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JPH0932461A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

Info

Publication number
JPH0932461A
JPH0932461A JP18041295A JP18041295A JPH0932461A JP H0932461 A JPH0932461 A JP H0932461A JP 18041295 A JP18041295 A JP 18041295A JP 18041295 A JP18041295 A JP 18041295A JP H0932461 A JPH0932461 A JP H0932461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tunnel excavator
sand
cutter head
water
excavated earth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18041295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Minami
好人 南
Kyoichi Morioka
享一 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP18041295A priority Critical patent/JPH0932461A/en
Publication of JPH0932461A publication Critical patent/JPH0932461A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To excavate an inclined shaft of an intended diameter directly through a cutting-down operation without excavating a pilot hole. SOLUTION: A plurality of rotary conduit pipes 11 open to the front side of the edge of a cutterhead 4 are connected to a conduit pipe 9 by means of a swivel joint 10, and debris sucked into the conduit pipe by the action of a vacuum pump 17 is decompressed by a rotary feeder 15. The debris is conveyed back on a railed belt conveyor 26 and then conveyed out using a sludge trolley 27.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削機に関
し、より詳しくは前面側に設けられるカッタヘッドを回
転することにより斜坑を切下がりで掘削するトンネル掘
削機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel excavator, and more particularly to a tunnel excavator which excavates a slant shaft by cutting down by rotating a cutter head provided on the front side.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、発電施設において水を吸い上げ落
下させるための斜坑を掘るために例えば特公平7−23
676号公報に開示されているようなトンネル掘削機が
用いられている。このトンネル掘削機100は、図9に
示されるように、予め掘削される径の小さなパイロット
孔101に沿ってそのパイロット孔101に掘削土砂を
落下させつつ拡径掘削を行って、径の大きなリーミング
孔102を形成するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to dig an inclined shaft for sucking up and dropping water in a power generation facility, for example, Japanese Patent Publication 7-23
A tunnel excavator as disclosed in Japanese Patent No. 676 is used. As shown in FIG. 9, this tunnel excavator 100 performs reaming with a large diameter by performing a diameter expansion excavation while dropping excavated earth and sand along the pilot hole 101 having a small diameter to be preliminarily excavated. The holes 102 are formed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
法によれば、予めパイロット孔101を掘削しなければ
ならないのでパイロット孔101の径は小さいものの、
結局、拡径掘削とあわせて2回の掘削作業を行わなけれ
ばならず斜坑形成に非常に時間がかかるという問題点が
ある。
However, according to this construction method, although the pilot hole 101 has to be excavated in advance, the diameter of the pilot hole 101 is small.
After all, there is a problem that it takes a very long time to form the inclined shaft because the excavation work must be performed twice together with the diameter expansion excavation.

【0004】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたものであり、パイロット孔を掘削しておくこ
となく直接、意図する径の斜坑を切下がりで掘削するこ
とのできるトンネル掘削機を提供することを目的とする
ものである。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is a tunnel excavator capable of directly excavating an inclined shaft having an intended diameter by cutting down without excavating a pilot hole. It is intended to provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
によるトンネル掘削機は、前面側に設けられるカッタヘ
ッドを回転することにより斜坑を切下がりで掘削するト
ンネル掘削機において、切羽において生じる掘削土砂を
重力に逆らって強制的に当該トンネル掘削機の後方側に
搬送する搬送手段を設けることを特徴とするものであ
る。
A tunnel excavator according to the present invention is a tunnel excavator that excavates a slant shaft by cutting a head provided on the front side of the tunnel excavator. It is characterized in that a conveying means is provided for forcibly conveying to the rear side of the tunnel excavator against gravity.

【0006】本発明によるトンネル掘削機によれば、切
羽において生じる掘削土砂が搬送手段により当該トンネ
ル掘削機の後方側に搬送されるので、従来のように掘削
土砂を落下させるためのリーミング孔を掘る必要がな
く、斜坑を直接切下がりで掘削することができる。した
がって、リーミング孔を掘る手間が省けるとともにリー
ミング孔用の掘削機を準備する必要もなく、斜坑の形成
を経済的に行うことができる。
According to the tunnel excavator according to the present invention, since excavated earth and sand generated at a face is conveyed to the rear side of the tunnel excavator by the conveying means, a reaming hole for dropping the excavated earth and sand as in the conventional case is dug. It is possible to directly excavate the inclined shaft directly without any need. Therefore, the labor for digging the reaming hole can be saved, and it is not necessary to prepare an excavator for the reaming hole, so that the inclined shaft can be formed economically.

