JPH0455115Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、シールド掘進機の後方のテールボ
イド部に裏込材を注入するシールド掘進機の裏込
材注入装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、前部にカツタを備え、掘削した泥水
などを後方へ排出してトンネルを形成するシール
ド掘進機には、裏込材注入装置が設けられている
（たとえば、特開昭56−163399号公報参照）。この
一例を第６図に示す。

第６図において、５１はシールド掘進機、５２
はカツタ、５３はスキンプレート、５４はテール
プレートである。Ａはテールボイドで、シールド
掘進機５１により掘削されたトンネルの内周Ｂ
と、このトンネルを内側からおおうセグメントＣ
の外周Ｃ１との間〓をいい、シールド掘進機５１
におけるテールプレート５４の後方に生じるもの
である。このシールド掘進機５１は、裏込材を注
入管５５から、上記テールボイド部Ａに注入し
て、セグメントＣをトンネルに支持させるととも
に、セグメントＣ内の坑内Ｃ２に泥水などが流入
するのを防止している。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、シールド工法においては、周知のよ
うに、度々、掘進作業が中断することから、上記
裏込材が注入管５５内で凝固して詰まる。このた
め、この先行技術では、洗浄管５６を設け、この
洗浄管５６と注入管５５との下流部をバルブ（図
示せず）を介して連結して、注入管５５の下流か
ら上流へ向つて洗浄液を注入することにより、注
入管５５の洗浄を度々行つている。この洗浄作業
は、その作業自体が面倒であるばかりでなく、注
入と洗浄のサイクル制御が必要であるうえ、裏込
材の混入した洗浄液が坑内に放出されるため、坑
内の作業環境が好ましいものでなくなる。

そこで、この対策として、それ自体では凝固速
度の小さい裏込主材と、この裏込主材の凝固を促
進する凝固促進剤とを、坑内のたとえば台車上で
混合して裏込材を作り、これを上記注入管５５か
ら注入する２液式の注入方法が採用されている。
しかし、この方法においても、やはり、上記裏込
材が注入管５５内で凝固して詰まる場合が多く、
上記洗浄作業が必要となる。

この考案は、上記従来の不都合を解決するため
になされたもので、裏込材の注入経路内での凝固
を防止して、上記洗浄作業が必要となるおそれが
ない裏込材注入装置を提供することを目的として
いる。

［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、ま
ず、シールド掘進機の後部における外周に、第１
および第２の注入孔と、混合ノズル孔とが形成さ
れたマニホールドが固定されている。上記第１の
注入孔は、第１の注入管に連通しており、裏込主
材を注入する。上記第２の注入孔は、第２の注入
管に連通しており、凝固促進剤を注入する。上記
混合ノズル孔には、第１および第２の注入孔が開
口しており、この混合ノズル孔は裏込主材と凝固
促進剤とを合流させて、この合流して混合された
裏込材をテールボイド部に吐出する。

上記混合ノズル孔にはプラグピストンが摺動自
在に設けられている。このプラグピストンは、上
記両注入孔の開口よりも上流側と、上記両注入孔
の開口よりも下流側の位置であつて、かつ上記混
合ノズル孔の下流端近傍とに、選択的に停止し
て、両注入孔が開放または閉止される。

［作用］ この考案によれば、第１の注入管および注入孔
を流れるのは、凝固速度の小さい裏込主材であ
り、一方、第２の注入管および注入孔を流れるの
は、凝固促進剤であるから、上記両注入管および
注入孔が詰まるおそれがない。

また、プラグピストンは、上記両注入孔の開口
よりも上流側で停止して、上記２液（裏込主材と
凝固促進剤）の注入を可能とする一方で、上記開
口よりも下流側で停止して、上記２液の注入を停
止している。ここで、上記プラグピストンの下流
側の停止位置は、混合ノズル孔の下流端近傍に設
定されている。したがつて、混合ノズル孔内で２
液が合流して混合された裏込材は、注入完了後に
上記プラグピストンにより、混合ノズル孔内から
押し出されて除去されるから、混合ノズル孔内で
凝固の生じるおそれがない。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。

第１図はシールド掘進機１の背面を示す。シー
ルド掘進機１の外周の上部には、たとえばセンタ
振り分けで一対の注入装置２が設けられている。
このシールド掘進機１は、カツタ（図示せず）に
よりトンネルを掘削しながら、第２図の前方Ｆ
（左側）に進むものである。このシールド掘進機
１は、第３図の前部のスキンプレート５３と、こ
れよりも厚肉でかつ後方にあるテールプレート３
とが環状に形成されて、そのフレームを構成して
いる。上記テールプレート３の上面には、上記注
入装置２が固定されている。

