JP2564658B2 - 土圧シールド工法における掘削土砂圧送装置 - Google Patents

土圧シールド工法における掘削土砂圧送装置

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JP2564658B2
JP2564658B2 JP1240818A JP24081889A JP2564658B2 JP 2564658 B2 JP2564658 B2 JP 2564658B2 JP 1240818 A JP1240818 A JP 1240818A JP 24081889 A JP24081889 A JP 24081889A JP 2564658 B2 JP2564658 B2 JP 2564658B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、シールド機切羽室の掘削土砂の土圧を調整
し地下の水圧及び土圧に抗して掘削を行う土圧シールド
工法における掘削土砂圧送装置に関する。
[従来の技術] 従来のかかる装置を第5図について説明すると、第1
図に示すように、トルネルAの前端部にはシールド機1
が設置され、その切羽室2に連通する1次スクリューコ
ンベア3に接続された2次スクリューコンベア4の排土
口5には、切羽室2の掘削土砂の土圧を調整する開口調
整ゲートジャッキ6が設けられている。その排土口5の
下方には、貯留ミキサ7が配置され、このミキサ7の後
部は、1次圧送ポンプ8の吸込側に接続されている。こ
のポンプ8の吐出側には、圧送管9が接続され、その圧
送管9は、スネーク式伸縮装置10を介し、第1図に示す
2次圧送ポンプ11を経て地上の土砂ホッパ13の上部に設
けた残土改良装置12に接続されている。
このように構成され、ゲートジャッキ6を操作し、適
時、排土口5を開口して掘削土砂を排出し、切羽室2の
掘削土砂の土圧を設定値に調整しながら排出した土砂を
貯留ミキサ7から土砂ホッパ13に圧送するようにしてい
る。
この種の圧送装置においては、掘削土砂の中に含まれ
る礫の礫径が50mm以上の場合は、排土口5における排出
が不能になる。そのため、礫を手作業で取り除く作業員
Mと、礫排出装置とが必要であり、また、掘削土砂の連
続圧送ができなくて掘削能力が低下し、更に、シールド
工法の自動化・無人化を図るのに障害となっている。
一般に土圧シールド機は種々知られており、例えば特
開昭59−206598号公報に開示されている。しかしなが
ら、この公知技術では切羽室内にロールクラッシャを設
けたので、ロールクラッシャが閉じた状態になると切羽
室が閉塞され、また開いた状態において切羽室内の圧力
がスクリューコンベヤに伝達され、多量の土砂がスクリ
ューコンベヤから流出し、また切羽室内の圧力をスクリ
ューコンベヤの回転数で制御しようとするとクラッシャ
が邪魔になる。
また実開昭57−71590号公報には泥水シールド機にお
いて、大径礫が排泥管内に詰まることを防止するため
に、切羽室の出口にスクリューコンベヤとクラッシャと
を設けた技術が開示されている。したがって、かかる公
知技術もスクリューコンベヤによる切羽室内の圧力制御
はできない。
[発明が解決しようとする課題] したがって、本発明の目的は、掘削土砂中に流入する
礫の大きさに無関係にスクリューコンベヤを制御し、も
って切羽室内の土圧を設定値に設定でき、掘削土砂の連
続圧送ができる土圧シールド工法における掘削土砂圧送
装置を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、シールド機切羽室の掘削土砂の土圧
を調整し地下の水圧及び土圧に抗して掘削を行う土圧シ
ールド工法における掘削土砂圧送装置において、前記切
羽室から掘削土砂を搬出するスクリューコンベアの貯留
用ミキサに掘削土砂を排出する排土口にダブルロールク
ラッシャを設け、該ダブルロールクラッシャは前記貯留
用ミキサに設けたレール上を移動する車輪を有し、その
ダブルロールクラッシャのクラッシャロールはそれぞれ
たわみ継手を介してギヤードモータに連結され、かつク
ラッシャロールは中心間隔を変えられると共に回転数を
制御するように構成されていることを特徴とする土圧シ
ールド工法における掘削土砂圧送装置。
[作用効果の説明] したがって、掘削作業中に掘削土砂はスクリューコン
ベヤで送られて排出口からダブルロールクラッシャに投
入される。ここで大きな礫は破砕されて掘削土と共に貯
留用ミキサに投入される。そして掘削土砂は公知の態様
ですなわちポンプ等により圧送される。
そして作業員は、スクリューコンベヤの回転数やダブ
ルロールクラッシャの回転数を制御して切羽室の土圧を
設定値に保つことができる。すなわちスクリューコンベ
ヤの止水性をダブルロールクラッシャの回転数で制御で
きる。
このように本発明によれば、切羽室内の土圧を適正に
保ちながら、従来除去が困難であった大きい礫を破砕で
き、従来同様にポンプ等で掘削土砂を圧送できる。ま
た、中心間隔を変えて特に大きい礫も容易に破砕するこ
とができ、いわゆるかみ込みによる運転不能を防止で
き。るまた、排土口における爆発もダブルロールクラッ
シャを低速運転又は逆転させることで防止できる。
[実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。な
お、これらの図面において第5図に対応する部分につい
