JP5016415B2 - Muddy water shield machine and muddy water shield method - Google Patents
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Description
本発明は、泥水シールド掘進機及び泥水シールド工法に関するものであり、特に、礫質地盤を連続的に掘進することのできる泥水シールド掘進機及び泥水シールド工法に関するものである。 The present invention relates to a muddy water shield excavator and a muddy water shield method, and more particularly to a muddy water shield machine and a muddy water shield method capable of continuously excavating gravelly ground.
人口集中の著しい主要都市部の地下空間にトンネル建造物を構築する方法として、泥水シールド工法が従来から知られている。而して、従来の泥水シール掘進機及び泥水シールド工法を図6及び図7に従って説明する。尚、図6及び図7中に記載され、且つ、符号を付して説明した構成以外であつて、符号のみを付した構成は本発明の実施例と共通している部分であるから該実施例に用いた符号を付し、その説明を省略する。 As a method for constructing a tunnel structure in an underground space of a major urban area where population is remarkable, a muddy water shield method has been conventionally known. Thus, the conventional muddy water seal excavator and muddy water shield construction method will be described with reference to FIGS. It should be noted that the configuration described only in FIG. 6 and FIG. 7 and having been described with reference numerals and having only reference numerals is the part common to the embodiment of the present invention, so The code | symbol used for the example is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
図6は、礫径が大きくなかったり、少量の礫が出現する地盤の一般的な泥水シールド掘進機による掘進時を示し、シングルロールクラッシャーである礫破砕装置を設けずに、チャンバ14と分級機20との間に排泥管16だけを設けたものである。この場合は、カッターヘッド11を駆動モータにより回転させて切羽を掘削するとともに、送泥管15から泥水を供給してチャンバ14内を泥水で満たし、掘削した土砂を該泥水中に取り込んで排泥水とし、この排泥水を排泥管16の端面における取込口32bを通して排出する。
FIG. 6 shows the time of excavation by a general muddy water shield excavator in the ground where the gravel diameter is not large or a small amount of gravel appears, and the
図7は、大きい礫が出現する地盤の一般的な泥水シールド掘進機による掘進時を示し、2次破砕機である前記礫破砕装置を設けずに、チャンバ14と分級機20との間に排泥管16と礫取り箱34及び破砕機33を2次破砕機として設け、該排泥管16内を通って分級機20に向かって送られて来る礫を、破砕機33でポンプ23を通過することができる大きさの礫径に再度破砕し、分級機20側に排出する。
FIG. 7 shows the time of excavation by a general mud shield excavator on the ground where large gravel appears, and the drainage between the
なお、符号35はシールドジャッキ、符号36はセグメント、符号21は排泥管16内
排泥水のポンプ23までの流速を速めるためのポンプである。
In addition, the code |
礫が出現する泥水シールド工法では、礫径を最終的にはポンプを通過できる径以下に破砕する必要があり、一般的には、図7に示すように、カッターヘッドでの一次破砕、ポンプ前での二次破砕を行う。しかし、カッターヘッドを通過する礫径表示は短径であることから、排泥管の閉塞、ポンプ前の破砕機が飲込めない可能性やポンプを通過できない可能性が高いため、礫取り箱や分級機で取除く頻度が高い。この礫取り箱や分級機で取除く頻度を少なくする方法が特許文献1及び特許文献2に開示されている。 In the muddy water shield method where gravel appears, it is necessary to crush the gravel diameter to a diameter that can finally pass through the pump. Generally, as shown in FIG. Secondary crushing at. However, since the diameter of gravel passing through the cutter head is short, the mud pipe is blocked, the crusher in front of the pump is not likely to be swallowed, and the pump cannot be passed. The frequency of removal with a classifier is high. Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method of reducing the frequency of removal with a gravel collecting box or a classifier.
