JP2979459B2 - 土圧式シールド掘進機の排土用スクリュウコンベヤ装置 - Google Patents
土圧式シールド掘進機の排土用スクリュウコンベヤ装置Info
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Description
耗性を向上させた土圧式シールド掘進機の排土用スクリ
ュウコンベヤ装置に関する。
ようにシールド本体aの前部にカッタヘッドモータbに
より回転駆動されるカッタヘッドcが設けられていて、
このカッタヘッドcによりシールド本体a前方の切羽d
を掘削するように構成されている。またカッタヘッドc
により掘削された土砂は、シールド本体a前部のチャン
バe内へ取込まれた後、スクリュウコンベヤfによりチ
ャンバe内より搬出され、さらに図示しない土砂搬送装
置により後方へ搬出されるようになっている。
ケーシングg内にスクリュウ羽根hが設けられていて、
このスクリュウ羽根hをスクリュウモータiにより回転
させることにより、チャンバe内の土砂をケーシングg
内へと取込み、ケーシングg内面と土砂の摩擦を利用し
て土砂をケーシングgの後方へ搬送するように構成され
ている。例えば実開昭60−100497号公報では,
スクリュウコンベヤにおけるスクリュウ羽根の搬送側も
しくは、反対側に突起を設けることにより土砂中の礫な
どが効率よく搬送できるようにしたトンネル掘削機が提
案されている。さらに実開昭60−85395号公報で
は、スクリュウコンベヤにおける土砂取込み口のトラフ
先端とスクリュウ羽根との間に形成された楔状部に、ス
クリュウ羽根の土砂搬出側となる外径側に突起物を設け
ることにより土砂中の礫などが効率よく搬送できるよう
にしたトンネル掘削機が提案されている。
ウコンベヤfではスクリュウ羽根hが鉄または鉄の表面
に図2の(イ)及び(ロ)に示すように耐摩耗材料jを
肉盛りした構造のため、砂礫などを搬送すると、スクリ
ュウ羽根hが早期に摩耗して搬送能力が低下する不具合
がある。
グg内面とスクリュウ羽根h外周間の隙間が大きくなっ
て小礫などが噛み込みやすくなり、その結果スクリュウ
モータiに過大なトルクが作用して、スクリュウモータ
iの耐久性が早期に低下するなどの不具合もあった。な
おシールド掘進機用のカッタービットにおいては特開平
4−166596号公報のように、複数の超硬チップを
台金の少なくとも切削方向の前端面に先端側から基端部
側にかけて多段式に並べて安定した掘削作業ができるよ
うにしたものや、特開平3−87494号公報のように
刃先部先端に楔傾斜面と同一傾斜面を有する超硬チップ
を植設し、台金の楔傾斜面に設けた凹部に硬化肉盛材を
充填肉盛りして刃先部の耐摩耗性を向上させるようにし
たものは公知であるが、スクリュウコンベヤ装置におい
てスクリュウ羽根の早期摩耗に対する対策については従
来格別の対策がなされていないのが現状である。この発
明はかかる不具合を改善するためになされたもので、ス
クリュウ羽根の耐摩耗性を向上させた土圧式シールド掘
進機のスクリュウコンベヤ装置を提供することを目的と
するものである。
上記目的を達成するためになされるものであって、請求
項1記載の発明は、シールド本体の前部に設けられたカ
ッタヘッドにより掘削した土砂を、シールド本体前部の
チャンバ内へ取込んだ後、スクリュウコンベヤによりチ
ャンバ内より搬出するようにした土圧式シールド掘進機
の排土用スクリュウコンベヤ装置において、上記スクリ
ュウコンベヤのスクリュウ羽根外径面に円周方向に多数
の超硬チップを取り付けたものである。上記のように構
成したので、超硬チップをスクリュウ羽根の外径面に取
りつけるのに溶接量が少なくてよいため、溶接肉盛りす
る場合に比べて作業が容易である。また、超硬チップが
磨耗した場合も、超硬チップチップを交換するだけでよ
いので補修も容易である。さらにスクリュウ羽根の外径
面とケーシングとの所要隙間は所定の寸法の超硬チップ
を取り付けるだけで確保できるので溶接肉盛りする場合
に比べて作業が容易である。
部に設けられたカッタヘッドにより掘削した土砂を、シ
ールド本体前部のチャンバ内へ取り込んだ後、スクリュ
ウコンベヤによりチャンバ内より搬出するようにした土
圧式シールド掘進機の排土用スクリュウコンベヤ装置に
おいて、上記スクリュウコンベヤのスクリュウ羽根外径
面に、円周方向に所定のピッチで多数の超硬チップを取
り付けたものである。上記構成のように、スクリュウ羽