ては、同じ符号を付して重複説明を省略する。
第1図及び第2図において、排土口5の下部には、全
体を符号20で示す公知技術によるダブルロールクラッシ
ャが設けられている。なお、図中の記号14a、14b及び14
cは土圧計、15a、15b、15c、15d及び15eはそれぞれクラ
ッシャ20、貯留用ミキサ7、1次圧送ポンプ8、スネー
ク式伸縮装置10及び2次圧送ポンプ11の操作盤、16はシ
ールド機操作盤、17a及び17bは注水ポンプ、18a及び18b
は注水リング、19はウインチである。
前記シールド機操作盤16は、電気回線L1、L2により多
量伝送装置26a、26bを介して地上の管理事務所25内の排
土制御を行う土砂圧送制御装置とに接続されている。ま
た、事務所25内には、監視用カメラ29a、29b及び29cが
接続された土砂圧送用監視モニタ30が設けられている。
第3図及び第4図において、ダブルロールクラッシャ
20は、貯留用ミキサ7に設けられたレール7a、7a上に車
輪24〜24を介して前後方向に移動自在に設けられ、上部
は排土口5に連結されている。このクラッシャ20のクラ
ッシャロール21、21は、それぞれたわみ軸継手22により
車輪24〜24を介してレール7a、7a上に移動自在に設けら
れたギヤードモータ23に連結されている。そして、クラ
ッシャロール21、21の中心間隔を変え、破砕礫径及び搬
出量を自由に変更できるようになっている。
掘削に際し、切羽室2の掘削土砂は、1次及び2次ス
クリューコンベア3、4を介し排土口5からダブルロー
ルクラッシャ20に投入される。そのクラッシャ20のクラ
ッシャロール21、21は、矢印で示すように相互に内側方
向に回転し、掘削土砂中の設定礫径(例えば50mm)以上
の礫を連続的に破砕し、掘削土と共に貯留用ミキサ7に
投入される。このミキサ7に投入された掘削土砂は、1
次圧送ポンプ8から圧送管9によりスネーク式伸縮装置
10、2次圧送ポンプ11を介して地上の土砂ホッパ13に連
続的に圧送搬出される。
これらの操作は操作員がシールド機操作盤16を操作し
て行い、2次スクリューコンベア4の回転数に応じてク
ラッシャロール21、21の回転数を制御して礫の破砕を行
う。また、排土口5からの噴発は、クラッシャロール2
1、21の回転を低速又は逆回転にして防止する。
また、切羽室2の土圧の制御は、土圧計14aを監視
し、土圧バランスに必要なスクリューコンベア3、4に
おける止水性をクラッシャ20の回転数を制御することで
行う。すなわち、シールド機1の掘進速度V1と、スクリ
ューコンベア3、4の回転数N1とに基づき、クラッシャ
ロール21、21の回転数N2を制御して切羽室2の設定土圧
を保持するのである。
[発明の効果] 以上の通り本発明によれば、次の通りのすぐれた効果
を奏する。
(i) 掘削土砂中の礫の大きさに関係なく掘削土砂を
連続的に地上の土砂ホッパに圧送搬出し、掘削能力を向
上することができる。
(ii) スクリューコンベヤからの爆発を防止でき、切
羽室内の土圧をスクリューコンベヤおよびダブルロール
クラッシャの回転数制御で実施でき、制御が容易であ
る。
(iii) 切羽室内に取込まれる大きな礫を移送できる
大型のスクリューコンベヤを設置でき、切羽室内に大き
な礫が溜ることがない。
(iV) 土圧シールド機の掘削速度、スクリューコンベ
ヤの回転数、ダブルロールクラッシャの回転数を一元的
に制御でき、円滑なシールド掘進作業を行うことができ
る。
(V) 貯留用ミキサを長く構成でき、容量を大きくで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すトンネルの側断面図、
第2図は第1図の要部を示す図面、第3図及び第4図は
ダブルロールクラッシャの取付状態を示す側面図及び後
面図、第5図は従来装置を示す第1図に相当する図面で
ある。 2……切羽室、3……1次スクリューコンベア、4……
2次スクリューコンベア、5……排土口、7……貯留用
ミキサ、20……ダブルロールクラッシャ
フロントページの続き (72)発明者 石川 善一 大阪府大阪市西区阿波座1丁目3番15号 鹿島建設株式会社大阪支店内 (56)参考文献 実開 昭57−71590(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シールド機切羽室の掘削土砂の土圧を調整
    し地下の水圧及び土圧に抗して掘削を行う土圧シールド
    工法における掘削土砂圧送装置において、前記切羽室か
    ら掘削土砂を搬出するスクリューコンベアの貯留用ミキ
    サに掘削土砂を排出する排土口にダブルロールクラッシ
    ャを設け、該ダブルロールクラッシャは前記貯留用ミキ
    サに設けたレール上を移動する車輪を有し、そのダブル
    ロールクラッシャのクラッシャロールはそれぞれたわみ
    継手を介してギヤードモータに連結され、かつクラッシ
    ャロールは中心間隔を変えられると共に回転数を制御す
    るように構成されていることを特徴とする土圧シールド
    工法における掘削土砂圧送装置。
JP1240818A 1989-09-19 1989-09-19 土圧シールド工法における掘削土砂圧送装置 Expired - Lifetime JP2564658B2 (ja)

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