JPH0629277Y2 - 密閉型土圧系シールドトンネル掘削機 - Google Patents
密閉型土圧系シールドトンネル掘削機Info
- Publication number
- JPH0629277Y2 JPH0629277Y2 JP1988145679U JP14567988U JPH0629277Y2 JP H0629277 Y2 JPH0629277 Y2 JP H0629277Y2 JP 1988145679 U JP1988145679 U JP 1988145679U JP 14567988 U JP14567988 U JP 14567988U JP H0629277 Y2 JPH0629277 Y2 JP H0629277Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- earth
- sand
- chamber member
- sediment
- pressure
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、シールドトンネル掘削機本体のチャンバ内
に取り込んだ土砂を土砂圧送ポンプを用いて搬出する密
閉型土圧系シールドトンネル掘削機に関するものであ
る。
に取り込んだ土砂を土砂圧送ポンプを用いて搬出する密
閉型土圧系シールドトンネル掘削機に関するものであ
る。
トンネル掘削時に、切羽から取り込んだ土砂を、坑外に
搬出する従来の土圧系シールドトンネル掘削機として、
例えば第２図に示すようなものがある。これについて説
明すると、１はシールド機本体、２はシールド機本体１
のバルクヘッドを形成するためのチャンバー部材、３は
シールドトンネル掘削機の外殻を形成するスキンプレー
ト、４はチャンバー部材２に取り付けられた駆動モー
タ、５は駆動モータ４によって駆動されるピニオンギ
ヤ、６はこのギヤ５に噛合しながら回転する大形のリン
グギヤ、６Ａはベアリング、７はベアリング６Ａに取り
付けられて回転するカッタヘッド支持部材、８はこのカ
ッタヘッド支持部材７とともに一体回転する複数のカッ
タビットである。９は２と同様のチャンバー部材でカッ
ターヘッド支持部材７とチャンバー部材９およびスキン
プレート３の間には、シール材１０が設けられている。
１１はチャンバー部材９の下部に一端が開口連結された
スクリュコンベアで、これが筒体内にスクリュ状の回転
翼を設けたものからなり、この回転翼の中心軸が駆動部
１２内の油圧モータなどにより駆動されるようになって
いる。また、このスクリュコンベア１１には、駆動部１
２を介してベルトコンベア１３や、図示しない圧送ポン
プなどが連結されている。１４はスクリュコンベア１１
を支承する支承台、１５は覆工用セグメント１６を支承
して、トンネル内壁として敷設するのに利用するエレク
タ、１７はシールドトンネル掘削機本体１を推進するた
めのシールドジヤッキで、覆工した最先端のセグメント
に反力をとりながらチャンバー部材２を推進するように
作用する。１９はトンネルの切羽である。
搬出する従来の土圧系シールドトンネル掘削機として、
例えば第２図に示すようなものがある。これについて説
明すると、１はシールド機本体、２はシールド機本体１
のバルクヘッドを形成するためのチャンバー部材、３は
シールドトンネル掘削機の外殻を形成するスキンプレー
ト、４はチャンバー部材２に取り付けられた駆動モー
タ、５は駆動モータ４によって駆動されるピニオンギ
ヤ、６はこのギヤ５に噛合しながら回転する大形のリン
グギヤ、６Ａはベアリング、７はベアリング６Ａに取り
付けられて回転するカッタヘッド支持部材、８はこのカ
ッタヘッド支持部材７とともに一体回転する複数のカッ
タビットである。９は２と同様のチャンバー部材でカッ
ターヘッド支持部材７とチャンバー部材９およびスキン
プレート３の間には、シール材１０が設けられている。
１１はチャンバー部材９の下部に一端が開口連結された
スクリュコンベアで、これが筒体内にスクリュ状の回転
翼を設けたものからなり、この回転翼の中心軸が駆動部
１２内の油圧モータなどにより駆動されるようになって
いる。また、このスクリュコンベア１１には、駆動部１
２を介してベルトコンベア１３や、図示しない圧送ポン
プなどが連結されている。１４はスクリュコンベア１１
を支承する支承台、１５は覆工用セグメント１６を支承
して、トンネル内壁として敷設するのに利用するエレク
タ、１７はシールドトンネル掘削機本体１を推進するた
めのシールドジヤッキで、覆工した最先端のセグメント
に反力をとりながらチャンバー部材２を推進するように
作用する。１９はトンネルの切羽である。
