JPS5938558Y2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシールド掘進機、特に切羽地山に掘削土砂によ
る土圧を作用させてその安定を図りつつ掘削を行なう土
圧式のシールド掘進機に関するものである。

土庄式のシールド掘進機では、カッタ装置を備えたカッ
タ室に掘削土砂を充満させ、その土庄で切羽地山の崩壊
を防止するが、ある土質条件ではカッタ室に充満してい
る土砂が運転断続により締め固められて順次圧密固化し
、掘削量に相応した土砂量をカッタ室外へ排出すること
が困難になる場合がある。

すなわちカッタ室からその外方へ土砂を排出するにあた
り、その排土装置の土砂取込口の近傍で土砂がいわゆる
アーチング現象をおこして固結する場合がある。

このような場合はシールド掘進機の運転をつづけるほど
ますますカッタ室での圧密現象が助長されるため、掘進
速度が低下するという事態が生じる。

また圧密固化した土砂が何らかの原因で崩れるとカッタ
室内に空隙が生ずることになり、切羽地山の崩壊を引き
起こすおそれがある。

本考案は圧密固化し易い土質条件においても、カッタ室
で掘削土砂がアーチング現象を起すのを未然に防止し、
もって円滑に掘削土砂をカッタ室からその外方へ排出し
得るシールド掘進機を提供するものであり、以下その実
施例を第１図〜第５図に基づき説明する。

１はシールド掘進機本体であって、この本体１は隔壁２
により前後部にそれぞれカッタ室３及び大気圧室４が区
画構成されている。

カッタ室３の切羽地山５との対向部にはカッタ装置６が
設けられ、このカッタ装置６を、前記本体１で回転可能
に支持すると共に、大気圧室４に設けた駆動装置７に連
動連結している。

カッタ装置６は、第２図及び第４図から明らかなように
、カッタヘッド８に、その半径方向に伸びる中空柱状部
９を等角度おきに有すると共に該柱状部９の両側にスリ
ット１０を有し、さらに柱状部９前面に複数のカッタ１
１をその半径方向所要間隔おきに固定してなる。

１２はカッタ装置８と同心状に設けられた回転攪拌装置
であって、これは筒状体１３とその外周に放射方向に突
設した多数の攪拌翼１４とからなり、筒状体１３の両端
部がそれぞれカッタ装置６及び隔壁２に設けられた軸受
１５．１６によりシール１７． １８を介して回転可能
に保持されている。

さらに筒状体１３の一端部が大気圧室４へ突出しており
、この突出部分に正逆回転可能な可変速の駆動装置１９
を連動連結している。

この構成によって、カッタ装置６と回転攪拌装置１２と
は相対回転可能となる。

そして、前記筒状体１３の一端部にはロータリジヨイン
ト２０を介して塑性流動化改良剤（７’；とえた粘土泥
水、ベントナイト等）の供給管２１が接続され、またそ
の他端部には蓋２２が取付けられている。

また、第５図に示すように、前記攪拌翼１４は中空にさ
れると共に筒状体１３に連通され、さらに攪拌翼１４の
複数適所には、噴射孔２４が設けられている。

次に２５はカッタ室３と大気圧室４との間に亘って設け
られたスクリューディスチャージャーであり、これは排
土装置の一例である。

スクリューディスチャージャー２５はカッタ室３の土庄
を保持しつつ掘削土砂を大気圧室４へ排出する機能を有
し、その土砂取込［４２６は前記回転攪拌装置１２の近
傍に位置している。

以上において圧密固化し易い土質条件で掘削を行なう場
合を説明する。

供給管２１を通して塑性流動化改良剤を添加しつつ駆動
装置７を始動してカッタ装置６を回転させ、切羽地山５
の掘削を行なう。

掘削された土砂は順次スリン１１０を通過し、カッタ室
３へ取り込まれ、スクリューディスチャージャー２５の
機能と相まってカッタ室３内部に切羽地山５を保持する
に十分な土圧を発生させる。

