JPS5831819A

JPS5831819A - 真空吸引ノズル装置

Info

Publication number: JPS5831819A
Application number: JP12724981A
Authority: JP
Inventors: Aritsune Moriyama; 森山　有恒
Original assignee: SANKO KUKI SOCHI KK
Current assignee: SANKO KUKI SOCHI KK
Priority date: 1981-08-13
Filing date: 1981-08-13
Publication date: 1983-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明け、土砂またけ塊法等不定形で比重の大きい塊状
物、例えば土木工事などにおける掘削土砂を真空吸引式
で揚送する場合の吸引ノズル装置の構造に関する。

従来土木工事におけるトンネルあるいは堅坑掘削に際し
ては、掘削機械によって大量に発生する土砂、粘土など
を、横掘トンネルにおいては、チエンコンベヤ、　開放
型スクリューコンベヤによって底面からトロッコ、ダン
プあるいはべμトコンベヤなどの横持ち搬送機器上へ揚
送される。また竪坑においてはパケットコンベヤ、特殊
コンベヤなどによって地表面上へと揚送される。

これらいずれも在来の揚送方法は、土砂の落下危険、粉
じん発生などの欠点を有し、捷だそれら機械力による揚
送手段は人力による投入を必要とする場合が多い。

これに対して本発明においてけ掘削機が進行して掘削す
るに伴なって、掻き集めなどの人力手段によらず、横持
ち搬送機器上もしくけ地表面上へと揚送するための手段
を、コンパクトでかつ方向変換が自在にできる真空吸引
方式の風力輸送を後に述べる吸引ノズル装置を用いて行
なわんとするものである。

吸引式風力輸送は穀物荷役など゛を代表例として広く用
いられている輸送手段であるが、前記した土砂揚送の分
野、特に土木工事における掘削塊状物（例えば８内子１
５ｏｚ寸法のもの）では技術的に未解決の部分が多く、
少量吸引の例はあっても１０）ン毎時以上の大量吸引揚
送は実用化されていないのが現状である。その実用化を
阻む最大要因は往道式輸送方式に比べてその所要動力が
２倍内至８倍を要することもあるが、そのほかに流動性
のよい粉粒体を対象とする場合はともかく、前記した土
木掘削時における不定形塊状物では吸引ノズルの開口端
へのそれら塊状物の導入が最大の隘路要因である。すな
わちその場合在来の吸引ノズルをそのまま使用しても、
空気の吸引力だけでこれら塊状物を吸引ノズル開口端内
のノズル管内に吸込むことは極めて困難であり、吸引力
の及ばない部分に塊状物の停滞を生ずるのである。

更に詳説すれば、吸引式風力輸送における吸引ノズルは
、吸引口付近に存在する被輸送物を吸引捕捉して空気と
の適当な混合比のもとに輸送系に導入することを任務と
するが、この吸引ノズルの吸引導入効率は逢の輸送装置
全体の効率を左右する。

しかしてこの吸引ノズルの吸引開口における吸引力は、
吸引開口から離れるに従かい急激に減少　□することは
一般によく知られていることであるがこのことから吸引
導入効率はいかにして被輸送物を連続して吸引開口に近
接せしめるかによって大きく左右されるのである。

ここに土砂など不定形の塊状物を堆積した状態で吸引ノ
ズルで吸引しようとする場合、塊状物同表がからみ合い
、あるいけ湿潤状顔で架橋し仲々に崩壊しないので前に
述べた連続近接の条件を満すことができず、比重の大き
いのと相俟って、この分野における真空吸引式風力輸送
の適用を阻む大きな因子となっている。

本発明は、これらのことから（の解決手段として後に述
べるように、土砂掘削機の軸部の外周にスクリューリー
ドを付設しこれを吸引ノズρのケーシングで覆い、堀削
軸の回転に伴って掘削された土砂を逐次ケーシング内に
機械的に導入するとともにケーシング内を揚送し、吸引
開口に近接させるに止まらず一歩を進めて吸引気流中に
適量を定常に供給するようにしたものである。

