JPH0752240Y2 - コンベアゲートを備えるシールド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、新規なコンベアゲート
を備えるシールド掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】カッタディスクに固定されているカッタ
ビットで切羽を掘削し、これによって得られる土砂を連
続的に搬出することができるようにするために、カッタ
ディスクの後端部に配置されたバルクヘッドに開口部を
形成し、この開口部からベルトコンベアをカッタチャン
バ内に突出して設ける。これによって、掘削する地山の
土質が硬質である砂層、粘土層、礫層などの場合、カッ
タチャンバ内に取込まれた掘削土砂を、ベルトコンベア
によって円滑に搬送することができる。

【０００３】このような先行技術では、切羽から大量の
湧水があると、バルクヘッドに形成された前記開口部か
ら、シールド掘進機本体内にその湧水が侵入し、シール
ド掘進機本体内に設けられているジャッキなどの構成機
器が水没し、それらの機器の動作が円滑に行われなくな
る恐れが生じ、またその湧水が特に大量であるときに
は、掘削したトンネルそのものが水没する恐れがある。

【０００４】この問題を解決するために、カッタチャン
バ内に突出して設けられているベルトコンベアをシール
ド掘進機本体内に引抜き、前記開口部を蓋で密閉して閉
塞し、これによって切羽からの湧水のシールド掘進機本
体内への流入を防ぐことができる。このような構成にす
ると、ベルトコンベアの引抜き、および開口部の閉塞の
ための作業に長時間を必要とし、したがって突発的な湧
水には対応できないという問題がある。

【０００５】他の先行技術は、実公昭６１−２６４７７
に開示されている。この先行技術では、バルクヘッドの
開口部からカッタチャンバにベルトコンベアが突出して
設けられており、このベルトコンベアの両側方および下
方を覆う軸直角断面がＵ字状に形成された樋状のシュー
トをバルクヘッドに取付け、そのシュートには遊端部に
端板が取付けられ、シュートの上方に開放した上部を、
シールド掘進機本体内に後退可能なゲートを前進して、
気密に閉塞することができる構成となっている。これに
よって湧水の発生時には、速やかにゲートを閉塞し、シ
ールド掘進機本体内への湧水の侵入を防ぐことができ
る。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、ベルトコンベアからこぼれて落下した掘削土砂は、
シュートの底に溜まり、カッタチャンバ内でその下部に
は落下しないので、そのシュート内に溜まった土砂は、
コンベアベルトに接触してその摩擦力によってベルトが
動かなくなり、土砂の搬送が不可能になってしまうとい
う大きな問題がある。

【０００７】本考案の目的は、湧水が発生したときおよ
び切羽の地盤が軟弱な土質などであるときにおいて、そ
のような湧水および軟弱な土砂がシールド掘進機本体内
に侵入することを容易に防ぐことができ、しかも硬質の
土砂を円滑に搬送することができるようにしたコンベア
ゲートを備えるシールド掘進機を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、カッタディス
クの後端部にバルクヘッドを配置し、カッタディスク内
部に取付けられている掻き羽根で土砂を掻上げて、バル
クヘッドに形成された開口部を貫通してカッタチャンバ
内に突出して設けられたベルトコンベア上に搭載するよ
うにし、ベルトコンベア先端部よりも前方に配置される
端板を、バルクヘッドに固定し、ベルトコンベアを囲む
筒状のコンベアゲートを、駆動手段によって、ベルトコ
ンベアに沿ってカッタチャンバ内に前進／後退可能に設
け、このコンベアゲートの先端部は、前進時に端板に当
接して気密とされることを特徴とするコンベアゲートを
備えるシールド掘進機である。

【０００９】また本考案は、バルクヘッドには、土砂を
ベルトコンベア上に案内するホッパが設けられることを
特徴とする。

【００１０】また本考案は、ホッパの上部に連なり、ホ
ッパの両外側方に膨出して連なる案内部材を、バルクヘ
ッドに固定し、掻き羽根で掻上げられる土砂を、案内部
材によって案内してホッパ上部に導くことを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】本考案に従えば、ベルトコンベアはバルクヘッ
ドの開口部からカッタチャンバ内に突出して設けられて
おり、ベルトコンベアの先端部よりも前方には、端板が
配置され、この端板はバルクヘッドに固定されており、
ベルトコンベアを外囲する筒状のコンベアゲートを、複
動油圧シリンダなどの駆動手段によって、ベルトコンベ
アに沿ってカッタチャンバ内に前進し、あるいはまたカ
ッタチャンバ内から後退してシールド掘進機本体内に収
納し、こうしてコンベアゲートを後退した状態では、硬
質の掘削土砂を掻き羽根で掻上げてベルトコンベアによ
って搬送することができ、このときベルトコンベアから
こぼれて落下する土砂は、カッタチャンバ内で下部にそ
のまま落下し、再び掻き羽根で掻上げられてベルトコン
ベアに搭載されることになる。したがって、円滑に土砂
を継続して搬送することができる。