また、カッタ室３に取り込まれた掘削土砂には、攪拌翼
１４から改良剤が添加されているので、掘削土砂はアー
チング現象を起しにくい性状に土質改良されている。

ここにお・いて回転攪拌装置１２を停止、すなわち駆動
装置１９を停止しておくと、カッタ室３に取り込まれた
掘削土砂がカッタ装置６の回転に追従してカッタ室３内
で回転攪拌装置１９の周りを移動する。

これにより掘削土砂が回転攪拌装置９の攪拌翼１４によ
りほぐされ、アーチング現象を起すことなくスクリュー
ディスチャージャー２５の土砂取込口２６に入り、その
後大気圧室４へ排土される。

以上の状態ではなおアーチング現象が生起されがちであ
る場合は、駆動装置１９を正又は逆方向に始動して回転
攪拌装置１２をカッタ装置６に対して相対回転させ、掘
削土砂を円滑にスクリューディスチャージャー２５に導
入する。

以上の説明から明らかなように、本考案によると、圧力
室内に取り込まれた掘削土砂に攪拌翼から塑性流動化改
良剤を噴射させて土質改良を図ると共にカッタ装置に対
して相対回転する攪拌翼によりアーチング現象を防止で
きるので、アーチング現象によって掘進速度が低下する
という事態が生じることはない。

そして回転攪拌装置がカッタ装置に対して正逆方向に相
対回転可能となっているので、カッタ室内の掘削土砂の
アーチングを防止するにあたり、単なる機械的な攪拌に
よるよりも優れた効果がある。

したがって回転攪拌装置を有せず、塑性流動化改良剤を
添加することによってのみアーチングを防止する場合に
比べ、該改良剤の添加量を大幅に節減できる。

さらに、攪拌翼の噴射孔から塑性流動化改良剤を噴射さ
せることができるので、攪拌翼と土砂との摩擦抵抗が少
なくなって攪拌がスムースに行なうことができると共に
、攪拌翼によって土砂が崩されると同時に塑性流動化改
良剤が混入されるため混線効果を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の縦断側面図、第２図はカッタ装
置６の正面図、第３図は要部を拡大した縦断側面図、第
４図は第２図のＩ−Ｉ矢視断面図、第５図は回転攪拌装
置１２から塑性流動化改良剤を噴射できるようにしたも
のの説明図である。 １・・・・・・シールド掘進機本体、３・・・・・・カ
ッタ室、４・・・・・・大気圧室、５・・・・・・切羽
地山、６・・・・・・カッタ装置、７・・・・・・カッ
タ装置６の駆動装置、１２・・・・・・回転攪拌装置、
１３・・・・・・筒状体、１４・・・・・・攪拌翼、１
５゜１６・・・・・・軸受、１９・・・・・・回転攪拌
装置１２の駆動装置、２０・・・・・・ロータリジヨイ
ント、２１・・・・・・塑性流動化改良剤の供給管、２
４・・・・・・噴射孔、２５・・・・・・スクリューデ
ィスチャージャー、２６・・・・・・土砂取込口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カッタ装置を備えかつ切羽地山を土庄保持するカッタ室
   を有するシールド掘進機であって、カッタ室内部に、カ
   ッタ装置に対して相対回転可能にされた筒状体と、この
   筒状体に放射状に取付けられた複数の攪拌翼とを有する
   回転攪拌装置を設け、前記各攪拌翼内部を前記筒状体内
   に連通ずる中空にすると共に各攪拌翼に噴射孔を形威し
   、前記筒状体の端部にロータリジヨイントを介して塑性
   流動化改良剤の供給管を接続し、さらに回転攪拌装置の
   近傍に、カッタ室からその外方へ掘削土砂を排出する排
   土装置の土砂取込口を位置せしめたことを特徴とするシ
   ールド掘進機。