JPS6363890A - 掘進方法及び掘進装置 - 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） この発明は、掘進機のカッターヘッドに運なる土圧室に
切削土を充満させ、充満した切削土に常に適度の圧力を
保持させることにより、男削土を土圧室から容易に取出
し得るようにした、掘進方法及び掘進装置に関するもの
である。

（従来の技術） 掘進機は、先端に設けられたカッターヘッド全回転させ
て正面地盤全掘削し、掘削した上音土王室に堆積させた
のち、これ？土圧室から取り出して後方へ搬送するのに
用いられる。土圧室は、地下水の侵入に防ぐために後部
隔壁によって遮断さｚ’ｔでおり、気密にできる構造と
されている。土圧室から土を取り出すには、隔壁に取出
口を設け、土圧室内に充満した上音取出口からスクリュ
一式コンベヤーその他の取出装置によって搬送すること
とされている。

従来の掘進＠は、長い筒状の掘進機本体の先に同径の短
かい筒状のタレットを設け、その先に回転するカッター
ヘッドを設け、タレットの後部に隔ａｔ設けてカッター
ヘッドに連なるタレットの内部上止王室とし、隔壁の上
部に土圧計を設け、隔壁の下部に土の取出装置全役けた
ものである。

掘進にあたっては、切削された上音土圧室一杯に充満さ
せるが、充満した出番；過大の圧力全示さず、逆に過小
の圧力をも示さず、従って常に適度の圧力を維持してい
ることが必要とされ、また能率よく土を切削して行くこ
とが必要とされる。しかし、実際に能率よく掘進するに
は、土圧室内の土が過大又は過小の圧力全示すような事
態が起ること全避けられない。なぜならば、掘削及び排
出される土の量は、地盤の性質によって変動するからで
あり、掘削量と排出量とのバランスを取ることは、従来
方法ではきわめて困難だったからである。

従来は、土圧計全頼りにして土圧全測定し、掘削速度を
調節するとともに取出口からの取出速度全も調節するこ
とによって、土圧室の土が過大又は過小の圧力になるこ
と全迎けて来た。しかし、土圧計は局部の土圧を表示す
るだけで全体の土圧全正確に表示するものでないから、
能率よく掘進することを目的とするとき１；、土圧が過
大又は渦・ｊ＼となり、不測の事故奮起すおそれ全無く
することができなかった。とくに、圧縮性の乏しい切削
土の場合には、土が充満すると同時に土圧が上昇するか
ら、危険であるばかりですく、取出口から少しでも多く
の上音取り出そうとすると、土圧が零または負圧となり
、従って土の取り出しが容易でなく、さらに切羽の安定
にも好ましくないこととなった。

そこで、土圧室内に泡全注入することが提案された。こ
の提案は、掘削土中に気泡を注入し、気泡の弾力によっ
て急激な圧力の上昇と負圧の発生とを避けようとするの
である。ところが、気泡の注入によっては、必要なとき
に必要なだけの圧力緩和が得られないので、上記の欠点
を避けることとはならかった。さらに、この提案では、
気泡生成のために多量の薬剤が消費されるので、不経済
であった。そこで、さらに別の方法全案出する必要があ
った。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、掘進機のカッターヘッドに連なる土圧室内
に、充満された切削土が過大の圧力全示すに至ることを
防ぐとともに、切削土の取り出しの際に、充満された切
削土が負圧を示すに至ること全防ぎ、常に一定の土圧の
下に能率よく掘進できるようにすることを目的とする。

（問題を解決するための手段） この発明は、掘進機のカッターヘッドに連なる土圧室内
に空気室を設け、空気室全可撓性シートで構成し、空気
室内に空気？常にある圧力の下に導入しておき、土圧の
上昇につれて空気全排出し、土圧の下降につれて空気全
導入しながら、掘進することを骨子とするものである。

（発明要旨） この出願は、方法の発明と、装置の発明との２つの発明
を含んでいる。そのうち、方法の発明は、掘進機のカッ
ターヘッドに連なる土圧室内に、可撓性シートにより隔
離された空気室を設け、土圧室内に充満した土量が増大
又は減少するにつれて、空気量をそれぞれ減少又は増大
させて、空気室内の空気に一定範囲内の圧力全維持させ
つつ、土の切削と土圧室からの土の取り出しとを行なう
ことを特徴とする、掘進方法に関するものである。

また、装置の発明は、掘進機のカッターヘッドに連なる
土圧室内に可撓性シートで作られた空気室を設け、空気
室に空気の出入口全付設し、出入口を土圧室の後部隔壁
に通し、さらに土圧室外の空圧切替弁に接続し、上記隔
壁に土の取込口全付設してなる、掘進装置に関するもの
である。

（実　施　例） この発明に係る装置１Ｔｈその実施の一例について図面
に基づき説明すると、次のとおりである。第１図におい
て、掘進機は、カッターヘッド１と、タレット２と、掘
進機本体３とで作られている。