本発明の実施例を図面によって説明すると図面は竪型掘
削樽、に組合せ装着した要部断面側面説明図である。こ
の図において掘削機は掘削頭９、堀削軸１０．駆動機１
２ならびに旋回機１７、送り機構１ｇ。

および傾頭機構２０より成り、固定座２１を介して作業
床２２に吊下されている。すなわち、油圧等の動力源に
よって駆動機１２が回転すると駆動軸ｌＯとその先端に
装着された掘削頭９が回転して土砂を掘削する。掘削頭
９け掘削機全体を推進させる送り機構１８によって進退
が自由であり、又傾頭機構２０によって支持ビン１Ｂを
支点きして所定角度の傾頭ができ、かつ傾頭したまま旋
回機１７によって８６０度の全日の旋回を行えるように
なっている。

この構成においてまず送り機構１８を短絡し、掘削頭９
を掘削面に接する位置に置いて作業床２２を固一定した
のち、稼動すれは傾頭機構２０の最大傾頭範囲の円形部
分を送り機構１８の最大送り・長さだけ一度に掘削をす
ることができる。七の回の掘削が完了すれば、送り機構
１８を再び短絡し、前回にならって作業床２２を前進さ
せて固定し、次の掘削を′行うのである。

このように稼動する掘削機に本発明の吸引ノズル装置は
次のように付設される。

まず堀削軸１０ニスクリユーリード１１が設けられるが
このスクリューリード１１の外径は、後に述べるケーシ
ング１に適度の隙間を持っており、スクリーピッチは先
端から漸増変化しリード方向は堀削軸ｌＯの回転によっ
て土砂が揚送される方向に設定され、溶接等によって堀
削軸ｌＯに固着されている。

との堀削軸ｌＯと同心に、ゲー、シング１がその外周を
覆い、ケーシング１の外周竪方向数個所に上方に吸入孔
８を下方に給気開口４をもつ給気管２が沿わせである。

ゲージング１の上端は駆動機１２と適当な間隔を残して
チャンバ６の内力／＜−１４に連なる。内カバー１４ｉ
ｊ外カバー１５ととも［ｆｉｔ状を呈して必要長さを重
複して組合せられ、外カバー１５ｔｉ支持ピン１８のブ
ラケットに設けられ九摺動環ｉ９の部分で全円摺動可能
に２支持されており、その上面１ケ所に吸引本管８と軸
方向に掘削頭９の前後進に伴って伸縮自由に摺動する゛
吸引管７が垂直に設けられている。この内カバー１４と
外カバー１５は、前記駆動軸１０の傾頭角度と全円旋回
の摺動が略気密を保って可能である。

内カバー１４には適当な部位に調整可能な２次空気孔が
開口している。又駆動機１２の外周にはチャンバ６と内
部の土砂の流れを円滑にするためのガイド板１６が設け
られている。

以上が本実施例の構造であるが稼動時にけ次のように作
用する。

駆動機１２の回転が堀削軸１０を介して掘削頭９に伝え
られ、送り機構１８によって推力が加えられると掘削頭
９け回転しながら前進し前面の土砂は掘削されてその周
辺に堆積する。更に掘削が進み堆積土砂の量が多くなる
と周辺のみならず軸心方向にも堆積するようになって堀
削軸ｌＯ外周のスクリューリード１１でこれが捕捉され
、堀削軸１０の回転と共にスクリューリード１１に誘導
されてゲージングｌ内を逐次揚送される。ゲージング１
内には稼動中吸引本管８からの吸引力が常に作用してお
り、この部における土砂揚送を助けると共に、給気管２
の吸気開口４からの空気が揚送土砂に混入し、またピッ
チが漸増するスクリューリード１１の作用によって掘削
土砂はケーシング１を揚送される間に適度に空気を抱含
し、かつ自復の吸引輸送に適した状態にほぐされる。

堀削軸ｌＯ上方に至ってスクリューリード１１の終端に
到達した土砂はチャンバ６に入り内カバー１４とガイド
板１６の間に入り、内力バー１４側面数個所に配置され
た２次空気孔からの空気を適当に混入しながらチャンバ
６上面の吸引管７へ吸引され、吸引本管９を輸送系へ揚
送される。

