JP3430943B2 - 排泥タンク - Google Patents
排泥タンクInfo
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- JP3430943B2 JP3430943B2 JP34950798A JP34950798A JP3430943B2 JP 3430943 B2 JP3430943 B2 JP 3430943B2 JP 34950798 A JP34950798 A JP 34950798A JP 34950798 A JP34950798 A JP 34950798A JP 3430943 B2 JP3430943 B2 JP 3430943B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シールド工法の
排泥タンクに関するものである。
排泥タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地中にトンネルを構築する非開削工法と
して、筒状のシールド掘進機によって地中を掘削しなが
らトンネルを構築するシールド工法がある。そして、特
に小口径のトンネルを構築する場合の工法としてシール
ド掘進機の後方から推進管を押し込んでゆくいわゆるセ
ミシールド工法が知られている。そして、セミシールド
工法においてはトンネル口径が小さいために、狭い空間
内で掘削排土をいかに効率的に坑外に排出するかが重要
な問題となる。
して、筒状のシールド掘進機によって地中を掘削しなが
らトンネルを構築するシールド工法がある。そして、特
に小口径のトンネルを構築する場合の工法としてシール
ド掘進機の後方から推進管を押し込んでゆくいわゆるセ
ミシールド工法が知られている。そして、セミシールド
工法においてはトンネル口径が小さいために、狭い空間
内で掘削排土をいかに効率的に坑外に排出するかが重要
な問題となる。
【０００３】従来のセミシールド工法の排泥装置とし
て、例えば特開平７−２６９２９４号公報に開示された
ものがあり、図７、図８は同公報に示されたセミシール
ド工法の排泥装置の構成を示す図であり、図７が横断面
図、図８が縦断面図である。図７，図８において、５１
は方向修正ジャッキ５６により屈折自在なシールド本
体、５２はシールド本体５１の前部に設けられたカッタ
ヘッドで、カッタヘッド駆動モータ５３により減速機５
４を介して回転軸５５を中心に回転されるようになって
いる。
て、例えば特開平７−２６９２９４号公報に開示された
ものがあり、図７、図８は同公報に示されたセミシール
ド工法の排泥装置の構成を示す図であり、図７が横断面
図、図８が縦断面図である。図７，図８において、５１
は方向修正ジャッキ５６により屈折自在なシールド本
体、５２はシールド本体５１の前部に設けられたカッタ
ヘッドで、カッタヘッド駆動モータ５３により減速機５
４を介して回転軸５５を中心に回転されるようになって
いる。
【０００４】上記カッタヘッド５２は、ほぼ十字形をな
すスポーク５２ａより形成されていて、これらスポーク
５２ａの前面に半径方向に間隔をおいて複数のカッタ５
２ｂが突設され、これらカッタ５２ｂによリシールド本
体５１前方の切羽の掘削と大径玉石の掘り起しを行うよ
うになっている。
すスポーク５２ａより形成されていて、これらスポーク
５２ａの前面に半径方向に間隔をおいて複数のカッタ５
２ｂが突設され、これらカッタ５２ｂによリシールド本
体５１前方の切羽の掘削と大径玉石の掘り起しを行うよ
うになっている。
【０００５】また、上記回転軸５５内には通路５５ａが
形成されていて、この通路５５ａの前端はスポーク５２
ａ内に形成された通路５２ｃ内に連通されている。上記
回転軸５５内に形成された通路５５ａの先端及び各スポ
ーク５２ａ内に設けられた通路５２ｃの先端は、回転軸
５５の先端部及びスポーク５２ａ先端に取付けられたカ
ッタ５２ｂの前面にそれぞれ開口されていて、図示しな
い泥しょう材供給管より回転継手５７を介して回転軸５
５内の通路５５ａへ供給された泥しょう材が、これら開
口より掘削された土砂内へ噴出されるようになってい
る。
形成されていて、この通路５５ａの前端はスポーク５２
ａ内に形成された通路５２ｃ内に連通されている。上記
回転軸５５内に形成された通路５５ａの先端及び各スポ
ーク５２ａ内に設けられた通路５２ｃの先端は、回転軸
５５の先端部及びスポーク５２ａ先端に取付けられたカ
ッタ５２ｂの前面にそれぞれ開口されていて、図示しな
い泥しょう材供給管より回転継手５７を介して回転軸５
５内の通路５５ａへ供給された泥しょう材が、これら開
口より掘削された土砂内へ噴出されるようになってい
る。
【０００６】一方、チャンバ５１ａ内に取込まれた土砂
は排土管６０、非常用ピンチ弁６１、可撓管６２及び常
用ピンチ弁６３を介してシールド本体５１の後部内に設
けられた大径玉石分離手段（トロンメル）６４に排出さ
れるようになっている。
は排土管６０、非常用ピンチ弁６１、可撓管６２及び常
用ピンチ弁６３を介してシールド本体５１の後部内に設
けられた大径玉石分離手段（トロンメル）６４に排出さ
れるようになっている。
【０００７】大径玉石分離手段６４は土砂中に混入した
大径玉石と土砂を分離するもので、筒状のカゴより形成
されており、軸線と平行するよう配設された多数の縦杆