【0007】本発明によるトンネル掘削機において、前
記搬出手段は、先端部が前記カッタヘッドの周縁部前面
に開口するように設けられるとともに基端部がそのカッ
タヘッドの回転軸と同軸に設けられるスイベルジョイン
トに接続される回転管部と、このスイベルジョイントを
介してその回転管部と連通するとともに当該トンネル掘
削機の後方側に伸長するように設けられる固定管部と、
この固定管部の途中に設けられる真空ポンプとを備え、
掘削土砂を前記回転管部と固定管部とを通して搬出する
ものとすることができる。こうすることにより、カッタ
ヘッドの周縁部に設けられる回転管部の先端部開口がそ
のカッタヘッドの回転とともに回転し、掘削土砂が集ま
りやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から掘削土砂を
効率的にその回転管部に吸い込み固定管部を通してトン
ネル掘削機の後方側に搬送することができる。
In the tunnel excavator according to the present invention, the carry-out means is provided with a swivel provided so that a tip end portion thereof is open to a front surface of a peripheral edge portion of the cutter head and a base end portion thereof is provided coaxially with a rotation axis of the cutter head. A rotary pipe part connected to the joint, and a fixed pipe part provided so as to communicate with the rotary pipe part through the swivel joint and to extend to the rear side of the tunnel excavator,
With a vacuum pump provided in the middle of this fixed pipe part,
The excavated earth and sand may be carried out through the rotary pipe part and the fixed pipe part. By doing so, the tip end opening of the rotary pipe portion provided in the peripheral portion of the cutter head rotates together with the rotation of the cutter head, and the excavated soil is efficiently collected from the peripheral region of the peripheral portion of the cutter head where the excavated soil is likely to collect. It can be sucked into the rotary pipe section and conveyed to the rear side of the tunnel excavator through the fixed pipe section.

【0008】また、前記搬送手段は、先端部が前記カッ
タヘッドの周縁部前面に開口するように設けられるとと
もに基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けら
れるスイベルジョイントに接続される回転管部と、この
スイベルジョイントを介してその回転管部と連通すると
ともに当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設
けられる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる
流体輸送用ポンプと、掘削土砂に水を供給する送水手段
とを備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして
前記回転管部と固定管部とを通して搬出するものとする
ことができる。こうすることにより、前述と同様に掘削
土砂が集まりやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から
掘削土砂が水と一緒に効率的に排出される。
The conveying means is provided with a tip end opening toward the front surface of the peripheral edge of the cutter head and a base end connected to a swivel joint provided coaxially with the rotation axis of the cutter head. A pipe portion, a fixed pipe portion that is connected to the rotary pipe portion through the swivel joint and is provided so as to extend to the rear side of the tunnel excavator, and a fluid transport pump that is provided in the middle of the fixed pipe portion. And a water supply means for supplying water to the excavated earth and sand, and the excavated earth and sand in the form of a slurry mixed with water can be carried out through the rotary pipe portion and the fixed pipe portion. By doing so, the excavated earth and sand are efficiently discharged together with water from the peripheral region of the cutter head where the excavated earth and sand are likely to collect, as described above.

【0009】また、本発明によるトンネル掘削機は、さ
らに、掘削土砂を一時的に貯留するためのチャンバーを
前記カッタヘッド内に設けるとともに、掘削土砂をかき
集めるスクレーパーと、このスクレーパーによりかき集
められる掘削土砂を前記チャンバー内に導入する開口と
を前記カッタヘッドの前面側に設けることができる。こ
の構成によれば、掘削土砂がいったんカッタヘッドの内
側のチャンバーに取り込まれてからその掘削土砂がトン
ネル掘削機の後方側に搬送される。この搬送手段とし
て、桟付きベルトコンベア,スクリューコンベア等を用
いることができる。また、この搬送手段を、前記チャン
バー内に先端部が配される排泥管とその排泥管につなが
れる真空ポンプとを備え、掘削土砂をそのままその排泥
管を通して搬出するものとすることができる。また、こ
の搬送手段を、前記チャンバー内に先端部が配される排
泥管とその排泥管につながれる流体輸送用ポンプと前記
チャンバー内に水を供給する送水手段とを備え、掘削土
砂を水と混合されたスラリー状にしてその排泥管を通し
て排出するものとすることもできる。
Further, in the tunnel excavator according to the present invention, a chamber for temporarily storing the excavated soil is provided in the cutter head, and a scraper for scraping the excavated soil and the excavated soil excavated by the scraper are provided. An opening introduced into the chamber may be provided on the front side of the cutter head. According to this configuration, the excavated soil is once taken into the chamber inside the cutter head, and then the excavated soil is conveyed to the rear side of the tunnel excavator. A belt conveyor with crosspieces, a screw conveyor, or the like can be used as this conveying means. In addition, the conveying means may be provided with a sludge pipe having a tip portion arranged in the chamber and a vacuum pump connected to the sludge pipe, and the excavated earth and sand may be directly conveyed through the sludge pipe. it can. Further, the transport means is provided with a sludge pipe having a tip end portion arranged in the chamber, a fluid transport pump connected to the sludge pipe, and a water feed means for supplying water to the chamber, and excavating earth and sand. It can also be made into a slurry mixed with water and discharged through the sludge pipe.

【0010】本発明において前記搬送手段が真空ポンプ
を用いるものである場合、前記搬送手段の下流側にさら
に2次搬送手段を設け、この2次搬送手段と前記搬送手
段との間に前記真空ポンプによる空気の減圧状態を維持
しつつ掘削土砂のみを減圧解除して取り出すロータリー
フィーダを設けることができる。真空ポンプによる搬送
能は比較的小さいので、ロータリーフィーダで減圧を解
除して2次搬送手段により掘削土砂を搬送することは非
常に合理的である。
In the present invention, when the transfer means uses a vacuum pump, a secondary transfer means is further provided on the downstream side of the transfer means, and the vacuum pump is provided between the secondary transfer means and the transfer means. It is possible to provide a rotary feeder in which only the excavated earth and sand are decompressed and taken out while maintaining the decompressed state of the air. Since the carrying capacity of the vacuum pump is relatively small, it is very rational to release the depressurization with the rotary feeder and carry the excavated soil by the secondary carrying means.

