JP3678110B2 - Large diameter gravel sorting device for tunnel excavator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カッタ−により掘削され切羽からトンネル掘削機のチャンバ−に取り込まれた土砂中に含まれる大径礫を、分別するトンネル掘削機の大径礫分別装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
開削することなしに、地中にトンネルを構築する工法として、筒状のシ−ルド掘進機によって地中を掘削していくシ−ルド工法がある。特に下水道管路等を地中に埋設するための小径のトンネルを構築する場合の工法としては、シ−ルド掘進機の後方にヒュ−ム管や鋼管(推進管という)を順次挿入し、これら複数のヒュ−ム管や鋼管を、最後端側から推進用ジャッキで押し込んでいく、セミシ−ルド工法が知られている。
【0003】
このようなセミシ−ルド工法により、小径のトンネルを構築する際に、シ−ルド掘進機で掘削した土砂を、トンネル内から排出するときに問題となるのは、トンネルの口径が小さいので、狭い空間内でいかに効率よく排出するかということである。
【0004】
このような問題の解決方法の一つとして、圧送パイプを使用して土砂を排出する方法がある。この方法により土砂を排出する場合には、圧送パイプを通過することのできない大径礫(掘削条件によって異なるが、例えば直径60mm以上)を、土砂中から分離する必要がある。
【0005】
大径礫を土砂中から分離する手段を有する従来のセミシ−ルド掘進機の土砂運搬装置としては、特開平7-269294号公報に開示された土砂運搬装置がある。
【0006】
この土砂運搬装置は、図4のセミシ−ルド掘進機の縦断面図に示すように、セミシ−ルド掘進機本体31の前部に設けられたカッタヘッド32により掘削されて、チャンバ31a内に取り込まれた土砂を、土砂圧送ポンプにより、後方へ搬送する削土密封式セミシ−ルド掘進機の土砂搬送装置において、チャンバ31a内の土砂を排出する排土管33の後部に、土砂中に混入した大径玉石(大径礫)を分離する大径玉石分離手段34を設けるとともに、上記大径玉石分離手段34の下方に、大径玉石分離手段34により分離された土砂を、土砂圧送ポンプへ送るホッパ(一般に土砂排出タンクとよばれている)35を設けたものである。
【0007】
上記した大径玉石分離手段(以下トロンメルという)34は、セミシ−ルド掘進機本体31の軸線と平行に、かつ円筒形状を形成するように配置された複数の縦部材34aと、この複数の縦部材34aの周りに螺旋状に巻き付けられた螺旋部材34bとから円筒形のカゴ体が形成されている。そして、隣り合う縦部材34aと螺旋部材34bとで形成される隙間は、トロンメル34に入ってきた一定寸法以上の大径玉石が通過できず、それ以下の寸法の土砂のみ通過できるような大きさに設定されている。
【0008】
したがって、土砂はトロンメル34を通過して下方に落下し、ホッパ35に収容されて土砂圧送ポンプにより土砂排出管36を通して排出されるが、大径玉石はトロンメル34に留まり、一定量溜まった時点で土砂の入口とは反対側に設けた出口から外部に排出され、土砂とは別の経路で搬出される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トロンメル34が推進管37に支持されるように設けてある場合には、次のような問題点がある。セミシ−ルド工法によるトンネル掘削工事においては、セミシ−ルド掘進機本体のカッタ−ヘッドにより掘削を行っているときに、カッタ−が硬い岩盤等に当たると、カッタ−ヘッドの回転が阻止されるので、その回転反力がセミシ−ルド掘進機本体に伝達され、セミシ−ルド掘進機本体が軸芯の回りに、カッタ−ヘッドの回転方向とは逆の方向に回転する、いわゆるロ−リングという現象が発生し、セミシ−ルド掘進機本体と推進管との相対位置が変化することがある。
【0010】
そして、ロ−リングが発生すると、図5(a)に示すように、推進管37側に設けてあるトロンメル34と、トロンメル34の中心と中心が同じで、トロンメル34の内部に入り込んで一定量の隙間を保って排土管33(セミシ−ルド掘進機本体に接続されている)との相対位置が変化して、図5(b)に示すように、前記一定量の隙間を保つことができなくなったり、極端な場合にはトロンメル34と排土管33が接触したりする。トロンメル34は、土砂と礫の分別を効率よく行うために回転しているので、トロンメル34と排土管33が接触していると、安全上危険となるので運転を中止しなければならなくなる。
