JPS63114800A - 小口径管用泥水式シ−ルド掘進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、推進工法における小口径管用泥水式シールド
掘進機に係る。

〈従来の技術〉 従来、泥水式シールド掘進機として使用されているもの
は、シールド掘進様内にカソターヘッドの駆動装置、シ
ールドジヤツキ装置、バイパス装置等の設備等を設置し
、発進立坑より配管された送泥管により取込室内へ送泥
して、切羽地山の土圧・水圧と対抗させなから掘進をお
こない、掘削土砂を泥水とともに排泥管により発進立坑
外へ搬出するシールド掘削機や小口径管用の泥水式シー
ルド掘進機として発進立坑よりトンネル内に配管されて
いた送泥管を先端のカッターヘッドの回転駆動軸と兼用
させて、シールド掘進機内の駆動装置を発進立坑内に設
置して、シールド掘進機の小型化や駆動部の保守点検を
容易にしたシールド掘進機がある。

しかし、上記の従来技術の場合、前記のシールド掘削機
では掘進機内に駆動装置、シールドジヤツキ装置、バイ
パス装置等の設備が設置されるため、特に０５００％以
下の小口径管推進においては、シールド掘進機内への組
み込みが複雑化し、製作が困難となる。

また、後記のシールド掘進機では、カッターへラドの駆
動装置を発進立坑内に装置することにより、小口径管用
の推進が可能となり、駆動部等の保守点検も直接点検す
ることが可能となったが、掘削土砂と泥水を排泥する排
泥管は、従来の泥水式シールド掘進機と同様の方法で、
発進立坑側から推進管内を通してシールド掘進機内まで
配管しているが、０５００％以下の小口径管では、推進
管内のスペースが狭いため、駆動軸と兼用した送泥管よ
り径の小さなものとしなければならない。そのため切羽
土砂に礫分を含む土質の推進では、排泥管内の礫の目詰
りによるｌ・ラブルが度々発生している。さらに、シー
ルド掘進機内のバイパス機能は取込室内に隔壁を設けて
、その後方にバイパス室を設置して、隔壁部のスリット
を閉鎖してバイパス室内で環流させる方法であるが、推
進停止時間が長い場合に前方取込室内に掘削土砂が沈下
・堆積したり、泥水の逸水等により泥水圧が変動した場
合には、切羽土砂の崩壊を招来することがあり、必ずし
も完全なシールド掘進機ではないのが現状である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記にも述べたように、従来技術の小口径管用泥水式シ
ールド掘進機では、推進管内の排泥管の問題、シールド
掘進機内のバイパス機構の問題等が必ずしも現在の技術
では完全ではない。

従って、本発明は、推進管内の排泥管径を許容される範
囲内でできるだけ大きくとれる構造とし、さらにシール
ド掘進機内のバイパス機構は、切羽地山の崩壊上がカッ
ターヘッドのスリットから取込室内へ流入しないように
、カッターヘッド部でスリット閉鎖できる機構として、
泥水の環流をおこなう。

上記２つの機構により、小口径管用の泥水推進は更に容
易で確実な施工を可能とするものである。

く問題点を解決するための手段および作用〉小口径管内
の小さな円形のスペースで、送排泥２つの管を有効に配
管し、さらに排泥管を礫等の目詰りを防止するために大
きな径にするには、同心的な二重管構造として、先端カ
ッターヘッドの回転駆動軸を兼用した機構とする。二重
管の外部管は送泥管とし、内部管は排泥管とすることに
より、従来より大きな管径の採用が可能となる。また、
推進停止時のシールド掘進機内のバイパス機構は前方筒
をスリット開閉ジヤツキにより前方へ押し出し、前方筒
に設けられた隔壁と先端カッターヘッドと密着させるこ
とにより、カッターヘッドのスリットを閉鎖し、切羽地
山の崩壊防止を完全におこない、シールド掘進機内では
カッターヘッド後方において泥水の環流がおこなわれる
ので掘削土砂の沈下・堆積等の心配もなくなった。

