JP2843460B2 - シールド掘進機の加泥材注入装置 - Google Patents

シールド掘進機の加泥材注入装置

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JP2843460B2
JP2843460B2 JP4110043A JP11004392A JP2843460B2 JP 2843460 B2 JP2843460 B2 JP 2843460B2 JP 4110043 A JP4110043 A JP 4110043A JP 11004392 A JP11004392 A JP 11004392A JP 2843460 B2 JP2843460 B2 JP 2843460B2
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哲夫 原田
毅 浅田
光浩 松本
義弘 溝口
幸久 平沢
好繁 細谷
信之 前原
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土圧式シールド掘進機
において、切羽に加泥材を注入して掘削土砂の塑性流動
化を図るために装備される加泥材注入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】加泥材としては、通常、水にベントナイ
ト、粘性土等を添加したものが使用され、加泥材注入装
置によって切羽に注入される。
【0003】図10、図11に従来の加泥材注入装置を
示す。図10では、カッタヘッドのセンタシャフト等の
内部に設けられた加泥材通路14を通して加圧された加
泥材が供給され、開口部15からゴムリング16を押し
のけて外部に噴出する。ゴムリング16は外部の土砂、
地下水等を加泥材通路14に逆流させないための逆止弁
として働く。図11では、加泥材通路17を通して矢印
の方向に加泥材が流れ、開口部18から外部に噴出す
る。加泥材を注入しないときは、加泥材通路の曲がった
部分19に油圧ジャッキ21によりピストン20を押し
出し、加泥材通路17を塞いで、土砂、地下水等の逆流
を防止する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】通常のように加泥材が
流体であれば、加泥材は、図11のように加泥材通路が
曲がっていてもそれに従って流れ、また、図10のよう
に逆止弁があってもそれを押しのけて外部に噴出する。
しかし、加泥材が流体だけでなく、粗い粒体を含んでい
る場合には状況が異なってくる。例えば、ベントナイト
の一部をビーズ状の発砲固形体で代替し、流体と粒体の
混合物とした加泥材を用いるシールド施工法が特開平2
−147794号公報により提案されている。このよう
な流体と粒体の混合物からなる加泥材を従来の加泥材注
入装置で注入すると、下記のように加泥材通路の閉塞が
起こりやすい。すなわち、図10のように逆止弁がある
場合には、加泥材中の流体は逆止弁を押しのけて通過す
るが、粒体は逆止弁を通過しにくいため、加泥材通路の
内部に溜まり、固着成長して通路を閉塞してしまう。ま
た、図11のように加泥材通路が曲がっている場合に
は、その曲がった部分19の角に加泥材が留まり、固着
成長して通路を閉塞してしまう。
【0005】また、図10、図11に示す従来の加泥材
注入装置では、加泥材通路の閉塞が起こると、加泥材通
路を通して固着した加泥材を除去しなければならないた
め、復旧作業に手間取り、掘進が長時間中断されること
になる。
【0006】本発明の目的は、加泥材が流体と粒体の混
合物からなる場合でも、加泥材通路を閉塞させることな
く切羽に注入できる装置を提供することにある。また、
他の目的は、加泥材通路の整備、点検が容易で、加泥材
の固着、閉塞などに対処しやすい加泥材注入装置を提供
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
に請求項1記載の発明は、加泥材注入管を前後方向に摺
動可能とし、かつ加泥材注入管の先端開口部と対向する
位置にゴムシールを設置し、加泥材注入管を前後方向に
摺動させてその先端開口部をゴムシールから離したり、
ゴムシールに押し当てたりすることにより加泥材通路を
開閉できるようにする操作手段を設けたことを特徴とす
る。
【0008】また、請求項2記載の発明は、加泥材注入
管を内管と外管とで二重に構成し、内管と外管の各々の
先端部に開口部を設け、内管と外管を相互に回転させて
前記両開口部の位置を合わせたり、ずらしたりすること
により加泥材通路を開閉できるようにする操作手段を設
けたことを特徴とする。
【0009】また、請求項3記載の発明は、加泥材注入
管を内管と外管とで二重に構成し、内管と外管の各々の
端部に開口部を設け、かつ外管の先端開口部と対向す
る位置にゴムシールを設置し、外管を前後方向に摺動さ
せてその先端開口部をゴムシートから離したり、ゴムシ
ートに押し当てたりすることにより加泥材通路を開閉で
き、さらに外管の先端開口部をゴムシールに押し当てる
ことにより内管を切羽から隔離できるようにする操作手
段を設けたことを特徴とする。
【0010】さらに、請求項4記載の発明は、加泥材注
入管を内管と外管とで二重に構成し、内管の先端部と外
管の先端部に各々開口部を設け、かつ外管の先端開口部
と対向する位置にゴムシールを設置し、外管を前後方向
に摺動させて内管の前記開口部を外管から露出させた
り、外管で覆ったりすることにより加泥材通路を開閉で
き、さらに外管の先端開口部をゴムシールに押し当てる