６４ａと、円周方向に螺旋状に配設された螺旋杆６４ｂ
よりなり、予め設定した大きさの大径玉石が通過できな
いように縦杆６４ａと螺旋杆６４ｂ間の目の大きさが設
定されており、土砂より分離されて大径玉石分離手段６
４内に残った大径玉石は図示しない搬送手段で土砂と別
経路で後方へ搬送されるようになっている。
大径玉石と土砂を分離するもので、筒状のカゴより形成
されており、軸線と平行するよう配設された多数の縦杆
６４ａと、円周方向に螺旋状に配設された螺旋杆６４ｂ
よりなり、予め設定した大きさの大径玉石が通過できな
いように縦杆６４ａと螺旋杆６４ｂ間の目の大きさが設
定されており、土砂より分離されて大径玉石分離手段６
４内に残った大径玉石は図示しない搬送手段で土砂と別
経路で後方へ搬送されるようになっている。
【０００８】一方、上記大径玉石分離手段６４の下方に
は、大径玉石分離手段６４により大径玉石と分離された
土砂が落下するホッパ６６が設置されている。上記ホツ
パ６６は上面が開口し、かつ底部６６ａの一部が吸込み
口６６ｂに向って大きく傾斜する傾斜面６６ｃとなって
おり、開口より落下した土砂が吸込み口６６ｂ側へ流れ
やすくなっている。そして上記吸込み口６６ｂには吸込
み管６７及び図示しないボールジョイントを介して土砂
圧送ポンプが接続されている。
は、大径玉石分離手段６４により大径玉石と分離された
土砂が落下するホッパ６６が設置されている。上記ホツ
パ６６は上面が開口し、かつ底部６６ａの一部が吸込み
口６６ｂに向って大きく傾斜する傾斜面６６ｃとなって
おり、開口より落下した土砂が吸込み口６６ｂ側へ流れ
やすくなっている。そして上記吸込み口６６ｂには吸込
み管６７及び図示しないボールジョイントを介して土砂
圧送ポンプが接続されている。
【０００９】上記のように構成された従来技術の作用を
説明すると、シールド本体５１の推進に伴いカッタヘッ
ド５２により掘削された土砂はスポーク５２ａ内の通路
５２ｃ内より噴出された泥しょう材により流動体泥土化
されてチャンバ５１ａ内に取込まれた後排土管６０より
非常用ピンチ弁６１及び常用ピンチ弁６３を経て大径玉
石分離手段６４へ送られ大径玉石分離手段６４により土
砂中の大径玉石が分離される。分離された大径玉石は別
の経路（図示せず）を経て後方へ搬出されると共に、大
径玉石分離手段を通過した土砂はホッパ６６内に落下
し、ホッパ６６底部の傾斜面６６ｃにより吸込み口６６
ｂ側へ案内される。
説明すると、シールド本体５１の推進に伴いカッタヘッ
ド５２により掘削された土砂はスポーク５２ａ内の通路
５２ｃ内より噴出された泥しょう材により流動体泥土化
されてチャンバ５１ａ内に取込まれた後排土管６０より
非常用ピンチ弁６１及び常用ピンチ弁６３を経て大径玉
石分離手段６４へ送られ大径玉石分離手段６４により土
砂中の大径玉石が分離される。分離された大径玉石は別
の経路（図示せず）を経て後方へ搬出されると共に、大
径玉石分離手段を通過した土砂はホッパ６６内に落下
し、ホッパ６６底部の傾斜面６６ｃにより吸込み口６６
ｂ側へ案内される。
【００１０】また、大径玉石分離手段６４による大径玉
石の分離状態や、ホッパ６６の状態は、シールド本体５
１の上部に設置されたテレビカメラよりなる監視手段７
５により常時監視されていて、監視手段により撮影され
た映像は図示しない操作盤へ送られてモニタに映し出さ
れるようになっている。これによって大径玉石分離手段
６４やホッパ６６に不具合が発生した場合、土砂圧送ポ
ンプの運転を即時に停止することにより、土砂圧送ポン
プなどが破損するのを防止することができる。また排土
土砂の流動状態を見ることで排土搬送の制御が可能とな
る。
石の分離状態や、ホッパ６６の状態は、シールド本体５
１の上部に設置されたテレビカメラよりなる監視手段７
５により常時監視されていて、監視手段により撮影され
た映像は図示しない操作盤へ送られてモニタに映し出さ
れるようになっている。これによって大径玉石分離手段
６４やホッパ６６に不具合が発生した場合、土砂圧送ポ
ンプの運転を即時に停止することにより、土砂圧送ポン
プなどが破損するのを防止することができる。また排土
土砂の流動状態を見ることで排土搬送の制御が可能とな
る。
【００１１】上記のように従来の排泥装置においてホッ
パ６６は土砂圧送ポンプで排泥する前段階の装置として
重要な役割を有している。
パ６６は土砂圧送ポンプで排泥する前段階の装置として
重要な役割を有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の排泥装置のホッパ６６（排泥タンク）で
は、底部６６ａの一部が吸込み口６６ｂに向って大きく
傾斜する傾斜面６６ｃとなっており、開口より落下した
排泥が吸込み口６６ｂ側へ流れやすく考慮されているも
のの、徐々には底部６６ａや傾斜面６６ｃに排泥が堆積
し、ホッパ６６の内容積が減少してくると共に、吸込み
口６６ｂへ排泥が流れにくくなることが考えられる。そ
して、そのまま放置すれば、吸込み管６７へ排泥の供給
ができなくなり、排泥装置として機能しなくなるという
問題があった。
ような従来の排泥装置のホッパ６６（排泥タンク）で
は、底部６６ａの一部が吸込み口６６ｂに向って大きく
傾斜する傾斜面６６ｃとなっており、開口より落下した
排泥が吸込み口６６ｂ側へ流れやすく考慮されているも
のの、徐々には底部６６ａや傾斜面６６ｃに排泥が堆積
