JP3272999B2

JP3272999B2 - 土砂搬送装置

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Publication number: JP3272999B2
Application number: JP31121197A
Authority: JP
Inventors: 洋一筒井; 芳樹森田; 清志松本
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2002-04-08
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11131982A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトンネル掘削等の土
木工事で発生した土砂の搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から土木工事、例えばトンネル掘削
機によるトンネル築造工事において、掘削した土砂の排
出手段としてはトロ搬出やポンプ圧送、泥水輸送、バキ
ューム輸送などが採用されている。これらの方法におい
て、トロ搬出は最も一般的な土砂搬出方法であるが、小
断面のトンネル等ではトロ台車の移動に必要な空間が取
れないために不適であり、ポンプ圧送方法においてもト
ンネル掘削機近傍に圧送ポンプを設置しなければならな
いので小断面トンネル等には適さない。又、泥水輸送の
場合は土砂と泥水とを分離させるための設備や場所が必
要であると共に工程が長くなり、コスト高となる。

【０００３】そのため、特に小断面のトンネルにおいて
は、発進立坑又は地上に真空ポンプを設置してバキュー
ムにより土砂を排出することや圧力空気により圧送する
ことが行われるようになったが、従来のバキュームによ
る土砂排出方法は、掘削土砂に泥水を混合して流動化さ
せた状態でバキュームにより吸引し、圧力空気による方
法では掘削土砂を機械的に圧縮して輸送管路よりもやゝ
小さいプラグを形成し、潤滑材を管内に注入しながら圧
送している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのため、前者は掘削
土砂に泥水を混合して流動化すると、土砂をそのまゝ廃
棄することができないためにその分離を行う必要があ
り、又、後者はプラグを形成するには別に圧縮装置をト
ンネル掘削機に設置しなければならず、場所的に限定さ
れる小断面のトンネル掘削には適さないという問題点が
あった。

【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは土砂の貯溜側におい
て該土砂を一定長さの土砂ケーキ体に成形しながら搬送
管側に送り出すようにして小断面のトンネル掘削等にお
いても場所的に制限を受けることなく円滑且つ能率よく
搬出し得るようにした土砂搬送装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の土砂搬送装置は、土砂貯溜
室の壁面に土砂の呑口を穿設し、この呑口に後端側をバ
キューム装置に連通させている土砂搬送管の開口前端部
を連結、連通させると共に上記呑口を設けている土砂貯
溜室の内壁面に外周部に該呑口と連通する開口部を穿設
してなる回転面板を回転自在に配設し、さらに、上記土
砂搬送管の前端開口部における上記呑口の近傍部位に送
気管を連通させた構造としている。

【０００７】上記請求項１に記載の土砂搬送装置におい
て、請求項２に係る発明は上記開口部を回転面板の外周
部数個所に、該回転面板の回転によって上記呑口に順次
連通するように設けられていることを特徴とするもので
あり、請求項３に係る発明は上記呑口を断面円形に形成
する一方、上記開口部を回転面板の周方向に円弧状に湾
曲した長円形状に形成していることを特徴としている。

【０００８】請求項４に係る発明は上記請求項１ないし
請求項３に記載の土砂搬送装置をトンネル掘削機に適用
した構造であって、トンネル掘削機の円筒状スキンプレ
ートの前端内周面と、該スキンプレートの開口前端に回
転自在に配設されたカッタ板の背面と、スキンプレート
の前端部に張設された隔壁の前面とで囲まれた空間部に
よって上記土砂貯溜室を形成し、隔壁に上記呑口を設け
ていると共に該隔壁の前面に上記開口部を有する回転面
板を回転自在に配設していることを特徴としている。こ
の請求項４に記載の土砂搬送装置において、請求項５に
係る発明はカッタ板と回転面板とを共通の回転駆動手段
によって一体に回転させるように構成している。

