JP2527747Y2 - シールド掘進機用スクリューコンベア - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、土圧系シールド掘進機に用いられスクリ
ューコンベアの改良に関する。

《従来の技術》 シールド工法は、地下鉄、地下坑道、下水道などの建
設に当たって使用されるもので、トンネル施工に伴う付
近住民に対する建設公害、道路交通に与える影響が少な
く、都市部の非開削工法として多用されている。

このうちの土圧系のシールド掘進機は、切羽からカッ
ターで切削した土砂を土圧室内に充満させ、切羽との圧
力バランスを取り、切羽を安定に保つとともに、前記土
砂をスクリューコンベアを介して土圧室の後方に順次排
土しつつ掘進を行い、またシールド掘進機の後部にセグ
メントを組み立ててトンネルを構築するものである。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、高水圧を有する地盤中をの土圧系シー
ルド掘進機で掘進作業を行う際、スクリューコンベアを
通じて水が噴出する可能性があり、その場合、土圧室内
の圧力が大巾に減少し、切羽に対する圧力バランスが崩
れるため、切羽の崩壊を招き易くなり、地盤沈下や道路
陥没などが発生する恐れがあった。

このような水が噴出する原因は、スクリューコンベア
内に搬入された土砂は、羽根の回転によって、土砂とケ
ーシング内壁面との摩擦力が低減された状態で排出口に
移動される。

その際、ケーシング内壁と移動する土砂との間の間隙
を水が伝って流動し、この水が排出口から噴出すること
によるものと考えられる。

そして、高圧水を有する地盤では、土砂中の水が抜け
出して、前述した隙間を伝って著しい噴発現象が起こ
る。

そこで、この考案は、スクリューコンベア内において
ケーシングと羽根との間に形成される隙間を漸減するこ
とによって、この隙間部分における土砂密度を増加させ
ることにより、土砂の摩擦力を上げ、間隙水の噴出現象
を未然に防止できるシールド掘進機用スクリューコンベ
アを提供することを目的としている。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この考案は、切羽からカッ
ターで切削した土砂を土圧室内に充満させるとともに、
前記土砂をスクリューコンベアで土圧室の後方に搬出す
るシールド掘進機において、前記スクリューコンベア
は、一端に土砂取入れ口、他端に排土口を有する筒状の
コンベアケーシングと、該コンベアケーシング内を回転
可能に縦通したコンベア軸と、該軸の外周に固定された
螺旋状の羽根とを備え、かつ前記ケーシングの径が前記
排土口側に向けて順次小径に形成されていることを特徴
とする。

また、この考案では、前記ケーシングの径は、排土口
側に向けて無階段状に小径化することも可能である。

《作用》 以上の構成によれば、ケーシングと羽根との間の土砂
の搬送容積を順次小さくすることとなり、土砂が圧縮さ
れつつケーシング内周面に押しつけられて、土砂とケー
シング内周面の摩擦力が順次高まって水の噴出が防止さ
れる。

特に、コンベアケーシング内に縦通したコンベア軸に
よって、ケーシング内において土砂が、ケーシングの経
方向に移動するのを抑え、土砂をコンベア軸の外周に沿
うように移動させることができ、ケーシングの内周面と
コンベア軸の外周面とで土砂を挟み込むことにより、土
砂を確実に圧縮することができる。

また、ケーシングの径を、排土口に向けて、無段階状
に順次小径に形成すれば、スクリューコンベアの搬送容
積を緩やかに小さくしてゆくことができ、内部を搬送さ
れる土砂がケーシング内周に引掛かることがない。その
結果、スクリューコンベアによる円滑な搬送を確保しつ
つ、緩やかに土砂とケーシング内周との摩擦力を高める
ことができる。

《実施例》 以下、この考案の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図，第２図はこの考案の第一実施例を示してい
る。

第１図において、土圧系シールド掘進機１の前頭部に
はカッタードラム２が設けられている。このカッタード
ラム２の前面には多数のカッタービット2aを有するカッ
ターフェース2bが一体化されているとともに、カッター
ドラム２の後部外周はシール３を介してシールドスキン
プレート７の内側に配置された回転台軸受４により支持
され、伝達機構５を介して駆動モータ６により回転駆動
される。

また、このカッタードラム２の後部開口端は、シール
ドスキンプレート７側に固定された隔壁８によって密封
されている。

隔壁８は、カッタードラム２の内周部である土圧室2c
とその後部とを区画するもので、この隔壁８を貫通して
スクリューコンベア９が後方に向けて斜めに立ち上げ配
置されている。

