JPH038997A - シールド掘削機の裏込注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、２液タイプ（材料溶液と硬化剤溶液）の充填
材をシールド掘削機のテールシール後側のテールボイド
に注入する裏込注入装置に関するものである。

（従来の技術） シールド掘削の従来例を第４図によって説明すると、シ
ールド掘削機のシールド本体（１）内に配設されている
複数のシールドジヤツキ（図示省略）をセグメント（１
０）の前部に当接して、その反力の推力によって機会体
を推進し、シールド本体（１）前部のカッタヘッド（図
示省略）を回転駆動してシールド掘削し、排土装置（図
示省略）により掘削土砂等を後方へ排出して掘進すると
ともに、シールド本体（１）の後部内にセグメン）　（
１０）が組立て施工され、シールド本体（１）のテール
エンド内周のテールシール（２）によりシールされて、
テールシール（２）後側のセグメント（１０）外面と地
山（局間に、注入弁（４）付き送給管（３）、セグメン
ト（１０）のグラウトホール（裏込注入用）（１０ａ）
により充填材が注入され、２本の送給管（３）（３）か
ら供給される充填材の材料溶液（ａ）と硬化剤溶液（ｂ
）を同時に特殊機構の注入弁（４）を経てグラウトホー
ル（１０ａ）内で混合して注入する裏込注入装置になっ
ている。

また、第５．６図に示すように材料溶液（ａＪ用と硬化
剤溶液（ｂ）用の１対の送給管（５ａ）　（５ｂ）をシ
ールド本体（１）の内側から外側に沿って後方へ配設し
、送給管（５ａ）　（５ｂ）の内端側に介装した注入弁
（６）　（６）を開閉し、材料溶液（ａ）と硬化剤溶液
（ｂ）を送給管（５ａ）（５ｂ）によりテールシール（
２）後側のテールボイド（Ｃ）に注入し、テールボイド
内で混合、固結させる裏込注入装置になっている。

（発明が解決しようとする課題） 従来の前記裏込注入装置において、第４図の裏込注入装
置は、掘削進行に伴って図示のようにテールシール（２
）から離れた後方で充填材を注入するようになり、テー
ルシール後側からテールボイド部の充填が不十分になっ
て掘削と充填材注入が同時に進行されず作業効率が悪い
。第５．６図に示す裏込注入装置は、テールボイド部に
充填材を直接に注入できるが、テールボイド部内で２溶
液が混合されるため、混合のバラツキが生じ易く未硬化
部分ができて充填施工性の低下原因となり、また、前記
両装置は、注入停止時等において地山側の水圧、土圧に
より充填材等が管内に逆流、固結して閉塞され易く、閉
塞解除に多くの手数、時間を要し、注入作業ごとに面倒
な洗浄作業が必要になるなどの問題点がある。

本発明は、前記のような課題に対処するために開発され
たものであって、その目的とする処は、充填材の２溶液
の混合および注入性能とともに管内等の洗浄性能を高め
、裏込注入性能、信頼性とともに能率を向上したシール
ド掘削機の裏込注入装置を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、シールド本体の内側から外側に沿って後方へ
配設された充填材の月料溶液用と硬化剤溶液用の１対の
送給管と、シールド本体のテールエンド部に並設された
前記両送給管の両開口部に連設され前記固溶液の混合域
を形成してテールシール後側に注入する混合管と、前記
各開口部に嵌挿されシールド本体内から操作機構を介し
前記混合管内に出入して開閉する１対の離形材製球体と
、前記混合管内にそれぞれ圧搾空気を送るコンプレッサ
と送給配管を具備した構成に特徴を有し、シールド本体
内から操作機構を介し１対の離形材製球体を両送給管の
両開口部付近に保持し、送給管と離形材製球体の隙間か
ら、材料を放射状に吐出することによって、混合管の混
合域において、混合性能を高め、さらに混合管によりテ
ールシール後側のテールボイド部への注入、充填性能を
高めている。充填終了後は、圧搾空気を併用して離形材
製球体を混合管内に挿出させて、両配管内への逆流材料
を排出するとともに、混合部分の固結材料を除去し、各
配管内等の洗浄を容易にしている。

（作用） シールド本体内から操作機構を介し１対の離形材製球体
が両送給管の両開口部付近に保持され、混合管と離形材
製球体の隙間から放射状に一方の送給管により混合管内
に材料溶液が流入されるとともに、他方の送給管により
硬化材溶液が流入されて材料溶液に混合され、混合管内
の混合域において前記固溶液が効果的に混合されたのち
、同混合管によりテールシール後側のテールボイド中に
直接的に注入、充填されて固結し、シールド掘進に対応
して注入、充填が効率よく円滑に遂行され充填施工のバ
ラツキが殆んど生じない。

離形材製球体は、充填材等の付着が防止されて円滑に摺
動され、圧搾空気を併用するごとにより両送給管内への
逆流液を効果的に排出し閉塞が防止されるとともに、洗
浄が容易に行われる。