【０００９】さらに、請求項６に係る発明は上記請求項
４又は請求項５に記載のトンネル掘削機に適用した土砂
搬送装置の改良した構造に関するものであって、トンネ
ル掘削機の円筒状スキンプレートの前端内周面と、該ス
キンプレートの開口前端に回転自在に配設されたカッタ
板の背面と、スキンプレートの前端部に張設された隔壁
の前面とで囲まれた空間部により形成されている上記土
砂貯溜室内において、上記隔壁を第１の隔壁としてこの
第１隔壁の前方側に第２隔壁を張設することにより上記
土砂貯溜室を第１チャンバーと第２チャンバーとに画成
すると共に上記第２隔壁に第１チャンバーに連通した土
砂受入開口部を設け、さらに、上記第２チャンバー内に
開口部を有する上記回転面板と一体的に回転する土砂掻
き上げ板を設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項７に係る発明は上記請求項６に記載
の土砂搬送装置において、スキンプレートの後方側から
上記第１、第２隔壁の外周部適所を通じて第１チャンバ
ーに連通する泥水注入口を設けていると共に上記第２チ
ャンバー内と土砂搬送管の端部とに空気を供給する給気
管を配設していることを特徴としている。

【００１１】

【作用】土砂貯溜室の内壁面に配設している回転面板を
回転させてその開口部を土砂貯溜室の壁面に穿設してい
る呑口に連通させると、土砂貯溜室内に貯溜した土砂は
土砂搬送管側からの吸引力等による圧力差により回転面
板の開口部から呑口を通じて土砂搬送管内に送り出され
る。この土砂の送り出しは回転面板に設けている開口部
が土砂貯溜室の壁面に穿設している呑口を横断する間で
あり、開口部が呑口を横断し終わると該呑口が回転面板
によって閉止され、土砂貯溜室からの土砂の送り出しが
停止する。

【００１２】従って、土砂貯溜室から土砂搬送管内に送
り出される土砂はこの土砂搬送管内の端部の一定長さ部
分に圧密状態で充満した土砂プラグないしは土砂ケーキ
体となり、土砂搬送管内を通じて搬送される。なお、土
砂ケーキ体を吸引搬送する場合には、吸引により通過し
た土砂搬送管の端部内に送気して土砂ケーキ体を円滑に
搬送させる。

【００１３】上記土砂ケーキ体は回転面板の回転速度に
同調して順次形成されるが、請求項２に記載したように
回転面板の数個所に開口部を設けておくことによって、
回転面板が一回転する毎に該開口部の数に応じた土砂ケ
ーキ体を土砂搬送管内に送り出すことができる。また、
請求項３に記載したように開口部を回転面板の周方向に
円弧状に湾曲した長円形状に形成しておけば、長さの大
なる土砂ケーキ体を成形しながら送り出すことができ
る。

【００１４】請求項４に係る発明は上記土砂貯溜室をト
ンネル掘削機の円筒状スキンプレートの前端内周面と、
該スキンプレートの開口前端に回転自在に配設されたカ
ッタ板の背面と、スキンプレートの前端部に張設された
隔壁の前面とで囲まれた空間部によって形成してあり、
上記隔壁に上記呑口を設けていると共に該隔壁の前面に
上記開口部を有する回転面板を回転自在に配設している
ので、カッタ板と隔壁との対向面間の土砂取込空間部を
利用して土砂ケーキ体の成形を行うことができ、機内に
土砂圧縮成形手段の設置を不必要にして小断面のトンネ
ル掘削時における土砂の搬出が円滑且つ能率よく行える
ものである。

【００１５】また、請求項４に記載のトンネル掘削機に
配設した土砂搬送装置によれば、請求項５に記載したよ
うに、カッタ板の回転駆動機構を使用して回転面板の回
転駆動を行うことができ、装置全体の構造が簡易化され
て小断面のトンネル掘削として一層有効な土砂搬送装置
を構成し得るものである。

【００１６】さらに、請求項６に係る発明は、請求項４
に記載のトンネル掘削機に配設した土砂搬送装置におい
て、トンネル掘削機の上記隔壁を第１の隔壁としてその
前方に土砂受入開口部を有する第２の隔壁を張設し、こ
の第２の隔壁を介して土砂貯溜室を第１チャンバーと第
２チャンバーとに区画すると共に該第２チャンバー内に
開口部を有する上記回転面板と一体的に回転する土砂掻
き上げ板を放射状に設けているものであるから、カッタ
板によって掘削された土砂は該カッタ板の背面側の第１
チャンバーに滞溜、充満すると共に第２隔壁に設けてい
る土砂受入開口部から第２チャンバ内に入る。

