KR100557266B1 - Soil remover for underground pipe layer - Google Patents
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Abstract
커터 헤드의 토압 균형을 항상 일정하게 유지하여 안정된 추진을 행하고, 또한 배토량의 제어도 용이하게 행한다.The earth pressure balance of the cutter head is always kept constant, stable propulsion is carried out, and the discharge amount is easily controlled.
커터 헤드의 회전에 의해 기 내에 도입된 토사를 후방으로 반송하는 스크류 컨베이어 (14) 와, 이 스크류 컨베이어 (14) 에 의해 반송되어 온 토사를 수용하는 격리실 (20) 을 가지는 동시에 이 격리실 (20) 을 스크류 컨베이어축 둘레로 회전시킴으로써 토사를 회전 이송하는 회전 이송 부재 (18) 와, 격리실 (20) 의 소정 회전위치에서 그 격리실 (20) 에 연통되도록 배치되는 배토관 (6) 과, 이 배토관 (6) 내의 토사를 흡인하는 진공 배토장치를 구비하는 구성으로 한다.This isolation chamber 20 has a screw conveyor 14 for conveying the earth and sand introduced into the machine by the rotation of the cutter head to the rear, and an isolation chamber 20 for receiving the earth and sand conveyed by the screw conveyor 14. The rotary conveying member 18 for rotating and conveying the soil by rotating the screw around the screw conveyor shaft, the discharging pipe 6 arranged to communicate with the sequestering chamber 20 at a predetermined rotational position of the sequestering chamber 20, and the discharging pipe It is set as the structure provided with the vacuum dissipation apparatus which attracts the earth and sand in (6).
Description
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관한 소구경관 매설장치의 전체 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The whole block diagram of the small diameter tube embedding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
도 2 는 본 실시형태의 소구경관 매설장치의 종단면도.2 is a longitudinal cross-sectional view of the small-diameter pipe embedding apparatus according to the present embodiment.
도 3 은 도 2 의 요부 확대도.3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 2;
도 4 의 (a) 는 도 3 의 A-A 단면도 및 도 4 의 (b) 는 도 4 의 (a) 의 화살표 방향 (B) 도면.FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 3, and FIG. 4B is the arrow direction B in FIG. 4A.
도 5 는 회전 이송 부재의 사시도.5 is a perspective view of a rotational conveying member.
도 6 의 (a) 는 도 2 의 C-C 단면도 및 도 6 의 (b) 는 도 2 의 화살표 방향 (D) 도면.FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 2, and FIG. 6B is the arrow direction D of FIG.
도 7 은 종래예의 소구경관 매설장치의 종단면도.7 is a longitudinal cross-sectional view of a small diameter tube embedding apparatus according to the prior art;
도 8 은 다른 종래예의 소구경관 매설장치의 종단면도.8 is a longitudinal cross-sectional view of another small diameter tube embedding apparatus according to the related art.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *
2 : 추진 장치 3 : 선도관2: propulsion device 3: lead pipe
4 : 매설관 5 : 커터 헤드4: buried pipe 5: cutter head
6 : 배토관 (排土管) 7 : 진공 배토장치 (흡인 수단)6: discharging pipe 7: vacuum discharging device (suction means)
14 : 스크류 컨베이어 14a : 스크류 케이싱14:
15 : 챔버 16 : 핀치 밸브15 chamber 16: pinch valve
18 : 회전 이송 부재 (회전 이송 수단)18: rotating conveying member (rotating conveying means)
18a : 회전 날개 19 : 케이싱18a: rotary wing 19: casing
20 : 격리실 21 : 절결부 (切抉部)20: containment chamber 21: cutout
22 : 공기관22: air pipe
24 : 압축공기 공급 노즐 (공기 도입 수단)24: compressed air supply nozzle (air introduction means)
25 : 압력 센서25: pressure sensor
본 발명은 소구경관 매설장치에서의 굴착 토사를 배토하기 위한 배토장치에 관한 것이다.The present invention relates to a soil discharging device for discharging excavated soil in a small diameter tube embedding apparatus.
