JPH01192997A - Sludge withdrawal device for shield excavator - Google Patents
Sludge withdrawal device for shield excavatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、シールド掘進機の排土装置に関するもので
ある。さらに詳しくは、この発明は、土砂の噴発を防止
し、効率的に、かつ安定してシールド掘進機の後方へ排
土することのできるシールド掘進機の排土装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an earth removal device for a shield excavator. More specifically, the present invention relates to an earth removal device for a shield excavator that can prevent earth and sand from blowing out and efficiently and stably remove earth to the rear of the shield excavator.
（従来の技術）
従来より、トンネルの掘削技術として、切羽を圧気、泥
水、泥土などによって安定させて掘削する土庄系シール
ド工法が知られている。(Prior Art) Conventionally, as a tunnel excavation technique, the Tonosho shield method is known, in which the tunnel face is stabilized using pressurized air, muddy water, mud, or the like.
この工法は、加圧を必要とする箇所をシールドの切羽の
みに限定して掘削を進め、カッターチャンバー内、およ
びスクリューコンベア内に掘削土砂を充填して切羽の圧
力とバランスさせながら、そのカッターグーへ・ンバー
内の土砂をスクリューコンベアで排上することを特徴と
しており、帯水砂層、帯水礫層、軟弱粘性土等の土質に
対しても安定したトンネル掘削を可能とするものとして
広く用いられてきている。In this method, excavation is carried out by limiting the pressure required to only the face of the shield, and the cutter chamber and screw conveyor are filled with excavated earth and sand to balance the pressure of the face, and the cutter go It is characterized by discharging the earth and sand in the tunnel using a screw conveyor, and is widely used to enable stable tunnel excavation even in soils such as aquifer sand layers, aquifer gravel layers, and soft and cohesive soil. It's been getting worse.
しかしながら、この上圧系シールド工法においては切羽
を加圧状態に保っているために、しばしば切羽と、カブ
ターチャンバーおよびスクリューコンベアとの気圧差の
ために土砂が噴発して排土が困難になるという問題が生
じ、これまでにもこの問題の解決のために様々な工夫が
行われてきているが、依然として満足できるだけの解決
策が見出されていない状況にある。However, in this upper-pressure shield construction method, the face is kept under pressure, so the difference in pressure between the face, the cover chamber, and the screw conveyor often causes dirt to erupt, making it difficult to remove soil. Although various efforts have been made to solve this problem, no satisfactory solution has yet been found.
たとえば、これまでのシールド掘進機においても、スク
リューコンベアの排土口にはスライドゲート、フラッパ
ーバルブ、ロータリーフィーダー等を設置し、坑内への
排土量を調整したり、あるいは、対象土質に応じて泥土
を切羽前面、カッターチャンバー内、スクリューコンベ
ア内に注入し、掘削土砂と混合させ、土砂の流動化を促
進してスムーズな排土を行うとともに、切羽からの被圧
水、被圧土砂の噴発を抑えることが行われてきている。For example, in conventional shield excavators, slide gates, flapper valves, rotary feeders, etc. are installed at the soil discharge port of the screw conveyor to adjust the amount of soil discharged into the mine, or to adjust the amount of soil according to the target soil quality. Mud is injected into the front of the face, inside the cutter chamber, and into the screw conveyor, and mixed with the excavated soil to promote fluidization of the soil and smooth soil removal. Efforts have been made to suppress the outbreak.
（従来技術の問題点）
以上のこれまでに提案され、また実施されてきている改
善策としては、たとえばその具体例として第４図、およ
び第５図に示すことができる。しかしながら、これらは
依然としていくつかの欠点があり、土砂の噴発を抑え、
効率的に、かつ安定して排上するための装置としては充
分なものではない。(Problems with the Prior Art) Specific examples of the above-mentioned improvement measures that have been proposed and implemented are shown in FIGS. 4 and 5, for example. However, these still have some drawbacks, such as suppressing the eruption of sediment,
It is not sufficient as a device for efficient and stable discharge.
