JPH0423957B2

JPH0423957B2 -

Info

Publication number: JPH0423957B2
Application number: JP61110371A
Authority: JP
Inventors: Tadao Yoshikawa; Shozo Hirata; Shoji Nishida
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1992-04-23
Also published as: JPS62268496A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はシールド掘進機における排土装置に関
する。

従来の技術従来、シールド掘進機の排土装置の中には、地
下水圧および切羽崩壊土圧を維持しながら掘削土
砂を排出するものとして、スクリユウコンベア式
のものがある。このスクリユウコンベア式排土装
置は、筒状ケーシング内にスクリユウ羽根が回転
自在に配設されるとともに、筒状ケーシング内後
部にスクリユウ羽根が存在しない空間部を形成
し、この空間部にスクリユウ羽根によつて土砂を
移送するとともに圧密状になし、地下水圧および
切羽崩壊土圧に対抗し得るサンドプラグを形成す
るようにしたものである。ところで、一般にスク
リユウコンベアのスクリユウ羽根には、中心軸が
あるため、粗大礫を排出することができない。そ
こで粗大礫を排除し得るスクリユウ羽根として、
中心軸のないリボン状スクリユウ羽根が採用され
ている。ところで、リボン状スクリユウ羽根を採
用した場合、その外周に固着された回転環を介し
て回転駆動するため、その部分においては、土砂
はスクリユウ羽根と共回りして閉塞状態になる虞
れが生じる。このため、回転環の幅をスクリユウ
羽根の１ピツチ分以下に押える必要が生じ、通
常、１／２ピツチ程度にされている。

発明が解決しようとする問題点上記従来の構成によると、回転環の長さが一定
であるため、地下水圧が大きくなり土質が変化し
た場合には、十分な止水効果が得られなかつた。
例えば透水性が大きい場合には、水がリボン状ス
クリユウ羽根の中心穴部から通過し易くなり、ま
たこれに対処するために、回転環の長さを大きく
して共回り範囲を長くすれば、水の通過抵抗が増
大するが、土砂が粘性土になると、リボン状スク
リユウ羽根と一緒に共回りして閉塞状態を生じる
問題があつた。

そこで、本発明は上記問題を解消し得るシール
ド掘進機における排土装置を提供することを目的
とする。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するため、本発明のシールド
掘進機における排土装置は、筒状ケーシングの一
端入口部を圧力室の後部隔壁に接続するとともに
他端排出口部に開閉ゲートを設け、この筒状ケー
シング内に中心軸のないリボン状スクリユウ羽根
を回転自在に配設し、このリボン状スクリユウ羽
根に対応する筒状ケーシングの後部内面に第１お
よび第２回転環を回転自在に設けるとともに、こ
の第１回転環をリボン状スクリユウ羽根外周に固
着し、上記各回転環を別個に回転させる第１およ
び第２回転駆動装置を設け、上記第１回転環内に
位置するリボン状スクリユウ羽根の長さをリボン
状スクリユウ羽根の１ピツチより短くするととも
に、第１および第２回転環内に位置するリボン状
スクリユウ羽根の長さの和をリボン状スクリユウ
羽根の１ピツチ以上の長さになし、かつ上記筒状
ケーシングの後部にリボン状スクリユウ羽根のな
い空間部を形成したものである。

作用上記構成によると、第２回転環を第１回転環と
は異なる回転速度でもつて回転させることができ
るため、移送される土砂の共回り範囲を変化させ
ることができる。例えば、土質が難透水性の場合
には、第２回転環を回転させない。すると、第１
回転環だけが回転して共回り範囲が短いため、閉
塞状態を起こすことなくサンドプラグを形成する
ことができる。また、土質が透水性の場合には、
第２回転環を回転させて共回り範囲を増加させ、
移送される土砂に抵抗を与え地下水圧および切羽
崩壊土圧に十分対抗し得るサンドプラグを形成す
ることができる。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

１はシールド本体で、その前部には、内部に圧
力室２を有するカツタヘツド３が旋回軸受４を介
して回転自在に支持されている。なお、５はカツ
タヘツド３の回転駆動用モータで、そのピニオン
６はカツタヘツド３後端部のリングギア７に噛合
されている。８は本発明に係る排土装置で、圧力
室２内に取込まれた土砂を大気圧９側に排出する
ためのものである。以下、詳細に説明する。１０
は筒状ケーシングで、その一端入口部は圧力室２
の後部隔壁１１に接続開口されるとともに他端排
出口部には、スライド式の開閉ゲート１２が設け
られている。上記筒状ケーシング１０内には圧力
室２内の土砂を大気圧室９側に向つて移送させる
ための中心軸のないリボン状スクリユウ羽根１３
が回転自在に配設され、また筒状ケーシング１０
の後部はリボン状スクリユウ羽根１３がない空間
部ａとされている。そして、上記リボン状スクリ
ユウ羽根１３の後部外周には回転駆動用の第１回
転環１４が固着されるとともに、リボン状スクリ
ユウ羽根１３と移送している土砂との共回り範囲
の増減を行なう第２回転環１５が配置されてい
る。すなわち、リボン状スクリユウ羽根１３の後
部所定範囲の筒状ケーシング１０には、外方に突
出して環状凹部１０ａが形成されるとともに、こ
の環状凹部１０ａ内に、後方から第１回転環１４
および第２回転環１５が順次軸受１６，１７を介
して回転自在に配置されている。そして、上記第
１回転環１４内に位置するリボン状スクリユウ羽
根１３の長さl₁はリボン状スクリユウ羽根１３の
１ピツチ分より短かく、例えば１／２程度にされ
るとともに、第２回転環１５内に位置するリボン
状スクリユウ羽根１３の長さすなわち第２回転環
１５の長さl₂は、第１回転環１４内のリボン状ス
クリユウ羽根１３の長さl₁との和（l₁＋l₂）が１
ピツチ分以上となるようにされている。すなわ
ち、第２回転環１５の長さl₂は１／２ピツチ以上
にされている。さらに、上記各回転環１４，１５
は別個に回転駆動されるようにしている。すなわ
ち、第１、第２回転環１４，１５の外周にはリン
グギア１８，１９が固定されるとともに、このリ
ングギア１８，１９に噛合うピニオン２０，２１
を有する第１、第２回転駆動装置（油圧モータ、
電動モータ等）２２，２３が設けられている。な
お、２４，２５は各回転環１４，１５の回転速度
を検出するための回転計で、ピニオン２０，２１
側に取付けられている。