根の外径面に円周方向に所定のピッチで超硬チップを取
付けたので、各超硬チップの間に入り込んだ土砂により
外径面に土砂の薄膜が形成されて、この薄膜によりスク
リュウ羽根の外径面の摩耗が防止されるため、スクリュ
ウ羽根の寿命が向上する。
明において、ケーシングの後部側ほど超硬チップのピッ
チを小さくしたものである。上述したように土圧が圧密
されるケーシングの後部側ほど超硬チップのピッチを小
さくすることにより摩耗の激しい後部側の耐摩耗性が向
上する。このためスクリュウ羽根の耐摩耗性を全体的に
バランスのとれた耐久性とすることができる。
参照して詳述する。図3は土圧式シールド掘進機の断面
図、図4は排土用スクリュウコンベヤ装置の断面図、図
5は図4のA円内の拡大図、図6は図5のB方向からの
矢視図、図7は図6のC−C線に沿う断面図である。
カッタヘッドモータ3により回転されるカッタヘッド2
が設けられている。上記カッタヘッド2により掘削され
た土砂はシールド本体1前部のチャンバ1a内へ取込ま
れた後、スクリュウコンベヤ4によりチャンバ1a内よ
り搬出され、さらに図示しない土砂搬送装置により後方
へ搬送されるようになっている。上記スクリュウコンベ
ヤ4は前下りとなるように傾斜されたケーシング4a
と、このケーシング4a内に収容されたコイル状のスク
リュウ羽根4bよりなる。
1a内へ突出されていると共に、後端はケーシング4a
の後端側に回転自在に設けられた同転筒4cの内面に固
着されている。上記回転筒4cの外周面にはリングギヤ
4dが固着されていて、このリングギヤ4dにギヤボッ
クス4eを介してケーシング4aに取付けられたスクリ
ュウモータ5のピニオン5aが噛合されていて、スクリ
ュウモータ5により回転筒4cを回転させることによ
り、スクリュウ羽根4bが回転されるようになってい
る。
リンダ6により開閉される排土ゲート7が設けられてい
て、この排土ゲート7を開放することにより、スクリュ
ウ羽根4bで搬送されてきた土砂をケーシング4a内よ
り排出できるようになっている。
円周方向に沿って所定のピッチpで多数の超硬チップ8
が溶接などの手段で固着されている。上記超硬チップ8
はスクリュウ羽根4bの外径面の幅wより長さの短い長
方形状の板体より形成されていて、図5に示すようにス
クリュウ羽根4b外径の後縁に一端が合致するよう固着
されており、土砂の圧密度が高くなるケーシング4aの
後部側ほど超硬チップ8のピッチpが小さくなるように
設定されている。
の中間部よりやや前側のL1の範囲では、超硬チップ8
のピッチは例えば2pに、またほぼ中間部L2の範囲で
は例えば1.5pに、そして中間部より後側のL3の範
囲では例えば1pに設定されていて、ケーシング4aの
後部側ほどスクリュウ羽根4bの耐摩耗性が高くなるよ
うに構成されている。
より掘削されてチャンバ1a内に取込まれた土砂は、ス
クリュウ羽根4bの前端でケーシング4a内へ取込まれ
た後ケーシング4a内を後方へ搬送され、排土ゲート7
よりベルトコンベヤなどの土砂搬送装置10に排出され
て、土砂搬送装置10により後方へ搬送される。
4a内の土砂を搬送する際、スクリュウ羽根4bの外径
面がケーシング4aの内面に付着した土砂と摺接する
が、スクリュウ羽根4bの外径面には超硬チップ8が所
定のピッチpで固着されているため、早期に摩耗するこ
とがないと共に、スクリュウ羽根4bの外径面には、各
超硬チップ8の間に入り込んだ土砂により図8に示すよ
うに薄膜9が形成され、この薄膜9によりスクリュウ羽
根4b外径の摩耗が防止されるため、スクリュウ羽根4
bの耐摩耗性が超硬チップ8と相俟ってさらに向上す
る。
径面に所定のピッチpで超硬チップ8を取付けたもので
あるが、同時にケーシング4bの内面に突条4gを設け
ることにより、土砂の搬送効率を上げることもできる。
次にこれを図9ないし図13で説明すると、ケーシング
4aの内周面には図9及び図10に示すように、ケーシ
ング4aの軸線方向に沿い、かつ円周方向に間隔を存し
て複数本の突条4gが突設されている。これら突条4g
は例えば断面が半円状となっていて、頂部がスクリュウ
羽根4bの外径面に固着された超硬チップ8と干渉しな
いよう僅かな隙間が形成されている。
に設けたり、図12に示すように軸方向と円周方向の組
合せや図13に示すように螺旋状に設けるようにしても
よい。
より掘削されてチャンバ1a内に取込まれた土砂は、ス
クリュウ4bによりケーシング4a内に取込まれてケー
