JPS62107199A - シ−ルド掘進機の土砂搬出装置 - Google Patents
シ−ルド掘進機の土砂搬出装置Info
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- JPS62107199A JPS62107199A JP60244120A JP24412085A JPS62107199A JP S62107199 A JPS62107199 A JP S62107199A JP 60244120 A JP60244120 A JP 60244120A JP 24412085 A JP24412085 A JP 24412085A JP S62107199 A JPS62107199 A JP S62107199A
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- screw conveyor
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- 239000002689 soil Substances 0.000 title description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 12
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- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 9
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/12—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms
- E21D9/13—Devices for removing or hauling away excavated material or spoil; Working or loading platforms using hydraulic or pneumatic conveying means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
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。
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
この発明は土圧系シールド掘進機により掘削されたズリ
などの土砂をシールド本体の後方へ能率よく排出するシ
ールド掘進機の土砂搬出装置に関する。
などの土砂をシールド本体の後方へ能率よく排出するシ
ールド掘進機の土砂搬出装置に関する。
従来の技術
従来土圧系のシールド機械におげろ土砂搬出装置は、第
８図に示す様にスクリュウコンベヤａをカッタへッドチ
ャンパｂ内に臨ませ、カッタヘッドＣで切削したズリな
、スクリュウコンベヤａでシールド本体ｄの後方に搬出
し、スクリュウコンベヤａの後端部に設置したゲート装
置ｆによって排土量を制限し、その圧密効果によって切
羽の土圧、水圧に対抗するプラグゾーンを形成して、切
羽の安定を計りながら掘削された土砂を搬出するように
なっている。
８図に示す様にスクリュウコンベヤａをカッタへッドチ
ャンパｂ内に臨ませ、カッタヘッドＣで切削したズリな
、スクリュウコンベヤａでシールド本体ｄの後方に搬出
し、スクリュウコンベヤａの後端部に設置したゲート装
置ｆによって排土量を制限し、その圧密効果によって切
羽の土圧、水圧に対抗するプラグゾーンを形成して、切
羽の安定を計りながら掘削された土砂を搬出するように
なっている。
しかし上記装置では変化する地山の地質や、土圧、水圧
および水食に対してゲート開度を調整する事が非常に困
難であり、土砂や水の噴発がしばしば見受けられた。
および水食に対してゲート開度を調整する事が非常に困
難であり、土砂や水の噴発がしばしば見受けられた。
上記不具合を解消するためカッタヘッドＣのチャンバｂ
内や切羽前面に泥漿材や作泥材を注入混練して、チャン
バｂ内やスクリュウコンベヤａ内に不透水層を作ること
により湧水の噴発を防止したり、スクリュウコンベヤａ
のゲート装置ｆより後にロータリーフィーダを設ける事
によって掘削したズリを区切って排出する方法も実施さ
れている。
内や切羽前面に泥漿材や作泥材を注入混練して、チャン
バｂ内やスクリュウコンベヤａ内に不透水層を作ること
により湧水の噴発を防止したり、スクリュウコンベヤａ
のゲート装置ｆより後にロータリーフィーダを設ける事
によって掘削したズリを区切って排出する方法も実施さ
れている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、上記方法のように泥漿材や作泥材を注入する場
合、コスト高となるのみならず、特に滞水砂礫層におい
て湧水の噴発を防止出来るほどの濃度の泥漿材、作泥材
