JP2934817B2 - シールド掘進機 - Google Patents
シールド掘進機Info
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Description
る導水路や下水道等のトンネルの掘削に用いられるシー
ルド掘進機であって、掘進機前方の重要な機器類が水や
湿気等から保護されるシールド掘進機に関する。
へ地山を支える管体を後方の発進立坑内のジャッキで押
し込んで推進させながら埋設していくセミシールド工法
による、導水路や下水道等の内径０.８〜１.２ｍ程度の
トンネル掘削において用いられるシールド掘進機には、
従来切羽と掘進機内部も含むトンネル坑内とを隔てる前
方のバルクヘッドの他に隔壁は設けられていなかった。
このため、掘進機内部はバルクヘッド直後まで大気圧近
くに圧力が保たれ、作業員が後方から掘進機内部のトロ
ンメル部まで入って作業を行うことができた（図７参
照）。しかし、掘進機内部は最後方の進入立坑からつな
がった一続きの空間であるため、傾斜によっては坑内湧
水や廃水等がポンプによる外部への汲み出しにもかかわ
らず掘進機側へ流れ込むことがあった。このような水の
侵入によって、掘進機先端のカッターヘッドを駆動する
減速機付電動機等、掘進機内部の重要な機器類が濡れる
と、動作停止等の異常が起こることが多かった。水の侵
入までには至らなくても、後方からの湿気がこれらの機
器類に与える悪影響も無視できなかった。こうした水や
湿気の流入を阻止するため、掘進機内部に隔壁を設ける
と、減速機付電動機や油圧ジャッキ等の機器類の作動状
態や、水・泥土のもれといったシールド内部の状態な
ど、監視が必要なこれらを掘進機内部後方から目視によ
り直接確認することができず、遠隔操作による監視手段
を隔壁前方に設けるなどの対策を逆に必要とするなど、
新たな問題が生じた。
する課題は、上記した問題点を解決し、掘進機内部前方
の重要な機器類の作動状態などを後方から目視で確認で
きる状態を保ちつつ、これらへの水や湿気等の流入を防
いだ、シールド掘進機を提供することにある。
発明の構成は、トンネル前方で地山を掘削するカッター
ヘッドの後側に、切羽と坑内とを隔てるバルクヘッドを
設け、同バルクヘッドに切羽内土砂排出用の排泥口を設
け、後方に設けられた泥土・砂と石を分離するトロンメ
ルとこの排泥口を排泥管で接続するトンネル掘削用のシ
ールド掘進機において、カッターヘッドを駆動する減速
機付電動機の後方で、かつトロンメルの前方となる位置
に掘進機内部を水密状に常時仕切る透明な材質から成る
隔壁を設けた、シールド掘進機にある。本発明のシール
ド掘進機の、減速機付電動機の後方かつトロンメルの前
方に設けられる隔壁は本来、シールドと一体の壁縁部に
透明な材質の隔壁本体を取付けた構造であり、この他排
泥管貫通部分の周縁などが別体となっている。本発明で
いう透明な材質から成る隔壁とは、壁縁部など、別の材
質であることが不可欠な部分を除いた隔壁本体を指す意
味で用いる。また、このような隔壁には、十分な強度と
高い透明度をもつ強化ガラスやアクリル樹脂等の材質を
用いる。
に後方から掘進機内に水が侵入してきた場合、濡れても
影響がほとんどないトロンメル部分までは水が達するこ
とがあるが、それより前方へは、掘進機内を仕切る隔壁
によって水や湿気等の流入が完全に阻まれ、減速機付電
動機等、前方に集中する重要な機器類の悪影響が生じな
い。また、隔壁は透明な材質の部分を備えたことで、前
方に隔離された各機器の作動状況を従来と同様に作業者
がトロンメル部から目視により確認するのを妨げない。
本実施例は、減速機付電動機の後方かつトロンメルの前
方に一部が透明な材質の隔壁を設けたシールド掘進機の
例である。図１は実施例を示す正面図、図２は実施例の
前半部分の垂直断面図、図３は実施例の後半部分の垂直
断面図、図４は実施例の前半部分の水平断面図、図５は
実施例の後半部分の水平断面図、図６は図２のＡ−Ａ断
面図、図７は実施例を用いたトンネル掘削作業を示す説
明図である。本実施例のシールド掘進機１は、最前方で
回転して地山３９の掘削を行なうカッターヘッド７の直
後に切羽３７と坑内作業空間を隔てるバルクヘッド２が
ある。カッターヘッド７を駆動する機構は、シールド８
内の減速機付電動機９で発生する駆動力を、バルクヘッ
ド２中央を貫通する回転主軸１０に歯車１１を介して伝
え、回転主軸１０と直結したカッターヘッド７を回転さ
せる仕組みとしている。一方、バルクヘッド２には、切
羽内土砂排出用の排泥口４や、切羽内圧力を検知する圧
力センサ５用の圧力導入孔６および切羽圧入用泥土供給
口１２を設けると共に、排泥口４を開閉するストップゲ
ート３を取付けている。排泥口４には、ここから導入す
る切羽内土砂をシールド掘進機１後部へ通す排泥管１３
が接続される。この排泥管１３の終端には駆動装置１５
により回転しながら、切羽内土砂に含まれる石４０を泥
土や砂と分離するトロンメル１４を設置している。減速
機付電動機９とトロンメル１４の間のトロンメル１４寄
りの位置にシールド掘進機１内部を仕切る隔壁２２を、
排泥管１３を貫通させた形に設けている。隔壁２２は、
排泥管１３を通す切欠き部２５を設けた透明板２４をシ
ールド８の壁縁部２３に接着し、排泥管１３と透明板２
４の切欠き部２５及び壁縁部２３との間の隙間を排泥管
固定板２６でふさいだ構成として、透明板２４部分から
前方を見通すことができるようにしている。この隔壁２
２の後側となるトロンメル１４下方で、分離された泥土
