JPS592228Y2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、礫層、玉石層の掘進を連続的に行なう場合
に採用して有利なシールド掘進機に関するものである。

礫、玉石などを多く含む土質条件でシールド掘進を施行
する場合、これらの大形固形物の排出手段として、掘削
で堆積したものだけを間欠的に排出するもの及び掘削で
土層から取り出された大形固形物を順次連続して排出す
るものとが考えられる。

このうち大形固形物を連続して排出するものにおいて掘
削土砂をスラリー移送する場合には、スラリー移送管に
大形固形物が詰まってスラリー移送効率が阻害されるの
を防止するために、スラリー移送管を大径のものとし、
かつ該移送管中の流体流量を大形固形物の限界沈降速度
以上に保持しておく必要がある。

したがってスラリー移送管に流す流体は必然的に大量の
ものが要求される。

この流体は、とりもなおさず切羽の崩壊を防止すべく該
切羽を加圧保持する泥水であるので、掘削土砂とともに
機外へ排出される泥水の無駄な消耗を極力抑えることは
、この泥水を前記スラリー移送用の泥水として再利用す
る上に極めて有意義なことである。

また大形固形物を掘進作業中に連続して機外へ排出する
とき最も肝要な点は、排出時に切羽を加圧保持している
泥水圧に変動をきたさないようにすることである。

このように大形固形物の排出によっても切羽を加圧保持
している泥水圧を適正に保つことは切羽の崩壊を防止す
る上で極めて効果的である。

さらに掘削土砂のスラリー移送において、スラリー移送
設備が摩耗するのを最小限に抑えるためには、掘削土砂
中の大形固形物を可及的にその上流側で土砂泥水から分
離選別し、土砂泥水のみをスラリー移送設備中に逆流す
るようにし、かつこのスラリー移送設備中に空気が混入
しないようにすることが重要である。

この考案は以上の諸点に鑑みてなされたものであり、以
下第１図〜第３図に基づいてその実施例を説明する。

シールド掘進機本体１は、切羽２との対向部に泥水圧力
室３、この泥水圧力室３の後部に大気圧室４を有し、泥
水圧力室３へはあらかじめ比重調整された泥水が送泥水
管５を通して圧送される。

また泥水圧力室３にはカッタ装置６を設けてあり、この
カッタ装置６を大気圧室４に設置した駆動モータ７で回
転させることで地山の掘削が行われ、掘削された土砂（
掘削土砂）は泥水圧力室３に取り込まれる。

泥水圧力室３に取り込まれた掘削土砂は回転パケット８
の反転によりシュート９に投入され、アジテータ１０で
の攪拌後掘削土砂移送管１１中に吸い込まれる。

掘削土砂移送管１１は密閉式圧力タンク１２の選別室１
３に連通している。

すなわちこの圧力タンク１２は前記選別室１３と、選別
された土砂泥水の流入室１４と、選別された大形固形物
の排出口１５とを有し、流入室１４には土砂泥水のスラ
リー排出管１６を連通している。

スラリー排出管１６中にはスラリーポンプ１７を介装し
ている。

選別室１３には、掘削土砂移送管１１の先端開口に対向
する傾斜した緩衝板１８と選別機１９とが内蔵されてい
る。

選別機１９は、選別室１３の底板を構成している傾斜板
２０と、この傾斜板２０に沿って配設した掻き上げコン
ベア２１とからなる。

掻き上げコンベア２１は上位の駆動鎖車２２と下位の従
動鎖軸２３との間に左右一対の無端鎖２４を巻掛け、こ
の左右の無端鎖２４間に多数の掻き板２５を配設したも
のであり、駆動源２６の作動により特別の場合を除いて
は矢印Ｚの如く傾斜板２０上を走行する。