【0011】
また、場合によっては排土管33がトロンメル34から抜け出して、トロンメル34に土砂を供給できなくなり、大径礫の分別作業が中断されることになる。
【0012】
この発明は、ロ−リングが発生してトロンメルと排土管の相対位置関係が変化しても、トロンメルと排土管の相対位置関係を、容易に正常な位置関係に修復することのできるトンネル掘削機の大径礫分別装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決する手段】
この発明に係る第一のトンネル掘削機の大径礫分別装置は、カッタ−により掘削され切羽からトンネル掘削機のチャンバ−に取り込まれた土砂中に含まれる大径礫を、分別するトンネル掘削機の大径礫分別装置であって、該大径礫分別装置の土砂流入方向と直交する左右両側位置に長さ調節可能な吊具の一端部をそれぞれ回動可能に取り付け、それぞれの吊具の他端部を前記トンネル掘削機後方の推進管に支持された取付金物に回動可能に取り付けて、該大径礫分別装置を前記推進管に吊り下げるようにし、位置修正可能としたものである。
【0014】
また、前記取付金物を推進管の長手方向に沿って設けた移動用レ−ルにより、移動可能に構成したものである。
【0015】
この発明に係る第一のトンネル掘削機の大径礫分別装置においては、大径礫分別装置を左右側から長さ調節可能な吊具で回動可能に推進管に吊り下げているので、ロ−リングにより大径礫分別装置の土砂流入口の中心と、大径礫分別装置に掘削された土砂を供給している排土管の中心とがずれても、左右の吊具の長さを調節することにより、容易に大径礫分別装置の土砂流入口の中心と排土管の中心とを、合わせることができる。
【0016】
したがって、ロ−リングの発生により、大径礫分別装置の運転が長時間停止することはない。
【0017】
また不要なときには、大径礫分別装置を移動用レ−ルに沿って移動させることにより、監視等の作業が容易に行えるようになる。
この発明に係る第二のトンネル掘削機の大径礫分別装置は、カッタ−により掘削され切羽からトンネル掘削機のチャンバ−に取り込まれた土砂中に含まれる大径礫を、分別するトンネル掘削機の大径礫分別装置であって、該大径礫分別装置と推進管の内周面に周方向に沿って設けられた円周方向レ−ル上を移動する移動体とを固着させて該大径礫分別装置を前記推進管に吊り下げるようにし、位置修正可能としたものである。
【0018】
また、前記周方向に沿って設けた円周方向レ−ルを、推進管の長手方向に沿って設けた長手方向レ−ルにより、移動可能にしたものである。
【0019】
この発明に係る第二のトンネル掘削機の大径礫分別装置においては、大径礫分別装置と推進管の内周面に周方向に沿って設けられた円周方向レ−ル上を移動する移動体とを固着させて該大径礫分別装置を推進管に吊り下げるようにし、位置修正可能としているので、ロ−リングにより大径礫分別装置の土砂流入口の中心と、大径礫分別装置に掘削された土砂を供給している排土管の中心とがずれても、前記移動体を周方向に沿って設けられた円周方向レ−ル上を移動させることにより、容易に大径礫分別装置の土砂流入口の中心と排土管の中心とを、合わせてやることができる。
【0020】
したがって、ロ−リングの発生により、大径礫分別装置の運転が長時間停止することはない。また、不要なときには、周方向に沿って設けられた円周方向レ−ルを、推進管の長手方向に沿って設けた長手方向レ−ルに沿って移動させることにより、監視等の作業が容易に行えるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第一の実施の形態の説明図であり、(a)は大径礫分別装置の斜視図、(b)は大径礫分別装置の正面図である。
【0022】
この大径礫分別装置は、セミシ−ルド掘進機の排土管1から排出される土砂中の大径礫を分別する装置であり、複数の縦部材2aと巻付け部材2bとからなる円筒状のカゴ体2と、円筒状のカゴ体2を支持する支持フレ−ム3と、円筒状のカゴ体2を支持フレ−ム3内で回転させる駆動用モ−タ−4と、支持フレ−ム3の長手方向前後の左右両側に一端部を接続した長さ調節機能を有する4本のバ−形式の吊具5と、左右1対の吊具5の他端部が接続部6に接続され、移動用ロ−ラ7を有する、取付金物としての吊下げ体8と、移動用ロ−ラ7が推進管9の長手方向に沿って移動できるように設けられた移動用レ−ル10とから構成されている。なお、図1中符号3aはカゴ体2を回転させるために支持フレ−ム3内に設けた支持ロ−ラである。
