JP2006070685A - Earth pressure shield, slurry shield and closed shield - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として地下トンネルを掘削する場合に用いられる土圧式シールド、泥水式シールド等の密閉型シールドに関する。 The present invention relates to a hermetic shield such as an earth pressure shield and a muddy water shield used mainly when excavating an underground tunnel.
近年、地下鉄や上下水道をはじめとする公共施設による地下空間の利用が急増してきており、このような地下トンネル工事では、超軟弱地盤から硬質地盤まで掘削可能であるシールド工法が主流となっている。 In recent years, the use of underground spaces by public facilities such as subways and water and sewage systems has increased rapidly, and in such underground tunnel construction, the shield method that can excavate from extremely soft ground to hard ground has become the mainstream. .
シールド工法で用いる密閉型シールドは、土圧式シールドと泥水式シールドに大別されるが、土圧式シールドは、泥水式シールドに比べて立坑口近辺の装置が小規模であり、交通の妨げとならないという利点を有しているため、様々な地下トンネル工事で用いられている。 Sealed shields used in the shield method are roughly classified into earth pressure shields and muddy water shields, but earth pressure shields are smaller in size near the shaft entrance than mud water shields and do not hinder traffic. Therefore, it is used in various underground tunnel construction.
土圧式シールド工法は、シールドマシン（以下、単にシールド）の先端に設けられたカッターヘッドにより地盤を掘削し、掘削土砂を一旦チャンバー内に取り込み充満させ、隔壁下方に連通接続されたスクリューコンベアによって掘削土砂を排出するとともに、スクリューコンベアの回転速度、シールドの推進速度等を制御することで掘削土砂を介して切羽に作用させる土圧の大きさを調整し、切羽の安定を図る工法である。
特に透水性の高い砂礫地盤の場合には、掘削土砂に加泥材や気泡などの添加材を加えながらチャンバー内で強制攪拌し、掘削土砂に流動性を持たせ、スクリューコンベアによってかき出す泥土圧シールド工法が用いられている。
The earth pressure type shield construction method excavates the ground with a cutter head provided at the tip of a shield machine (hereinafter simply referred to as “shield”), once the excavated earth and sand is filled into the chamber, and is excavated by a screw conveyor connected to the lower part of the bulkhead. This is a method of discharging the earth and sand, adjusting the magnitude of earth pressure acting on the face through the excavated earth and sand by controlling the rotational speed of the screw conveyor, the propulsion speed of the shield, and the like, thereby stabilizing the face.
Especially in the case of gravel ground with high water permeability, mud pressure shield that is forcedly stirred in the chamber while adding additives such as mud and air bubbles to the excavated soil, and the excavated sediment is made fluid and scraped by a screw conveyor. The construction method is used.
一方、泥水式シールドは、送泥管を介して泥水をチャンバー内に送り込み、その泥水圧で切羽の安定を図りつつ、掘削土砂を掘削泥水の形で排泥管を介して排土するとともに、排土された掘削泥水から土砂を分離し、ベントナイトを加える等、適宜調整した後、あらたな泥水として循環されるものであって、切羽に対して安定した加圧が可能であることから崩壊性の地盤に適した工法といえる。 On the other hand, the muddy water type shield sends muddy water into the chamber via the muddy pipe, stabilizes the face with the muddy water pressure, and discharges the excavated soil in the form of drilled muddy water through the muddy pipe, The soil is separated from the excavated drilling mud, and bentonite is added, etc., and after appropriate adjustment, it is circulated as a new mud and is capable of stable pressurization against the face. It can be said that the construction method is suitable for the ground.
ここで、土圧式シールドは上述したように、カッタヘッドで切羽を掘削しつつ、該切羽に土圧を作用させることで該切羽の安定を図り、地山の崩壊を防止しているが、切羽に作用する土圧は、その反力がチャンバー内に取り込まれた掘削土砂を介して隔壁に作用する。 Here, as mentioned above, the earth pressure shield shields the face by excavating the face with a cutter head and applies earth pressure to the face to prevent collapse of the natural ground. The earth pressure acting on the wall acts on the partition wall through the excavated earth and sand whose reaction force is taken into the chamber.
そのため、掘削土砂の粘性が高いと、掘削土砂が土圧で隔壁に押し付けられ、さらにそれが積み重なるようになり、かくして、カッターヘッドに付着した掘削土砂とも相まって、やがてはチャンバー内に閉塞を生じさせるという問題を生じていた。
かかる状況は、カッターヘッドで掘削された土砂をチャンバー内に取り込みつつ、切羽に圧力を加えて該切羽の安定を図る密閉型シールドに共通した問題である。すなわち、密閉型シールドにおいては、カッターヘッドで掘削された粘性土が果実の皮を剥くがごとく、薄い粘性土片としてチャンバー内に取り込まれることがあり、かかる場合には、土圧式シールド、泥水式シールドといった形式とは関係なく、切羽安定のための圧力が反力として粘性土片を隔壁に押し付けて付着させ、ひいてはチャンバー内を閉塞させるという問題を生じていた。
Therefore, if the excavated sediment has a high viscosity, the excavated sediment is pressed against the partition wall by earth pressure, and further, it accumulates. Thus, in combination with the excavated sediment attached to the cutter head, the chamber eventually becomes clogged. The problem that occurred.