かかる構成になる密閉型土圧系シールド掘削機では、駆
動モータ４を駆動し、ピニオンギヤ５、リングギヤ６を
介してカッタヘッド支持部材７を回転させることによ
り、カッタビット８がトンネルの切羽１９を切削する。
この切削によって崩落した土砂（必要に応じ撹拌翼によ
って塑性流動化させることもできる）は、開口部９ａを
通じて、土圧を受けながらチャンバ９ｂ内に入り込み、
さらにスクリュコンベア１１の開口端１１ａへと送り込
まれる。このため、その土砂は駆動部１２によって回転
するスクリュコンベア１１およびベルトコンベア１３を
経由して、鋼車に積み込まれ、坑外へ搬出される。カッ
ターヘッド支持部材７を回転させながらセグメント１６
に反力をとり、シールドギヤッキ１７を伸ばしチャンバ
ー部材２、つまりシールド機本体１を前進させ、この
後、シールドジヤッキ１７を縮めて、エレクタ１５に支
承させながらセグメント１６を次々に覆工していく。そ
して、かかる作業を繰り返し実施することにより、トン
ネルの覆工が連続して行える。
動モータ４を駆動し、ピニオンギヤ５、リングギヤ６を
介してカッタヘッド支持部材７を回転させることによ
り、カッタビット８がトンネルの切羽１９を切削する。
この切削によって崩落した土砂（必要に応じ撹拌翼によ
って塑性流動化させることもできる）は、開口部９ａを
通じて、土圧を受けながらチャンバ９ｂ内に入り込み、
さらにスクリュコンベア１１の開口端１１ａへと送り込
まれる。このため、その土砂は駆動部１２によって回転
するスクリュコンベア１１およびベルトコンベア１３を
経由して、鋼車に積み込まれ、坑外へ搬出される。カッ
ターヘッド支持部材７を回転させながらセグメント１６
に反力をとり、シールドギヤッキ１７を伸ばしチャンバ
ー部材２、つまりシールド機本体１を前進させ、この
後、シールドジヤッキ１７を縮めて、エレクタ１５に支
承させながらセグメント１６を次々に覆工していく。そ
して、かかる作業を繰り返し実施することにより、トン
ネルの覆工が連続して行える。
かかる従来の密閉型土圧系シールドトンネル掘削機にあ
っては、切羽の土圧とバランスするバルクヘッドを形成
しつつ土砂を坑外に排出するための搬送設備として水密
機能を有する比較的大形のスクリュコンベア１１や付帯
設備としてベルトコンベア１３がシールド機本体１の中
央部に設けられる。しかしこれらの設備が坑内に設置さ
れることにより狭隘な作業空間がさらにせばめられると
いう問題があった。
っては、切羽の土圧とバランスするバルクヘッドを形成
しつつ土砂を坑外に排出するための搬送設備として水密
機能を有する比較的大形のスクリュコンベア１１や付帯
設備としてベルトコンベア１３がシールド機本体１の中
央部に設けられる。しかしこれらの設備が坑内に設置さ
れることにより狭隘な作業空間がさらにせばめられると
いう問題があった。
また、土被りが１０〜１５ｍ、水圧が１kg/cm3程度のシ
ールド掘削では、上記スクリュコンベア１１における止
水性、つまりスクリュコンベア１１の土砂排出口部にお
ける密封度は略十分であるが、掘削が大深度の地中で行
われる場合には、水圧が高いことからこれまでのスクリ
ュコンベア１１では、上記止水性が不十分となり、水密
性を保持するための密封効果を果すためのロータリ式バ
ルブなどを併用しなければならず、コストアップが避け
られなくなるなどの問題点があった。
ールド掘削では、上記スクリュコンベア１１における止
水性、つまりスクリュコンベア１１の土砂排出口部にお
ける密封度は略十分であるが、掘削が大深度の地中で行
われる場合には、水圧が高いことからこれまでのスクリ
ュコンベア１１では、上記止水性が不十分となり、水密
性を保持するための密封効果を果すためのロータリ式バ
ルブなどを併用しなければならず、コストアップが避け
られなくなるなどの問題点があった。
この考案はかかる従来の問題点に着目してなされたもの
であり、大深度の地下掘削時においても十分な止水効果
および作業空間を得ながら、掘削作業を効率的に実施す
ることができる密封型土圧系シールド掘削機を得ること
を目的とする。
であり、大深度の地下掘削時においても十分な止水効果
および作業空間を得ながら、掘削作業を効率的に実施す
ることができる密封型土圧系シールド掘削機を得ること
を目的とする。
この考案にかかる密閉型土圧系シールド掘削機は、カッ
タビットの内側にバルクヘッドを形成するチャンバ部材
を、切羽方向に拡開するコーン形状となし、上記バルク
ヘッドを形成または支持するチャンバー部材の軸中心部
に、スクリュコンベアを介することなく直接ロータリ式
の土砂圧送ポンプを一体的に設け、さらに、この土砂圧
