JPS5870000A - トンネル掘進機 - Google Patents

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】 この発明は、回転式カッタで掘削した土砂を後方へ搬出
するスクリューコンベヤおよびロータリフィーダを、掘
進機本体内に設置したトンネル掘進機に関するものであ
る〇 まず、この種の従来のトンネル掘進機を總１図卒いし処
４凶により説明する・。

掘進機本体Ｍの前−には、駆動機、たとえば油圧モータ
により駆動される回転式カッタが回転自在に支持されて
おり、内部には回転式カッタで掘削した土砂を後方へ搬
出するスクリューコンベヤｌが斜めに設置されている。

スクリューコンベヤｌのケーシング３の後端部下がわに
は搬送土砂を排出させる排出口２がケーシング３の軸線
に対シて直角方向に設けられており、ケーシング３の後
端−にはスクリュー軸を回転させる駆動機４が取付けら
れている。掘進機本体Ｍの後邸内には、組込むセグメン
２トをつかんで昇降させるニレ々りｌｌが支持されてい
る。

掘進機本体Ｍの後端がわには、トンネルの掘進にしたが
って、セグメント５が円筒状に組込まれる。スクリュー
コンベヤｌの下がわには、排出口２力１ら排出させられ
た土砂を後方へ搬出するペルトコ／ベヤ６と、組立てる
セグメント５を運搬する吊り具９をそなえた搬送装置８
を走行可能に支持させた搬送レールｌＯとが・設置され
てお杓、搬送レールｌＯの下がわにはセグメント５を運
搬する台車７が設置されている０ 編２凶ないし一４凶に示すスクリューコンベヤ１（７）
　排出口２の下部には、ロータリフィーダ１２が設置さ
れている。

上述したｍ１図のスクリューコンベヤｌには下記の欠点
がある、 （１）スクリュー軸線方向に送り出された土砂が、移動
方向を直角に変えられて排出口２から排出させられるた
め、排出口２周辺に排出土砂が圧密されて付着する。そ
して、その固結が成長して詰り、排土不能をきたすこと
がある。かつ、回転力が増大するため、トルクの大きな
駆動機を装、−着する必要がある。ぷ１図、講２図、蘂
３凶における矢印人は、ケーシング３円から排出口２に
ぼり出される土砂の移動方向を表わす。さらに、搬出土
砂の状態、および特性が変化することによって、直角方
向への方向転換に要する強制力および詰りの状態が変る
ため、排出口２直前まで連続約１こ搬送されできた同じ
量の土砂の排出が方向転換時に断続したり、排土量の調
整が不可能になったりする。また、特に、搬送土砂自身
の摩擦力右よび粘着力の大きい場合、あるいは性状の変
化が頻繁な場合には、排出口の大きさを調節することに
よって排土量および排土性状を調整することができない
（２）排出口２直前の搬送土砂の移動状態が一定しない
ため、その部分の充満状態を検知するために土圧計を取
付けても、圧密、あるいは固結により検知が不可能とな
る。かつ、方向転換に要するトルクの影替を受けて真の
充満状態を検知できないさらに、第２凶ないし４４凶に
示したロータリフィーダ１２をそなえたスクリューコン
ベヤｌにオイテは、ベルトコンベヤ６の先端の高さが蜆
より小すいＲとなり、ベルトコンベヤ６の下がわの空間
を活用で赤な（なり、ｉ３Ｎ４凶に示すように、セグメ
ント５をスクリューコンベヤｌおよびロータリフィーダ
１２の愉方空関からニレ々り１１に対して搬入しなけれ
ば々らない。したがって、セグメント５の搬入および組
立て作業性が悪くなる。高さＲはｈｏより小さいゆえ、
当然のこさながら、このス々すニーコンベヤも１１１Ｂ
のものト同様な欠点がある。

（３）排出口２がケーシング３の外周１１１ｍと駆ＩＩ
ＩＩ機４との間において、外局壁−に対して直角方向に
設けられているので、スクリューコンベヤ１の高さＨが
、組込まれたセグメント５の内径、あるいは搬送許容角
［＃および長さなどによって決まるゆえ、排出口２の位
置によって、ベルトコンベヤ６の先端高さ編が制限され
る。したがって、台車７上のセグメント５を搬送装置８
の吊り具９によって吊り上げ、搬送レールｌＯの先端ま
で搬送する時、その位置とエレクタ１１との距離が大き
く゛なる。

特に掘削径の小さいトンネル掘進機においては、高さ煽
が小さいため、セグメントの組立作業性が極端に悪くな
り、かつ、ベルトコンベヤ６の下がわの空間をセグメン
ト５が通過できないこともある。

この発明は上記の欠点を除くためのもので、スクリュー
コンベヤのケーシングの排出がね端一にその軸線方向に
開口させた排出口を設け、その排出口に臨むスクリュー
羽根、もしくはスクリュー軸のまわりに歯車を連結し、
その歯車をケーシングの外周に設置した駆動機により回
転させる歯車に連動するように構成し、それらの歯車を
介してスクリュー軸およびスクリュー羽根を回転させる
ようにし、さらに、排出　の端一にロータリフィーダを
取付けたものである。