し、ホッパ６６の内容積が減少してくると共に、吸込み
口６６ｂへ排泥が流れにくくなることが考えられる。そ
して、そのまま放置すれば、吸込み管６７へ排泥の供給
ができなくなり、排泥装置として機能しなくなるという
問題があった。
【００１３】また、吸込み管６７による排泥搬送では排
泥の粘度が排泥効率に影響するが、排泥の粘度を直接調
整する手段がないために、カッタ５２ｂの前面に供給す
る泥しょう材の粘度を調整することによって排泥の粘度
を間接的に調整することしかできず、排泥効率を高効率
にすることができないという問題があった。
泥の粘度が排泥効率に影響するが、排泥の粘度を直接調
整する手段がないために、カッタ５２ｂの前面に供給す
る泥しょう材の粘度を調整することによって排泥の粘度
を間接的に調整することしかできず、排泥効率を高効率
にすることができないという問題があった。
【００１４】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたもので、投入された排泥をスムーズに吸込み管へ
供給できる排泥タンクを得ることを目的としている。ま
た、排泥の粘度調整のできる排泥タンクを得ることを目
的としている。
されたもので、投入された排泥をスムーズに吸込み管へ
供給できる排泥タンクを得ることを目的としている。ま
た、排泥の粘度調整のできる排泥タンクを得ることを目
的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る排泥タンク
は、切羽に送られた泥水とともに、シールド機のチャン
バーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する排泥装置に
用いられるものであって、貯留された泥水の攪拌及び搬
送に用いるスパイラルコンベアをタンク内に設置したも
のである。
は、切羽に送られた泥水とともに、シールド機のチャン
バーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する排泥装置に
用いられるものであって、貯留された泥水の攪拌及び搬
送に用いるスパイラルコンベアをタンク内に設置したも
のである。
【００１６】また、形状を船底状にすると共に、最底部
にスパイラルコンベアを配置したものである。
にスパイラルコンベアを配置したものである。
【００１７】さらに、前記スパイラルコンベアのトラフ
の深さは、前記排泥タンクの内容積と前記スパイラルコ
ンベアの搬送量とに基づいて設定されていることを特徴
とするものである。
の深さは、前記排泥タンクの内容積と前記スパイラルコ
ンベアの搬送量とに基づいて設定されていることを特徴
とするものである。
【００１８】また、前記スパイラルコンベアのトラフの
両側壁の上端上方に該両側壁と共にトラフの側壁を形成
できる側板を上下方向移動可能に設置したものである。
両側壁の上端上方に該両側壁と共にトラフの側壁を形成
できる側板を上下方向移動可能に設置したものである。
【００１９】さらに、切羽に送られた泥水とともに、シ
ールド機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬
出する排泥装置の排泥タンクにおいて、排泥タンク内の
泥水の粘度調整に切羽に送られる泥水を用いるようにし
たものである。
ールド機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬
出する排泥装置の排泥タンクにおいて、排泥タンク内の
泥水の粘度調整に切羽に送られる泥水を用いるようにし
たものである。
【００２０】また、切羽に送られた泥水とともに、シー
ルド機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出
する排泥装置の排泥タンクにおいて、内面に付着性、濡
れ性が小さい材料をコーティングしたものである。
ルド機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出
する排泥装置の排泥タンクにおいて、内面に付着性、濡
れ性が小さい材料をコーティングしたものである。
【００２１】さらに、前記コーティングの材料はポリエ
チレン、テフロン、ウレタンエラストマーのいずれかで
あることを特徴とするものである。
チレン、テフロン、ウレタンエラストマーのいずれかで
あることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施形態】実施の形態１．図１は本発明の実施
の形態に係る排泥タンクを含む排泥装置の説明図であ
る。図１に示すように、排泥装置は推進管２の内部に設
置された複数の機器によって構成されるので、まず、図
１に基づいて排泥装置の全体構成を概説する。図１にお
いて、６３ａはシールド本体５１のチヤンバ５１ａに取
込まれた掘削土を排出するピンチ弁６３につづく排泥口
（シールド本体５１のチャンバ５１ａについては図７、
図８参照）、１は大径玉石と土砂との分離機能に加えて
粘土塊の破砕機能を併せ持つ礫分離装置、３は礫分離装
置１の下方に設置され、大径玉石が除かれた土砂及び泥
水が溜められる排泥タンク、５は排泥タンク３に貯留さ
れた土砂及び泥水を配管輸送するための排泥管である。
の形態に係る排泥タンクを含む排泥装置の説明図であ
る。図１に示すように、排泥装置は推進管２の内部に設