すなわち、第４図に示した例においては、切羽（ア）、
カッターチャンバー（イ）およびスクリューコンベア（
つ）内に泥土（１）を送って掘削土砂（オ）と混合し、
その流動化を促進するとともに、スクリューコンベア（
つ）からの排土を泥水（力）によって搬送する。しかし
ながらこの排土装置においては掘削土砂を坑内に開放せ
ずに密閉状態で排出する点で土砂の噴発防止に効果的で
あるものの、泥水処理の施設のために多額の費用がかか
る。That is, in the example shown in Fig. 4, the face (A),
Cutter chamber (a) and screw conveyor (
The mud (1) is sent into the excavated soil (e) and mixed with the excavated soil
In addition to promoting its fluidization, the screw conveyor (
The soil from the soil is transported by muddy water (force). However, although this earth removal device is effective in preventing earth and sand from blowing up because it discharges the excavated earth in a closed state without releasing it into the pit, it requires a large amount of money for muddy water treatment facilities.
一方、第５図の例の場合には、スクリューコンベア（つ
）に加えて坑内排土用スクリューコンベア（キ）を連設
して、切羽で加えられた圧力と、スクリューコンベア内
の圧力との圧力差を緩和し、土砂の噴発を抑制しようと
するものである。しかしながら、この場合には、切羽の
安定性や噴発の抑制は改善されるものの、スクリューコ
ンベア（つ）（キ）内の圧力は依然として高く、その効
果は満足できるものではない。On the other hand, in the case of the example shown in Fig. 5, a screw conveyor (k) for underground soil removal is installed in addition to the screw conveyor (k), and the pressure applied at the face and the pressure inside the screw conveyor are The purpose is to alleviate the pressure difference and suppress the eruption of earth and sand. However, in this case, although the stability of the face and the suppression of blowouts are improved, the pressure inside the screw conveyor remains high and the effect is not satisfactory.
（問題点を解決するための手段）
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来の排土装置の欠点を克服し、土砂の噴発を防
止し、効率的に、かつ安定して排土することのできる改
善されたシールド掘進機の排土装置を提供することを目
的としている。(Means for Solving the Problems) This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and it overcomes the drawbacks of conventional earth removal devices, prevents the eruption of earth and sand, and efficiently It is an object of the present invention to provide an improved earth removal device for a shield excavator that is capable of stably removing earth.
この目的を実現するために、この発明は、カッターチャ
ンバーに装着したスクリューコンベアと、これに連設し
た坑内排土用スクリューコンベアとを備え、該坑内排土
用スクリューコンベアに圧力抜き減圧管を取１寸けてな
ることを特徴とするシールド掘進機の排土装置を提供す
る。In order to achieve this object, the present invention includes a screw conveyor attached to a cutter chamber and a screw conveyor for underground earth removal connected to the screw conveyor, and a pressure relief reducing pipe is attached to the screw conveyor for underground earth removal. To provide an earth removal device for a shield excavator, which is characterized in that it can be excavated by 1 inch.
（作 用）
この発明のシールド掘進機の排土装置におｔ）ては、２
段もしくはそれ以上のスクリューコンベアを備えた装置
の坑内排土用スクリューコンベアに圧力抜き減圧管を設
けることにより、スクリューコンベア内の圧力を坑内圧
にまで減じた後に、掘削土を坑内に排上する。(Function) In the earth removal device of the shield excavator of this invention, 2)
By installing a pressure relief pipe on the screw conveyor for underground soil discharge in equipment equipped with screw conveyors of stages or more, the excavated soil is discharged into the mine after the pressure inside the screw conveyor is reduced to the mine pressure. .
掘削の対象とする土質に応じて、圧力抜きの減圧管から
は、空気、泥土、泥水、水、それらの混合物が抜き取ら
れ、スクリューコンベア内の圧力を減少させる。Depending on the soil quality to be excavated, air, mud, muddy water, water, or a mixture thereof is extracted from the pressure reducing pipe to reduce the pressure inside the screw conveyor.
この減圧によって、土砂の噴発は防止され、効果的な、
安定した排土が可能となる。This reduced pressure prevents the eruption of sediment, making it more effective.
Stable soil removal becomes possible.
（実施例）
以下、図面に沿ってこの発明の詳細な説明する。もちろ
ん、この発明は、以下の例によって限定されるものでは
ない。(Example) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Of course, the invention is not limited to the following examples.
