JP2625950B2 - シールド掘進機における裏込材注入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は種々のシールド掘進機における裏込材注入装
置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のシールド掘進機の裏込材注入装置は第８図乃至
第10図に示すように、テールプレートａの外周後端部に
注入器ｂが取り付けられ、注入室ｃ及び洗浄管ｄ内に貫
通配設されたロッドｅが流体圧シリンダｆにより突出さ
れて裏込材の注入管ｇと注入口ｈとが一致され、裏込材
が注入路ｉを経て噴出口ｊからテールボイドｋに連続的
に圧送されるようになっている。

裏込材の注入が終ったら流体圧シリンダｆによりロッ
ドｅが引き込まれ、地山とシールド内とが遮断されると
共に噴出口ｊと洗浄管ｄとが一致され、先ず空気が給水
管ｌ、洗浄管ｄを通って噴出口ｊ、更に注入路ｉ、注入
口ｈ、注入室ｃに送られ注入器ｂ内に溜っている裏込材
が注入管ｇから回収され、しかる後水が以上と同様の経
路で送られて洗浄される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、斯かる注入器ｂは流体圧シリンダｆ等を内蔵
するため径が大きくなり、テールプレートａの外周に取
り付けざるを得ない。

従ってテールプレートａの外周に比較的大きな突起が
存在することとなり、掘進時の抵抗が増大するばかりで
なく、硬い地山と接触した場合には著しく抵抗が大きく
なり掘進が妨げられることも起り得る。又地山を崩壊さ
せる原因ともなる。更に、掘進開始時立坑から水平移動
する際エントランスパッキンを持ち上げてしまい、水漏
れの原因ともなる。

本発明は斯かる従来の課題を解決し、掘進時の抵抗を
減少することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明はテールプレート内にシールドジャッキ近傍部
からテールプレート後端にかけて長孔を穿設し、該長孔
のスキンプレート側端部にスキンプレートの一部を形成
するよう注入管を接続し、該長孔のシールドジャッキ側
端部のテールプレート内側にパイプを接続し、該パイプ
と前記長孔と前記注入管とに一本の可撓性ホースを隙間
をもって挿入し、該可撓性ホースに線材を挿通し、該線
材の前記注入管から突出する端部に盲栓を取り付けて前
記注入管を開閉可能とし、前記可撓性ホース及びパイプ
に流体の供給口を夫々設けたことを特徴とするシールド
掘進機における裏込材注入装置にかかるものである。

［作用］ 線材をゆるめて該線材先端の盲栓を解除し、可撓性ホ
ースに例えばセメント液を供給し、パイプに固結剤を供
給すると可撓性ホースの出口部の注入管内でセメント液
及び固結剤が混合され裏込材として注入管からテールボ
イドに注入される。

テールプレートの外周面に注入装置が突出せず、注入
管もスキンプレートと略同じ高さとなるため、殆ど掘進
抵抗が生じない。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図乃至第４図は本発明の一実施例であり、シール
ド掘進機１のテールプレート２のシールドジャッキ３近
傍部に矩形の穴４を穿設し、該穴４からテールプレート
２の後端面にかけて長孔５をテールプレート２内に穿設
する。該長孔５のスキンプレート６側の開口面に断面等
脚台形状の注入管７を接続し、該注入管７の両側をスキ
ンプレート６の切込部に溶接等により固着し、該注入管
７の外面高さとスキンプレート６の外周面の高さとを一
致させ、注入管７がスキンプレート６の一部を形成する
ようにする。該注入管７の厚さは前記テールプレート２
の厚さと略同等であり、スキンプレート６の厚さよりも
厚くなっているので、スキンプレート６の内周側に若干
突出する。該注入管７の両側方のスキンプレート６に設
けるワイヤブラシ８のワイヤ９を該注入管７の両側面に
密着するようにして、土砂及び裏込材がシールド内へ流
入するのを防止する。

前記長孔５の穴４側開口部に硬質のパイプ10を接続
し、該パイプ10の自由端をテールプレート２の内側に導
く。

該パイプ10の自由端側より合成樹脂等からなる可撓性
のホース11を挿入し、前記長孔５を経て前記注入管７の
吐出口12端部近傍までホース11の先端を到達させる。該
ホース11の外径は前記パイプ10、長孔５及び注入管７の
内径よりも小径として隙間13を形成するようにする。