Such a situation is a problem common to a hermetically sealed shield that stabilizes the face by applying pressure to the face while taking earth and sand excavated by the cutter head into the chamber. In other words, in the sealed shield, the viscous soil excavated by the cutter head peels off the fruit and may be taken into the chamber as a thin viscous soil piece. In such a case, the earth pressure shield, mud type Regardless of the type of shield, the pressure for stabilizing the working face has caused a problem of sticking the viscous soil piece against the partition wall as a reaction force, thereby closing the chamber.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、粘性の高い掘削土砂が隔壁に付着することに起因するチャンバー内での閉塞を防止することが可能な土圧式シールド、泥水式シールド及び密閉型シールドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an earth pressure shield, a muddy water shield, and the like that can prevent blockage in a chamber due to adhesion of highly excavated earth and sand to a partition wall, and An object is to provide a hermetic shield.
上記目的を達成するため、本発明に係る密閉型シールドは請求項１に記載したように、カッターヘッドと隔壁との間にチャンバーを設けて該チャンバー内に前記カッターヘッドの土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を前記隔壁に連通接合され前記チャンバーの下方に設けられた排土手段を介して搬出するように構成した密閉型シールドにおいて、前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したものである。 In order to achieve the above object, the hermetic shield according to the present invention is provided with a chamber between the cutter head and the partition wall, and the excavated sediment from the sediment intake opening of the cutter head is provided in the chamber. And the excavated earth and sand is communicated and joined to the partition wall and discharged through a soil removing means provided below the chamber, wherein the upper edge of the partition wall is lower than the lower edge. Inclinedly arranged in the skin plate so as to be closer to the cutter head side, and the periphery of the partition wall is joined to the inner surface of the skin plate.
また、本発明に係る密閉型シールドは、前記隔壁をその両側方縁部が中央近傍よりも前記カッターヘッド側に近くなるように折曲げ状又は湾曲状に形成したものである。 In the sealed shield according to the present invention, the partition wall is formed in a bent shape or a curved shape so that both side edges thereof are closer to the cutter head side than the vicinity of the center.
また、本発明に係る土圧式シールドは請求項３に記載したように、カッターヘッドと隔壁との間にチャンバーを設けて該チャンバー内に前記カッターヘッドの土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を前記隔壁に連通接合され前記チャンバーの下方に設けられたスクリューコンベアで搬出するように構成した土圧式シールドにおいて、前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したものである。 In addition, the earth pressure type shield according to the present invention is provided with a chamber between the cutter head and the partition wall, and takes the excavated earth and sand into the chamber from the earth and sand intake opening of the cutter head. In the earth pressure type shield constructed so that earth and sand are communicated and joined to the partition wall and carried out by a screw conveyor provided below the chamber, the upper edge of the partition wall is closer to the cutter head side than the lower edge. In addition to being inclined in the skin plate, the periphery of the partition is joined to the inner surface of the skin plate.
また、本発明に係る土圧式シールドは、前記隔壁をその両側方縁部が中央近傍よりも前記カッターヘッド側に近くなるように折曲げ状又は湾曲状に形成したものである。 In the earth pressure shield according to the present invention, the partition wall is formed in a bent shape or a curved shape so that both side edge portions are closer to the cutter head side than the vicinity of the center.
また、本発明に係る泥水式シールドは請求項５に記載したように、カッターヘッドと隔壁との間にチャンバーを設けて該チャンバー内に前記カッターヘッドの土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を掘削泥水の形で前記隔壁に連通接合され前記チャンバーの下方に設けられた排泥管を介して搬出するように構成した泥水式シールドにおいて、前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したものである。
Further, as described in
また、本発明に係る泥水式シールドは、前記隔壁をその両側方縁部が中央近傍よりも前記カッターヘッド側に近くなるように折曲げ状又は湾曲状に形成したものである。 In the muddy water shield according to the present invention, the partition wall is formed in a bent shape or a curved shape so that both side edges thereof are closer to the cutter head side than the vicinity of the center.