く実　施　例〉 本発明の１実施例を第１図、第２図、第３図。

第４図、第５図および第６図に示し、具体的に説明をす
る。

第１図に示すように、シールド掘進機１の先端には土砂
礫を取り込むスリット２１を有するカッターヘッド２を
取り付け、カッターヘッド２を回転させる回転軸は回転
軸内に泥水を送排泥できるように同心的な二重管構造と
し、外部管１１は送泥用、内部管１２は排泥用として回
転駆動軸兼用とする。カッターヘッド２後方には前方筒
３と隔壁４より成る取込室５を設けて、その隔壁４には
推進時に泥水を環流させる環流口１６が上下２ケ所設け
られている。該隔壁４後方には、前方筒３と後方筒８の
止水壁１０より形成される環流室７があり、環流室７内
のカッターヘッド２回転軸の構造は、送泥されてきた泥
水を切羽方面へ送出するために二重管の外部管１１に１
ケ所送出口３１を設け、切羽土砂と混合された泥水を二
重管の内部管１２の排泥管へ連絡できる構造とするため
に、円周方向４点で支持される回転力伝達ビーム９機構
とする。

前方筒３と後方筒８のジヨイント部の内側の左右・上下
対称となる位置４点に、シールド掘進機の方向修正をお
こなう方向修正ジヤツキ１８と推進停止時にカッターヘ
ッド２のスリンｈ２１の閉鎖をおこなうスリット開閉ジ
ヤツキ１９を設置している。推進管１４内の二重管は、
第５図に示すように、３方に張り出したフランジ部１７
をポルト１５結合することにより連結され、二重管の外
部管１１と内部管１２の固定は適当な位置に設けられた
複数のステー２２によりおこなわれる。

発進立坑３０内においては、第６図に示すように、カッ
ターヘッド２を回転させる駆動装置２３が設けられ、駆
動機２４の回転力は駆動伝達管２５によって二重管へと
伝達される機構となっている。

いま、発進立坑３０外より、泥水を送泥すると二重管の
外部管１１を通って環流室７内の送出口３１より送泥さ
れ、隔壁４に設けられた環流口１６を通って取込室５内
に充満され、切羽土圧・水圧と対抗する泥水圧が発生さ
れる。

駆動機２４によりカッターヘッド２を回転させながらシ
ールド掘進機１を推進していくと、切羽土砂はカッター
ヘッド２に設けられたスリット２１より取込室５内に取
り込まれ、泥水とともに環流口１６を通り、環流室７へ
運ばれ、回転力伝達ビーム９の排泥口３２より二重管の
内部管１２から排泥され、発進立坑３０外へと搬出され
ていく。以上の方法により推進管１４、−本の推進が完
了したならば、第２図、第３図。

第４図に示すようにカッターへラド２の回転をスリット
２１の位置が左右にくるように停止させる。この停止位
置の確認は、発進立坑３０内の駆動伝達管２５に印を設
けることにより容易におこなえる。カッターヘッド２停
止後、スリット開閉ジヤツキ１９を伸長して前方筒３を
前進させ、カッターヘッド２と隔壁４を密着させる。こ
の時カッターヘッド２のスリット２１と隔壁４の環流口
１６は９０°直交する位置にあるため、切羽側への送泥
はストップされ、環流室７内で環流するようになる。

〈発明の効果〉 本発明により、小口径管用泥水推進に下記のような効果
がある。

１、送排泥管をカッターヘッドの回転軸を兼用とした二
重管構造としたので、持に、ｍ５００％以下の小口径管
推進において、排泥管径が従来の管径より大きくとれる
ようになり、礫の管内における目詰りは、はとんどなく
なった。また、有効な二重管構造の採用と、３方張り出
しのフランジ接合方法によりシールド掘進機の姿勢を検
知するターゲットの可視範囲が広くとることができるよ
うになった。