【００１７】さらに、第２チャンバー内において隣接す
る土砂掻き上げ板間の室内に土砂が充満した状態で回転
面板の回転に従って各室内の土砂が第２チャンバーの下
端部側に順次搬送され、該室内に連通している開口部が
第１隔壁に設けている呑口に連通した時に土砂搬送管内
に発生している吸引力、或いは第２チャンバー側からの
加圧力によりこの土砂搬送管側に送り出され、回転面板
の開口部が呑口を横断し終わると一定長に切断された状
態の土砂ケーキ体となって土砂搬送管内を後方に搬出さ
れるものである。

【００１８】この際、第２チャンバー内が充満した土砂
によって気密状態となるので、請求項７に記載したよう
に、該第２チャンバー内に給気管を通じて送気して土砂
吸引搬送管側からの吸引力により、或いは給気管からの
空気圧又は水などの加圧を利用して土砂を該搬送管側に
送り出すものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な実施の形
態を図面について説明すると、図１は土砂搬送装置の一
例を示すものであって、土砂貯溜室１は上端が土砂投入
口1bとして開口している立方体形状に形成されていてそ
の後壁部1aの下端部に円形の土砂排出用呑口２を穿設し
てあり、この呑口２に内径が該呑口２の径に等しい土砂
搬送管３の開口前端部を連結、連通させている。土砂搬
送管３はその後端側に接続したバキューム装置（図示せ
ず）に連通している。

【００２０】さらに、土砂貯溜室１の上記後壁部1aの内
面（前面）に接して円板形状の回転面板４を回転自在に
配設し、この回転面板４の回転中心部に後方に向かって
突設した回転軸4aを後壁部1aに回転自在に貫通、支持さ
せ、後壁部1aの後面に装着した駆動モータ５によって該
回転軸4aを回転させるように構成している。この回転面
板４の外周部において上記呑口２と合致する軌跡上に該
呑口２よりも僅かに大径の開口部６を穿設している。こ
の開口部６は図２に示すように呑口２と同じ円形状であ
っもよく、図３に示すように回転面板４の周方向に円弧
状に湾曲した長円形状に形成しておいてもよい。

【００２１】また、上記土砂搬送管３の前端開口部には
呑口２の近傍部位に送気管７を連通させている。この送
気管７には回転面板４の開口部６が呑口２と連通してい
る間は閉止し、連通が遮断された際に開放するバルブ８
が設けられている。

【００２２】このように構成した土砂搬送装置によって
土砂貯溜室１内に貯溜した土砂を後方に搬送、排出する
には、モータ５を駆動して回転面板４を比較的低い周速
度でもって回転させると共にバキューム装置を作動させ
て土砂搬送管３内に真空吸引力を発生させる。回転面板
４が回転してその開口部６が土砂貯溜室１の後壁部1aの
下端部に穿設している呑口２に連通すると、土砂貯溜室
１側と土砂搬送管３側との気圧差によって土砂貯溜室１
内の土砂が回転面板４の開口部６から呑口２を通じて土
砂搬送管３側に排出される。

【００２３】この時、土砂が呑口２よりも僅かに大径の
開口部６から呑口２側に排出される際に、圧密状に圧縮
されて外周面が呑口２から土砂搬送管３の内周面に気密
状に摺接し且つ呑口２内を全面的に遮蔽した状態とな
る。この状態で回転面板４の開口部６が呑口２を横断方
向に移動すると、呑口２側に送り出される土砂の端部が
該開口部６の開口端縁で剪断されたのち、開口部６が呑
口２の開口端を通過すると開口部６を通じての土砂の排
出が遮断され、呑口２から土砂搬送管３側に送り出され
た土砂は一定長さの土砂ケーキ体Ａとなる。