又、特許文献1及び特許文献2には、カッターヘッド後方に設けたチャンバに隔壁を介して送泥管と排泥管を接続し、該チャンバ内に送泥管を経て泥水を送り、該泥水と切削土砂とが混合された排泥水を排泥管を経て地上までポンプ圧送して地盤掘削する泥水シールド工法を用いた設備で、排泥管の取込口を閉塞した礫をロッドを往復させて破砕する礫除去手段を設けた泥水シールド掘進装置の技術が開示されている。
特許文献1及び特許文献2に記載の泥水シールド掘進装置は、排泥管の取込口が礫で閉塞された際、該排泥管取込口を閉塞している礫を往復するロッドで破砕する技術が用いられているが、この装置の排泥管取込口における土砂の取込み量は、取込口の礫をロッドで破砕するまでの間は、取込口が塞がれていることから一定にならず、掘進速度制御、ポンプ運転制御に影響を及ぼす問題があった。また、計画的な破砕径でないために、地上まで圧送することができる大きさの礫径になるまで、該礫を含む土砂を計画的に破砕することができないという問題があった。 The mud shield digging apparatus described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is crushed by a rod that reciprocates the gravel blocking the drainage pipe inlet when the inlet of the drainage pipe is blocked by gravel. However, the amount of earth and sand taken in the sludge pipe inlet of this equipment is that the inlet is closed until the gravel of the inlet is crushed with a rod. Therefore, there is a problem in that it does not become constant and affects the excavation speed control and the pump operation control. Moreover, since it was not a planned crushing diameter, there existed a problem that the earth and sand containing this gravel could not be crushed systematically until it became a gravel diameter of the magnitude | size which can be pumped to the ground.
そこで、礫を含む地盤における泥水シールド掘進工法において、隔壁の礫取込み口を閉塞させないで礫を含む土砂の一定の量を取込むことができ、且つ、該礫を含む排泥水を地上に向けて排出するため、排泥管、礫破砕装置またはポンプそれぞれの礫通過可能径以下に礫を破砕できる破砕装置内蔵の泥水シールド機および泥水シールド工法を提供するために解決せられるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。 Therefore, in the muddy water shield digging method in the ground containing gravel, a certain amount of earth and sand containing gravel can be taken in without blocking the gravel intake of the partition wall, and the mud water containing the gravel is directed to the ground. As a result, there are technical problems that need to be solved in order to provide a mud shield machine with built-in crusher and a mud shield method that can crush gravel below the diameter of each grab pipe, gravel crusher, or pump. Therefore, an object of the present invention is to solve the problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、カッターヘッド後方に設けたチャンバに隔壁を介して送泥管と排泥管を接続し、該チャンバ内に送泥管を経て泥水を送り、該泥水と切削土砂とが混合された排泥水を排泥管を経て地上までポンプ圧送して地盤掘削する泥水シールド掘進機であって、前記チャンバ内に開口させた取込口と排泥管の取込口に連結された排出口とを有して前記チャンバ内の排泥水を前記排泥管内へ送る通路の一部として配設されているとともに、前記取込口の内径が前記排泥管の内径よりも大きく、また後方側に向かって徐々に小さくなるハウジングと、該ハウジングの内周面に取り付けた固定歯と、前記固定歯と対向して該ハウジング内に回転可能に配設された回転歯とを備えてなるシングルロールクラッシャーを設けた泥水シールド掘進機において、前記回転歯の回転方向を上記カッターヘッドの回転方向と同一方向に設定し、該回転歯と前記固定歯との間に飲み込まれた前記切削土砂に含まれる礫を少なくとも前記排泥管の内径よりも小さな礫径に破砕して前記排出口側へ送るように構成したことを特徴とする泥水シールド掘進機を提供する。 The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is characterized in that a mud pipe and a mud pipe are connected to a chamber provided behind the cutter head via a partition wall, and the chamber is provided. sending mud through Okudoro tube within, the exhaust mud and cutting soil and該泥water is mixed with a mud shield machine for ground excavation and pumped to the ground via a waste sludge tube, into the chamber It has an intake port opened and a discharge port connected to the intake port of the mud pipe, and is disposed as a part of a passage for sending the mud water in the chamber into the mud pipe, A housing in which the inner diameter of the intake port is larger than the inner diameter of the mud pipe and gradually decreases toward the rear side, a fixed tooth attached to the inner peripheral surface of the housing, and the fixed tooth A rotating tooth rotatably disposed in the housing In the muddy water shield machine provided with a single roll crusher, the cutting earth and sand swallowed between the rotating teeth and the fixed teeth, with the rotating teeth rotating in the same direction as the cutter head rotating The mud shield shield machine is provided in which the gravel contained in is crushed into a gravel diameter smaller than the inner diameter of the drainage pipe and sent to the discharge port side .
