JPH0953391A - Transport device of excavation, tunnel excavator, and method of excavating tunnel - Google Patents

Transport device of excavation, tunnel excavator, and method of excavating tunnel

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JPH0953391A
JPH0953391A JP20416995A JP20416995A JPH0953391A JP H0953391 A JPH0953391 A JP H0953391A JP 20416995 A JP20416995 A JP 20416995A JP 20416995 A JP20416995 A JP 20416995A JP H0953391 A JPH0953391 A JP H0953391A
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excavated material
excavation
decompression tank
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Takeshi Matsuura
武 松浦
Joji Kamimura
城司 上村
Keizo Kazama
慶三 風間
Makoto Inoue
誠 井上
Kaoru Fujisawa
薫 藤沢
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Obayashi Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Obayashi Corp
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a cavitation, and improve the carrying-out efficiency of excavation by sending excavation to a sealed pressure reducing tank by a jet pump to reduce the pressure lower than the atmospheric pressure, and sending the resulting excavation to a separating equipment by a carrying-out pump. SOLUTION: A jet pump 101 is connected to the lower part 24b of a hopper 24 of a tunnel excavator 10, high pressure water is sprayed to a throat part 104 through a jet nozzle 102, and excavation is carried to a sealed pressure reducing tank 107 through a drain pipe 104 and temporarily stored therein. The excessive air taken together with the excavation is sucked and discharged by a vacuum pump 109 to reduce the pressure within the tank 107 lower than the atmospheric pressure, and the excavation and carrying water are then carried to separating equipment by a centrifugal carrying-out pump 111 through a carrying-out pipe line 110, and separated. Since the tank 107 has a negative pressure, the blocking of the drain pipe 105 by the excavation and a cavitation in the pump 111 are prevented. A feed water quantity of a feed pump 116 is controlled by a storage signal of a watergauge 125 in the tank 107 and a negative pressure signal of the vacuum pump 109.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤などを掘削し
てトンネルを形成するトンネル掘削機、及びこの岩盤掘
削等により生じた掘削物をトンネル外部に搬出する掘削
物の輸送装置、並びにトンネル掘削方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator for excavating rock or the like to form a tunnel, a transport device for excavating an excavated product generated by this rock excavation or the like to the outside of the tunnel, and tunnel excavation. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】地山を掘削してトンネルを掘削するトン
ネル掘削機において、特に、岩盤を掘削するものとして
トンネルボーリングマシン(以下、TBMと称する。)
がある。このトンネルボーリングマシン、即ち、TBM
において、円筒形状をなす前胴の前部に駆動回転自在な
カッタヘッドが装着されており、このカッタヘッドには
岩盤を破壊するディスクカッタが多数取付けられてい
る。また、この前胴には掘削形成したトンネルの内壁面
に圧接してこの前胴を位置保持可能なフロントグリッパ
が装着されている。一方、前胴の後部には掘進方向に沿
って相対移動自在な円筒形状の後胴が連結されており、
この後胴には掘削形成したトンネルの内壁面に圧接して
後胴を位置保持可能なリアグリッパが装着されている。
更に、この前胴と後胴との間には両者を前進させる複数
のスラストシリンダが架設されている。
2. Description of the Related Art In a tunnel excavator for excavating a natural ground to excavate a tunnel, in particular, a tunnel boring machine (hereinafter referred to as TBM) for excavating rock mass.
There is. This tunnel boring machine, TBM
In the above, a cutter head that can be driven and rotated is attached to the front part of a front body having a cylindrical shape, and a large number of disk cutters that destroy rocks are attached to the cutter head. In addition, a front gripper capable of holding the front body in position by being pressed against the inner wall surface of the excavated tunnel is mounted on the front body. On the other hand, a cylindrical rear body that is relatively movable along the excavation direction is connected to the rear part of the front body.
A rear gripper capable of holding the rear body in position by being pressed against the inner wall surface of the excavated tunnel is mounted on the rear body.
Further, between the front body and the rear body, a plurality of thrust cylinders for advancing them are installed.

【0003】従って、このように構成されたTBMによ
ってトンネルを掘削形成するには、リアグリッパによっ
て後胴をトンネル内で位置保持する一方、カッタヘッド
を回転駆動させながら複数のスラストシリンダを伸長さ
せると、多数のディスクカッタが前方の岩盤を掘削しな
がら前胴が前進する。そして、スラストシリンダが所定
ストロークだけ伸長すると、このスラストシリンダの駆
動を停止し、フロントグリッパによって前胴を位置保持
する一方、リアグリッパによる後胴の位置保持を解除す
る。この状態で複数のスラストシリンダを縮小させる
と、前胴に対して後胴が引き寄せられて前進する。その
後、前述と同様に、リアグリッパによって後胴を位置保
持する一方、フロントグリッパによる前胴の位置保持を
解除し、カッタヘッドを回転駆動させながら複数のスラ
ストシリンダを伸長させることで、岩盤を掘削しながら
前胴が前進する。この繰り返しによって所定長さのトン
ネルを掘削形成していく。
Therefore, in order to excavate and form a tunnel with the TBM constructed as described above, while the rear body is held in position in the tunnel by the rear gripper, a plurality of thrust cylinders are extended while the cutter head is rotationally driven. A large number of disk cutters excavate the rock in front, and the front body moves forward. Then, when the thrust cylinder extends by a predetermined stroke, the drive of the thrust cylinder is stopped, and the front gripper holds the front body in position while the rear gripper releases the position of the rear body. When the plurality of thrust cylinders are contracted in this state, the rear body is pulled closer to the front body and moves forward. After that, in the same way as described above, while holding the rear body in position by the rear gripper, releasing the position of the front body by the front gripper and extending the plurality of thrust cylinders while rotating the cutter head, the rock mass is excavated. While the front torso moves forward. By repeating this, a tunnel of a predetermined length is excavated and formed.

【0004】上述したTBMにおいて、ディスクカッタ
によって岩盤を掘削して生じた岩塊や岩片、土砂など
(以下、ずりと称する。)はホッパに取り込まれ、搬送
管内に沿って設置されたベルトコンベアによってTBM
の後方に搬送され、トンネルの外部に排出されるように
なっている。
In the above-mentioned TBM, rock masses, rock fragments, earth and sand (hereinafter referred to as "shears") produced by excavating rock mass with a disk cutter are taken into a hopper, and a belt conveyor installed along the inside of a conveying pipe. TBM
It is transported to the rear of the car and discharged outside the tunnel.

【0005】ところが、このようなベルトコンベアによ
るずりの搬出方法では、岩盤を掘削して生じた岩塊や岩
片などをこのベルトコンベアによって搬送することがで
きるが、泥土や泥水などは搬送することができず、途中
で落下してベルトコンベアの駆動部分等に入り込み、故
障の原因となってしまうという問題がある。また、TB
Mにあっては、ディスクカッタの磨耗による交換作業や
地質の探査作業など、作業者は前胴や後胴内で各種の作
業を行う必要がある。前述したTBMにはずり搬出用の
ベルトコンベアが設けられており、このベルトコンベア
や搬送管などが前胴や後胴内を専有してしまう。そのた
め、小径のTBMにあっては、このベルトコンベアや搬
送管が邪魔となり、作業者の作業空間を十分に確保する
ことができず、ディスクカッタの交換作業や地質の探査
作業などを効率よく行うことができないという問題があ
った。
However, in such a method of carrying out the shear by a belt conveyor, rock masses and rock fragments produced by excavating rock can be carried by this belt conveyor, but mud and muddy water can be carried. There is a problem that it cannot be done, and it falls on the way and gets into the drive part of the belt conveyor and causes a failure. Also, TB
In the case of M, it is necessary for the worker to perform various works in the front body and the rear body, such as replacement work due to wear of the disk cutter and geological exploration work. The above-mentioned TBM is provided with a belt conveyor for off-loading, and the belt conveyor, the transport pipe, and the like occupy the front body and the rear body. Therefore, in a small-diameter TBM, the belt conveyor and the transport pipe are an obstacle, and the working space of the worker cannot be sufficiently secured, and the disc cutter replacement work and the geological exploration work are efficiently performed. There was a problem that I could not.

【0006】そこで、このような問題を解決するものと
して、実公平4−49274号公報に開示されたものが
ある。この公報に開示されたトンネル掘削機は、ホッパ
の底部にジェットポンプを配設し、このジェットポンプ
の水流加速用ノズルの下流側にホッパに連通するずり取
込口を形成したものである。従って、ポンプから配管を
介して供給される加圧水をジェットポンプのノズルで増
速させることで、ずり取込口の近傍のスロートで負圧を
生じさせ、その負圧の水流によってホッパ内のずりを空
気や水と共に吸引し、このずりを水流に乗せて外部に排
出するものである。
As a solution to such a problem, there is one disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-49274. In the tunnel excavator disclosed in this publication, a jet pump is arranged at the bottom of a hopper, and a shear inlet communicating with the hopper is formed downstream of a water flow accelerating nozzle of the jet pump. Therefore, by accelerating the pressurized water supplied from the pump through the pipe by the nozzle of the jet pump, a negative pressure is generated in the throat near the shear intake, and the shear in the hopper is generated by the negative pressure water flow. It is sucked together with air and water, put on this water stream and discharged to the outside.

【0007】そして、このジェットポンプを使用した掘
削ずり輸送装置として、特公平2−32437号公報に
開示されたものがある。この公報に開示された掘削ずり
輸送装置は、岩盤を掘削して生じた掘削物をホッパに取
込み、ジェットポンプによってホッパ内の掘削物を搬送
して搬送水と共に大気開放タンクに一時的に貯留し、こ
の大気開放タンク内の掘削物及び搬送水を搬出ポンプに
よって搬出して分離設備に搬送し、ここで混合状態にあ
る掘削物及び搬送水をそれぞれ分離し、分離された掘削
物を搬出処理する一方、搬送水には新たに水が補給され
て給水ポンプによりジェットポンプに高圧水を送水する
送水ポンプに給水される。
As an excavation-shear transporting device using this jet pump, there is one disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 32-37437. The excavated shear transportation device disclosed in this publication takes in the excavated material produced by excavating rock mass into a hopper, conveys the excavated material in the hopper by a jet pump, and temporarily stores it together with carrier water in an atmosphere open tank. , The excavated material and the carrier water in the atmosphere open tank are carried out by the carry-out pump and transported to the separation facility, where the excavated material and the carrier water in the mixed state are separated, and the separated excavated material is carried out. On the other hand, the carrier water is newly replenished and supplied to a water supply pump that supplies high-pressure water to the jet pump by the water supply pump.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、実公
平4−49274号公報に開示された従来のトンネル掘
削機、並びに特公平2−32437号公報に開示された
掘削ずり輸送装置は、ジェットポンプを用いることで、
岩塊や岩片などはもちろんのこと、泥土や泥水なども落
下せずに確実に搬送することができ、且つ、給排の配管
のみでずりの搬出装置を構成するため、このずりの搬出
装置を小型とすることができる。そして、このジェット
ポンプの管路系統の後方に大気開放タンクを介してずり
の搬出ポンプ系統を設けることで、ずりの搬出量と水の
給水量を適量とし、且つ、キャビテーションの発生を防
止して効率よく掘削ずりを輸送することができる。
As described above, the conventional tunnel excavator disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 4-49274 and the excavation-shear transport device disclosed in Japanese Patent Publication No. 32-37437 are jet jets. By using a pump,
Not only rock blocks and rock fragments, but also mud and muddy water can be reliably transported without falling, and since the slide out device is configured with only supply and discharge pipes, this slide out device is used. It can be small. Then, by providing a slip-out pump system behind the jet pump line system via an atmosphere open tank, the slip-out amount and the water supply amount are set to appropriate amounts, and cavitation is prevented from occurring. It is possible to transport the excavation shear efficiently.

【0009】ところが、この従来のトンネル掘削機にお
いて、ジェットポンプを用いた掘削ずり輸送装置では、
ずり取込口のスロートで発生した負圧の水流によってホ
ッパ内のずりを空気や水と共に吸引し、水流に乗せて外
部に排出し、管路を通して大気開放タンクに一時的に貯
留することで、ここで掘削物及び搬送水に混入した空気
を放出している。この場合、ジェットポンプから大気開
放タンクに搬出する管路が長い場合には、ずりが管路内
に停滞して内部が閉塞してしまう虞がある。そのため、
ジェットポンプにより高圧な水を供給したり、あるい
は、供給された水をより高速にして大きな負圧を発生す
るためのスロート部の形状の工夫が必要である。従っ
て、ジェットポンプに供給する水の速度を上げたり、量
を多くするために送水ポンプが大型化してしまったり、
ジェットポンプのスロート部の形状が複雑となってコス
トが増大してしまうなどの問題が発生してしまう。
However, in this conventional tunnel excavator, in the excavation-shear transport device using the jet pump,
By sucking the shear in the hopper together with air and water by the negative pressure water flow generated at the throat of the shear inlet, discharging it on the water flow to the outside, and temporarily storing it in the atmosphere open tank through the pipeline, Here, the air mixed in the excavated material and the carrier water is discharged. In this case, if the pipeline that is carried out from the jet pump to the atmosphere open tank is long, there is a risk that the slip will be stagnated in the pipeline and the inside will be blocked. for that reason,
It is necessary to devise the shape of the throat part in order to supply high-pressure water with a jet pump or to make the supplied water faster and generate a large negative pressure. Therefore, the speed of the water supplied to the jet pump is increased, or the water pump is enlarged to increase the amount,
There is a problem that the shape of the throat portion of the jet pump becomes complicated and the cost increases.