【００２４】回転面板４に設けている開口部６が呑口２
を通過すると、該回転面板４の駆動モータ５に連動して
送気管７のバルブ８が開放し、土砂搬送管３内の真空吸
引力によって該土砂搬送管３側に送り出された土砂ケー
キ体Ａの通過側（前方側）搬送管路内に空気を供給して
バキューム装置により土砂搬送管内に作用している吸引
力で土砂ケーキ体Ａを土砂搬送管３内を通じて後方に搬
送、排出するものである。

【００２５】さらに、回転面板４が回転して開口部６が
呑口２に達すると、送気管７のバルブが連動して閉止
し、再び、土砂搬送管３側からの真空吸引力で貯溜室１
内の土砂が該開口部６から呑口２を通じて土砂搬送管３
側に土砂ケーキ体Ａとして送り出され、上記同様に土砂
搬送管３内を後方に吸引、排出される。

【００２６】土砂ケーキ体Ａの形状や長さ、送り出し間
隔等は回転面板４に設けている開口部６の形状や数、お
よび回転面板４の回転速度によって決定され、例えば、
図２に示すように開口部６が円形である場合には、該開
口部６と呑口２とが全面的に重複する時間が僅かである
ために図４に示すように側面三角形状になり、図３に示
すように円弧状に湾曲した長円形に形成されている場合
には図５に示すような側面台形状に形成される。また、
回転面板４の回転速度を早くしたり、或いは該回転面板
４に設けている開口部６の数を増やすことによって土砂
ケーキ体Ａの送り出し間隔を小さくすることができる。

【００２７】なお、上記実施例においては土砂貯溜室１
の後壁部内面に回転面板４を配設すると共に呑口２を後
壁下端部に設けたが、図６に示すように土砂貯溜室１の
内底面に駆動モータ５により回転する回転面板４を配設
してもよい。即ち、外周部に開口部６を穿設している回
転面板４を土砂貯溜室１の底壁部1cの内底面上に回転自
在に配設すると共に該回転面板４の開口部６と合致可能
な底壁部1cの部分に上下方向に開口した呑口２を穿設
し、この呑口２に土砂搬送管３の開口端を連結、連通さ
せ、土砂搬送管３の前端開口部における呑口近傍部位に
バルブ８を有する送気管７を連通させてなるものであ
る。その他の構成は上記実施例と同様であり、また、こ
の土砂搬送装置により土砂貯溜室１内から土砂ケーキ体
Ａとして土砂搬送管３側に送り出す作用も上記実施例と
同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【００２８】図７乃至図10は上記土砂搬送装置を備えた
小口径のトンネル掘削機Ｔを示すもので、土砂貯溜室１
は円筒状スキンプレート11の前端部内周面と、このスキ
ンプレート11の開口前端に回転自在に配設されたカッタ
板12の背面と、該カッタ板12から後方に適宜間隔を存し
てスキンプレート11の前端部に張設している隔壁13の前
面とで囲まれた空間部により形成していると共に隔壁13
の前面外周部に前方に向かって固定円筒壁体14を突設し
ている。さらに、この固定円筒壁体14で囲まれた隔壁13
の前面に接して回転面板４を回転自在に配設する一方、
隔壁13の下端部に円形状の呑口２を穿設してあり、この
呑口２に回転面板４の外周部における呑口２と合致する
軌跡上に該呑口２よりも僅かに大径の開口部６を穿設し
ている。

【００２９】また、上記隔壁13から後方側のスキンプレ
ート11の内底面に沿って内径が上記呑口２と同径の土砂
搬送管３を配設してあり、この土砂搬送管３の開口前端
を呑口２に連結、連通させていると共に土砂搬送管３の
前端開口部における呑口近傍部分に送気管７を連通さ
せ、この送気管７に回転面板４の開口部６が呑口２と連
通している間は閉止し、連通が遮断された際に開放する
バルブ８を設けている。15は送気管７に空気を圧送する
圧気ポンプである。

