JPH0431353Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 イ 考案の目的 （産業上の利用分野） この考案は、シールド工法によりトンネルを掘
削するときに、掘り出される土と水との混合した
泥漿の排出管を、掘削の進行に伴なつて延伸する
ための伸縮２重管装置として利用できる考案であ
る。

（従来の技術） シールド工法で地中にトンネルを掘削する場合
に、トンネル端の土壁に水を吹付け軟化させつつ
削り取る泥漿式掘削機を使用することが多くなつ
ている。

この場合は、掘削に伴なつて生じる多量の泥漿
を排出しなければならず、この作業は狭いトンネ
ル内で密閉状態で行なわなければならない。

また掘削機は、掘削しつつ絶えず前進するか
ら、これに伴なつて排出管も連続的に延伸できる
ようにしなければならない。

そのために、排出管の途中に少しの連続延伸が
できる延伸部を接続して、これの延伸可能な範囲
で連続して掘削作業を行ない、延長量が局限に達
すると掘削作業を一時停めて排出管に短管（本明
細書では単位管という）を接続し、その分だけ延
伸部を縮めて再び掘削を開始するというように作
業されている。

従来行なわれた排出管に延伸部を設ける手段と
しては、 (1) 第４図Ａのように、排出管１の途中に単なる
ゴム菅２を挿入接続し、このゴム管の撓みの範
囲で連続延伸させる方法。

(2) 第４図Ｂのように、排出管１の途中にフレキ
シブルベントジヨイント３を４個挿入する方
法。

(3) 第４図Ｃのように、摺動できる内管４、外管
５による２重管部を排出管１の間に挿入する方
法。

がある。

このうち、(1)の方法は、簡単安価であるが、掘
削機の連続掘削距離（ストローク）を大きくする
ために、ゴム管をなめらかに且つ大きく屈曲させ
ることが、狭いトンネル内では困難であり、また
ゴム管を曲率半径の小さい状態に屈曲させて泥漿
を通すと、ゴム管の内面に偏摩耗を生じて破裂を
生じる危険がある。

(2)の方法は、排出管に新しく１本の単位管を挿
入できるだけのストロークを得るスペースを小さ
なトンネル内で得るのが難しく、構造も複雑、高
価となる。また管系の屈曲が多いため管内の泥漿
流動が不円滑になり、圧力損も多くなる。

以上のような理由から、(3)の２重管方式が一般
に採用されている。

第５〜７図は、従来のシールド工事に使用され
た２重伸縮管装置の１例を略示する。次にこれに
ついて説明する。

シールド工法によりトンネル６を掘削するとき
は、掘削機７によりトンネル端の土壁を水を吹付
けつつ切取り、生じた泥漿をベルトコンベヤ８に
より泥漿移送ポンプ９に入れ、泥漿を吐出管９ａ
に吐出する。ポンプ９は、台車１０に載せられ、
掘削機７の前進と共に順次延長敷設されるレール
１１に載せられて掘削機と共に前進する。

吐出管９ａには、２重伸縮管装置の内管４がフ
ランジ接続され、内管４に摺動自在に外管５が嵌
合する。内管４、外管５には、それぞれ車輪１
２，１３を設けて、レール１１の上を移動できる
ようにされる。１４は内管４の開口端に取付けた
スライドピース、１５は外管５の開口端に設けた
シールパツキング、１６は内外管４，５を一定間
隔で移動可能にするため外管に取付けた３個以上
より成るガイド車である。外管５は、出口管１７
を介して排出管１にフランジ結合される。排出管
１は、掘削機７が所定距離を進行するごとに接続
される複数の単位管１ａ，１ａより成る。

この装置により、第５図の状態で掘削を開始す
ると、掘削機７の進行と共に、内管４は停止の外
管５の中を移動して第６図の状態となる。

単位管１ａを挿入できるだけ移動したならば、
掘削を一時停止し、出口管１７を排出管１から外
し、出口管１７のついた外管５を、第７図のよう
に、ワイヤロープ１８で掘削機側に引寄せ、新た
な単位管１ａを挿入して排出管１を出口管１７に
連結する。ワイヤロープ１８を引くには、図示し
ない手動または電動ウインチ、ハンドレバー等が
使用される。これにより２重管は短縮して第５図
の状態となり、再び次の連続掘削が可能になる。

