JPH0454798B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はトンネル掘進機で掘進された土砂の搬
出システムに係り、詳しくはトンネル掘進機のカ
ツタホイールで掘削され、スクリユーコンベアで
後方に搬出されてくる掘削土砂を長距離輸送管へ
送り出す搬送システムに関する。

〔発明の背景〕

この種、従来の掘削土砂の搬送システムを第４
図ないし第６図を参照して説明する。図におい
て、トンネル掘進機は、切羽をカツタホイール１
にて掘削し、その掘削土砂をチヤンバ２内に取り
込み、該チヤンバ２内の土砂をスクリユーコンベ
ア３により後方に搬出する一方、後方に構築した
セグメント４で反力をとりシールドジヤツキ５の
推力により前進する。前記スクリユーコンベア３
から排出される土砂の長距離輸送管へ送り出す搬
送システムは、トンネル掘進機に随伴する２台の
後方台車６，７の前方に配設され、該後方台車
６，７の走行レール８上を移動できる土砂タンク
９と、その土砂タンク９とスクリユーコンベア３
とに支持されて、スクリユーコンベア３から排出
される土砂を受けて土砂タンク９へ送るベルトコ
ンベア１０と、土砂タンク９の出口に接続され、
後方台車６，７の側方を迂回して後方に伸びる第
１土砂圧送管１１と、スイベルジヨイント１３を
介して折りたためるように構成され、第１土砂圧
送管１１の長距離輸送管１４とに接続する第２土
砂圧送管１２と、土砂タンク９に装着され、該土
砂タンク９内の土砂を第１土砂圧送管１１および
第２土砂圧送管１２を通して長距離輸送管１４へ
送り出す土砂圧送ポンプ１５とを備えている。前
記第２土砂圧送管１１の中間折り曲げ部、第１土
砂圧送管１１との接続部および長距離輸送管１４
との接続部は前記走行レール８上を移動できる台
車１６上に載置されている。

前述の掘削土砂の輸送システムは、第４図に示
すようにトンネル掘進機におけるカツタホイール
１先端と長距離輸送管１４の先端部との距離L₁
が短かい状態にあるときは、第２土砂圧送管１２
を図示のように折りたたんだ姿勢とし、スクリユ
ーコンベア３からベルトコンベア１０を介して土
砂タンク９に送り込まれた土砂の土砂圧送ポンプ
１５により第１土砂圧送管１１、第２土砂圧送管
１２を通して長距離輸送管１４へ送り出す。トン
ネル掘進機が前進すると、それに伴なつてスクリ
ユーコンベア３およびベルトコンベア１０、土砂
タンク９、後方台車６，７も前進し、第２土砂圧
送管１２が折りたたみ姿勢から直線状に伸びる姿
勢に変更していく。そして、第５図に示すように
第２土砂圧送管１２が直線状態になつたら掘削を
停止し、該第２土砂圧送管１２と長距離輸送管１
４との接続を解き、かつ第２土砂圧送管１２を後
方台車７側に引き寄せて折りたたみ姿勢とした
後、第６図に示すように第２土砂圧送管１２の後
端と長距離輸送管１４の先端との間に、該輸送管
１４を構成する単位長さの管１４Ａを継ぎ足す。
以下、前記の動作を繰り返して掘進長に追従さ
せ、土砂の搬送を行う。

しかし、従来の搬送システムにおいては、次の
ような問題がある。

(1) 長距離を圧送するための土砂圧送ポンプ１５
（最大吐出圧力60Kg／cm²程度）の後に圧送管を
継ぎ足す装置がついているため、おりたたみ式
伸縮管１２などは高水圧、高土圧に耐えること
が要求され、シール構造がむずかしく、高価格
となる。

(2) スクリユーコンベア３から排出される土砂を
一度ベルトコンベア１０で受けた後土砂タンク
９へ送り込むようになつているので、該ベルト
コンベア１０からの泥落でトンネル坑内が汚
れ、その清掃にかなりの手間を要する。