【0010】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、掘削によって生じた岩塊や岩片、土砂などの掘
削物を確実に搬出して掘削物輸送作業の作業効率の向上
を図った掘削物の輸送装置及びトンネル掘削機並びにト
ンネル掘削方法を提供することを目的とする。
The present invention is intended to solve such a problem, and it is intended to surely carry out excavated materials such as rock masses, rock fragments, and sand produced by excavation to improve the work efficiency of excavated material transportation work. An object of the present invention is to provide a transport device for excavated material, a tunnel excavator, and a tunnel excavation method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の掘削物の輸送装置は、カッタヘッドの回転
によって掘削した掘削物を集積して外部に排出処理する
掘削物の輸送装置において、前記カッタヘッドの後方に
設けられた掘削物搬出用ジェットポンプと、該ジェット
ポンプによって搬出された掘削物及び搬送水を一時的に
貯留する密閉式減圧タンクと、搬送水を前記ジェットポ
ンプに送水する送水ポンプと、前記密閉式減圧タンクに
設けられた水位計と、該水位計によって測定された前記
密閉式減圧タンク内の水位に基づいて前記密閉式減圧タ
ンク及び前記送水ポンプへの給水吐出量が調整される給
水ポンプと、前記密閉式減圧タンク内の掘削物及び搬送
水の搬出系に設けられた流量計と、該流量計によって測
定された前記搬出系の搬出量を設定値に維持する搬出ポ
ンプとを具えたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the excavator transportation apparatus of the present invention is an excavated object transportation apparatus for accumulating excavated objects excavated by rotation of a cutter head and discharging them to the outside. In, a jet pump for carrying out excavated material provided at the rear of the cutter head, a sealed decompression tank for temporarily storing the excavated material carried out by the jet pump and carrier water, and carrier water to the jet pump. A water supply pump for supplying water, a water level gauge provided in the closed pressure reducing tank, and a water supply discharge to the closed pressure reducing tank and the water supply pump based on the water level measured by the water level gauge in the closed pressure reducing tank. A water supply pump whose amount is adjusted, a flow meter provided in a carry-out system of excavated material and carrier water in the closed type decompression tank, and the carry-out carried out by the flow meter It is characterized in that comprises a discharge pump for maintaining the discharge quantity to the set value.

【0012】従って、本発明の掘削物の輸送装置にあっ
ては、カッタヘッドの回転によって掘削された掘削物
は、送水ポンプから送水された搬送水がジェットポンプ
から噴出されることで搬送水と共に排出され、密閉式減
圧タンクに一時的に貯留され、ここで余剰空気が除去さ
れると共に内部が大気圧以下とされる。そして、搬出ポ
ンプが流量計によって測定された搬出系の搬出量を設定
値に維持するように作動し、密閉式減圧タンク内の掘削
物及び搬送水を搬出し、このとき、ジェットポンプによ
る排出力が補助されると共にキャビテーションの発生が
防止される。一方、給水ポンプは水位計によって測定さ
れた密閉式減圧タンク内の水位に基づいて作動し、この
密閉式減圧タンク及び送水ポンプへの給水吐出量を調整
することとなり、結果として、掘削物の停滞による管路
内の閉塞が防止されて掘削物及び搬送水が効率よく搬出
される。
Therefore, in the excavated material transportation apparatus of the present invention, the excavated material excavated by the rotation of the cutter head is carried together with the transported water by the jetted jet of the transported water fed from the water pump. The air is discharged and temporarily stored in a closed type decompression tank, where excess air is removed and the inside pressure is reduced to atmospheric pressure or lower. Then, the carry-out pump operates so as to maintain the carry-out amount of the carry-out system measured by the flow meter at the set value, and carries out the excavated material and the carrier water in the hermetic decompression tank. Is assisted and cavitation is prevented from occurring. On the other hand, the water supply pump operates based on the water level in the closed type decompression tank measured by the water level gauge, and adjusts the amount of water supplied to the closed type decompression tank and the water supply pump. Blockage in the pipeline due to is prevented and the excavated material and carrier water are efficiently carried out.

【0013】また、本発明の掘削物の輸送装置は、前記
密閉式減圧タンクには内部の余剰空気を吸引して大気圧
以下とする真空ポンプが接続されたことを特徴とするも
のである。
Further, the excavated material transportation apparatus of the present invention is characterized in that a vacuum pump is connected to the closed type decompression tank so as to suck excess air in the closed type decompressed tank to atmospheric pressure or less.

【0014】従って、本発明の掘削物の輸送装置にあっ
ては、密閉式減圧タンクに一時的に貯留された掘削物及
び搬送水に対して、真空ポンプによる負圧の発生によっ
て余剰空気が除去されると共に内部が大気圧以下とさ
れ、ジェットポンプによって排出された掘削物及び搬送
水を密閉式減圧タンク側から吸引して排出効率を良くす
ると共に、この掘削物及び搬送水に混入した空気が除去
され、搬出系でのキャビテーションの発生が防止され
る。
Therefore, in the excavated material transportation apparatus of the present invention, excess air is removed from the excavated material and the carrier water temporarily stored in the closed type decompression tank by the negative pressure generated by the vacuum pump. At the same time, the inside pressure is reduced to below atmospheric pressure, and the excavated material and the carrier water discharged by the jet pump are sucked from the sealed decompression tank side to improve the discharge efficiency, and the air mixed in the drilled material and the carrier water is removed. It is removed and cavitation is prevented from occurring in the carry-out system.

【0015】また、本発明の掘削物の輸送装置は、前記
搬出ポンプによって前記密閉式減圧タンクから掘削物及
び搬送水を搬出する搬出系には分離設備が接続され、該
分離設備によって掘削物から分離された搬送水を給水す
る給水系には前記給水ポンプが接続されたことを特徴と
するものである。
Further, in the excavated material transporting apparatus of the present invention, a separation facility is connected to a carry-out system for carrying out the excavated material and the carrier water from the closed type decompression tank by the carry-out pump. The water supply system for supplying the separated carrier water is connected to the water supply pump.

【0016】従って、本発明の掘削物の輸送装置にあっ
ては、密閉式減圧タンクから搬出ポンプによって搬出さ
れた掘削物及び搬送水の混合物は分離設備に搬送され、
ここで掘削物と搬送水に分離され、分離された掘削物は
搬出処理される一方、分離された搬送水は給水ポンプに
よって吸引されて密閉式減圧タンク及び送水ポンプへに
給水されることとなり、搬送水を効率よく循環できる。
Therefore, in the excavated material transport apparatus of the present invention, the mixture of the excavated material and the carrier water carried out by the carry-out pump from the closed type decompression tank is carried to the separation facility,
Here, it is separated into excavated material and carrier water, and the separated excavated material is carried out, while the separated carrier water is sucked by the water supply pump and supplied to the sealed decompression tank and the water supply pump, The carrier water can be circulated efficiently.

【0017】また、本発明の掘削物の輸送装置は、前記
掘削物搬出用ジェットポンプの基端部には高圧水を供給
する前記送水ポンプが接続されると共に、外部から空気
を吸入する空気吸入口が設けられたことを特徴とするも
のである。
Further, in the excavated material transportation apparatus of the present invention, the water pump for supplying high-pressure water is connected to the base end portion of the excavated material discharge jet pump, and the air suction for sucking air from the outside is provided. It is characterized by having a mouth.

【0018】従って、本発明の掘削物の輸送装置にあっ
ては、掘削物搬出用ジェットポンプには送水ポンプから
高圧水が供給されると同時に空気が吸入されることとな
り、掘削物の排出が促進される。
Therefore, in the excavated material transport apparatus of the present invention, high-pressure water is supplied to the jet pump for carrying out the excavated material from the water supply pump, and at the same time, air is sucked in, and the excavated material is discharged. Be promoted.

【0019】また、本発明のトンネル掘削機は、筒状の
掘削機本体と、該掘削機本体の前部に駆動回転自在に装
着されたカッタヘッドと、前記掘削機本体を前進させる
推進機構と、前記カッタヘッドによって掘削された掘削
物を集積するホッパと、該ホッパの下部に連結された掘
削物搬出用ジェットポンプと、該ジェットポンプによっ
て搬出された掘削物及び搬送水を一時的に貯留する密閉
式減圧タンクと、前記ジェットポンプに搬送水を送水す
る送水ポンプと、前記密閉式減圧タンク内の掘削物及び
搬送水を搬出する搬出ポンプと、該搬出ポンプによって
搬出された掘削物及び搬送水を分離する分離設備と、該
分離設備によって分離された搬送水あるいは新たに補給
された搬送水を前記密閉式減圧タンク及び前記送水ポン
プに給水する給水ポンプとを具えたことを特徴とするも
のである。
Further, the tunnel excavator of the present invention comprises a tubular excavator body, a cutter head rotatably mounted on the front portion of the excavator body, and a propulsion mechanism for advancing the excavator body. A hopper for accumulating the excavated material excavated by the cutter head, a jet pump for excavating the excavated material connected to a lower portion of the hopper, and a temporary storage of the excavated material and the carrier water delivered by the jet pump. Sealed decompression tank, water pump for feeding carrier water to the jet pump, carry-out pump for carrying out excavated material and carrier water in the sealed decompressed tank, excavated material and carrier water carried out by the carry-out pump And a feed water for feeding the carrier water separated by the separator or the newly replenished carrier water to the sealed decompression tank and the water pump. It is characterized in that comprises a pump.

【0020】従って、本発明のトンネル掘削機にあって
は、カッタヘッドが駆動回転すると共に推進機構によっ
て掘削機本体が前進すると、回転するカッタヘッドが岩
盤を破壊し、掘削された掘削物はホッパによって集積さ
れ、このホッパ内の掘削物は、送水ポンプから送水され
た搬送水がジェットポンプから噴出されることで搬送水
と共に排出され、この掘削物及び搬送水は密閉式減圧タ
ンクに一時的に貯留される。ここで掘削物及び搬送水か
ら余剰空気が除去されると共にタンクの内部が大気圧以
下とされることで、ジェットポンプによる排出力が補助
されると共にキャビテーションの発生が防止される。そ
して、この密閉式減圧タンク内の掘削物及び搬送水は搬
出ポンプによって分離設備に搬出され、掘削物及び搬送
水の混合物がそれぞれ分離され、分離された搬送水に新
たに水が補給された搬送水は給水ポンプによって密閉式
減圧タンク及び前記送水ポンプに給水されることとな
り、各管路内での閉塞が防止され、掘削機の連続運転が
可能となる。
Therefore, in the tunnel excavator of the present invention, when the cutter head is driven and rotated and the excavator main body moves forward by the propulsion mechanism, the rotating cutter head destroys the rock mass and the excavated excavated product is hoppered. The excavated material in the hopper is discharged together with the carrier water by ejecting the carrier water sent from the water supply pump from the jet pump, and the excavated material and the carrier water are temporarily stored in the sealed decompression tank. Be stored. Here, excess air is removed from the excavated material and the carrier water, and the inside of the tank is kept at the atmospheric pressure or less, so that the discharge force of the jet pump is assisted and the occurrence of cavitation is prevented. Then, the excavated material and the carrier water in the closed decompression tank are carried out to a separation facility by a carry-out pump, the mixture of the excavated material and the carrier water is separated, and the separated carrier water is newly replenished with water. Water is supplied to the sealed decompression tank and the water supply pump by the water supply pump, which prevents blockages in the respective pipelines and enables continuous operation of the excavator.

【0021】また、本発明のトンネル掘削方法は、前部
に装着されたカッタヘッドを駆動回転させながら筒状の
本体を前進させることで前方の岩盤を掘削し、この岩盤
を掘削して生じた掘削物をホッパに取込む一方、送水ポ
ンプからジェットポンプに高圧水を送水して該ジェット
ポンプによって前記ホッパ内の掘削物を搬送し、この掘
削物及び搬送水を密閉式減圧タンクに一時的に貯留して
内部の余剰空気を吸引して大気圧以下とし、この密閉式
減圧タンク内の掘削物及び搬送水を搬出ポンプによって
搬出して分離設備に搬送し、ここで分離された掘削物は
搬出処理される一方、搬送水及び新たに補給された搬送
水は給水ポンプによって前記密閉式減圧タンク及び前記
送水ポンプに給水されるようにしたことを特徴とするも
のである。
Further, the tunnel excavation method of the present invention is generated by excavating the rock mass in front of the rock mass by advancing the cylindrical main body while driving and rotating the cutter head attached to the front part, and excavating the rock mass. While the excavated material is taken into the hopper, high-pressure water is sent from the water supply pump to the jet pump to convey the excavated material in the hopper by the jet pump, and the excavated material and the conveyed water are temporarily stored in a sealed decompression tank. The stored excess air is sucked to reduce the atmospheric pressure to below atmospheric pressure, and the excavated material and carrier water in this closed decompression tank are carried out by a carry-out pump and transported to a separation facility, where the separated excavated material is carried out. While being treated, the carrier water and the newly replenished carrier water are supplied to the closed type decompression tank and the water supply pump by a water supply pump.