종래 이러한 소구경관 매설장치의 배토장치로서 본 출원인의 제안인 일본 공개특허공보 평10-196286호에 개시된 것이 있다. 이 공보에 개시된 소구경관 매설장치는, 도 7 에 나타낸 바와 같이 전부 (前部) 선도관 (51a) 과 후부 (後部) 선도관 (51b) 으로 이루어지는 선도관 (51) 과, 전부 선도관 (51a) 의 전부에 지지되어 커터 구동 모터 (52) 에 의해 구동되는 커터 헤드 (53) 와, 상기 선도관 (51) 의 중심부를 관통하도록 배치되며 스크류 구동 모터 (54) 에 의해 구동되는 스크류 컨베이어 (55) 와, 이 스크류 컨베이어 (55) 의 후단부에 접속되는 배토관 (56) 과, 이 배토관 (56) 의 후단부에 진공 호스 (도시 생략) 를 사이에 두고 접속되는 진공 장치 (도시 생략) 와, 상기 배토관 (56) 의 전단부에 연통되는 동시에 끝단부가 매설관 내로 해방되어 있는 공기관 (57) 과, 상기 배토관 (56) 의 전단부에 접속되어 그 배토관 (56) 의 입구부에 압축공기를 도입하는 압축공기 공급관 (도시 생략) 을 구비하여 구성되어 있다. 또, 상기 스크류 컨베이어 (55) 의 중간부에는 핀치 밸브 (58) 가 배치되어 있고, 이 핀치 밸브 (58) 에 의해 토사 및 지하수의 유출배토가 제어되게 되어 있다.Conventionally, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-196286, which is proposed by the present applicant as a discharging device of such a small diameter tube embedding apparatus. The small diameter tube embedding apparatus disclosed in this publication is, as shown in Fig. 7, the
이 종래 장치에 있어서, 커터 헤드 (53) 에 의해 굴착되어 챔버 (59) 내에 도입된 토사는 스크류 컨베이어 (55) 에 의해 후방으로 반송되고, 이 스크류 컨베이어 (55) 의 후단부로부터 배토관 (56) 내로 도입된 후, 그 배토관 (56) 및 진공 호스를 통하여 지상에 배치되는 진공 장치에 의해 흡인 배토된다. 이 때, 토사는 진공 흡인에 의해 발생하는 공기관 (57) 으로부터의 공기류에 의해 반송된다. 그리고, 이 배토관 (56) 에 의한 반송시에 필요에 따라 압축공기 공급관에서 분출되는 압축공기압을 진공 장치의 진공압에 가산함으로써 반송력 및 반송량의 증대가 도모된다. 또, 배토시에 핀치 밸브 (58) 를 조임으로써 분사된 압축공기가 굴착면측으로 역류하는 것이 방지되는 동시에, 이 핀치 밸브 (58) 의 개도량을 조정함으로써 배토량이 조정되게 되어 있다.In this conventional apparatus, the earth and sand excaved by the
또, 다른 선행기술로서 일본 특허공보 제 2520265 호에 개시된 것이 있다. 이 공보에 개시된 지중 굴진장치는, 도 8 에 나타낸 바와 같이 커터 헤드 (회전 커터; 61) 의 직후방에 그 커터 헤드 (61) 와 동축으로 회전하는 회전 이송 부재 (62) 를 배치하고, 커터 헤드 (61) 에 의해 굴착된 토사가 그 회전 이송 부재 (62) 의 상측의 굴착물 수용 이송구멍 (63) 에 수용되게 하며, 회전 이송 부재 (62) 가 회전되어 하방의 굴착물 배출구 (64) 에 대향하는 위치에 이르렀을 때 공기분사실 (65) 로부터 분사되는 압축공기에 의해 후방의 굴착물 배출관로 (66) 를 향해 압송되도록 구성된 것이다.As another prior art, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2520265. In the underground excavating apparatus disclosed in this publication, as shown in FIG. 8, the