ことにより内管を切羽から隔離できるようにする操作手
段を設けたことを特徴とする。
【0011】
【0012】
【作用】請求項1記載の発明では、加泥材注入管を前後
方向に摺動させてその先端開口部をゴムシールから離す
と、加泥材通路が「開」の状態となって加泥材を外部に
噴出させ、先端開口部をゴムシールに押し当てると、加
泥材通路が「閉」の状態となって土砂等の逆流を防止す
る。
【0013】
【0014】請求項記載の発明では、内管と外管を相
互に回転させて各々の先端部に設けた開口部の位置を合
わせると、加泥材通路が「開」の状態となって加泥材を
外部に噴出させ、前記両開口部の位置をずらすと、加泥
材通路が「閉」の状態となって土砂等の逆流を防止す
る。
【0015】請求項および記載の発明では、外管を
前後方向に摺動させることにより加泥材通路を開閉でき
るとともに、外管の先端開口部をゴムシートに押し当て
た状態では、内管が切羽から隔離されるため、内管を後
方に引き抜いて整備、点検を行うことが可能となる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。
【0017】図1〜図3は単一の加泥材注入管を前後方
向に摺動させて加泥材通路を開閉するようにした第1の
実施例を示す。図1に示すように本実施例では、加泥材
注入管3はカッタヘッドを支持するセンタシャフト2の
内部を貫通して前後方向に摺動可能なように設置されて
いる。センタシャフト2の先端部にはセンタビット1が
取り付けられており、加泥材注入管3の先端開口部3a
はセンタビット1の切欠部1a内に位置している。加泥
材注入管3はセンタシャフト2と共に回転するため、加
圧された加泥材は固定部と可動部からなるスイベルジョ
イント5aを介して加泥材注入管3の後端部に供給され
る。加泥材注入管3は、操作手段である油圧ジャッキ4
aに連結され、前後方向に摺動操作されるようになって
いる。また、加泥材注入管3の先端開口部3aに対向す
るセンタビット1の背面には円板状のゴムシール6が取
り付けられ、ゴムシール6を地山から保護するため、セ
ンタビット1にはコーン形状の防護部材7が設置されて
いる。
【0018】加泥材注入管3の先端部付近を拡大して図
2、図3に示す。図2は加泥材注入管3を前方に摺動さ
せて、先端開口部3aをゴムシール6に押し当てた状態
を示し、加泥材通路は「閉」の状態となっている。図3
は加泥材注入管3を後方に摺動させて、先端開口部3a
をゴムシール6から離した状態を示し、加泥材通路は
「開」の状態となっている。加泥材が流体と粒体の混合
物からなる場合でも、「開」の状態で加泥材注入管の先
端開口部3aとゴムシール6の間隔が粒径以上であれ
ば、粒体を含んだ加泥材が直線形をした加泥材注入管3
の内部通路を通って先端開口部3aから噴出し、切羽に
注入される。加泥材を注入しないときは、「閉」の状態
にすれば、土砂等が加泥材通路に逆流しなくなる。図
2、図3において、8は加泥材注入管3とセンタシャフ
ト2の間に装着されたシールである。
【0019】
【0020】
【0021】図、内管と外管を相互に回転させて加
泥材通路を開閉するようにした第の実施例を示す。本
実施例では、内管9を回転しないように固定し、外管1
0を回転可能として、内管9と外管10の各々の先端部
に開口部9a、10aを設けておく。図示しない油圧ジ
ャッキなどの操作手段により外管10を回転させて両開
口部9a、10aの位置を合わせれば、加泥材通路は
「開」の状態(図示の状態)となり、両開口部9a、1
0aの位置をずらせば、加泥材通路は「閉」の状態とな
る。本実施例では「開」の状態では、加泥材が直線形を
した内管9の内部通路からテーパ面9bに沿って開口部
9a、10aへ流れ、外部に噴出する。図の外管10
を固定し、内管9を回転させて加泥材通路の開閉を行っ
てもよい。
【0022】図加泥材注入管を二重管とし、外管
を前後方向に摺動させて加泥材通路を開閉するととも
に、内管を切羽から隔離できるようにした第の実施例
を示す。 本実施例では、加泥材注入管は相互に摺動可
能なように組み合わされた内管9と外管10からなって
おり、図示しないスイベルジョイントを会して内管10
の後端部に加圧された加泥材が供給される。内管9と外
管10の各々の先端部に開口部9a、10aが設けられ
ており、内管9は前後方向に移動しないように図示しな
い固定部材により固定され、外管10は前後方向に摺動
可能なようにセンタシャフト2の内部に設置されてい
る。外管10の先端開口部10aと対向するセンタビッ
ト1の背面にはコーン形状の防護部材7により防護され
た円板状のゴムシール6が取り付けられており、図示し
ない油圧ジャッキ等の操作手段により外管10を前方に
摺動させて先端開口部10aをゴムシール6に押し当て
ると、加泥材通路は「閉」の状態(図示の状態)とな
り、外管10を後方に摺動させて先端開口部10aをゴ
ムシート6から離すと、加泥材通路は「開」の状態とな
る。これは図1〜図3に示した第1の実施例と同様であ
る。
【0023】図の開口部9aを内管9の先
に設けた第の実施例を示す。本実施例では、外管1
0を前後方向に摺動させて前記開口部9aを外管10か
ら露出させたり、外管10で覆ったりすることにより加
泥材通路を開閉することができるが、外管10をさらに
前進させて先端開口部10aをゴムシール6に押し当て
た状態(図示の状態)を「閉」の状態とすることもでき
る。
【0024】図5、図6の各実施例は、上記のように外
管10を前後方向に摺動させることにより加泥材通路を
