JPH0431355Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は土圧式シールド堀進機に関し、とり
わけ、砂礫層のように地下水が多い場所で使用さ
れる土圧式シールド堀進機に関する。

《従来の技術》 周知のように、土圧式シールド工法において
は、砂地盤、砂礫地盤など流動性が悪い土質での
堀進には、泥漿材を圧入する泥土加圧式シールド
工法を採用することがある。

この場合、泥漿材は、シールド堀進機のカツタ
ーヘツドの背面側に隔成された土圧室内に供給さ
れ、掘削土砂とともに混合され、掘削土砂に流動
性と止水性とを付与する。

そして、掘削土砂は、土圧室内に一端を貫入す
るようにして設けられたスクリユーコンベアで、
これを圧密しながら排出し、さらにこれをスクリ
ユーコンベアの下方に延びる傾斜部を有するベル
トコンベアで受承して外部に搬出しているが、こ
の様な泥土加圧式シールド堀進機には、以下に説
明する問題があつた。

《考案が解決しようとする問題点》 すなわち、前述した如きシールド堀進機で、例
えば、砂礫層のように透水係数が高く、且つ、多
量の地下水がある場所を掘削する場合、スクリユ
ーコンベア内に多量の泥水が入り込み、掘削土砂
を排土する際に、ベルトコンベアの傾斜部から泥
水が溢れでる。

この場合、当然の事ながら泥水とともに泥漿材
も流出し、その効果がなくなる。

つまり、通常の土質では、スクリユーコンベア
内で掘削土砂は圧密されて排土されるが、前述し
た土質では泥水の量が多すぎるので、これが圧密
されないまま泥水とともに排土されるため、ベル
トコンベアの傾斜部を登り切らず周辺に溢れで
る。

この状態が継続すると泥漿材の供給が不足し、
切羽と土圧室とのバランスが崩れ、切羽の崩壊を
生ずる恐れがある。

また、泥水が溢れ出ると、セグメントの組立て
に支障を来たすとともに、坑内の清掃もしなけれ
ばならなくなる。

この考案は、この様な従来の問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、
砂礫層などのように透水係数が高く、且つ、多量
の地下水がある場所でも安全な掘削が可能な土圧
式シールド堀進機を提供することにある。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するためにこの考案は、回転駆
動されるカツターヘツドと、このカツターヘツド
の背面側に設けられた隔壁によつて画成された土
圧室と、前記土圧室内に作泥土材を供給する泥土
供給装置と、前記土圧室内の掘削土砂を排出する
スクリユーコンベアと、前記スクリユーコンベア
の下方に延びる傾斜部を有し、このスクリユーコ
ンベアから掘削土砂を受承してこれを外部に搬出
するベルトコンベアとを備え、後端側に設置され
るセグメントに反力を採つて前方に推進されるシ
ールド堀進機において、前記スクリユーコンベア
の前流側に泥水排出用のバイパス管を設けた。

《作用》 上記構成の土圧式シールド堀進機にあつては、
排泥水用のバイパス管が土圧室内の掘削土砂を排
出するスクリユーコンベアの前流側に設けてある
ので、砂礫層のように透水係数が高く、且つ、地
下水が多い地盤でも土圧室内に侵入した泥水はバ
イパス管によつて排出され、バイパス管の下流側
に搬送される掘削土砂は、スクリユーコンベアで
圧密することができる。

これにより、スクリユーコンベアから受承した
掘削土砂は傾斜部で溢れることなくスムーズにベ
ルトコンベアで外部に搬出できる。

《実施例》 以下、この考案の好適な実施例について添付図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この考案にかかる土圧
式シールド堀進機の一実施例を示している。

同図に示すシールド堀進機は、筒状のスキンプ
レート１０と、その先端に配置されたカツターヘ
ツド１２と、カツターヘツド１２を回転駆動する
モータ１４とを備えている。

上記カツターヘツド１２の背面側には、所定の
間隔を置いてスキンプレート１０に隔壁１６が設
けられ、掘削土砂を取り込む土圧室１８が画成さ
れている。

上記隔壁１６には、図外の泥土供給装置と接続
され、土圧室１８内に作泥土材を注入するパイプ
２０がこれを貫通して設けられるとともに、土圧
室１８内の圧力を測定する圧力計２２が設けてあ
る。

また、隔壁１６には、土圧室１８内に取り込ま
れた掘削土砂を排出するスクリユーコンベア２４
の一端が開口配設されている。

このスクリユーコンベア２４は、中空円筒状の
ケーシング２６と、このケーシング２６内に収納
され、旋回羽根が固着された回転軸２８と、回転
軸２８に連結された駆動モータ３０と、ケーシン
グ２６の後方に設けられた開閉蓋３２とから構成
されている。

さらに、上記スクリユーコンベア２４の下方に
は、このコンベア２４の開閉蓋３２を解放するこ
とにより、掘削土砂を受承して、これを外部に搬
出するベルトコンベア３４が設置してある。

このベルトコンベア３４は、スクリユーコンベ
ア２４の開閉蓋３２の下方に延びる傾斜部３６
と、坑道の後方に延びる水平部３８とを備えてい
る。

一方、スクリユーコンベア２４のケーシング２
６には、その軸方向の中心よりも隔壁１６に近接
した位置、すなわち、スクリユーコンベア２４の
前流側には、泥水排出用のバイパス管４０の一端
が接続されている。