カッターヘッドｌは、タレット２の先に回転可能に取付
けらｎ１首撮り自在とされている。カッターヘッド１は
、前面に放射状のプーム１１Ｔｈ備え、ブーム１１の前
面のところどころにピッ）１２に突出させ、ブーム１１
の後面のところどころに可動１１８全備えている。可動
ｊ１１３はヒンジ１４によっである角度の範囲内で旋回
可能とされ、ストッパー１５によって止められて、カッ
ターヘッド１の何れの回転方向にも斜めに向くようにさ
れている。

タレット２の内部には土圧室２１が形成されている。土
圧室２１は、カッターヘッド１の後部に連なり、タレッ
ト２の後部に設けられた隔壁２２に至るまでの広い空間
全占めている。隔壁２２には、土圧計２３、泥化剤注入
口２４、空気弁２５に連なる空気注入口２６、圧力検出
器２７全付設した空圧切替弁２１１１備えている。空圧
切替弁２８は、隔壁を貫いて空気袋４の出入口に連結さ
れている。

空気袋４は、可撓性シートで構成さｎ１第２図から明ら
かなように、土工室２１の内部に、その上部位置を占め
るように付設されている。空気袋４内へは、空圧切替弁
２８全通して空気が圧入又は放出され、その体積全変え
ることができるようになっている。空気袋４の体積は、
土圧室２１内に堆積された土が大量であるときに小さく
、堆積土が小量であるときに大きくされ、土が占める空
間の余剰分を空気袋４が占める関係とされる。

空気袋４は、この代りに可撓性シー）Ｔｈ気密に張り渡
したダイヤプラムを用いることができる。

このようなもの全含める意味で、特許請求の範囲ではこ
れ全空気室と表現した。

隔壁２２の下部には網筒５が貫通し、掘進機本体３の中
へ延びている。網筒５の土圧室がわの端は、堆積土の取
出口５１を形成し、他端は吐出口５２となって、スクレ
ーパーコンベヤー７に接続されている。網筒５は、取出
口５１がわでは、第２図に示すように、はぼ四角筒状全
呈し、底５８だけが僅かに弯曲しているが、吐出口５２
がわでは、第８図に示すように、上辺が切欠されて、底
５３が弯曲された溝形全なしている。

ｍ筒５の取込口５１に近い部分には、ギロチン弁５４が
付設さｎ５ギロチンジヤツキ５５により動かされて網筒
５の内部全開閉する。また筒状部の端には７ラツブ弁５
６が付設され、フラップジヤツキ５７により動かされて
網筒５を開閉させる。

こうして、土圧室２１は気密に保持される。なお、哨＠
５はその中にスクリュ全挿入して、スクリュ全弁の代わ
りに用いることもできる。

網筒５の内部には誘導板６が付設され、誘導板６は網筒
５の底５３に沿って位置している。誘導板６は、後端に
ブラケット６１が固定され、揺動ジヤツキ６２により網
筒５の軸方向に往復せしめられる。誘導板６が前進する
と、誘導板６の先端は土圧室２１内に突出し、後退する
と先端は網筒５内に納められる。

スクレーパーコンベヤー７は、第１図及び第４図に示し
たように、溝形トラ７７１内に多数の掻板７２全付設し
て構成され、掻板７２が前後方向に移動することによっ
て、上音後方へ運ぶ役目全している。詳述すれば、掻板
７２は上端が軸７３によって支持され、軸７３０両端に
はローラー７４が付設され、ローラー７４は、トラ７７
１の側壁上端に付設さｎて前後方向に延びるガイドレー
ル７５内に収容され、スクレーパージヤツキ７６によっ
てガイドレール７５に沿って移動自在にされるとともに
、掻板７２の下端が持ち上げ自在にされている。また、
隣接する軸７３０間にはタイロッド７７が付設され、複
数個の掻板７２が一体に連結さｎている。

（方法の説明） 第１図ないし第４図に示した装置は、次のように使用さ
れる。まず、カッターヘッド１を回転させて正面地盤全
切削し、切削した土を土圧室２１内に堆積させる。堆積
された土はタレット２内に充満し、その土圧が土圧計２
８に表示される。そこで、土圧計に上下限の限定出力信
号全予め設定しておき、土圧が設定圧より上がれば、土
圧計の発する信号により自動的に空圧切替弁２８が作動
して、空気袋４の空気全抜き、空気袋４を収縮させる。

こうして土圧の上昇を抑える。逆に、土圧が設定圧力よ
り下がｎば、土圧計の発する信号により空圧切替弁２８
を作動させて、空気袋４へ空気を送り、空気袋４を膨ら
ませる。こうして、土を圧迫して、土圧を補充し、土圧
を常に設定範囲に安定させる。この場合、土圧計の代り
に空気袋４内の空気圧を検出し、その検出圧力の発する
信号全基準とすれば、土圧を一層正確に一定範囲内に保
持することができる。