この構成によれば、チャンバ内の排泥水を排泥管に送る通路内に後方側に向かって徐々に小さくなるコーン状のハウジングを設けたシングルロールクラッシャーで、該ハウジング内に取り込まれた礫を含む土砂を計画的に破砕する。該破砕された礫を含む土砂は、自然落下と回転歯の回転により該シングルロールクラッシャーと接続されている排泥管に導かれる。また、チャンバ側に大きな取込口を設けたハウジングとすることで後続の排泥管径より大きな礫を飲込みやすく、この大きな礫をシングルロールクラッシャーにより粉砕して、計画的に後続の排泥管径よりも小さな礫径にすることができる。さらに、礫径を地上まで圧送するポンプ通過径以下に設定することも可能になる。又、前記シングルロールクラッシャーの上記回転歯の回転方向を上記カッターヘッドの回転方向と同一方向に設定したことにより、回転歯を回転させる軸を掘削方向に伸長させて配置することができる。 According to this configuration, the single-roll crusher provided with the cone-shaped housing that gradually decreases toward the rear side in the passage for sending the sludge water in the chamber to the sludge pipe, the gravel taken into the housing is removed. Systematically crush the contained earth and sand. The earth and sand containing the crushed gravel is guided to a sludge pipe connected to the single roll crusher by natural fall and rotation of rotating teeth. In addition, the housing with a large intake port on the chamber side makes it easier to swallow gravel larger than the subsequent sludge pipe diameter. This large gravel is crushed by a single roll crusher, and the subsequent waste mud is planned. The gravel diameter can be made smaller than the pipe diameter. Furthermore, it is possible to set the gravel diameter to be equal to or smaller than the pump passage diameter for pumping to the ground. Further, since the rotation direction of the rotary teeth of the single roll crusher is set to the same direction as the rotation direction of the cutter head, the shaft for rotating the rotary teeth can be extended in the excavation direction.
請求項2記載の発明は、上記ハウジングの上記排出口とチャンバ内に開口させた前記排泥管とを連通管で接続している泥水シールド掘進機を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a muddy water shield machine in which the discharge port of the housing and the mud pipe opened in the chamber are connected by a communication pipe.
この構成によれば、ハウジングの排出口をチャンバ内に通じる排泥管の取込口と接続することで、大きな礫はシングルロールクラッシャーを通して排泥管に取り込まれ、シングルロールクラッシャーを通らず排泥管の入口へ直接向かう大きな礫は少なくする。また、排泥管内を排泥水が流れるとき、シングルロールクラッシャーの排出口が排泥管の流速により負圧となるため、排泥管に引き込まれ、シングルロールクラッシャー内を礫が通過しやすくなる。 According to this configuration, large gravel is taken into the mud pipe through the single roll crusher by connecting the housing outlet to the inlet of the mud pipe leading to the chamber, and the mud is not passed through the single roll crusher. Reduce the amount of large gravel that goes directly to the pipe entrance. Further, when the drainage water flows through the drainage pipe, the discharge port of the single roll crusher becomes a negative pressure due to the flow rate of the drainage pipe, so that the gravel easily passes through the single roll crusher because it is drawn into the drainage pipe.
請求項3記載の発明は、上記回転歯の回転面が非円形回転する泥水シールド掘進機を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a muddy water shield machine in which the rotating surface of the rotating tooth rotates in a non-circular shape.
この構成によれば、回転歯の回転がハウジングに対して偏心していることにより揺動運動が加わり、礫が打撃されることで破砕されやすく、また破砕された礫を排出口に向けて排出しやすくなる。 According to this configuration, since the rotation of the rotating teeth is eccentric with respect to the housing, a swinging motion is added, and the gravel is easily crushed by being hit, and the crushed gravel is discharged toward the discharge port. It becomes easy.
請求項4記載の発明は、上記シングルロールクラッシャーと上記排泥管は、上記隔壁に対して一体に脱着可能に構成されてなる泥水シールド掘進機を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a muddy water shield machine in which the single roll crusher and the mud pipe are configured to be detachable integrally with the partition wall.
この構成によれば、上記シングルロールクラッシャーと上記排泥管を一体に隔壁から取り外して、別のシングルロールクラッシャー及び排泥管等と交換することができる。 According to this configuration, the single roll crusher and the mud pipe can be integrally removed from the partition wall and replaced with another single roll crusher and a mud pipe.
請求項5記載の発明は、カッターヘッド後方に設けたチャンバに隔壁を介して送泥管と排泥管を接続し、該チャンバ内に送泥管を経て泥水を送り、該泥水と切削土砂とが混合された排泥水を排泥管を経て地上までポンプ圧送して地盤掘削する泥水シールド工法において、請求項1,2,3または4記載の泥水シールド掘進機を用い、前記排泥水内に含まれる礫を、請求項1,2,3または4記載のシングルロールクラッシャーでポンプ通過可能な大きさの礫径に破砕して地上までポンプ圧送する泥水シールド工法を提供する。 The invention according to claim 5 connects the mud pipe and the mud pipe to the chamber provided behind the cutter head via a partition, and sends the mud water through the mud pipe into the chamber. In the muddy water shield construction method for excavating the ground by pumping the muddy water mixed with water to the ground through a muddy pipe, it is included in the muddy water using the muddy water shield machine according to claim 1, 2, 3 or 4. A muddy water shield method is provided in which the gravel is crushed into a gravel diameter that can be pumped by the single roll crusher according to claim 1, 2, 3, or 4 and pumped to the ground.