그러나, 상기 일본 공개특허공보 평10-196286호에 기재된 장치에서는, 진공 배토를 행하는 배토관 (56) 이 커터 헤드 (53) 의 챔버 (59) 및 스크류 컨베이어 (55) 와 간격없이 연통되어 있기 때문에, 이 배토관 (56) 의 흡기구에서 발생한 부압이 스크류 컨베이어 (55) 내를 통과해 챔버 (59) 내의 토압 균형에 영향을 미쳐, 굴착면측의 자연 지반에 악영향을 미칠 가능성이 있다는 문제점이 있다. 또, 이 종래 장치에서는 스크류 컨베이어 (55) 의 중간부에 배치된 핀치 밸브 (58) 에 의해 배토량 등의 조정을 하고 있으나, 이 핀치 밸브 (58) 에 의해 배토 지수 제어가 기능하지 않은 경우에는 대량의 지하수가 배토관 (6) 내로 유입되어 그 배토관 (56) 이 폐쇄되는 사태가 발생한다는 문제점이 있다.However, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-196286, since the
한편, 상기 일본 특허공보 제 2520265 호에 기재된 장치에서는, 회전 이송 부재 (62) 가 커터 헤드 (61) 와 동축인데다가 동기하여 회전하도록 되어 있기 때문에, 토사의 도입 제어는 커터 헤드 (61) 의 회전수 제어에 의존하게 되어 굴착토와 배토를 균형있게 조정하는 것은 매우 곤란하며, 토사의 과도입에 의한 굴착면의 붕괴나 돌출, 나아가서는 지반 함몰을 일으키기 쉽다는 문제점이 있다. 또, 이 종래 기술에서는 조약돌 등의 자연 지반을 굴착할 때에는 회전 이송 부재에 원활하 게 그 조약돌을 도입하기 어려워 회전 손실이 매우 크다는 문제점도 있다.On the other hand, in the apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2520265, since the
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 커터 헤드의 토압 균형을 항상 일정하게 유지하여 안정된 추진을 행할 수 있는 동시에 배토량도 용이하게 제어할 수 있는 소구경관 매설장치의 배토장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a discharging device for a small-diameter tube embedding apparatus that can maintain stable earth pressure balance of the cutter head at all times and perform stable propulsion at the same time. It is for the purpose.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 소구경관 매설장치의 배출장치는, 커터 헤드의 회전에 의해 기 내에 도입된 토사를 후방으로 반송하는 스크류 컨베이어와, 이 스크류 컨베이어에 의해 반송되어 온 토사를 수용하는 격리실을 가지는 동시에 이 격리실을 스크류 컨베이어축 둘레로 회전시킴으로써 토사를 회전 이송하는 회전 이송 수단과, 상기 격리실의 소정 회전위치에서 그 격리실에 연통되도록 배치되는 배토관과, 이 배토관 내의 토사를 흡인하는 흡인 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to achieve the above object, the discharge device of the small-diameter pipe embedding apparatus according to the present invention is a screw conveyor for conveying the soil sand introduced into the machine to the rear by the rotation of the cutter head, and the soil sand conveyed by the screw conveyor. Rotation conveying means for rotating and conveying the earth and sand by rotating the isolation chamber about a screw conveyor shaft, a discharge pipe disposed to communicate with the isolation chamber at a predetermined rotational position of the isolation chamber, and the soil in the soil pipe. It is characterized by including a suction means for sucking.