や砂を収容する貯泥槽１６は、地上に設けるタンク３２
と排泥パイプ２７で接続され、同じく地上の真空吸引装
置３１からの吸引力がここまで伝わるようにしている。
一方、トロンメル１４で分離された石４０の排出手段と
して、立坑３８部まで石４０を運搬するトロッコ２９が
設置される。逆に切羽３７へ泥土を圧入するために、泥
土を供給する送泥装置３３を地上に設け、送泥パイプ２
８でバルクヘッド２の泥土供給口１２と接続している。
こうした各装置が接続されたシールド掘進機１は、立坑
３８内に設置される元押しジャッキ３０からの押圧力を
地山３９を支えるヒューム管３６を介して最後端の受圧
部１８で受け、これを支えとしながら、受圧部１８の直
前にある中押しジャッキ１７で推進する仕組みである。
本実施例のシールド掘進機１を用いたトンネルの掘削方
法では、地上の送泥装置３３から送泥パイプ２８を通し
て圧送される泥土をバルクヘッド２の泥土供給口１２か
ら切羽３７内に圧入し、切羽内圧力を高くして地山３９
の崩壊を防ぎながら、カッターヘッド７を回転させて掘
削作業を行なっていく。掘削作業と同時にシールド掘進
機１は中押しジャッキ１７により推進し、所定量推進す
ると、その分元押しジャッキ３０によりヒューム管３６
が押し込まれて、トンネル部分の地山３９が支えられる
と共にシールド掘進機１全体が前進した形になる。カッ
ターヘッド７で掘削された土砂や石４０は、切羽に圧入
した泥土と混合され、流動性を持った切羽内土砂として
切羽内圧力を維持し掘削地山の崩壊を防ぐ役割を果た
す。切羽内土砂の量が増大して切羽内圧力が適正値を超
えた場合には、バルクヘッド２のストップゲート３によ
り、排泥口４を開いて土砂を排除する。切羽内圧力が下
がると、ストップゲート３により再び排泥口４を閉鎖し
て、切羽内圧力が下がり過ぎないようにしている。排泥
口４から排泥管１３内に導入された土砂は、排泥管１３
を通ってトロンメル１４に達し、大きい石４０と泥土・
砂に分離される。泥土および砂は貯泥槽１６に入り、真
空吸引装置３１で吸引されて排泥パイプ２７を通り、タ
ンク３２へ回収される。タンク３２に回収された泥土の
一部は、送泥装置３３に送られて再び切羽３７へ戻され
る。一方トロンメル１４で分離された石４０は、まとめ
てトロッコ２９により立坑３８部まで運ばれ、外部に搬
出される。本実施例のシールド掘進機１内に後方から水
が侵入すると、傾斜によっては、トロンメル１４部まで
水が到達することもあるが、それより前方へは隔壁２２
が侵入を阻止する。隔壁２２は隙間なく構成されており
湿気も通さず、減速機付電動機９等の重要な機器を水分
から完全に隔離する。
一部が透明な材質の隔壁を設けたことにより、シールド
掘進機前方の減速機付電動機等重要な各機器の作動状況
を後方から目視で確認可能で、異常にすぐ対応できる状
態をこれまで通り維持しながら、隔壁前方への水や湿気
等の流入を確実に防いで、動作停止等の悪影響を排除で
きる。
である。
Claims (1)
- 【請求項１】 トンネル前方で地山を掘削するカッター
ヘッドの後側に、切羽と坑内とを隔てるバルクヘッドを
設け、同バルクヘッドに切羽内土砂排出用の排泥口を設
け、後方に設けられた泥土・砂と石を分離するトロンメ
ルとこの排泥口を排泥管で接続するトンネル掘削用のシ
ールド掘進機において、 カッターヘッドを駆動する減速機付電動機の後方で、か
つトロンメルの前方となる位置に掘進機内部を水密状に
常時仕切る透明な材質から成る隔壁を設けた、シールド
掘進機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13289895A JP2934817B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シールド掘進機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13289895A JP2934817B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シールド掘進機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303184A JPH08303184A (ja) | 1996-11-19 |
| JP2934817B2 true JP2934817B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=15092132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13289895A Expired - Lifetime JP2934817B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | シールド掘進機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934817B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP13289895A patent/JP2934817B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08303184A (ja) | 1996-11-19 |
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