【0023】
そして、ロ−リングにより大径礫分別装置のカゴ体2の中心とセミシ−ルド掘進機の排土管1の中心とがずれたときには、左右の吊具5の長さを調整することにより、大径礫分別装置を吊り下げている吊下げ体8の位置を、元の状態に復帰させることができる。
【0024】
また、不要なときには、移動用ロ−ラ7により移動用レ−ル10に沿って移動させて、監視等の作業が容易に行えるようにすることができる。
【0025】
図2は本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第一の実施の形態において、吊具を別の形式にした場合の大径礫分別装置の斜視図である。この大径礫分別装置の場合には、吊具15をパンタグラフ形式として、長さ調節を行うようにしており、他の部分の構成は第一の実施の形態の大径礫分別装置と同じである。
【0026】
図3は本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第二の実施の形態の説明図であり、(a)は大径礫分別装置の正面図、(b)は大径礫分別装置の側面図である。この大径礫分別装置は、移動体としての吊具25が支持フレ−ム3に固着されており、この吊具25が推進管9の円周方向に設けた円周方向レ−ル26に沿って移動し、かつ円周方向レ−ル26自身も、推進管9の長手方向に設けた長手方向レ−ル27に沿って移動できる構造となっている。そして、これらの構成以外は、第一の実施の形態の大径礫分別装置と同じ構成となっている。
【0027】
この大径礫分別装置も、ロ−リングにより大径礫分別装置のカゴ体2の中心とセミシ−ルド掘進機の排土管1の中心とがずれたときには、吊具25を円周方向レ−ル26に沿って移動させることにより、元の状態に復帰させることができる。
【0028】
また、不要な時には、円周方向レ−ル26を長手方向レ−ル27に沿って移動させたりすることにより、監視等の作業が容易に行えるようにすることができる。
【0029】
なお、本発明の目的に適うものであれば、本発明の実施の形態で説明した以外の吊具でもよいことは言うまでもない。
【0030】
【発明の効果】
本発明により、トンネル掘削機によりトンネルを掘削中に、ロ−リングが発生しても、大径礫分別装置の運転を継続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第一の実施の形態の説明図であり、(a)は大径礫分別装置の斜視図、(b)は大径礫分別装置の正面図である。
【図2】本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第一の実施の形態において、吊具を別の形式にした場合の大径礫分別装置の斜視図である。
【図3】本発明のトンネル掘削機の大径礫分別装置の第二の実施の形態の説明図であり、(a)は大径礫分別装置の正面図、(b)は大径礫分別装置の側面図である。
【図4】セミシ−ルド掘進機の縦断面図である。
【図5】ロ−リングによりトロンメルの中心と排土管の中心とがずれることを示す説明図であり、(a)はロ−リングが発生する前、(b)はロ−リングが発生した後のトロンメルと排土管の相対位置関係を示す。
【符号の説明】
1 排土管
2 カゴ体
3 支持フレ−ム
3a 支持ロ−ラ
4 駆動用モ−タ−
5 吊具
6 接続部
7 移動用ロ−ラ
8 吊下げ体
9 推進管
10 移動用レ−ル
15 吊具
25 吊具
26 円周方向レ−ル
27 長手方向レ−ル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a large-diameter gravel sorting apparatus for a tunnel excavator that sorts large-diameter gravel contained in earth and sand excavated by a cutter and taken into a chamber of the tunnel excavator from a face.