【００１２】湧水が発生したとき、および軟弱な地盤の
土砂がカッタチャンバ内に取込まれたとき、駆動手段に
よってコンベアゲートを前進し、そのコンベアゲートの
先端部を端板に当接して気密状態とし、こうして開口部
からシールド掘進機本体内に、そのような湧水および土
砂などが流入することを防ぐことができる。このような
コンベアゲートの駆動は、前記駆動手段によって容易に
行われ、作業を迅速に行うことができ、したがって突発
的な湧水の発生時などにおいても対応することができ
る。

【００１３】さらに本考案に従えば、ベルトコンベア上
に土砂を案内するホッパが設けられ、これによってコン
ベアゲートが後退している状態で土砂をベルトコンベア
上に円滑に搭載することができる。

【００１４】さらに本考案に従えば、ホッパの両外側方
には、案内部材を膨出して設け、これによって掻き羽根
で掻上げられる土砂を、案内部材によってホッパ上部に
円滑に案内することができ、効率よく土砂をベルトコン
ベア上に搭載することができる。

【００１５】

【実施例】図１は、本考案の一実施例の断面図である。
シールド掘進機本体１は、前動部２と、後動部３とを含
み、スラストジャッキ４によって前動部２は、後動部３
に対して図１の左方に前進することができる。このシー
ルド掘進機本体１の前動部２には、カッタディスク５が
軸受６によって軸線７まわりに回転可能に設けられる。
カッタディスク５は、前動部２に取付けられている電動
機８によって回転駆動される。カッタディスク５にはカ
ッタビット９が固定され、これによって掘削された切羽
の土砂は、カッタディスク５内のカッタチャンバ１０内
に取込まれる。

【００１６】シールド掘進機本体１の前動部２には、カ
ッタディスク５の後端部でバルクヘッド１１が前胴部２
側から固定されている。

【００１７】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見
た簡略化した断面図である。この図２と、前述の図１と
を参照して、バルクヘッド１１には、開口部１３が形成
されており、この開口部１３を貫通するベルトコンベア
１４が、シールド掘進機本体１内からカッタチャンバ１
０内に突出して設けられる。カッタディスク５の内面に
は、半径方向内方に突出する複数の掻き羽根１５が周方
向に間隔をあけて固定されている。掘削土砂が硬質であ
るとき、カッタチャンバ１０内に取込まれた土砂は、掻
き羽根１５によって掻上げられ、ホッパ１６から、後述
のようにベルトコンベア１４によって搬送される。湧水
が発生したとき、および軟弱地盤であるときには、バル
クヘッド１１の開口部１３からシールド掘進機本体１内
への湧水および軟弱な土砂が侵入することを防ぐため
に、ベルトコンベア１４を囲む筒状のコンベアゲート１
７がカッタチャンバ１０内に前進されて、端板１８にそ
のコンベアゲート１７の先端部１７ａ（次の図３参照）
が当接して開口部１３が気密とされる。

【００１８】図３はベルトコンベア１４およびコンベア
ゲート１７付近の断面図であり、図４はそのベルトコン
ベア１４の先端部１９付近の簡略化した斜視図であり、
図５は図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図であり、図
６は図３の左方から見た正面図であり、図７は図３の切
断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図である。これらの
図面を参照して、ベルトコンベア１４は、コンベアベル
ト２０がその先端部１９付近のローラ２１に巻掛けら
れ、ローラ２２，２３によって支持され、これらのロー
ラ２１，２２，２３は、細長い形材などから成る簡略化
して示す枠体２４に取付けられ、したがってベルト２０
から落下した土砂は、カッタチャンバ１０内でバルクヘ
ッド５内の下部に落下し、ベルトコンベア１４で引掛か
る恐れがない。

【００１９】端板１８は、ベルトコンベア１４の先端部
１９よりも前方（図３の左方）に配置され、溝形鋼から
成る補強材２５によって補強され、支持板２６に固定さ
れ、この支持板２６はバルクヘッド１１に固定される。