該ホース11内にピアノ線等のワイヤ14或は強度の高い
合成樹脂製のひも等の線材を挿通し、該ワイヤ14のホー
ス11及び注入管７から突出する端部に鋼球15等の強度の
高い他の金属、セラミックス、硬質合成樹脂等の芯材を
取り付け、該鋼球15の表面にウレタンゴム等の軟質材に
より被覆層16を球形又は円錐形に設けて盲栓17を形成す
る。該鋼球15の直径は注入管７等の内径よりも小さくし
ておき、ウレタンゴム等による被覆層16により盲栓17の
直径は注入管７等の内径よりも大きくする。

前記パイプ10のテールプレート２内側端部に例えばセ
メント入泥液等のＡ液の供給口18を有する接続金具19を
取り付け、該接続金具19のフランジ20に円筒状の中間接
続金具21を着脱可能に取り付ける。前記可撓性のホース
11のテールプレート２内側端部にホース金具22を着脱可
能に取り付け、該ホース金具22の外周に設けた雄ねじ23
を、例えば固結剤等のＢ液の供給口24を側部に有するシ
リンダ状金具25の雌ねじ26に螺着し、該シリンダ状金具
25のフランジ27を前記中間接続金具21の内側フランジ28
に内側から着脱可能に接続する。

該シリンダ状金具25の端部に摺動し得るよう挿入した
ロッド29の挿入側先端に、前記ワイヤ14を接続し、該ロ
ッド29の外側端部に流体圧シリンダ30のピストンロッド
31をねじ等により着脱可能に連結し、該流体圧シリンダ
30の筒体32をシールド掘進機１の内部所要位置に枢着し
て盲栓開閉ジャッキ33を構成する。

図中、34は穴４を塞ぐ閉塞板、35,36,37はシール、38
はセグメントを示す。

以上のように構成したので、テールボイド39に裏込材
を注入する際は盲栓開閉ジャッキ33の流体圧シリンダ30
のピストンロッド31を突出すると、ロッド29がシリンダ
状金具25内に押し込まれ、ワイヤ14がホース11内を移動
して第５図に示すように盲栓17が注入管７の吐出口12か
ら離脱する。

次いでＡ液の供給口18からセメント入泥液を供給する
と隙間13内を流れて注入管７の混合区間40に至り、又Ｂ
液の供給口24から固結剤を供給するとホース11内を流れ
て混合区間40に流出し、前記セメント入泥液と混合され
て裏込材となり、注入管７の吐出口12よりテールボイド
39へ流出し、やがて固化して地山が自立せしめられる。

前記ホース11は可撓性であるため、固結剤供給時にパ
イプ10、長孔５及び供給管７内でホース11がうねるよう
に移動し、固結剤のホース11内における固化が防止され
ると共に隙間13が常時変形してセメント入泥液の隙間13
内における固化も防止される。

本発明の裏込材注入装置はテールプレート２内に内蔵
され且つスキンプレート６の一部を構成しているため、
テールプレート２及びスキンプレート６の外周に突出せ
ず、掘進時に抵抗が生じることがなく、地山の崩壊も生
じない。

裏込材の注入が終了した場合、流体圧シリンダ30のピ
ストンロッド31を引き込むとロッド29及びワイヤ14が引
き戻され、盲栓17が第１図に示すように注入管７の吐出
口12を閉塞する。該盲栓17には地山からの水圧等がかか
るため、盲栓17は吐出口12に押し付けられる。従って、
流体圧シリンダ30は盲栓17の開閉のみのストローク及び
容量があればよく、小ストローク且つ小容量のもので足
り、設置スペースも小さくて済む。

盲栓17により吐出口12が閉塞されたら、図示してない
Ａ液供給管及びＢ液供給管のバルブを切換えて、例えば
Ａ液供給口18から洗浄水を供給すると該洗浄水に押され
て隙間13内のセメント入泥液が混合区間40を経てホース
11内に流入し、該ホース11内の固結剤と共にＢ液供給口
24から流出し、引き続いて洗浄水がＢ液供給口24から流
出し、隙間13、混合区間40及びホース11内が洗浄され、
固結が防止される。

例えば、上記洗浄操作を作業員が怠り、ホース11内の
固結剤が固化してホース11が閉塞してしまった場合は、
接続金具19と中間接続金具21との接続を切り離し、シリ
ンダ状金具25からホース金具22を外すと共にロッド29と
ピストンロッド31との連結を解き、しかる後ホース11を
引くとホース11が注入管７、長孔５及びパイプ10から抜
けるので、新しいホース11をパイプ10、長孔５及び注入
管７に挿入すればよい。