この方法によれば、礫を、隔壁の直後に設けられているシングルロールクラッシャーにより、地上まで圧送することが可能な大きさの礫径に破砕すると、隔壁と地上との間に礫を破砕する破砕装置を別途設ける必要がなくなる。したがって、礫率が低く大礫の少ない地盤の場合、あるいは一部礫区間がある場合に適する。 According to this method, when the gravel is crushed to a gravel diameter that can be pumped to the ground by a single roll crusher provided immediately after the partition, the gravel is crushed between the partition and the ground. There is no need to provide a separate crushing device. Therefore, it is suitable for the ground with a low gravel rate and a small amount of gravel, or when there are some gravel sections.
請求項6記載の発明は、カッターヘッド後方に設けたチャンバに隔壁を介して送泥管と排泥管を接続し、該チャンバ内に送泥管を経て泥水を送り、該泥水と切削土砂とが混合された排泥水を排泥管を経て地上まで圧送するポンプの上流側に、該ポンプを通過可能な大きさの礫径に破砕する礫破砕装置を設置してなる地盤掘削する泥水シールド工法において、請求項1,2,3または4記載の泥水シールド掘進機を用い、前記礫破砕装置を通過する礫のうち、前記排泥管径より大きい外径の礫を前記シングルロールクラッシャーで破砕して前記排泥管に送るとともに、直接前記排泥管を経て前記排泥管内に取り込まれた小さな外径の礫を含む前記排泥水と混合した後、該混合した排泥水に含まれる礫を前記ポンプ前の礫破砕装置でポンプ通過可能な大きさの礫径に破砕して地上までポンプ圧送する泥水シールド工法を提供する。 The invention according to claim 6 connects a mud pipe and a mud pipe through a partition wall to a chamber provided behind the cutter head, and sends mud water through the mud pipe into the chamber. A muddy water shield method for excavating the ground by installing a gravel crushing device on the upstream side of a pump that pumps the mixed mud drainage water to the ground via a drainage pipe and crushing it into a gravel diameter that can pass through the pump Then, using the mud shield shield machine according to claim 1, 2, 3 or 4 , among the gravel passing through the gravel crushing device, the gravel having an outer diameter larger than the drainage pipe diameter is crushed by the single roll crusher. And mixed with the waste water containing small gravel with a small outer diameter taken directly into the waste pipe through the waste pipe, and then the gravel contained in the mixed waste water is Pump can be passed with gravel crusher before pump We provide a muddy water shield method that is crushed into gravel diameters and pumped to the ground.
この方法によれば、大礫を多く含み礫率が高い地盤の場合では、シングルロールクラッシャー能力と掘進速度とのバランス、設備の設置スペース制約等があるが、ポンプ前に破砕装置を別に設けて、該破砕装置でシングルロールクラッシャー通過後の礫を再度破砕するようにすることにより、シングルロールクラッシャーを小型化することが可能になる。 According to this method, there is a balance between single-roll crusher capacity and excavation speed, restrictions on the installation space, etc. in the case of ground with a lot of gravels and a high gravel rate, but there is a separate crushing device in front of the pump. By crushing the gravel after passing through the single roll crusher again with the crushing device, the single roll crusher can be reduced in size.
請求項1記載の発明は、後続の排泥管径よりも大きな径を有する取込口を設けたシングルロールクラッシャーで大きな礫を飲み込み、これを後続の排泥管径よりも小さく破砕して後続の排泥管に向かわせることができるので、後続の排泥管での礫の取込みがスムーズに行われる。 In the first aspect of the present invention, large gravel is swallowed by a single roll crusher provided with an intake port having a diameter larger than the succeeding mud pipe diameter, and this is crushed to be smaller than the succeeding mud pipe diameter. Since it can be directed to the drainage pipe, the gravel can be taken up smoothly in the subsequent drainage pipe.
また、シングルロールクラッシャーにおいて、破砕する礫径を地上まで圧送するポンプ通過径以下に設定すると、ポンプ通過前における礫破砕装置を無くして設備を小型化することが可能になる。これにより、設置スペースに制限を受けることもなくなる Moreover, in a single roll crusher, if the gravel diameter to be crushed is set to be equal to or smaller than the pump passage diameter that is pumped to the ground, it is possible to reduce the equipment by eliminating the gravel crushing apparatus before passing through the pump. As a result, the installation space is not limited.