つぎに、この発明の一実施態様を必５図ないし第１０区
により説明する。ｓ１５凶、＃ｇ６凶および一８図にお
いて、第１図ないし第４図と同じ符号をつけたものは、
同じもの、もしくは相当するものを表わす。

スクリューコンベヤｌのケーシング３の排出がわ端一に
は、搬送がわケーシング２１が固定されており、そのケ
ーシング２１には排土がわケーシン〃゛２０が取りはず
しができるように取付けられている。搬送がわケーシン
グ２１には駆動モータ１９が取付けられており、駆動モ
ータ１９の出力軸には小歯車１８が固定されている。排
土がわケーシング２０の端一には、取付フライジ２７を
′そなえ、ケーシング３と同一軸線に開口させた排土口
重６が設けられている。そして、取付７ランジ２７にロ
ータリフィーダ本体ＲＦの取付７ランジ５２ｆ一連Ｍし
、スクリューコンベヤｌとロータリフィーダ本体ＲＦと
を一体にしである。０−タリフィーダ本体ＲＦのケーシ
ング４８内にはロータ軸５１に放射状に取付けた複数枚
のｐ−夕羽ｌ１５０がおさめられてお杓、駆動フレーム
４６にはロータ軸５１を回転させる駆動モータ４５が設
置されている。駆動モータ４５の出力軸に取付けた一段
書車５５は、中間軸４７に取付けた中間−車５４とかみ
合っており、中関曽車５４はロータ軸５１に取付けた二
段−車５３をかみ合っている。ケーシング４８の端−内
局壁にはシール５６が取付けられている。ケーシング４
８、ケーシン々゛支持フレーム４９、取付フラ／ジ５２
、駆動フレーム４６は一体に構成されている。、駆動モ
ータ４５を駆動すれば、筒車５５．５４．５３を介して
ｏ　−タ軸５１およびロータ羽根５０が回転させられる
一方、スクリュー軸１４と一体になっているスクリュー
羽根１５のケーシング２１，２０内における外周酷には
小歯車１８とかみ合わせた大歯車ｔ７Ａが溶接により固
定されている。大歯車１７人の筒状−２６２とケーシン
グ２ｉ、２０の筒状壁−との間には、平軸受２４とシー
ル押え２２で押んたシール２３とが取付けられている０
また、大歯車１７Ａの両端−とケーシング２１，２０の
間にはスラストメタル５９が取付けられている。

なお、１３は駆動モータ１９、小歯車１８、大−車１７
Ａ等からなる駆動装置を表わす〇躯（転）モータ１９に
より小−車１Ｂ、大歯車１７Ａを介してスクリュー羽根
１５右よびスクリ、ニー軸１４を回転させれば、掘削土
砂が搬送され、排出口１６から矢印Ｃ方向へ排出させら
れるＯ排出させられた土砂は、ｓ５ｍに矢印Ｂで表わす
ようにロータリフィー々゛本体ＲＦ内を経由してベルト
コンベヤ６上に放下される。ロータリフィーダ本体ＲＦ
はケーシング３と同−軸線上化設けられているので、ベ
ルトコンベヤ６の先端とセグメント５との距離り、を、
編２図のＲより大きくすることができる。

蘂１１図ないし編１３＆１は、小歯車１８に力１み合わ
せる大歯車１７Ｂを、スクリュー軸１４の蛭長軸ｇ１４
ａの端一に固定したこの発明め他の実施態様を示す。そ
れらの図に１いて、畠５凶ないし第８図と同じ符号をつ
けたものは、同じもの、もしくは相当するものを表わす
。

大歯車１７Ｂの輪状部２６と腕２８とボス２９とは一体
になっており、ポス２９はキー３０により延長４１１１
ｉ１１Ｌ１４ｍに固定されている。ケーシング３の端部
外周および排出口１６の筒状邸と輪状−２６との間には
、シール押え２Ｓ！で押えたシール２３が取付けられて
いる。

延長軸ｍ１４ａの中間部は、下記の構造からなる軸受体
２５によって支持されている＠すなわち、ケーシング３
の内壁と一体になっている支持腕３１は、転がり軸受３
３を内蔵させたハウジング３２に固定されている。ハウ
ジング３２の左がわ端Ｗ１−にはシール３５を内蔵させ
たシールケース３４Ａが取付けられ、右がね端面邸には
シール３５を内蔵させたシールケース３５Ｂが取付けら
れており、シールケース３５の内周と延長軸５１４ａと
の間にはかラー３７がはめこまれている。シール３５は
シールケース３４Ａ、３４Ｂに取付け１鳳 たシール押え３６により押えられている。この構造によ
り、ころがり軸受３３は土砂の侵入に対して保鰻される
。