バイパス管４０の他端側は坑道の後方に延び、
その端部に飛散防止用のシート４１を取り付けて
上記ベルトコンベア３４の水平部３８上に開口し
ているとともに、排出する泥水の量を制御する制
御弁４２が設けてある。

また、バイパス管４０のケーシング２６への取
り付け部と制御弁４２との間には、排出する泥水
の速度を加速し、且つ、この加速によりバイパス
管４０側に負圧を生じさせ、スクリユーコンベア
２４内の泥水を吸引するためのエア管４４の一端
が接続されている。

エア管４４の他端側には、図外のエアコンプレ
ツサが接続され、エアコンプレツサからの圧縮空
気は、調圧弁を経て圧力調整されてアシストエア
として開閉弁４６を介してバイパス管４０に供給
される。

以上の構成を備えたシールド堀進機は、通常の
土質を掘削する場合には、スキンプレート１０の
後端に設置したセグメント４８にシールドジヤツ
キ５０の反力を採り、モータ１４でカツターヘツ
ド１２を回転駆動することで行われる。

そして、砂礫地盤のように透水係数が高く、且
つ、地下水が多い土質の掘削では、以下のように
して掘削が行われる。

この様な土質の掘削では、なにも対策を施さな
いと前述したようにパイプ２０を介して注入され
る作泥土材の機能が喪失する恐れがある。

そこで、この実施例では、まず、開閉弁４６を
開いてエア管４４からアシストエアをバイパス管
４０に供給できるようにした状態で、圧力計２２
の指示値を見ながら土圧室１８の圧力が必要以上
に低下するのを防止しつつ制御弁４２を開弁す
る。

これにより、バイパス管４０側が負圧になりス
クリユーコンベア２４内の泥水が吸引されてバイ
パス管４０を通つてベルトコンベア３４の水平部
３８に排出される。

そして、以後はスクリユーコンベア２４から適
量の泥水をバイパス管４０から排出しながら掘削
を進行する事になる。

さて、以上のようにして砂礫層などを掘削する
シールド堀進機においては、土圧室１８内に侵入
した泥水をバイパス管４０で排出しながら掘削す
るが、この場合、排泥水用のバイパス管４０が土
圧室１８内の掘削土砂を排出するスクリユーコン
ベア２４の前流側に設けてあるので、バイパス管
４０によつて脱水された掘削土砂は、この部分か
らスクリユーコンベア２４の開閉蓋３２に至る後
流側で充分に圧密される。

これにより、砂礫層のように透水係数が高く、
且つ、地下水が多い地盤でもスクリユーコンベア
２４から受承した掘削土砂は傾斜部３６で溢れる
ことなくスムーズにベルトコンベア３４で外部に
搬出でき、シールド堀進機を安全に進行させるこ
とが可能になる。

なお、掘削土砂の圧密の度合いを向上させるた
めには、バイパス管４０を隔壁１６の直後でケー
シング２６に接続することが望ましい。

また、エア管４４は土圧室１８の圧力が高いの
で、バイパス管４０をケーシング２６に接続する
だけで泥水は排出でき、必ずしも必要としない
が、これを設けておけばスクリユーコンベア２４
から短時間に泥水を吸引でき、切羽の崩壊を防止
する土圧室１８内の圧力変動が極めて少なくでき
るからである。

さらに、バイパス管４０とケーシング２６との
間にバイパス管４０のつまりを防止するフイルタ
を設置しても良い。

《考案の効果》 以上実施例で詳細に説明したように、この考案
にかかる土圧式シールド堀進機によれば、砂礫層
などのように透水係数が高く、且つ、地下水が多
い場所でもベルトコンベアの傾斜部で泥水が溢れ
ることが防止されるので。掘削が安全に行えると
ともに、溢れ出た泥水の清掃もしなくてすむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のシールド堀進機の一実施例
を示す全体断面図、第２図は第１図の要部拡大図
である。 １２……カツターヘツド、１６……隔壁、１８
……土圧室、２４……スクリユーコンベア、３４
……ベルトコンベア、３６……傾斜部、４０……
バイパス管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転駆動されるカツターヘツドと、このカツ
   ターヘツドの背面側に設けられた隔壁によつて
   画成された土圧室と、前記土圧室内に作泥土材
   を供給する泥土供給装置と、前記土圧室内の掘
   削土砂を排出するスクリユーコンベアと、前記
   スクリユーコンベアの下方に延びる傾斜部を有
   し、このスクリユーコンベアから掘削土砂を受
   承してこれを外部に搬出するベルトコンベアと
   を備え、後端側に設置されるセグメントに反力
   を採つて前方に推進されるシールド堀進機にお
   いて、前記スクリユーコンベアの前流側に泥水
   排出用のバイパス管を設けたことを特徴とする
   土圧式シールド堀進機。 (2) 上記バイパス管は、上記泥水の排出速度を加
   速するためのアシストエアを供給するエア管を
   有することを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の土圧式シールド堀進機。