JPS6214236Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産素上の利用分野］ 本考案はシールド掘進機に係り、特に掘進機の
前方に備えたカツタによつて地山切羽を掘削した
際の掘削土砂を、トンネル後方へ排出するスクリ
ユーコンベア装置に関する。

［従来の技術］ 従来のシールド掘進機に設けられる掘削土砂の
排出手段は、トンネルを掘削する地山の地質など
の作業条件によつて、上記スクリユーコンベア、
あるいはベルトコンベア、または排泥管方式など
各種のものがあるが、このうちスクリユーコンベ
アは付属して設ける外筒によつて水密性を保持で
きるので、地下水を含有した掘削土砂もしくは泥
土を、スクリユーコンベア内で圧密して切羽の崩
壊を防止する止水壁の一部となし得る利点があ
り、広く使用されている。

これを第１図、第２図により説明すると、掘進
機１の前面には、カツタ面板２が回転自在に設け
られ、その後方に掘削土砂を取り込むカツタ室３
が形成される。カツタ面板２はカツタ駆動装置
４，５で回転され、カツタ室３には掘削土砂を排
出するスクリユーコンベアＡが接続される。

このシールド掘進機において、カツタ面板２で
掘削した土砂をカツタ室３内に取り込み、それを
スクリユーコンベアＡで掘削量に見合つた量の土
砂を排出して掘進し、その掘孔にセグメント８を
張設してトンネルＺを構築していくようになつて
いる。またセグメント８の前面には掘進機１を推
進させるためのシールドジヤツキ６が設けられ
る。

上記スクリユーコンベアＡは第１図に示すごと
く、掘進機１内の長手方向に沿つた軸９と、軸９
に沿つて螺旋状に形成された土砂移送用のフライ
ト１０と、そのフライト１０を囲む外筒１２とか
ら形成され、その先端を掘進機のカツタ室３に貫
入させ、その後方（図示右側の既掘削トンネルＺ
側）に設置した駆動手段２０により軸９およびフ
ライト１０を回転させて、カツタ室３内に取込ま
れた掘削土砂を軸９に沿つて後方へ移送し、外筒
１２の下面に設けた排土口１３よりロータリーフ
イーダ１４を介して、トンネルＺ内のベルトコン
ベア１９へ排出するものであり、排土口１３の開
度を調節するための開閉自在な開度調節板１７を
備えることもある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記スクリユーコンベアＡは、
外筒１２の下方にロータリーフイーダ１４を垂直
状に取付けているために全体の高さ寸法が大であ
り、かつその下方に設置されるベルトコンベア１
９と組合わされて使用されるために掘進機１内の
中空スペースを広く専有する状態となり、掘進機
１内の作業員の通行およびセグメント８の搬入ス
ペースを阻害するなど、作業の実施を阻害する問
題がある。

また中口径の掘進機においては第２図のごと
く、スクリユーコンベアＡの駆動側を上方に傾斜
し、排出側スペースを広くしてロータリーフイー
ダ１４を取り付けていたが、例えば下水道管敷設
用トンネル工事用の小口径掘進機にあつては、中
空スペースが一層狭小なために、スクリユーコン
ベアを傾斜させても作業員の通行が阻害されるの
みならず、各部材の適正な配設も困難となる。

また礫分の多い土砂などを排出する場合にはロ
ータリーフイーダ１４の出口ベルトコンベア１９
間の距離を、排出される最大径の礫が通れる程度
に離しておかなければならず増々その全体高さ寸
法が大きくなる問題がある。