【0022】従って、本発明のトンネル掘削方法にあっ
ては、岩盤の掘削によって生じた掘削物をホッパに取込
み、送水ポンプからジェットポンプに高圧水を送水して
このジェットポンプによってホッパ内の掘削物を密閉式
減圧タンクまで搬送してここに一時的に貯留して内部の
余剰空気を吸引して大気圧以下としてから、搬出ポンプ
によってこの掘削物及び搬送水を搬出して分離設備に搬
送し、ここで分離することとなり、密閉式減圧タンクに
て余剰空気を吸引することで掘削物及び搬送水の搬出系
でのキャビテーションの発生が防止されると共に、密閉
式減圧タンク内を大気圧以下とすることでジェットポン
プによる排出力が補助され、結果として、各管路内での
閉塞が防止され、掘削機の連続運転が可能となる。
Therefore, in the tunnel excavation method of the present invention, the excavated material produced by excavation of rock is taken into the hopper, the high-pressure water is sent from the water pump to the jet pump, and the excavated material in the hopper is sent by this jet pump. To an airtight decompression tank, temporarily store here and suck the excess air inside to bring it below atmospheric pressure, then carry out this excavated material and carrier water by a carry-out pump and carry it to a separation facility, Separation will take place here, and suction of excess air in the closed decompression tank will prevent cavitation from occurring in the system for carrying out excavated material and carrier water, and will keep the pressure in the closed decompression tank below atmospheric pressure. As a result, the discharge force of the jet pump is assisted, and as a result, blockage in each pipeline is prevented and continuous operation of the excavator becomes possible.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施例を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0024】以下に説明する実施例では、本発明のトン
ネル掘削機を岩盤を掘削するトンネルボーリングマシン
(TBM)とし、本発明の掘削物の輸送装置をこのTB
Mによって岩盤掘削されて生じた岩塊や岩片(ずり)を
外部に排出する輸送装置として説明する。
In the embodiments described below, the tunnel excavator of the present invention is a tunnel boring machine (TBM) for excavating rock, and the transport device of excavated material of the present invention is the TB.
It will be described as a transportation device that discharges rock masses and rock fragments (sliding) generated by rock excavation by M to the outside.

【0025】<トンネルボーリングマシンの全体構成>
図2に本発明の一実施例に係るトンネル掘削機としての
トンネルボーリングマシンの断面、図3にこのトンネル
ボーリングマシンの正面視、図4に図2のIV−IV断面、
図5に図2のV−V断面、図6に図2のVI−VI断面、図
7に推進機構としてのパラレルリンク機構の概略を示
す。
<Overall structure of tunnel boring machine>
2 is a cross section of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front view of this tunnel boring machine, FIG. 4 is a cross section taken along line IV-IV of FIG.
FIG. 5 shows a VV cross section of FIG. 2, FIG. 6 shows a VI-VI cross section of FIG. 2, and FIG. 7 shows an outline of a parallel link mechanism as a propulsion mechanism.

【0026】本実施例のトンネルボーリングマシン10
において、図2及び図3に示すように、掘削機本体は円
筒形状をなす前胴11と中胴12と後胴13とから構成
されている。この前胴11の前部には軸受14によって
カッタヘッド15が回転自在に装着されており、このカ
ッタヘッド15は前面に径方向に沿って互いに交差する
スポーク16が固定され、各スポーク16には岩盤をせ
ん断破壊するディスクカッタ17が多数枢着されると共
に、岩盤の掘削面を掻き取るスクレーパ18が固定され
ている。このカッタヘッド15の後部には内歯を有する
リングギア19が一体に固定される一方、前胴11には
カッタ旋回油圧モータ20が固定されており、このカッ
タ旋回油圧モータ20の駆動ギア21がリングギア19
に噛み合っている。
Tunnel boring machine 10 of this embodiment
As shown in FIGS. 2 and 3, the excavator main body includes a front body 11, a middle body 12, and a rear body 13 each having a cylindrical shape. A cutter head 15 is rotatably mounted on a front portion of the front body 11 by a bearing 14. The cutter head 15 has spokes 16 that are radially intersecting with each other fixed to the front surface thereof. A large number of disk cutters 17 for shearing and breaking the rock mass are pivotally mounted, and a scraper 18 for scraping the excavated surface of the rock mass is fixed. A ring gear 19 having internal teeth is integrally fixed to the rear portion of the cutter head 15, while a cutter turning hydraulic motor 20 is fixed to the front body 11, and a drive gear 21 of the cutter turning hydraulic motor 20 is Ring gear 19
Are engaged.

【0027】また、前胴11には掘削して発生したずり
が内部に浸入しないように、カッタヘッド15側とカッ
タ駆動モータ20側とを仕切るバルクヘッド22が形成
されており、カッタヘッド15とこのバルクヘッド22
との間にはチャンバ室23が形成されている。そして、
このチャンバ室23にはずりを集積するホッパ24がバ
ルクヘッド22に固定されて配設され、カッタヘッド1
5の内側には破壊されて落下したずりを掻き上げてホッ
パ24に取り込む掻き上げ板25が固定されている。更
に、このホッパ24の下部にはこのホッパ24にて集積
したずりを外部に排出する排出装置26が取付けられて
いる。
Further, a bulkhead 22 is formed on the front body 11 so as to separate the cutter head 15 side from the cutter drive motor 20 side so that the shear generated by excavation does not enter the inside. This bulkhead 22
A chamber chamber 23 is formed between and. And
A hopper 24 for accumulating the offset is fixedly provided to the bulk head 22 in the chamber 23, and the cutter head 1
A scraping plate 25 is fixed to the inside of the scraper 5 for scraping up the scrap that has been destroyed and dropped and taking it into the hopper 24. Further, at the lower part of the hopper 24, a discharging device 26 for discharging the shear accumulated in the hopper 24 to the outside is attached.

【0028】従って、カッタ駆動モータ20を駆動して
駆動ギア21を回転駆動すると、この駆動ギア21が噛
み合うリングギア19が回転し、リングギア19と一体
のカッタヘッド15を旋回し、ディスクカッタ17が岩
盤をせん断破壊し、スクレーパ18が掘削面を掻き取る
ことで、岩盤を掘削することができる。そして、掘削し
て生じたずりはチャンバ室23内に落下し、掻き上げ板
25がカッタヘッド15と共に回転することで、チャン
バ室23内のずりを掻き上げてホッパ24内に落とす。
このホッパ24内に落下して集積したずりは排出装置2
6によって外部に排出される。
Therefore, when the cutter drive motor 20 is driven to rotate the drive gear 21, the ring gear 19 meshing with the drive gear 21 rotates, the cutter head 15 integrated with the ring gear 19 turns, and the disc cutter 17 rotates. The shear rock breaks the rock mass, and the scraper 18 scrapes off the excavated surface, whereby the rock mass can be excavated. Then, the shear generated by excavation falls into the chamber 23, and the scraping plate 25 rotates together with the cutter head 15 to scrape the shear in the chamber 23 and drop it into the hopper 24.
The slip that has fallen and accumulated in the hopper 24 is discharged by the discharging device 2.
6 is discharged to the outside.

【0029】図2及び図5に示すように、中胴12は前
胴11の後部に球面軸受27を介して揺動自在に連結さ
れている。また、後胴13は中胴12の後部内周面に軸
受28を介して掘進方向移動自在に連結されている。そ
して、前胴11の後部に固定された前胴基板29と後胴
13の前部に固定された後胴基板30との間には推進機
構としての6本の推進ジャッキ31〜36が架設されて
いる。この推進ジャッキ31〜36は油圧の給排によっ
て伸縮作動するものであって、ジャッキ本体は後胴基板
30に固定された球軸受37によって揺動自在に支持さ
れ、ロッド先端部は前胴基板29に固定された球軸受3
8によって揺動自在に支持されている。そして、この推
進ジャッキ31〜36はそれぞれ隣合って配設された関
係が、例えば、推進ジャッキ31がカッタヘッド15の
周方向一方に傾斜し、推進ジャッキ32がカッタヘッド
15の周方向他方に傾斜して全体としてトラス状に配設
されることでパラレルリンク機構39を構成している。
As shown in FIGS. 2 and 5, the middle case 12 is swingably connected to the rear part of the front case 11 via a spherical bearing 27. The rear body 13 is connected to the inner peripheral surface of the rear portion of the middle body 12 via bearings 28 so as to be movable in the excavation direction. Six propulsion jacks 31 to 36 as a propulsion mechanism are installed between the front body substrate 29 fixed to the rear portion of the front body 11 and the rear body substrate 30 fixed to the front portion of the rear body 13. ing. The propulsion jacks 31 to 36 are expanded and contracted by supplying and discharging hydraulic pressure. The jack main body is swingably supported by a ball bearing 37 fixed to the rear body substrate 30, and the rod tip portion is front body substrate 29. Ball bearing 3 fixed to
It is swingably supported by 8. The propulsion jacks 31 to 36 are arranged adjacent to each other. For example, the propulsion jack 31 is inclined to one side in the circumferential direction of the cutter head 15, and the propulsion jack 32 is inclined to the other side in the circumferential direction of the cutter head 15. Then, the parallel link mechanism 39 is configured by being arranged in a truss shape as a whole.

【0030】従って、パラレルリンク機構39の推進ジ
ャッキ31〜36をそれぞれ個別に駆動して駆動ロッド
を伸縮させることで、カッタヘッド15を有する前胴1
1を中胴12に対して揺動し、その掘進方向を変更する
ことができる。また、このパラレルリンク機構39の推
進ジャッキ31〜36を同期駆動して駆動ロッドを伸長
させることで、カッタヘッド15を有する前胴11及び
中胴12を後胴13に対して前進することができる。
Therefore, by driving the propulsion jacks 31 to 36 of the parallel link mechanism 39 individually to extend and contract the drive rods, the front body 1 having the cutter head 15 is provided.
1 can be swung with respect to the middle barrel 12, and the excavation direction can be changed. Further, by driving the propulsion jacks 31 to 36 of the parallel link mechanism 39 synchronously to extend the drive rod, the front body 11 and the middle body 12 having the cutter head 15 can be moved forward with respect to the rear body 13. .

【0031】ここで、前述した複数の推進ジャッキ31
〜36から構成されるパラレルリンク機構39の制御シ
ステムの構成について説明する。
Here, the plurality of propulsion jacks 31 described above are used.
The configuration of the control system of the parallel link mechanism 39 including the components 36 to 36 will be described.

【0032】図7に示すように、推進ジャッキ31〜3
6において、例えば、推進ジャッキ31の図示しないピ
ストンによって仕切られた2つの圧力室には油圧給排管
41,42が連結されており、各油圧給排管41,42
はそれぞれ非常遮断弁43,44を介してサーボ弁45
に連結されている。このサーボ弁45は推進ジャッキ3
1の各圧力室への油圧の供給及び排出を切り換えるもの
であって、連結管46,47を介して油圧給排源48に
連結されている。
As shown in FIG. 7, propulsion jacks 31-3.
6, hydraulic pressure supply / discharge pipes 41, 42 are connected to two pressure chambers partitioned by a piston (not shown) of the propulsion jack 31.
Is a servo valve 45 via the emergency shutoff valves 43 and 44, respectively.
It is connected to. This servo valve 45 is used for the propulsion jack 3
The hydraulic pressure supply and discharge to each pressure chamber of No. 1 are switched, and are connected to a hydraulic pressure supply / discharge source 48 via connection pipes 46 and 47.

【0033】また、推進ジャッキ31にはその作動位置
を検出する変位センサ49が装着されており、この変位
センサ49はコントローラ50を介して制御部51に接
続されている。そして、前述したサーボ弁45はサーボ
アンプ52を介して制御部51に接続されている。な
お、この制御部51には複数のジョイスティクレバーを
有する操作部53と非常停止ボタン54が接続されてい
る。
Further, a displacement sensor 49 for detecting the operating position of the propulsion jack 31 is mounted, and the displacement sensor 49 is connected to the control section 51 via the controller 50. The servo valve 45 described above is connected to the control unit 51 via the servo amplifier 52. An operation unit 53 having a plurality of joystick levers and an emergency stop button 54 are connected to the control unit 51.

【0034】従って、変位センサ49は推進ジャッキ3
1の作動位置を検出しており、その検出信号をコントロ
ーラ50を介して制御部51に出力している。制御部5
1はこの検出信号に基づいてサーボアンプ52に指令信
号を出力し、サーボアンプ52はその指令信号に基づい
てサーボ弁45を制御し、油圧給排源48と推進ジャッ
キ31との間で油圧の給排を行うようになっている。な
お、ここでは推進ジャッキ31についてのみ説明した
が、他の推進ジャッキ32〜36についても同様の構成
となっている。
Therefore, the displacement sensor 49 is provided in the propulsion jack 3
The operating position of No. 1 is detected, and the detection signal is output to the control unit 51 via the controller 50. Control unit 5
1 outputs a command signal to the servo amplifier 52 based on this detection signal, the servo amplifier 52 controls the servo valve 45 based on the command signal, and the hydraulic pressure between the hydraulic pressure supply / discharge source 48 and the propulsion jack 31 is changed. It is designed to supply and discharge. Although only the propulsion jack 31 has been described here, the other propulsion jacks 32 to 36 have the same configuration.

