JPS5923834Y2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、礫層、玉石層の掘進を連続的に行なう場合
に採用して有利なシールド掘進機に関するものである。

礫、玉石などを多く含む土質条件でシールド掘進を施工
する場合、これらの大形固形物の排出手段として、掘削
で堆積したものだけを間欠的に排出するもの及び掘削で
土層から取り出された大形固形物を順次連続して排出す
るものとが考えられる。

このうち大形固形物を連続して排出するものにおいて掘
削土砂をスラリー移送する場合には、スラリー移送管に
大形固形物が詰まってスラリー移送効率が阻害されるの
を防止するために、スラリー移送管を大径のものとし、
かつ該移送管中の流体流量を大形固形物の限界沈降速度
以上に保持しておく必要がある。

したがってスラリー移送管に流す流体は必然的に大量の
ものが要求される。

この流体は、とりもなおさず切羽の崩壊を防止すべく該
切羽を加圧保持する泥水であるので、掘削土砂とともに
機外へ排出される泥水の無駄な消耗を極力抑えることは
、この泥水を前記スラリー移送用の泥水として再利用す
る上に極めて有意義なことである。

また大形固形物を掘進作業中に連続して機外へ排出する
とき最も肝要な点は、排出時に切羽を加圧保持している
泥水圧に変動をきたさないようにすることである。

このように大形固形物の排出によっても切羽を加圧保持
している泥水圧を適正に保つことは切羽の崩壊を防止す
る上で極めて効果的である。

さらに掘削土砂のスラリー移送において、スラリー移送
設備が摩耗するのを最小限に抑えるためには、掘削土中
の大形固形物を可及的にその上流側で土砂泥水から分離
選別し、土砂泥水のみをスラリー移送設備中に送流する
ようにし、かつこのスラリー移送設備中に空気が混入し
ないようにすることが重要である。

この考案は以上の諸点に鑑みてなされたものであり、以
下図面に基づいてその実施例を説明する。

第１図において、シールド掘進機本体１は、切羽２との
対向部に泥水圧力室３、この泥水圧力室３の後部に大気
圧室４を有し、泥水圧力室３へは坑外の比重調整槽６か
ら泥水が送泥水管５を通して圧送される。

また泥水圧力室３にはカッタ装置７を設けてあり、この
カッタ装置７を大気圧室４に設置した駆動モータ８で回
転させることで地山の掘削が行なわれ、掘削された土砂
（掘削土砂）は泥水圧力室３に取り込まれる。

泥水圧力室３に取り込まれた掘削土砂は回転パケット９
の反転により密閉式圧力タンク１０に投入される。

すなわちこの圧力タンク１０の土砂投入口１１は圧力室
３の内部で上向きに開口している。

圧力タンク１０の内部には傾斜板１２と、この傾斜板１
２に沿って配設した掻き上げコンベア１３とが設けられ
、掻き上げコンベア１３は上位の駆動鎖車１４と下位の
従動鎖車１５との間に左右一対の無端鎖１６を巻掛け、
この左右の無端鎖１６間に多数の掻き板１７を配設した
ものであり、矢印Ｚの如く傾斜板１２上に走行する。

傾斜板１２の一部はスクリーン１８として構成してあり
、このスクリーン１８の下方が土砂流入室１９となって
いる。

土砂流入室１９には土砂泥水のスラリー排出管２０を連
通している。

２１は送泥ポンプである。

一方大形固形物の排出口２２は掻き上げコンベア１３の
終端部に形成してあり、この排出口２２にはゲート開閉
装置２３を設けている。

排出口２２には気密式の着脱機構を有する可撓性短管３
１を連通連設してあり、密閉式箱体の一例であるコンテ
ナ２４の投入口２５を前記可撓性短管にその着脱機構を
介して取り付けることができる。

かかる構成において、コンテナ２４の投入口２５を前記
圧力タンク１０の大形固形物排出口２２に気密状態で連
通し、その後コンテナ２４内部に水を満たす。

そしてゲート開閉装置２３を開動させ、掻き上げコンベ
ア１３を作動させると、圧力室３から投入口１１を経て
圧力タンク１０へ投入された掘削土砂は、掻き上げコン
ベア１３により傾斜板１２上を掻き上在られ、スクリー
ン１８により大形固形物Ａと土砂泥水Ｂとが選別される
。

スクリーン２７を通過した土砂泥水Ｂはスラリー排出管
２０の基部吸引口から吸い込まれ、該スラリー排出管２
０を通して直接坑外へ排出される。

一方、大形固形物Ａはスクリーン２７上を移動して排出
口２２から投入口２５を経てコンテナ２４に投入される
。

コンテナ２４に順次投入された大形固形物Ａは内部の水
と置換し、該コンテナ２４に収容される。

大形固形物Ａのコンテナ２４への収容は水との置換によ
り行なわれるので、圧力タンク１０内に空気が混入する
ことはない。

掻き上げコンベア１３は矢印Ｚ方向に作動させるのを常
用としているが、掘削土砂中に固結粘土、シルトがある
場合は反対方向に作動させ、固結粘土、シルトを掻き混
ぜて微細化し、スクリーン１８を通過させてスラリー排
出するようにすることもできる。

