JPH0415833Y2

JPH0415833Y2 -

Info

Publication number: JPH0415833Y2
Application number: JP17523686U
Authority: JP
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1992-04-09
Also published as: JPS6381997U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野本考案はシールド掘進機の排土装置に関する。

従来の技術一般に、圧力保持式シールド掘進機では、地山
崩壊を防止するために、土圧を測定しながらシー
ルド本体前部に形成された圧力室内に掘削土砂を
充満させて崩壊土圧に対抗するようにしている。
そのために排土に際しては、スクリユウコンベヤ
式排土装置が使用されるとともに掘削土砂を案内
する筒状ケーシング内に掘削土砂を締め固めて難
透水性のサンドプラグを形成し、対抗圧力を保持
させながら排土することが行なわれている。とこ
ろで、従来、サンドプラグの形成は、第５図に示
すように、筒状ケーシング６１の後部内にスクリ
ユウ羽根６２の無い静止空間部６３を設ける場合
と、第６図に示すように、筒状ケーシング７１途
中にスクリユウ羽根７２の一ピッチ分よりも長く
された回転ケーシング７３を設け、この回転ケー
シング７３をスクリユウ羽根７２と同一速度でも
つて回転させて土砂を共回りさせる場合とがあ
る。そして、サンドプラグ圧力の調整は、前者の
場合にあつては、筒状ケーシング６１後端の排土
口６１ａを開閉するコーンバルブ６４の開度調整
により行なわれており、また後者の場合にあつて
は、回転ケーシング７３の回転によつて行なわれ
ていた。

考案が解決しようとする問題点上記前者の構成によると、サンドプラグ圧力を
大きくする場合、コーンバルブの開度を小さくす
る必要が生じ、排土効率が低下するという問題が
ある。なお、静止空間部の長さＬを調整すること
も考えられるが、構造が複雑になるとともにスペ
ース的に問題がある。また、上記後者の構成によ
ると、第４図の破線ｂにて示すように、サンドプ
ラグ圧力は回転ケーシングの回転速度がスクリユ
ウ羽根の回転速度に近づくと急激に上昇し、共回
り状態になると無限大になる。ところで、通常、
必要なサンドプラグ圧力Ｐは、第４図に示すよう
に、圧力曲線ｂの急激な変化部に相当するため、
少しの回転速度の変化でもサンドプラグ圧力が大
きく変化し、その制御が困難になるという問題が
ある。例えば、共回り状態になると、サンドプラ
グ圧力が急上昇して掘削土砂が回転ケーシング内
に詰まつて容易に除去できなくなる。

そこで、本考案は上記問題を解消し得るシール
ド掘進機の排土装置を提供することを目的とす
る。

問題を解決するための手段上記問題を解決するため、本考案のシールド掘
進機の排土装置は、圧力室と大気圧室とに亘つて
設けられた筒状ケーシング内に土砂搬送用のスク
リユウ羽根が配置されるとともに、筒状ケーシン
グ内後部にサンドプラグ形成用の静止空間部が設
けられた排土装置において、上記筒状ケーシング
内の静止空間部直前箇所に、スクリユウ羽根の外
周回りで回転自在な回転ケーシングを配置すると
ともに、この回転ケーシングの長さをスクリユウ
羽根の１ピツチ以下となし、且つ上記回転ケーシ
ングを回転させる回転駆動装置をを設けたもので
ある。

作用上記構成において、掘削時には、掘削土砂はス
クリユウ羽根により静止空間部に送られ、切羽崩
壊土圧または地下水圧に対抗し得るサンドプラグ
が形成される。そして、さらに回転ケーシングを
スクリユウ羽根と同方向に回転させると、この部
分に掘削土砂の共回りゾーンが形成され、後続の
静止空間部と相俟つてより高圧に対処し得るサン
ドプラグが形成される。