さらに、シングルロールクラッシャーの回転歯を連続回転させて礫の破砕を連続して行うことができるため破砕作業効率が向上する。 更に又、本発明は、回転歯を回転させる回転軸を掘削方向に伸長させて配置することができるので、設備の小型化又は大型化が可能で、処理量に適合させやすくなる。 Furthermore, the crushing work efficiency is improved because the cobble can be continuously crushed by continuously rotating the rotating teeth of the single roll crusher. Furthermore, according to the present invention, since the rotating shaft for rotating the rotating teeth can be arranged to extend in the excavation direction, the equipment can be reduced in size or increased in size and easily adapted to the processing amount.
請求項2記載の発明は、排泥管側から作用するシングルロールクラッシャー内に発生する負圧を利用して、破砕した礫を該シングルロールクラッシャーからスムーズに排出することができるので、請求項1記載の発明の効果に加えて、作業性の向上が図れる。 According to the second aspect of the present invention, the crushed gravel can be smoothly discharged from the single roll crusher using the negative pressure generated in the single roll crusher acting from the mud pipe side. In addition to the effects of the described invention, workability can be improved.
さらに、チャンバ内に開口させた取込口とチャンバ内に開口させた排泥管の2箇所で礫を含む排泥水を取込むことができるので、シングルロールクラッシャー小型化することが可能になる。これにより、設置スペースに制限を受けることもなくなるとともに、請求項1記載の発明の効果に加えて、作業性の向上が図れる。 Furthermore, since the mud water containing gravel can be taken in at two places, the intake port opened in the chamber and the mud pipe opened in the chamber, the single roll crusher can be downsized. As a result, the installation space is not restricted, and workability can be improved in addition to the effect of the first aspect of the invention.
請求項3記載の発明は、シングルロールクラッシャー内に取り込んだ礫を固定歯と回転歯との間にスムーズに取り込んで破砕し、破砕後の礫を排泥管の取込口に通じている排出口に向けて排出させることができるので、請求項1または2記載の発明の効果に加えて、さらに作業性の向上が図れる。 According to the third aspect of the present invention, the gravel taken in the single roll crusher is smoothly taken in between the fixed teeth and the rotating teeth and crushed, and the crushed gravel is passed through the inlet of the mud pipe. Since it can discharge | emit toward an exit, in addition to the effect of the invention of Claim 1 or 2, workability | operativity can be improved further.
請求項4記載の発明は、工法の一部変更や保守点検等により、シングルロールクラッシャーと排泥管の脱着が必要になったとき、シングルロールクラッシャーと排泥管を一体に脱着させて交換、あるいは、点検作業を行うことができるので、請求項1,2または3記載の発明の効果に加えて、使用範囲の拡大及び保守点検作業の向上が図れる。 In the invention according to claim 4, when the single roll crusher and the sludge pipe need to be detached due to a partial change in the construction method, maintenance inspection, etc., the single roll crusher and the sludge pipe are integrally detached and replaced. Alternatively, since the inspection work can be performed, in addition to the effect of the invention described in claim 1, 2 or 3, the range of use can be expanded and the maintenance inspection work can be improved.
請求項5記載の発明は、隔壁と地上との間に礫を破砕する破砕装置を別途設ける必要がないので、設備の小型化が可能になる。また、隔壁部分におけるシングルロールクラッシャーを小型化することが可能で、設備の設置スペースに制約を受けることも少なくなる。特に、礫率が低く大礫の少ない地盤を作業するときや一部礫区間がある地盤を作業するときに適する。 According to the invention described in claim 5, since it is not necessary to separately provide a crushing device for crushing gravel between the partition wall and the ground, the facility can be downsized. In addition, the single roll crusher in the partition wall can be reduced in size, and the installation space of the facility is less restricted. In particular, it is suitable when working on ground with a low gravel rate and less gravels, or when working on ground with some gravel sections.
請求項6記載の発明は、隔壁部分におけるシングルロールクラッシャーを小型化することができるので、設備の設置スペースに制約を受けることが少なくなる。 The invention according to claim 6 can reduce the size of the single roll crusher in the partition wall portion, so that the installation space of the facility is less restricted.