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커터 헤드의 회전에 의해 기 내에 도입된 토사는 스크류 컨베이어에 의해 후방으로 반송되고, 이 스크류 컨베이어의 후단부에서 회전 이송 수단의 격리실 내에 수용되며, 이어서 그 회전 이송 수단이 소정의 회전 위치까지 회전하면 상기 격리실이 배토관에 연통됨으로써 그 배토관에 접속된 흡인수단의 흡인력에 의해 그 배토관에 의해 더욱 후방으로 반송·배출된다. 본 발명에 따르면, 흡인수단의 흡인력이 작용하는 배토관이 회전 이송 수단의 격리실에 의해 스크류 컨베이어 및 커터 헤드 챔버와 격리되어 있기 때문에, 배토관에 발생하는 부압을 격리실 내에서 대기압으로 조정할 수 있고, 이 부압이 스크류 컨베이어부에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 커터 헤드에서의 토압 균형을 항상 일정하게 유지할 수 있어 항상 안정된 추진을 행하는 것이 가능해진다. 또, 스크류 컨베이어의 도중에 배치되는 핀치 밸브 등의 배토 지수 제어 수단의 제어 불능에 의해 지하수가 후방으로 대량 유출되려고 해도 이 지하수의 유입을 회전 이송 수단에서 차단할 수 있어 배토관으로 유입되는 것을 저지할 수 있으므로, 이 배토관의 폐쇄와 같은 사태의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 게다가, 굴착토와 배토의 균형 조정도 용이하여 토사의 과도입에 의한 굴착면의 붕괴 등도 방지할 수 있다는 효과가 있다.The earth and sand introduced into the machine by the rotation of the cutter head is conveyed backward by the screw conveyor, and is accommodated in the isolation chamber of the rotary conveying means at the rear end of the screw conveyor, and then the rotary conveying means rotates to a predetermined rotational position. When the said isolation chamber communicates with a discharge pipe, it is conveyed and discharged further backward by the discharge pipe by the suction force of the suction means connected to the discharge pipe. According to the present invention, since the discharge pipe acting on the suction force of the suction means is isolated from the screw conveyor and the cutter head chamber by the isolation chamber of the rotation transfer means, the negative pressure generated in the discharge pipe can be adjusted to atmospheric pressure in the isolation chamber, This negative pressure can be prevented from being transmitted to the screw conveyor part. Therefore, the earth pressure balance in the cutter head can be kept constant at all times, and stable propulsion can be performed at all times. In addition, even if groundwater is likely to flow out backward due to the inability to control the discharge index control means such as a pinch valve disposed in the middle of the screw conveyor, the inflow of the groundwater can be blocked by the rotation transfer means, thereby preventing the inflow into the discharge pipe. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a situation such as the closing of the discharging pipe in advance. In addition, there is an effect that the balance of the excavated soil and the clay can be easily adjusted to prevent the collapse of the excavated surface due to over-introduction of the soil.
본 발명에서 상기 격리실은, 상기 스크류 컨베이어의 하방 위치에 있을 때 그 스크류 컨베이어로부터 토사를 수용하고, 그 스크류 컨베이어의 상방 위치로 회전시켰을 때 상기 배토관에 연통되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 스크류 컨베이어로부터 격리실로 토사를 원활하게 도입할 수 있어, 반송 손실이 없고 효율적으로 배토할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the isolation chamber communicates with the discharging pipe when the soil is received from the screw conveyor when the screw conveyor is in the lower position of the screw conveyor and rotated to the upper position of the screw conveyor. In this way, the earth and sand can be smoothly introduced from the screw conveyor into the isolation chamber, so that there is no conveyance loss and the waste can be efficiently discharged.
또, 상기 격리실 내의 공기압을 검출하는 압력 센서와, 이 압력 센서에 의해 검출된 압력에 따라 상기 격리실 내에 공기를 도입하는 공기 도입 수단으로 이루어지는 기압 조정 기구가 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 기압 조정 기구를 형성함으로써 토사의 흡인이 종료되어 부압 상태인 격리실의 기압을 대기압으로 조정할 수 있어, 스크류 컨베이어부에 대한 부압의 영향을 확실하게 배제할 수 있다.Moreover, it is preferable that the air pressure adjustment mechanism which consists of a pressure sensor which detects the air pressure in the said isolation | separation chamber, and the air introduction means which introduces air into the said isolation | separation chamber according to the pressure detected by this pressure sensor is formed. By forming such an air pressure adjusting mechanism, the suction of the earth and sand can be terminated, and the air pressure in the isolation chamber in the negative pressure state can be adjusted to atmospheric pressure, and the influence of the negative pressure on the screw conveyor can be reliably eliminated.
