JPS628600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中小口径のシールドにおいて大礫を容
易に排出するようにしたシールド掘進機に関す
る。

掘削土砂中に混入し、かつ機内に取り込まれた
礫の排出対策として、従来のシールド掘進機にお
いては、スクリユーコンベアの径やスクリユーピ
ツチを大きくすることで大きい粒径の礫を外部へ
排出するようにしていた。そして、特に大礫、玉
石などがあると想定される時は、第１図に示すよ
うに、スクリユーコンベア先端部に礫溜室１およ
び礫取出口２を設け大礫がスクリユー３を通過で
きない場合、礫溜室１で油圧式ゲート４を閉じて
中間作泥土室５と隔絶し作泥土室内の泥土圧を減
じることなく大礫を取り出すことができるように
構成していた。

しかしながら、礫径に合せてスクリユーコンベ
ア本体６の径を大きくすると、第２図おいて破線
で示すように、セグメント７を組み立てる空間を
確保する必要性からセグメント７を組み立てる位
置が従来の位置より後方にずれるため、第１図に
示すすシールドの機長Ｌがその分長くなつてしま
い、かつシールド機の機長Ｌが長くなるとシール
ド路線に設計されている曲線部分の施工がしにく
くなつたり、発進、到達立坑等の寸法も機長に合
わせて、大きくなる等の弊害を招来するという問
題があつた。

したがつて、取り付けるスクリユーコンベアの
径に限界があるため、特に中小径口シールドにお
ける大礫の連続的な排出は困難であるという欠点
があつた。

本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、ス
クリユーコンベアの先端部に螺旋羽根を取り付け
ることを特徴とし、これにより中小口径シールド
の発進機の大礫の連続排出を可能としたシールド
掘進機を提供することを目的とするものである。

以下、図面に沿つて本発明を説明する。

第３図は本発明にかかるシールド掘進機の一実
施例を示すもので、図中１１は鋼板からなり、か
つ略円筒状を呈する中小口径のシールド筒、１２
はシールド筒１１の前端開口部近傍に設けられた
隔壁であり、この隔壁１２の上部には土圧計１３
が設けられている。また、１４は中空状の回転駆
動軸で、その後端部外周に取り付けたギヤ機構１
５を介して駆動用モータ１６により正逆回転可能
に構成されている。

１７は回転掘削具であり駆動伝達フレーム１８
ａにより回転駆動軸１４と接続され、正逆回転し
て地山を掘削するようになつている。回転掘削具
１７は、放射状に延びる複数本のカツターウイン
グ１８と、このカツターウイング１８の略中央部
において地山方向に突設されたフイニツシユテー
ル状の中央掘削刃１９と、カツターウイング１８
の長さ方向において適当な間隔を介して配列され
た複数個の掘削刃２０とよりなり、さらにカツタ
ーウイング１８の後方外端部には外周部の掘削土
砂を撹拌するための練混ぜ翼２１が設けられてい
る。２２は、シールド筒１１の前端内周面と隔壁
１２とによつて前方部に区画形成された作泥土室
２３と連通する中間作泥土室２４を区画形成する
ケーシングであり、作泥土室２３および中間作泥
室２４内の中央部には回転自在なシヤフト２５が
シールド筒１１の略軸方向に沿つて延びている。
シヤフト２５の先端は回転掘削具１７の中央部に
連結されたボース２６に連結されていると共に、
その後端はスイベルジヨイントのような部材２７
で支持されている。シヤフト２５の内部にはその
先端から後端にかけて粘性付与材注入用の注入管
２５ａが貫設されており、かつ外周部には練混ぜ
翼２８が突設されている。２９は中央掘削刃１９
の近傍に設けられた粘性付与材の注入孔である。

しかして、ケーシング２２の後端部下方は排出
装置即ち先端スネーク型のスクリユーコンベア本
体３０と連結され、回転掘削具１７によつて掘削
された土砂は先ず作泥土室２３内に取り込まれ、
かつ注入された粘性付与材と共に練混ぜ翼２１，
２８によつて練混ぜられると共に、中間作泥土室
２４内へ移送され、この過程で掘削土砂は切羽を
好適に押えることができる。高粘性で、しかも不
透水性を有し単位体積重量が地山に略等しい泥土
の如き混合体に変換されるものである。そして、
シールドジヤツキ３１を駆動して適当な圧力を生
ぜしめ、これによつて切羽を押えながら掘進作業
を行うものである。しかして、作泥土室２３およ
び中間作泥土室２４内の泥土化された掘削土砂は
接続部に設けられた開閉自在なゲート３２を介し
このスクリユーコンベア本体３０によつて搬送・
排土されるようになつている。すなわち、スクリ
ユーコンベア本体３０は略円筒状の筒体をなし、
かつケーシング２２と接続される小径の第１のケ
ーシング３３と、この第１ケーシング３３の後端
に連続して構成され、かつ第１ケーシング３３に
比べ大径の筒体をなす第２のケーシング３４とを
有している。この第２ケーシング３４の後端には
スクリユーコンベア駆動モータ３５が設けられ、
かつ内部には駆動モータ３５と連結された駆動軸
３６が設けられている。また、駆動軸３６の外周
部には通常の複数ピツチのスクリユー羽根３７が
設けられ、かつこのスクリユー羽根３７の先端部
には第１ケーシング３２内に配置され、かつ駆動
軸を持たない螺旋羽根３８が一体的に設けられて
いる。