本発明は、礫を含む地盤における泥水シールド工法において、隔壁の礫取込み口を閉塞させないで礫を含む土砂の一定の量を取込むことができ、且つ、該礫を含む排泥水を地上に向けて排出するため、排泥管、礫破砕装置またはポンプそれぞれの礫通過可能径以下に礫を破砕できる破砕装置を内蔵した泥水シールド機および泥水シールド工法を提供すると云う目的を達成するため、カッターヘッド後方に設けたチャンバに隔壁を介して送泥管と排泥管を接続し、該チャンバ内に送泥管を経て泥水を送り、該泥水と切削土砂とが混合された排泥水を排泥管を経て地上までポンプ圧送して地盤掘削する泥水シールド掘進機であって、前記チャンバ内に開口させた取込口と排泥管の取込口に連結された排出口とを有して前記チャンバ内の排泥水を前記排泥管内へ送る通路の一部として配設されているとともに、前記取込口の内径が前記排泥管の内径よりも大きく、また後方側に向かって徐々に小さくなるハウジングと、該ハウジングの内周面に取り付けた固定歯と、前記固定歯と対向して該ハウジング内に回転可能に配設された回転歯とを備えてなるシングルロールクラッシャーを設けた泥水シールド掘進機において、前記回転歯の回転方向を上記カッターヘッドの回転方向と同一方向に設定し、該回転歯と前記固定歯との間に飲み込まれた前記切削土砂に含まれる礫を少なくとも前記排泥管の内径よりも小さな礫径に破砕して前記排出口側へ送るように構成したことにより実現した。 The present invention is a muddy water shielding method for ground containing gravel, which can take in a certain amount of earth and sand containing gravel without blocking the gravel intake of the partition wall, and directs the mud water containing the gravel to the ground. In order to achieve the purpose of providing a mud shield machine and a mud shield method, it is possible to provide a mud shield machine and a mud shield method with a built-in crusher capable of crushing gravel below the pebbles that can pass through A mud pipe and a waste mud pipe are connected to a chamber provided at the rear via a partition wall, mud water is sent into the chamber through the mud pipe, and the mud water mixed with the mud water and the cut soil is discharged. A muddy water shield machine for excavating the ground by pumping to the ground , and having an intake port opened in the chamber and an exhaust port connected to the intake port of the mud pipe In front of the waste water A housing that is disposed as a part of a passage that feeds into the mud drain pipe, and has an inner diameter that is larger than the inner diameter of the mud pipe and gradually decreases toward the rear side; A muddy water shield excavator provided with a single roll crusher comprising a fixed tooth attached to an inner peripheral surface and a rotating tooth rotatably disposed in the housing so as to face the fixed tooth. The rotation direction of the cutter head is set to the same direction as the rotation direction of the cutter head, and the gravel contained in the cutting soil swallowed between the rotating teeth and the fixed teeth is at least smaller than the inner diameter of the drainage pipe This was realized by crushed to a diameter and sent to the outlet side .
以下、本発明の泥水シールド工法について泥水シールド掘進機とともに好適な実施例をあげて説明する。 Hereinafter, the muddy water shield construction method of the present invention will be described with a preferred embodiment together with a muddy water shield machine.
図1は、本発明の泥水シールド工法を実施する泥水シールド掘進機全体の概略構成断面図、図2は該泥水シールド掘進機の要部拡大断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図2のB−B線拡大断面図である。 1 is a schematic cross-sectional view of the entire muddy water shield machine that implements the muddy water shield method of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the muddy water shield machine, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4 and FIG. 4 are enlarged sectional views taken along line BB in FIG.