上記注入装置２は、保護カバー４と、テールプ
レート３の後部に固定されたマニホールド５と、
第２図の第１および第２の注入管１０，２０と、
プラグピストン６と、このプラグピストン６を進
退させる駆動装置７とから主に構成されている。
上記マニホールド５には、第１および第２の注入
孔１１，２１と、混合ノズル孔８とが穿設されて
いる。上記第１および第２の注入孔１１，２１
は、前後方向に延びる孔１１ａ，２１ａと、上記
混合ノズル孔８に開口する斜めの孔１１ｂ，２１
ｂとからなる。なお、両注入孔１１，２１の斜め
の孔１１ｂ，２１ｂは、プラグ１１ｃ，２１ｃに
より一端が閉封されている。

上記第１の注入孔１１は、第１の注入管１０に
連通しており、セメントミルク（裏込主材）を、
下流（矢印Ｄ）側の開口１１ｄから、混合ノズル
孔８に注入する。一方、第２の注入孔２１は、第
２の注入管２０に連通しており、凝固促進剤を、
下流Ｄ側の開口２１ｄから、混合ノズル孔８に注
入する。したがつて、上記混合ノズル孔８は、セ
メントミルクと凝固促進剤とを、上記開口２１ｄ
の近傍で合流させて混合することにより、裏込材
とし、この裏込材を下流Ｄのテールボイド部Ａに
吐出するものである。なお、この実施例では、第
２の注入孔２１の開口２１ｄが、第１の注入孔１
１の開口１１ｄよりも下流Ｄ側に位置している。

上記プラグピストン６は、混合ノズル孔８に摺
動自在に前方Ｆから挿入されているとともに、支
持金具９に径方向に支持されており、前方Ｆに設
けられた駆動装置７に取り付けられている。この
駆動装置７は、周知の油圧ジヤツキで、注入装置
２の前部に取り付けられ、伸縮するものである。
上記プラグピストン６の先端６ａは、上記駆動装
置７の収縮時に、上記両注入口１１，２１の開口
１１ｄ，２１ｄよりも上流側の位置（図示の位
置）で停止して、両開口１１ｄ，２１ｄを開放す
る。一方、駆動装置７の伸張時には、プラグピス
トン６の先端６ａが、開口１１ｄ，２１ｄよりも
下流Ｄ側の位置であつて、かつ、混合ノズル孔８
の下流端８ａで停止して、両開口１１ｄ，２１ｄ
を閉止する。つまり、プラグピストン６は、図示
の位置と、上記混合ノズル孔８の下流端８ａとに
選択的に停止して、両開口１１ｄ，２１ｄを開閉
する。なお、上記伸張時のプラグピストン６の停
止位置は、混合ノズル孔８の下流端８ａよりも若
干上流Ｆもしくは下流Ｄ側に位置ずれしていても
良い。

上記両注入管１０，２０は、それぞれ、ゴムホ
ース１２，２２をマニホールド５の両注入孔１
１，２１に接続するユニオン継手（ジヨイント
部）１３，２３を有している。このユニオン継手
１３，２３は、マニホールド５よりも若干前方Ｆ
に位置している。上記ゴムホース１２，２２は、
第４図のテールプレート３の外周において、第３
図のように、シールド掘進機１の軸方向（前方
Ｆ）に延びており、テールプレート３の前部の挿
通孔３ａから下方に挿通されている。上記第２の
注入管２０のゴムホース２２の基端には、バルブ
２４が設けられている。なお、図示していない
が、第２図の第１の注入管１０のゴムホース１２
にも、上記と同様なバルブが設けられている。な
お、第３図の両バルブ２４は、セメントミルクま
たは凝固促進剤のタンク（図示せず）に接続され
ている。

上記挿通孔３ａには、駆動装置７に駆動力を伝
達する油圧ホース７ａが挿通されている。上記テ
ールプレート３におけるユニオン継手２３，１３
に対向する位置には、ユニオン継手２３，１３を
接続し、または切り離すための作業孔３ｂが開口
している。この作業孔３ｂには通常蓋３ｃが取付
けられている。

上記テールプレート３の後方Ｄには、環状のシ
ールプレート３０が溶着されている。このシール
プレート３０の内側には、シールプレート３０と
セグメントＣとの間をシールするブラシ付のテー
ルシール３１が設けられている。

上記保護カバー４は、第４図のように断面が円
弧状で、内部のプラグピストン６などの汚れを防
止している。なお、第５図のように、マニホール
ド５も、上記保護カバー４（第４図）と同様な外
形を有している。

つぎに、第２図の注入装置２の動作について説
明する。

まず、注入時は、両バルブ２４（第３図）を開
放する。つづいて、プラグピストン６を図示の位
置まで退避させて停止し、両開口１１ｄ，２１ｄ
を開放して、第１の注入管１０と注入孔１１およ
び第２の注入管２０と注入孔２１を経由して、そ
れぞれ、セメントミルクおよび凝固促進剤を混合
ノズル孔８に供給する。上記２液の供給により、
混合ノズル孔８内では、２液が混合されて裏込材
となり、この裏込材が矢印Ｄのようにテールボイ
ド部Ａに吐出される。