この部分の作用の特性を更に詳説すると、第１の作用と
して発生した土砂をヌクリューコンベヤ方式によって機
械的Ｋｉ送系に取り込むことが挙げられる。前に述べた
ごとく、掘削土砂は不定形であり比重も大きく時として
湿潤しており、定常連続的に真空力で吸引するととけ通
常では甚しく非能率的でありエネルギロスが大きい。本
発明はこれを掘削動力に僅かのエネルギを追加すること
によって機械的な方法でこれを解決したもので、しかも
堀削軸ｌＯの回転に従って自動的に発生土砂をゲージン
グ１に取り込むのである。

第２の作用としてケーシング１に取り込まれた土砂は取
り込み時に同時に土砂に随伴する給気開口４からの混入
空気と、始端から終端側へ順次ピッチを大きくしたスク
リューリード１１の作用によって土砂はケーシング１内
の揚送中に適度の空気を抱含し、かつほぐされである程
度の均質化が図られて以後の管内風送に適した状態に調
質される。

第３の作用としては、チャンバ６け内カバー１４と外カ
バー１５とより成るが、支持ピン１８を支点とする掘削
頭９の傾頭等の運動性を制限することなく、また旋回機
１７による装置の全円旋回を妨げることなく、吸引系の
気密を保つようになっており内部の駆動機に外周のガイ
ド板１６と前記・内カバー１４および外カバー１５で構
成される空間において、スクリューリードで揚送され到
達した土砂は該空間で暫時滞溜するうち２次空気を与え
られ更に吸引に適した状態になって順次吸引管７の吸引
開口から輸送系へ吸引される。

スクリューリード１１である程度均質化されたとは云え
、チャンバ６Ｖｃ供給される段階でＶｉまだ土砂の供給
量にも不同があり脈動があるが、チャンバ６で暫時滞留
し更に２次空気を与えられることによって吸引管７への
吸引量を定常的に平均化するのである。

以上を約言すれば、本装置は掘削動力に若干量を追加し
、機械力によって発生土砂をほとんど自動的に輸送系に
取り込み若干の調質と調整を加えて連続して定常的に高
い効率を以て吸引し延いて経済性に優れた土砂６吸引揚
送を実現するものである。

以上実施例として竪坑掘削の場合について述べたが、横
掘トンネルの掘削時についても、開放型スクリューコン
ベヤの周辺を密閉管で囲って斜め上方゛へのスクリュー
フィーダ状にし、その密閉管を吸引ノズルと考えれば、
本実施例と同様の機能効果が得られ、この場合はチャン
バ６１ｄ不要である。

また堆積土砂あるいは野積石炭などの風力輸送の吸引装
置として応用することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は竪型掘削機に付設した本発明実施例の要部断面側
面説明図である。１・・・ケーシング。２・・・給気管。３・・・吸入孔
。４・・・給気開口。５・・・２次空気孔。６・・・チ
ャンバ。７・・・吸引管。８・・・吸引本管。９・・・
掘削頭。１０・・・堀削軸。１１・・・スクリューリー
ド。１２・・・駆動機。１３・・・支持ピン。１４・・
・内カバー。１５・・・外カバー。１６・・・ガイド板
。１７・・・旋回機。１８・・・送り機構。１９・・・
摺動環。２０・・・傾頭機構。２１・・・固定座。２２・・・作
業床。特　　許　　出　　願　　人三興空気装置株式会社代表取締役　森　山　有　恒

Claims

【特許請求の範囲】

土砂または塊法等の不定形で比重の大きい塊状物の真空
吸引式風力輸送に使用する吸引ノズル装置において、ス
クリューリードを備えた堀削軸の外周をケーシングで覆
い、かつ堀削軸の傾動支点を中心とし堀削軸の所定の傾
動と全円旋回を妨げず気密を保持する球状のカバーを前
記ケーシングと一体に設け、該カバーの上面に輸送系に
接続する吸引開口を設けたことを特徴とする真空吸引ノ
ズル装置。