【0011】また、本発明のトンネル掘削機において、
当該トンネル掘削機内に浸入してくる湧き水または掘削
土砂から出てくる水を排出する排水ポンプを設けること
が好ましい。また、当該トンネル掘削機内に浸入してく
る湧き水を一時的に貯蔵する緩衝タンクを備えることも
好ましい。このような緩衝タンクを設けることにより、
地山から突然、多量の水が湧き出ても一時的にその緩衝
タンクに湧き水を貯蔵することにより、トンネル掘削機
内が水で浸ってしまう事態を回避することができる。
In the tunnel excavator of the present invention,
It is preferable to provide a drainage pump that discharges the spring water that enters the tunnel excavator or the water that comes out of the excavated earth and sand. It is also preferable to provide a buffer tank for temporarily storing the spring water that enters the tunnel excavator. By providing such a buffer tank,
Even if a large amount of water suddenly springs out of the ground, by temporarily storing spring water in the buffer tank, it is possible to avoid the situation where the tunnel excavator is submerged in water.

【0012】本発明の他の目的は、後述される詳細な説
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体的例として述べるものである。
Other objects of the present invention will become apparent from the detailed description given below. However, while the detailed description and specific examples describe the most preferred embodiments, various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description, and This is described as an example.

【0013】[0013]

【実施例】次に、本発明によるトンネル掘削機の具体的
実施例につき図面を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A concrete embodiment of the tunnel excavator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1に、本発明の一実施例に係るトンネル
掘削機1の縦断面図が示されている。このトンネル掘削
機1は、本体前部のカッタヘッドサポート2に支持され
るとともに前面に複数のディスクカッタ3を有するカッ
タヘッド4を減速電動機5により回転させるとともに、
本体に設けられるメイングリッパ6によりトンネル坑壁
7に反力をとってスラストジャッキ8により前記カッタ
ヘッドサポート4に推進力を伝達することにより掘進動
作を行うものである。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 1 according to an embodiment of the present invention. This tunnel excavator 1 is supported by a cutter head support 2 at the front of the main body and rotates a cutter head 4 having a plurality of disk cutters 3 on the front surface by a reduction motor 5 and
The main gripper 6 provided in the main body applies a reaction force to the tunnel pit wall 7 and the thrust jack 8 transmits the propulsive force to the cutter head support 4 to perform the excavation operation.

【0015】前記カッタヘッドサポート4の中心部には
掘削土砂用の導管9が挿設されており、この導管9の先
端部は、このカッタヘッドサポート4の前側中心部に固
定されているスイベルジョイント10に接続されてい
る。また、このスイベルジョイント10には前記カッタ
ヘッド4内に配される回転導管11の基端部が接続され
ている。この回転導管11の先端部12は前記カッタヘ
ッド4の周縁部分の前面に開口するようにその周縁部分
に接続されている。
A conduit 9 for excavating earth and sand is inserted in the center of the cutter head support 4, and the tip of the conduit 9 is fixed to the front center of the cutter head support 4 with a swivel joint. Connected to 10. The swivel joint 10 is connected to the base end of a rotary conduit 11 arranged in the cutter head 4. The tip portion 12 of the rotary conduit 11 is connected to the peripheral edge portion of the cutter head 4 so as to open to the front surface of the peripheral edge portion.

【0016】この回転導管11の先端部12は、図1
(c),(d)に拡大して示されるように扇形に偏平化
しており、その先端開口部には図1(e)に示されるよ
うに2本の仕切り材13が設けられている。この先端部
12には、切羽14において発生するズリ(掘削土砂)
15が後述する真空ポンプの吸引力により吸い込まれる
が、径の大きなズリは前記仕切り材13により吸い込ま
れないようになっている。なお、図1(c)において白
抜き矢印はカッタヘッド4の回転方向を示しており、前
記先端部12はこの回転方向(切羽14の面方向)に対
して傾斜して配されている。
The tip portion 12 of the rotary conduit 11 is shown in FIG.
As enlargedly shown in (c) and (d), it is flattened into a fan shape, and two partition members 13 are provided in the opening at the tip thereof as shown in FIG. 1 (e). At the tip portion 12, scratches (excavated earth and sand) generated at the face 14
Although 15 is sucked by the suction force of a vacuum pump which will be described later, a gap having a large diameter is prevented from being sucked by the partition member 13. In FIG. 1 (c), a white arrow indicates the rotation direction of the cutter head 4, and the tip portion 12 is arranged so as to be inclined with respect to this rotation direction (the surface direction of the cutting face 14).

【0017】前記先端部12を有する回転導管11は任
意の本数設けることができ、本実施例においては図1
(b)に示されるように前記カッタヘッド4の円周方向
に均等間隔になるように8本設けられている。
Any number of rotary conduits 11 having the tip portion 12 can be provided.
As shown in (b), eight cutter heads 4 are provided at equal intervals in the circumferential direction.