には送るポンプＫ１から限界があると共に、濃度が高い
ために固着しやすくなり、カッタヘッドＣ１スクリュウ
コンベヤａが閉塞するという現象が屡々発生した。また
濃度を下げると当然湧水に対抗出来るプラグシー／を形
成できないので、土砂と水が噴発するという不具合が発
生した。
合、コスト高となるのみならず、特に滞水砂礫層におい
て湧水の噴発を防止出来るほどの濃度の泥漿材、作泥材
には送るポンプＫ１から限界があると共に、濃度が高い
ために固着しやすくなり、カッタヘッドＣ１スクリュウ
コンベヤａが閉塞するという現象が屡々発生した。また
濃度を下げると当然湧水に対抗出来るプラグシー／を形
成できないので、土砂と水が噴発するという不具合が発
生した。
一方、滞水砂礫層において、スクリュウコンベヤゲート
装置ｆの後側にロータリーフィーダを設けると、スクリ
ュウコンベヤａで排土された礫サイズに間に合うロータ
リーフィーダのサイズが大きくなるので、設置した場合
セグメントの搬入、組立作業に支障が発生すると共に、
ロータリーフィーダから排出されたズリが飛散してベル
トコンベヤに乗らずに流出し、トンネル坑内を汚染する
などの不具合も発生した。
装置ｆの後側にロータリーフィーダを設けると、スクリ
ュウコンベヤａで排土された礫サイズに間に合うロータ
リーフィーダのサイズが大きくなるので、設置した場合
セグメントの搬入、組立作業に支障が発生すると共に、
ロータリーフィーダから排出されたズリが飛散してベル
トコンベヤに乗らずに流出し、トンネル坑内を汚染する
などの不具合も発生した。
この発明は上記従来の不具合を改善する目的でなされた
ものである。
ものである。
問題点を解決するための手段及び作用
シールド本体の前部に設けられたカッタヘッドにより掘
削しながら地中を推進すると共に、掘削された土砂をス
クリュウコンベヤ及び輸送管を介してシールド本体の後
方へ搬送するものにおいて、上記スクリュウコンベヤと
輸送管の間にカッタへラドチャンバ内の土圧を保持しつ
つスクリュウコンベヤにより搬送された土砂を輸送管へ
排出する土砂排出手段を設けることにより、湧水の噴発
を阻止しつつ掘削した土砂を能率よく排土できるように
したシールド掘進機の土砂搬出装置。
削しながら地中を推進すると共に、掘削された土砂をス
クリュウコンベヤ及び輸送管を介してシールド本体の後
方へ搬送するものにおいて、上記スクリュウコンベヤと
輸送管の間にカッタへラドチャンバ内の土圧を保持しつ
つスクリュウコンベヤにより搬送された土砂を輸送管へ
排出する土砂排出手段を設けることにより、湧水の噴発
を阻止しつつ掘削した土砂を能率よく排土できるように
したシールド掘進機の土砂搬出装置。
実施例
この発明の一実施例を図面を参照して詳述すると、図に
おいてＩは地中を掘進するシールド本体で、前部に駆動
源２により回転されるカッタヘッド３が設けられている
。上記カッタヘッド３の前面には多数のカッタ４が放射
方向に設けられていて、カッタヘッド３０回転に伴いこ
れらカッタ４により掘削されたズリは土砂取入れ口３ａ
より密閉構造のカッタへッドチャンパ３ｂ内へ取込まれ
るようになっている。
おいてＩは地中を掘進するシールド本体で、前部に駆動
源２により回転されるカッタヘッド３が設けられている
。上記カッタヘッド３の前面には多数のカッタ４が放射
方向に設けられていて、カッタヘッド３０回転に伴いこ
れらカッタ４により掘削されたズリは土砂取入れ口３ａ
より密閉構造のカッタへッドチャンパ３ｂ内へ取込まれ
るようになっている。
一方力ツタへッドチャンパ３ｂ内に取込まれた土砂は、
スクリュウコンベヤ５によりシールド本体１内を後方へ
搬出されるようになっている。上記スクリュウコンベヤ
５はカッタへラドチャンバ３ｂ側が低く、かつシールド
本体１の後方側が高くなるように傾斜された筒状のケー
ス５ａ内にスクリュウ５ｂが回転自在に設けられた構造
で、ケース５ａの前端はカッタへッドチャンパ３ｂ内に
開口されていて、この開口より突出されたスクリュウ５
ｂの先端でカッタへラドチャンバ３ｂ内の土砂を取込む
ようになっていると共に、ケース５ａの後端側外周部に
は、駆動源６が設けられていて、この駆動源６により図
示しない歯車などを介して上記スクリュウ５ｂが回転駆
動されるようだなっている。
スクリュウコンベヤ５によりシールド本体１内を後方へ
搬出されるようになっている。上記スクリュウコンベヤ
５はカッタへラドチャンバ３ｂ側が低く、かつシールド
本体１の後方側が高くなるように傾斜された筒状のケー
ス５ａ内にスクリュウ５ｂが回転自在に設けられた構造
で、ケース５ａの前端はカッタへッドチャンパ３ｂ内に
開口されていて、この開口より突出されたスクリュウ５
ｂの先端でカッタへラドチャンバ３ｂ内の土砂を取込む
ようになっていると共に、ケース５ａの後端側外周部に
は、駆動源６が設けられていて、この駆動源６により図
示しない歯車などを介して上記スクリュウ５ｂが回転駆
動されるようだなっている。
また上記スクリュウコンベヤ５の後端には、緊急時や長