또는, 상기 격리실의 부압을 상쇄하기 위한 압축공기 도입 수단만 형성할 수 도 있다. 토사가 통과하는 환경 내에서 회전하는 회전 이송 수단에서 격리실의 기밀성을 장기간 유지하는 것은 매우 곤란하며, 시간과 함께 어느 정도의 누설은 발생하게 된다. 따라서, 상기 서술한 바와 같이 격리실 내의 압력을 검출하여 그 기압을 정밀하게 조정하지 않고 미리 정한 소정량의 압축 공기를 격리실에 도입하는 것만으로도 스크류 컨베이어부에 대한 부압의 영향을 대폭 저감할 수 있다.Alternatively, only compressed air introduction means for canceling the negative pressure of the isolation chamber may be formed. It is very difficult to maintain the airtightness of the isolation chamber for a long time in the rotating conveying means rotating in the environment where the soil passes, and some leakage occurs with time. Therefore, as described above, the effect of the negative pressure on the screw conveyor can be greatly reduced only by introducing a predetermined amount of compressed air into the isolation chamber without detecting the pressure in the isolation chamber and precisely adjusting the air pressure. .
(발명의 실시형태)Embodiment of the Invention
다음으로, 본 발명에 의한 소구경관 매설장치의 배토장치의 구체적인 실시형태에 관하여 참조하면서 설명한다.Next, it demonstrates, referring specific embodiment of the discharging apparatus of the small diameter pipe embedding apparatus which concerns on this invention.
도 1 에는 본 발명의 일 실시형태에 관한 소구경관 매설장치의 전체 구성도가 도시되며, 도 2 에는 본 실시형태의 소구경관 매설장치의 종단면도가 도시되어 있다. 또, 도 3 에는 도 2 의 요부 확대도가, 도 4 의 (a) 에는 도 3 의 A-A 단면도 및 도 4 의 (b) 에는 도 4 의 (a) 의 화살표 방향 (B) 도면이, 도 5 에는 회전 이송 부재의 사시도가, 도 6 의 (a) 에는 도 2 의 C-C 단면도 및 도 6 의 (b) 에는 도 2 의 화살표 방향 (D) 도면이 각각 도시되어 있다.Fig. 1 shows an overall configuration diagram of a small diameter tube embedding apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows a longitudinal sectional view of the small diameter tube embedding apparatus according to the present embodiment. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, an AA cross-sectional view of FIG. 3 is shown in FIG. 4A, and an arrow direction B diagram of FIG. 4A is shown in FIG. 4B, FIG. 5. Is a perspective view of the rotational conveying member, FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2, and FIG. 6B is an arrow direction D diagram of FIG. 2, respectively.