本発明に係る密閉型シールドにおいては、カッターヘッドと隔壁との間にチャンバーを設けて該チャンバー内にカッターヘッドの土砂取込み開口から粘性土片等の形で掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を隔壁に連通接合された排土手段で搬出するように構成してあり、隔壁をその上縁が下縁よりもカッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに隔壁の周縁をスキンプレートの内面に接合してある。 In the hermetic shield according to the present invention, a chamber is provided between the cutter head and the partition wall, and the excavated sediment is taken into the chamber in the form of viscous soil pieces from the sediment intake opening of the cutter head, and the excavated soil is separated into the partition wall. It is configured to be carried out by the earth discharging means communicated and connected to, and the partition wall is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge, and the periphery of the partition wall is the skin plate It is joined to the inner surface.
このようにすると、切羽安定のために該切羽に作用する圧力が、従来と同様、カッタヘッドで掘削された掘削土砂をその反力で隔壁に押し付けて該隔壁に付着させるが、本発明においては、隔壁を傾斜配置してあるため、隔壁に作用する圧力は、隔壁に垂直に作用する成分と隔壁に平行な方向に作用する成分とに分かれる。 In this way, the pressure acting on the face for stabilizing the face is attached to the partition wall by pressing the excavated earth and sand excavated by the cutter head against the partition wall by the reaction force, as in the prior art. Since the partition walls are inclined, the pressure acting on the partition walls is divided into a component acting perpendicular to the partition walls and a component acting in a direction parallel to the partition walls.
そのため、いったん圧力によって隔壁に付着し押し付けられた掘削土砂であっても、隔壁に平行な成分の圧力によって隔壁から削ぎ落とされる。 Therefore, even the excavated earth and sand once attached to and pressed against the partition wall by pressure is scraped off from the partition wall by the pressure of the component parallel to the partition wall.
すなわち、従来において隔壁にいったん付着した掘削土砂は、その上から新たな掘削土砂が次々に積層され、カッターヘッドに付着した掘削土砂とも相まって、チャンバー内を閉塞させていた。 That is, in the past, the excavated soil once adhered to the partition wall was laminated with new excavated sediment one after another, and the inside of the chamber was blocked together with the excavated sediment adhering to the cutter head.
しかしながら、本発明に係る密閉型シールドにおいては、上述したように隔壁を傾斜配置してあるため、切羽安定のための反力としての圧力が隔壁に対して垂直に作用せず、隔壁面に沿った分力も隔壁に作用する。 However, in the sealed shield according to the present invention, since the partition walls are inclined as described above, the pressure as a reaction force for stabilizing the face does not act perpendicularly to the partition walls, but along the partition surface. The component force also acts on the partition wall.
そのため、チャンバー内に取り込まれた掘削土砂がたとえ圧力によって隔壁に付着したとしても、隔壁に沿った方向の分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することができる。 Therefore, even if the excavated earth and sand taken into the chamber adheres to the partition wall due to pressure, it will be scraped off from the partition wall by the component force in the direction along the partition wall. Can obviate the situation of blocking the inside of the chamber.
加えて、傾斜配置された隔壁に沿った方向の分力は、粘性土片等の掘削土砂をチャンバーの下方に設けられた排土手段の流入口近傍へと誘導し、チャンバー内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー内の閉塞が未然に防止される。 In addition, the component force in the direction along the slanted partition walls guides excavated earth and sand such as cohesive soil pieces to the vicinity of the inlet of the earth discharging means provided below the chamber, and the lower space in the chamber Coupled with the widening, smooth unloading becomes possible, and also in this respect, blockage in the chamber is prevented.
本発明に係る密閉型シールドは、カッタヘッドで掘削された土砂をチャンバー内に取り込みつつ、切羽に圧力を加えて該切羽の安定を図る形式のシールドをすべて含むものであり、具体的には土圧式シールドと泥水式シールドが含まれる。なお、土圧式シールドに土圧シールドや泥土圧シールドが含まれることは言うまでもない。
その意味で、請求項３，４に係る土圧式シールドや請求項５，６に係る泥水式シールドは、請求項１に係る密閉型シールドの下位概念に属する発明であり、請求項１の排土手段は、請求項３，４に係る土圧式シールドではスクリューコンベアに、請求項５，６に係る泥水式シールドでは排泥管にそれぞれ相当する。
The hermetic shield according to the present invention includes all shields of a type that stabilizes the face by applying pressure to the face while taking the earth and sand excavated by the cutter head into the chamber. Includes pressure shield and muddy water shield. Needless to say, earth pressure shields include earth pressure shields and mud pressure shields.
In that sense, the earth pressure type shield according to
ここで、上述した隔壁は、その上縁が下縁よりもカッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置してあればその形状は任意であるが、ここで、隔壁をその両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド側に近くなるように折曲げ状又は湾曲状に形成することができる。 Here, the shape of the partition wall described above is arbitrary as long as the partition is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge. It can be formed in a bent shape or a curved shape so that the edge portion is closer to the cutter head side than the vicinity of the center.