実施例以下、本考案の第１の実施例を図面に基づき説
明する。第１図において、１は例えば圧力保持式
シールド掘進機で、シールド本体２の前端部には
カツタヘツド３が旋回軸受４を介して回転自在に
支持されるとともに駆動用モータ（例えば油圧モ
ータ）５に連動連結されている。上記カツタヘツ
ド３内には、土砂取込用の圧力室６が形成される
とともに、シールド本体２内には、圧力室６内の
土砂を大気圧室７側の搬出コンベヤ（図示せず）
に排出するスクリユウコンベヤ式排土装置９が配
置されている。この排土装置９は、前端部が圧力
室６内に開口されるとともに後端部に大気圧室７
内に開口する排出口１０ａが形成された筒状ケー
シング１０と、この筒状ケーシング１０内に回転
自在に配置されたスクリユウ羽根１１と、筒状ケ
ーシング１０の後方に配置されるとともに回転軸
体１２を介してスクリユウ羽根１１を回転させる
駆動用モータ（例えば油圧モータ）１３と、排出
口１０ａの開閉用コーンバルブ１４と、筒状ケー
シング１０内後部の静止空間部（スクリユウ羽根
の無い部分）１５直前位置に設けられたサンドプ
ラグ圧力調整用の回転ケーシング１６とから構成
されている。上記回転ケーシング１６は、スクリ
ユウ羽根１１外径より少し大きい内径を有する筒
状に構成されるとともにその長さはスクリユウ羽
根１１の１ピツチ以下にされており、外側に膨出
するように筒状ケーシング１０に形成された環状
凹部１０ｂ内に軸受１７を介して回転自在に配置
されている。また、回転ケーシング１６の外周に
はリングギヤ１８が取付けられるとともに、この
リングギヤ１８にはピニオン１９を介して駆動用
モータ（回転駆動装置）２０が連動連結されてい
る。なお、上記コーンバルブ１４は、スクリユウ
羽根１１の駆動用回転軸体１２に外嵌されたさや
管２１に摺動自在に支持されるとともに、シリン
ダー装置２２により開閉動作が行なわれる。

上記構成において、掘削時には、掘削土砂はス
クリユウ羽根１１により静止空間部１５に送ら
れ、ここで切羽崩壊土圧または地下水圧に対抗し
得るサンドプラグが形成される。そして、より高
圧にしかも安定した状態で対処するために、回転
ケーシング１６をスクリユウ羽根１１の回転速度
に応じてスクリユウ羽根１１と同方向に回転させ
る。すると、この部分に掘削土砂の共回りゾーン
が形成され、後続の静止空間部１５と相俟つてよ
り高圧に対処し得るサンドプラグが形成される。
ところで、回転ケーシング１６において生じるサ
ンドプラグ圧力と回転速度との関係は、第４図実
線ａで示すように、圧力の変化は緩やかであり、
このサンドプラグ圧力P₁に静止空間部１５で生
じる一定の基準サンドプラグ圧力P₀を加えると
所定の圧力Ｐになり、従来における回転ケーシン
グの回転速度V′に比べるとかなり低い回転速度
Ｖで所定のサンドプラグ圧力Ｐが得られる。した
がつて、圧力P₁に相当する回転速度Ｖの調整域
が大となり第６図に示す単一の回転ケーシング７
３に比べてサンドプラグ圧力の制御が極めて容易
となる。なお、サンドプラグ圧力曲線が緩やかに
なるのは、回転ケーシング１６長さをスクリユウ
羽根１１の１ピツチ以下にしたので、両者を同一
回転速度にした場合でも、閉塞状態にならないか
らである。

次に、第２の実施例を第２図に基づき説明す
る。

本第２の実施例のものは、回転ケーシング３１
の箇所で掘削土砂が固つてしまつた場合に、流体
（水または空気）を供給してその閉塞状態を解除
できるようにしたものである。すなわち、回転軸
体３２内に、前端が回転ケーシング３１内に開口
するとともに後端がロータリジヨイント３３を介
して流体供給管３４に接続された流体供給穴３５
を形成したものである。