時間停止時、保守点検時に閉鎖され、通常の掘進時には
開放されるメインゲート７が設けられ【おり、このメイ
ンゲート７の下方にホッパ８が設けられている。上記ホ
ッパｇ内には一対の筒状ピストン９ｘ 、 ９２が互に
平行するよう並設されており、これらピストン？、 、
９２は、上記ホッパ８より突設されたブラケット１０
と、各ピストン９． 、 （？Ｓ＋の間に設けられた油
圧シリンダＩｈ、ｌｈにより個々に往復動できるように
なっていると共に、上記ブラケット１０と反対側のホッ
パ８側面には、各ピストン９ｘ 、 ９２毎にゲー）１
２１．１２ｇを介して排土管１８の一端側が接続されて
いる。上記ゲー）１２１．１２ｇはゲート板１２ａの両
側に設けられたガイド１２ｂＫ＆ってゲート板＋２８が
図示しない開閉駆動源により上下方向へ開閉されるよう
になっており、各ゲート板１２ａの下方ｆは閉鎖時生じ
るゲート板１２ａの衝撃を吸収すると同時に、シールを
確実にするクッションゴム１３が設置されている。
時間停止時、保守点検時に閉鎖され、通常の掘進時には
開放されるメインゲート７が設けられ【おり、このメイ
ンゲート７の下方にホッパ８が設けられている。上記ホ
ッパｇ内には一対の筒状ピストン９ｘ 、 ９２が互に
平行するよう並設されており、これらピストン？、 、
９２は、上記ホッパ８より突設されたブラケット１０
と、各ピストン９． 、 （？Ｓ＋の間に設けられた油
圧シリンダＩｈ、ｌｈにより個々に往復動できるように
なっていると共に、上記ブラケット１０と反対側のホッ
パ８側面には、各ピストン９ｘ 、 ９２毎にゲー）１
２１．１２ｇを介して排土管１８の一端側が接続されて
いる。上記ゲー）１２１．１２ｇはゲート板１２ａの両
側に設けられたガイド１２ｂＫ＆ってゲート板＋２８が
図示しない開閉駆動源により上下方向へ開閉されるよう
になっており、各ゲート板１２ａの下方ｆは閉鎖時生じ
るゲート板１２ａの衝撃を吸収すると同時に、シールを
確実にするクッションゴム１３が設置されている。
なお図中１４はホッパＳとピストン９． 、９２の間に
設げられて、ホッパ８内の液密を保持するシール部材、
１５．１６はピストン’ｈ 、 ９２の位置を検出する
リミットスイッチ、１７は各排出管１ε内に潤滑材を注
入するための潤滑材注入口を示す。
設げられて、ホッパ８内の液密を保持するシール部材、
１５．１６はピストン’ｈ 、 ９２の位置を検出する
リミットスイッチ、１７は各排出管１ε内に潤滑材を注
入するための潤滑材注入口を示す。
一方上記排土管１８の他端側は合流されて、伸縮管１９
を介して輸送管２０に接続されていると共に、排出管１
８の合流点には土圧計２１が、そして伸縮管１９と輸送
管２００間にはゲート２１が設けられていて、このゲー
ト２１と上記ゲー）１２１，１２２は次のように開閉制
御されるようになり【いる。
を介して輸送管２０に接続されていると共に、排出管１
８の合流点には土圧計２１が、そして伸縮管１９と輸送
管２００間にはゲート２１が設けられていて、このゲー
ト２１と上記ゲー）１２１，１２２は次のように開閉制
御されるようになり【いる。
次に土砂の搬出作用について説明すると、シールド本体
１の推進に伴いカッタヘッド２により掘削された土砂は
カッタへッドチャンパ３ｂ内に取込まれた後、スクリュ
ウコンベヤ５で搬出されると共に、同時にピストン９．
、９２、ゲー）１２ｘ、１２２及びゲート２２が次の
ように動作を開始する。
１の推進に伴いカッタヘッド２により掘削された土砂は
カッタへッドチャンパ３ｂ内に取込まれた後、スクリュ
ウコンベヤ５で搬出されると共に、同時にピストン９．
、９２、ゲー）１２ｘ、１２２及びゲート２２が次の
ように動作を開始する。
まず動作開始前には各ゲート１２□、Ｉ２２及び２０は
全閉状態、ピストン９． 、９２はホッパ８の落下口８
ａを全閉した弁位置にある。
全閉状態、ピストン９． 、９２はホッパ８の落下口８
ａを全閉した弁位置にある。
この状態からまず油圧シリンダ１１１によりピストン９
１が後方へ引かれてホッパ８の落下口８ａが開口し、ス
クリュウコンベヤ５で搬送されたズリがホッパ８の底部
へ落下される。ピストン９１が全引位置く達すると、こ
れをリミットスイッチ１６が検出してゲート１２１を開
放し、ゲート１２１が全開すると同時に、油圧シリンダ
ｌ １１がピストン９１を前進させてホッパＳ内のズリ
を排出管１８内へ押出す。そして排出管１８の末端に設
けられた土圧計２１が予め設定された土圧、例えば０．
２〜７１’に／ｄ （土質に応じて設定されている）を
検出するとゲート２２が全開され、排出管１８内のズリ
は輸送管２０へ排出される。
１が後方へ引かれてホッパ８の落下口８ａが開口し、ス
クリュウコンベヤ５で搬送されたズリがホッパ８の底部
へ落下される。ピストン９１が全引位置く達すると、こ
れをリミットスイッチ１６が検出してゲート１２１を開
放し、ゲート１２１が全開すると同時に、油圧シリンダ
ｌ １１がピストン９１を前進させてホッパＳ内のズリ
を排出管１８内へ押出す。そして排出管１８の末端に設