かかる構成においては、折曲げ状に形成された隔壁のうち、折り曲げられた両側方部分の隔壁に作用する圧力に関し、上述したと同様の作用効果を奏するほか、両側方部分の隔壁面に沿った方向の分力も、粘性土片等の掘削土砂をチャンバーの下方に設けられた排土手段の流入口へと誘導し、チャンバー内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー内の閉塞が未然に防止されるという顕著な作用効果を奏する。 In such a configuration, regarding the pressure acting on the folded side walls of the folded partition, the same effect as described above can be obtained, and along the side walls of the sides. Directional component force also guides excavated sediment such as cohesive soil pieces to the inlet of the earth removal means provided below the chamber, and coupled with the fact that the lower space in the chamber becomes wider, it enables smooth unloading. Also in this respect, there is a remarkable effect that obstruction in the chamber is prevented.
以上述べた密閉型シールドに関する発明の説明は、切羽に作用する圧力が土圧であるのか泥水圧であるのかといった圧力の違いはあるものの、すべての密閉型シールド、例えば土圧式シールドや泥水式シールドについても同様に言えることであるが、念のため、土圧式シールドについてその発明を説明することとする。 The description of the invention related to the hermetic shield described above is based on all hermetic shields, such as earth pressure shields and muddy water shields, although there is a difference in pressure whether the pressure acting on the face is earth pressure or muddy water pressure. The same can be said of the above, but just in case, the invention will be described for the earth pressure type shield.
すなわち、本発明に係る土圧式シールドにおいては、カッターヘッドと隔壁との間にチャンバーを設けて該チャンバー内にカッターヘッドの土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を隔壁に連通接合されたスクリューコンベアで搬出するように構成してあり、隔壁をその上縁が下縁よりもカッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに隔壁の周縁をスキンプレートの内面に接合してある。
このようにすると、切羽安定のために該切羽に作用する土圧は、従来と同様、カッタヘッドで掘削された掘削土砂を介して反力として隔壁に作用し、その結果、粘性が高い掘削土砂については、該土圧で隔壁に押し付けられて付着するが、本発明においては、隔壁を傾斜配置してあるため、隔壁に作用する土圧は、隔壁に垂直に作用する成分と隔壁に平行な方向に作用する成分とが生じる。
That is, in the earth pressure type shield according to the present invention, a chamber is provided between the cutter head and the partition wall, the excavated soil is taken into the chamber from the sediment intake opening of the cutter head, and the excavated soil is connected to the partition wall. It is configured to be carried out by a screw conveyor, and the partition wall is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge, and the periphery of the partition wall is joined to the inner surface of the skin plate. is there.
In this way, the earth pressure acting on the face for stabilizing the face acts on the partition wall as a reaction force through the excavated earth and sand excavated by the cutter head, as a result, and as a result, the excavated earth and sand with high viscosity are obtained. However, in the present invention, since the partition wall is inclined, the earth pressure acting on the partition wall is parallel to the component acting perpendicular to the partition wall and the partition wall. And a component acting in the direction.
そのため、いったん土圧によって隔壁に付着し押し付けられた掘削土砂であっても、隔壁に平行な成分の圧力によって隔壁から削ぎ落とされる。 Therefore, even the excavated earth and sand once attached to and pressed against the partition wall by earth pressure is scraped off from the partition wall by the pressure of the component parallel to the partition wall.
すなわち、従来においては、掘削土砂を介して隔壁に作用する土圧が該隔壁に対して垂直に作用するため、隔壁にいったん付着した掘削土砂は、その上から新たな掘削土砂が次々に積層され、カッターヘッドに付着した掘削土砂とも相まって、チャンバー内を閉塞させていた。 That is, conventionally, since the earth pressure acting on the partition wall via the excavated sediment is perpendicular to the partition wall, the excavated soil once adhered to the partition wall is successively laminated with new excavated soil. Combined with excavated earth and sand adhering to the cutter head, the chamber was blocked.
しかしながら、本発明に係る土圧式シールドにおいては、上述したように隔壁を傾斜配置してあるため、切羽安定のための反力としての土圧が隔壁に対して垂直に作用せず、隔壁面に沿った分力も隔壁に作用する。 However, in the earth pressure type shield according to the present invention, since the partition walls are inclined as described above, the earth pressure as a reaction force for stabilizing the face does not act perpendicularly to the partition walls, so that The component force along it also acts on the partition.
そのため、チャンバー内に取り込まれた掘削土砂がたとえ土圧によって隔壁に付着したとしても、隔壁に沿った方向の分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することができる。 Therefore, even if the excavated earth and sand taken into the chamber adheres to the partition wall due to earth pressure, it will be scraped off from the partition wall by a component force in the direction along the partition wall. Eventually, the situation of blocking the inside of the chamber can be avoided.
