JPS603198Y2 - シ−ルド掘進機の排土装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシールド掘進機の排土装置に関し、その目的と
するところは比較的小口径のシールド掘進であっても排
土玉石などの粗大固形物を連続的に排出することができ
るものを提供することにある。

粗大礫、玉石などの粗大固形物が混在する地山の掘削を
密閉機械掘り方式によって行う場合、シールドの径の排
出粗大礫の関係で、小口径のシールド掘進では排出玉石
の大きさに制約があり、従来では間欠的に排出されるこ
とが多い。

第１図〜第５図は上記問題点を回避できる本考案の一実
施例を示し、以下この図面に基づいて本考案を説明する
。

第１図にいて１はシールド本体、２はカッターヘッド、
３はカッターヘッド駆動装置、４は隔壁であり、この隔
壁４の前部が切羽に対向せしめられる泥水加圧室〔掘削
土砂取込室〕５とされ、後部が大気圧下の排土室６とさ
れる。

７は隔壁４に設けられた土砂排出用ホッパーで、泥水加
圧室５からの土砂の排出を調節するゲート８とゲート開
閉装置９が設けられている。

１０はホッパー７に一端が挿入され排土室６側へ土砂を
搬送する排土装置で、泥水加圧室５から排土室６に向っ
て、リボンスクリュー１１と該リボンスクリュー１１の
後端に接続されるスクリュー回転用軸１２を配設し、リ
ボンスクリュー１１および軸１２を覆うスクリューケー
シング１３の泥水加圧室５側端部の上部周面には前記ゲ
ート８によって開閉される排出口１４に対応して掘削土
砂受入口１５が穿設され、前記ケーシング１３の排土室
６側端部の下部周面には前記軸１２に対向する部分に下
方に延設された排土口１６が穿設されている。

なおここでは軸１２が駆動軸として駆動モータ１７に結
合され、リボンスクリュー１１の前端はケーシング１３
に回転自在に軸支されている。

軸１２には鞘管１８が装着されており、シール及び軸受
１９が設けられている。

この鞘管１８を中央にしてスクリューブレードが存在し
ない前記ケーシング１３の空間を固定仕切板２０が第３
図に示すように上室２１Ａと下室２１Ｂとに区分し、固
定仕切板２０の始端部には前記上室２１Ａを閉塞しかつ
土砂を下室２１Ｂへ案内する上部ガイド板２２が装着さ
れ、固定仕切板２０の終端部には下室２１Ｂ内の土砂を
排土口１６へ案内する上部ガイド板２３が装着されてい
る。

第２図は排土口１６近傍の拡大図を示し、スクリューケ
ーシング１３から下方に延設された排土口１６の出口に
はシリンダ２４によって開閉駆動されるゲート板２５と
、排土口１６の下方への延設部２６の入口側の壁面２６
ａ貫通して、リボンスクリュー１１と平行に出退する押
し棒２７が装着されている。

なおここでゲート板２５の開閉方向は鞘管１８と平行状
態となるよう構成されているが、傾斜してもよく、また
押し棒２７の壁面２６ａとの摺動部にはシールおよび軸
受が設けられていることは云うまでもない。

２８は押し棒２７を駆動するシリンダ、２９は土砂搬出
用コンベアで排土口１６の下方に臨まされている。

このようなものにおいて、運転初期にはゲート板２５に
よって排土口１６を閉じておき、この状態で駆動モータ
１７によってリボンスクリュー１１を回転駆動し、ホッ
パー７の排出口１４を介して掘削土砂受入口１５からケ
ーシング１３に受入れた土砂を排土口１６に向って搬送
する。

この搬送はリボンスクリュー１１によって行われるため
、シールド外径が比較的小口径であっても従来のスクリ
ューコンベアに比べて大きな粗大礫３０を搬送できる。

すなわち第４図と第５図で比較するように、本考案のよ
うにリボンスクリュー１１は第４図に示される従来のよ
うに軸３１が途中にないため、従来の搬送可能な粗大礫
３０の最大径をＤとし、軸３１の径をｄとした場合、従
来では２Ｄ十ｄのスクリュー３２とこれを収納する径の
スクリューケーシング３３を必要とするが、リボンスク
リュー１１による場合にはスクリューケーシング１３を
小口径化できるため、シールド断面に占める排土装置の
割合を小さくできる。

このようにして土砂は前記下室２１Ｂに順次搬送される
ものであるがケーシング１３から下方に延設された排土
口１６の入口側は始端縁１６Ａがリボンスクリュー１１
と軸１２との接続位置よりも泥水加圧室５側で、ケーシ
ング１３のスクリューブレードがある空間下方に位置す
るため、粗大礫３０であってもスムーズに順次前記下室
２１Ｂに送り込むことができる。