(3) スクリユーコンベア３の後部にベルトコンベ
ア１０および土砂タンク１５が存在することに
なるので、トンネル掘進機内への出入りに邪魔
となる。

(4) 第２土砂圧送管１２がスイベルジヨイント１
３を介して折りたたみ式に構成されているの
で、構造が複雑で高価なものとなる。

(5) 折りたたみ式の第２土砂圧送管１２は折りた
たみ姿勢をとつた状態でもかなりのスペースを
とり、結果的に後方台車を増加したことと同じ
状態となるため、仮掘進区間（第４図の距離
L₁）が長くなつて、仮掘進用ホース、ケーブ
ルをそれに対応して長くしなければならず、コ
スト高を招くばかりではなく、ホース、ケーブ
ルのさばきも面倒となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、泥落によるトンネル坑内の汚
れをなくし、かつトンネル掘進機内への出入りに
邪魔とならないようにすると共に、スクリユーコ
ンベアから排出される土砂を長距離輸送管へ送る
土砂圧送管の構造を簡単かつ安価にし、しかも土
砂圧送管のスペースを小さくして仮掘進区間を短
かくできる掘進土砂の搬送システムを提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明は、トンネル掘進機のスクリユーコンベ
アに装着されて、該スクリユーコンベアから排出
される土砂を受ける第１土砂タンクと、トンネル
掘進機に随伴する後方台車の後方に配設されて、
トンネル掘進機の掘進方向へ移動可能な第２土砂
タンクと、前記第１土砂タンクの出口に接続され
て後方に伸びる第１土砂圧送管と、前記第２土砂
タンクの入口に接続されて前方に伸び、第１土砂
圧送管を摺動可能に嵌合させる第２土砂圧送管
と、第１土砂タンクに装着され、該土砂タンク内
の土砂を第１土砂圧送管および第２土砂圧送管を
通して第２土砂タンクへ送り出す第１圧送ポンプ
と、第２土砂タンクに装着され、該土砂タンク内
の土砂を長距離輸送管へ送り出すための第２圧送
ポンプとを備え、前記第２土砂タンクの出口に長
距離輸送管を接続し、かつ前記の第１土砂圧送管
の第２土砂圧送管との最大嵌合長さを長距離輸送
管を構成する継ぎ足し管の長さよりも大きく選定
する構成とすることにより、スクリユーコンベア
からの泥落をなくし、かつスクリユーコンベア後
部に第１土砂タンクのみを存在させてトンネル掘
進機内への出入りを容易にすると共に、長距離輸
送管側へ土砂を送る土砂圧送管の構造を簡単に
し、しかも土砂圧送管部のスペースを小さくして
仮掘進区間を短かくするようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図
に基づいて説明する。第１図は本発明による掘削
土砂の搬送システムを備えたトンネル掘進機の縦
断面図を示している。図において、トンネル掘進
機は、カツタホイール１、チヤンバ２およびスク
リユーコンベア３、シールドジヤツキ５を備え、
切羽をカツタホイール１で掘削し、その掘削土砂
をチヤンバ２内に取り込み、該チヤンバ２内の土
砂をスクリユーコンベア３にて後方に搬出する一
方、後方に構築したセグメント４で反力をとりシ
ールドジヤツキ５の推力で前進する。本発明によ
る掘削土砂の搬送システムは、スクリユーコンベ
ア３に装着され、該スクリユーコンベア３から排
出される土砂を受ける第１土砂タンク２０と、ト
ンネル掘進機に随伴する後方台車６，７の後方に
配置され、トンネル掘進機の掘進方向へ移動でき
る第２の土砂タンク２１と、第１土砂タンク２０
の出口に可撓管２３を介して接続されて後方に伸
びる第１土砂圧送管２２と、第２土砂タンク２１
の入口に接続されて前方に伸び、第１土砂圧送管
２２を嵌合させている第２土砂圧送管２４と、第
１土砂タンク２０に装着され、該土砂タンク２０
内の土砂を可撓管２３、第１土砂圧送管２２およ
び第２土砂圧送管２４を通して第２土砂タンク２
１へ送る第１圧送ポンプ２５と、第２土砂タンク
２１に装着され、該土砂タンク２１内の土砂を長
距離輸送管１４へ送り出すための第２圧送ポンプ
２６とを備えている。

前記の第１土砂圧送管２２および第２土砂圧送
管２４は後方台車６，７の屋根上に配置され、か
つ第１土砂圧送管２２の基端部は後方台車６の屋
根に支持されている。

前記第２土砂タンク２１は、後方台車６，７の
走行レール８上を転動する車輪２７を具えて、該
走行レール８上を移動できるようになつている。
また第２土砂タンク２１の出口は長距離輸送管１
４に接続されている。

次に本実施例の作用について説明する。第１図
に示すようにトンネル掘進機のカツタホイール１
先端と長距離輸送管１４の先端部との距離L₂が
短かいときには、第１土砂圧送管２２の第２土砂
圧送管２４への嵌合長さが大きくなつている。ト
ンネル掘進機のカツターホイール１で掘削され、
チヤンバ２内に取り込まれた土砂はスクリユーコ
ンベア３から第１土砂タンク２０に送り込まれ
る。該第１土砂タンク２０内の土砂は第１圧送ポ
ンプ２５により可撓管２３、第１土砂圧送管２２
および第２土砂圧送管２４を通して第２土砂タン
ク２１内に送り込まれた後、第２圧送ポンプ２６
により長距離輸送管１４へ送り出されていく。ト
ンネル掘進機が第２図に示すように前進すると、
スクリユーコンベア３、第１土砂タンク２０、第
１圧送ポンプ２５および後方台車６，７もそれに
伴なつて前進すると同時に、第１土砂圧送管２２
も前進して第２土砂圧送管２４から伸びてくる。
そして、第１土砂圧送管２２が長距離輸送管１４
を構成する単位長さ管１本分の長さまで伸びた
ら、掘削を停止し、第２土砂タンク２１と長距離
輸送管１４との接続を解き、かつ第２土砂タンク
２１を後方台車７側に移動させた後、第３図に示
すように第２土砂タンク２１の出口と長距離輸送
管１４の先端との間に単位長さの管１４Ａを継ぎ
足す。以下、前記の動作を繰り返して掘進長に追
従させて土砂の搬送を行う。