送ポンプに送泥用の配管を気密に連通した構成としたも
のである。
タビットの内側にバルクヘッドを形成するチャンバ部材
を、切羽方向に拡開するコーン形状となし、上記バルク
ヘッドを形成または支持するチャンバー部材の軸中心部
に、スクリュコンベアを介することなく直接ロータリ式
の土砂圧送ポンプを一体的に設け、さらに、この土砂圧
送ポンプに送泥用の配管を気密に連通した構成としたも
のである。
この考案におけるロータリ式の土砂圧送ポンプは、チャ
ンバ部材のコーン形状部に沿って移動するチャンバ内の
土砂を、ケーシング内に取り込んで、加圧しながら土砂
圧送ポンプに気密に連通した配管を通じて坑外へ排出す
るように動作し、従って泥水に対する密封度をも十分に
保ちながら、土砂の坑外搬出を容易化および効率化する
ことが可能となる。
ンバ部材のコーン形状部に沿って移動するチャンバ内の
土砂を、ケーシング内に取り込んで、加圧しながら土砂
圧送ポンプに気密に連通した配管を通じて坑外へ排出す
るように動作し、従って泥水に対する密封度をも十分に
保ちながら、土砂の坑外搬出を容易化および効率化する
ことが可能となる。
以下に、この考案の一実施例を図面に基づいて具体的に
説明する。第１図において、１Ａはこの考案のシールド
機本体、９Ａはシールド機本体１Ａのチャンバー部材で
ある。チャンバ部材９Ａは切羽１９方向に向かってコー
ン状に拡開しており、切羽１９から掘削した土砂を後方
へ流れ易くする形状および寸法に成形されている。２１
はロータリ式の土砂圧送ポンプで、これのケーシング２
１ａがチャンバ部材９Ａにおける軸中心後端の開口部２
２に一体的かつ連続的に設けられており、その開口部２
２へ圧入される土砂を、内部に取り込む３枚の回転切羽
２１ｂを有する。なお、その回転羽根２１ｂは油圧モー
タなどの駆動用モータにより駆動され回転数も可変でき
る。このロータリ式の土砂圧送ポンプ２１は公知のもの
であり、例えば、各回転羽根２１ｂと２１ｃとは互いに
独立して作動するものであり、土砂をケーシング２１ａ
に取り込むと、一方の回転羽根２１ｃは最初Ｙ点の位置
で固定した状態のままで他方の回転羽根２１ｂを反時計
方向に回転して土砂を加圧しながら吐出口へ送り込み、
上記一方の回転羽根２１ｃに他方の回転羽根が突き当た
る前のＺ点の位置からは上記一方と他方の両回転羽根２
１ｃと２１ｂを同時回転し、上記他方の回転羽根２１ｂ
がＹ点の位置まできたとき一次停止して、上記一方の回
転羽根２１ｃがＺ点が位置まで動くことで土砂を送り、
以下この動作を繰り返えしながら土砂を吐出口から排出
する。また、この土砂圧送ポンプ２１のケーシング２１
ａの上記開口部２２側とは反対側の吐出口には、配管２
３がシール材などを介して気密的に連結されている。な
お、このほかの第２図に示したものと同等の構成部分に
は同一符号を付して、この重複する説明を省略する。
説明する。第１図において、１Ａはこの考案のシールド
機本体、９Ａはシールド機本体１Ａのチャンバー部材で
ある。チャンバ部材９Ａは切羽１９方向に向かってコー
ン状に拡開しており、切羽１９から掘削した土砂を後方
へ流れ易くする形状および寸法に成形されている。２１
はロータリ式の土砂圧送ポンプで、これのケーシング２
１ａがチャンバ部材９Ａにおける軸中心後端の開口部２
２に一体的かつ連続的に設けられており、その開口部２
２へ圧入される土砂を、内部に取り込む３枚の回転切羽
２１ｂを有する。なお、その回転羽根２１ｂは油圧モー
タなどの駆動用モータにより駆動され回転数も可変でき
る。このロータリ式の土砂圧送ポンプ２１は公知のもの
であり、例えば、各回転羽根２１ｂと２１ｃとは互いに
独立して作動するものであり、土砂をケーシング２１ａ
に取り込むと、一方の回転羽根２１ｃは最初Ｙ点の位置
で固定した状態のままで他方の回転羽根２１ｂを反時計
方向に回転して土砂を加圧しながら吐出口へ送り込み、
上記一方の回転羽根２１ｃに他方の回転羽根が突き当た
る前のＺ点の位置からは上記一方と他方の両回転羽根２
１ｃと２１ｂを同時回転し、上記他方の回転羽根２１ｂ
がＹ点の位置まできたとき一次停止して、上記一方の回
転羽根２１ｃがＺ点が位置まで動くことで土砂を送り、
以下この動作を繰り返えしながら土砂を吐出口から排出
する。また、この土砂圧送ポンプ２１のケーシング２１
ａの上記開口部２２側とは反対側の吐出口には、配管２
３がシール材などを介して気密的に連結されている。な
お、このほかの第２図に示したものと同等の構成部分に
は同一符号を付して、この重複する説明を省略する。
かかる構成になる密閉型土圧系シールド機では、上記の
ように駆動モータ４のピニオンギヤ５、リングギヤ６お