図1〜図4において、泥水シールド掘進機10は、地盤を切削する複数のビット11a,11a…を前面に設けてなるカッターヘッド11の後方に、筒状をしたシールド12を配置している。該シールド12の内側は、隔壁13により前後が区切られている。また、カッターヘッド11と隔壁13との間、すなわちカッターヘッド11の後方には、掘削土砂が取り込まれるチャンバ14を設けている。該チャンバ14には、隔壁13に取り付けてなる送泥管15、排泥管16、礫破砕装置17が連結されている。
1 to 4, a muddy
前記カッターヘッド12は、図2に示すように、駆動モータ18の駆動で回転する回転軸19を介して、隔壁13に回転可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the
前記送泥管15は、該チャンバ14内に泥水を供給するもので、一端部側をチャンバ14内に開口させて、隔壁13に取り付けられている。
The
前記排泥管16は、カッターヘッド11による掘削でチャンバ14内に取り込まれた土砂と前記送泥管15からの泥水とを攪拌させて排泥水とし、該排泥水をチャンバ14の外に排出するもので、一端部側をチャンバ14内に開口させて隔壁13に取り付け、他端部側をポンプ23に、分級機20を介して連結している。
The
前記礫破砕装置17は、排泥管16を通過できない礫を二次破砕して、ポンプ23を通過できる大きさの礫径にするもので、ハウジング24と固定歯26と回転軸27と駆動モータ28と回転歯29とを有して、シングルロールクラッシャーとして構成されている。なお、本実施の形態では、礫破砕装置17と排泥管16とは一体化されており、隔壁13に対して取り付けボルト(図示せず)で着脱可能に取り付けられている。したがって、礫破砕装置17と排泥管16とは、作業方法の変更により別のタイプの礫破砕装置17及び排泥管16と交換する場合や、保守点検を行う場合に、それぞれ取り外して交換あるいは保守点検を行うことができる構造になっている。
The
前記ハウジング24は、カッターヘッド11と対向している前面側に礫を取り込む取込口25aを有し、かつ、後面24aが閉じられている筒体として形成されている。また、ハウジング24の周面24bには排出口25bを設け、該排出口25bと排泥管16の側面に設けた取込口32aとの間を連通管30で連結している。なお、図1〜図4に示すように、ハウジング24は、排泥管16の内径よりも大きな礫を取り込むことができるようにするために、取込口25a側の内径を排泥管16の内径よりも大きくし、かつ後面24a側に向かって内径が徐々に小さくなるようにして、全体としてコーン状に形成されている。そして、該ハウジング24は、取込口25aをチャンバ14内に開口させて隔壁13に取り付けられ、チャンバ14内の排泥水を連通管30を通して排泥管16内へ送る通路の一部として形成されている。
The
前記固定歯26は、ハウジング24におけるコーン形をしている周面24bの内側に、該周面24bの内側から回転軸27の中心に向かって突出するようにして複数設けられている。
A plurality of the fixed
なお、前記ハウジング24は、取込口の内径が前記排泥管の内径よりも大きく、また後方側に向かって徐々に小さくなるコーン形の概略円筒状に形成されたハウジングとしているが、矩形であっても良い。
The
前記回転軸27は、該ハウジング24の後面24aを前後方向に貫通し、かつ、該ハウジング24内を前後方向に延びるようにして、該ハウジング24の後面24aに回転可能に取り付けられている。また、該回転軸27は、ハウジング24の後面24aの裏側で前記駆動モータ28と連結され、該駆動モータ28の駆動により回転するようになっている。さらに、該回転軸27の外周面には、該回転軸27と一体に回転するようにして前記回転歯29が複数取り付けられている。
The rotating
なお、該回転軸27は、本実施の形態例では右方向に回転し(図4中に矢印で示すC方向)、右側が礫の排出側となる。また、図3及び図4に示すように、回転歯29を取り付けた回転軸27は、ハウジング24の中心に対して左側に偏心しており、回転方向にある隙間が破砕された礫の排出側で、該排出側に送られた礫は排出口25bを通って連通管30内に順次送り込める構造になっている。さらに、この隙間の大きさを変えると破砕礫径も変えられ、同時に単位時間当たりの破砕処理量も変えることができる。
In this embodiment, the
また、図3及び図4に示すように、回転する回転歯29の回転中心付近より高い位置での平面方向では、縦断方向と同様に礫を取込み位置では固定歯26と回転する回転歯29の間隔が最も広く、隔壁13から離れる、すなわち、ハウジング24の奥側に行くにしたがって固定歯26と回転する回転歯29の間隔が狭くなる。しかし、回転する回転歯29の回転中心付近位置が排出口25bとなり設定された礫通過径範囲を広くするため、入口から奥までの間隔は同じとする。
Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, in the plane direction at a position higher than the vicinity of the rotation center of the rotating
一方、礫破砕装置17と排泥管16との接続角度は、シールド機の内部スペースの関係で垂直でなくてもよい。
On the other hand, the connection angle between the
さらに、本実施例では、前記回転軸27は、該ハウジング24の後面24aを前後方向に貫通し、かつ、該ハウジング24内を前後方向に延びるようにして、該ハウジング24の後面24aに回転可能に取り付けられているが、本実施例に直行する位置でも良い。
Further, in this embodiment, the rotating
なお、本実施例では、請求項2である排泥管16の一端部側をチャンバ14内に開口させて隔壁13に取り付けられている場合であるが、図示はしていないが、請求項1では一端部側をチャンバ14内に開口させていない。
In this embodiment, the one end side of the
次に、このように構成された泥水シールド掘進機10の動作を、図1〜図4について説明する。図1に示す構造では、シールド12の前面に設けられた1次破砕機である円盤状のカッターヘッド11を駆動モータ18により回転させ、該カッターヘッド11で切羽を掘削する。同時に、送泥管15から泥水を隔壁13と切羽の間に供給してチャンバ14内を加圧した泥水で満たし、切羽の安定を図るとともに、掘削した土砂を泥水中に取り込み、これを排泥水として排泥管16を通して排出するものである。なお、チャンバ14内には、チャンバ14内の泥水を攪拌するアジテータ(図示せず)が設けられ、該アジテータを駆動モータ(図示せず)で駆動する構造になっている。