加えて、傾斜配置された隔壁に沿った方向の分力は、掘削土砂をチャンバーの下方に設けられたスクリューコンベヤの流入口近傍へと誘導し、チャンバー内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー内の閉塞が未然に防止される。 In addition, the component force in the direction along the slanted partition wall guides the excavated earth and sand to the vicinity of the inlet of the screw conveyor provided below the chamber, coupled with the fact that the lower space in the chamber becomes wider. Smooth unloading becomes possible, and also in this respect, blockage in the chamber is prevented.
上述した隔壁は、その上縁が下縁よりもカッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置してあればその形状は任意であるが、ここで、隔壁をその両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド側に近くなるように折曲げ状又は湾曲状に形成することができる。 The shape of the partition wall is arbitrary as long as its upper edge is inclined in the skin plate so that its upper edge is closer to the cutter head side than its lower edge. It can be formed in a bent shape or a curved shape so as to be closer to the cutter head side than the vicinity of the center.
かかる構成においては、折曲げ状に形成された隔壁のうち、折り曲げられた両側方部分の隔壁に作用する土圧に関し、上述したと同様の作用効果を奏するほか、両側方部分の隔壁面に沿った方向の分力も、掘削土砂をチャンバーの下方に設けられたスクリューコンベヤの流入口へと誘導し、チャンバー内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー内の閉塞が未然に防止されるという顕著な作用効果を奏する。 In such a configuration, regarding the earth pressure acting on the folded side walls of the folded partition walls, the same effect as described above is obtained, and along the partition surface of the both side parts. The component force in the specified direction also guides the excavated earth and sand to the inlet of the screw conveyor provided below the chamber, and coupled with the fact that the lower space in the chamber becomes wider, it is possible to carry out smoothly. There is a remarkable effect that the internal blockage is prevented in advance.
また、隔壁を湾曲状に形成した場合についても、該隔壁を折曲げ状に形成した場合と同様の作用効果を奏する。 Further, when the partition wall is formed in a curved shape, the same effects as when the partition wall is formed in a bent shape are obtained.
以下、本発明に係る土圧式シールド、泥水式シールド及び密閉型シールドの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of earth pressure type shields, muddy water type shields and hermetic shields according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components that are substantially the same as those of the prior art are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
（第１実施形態）
図１及び図２は、本実施形態に係る土圧式シールド１０を示した鉛直断面図及び水平断面図、図３は図１のＡ−Ａ線方向から見た矢視図である。
(First embodiment)
1 and 2 are a vertical sectional view and a horizontal sectional view showing the earth
これらの図からわかるように、本実施形態に係る土圧式シールド１０は、カッターヘッド１と隔壁２との間にチャンバー２０を設けて該チャンバー内にカッターヘッド１の土砂取込み開口３１から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を隔壁２に連通接合された排土手段であるスクリューコンベア３で搬出するように構成してあり、隔壁２のテール側中央には、円筒状のギアボックス１３がシールド軸線と同軸となるように接合してあるとともに、該ギアボックスのテール側中央近傍には、テール側軸受部材７をやはりシールド軸線と同軸になるように取り付けてある。一方、隔壁２のチャンバー側中央には、テール側軸受部材７と同様、シールド軸線と同軸になるようにチャンバー側軸受部材５を取り付けてある。
As can be seen from these drawings, the earth
ギアボックス１３には、シールド軸線を取り囲むように駆動モータ９が減速機１８を介して複数取り付けてあるとともに、上述したチャンバー側軸受部材５とテール側軸受部材７に軸支され先端でカッターヘッド１に連結されたセンターシャフト６には、ギアボックス１３内においてリング状ギア１９をその周面に取り付けてあり、駆動モータのモータシャフト先端に取り付けられたピニオン１１とリング状ギア１９とを相互に噛合させることによって、カッタヘッド１を複数の駆動モータ９で回転させることができるようになっている。
A plurality of
センターシャフト６のテール側端部にはロータリージョイント８を設けてあり、該ロータリージョイントを介してカッターヘッド１のスポーク３３に内蔵されたコピーカッター３６の油圧アクチュエータとテール部近傍に設けた油圧ユニット（図示せず）とを連通接続してあるとともに、切羽近傍に添加剤を供給する添加剤供給口３７と添加剤ユニット（図示せず）とを連通接続してある。