次に、第３の実施例を第３図に基づき説明す
る。

上記第１および第２の実施例においてスクリユ
ウ羽根を回転軸体を介して回転させるようにした
のに対して、本第３の実施例のものは、回転軸体
が静止空間部４１を貫通しないスクリユウ羽根に
適用したものである。すなわち、静止空間部４１
直前位置における筒状ケーシング４２内に、スク
リユウ羽根４３外周に固着された駆動用環４４
と、サンドプラグ形成用の回転ケーシング４５と
が前方から順次、それぞれ軸受４６，４７を介し
て回転自在に支持され、また駆動用環４４および
回転ケーシング４５側の軸受外輪４６ａ，４７ａ
に設けられたリングギヤ４８，４９を介してそれ
ぞれ駆動用モータ（例えば油圧モータ）５０，５
１に連動連結されている。さらに、上記駆動用環
４４および回転ケーシング４５の長さは両方合わ
せてスクリユウ羽根４３の１ピツチ以下にされて
おり、それぞれの割合は例えば１：１にされてい
る。さらに、上記回転ケーシング４５には、掘削
土砂の閉塞状態解除用の流体供給管５２が接続さ
れている。すなわち、回転ケーシング４５の支持
用中央環状突部４５ａに流体供給穴５３が形成さ
れるとともに、この流体供給穴５３の入口部に対
応する位置において、環状水路５４ａを有する注
水リング５４がスプリング５５を介して中央環状
突部４４ａ側に押圧付勢され、この注水リング５
４に上記流体供給管５２が接続されている。した
がつて、回転ケーシング４５が回転しても、流体
供給穴５３は注水リング５４を介して常に流体供
給管５２に接続されていることになる。

考案の効果上記本考案の構成によると、静止空間部の直前
位置に回転ケーシングを設けるとともにこの回転
ケーシングの長さをスクリユウ羽根の１ピツチ以
下にしたので、この回転ケーシング部で形成され
るサンドプラグ圧力は急激な変化がなく、その圧
力調整が容易となる。したがつて、後続の静止空
間部で形成されるサンドプラグと相俟つて所定の
サンドプラグ圧力を生じさせるようにすれば、従
来のものに比べて圧力調整が容易になるととも
に、コーンバルブの調整のみに依存しないため排
土効率の低下を招くことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の全体断面図、
第２図は第２の実施例の要部断面図、第３図は第
３の実施例の要部断面図、第４図はサンドプラグ
圧力と回転ケーシングの回転速度との関係を示す
グラフ図、第５図および第６図は従来例の要部断
面図である。６……圧力室、７……大気圧室、９……排土装
置、１０……筒状ケーシング、１１……スクリユ
ウ羽根、１５……静止空間部、１６……回転ケー
シング、２０……駆動用モータ（回転駆動装置）、
３１……回転ケーシング、３２……回転軸体、３
４……流体供給管、３５……流体供給穴、４１…
…静止空間部、４３……スクリユウ羽根、４４…
…駆動用環、４５……回転ケーシング、５０，５
１……駆動用モータ、５２……流体供給管、５３
……流体供給穴。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

圧力室と大気圧室とに亘つて設けられた筒状ケ
ーシング内に土砂搬送用のスクリユウ羽根が配置
されるとともに、筒状ケーシング内後部にサンド
プラグ形成用の静止空間部が設けられた排土装置
において、上記筒状ケーシング内の静止空間部直
前箇所に、スクリユウ羽根の外周回りで回転自在
な回転ケーシングを配置するとともに、この回転
ケーシングの長さをスクリユウ羽根の１ピツチ以
下となし、かつ上記回転ケーシングを回転させる
回転駆動装置を設けたことを特徴とするシールド
掘進機の排土装置。