JP6448092B2 - 急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機 - Google Patents
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Description
この問題点は、地中で曲線路線を造成する場合に掘進機内の左右片方の方向修正ジャッキを伸長・縮短するが、目的の方向に掘進機カッタヘッドを向かわせた場合は、掘進機胴管の内面とスクリューコンベアの上端部に設けられるスクリューコンベアの駆動モータ(駆動部)が接触し、計画曲線半径の制約を受ける場合が多くなっていた。これを避けるため、掘削路線内の曲率半径を大きくしていた。
その結果、現状では標準的な従来の特許文献1に示す泥土圧式密閉型掘進機では、泥濃式掘進機や泥水式掘進機と比べ、急曲線施工には不向きと判断されている。
今までの排土装置の直線性を覆し、現状の複雑な都市トンネルに求められる泥土圧式密閉型掘進機の適用条件や適応範囲を拡大するにふさわしい施工技術を提供する。
又、本発明の他の課題はスクリューコンベアを短くすると予想される地下水・土圧によって流動化した土砂が噴出すること及びスクリューコンベアによる毎分当りの排土吐出量が低下することがないように解決することにある。
1) 掘進機の胴管が先頭胴管とその後方の後部胴管とに複数に分割されて互に水密状で且つ前後方向に所定巾で摺動可能に接続されるとともに、分割された各胴管は胴管内に設けた複数の方向修正ジャッキの伸縮でその掘進機方向角を所定角度範囲で変更できて胴管全体を所定曲率に屈曲できる構造であって、しかも先頭胴管の前面に遮水の隔壁を設け、同隔壁の前方に掘削用回転カッターを設け、同回転カッターを駆動する駆動装置を前記隔壁後方の胴管内に設け、更に前記隔壁に排土口を設け、長筒状ケーシング内にスクリューを封入した後方に向けて高くなるように傾斜した1段目のスクリューコンベアの先端筒口を前記排土口に接続した泥土圧式密閉型掘進機において、前記1段目のスクリューコンベアの後方に、後方に向って高くなるように傾斜した中間スクリューコンベアを先後の胴管に股ぐように配置し且つ所定間隔離して複数段配置するとともに、1段目のスクリューコンベアの排土の吐出口を次段の中間スクリューコンベアの投入口と連通し、同様に中間スクリューコンベアの排土の吐出口を次段の中間スクリューコンベアの投入口と連通させ、しかも第1段目及び中間スクリューコンベアの上端の駆動モータが各胴管間の所定角度の変向でも胴管内の部材と接触しないように1段目及び中間のスクリューコンベアの駆動モータ高さを低く調整し、複数の先端と後部の各胴管を所定範囲の角度変向して、胴管全体の大きな角度変向でも複数の中間スクリューが胴管内部材と当ることなく、排土を後方へ搬送できるようにしたことを特徴とする、急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
2) 1段目及び中間スクリューコンベアの各吐出口に開閉スライドゲートを設けた、前記1)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
3) 1段目又は中間のスクリューコンベアの吐出口と次段の中間スクリューコンベアの先端の投入口とをフランジ付円筒ダクトで連接させた、前記1)又は2)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
4) 1段目又は中間のスクリューコンベアの吐出口と次段の中間スクリューコンベアの先端の投入口とを、内部を中空にした2体の半球体を前記吐出口又は投入口のいずれかに連通させて、同2体の半球体をフランジで連結するとともにそれらの半球体を水密状に嵌合した自在球面継手を介して接続させた、前記1)又は2)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
5) 前記の2体に分れた嵌合した一方の自在球面継手の前記投入口と接続される接続路途中に所要の篩目の異物溜籠を出入自在に設けた、前記4)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