A
カッターヘッド１のチャンバー側には図１でわかるように、複数のカッター側アジテータ２１を突設させてあるとともに、該カッター側アジテータと対向するように隔壁２に隔壁側アジテータ２２を突設してあり、カッターヘッド１が回転することによって、チャンバー２０内の掘削土砂を攪拌混合できるようになっている。
As can be seen in FIG. 1, a plurality of
ここで、本実施形態に係る土圧式シールド１０は図１でよくわかるように、隔壁２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１側に近くなるようにスキンプレート４内に傾斜配置してあるとともに、該隔壁の周縁をスキンプレート４の内面に接合してある。
Here, in the earth
なお、上述した隔壁側アジテータ２２は、隔壁２の傾斜に対応させるべく、該隔壁の上方から下方へ沿って徐々に長くなるように各長さを設定してある。
In addition, each length of the partition-
また、隔壁２は図２に示すように、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１側に近くなるように折曲げ状に形成してある。
Further, as shown in FIG. 2, the
すなわち、隔壁２は、上述したようにシールド軸線方向に傾斜配置してあるのみならず、その上縁と下縁とを結びかつシールド軸線を含む鉛直面に対して対称となるように折曲げ形成してある。
That is, the
本実施形態に係る土圧式シールド１０においては上述したように、カッターヘッド１と隔壁２との間にチャンバー２０を設けて該チャンバー内にカッターヘッド１の土砂取込み開口３１から掘削土砂を取り込むとともに、隔壁２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１側に近くなるようにスキンプレート４内に傾斜配置し、隔壁２の周縁をスキンプレート４の内面に接合してある。
In the earth
このようにすると、切羽安定のために該切羽に作用する土圧は、従来と同様、カッタヘッド１で掘削された掘削土砂を介して反力として隔壁２に作用し、その結果、粘性が高い掘削土砂については、該土圧で隔壁２に押し付けられて付着するが、本実施形態においては、隔壁２を傾斜配置してあるため、隔壁２に作用する土圧は、隔壁２に垂直に作用する成分と隔壁２に平行な方向に作用する成分とが生じる。
In this way, the earth pressure acting on the face for stabilizing the face acts on the
そのため、いったん土圧によって隔壁２に付着し押し付けられた掘削土砂であっても、隔壁２に平行な成分の圧力によって隔壁２から削ぎ落とされる。
Therefore, even the excavated earth and sand once adhered to and pressed against the
加えて、傾斜配置された隔壁２に沿った方向の分力は、掘削土砂をチャンバー２０の下方に設けられたスクリューコンベヤ３の流入口近傍へと誘導する。
In addition, the component force in the direction along the
また、本実施形態に係る土圧式シールド１０においては、隔壁２を、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１側に近くなるように折曲げ状に形成してある。
Further, in the earth
このようにすると、折曲げ状に形成された隔壁２のうち、折り曲げられた両側方部分の隔壁２には、上述した下方への分力に加えて、両側方部分の隔壁面に沿った方向の水平分力（テール部方向の分力）も生じる。
In this way, among the
そして、かかる水平分力は、掘削土砂をチャンバー２０の下方に設けられたスクリューコンベヤ３の流入口へと誘導する。
Such horizontal component force guides the excavated earth and sand to the inlet of the
以上説明したように、本実施形態に係る土圧式シールド１０によれば、隔壁２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１側に近くなるようにスキンプレート４内に傾斜配置したので、チャンバー２０内に取り込まれた掘削土砂がたとえ土圧によって隔壁２に付着したとしても、隔壁２に沿った下方への分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、かくして従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することができる。
As described above, according to the earth
加えて、隔壁２に沿った下方への分力が掘削土砂をチャンバー２０の下方に設けられたスクリューコンベヤ３の流入口近傍へと誘導するので、チャンバー２０内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー２０内の閉塞を未然に防止することが可能となる。
In addition, since the downward component force along the
また、本実施形態に係る土圧式シールド１０によれば、隔壁２を、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１側に近くなるように折曲げ状に形成したので、チャンバー２０内に取り込まれた掘削土砂がたとえ土圧によって隔壁２に付着したとしても、隔壁２に沿った方向の水平分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、上述した下方への分力による作用と相まって、従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することが可能となる。
Further, according to the earth
加えて、隔壁２に沿った水平方向の分力が掘削土砂をチャンバー２０の下方に設けられたスクリューコンベヤ３の流入口近傍へと誘導するので、上述した下方への分力による誘導作用と相まって、掘削土砂のスムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー２０内の閉塞を未然に防止することが可能となる。
In addition, since the horizontal component force along the
本実施形態では、隔壁２を折曲げ状に形成したが、これに代えて、隔壁を湾曲状に形成してもかまわない。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、隔壁２を折曲げ状に形成したが、必ずしも折曲げ状に形成する必要はなく、単に平板状に形成してもよい。かかる構成においても、鉛直方向の土圧分力に関し、上述したと同様の作用効果が得られる。
In the present embodiment, the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