（考案が解決しようとする問題点） 上記のような従来のシールド工法用伸縮２重管
装置には、次のような欠点がある。

(1) 内管４、外管５の重なり部に泥漿が入り込む
ため、内外管の伸縮を円滑に行なわせせること
ができない。

(2) 従つて、ワイヤロープ１８で外管５を掘削機
側に引寄せるのに大きな力を要する。

(3) そのため、ワイヤが切断する危険が多いが、
狭いトンネル空間内で、切れたワイヤロープが
その蓄積した弾力により激しく飛び跳ねるので
作業員が傷害を受ける危険が大きい。

ロ 考案の構成 （問題点を解決するための手段） この考案は、シールド工法用掘削機７に付設の
泥漿移送ポンプ９と排出管１との間に接続される
伸縮２重管装置において、内管４の開口端に外管
５の内面に摺接する耐圧性のシールパツキング１
９を取付け、外管５の開口端に内管４の外面に摺
接する耐圧性のシールパツキング２０を取付け
て、内外管の間に密閉空間２１を形成し、この空
間２１に通じるノズル２５に、水タンク２９から
吸水する水ポンプ２２の吐出管２３を止弁２４を
介して接続し、ノズル２５には更に、止弁２６、
調圧弁２７を介して水タンク２９に通じる戻水管
２８を接続したことを特徴とするシールド工法用
伸縮２重管装置を得て、上記の問題点を解決した
ものである。

（作用） 両管の重なり部の密閉空間に水圧を加えると、
この空間の容積が増し、２重管装置を短縮させる
ことができる。水圧により制御するから、従来の
ワイヤロープで引張るような危険はなく、又この
密閉空間には常に必要な水圧が加えられているの
で泥漿がこの空間に進入せず、２重管部の伸縮を
円滑に行なわせることができる。

（実施例） 第１〜３図は、この考案の実施例を示し、第１
図は２重管部を短縮させた掘削開始前の状態を略
示する側面図、第２図は掘削機が１ストローク前
進した時の同様側面図、第３図は単位管を接続し
て掘削を再開できるようにした状態を示す同様側
面図である。

図面中、第５〜７図と同等部分には同符号を使
用すると共に説明を省略して、次にこの実施例を
説明する。

内管４の開口端には、外管５の内面に摺接する
耐圧性のシールパツキング１９を取付け、外管５
の開口端には内管４の外面に摺接する耐圧性のシ
ールパツキング２０を取付けて、両管４，５の重
なり部に水圧に耐える密閉空間２１を形成する。
この空間２１には、水ポンプ２２の吐出管２３を
止弁２４、給水ノズル２５を介して接続する。ノ
ズル２５には、止弁２６、調圧弁２７を介して戻
水管２８を接続し、戻水管２８は水タンク２９に
通じさせる。水タンク２９には、ポンプ２２の吸
水管３０が接続される。

この装置によりトンネル掘削を行なうには、次
のようにする。

(a) 掘削開始前（第１図） 内外管４，５の重なりを大きくし、密閉空間２
１にはポンプ２２から送水して必要な圧力を持た
せた水を充満させておく。また、止弁２４は閉
じ、止弁２６は開いて掘削を開始する。

(b) 掘削開始（第２図） 掘削機７の進行と共に内管４も進行するので、
密閉空間２１内の水は押出され、ノズル２５から
止弁２６、調圧弁２７を通つてタンク２９へ戻さ
れる。

空間２１内には、調圧弁２７による水圧（上記
の必要な圧力）が常に存在することになり、内管
４を通つて排出される泥漿がシールパツキング１
９を侵して空間２１に進入しようとしても、この
水圧のため阻まれ進入しない。従つて内外管４，
５の摺動は、泥漿に妨げられることなく円滑に行
なわれる。シールパツキング１９の摩耗も少な
い。