【0018】また、前記導管9の後端部はロータリーフ
ィーダ16に接続されており、このロータリーフィーダ
16には、後端部に真空ポンプ17が配されるとともに
メインビーム18の中を通過するように設けられる吸引
導管19の先端部が接続されている。このロータリーフ
ィーダ16の拡大断面図が図2に示されている。このよ
うに、このロータリーフィーダ16は、真空室20と分
離室21とを有しており、この真空室20内は前記真空
ポンプ17による吸引により減圧状態にされる。また、
前記分離室21内には、円筒状空間に軸22を中心に回
転する複数の遮蔽板23が設けられている。また、分離
室21の下側には外気圧に開放されているズリ排出孔2
4が設けられている。さらに、この分離室21の側壁の
一部には複数の細孔が設けられており、これら細孔の反
対側には排水ポンプ25が設けられている。
Further, the rear end of the conduit 9 is connected to a rotary feeder 16, and a vacuum pump 17 is arranged at the rear end of the rotary feeder 16 so as to pass through the main beam 18. The tip portion of the suction conduit 19 provided at is connected. An enlarged sectional view of the rotary feeder 16 is shown in FIG. As described above, the rotary feeder 16 has the vacuum chamber 20 and the separation chamber 21, and the vacuum chamber 20 is depressurized by the vacuum pump 17. Also,
In the separation chamber 21, a plurality of shielding plates 23 that rotate around a shaft 22 are provided in a cylindrical space. In addition, on the lower side of the separation chamber 21, there is a slit discharge hole 2 which is open to the outside air pressure.
4 are provided. Further, a plurality of fine holes are provided on a part of the side wall of the separation chamber 21, and a drainage pump 25 is provided on the opposite side of these fine holes.

【0019】このような構成において、前記真空ポンプ
17を作動させると、前記回転導管11の先端部12か
らズリが空気と一緒に、また多くの場合、水とも混合さ
れて吸い込まれ、前記スイベルジョイント10および導
管9を通過して、ロータリーフィーダ16の真空室20
に導かれる。ここで、空気は前記吸引導管19によって
吸い込まれ、ズリと水とは分離室21に落下し、遮蔽板
23,23に挟まれた状態で回転搬送される。この回転
搬送の途中で水は前記複数の細孔を通って流出し前記排
水ポンプ25により機外に吸い出される。また、ズリは
前記ズリ排出孔24の上方まで搬送されて、このズリ排
出孔24から落下する。この落下時に、ズリは減圧状態
から開放される。
In such a structure, when the vacuum pump 17 is operated, the gap is sucked from the tip portion 12 of the rotary conduit 11 together with air and, in most cases, also mixed with water, and the swivel joint. 10 and the conduit 9 to pass through the vacuum chamber 20 of the rotary feeder 16.
Be led to. Here, the air is sucked in by the suction conduit 19, the gap and the water drop into the separation chamber 21, and are rotatably conveyed while being sandwiched between the shield plates 23 and 23. During this rotary transportation, water flows out through the plurality of pores and is sucked out of the machine by the drainage pump 25. Further, the misalignment is conveyed to above the misalignment discharge hole 24 and drops from this misalignment discharge hole 24. At the time of this drop, the slip is released from the reduced pressure state.

【0020】この落下したズリをさらにトンネル掘削機
1の後方側に搬送するために、図1(a)に示されるよ
うに、前記ロータリーフィーダ16の下方から当該トン
ネル掘削機1の後方側に伸びるベルトコンベア26が設
けられている。このベルトコンベア26は、後方側に向
かうにつれて上方へ傾斜するように配されるので、搬送
されるズリが滑り落ちないように表面側に複数の桟が植
設されている。
In order to further convey the dropped scraps to the rear side of the tunnel excavator 1, as shown in FIG. 1A, they extend from below the rotary feeder 16 to the rear side of the tunnel excavator 1. A belt conveyor 26 is provided. Since the belt conveyor 26 is arranged so as to incline upward as it goes to the rear side, a plurality of crosspieces are planted on the surface side so that the slips that are conveyed do not slip off.

【0021】このベルトコンベア26の後端部の下方に
は、このズリをさらに坑外に搬出するためのズリトロッ
コ27が備えられている。また、前記ベルトコンベア2
6の後端部の下側にはホッパ28が設けられており、こ
のホッパ28を介してズリがズリトロッコ27内に落下
される。
Below the rear end portion of the belt conveyor 26, there is provided a slide truck 27 for further carrying the slip outside the mine. Also, the belt conveyor 2
A hopper 28 is provided on the lower side of the rear end portion of 6, and the sludge is dropped into the slit truck 27 through the hopper 28.

【0022】なお、前記ベルトコンベア26に乗せられ
るズリは少量の水を含んでいる場合が多く、またトンネ
ル坑壁から水が湧き出してくることもあり、これらの水
が切羽側に流れ落ちてきて弊害を生じる場合がある。こ
のため、図1(a)に示されるようにカッタヘッドサポ
ート2の下部近傍に排水ポンプ29が設けられる。
The shavings placed on the belt conveyor 26 often contain a small amount of water, and water may spring out from the tunnel pit wall. May cause harm. Therefore, as shown in FIG. 1A, the drainage pump 29 is provided near the lower portion of the cutter head support 2.