図４及び図５は、本実施形態に係る泥水式シールド１１０を示した鉛直断面図及び水平断面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
4 and 5 are a vertical sectional view and a horizontal sectional view showing the muddy
これらの図からわかるように、本実施形態に係る泥水式シールド１１０は、カッターヘッド１０１と隔壁１０２との間にチャンバー１２０を設けて該チャンバー内にカッターヘッド１０１の土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに該掘削土砂を掘削泥水の形で隔壁１０２に連通接合された排土手段である排泥管１０３で搬出するように構成してあり、隔壁１０２のテール側中央には、円筒状のギアボックス１１３がシールド軸線と同軸となるように接合してあるとともに、該ギアボックスのテール側中央近傍には、テール側軸受部材１０７をやはりシールド軸線と同軸になるように取り付けてある。一方、隔壁１０２のチャンバー側中央には、テール側軸受部材１０７と同様、シールド軸線と同軸になるようにチャンバー側軸受部材１０５を取り付けてある。
As can be seen from these drawings, the muddy
ギアボックス１１３には、シールド軸線を取り囲むように駆動モータ１０９が減速機１１８を介して複数取り付けてあるとともに、上述したチャンバー側軸受部材１０５とテール側軸受部材１０７に軸支され先端でカッターヘッド１０１に連結されたセンターシャフト１０６には、ギアボックス１１３内においてリング状ギア１１９をその周面に取り付けてあり、駆動モータのモータシャフト先端に取り付けられたピニオン１１１とリング状ギア１１９とを相互に噛合させることによって、カッタヘッド１０１を複数の駆動モータ１０９で回転させることができるようになっている。
一方、隔壁１０２には送泥管１２１を連通接合してあり、該送泥管を介してチャンバー１２０内に泥水を送り込むことができるように構成してある。
A plurality of
On the other hand, a
センターシャフト１０６のテール側端部にはロータリージョイント１０８を設けてあり、該ロータリージョイントを介してカッターヘッド１０１のスポークに内蔵されたコピーカッター１３６の油圧アクチュエータとテール部近傍に設けた油圧ユニット（図示せず）とを連通接続してある。
A rotary joint 108 is provided at the tail side end of the
カッターヘッド１０１のチャンバー側には図４でわかるように、複数のカッター側アジテータ１２１を突設させてあるとともに、該カッター側アジテータと対向するように隔壁１０２に隔壁側アジテータ１２２を突設してあり、カッターヘッド１０１が回転することによって、掘削土砂を含んだ掘削泥水をチャンバー１２０内で攪拌混合できるようになっている。
As shown in FIG. 4, a plurality of
ここで、本実施形態に係る泥水式シールド１１０は図４でよくわかるように、隔壁１０２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１０１側に近くなるようにスキンプレート１０４内に傾斜配置してあるとともに、該隔壁の周縁をスキンプレート１０４の内面に接合してある。
Here, in the muddy
なお、上述した隔壁側アジテータ１２２は、隔壁１０２の傾斜に対応させるべく、該隔壁の上方から下方へ沿って徐々に長くなるように各長さを設定してある。
The above-described partition wall-
また、隔壁１０２は図５に示すように、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１０１側に近くなるように折曲げ状に形成してある。
Further, as shown in FIG. 5, the
すなわち、隔壁１０２は、上述したようにシールド軸線方向に傾斜配置してあるのみならず、その上縁と下縁とを結びかつシールド軸線を含む鉛直面に対して対称となるように折曲げ形成してある。
That is, the
本実施形態に係る泥水式シールド１１０においては上述したように、カッターヘッド１０１と隔壁１０２との間にチャンバー１２０を設けて該チャンバー内にカッターヘッド１０１の土砂取込み開口から掘削土砂を取り込むとともに、隔壁１０２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１０１側に近くなるようにスキンプレート１０４内に傾斜配置し、隔壁１０２の周縁をスキンプレート１０４の内面に接合してある。
In the muddy
このようにすると、切羽安定のために該切羽に作用する泥水圧は、従来と同様、チャンバー１２０内の掘削泥水を介して反力として隔壁１０２に作用し、その結果、粘性が高い掘削土砂、例えば粘性土片の形態で掘削泥水内に存在する掘削土砂については、上述した泥水圧で隔壁１０２に押し付けられて付着するが、本実施形態においては、隔壁１０２を傾斜配置してあるため、隔壁１０２に作用する土圧は、隔壁１０２に垂直に作用する成分と隔壁１０２に平行な方向に作用する成分とが生じる。
In this way, the mud pressure acting on the face for stabilization of the face acts on the
そのため、いったん泥水圧によって隔壁１０２に付着し押し付けられた掘削土砂であっても、隔壁１０２に平行な成分の圧力によって隔壁１０２から削ぎ落とされる。
Therefore, even the excavated earth and sand once attached to and pressed against the
加えて、傾斜配置された隔壁１０２に沿った方向の分力は、掘削土砂を含んだ掘削泥水をチャンバー１２０の下方に設けられた排泥管１０３の流入口近傍へと誘導する。
In addition, the component force in the direction along the
また、本実施形態に係る泥水式シールド１１０においては、隔壁１０２を、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１０１側に近くなるように折曲げ状に形成してある。
Moreover, in the muddy
このようにすると、折曲げ状に形成された隔壁１０２のうち、折り曲げられた両側方部分の隔壁１０２には、上述した下方への分力に加えて、両側方部分の隔壁面に沿った方向の水平分力（テール部方向の分力）も生じる。
In this way, among the folded
そして、かかる水平分力は、掘削土砂を含んだ掘削泥水をチャンバー１２０の下方に設けられた排泥管１０３の流入口へと誘導する。
Such horizontal component force guides the drilling mud containing the drilling earth and sand to the inlet of the