シング4a内を後方へ搬送されるが、ケーシング4aの
内面には軸線方向に複数本の突条4cが突設されてお
り、スクリュウ4bの回転により、これら突条4cの間
に図10に示すように土砂のフィルム(薄膜)12が形
成される。これによってケーシング4a内に取込まれた
土砂はこの土砂のフィルム6と接触する際の摩擦力がス
クリュウ羽根に付着する土砂の摩擦力よりも高いので、
スクリュウ4bの土砂付着力が負けてとも回りしなくな
るため、土砂の搬送が効率よく行えるようになる。
は、スクリュウ表面の摩擦係数μ1とケーシング内面の
摩擦係数μ2がほぼ等しい(μ1=μ2)ため、スクリ
ュウに土砂が付着してμ1〉μ2になると、土砂はスク
リュウととも回りして搬送することができなかったが、
この発明のようにケーシング4aの内面に土砂のフィル
ム12を形成することにより、スクリュウ4b表面の摩
擦係数μ1と、ケーシング4a内面の摩擦係数μ2の関
係は常にμ1<μ2に保持されるため、ケーシング4a
内の土砂はスクリュウ4bととも回りすることもなく、
効率よく搬送することができるようになる。
た排土用スクリュウコンベヤのスクリュウ羽根を示す説
明図である。 (ロ)図2の(イ)のE−E線に沿う断面図である。
機の断面図である。
機に設けられた排土用スクリュウコンベヤ装置の断面図
である。
ンベヤ装置の作用を示す説明図である。
コンベヤ装置の断面図である。
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 シールド本体(1)の前部に設けられた
カッタヘッド(2)により掘削した土砂を、シールド本
体(1)前部のチャンバ(1a)内へ取込んだ後、スク
リュウコンベヤ(4)によりチャンバ(1a)内より搬
出するようにした土圧式シールド掘進機の排土用スクリ
ュウコンベヤ装置において、上記スクリュウコンベヤ
(4)のスクリュウ羽根(4b)外径面に、円周方向に
多数の超硬チップ(8)を取り付けてなる土圧式シール
ド掘進機の排土用スクリュウコンベヤ装置。 - 【請求項2】 シールド本体(1)の前部に設けられた
カッタヘッド(2)により掘削した土砂を、シールド本
体(1)前部のチャンバ(1a)内に取り込んだ後、ス
クリュウコンベヤ(4)によりチャンバ(1a)内より
搬出するようにした土圧式シールド掘進機の排土用スク
リュウコンベヤ装置において、上記スクリュウコンベヤ
(4)のスクリュウ羽根(4b)外径面に、円周方向に
所定のピッチ(p)で多数の超硬チップ(8)を取り付
けてなる土圧式シールド掘進機の排土用スクリュウコン
ベヤ装置。 - 【請求項3】 ケーシング(4a)の後部側ほど超硬チ
ップ(8)のピッチ(p)を小さくしてなる請求項1記
載の土圧式シールド堀進機の排土用スクリュウコンベヤ
装置。
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0860986A JPH0860986A (ja) | 1996-03-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN112901190A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-06-04 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种同心大小双刀盘防岩爆开挖装置及掘进机 |
CN113401586B (zh) * | 2021-06-26 | 2022-05-10 | 山东省公路桥梁建设集团有限公司 | 一种隧道开挖方法 |
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- 1994-08-24 JP JP6220834A patent/JP2979459B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1995
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Also Published As
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TW321706B (ja) | 1997-12-01 |
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