【0023】図3に本発明の第2の実施例に係るトンネ
ル掘削機30の縦断面図が示されている。このトンネル
掘削機30は、メイングリッパ6aにより坑壁から反力
をとりラチスジャッキ31により推進力を発生させつつ
駆動モータによりカッタヘッド4を回転させて掘進作業
を行うものである。このトンネル掘削機30において
も、前記実施例と同様にカッタヘッド4の周縁部に、基
端部がスイベルジョイント10に接続される回転導管1
1の先端部12が設けられる。
FIG. 3 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 30 according to the second embodiment of the present invention. The tunnel excavator 30 is for carrying out excavation work by rotating the cutter head 4 by a drive motor while generating reaction force from the pit wall by the main gripper 6a and generating propulsion force by the lattice jack 31. Also in this tunnel excavator 30, the rotary conduit 1 whose base end is connected to the swivel joint 10 is provided at the peripheral edge of the cutter head 4 as in the above-described embodiment.
One tip 12 is provided.

【0024】本実施例の場合、カッタヘッド4のチャン
バー32内に送水管33を通して水が供給されつつ掘削
が行われる。したがって、この回転導管11にはズリが
水と混合されたスラリーが吸い込まれる。また、スイベ
ルジョイント10を介してその回転導管11につながる
導管9aは、クラッシャ34に接続されている。このク
ラッシャ34の下流には中継用排泥ポンプ35が設けら
れており、この排泥ポンプ35には排泥管9cが接続さ
れている。この排泥管9cのさらに下流側に設けられる
排泥ポンプ(図示されない)および前記中継用排泥ポン
プ35を作動させることにより、前記回転導管11の先
端部12から水とズリとからなるスラリーが吸い込ま
れ、前記クラッシャ34によりズリが細かく砕かれて木
目の細かいスラリーが前記排泥管9cを通ってトンネル
掘削機30の後方側に排出される。なお、前記中継用排
泥ポンプ35は必要に応じて複数設けてもよい。
In the case of this embodiment, excavation is performed while water is supplied through the water supply pipe 33 into the chamber 32 of the cutter head 4. Therefore, the slurry in which the slip is mixed with water is sucked into the rotary conduit 11. Further, the conduit 9 a connected to the rotary conduit 11 via the swivel joint 10 is connected to the crusher 34. A relay mud pump 35 is provided downstream of the crusher 34, and a mud pipe 9c is connected to the mud pump 35. By operating a sludge pump (not shown) provided further downstream of the sludge pipe 9c and the relay sludge pump 35, a slurry composed of water and sludge is generated from the tip 12 of the rotary conduit 11. The slurry is sucked and finely crushed by the crusher 34, and the fine-grained slurry is discharged to the rear side of the tunnel excavator 30 through the mud discharge pipe 9c. A plurality of relay sludge pumps 35 may be provided if necessary.

【0025】本実施例のトンネル掘削機30は、トンネ
ル坑壁からの不意の湧き水を一時的に溜めておくための
緩衝タンク36,36aをトンネル掘削機30の外筒内
壁に沿うように備えている。これらの緩衝タンク36,
36a内に一時的に溜められた水はその後、機外に排出
される。本実施例では緩衝タンク36a内に排水ポンプ
37を設け、この排水ポンプ37により排水される水を
導管38により前記排泥管9cに合流させ、前記スラリ
ーと一緒にトンネル掘削機30の後方側に排出する。な
お、緩衝タンク36,36aはトンネル坑壁に沿って幾
つ設けてもよく、排水手段も複数設けてもよい。
The tunnel excavator 30 of this embodiment is provided with buffer tanks 36, 36a for temporarily storing the sudden spring water from the tunnel shaft along the inner wall of the outer cylinder of the tunnel excavator 30. There is. These buffer tanks 36,
The water temporarily stored in 36a is then discharged to the outside of the machine. In this embodiment, the drainage pump 37 is provided in the buffer tank 36a, and the water drained by the drainage pump 37 is joined to the sludge pipe 9c by the conduit 38, and the water is discharged to the rear side of the tunnel excavator 30 together with the slurry. Discharge. The buffer tanks 36 and 36a may be provided in any number along the tunnel pit wall, and a plurality of drainage means may be provided.

【0026】図4に、本発明の第3の実施例に係るトン
ネル掘削機40の縦断面図を示す。このトンネル掘削機
40は前半部は前記トンネル掘削機30と同様の構造で
あるが、前記排泥管9cの長さが短く、この排泥管9c
の下流に桟付ベルトコンベア41が設けられている。こ
の排泥管9cを出たスラリーはその桟付ベルトコンベア
41上に落下するが、水の多くが分離して流れ落ちる。
このため、その桟付ベルトコンベア41の前端部の下方
に設けられる緩衝タンク36bは、流れ落ちてくる水を
受け入れるように上側に広い開口42を有している。し
たがって、この緩衝タンク36bは湧き水を一時的に溜
める機能と、ズリから分離した水を常に溜める機能とを
有する。この実施例の場合、排水ポンプ37により排出
される水は排泥管9cには合流されず別の導管(図示さ
れない)により排出される。
FIG. 4 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 40 according to the third embodiment of the present invention. The tunnel excavator 40 has a structure similar to that of the tunnel excavator 30 in the first half, but the length of the sludge discharge pipe 9c is short.
A belt conveyor 41 with a crosspiece is provided downstream of the. The slurry discharged from the sludge discharge pipe 9c falls on the belt conveyor 41 with crosspieces, but most of the water is separated and flows down.
Therefore, the buffer tank 36b provided below the front end portion of the belt conveyor 41 with crosspieces has a wide opening 42 on the upper side so as to receive the water that flows down. Therefore, the buffer tank 36b has a function of temporarily storing the spring water and a function of always storing the water separated from the slip. In the case of this embodiment, the water discharged by the drainage pump 37 is not joined to the sludge pipe 9c but discharged by another conduit (not shown).