駆動モータ１９により小歯車１８、大１７１１１７Ｂを
介してスクリュー軸１４およびスクリュ羽根１５を回転
させれば、掘削土砂が搬送され、排出ロ１６１ＪｍＡ矢
印Ｃ方向へ排出さ１、せら、れる。

以上説明したこの発明によれば下記の効果が得られ委・ （す排出口部で圧密あるいは付着のために搬送土砂がつ
才ることがな（なる。したがって、搬送土砂の固結成長
を防止で赤る◎ （２）搬送土砂の送り出し方向が変らないので、小さい
回転力でよい。

（３）搬送土砂の状態および性状によって排土状態が左
右されない。したがって、連続排土による排土の調整が
できる口 （４）セグメントの組立および搬入作業等の作業空間を
そこなうことがなくなる。

（５）土砂の状１Ｉｉｄよび性状のみに゛よって排土状
態が変るが、連続排土が可能となるので、搬送途中にお
ける土砂の圧力を検出してスクリューコンベヤの回転数
およびロータリフィーダの回転数を制御するこ・とによ
って排土を管理することができる。かつ、両方の速度の
同期割合いで排土制御をすることができるので、土質変
化のはげしい亀山に対する掘進が容品となる。

（６）特に、砂層あるいは砂礫層のようにスクリューコ
ンベヤ内に充満状態を保持しながら排土することが困ｌ
１１１７１に場合でも、ａ−タリフイーダにより機械的
な１閉排土を行うことによって一１排出口からの流水あ
るいは漏気等をより確実に防止できる

【図面の簡単な説明】

畠ｌ凶は従来のスクリューコンベヤをそなエタシールド
掘進機を示す断面側面図、ｍ２＃ＩＪは従来のロータリ
フオーダ付スクリューコンベヤをそなえたシールド掘進
機を示す断面側面図、嵩３凶は總２図の０−タリフオー
ダおよびその近傍部を示す拡大側面図、ＩｉＩ＆４図は
第２図のｙ−■断面図、ＭＳ凶はこの発明の一実施態様
を示す断面側面図、畠６凶は蘂５凶のスクリュー羽根の
駆動部分を示す拡大断面側面図、縞７図は畠６凶の電−
■断面図、Ｉｉｌ＆８図はｔｌＬＳ凶のスクリュー羽根
の駆−一分およびロータリフィーダを示す拡大断面、、
側１ｉ図、感９凶は第８凶の〇−タリフィーダーを示す
断面側面図、−１０−は纂９凶のｘ−ｘ断面細小図、畠
１１凶はこの発明の他の実施態様を示す断面側面図、縞
１２＆ｌＩ＆ｌは纂１１凶の罵−罵断面園、畠１３１ｆ
ａ＊　ｌ　ｌ　ｍノＸＩ−ＸＩ断面ｚｒある。 Ｍ＠・掘削機本体、　　　１・−スクリューコン創　・ ベヤ、　　　３＠嗜ケーシング、　　　５・・セグメン
ト、　　　６・・ベルトコンベヤ、　　　７・・台′車
、　　　８−−１１１”ｘｇ装置ｑｉ’　　　ｌＱｓ＊
搬送レール、　　　１１・・エレクタ、　　　１３・・
駆鯛装置、　　　１４・・スふりチー軸、′ １４ａ・・嬌長軸ｇ、　　　１５・・スクリュー羽根、
　　　１６＠・排出口、 １７ム、ｌ？Ｂ・・大歯車、　　１８・・小歯車、　　
１９・・駆動モータ、　　２０・・排土がわケーシング
、　　　ｚｘ＠＊１１１送がわケーシング２２・・シー
ル押え、　　　２３１１・シーｊし２４・・平軸受、　
　　２５・・軸受体、２６書・輪状部、　　２８・−腕
、 ２９・・ボス′、　　　３０−・キー、３１・・支持腕
、　　３２・・ノ１ウジング、３３・・転がり軸受、　
　３４Ａ、３４Ｂ・・シールケース、　　３５−・シー
ル、 ３６・響シール押工、ＲＦ　＠−ロータリフィーダ、　
　　４５・Φ駆動モータ、　　４＆８−・ケーシング、
　　　５−４−　　・ロータ羽根、１５１＠−ロータ軸 第２図 −５３５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転式力フタで掘削した土砂を後方へ搬出するスクリュ
   ーコンベヤを、掘進機本体内に設置したトンネ１８４機
   において、スクリューコンベヤのケーシングの排出がわ
   端一にその軸線方向に開口させた′排出口を設け、その
   排出口に臨むスクリュー羽根、もしくはスクリュー軸の
   まわりに歯車を連結し、その歯車をケーシングの外周（
   設置した駆動機により回転させる歯車に連動するように
   構成し、それらの歯車を介してスクリュー軸およびスク
   リュー羽根を回転させるようにし、さらに、排出口の端
   部にロータリフィーダを連結したことを特徴とするトン
   ネル掘進機。