【0035】また、前胴11には、図2及び図4に示す
ように、4つのフロントグリッパ55が周方向均等間隔
で径方向移動自在に支持されており、各フロントグリッ
パ55は内蔵された油圧シリンダ56によって駆動する
ことができる。従って、この油圧シリンダ56を駆動し
て各フロントグリッパ55を径方向に移動することで、
このフロントグリッパ55を前胴11内に収納した位置
と外周面が掘削形成されたトンネル内壁面に圧接して前
胴11を保持する位置とに移動することができる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 4, four front grippers 55 are supported on the front body 11 so as to be radially movable at equal intervals in the circumferential direction, and each front gripper 55 is built in. It can be driven by a hydraulic cylinder 56. Therefore, by driving this hydraulic cylinder 56 to move each front gripper 55 in the radial direction,
The front gripper 55 can be moved to a position where it is housed in the front case 11 and a position where the outer case is pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation and holds the front case 11.

【0036】一方、後胴13には、図2及び図6に示す
ように、2つのリアグリッパ57が周方向均等間隔で径
方向移動自在に支持されており、各リアグリッパ57は
内蔵された油圧シリンダ58によって駆動することがで
きる。従って、この油圧シリンダ58を駆動して各リア
グリッパ57を径方向に移動することで、このリアグリ
ッパ57を後胴13内に収納した位置と外周面が掘削形
成されたトンネル内壁面に圧接して後胴13を保持する
位置とに移動することができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 6, on the rear body 13, two rear grippers 57 are supported so as to be radially movable at equal intervals in the circumferential direction, and each rear gripper 57 has a built-in hydraulic cylinder. It can be driven by 58. Therefore, by driving the hydraulic cylinders 58 to move the rear grippers 57 in the radial direction, the position where the rear grippers 57 are housed in the rear case 13 and the outer peripheral surface are pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation. The body 13 can be moved to a position for holding it.

【0037】なお、このTBM10は岩盤掘削用のトン
ネル掘削機であり、前述した後胴13のリアグリッパ5
7によって掘進反力を得て前胴11を推進させるもので
あるが、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂層
に変化した場合には、掘削したトンネル壁面が軟弱であ
り、リアグリッパ57によって掘進反力を得ることがで
きない。そのため、このTBM10にあっては、シール
ド掘削機のように、セグメントによって掘進反力を得て
前胴11が推進できるようになっている。
The TBM 10 is a tunnel excavator for rock excavation, and the rear gripper 5 of the rear body 13 described above is used.
Although the excavation reaction force is obtained by 7 to propel the front body 11, when the ground during tunnel excavation changes from the rock layer to the general sediment layer, the excavated tunnel wall surface is soft, and the rear gripper 57 is used. You cannot get the digging reaction force. Therefore, in this TBM 10, as in a shield excavator, the front body 11 can be propelled by obtaining excavation reaction force by the segment.

【0038】即ち、図2及び図6に示すように、後胴1
3の後部には円周方向に4つのシールドジャッキ59が
並設されており、後方に伸びる駆動ロッドの先端部には
スプレッダ60が取付けられている。従って、このシー
ルドジャッキ59を作動して掘進方向後方に駆動ロッド
を伸長させると、掘削したトンネル内周面に構築された
既設のセグメントSにスプレッダ60を押し付けること
で、その反力により前胴11及び中胴12、後胴13を
前進することができる。なお、後胴13の後部内周面に
は既設のセグメントSの外周面に密着して後胴13内部
への土砂の浸入を防止するテールパッキン61が固着さ
れている。
That is, as shown in FIGS. 2 and 6, the rear body 1
Four shield jacks 59 are arranged in the circumferential direction in parallel at the rear portion of 3, and a spreader 60 is attached to the front end portion of the drive rod extending rearward. Therefore, when the shield jack 59 is operated to extend the drive rod rearward in the excavation direction, the spreader 60 is pressed against the existing segment S constructed on the excavated tunnel inner peripheral surface, and the reaction force causes the front body 11 to move. Also, the middle body 12 and the rear body 13 can be moved forward. A tail packing 61 is fixed to the inner peripheral surface of the rear portion of the rear body 13 so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the existing segment S and prevent the infiltration of earth and sand into the rear body 13.

【0039】<リンク式セグメントエレクタ装置の構成
>図8に本実施例のトンネルボーリングマシンに適用さ
れるリンク式セグメントエレクタ装置の側面視、図9に
このリンク式セグメントエレクタ装置の正面視を示す。
<Structure of Link Type Segment Elector Device> FIG. 8 shows a side view of the link type segment elector device applied to the tunnel boring machine of this embodiment, and FIG. 9 shows a front view of the link type segment elector device.

【0040】図2に示すように、本実施例のTBM10
に装着されたセグメントエレクタ装置62はリンク式で
あって、後胴13の後部に固定された固定板63に設け
られており、このエレクタ装置62はシールドジャッキ
59によって前進した後胴13(掘削機本体)と既設の
セグメントSとの間の空所に新しいセグメントSを装着
するものである。
As shown in FIG. 2, the TBM 10 of the present embodiment.
The segment erector device 62 mounted on the rear body 13 is of a link type and is provided on a fixed plate 63 fixed to the rear portion of the rear body 13, and the erector device 62 is moved forward by the shield jack 59 (the rear body 13 (excavator)). The new segment S is mounted in the space between the main body) and the existing segment S.

【0041】即ち、図8及び図9に示すように、固定板
63にはブラケット64によって回転自在な4つの支持
ローラ65が周方向均等間隔で取付けられており、この
4つの支持ローラ65によって回転リング66が回転自
在に支持され、この回転リング66には内歯を有するリ
ングギア67が固定されている。また、固定板63には
ブラケット68によって油圧モータ69が固定されてお
り、この油圧モータ69の駆動ギア70がリングギア6
7の内歯に噛み合っている。従って、油圧モータ69を
駆動して駆動ギア70を回転駆動すると、この駆動ギア
70が噛み合うリングギア67が回転し、リングギア6
7と一体の回転リング66を旋回することができる。
That is, as shown in FIGS. 8 and 9, four support rollers 65, which are rotatable by brackets 64, are attached to the fixed plate 63 at equal intervals in the circumferential direction. A ring 66 is rotatably supported, and a ring gear 67 having internal teeth is fixed to the rotary ring 66. A hydraulic motor 69 is fixed to the fixed plate 63 by a bracket 68, and a drive gear 70 of the hydraulic motor 69 is connected to the ring gear 6
It meshes with 7 inner teeth. Therefore, when the drive gear 70 is rotationally driven by driving the hydraulic motor 69, the ring gear 67 meshing with the drive gear 70 is rotated, and the ring gear 6 is rotated.
A rotating ring 66 integral with 7 can be swiveled.

【0042】また、回転リング66に固定された固定台
71には一対の連結リンク72及び一対の可動リンク7
3を介して移動台74が支持されており、この一対の可
動リンク73には油圧ジャッキ75の本体が枢着され、
その駆動ロッドの先端部は固定台71に連結されてい
る。そして、この移動台74のねじロッド76にはスラ
イド体77が螺合し、このねじロッド76の回転によっ
てスライド体77が移動自在となっており、このスライ
ド体77に固定された取付ブラケット78には連結ピン
79によって吊り金具80が着脱自在となっている。な
お、この吊り金具80は下部がねじ部となっており、図
示しない装置によって搬入されたセグメントSの内面に
予め螺合されるものである。
A fixed base 71 fixed to the rotating ring 66 has a pair of connecting links 72 and a pair of movable links 7.
The movable base 74 is supported via the third movable link 73, and the main body of the hydraulic jack 75 is pivotally attached to the pair of movable links 73.
The tip of the drive rod is connected to the fixed base 71. A slide body 77 is screwed onto the screw rod 76 of the moving table 74, and the slide body 77 is movable by the rotation of the screw rod 76. The slide bracket 77 is attached to the mounting bracket 78 fixed to the slide body 77. The hanging metal fitting 80 is detachable by the connecting pin 79. The lower portion of the hanging metal fitting 80 is a threaded portion, which is screwed in advance to the inner surface of the segment S carried in by a device (not shown).

【0043】従って、セグメントSに螺合された吊り金
具80に対して、スライド体77を移動して取付ブラケ
ット78と位置合せを行い、この吊り金具80を連結ピ
ン79によって取付ブラケット78に連結することで、
セグメントSを保持することができる。そして、油圧ジ
ャッキ75を駆動して駆動ロッドを伸縮すると、可動リ
ンク73及び連結リンク72が上下に回動し、固定台7
1に対して移動台74を昇降することで、保持したセグ
メントSを昇降することができる。更に、油圧モータ6
9を駆動してリングギア67と共に回転リング66を旋
回することで、保持したセグメントSをトンネル内壁面
に沿って移動することができる。
Therefore, with respect to the hanging metal fitting 80 screwed to the segment S, the slide body 77 is moved to align with the mounting bracket 78, and the hanging metal fitting 80 is connected to the mounting bracket 78 by the connecting pin 79. By that,
The segment S can be held. When the hydraulic jack 75 is driven to expand and contract the drive rod, the movable link 73 and the connecting link 72 rotate up and down, and the fixed base 7
By moving the moving table 74 up and down with respect to 1, the held segment S can be moved up and down. Furthermore, the hydraulic motor 6
By driving 9 to rotate the rotating ring 66 together with the ring gear 67, the held segment S can be moved along the inner wall surface of the tunnel.

【0044】<トンネルボーリングマシンの作用>この
ように構成されたトンネル掘削機によって岩盤を掘削し
てトンネルを構築するには、図2に示すように、油圧シ
リンダ56を駆動(縮小)して各フロントグリッパ55
を引き込んで前胴11内に収納することで、前胴11を
移動自在とする一方、油圧シリンダ58を駆動(伸長)
して各リアグリッパ57を押し出して外周面を掘削形成
されたトンネル内壁面に圧接することで、後胴13を移
動不能に保持する。この状態で、カッタ旋回駆動モータ
20を駆動してカッタヘッド15を回転駆動させなが
ら、パラレルリンク機構39の各推進ジャッキ31〜3
6を伸長して前胴11と共にカッタヘッド15を前方へ
移動させる。すると、旋回するカッタヘッド15のディ
スクカッタ17が岩盤をせん断破壊し、スクレーパ18
が掘削面を掻き取ることで岩盤を掘削する。そして、こ
のときに各推進ジャッキ31〜36の各作動ストローク
を変えることで、前胴11は中胴12と球面軸受27を
介して折れ曲がり、カッタヘッド15の向きを変えてト
ンネルの掘削方向を変更することができる。
<Operation of Tunnel Boring Machine> In order to construct a tunnel by excavating rock mass with the tunnel excavator configured as described above, as shown in FIG. Front gripper 55
The front cylinder 11 is made movable by retracting and storing it in the front cylinder 11, while driving (extending) the hydraulic cylinder 58.
Then, each rear gripper 57 is pushed out and the outer peripheral surface is pressed against the inner wall surface of the tunnel formed by excavation, whereby the rear case 13 is held immovably. In this state, the propulsion jacks 31 to 3 of the parallel link mechanism 39 are driven while driving the cutter turning drive motor 20 to rotationally drive the cutter head 15.
6 is extended and the cutter head 15 is moved forward together with the front body 11. Then, the disc cutter 17 of the rotating cutter head 15 shears and breaks the bedrock, and the scraper 18
Excavates the rock by scraping the excavated surface. Then, by changing the operation strokes of the propulsion jacks 31 to 36 at this time, the front body 11 bends through the middle body 12 and the spherical bearing 27, and the direction of the cutter head 15 is changed to change the tunnel excavation direction. can do.