（実施例） 第１図および第３図に本発明の一実施例を示し、図中（
１）はシールド掘削機のシールド本体、（２）はシール
ド本体（１）のテールエンド内周に配設されたテールシ
ール、（１０）は組立てられたセグメントであって、シ
ールド本体（１）の内側から外側に沿って後方へ配設さ
れた充填材の材料溶液（ａ）用と硬化剤溶液（ｂ）用の
１対の送給管（１１ａ０１１ｂ）（ｌｌｂ）と、シール
ド本体（１）のテールエンド部に並設された送給管（ｌ
ｌａ）（ｌｌｂ）の開口部（ｌｌａ’）　（ｌｌｂ’）
に連設され前記固溶液（ａ）　（ｂ）の混合域を形成し
てテールシール（２）後側に注入する混合管（１２）と
、開口部（ｌｌａ’）　（ｌｌｂ’）にそれぞれ嵌挿さ
れシールド本体（１）内から操作機構（１４ａ、　１６
ａ）　（１４ｂ、　１６ｂ）を介し混合管（１２）内に
出入して開閉する１対の離形材製球体（１３ａ）　（１
３ｂ）と、送給管（１１ａ０１１ｂ）（ｌｌｂ）に圧搾
空気を送給するコンプレッサ（２４）、切換弁（２３）
、送給配管（２１八、２１Ｂ）を具備したシールド掘削
機の充填注入装置になっている。

前記送給管（ｌｌａ）と（ｌｌｂ）のシールド本体（１
）内側の部分には、注入弁（１８ａ）付き材料溶液（ａ
）用供給管（１７ａ）、注入弁（１８ｂ）付き硬化剤溶
液（ｂＪ用供給管（１７ｂ）が連設され、送給管（ｌｌ
ａ）　（ｌｌｂ）の各内端部に連絡管（Ｌ５ａ）　（１
５ｂ）を介して油圧ジヤツキ（１６ａ）（１６ｂ）を配
設し、油圧ジヤツキ（１６ａ）　（１６ｂ）と前記球体
（１３ａ）　（１３ｂ）間に、スチールワイヤ、鋼線等
の操作用条材（１４ａ）　（１４ｂ）を連結して、油圧
ジヤツキ（１６ａ）　（１６ｂ）の伸縮によって球体（
１３ａ）　（１３ｂ）が第１図に示す開口部（ｌｌａ’
）　（ｌｌｂ’）内の閉位置（実線）と混合管（１２）
内の開位置（鎖線）に摺動されて、送給管（１１ａ）　
（ｌｌｂ）の開口部（ｌｌａ’）　（ｌｌｂ’）が開閉
される操作機構（１４ａ、　１６ａ）　（１４ｂ、　１
６ｂ）になっている。

前記送給管（１７ａ）　（１７ｂ）には、コンプレッサ
（２４）を連結し、切換弁（２３）にて圧搾空気を任意
の送給管（１７ａまたは１７ｂ）に供給する機構となっ
ている。

前記球体（１３ａ）　（１３ｂ）は、超高分子ポリエチ
レン、硬質ナイロン、ステンレス等の離形性の良好な材
質で形成されて充填材等の付着が防止され、送給管（ｌ
ｌａ）　（ｌｌｂ）よりも程よく小径に形成して両液（
ａ）（ｂ）が放射状に吐出され、摺動を円滑とし、両法
体（１３ａ）　（１３ｂ）が開口部（Ｉｌａ’）　（Ｉ
ｌｂ’）内の閉位置に配置された状態で、混合管（１２
）において充填材の混合域が確保される。充填完了後は
、油圧ジヤツキ（１６ａ）　（１６ｂ）を開位置に摺動
させ、コンプレッサ（２４）から送給管（１７ａ）　（
１７ｂ）に交互に圧搾空気を送給して球体（１３ａ）　
（１３ｂ）を混合管（１２）内に押出し、混合管（１２
）内の固結材料（２５）を除去する。また、油圧ジヤツ
キ（１６ａ）　（１６ｂ）をボルト等で連絡管（１５ａ
）（１５ｂ）から外して操作用条材（１４ａ）　（１４
ｂ）により球体（１３ａ）　（１３ｂ）を送給管（ｌｌ
ａ）　（ｌｌｂ）内で移動し管内部および球体自体を洗
浄でき、球体（１３ａ）　（１３ｂ）の挿脱が容易にな
っている。

前記混合管（１２）は、並設されている開口部（ｌｌａ
’）（ｌｌｂ’）に連結された共通の混合管になってお
り、断面偏平状に形成され、球体（１３ａ）　（１３ｂ
）の出入が円滑になっているとともに地圧の影響が少な
く、開口部（ｌｌａ’）　（ｌｌｂ’）から流入される
材料溶液（ａ）と硬化剤溶液（ｂ）を効果的に混合し、
テールシール（２）後側のテールボイド（Ｃ）中に直接
的に注入する。