よびカッタヘッド支持部材７を介してカッタビット８を
回転駆動させることにより、切羽１９の掘削を行う。そ
して、チャンバ部材９Ａの前方開口部９ａを通じて掘削
された土砂がチャンバ９ｂ内に入り込み、さらにチャン
バ部材９のコーン状部に沿って案内されて、土砂圧送ポ
ンプ２１のケーシング２１ａ内に移動する。このケーシ
ング２１ａ内では３枚の回転羽根２１ｂのうち一方およ
び他方が上記のように回転および停止を繰り返すことに
よって、ケーシング２１ａ内の土砂を吐出口から配管２
３へと加圧送出する。そして、一旦、このケーシング２
１ａ内に取り込まれた土砂や泥水は、この土砂圧送ポン
プ独特の止水性により、大深度の地中掘削であっても、
配管２３の途中や吐出口部で漏出するようなことはな
く、全てを、比較的細い配管２３を通じて坑外へ強制的
に送出することができる。しかもこの土砂や泥水の排出
のために、チャンバー部材９Ａに対し直接取り付けた小
形の土砂圧送ポンプ２１および細い配管２３を用いるの
みであるから、シールド機本体１Ａ内および坑内の作業
スペースを十分に確保することができる。また、従来の
ように、スクリュコンベアとベルトコンベアなどを併設
する必要がなくなり、経済性や組立作業性を向上でき
る。なお、上記実施例において、上記カッタビット８付
近に撹拌棒や撹拌翼を並設すれば、土砂の塑性流動化を
促進できる。
ように駆動モータ４のピニオンギヤ５、リングギヤ６お
よびカッタヘッド支持部材７を介してカッタビット８を
回転駆動させることにより、切羽１９の掘削を行う。そ
して、チャンバ部材９Ａの前方開口部９ａを通じて掘削
された土砂がチャンバ９ｂ内に入り込み、さらにチャン
バ部材９のコーン状部に沿って案内されて、土砂圧送ポ
ンプ２１のケーシング２１ａ内に移動する。このケーシ
ング２１ａ内では３枚の回転羽根２１ｂのうち一方およ
び他方が上記のように回転および停止を繰り返すことに
よって、ケーシング２１ａ内の土砂を吐出口から配管２
３へと加圧送出する。そして、一旦、このケーシング２
１ａ内に取り込まれた土砂や泥水は、この土砂圧送ポン
プ独特の止水性により、大深度の地中掘削であっても、
配管２３の途中や吐出口部で漏出するようなことはな
く、全てを、比較的細い配管２３を通じて坑外へ強制的
に送出することができる。しかもこの土砂や泥水の排出
のために、チャンバー部材９Ａに対し直接取り付けた小
形の土砂圧送ポンプ２１および細い配管２３を用いるの
みであるから、シールド機本体１Ａ内および坑内の作業
スペースを十分に確保することができる。また、従来の
ように、スクリュコンベアとベルトコンベアなどを併設
する必要がなくなり、経済性や組立作業性を向上でき
る。なお、上記実施例において、上記カッタビット８付
近に撹拌棒や撹拌翼を並設すれば、土砂の塑性流動化を
促進できる。
以上説明してきたように、この考案によればカッタビッ
トの内側にバルクヘッドを形成するチャンバ部材を、切
羽方向に拡開するコーン形状となし、上記バルクヘッド
を形成または支持するチャンバー部材の軸中心部に、上
記チャンバ内に取り込んだ土砂を圧送するロータリ式の
土砂圧送ポンプを設け、さらに、この土砂圧送ポンプに
送泥用の細い配管を気密に連通したので、従来のように
坑内およびシールド機本体内へスクリュコンベアを併設
する必要がなくなり、坑内の作業スペースを十分に確保
できるとともに、設備コストの低減を図ることができ
る。また、土砂圧送ポンプにおける充填率が良好にな
り、掘削土量の管理が容易になるほか、止水効果が特に
すぐれ、大深度の地中掘削により高水圧を受けても、土
砂の安定的な搬出を可能にするという実用上の効果が得
られる。
トの内側にバルクヘッドを形成するチャンバ部材を、切
羽方向に拡開するコーン形状となし、上記バルクヘッド
を形成または支持するチャンバー部材の軸中心部に、上
記チャンバ内に取り込んだ土砂を圧送するロータリ式の
土砂圧送ポンプを設け、さらに、この土砂圧送ポンプに
送泥用の細い配管を気密に連通したので、従来のように
坑内およびシールド機本体内へスクリュコンベアを併設
する必要がなくなり、坑内の作業スペースを十分に確保
できるとともに、設備コストの低減を図ることができ
る。また、土砂圧送ポンプにおける充填率が良好にな
り、掘削土量の管理が容易になるほか、止水効果が特に
すぐれ、大深度の地中掘削により高水圧を受けても、土
砂の安定的な搬出を可能にするという実用上の効果が得
られる。
第１図はこの考案にかかる土圧式シールド掘削機を示す
概略断面図、第２図は従来の土圧式シールド掘削機を示
す概略断面図である。 １Ａ……シールド機本体、８……カッタビット、９Ａ…