6) 前記異物溜籠の外側面の一部に負圧吸引装置の負圧吸引管の吸引口を配置して、前記接続路に負圧を発生させて排土の吸引力を高めた、前記5)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
7) 前記異物溜籠の外側面に吸引口を有する負圧吸引管に、摩擦抵抗低減のために開閉バルブを介して高濃度泥水又は滑材の注入管を接続した、前記6)記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
8) 1段目のスクリューコンベアと中間スクリューコンベアのスクリュー羽根の外径及びスクリュー羽根の螺旋のピッチが同一のものである、前記1)〜7)いずれか記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機
にある。
更に、1段目のスクリューコンベアのスクリュー羽根の外径及び螺旋羽根のピッチが同一のものを使用したことで、毎分当りの排土量が低下しないようにした。
図4,5に示す他の実施例2は、スクリューコンベアの吐出口と次段のスクリューコンベアの投入口とを球面継手で連通・接続した例である。しかも、その接続路途中に異物溜籠を出し自在に取付け、この異物溜籠の側面に負圧吸引管の吸引口を設け、更に負圧吸引管に高濃度泥水注入管と滑材注入管を開閉バルブを介して接続した例である。
図1〜3に示す実施例1は、1段又は中間スクリューコンベアの吐出口と中間スクリューコンベアをフランジ付円筒ダクトで連通させ、1段目及び中間スクリューコンベアの螺旋羽根の外径及び羽根の螺旋ピッチは同一のものである。尚、泥土の隔壁から前方への注出管は周知であるので省略している。
G1は実施例1の泥土方式密閉型掘進機、Dは掘進機の胴管、D1は先頭胴管、D2,D3はその後方の後部胴管、DJは先頭胴管D1と後方胴管D2との間又は後部胴管D2同士の間を水密性で進退して方向が少し変更できるようにする胴管接続部、Jは前記胴管D1,D2,D3を連結する方向修正ジャッキ、Wは先頭胴管の前面に設けた隔壁、RCは同隔壁Wの前方に取付けた回転カッター、CMは同回転カッターRCを回動させる駆動装置、Hは隔壁Wの下方に開口した排土・泥土の取り込みをする排土口、S1は同排土口に先頭の先端筒口S13を接続した胴管D内で傾斜するように配置した1段目のスクリューコンベア、S11はその長筒状ケーシング、S12は内部に封入されたスクリュー、S13は先端筒口、S14は吐出口、S15は駆動モータ、S2,S3は中間スクリューコンベア、S21,S31はそれらのケーシング、S22,S32は中間スクリューコンベアS2,S3内に封入したスクリュー、S23,S33は投入口、S24,S34は吐出口、S25,S35は駆動モータ、SLGは吐出口S14,S24,S34に設けたパイプゲートを用いたスライドゲート、FGは吐出口S14,S24,S34,・・・・と投入口S23,S33とを連通するフランジ付円筒ダクト、FG1,FG2,FG3はそのフランジ、SAは1段目又は中間スクリューコンベアS1,S2,S3,S4を支持する支持部材である。TSは泥土圧式密閉型掘進機に後続させる推進管である。
よって、掘進機の胴管Dが方向修正ジャッキJで急曲線となるように変更されても、スクリューコンベアS1,S2,S3も方向修正できる。よって、急曲線の地中掘削工事に使用できるようにした。
図4,5に示す実施例2は、実施例1においてフランジ付円筒ダクトFGに代えて図5に示す内部が中空の2つの半球体BJ1,BJ2とを水密状に嵌合した自在球面継手BJを使用して、スクリューコンベアS1,S2,S3の吐出口S14,S24と投入口S23,S33とを連通したものであり、自在球面継手BJは上下方向・左右方向にも後のスクリューコンベアS2,S3を自在にその配置をかえることができる。
これによって、胴管D1,D2,D3の急曲線の変曲に応じた方向にスクリューコンベアS1,S2,S3を変曲でき、実施例1のものより方向の自在性を高めることができるようにしている。
G2 実施例2の泥土圧式密閉型掘進機
D 胴管
D1 先頭胴管
D2,D3 後部胴管
DJ 胴管接続部
J 方向修正ジャッキ
W 隔壁
RC 回転カッター
CM (回転カッターの)駆動装置
H 排土口
S1 スクリューコンベア(1段目)
S11 長筒状ケーシング
S12 スクリュー
S13 先端筒口
S14 吐出口
S15 駆動モータ
S2,S3 中間スクリューコンベア