[0002]
[Prior art]
As a construction method for constructing a tunnel in the ground without excavation, there is a shield construction method in which the underground is excavated by a cylindrical shield excavator. In particular, when constructing a small-diameter tunnel for burying sewer pipes etc. in the ground, a fume pipe and a steel pipe (called a propulsion pipe) are sequentially inserted behind the shield excavator. A semi-shielded construction method is known in which a plurality of fume pipes and steel pipes are pushed in from a rear end side with a propulsion jack.
[0003]
When a small-diameter tunnel is constructed by such a semi-shield method, the problem that arises when discharging the earth and sand excavated by a shield excavator from the tunnel is narrow because the tunnel diameter is small. It is how efficiently it is discharged in the space.
[0004]
One method for solving such a problem is a method of discharging earth and sand using a pressure feed pipe. When discharging sediment by this method, it is necessary to separate large gravel (which varies depending on excavation conditions, for example, a diameter of 60 mm or more) that cannot pass through the pressure-feed pipe from the sediment.
[0005]
As a sediment transport apparatus of a conventional semi-shield excavator having means for separating large-diameter gravel from sediment, there is a sediment transport apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-269294.
[0006]
As shown in the longitudinal sectional view of the semi-shielded excavator shown in FIG. 4, this earth and sand transporting device is excavated by a
[0007]
The large-diameter cobblestone separating means (hereinafter referred to as trommel) 34 includes a plurality of
[0008]
Accordingly, the earth and sand passes through the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the
[0010]
When rolling occurs, as shown in FIG. 5A, the
[0011]
In some cases, the
[0012]
The present invention relates to a tunnel excavator that can easily restore the relative positional relationship between the trommel and the soil discharge pipe to the normal positional relationship even if rolling occurs and the relative positional relationship between the trommel and the soil discharge pipe changes. It aims to provide a large-diameter gravel sorting apparatus.
[0013]
[Means for solving the problems]
A large-diameter gravel sorting apparatus for a first tunnel excavator according to the present invention is a tunnel excavator for separating large-diameter gravel contained in earth and sand that has been excavated by a cutter and taken into a chamber of the tunnel excavator from a face. The large-diameter gravel sorting apparatus is configured to pivotally attach one end of each of the adjustable hanging hangers to the left and right positions perpendicular to the sediment flow direction of the large-diameter gravel sorting apparatus. and the other end pivotally attached to the mounting hardware that is supported by the propulsion tube of the tunneling machine backward, a large-径礫sorting apparatus as suspended to the propulsion tube, in which a possible position fixes .
[0014]
Also, moving the provided along the mounting hardware in the longitudinal direction of the propulsion tube - by Le, is obtained by movably configured.
[0015]
In the large-diameter gravel sorting apparatus of the first tunnel excavator according to the present invention, the large-diameter gravel sorting apparatus is suspended from the propulsion pipe so as to be rotatable with a lifting tool whose length can be adjusted from the left and right sides. -Adjust the length of the left and right suspensions even if the center of the sediment inlet of the large-diameter gravel separator and the center of the drainage pipe that supplies the excavated soil to the large-diameter gravel separator are shifted by the ring. By doing so, the center of the sediment inlet of the large-diameter gravel sorting device and the center of the soil discharge pipe can be easily aligned.
[0016]
Therefore, the operation of the large-diameter gravel sorting device does not stop for a long time due to the occurrence of rolling.
[0017]
When unnecessary, the large-diameter gravel sorting device can be easily moved along the rail for monitoring and the like.
A large-diameter gravel sorting apparatus for a second tunnel excavator according to the present invention is a tunnel excavator for separating large-diameter gravel contained in earth and sand that has been excavated by a cutter and taken into a chamber of the tunnel excavator from a face. a large径礫fractionator, the large径礫fractionator and the propulsion pipe inner peripheral surface circumferentially along provided circumferential direction les of - the by fixing the moving member which moves on Le The large-diameter gravel sorting device is suspended from the propulsion pipe so that the position can be corrected .
