JPS5814555B2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軟弱地盤、被圧帯水地盤の坑道築造において使
用されるシールド掘進機に関する。

この種のシールド掘進機にあっては、切羽の崩壊を防止
するために、切羽に泥水圧を作用させる方式が採用され
ている。

しかし掘削土質が均一でなく、しかも土砂の粒径も異な
り、大形礫が発生する土質も多く、このため種々の対策
がなされている。

本発明はかかる点に鑑み成されたもので、切羽の崩壊を
防止することは勿論、予想粒径の掘削土砂の排出に適し
、しかも掘削土砂を切羽の圧力を保持しながら大気圧側
へ連続排出し、同時に分級し、加えて分級された大形礫
は直接坑外へ排出し得、また細粒径の土砂はスラリとし
て排泥管に戻し、さらに加えて、切羽圧力を常時一定に
保ち得るシールド掘進機を提供するものである。

以下その実施例を図面に基づき説明する。

図において、１はシールド掘進機本体で、その頭部に圧
力室Ａが形成され、該圧力室Ａの後側に隔壁２を介して
大気圧室Ｂが形成されている。

３は切羽４に対向するカツタで、該カツタ３で掘削され
た土砂はロータリパケット５によシ回転排土装置（ロー
タリーバルブ）６によって大気圧室Ｂへ順次連続的に排
出される。

７はシュートである。回転排土装置６は圧力室Ａ内の圧
力を保持しつつ掘削土砂を大気圧室Ｂへ排出するもので
あり、そして圧力室Ａ内の圧力は泥水圧送ライン８を通
って供給される圧力泥水により付与される。

この圧送ライン８は途中に中間タンク９が介在されてお
り、該中間タンク９より上流側は一般的な送水ライン８
ａとされ、また下流側は圧力ポンプ１０を有する圧力ラ
イン８ｂとされている。

送水ライン８ａは地上の調整槽１１で泥水濃度を調整し
、濃度調整された泥水を送水ポンプ１２により濃度計１
３、電磁流量計１４を介して前記中間タンク９に送水す
るものである。

そしてその途中には伸縮管１５が介在され、掘進量に応
じられるようになっている。

なお、中間タンク９を設けたのは、圧力室Ａ内の泥水が
急激に減少した場合、圧力室Ａ内にできるだけ早く送水
できるように考慮したもので、例えば調整槽１１から泥
水を直接送るのに比べて、応答性が良くなるからである
。

また、中間タンク９と圧力室Ａとの間に圧力ポンプ１０
を設けているので、圧送距離が短かくなり、圧送時にお
ける圧力損失も少なくなる。

一方圧力ライン８ｂは中間タンク９に貯溜された濃度調
整後の泥水を、圧力ポンプ１０によって圧力室Ａに圧送
するものである。

中間タンク９はシールド掘進機本体１と位置固定関係に
あり、本体１の掘進に伴い移動する。

圧力ポンプ１０は圧力室Ａの圧力信号により回転数が制
御され、また中間タンク９は水位計１６を有し、この水
位計１６によって前記送水ライン８ａ中のバルブ４２が
制御され、該中間タンク９の水位が一定レベルに調整さ
れるようになっている。

したがって圧力ポンプ１０と圧力室Ａとの間の圧力ライ
ン８ｂの配管長さが一定であることから、圧力室Ａの圧
力保持に対して応答性に優れた圧送ライン８となってい
る。

次に、排泥ライン１７は圧力室Ａから泥水を地上の処理
場（図示せず。

）へ排出するものであり、その途中に排泥ポンプ１８が
設置されている。

排泥ライン１７は濃度計１９及び電磁流量計２０を有し
、その中間タンク９より後方部分に伸縮管２１が介在さ
れている。

掘進距離が長くなると配管途中にブースタポンプ２２．
２３が継ぎ足される構成となっている。

またこの排泥ライン１７には前記中間タンク９との間に
配管２４が設けられ、該配管２４中のバルブ２５を開放
することにより、中間タンク９内の泥水を排泥ライン１
７を介して処理場へ排出することができるようになって
いる。

そこで、掘進しないとき或は調整時に送泥水のバイパス
運転を行うときは、前記圧力ライン８ｂ中のバルブ２６
及び排泥ライン１７中のバルブ２７を閉じ、前記バルブ
２５を開放しておけば、中間タンク９を介してバイパス
運転が可能となる。