置された複数の機器によって構成されるので、まず、図
１に基づいて排泥装置の全体構成を概説する。図１にお
いて、６３ａはシールド本体５１のチヤンバ５１ａに取
込まれた掘削土を排出するピンチ弁６３につづく排泥口
（シールド本体５１のチャンバ５１ａについては図７、
図８参照）、１は大径玉石と土砂との分離機能に加えて
粘土塊の破砕機能を併せ持つ礫分離装置、３は礫分離装
置１の下方に設置され、大径玉石が除かれた土砂及び泥
水が溜められる排泥タンク、５は排泥タンク３に貯留さ
れた土砂及び泥水を配管輸送するための排泥管である。
【００２３】配管輸送の方法としては、例えば上流側か
ら圧縮空気により圧送する方法、あるいは下流側から真
空ポンプより吸引する方法などがある。７は礫分離装置
１の出口側に設置されて礫分離装置１から排出される大
径玉石を後述のベルトコンベア９に供給するホッパ、９
はホッパ７から供給される大径玉石を礫タンク１１に搬
送するベルトコンベア、１３は礫タンク１１を乗せて坑
外に搬出する自走式の礫搬出台車、１５は礫搬出台車１
３が走行するための走行レールである。
ら圧縮空気により圧送する方法、あるいは下流側から真
空ポンプより吸引する方法などがある。７は礫分離装置
１の出口側に設置されて礫分離装置１から排出される大
径玉石を後述のベルトコンベア９に供給するホッパ、９
はホッパ７から供給される大径玉石を礫タンク１１に搬
送するベルトコンベア、１３は礫タンク１１を乗せて坑
外に搬出する自走式の礫搬出台車、１５は礫搬出台車１
３が走行するための走行レールである。
【００２４】１７は排泥装置を監視するためのテレビカ
メラであり、礫分離装置１の近くとベルトコンベア９の
搬出口側にそれぞれ設置されている。１９は排泥装置及
びテレビカメラの制御盤であり、この制御盤１９、上記
テレビカメラ１７、図示しないマイクロホン、及び地上
側の制御盤、モニター、マイクロホン等によって排泥装
置の監視システムが構成されている。
メラであり、礫分離装置１の近くとベルトコンベア９の
搬出口側にそれぞれ設置されている。１９は排泥装置及
びテレビカメラの制御盤であり、この制御盤１９、上記
テレビカメラ１７、図示しないマイクロホン、及び地上
側の制御盤、モニター、マイクロホン等によって排泥装
置の監視システムが構成されている。
【００２５】次に、上記排泥装置の一部を構成する排泥
タンク３の詳細について説明する。図２は排泥タンク３
の説明図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平
面図、図２（ｃ）は側面図、図３は図２（ａ）の矢視Ａ
−Ａ断面図である。排泥タンク３は平面形状が矩形状
で、図中正面側の側壁が推進管２の側壁に沿うように円
弧状に形成されている。そして、断面形状は、図３に示
すように、船底状になっており、最下部にはトラフ３ｆ
が形成されている。また、トラフ３ｆに連続する一方の
側面には泥水を排出するための吸込み口３ａが設けら
れ、さらにトラフ３ｆには一端側を吸込み口３ａに臨ま
せたスパイラルコンベア３ｂが排泥タンク３の長手方向
両端に亘って設置されている。
タンク３の詳細について説明する。図２は排泥タンク３
の説明図であり、図２（ａ）は正面図、図２（ｂ）は平
面図、図２（ｃ）は側面図、図３は図２（ａ）の矢視Ａ
−Ａ断面図である。排泥タンク３は平面形状が矩形状
で、図中正面側の側壁が推進管２の側壁に沿うように円
弧状に形成されている。そして、断面形状は、図３に示
すように、船底状になっており、最下部にはトラフ３ｆ
が形成されている。また、トラフ３ｆに連続する一方の
側面には泥水を排出するための吸込み口３ａが設けら
れ、さらにトラフ３ｆには一端側を吸込み口３ａに臨ま
せたスパイラルコンベア３ｂが排泥タンク３の長手方向
両端に亘って設置されている。
【００２６】ここでスパイラルコンベア３ｂのトラフ３
ｆの深さの決定方法について述べる。スパイラルコンベ
ア３ｂの搬送量は次の（１）式で表される。 Ｑ＝ｎ・η・Ａ・Ｐ ………… （１） ここで、Ｑ：スパイラルコンベアの搬送量 ｎ：スパイラルコンベアの回転数 η：トラフ内の搬送対象物充満率 Ａ：スパイラルの搬送面積 Ｐ：スパイラルのピッチ
ｆの深さの決定方法について述べる。スパイラルコンベ
ア３ｂの搬送量は次の（１）式で表される。 Ｑ＝ｎ・η・Ａ・Ｐ ………… （１） ここで、Ｑ：スパイラルコンベアの搬送量 ｎ：スパイラルコンベアの回転数 η：トラフ内の搬送対象物充満率 Ａ：スパイラルの搬送面積 Ｐ：スパイラルのピッチ
【００２７】上記の式（１）から分かるように、スパイ
ラルコンベア３ｂの搬送量Ｑは回転数ｎ、スパイラルの
搬送面積Ａ及びピッチＰが一定であれば、トラフ内の搬
送対象物充満率η、すなわち、トラフ３ｆの深さＨによ
って決まり、搬送量Ｑとトラフ３ｆの深さＨとは比例関
係にある。したがって、スパイラルの外径を最大として
トラフ３ｆの深さＨが大きければ、スパイラルコンベア
３ｂの搬送量Ｑは大きくなり、トラフ３ｆの深さＨが小
さければ、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑは小さく
なる。よって、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑを大
きくするためにはトラフ３ｆの深さＨを大きくすればよ