第１図は、２基のスクリューコンベアを用〜）た例を示
した断面図である。シールド掘進Ｒ（１）には、カッタ
ーフェイス（２）を取付けており、その後部にカッター
チャンバー（３）を設けている。このカッターチャンバ
ー（３）には、１段目のスクリューコンベア（４）を装
着し、カッターチャンバー（３）内の掘削土砂（５）を
搬出する。FIG. 1 is a sectional view showing an example using two screw conveyors. A cutter face (2) is attached to the shield digging R (1), and a cutter chamber (3) is provided at the rear thereof. This cutter chamber (3) is equipped with a first stage screw conveyor (4) to carry out the excavated earth and sand (5) in the cutter chamber (3).
スクリューコンベア（４）内には、油圧モーター（６）
によって回転するスクリュー羽根（７）を設けている。Inside the screw conveyor (4) is a hydraulic motor (6).
A screw blade (7) is provided which is rotated by.
土砂（５）は、このスクリュー羽根の回転によって排土
口（８）へと導かれる。The earth and sand (5) are guided to the earth discharge port (8) by the rotation of this screw blade.
排土口（８）には、２段目の坑内排土用スクリューコン
ベア（９）が連結し、スライドゲート、フラッパーパル
プ、ロータリーフィーダー等からなるゲート（１０）に
よって、１段目のスクリューコンベア（４）から２段目
のスクリューコンベア（９）へと断続的に掘削土砂（５
）が送られる。A second stage screw conveyor (9) for underground soil discharge is connected to the soil discharge port (8), and a gate (10) consisting of a slide gate, flapper pulp, rotary feeder, etc. connects the first stage screw conveyor ( 4) to the second stage screw conveyor (9) intermittently.
) is sent.
ここで土砂（５）の排出量が制御されるとともに、スク
リューコンベア（９）内の圧力状態が緩和されることに
なる。Here, the discharge amount of earth and sand (5) is controlled, and the pressure state inside the screw conveyor (9) is relaxed.
２段目の坑内排土用スクリューコンベア（９）内にも、
油圧モーター（１１）によって回転するスクリュー羽根
（１２）を設け、さらに、圧力抜きのための減圧管（１
３）を取付けてもいる。この減圧管（１３）は、その取
付けを一箇所としてもよいが、より効果的なものとする
ためには、複数、たとえばスクリューコンベア（９）の
前ｔ＆等に、取付けるのが好ましい。Also inside the screw conveyor (9) for underground soil removal on the second stage,
A screw blade (12) rotated by a hydraulic motor (11) is provided, and a pressure reducing pipe (12) for pressure relief is provided.
3) is also installed. This pressure reducing pipe (13) may be attached to one place, but in order to be more effective, it is preferable to attach it to a plurality of places, for example, at the front t& of the screw conveyor (9).
また、土砂の流動化のために、スクリューコンベア（９
）、さらにはスクリューコンベア（４）にも、非圧縮性
流体、たとえば、泥水、泥土、水等の注入管（１４）を
取付けることもできる。In addition, a screw conveyor (9
), and even the screw conveyor (4) can also be fitted with an injection pipe (14) for an incompressible fluid, for example mud, mud, water, etc.
土砂（５）は、その圧力を減じた後に、排土口（１５）
のゲート（１６）によって調整しながら排出し、ベルト
コンベア（１７）によって搬送する。このベルトコンベ
ア（１７）に代えて、第４図に示した泥水搬送を行って
もよい。After reducing the pressure of the earth and sand (5), the earth and sand (5) are discharged through the earth discharge port (15).
It is discharged while being controlled by the gate (16) and conveyed by the belt conveyor (17). Instead of this belt conveyor (17), the muddy water conveyance shown in FIG. 4 may be used.
このような装置においては、減圧管（１３）における圧
力抜きによりスクリューコンベア（９）内の圧力を坑内
圧とほぼ同等なまでに減少することができ、土砂の噴発
を完全に防止することが可能となる。In such a device, the pressure inside the screw conveyor (9) can be reduced to almost the same as the pressure inside the mine by releasing the pressure in the pressure reducing pipe (13), and it is possible to completely prevent the eruption of earth and sand. It becomes possible.