一方掘削土砂は前述の如く回転排土装置６によって大気
圧室Ｂ側へ連続的に排出される。

そして排出された土砂は礫分離機２８によって大形礫２
９と細粒径の土砂、スラリ−３０とに分離される。

大形礫２９は礫分離機２８からコンベヤ３１に移され、
礫台車３３等で直接坑外へ排出される。

また礫分離機２８を通過した細粒径の土砂３０は排泥水
とともに集泥タンク３４から配管３５及び前記排泥ライ
ン１７に併設されたバイパス流路３６を介して排泥ライ
ン１７中に圧送される。

バイパス流路３６は前記排泥ライン１７の任意の位置に
付設されると共に、循環ポンプ３７を有している。

ところで、この循環ポンプ３７は２個の吐出口を有する
もので、これら２個の吐出口間がバイパス流路の一部と
して使用されると共に、循環ポンプ３７の吸込側（吸込
口）には集泥タンク３４からの配管３５が連通されてい
る。

従って、循環ポンプ３７は、集泥タンク３４内に一定水
位以上の泥水が貯溜されているときは、この泥水を排泥
ライン中に圧送し、一定水位以上の泥水が貯溜されてい
ないときは、排泥ライン１７の圧力泥水がそのまま送ら
れるので、循環ポンプ３７の集泥タンク３４からの空気
の吸込みを防止することができる。

集泥タンク３４は礫分離機２９を通過した細粒径の土砂
を排泥ライン１７を通して移送できるようにするために
スラリと表すものであり、圧力室Ａと配管３８を介して
連通されている。

この配管３８に設けられているバルブ３９によって圧力
室Ａの泥水排出流量を規定することにより、圧力室Ａ内
の圧力が回転排土装置６の回転に伴って変動するのを防
止することができる。

なお、５０は上記中間タンク９をバイパスする圧力保持
ラインで、シールド掘進機の運転休止中及び調整中に、
圧力室Ａに調整槽１１からその水頭圧でもって泥水を送
って、切羽保持を行なうだめのものである。

その場合、バルブ５１．５２が閉じられる。

また第２図のように集泥タンク３４と循環ポンプ３７と
を連通する配管３５に分岐管４０を連設し、該分岐管４
０のバルプ４１を開とし、前記配管３５のバルブ４２を
閉とすることによって、坑内の散逸、堆積土砂又は泥水
を吸込み排泥ライン１７に圧送することもできる。

４３は吸込ホースである。

本発明は以上のように実施できるものであり、圧力室へ
の圧力泥水の圧送ライン中に中間タンクを介在させ、該
中間タンクより下流側に圧力ポンプを設置すると共に圧
力ポンプと圧力室との距離を一定に成したので、圧力室
の圧力変動に対する応答性が優れ、また排泥ラインに循
環ポンプを有するバイパス流路を併設し、前記循環ポン
プの吸込側に、礫分離機を通過した土砂をスラリとして
貯溜する集泥タンクからの配管を連通させているから、
細粒径の掘削土砂を排泥ラインを介して移送排出でき、
その処理が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体概略側面図、第２
図は同他の実施例の一部概略側面図である。 １・・・シールド掘進機本体、４・・・切羽、６・・・
回転排土装置、８・・・圧送ライン、８ａ・・・送水ラ
イン、８ｂ・・・圧力ライン、９・・・中間タンク、１
０・・・圧力ポンプ、１７・・・排泥ライン、１８・・
・排泥ポンプ、２８・・・礫分離機、２９・・・大形礫
、３０・・・細粒径土砂、３４・・・集泥タンク、３５
・・・配管、３６・・・バイパス流路、３７・・・循環
ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 切羽を保持する圧力室へ泥水を供給する圧送ライン
   途中に中間タンクを介在し、該中間タンクより下流側に
   圧力保持用の圧力ポンプを設置すると共に該圧力ポンプ
   と前記圧力室との配管長さを一定に成し、前記圧力室か
   ら泥水を排出する排泥ラインを設け、該排泥ラインに循
   環ポンプを有するバイパス流路を併設し、さらに前記圧
   力室から該圧力室の圧力を保持しつつ掘削土砂を大気圧
   側に移送する排土装置を設け、この排土装置により排出
   された土砂を分級する礫分離機を設けるとともに該礫分
   離機により分離された土砂を貯溜する集泥タンクを設け
   、該集泥タンクと前記循環ポンプの吸込側とを連通する
   配管を設けたことを特徴とするシールド掘進機。