掘削機１が単位管１ａの１本分の長さ、即ち、
１ストローク前進すると、第２図の状態となる。

(c) 単位管接続 掘削機７が１ストローク前進したならば、掘削
を停止し、出口管１７を後方の排出管１から分離
する。

次に止弁２４を開き止弁２６を閉じ、水ポンプ
２２を作動させて密閉空間２１に圧力水を送入す
る。これにより、シールパツキング２０が第２図
右方へ押され、外管５が右方へ移動し、出口管１
７と排出管１との間が単位管１ａを挿入できるだ
け開く。

そこで第３図のように、１本の単位管１ａを排
出管１、出口管１７の間に挿入し接続して、止弁
２４を閉じ止弁２６を開くと、前記（ａ）の状態
となるから、掘削を再開する。

このようにして間欠的にトンネル掘削を進める
ことができる。

この装置によれば、水ポンプ２２、止弁２４，
２６を操作するだけで外管５を移動させることが
できるから、狭いトンネル内での作業が容易であ
り、危険もなく、水ポンプ、止弁、水タンク等の
設備は例えば台車１０の上に設け、吐出管２３、
戻水管２８としてフレキシブル管を使用したり、
操作の便宜上、止弁を外管５の上に取付ける等の
自由な構成ができ、泥漿排出管を延伸させるため
の伸縮２重管装置としての効果が大きい。

なお、上記実施例は、内管４を掘削機に結合し
たが、逆に外管５を掘削機に結合する構成とする
こともできる。こうすれば、止弁等に対する配管
を固定式にすることもできる。

ハ 考案の効果 本考案のシールド工事用伸縮２重管装置は、 (1) 従来のワイヤロープ、人力または電動ウイン
チを使用して外管を移動させる装置のようなワ
イヤ切断による危険がない。

(2) 水ポンプ、止弁、水タンク等は狭いトンネル
内でも邪魔にならずに設備できる。

(3) 外管の移動は、水ポンプ２２、止弁２４の操
作により移動速度、移動量を微細に調整でき、
その操作も容易である。

(4) 調圧弁２７の調整により、密閉空間２１内の
残留圧力を任意に設定して、空間２１内に泥漿
が進入するのを有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案装置を略示する側面図で、
第１図は掘削開始前の状態、第２図は掘削開始時
の状態、第３図は新たな単位管接続の状態を示
す。第４図Ａ、Ｂ、Ｃは従来の排出管の延伸部の
構造を略示する側面図、第５〜７図は従来の２重
管装置による掘削開始前、掘削開始時、単位管接
続の状態をそれぞれ略示する側面図である。 １……排出管、１ａ……単位管、２……ゴム
菅、３……フレキシブルベントジヨイント、４…
…内管、５……外管、６……トンネル、７……掘
削機、８……ベルトコンベヤ、９……泥漿移送ポ
ンプ、９ａ……吐出管、１０……台車、１１……
レール、１２，１３……車輪、１４……スライド
ピース、１５……シールパツキング、１６……ガ
イド車、１７……出口管、１８……ワイヤロー
プ、１９，２０……耐圧性シールパツキング、２
１……密閉空間、２２……水ポンプ、２３……吐
出管、２４……止弁、２５……給水ノズル、２６
……止弁、２７……調圧弁、２８……戻水管、２
９……水タンク、３０……吸水管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド工法用掘削機７に付設の泥漿移送ポン
   プ９と排出管１との間に接続される伸縮２重管装
   置において、内管４の開口端に外管５の内面に摺
   接する耐圧性のシールパツキング１９を取付け、
   外管５の開口端に内管４の外面に摺接する耐圧性
   のシールパツキング２０を取付けて、内外管の間
   に密閉空間２１を形成し、この空間２１に通じる
   ノズル２５に、水タンク２９から吸水する水ポン
   プ２２の吐出管２３を止弁２４を介して接続し、
   ノズル２５には更に、止弁２６、調圧弁２７を介
   して水タンク２９に通じる戻水管２８を接続した
   ことを特徴とするシールド工法用伸縮２重管装
   置。