[0018]
In addition, the circumferential rail provided along the circumferential direction can be moved by the longitudinal rail provided along the longitudinal direction of the propulsion pipe.
[0019]
In the large-diameter gravel sorting apparatus of the second tunnel excavator according to the present invention, the large-diameter gravel sorting apparatus and the inner peripheral surface of the propelling pipe move on a circumferential rail provided along the circumferential direction. Since the large-diameter gravel sorting device is suspended from the propelling pipe by fixing the moving body to the propelling pipe, the position can be corrected, so that the center of the earth and sand inlet of the large-diameter gravel sorting device and the large-diameter gravel sorting by rolling Even if the center of the earth removal pipe supplying the excavated earth and sand is shifted from the apparatus, it is easy to increase the diameter by moving the movable body on the circumferential rail provided along the circumferential direction. The center of the sediment inlet of the gravel sorting device and the center of the drainage pipe can be combined.
[0020]
Therefore, the operation of the large-diameter gravel sorting device does not stop for a long time due to the occurrence of rolling. When unnecessary, the circumferential rail provided along the circumferential direction is moved along the longitudinal rail provided along the longitudinal direction of the propulsion pipe, thereby performing monitoring and other work. It becomes easy to do.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of a large-diameter gravel sorting apparatus for a tunnel excavator according to the present invention, (a) is a perspective view of the large-diameter gravel sorting apparatus, and (b) is a large-diameter gravel sorting apparatus. FIG.
[0022]
This large-diameter gravel sorting apparatus is an apparatus for separating large-diameter gravel in the earth and sand discharged from the discharge pipe 1 of the semi-shield excavator, and has a cylindrical shape composed of a plurality of vertical members 2a and winding
[0023]
When the center of the
[0024]
Further, when unnecessary, it can be moved along the moving
[0025]
FIG. 2 is a perspective view of the large-diameter gravel sorting apparatus in the first embodiment of the large-diameter gravel sorting apparatus of the tunnel excavator according to the present invention when the hanging tool is of another type. In the case of this large-diameter gravel sorting apparatus, the length is adjusted by using the hanging
[0026]
FIG. 3 is an explanatory view of a second embodiment of the large-diameter gravel sorting apparatus of the tunnel excavator of the present invention, (a) is a front view of the large-diameter gravel sorting apparatus, and (b) is a large-diameter gravel sorting apparatus. FIG. In this large-diameter gravel sorting apparatus, a hanging
[0027]
This also large径礫fractionator, Russia - large center of the
[0028]
Further, when unnecessary, the operation such as monitoring can be easily performed by moving the
[0029]
Needless to say, a lifting tool other than those described in the embodiment of the present invention may be used as long as it meets the object of the present invention.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when rolling occurs during excavation of a tunnel by a tunnel excavator, the operation of the large-diameter gravel sorting apparatus can be continued.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a large-diameter gravel sorting apparatus for a tunnel excavator according to the present invention, wherein (a) is a perspective view of the large-diameter gravel sorting apparatus, and (b) is a large-diameter gravel sorting apparatus. It is a front view of an apparatus.
FIG. 2 is a perspective view of the large-diameter gravel sorting apparatus when the lifting tool is of another type in the first embodiment of the large-diameter gravel sorting apparatus of the tunnel excavator of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a second embodiment of a large-diameter gravel sorting apparatus for a tunnel excavator of the present invention, (a) is a front view of the large-diameter gravel sorting apparatus, and (b) is a large-diameter gravel sorting apparatus. It is a side view of an apparatus.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a semi shield excavator.
FIGS. 5A and 5B are explanatory views showing that the center of the trommel and the center of the earth removal pipe are shifted due to rolling, in which FIG. 5A is before rolling occurs and FIG. 5B is after rolling occurs. The relative positional relationship between the trommel and the drainage pipe is shown.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 Lifting device 6
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