い。
ラルコンベア３ｂの搬送量Ｑは回転数ｎ、スパイラルの
搬送面積Ａ及びピッチＰが一定であれば、トラフ内の搬
送対象物充満率η、すなわち、トラフ３ｆの深さＨによ
って決まり、搬送量Ｑとトラフ３ｆの深さＨとは比例関
係にある。したがって、スパイラルの外径を最大として
トラフ３ｆの深さＨが大きければ、スパイラルコンベア
３ｂの搬送量Ｑは大きくなり、トラフ３ｆの深さＨが小
さければ、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑは小さく
なる。よって、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑを大
きくするためにはトラフ３ｆの深さＨを大きくすればよ
い。
【００２８】ところが、シールド工法における推進管と
いう狭い空間内ではその中に設置する機器の寸法には一
定の制限がされ、当然排泥タンク３の大きさについても
一定の制限がある。そして、排泥タンク３の高さ方向の
寸法Ｂは制限されるのが一般的であり、排泥タンク３の
高さを一定にしたままでトラフ３ｆの深さＨを大きくす
るには、図４に示すように、排泥タンク３の深さＣを小
さくしなければならない。排泥タンク３の深さＣを小さ
くすると内容積Ｖが小さくなる。すなわち、トラフ３ｆ
の深さＨと排泥タンク３の内容積Ｖとはほぼ反比例の関
係にある。
いう狭い空間内ではその中に設置する機器の寸法には一
定の制限がされ、当然排泥タンク３の大きさについても
一定の制限がある。そして、排泥タンク３の高さ方向の
寸法Ｂは制限されるのが一般的であり、排泥タンク３の
高さを一定にしたままでトラフ３ｆの深さＨを大きくす
るには、図４に示すように、排泥タンク３の深さＣを小
さくしなければならない。排泥タンク３の深さＣを小さ
くすると内容積Ｖが小さくなる。すなわち、トラフ３ｆ
の深さＨと排泥タンク３の内容積Ｖとはほぼ反比例の関
係にある。
【００２９】他方、排泥タンク３の内容積Ｖはトロンメ
ル１から投下される排泥の量と排泥タンク３から配管輸
送により排出される量との関係で決定されるものであ
り、トロンメル１から投下される排泥の量はほぼ一定で
あると仮定すれば、排泥タンク３の内容積Ｖは配管輸送
により排出される量が多ければ多いほど小さくてよいこ
とになる。そして、配管輸送により排出される量はスパ
イラルコンベア３ｂの搬送量Ｑに比例すると考えられ
る。したがって、排泥タンク３の内容積Ｖはスパイラル
コンベア３ｂの搬送量Ｑにほぼ反比例することになる。
ル１から投下される排泥の量と排泥タンク３から配管輸
送により排出される量との関係で決定されるものであ
り、トロンメル１から投下される排泥の量はほぼ一定で
あると仮定すれば、排泥タンク３の内容積Ｖは配管輸送
により排出される量が多ければ多いほど小さくてよいこ
とになる。そして、配管輸送により排出される量はスパ
イラルコンベア３ｂの搬送量Ｑに比例すると考えられ
る。したがって、排泥タンク３の内容積Ｖはスパイラル
コンベア３ｂの搬送量Ｑにほぼ反比例することになる。
【００３０】以上要するに、スパイラルコンベア３ｂの
搬送量Ｑとトラフ３ｆの深さＨとは比例関係にあり、ま
たトラフ３ｆの深さＨと排泥タンク３の内容積Ｖとはほ
ぼ反比例の関係にあり、さらに排泥タンク３の内容積Ｖ
とスパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑとはほぼ反比例の
関係にあると言える。これらの関係をグラフに表示する
と図５に示すようになる。そこで、トラフ３ｆの深さＨ
は、排泥タンクの内容積Ｖとススパイラルコンベア３ｂ
の搬送量Ｑとの関係を考慮して最適な値に設定する。
搬送量Ｑとトラフ３ｆの深さＨとは比例関係にあり、ま
たトラフ３ｆの深さＨと排泥タンク３の内容積Ｖとはほ
ぼ反比例の関係にあり、さらに排泥タンク３の内容積Ｖ
とスパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑとはほぼ反比例の
関係にあると言える。これらの関係をグラフに表示する
と図５に示すようになる。そこで、トラフ３ｆの深さＨ
は、排泥タンクの内容積Ｖとススパイラルコンベア３ｂ
の搬送量Ｑとの関係を考慮して最適な値に設定する。
【００３１】再び図２に基づいて排泥タンク３の他の構
成について説明する。排泥タンク３には、泥水のレベル
を計測するレベル計３ｃ、泥水の粘度を計測する粘度計
３ｄ、排泥タンク３中の泥水の粘度を調整するための泥
水を注入する注入口３ｅが設けられている。注入口３ｅ
はシールド本体の前端部に泥水を供給する図示しない泥
水管から分岐されたものであり、注入口３ｅからはシー
ルド掘進に使用する泥水の一部が粘度調整用として排泥
タンク３に供給される。粘度調整方法としては、例えば
粘度計３ｄで粘度を監視しておき、粘度が予め設定した
値よりも大きくなったときには注入口３ｅのバルブを開
放して排泥タンク３に泥水の一部を供給する。
成について説明する。排泥タンク３には、泥水のレベル
を計測するレベル計３ｃ、泥水の粘度を計測する粘度計
３ｄ、排泥タンク３中の泥水の粘度を調整するための泥
水を注入する注入口３ｅが設けられている。注入口３ｅ
はシールド本体の前端部に泥水を供給する図示しない泥
水管から分岐されたものであり、注入口３ｅからはシー
ルド掘進に使用する泥水の一部が粘度調整用として排泥