【００３０】上記カッタ板12の回転中心軸16は隔壁13の
中央部に回転自在に挿通、支持されていると共に隔壁13
の後方に配設した駆動モータ17によって回転駆動させら
れるものであり、この回転中心軸16に上記回転面板４が
一体に固着されてカッタ板12と共に同一方向に同一速度
でもって回転するように構成している。さらに、スキン
プレート11と上記固定円筒壁体14との対向面間の上部に
隔壁13の後方から土砂貯溜室１内に連通する泥水注入口
18を設けている。なお、この泥水注入口18には図示して
いないが泥水注入管が接続されている。

【００３１】上記土砂搬送管３は図10に示すように、ト
ンネル掘削機Ｔによって掘削されたトンネル内を通じて
発進立坑Ｂから地上に設置した気密性を有する土砂タン
ク19の上端部内に連結、連通してあり、さらに、この土
砂タンク19は吸引ポンプからなるバキューム装置20に接
続している。

【００３２】このように構成した土砂搬送装置を備えて
いるトンネル掘削機Ｔを発進立坑Ｂから発進させて地中
にトンネルを掘進していくと共に掘削されたトンネル内
にトンネル掘削機Ｔに後続させながら管体27を順次埋設
していく。トンネルの掘削は駆動モータ17で回転駆動さ
せられるカッタ板12によって行われ、掘削土砂はカッタ
板12の背面と隔壁13の前面間に形成した土砂貯溜室１内
に取り込ませて滞溜させると共にこの掘削土砂に泥水注
入口18を通じて供給された泥水を攪拌、混合させ、土砂
を均一な泥土にする。なお、この攪拌、混合は回転面板
４の前面に周方向に適宜間隔毎に突設した掻き上げ板21
によって行われる。

【００３３】カッタ板12と一体的に回転する回転面板４
には図９に示すようにその外周の数個所に周方向に一定
間隔毎に円弧状に湾曲した長円形状開口部６が設けられ
てあり、この開口部６が呑口２に連通すると、バキュー
ム装置20により吸引力が発生している土砂搬送管３内に
土砂貯溜室１内の泥土が開口部６から呑口２を通じて排
出される。

【００３４】この時、上記図１乃至図６で示した実施例
と同様に、回転面板４の開口部６が呑口２を完全に横断
すると、土砂搬送管３側に送りだされた泥土が一定長さ
のケーキ体Ａに剪断された状態となり、土砂搬送管３内
を後方に吸引、搬送される。この際、開口部６が呑口２
を閉止するのと連動して送気管７のバルブ８が開放し、
土砂搬送管３の前方部側に空気を供給してケーキ体Ａの
吸引、搬送を円滑に行わせる。なお、回転面板４に設け
ている開口部６の形状や数等は上記実施例と同様に変更
してもよい。

【００３５】こうして、カッタ板12と一体的に回転する
回転面板４に設けている開口部６が呑口２に達する毎に
ケーキ体Ａが土砂搬送管３内に吸引、搬送され、地上に
設置した土砂タンク19内に排出されて堆積するものであ
る。その他の作用については上記実施例と同様である。

【００３６】図11乃至図14は上記図７〜図10に示したト
ンネル掘削機Ｔに備えている土砂貯溜室１の変形例を示
すものである。即ち、トンネル掘削機Ｔの円筒状スキン
プレート11の前端部内周面と、このスキンプレート11の
開口前端に回転自在に配設されたカッタ板12の背面と、
該カッタ板12から後方に適宜間隔を存してスキンプレー
ト11の前端部に張設している隔壁13の前面とで囲まれた
空間部により形成された土砂貯溜室１内において、上記
隔壁13を第１の隔壁としてこの第１隔壁13の前方側にス
キンプレート11の内周面に固着した第２隔壁22を張設す
ることにより上記土砂貯溜室１を第１チャンバーＣと第
２チャンバーＤとに区画、形成すると共に上記第２隔壁
22の上半部に第１チャンバーＣに連通した土砂受入開口
部23を設けている。

【００３７】なお、上記図７で示した土砂貯溜室１と同
様に、隔壁13の前面外周部に前方に向かって固定円筒壁
体14を突設していてこの固定円筒壁体14の内側空間部を
上記第２チャンバーＤに形成していると共にこの固定円
筒壁体14で囲まれた隔壁13の前面に接して回転面板４を
回転自在に配設する一方、第１隔壁13の下端部に円形状
の呑口２を穿設してあり、この呑口２に回転面板４の外
周部における呑口２と合致する軌跡上に該呑口２よりも
僅かに大径の開口部６を穿設している。

