JPS6131111Y2 - - 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するも
のであり、その目的は、切羽の崩壊を未然に防止
した状態で掘削した土砂を連続的に排土する形式
のシールド掘進機において、その排土装置内部へ
の土砂の付着成長を防止すると同時に、シールド
口径の割には粗大な固形物の排出が可能な排土装
置を提案することにある。

従来、上記種類のシールド掘進機に採用されて
いる排土装置として、スクリユーコンベヤを用い
たものがあつた。これは筒状ケーシング内にねじ
軸を配置し、このねじ軸を回転させることにより
筒状ケーシング内で土砂移送を行ない得るように
なつている。しかしねじ軸を用いたものでは、そ
の回転軸が筒状ケーシングの軸心上に配置される
関係から、粗大固形物の排出が困難であり、それ
を可能にするためには、排出し得る固形物の径の
割に筒状ケーシングの口径が大きくなり、ひいて
はシールド口径の大きい機種のものにのみ用途が
限定されることになるという問題があつた。

そこで筒状ケーシングの内面にコイル状の回転
軸を有しないリボンスクリユーの外周を固定し、
そのケーシングの外周と固定側の駆動モータとの
間に伝動機構を介装したものが提案された。これ
によれば、リボンスクリユーが回転軸を有しない
ため、上記したようなねじ軸を用いたものに比べ
るとケーシング口径の割には、排出し得る固形物
の径を大きいものとすることができ、小口径のシ
ールド掘進機に対してもある程度の適応性があ
る。しかしこの種のものでは動力が筒状ケーシン
グを経てリボンスクリユーに伝達されるため、リ
ボンスクリユーが筒状ケーシングと一体となつて
回転する。そのためリボンスクリユー及び筒状ケ
ーシングに塑性化した土砂が付着して成長し、排
出が困難になり易いという新たな問題がある。

本考案は以上に鑑みてなされたものであり、以
下その実施例を説明する。

１は小口径のシールド本体を示し、その中心部
に固定された隔壁２が設置される。シールド本体
１内は隔壁２によつて、切羽に対向する掘削土砂
取込室３とその後方の排土室４とに区画される。
掘削土砂取込室３にカツターヘツド５が配置さ
れ、これがシールド本体１及び隔壁２に回転可能
に支持される。そしてカツターヘツド５はシール
ド本体１側に設けられた駆動モータ６によつて回
転せしめられるようになつている。７，８は軸受
並びにシールをそれぞれ示す。

隔壁２の中心部に筒状ケーシング９が設けら
れ、この筒状ケーシング９内の通路１０を通して
上記掘削土砂取込室３と排土室４とが連通され
る。図示例において筒状ケーシング９はその後端
近傍の所要長さ部分が欠如され、この部分に膨径
壁１１が介装される。そしてこの膨径壁内に同心
状に筒状体からなるリング１２が介装される。す
なわちこのリング１２は、筒状ケーシング９と同
じ内径を有し、しかも上記膨径壁１１との間に軸
受１３及びシール１４が介在される。またリング
１２の外周に歯車１５Ａが固定される一方、上記
筒状ケーシング９に設置された駆動モータ１６の
出力軸にピニオン１５Ｂが固定され、これら歯車
１５Ａとピニオン１５Ｂとが噛合せしめられる。
この歯車１５Ａ及びピニオン１５Ｂにより、伝動
機構１５が構成される。筒状ケーシング９内にリ
ボンスクリユー１８が内装せしめられる。図示例
から明らかなように、リボンスクリユー１８は、
断面矩形のコイル状をなし、かつ回転軸を有して
いない。かかるリボンスクリユー１８は、その先
端が上記掘削土砂取込室３内へ突出せしめられ、
またその後端近傍における外周の一部が上記リン
グ１２の内周面に溶接等によつて固着される。し
たがつてリボンスクリユー１８への回転運動は、
駆動モータ１６の出力軸から伝動機構１５及びリ
ング１２を介して伝達される。筒状ケーシング９
の後端に排土機構１９が取付けられる。この排土
機構１９は、入口２０Ａ及び出口２０Ｂが互に直
交する方向を向くように形成された外壁２０と、
この外壁２０に内装された回転ゲート２１とを備
え、そして筒状ケーシング９へのその取付状態に
おいては、回転ゲート２１の回転軸心が筒状ケー
シング９の軸心に対して直交するように設定され
る。なお回転ゲート２１は筒体２１Ａの外壁の一
部を一定角度に亘つて切除し、その切口を土砂受
入口２１Ｂとして構成したものであり、回転ゲー
ト２１内への土砂受入中は上記出口２０Ｂが閉塞
され、回転ゲート２１からの排土中は上記入口２
０Ａが閉塞される。したがつてこの回転ゲート２
１を回転させつつ上記出口２０Ｂより排土するこ
とにより、掘削土砂取込室３ないし筒状ケーシン
グ９内の切羽保持圧を保持しながら連続排土する
ことができる。２２は筒状ケーシング９に取付け
られた回転ゲート駆動モータ、２３はこの駆動モ
ータ２２と回転ゲート２１とを連結するチエン伝
動機構をそれぞれ示す。