１、推進停止時において、先端カッターヘッド後方で隔
壁と密着させて、カッターヘッドのスリットを閉鎖する
方法をとっているので、切羽地山の崩壊やシールド掘進
機内への土砂礫の流入・沈下は完全に防止することがで
きるようになった。

１、送排泥管が二重管構造で、３方に張り出したフラン
ジ部のボルト接合であるので、従来のように、送排泥管
２本の配管が同時に配管できるようになり、作業時間の
短縮をはかることができる。さらに、同心的な二重管構
造としたことにより、カッターヘッドの回転力に対して
も、断面力の大きな回転軸とすることが可能となった。

以上の発明効果により、従来技術の問題点を全て１！Ｊ
￥決し、トラブルの少ない確実な小口径管泥水推進が可
能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例を示す小口径管用泥水式シ
ールド掘進機の縦断面説明図。第２図は、推進停止時の
環流状況を示すシールド掘進機の縦断面説明図。第３図
は、カッターヘッドの正面説明図。第４図は、隔壁の正
面説明図。 第５図は、回転軸兼用の二重管のジヨイント部を示す横
断面説明図。 なお、図中６はカッターヘッドの先端回転軸。 １３は二重管回転軸を支持するベアリング。 ２０はシールド掘進機の姿勢を検知するターゲット。２
６は推進装置。２７は送泥用ロータリージヨイント。２
８は排泥用ロータリージヨイント。２９は推進ジヤツキ
を示す。 第　２　図 第３図　　　　　第４図 ２θ 第　Ｓ　図 Ｍ　６図 手続補正書（方式） １、事件の表示 昭和６１年特許願第１７２８３７号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 ４、補正命令の日付　　昭和６２年１１月２４日（発送
日）５、補正の対象 く図面の簡単な説明〉 「第１図は、本発明の１実施例を示す小口径管用泥水式
シールド掘進機の縦断面説明図。第２図は、推進停止時
の環流状況を示すシールド掘進機の縦断面説明図。第３
図は、カッターヘッドの正面説明図。第４図は、隔壁の
正面説明図。第５図は、回転軸兼用の二重管のジヨイン
ト部を示す横断面なお、図中６はカッターヘッドの先端
回転軸。１３は二重管回転軸を支持するベアリング。２
０はシールド掘進慣の姿勢を検知するターゲット。２６
は推進装置。釘は送泥用ロータリージヨイント。２８は
排泥用ロータリージヨイント。２９は推進ジヤツキを示
す。」　と補正します。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド掘進機１の先端には土砂礫を取り込むスリット
   ２１を有するカッターヘッド２を取り付け、カッターヘ
   ッド２を回転させる回転軸は回転軸内に切羽土圧・水圧
   に対抗させる泥水を送排泥できるように同心的な二重管
   構造で外部管１１は送泥用、内部管１２は排泥用とし、
   上記カッターヘッド２後方には前方筒３と隔壁４より成
   る取込室５を設け、その隔壁４には推進時に泥水を環流
   させる環流口１６を上・下２ケ所設け、該取込室５後方
   には前方筒３と後方筒８の止水壁１０より成る環流室７
   があり、環流室７内のカッターヘッド２の回転軸の構造
   は、発進立坑３０側より送泥されてきた泥水を切羽方面
   へ送出するために二重管の外部管１１に１ケ所送出口３
   １を設け、また切羽土砂と混合された泥水を二重管の内
   部管１２の排泥管へ連絡できる構造とするために、円周
   方向４点で支持される回転力伝達ビーム９機構とし、さ
   らに前方筒３と後方筒８のジョイント部の内側の左右、
   上下対称となる位置４点に、シールド掘進機１の方向修
   正をおこなう方向修正ジャッキ１８と推進停止時にカッ
   ターヘッド２のスリット２１の閉鎖をおこなうスリット
   開閉ジャッキ１９を設置したことを特徴とする小口径管
   用泥水式シールド掘進機。