【００３８】上記回転面板４はカッタ板12の回転中心軸
16に固着していると共にこの回転面板４の前面に図13に
示すように正面逆Ｖ字状の複数の掻き上げ板21を放射状
に突設して第２チャンバーＤ内で回転面板４と一体に回
転するように構成している。これらの掻き上げ板21はそ
の内端と山形状の外端とをそれぞれ回転中心軸16と固定
円筒壁体14に摺接させていると共に前端面を第２隔壁22
の後面に摺接しさせてあり、従って、隣接する掻き上げ
板21、21間には土砂を封入状態で収納する室26に形成さ
れて各室26に回転面板４に穿設している開口部６を連通
させている。

【００３９】さらに、スキンプレート11と上記固定円筒
壁体14との対向面間の上部に第１隔壁13の後方から第２
隔壁22の外方部を貫通して第１チャンバーＣ内に連通す
る泥水注入口18を設けていると共に第１隔壁13の後方側
から該第１隔壁13及び第２隔壁22の下端側外周部を貫通
して給気管24を配設し、この給気管24の先端開口部を第
２隔壁22の前面から後方に貫通させて上記呑口２の開口
端に向かって臨ませている。

【００４０】また、上記第１隔壁13から後方側のスキン
プレート11の内底面に沿って内径が上記呑口２と同径の
土砂搬送管３を配設してあり、この土砂搬送管３の開口
前端を呑口２に連結、連通させていると共に土砂搬送管
３の前端開口部における呑口近傍部分に送気管７を連通
させ、この送気管７に回転面板４の開口部６が呑口２と
連通している間は閉止し、連通が遮断された際に開放す
るバルブ８を設けている。その他の構成については上記
図７乃至図10で示した装置と同様である。

【００４１】このように構成した土砂搬送装置を備えて
いるトンネル掘削機Ｔを図10に示すように、発進立坑Ｂ
から発進させて地中にトンネルを掘進していくと共に掘
削されたトンネル内にトンネル掘削機Ｔに後続させなが
ら管体21を順次埋設していくものであり、トンネルの掘
削は駆動モータ17で回転駆動させられるカッタ板12によ
って行われ、掘削土砂はカッタ板12の背面側の第１チャ
ンバーＣに取り込ませて貯溜させると共にこの掘削土砂
に泥水注入口18を通じて供給された泥水をカッタ板12の
背面に突設している攪拌羽根25によって攪拌、混合さ
せ、土砂を均一な泥土にしながら第１チャンバーＣに充
満した泥土を第２隔壁22に設けている土砂受入開口部23
から第２チャンバーＤ内の隣接する掻き上げ板21、21間
で形成した上記各室26に回転面板４の回転に従って順次
充満状態に受け入れさせる。

【００４２】そして、カッタ板12と一体的に回転する回
転面板４の回転に従って１つの室26が最下端に達した時
に、該室26に臨ませている開口部６が呑口２に連通し、
バキューム装置20により吸引力が発生している土砂搬送
管３内に該室26内の泥土が開口部６から呑口２を通じて
排出される。この時、室26内は気密状態となっているた
めに、第２隔壁22の下端部から室26に開口している給気
管24を通じて空気を該室26内に供給し、土砂搬送管３に
生じている吸引力により開口部６からの泥土の吸引、搬
出を円滑に行わせる。

【００４３】回転面板４の開口部６が呑口２を完全に横
断すると、上記図７乃至図10で示した実施例と同様に、
土砂搬送管３側に送りだされた泥土が一定長さのケーキ
体Ａに剪断された状態となり、土砂搬送管３内を後方に
吸引、搬送される。この際、開口部６が呑口２を閉止す
るのと連動して送気管７のバルブ８が開放し、土砂搬送
管３の前方部側に空気を供給してケーキ体Ａの吸引、搬
送を円滑に行わせる。