本考案は、上述した問題点を有効に解決すべく
創案されたものであり、その目的は、スクリユー
コンベアにロータリーフイーダを接続するにおい
て、上下方向でスペースをとらず、しかも土砂の
排土が容易なシールド掘進機のスクリユーコンベ
ア装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本考案は、上記の目的を達成するために、シー
ルド掘進機のカツタ室に、外筒とフライトからな
るスクリユーコンベアを接続し、そのスクリユー
コンベアの排出側にロータリーフイーダを接続し
たスクリユーコンベア装置において、上記スクリ
ユーコンベアの外筒に、その外筒と連結し、かつ
外筒に対して回転自在な駆動リングを接続すると
共にその駆動リングの排出側に固定外筒を接続
し、上記駆動リングの内面に上記フライトを連結
し、上記外筒に、駆動リングを介してフライトを
回転する駆動手段を設け、他方上記固定外筒の排
出側端部に排出口を形成し、その排土口にロータ
リーフイーダを接続すると共にロータリーフイー
ダの回転羽根の軸芯をスクリユーコンベアの軸芯
と直交するように設け、かつそのロータリーフイ
ーダの排土口をスクリユーコンベアの略軸芯方向
に開口させると共にその排土口の直下にベルトコ
ンベアを配設し、さらにロータリーフイーダの入
口側継手管に、その管内土砂流路断面積を調節す
る開度調節板を設けたもので、外筒に駆動リング
を接続し、その駆動リングにフライトを連結し、
駆動リングを介してフライトを回転させることで
外筒を構成する排出側の固定外筒の端部に排土口
を形成でき、この排土口にロータリーフイーダを
軸芯が直交するように接続することで、従来のよ
うに上下方向でスペースを取りことがなくなり、
トンネル内のスペースを広く利用でき、またロー
タリーフイーダの回転羽根の軸芯をスクリユーコ
ンベアの軸芯に対して直交させることで水密性を
保持できるようになし、しかもスクリユーコンベ
アの軸芯方向にロータリーフイーダの排土口を開
口させることでその排土口の直下にベルトコンベ
アを配置してもその排出土砂中に礫分が含まれて
いても支障なく排出できると共に開度調節板で開
度を調節することで、大量に礫分がロータリーフ
イーダに一度に流入することを防止し、土砂を容
易に排出できるようにしたものである。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

第３図において、１は掘進機、６はシールドジ
ヤツキ、７はシールドジヤツキ６などを支持する
プレスリング、８はセグメントである。

この掘進機１内にスクリユーコンベアＡがカツ
タ室（第１図、第２図参照）内の土砂を排出すべ
く接続される。

スクリユーコンベアＡは、カツタ室に接続され
る外筒１２と、その外筒１２内で回転される軸９
を有するフライト１０とからなる。

外筒１２には、その途中、例えば図示のように
外筒１２の排出側に、その外筒１２の内面と連続
した内面を有し、かつ外筒１２に対して回転自在
な駆動リング２５が接続される。すなわち外筒１
２の排出側端部には取付けフランジ２１が設けら
れ、その取付けフランジ２１に連結部材２９を介
して固定外筒２７が接続され、その外筒１２の端
部外周に駆動リング２５がシール軸受３０を介し
て嵌合され、他端が、固定外筒２７の内周にシー
ル軸受３１を介して嵌入される。また駆動リング
２５と固定外筒２７間には防振用ベアリング２６
が介設される。

駆動リング２５の内面にはフライト１０の排出
側端部１１の外周縁が溶接などにより連結され
る。

外筒１２には駆動リング２５を介してフライト
１０を回転駆動する駆動手段２０が設けられる。
この駆動手段２０は、取付けフランジ２１に取り
付けた駆動モータ２２と、そのモータ２２に設け
た主動歯車２３と、駆動リング２５に連結され、
主動歯車２３と噛合する従動歯車２４とからなつ
ている。

固定外筒２７と駆動リング２５の排出側軸端部
は開口され、そこに排出口１３が形成される。こ
の排出口１３に定量排出装置であるロータリーフ
イーダ１４が接続される。このロータリーフイー
ダ１４の回転羽根１５の軸は、スクリユーコンベ
アＡの軸芯に対して直交する方向に設けられ、固
定外筒２７の端部外周に設けたフランジ２８とロ
ータリーフイーダ１４の入口側の継手管３３とが
フランジ１６とをボルトにより連結して接続され
る。

このロータリーフイーダ１４の排土口３４はス
クリユーコンベアＡの軸芯方向に略開口して形成
され、その排土口３４の直下には、ロータリーフ
イーダ１４の排土口３４４から排出された土砂を
トンネル２を通して排出するベルトコンベア１９
が配置される。

ロータリーフイーダ１４の入口側の継手管３３
には、その管内の土砂流路面積を調整する開度調
節板１７を設けたものである。

次に本考案の作用を説明する。

掘進機１で掘削された土砂はカツタ室内に取り
込まれ、スクリユーコンベアＡでカツタ室内の土
圧を一定に保たれながら排出される。すなわち、
駆動手段２０により駆動リング２５が回転され、
フライト１０が回転されると、カツタ室内の土砂
がフライト１０に沿つて移送され、順次排出口１
３からロータリーフイーダ１４に排出される。ロ
ータリーフイーダ１４は、その回転羽根１５で排
出口１３をシールし、スクリユーコンベアＡ内の
圧力を保持すると共にその回転数が適宜制御され
ながら、スクリユーコンベアＡ内の土圧を制御し
て土砂をベルトコンベア１９に排出する。