なお、図中10はシールドジャッキ、12は掘進機１の後
部に組み立てられたセグメントである。

スクリューコンベア９は、前記土圧室2c内に突出する
先端に土砂取入れ口20aを開口形成し、後端下部側に排
土口20bを形成した筒状のコンベアケーシング20と、ケ
ーシング20内を縦通するコンベア軸22と、軸22の周囲に
螺旋状に一体化された羽根24及び前記ケーシング10の後
端部に同軸上に配置され、かつ前記軸22の後端に軸結し
た油圧モータ26及びケーシング20を適度の傾斜角度に支
持する支持部材28とを備えている。

前記羽根24のピッチｐは、全長に亘って一定である一
方、ケーシング20の径は、第２図に詳しく示すように、
土砂取入れ口20a側を最大径として、排土口20b側に向け
て無段階状に漸減し、羽根24の大きさも、漸減するケー
シング20の内径に対応して隙間ｄを一定に保ちなが順次
小さくなっている。

以上の構成において、掘進機１が高水圧地盤の掘削作
業を行う場合には、切羽の切削により土圧室2c内に導入
された土砂は、羽根24の回転によって順次ケーシング20
内を移動するが、このとき羽根24とケーシング20の内周
面との間の土砂の搬送容積が順次狭められているので、
この部分での土砂のケーシング20の内周面に対する摩擦
力が順次高まる結果、搬送の終段階までに適正な摩擦力
に矯正されるとともに、スクリューコンベア９はその回
転数、搬送容積に応じた土砂が排土口20bを通じて外部
に排出されることになり、切羽と土圧室2a内との圧力バ
ランスを取りつつシールド掘進が行われ、土砂中の水が
抜け出して隙間を伝って噴出することがなくなる。

特に、ケーシング20内を回転可能に縦通したコンベア
軸22により、土砂がケーシング20の経方向に移動するの
を抑えて、ケーシング20の内周面とコンベア軸22の外周
面とで土砂を挟み込むことによって確実に圧縮すること
ができる。

また、本実施例では、ケーシング20の径を、排土口20
bに向けて、無段階状に順次小径に形成したので、スク
リューコンベアの搬送容積を緩やかに小さくしてゆくこ
とができ、内部を搬送される土砂がケーシング20の内周
に引掛かることがない。

次に第３図はこの考案の第二実施例を示すもので、羽
根24は同一径，同一ピッチに形成されているが、ケーシ
ング30は土砂取入れ口30a側から順次段階状に径小化し
た三つの区分30−1,30−2,30−３に区画され、各区分に
おける土砂の搬送容積が階段状に狭められている。

この実施例においても前記第一実施例と同様に土砂の
摩擦力高め、水の噴出を防止できる。

なお、土砂の搬送容積を順次漸減させる手段として
は、羽根24のピッチｐを土砂取入れ口20a,30aから排土
口20b,30bに向けて順次狭くなるようにし、羽根24の密
度を異らせる手段があり、上記実施例の構成にこのよう
な手段を組合わせれば、より一層水の噴出を確実に防止
できる。

《考案の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この考案
にかかるシールド掘進機用スクリューコンベアにあって
は、高水圧地盤中をシールド掘進する際にスクリューコ
ンベアから水が噴出することを未然に防止でき、切羽と
土圧室内の圧力バランスが崩れることによる切羽の崩壊
などを未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかるスクリューコンベアを設けた
土圧系シールド掘進機の全体構成を示す断面図、第２図
はこの考案の要部を示すスクリューコンベアの断面図、
第３図はこの考案の他の実施例を示す断面図である。 １……土圧系シールド掘進機 ２……カッタードラム 2c……土圧室 ９……スクリューコンベア 20,30……コンベアケーシング 20a,30a……土砂取入れ口 20b,30b……排土口 22……コンベア軸 24……羽根

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】切羽からカッターで切削した土砂を土圧室
   内に充満させるとともに、前記土砂をスクリューコンベ
   アで土圧室の後方に搬出するシールド掘進機において： 前記スクリューコンベアは、一端に土砂取入れ口、他端
   に排土口を有する筒状のコンベアケーシングと、該コン
   ベアケーシング内を回転可能に縦通したコンベア軸と、
   該軸の外周に固定された螺旋状の羽根とを備え、かつ前
   記ケーシングの径が前記排土口側に向けて順次小径に形
   成されていることを特徴とするシールド掘進機用スクリ
   ューコンベア。
2. 【請求項２】前記ケーシングの径は、排土口側に向けて
   無段階状に小径化されていることを特徴とする請求項１
   記載のシールド掘進機用スクリューコンベア。