【0027】また、前記桟付ベルトコンベア41の後端
部まで搬送された水分の少なくなったズリは前記トンネ
ル掘削機1の場合と同様にホッパ28を介してズリトロ
ッコ27に落下して搬出される。
Further, the depleted moisture conveyed to the rear end portion of the belt conveyor 41 with crosspieces falls to the sled trolley 27 through the hopper 28 as in the case of the tunnel excavator 1 and is carried out.

【0028】また、図5に本発明の第4の実施例に係る
トンネル掘削機50の縦断面図を示す。このトンネル掘
削機50においては、カッタヘッド4aの周縁部に図5
(b)に示されるように等間隔になるように8枚のスク
レーパ51が立設され、各スクレーパ51の直横にズリ
をカッタヘッド4aの内側に導入するための開口52が
それぞれ設けられている。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 50 according to the fourth embodiment of the present invention. In this tunnel excavator 50, as shown in FIG.
As shown in (b), eight scrapers 51 are erected at equal intervals, and openings 52 for introducing a gap into the inside of the cutter head 4a are provided directly beside each scraper 51. There is.

【0029】このカッタヘッド4aが回転すると、切羽
において生じるズリが前記スクレーパ51によりかき集
められ、模式図である図5(c)に白抜き矢印で示され
るようにそのカッタヘッド4aの面板の外側(O)から
内側(I)に開口52を通って導入される。導入された
ズリは、この開口52の両側に立設される2枚の仕切り
板53,53と、図5(a)にも示されるように斜設さ
れるスライド板54とにより構成されるバケット部に捕
捉されて回転し、このバケット部がカッタヘッド4aの
最上部近くに回転してきたときにそのスライド板54に
沿って図5(a)において符号55で示すように落下す
る。
When the cutter head 4a rotates, the scrapes generated at the face are scraped by the scraper 51, and the outside of the face plate of the cutter head 4a (as indicated by the outline arrow in FIG. It is introduced from O) to the inside (I) through the opening 52. The introduced slip is a bucket constituted by two partition plates 53, 53 standing upright on both sides of the opening 52, and a slidable slide plate 54 as shown in FIG. 5A. When the bucket portion is caught and rotated by the portion and rotates near the uppermost portion of the cutter head 4a, it falls along the slide plate 54 as indicated by reference numeral 55 in FIG. 5A.

【0030】この落下位置には、ホッパ56および桟付
きベルトコンベア57が設けられている。したがって、
落下してくるズリはそのホッパ56に捕捉されてそのベ
ルトコンベア57の上に載り、トンネル掘削機50の後
方側に搬送される。このベルトコンベア57の後端部に
は前記トンネル掘削機1等と同様のズリトロッコ27が
備えられている。
A hopper 56 and a belt conveyor 57 with crosspieces are provided at this drop position. Therefore,
The falling scraps are captured by the hopper 56, mounted on the belt conveyor 57, and conveyed to the rear side of the tunnel excavator 50. At the rear end portion of the belt conveyor 57, the same slot machine 27 as the tunnel excavator 1 and the like is provided.

【0031】また、図6に本発明の第5の実施例に係る
トンネル掘削機60の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機60においては、カッタヘッド4aの構成
は前記トンネル掘削機50と同様のものであるがズリ搬
送手段としてスクリューコンベア61が用いられてい
る。前述のようにホッパ56を介して取り込まれるズリ
は、このスクリューコンベア61の先端部から後端部に
搬送される。この後端部の下側にはズリの落下を制御す
るためのシャッター62が設けられ、このシャッターの
下方に前述と同様のズリトロッコ27が配されている。
FIG. 6 is a vertical sectional view of the tunnel excavator 60 according to the fifth embodiment of the present invention. In this tunnel excavator 60, the structure of the cutter head 4a is the same as that of the tunnel excavator 50, but a screw conveyor 61 is used as a slip transfer means. As described above, the misalignment taken in through the hopper 56 is conveyed from the front end to the rear end of the screw conveyor 61. A shutter 62 for controlling the fall of the slip is provided on the lower side of the rear end portion, and the same slide truck 27 as described above is arranged below the shutter 62.

【0032】また、図7に本発明の第6の実施例に係る
トンネル掘削機70の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機70は、カッタヘッド4a以外の構成は前
記トンネル掘削機30と同様のものであり、カッタヘッ
ド4aの構成は前記トンネル掘削機50と同様のもので
ある。但し、図5(a)に示されるようなホッパ56は
設けられておらず、導管9aの先端部71が上向きに曲
げられておりその先端部71の水平にカットされた開口
部がホッパの役目を果たしている。
FIG. 7 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 70 according to the sixth embodiment of the present invention. The construction of this tunnel excavator 70 is the same as that of the tunnel excavator 30 except for the cutter head 4a, and the construction of the cutter head 4a is the same as that of the tunnel excavator 50. However, the hopper 56 as shown in FIG. 5 (a) is not provided, and the tip 71 of the conduit 9a is bent upward, and the horizontally cut opening of the tip 71 serves as a hopper. Plays.