【0045】また、図7に示すように、制御部51には
変位センサ49が検出した推進ジャッキ31〜36の作
動位置の検出信号が入力されており、制御部51は予め
設定された掘削条件(掘削するトンネルの形状や寸法、
長さ等)及び変位センサ49の検出信号に基づいてサー
ボアンプ52に指令信号を出力してサーボ弁45を制御
し、油圧給排源48と推進ジャッキ31〜36との間で
油圧の給排を行う。従って、推進ジャッキ31〜36は
油圧の給排によって所定量往復駆動し、X方向、Y方
向、Z方向及びψ方向、θ方向、φ方向の制御が行われ
ながら、カッタヘッド15を前進揺動させる。
Further, as shown in FIG. 7, a detection signal of the operating position of the propulsion jacks 31 to 36 detected by the displacement sensor 49 is input to the control unit 51, and the control unit 51 sets the excavation condition set in advance. (The shape and dimensions of the tunnel to be excavated,
(E.g. length) and a detection signal of the displacement sensor 49 to output a command signal to the servo amplifier 52 to control the servo valve 45, and supply / discharge the hydraulic pressure between the hydraulic pressure supply / discharge source 48 and the propulsion jacks 31 to 36. I do. Therefore, the propulsion jacks 31 to 36 are reciprocally driven by a predetermined amount by supplying and discharging hydraulic pressure, and the cutter head 15 is swung forward while controlling the X direction, Y direction, Z direction and ψ direction, θ direction, and φ direction. Let

【0046】そして、各推進ジャッキ31〜36を所定
ストローク伸長すると、この推進ジャッキ31〜36の
駆動を停止し、油圧シリンダ56を駆動(伸長)して各
フロントグリッパ55を押し出して外周面を掘削形成さ
れたトンネル内壁面に圧接することで、前胴11を移動
不能に保持する一方、油圧シリンダ58を駆動(縮小)
して各リアグリッパ57を引き込んで後胴13内に収納
することで、後胴13を移動自在とする。この状態で、
パラレルリンク機構39の各推進ジャッキ31〜36を
縮小して前胴11及び中胴12に対して後胴13を前方
へ引き寄せて移動させる。そして、前述と同様に、各フ
ロントグリッパ55を引き込んで前胴11内に収納し、
前胴11を移動自在とする一方、各リアグリッパ57を
押し出して外周面をトンネル内壁面に圧接し、後胴13
を移動不能に保持する。この状態で、カッタ旋回駆動モ
ータ20を駆動してカッタヘッド15を回転駆動させな
がら、パラレルリンク機構39の各推進ジャッキ31〜
36を伸長して前胴11と共にカッタヘッド15を前方
へ移動させることで、ディスクカッタ17及びスクレー
パ18によって岩盤を掘削する。この繰り返しによって
トンネルを掘削形成していく。
When the propulsion jacks 31 to 36 are extended by a predetermined stroke, the drive of the propulsion jacks 31 to 36 is stopped, and the hydraulic cylinder 56 is driven (extended) to push out the front grippers 55 to excavate the outer peripheral surface. By pressing the inner wall surface of the formed tunnel, the front case 11 is held immovable and the hydraulic cylinder 58 is driven (reduced).
Then, each rear gripper 57 is retracted and stored in the rear body 13, so that the rear body 13 can be moved. In this state,
Each of the propulsion jacks 31 to 36 of the parallel link mechanism 39 is contracted to move the rear body 13 toward the front with respect to the front body 11 and the middle body 12. Then, similarly to the above, each front gripper 55 is retracted and stored in the front body 11,
While making the front body 11 movable, each rear gripper 57 is pushed out to press the outer peripheral surface of the rear gripper 57 against the inner wall surface of the tunnel.
Is immovable. In this state, each of the propulsion jacks 31 to 31 of the parallel link mechanism 39 is driven by driving the cutter turning drive motor 20 to rotate the cutter head 15.
The rock head is excavated by the disk cutter 17 and the scraper 18 by extending 36 and moving the cutter head 15 together with the front body 11 forward. The tunnel is excavated and formed by repeating this process.

【0047】このディスクカッタ17及びスクレーパ1
8の岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド15の
隙間からチャンバ室23内に落下し、カッタヘッド15
と共に回転する掻き上げ板25がこのチャンバ室23内
のずりを掻き上げてホッパ24内に落とす。そして、こ
のホッパ24内に落下して集積されたずりは排出装置2
6によって外部に排出される。
This disc cutter 17 and scraper 1
The shear generated by the rock excavation of No. 8 falls into the chamber 23 from the gap of the cutter head 15,
The scraping plate 25 rotating together scrapes up the shear in the chamber 23 and drops it into the hopper 24. Then, the slip accumulated in the hopper 24 and accumulated therein is discharged by the discharging device 2
6 is discharged to the outside.

【0048】ところで、岩盤を掘削してトンネルを形成
する場合には、前述したように、リアグリッパ57がト
ンネル内壁面に圧接して後胴13を移動不能に保持こと
で、パラレルリンク機構39の各推進ジャッキ31はこ
の後胴13にて掘進反力を得て前胴11を前進させ、旋
回するカッタヘッド15によって前方の岩盤を掘削す
る。一方、トンネル掘削中の地盤が岩盤層から一般土砂
層に変化した場合には、トンネル内壁面が軟弱であるた
め、リアグリッパ57によって推進反力を得ることがで
きないので、シールドジャッキ59が既設のセグメント
Sにて掘進反力を得て前胴11及び中胴12、後胴13
を推進させる。
By the way, when the rock is excavated to form the tunnel, as described above, the rear gripper 57 presses against the inner wall surface of the tunnel to hold the rear case 13 immovable, whereby each of the parallel link mechanisms 39 is moved. The propulsion jack 31 obtains an excavation reaction force by the rear barrel 13 to move the front barrel 11 forward, and excavates the rock mass in front by the cutter head 15 that turns. On the other hand, when the ground during excavation of the tunnel changes from the rock layer to the general earth and sand layer, since the inner wall surface of the tunnel is weak, the rear gripper 57 cannot obtain the propulsion reaction force, and therefore the shield jack 59 is installed in the existing segment. In S, the forward reaction force is obtained and the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13
Promote.

【0049】即ち、複数のシールドジャッキ59のスプ
レッダ60を既設のセグメントSへ押し付けた状態で、
このシールドジャッキ59を伸長することにより、その
押し付け反力によってトンネル掘削機本体、即ち、前胴
11及び中胴12、後胴13を前進させ、これと同時に
カッタ駆動モータ20を駆動してカッタヘッド15を旋
回させ、ディスクカッタ17及びスクレーパ18によっ
て一般土砂層を掘削していく。そして、前胴11及び中
胴12、後胴13からなる掘削機本体が所定量前進する
と、シールドジャッキ59の何れか一つを縮み方向に作
動し、スプレッダ60と既設のセグメントSとの間に空
所を形成し、この空所にセグメントエレクタ装置62に
よって新しいセグメントSを装着する。
That is, with the spreaders 60 of the plurality of shield jacks 59 being pressed against the existing segment S,
By extending the shield jack 59, the main body of the tunnel excavator, that is, the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13 is advanced by the pushing reaction force, and at the same time, the cutter drive motor 20 is driven to drive the cutter head. 15 is turned and the general sand layer is excavated by the disc cutter 17 and the scraper 18. Then, when the excavator main body including the front body 11, the middle body 12, and the rear body 13 moves forward by a predetermined amount, one of the shield jacks 59 is operated in the contraction direction, and the space between the spreader 60 and the existing segment S is increased. A void is formed, and a new segment S is attached to this void by the segment elector device 62.

【0050】図8及び図9に示すように、図示しない台
車によってトンネル内に搬入されたセグメントSに対し
て、作業者はこのセグメントSに吊り金具80を螺合す
る。そして、エレクタ装置62のスライド体77を移動
し、取付ブラケット78をセグメントSに固定された吊
り金具80の上方に位置させ、この吊り金具80を連結
ピン79によって取付ブラケット78に連結する。この
ようにセグメントSを取付ブラケット78が保持した状
態で、油圧ジャッキ75を駆動して可動リンク73を回
動することで移動台74を昇降すると共に、油圧モータ
69を駆動して回転リング66を旋回することで移動台
74を旋回し、保持したセグメントSをトンネル内で移
送してトンネル内壁面の所定の位置に組付ける。そし
て、セグメントSをトンネル内壁面に固定すると、セグ
メントSの保持を解除し、元位置に戻る。この繰り返し
によってトンネルを構築していく。
As shown in FIGS. 8 and 9, an operator screw-engages the hanging metal fitting 80 with respect to the segment S carried into the tunnel by a truck (not shown). Then, the slide body 77 of the elector device 62 is moved to position the mounting bracket 78 above the hanging metal fitting 80 fixed to the segment S, and the hanging metal fitting 80 is connected to the mounting bracket 78 by the connecting pin 79. As described above, while the segment S is held by the mounting bracket 78, the hydraulic jack 75 is driven to rotate the movable link 73 to move the movable table 74 up and down, and the hydraulic motor 69 is driven to rotate the rotary ring 66. The movable table 74 is swung by turning, and the held segment S is transferred in the tunnel and assembled at a predetermined position on the inner wall surface of the tunnel. Then, when the segment S is fixed to the inner wall surface of the tunnel, the holding of the segment S is released and the segment S returns to its original position. The tunnel is built by repeating this.

【0051】このように上述したTBM10では、トン
ネル掘削機本体(前胴11、中胴12、後胴13)をパ
ラレルリンク機構39あるいはシールドジャッキ59に
よって前進させながらカッタヘッド15を旋回させ、デ
ィスクカッタ17及びスクレーパ18によって岩盤を掘
削し、岩盤掘削によって生じたずりをホッパ24に集積
してから排出装置26によって外部に排出する一方、セ
グメントエレクタ装置62によってセグメントSをトン
ネル内壁面に装着することで、トンネルを構築してい
る。
As described above, in the TBM 10 described above, the cutter head 15 is rotated while the tunnel excavator main body (front cylinder 11, middle cylinder 12, rear cylinder 13) is moved forward by the parallel link mechanism 39 or the shield jack 59, and the disc cutter is rotated. By excavating the rock mass with the scraper 17 and the scraper 18, accumulating the shear generated by the rock mass excavation in the hopper 24, and then discharging it to the outside by the discharging device 26, the segment S is mounted on the inner wall surface of the tunnel by the segment erector device 62. , Building a tunnel.

【0052】なお、上述の実施例のTBM10におい
て、パラレルリンク機構39を6本の推進ジャッキ31
〜36によって構成したが、推進ジャッキの数は6本に
限定されるものではなく、8本でも、10本でもよいも
のであり、いずれの場合であっても前述と同様の作用効
果を奏することができる。
In the TBM 10 of the above embodiment, the parallel link mechanism 39 is provided with the six propulsion jacks 31.
The number of propulsion jacks is not limited to six, but may be eight or ten. In any case, the same operational effect as described above can be obtained. You can

【0053】また、上述の実施例のTBM10におい
て、掘削機本体の推進機構及び掘進方向を変更する機構
としてパラレルリンク機構39を用いたが、本発明のト
ンネル掘削機はこれに限定されるものではない。
Further, in the TBM 10 of the above embodiment, the parallel link mechanism 39 is used as the propulsion mechanism of the excavator body and the mechanism for changing the excavation direction, but the tunnel excavator of the present invention is not limited to this. Absent.

【0054】<掘削物の輸送装置の構成>ここで、上述
したトンネルボーリングマシンに適用した掘削物の輸送
装置について説明する。図1に本発明の第1実施例に係
るトンネルボーリングマシンに装着された掘削物の輸送
装置の概略構成を示す。
<Structure of excavated material transportation device> Here, an excavated material transportation device applied to the above-described tunnel boring machine will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of an excavated material transportation device mounted on a tunnel boring machine according to a first embodiment of the present invention.

【0055】<第1実施例の掘削物の輸送装置の構成>
図1に示すように、掘削機本体を構成する前胴11の前
部にはカッタヘッド15が回転自在に装着されており、
このカッタヘッド15の前面にはディスクカッタ17が
多数装着されている。一方、カッタヘッド15の後部に
は内歯を有するリングギア19が一体に固定され、図示
しないカッタ旋回油圧モータの駆動ギアが噛み合ってい
る。また、前胴11にはバルクヘッド22によってチャ
ンバ室23が形成され、このチャンバ室23にはずりを
集積するホッパ24及びこのホッパ24にて集積したず
りを外部に排出する排出装置26aが設けられている。
<Structure of Excavator Transporting Apparatus of First Embodiment>
As shown in FIG. 1, a cutter head 15 is rotatably attached to a front portion of a front body 11 that constitutes the excavator body.
A large number of disk cutters 17 are mounted on the front surface of the cutter head 15. On the other hand, a ring gear 19 having internal teeth is integrally fixed to the rear portion of the cutter head 15, and a drive gear of a cutter swing hydraulic motor (not shown) is meshed with the gear. Further, a chamber chamber 23 is formed by the bulkhead 22 in the front case 11, and a hopper 24 for accumulating the slip in the chamber chamber 23 and a discharge device 26a for discharging the shear accumulated in the hopper 24 to the outside are provided. ing.

【0056】この排出装置26aにおいて、ホッパ24
は上部にずりの集積開口部24aが形成される一方、下
部にはジェットポンプ101が装着されてずりの取込開口
部24bにて連通されている。そして、このジェットポ
ンプ101の前部にはジェットノズル102が形成されて送水
管103が連結される一方、後部にはスロート部104が形成
されて排出管105が連結されている。従って、送水管103
から高圧水がジェットポンプ101に送水されると、ジェ
ットノズル102からスロート部104に高圧水が噴射され、
このスロート部104で噴射水が減圧され、負圧が発生
し、この負圧によってホッパ24内のずりを吸引して排
出管105を通って排出することができる。
In this discharging device 26a, the hopper 24
On the other hand, a slip accumulation opening 24a is formed in the upper part, while a jet pump 101 is attached to the lower part and is communicated with a slide intake opening 24b. A jet nozzle 102 is formed in the front part of the jet pump 101 and a water supply pipe 103 is connected thereto, while a throat part 104 is formed in the rear part and a discharge pipe 105 is connected thereto. Therefore, the water pipe 103
When high-pressure water is sent from the jet pump 101, the high-pressure water is jetted from the jet nozzle 102 to the throat section 104,
The jet water is depressurized in the throat portion 104, and a negative pressure is generated, and the negative pressure allows the shear in the hopper 24 to be sucked and discharged through the discharge pipe 105.