減圧管（１３）には、弁（１８）を設け、減圧操作を適
宜なものに調整する。この第１図の場合のように、２本
の減圧管（１３）を取付ける場合には、弁（１８）は電
気信号等によって自動制御できるものとし、前後の圧力
の状態に応じて、減圧のための圧力抜きを適宜な条件に
おいて行うことかできる。The pressure reducing pipe (13) is provided with a valve (18) to appropriately adjust the pressure reducing operation. When two pressure reducing pipes (13) are installed, as in the case shown in Fig. 1, the valve (18) shall be able to be automatically controlled by electric signals, etc., and the pressure reduction will be controlled according to the front and rear pressure conditions. The pressure can be released under appropriate conditions.
減圧管（１３）は、掘削する土質に応じて、坑内に開放
しておいてらよいし、または、第２図に示したように、
泥土貯留タンク（１９）に連結してらよい。Depending on the soil quality to be excavated, the pressure reducing pipe (13) may be left open in the mine, or, as shown in Fig. 2,
It may be connected to the mud storage tank (19).
圧力抜きの操作によって、主として空気が除去される場
合には、坑内に開放してもよく、泥土、水、泥水等が伴
う場合には、泥土貯留タンク（１つ）へと導き、必要に
応じて外部へと搬出すればよい。If air is mainly removed by the pressure relief operation, it may be released into the mine; if mud, water, muddy water, etc. are involved, it may be led to a mud storage tank (one) and removed as necessary. All you have to do is transport it outside.
第１図に示した装置においては、次のようにして掘削土
砂（５）の排出を行うことができる。すなわち、
（ｉ）カッターチャンバー（３）側のスクリューコンベ
ア（４）で掘削土砂（５）を坑内排土用スクリューコン
ベア（９）に送り、このスクリューコンベア（９）内に
土砂（５）が適皿移動した後に、第１段目のゲート（１
０）を閉じる。In the apparatus shown in FIG. 1, excavated earth (5) can be discharged as follows. That is, (i) the screw conveyor (4) on the cutter chamber (3) side sends the excavated earth (5) to the screw conveyor (9) for underground soil removal, and the earth and sand (5) is placed inside this screw conveyor (9). After moving the plate, open the first stage gate (1
Close 0).
この時、第２段目のゲート（１６）は閉じている。At this time, the second stage gate (16) is closed.
（肖）坑内排土用スクリューコンベア（９）内の圧力を
減圧管（１３）から抜き、坑内圧と同等のレベルとする
。(Portrait) The pressure inside the screw conveyor (9) for underground soil removal is removed from the pressure reducing pipe (13) to bring it to the same level as the pressure inside the mine.
（ｉｉｉ）スクリューコンベア（９）、のゲート（１６
）を開け、掘削土砂（５）を排出する。(iii) Screw conveyor (9), gate (16)
) and discharge the excavated soil (5).
（ｉｖ）・以上の操作を繰り返す。(iv) - Repeat the above operations.
スクリューコンベアは、この第１図の例に限られること
なく、坑内排土用スクリューコンベア（９）は、並列に
複数使用してもよい。坑内排土用スクリューコンベア（
９）は、シールド掘進においてはできるだけ短いものが
好ましいことからら多量の掘削土砂を排出するためには
、この並列での複数使用が有効でもある。The screw conveyor is not limited to the example shown in FIG. 1, and a plurality of screw conveyors (9) for underground soil removal may be used in parallel. Screw conveyor for underground soil removal (
Regarding 9), since it is preferable to use the shortest possible length in shield excavation, it is also effective to use multiple of these in parallel in order to discharge a large amount of excavated earth and sand.
第３図は、この場合の例を正断面図として示したもので
ある、すなわち、カッターチャンバー（３）に装着した
１段目のスクリューコンベア（４）には、坑内排土用の
２段目のスクリューコンベア（９）（９’ ）を並列し
て連設している。Figure 3 shows an example of this case as a front sectional view. In other words, the first stage screw conveyor (4) attached to the cutter chamber (3) has a second stage for underground soil removal. screw conveyors (9) (9') are installed in parallel.