【0033】また、図8に本発明の第7の実施例に係る
トンネル掘削機80の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機80は、前記トンネル掘削機70の構成に
前記トンネル掘削機40の桟付きベルトコンベア41,
緩衝タンク36b,ホッパ28,ズリトロッコ27を組
み合わせたものである。
FIG. 8 is a vertical sectional view of a tunnel excavator 80 according to the seventh embodiment of the present invention. This tunnel excavator 80 has the same construction as the tunnel excavator 70 except that the belt conveyor 41 with crosspieces of the tunnel excavator 40,
It is a combination of a buffer tank 36b, a hopper 28, and a slit trolley 27.

【0034】前述の実施例においてズリとともに排出さ
れた水または単独で排出された水は、ズリと混合してス
ラリーを形成する水として再使用することができる。ま
た、本発明のトンネル掘削機はシールドタイプのものに
限られずオープンタイプのものであってもよい。
The water discharged together with the sludge in the above-mentioned embodiment or the water discharged alone can be reused as water which is mixed with the sludge to form a slurry. Further, the tunnel excavator of the present invention is not limited to the shield type and may be an open type.

【0035】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。
As mentioned above, it is obvious that the present invention can be variously modified. Such modifications do not depart from the spirit and scope of the invention and all such modifications and changes that are obvious to those skilled in the art are included in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の一実施例に係るトンネル掘削
機を示す図であり、(a)は断面図、(b)は(a)の
Z視正面図、(c)は(a)のD−Dライン断面図、
(d)は(c)の側面図、(e)は(d)の底面図であ
る。
1A and 1B are views showing a tunnel excavator according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view, FIG. 1B is a front view in Z view of FIG. 1A, and FIG. a) DD line sectional view,
(D) is a side view of (c), (e) is a bottom view of (d).

【図2】図2は、ロータリーフィーダを示す図であり、
(a)は断面図、(b)は(a)のA−Aライン断面図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a rotary feeder,
(A) is sectional drawing, (b) is an AA line sectional view of (a).

【図3】図3は、第2の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing a tunnel excavator according to a second embodiment.

【図4】図4は、第3の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a tunnel excavator according to a third embodiment.

【図5】図5は、第4の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a tunnel excavator according to a fourth embodiment.

【図6】図6は、第5の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a tunnel excavator according to a fifth embodiment.

【図7】図7は、第6の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a tunnel excavator according to a sixth embodiment.

【図8】図8は、第7の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
FIG. 8 is a vertical sectional view showing a tunnel excavator according to a seventh embodiment.

【図9】図9は、従来技術を説明する縦断面図である。FIG. 9 is a vertical cross-sectional view illustrating a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,30,40,50,60,70,80 トンネル掘
削機 4,4a カッタヘッド 9 導管(固定) 10 スイベルジョイント 11 回転導管 15 ズリ(掘削土砂) 16 ロータリーフィーダ 17 真空ポンプ 27 ズリトロッコ 28 ホッパ 35 中継用排泥ポンプ 36,35a,36b 緩衝タンク 51 スクレーパ 52 開口 54 スライド板 56 ホッパ
1,30,40,50,60,70,80 Tunnel excavator 4,4a Cutter head 9 Conduit (fixed) 10 Swivel joint 11 Rotating conduit 15 Slurry (excavated earth and sand) 16 Rotary feeder 17 Vacuum pump 27 Zlitoroko 28 Hopper 35 Relay Sludge pump 36, 35a, 36b Buffer tank 51 Scraper 52 Opening 54 Slide plate 56 Hopper