けられた土圧計２１が予め設定された土圧、例えば０．
２〜７１’に／ｄ （土質に応じて設定されている）を
検出するとゲート２２が全開され、排出管１８内のズリ
は輸送管２０へ排出される。
一方ピストン９１が全弁位置になったのをリミットスイ
ッチ１５が検出すると、ゲート１２１が全閉になると同
時に、ゲート２２も全閉され、ゲート２２の全閉確認と
同時にピストン９２が油圧シリンダ１１２により後方へ
引かれてホッパ６の落下口８ａが開放され、ホッパ６底
部ヘズリが落下される。その後ピストン９２の全引がリ
ミットスイッチ１６により検出されると、ゲート１２２
が開放され、ゲート１２２の全閉とともにピストン９２
が前進を開始し、ホッパＳ内のズリを排出管１８へ押出
す。そして土圧計２１が予め設定された土圧を検出する
とゲート２２が開放されて、排土管１ｇ内の土砂が輸送
管２０へ排出される。
ッチ１５が検出すると、ゲート１２１が全閉になると同
時に、ゲート２２も全閉され、ゲート２２の全閉確認と
同時にピストン９２が油圧シリンダ１１２により後方へ
引かれてホッパ６の落下口８ａが開放され、ホッパ６底
部ヘズリが落下される。その後ピストン９２の全引がリ
ミットスイッチ１６により検出されると、ゲート１２２
が開放され、ゲート１２２の全閉とともにピストン９２
が前進を開始し、ホッパＳ内のズリを排出管１８へ押出
す。そして土圧計２１が予め設定された土圧を検出する
とゲート２２が開放されて、排土管１ｇ内の土砂が輸送
管２０へ排出される。
ピストン９２が全弁位置になったのをリミットスイッチ
１５が検出すると、ゲート１２２が全閉になると同時に
ゲート２２も全閉され、ゲート２２の全閉確認と同時に
ピストン９１が後方へ引かれ、以下上記動作を繰返すこ
とにより、ホッパ８内に収容されたズリな輸送管２０へ
と排出するものである。
１５が検出すると、ゲート１２２が全閉になると同時に
ゲート２２も全閉され、ゲート２２の全閉確認と同時に
ピストン９１が後方へ引かれ、以下上記動作を繰返すこ
とにより、ホッパ８内に収容されたズリな輸送管２０へ
と排出するものである。
なお上記ピストン９ｚ 、 ９２、ゲート１２１，１２
２及びゲート２２の動作タイミングを第７図のタイミン
グチャートに示す。
２及びゲート２２の動作タイミングを第７図のタイミン
グチャートに示す。
また地山の地質によって透水性の低いズリがスクリュウ
コンベヤ５により搬出されている際に湧水が噴発した場
合、被水圧がスクリュウコンベヤ５により止水される場
合があり、このときにはゲート２２を全開したままピス
トン９１、ゲート１２１、ピストン９２、ゲート１２２
を順次動作させることＫより、一層能率よく排土が行な
える。
コンベヤ５により搬出されている際に湧水が噴発した場
合、被水圧がスクリュウコンベヤ５により止水される場
合があり、このときにはゲート２２を全開したままピス
トン９１、ゲート１２１、ピストン９２、ゲート１２２
を順次動作させることＫより、一層能率よく排土が行な
える。
さらにズリが排土管１８や輸送管２０に付着しやすかっ
たり、砂などのように沈降しやすい場合は潤滑材注入口
Ｉ７より潤滑材を注入しながら排土することにより管内
抵抗が低減されるため、より円滑な排土が可能である。
たり、砂などのように沈降しやすい場合は潤滑材注入口
Ｉ７より潤滑材を注入しながら排土することにより管内
抵抗が低減されるため、より円滑な排土が可能である。
さらに作業条件などにより、一方のピストン９□または
９２のみを動作させて排出することも可能である。
９２のみを動作させて排出することも可能である。
発明の効果
この発明は以上詳述したように泥漿材や作泥材などを使
用せず、また湧水を噴発させることなく掘削されたズリ
なカッタへラドチャンバ内からシールド本体の後方へ能
率よく排出できるようになる。
用せず、また湧水を噴発させることなく掘削されたズリ
なカッタへラドチャンバ内からシールド本体の後方へ能
率よく排出できるようになる。
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はシールド本
体の断面図、第２図は同正面図、第３図は土砂排出手段
の断面図、第４図は同平面図、第５図は第３図■−ｖ線
に沿う断面図、第６図は第３図■円内の拡大図、第７図
は動作を示すタイミングチャート、第８図は従来の説明
図である。 １はシールド本体、３はカッタヘッド、３ｂはカッタへ
ラドチャンバ、５はスクリュウコンベヤ、２０は輸送管
。
体の断面図、第２図は同正面図、第３図は土砂排出手段
の断面図、第４図は同平面図、第５図は第３図■−ｖ線
に沿う断面図、第６図は第３図■円内の拡大図、第７図
は動作を示すタイミングチャート、第８図は従来の説明
図である。 １はシールド本体、３はカッタヘッド、３ｂはカッタへ
ラドチャンバ、５はスクリュウコンベヤ、２０は輸送管
。
Claims (1)
- シールド本体１の前部に設けられたカッタヘッド３によ
り掘削しながら地中を推進すると共に、掘削された土砂
をスクリュウコンベヤ５及び輸送管２０を介してシール