【００２０】コンベアゲート１７は矩形断面の筒状に形
成されており、ベルトコンベア１４を、そのベルトコン
ベア１４による土砂の搬送に支障がないように囲む。バ
ルクヘッド１１の開口部１３には支持筒２７が固定さ
れ、軸受メタル２８によってコンベアゲート１７がベル
トコンベア１４に沿ってカッタチャンバ１０内に前進／
後退可能に設けられる。ゴムなどのシール部材２９は、
支持筒２７の内周面と、コンベアゲート１７の外周面と
を気密に保つ。駆動手段である複動油圧シリンダから成
るジャッキ３０は、バルクヘッド１１にピン３１によっ
て連結され、そのピストン棒３２はピン３３によってコ
ンベアゲート１７に連結され、こうしてコンベアゲート
１７が駆動される。

【００２１】ベルトコンベア１４の先端部１９の上方に
は、ホッパ３４が設けられる。このホッパ３４は、掘削
土砂であるずりをベルトコンベア１４上に導き、一対の
側壁３５と端壁３６とを有し、一対の側壁３５はバルク
ヘッド１１に固定される。ホッパ３４の２重の空間３７
は、下方になるにつれて小さくなった大略的に四角錐台
状に形成される。支持片３８は、ホッパ３４と支持板２
６とを連結してホッパ３４を補強する。

【００２２】ホッパ３４の両外側方には案内部材３９が
配置され、バルクヘッド１１に固定される。この案内部
材３９は、ホッパ３４の両側壁３５の上部３５ａに連な
り、そのホッパ３４およびベルトコンベア１４付近の左
右両外側方に膨出して形成される。

【００２３】コンベアゲート１７の先端部１７ａは、図
３に明らかに示されるように、外方に成るにつれて端板
１８寄りに近づくように傾斜して形成される。また、こ
のコンベアゲート１７の先端部１７ａに当接する端板１
８の周縁１８ａは、前記先端部１７ａに適合するように
傾斜して形成される。これによって、コンベアゲート１
７の先端部１７ａが端板１８の周縁部１８ａに気密に当
接することが可能になる。

【００２４】掘削土砂が硬質であり、湧水がないときに
は、ジャッキ３０を伸長してコンベアゲート１７をカッ
タチャンバ１０から後退してシールド掘進機本体１内に
収納し、図１、図３および図５の状態とする。電動機８
によって回転駆動されるバルクヘッド５に固定されてい
る掻き羽根１５は、カッタチャンバ１０内に取込まれた
土砂をカッタディスク５の図６に示される矢符４０方向
（図６参照）の回転に伴って、土砂はホッパ３４からベ
ルトコンベア１４のベルト２０上に搭載され、円滑に搬
送されることができる。

【００２５】湧水が発生したとき、または地盤が軟弱で
あるときなどには、シールド掘進機本体１内に開口部１
３から湧水またはそのような軟弱な土砂が入込むことを
防ぐために、ジャッキ３０を縮小し、これによってコン
ベアゲート１７を前進してカッタチャンバ１０内に突出
し、そのコンベアゲート１７の先端部１７ａを端板１８
の周縁部１８ａに当接し、これによって気密とされる。
こうして、カッタチャンバ１０から湧水または軟弱な土
砂が開口部１３からシールド掘進機本体１内に侵入する
ことが防がれる。そのため、シールド掘進機本体１内の
構成機器、たとえばスラストジャッキ４などが故障する
ことがなく、またトンネル内が水没することなどが防が
れる。

【００２６】図８〜図１３は、本考案の他の実施例の一
部をそれぞれ示している。この実施例は前述の実施例に
類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。これら
の図面のうち、図８はベルトコンベア１４およびコンベ
アゲート１７の断面図であり、図９はその斜視図であ
り、図１０はその平面図であり、図１１は端板１８付近
の図８における左方から見た簡略化した正面図であり、
図１２は図８の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た断面図
であり、図１３は図１０の右方から見た簡略化した背面
図である。端板１８は、支持板４２によって補強されて
いる。案内筒２７は、前述の実施例に比べて細長く形成
され、したがってジャッキ３０のピストン棒３２にピン
３３によって結合されるブラケット４３の移動を可能と
するために、コンベアゲート２７には切欠き４４が形成
される。この実施例では、前述のホッパ３４および案内
部材３９は省略され、湧水が生じたときおよび地盤が軟
弱であるときなどには、ジャッキ３０を縮小してコンベ
アゲート１７の端部１７ａを端板１８の周縁部１８ａに
当接してバルクヘッド１１の開口部１３を気密に塞ぐ。