又、隙間13内のセメント入泥液が固化して該隙間13が
閉塞した場合は、上記と同様にホース11を抜き出した
後、パイプ10内に図示してない掻取洗浄具を挿入してパ
イプ10、長孔５及び注入管７の内壁に夫々付着したコン
クリートを掻き落し、しかる後ホース11を元のように挿
入する。

テールボイド39に注入された裏込材が固化する際、第
６図に示すように盲栓17の周囲の裏込材も固化するが、
シールドジャッキ３によりセグメント38を押して掘進す
るとき、盲栓17のウレタン被覆層16が固化した裏込材か
ら剥離し易く且つ容易に変形するため注入管７の吐出口
12の閉塞状態を維持することができ、盲栓17が固化した
裏込材中に取り込まれてしまうという不具合が防止され
る。

盲栓17を交換する場合は、前述のようにホース11を引
き抜いた後、ワイヤ14を引くことによりウレタン被覆層
16が変形して注入管７内に引き込まれ、長孔５、パイプ
10を経て取り出される。しかる後、新しい盲栓17をパイ
プ10に押し込み、空気圧又は液圧により注入管７の吐出
口12から地山側に押し出すことができる。

尚、本発明のシールド掘進機における裏込材注入装置
は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、注入
管は第７図に示すようにスキンプレート６表面から若干
突出していてもよいこと、可撓性のホースにセメント入
泥液を供給しパイプに固結剤を供給してもよいこと、各
供給口18,24に混合した裏込材を供給しもよいこと、洗
浄水を供給口24から供給して供給口18から排出してもよ
いこと、シールド掘進機に複数設けてもよいこと、盲栓
開閉ジャッキとして流体圧シリンダの代わりにスプリン
グを用い裏込材の注入圧力により盲栓を開き、裏込材の
注入停止によってスプリング力により閉じるようにして
もよいこと等本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のシールド掘進機におけ
る裏込材注入装置によれば、下記の如き種々の優れた効
果を奏し得る。

（Ｉ）裏込材注入装置をテールプレート内に内蔵すると
共に注入管がスキンプレートの一部を形成するようにし
たので、テールプレート外周に突起が形成されず、掘進
時の抵抗が著しく軽減される。

（II）テールプレート外周に突起が存在しないので、地
山を崩壊させることがない。

（III）テールプレート外周に突起が存在しないので、
立坑から水平掘進する際エントランスパッキンを持ち上
げることがなく、これに起因する水漏れを防止すること
ができる。

（IV）可撓性ホースを着脱可能にパイプ、ホース及び注
入管内に挿入したので、閉塞時の補修が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
II-II方向矢視図、第３図は第１図のIII-III方向矢視
図、第４図は第２図のIV-IV方向矢視図、第５図は第１
図における盲栓の開状態を示す図、第６図は第１図にお
ける盲栓の固化した裏込材から離脱する状態を示す図、
第７図は第２図に示した注入管の他の取り付け状態を示
す図、第８図は従来の裏込材注入器の一例を示す断面
図、第９図は第８図に示した裏込材注入器の配設状態を
示す全体断面図、第10図は第９図のX-X方向矢視図であ
る。 ２はテールプレート、３はシールドジャッキ、５は長
孔、６はスキンプレート、７は注入管、10はパイプ、11
はホース、13は隙間、14はワイヤ、17は盲栓、18は供給
口、24は供給口、29はロッド、30は流体圧シリンダを示
す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テールプレート内にシールドジャッキ近傍
   部からテールプレート後端にかけて長孔を穿設し、該長
   孔のスキンプレート側端部にスキンプレートの一部を形
   成するよう注入管を接続し、該長孔のシールドジャッキ
   側端部のテールプレート内側にパイプを接続し、該パイ
   プと前記長孔と前記注入管とに一本の可撓性ホースを隙
   間をもって挿入し、該可撓性ホースに線材を挿通し、該
   線材の前記注入管から突出する端部に盲栓を取り付けて
   前記注入管を開閉可能とし、前記可撓性ホース及びパイ
   プに流体の供給口を夫々設けたことを特徴とするシール
   ド掘進機における裏込材注入装置。