よって該下室２１Ｂ内において土砂が締め固められ、そ
の性状が地山に近似した状態に改善されて、いわゆるサ
ンドプラグが形成される。

こうして形成されたサンドプラグは止水性はもとより、
圧気圧をも保持できるものである。

ゲート板２５の閉塞時においてサンドプラグは下室２１
Ｂの全長に亘って形成される。

次にゲート板２５を後退させて排土口１６を所定域だけ
開放すると、この開口部の上部に位置する土砂はそのサ
ンドプラグ形成状態が崩され、土砂搬出用コンベア２９
上へ落下する。

しかし下室２１Ｂ内には依然として長さ１１の範囲でサ
ンドプラグ３４が形成されているので、これにより泥水
加圧室５内の泥水圧、土圧又は圧気圧が確実に保持され
る。

駆動モータ１７はリボンスクリュー１１を連続的に駆動
するため、サンドプラグ３４は順次後続する土砂に後押
しされて新たなサンドプラグを形成しつつ下室２１Ｂ内
を移動し、ゲート板２５と排土口１６との開口部にかか
った部分の土砂が順次排土される。

更にここで下室２１Ｂの壁、すなわちケーシング１３、
固定仕切板２０並びに鞘管１８は固定されており、鞘管
１８によって軸１２の回転がサンドプラグ３４と接しな
いよう構成されているため、サンドプラグ３４が形成さ
れる部分は、いわゆる静止空間となっている。

したがってサンドプラグ３４が運転中に局部的に崩れて
止水性等が破壊されるというよう、な事態を未然に防止
し得る。

また排土速度は、土砂がケーシング１３内に区画形成さ
れた下室２１Ｂのみを通って排出されることから増速さ
れ、結局透水速度よりも速（なり、この点においても確
実な止水性が確保さる。

前記押し棒２７はゲート板２５を開いた状態でサンドプ
ラグ形成の土砂を必要に応じて押出すことができるため
、特に粘性固結土、礫などによる下室２１Ｂの閉塞防止
に極めて有効に作用されることができる。

また隔壁４にはホッパー７とゲート８を設け、隔壁４と
スクリューケーシング１３とを分離可能に構成したため
、スクリューケーシング１３の引抜き点検を行うことが
できる。

第１図に示すように塑性流動化改良材の注入管３５を適
当位置に設けることができるものである。

以上説明のように本考案によると、シールド外径の比較
的小径の場合であって従来に比べて大きな粗大固形物を
排土室側に搬送できる。

しかも確実にサンドプラグを形成することができ、また
確実な止水性を確保できるため粗大固形物を含む掘削土
砂の全部を連続的に排土することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を示し、第１図は本
考案による排土装置を備えたシールド掘進機の縦断面図
、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は第２図のＸ−
Ｘ断面矢視図、また第４図と第５図はリボンスクリュー
の説明図である。 １・・・・・・シールド本体、５・・・・・・泥水加圧
室〔掘削土砂取込室〕、６・・・・・・排土室、１０・
・・・・・排土装置、１１・・・・・・リボンスクリュ
ー １２・・曲軸、１３・・・・・・スクリューケーシ
ング、１５・・・・・・掘削土砂受入口、１６・・・・
・・排土口、１７・・・・・・駆動モータ、１８・・・
・・・鞘管、２０・・・・・・固定仕切板、２１Ａ・・
・・・・上室、２１Ｂ・・・・・・下室、２２・・・・
・・上部ガイド板、２３・・・・・・下部ガイド板、２
５・・・・・・ゲート板、２９・・・・・・土砂搬出用
コンベア。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 掘削土砂取込室とその後方の排土室との間に亘ってリボ
   ンスクリューと該リボンスクリューの後端に接続される
   スクリュー回転用軸を配設し、該リボンスクリューおよ
   び軸を覆うスクリューケーシングの掘削土砂取込室側端
   部の上部周面および排土室側端部の下部周面の前記軸に
   対応する部分にそれぞれ掘削土砂受入口および排土口を
   設け、前記軸に鞘管を装着し、鞘管を中央にしてスクリ
   ューブレードが存在しない前記スクリューケーシングの
   空間を上室と下室に区分する固定仕切板を設け、固定仕
   切板の始端部に前記上室を閉塞しかつ土砂を下室へ案内
   する上部ガイド板を設け、固定仕切板の終端部に下室内
   の土砂を排土口へ案内する下部ガイド板を設けたことを
   特徴とするシールド掘進機の排土装置。