タンク３に供給される。粘度調整方法としては、例えば
粘度計３ｄで粘度を監視しておき、粘度が予め設定した
値よりも大きくなったときには注入口３ｅのバルブを開
放して排泥タンク３に泥水の一部を供給する。
【００３２】また、排泥タンク３は、その内面にポリエ
チレン、テフロン、ウレタンエラストマーといった付着
性、濡れ性が小さい材料をコーティングされている。こ
れによって、トロンメル１から投下される排土は排泥タ
ンク３の内面に泥や粘土が付着しにくくスムーズにトラ
フ３ｆ側に流れる。なお、ポリエチレン、テフロン、ウ
レタンエラストマー等はトロンメル１のカゴを通り抜け
た小礫及び土砂によって生ずる摩耗や損傷を考慮して必
要な膜厚をコーティングする。
チレン、テフロン、ウレタンエラストマーといった付着
性、濡れ性が小さい材料をコーティングされている。こ
れによって、トロンメル１から投下される排土は排泥タ
ンク３の内面に泥や粘土が付着しにくくスムーズにトラ
フ３ｆ側に流れる。なお、ポリエチレン、テフロン、ウ
レタンエラストマー等はトロンメル１のカゴを通り抜け
た小礫及び土砂によって生ずる摩耗や損傷を考慮して必
要な膜厚をコーティングする。
【００３３】以上のように構成された排泥タンク３の動
作について説明する。礫分離装置１のカゴから落下した
土砂及び泥水は排泥タンク３の底の傾斜面に沿ってトラ
フ３ｆ側に移動してトラフ３ｆ内から順に堆積する。ス
パイラルコンベア３ｂは攪拌作用を有しているので、こ
れを駆動して排泥タンク３内の土砂及び泥水を攪拌し
て、粘度計３ｄで粘度を計測し、粘度が高いときには注
入口３ｅから泥水を供給して適度な粘度に調整する。
作について説明する。礫分離装置１のカゴから落下した
土砂及び泥水は排泥タンク３の底の傾斜面に沿ってトラ
フ３ｆ側に移動してトラフ３ｆ内から順に堆積する。ス
パイラルコンベア３ｂは攪拌作用を有しているので、こ
れを駆動して排泥タンク３内の土砂及び泥水を攪拌し
て、粘度計３ｄで粘度を計測し、粘度が高いときには注
入口３ｅから泥水を供給して適度な粘度に調整する。
【００３４】排泥タンク３から泥水を排出する際には、
スパイラルコンベア３ｂを駆動させて排泥タンク３内の
土砂を吸込み口３ａ側に搬送し、吸込み口３ａに接続さ
れた排泥管５によって配管輸送して坑外に排出される。
このとき、排泥タンク３の底が船底形状に傾斜してお
り、さらにポリエチレン、テフロン、ウレタンエラスト
マーといった付着性、濡れ性が小さい材料がコーティン
グされているので最下部の土砂が吸込み口３ａ側に移動
するにしたがって、土砂は傾斜面に沿ってスパイラルコ
ンベア３ｂ上にスムーズに滑落することになり、排泥タ
ンク３の底部の一部に土砂が残存することはない。
スパイラルコンベア３ｂを駆動させて排泥タンク３内の
土砂を吸込み口３ａ側に搬送し、吸込み口３ａに接続さ
れた排泥管５によって配管輸送して坑外に排出される。
このとき、排泥タンク３の底が船底形状に傾斜してお
り、さらにポリエチレン、テフロン、ウレタンエラスト
マーといった付着性、濡れ性が小さい材料がコーティン
グされているので最下部の土砂が吸込み口３ａ側に移動
するにしたがって、土砂は傾斜面に沿ってスパイラルコ
ンベア３ｂ上にスムーズに滑落することになり、排泥タ
ンク３の底部の一部に土砂が残存することはない。
【００３５】以上のように本実施の形態によれば、排泥
タンク３内の排泥は最適な粘度を保って効率よく排泥管
へ供給され、配管輸送によって坑外に排出されることに
なる。
タンク３内の排泥は最適な粘度を保って効率よく排泥管
へ供給され、配管輸送によって坑外に排出されることに
なる。
【００３６】実施の形態２．図６は本発明の他の実施の
形態の説明図であり、実施の形態１における図３に相当
するものである。本実施の形態においてはトラフ３ｆの
両側に側板３ｇを上下方向に移動可能に設置して、トラ
フの深さを可変式にしたものである。側板３ｇはトラフ
３ｆの両側壁上端の上方にトラフ３ｆに沿って設けられ
ている。このように可動式の側板３ｇを設けることによ
って、スパイラルコンベア３ｂを駆動させる際に側板３
ｇを下方に移動させてトラフの一部を構成するようにす
ることによって、トラフの深さが深くなったのと同じ状
態になり、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑを大きく
することができる。
形態の説明図であり、実施の形態１における図３に相当
するものである。本実施の形態においてはトラフ３ｆの
両側に側板３ｇを上下方向に移動可能に設置して、トラ
フの深さを可変式にしたものである。側板３ｇはトラフ
３ｆの両側壁上端の上方にトラフ３ｆに沿って設けられ
ている。このように可動式の側板３ｇを設けることによ
って、スパイラルコンベア３ｂを駆動させる際に側板３
ｇを下方に移動させてトラフの一部を構成するようにす
ることによって、トラフの深さが深くなったのと同じ状
態になり、スパイラルコンベア３ｂの搬送量Ｑを大きく
することができる。
【００３７】本実施の形態によれば、排泥タンク３の深
さを変えることなく、トラフの深さを深くしたのと同等
の状態にすることができる。したがって、排泥タンクの
内容積Ｖとスパイラルコンベアの搬送量Ｑを個別に決定
することができ、排泥タンクの内容積Ｖとスパイラルコ
ンベア３ｂの搬送量Ｑの両方を確保することができる。