본 실시형태에 관한 소구경관 매설장치에서는, 도 1 에 나타낸 바와 같이 발진 수직갱도 (1) 에 추진장치 (2) 가 설치되고, 선도관 (3) 의 후부에 매설관 (4) 이 차례로 이어져 선도관 (3) 의 전단부에 형성되는 커터 헤드 (5) 에 의해 굴착면을 굴착하면서, 상기 추진장치 (2) 의 추진 실린더에 의해 매설관 (4) 의 후단부가 가압되어 그 매설관 (4) 이 땅 속을 추진하게 되어 있다.In the small-diameter pipe embedding apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
상기 선도관 (3) 내의 중앙부에는 후술하는 스크류 컨베이어 (14) 가 배치되고, 이 스크류 컨베이어 (14) 의 후방에 배토관 (배니관(排泥管); 6) 이 배치되며, 이 배토관 (6) 이 흡인 수단으로서의 지상의 진공 배토장치 (본 실시형태에서는 진공 카; 7) 에 접속되어 있다. 이렇게 커터 헤드 (5) 에 의해 굴착된 토사는 스크류 컨베이어 (14) 에 의해 후방으로 반송된 후 진공 흡인에 의해 배토관 (6) 을 통해 진공 배토장치 (7) 내 또는 별도 탱크로 배토된다. 여기에서, 상기 추진장치 (2) 는 컨트롤러 (8) 및 유압 유닛 (9) 으로 제어되어 작동된다. 또, 커터 헤드 (5) 선단으로의 굴착 점착제 등은 지상의 펌프 (10) 로부터 연장 호스에 의해 압송된다.The
도 2 에 나타낸 바와 같이 상기 선도관 (3) 은 전단부에 축받이 (12) 를 통하여 커터 헤드 (5) 를 지지하는 전부 선도관 (3a) 과, 이 전부 선도관 (3a) 의 후단부에 구면 축받이 (11) 를 통하여 요동이 자유롭게 지지되는 후부 선도관 (3b) 에 의해 구성되어 있다. 여기서 상기 커터 헤드 (5) 는 커터 구동 모터 (13) 에 의해 회전 구동된다.As shown in FIG. 2, the
또, 전부 선도관 (3a) 및 후부 선도관 (3b) 의 중심부를 관통하도록 스크류 컨베이어 (14) 가 배치되어 있다. 이 스크류 컨베이어 (14) 는 그 전단부가 커터 헤드 (5) 의 후방에 형성되는 챔버 (15) 내에 개구되어, 커터 헤드 (5) 의 회전에 의해 그 챔버 (15) 내에 도입된 토사를 후방으로 반송하도록 되어 있다. 또, 스크류 컨베이어 (14) 의 중간부 외주에는 핀치 밸브 (16) 가 배치되며, 이 핀치 밸브 (16) 에 의해 배토량 등이 제어되게 되어 있다.Moreover, the
상기 스크류 컨베이어 (14) 는 스크류 케이싱 (14a) 내에 스크류축 (14b) 과 날개 (14c) 로 이루어지는 스크류가 수납되어 구성되며, 후단부에 배치되는 스크류 구동 모터 (유압 모터; 17) 에 의해 구동된다.The
상기 스크류축 (14b) 의 기단부 (후단부) 에는 이 스크류축 (14b) 과 동축에 복수 개 (본 실시형태에서는 6개) 의 회전 날개 (18a) 를 갖는 회전 이송 부재 (본 발명의 회전 이송 수단에 상당함; 18) 가 고착되어 있다 (도 5 참조). 이 회전 이송 부재 (18) 는 그 외주부가 전면판 (19a), 후면판 (19b) 및 외주판 (19c) 으로 이루어지는 원통형 케이싱 (19) 으로 덮이는 동시에 그 내주부가 상기 스크류 케이싱 (14a) 으로 덮인 공간내에서 회전된다. 이렇게 서로 인접하는 회전 날개 (18a, 18a) 사이에는 격리실 (20) 이 구획형성된다. 또, 각 격리실 (20) 의 벽면 (케이싱 (19) 의 벽면 및 스크류 케이싱 (14a) 의 벽면) 과 회전 날개 (18a) 사이의 틈은, 지하수의 유출을 방지하기 위해 최소한의 틈으로 설정되어 있다.At the base end (rear end) of the