Next, operation | movement of the mud
前記カッターヘッド11で破砕またはそのまま通過したチャンバ14内の礫のうち、排泥管16で飲み込みできる大きさの礫は、そのまま排泥管16の端面に形成されている取込口32bで飲み込まれる。これに対して、取込口32bで飲み込み不能な大きさの礫は、2次破砕機である礫破砕装置17の取込口25aからハウジング24内に取り込まれる。そして、この取り込まれた礫が固定歯26と回転歯29とにより、排泥管16が飲み込みできる大きさの礫径まで破砕され、これが排出口25bと連通管30と排泥管16の側面に設けられている取込口32aを順に通って排泥管16内に取り込まれる。さらに、ポンプ23の駆動により地上までスムーズにポンプ圧送される。
Of the gravel in the
なお、本実施の形態の構造では、礫破砕装置17の排出口であるハウジング24の排出口25bと排泥管16の側面に設けられている取込口32aとを連通管30で接続しているので、排泥管16内の流速により連通管30内が負圧となる。このため、チャンバ14内の排泥水がハウジング24と連通管30を通って排泥管16内に向かう流れがスムーズに作られ、カッターヘッド11で掘削破砕された礫は、該礫破砕装置17内を通過しやすくなり、該礫破砕装置17内で破砕された後、連通管30を通って排泥管16内へスムーズに送られる。これにより、排泥管16では礫を含む土砂を安定して取り込むことができる。
In the structure of the present embodiment, the
また、このように構成された泥水シールド掘進機10は、礫破砕装置17及び排泥管16が着脱可能になっているので、隔壁13と分級機20の間に配設される礫破砕装置17及び排泥管16等を交換することができる。
Moreover, since the mud
図5は、2次破砕機である礫破砕装置17と礫取り箱34及び3次破砕機33の両方を設けた実施例である。この実施例は、礫破砕装置17を通って分級機20に向かって送られて来る礫を、3次破砕機33でポンプ23を通過することができる大きさの礫径に再度破砕し、分級機20側に排出する。
FIG. 5 shows an embodiment in which both a
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention, and the present invention naturally extends to the modified ones.
10 泥水シールド掘進機
11 カッターヘッド
12 シールド
13 隔壁
14 チャンバ
15 送泥管
16 排泥管
17 礫破砕装置(シングルロールクラッシャー)
18 駆動モータ
19 回転軸
20 分級機
21 ポンプ
23 ポンプ
24 ハウジング
24a 後面
24b 周面
25a 取込口
25b 排出口
10
18
Claims (6)
前記チャンバ内に開口させた取込口と排泥管の取込口に連結された排出口とを有して前記チャンバ内の排泥水を前記排泥管内へ送る通路の一部として配設されているとともに、前記取込口の内径が前記排泥管の内径よりも大きく、また後方側に向かって徐々に小さくなるハウジングと、該ハウジングの内周面に取り付けた固定歯と、前記固定歯と対向して該ハウジング内に回転可能に配設された回転歯とを備えてなるシングルロールクラッシャーを設けた泥水シールド掘進機において、
前記回転歯の回転方向を上記カッターヘッドの回転方向と同一方向に設定し、該回転歯と前記固定歯との間に飲み込まれた前記切削土砂に含まれる礫を少なくとも前記排泥管の内径よりも小さな礫径に破砕して前記排出口側へ送るように構成したことを特徴とする泥水シールド掘進機。 A mud pipe and a mud pipe are connected to a chamber provided behind the cutter head via a partition wall, and mud water is sent into the chamber through the mud pipe, and the mud water mixed with the mud water and the cut soil is discharged. A muddy water shield machine that pumps the ground through a mud pipe and excavates the ground .
It has an intake port opened in the chamber and a discharge port connected to the intake port of the mud pipe, and is disposed as a part of a passage for sending the mud water in the chamber into the mud pipe. A housing in which the inner diameter of the intake port is larger than the inner diameter of the drainage pipe and gradually decreases toward the rear side, a fixed tooth attached to the inner peripheral surface of the housing, and the fixed tooth In a muddy shield excavator provided with a single roll crusher comprising a rotating tooth rotatably disposed in the housing opposite to the housing,
The rotation direction of the rotating teeth is set to the same direction as the rotation direction of the cutter head, and gravel contained in the cutting soil swallowed between the rotating teeth and the fixed teeth is at least from the inner diameter of the drainage pipe. A muddy water shield excavator characterized in that it is crushed to a small gravel diameter and sent to the discharge port side .
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