前記の場合、土質条件にもよるが、コンテナ２４の容量
をたとえばセグメント１リング分の大形固形物の収容を
可能にしておけば、その間においては掘削で取り出され
た大形固形物を連続的にすべて収容することができ、そ
の間に圧力室３の泥水圧変動をきたさない。

コンテナ２４の交換は、先ずゲート開閉装置２３によ排
出口２２を閉じてから満杯となったコンテナ２４と新た
な空コンテナとの間で行なう。

なおこの実施例では圧力タンク１０を点検する際にも圧
力室３の圧力を逃がすことのないように、前記土砂投入
口１１に非常ゲート２６を設けている。

以上はスラリー排出を排泥ポンプ２１で行なうことの関
係から、スラリー中の土砂は細粒径のもののみに限られ
る。

故にスクリーン１８の網目及びスラリー排出管２０を小
径のものとしている。

第２図はある程度の粒径土砂までスラリー移送するよう
にした例を示している。

すなわち圧力タンク１０の土砂流入室１９には大径のス
ラリー排出管２７を連通し、この大径スラリー排出管２
７は破砕機２８を介して小径のスラリー排出管２０を連
通ずる。

大径スラリー排出管２７中の泥水流速は固形物の限界沈
降速度を下廻らないように設定される。

このことは圧力タンク１０を泥水で満たし、小径スラリ
ー排出２０中に空気が混入するのを防止する上に有効で
ある。

しかしながら大径スラリー排出管２７からの全泥水を小
径スラリー排出管２０を通して排出することは不可能で
あるので、その一部を前記送泥水管５へ循環させるよう
にしている。

２９はポンプである。

第３図、第４図は別の実施例を示している。

すなわち第１図、第２図で説明したものが、圧力タンク
１０を圧力室３と大気圧室４とに互って設けたものであ
るのに対し、第３図のものは圧力タンク１０全体を圧力
室３内部に設けた例であり、また第４図のものは圧力タ
ンク１０全体を圧力室３の外部、すなわち大気圧室４に
設けた例である。

第４図のように圧力タンク１０全体を圧力室３の外部に
設ける場合は、ホッパ３０を該圧力タンク１０から延設
し、その投入口３１を圧力室１０の内部で開口させてお
く。

そして圧力タンク点検用の非常ゲート３２はホッパ３０
と圧力タンク１０との連設部に介在させておくのが望ま
しい。

この考案は以上説明した実施例のように実施できるもの
である。

これらの実施例からも明らかなように、この考案による
と、大形固形物を収容して移送する密閉式箱体の容量を
シールド掘進機本体による連続掘進量に対応させて所要
のものに設定しておくことにより、掘進中の密閉式箱体
の交換が不要となり、切羽を加圧保持している泥水圧に
変動を生せしめることなく連続的な大形固形物の機外へ
の排出が可能となる。

したがって掘進中の排礫操作等が不要となり、能率的な
掘削が可能となる。

また前記箱体は密閉式であるので、圧力タンク内への空
気の混入を皆無とすることができ、しがも該箱体の圧力
タンクに対する着脱時及び該箱体からの大形固形物排出
時に泥水の消耗を極力抑えることができるので、大量の
泥を用いるシールド掘進を経済的に行ない得ると同時に
スラリー移送設備の摩耗も少なくすることができる。

さらに密閉式箱体内の大形固形物の排出は坑外で行なう
ことができるのでその操作が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの考案の実施例を示し、第１図は全
体縦断側面図、第２図は別の実施例の縦断側面図、第３
図はさらに別の実施例の概略縦断側面図、第４図はさら
に別の実施例の概略縦断側面図である。 １・・・・・・シールド掘進機本体、２・・・・・・切
羽地山、３・・・・・・圧力室１０・・・・・・圧力タ
ンク、１１．３１・・・・・・土砂投入口、１３・・・
・・・掻き上げコンベア、１８・・・・・・スクリーン
、２０゜２７・・・・・・スラリー排出管、２３・・・
・・・開閉装置、２４・・・・・・コンテナ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 密閉式圧力タンクの土砂投入口を切羽保持用の圧力室内
   部で開口させ、この圧力タンク内部にスクリーンとこの
   スクリーン上で走行する掻き上げコンベア装置とを設け
   、圧力タンク内のスクリーンで区画された土砂流入室に
   スラリー排出管を連通し、前記コンベア装置の排出側端
   部に大形固形物排出口を形成し、この排出口に、開閉装
   置を設けると共に密閉式箱体の投入口を気密状態で連通
   可能としたことを特徴とするシールド掘進機。