一方、注入が完了した時には、駆動装置７をシ
ールド掘進機１内から作動させることにより、プ
ラグピストン６の先端６ａを混合ノズル孔８の下
流端８ａまで移動させる。これによつて、両注入
孔１１，２１の開口１１ｄ，２１ｄが閉封される
とともに、混合ノズル孔８内の裏込材がテールボ
イド部Ａに押し出される。しかる後に、両バルブ
２４（第３図）を閉止する。

上記構成において、この考案は、凝固速度の小
さいセメントミルクが第１の注入管１０および注
入孔１１を流れ、一方、凝固促進剤が第２の注入
管２０および注入孔２１を流れる。したがつて、
両注入管１０，２０および注入孔１１，２１内で
は、上記２液が凝固するおそれがない。一方、上
記２液が混合されて凝固速度の速い裏込材は、注
入完了後に、プラグピストン６が混合ノズル孔８
の下流端８ａまで移動して停止することにより、
混合ノズル孔８から押し出されて除去される。し
たがつて、混合ノズル孔８内においても、裏込材
が凝固するおそれがない。このように、注入装置
２における注入経路８，１０，１１，２０，２１
内では、上記凝固が防止されるから、注入経路
８，１０，１１，２０，２１が詰まるおそれがな
い。その結果、上記洗浄作業が必要となるおそれ
がなくなり、たとえば、作業性および作業環境が
著しく向上する。

ところで、ゴムホース１２，２２は、長期的に
使用した場合、閉塞することもある。これに対
し、この実施例は、ゴムホース１２，２２とマニ
ホールド５とをユニオン継手１３，２３で接続
し、このユニオン継手１３，２３に対向する位置
に作業孔３ｂを設けている。したがつて、ユニオ
ン継手１３，２３を、第３図の作業孔３ｂから操
作して切り離すことができるので、ゴムホース１
２，２２のメンテナンスが容易になる。

なお、駆動装置７の伸張時におけるプラグピス
トン６の停止位置は、混合ノズル孔８が閉塞する
おそれがない程度であれば、混合ノズル孔８の下
流端８ａよりも若干上流Ｆもしくは下流Ｄ側であ
つても良い。勿論、この場合もこの考案に含まれ
ることはいうまでもない。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、両注
入管、両注入孔および混合ノズル孔内で、裏込主
材、凝固促進剤および裏込材が凝固するおそれが
ないから、これらの注入経路が詰まるおそれがな
い。したがつて、面倒でかつ作業環境を低下させ
る洗浄作業を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すシールド掘
進機の背面図、第２図は第１図の−線断面
図、第３図は第２図の−線断面図、第４図は
第２図の−線断面図、第５図は第２図の−
線断面図、第６図は従来例の縦断面図である。 １……シールド掘進機、２……注入装置、３…
…テールプレート、３ｂ……作業孔、５……マニ
ホールド、６……プラグピストン、８……混合ノ
ズル孔、８ａ……下流端、１０……第１の注入
管、１１……第１の注入孔、１１ｄ……開口、１
３……ジヨイント部（ユニオン継手）、２０……
第２の注入管、２１……第２の注入孔、２１ｄ…
…開口、２３……ジヨイント部（ユニオン継手）、
Ａ……テールボイド部、Ｄ……下流（後方）、Ｆ
……上流（前方）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) シールド掘進機におけるテールプレートの後
   方のテールボイド部に裏込材を注入するシール
   ド掘進機の裏込材注入装置であつて、 上記シールド掘進機の後部における外周に固
   定されたマニホールドには、第１の注入管に連
   通して、裏込主材を注入する第１の注入孔と、
   第２の注入管に連通して、上記裏込主材の凝固
   を促進する凝固促進剤を注入する第２の注入孔
   と、上記両注入孔が開口し、上記裏込主材と上
   記凝固促進剤とを合流させて混合された裏込材
   をテールボイド部に吐出する混合ノズル孔とが
   形成され、 上記混合ノズル孔には、上記両注入孔の開口
   よりも上流側と、上記両注入孔の開口よりも下
   流側の位置であつて、かつ上記混合ノズル孔の
   下流端近傍とに、選択的に停止するプラグピス
   トンが摺動自在に設けられ、 上記プラグピストンの摺動により、上記両注
   入孔が開放または閉止されるシールド掘進機の
   裏込材注入装置。 (2) 上記両注入管は、上記テールプレートの外周
   におけるシールド掘進機の軸方向に延び、か
   つ、上記マニホールドよりも前方に第１と第２
   の注入孔に接続するジヨイント部を有し、上記
   テールプレートにおける上記ジヨイント部に対
   向する位置に作業孔が開口している実用新案登
   録請求の範囲第１項に記載のシールド掘進機の
   裏込材注入装置。