さを変えることなく、トラフの深さを深くしたのと同等
の状態にすることができる。したがって、排泥タンクの
内容積Ｖとスパイラルコンベアの搬送量Ｑを個別に決定
することができ、排泥タンクの内容積Ｖとスパイラルコ
ンベア３ｂの搬送量Ｑの両方を確保することができる。
【００３８】なお、以上の実施の形態１，２においては
セミシールド工法を例に挙げて説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、一般的なシールド工法にも
適用できることは言うまでもない。
セミシールド工法を例に挙げて説明したが、本発明はこ
れに限られるものではなく、一般的なシールド工法にも
適用できることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に示すような効果を奏する。
いるので、以下に示すような効果を奏する。
【００４０】切羽に送られた泥水とともに、シールド機
のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する排
泥装置の排泥タンクにおいて、貯留された泥水の攪拌及
び搬送に用いるスパイラルコンベアをタンク内に設置し
たことにより、スパイラルコンベアに泥水の攪拌と搬送
の２つの機能を持たせることができ、装置の簡略化、省
スペース化を図ることができる。
のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する排
泥装置の排泥タンクにおいて、貯留された泥水の攪拌及
び搬送に用いるスパイラルコンベアをタンク内に設置し
たことにより、スパイラルコンベアに泥水の攪拌と搬送
の２つの機能を持たせることができ、装置の簡略化、省
スペース化を図ることができる。
【００４１】また、形状を船底状にすると共に、最底部
にスパイラルコンベアを配置したので、特別な機構なし
に排泥をスパイラルコンベアに集めることができる。
にスパイラルコンベアを配置したので、特別な機構なし
に排泥をスパイラルコンベアに集めることができる。
【００４２】さらに、スパイラルコンベアのトラフの深
さは、排泥タンクの内容積とスパイラルコンベアの搬送
量とに基づいて設定するようにしたので、最適な内容積
と搬送量を確保できる。
さは、排泥タンクの内容積とスパイラルコンベアの搬送
量とに基づいて設定するようにしたので、最適な内容積
と搬送量を確保できる。
【００４３】また、前記スパイラルコンベアのトラフの
両側壁の上端上方に該両側壁と共にトラフの側壁を形成
できる側板を上下方向移動可能に設置したので、排泥タ
ンクの内容積とスパイラルコンベアの搬送量を個別に決
定することができ、排泥タンクの内容積とスパイラルコ
ンベアの搬送量の両方を確保することができる。
両側壁の上端上方に該両側壁と共にトラフの側壁を形成
できる側板を上下方向移動可能に設置したので、排泥タ
ンクの内容積とスパイラルコンベアの搬送量を個別に決
定することができ、排泥タンクの内容積とスパイラルコ
ンベアの搬送量の両方を確保することができる。
【００４４】さらに、排泥タンク内の泥水の粘度調整に
切羽に送られる泥水を用いるようにしたので、特別な設
備なしに排泥の粘度調整をすることができ、排泥搬送の
効率を高めることができる。
切羽に送られる泥水を用いるようにしたので、特別な設
備なしに排泥の粘度調整をすることができ、排泥搬送の
効率を高めることができる。
【００４５】また、内面にポリエチレン、テフロン、ウ
レタンエラストマーといった付着性、濡れ性が小さい材
料をコーティングしたので、排泥が排泥タンクの内側面
に付着したり、さらには堆積することなく底部に落下す
ることになり、排泥タンクの内容積の減少が防げると共
に、排泥の流れをスムーズにすることができる。
レタンエラストマーといった付着性、濡れ性が小さい材
料をコーティングしたので、排泥が排泥タンクの内側面
に付着したり、さらには堆積することなく底部に落下す
ることになり、排泥タンクの内容積の減少が防げると共
に、排泥の流れをスムーズにすることができる。
【図１】 この発明の一実施の形態の排泥装置の全体構
成図である。
成図である。
【図２】 この発明の一実施の形態の排泥タンクの説明
図である。
図である。
【図３】 図２（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図４】 この発明の一実施の形態の排泥タンク内容積
とトラフの深さとの関係を説明する説明図である。
とトラフの深さとの関係を説明する説明図である。
【図５】 この発明の一実施の形態の排泥タンク内容積
とスパイラルコンベア搬送量及びトラフの深さとの関係
を示す図である。
とスパイラルコンベア搬送量及びトラフの深さとの関係
を示す図である。
【図６】 この発明の他の実施の形態のスパイラルコン
ベアのトラフの説明図である。
ベアのトラフの説明図である。
【図７】 従来の削土密封式セミシールド掘進機の土砂
搬送装置を示す横断断面図である。
搬送装置を示す横断断面図である。
【図８】 従来の削土密封式セミシールド掘進機の土砂
搬送装置を示す縦断面図である。
搬送装置を示す縦断面図である。
１ 礫分離装置
３ 排泥タンク
３ａ 吸込み口
３ｂ スパイラルコンベア
３ｃ レベル計
３ｄ 粘度計
３ｅ 注入口
３ｆ トラフ
３ｇ 側板