【００４４】こうして、カッタ板12と一体的に回転する
回転面板４に設けている開口部６が呑口２に達する毎に
ケーキ体Ａが土砂搬送管３内に吸引、搬送され、地上に
設置した土砂タンク19内に排出されて堆積するものであ
る。その他の作用については上記実施例と同様である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明の土砂搬送装置にお
ける請求項１に係る発明は、土砂貯溜室の壁面に土砂の
呑口を穿設し、この呑口に後端側をバキューム装置に連
通させている土砂搬送管の開口前端部を連結、連通させ
ると共に上記呑口を設けている土砂貯溜室の内壁面に外
周部に該呑口と連通する開口部を穿設してなる回転面板
を回転自在に配設し、さらに、上記土砂搬送管の前端開
口部における上記呑口の近傍部位に送気管を連通させて
いるので、土砂貯溜室の内壁面に配設している回転面板
を回転させてその開口部を土砂貯溜室の壁面に穿設して
いる呑口に連通させることにより、別に送り出し装置や
圧縮装置を使用することなく、土砂貯溜室内に貯溜した
土砂をバキューム装置側からの吸引力により回転面板の
開口部から呑口を通じて土砂搬送管内に土砂ケーキ体と
して搬出することができる。

【００４６】上記土砂搬送装置において、請求項２に係
る発明によれば、回転面板の数個所に開口部を設けてい
るので、回転面板が一回転する毎に該開口部の数に応じ
た土砂ケーキ体を土砂搬送管内に送り出すことができる
ものであり、請求項３に係る発明によれば、開口部を回
転面板の周方向に円弧状に湾曲した長円形状に形成して
いるので、長さの大なる土砂ケーキ体を成形しながら送
り出すことができる。

【００４７】請求項４に係る発明は上記土砂貯溜室をト
ンネル掘削機の円筒状スキンプレートの前端内周面と、
該スキンプレートの開口前端に回転自在に配設されたカ
ッタ板の背面と、スキンプレートの前端部に張設された
隔壁の前面とで囲まれた空間部によって形成してあり、
上記隔壁に上記呑口を設けていると共に該隔壁の前面に
上記開口部を有する回転面板を回転自在に配設している
ので、カッタ板と隔壁との対向面間の土砂取込空間部を
利用して土砂ケーキ体の成形を行うことができ、機内に
土砂圧縮成形手段の設置を不必要にして小断面のトンネ
ル掘削時における土砂の搬出が円滑且つ能率よく行える
ものである。

【００４８】また、請求項５に係る発明によれば、カッ
タ板の回転駆動機構を使用して回転面板の回転駆動を行
うことができ、従って、カッタ板による地盤の掘削に同
調して掘削土砂をケーキ体として順次搬出することがで
きると共に装置全体の構造が簡易化されて小断面のトン
ネル掘削として一層有効な土砂搬送装置を構成し得るも
のである。

【００４９】さらに、請求項６に係る発明は、請求項４
に記載のトンネル掘削機に配設した土砂搬送装置におい
て、トンネル掘削機の上記隔壁を第１の隔壁としてその
前方に土砂受入開口部を有する第２の隔壁を張設し、こ
の第２の隔壁を介して土砂貯溜室を第１チャンバーと第
２チャンバーとに区画すると共に該第２チャンバー内に
開口部を有する上記回転面板と一体的に回転する土砂掻
き上げ板を設けているものであるから、カッタ板によっ
て掘削された土砂は該カッタ板の背面側の第１チャンバ
ーに滞溜、充満すると共に第２隔壁に設けている土砂受
入開口部から第２チャンバ内に入って回転面板に突設し
ている隣接する土砂掻き上げ板間の室内に充満させるこ
とができ、従って、回転面板の回転に従って各室内の土
砂を第２チャンバーの下端部側に確実に搬送することが
でき、各室に開口している開口部を呑口と連通させて一
定長に切断された状態の土砂ケーキ体として土砂搬送管
内を後方に向かって円滑に搬出することができるもので
ある。

【００５０】この際、第２チャンバー内の各室に充満し
た土砂によって気密状態となるので、請求項７に記載し
たように、第２チャンバー内の下端部に達した室内に給
気管を通じて送気して該室内から土砂をケーキ体として
確実に搬送管側に送り出すことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】土砂搬送装置の簡略縦断側面図、