…チャンバ部材、２１……土砂圧送ポンプ。
概略断面図、第２図は従来の土圧式シールド掘削機を示
す概略断面図である。 １Ａ……シールド機本体、８……カッタビット、９Ａ…
…チャンバ部材、２１……土砂圧送ポンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】カッタビットの内側に、バルクヘッドを形
成するチャンバ部材を切羽方向に拡開するコーン形状と
なし、その軸中心部にロータリ型の土砂圧送ポンプを一
体的に装備し、さらに、この土砂圧送ポンプに送泥用の
配管を気密に連結することにより、切羽から前記チャン
バ部材内へと取り込まれた土砂を、前記土砂圧送ポンプ
の圧力によって強制的に、前記配管を介して圧送するこ
とを特徴とする密閉型土圧系シールドトンネル掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988145679U JPH0629277Y2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 密閉型土圧系シールドトンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988145679U JPH0629277Y2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 密閉型土圧系シールドトンネル掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0266890U JPH0266890U (ja) | 1990-05-21 |
| JPH0629277Y2 true JPH0629277Y2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=31414483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988145679U Expired - Lifetime JPH0629277Y2 (ja) | 1988-11-08 | 1988-11-08 | 密閉型土圧系シールドトンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629277Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6153173B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-28 | 株木建設株式会社 | トンネル掘削装置、及び、トンネル掘削方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5585799A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-28 | Maeda Construction | Shield excavator |
| JPS5951894B2 (ja) * | 1979-05-01 | 1984-12-17 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形用バルブノズル |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951894U (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-05 | 株式会社銭高組 | シ−ルド掘進機 |
-
1988
- 1988-11-08 JP JP1988145679U patent/JPH0629277Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5585799A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-28 | Maeda Construction | Shield excavator |
| JPS5951894B2 (ja) * | 1979-05-01 | 1984-12-17 | 日精樹脂工業株式会社 | 射出成形用バルブノズル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0266890U (ja) | 1990-05-21 |
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