ド本体１の後方へ搬送するものにおいて、上記スクリュ
ウコンベヤ５と輸送管２０の間にカッタヘットチャンバ
３ｂ内の土圧を保持しつつスクリュウコンベヤ５により
搬送された土砂を輸送管２０へ排出する土砂排出手段を
設けてなるシールド掘進機の土砂搬出装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244120A JPS62107199A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | シ−ルド掘進機の土砂搬出装置 |
| US07/138,931 US4846606A (en) | 1985-01-11 | 1987-12-29 | Excavated earth and sand transporting apparatus for use in a shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60244120A JPS62107199A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | シ−ルド掘進機の土砂搬出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107199A true JPS62107199A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17114055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60244120A Pending JPS62107199A (ja) | 1985-01-11 | 1985-11-01 | シ−ルド掘進機の土砂搬出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4846606A (ja) |
| JP (1) | JPS62107199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02200997A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-09 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | シールド掘進機の排土装置 |
| JPH05311985A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Ohbayashi Corp | 土圧シールド掘進工法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2519105B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1996-07-31 | 株式会社イセキ開発工機 | シ―ルド型トンネル掘削機 |
| FR2679596B1 (fr) * | 1991-07-24 | 1993-11-05 | Gtm Btp | Dispositif de transfert de gravats produits a la tete d'un tunnelier, et tunnelier comportant un tel dispositif. |
| DE4240297C2 (de) * | 1992-12-01 | 1995-01-19 | Putzmeister Maschf | Schildvortriebsmaschine mit einer Dickstoffkolbenpumpenfördereinrichtung |
| DE4415399C2 (de) * | 1994-05-03 | 2003-10-30 | Putzmeister Ag | Anordnung zum Vortrieb eines Tunnel- oder Abwasserrohrs |
| DE19752718C1 (de) * | 1997-11-28 | 1999-04-29 | Wayss & Freytag Ag | Verfahren zum Austragen von Material aus einer Druckkammer und Fördereinrichtung |
| DE10131903A1 (de) * | 2001-07-04 | 2003-02-13 | Putzmeister Ag | Vorrichtung zum Fördern von fließ- und schüttfähigem Fördergut |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4846606A (en) | 1989-07-11 |
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