【0057】ジェットポンプ101のスロート部104に連結
された排出管105は操作弁106を介して密閉式減圧タンク
107に接続されている。この密閉式減圧タンク107は排出
管105内を輸送される岩塊や岩片、土砂、搬送水、湧き
水、粉塵など(以下、掘削ずりと称する。)を一時的に
貯留するためのものである。そして、この密閉式減圧タ
ンク107には操作弁108を介して真空ポンプ109が接続さ
れており、この真空ポンプ109を作動して操作弁108を開
放することで、密閉式減圧タンク107内に掘削ずりと共
に取り込まれた余剰空気を吸引して排出すると共に、密
閉式減圧タンク107内部を大気圧以下に減圧することが
できる。従って、掘削ずり内に混入した空気が排除され
ることで、後述する後方の搬出管路110の遠心式搬出ポ
ンプ111に空気が侵入することはなくなってキャビテー
ションの発生を防止できる一方、密閉式減圧タンク107
内部が大気圧以下となることで、ジェットポンプ101の
噴射水によって排出管105内を押し流された掘削ずりを
吸引して閉塞を防止できる。
A discharge pipe 105 connected to the throat portion 104 of the jet pump 101 is a sealed decompression tank via an operation valve 106.
It is connected to 107. The closed type decompression tank 107 is for temporarily storing rock blocks, rock fragments, earth and sand, carrier water, spring water, dust and the like (hereinafter referred to as excavation shear) transported in the discharge pipe 105. A vacuum pump 109 is connected to the closed type decompression tank 107 via an operation valve 108. By operating the vacuum pump 109 to open the operation valve 108, the closed decompression tank 107 is drilled. Excess air taken in together with the shear can be sucked and discharged, and the inside of the sealed decompression tank 107 can be depressurized to atmospheric pressure or lower. Therefore, by removing the air mixed in the excavation shear, the air will not enter the centrifugal unloading pump 111 of the unloading pipeline 110 at the rear side described later, and the occurrence of cavitation can be prevented. Tank 107
When the inside pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure, it is possible to prevent the blockage by sucking the excavation shear that has been swept in the discharge pipe 105 by the jet water of the jet pump 101.

【0058】また、密閉式減圧タンク107には前述した
搬出管路110が接続され、この搬出管路110には操作弁11
2及び搬出ポンプ111、流量計113が装着され、この搬出
管路110は掘削ずりを岩塊や岩片、土砂と水とに分離す
る分離設備114が接続されている。従って、搬出ポンプ1
11は密閉式減圧タンク107に貯留された掘削ずりを搬出
管路110を通して分離設備114に吐出することができ、こ
のとき、流量計113は搬出管路110の搬出量を測定し、こ
の搬出量が設定値に維持するように搬出ポンプ111に流
量信号を出力し、制御することができる。
Further, the discharge line 110 described above is connected to the sealed decompression tank 107, and the operation valve 11 is connected to the discharge line 110.
2 and the unloading pump 111 and the flow meter 113 are attached, and the unloading pipeline 110 is connected to a separation facility 114 for separating the excavated shear into rock blocks, rock fragments, and sediment and water. Therefore, the unloading pump 1
11 is capable of discharging the excavated shear stored in the closed decompression tank 107 to the separation facility 114 through the unloading pipeline 110, at which time, the flow meter 113 measures the unloading volume of the unloading pipeline 110, and the unloading volume is measured. A flow rate signal can be output to and controlled by the carry-out pump 111 so that is maintained at the set value.

【0059】分離設備114では搬出ポンプ111により搬出
管路110を通って搬送されてきた掘削ずりを岩片や土砂
と水とに分離するものであり、岩片や土砂は図示しない
処理設備によって処理され、水は接続された給水管路11
5に吸入されて再利用が図られるようになっている。即
ち、分離設備114には給水管路115が接続され、この給水
管路115には給水ポンプ116が装着されている。そして、
この給水管路115は分岐部117で2つに分岐され、給水管
118は送水ポンプ119及び操作弁120を介して送水管103に
接続され、バイパス管121は操作弁122を介して密閉式減
圧タンク107に接続されている。従って、給水ポンプ116
は分離設備114にて分離された水を給水管路115を通して
送水ポンプ119及び密閉式減圧タンク107に給水すること
ができ、この送水ポンプ119更に送水管103によってジェ
ットポンプ101に送水することができる。なお、分離設
備114には水の不足時に補給水123が補給され、過剰時に
はオーバーフロー水124が排出されるようになってい
る。
In the separation facility 114, the excavated shear carried by the unloading pump 111 through the unloading pipeline 110 is separated into rock fragments, earth and sand and water, and the rock fragments and earth and sand are treated by a treatment facility (not shown). Water is connected to the water supply line 11
It is inhaled in 5 and can be reused. That is, the water supply pipe 115 is connected to the separation facility 114, and the water supply pump 115 is attached to the water supply pipe 115. And
This water supply pipe 115 is branched into two at a branch portion 117,
118 is connected to the water supply pipe 103 via the water supply pump 119 and the operation valve 120, and the bypass pipe 121 is connected to the closed type decompression tank 107 via the operation valve 122. Therefore, the water supply pump 116
Can supply the water separated by the separation facility 114 to the water supply pump 119 and the sealed decompression tank 107 through the water supply pipe 115, and the water supply pump 119 and the water supply pipe 103 can supply the water to the jet pump 101. . The separation facility 114 is supplied with makeup water 123 when water is insufficient, and overflow water 124 is discharged when excess.

【0060】また、前述した密閉式減圧タンク107内に
は水位計125が設けられており、内部の掘削ずりの水面
を検出し、その貯溜量を給水ポンプ116に貯溜信号を出
力し、制御することができる。また、前述した真空ポン
プ109もその負圧信号を給水ポンプ116に出力している。
従って、給水ポンプ116は、水位計125からの密閉式減圧
タンク107内の貯溜信号と真空ポンプ109の負圧信号に基
づいて分離設備114からの給水量を制御している。
Further, a water level gauge 125 is provided in the above-mentioned closed type decompression tank 107, which detects the water surface of the internal excavation and outputs the stored signal to the water supply pump 116 to control it. be able to. Further, the vacuum pump 109 described above also outputs the negative pressure signal to the water supply pump 116.
Therefore, the water supply pump 116 controls the amount of water supplied from the separation facility 114 based on the storage signal from the water level gauge 125 in the closed pressure reducing tank 107 and the negative pressure signal from the vacuum pump 109.

【0061】<第1実施例の掘削物の輸送装置の作用>
まず、第1の準備段階として、給水管118の操作弁120及
び排出管105の操作弁106を閉止する一方、バイパス管12
1の操作弁122及び搬出管路110の操作弁112を開放し、分
離設備114、給水管路115、分岐部117、バイパス管121、
密閉式減圧タンク107、搬出管路110により閉管路が構成
される。この状態で搬出ポンプ116及び給水ポンプ116を
駆動すると、給水ポンプ116より吐出された給水はこの
閉管路を流過する。ここで、搬出ポンプ111の吐出流量
は搬出管路110に設けられた流量計113からの信号により
所定の流量になるように制御される。また、密閉式減圧
タンク107内の水位が水位計125により一定水位となるよ
うに給水ポンプ116の吐出流量が制御される。従って、
搬出管路110の搬出ポンプ111はキャビテーションを起こ
すことはない。
<Operation of Excavator Transporting Apparatus of First Embodiment>
First, as the first preparation step, the operation valve 120 of the water supply pipe 118 and the operation valve 106 of the discharge pipe 105 are closed, while the bypass pipe 12
The operation valve 122 of 1 and the operation valve 112 of the discharge pipeline 110 are opened, and the separation facility 114, the water supply pipeline 115, the branch section 117, the bypass pipeline 121,
The closed decompression tank 107 and the carry-out pipeline 110 form a closed pipeline. When the carry-out pump 116 and the water supply pump 116 are driven in this state, the water supply discharged from the water supply pump 116 flows through this closed pipe line. Here, the discharge flow rate of the carry-out pump 111 is controlled to be a predetermined flow rate by a signal from the flow meter 113 provided in the carry-out pipeline 110. Further, the discharge flow rate of the water supply pump 116 is controlled so that the water level in the closed decompression tank 107 becomes a constant water level by the water level gauge 125. Therefore,
The carry-out pump 111 of the carry-out pipeline 110 does not cause cavitation.

【0062】そして、第2の最終段階として、給水管11
8の操作弁120及び排出管105の操作弁106、真空ポンプ10
9の操作弁108を開放すると、分離設備114、給水管路11
5、分岐部117、給水管118、送水管103ジェットポンプ10
1、排出管105、密閉式減圧タンク107、搬送管路110によ
り閉管路が構成されると共に、分岐部117からバイパス
管121、密閉式減圧タンク107に至る閉管路が構成され
る。この状態で送水ポンプ119及び真空ポンプ109を駆動
すると、給水ポンプ116より吐出された給水はこの閉管
路を流過し、残部はバイパス管路121を流過して密閉式
減圧タンク107に流入する。このとき、真空ポンプ109に
よって密閉式減圧タンク107内の余剰空気が吸引排出さ
れると共に内部が大気圧以下に減圧され、この内部圧力
を一定の維持するように給水ポンプ116の吐出流量が制
御される。また、前述と同様に、密閉式減圧タンク107
の水位が変動しないように水位計125により給水ポンプ1
16の吐出流量が制御される。
Then, as the second and final step, the water supply pipe 11
8 operation valve 120, discharge pipe 105 operation valve 106, vacuum pump 10
When the operation valve 108 of 9 is opened, the separation facility 114 and the water supply line 11
5, branch 117, water supply pipe 118, water supply pipe 103 jet pump 10
1, the discharge pipe 105, the closed decompression tank 107, and the transfer pipe 110 form a closed pipe, and the closed pipe from the branch portion 117 to the bypass pipe 121 and the closed decompression tank 107. When the water supply pump 119 and the vacuum pump 109 are driven in this state, the water supply discharged from the water supply pump 116 passes through this closed pipe line, and the rest passes through the bypass pipe line 121 and flows into the sealed decompression tank 107. . At this time, the vacuum pump 109 sucks and discharges the excess air in the hermetic decompression tank 107, the inside pressure is reduced to atmospheric pressure, and the discharge flow rate of the water supply pump 116 is controlled so that the internal pressure is maintained constant. It Further, in the same manner as described above, the closed pressure reducing tank 107
Water pump 125 by water level gauge 125 so that the water level of 1 does not fluctuate
16 discharge flow rates are controlled.

【0063】このような第1及び第2の準備作動が完了
すると、TBMによる岩盤の掘削が開始される。
When the first and second preparatory operations as described above are completed, the rock excavation by the TBM is started.

【0064】即ち、カッタヘッド15を回転駆動させな
がら、推進機構(例えば、パラレルリンク機構39、図
2参照)によって前胴11と共にカッタヘッド15を前
方へ移動させることで、このカッタヘッド15のディス
クカッタ17が岩盤をせん断破壊し、岩盤を掘削する。
そして、岩盤掘削によって生じたずりはカッタヘッド1
5の隙間からチャンバ室23内に落下し、カッタヘッド
15と共に回転する掻き上げ板25がこのチャンバ室2
3内のずりを掻き上げ、集積開口部24aからホッパ2
4内に落下して集積される。
That is, the disk of the cutter head 15 is moved forward by moving the cutter head 15 together with the front body 11 by the propulsion mechanism (for example, the parallel link mechanism 39, see FIG. 2) while rotating the cutter head 15. The cutter 17 shear-breaks the rock mass and excavates the rock mass.
And the shear generated by rock excavation is the cutter head 1
The scraping plate 25 that falls into the chamber 23 through the gap 5 and rotates together with the cutter head 15 is
Scraping up the inside of the hopper 3 from the stacking opening 24a.
It falls in 4 and is accumulated.

【0065】そして、ホッパ24内に集積したずりは重
力によって取込開口部24bからジェットポンプ101内
に入り込む。一方、ジェットポンプ101には送水管103か
ら加圧された水が供給され、ジェットノズル102によっ
て加速されてスロート部104に噴射される。このスロー
ト部104では、ジェットノズル102からの噴射水が減圧さ
れ、負圧が発生し、ホッパ24内のずりが粉塵や空気、
水などと共に取込開口部24bからスロート部104に吸
引される。そして、吸引されたずりは水流に乗り、排出
管105を通って排出される。
The shear accumulated in the hopper 24 enters the jet pump 101 through the intake opening 24b by gravity. On the other hand, the jet pump 101 is supplied with pressurized water from a water supply pipe 103, accelerated by a jet nozzle 102 and jetted to a throat portion 104. In the throat section 104, the water jet from the jet nozzle 102 is decompressed, a negative pressure is generated, and the shear in the hopper 24 is dust or air,
The water is sucked into the throat portion 104 through the intake opening 24b together with water. Then, the sucked skid rides on the water flow and is discharged through the discharge pipe 105.

