をホッパー７の外筐７１に対して後方に傾倒することができる。なお、符号５及び１１は、それぞれスクリューコンベア４及びスクリューフィーダ８を駆動するモーター等の回転駆動源、符号２４は、スクリューフィーダ８の筐体内を洗浄するための洗浄水用接続口である。
【００１１】
次に、上記構成を有する本発明のシールド掘削機の排土装置の動作について説明する。シールド掘削機の前部のカッターヘッド部２によって掘削された土砂は、シールド掘削機のカッターチャンバー（図示されていない。）内に取り込まれ、スクリューコンベア４からボールバルブ６を経てホッパー７に送られる。ホッパー７に送られたれきや異物の混入した掘削土砂は、バケット体７２の網部を有する底部１６に送られ、この底部１６で網部を通過してスクリューフィーダ８に送られるものと、網部上に残るれきや異物とに選別される。そして、スクリューフィーダ８に送られた掘削土砂は土砂搬出管９を経て地上に搬出される。
【００１２】
また、この網部上での詰まり状態、すなわち、ホッパー７での閉塞状態の確認は、スクリューフィーダ８に接続された土砂搬出管９での搬出状態で確認したり、または、ホッパー７の上面に設けられた監視用ボールバルブ１２の開閉により確認する。
【００１３】
掘削された土砂が、ホッパー７内に送られているにもかかわらず、スクリューフィーダ８に送られていないことが確認されると、オペレーターは、スクリューコンベア４を駆動する回転駆動源５とスクリューフィーダ８を駆動する回転駆動源１１の駆動を停止させ排土を停止すると共に、図示されていないシールドジャッキの伸長を停止させ、シールド掘削機１の掘削を停止させる。そして、ボールバルブ操作用油圧シリンダー１０によりボールバルブ６を閉位置に操作して、スクリューコンベア４からホッパー７へ掘削土砂が供給されるのをストップする。
【００１４】
その後、ホッパー７のバケット体７２の背面板１９に枢止ボルト１４で軸支された回転ロック部材１３の両端部を、ホッパー７の外筐７１の左右側板に設けられ向きを互いに違えたＬ型フック部材１５、１５から外れるように回動すると共に、ホッパー７のバケット体７２の背面板１９のハンドル２０を引張る。すると、バケット体７２は、該背面板１９下端に設けられたブラケット２１の枢軸１８、１８を回動中心として後方に傾倒する。そして、バケット体７２の底部１６の網部上に堆積したれきや異物等は、バケット体７２の背面板１９の内面の上を滑り落ち、図示されていない異物収納用の台車や箱等に収納されて地上に搬出処理される。
【００１５】
以上述べたように、このホッパー７内に堆積したれきや異物はバケット体７２を回動させるだけで簡単に除去することができる。よって、スクリューフィーダ８に異物等が混入することなく、さらにホッパー７内の土砂の閉塞を容易に解消することができる。また、堆積土砂の除去に際して、オペレーターの作業負担を軽減し、補助作業用の作業機も必要としないので狭い作業空間を更に狭めることもない。なお、本件発明の実施の形態において、土砂搬送手段の一例として、スクリューフィーダ８を用いて説明したが、土砂圧送ポンプを使用してもよい。また、バケット体７２の網を、目の大きさの異なる網と取換え可能とすることによりホッパーを通過する掘削土砂に混在する玉石の大きさを調整することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、スクリューコンベアと土砂搬送手段との間に、開閉機能を有するボールバルブと傾倒自在な網部材とを設けたので、土砂搬送手段にれきや異物等が混入することを防止できるとともに、スクリューコンベアから土砂搬送手段へ至る土砂の排土装置における土砂の閉塞を容易に解消することができる、と云う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排土装置を備えたシールド掘削機の一部縦断面図、
【図２】本発明の排土装置を備えたシールド掘削機の後視図、
【図３】本発明の排土装置のホッパーの一部拡大図、
【図４】本発明の排土装置のホッパーのバケット体の斜視図、
【図５】図４のＡ方向矢視図、
【図６】従来公知のシールド掘削機の縦断面図である。
【符号の説明】
１シールド掘削機、２カッターヘッド部、３シールド掘削機躯体、
４スクリューコンベア、５回転駆動源、６ボールバルブ、
７ホッパー、７１外筐、７２バケット体、
８スクリューフィーダ、９土砂搬出管、
１０ボールバルブ操作用油圧シリンダー、１１回転駆動源、
１２監視用ボールバルブ、１３回転ロック部材、１４枢止ボルト、１５Ｌ型フック部材、１６底部、１７側板、１８枢軸、
１９背面板、２０ハンドル、２１ブラケット、２２フランジ部、２３フランジ部、２４洗浄水用接続口。

Claims

カッターヘッドで掘削され、カッターチャンバー内に溜められた掘削土砂を排出するスクリューコンベアとこのスクリューコンベアで排出された土砂をシールド掘削機本体の後方へと搬送する土砂搬送手段とを有するシールド掘削機の排土装置において、前記スクリューコンベアの後部側に接続され、開閉機能を有するボールバルブと、このボールバルブと前記土砂搬送手段との間に設けたホッパーとを備え、前記ホッパーは、後面及び下面に開口を有する外筺と、網部材を有する底部が前記外筺の下面開口に位置すると共に、前記外筺に対して傾倒可能となるように前記外筺に枢止されたバケット体とからなることを特徴とするシールド掘削機の排土装置。
前記バケット体の底部に設けた網部材は、目の大きさの異なる他の網部材と交換可能であることを特徴とする請求項１に記載のシールド掘削機の排土装置。