以上説明したように、本実施形態に係る泥水式シールド１１０によれば、隔壁１０２をその上縁が下縁よりもカッターヘッド１０１側に近くなるようにスキンプレート１０４内に傾斜配置したので、チャンバー１２０内に取り込まれた掘削土砂が例えば粘性土片の形で泥水圧により隔壁１０２に付着したとしても、隔壁１０２に沿った下方への分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、かくして従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することができる。
As described above, according to the muddy
加えて、隔壁１０２に沿った下方への分力が掘削泥水をチャンバー１２０の下方に設けられた排泥管１０３の流入口近傍へと誘導するので、チャンバー１２０内の下方空間が広くなったことと相まって、スムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー１２０内の閉塞を未然に防止することが可能となる。
In addition, the downward component force along the
また、本実施形態に係る泥水式シールド１１０によれば、隔壁１０２を、その両側方縁部が中央近傍よりもカッターヘッド１０１側に近くなるように折曲げ状に形成したので、チャンバー１２０内に取り込まれた掘削土砂がたとえ泥水圧によって隔壁１０２に付着したとしても、隔壁１０２に沿った方向の水平分力によって該隔壁から削ぎ落とされることとなり、上述した下方への分力による作用と相まって、従来のように隔壁に次々に重なり合ってやがてはチャンバー内を閉塞させる事態を未然に回避することが可能となる。
Further, according to the muddy
加えて、隔壁１０２に沿った水平方向の分力が掘削土砂をチャンバー１２０の下方に設けられた排泥管１０３の流入口近傍へと誘導するので、上述した下方への分力による誘導作用と相まって、粘性土片を含む掘削泥水のスムーズな搬出が可能となり、この点でもチャンバー１２０内の閉塞を未然に防止することが可能となる。
In addition, since the horizontal component force along the
本実施形態では、隔壁１０２を折曲げ状に形成したが、これに代えて、隔壁を湾曲状に形成してもかまわない。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、隔壁１０２を折曲げ状に形成したが、必ずしも折曲げ状に形成する必要はなく、単に平板状に形成してもよい。かかる構成においても、鉛直方向の泥水圧分力に関し、上述したと同様の作用効果が得られる。
Further, in the present embodiment, the
１ カッターヘッド
２ 隔壁
３ スクリューコンベア（排土手段）
４ スキンプレート
１０ 土圧式シールド
２０ チャンバー
３１ 土砂取込み口
１０１ カッターヘッド
１０２ 隔壁
１０３ 排泥管（排土手段）
１０４ スキンプレート
１１０ 泥水式シールド
１２０ チャンバー
1
4
104
Claims (6)
前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したことを特徴とする密閉型シールド。 A chamber is provided between the cutter head and the partition wall, and the excavated soil is taken into the chamber from the sediment intake opening of the cutter head, and the excavated soil is connected to the partition wall and is disposed below the chamber. In a sealed shield configured to be carried out via
A sealed shield characterized in that the partition wall is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge, and the periphery of the partition wall is joined to the inner surface of the skin plate.
前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したことを特徴とする土圧式シールド。 A screw conveyor is provided between the cutter head and the bulkhead, takes the excavated sediment into the chamber from the sediment intake opening of the cutter head, and communicates and joins the excavated sediment to the bulkhead and is provided below the chamber. In earth pressure type shield configured to carry out,
An earth pressure type shield characterized in that the partition wall is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge, and the periphery of the partition wall is joined to the inner surface of the skin plate.
前記隔壁をその上縁が下縁よりも前記カッターヘッド側に近くなるようにスキンプレート内に傾斜配置するとともに前記隔壁の周縁を前記スキンプレートの内面に接合したことを特徴とする泥水式シールド。 A chamber is provided between the cutter head and the partition wall, and the excavated soil is taken into the chamber from the sediment intake opening of the cutter head, and the excavated sediment is connected to the partition wall in the form of drilling mud and provided below the chamber. In a muddy water type shield configured to be carried out through a discharged mud pipe,
A muddy water shield characterized in that the partition wall is inclined in the skin plate so that the upper edge is closer to the cutter head side than the lower edge, and the periphery of the partition wall is joined to the inner surface of the skin plate.
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