他方、掘進機本体８内では揺動ジ丁ツキ６２全作動させ
て誘導板６を前後方向に往復移動させる。

誘導板６が前方へ移動したときには、誘導板６の先端は
、鋼部５の取込口５１から土圧室２１内に突出する。従
って、誘導板６の先端は土圧室２１内にある上音掬い取
る。その後、誘導板６は後退し、掬った上音載せたまま
！Ｉ筒５の中へ入る。次いで、ギロチン弁５４に閉じて
誘導板６全前進させると、土はギロチン弁５４に遮ぎら
れて前進せず、そのままの位置にとどまる。その後、ギ
ロチン弁５４を開いて誘導板６を後退させると、土は誘
導板によって後方へ送られることとなる。こうして、土
がｗ４筒５内全送られ吐出口５２に達する。

（発明の効果） 第１図に示した方法では、土圧室２１からの土の取り出
しが誘導板６の往復移動によって行なわれるので、土の
取り出しは間歇的に行なわれることとなる。他方、正面
地盤の切削はカッターヘッド１の回転により行なわれる
から、連続的である。

このように切削が連続的に行なわれ、取り出しが間歇的
に行なわれる場合には、従来は土圧が大きく変動する上
に、取り出し時に一時的に負圧がかかり、取り出し能率
が低下することがあった。ところが、この発明方法によ
れば空気袋４ｆｔ設けたので、このようなことがなくな
っている。すなわち、誘導板６により、土の取り込みが
行なわれ、そのために土圧室の圧力が下がると、自動的
に空気袋４内に空気が入り、空気袋４が膨れて上音押圧
することとなるので、取込口５１からの取込みが容易で
ある。

また、この発明方法では、空気袋内の空気圧全土圧とし
て捉えることにより、土圧が正確に把握され、従って土
圧室で土が過大に圧密されることが防がれる。すなわち
、従来のように、隔壁に土圧計全付設しただけでは、局
部的な土圧を測定しているに過ぎず、土圧計の受圧面に
大礫が接触することによって土圧が過大に表示さｎ１土
の居付によって土圧が観測されないことがあった。とこ
ろが、この発明方法によれば、空気袋４が、大きな面積
にわたって接しているので、全体の土圧が測定できるこ
ととなり、しかも空気袋４は膨れたり縮んだりするので
、土の居付が少なくなる。従ってこの発明方法によれば
、正確に土圧が測定でき、これに上下限を設定すること
によって、空圧切替弁を作動させるので、土が土圧室を
充満して過大に圧縮されるのが防がれ、常に安定した状
態で掘進することができる。その結果、掘進効率全最大
限に上昇させることができる。この発明方法はこのよう
な利点をもたらす。

またこの発明装置によれば、土圧室内に空気袋すなわち
可撓性シートで作らｎた空気室を設け、空気室に空気の
出入口全付設し、出入口を土工室の後邪侶壁に通し、さ
らに土工室外の空圧切替弁及び圧力検出器（圧力変換器
）に接続しただけで、土圧を正確に把握でき、土が過大
の圧力全示したり負圧全示したりすること全防ぐことが
できる。

従って、切削された土の取り出しが容易となり、間歇的
な土の取り出しもできることとなり、土圧室での土圧を
適当な範囲内に維持することができ、従って掘進を能率
よく行なうことができることとなる。この装量は、この
ように数多くの利点をもたらす、

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る掘進装置の中央縦断面図であ
る。第２図ないし＠４図は、第１図中のそれぞれ、Ａ−
Ａ’、Ｂ−Ｂ’　及びｃ−ｃ’線断面拡大図である。 図において、１はカッターヘッド、２はタレット、３は
掘進機本体、４は空気袋、５はツ筒、６は誘導板、７は
スクレーパーコンベヤーである。 ｔ　；　、１１はブーム、１２はビット、２１は土工室
、２２は隔壁、２３は土圧計、２７は圧力検出器、２８
は空圧切替弁、５１は取込口、５２は吐出口、５３は鋼
部５の底、５４はギロチン弁、５６は７ラツブ弁、６１
はブラケット、６２は揺動ジヤツキである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、掘進機のカッターヘッドに連なる土圧室内に、可撓
   性シートにより隔離された空気室を設け、土圧室内に充
   満した土の量が増大又は減少するにつれて空気をそれぞ
   れ減少又は増大させて、空気室内の空気に一定範囲内の
   圧力を維持させつつ、土の切削と土圧室からの土の取り
   出しとを行なうことを特徴とする、掘進方法。 ２、掘進機のカッターヘッドに連なる土圧室内に、可撓
   性シートで作られた空気室を設け、空気室に空気の出入
   口を付設し、出入口を土圧室の後部隔壁に通し、さらに
   土圧室外の空圧切替弁に接続し、上記隔壁に土の取込口
   を付設してなる、掘進装置。