２４は排土運搬用のコンベヤを示し、これは上
記排土機構１９の出口２０Ｂの直下に配置され
る。２５は圧力計（土圧計、水圧計等）を示し、
これは掘削土砂取込室３の内圧を検知する。

以上によれば、駆動モータ１６の回転力が伝動
機構１５及びリング１２を介してリボンスクリユ
ー１８に伝達され、それによつてリボンスクリユ
ー１８が筒状ケーシング９に対して回転する。し
たがつて筒状ケーシング９内で塑性化土砂を移送
する場合においても、該ケーシング９やリボンス
クリユー１８にその土砂が付着、成長することな
く移送される。その上、掘削土砂中にシールド本
体１の口径に比べて比較的大きな粗大固形物
（礫、玉石等）Ｒが混入している場合でも、それ
らはリボンスクリユー１８の特質によつて円滑に
移送される。筒状ケーシング９内を移送された土
砂は、その後端から排土機構１９の内部に至り、
ここで回転中の回転ゲート２１内へ受入れられ、
その後該回転ゲート２１の回転に伴ない排土機構
１９の出口２０Ｂより大気中へ解放排出され、コ
ンベヤ２４により搬出される。上記のように排土
機構１９は回転ゲート２１の回転に応じ、掘削土
砂取込室３内の切羽保持圧を保持しつつ排土する
ものであり、そのために回転ゲート２１は、圧力
計２５での検出値を一定範囲内に保持するように
その回転数が制御される。

この実施例では、回転ゲート２１として筒体２
１Ａに土砂受入口２１Ｂを形成したものを説明し
たが、これ以外にもロータリーバルブ、ボールバ
ルブあるいはロータリーフイーダー等を用いるこ
ともでき、これらによつて連続排土中の掘削土砂
取込室３の内圧保持が可能である。また排土機構
１９の出口２０Ｂは図示例のような下向きのもの
に限らず、筒状ケーシング９の軸心延長線上にあ
るように設定してもよい。このようにすれば、筒
状ケーシング９から排土機構出口に至る土砂通路
が一直線状に配置されるため、小口径シールド機
内での狭小なスペースを有効に利用できる場合が
ある。

以上の説明から明らかなように、本考案に係る
排土装置は、リボンスクリユーを用いたスクリユ
ーコンベヤ形式のものであるにもかかわらず、そ
の内部での塑性化土砂の付着、成長が起りにく
く、したがつてそれによつて運転が阻害されると
いう事態が少なくなる。その上、筒状ケーシング
ないしシールド本体の口径に対しても比較的粗大
な固形物の連続排土が可能となる。さらに回転ゲ
ートが筒状ケーシングの終端に設けられるので、
筒状ケーシング終端の下部に空間が生じる。した
がつてその空間に土砂搬出用コンベヤの始端を配
置し得るので、排土装置と土砂搬出用コンベヤと
の二段積み状配置がなくなる。このことは、小口
径シールドで粗大固形物を含む地山を掘削する場
合に特に有効に利用し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案実施例の縦断側面図である。 １……シールド本体、３……掘削土砂取込室、
４……排土室、９……筒状ケーシング、１２……
リング、１３……軸受、１４……シール、１５…
…伝動機構、１８……リボンスクリユー、１９…
…排土機構、２１……回転ゲート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド本体内の掘削土砂の取込室と排土室と
   の間に亘つて設置された筒状ケーシングにこれと
   同心状に、該ケーシングと同じ内径を有するリン
   グ体を回転可能に支持させ、このリング体と上記
   ケーシングに設置した駆動モータとの間に両者を
   連結する伝動機構を介在させ、上記ケーシングに
   内装せしめられたコイル状のリボンスクリユーの
   外周の一部を上記リング内周面に固定し、上記ケ
   ーシングの終端に回転ゲートを設けたことを特徴
   とするシールド掘進機の排土装置。