５ 排泥管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 島村 隆宏
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号
日本鋼管株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−269294（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−303188（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−154762（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−90500（ＪＰ，Ａ)
実公 昭61−36629（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
E21D 9/06 301
Claims (7)
- 【請求項１】 切羽に送られた泥水とともに、シールド
機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する
排泥装置の排泥タンクにおいて、 貯留された泥水の攪拌及び搬送に用いるスパイラルコン
ベアをタンク内に設置したことを特徴とする排泥タン
ク。 - 【請求項２】 形状を船底状にすると共に、最底部にス
パイラルコンベアを配置したことを特徴とする請求項１
記載の排泥タンク。 - 【請求項３】 前記スパイラルコンベアのトラフの深さ
は、前記排泥タンクの内容積と前記スパイラルコンベア
の搬送量とに基づいて設定されていることを特徴とする
請求項１又は２記載の排泥タンク。 - 【請求項４】 前記スパイラルコンベアのトラフの両側
壁の上端上方に該両側壁と共にトラフの側壁を形成でき
る側板を上下方向移動可能に設置したことを特徴とする
請求項１又は２記載の排泥タンク。 - 【請求項５】 切羽に送られた泥水とともに、シールド
機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する
排泥装置の排泥タンクにおいて、 排泥タンク内の泥水の粘度調整に切羽に送られる泥水を
用いるようにしたことを特徴とする排泥タンク。 - 【請求項６】 切羽に送られた泥水とともに、シールド
機のチャンバーに取り込まれた掘削土を坑外に搬出する
排泥装置の排泥タンクにおいて、 内面に付着性、濡れ性が小さい材料をコーティングした
ことを特徴とする排泥タンク。 - 【請求項７】 前記コーティングの材料はポリエチレ
ン、テフロン、ウレタンエラストマーのいずれかである
ことを特徴とする請求項６記載の排泥タンク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34950798A JP3430943B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 排泥タンク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34950798A JP3430943B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 排泥タンク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000170480A JP2000170480A (ja) | 2000-06-20 |
| JP3430943B2 true JP3430943B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18404217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34950798A Expired - Fee Related JP3430943B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | 排泥タンク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430943B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009035983A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Ohbayashi Corp | 粉粒体付着抑制材、シールド式トンネル掘削機、土砂運搬用容器、及び土砂貯蔵用容器 |
| CN112576275A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 重庆文理学院 | 一种快速清理隧道施工泥沙的处理装置及方法 |
-
1998
- 1998-12-09 JP JP34950798A patent/JP3430943B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000170480A (ja) | 2000-06-20 |
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