従つて、本実施例においては、第１土砂タンク
２０内の土砂を送り出す第１圧送ポンプ２５とし
ては、土砂を第２土砂タンク２１へ送り込める程
度の低圧のポンプ（最大吐出圧力10Kg／cm²程度）
を使用すればよく、かつ、嵌合部は第２土砂タン
ク２１に近い位置にあるので嵌合部圧力はさらに
低圧となり、シールが容易な嵌合タイプの伸縮管
を使用することができる。また、スクリユーコン
ベア３から排出される土砂を直接第１土砂タンク
２０で受けるようにしているので、泥落によるト
ンネル坑内の汚れをなくすことができる。またス
クリユーコンベア３後部には第１圧送ポンプ２５
を装着した第１土砂タンク２０のみが存在するだ
けとなり、トンネル掘進機内への出入りが容易と
なる。また、第２土砂圧送管２４を第１土砂圧送
管２２を嵌合させる直管で構成しているので、折
りたたみ式の管に比べて構造が簡単かつ安価とな
る。さらに、第１土砂圧送管２２と第２土砂圧送
管２４との嵌合長さが大きい状態にあるときに
は、該第２土砂圧送管２４が占めるスペースを小
さくできるので、仮掘進区間（第１図の距離L₂）
が従来のものと比較して短かくなり、それに伴な
つて仮掘進用ホース、ケーブルを短かくできる。

また、本実施例においては、第１土砂圧送管２
２を可撓管２３を介して第１土砂タンク２０の出
口に接続した構成としているので、トンネル掘進
機がカーブを切つて前進する場合、前記可撓管２
３が第１土砂圧送管２２と第１土砂タンク２０と
の自在継手の役目を果すことになり、カーブに十
分に追従させることができる。また第１土砂タン
ク２０内の土砂を送り出す第１圧送ポンプ２５と
しては、土砂を第２土砂タンク２１へ送り込める
容量のポンプを使用すればよい、つまり前記可撓
管２３には比較的低圧力の土砂が流通するだけで
あるから、該可撓管２３として市販のものを使用
することができる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、泥落によるトン
ネル坑内の汚れをなくし、かつトンネル掘進機内
への出入りを容易にすることができると共に、土
砂を長距離輸送管まで送る土砂圧送管の構造を簡
単かつ安価にでき、しかも仮掘進区間を短かくす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示
し、第１図は本発明による掘削土砂の搬送システ
ムを備えたトンネル掘進機の縦断面図、第２図お
よび第３図はその動作図、第４図は従来の搬送シ
ステムを備えたトンネル掘進機の縦断面図、第５
図および第６図はその動作図を示す。 １……カツタホイール、３……スクリユーコン
ベア、６，７……後方台車、８……走行レール、
１４……長距離輸送管、１４Ａ……単位長さの
管、２０……第１土砂タンク、２１……第２土砂
タンク、２２……第１土砂圧送管、２３……可撓
管、２４……第２土砂圧送管、２５……第１圧送
ポンプ、２６……第２圧送ポンプ、２７……車
輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トンネル掘進機のカツタホイールで掘削さ
   れ、スクリユーコンベアで後方に搬出されてくる
   掘削土砂を単位長さの管を継ぎ足して構成される
   長距離輸送管へ送り出す掘削土砂の搬送システム
   において、前記スクリユーコンベアに装着され
   て、該スクリユーコンベアから排出される土砂を
   受ける第１土砂タンクと、トンネル掘進機に随伴
   する後方台車の後方に配設されて、トンネル掘進
   機の掘進方向へ移動可能な第２土砂タンクと、前
   記第１土砂タンクの出口に接続されて後方に伸び
   る第１土砂圧送管と、前記第２土砂タンクの入口
   に接続されて前方に伸び、第１土砂圧送管を摺動
   可能に嵌合させる第２土砂圧送管と、第１土砂タ
   ンクに装着され、該土砂タンク内の土砂を第１土
   砂圧送管および第２土砂圧送管を通して第２土砂
   タンクへ送り出す第１圧送ポンプと、第２土砂タ
   ンクに装着され、該土砂タンク内の土砂を長距離
   輸送管へ送り出すための第２圧送ポンプとを備
   え、前記第２土砂タンクの出口に長距離輸送管を
   接続し、かつ前記の第１土砂圧送管の第２土砂圧
   送管との最大嵌合長さを長距離輸送管の単位長さ
   管の長さよりも大きく選定していることを特徴と
   する掘削土砂の搬送システム。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第２土
   砂タンクは、下部に車輪を具えて、後方台車が走
   行する走行レール上を移動できるようになつてい
   ることを特徴とする掘削土砂の搬送システム。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記第１土
   砂圧送管および第２土砂圧送管は、後方台車の屋
   根上に配置され、かつ第１土砂圧送管が可撓管を
   介して第１土砂タンクの出口に接続されていると
   共に、基端部が後方台車の屋根に支持されている
   ことを特徴とする掘削土砂の搬出システム。