JPH0468195A - 左右回転自在型搬送パドルスクリューを有する掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はケーブルの保蔵用管路を構成する管をはじめ
とする各種の管体を、推進工法によって土中に埋設する
際に、その先頭に位置させて進行方向正面の土砂を掘削
し、掘削した土砂を後方に排出させるのに用いる、トン
ネル掘進機に関するものである。

（従来の技術） 従来この種の掘進機において、掘削した土砂を後方へと
移送、排出するには一般的にベルトコンベア等が用いら
れていたが、装置の、Ｊ）型化に鑑みてカッターの回転
軸の外周にスクリューコンベアを設け、カッターの回転
に伴って土砂を後方へ移送している。しかしながらカッ
ターで掘削した土砂を常に後方へ移送しなければならな
いため、このカッターは一方向のみにしか回転できず、
この様なカッターの回転により掘進機自体が徐々にカッ
ターの回転と反対方向に回っていく。この掘進機のロー
リングは機械性能への悪影響や後続の推進管のローリン
グをまねく結果となる。またスクリューコンベアーの場
合土砂の移送はするが撹拌機能がない。

そこでこのカッターの回転軸の外周に撹拌突起たるパド
ルを多数設け、土砂の後方への移送は掘進機を別設の元
押しジヤツキ等によって立坑から土中に推進することに
より相対的に移送させ、この移送中に」二部回転軸のパ
ドルによって撹拌させるものが用いられている。このパ
ドルを設けたものはカッターの回転は一方向のみに限ら
ず、両方向に回転できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらカッターの回転軸にパドルを設けたものは
、上述の如く掘進機の土中への推進によって土砂を移送
させるため、カッターによる土砂の掘削、取り込みと、
掘進機の推進速度との調整が難しく、スムーズな土砂の
移送ができない。そしてこれにより掘進機内の圧力が低
く若しくは高くなると、それに応じて当該圧力が掘進機
の前方へと伝播し、切羽部から前方の地山に圧力を加え
るので、地盤の沈下や隆起等の不測の事態が懸念され、
好ましくない。

この発明はそのような問題点を解決し、掘削した土砂の
移送をスムーズに行えるとともに撹拌効果もあり、左右
面回転可能なパドルスクリューを有する掘進機を提供す
ることを目的としたものである。

（課題を解決するための手段） この発明はかかる課題を解決するために、土砂移送手段
としてカッター部材の回転軸の外周にパドルを多数設け
、これらの各パドルの断面両側面の巾が前方から後方に
行くに従って狭くなる形状とすることにより課題の解決
を図ったものである。

而してこの発明の具体的構成は、掘進機本体内に土砂移
送管及びこの後方に土砂室を夫々設け、この土砂移送管
内に、適宜の駆動源により回転駆動する回転軸を通し、
この回転軸の前端にカッターを有する掘進機において、
上記回転軸の外周に多数のパドルを設け、これらの各パ
ドルは回転軸方向に対して左右側面をなす両側壁の間隔
が、後方に行くに従って巾狭となる断面を有するものと
したものである。

（作　用） この回転軸を適宜の暉動源により回転恥動せしめると、
カッター部材が回転して前方の地山を切削し、これによ
って生じた土砂は土砂移送管内の回転軸の多数のパドル
によって撹拌される。また各パドルの側壁に当たった土
砂は、パドルの側壁が後方に行くに従ってｒｉＪ狭にな
るよう傾斜しているため、当該パドルの回転によって後
方へ押しやられる。そして土砂は当該パドルの後方に位
置する次のパドルの側壁に当たり、さらに後方へ押しや
られる。この様にしてこの発明のパドル及び回転軸から
成るパドルスクリューは土砂の撹拌及び搬送を成すもの
である。そして土砂は土砂室に運ばれ、さらに掘進機の
後方へ排出される。

（実施例） 以下この発明の実施例を図について説明する。

１は略筒状の外形を有する掘進機本体で、その前方には
蛇腹シール２等を介して方向修正筒３が設けられである
。この方向修正筒３は掘進機本体１の中に設置される土
砂移送管４等に支持された方向修正ジヤツキ５によって
、所謂「首振り式」に適宜その方向が修正できるもので
ある。掘進機本体１の中心に位置する上記土砂移送管４
内には撹拌突起たるパドル６を外周に多数有する回転軸
７が回転自在に保持されており、この回転軸７の後端は
掘進機本体１の後方の隔壁８を貫通して、当該隔壁８後
方の掘進機本体１の内に設置したモータなどの駆動装置
９と連動接続されているものである。

上記各パドル６は、第３図に示す如く、断面が三角形状
で、−辺が回転軸７の軸方向に直角に位置して前壁６ａ
をなし、他の二辺が両側壁６ｂを成している。そして多
数のパドル６は第１図に示す如く回転軸７の外周長手方
向に螺旋状に配置され、」二部回転軸７とによってパド
ルスクリューを構成している。また後述の土砂室内に位
置する、回転軸７の後部外周は、土砂の搬送を必要とし
ないため撹拌機能のみを有する板状の突起から成るパド
ル６′が多数設けられている。

一方回転軸７の軸先端には、方向修正筒３内に、位置す
るチャンバー１１から突出するカッター部材１２が固定
されている。駆動装置９を作動させると回転軸７が回転
し、それに伴ってカッター部材１２が同時に回転運動す
るものである。なおりツタ−部材１２の前方に位置する
のは泥漿剤吐出孔１３であリ、発進側立坑内から送られ
てくる泥漿剤を吐出する構成となっている。またチャン
バー１１内で回転軸７の先端付近を回転自在に保持して
いるのは回転支持部材１４であり、その直ぐ後方で回転
軸７に固着されているのは、撹拌翼１５である。この撹
拌翼１５はチャンバー１１内壁に付着した土砂を掻き取
って土砂の移送をスムーズにしたり、チャンバー１１内
の土砂を捏ねて、土砂の性状を移送に適したものにする
のに効果がある。