【0066】すると、ジェットポンプ101によって排出
された岩塊や岩片、土砂、搬送水、湧き水、粉塵などか
らなる掘削ずりは排出管105を通って密閉式減圧タンク1
07に搬出される。このとき、密閉式減圧タンク107内に
クラッシャを設けて搬送管路110で搬出し易いように細
かく砕してもよい。また、このとき、密閉式減圧タンク
107内にはジェットポンプ101により掘削ずりと共に空気
が混入しているが、真空ポンプ109が作動してこの密閉
式減圧タンク107内の余剰空気を吸引して排出すること
で、密閉式減圧タンク107内の掘削ずりを搬出する搬出
管路110の搬出ポンプ111に空気が侵入することはなくな
り、キャビテーションの発生を防止できる。更に、この
真空ポンプ109によって密閉式減圧タンク107の内部を大
気圧以下に減圧しており、これによってジェットポンプ
101の噴射水によって排出管105内を押し流された掘削ず
りを強制的に吸引して密閉式減圧タンク107に排出する
こととなり、この排出管105の閉塞を防止できる。
As a result, the excavated sludge, which is composed of the rock blocks and rock fragments discharged by the jet pump 101, the earth and sand, the carrier water, the spring water, the dust, etc., passes through the discharge pipe 105 and the closed type decompression tank 1
Delivered to 07. At this time, a crusher may be provided in the closed type decompression tank 107, and the crusher may be finely crushed so as to be easily carried out in the transfer pipeline 110. In addition, at this time, the closed type decompression tank
Air is mixed in the 107 together with the excavation by the jet pump 101, but the vacuum pump 109 operates to suck and discharge the excess air in the hermetic decompression tank 107, whereby the hermetic decompression tank 107 The air does not enter the carry-out pump 111 of the carry-out pipeline 110 for carrying out the excavated shear inside, and the occurrence of cavitation can be prevented. Further, the inside of the closed type decompression tank 107 is decompressed to the atmospheric pressure or less by the vacuum pump 109, and by this, the jet pump
The water jetted at 101 forcibly sucks the excavated shear that has flowed through the discharge pipe 105 and discharges it to the sealed decompression tank 107, so that the discharge pipe 105 can be prevented from being blocked.

【0067】なお、この場合、密閉式減圧タンク107の
水位は切羽からの湧き水が増加したりして変動しようと
するが、水位計125の検知により給水ポンプ116の吐出量
が調整され、一定に維持される。例えば、密閉式減圧タ
ンク107の水位が所定値より低くなると、吐出流量を増
やす方向に給水ポンプ116に信号が出力され、ジェット
ポンプ101に供給される給水量より多い流量が給水ポン
プ116より吐出される。そして、その余剰の流量は分岐
点117でバイパス管路121を介して密閉式減圧タンク107
に流入されることとなり、ジェットポンプ101には必要
な一定流量だけが供給される。
In this case, the water level in the closed type decompression tank 107 tends to fluctuate due to an increase in spring water from the face, but the discharge amount of the water supply pump 116 is adjusted by the detection of the water level meter 125 and becomes constant. Maintained. For example, when the water level in the sealed decompression tank 107 becomes lower than a predetermined value, a signal is output to the water supply pump 116 in a direction to increase the discharge flow rate, and a flow rate higher than the water supply amount supplied to the jet pump 101 is discharged from the water supply pump 116. It Then, the surplus flow rate is passed through the bypass line 121 at the branch point 117 and the closed decompression tank 107.
Therefore, the jet pump 101 is supplied with only a required constant flow rate.

【0068】一方、湧き水などが多く発生したときに
は、この湧き水もジェットポンプ101により密閉式減圧
タンク107に搬送されるので、その水位は所定値より高
くなろうとする。しかし、水位計125がこの状態を検知
して、給水ポンプ116に吐出流量を減らす信号が出力さ
れ、ジェットポンプ101への給水流量が減少し、ジェッ
トポンプ101にはこの減少した給水流量と湧き水による
余剰水量が供給されので、十分な起毛が発揮され、且
つ、密閉式減圧タンク107の水位は一定に維持される。
On the other hand, when a large amount of spring water or the like is generated, this spring water is also transferred to the closed type decompression tank 107 by the jet pump 101, so that the water level tends to become higher than a predetermined value. However, when the water level gauge 125 detects this state, a signal for reducing the discharge flow rate is output to the water supply pump 116, the water supply flow rate to the jet pump 101 is reduced, and the jet pump 101 is affected by the reduced water supply flow rate and spring water. Since the surplus water amount is supplied, sufficient nap raising is performed, and the water level of the sealed decompression tank 107 is maintained constant.

【0069】この密閉式減圧タンク107の水位が一定に
維持された状態で、密閉式減圧タンク107内の掘削ずり
は搬出管路110に搬出され、搬出ポンプ111が流量計113
より信号を受けて一定流量を吐出する。そして、吐出さ
れた掘削ずりはこの搬出管路110を通って分離設備114に
搬送される。この分離設備114では、掘削ずりが岩片や
土砂と水とに分離され、水は給水として貯溜される一
方、岩片や土砂は他の処理設備に搬送され処理される。
なお、初期運転時等に給水が不足する場合には、不足分
を補給水123として補給する一方、湧き水が増えた場合
には、その余剰水をオーバーフロー水124として排出さ
せている。
With the water level of the closed type decompression tank 107 kept constant, the excavation shear in the closed type decompression tank 107 is carried out to the carry-out pipeline 110, and the carry-out pump 111 is set by the flow meter 113.
A signal is received to discharge a constant flow rate. Then, the discharged excavation slide is conveyed to the separation facility 114 through the discharge pipeline 110. In this separation facility 114, the excavated shear is separated into rock fragments and earth and sand and water, and the water is stored as water supply, while the rock fragments and earth and sand are transported to another treatment facility for treatment.
When the water supply is insufficient during the initial operation or the like, the shortage is replenished as makeup water 123, and when the spring water increases, the surplus water is discharged as overflow water 124.

【0070】このように本実施例の掘削物の輸送装置に
あっては、ジェットポンプ101から噴出される高圧水に
よってホッパ24内に集積した掘削ずりを密閉式減圧タ
ンク107に排出してここで一時的に貯留し、真空ポンプ1
09によってこの密閉式減圧タンク107内の余剰空気を除
去すると共に内部を大気圧以下に減圧し、その後、搬出
ポンプにより搬出管路110を通して分離設備114に搬出す
るようにしたことで、搬出管路110の搬出ポンプ111に空
気が侵入することはなくなり、キャビテーションの発生
を防止できると共に、ジェットポンプ101によって排出
管105内を押し流された掘削ずりを強制的に吸引して密
閉式減圧タンク107に排出することとなり、この排出管1
05の閉塞を防止でき、ジェットポンプによる掘削ずりの
排出効率が向上する。
As described above, in the excavated material transportation apparatus according to the present embodiment, the excavated shear accumulated in the hopper 24 is discharged to the closed type decompression tank 107 by the high-pressure water ejected from the jet pump 101, and Vacuum pump for temporary storage 1
By removing the excess air in the closed type decompression tank 107 by 09 and reducing the pressure to the atmospheric pressure or lower, after that, it is carried out by the carry-out pump to the separation facility 114 through the carry-out conduit 110. Air does not enter the carry-out pump 111 of the 110, thereby preventing the occurrence of cavitation, and forcibly sucking the excavation shear that has been swept in the discharge pipe 105 by the jet pump 101 and discharging it to the sealed decompression tank 107. This exhaust pipe 1
Blocking of 05 can be prevented, and the efficiency of discharge of excavation by jet pump is improved.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の掘削物の輸送装置によれば、掘削物搬出用
ジェットポンプによって搬出された掘削物及び搬送水を
密閉式減圧タンクに一時的に貯留し、この密閉式減圧タ
ンク内の掘削物及び搬送水の搬出量を流量計によって測
定して設定値に維持するように搬出ポンプにより掘削物
及び搬送水の搬出量を搬送する一方、密閉式減圧タンク
に設けられた水位計によって測定された水位に基づいて
給水ポンプにより密閉式減圧タンク及び送水ポンプへの
給水吐出量が調整し、送水ポンプによって搬送水をジェ
ットポンプに送水するようにしたので、密閉式減圧タン
ク内の空気が排出されて搬出ポンプに空気が侵入するこ
とはなくなり、キャビテーションの発生を防止すること
ができると共に、密閉式減圧タンク内が負圧状態となっ
てジェットポンプによって排出管内を押し流された掘削
物を強制的に吸引して密閉式減圧タンクに排出されるこ
ととなり、この排出管の閉塞を防止してジェットポンプ
による掘削物の排出効率を向上することができ、その結
果、掘削物の輸送効率の向上を図ることができる。
As described above in detail with reference to the embodiments, according to the excavator transporting apparatus of the present invention, the excavator and the carrier water carried by the jet pump for excavating the excavate are sealed in a decompression tank. The discharge amount of excavated material and carrier water in this closed type decompression tank is measured by a flow meter and the discharge amount of excavated material and carrier water is conveyed by a discharge pump so as to maintain the set value. On the other hand, based on the water level measured by the water level gauge installed in the closed pressure reducing tank, the water supply pump adjusts the amount of water supply to the closed pressure reducing tank and the water supply pump, and the water supply pump sends the carrier water to the jet pump. As a result, the air inside the sealed decompression tank is not discharged and the air does not enter the carry-out pump, and it is possible to prevent the occurrence of cavitation. The inside of the closed decompression tank is in a negative pressure state and the jet pump forcibly sucks the excavated material swept through the discharge pipe and discharges it into the closed decompression tank. The discharge efficiency of the excavated material by the pump can be improved, and as a result, the transport efficiency of the excavated material can be improved.

【0072】また、本発明の掘削物の輸送装置によれ
ば、密閉式減圧タンクに内部の余剰空気を吸引して大気
圧以下とする真空ポンプを接続したので、密閉式減圧タ
ンクに一時的に貯留された掘削物及び搬送水に対して、
真空ポンプによる負圧の発生によって余剰空気が除去さ
れると共に内部が大気圧以下とされ、ジェットポンプに
よって排出された掘削物及び搬送水を密閉式減圧タンク
側から吸引して排出効率が良くなると共に、この掘削物
及び搬送水に混入した空気が除去されて搬出系でのキャ
ビテーションの発生を防止することができる。
Further, according to the excavated material transportation apparatus of the present invention, since the vacuum pump for sucking the excess air in the closed type depressurized tank to make it below atmospheric pressure is connected to the closed type depressurized tank, the closed type depressurized tank is temporarily operated. For excavated materials and carrier water stored,
Excess air is removed by the generation of negative pressure by the vacuum pump, and the inside pressure is reduced to atmospheric pressure, and the excavated material and the carrier water discharged by the jet pump are sucked from the sealed decompression tank side to improve discharge efficiency. The air mixed in the excavated material and the carrier water can be removed to prevent the occurrence of cavitation in the carry-out system.

【0073】また、本発明の掘削物の輸送装置によれ
ば、搬出ポンプによって密閉式減圧タンクから掘削物及
び搬送水を搬出する搬出系に分離設備を接続し、この分
離設備によって掘削物から分離された搬送水を給水する
給水系には記給水ポンプを接続したので、密閉式減圧タ
ンクから搬出ポンプによって搬出された掘削物及び搬送
水の混合物は分離設備に搬送され、ここで掘削物と搬送
水に分離され、分離された掘削物は搬出処理される一
方、分離された搬送水は給水ポンプによって吸引されて
密閉式減圧タンク及び送水ポンプへに給水されることと
なり、搬送水を効率よく循環することができ、コストダ
ウンを図ることができる。
Further, according to the excavated material transporting apparatus of the present invention, a separation facility is connected to a carry-out system for carrying out the excavated material and the carrier water from the closed type decompression tank by the carry-out pump, and the separation equipment separates from the excavated material. Since a water supply pump was connected to the water supply system for supplying the transported water, the mixture of the excavated material and the transported water carried out by the carry-out pump from the sealed decompression tank was transported to the separation facility, where it was transported together with the excavated material. The separated excavated matter is separated into water and the separated excavated material is carried out, while the separated carrier water is sucked by the water supply pump and supplied to the sealed decompression tank and the water supply pump, which efficiently circulates the carrier water. Therefore, the cost can be reduced.

【0074】また、本発明の掘削物の輸送装置によれ
ば、掘削物搬出用ジェットポンプの基端部に高圧水を供
給する送水ポンプを接続すると共に外部から空気を吸入
する空気吸入口を設けたので、掘削物搬出用ジェットポ
ンプには送水ポンプから高圧水が供給されると同時に空
気が吸入されることとなり、掘削物の排出を促進するこ
とができる。
Further, according to the excavated material transportation apparatus of the present invention, a water pump for supplying high-pressure water is connected to the base end portion of the excavated material discharge jet pump, and an air suction port for sucking air from the outside is provided. Therefore, high-pressure water is supplied from the water feed pump to the jet pump for carrying out the excavated material, and at the same time, air is sucked in, whereby the discharge of the excavated material can be promoted.