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 前面側に設けられるカッタヘッドを回転
することにより斜坑を切下がりで掘削するトンネル掘削
機において、切羽において生じる掘削土砂を重力に逆ら
って強制的に当該トンネル掘削機の後方側に搬送する搬
送手段を設けることを特徴とするトンネル掘削機。
1. In a tunnel excavator for excavating a slant shaft by cutting down a cutter head provided on the front side, excavated earth and sand generated at a face is forced to the rear side of the tunnel excavator against gravity. A tunnel excavator, which is provided with a transporting means for transporting.
【請求項2】 前記搬送手段は、先端部が前記カッタヘ
ッドの周縁部前面に開口するように設けられるとともに
基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けられる
スイベルジョイントに接続される回転管部と、このスイ
ベルジョイントを介してその回転管部と連通するととも
に当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設けら
れる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる真空
ポンプとを備え、掘削土砂を前記回転管部と固定管部と
を通して搬出するものであることを特徴とする請求項1
に記載のトンネル掘削機。
2. The rotating means, wherein the conveying means is provided such that a front end portion thereof is opened to a front surface of a peripheral edge portion of the cutter head and a base end portion thereof is connected to a swivel joint provided coaxially with a rotation axis of the cutter head. A pipe part, a fixed pipe part that is connected to the rotary pipe part through the swivel joint and is provided so as to extend to the rear side of the tunnel excavator, and a vacuum pump provided in the middle of the fixed pipe part. It is provided, and excavated earth and sand is carried out through the said rotary pipe part and a fixed pipe part, It is characterized by the above-mentioned.
A tunnel excavator according to claim 1.
【請求項3】 前記搬送手段は、先端部が前記カッタヘ
ッドの周縁部前面に開口するように設けられるとともに
基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けられる
スイベルジョイントに接続される回転管部と、このスイ
ベルジョイントを介してその回転管部と連通するととも
に当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設けら
れる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる流体
輸送用ポンプと、掘削土砂に水を供給する送水手段とを
備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして前記
回転管部と固定管部とを通して搬出するものであること
を特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。
3. The rotating means, wherein the conveying means is provided such that a tip end portion thereof is opened to a front surface of a peripheral edge portion of the cutter head and a base end portion thereof is connected to a swivel joint provided coaxially with a rotation axis of the cutter head. A pipe portion, a fixed pipe portion that is connected to the rotary pipe portion through the swivel joint and is provided so as to extend to the rear side of the tunnel excavator, and a fluid transport pump that is provided in the middle of the fixed pipe portion. And a water supply means for supplying water to the excavated earth and sand, and the excavated earth and sand in the form of a slurry mixed with water are carried out through the rotary pipe part and the fixed pipe part. Tunnel excavator described in.
【請求項4】 さらに、掘削土砂を一時的に貯留するた
めのチャンバーを前記カッタヘッド内に設けるととも
に、掘削土砂をかき集めるスクレーパーと、このスクレ
ーパーによりかき集められる掘削土砂を前記チャンバー
内に導入する開口とを前記カッタヘッドの前面側に設け
ることを特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。
4. A chamber for temporarily storing excavated earth and sand is provided in the cutter head, and a scraper for scraping the excavated earth and sand and an opening for introducing the excavated earth and sand scraped by the scraper into the chamber. The tunnel excavator according to claim 1, wherein is provided on a front surface side of the cutter head.
【請求項5】 前記搬送手段は、先端部が前記チャンバ
ー内に配され、後端部が当該トンネル掘削機の後方まで
延設される桟付きベルトコンベアであることを特徴とす
る請求項4に記載のトンネル掘削機。
5. The conveyor means is a belt conveyor with crosspieces, the front end of which is arranged in the chamber and the rear end of which extends to the rear of the tunnel excavator. The listed tunnel excavator.
【請求項6】 前記搬送手段は、先端部が前記チャンバ
ー内に配され、後端部が当該トンネル掘削機の後方まで
延設されるスクリューコンベアであることを特徴とする
請求項4に記載のトンネル掘削機。
6. The screw conveyor according to claim 4, wherein the conveying means is a screw conveyor having a front end portion arranged in the chamber and a rear end portion extending rearward of the tunnel excavator. Tunnel excavator.
【請求項7】 前記搬送手段は、前記チャンバー内に先
端部が配される排泥管とその排泥管につながれる真空ポ
ンプとを備え、掘削土砂をその排泥管を通して搬出する
ものであることを特徴とする請求項4に記載のトンネル
掘削機。
7. The transporting means comprises a sludge discharge pipe having a tip portion arranged in the chamber and a vacuum pump connected to the sludge discharge pipe, and carries out excavated soil through the sludge discharge pipe. The tunnel excavator according to claim 4, wherein:
【請求項8】 前記搬送手段は、前記チャンバー内に先
端部が配される排泥管とその排泥管につながれる流体輸
送用ポンプと前記チャンバー内に水を供給する送水手段
とを備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして
その排泥管を通して搬出するものであることを特徴とす
る請求項4に記載のトンネル掘削機。
8. The transport means comprises a sludge discharge pipe having a tip end portion arranged in the chamber, a fluid transport pump connected to the sludge pipe, and a water supply means for supplying water into the chamber, The tunnel excavator according to claim 4, wherein the excavated soil is made into a slurry mixed with water and carried out through the sludge discharge pipe.
【請求項9】 前記搬送手段の下流側にさらに2次搬送
手段を設け、この2次搬送手段と前記搬送手段との間に
前記真空ポンプによる空気の減圧状態を維持しつつ掘削
土砂のみを減圧解除して取り出すロータリーフィーダを
設けることを特徴とする請求項2または7に記載のトン
ネル掘削機。
9. A secondary transport means is further provided on the downstream side of the transport means, and only the excavated earth and sand is depressurized while maintaining the depressurized state of air by the vacuum pump between the secondary transport means and the transport means. 8. The tunnel excavator according to claim 2, further comprising a rotary feeder that is released and taken out.
【請求項10】 当該トンネル掘削機内に浸入してくる
湧き水または掘削土砂から出てくる水を排出する排水ポ
ンプを設けることを特徴とする請求項1乃至9のうちの
いずれかに記載のトンネル掘削機。
10. The tunnel excavation according to any one of claims 1 to 9, further comprising a drainage pump that discharges spring water that enters the tunnel excavator or water that comes out from the excavated earth and sand. Machine.
【請求項11】 当該トンネル掘削機内に浸入してくる
湧き水を一時的に貯蔵する緩衝タンクを備えることを特
徴とする請求項1乃至10のうちのいずれかに記載のト
ンネル掘削機。
11. The tunnel excavator according to claim 1, further comprising a buffer tank that temporarily stores spring water that enters the tunnel excavator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006048823A1 (en) * 2006-10-09 2008-04-10 Robbins Gmbh Tunnel boring machine and arrangement of a tunnel boring machine with a transport system
CN102797472A (en) * 2012-06-21 2012-11-28 中铁十三局集团有限公司 Method for controlling construction posture of tunnel boring machine (TBM) in downhill inclined shaft
CN114060051A (en) * 2021-11-05 2022-02-18 中铁工程装备集团有限公司 Inclined shaft heading machine

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