【００２７】本考案は、トンネル掘削のためにもまた、
実施することができる。

【００２８】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、バルクヘ
ッドの開口部からカッタチャンバ内にベルトコンベアを
突出して設け、このバルクヘッドには、コンベアベルト
先端部よりも前方に端板を配置して固定し、ベルトコン
ベアを囲む筒状のコンベアゲートを、複動シリンダなど
の駆動手段によって、カッタチャンバ内に前進して突出
させ、あるいはまたカッタチャンバ内から後退してシー
ルド掘進機本体内に移動し、コンベアゲートを後退して
いる状態では、カッタチャンバ内に取込まれた硬質の土
砂は、掻き羽根で掻上げられてベルトコンベア上に搭載
されて搬送され、ベルトコンベアからこぼれて落下した
土砂は、カッタチャンバ内で掻き羽根で再び掻上げられ
てベルトコンベア上に搭載され、このようにして連続的
に円滑に土砂を搬送することができる。

【００２９】また湧水が生じたとき、および切羽が軟弱
な土砂であるときには、コンベアゲートをカッタチャン
バ内に前進して、そのコンベアゲートの先端部を端板に
当接して気密とし、これによって湧水および軟弱な土砂
が、シールド掘進機内に前記開口部から侵入することが
防がれる。

【００３０】また本考案によれば、掻き羽根で掻上げら
れた土砂は、ホッパによってベルトコンベア上に案内さ
れて搭載されるので、土砂をベルトコンベア上に安定し
て連続的に搭載することが確実になる。

【００３１】さらに本考案によれば、掻き羽根で掻上げ
られる土砂は、ホッパの両外側方に膨出する案内部材に
よって案内されてホッパの上部に導かれるので、カッタ
チャンバ内の土砂を連続的に安定してベルトコンベア上
に搭載することが確実になる。

【００３２】コンベアゲートは、駆動手段によってチャ
ンバ内に前進／後退可能であり、したがって突発的な湧
水の発生時においても、迅速にそのコンベアゲートを前
進して開口部からシールド掘進機本体内への湧水の侵入
を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のシールド掘進機の断面図で
ある。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。

【図３】ベルトコンベア１４およびコンベアゲート１７
付近の断面図である。

【図４】カッタチャンバ１０から見た端板１８付近の斜
視図である。

【図５】図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。

【図６】図３の左方から見た構成の正面図である。

【図７】図３の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図
である。

【図８】本考案の他の実施例のベルトコンベア１４およ
びコンベアゲート１７を示す断面図である。

【図９】図８の端板１８および支持板４２付近を示すカ
ッタチャンバ１０側から見た斜視図である。

【図１０】図８の切断面線Ｘ−Ｘから見た断面図であ
る。

【図１１】図８の左方から見た構成を示す正面図であ
る。

【図１２】図８の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た断面
図である。

【図１３】図１０の右方から見た背面図である。

【符号の説明】

１ シールド掘進機本体 ５ カッターディスク ９ カッタービット １０ カッターチャンバ １１ バルクヘッド １３ 開口部 １４ ベルトコンベア １５ 掻き羽根 １７ コンベアゲート １８ 端板 ３０ ジャッキ ３４ ホッパ

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッタディスクの後端部にバルクヘッド
   を配置し、カッタディスク内部に取付けられている掻き
   羽根で土砂を掻上げて、バルクヘッドに形成された開口
   部を貫通してカッタチャンバ内に突出して設けられたベ
   ルトコンベア上に搭載するようにし、 ベルトコンベア先端部よりも前方に配置される端板を、
   バルクヘッドに固定し、 ベルトコンベアを囲む筒状のコンベアゲートを、駆動手
   段によって、ベルトコンベアに沿ってカッタチャンバ内
   に前進／後退可能に設け、 このコンベアゲートの先端部は、前進時に端板に当接し
   て気密とされることを特徴とするコンベアゲートを備え
   るシールド掘進機。
2. 【請求項２】 バルクヘッドには、土砂をベルトコンベ
   ア上に案内するホッパが設けられることを特徴とする請
   求項１記載のコンベアゲートを備えるシールド掘進機。
3. 【請求項３】 ホッパの上部に連なり、ホッパの両外側
   方に膨出して連なる案内部材を、バルクヘッドに固定
   し、掻き羽根で掻上げられる土砂を、案内部材によって
   案内してホッパ上部に導くことを特徴とする請求項２記
   載のコンベアゲートを備えるシールド掘進機。