S21,S31 ケーシング
S23,S33 投入口
S24,S34 吐出口
S25,S35 駆動モータ
S22,S32 スクリュー
TS 推進管
SLG スライドゲート
FG フランジ付円筒ダクト
BJ 自在球面継手
BJ1,BJ2 半球体
BF1,BF2 球面フランジ
OR Oリング
CB ボルト
CP 接続路
DT 異物溜籠
NSD 負圧吸引装置
NS 負圧吸引管
NO 負圧吸引口
V1,V2 開閉バルブ
NP 高濃度泥水注入管
NK 滑材注入管
OP 注入口
Claims (8)
- 掘進機の胴管が先頭胴管とその後方の後部胴管とに複数に分割されて互に水密状で且つ前後方向に所定巾で摺動可能に接続されるとともに、分割された各胴管は胴管内に設けた複数の方向修正ジャッキの伸縮でその掘進機方向角を所定角度範囲で変更できて胴管全体を所定曲率に屈曲できる構造であって、しかも先頭胴管の前面に遮水の隔壁を設け、同隔壁の前方に掘削用回転カッターを設け、同回転カッターを駆動する駆動装置を前記隔壁後方の胴管内に設け、更に前記隔壁に排土口を設け、長筒状ケーシング内にスクリューを封入した後方に向けて高くなるように傾斜した1段目のスクリューコンベアの先端筒口を前記排土口に接続した泥土圧式密閉型掘進機において、前記1段目のスクリューコンベアの後方に、後方に向って高くなるように傾斜した中間スクリューコンベアを先後の胴管に股ぐように配置し且つ所定間隔離して複数段配置するとともに、1段目のスクリューコンベアの排土の吐出口を次段の中間スクリューコンベアの投入口と連通し、同様に中間スクリューコンベアの排土の吐出口を次段の中間スクリューコンベアの投入口と連通させ、しかも第1段目及び中間スクリューコンベアの上端の駆動モータが各胴管間の所定角度の変向でも胴管内の部材と接触しないように1段目及び中間のスクリューコンベアの駆動モータ高さを低く調整し、複数の先端と後部の各胴管を所定範囲の角度変向して、胴管全体の大きな角度変向でも複数の中間スクリューが胴管内部材と当ることなく、排土を後方へ搬送できるようにしたことを特徴とする、急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 1段目及び中間スクリューコンベアの各吐出口に開閉スライドゲートを設けた、請求項1記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 1段目又は中間のスクリューコンベアの吐出口と次段の中間スクリューコンベアの先端の投入口とをフランジ付円筒ダクトで連接させた、請求項1又は2記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 1段目又は中間のスクリューコンベアの吐出口と次段の中間スクリューコンベアの先端の投入口とを、内部を中空にした2体の半球体を前記吐出口又は投入口のいずれかに連通させて、同2体の半球体をフランジで連結するとともにそれらの半球体を水密状に嵌合した自在球面継手を介して接続させた、請求項1又は2記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 前記の2体に分れた嵌合した一方の自在球面継手の前記投入口と接続される接続路途中に所要の篩目の異物溜籠を出入自在に設けた、請求項4記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 前記異物溜籠の外側面の一部に負圧吸引装置の負圧吸引管の吸引口を配置して、前記接続路に負圧を発生させて排土の吸引力を高めた、請求項5記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 前記異物溜籠の外側面に吸引口を有する負圧吸引管に、摩擦抵抗低減のために開閉バルブを介して高濃度泥水又は滑材の注入管を接続した、請求項6記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
- 1段目のスクリューコンベアと中間スクリューコンベアのスクリュー羽根の外径及びスクリュー羽根の螺旋のピッチが同一のものである、請求項1〜7いずれか記載の急曲線の地中掘削工事に対応できる泥土圧式密閉型掘進機。
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