開閉することができる。さらに、これらの実施例では、
外管10の先端開口部10aをゴムシート6に押し当て
ることにより、内管9を切羽から隔離できるため、土砂
等を逆流させずに内管9を後方に引き抜くことができ
る。したがって、何等かの理由により内管9が閉塞した
場合、内管9を引き抜いて整備、点検を行うことが可能
となる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、請求項1〜記載の発明
によれば、加泥材注入管が直線形であり、加泥材通路の
急な曲がり部分や逆止弁がないため、加泥材が流体と粒
体の混合物からなる場合でも、加泥材の固着、閉塞が起
こりにくく、加泥材を連続して切羽に注入することがで
きる。さらに、請求項および記載の発明によれば、
内管を切羽から隔離して後方に引き抜くことができるの
で、内管が閉塞した場合などの整備、点検が容易にで
き、これは加泥材の性状にかかわらず有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の全体断面図である。
【図2】図1の加泥材注入管先端部付近(ア部)の部分
断面図で、加泥材通路の「閉」の状態を示す。
【図3】図1の加泥材注入管先端部付近(ア部)の部分
断面図で、加泥材通路の「開」の状態を示す。
【図4】本発明の第2実施例の加泥材注入管先端部付近
の部分断面図で、加泥材通路の「開」の状態を示したも
のである。
【図5】本発明の第3実施例の加泥材注入管先端部付近
の部分断面図で、加泥材通路の「閉」の状態を示したも
のである。
【図6】本発明の第4実施例の加泥材注入管先端部付近
の部分断面図で、加泥材通路の「閉」の状態を示したも
のである。
【図7】従来の加泥材注入装置の一例を示す部分断面図
である。
【図8】従来の加泥材注入装置の他の例を示す部分断面
図である。
【符号の説明】
2…センタシャフト、3…加泥材注入管、3a…先端開
口部、4a、4b…操作手段である油圧ジャッキ、5
a、5b…スイベルジョイント、6…ゴムシール、9…
内管、9a…開口部、10…外管、10a…開口部、1
1…固定部材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 義弘 兵庫県龍野市揖西町竹原239 (72)発明者 平沢 幸久 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 細谷 好繁 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 前原 信之 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 日立建機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−1097(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切羽に加泥材を注入するためにシールド
    掘進機に装備される加泥材注入装置において、加泥材注
    入管を前後方向に摺動可能とし、かつ加泥材注入管の先
    端開口部と対向する位置にゴムシールを設置し、加泥材
    注入管を前後方向に摺動させてその先端開口部をゴムシ
    ールから離したり、ゴムシールに押し当てたりすること
    により加泥材通路を開閉できるようにする操作手段を設
    けたことを特徴とするシールド掘進機の加泥材注入装
    置。
  2. 【請求項2】 切羽に加泥材を注入するためにシールド
    掘進機に装備される加泥材注入装置において、加泥材注
    入管を内管と外管とで二重に構成し、内管と外管の各々
    の先端部に開口部を設け、内管と外管を相互に回転させ
    て前記両開口部の位置を合わせたり、ずらしたりするこ
    とにより加泥材通路を開閉できるようにする操作手段を
    設けたことを特徴とするシールド掘進機の加泥材注入装
    置。
  3. 【請求項3】 切羽に加泥材を注入するためにシールド
    掘進機に装備される加泥材注入装置において、加泥材注
    入管を内管と外管とで二重に構成し、内管と外管の各々
    の先端部に開口部を設け、かつ外管の先端開口部と対向
    する位置にゴムシールを設置し、外管を前後方向に摺動
    させてその先端開口部をゴムシートから離したり、ゴム
    シートに押し当てたりすることにより加泥材通路を開閉
    でき、さらに外管の先端開口部をゴムシールに押し当て
    ることにより内管を切羽から隔離できるようにする操作
    手段を設けたことを特徴とするシールド掘進機の加泥材
    注入装置。
  4. 【請求項4】 切羽に加泥材を注入するためにシールド
    掘進機に装備される加泥材注入装置において、加泥材注
    入管を内管と外管とで二重に構成し、内管の先端部と外
    管の先端部に各々開口部を設け、かつ外管の先端開口部
    と対向する位置にゴムシールを設置し、外管を前後方向
    に摺動させて内管の前記開口部を外管から露出させた
    り、外管で覆ったりすることにより加泥材通路を開閉で
    き、さらに外管の先端開口部をゴムシールに押し当てる
    ことにより内管を切羽から隔離できるようにする操作手
    段を設けたことを特徴とするシールド掘進機の加泥材注
    入装置。
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