또, 상기 스크류 케이싱 (14a) 의 최후단 하부에는 토사 낙하구로서의 절결부 (21) 가 형성되고, 스크류 컨베이어 (14) 에 의해 반송되어 온 토사는 그 절결부 (21) 를 통하여 상기 격리실 (20) 내로 낙하하게 되어 있다. 한편, 상기 케이싱 (19) 의 상부는 전부가 공기관 (22) 에 연통되는 동시에 후부가 그 공기관 (22) 에 대향하도록 형성되는 배토관 (배니관; 6) 에 연통되어 있다. 또, 도 6 에 나타낸 바와 같이 상기 공기관 (22) 은 두 갈래로 분기되어 그 기단측이 각각 핀치 밸브 (23a, 23b) 를 통해 선도관 내로 해방되어 있다. 이렇게 하여 회전 이송 부재 (18) 의 격리실 (20) 에 의해 상방으로 들어올려진 토사는 공기관 (22) 에 연통되는 위치까지 오면 핀치 밸브 (23a, 23b) 로부터 빨려 들어오는 공기류에 의해 배토관 (6) 을 향해 공기 수송된다. 여기에서, 상기 핀치 밸브 (23a, 23b) 는 공기압에 의해 원격조작하여 개폐 조작할 수 있게 되어 있고, 통상의 토사 흡입시에는 전개상태 (全開狀態) 로 하고 정지시에는 전폐상태 (全閉狀態) 로 하여 스크류 컨베이어 (14) 로부터의 지하수나 토사관 (6) 으로부터의 복귀수가 기 (機) 내로 넘치는 것을 방지하게 되어 있다.In addition, a
도 5 에 나타낸 바와 같이, 상기 회전 이송 부재 (18) 는, 외주부에 6개의 볼록부 (18b) 와 절결 (切抉) (18c) 이 교대로 형성되어 이루어지는 기판 (18d) 과, 이 기판 (18d) 의 볼록부 (18b) 전면에 용접 접합되는 회전 날개 (18a) 에 의해 구성되며, 상기 절결 (18c) 이 대략 원호형으로 형성되고 그 원호의 직경이 상기 배토관 (6) 의 내경보다도 약간 작아지도록 설정되어 있다. 또, 상기 회전 날개 (18a) 는 외주면이 케이싱 (19) 의 외주판 (19c) 의 내면을 따른 원호면에 형성되는 동시에 외주면이 스크류 케이싱 (14a) 의 외면을 따른 원호면에 형성되며, 양 측면이, 토사의 입구측이 넓고 안쪽을 향할수록 좁아지도록, 또한 굴진방향 (掘進方向) 의 전방측이 넓고 후방을 향할수록 좁아지는 곡면 형상으로 형성되어 있다. 이렇게 회전 날개 (18a) 는 기판 (18d) 에 대한 접합 강도를 확보하면서 토사의 도입성을 향상시킨 형상으로 되어 있다. 또, 상기 회전 이송 부재 (18) 는 도 4, 도 5 에서 화살표 방향 (P) 으로 회전된다.As shown in FIG. 5, the
그런데, 상기 배토관 (6) 에 의한 토사 흡인이 끝난 격리실 (20) 은 핀치 밸브 (23a, 23b) 입구의 흡인 저항 및 공기관 (22) 의 공기유입 저항에 의해 부압 상태로 되어 있고, 이 부압상태 그대로 격리실 (20) 이 하방으로 회전하여 하부의 토 사 도입구 (절결부 (21) 의 하방) 에 이르면 스크류 컨베이어 (14) 내가 부압으로 되어 굴착면에 영향을 끼칠 가능성이 있기 때문에, 본 실시형태에서는 도 4 의 (a) 에 나타낸 바와 같이 토사 흡인 종료 직후의 격리실 (20) 에 대응하도록 압축공기 공급 노즐 (공기 도입 수단; 24) 과 압력 센서 (25) 로 이루어지는 기압 조정 기구가 형성되며, 이 압력 센서 (25) 에 의한 공기압 검출에 기초하여 컨트롤러 (8) 로부터의 신호에 의해 압축공기 공급 노즐 (24) 로부터 격리실 (20) 내로 압축공기가 공급되게 되어 있다. 이렇게 함으로써 토사 흡인 종료 직후의 격리실 (20) 이 항상 대기압이 되도록 압력 조정되기 때문에, 스크류 컨베이어 (14) 부에 대한 부압의 영향을 확실하게 배제할 수 있다. 또, 이 압력 조정에 관해서는, 전자비례감압밸브를 사용하여 자동화하는 것도 가능하고, 이 경우에도 그 압력 공급을 위해 필요한 지상 설비, 연장 호스 등도 경미한 것으로 할 수 있다.By the way, the sediment suction suctioning isolation |
본 실시형태에서는, 압력 센서 (25) 에 의해 검출한 공기압에 기초하여 격리실 (20) 내의 압력이 대기압이 되도록 조정하는 것으로 설명하였지만, 압력 센서를 형성하지 않고 미리 정한 소정량의 압축 공기를 격리실에 도입하는 것만으로도 스크류 컨베이어부에 대한 부압의 영향을 대폭 저감할 수 있다. 토사가 통과하는 환경 내에서 회전하는 회전 이송 수단에서 격리실의 기밀성을 장기간 유지하는 것은 매우 곤란하여 시간과 함께 어느 정도의 누설은 발생하므로, 그 정도로 엄격하게 압력 조정할 필요가 없는 경우도 있기 때문이다.In the present embodiment, the pressure in the