前記材料溶液（ａ）用の供給管（１７ａ）には、切羽や
前部のチャンバ室（図示省略）内に材料溶液（ａ）を供
給する注入弁（２０）付き供給管（１９ａ）が連設され
、注入弁（１８ａ）　（１８ｂ）　（２０）、油圧ジヤ
ツキ（１６ａ）　（１６ｂ）は、シールド掘削機のオペ
レータによって操作される適宜の駆動制御機（図示省略
）に連設されて、電気信号による自動シーケンス制御等
の手段で遠隔操作され、少くとも注入弁（１８ａ）と油
圧ジヤツキ（１６ａ）、注入弁（１８ｂ）と油圧ジヤツ
キ（１６ｂ）は、それぞれ一連に作動制御される。

本発明の実施例は、前記のような構成になっており作用
について詳述すると、例えば、注入弁（１８ａ）を開弁
じ、油圧ジヤツキ（１６ａ）および操作用条材（１４ａ
）を介して球体（１３ａ）を閉口状態とし、これと同時
に注入弁（１８ｂ）を開弁し、油圧ジヤツキ（１６ｂ）
および操作条材（１４ｂ）を介して、球体（１３ｂ）を
閉口状態とする。

両状態が確保された時点で、材料溶液（ａ）と硬化剤溶
液（ｂ）を同時に送給し、混合管（１２）内で２液タイ
プの充填材（ａ、ｂ）が効果的に混合されて、前記テー
ルボイド内に連続的に注入され、優れた注入性能が得ら
れる。

充填完了後は、注入弁（１８ａ）を閉弁した後、油圧ジ
ヤツキ（１６ａ）を伸長にし、操作用条材（１４ａ）を
介して球体（１３ａ）を伸長ストローク状態に保ち、コ
ンプレッサ（２４）を作動させ、圧搾空気を切換弁（２
３）を介して送給管（２１Ａ）、送給管（１７ａ）、送
給管（ｌｌａ）に送給し、球体（１３ａ）を混合部（１
２）に押出すことにより送給管（Ｉｌａ）の逆流硬化剤
溶液（ｂ）を排出し、固結材料（２５）を除去する。同
様に注入弁（１８ｂ）を閉弁した後、油圧ジヤツキ（１
７ｂ）を伸長にし、操作用条材（１４ｂ）を介して球体
（１３ｂ）を伸長ストローク状態に保ち、コンプレッサ
（２４）を作動させ、圧搾空気を切換弁（２３）を介し
て送給管（２１Ｂ）、送給管（１７ｂ）、送給管（ｌｌ
ｂ）に送給し、球体（１３ｂ）を混合部（１２）に押出
すことにより送給管（ｌｌｂ）の逆流材料溶液（ａ）を
排出し、固結材料（２５）を除去する。この動作を両送
給管に行うことによって両送給管内の閉塞を防止し、混
合管（１２）内の固結材料（２５）を完全に除去するこ
とが可能であり、固結材料の除去に水や油脂類を使用し
ないため、優れた品質が得られる。

前記球体（１３ａ）　（１３ｂ）は送給管（ｌｌａ）　
（ｌｌｂ）内で自由に摺動され挿脱が容易であるととも
に、管内、球体自体の洗浄が容易となる。

（発明の効果） 本発明は、前述のような構成からなり、シールド本体内
から操作機構を介して１対の離形材製球体が両送給管の
先端部に保持させた状態で、両送給管の一方から混合管
内に材料溶液が流入され他方から硬化剤溶液が流入され
て、混合管の混合域内で充填材の２溶液が効果的に混合
されたのちテールシール後側のテールボイド部内に直接
的に注入、充填されるとともに、圧搾空気を併用するこ
とにより両離形材製球体を混合管に押出すことにより混
合管の閉塞を防止し、充填性能、信頼性とともに能率が
著しく向上されている。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部の縦断機構図、第
２図はシールド本体外側の送給管、混合管部分の横断面
図、第３図は混合管部分の正面図、第４図は従来例を示
す要部の縦断機構図、第５図は他の従来例を示す要部の
縦断機構図、第６図は第５図の送給管先端部分の正面図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド本体の内側から外側に沿って後方へ配設された
   充填材の材料溶液用と硬化剤溶液用の１対の送給管と、
   シールド本体のテールエンド部に並設された前記両送給
   管の両開口部に連設され前記両溶液の混合域を形成して
   テールシール後側に注入する混合管と、前記各開口部に
   嵌挿されシールド本体内から操作機構を介し前記混合管
   内に出入して開閉する１対の離形材製球体と、前記混合
   管内にそれぞれ圧搾空気を送るコンプレッサと供給配管
   を具備したことを特徴とするシールド掘削機の裏込注入
   装置。