上記構成において、排出する土砂が粘性土のよ
うに難透水性の場合、第２回転環１５は回転させ
ない。したがつて、土砂は第１回転環１４による
リボン状スクリユウ羽根１３の回転によつて、後
方の空間部ａに移送されて、ここで地下水圧およ
び切羽崩壊土圧に対抗し得るサンドプラグが形成
される。そして、サンドプラグを形成した状態で
開閉ゲート１２が少し開かれて土砂が順次排出さ
れる。また、土砂が砂質のように透水性の場合、
第２回転環１５を第１回転環１４と同一速度でも
つて回転させる。すると、１ピツチ分以上の範囲
に亘つて共回り現象が生じ、土砂にはほとんど移
送力が作用せず、この部分にもサンドプラグが形
成される。なお、土砂の一部はリボン状スクリユ
ウ羽根１３の中心穴部を通過するが、この部分の
面積は小さいとともにこの穴部の長さも１ピツチ
分以上であるため、抵抗が大きくなり順次圧縮さ
れて難透水性となり、より大きい地下水圧、およ
び切羽崩壊土圧に対抗し得るサンドプラグが形成
される。さらに、第２回転環１５の回転速度を制
御すると、第２回転環１５部分における土砂の移
送力が変化するため、種々の土質に対応すること
ができる。すなわち、第２回転環１５の回転速度
制御によつて実質的に共回り範囲の長さをl₁から
l₁＋l₂までの間で変化させることが可能となる。
なお、第２回転環１５の回転制御は、各回転計２
４，２５を介して制御器（図示せず）により制御
される。

ところで、上記実施例においては、第２回転環
を第１回転環の前方に配置したが、第１回転環の
後方に配置してもよい。また、第１回転環と第２
回転環とを隣接して配置したが、互いに離して配
置してもよい。

発明の効果上記本発明の構成によると、筒状ケーシングの
後部において、リボン状スクリユウ羽根を回転さ
せる第１回転環とは別個に第２回転環をリボン状
スクリユウ羽根の外周回りで回転自在に設け、し
かも第１回転環内に位置するリボン状スクリユウ
羽根の長さをリボン状スクリユウ羽根の１ピツチ
より短くするとともに、第１および第２回転環内
に位置するリボン状スクリユウ羽根の長さの和を
リボン状スクリユウ羽根の１ピツチ以上の長さに
したので、第２回転環の回転速度を調整すること
によつて、移送される土砂のリボン状スクリユウ
羽根との共回り範囲を調整することができ、した
がつて土質がどのような場合でも、地下水圧およ
び切羽崩壊土圧に対抗し得るサンドプラグを筒状
ケーシングの後部で形成することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の断面図である。１…シールド本体、２…圧力室、３…カツタヘ
ツド、８…排土装置、１０…筒状ケーシング、１
１…後部隔壁、１２…開閉ゲート、１３…リボン
状スクリユウ羽根、１４…第１回転環、１５…第
２回転環、２２…第１回転駆動装置、２３…第２
回転駆動装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１筒状ケーシングの一端入口部を圧力室の後部
隔壁に接続するとともに他端排出口部に開閉ゲー
トを設け、この筒状ケーシング内に中心軸のない
リボン状スクリユウ羽根を回転自在に配設し、こ
のリボン状スクリユウ羽根に対応する筒状ケーシ
ングの後部内面に第１および第２回転環を回転自
在に設けるとともに、この第１回転環をリボン状
スクリユウ羽根外周に固着し、上記各回転環を別
個に回転させる第１および第２回転駆動装置を設
け、上記第１回転環内に位置するリボン状スクリ
ユウ羽根の長さをリボン状スクリユウ羽根の１ピ
ツチよりも短くするとともに、第１および第２回
転環内に位置するリボン状スクリユウ羽根の長さ
の和をリボン状スクリユウ羽根の１ピツチ以上の
長さになし、かつ上記筒状ケーシングの後部にリ
ボン状スクリユウ羽根のない空間部を形成したこ
とを特徴とするシールド掘進機における排土装
置。