본 실시형태의 소구경관 매설장치에 있어서, 커터 헤드 (5) 의 회전에 의해 굴착된 토사는 챔버 (15) 내로 도입되고 스크류 컨베이어 (14) 에 의해 핀치 밸브 (16) 를 통해 후방으로 반송된다. 이 때, 핀치 밸브 (16) 의 직상류측에서 토압을 검출하고 그 검출된 토압에 따라 핀치 밸브 (16) 를 제어함으로써 배토량을 조정한다. 이렇게 하여 스크류 컨베이어 (14) 의 후단부까지 반송되어 온 토사는 스크류 케이싱 (14a) 의 최후단에 형성된 절결부 (21) 로부터 회전 이송 부재 (18) 의 격리실 (20; 회전 날개 (18a) 간의 공간) 내로 낙하된다.In the small diameter tube embedding apparatus of the present embodiment, the earth and sand excavated by the rotation of the cutter head 5 is introduced into the
이 회전 이송 부재 (18) 는 스크류 컨베이어 (14) 와 동축으로 회전되기 때문에, 격리실 (20) 내에 도입된 토사는 그 회전과 함께 상방으로 이동하여 토사 도입 위치의 바로 위까지 이동하였을 때 전부가 공기관 (22) 에 연통되는 동시에 후부가 배토관 (6) 에 연통된다. 이로써 진공 배토장치 (7) 로부터의 진공압에 의해 핀치 밸브 (23a, 23b) 및 공기관 (22) 을 통하여 빨려 들어오는 공기류에 의해 격리실 (20) 내의 토사는 배토관 (6) 으로부터 진공 배토장치 (7) 에 흡인 배토된다.Since the
본 실시형태의 소구경관 매설장치에 의하면, 굴착면을 굴착하는 커터 헤드 (5) 와 굴착 토사를 반송하는 스크류 컨베이어 (14) 가 별개의 구동장치에 의해 구동되도록 구성되어 있기 때문에, 굴착토와 배토의 균형 제어를 용이하게 할 수 있어, 토사의 과도입에 의해 굴착면의 붕괴 등의 발생을 방지할 수 있다.According to the small-diameter pipe embedding apparatus of the present embodiment, since the cutter head 5 for excavating the excavation surface and the
또, 진공 배토장치 (7) 로부터의 흡인력이 작용하는 배토관 (6) 이 회전 이송 부재 (18) 의 격리실 (20) 에 의해 스크류 컨베이어 (14) 와 격리되어 있고, 게다가 배토관 (6) 에 발생하는 부압을 압축공기 공급 노즐 (24) 과 압력 센서 (25) 에 의해 대기압으로 조정하도록 구성되어 있기 때문에, 진공 배토장치 (7) 로부터의 흡인압이 스크류 컨베이어 (14) 부, 커터 헤드 (5) 부에 전달되는 일이 없다. 따라서, 커터 헤드 (5) 의 챔버 (15) 에서의 토압 균형을 향상 일정하게 유지할 수 있고, 항상 안정된 추진을 행할 수 있다. 또, 스크류 컨베이어 (14) 의 도중에 배치되는 핀치 밸브 (16) 의 제어불능에 의해 지하수가 후방으로 대량 유입되려고 해도 이 지하수의 유입을 회전 이송 부재 (18) 에서 차단할 수 있어 배토관 (6) 으로의 유입을 저지할 수 있으므로, 이 배토관 (6) 의 폐쇄라는 사태의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 그 결과, 장거리 추진에도 적합한 소구경관 매설장치를 제공할 수 있다.In addition, the discharging
또한, 압력 센서를 형성하지 않고 미리 정한 소정량의 압축 공기를 격리실에 도입하는 것만으로도 스크류 컨베이어부에 대한 부압의 영향을 대폭 저감할 수 있다.In addition, the effect of the negative pressure on the screw conveyor can be greatly reduced only by introducing a predetermined amount of compressed air into the isolation chamber without forming a pressure sensor.
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