この場合、ロータリーフイーダ１４の排出口３
４はスクリユーコンベアＡの軸芯方向に開口して
いるため土砂中に礫分が含まれていても、その礫
分の排出が支障なく行える。

また礫分の多い土砂がスクリユーコンベアＡか
らロータリーフイーダ１４内に一度に排出される
とロータリーフイーダ１４の回転羽根１５が回転
できなくなるが、開度調節板１７で、その流路断
面積の開度調整を行い、ロータリーフイーダ１４
内に入る土砂量を制御することで、ロータリーフ
イーダ１４による排出が支障なく行える。

ロータリーフイーダ１４は、スクリユーコンベ
アＡの軸端部に形成した排土口１３に接続され、
かつその排土口３４がスクリユーコンベアＡの軸
芯方向に開口されるため、上下方向の取付けスペ
ースが必要でないため、掘進機１内の中空スペー
スの専用面積が、第１図、第２図で説明した従来
の垂直連結形式に比べて約１／２に減少できる。
この結果として、特に従来スペース上の制約を受
けていた小口径の掘進機においても、掘削能力を
減ずることのない適正な各部材の配設が可能とな
り、またトンネル掘削作業時に掘削土砂に異常物
が混入した際の除去作業あるいはメンテナンスの
ための掘進機１内の通行等においても中空スペー
スに余裕があるので容易に実施することができる
ようになつている。

なお、ロータリーフイーダ１４の回転羽根１５
の４枚羽根形式を図示したが地質等に対応して２
枚乃至６枚等適宜数または半円状のものとするこ
とおよび羽根の方向を垂直方向に位置させること
などは自由である。

［考案の効果］ 上記した本考案によれば次のごとき優れた効果
を発揮し得る。

(1) スクリユーコンベアの外筒にフランジを回転
駆動するための駆動リングを接続し、そのスク
リユーコンベアの排出端の固定外筒に排出口を
形成し、その排出口にロータリーフイーダを接
続するので、スクリユーコンベアとローターフ
イーダの合計全高が従来に比べて1/2程度に減
少できるので、中空スペースの小なる小口径の
掘進機においても、掘削能力に適応する直径の
スクリユーコンベアが設置できるので、トンネ
ル掘進作業が高能率となる。

(2) スクリユーコンベアの軸芯に対しロータリー
フイーダの軸芯を直交させ、かつ各駆動が個々
に制御できるので水密性を保持できると共に土
圧や排土制御が容易にできる。

(3) ロータリーフイーダの排土口をスクリユーコ
ンベアの略軸芯方向に開口させることで土砂中
に礫分が含まれていても、その直下のベルトコ
ンベアに容易に排出できる。

(4) ロータリーフイーダの入口側に開度調節板を
設けることで、礫分が含まれた土砂でも、ロー
タリーフイーダで支障なく排出ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例のシールド掘進機の側断面図、
第２図は第１図の従来例とは別の従来例を示す側
断面図、第３図は本考案の一実施例を示す側断面
図である。 図中、１はシールド掘進機、２はカツタ面板、
３はカツタ室、Ａはスクリユーコンベア、１０は
フライト、１２は外筒、１３は排土口、１４はロ
ータリーフイーダ、１７は開度調節板、１９はベ
ルトコンベア、２０は駆動手段、２５は駆動リン
グ、２７は固定外筒、３３は継手管、３４は排土
口である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド掘進機のカツタ室に、外筒とフライト
   からなるスクリユーコンベアを接続し、そのスク
   リユーコンベアの排出側にロータリーフイーダを
   接続したスクリユーコンベア装置において、上記
   スクリユーコンベアの外筒に、その外筒と連続
   し、かつ外筒に対して回転自在な駆動リングを接
   続すると共にその駆動リングの排出側に固定外筒
   を接続し、上記駆動リングの内面に上記フライト
   を連結し、上記外筒に、駆動リングを介してフラ
   イトを回転する駆動手段を設け、他方上記固定外
   筒の排出側端部に排土口を形成し、その排土口に
   ロータリーフイーダを接続すると共にロータリー
   フイーダの回転羽根の軸芯をスクリユーコンベア
   の軸芯と直交するように設け、かつそのロータリ
   ーフイーダの排土口をスクリユーコンベアの略軸
   芯方向に開口させると共にその排土口の直下にベ
   ルトコンベアを配設し、さらにロータリーフイー
   ダの入口側継手管に、その管内土砂流路断面積を
   調節する開度調節板を設けたことを特徴とするシ
   ールド掘進機のスクリユーコンベア装置。