而して土砂移送管４の後端部と隔壁８との間のスペース
は土砂室１６を形成している。そして土砂移送管４の下
方のスペースには土砂圧送装置たる土砂圧送ポンプ１７
が設置しである。この上砂圧送ポンプ１７は土砂室１６
内に向けてスライド自在な筒状のシリンダ１８、このシ
リンダ１８内をスライド自在となるように適宜の油圧ジ
ヤツキで支持されたピストン１９からなり、隔壁８の下
部から掘進機本体１の後方へと通ずる土砂圧送用パイプ
２０の排出口２０ａにシリンダ１８は接続自在である。

またこのシリンダ１８のガイ１〜レール２Ｊが土砂室１
６内下部に設けられている。

そして土砂室１６の上方には伸縮自在なジヤツキ２２が
装着しである。

この実施例は以上のように構成されているものであり、
その作用状況を説明すれば、駆動装置９を作動させなが
ら掘進機本体１を別設の元押しジヤツキ（図外）によっ
て立坑から土中に推進させると泥漿側吐出孔１３から泥
漿剤が吐出されながらカッター部材１２が回転して前方
の地山を切削し、それによって生じた土砂は撹拌翼１５
及び土砂移送管４内の回転軸７のパドル６によって充分
にミキシングされ、かつ回転軸７の長手方向に並んだ各
パドル６の側壁６ｂに当たって後方へ押しやられる。こ
れは第３図に示す如く、土砂２３は各パドル６の側壁６
ｂに当たり、各パドル６の回転（矢印Ｒ）によって押さ
れて、矢印Ｐに示す如く側壁６ｂに沿って後方へ移動す
る。この様にして土砂は上記パドル６及び回転軸７から
成るパドルスクリューによって土砂移送管内をスムーズ
に搬送され、後方の土砂室１６へと移送される。この際
掘進機自体が回転しないよう回転軸７の回転を適宜逆回
転しても土砂は上述と同様に搬送される。

そして土砂室１６へと達したこれら土砂は土砂室１６の
下方から順に滞留していくので、この段階で土砂圧送ポ
ンプ１７のシリンダ１８をスライドさせれば、滞留した
土砂がシリンダ１８中に取り込まれて土砂圧送用パイプ
２０の排出口２０ａに接続される。

その後シリンダ１８内でピストン１９が押し出されて、
取り込んだ土砂を土砂圧送用パイプ２０の中へと押し込
み、後方へと排出していくのである。

かかる土砂の排出作業中において、シリンダ１８が土砂
を密封している間も掘進機本体１は推進し、かつ上記パ
ドルスクリューにより掘削された土砂は次々と土砂室１
６へ送られてきて土砂室１６に充満し、高い圧力を有す
るようになるが、上記シリンダ１８の突出動作に連動し
てジヤツキ２２が徐々に収縮するので、土砂室１６の容
積が大きくなり土砂の圧力が一定値以上に上昇せず、当
該圧力が掘進機本体１の前方に伝播することはない。

そしてシリンダ１８内の土砂の圧送が完了して、再び土
砂を取り込もうとして、シリンダ１８がピストン１９と
ともに土砂移送管４の下部に引っ込むと、このシリンダ
１８の引き込み動作に連動してジヤツキ２２が一気に伸
長、突出し、土砂を下方へ押し下げる。

そして今までシリンダ１８が占領していた部分が空間と
なるので上記土砂が当該空間に流入する。

従って土砂圧送ポンプ１７のシリンダ１８前方の土砂室
１６に土砂が再び充満し、シリンダ１８による次の土砂
取り込みができる。

なお上記実施例ではパドル６の形状を断面三角形状とし
たが、これに限らず、両側壁の間隔が、後方に行くに従
って次第に巾狭となるものであれば土砂の搬送機能及び
撹拌機能を有し、同様の作用を為す。

（発明の効果） この発明は以上の構成であり、カッター部材の回転軸の
外周に撹拌突起たるパドルを多数設けているため、カッ
ター部材で掘削した土砂を後方の土砂室へ移送する間に
土砂を各パドルによって、移送に適したものに撹拌する
ことができる。またこの発明のパドルは両側壁が後方に
行くに従って次第に接近するよう傾斜しているため、土
砂がこの側壁に当たると側壁の傾斜によって後方へ押さ
れて移送され、土砂をスムーズに掘進機後方の土砂室へ
搬送することができる。このパドル及び回転軸から成る
パドルスクリューは、左右どちらに回しても土砂の搬送
能力があり、従って掘進機の推進中にカッター部材の回
転を時々逆転させて掘進機自体の回転を阻止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図はこの発明の掘進
機の一部断面側面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線
断面図、第３図はこの発明の一部拡大要図である。 なお図中、■は掘進機本体、４は土砂移送管、Ｇはパド
ル、７は回転軸、８は隔壁、９は即動装置、１２はカッ
ター部材、１６は土砂室である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 掘進機本体内に土砂移送管及びこの後方に土砂室を夫々
   設け、この土砂移送管内に、適宜の駆動源により回転駆
   動する回転軸を通し、この回転軸の前端にカッター部材
   を有する掘進機において、上記回転軸の外周に多数のパ
   ドルを設け、これらの各パドルは回転軸方向に対して左
   右側面をなす両側壁の間隔が後方に行くに従って巾狭と
   なる断面を有するものとしたことを特徴とする、左右両
   回転自在型搬送パドルスクリューを有する掘進機。