JPH0137560B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、土圧系シールド工において、掘削土
砂に流動性を付与して坑外まで連続的に輸送排土
する土圧気泡シールド掘進装置に関する。

従来、この種の土圧系シールド掘進装置は一般
に、シールド本体の前頭部に設けたカツターヘツ
ド、該カツターヘツドの後方に設けた隔壁と、該
カツターヘツドと該隔壁との間に形成する土圧室
内に対し、該隔壁を貫通して、先端開口部を挿設
したスクリユーコンベアとで構成され、カツター
ヘツドによつて、切羽から掘削された土砂を土圧
室内に取り込み充満し、ついでスクリユーコンベ
アによつて排土するものが用いられ、さらに掘削
土砂をスクリユーコンベアの後部に設けた排土口
から坑外へ排出する方法として、ベルコンやずり
トロを利用して搬出する方法、あるいは、前記排
土口に給水機構を介して、輸送管を連結し、掘削
土砂をスラリー状にし輸送する方法などが考えら
れている。

しかしながら、前者は、掘削土砂の搬出中に土
砂がこぼれることが多く、二次覆工を実施する前
に坑道を清掃する必要がありそのコストは無視で
きなかつた。また、後者は掘削土砂を輸送しやす
いように多量の水を使用するので、坑外での土砂
の一次処理、二次処理設備を必要とすることがあ
り、経済的でなかつた。

本発明は、上記問題をかんがみて解消したもの
で、土圧室内に取り込まれた掘削土砂に気泡の混
入による流動性を付与することにより、掘削土砂
の土圧室内におけるアーチング現象発生を防ぎつ
つ掘進するとともに、掘削土砂を土圧室、スクリ
ユーコンベア、坑外までに通じる排土用輸送管の
二連の排土系統において、高密度の状態で連続的
に輸送排土を可能ならしめる施工能率のよい、経
済的な土圧系気泡シールド掘進装置を提供するこ
とにある。

以下、本発明の実施例につき図面に従つて説明
する。

Ａは土圧系気泡シールド掘進装置、１はシール
ド本体、２は該シールド本体１の前頭部に設けた
カツターヘツドである。該カツターヘツド２はシ
ール３と回転台軸受４により支持され、伝達機構
５を介して駆動モータ６により回転駆動される。
前記カツターヘツド２の後方には、隔壁７が設け
られ、該カツターヘツド２と該隔壁７との間には
土圧室８が形成される。

９はスクリユーコンベアであり、駆動モータ１
０により回転駆動され、該スクリユーコンベア９
の先端開口部１１は前記隔壁７を貫通して土圧室
８内に挿入される。１２は土圧室８内にあつて掘
削土砂をかき上げるかき上げ板であり、該カツタ
ーヘツド２の背面部に支持されている。１３は気
泡発生器である。該気泡発生器１３の先端には該
隔壁７を貫通して土圧室８内に向けて突設したノ
ズル１４を具備したパイプ１５が連結されてい
る。また、該気泡発生器１３の後端には送液ポン
プ（図示せず）を介して、貯液タンク（図示せ
ず）内の起泡剤を送るパイプ１６と圧気装置（図
示せず）に通じるパイプ１７とがそれぞれ連結さ
れている。また、該気泡発生器１３には起泡剤を
発泡させて気泡に変える複数の抵抗体（図示せ
ず）が内備されている。

前記スクリユーコンベア９の後部には排土口１
８が設けられている。該排土口１８には圧送ポン
プ１９を介して坑外まで延びる液密的な排土用輸
送管２０が連結されている。

また、２１はシールド推進ジヤツキ、２２はセ
グメント、２３は立坑、２４はホツパ、２５は排
土輸送車である。

なお、本発明に係る起泡剤は、タンパク系の発
泡剤、界面活性剤などを用いることができる。前
者は例えば毒性のない動物性加水分解蛋白質など
があり、これは起泡作用にすぐれ、また、気泡に
安定性がある。後者は、例えばアニオン系界面活
性剤の高級アルキルエーテル硫酸エステル塩など
があり、特にラウリルエーテル硫酸エステルナト
リウムは起泡作用にすぐれている。

つぎに、本発明の作用につき図面に従つて説明
する。

シールド本体１は、該シールド本体１の内部後
方に組み立てられたセグメント２２に反力をと
り、該シールド本体１に一端を固定されたシール
ド推進ジヤツキ２１により切羽側に推進される。

そして、回転駆動のカツターヘツド２によつ
て、切羽から掘削された土砂が土圧室８内に取り
込まれる。一方、気泡発生器１３では、貯液タン
ク（図示せず）から圧送された起泡剤と、給気装
置（図示せず）からのエアーとを内備された複数
の抵抗体（図示せず）によつて起泡剤を緻密な気
泡に変えて、これをノズル１４を通じて土圧室８
内に取り込まれた掘削土砂に注入する。気泡を注
入された掘削土砂は回転駆動するカツターヘツド
２背面部に支持されたかき上げ板１２によつて混
合撹拌され、流動性に富む気泡をおびた掘削土砂
を作成できる。かくして、土圧室８内に充満され
た気泡をおびた掘削土砂はその土圧によつて切羽
の土圧、水圧を抑圧しながら、アーチング現象に
よる土砂の閉塞を発生することなく、土圧室８内
を移動し、スクリユーコンベア９の先端開口部１
１に搬入される。

そして、スクリユーコンベア９によつて、その
後部の排土口１８までに搬出された気泡をおびた
掘削土砂は圧送ポンプ１９を介して高密度の状態
で、坑外まで延びる排土用輸送管２０で輸送され
る。坑外まで輸送搬出された気泡をおびた掘削土
砂は時間の経過とともに徐々に消泡されると同時
に、掘削土砂中に形成される微細な孔から水分の
蒸発が促進されて、水分の少ない掘削土砂とな
る。

この発明によると、従来の土圧系シールド掘進
機に土圧室内に突設した気泡を注入する気泡発生
器と、スクリユーコンベアの排土口から、圧送ポ
ンプを介して、坑外まで延びて液密的に連設した
排土用輸送管とを備えることにより、流動性に富
む気泡をおびた掘削土砂を土圧室、スクリユーコ
ンベア、排土用輸送管の一連の排土系統におい
て、高密度の状態で連続的に輸送排土することが
できるとともに坑外での排土処理設備を不要とす
るので、きわめて施工能率のよい、経済的な土圧
系気泡シールド掘進装置を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る土圧系気泡シールド掘
進装置の縦断面図である。 Ａ：土圧系気泡シールド掘進装置、１：シール
ド本体、２：カツターヘツド、７：隔壁、８：土
圧室、９：スクリユーコンベア、１３：気泡発生
器、１４：ノズル、１５，１６，１７：パイプ、
１８：排土口、１９：圧送パイプ、２０：排土用
輸送管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド本体の前頭部に設けたカツターヘツ
   ドと、該カツターヘツドの後方に設けた隔壁と、
   該カツターヘツドと該隔壁との間に形成する土圧
   室内に対し、該隔壁を貫通して、先端開口部を挿
   設したスクリユーコンベアとを有し、前記隔壁を
   貫通して該土圧室内に突設した気泡を注入する気
   泡発生器と、前記スクリユーコンベアの後部に設
   けた排土口と坑外に設置されたホツパとを液密的
   に連接する排土用輸送管と、該排土口の近傍の該
   排土用輸送管上に設けられ、気泡を帯びた掘削土
   砂を該ホツパに向けて連続的に圧送する圧送ポン
   プとを備えたことを特徴とする土圧系気泡シール
   ド掘進装置。