なお、３９はゲート３２を開閉するゲートジヤ
ツキ、４０は第１ケーシング３２の後方側部に設
けられた礫取出口、４１は第２ケーシング３４の
後方側部に設けられた排土口、４２は掘進に伴つ
てその後方に適宜組立てられたセグメントであ
る。

しかして、前述のように開閉ゲート３２を介し
て掘削土砂および土砂中に混入している礫はスク
リユーコンベア本体３０内に取込まれるものであ
るが、このスクリユーコンベア本体３０の先端部
分は駆動軸を持たない螺旋羽根３８であるため、
後端部分のスクリユーコンベア径より小さな径で
足り、かつ予想される大きさの大礫は十分に内部
に取り込むことができ容易に大礫を後方へ移動さ
せることができる。また、スクリユーコンベア本
体３０の後端部は、スクリユーコンベアで予想さ
れる大礫を排出し得るように、スクリユーコンベ
アの径、およびスクリユー羽根３７のスクリユー
ピツチとなつており、泥土化された掘削土砂およ
びその土砂中に混入している礫は排土口４０から
外部へ容易に排出することができるように構成さ
れている。

このように本発明では、先端部分の螺旋羽根３
８が内設された第１ケーシング３３の径が小さく
できるため、セグメント４１を組み立てる位置は
後方へずれることはなく、よつてシールド機の機
長が長くなることはなく、予想される大礫を連続
的に排土することができる。

また、後端部分の第２ケーシングを有してなる
スクリユーコンベアに取り込むことができない大
礫でも前段部の螺旋羽根３８で取り込めるように
設計しておけば予想外の大礫に遭遇した場合でも
ゲートジヤツキ３９により開閉ゲート３２を閉
じ、作泥土室２３内の泥土圧を減じることなく、
スクリユーコンベアの後段部分の手前で礫取出口
４０から大礫を取り出すことができる。

なお、前段部の螺旋羽根３８は山留めができな
いが後段のスクリユー羽根３７は通常のスクリユ
ー羽根構成となつているため、山留め作用を有し
実用上不便はない。また、スクリユーコンベアの
回転数を調整することによつて、圧力を一定に保
つように掘進制御を行なうことができる。

第４図および第５図は本発明の他の実施例を示
す。この実施例では土砂排出装置としてのスクリ
ユーコンベア本体３０′を構成する第１ケーシン
グ３３′と第２ケーシング３４′とがそれぞれ別体
に構成され、これらを連結部４３を介し接続した
点に主たる特徴を有している。

すなわち、第１ケーシング３３′の開口部前端
は隔壁１２′によつて仕切られた撹拌切羽室の下
部とゲート３２′を介し接続され、かつこの第１
ケーシング３３′内にはその後端に設けられた螺
旋羽根駆動モータ４４によつて回転可能な螺旋羽
根３８′が設けられている。また、第１ケーシン
グ３３′の後部側方は円筒状のパイプ等からなる
連結部４３を介し第２ケーシング３４′と接続さ
れている。第２ケーシング３４′の後端にはスク
リユーコンベア駆動モータ３５′が設けられ、か
つ内部にはモータの回転軸と連結された駆動軸３
６′が設けられ、駆動軸３６′の外周には山留め作
用を有するスクリユー羽根３７′が設けられてい
ると共に、第２ケーシング３４′の後部下方には
ゲートジヤツキ４５により開閉可能な排土口４
１′が設けられている。なお特に図示していない
が第１ケーシング３３′の適宜の箇所には必要に
応じ礫取出口が設けられるものである。また、第
１ケーシング３３′は該ケーシング内の螺旋羽根
３８′は駆動軸を必要としないことから第２ケー
シング３４′に比べ小径に形成されている。

以上の通り本発明によれば、通常のスクリユー
羽根の先端に、駆動軸を必要とせずその分粒径の
大きい礫を取り込み、かつ搬送し得る螺旋羽根を
設けたことから、従前のようにスクリユーコンベ
アの径を大きくしたり、スクリユー羽根の先端部
に特に礫溜室を設けなくとも容易に大礫を連続し
て排出でき、かつセグメントを組み立てる位置が
後方にずれることなく、また、シールド機の機長
が短かくて済むという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシールド掘進機、第２図は従来
の動作説明図、第３図は本発明にかかるシールド
掘進機の一実施例の縦断面図、第４図は同上の他
の実施例、第５図は第４図中Ａ−Ａ線断面説明図
である。 ３０，３０′……スクリユーコンベア本体、３
６……駆動軸、３８，３８′……螺旋羽根。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド筒の前方部に隔壁を介し形成された
   作泥土室と、この作泥土室と接続され、かつ内部
   に取り込まれた掘削土砂および混入している礫を
   排出する排出装置とを有するシールド掘進機にお
   いて、前記排出装置の前段部には駆動軸を持たな
   い回転可能な螺旋羽根を設けると共に、後段部に
   駆動軸に一体化された回転可能な複数ピツチのス
   クリユー羽根を設け、かつ前記螺旋羽根を内装す
   る筒体の径は前記スクリユー羽根を内装する筒体
   の径に比べ小に形成し、前記螺旋羽根の後端部付
   近に礫排土口を開閉自在に設けたことを特徴とす
   るシールド掘進機。