JPH0542159Y2 - - 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７図に示す。

第７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はテールボイド部で、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課題点］ 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。

ここで、この洗浄作業は、多くの時間を要する
ばかりでなく、多量の洗浄液が必要である。した
がつて、洗浄回数、洗浄時間および洗浄液の量を
減少させるのが好ましい。

この考案は上記課題に鑑みてなれたもので、洗
浄回数、洗浄時間および洗浄液の量を減少させ得
るシールド掘進機の裏込材注入装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題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、選択的に停止す
る。

上記プラグピストンには、その軸方向に設けら
れて洗浄を導入する洗浄液通路と、上記プラグピ
ストンの下流端近傍の停止位置において上記第１
および第２の注入孔の開口に対向して、上記洗浄
液通路を上記第１および第２の注入孔にそれぞれ
連通される第１および第２の洗浄液分岐路とが形
成されている。

［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
注入孔が詰まりにくい。さらに、プラグピストン
の洗浄液通路から、第１および第２の洗浄液分岐
路を介して、第１および第２の注入孔にそれぞれ
洗浄液を導入するので、両注入孔および注入管が
詰まらない。

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する。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少ない。

［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、円筒状のシールドフレー
ムを構成している。上記円筒状のシールドフレー
ムの上面には、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の孔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、図
示しない支持金具９により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１
１，２１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，２
１ｄ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、第４図のよ
うに、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の下流側８ａで
停止する。つまり、プラグピストン６は、第４図
および第２図に示す位置に選択的に停止する。

上記プラグピストン６には、洗浄液を導入する
洗浄液通路４０がその軸方向に形成され、一方、
第１および第２の洗浄液分岐路４１，４２が径方
向に形成されている。上記第１および第２の分岐
路４１，４２は、第４図の停止位置において、第
１および第２の注入孔１１，２１の開口１１ｄ，
２１ｄに対向して、洗浄液通路４０を上記第１お
よび第２の注入孔１１，２１に、それぞれ連通さ
せる。上記洗浄液通路４０は、第３図のテールプ
レート３の挿通孔３ａを挿通する洗浄管４３に連
通しており、さらに、ボールバルブ４４などを介
して、洗浄液のタンク（図示せず）に連通してい
る。

上記第１および第２の注入管１０，２０は、第
５図のテールプレート３の外周において、第３図
のように、シールド掘進機の軸方向（前方Ｆ）に
延びており、それぞれ、その基端にボールバルブ
１４，２４が設けられている。さらに、上記第１
および第２の注入管１０，２０は、三方弁１５，
２５などを介して、セメントミルクおよび凝固促
進剤のタンク１６，２６に連通している。１７，
２７は排液路で、それぞれ、セメントミルクまた
は凝固促進剤と洗浄液とが混合した排液を排出す
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５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６図のように、マニホール
ド５も、上記保護カバー４（第５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。

注入時には、まず、プラグピストン６を図示の
位置まで退避させて、両開口１１ｄ，２１ｄを開
放する。ついで、第３図の両三方弁１５，２５を
図示の回転位置に保持した状態で、両ボールバル
ブ１４，２４を開放する。これにより、第２図の
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、まず、第３図の
ボールバルブ１４，２４を閉止する。ついで駆動
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、第４図
のように、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、両洗浄液分岐路４１，４
２が両注入孔１１，２１の開口１１ｄ，２１ｄに
対向するとともに、混合ノズル孔８内の裏込材が
テールボイド部Ａに押し出させる。

洗浄時には、まず、第３図の第１の三方弁１５
を切り換えた後、ボールバルブ１４を開放して、
第１の注入管１０を排液路１７に連通させる。つ
いで、閉止していたボールバルブ４４を開放する
ことにより、洗浄液が洗浄管４３、第４図の洗浄
液通路４０および第１の洗浄液分岐路４１を介し
て、第１の注入孔１１に導入される。この導入さ
れる。この導入された洗浄液は、注入孔１１の開
口１１ｄ、注入孔１１および第３図の注入管１０
内を洗浄するとともに、セメントミルクととも
に、排液路１７から排出される。

一方、第２の注入孔２１（第４図）を洗浄する
ときは、同様に、ボールバルブ１４を閉、ボール
バルブ２４，４４を開、第２の三方弁２５を排液
路２７に連通させた状態に設定する。勿論、３つ
のボールバルブ１４，２４，４４を開放して、両
注入孔１１，２１を同時に洗浄しても良い。

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２図の第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少な
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少ない。このよ
うに、注入装置２における注入経路８，１０，１
１，２０，２１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
るおそれが少ない。その結果、上記洗浄作業が必
要となる回数が減るとともに、洗浄時間も短縮で
き、また、少量の洗浄液で洗浄できる。

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
少ないから、これらの注入経路が詰まるおそれが
少ない。したがつて、面倒でかつ作業環境を低下
させる洗浄作業の回数および時間が減るととも
に、洗浄液の量も少なくて良い。

【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
洗浄時のマニホールドを示す平面断面図、第５図
は第２図の−線断面図、第６図は第２図の
−線断面図、第７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、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、２０……第２の注入
管、２１……第２の注入孔、２１ｄ……開口、４
０……洗浄液通路、４１……第１の洗浄液分岐
路、４２……第２の洗浄液分岐路、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】 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には、その軸方向に設けら
   れて洗浄液を導入する洗浄液通路と、上記プラグ
   ピストンの下流端近傍の停止位置において上記第
   １および第２の注入孔の開口に対向して、上記洗
   浄液通路を上記第１および第２の注入孔にそれぞ
   れ連通させる第１および第２の洗浄液分岐路とが
   形成されてなるシールド掘進機の裏込材注入装
   置。