【0075】更に、本発明のトンネル掘削機によれば、
掘削機本体の前部にカッタヘッドを装着して推進機構に
よって前進可能とし、掘削物を集積するホッパの下部に
掘削物搬出用ジェットポンプを連結してこのジェットポ
ンプに搬出された掘削物及び搬送水を一時的に貯留する
密閉式減圧タンクを連結し、密閉式減圧タンク内の掘削
物及び搬送水を分離設備に搬出する搬出ポンプを連結す
ると共に、この分離設備に分離された搬送水を密閉式減
圧タンク及びジェットポンプに搬送水を送水する送水ポ
ンプに給水する給水ポンプを連結したので、密閉式減圧
タンク内の空気が排出されて搬出ポンプに空気が侵入す
ることはなくなり、キャビテーションの発生を防止する
ことができると共に、密閉式減圧タンク内が負圧状態と
なってジェットポンプによる掘削物の排出効率を向上す
ることができ、その結果、トンネル掘削作業効率の向上
を図ることができる。また、ジェットポンプによる掘削
物の排出効率が向上することで、掘削気本体に対して密
閉式減圧タンクなどの処理設備をトンネルの後方に配置
することができ、掘削機本体内の作業空間を十分に確保
することができる。
Further, according to the tunnel excavator of the present invention,
A cutter head is attached to the front part of the excavator body to enable it to move forward by a propulsion mechanism, and a jet pump for carrying out excavated material is connected to the lower part of a hopper that accumulates excavated material, and the excavated material carried out to this jet pump and transportation Connect a sealed decompression tank that temporarily stores water, connect a discharge pump that carries the excavated material and carrier water in the sealed decompression tank to a separation facility, and seal the separated carrier water in this separation facility. Since the water pump that feeds the carrier water is connected to the pressure reducing tank and the jet pump, the air inside the closed pressure reducing tank will not be discharged and the air will not enter the discharge pump, and cavitation will not occur. In addition to being able to prevent it, it is possible to improve the discharge efficiency of the excavated material by the jet pump because the pressure inside the closed type decompression tank becomes negative. Result, it is possible to improve the tunneling work efficiency. In addition, because the efficiency of discharging the excavated material by the jet pump is improved, it is possible to arrange a processing facility such as a closed decompression tank for the main body of the excavated gas behind the tunnel, providing a sufficient working space inside the main body of the excavator. Can be secured.

【0076】また、本発明のトンネル掘削方法によれ
ば、カッタヘッドを駆動回転させながら本体を前進させ
ることで岩盤を掘削し、生じた掘削物をホッパに取込む
一方、送水ポンプからジェットポンプに高圧水を送水し
てジェットポンプによってホッパ内の掘削物を搬送し、
この掘削物及び搬送水を密閉式減圧タンクに一時的に貯
留して内部の余剰空気を吸引して大気圧以下とした後、
搬出ポンプによって分離設備に搬送し、ここで分離され
た搬送水を給水ポンプによって密閉式減圧タンク及び送
水ポンプに給水されるようにしたので、密閉式減圧タン
ク内の空気が排出されて搬出ポンプに空気が侵入するこ
とはなくなり、キャビテーションの発生を防止すること
ができると共に、密閉式減圧タンク内が負圧状態となっ
てジェットポンプによる掘削物の排出効率を向上するこ
とができ、その結果、トンネル掘削作業効率の向上を図
ることができる。
Further, according to the tunnel excavating method of the present invention, the rock mass is excavated by advancing the main body while driving and rotating the cutter head, and the excavated material produced is taken into the hopper, while the water pump is changed to the jet pump. High-pressure water is sent and the jet pump conveys the excavated material in the hopper,
After temporarily storing this excavated material and carrier water in a closed type decompression tank and sucking excess air inside to make it below atmospheric pressure,
The carry-out pump was used to convey the separated water to the separation facility, and the water feed pump was used to supply the sealed decompression tank and the water pump with water, so the air in the sealed decompression tank was discharged to the carry-out pump. Since air does not enter, cavitation can be prevented from occurring, and the inside of the closed type decompression tank can be in a negative pressure state to improve the discharge efficiency of the excavated material by the jet pump. The efficiency of excavation work can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る掘削物の輸送装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a transportation device for excavated material according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例に係るトンネル掘削機として
のトンネルボーリングマシンの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a tunnel boring machine as a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention.

【図3】トンネルボーリングマシンの正面図である。FIG. 3 is a front view of a tunnel boring machine.

【図4】図2のIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2;

【図5】図2のV−V断面図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG.

【図6】図2のVI−VI断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 2;

【図7】推進機構としてのパラレルリンク機構の概略図
である。
FIG. 7 is a schematic view of a parallel link mechanism as a propulsion mechanism.

【図8】本実施例のトンネルボーリングマシンに適用さ
れるリンク式セグメントエレクタ装置の側面図である。
FIG. 8 is a side view of a link type segment erector device applied to the tunnel boring machine of the present embodiment.

【図9】リンク式セグメントエレクタ装置の正面図であ
る。
FIG. 9 is a front view of a link-type segment erector device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 前胴(トンネル掘削機本体) 12 中胴(トンネル掘削機本体) 13 後胴(トンネル掘削機本体) 15 カッタヘッド 20 カッタ旋回油圧モータ 23 チャンバ室 24 ホッパ 26 排出装置 31〜36 推進ジャッキ 39 パラレルリンク機構 59 シールドジャッキ 101 ジェットポンプ 103 送水管 105 排出管 107 密閉式減圧タンク 109 真空ポンプ 111 搬出ポンプ 113 流量計 114 分離設備 116 給水ポンプ 119 給水ポンプ 125 水位計 11 Front Body (Tunnel Excavator Body) 12 Middle Body (Tunnel Excavator Body) 13 Rear Body (Tunnel Excavator Body) 15 Cutter Head 20 Cutter Swing Hydraulic Motor 23 Chamber Chamber 24 Hopper 26 Discharge Device 31-36 Propulsion Jack 39 Parallel Link mechanism 59 Shield jack 101 Jet pump 103 Water pipe 105 Discharge pipe 107 Closed pressure reducing tank 109 Vacuum pump 111 Export pump 113 Flow meter 114 Separation equipment 116 Water supply pump 119 Water supply pump 125 Water level meter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 風間 慶三 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 井上 誠 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 藤沢 薫 東京都千代田区神田司町2−3 株式会社 大林組東京本社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Keizo Kazama 2-3 Kandajimachi, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Corporation Tokyo headquarters (72) Inventor Makoto Inoue 2-3 Kandajimachi, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Corporation Tokyo Head Office (72) Inventor Kaoru Fujisawa 2-3 Kandajimachi, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Corporation Tokyo Head Office

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カッタヘッドの回転によって掘削した掘
削物を集積して外部に排出処理する掘削物の輸送装置に
おいて、前記カッタヘッドの後方に設けられた掘削物搬
出用ジェットポンプと、該ジェットポンプによって搬出
された掘削物及び搬送水を一時的に貯留する密閉式減圧
タンクと、搬送水を前記ジェットポンプに送水する送水
ポンプと、前記密閉式減圧タンクに設けられた水位計
と、該水位計によって測定された前記密閉式減圧タンク
内の水位に基づいて前記密閉式減圧タンク及び前記送水
ポンプへの給水吐出量が調整される給水ポンプと、前記
密閉式減圧タンク内の掘削物及び搬送水の搬出系に設け
られた流量計と、該流量計によって測定された前記搬出
系の搬出量を設定値に維持する搬出ポンプとを具えたこ
とを特徴とする掘削物の輸送装置。
1. A transport device for excavated material, which collects excavated material by rotating a cutter head and discharges the excavated material to the outside, and a jet pump for carrying out excavated material provided behind the cutter head, and the jet pump. A closed type decompression tank for temporarily storing the excavated material and the carried water carried out by, a water pump for feeding the carrying water to the jet pump, a water level gauge provided in the closed type decompression tank, and the water level meter A water supply pump in which the amount of water supplied to the closed type decompression tank and the water supply pump is adjusted based on the water level in the closed type decompression tank measured by An excavated product, comprising: a flow meter provided in the carry-out system; and a carry-out pump for maintaining the carry-out amount of the carry-out system measured by the flow meter at a set value. Transportation equipment.
【請求項2】 請求項1記載の掘削物の輸送装置におい
て、前記密閉式減圧タンクには内部の余剰空気を吸引し
て大気圧以下とする真空ポンプが接続されたことを特徴
とする掘削物の輸送装置。
2. The excavated material transporting apparatus according to claim 1, wherein a vacuum pump for sucking excess air therein to reduce the atmospheric pressure to below atmospheric pressure is connected to the sealed decompression tank. Transportation equipment.
【請求項3】 請求項1記載の掘削物の輸送装置におい
て、前記搬出ポンプによって前記密閉式減圧タンクから
掘削物及び搬送水を搬出する搬出系には分離設備が接続
され、該分離設備によって掘削物から分離された搬送水
を給水する給水系には前記給水ポンプが接続されたこと
を特徴とする掘削物の輸送装置。
3. The excavation material transportation apparatus according to claim 1, wherein a separation facility is connected to a carry-out system for carrying out the excavation material and the carrier water from the hermetic decompression tank by the carry-out pump, and the separation equipment is used for excavation. A transport device for excavated material, wherein the water supply pump is connected to a water supply system for supplying carrier water separated from an object.
【請求項4】 請求項1記載の掘削物の輸送装置におい
て、前記掘削物搬出用ジェットポンプの基端部には高圧
水を供給する前記送水ポンプが接続されると共に、外部
から空気を吸入する空気吸入口が設けられたことを特徴
とする掘削物の輸送装置。
4. The excavation material transport apparatus according to claim 1, wherein the water pump for supplying high-pressure water is connected to a base end portion of the excavation material discharge jet pump, and air is sucked from the outside. A transport device for excavated material, comprising an air intake port.
【請求項5】 筒状の掘削機本体と、該掘削機本体の前
部に駆動回転自在に装着されたカッタヘッドと、前記掘
削機本体を前進させる推進機構と、前記カッタヘッドに
よって掘削された掘削物を集積するホッパと、該ホッパ
の下部に連結された掘削物搬出用ジェットポンプと、該
ジェットポンプによって搬出された掘削物及び搬送水を
一時的に貯留する密閉式減圧タンクと、前記ジェットポ
ンプに搬送水を送水する送水ポンプと、前記密閉式減圧
タンク内の掘削物及び搬送水を搬出する搬出ポンプと、
該搬出ポンプによって搬出された掘削物及び搬送水を分
離する分離設備と、該分離設備によって分離された搬送
水あるいは新たに補給された搬送水を前記密閉式減圧タ
ンク及び前記送水ポンプに給水する給水ポンプとを具え
たことを特徴とするトンネル掘削機。
5. A tubular excavator main body, a cutter head rotatably mounted on a front portion of the excavator main body, a propulsion mechanism for advancing the excavator main body, and excavation by the cutter head. A hopper for accumulating the excavated material, a jet pump for excavating the excavated material, which is connected to a lower portion of the hopper, a sealed decompression tank for temporarily storing the excavated material and the carrier water delivered by the jet pump, and the jet A water supply pump for supplying carrier water to the pump, and a carry-out pump for carrying out the excavated material and the carrier water in the sealed decompression tank,
Separation equipment for separating the excavated material and the carrier water carried out by the carry-out pump, and water supply for supplying the carrier water separated by the separation equipment or the newly supplied carrier water to the sealed decompression tank and the water supply pump A tunnel excavator characterized by having a pump.
【請求項6】 前部に装着されたカッタヘッドを駆動回
転させながら筒状の本体を前進させることで前方の岩盤
を掘削し、この岩盤を掘削して生じた掘削物をホッパに
取込む一方、送水ポンプからジェットポンプに高圧水を
送水して該ジェットポンプによって前記ホッパ内の掘削
物を搬送し、この掘削物及び搬送水を密閉式減圧タンク
に一時的に貯留して内部の余剰空気を吸引して大気圧以
下とし、この密閉式減圧タンク内の掘削物及び搬送水を
搬出ポンプによって搬出して分離設備に搬送し、ここで
分離された掘削物は搬出処理される一方、搬送水及び新
たに補給された搬送水は給水ポンプによって前記密閉式
減圧タンク及び前記送水ポンプに給水されるようにした
ことを特徴とするトンネル掘削方法。
6. The front rock is excavated by advancing the tubular main body while drivingly rotating the cutter head attached to the front part, and the excavated material produced by excavating the rock is taken into the hopper. , High-pressure water is sent from the water pump to the jet pump, and the excavated material in the hopper is transported by the jet pump, and the excavated material and the transported water are temporarily stored in a sealed decompression tank to remove excess air inside. Suction to atmospheric pressure or less, and the excavated material and carrier water in this closed type decompression tank are carried out by a carry-out pump and transported to a separation facility.The separated excavated material is carried out while carrying water and The tunnel excavation method, wherein newly supplied carrier water is supplied to the closed type decompression tank and the water supply pump by a water supply pump.
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