【図２】円形状の開口部を設けた回転面板の正面図、

【図３】長円形状の開口部を設けた回転面板の正面図、

【図４】円形状の開口部によって形成される土砂ケーキ
体の縦断側面図、

【図５】長円形状の開口部によって形成される土砂ケー
キ体の縦断側面図、

【図６】回転面板を土砂貯溜室の内底部に設けた土砂搬
送装置の簡略縦断側面図、

【図７】土砂搬送装置を備えたトンネル掘削機の縦断側
面図、

【図８】その正面図、

【図９】回転面板の正面図、

【図１０】土砂ケーキ体を地上まで搬出している状態の
全体図、

【図１１】土砂搬送装置を備えたトンネル掘削機の別な
実施例を示す縦断側面図、

【図１２】その第２隔壁部分の縦断正面図、

【図１３】第２チャンバー内の縦断正面図、

【図１４】第１隔壁部分の縦断正面図。

【符号の説明】

１土砂貯溜室２呑口３土砂搬送管４回転面板５駆動モータ６開口部７送気管８バルブ 11 スキンプレート 12 カッタ板 13 隔壁 18 泥水注入口 21 掻き上げ板 22 第２隔壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平２−54889（ＪＰ，Ｕ) 実公昭57−41279（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/12 B65G 53/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】土砂貯溜室の壁面に土砂の呑口を穿設
し、この呑口に後端側をバキューム装置に連通させてい
る土砂搬送管の開口前端部を連結、連通させると共に上
記呑口を設けている土砂貯溜室の内壁面に外周部に該呑
口と連通する開口部を穿設してなる回転面板を回転自在
に配設し、さらに、上記土砂搬送管の前端開口部におけ
る上記呑口の近傍部位に送気管を連通させていることを
特徴とする土砂搬送装置。
【請求項２】上記開口部は回転面板の外周部数個所
に、該回転面板の回転によって上記呑口に順次連通する
ように設けられていることを特徴とする請求項１に記載
の土砂搬送装置。
【請求項３】上記呑口は断面円形に形成されている一
方、上記開口部は回転面板の周方向に円弧状に湾曲した
長円形状に形成されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２に記載の土砂搬送装置。
【請求項４】上記土砂貯溜室はトンネル掘削機の円筒
状スキンプレートの前端内周面と、該スキンプレートの
開口前端に回転自在に配設されたカッタ板の背面と、ス
キンプレートの前端部に張設された隔壁の前面とで囲ま
れた空間部によって形成されてあり、上記隔壁に上記呑
口を設けていると共に該隔壁の前面に上記開口部を有す
る回転面板を回転自在に配設していることを特徴とする
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の土砂搬送装
置。
【請求項５】上記カッタ板と回転面板とは共通の回転
駆動手段によって一体に回転するように構成したことを
特徴とする請求項４に記載の土砂搬送装置。
【請求項６】トンネル掘削機の円筒状スキンプレート
の前端内周面と、該スキンプレートの開口前端に回転自
在に配設されたカッタ板の背面と、スキンプレートの前
端部に張設された隔壁の前面とで囲まれた空間部により
形成されている上記土砂貯溜室内において、上記隔壁を
第１の隔壁としてこの第１隔壁の前方側に第２隔壁を張
設することにより上記土砂貯溜室を第１チャンバーと第
２チャンバーとに画成すると共に上記第２隔壁に第１チ
ャンバーに連通した土砂受入開口部を設け、さらに、上
記第２チャンバー内に開口部を有する上記回転面板と一
体的に回転する土砂掻き上げ板を設けたことを特徴とす
る請求項４又は請求項５に記載の土砂搬送装置。
【請求項７】スキンプレートの後方側から上記第１、
第２隔壁の外周部適所を通じて第１チャンバーに連通す
る泥水注入口を設けていると共に上記第２チャンバー内
と土砂搬送管の端部とに空気を供給する給気管を配設し
ていることを特徴とする請求項６に記載の土砂搬送装
置。