１段目のスクリューコンベア（４）からは、切換弁（２
０）を介して、二つのゲート（１０）（１０’ ）のい
ずれかに交互に掘削土砂（５）を導く、２段目のスクリ
ューコンベア（９）（９’ ）には減圧管（１３）（１
３’）を設け、ゲート（１６）（１６′）から、土砂（
５）がベルトコンベア（１７）へと排出されるようにし
ている。From the first stage screw conveyor (4), a switching valve (2
The second stage screw conveyor (9) (9') is equipped with a pressure reducing pipe (13) which alternately guides the excavated earth (5) to either of the two gates (10) (10') through the (1
3'), and from the gate (16) (16'), the earth and sand (
5) is discharged onto a belt conveyor (17).
この装置においては、掘削土砂（５）は、効率的に排出
することが可能となる。しかも、掘削土砂（５）の噴発
ち完全に防止することができる。In this device, excavated earth (5) can be efficiently discharged. Furthermore, it is possible to completely prevent the excavated earth (5) from blowing out.
（発明の効果）
この発明の装置により、以上詳しく説明した通り、掘削
土砂の噴発を防止し、効率的に、安定した排土が可能と
なる。(Effects of the Invention) As explained in detail above, the device of the present invention prevents the excavated soil from blowing out and enables efficient and stable soil removal.
第１図は、この発明の一実施例を示した側断面図である
。第２図は、泥土貯留タンクを設けた池の例を示した部
分構成図である。
第３図は、３基のスクリューコンベアを用いる、さらに
別の例を示した正断面図である。
第４図および第５図は、各々、従来例を示した構成図で
ある。
１・・・シールド掘進機
２・・・カッターフェイス
３・・；カッターチャンバー
４・・・スクリューコンベア
５・・・土 砂
６・・・油圧モーター
７・・・スクリュー羽根
８・・・排土口
９．９′・・・スクリューコンベア
１０．１０’・・・ゲート
１１・・・油圧モーター
１２・・・スクリュー羽根
１３・・・減圧管
１４・・・注入管
１５・・・排土口
１６．１６’・・・ゲート
１７・・・ベルトコンベア
１８・・・弁
１９・・・泥土貯留タンク
２０・・・切換弁FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial configuration diagram showing an example of a pond equipped with a mud storage tank. FIG. 3 is a front sectional view showing yet another example using three screw conveyors. FIGS. 4 and 5 are configuration diagrams showing conventional examples, respectively. 1... Shield excavator 2... Cutter face 3...; Cutter chamber 4... Screw conveyor 5... Soil Sand 6... Hydraulic motor 7... Screw blade 8... Soil discharge port 9.9'...Screw conveyor 10.10'...Gate 11...Hydraulic motor 12...Screw blade 13...Decompression pipe 14...Injection pipe 15...Soil discharge port 16. 16'...Gate 17...Belt conveyor 18...Valve 19...Mud storage tank 20...Switching valve
Claims (6)
アとこれに連設した抗内排土用スクリューコンベアとを
備え、該抗内排土用スクリューコンベアに圧力抜き減圧
管を取付けてなることを特徴とするシールド掘進機の排
土装置。(1) A shield comprising a screw conveyor attached to a cutter chamber and a screw conveyor for earth removal in the mine connected to the screw conveyor, and a pressure relief reducing pipe is attached to the screw conveyor for earth removal in the mine. Earth excavation device for excavator.
）項記載のシールド掘進機の排土装置。(2) Claim No. (1) in which the pressure reducing pipe has an automatically controlled valve
Earth removal device for shield excavator described in ).
シールド掘進機の排土装置。(3) The earth removal device for a shield excavator according to claim (1), wherein a plurality of pressure reducing pipes are attached.
）項記載のシールド掘進機の排土装置。(4) Claim No. 1 in which the pressure reducing pipe is connected to the waste earth storage tank
Earth removal device for shield excavator described in ).
項第（１）項記載のシールド掘進機の排土装置。(5) The earth removal device for a shield excavator according to claim (1), comprising a plurality of screw conveyors for earth removal in a pit.
注入管を取付けた請求項第（１）項記載のシールド掘進
機の排土装置。(6) The earth removal device for a shield excavator according to claim (1), wherein an incompressible fluid injection pipe is attached to the screw conveyor for earth removal in the pit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1864288A JP2604398B2 (en) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | Discharge device of shield machine |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH01192997A true JPH01192997A (en) | 1989-08-03 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2604398B2 (en) | 1997-04-30 |
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