傾斜板２０の一部はスクリーン２７として構成してあり
、このスクリーン２７の下方が前記流入室１４となって
いる。

一方大形固形物の排出口１５は掻き上げコンベア２１の
終端に形成してあり、この排出口１５にはゲート開閉装
置２８を設けている。

ゲート開閉装置２８は、ゲート２９とこのゲート２９を
非出口１５に対して出退勤させるシリンダ装置３０とか
らなる。

さらに排出口１５には気密式の着脱機構を有する可撓性
短管３１を連通連設している。

圧力タンク１２は台車３２上に搭載されており、シール
ド掘進の進行に追従して移動可能である。

３３は密閉式箱体の一例であるコンテナ式のズリトロ台
車であり、上部に大形固形物の投入口３４を有する。

この投入口３４には前記可撓性短管３１の着脱機構に対
して着脱可能な継ぎ手金具（図示せず。

）を取り付けている。

ズリトロ台車３３はこの他、上部に充水管３５及び空気
抜管３６、底部に水抜管３７を有すると共に投入された
大形固形物のならし装置３８を内蔵している。

以上において掘削土砂移送管１１は大形固形物による詰
まりを防止するために大径としてあり、かつ該移送管１
１中の泥水流速は大形固形物の限界沈降速度を下廻らな
いように設定される。

そしてスラリー排出管１６は掘削土砂移送管１１より小
径としである。

このことは圧力タンク１２を泥水で満たし、スラリー排
出管１６中に空気が混入するのを防止する上に有効であ
る。

しかしながら掘削土砂移送管１１からの全泥水をスラリ
ー排出管１６を通して排出することは不可能であるので
、圧力タンク１２の選別室１３と前記送泥水管５との間
に循環泥水管３９を配している。

４０はポンプである。かかる構成において、ズリトロ台
車３３の投入口３４を前記圧力タンク１２の大形固形物
排出口１５に気密状態で連通し、その後ズリトロ台車３
３内部に水を満たす。

そしてゲート開閉装置２８を開動させ、掻き上げコンベ
ア２１を作動させると、掘削土砂移送管１１から選別室
１３に投入された掘削土砂は、掻き上げコンベア２１に
より傾斜板２０上を掻き上げられ、スクリーン２７によ
り大形固形物と土砂泥水とが選別される。

スクリーン２７を通過した土砂泥水はスラリー排出管１
６と基部吸引口４１から吸い込まれ、該スラリー排出管
１６を通して直接坑外へ排出される。

そしてこのスラリー排出管１６で処理できない余剰の泥
水は循環泥水管３９を通して送泥水管５へ送られ、次い
で圧力室３に至る。

一方、大形固形物はスクリーン２７上を移動して排出口
１５から投入口３４を経てズリトロ台車３３に投入され
る。

ズリトロ台車３３に順次投入された大形固形物は内部の
水と置換し、ズリトロ台車３３に収容される。

このときならし装置３８の作動により大形固形物の収納
は効率的に行なわれる。

大形固形物のズリトロ台車３３への収容は水との置換に
より行なわれるので、圧力タンク１２内に空気が混入す
ることはない。

掻き上げコンベア２１は前述したように矢印Ｚ方向に作
動させるのを常用としているが、掘削土砂中に固結粘土
、シルトがある場合は反対方向に作動させ、固結粘土、
シルトを掻き混ぜて微細化し、スクリーン２７を通過さ
せてスラリー排出するようにすることもで゛きる。

前記の場合、土質条件にもよるが、ズリトロ台車の容量
をたとえばセグメント１リング分の大形固形物の収容を
可能としておけば、その間においては掘削で取り出され
た大形固形物を連続的にすべて収容することができ、そ
の間に圧力室３の泥水圧変動をきたさない。

ズリトロ台車３３の圧力タンク１２からの離脱は、ゲー
ト開閉装置２８により排出口１５を閉じてから行なう。

離脱後、ズリトロ台車３３は坑外へ運び出し、内部の大
形固形物を排出する。

このとき大形固形物間の泥水は、その排出に先立って水
抜管３７から取り出して回収し、再利用する。

以上述べたごとく本考案によれば、圧力室内にとり込ま
れた掘削土砂が掘削土砂移送管を介して圧力タンク内に
導入され、その導入された掘削土砂は掻き上げコンベア
の掻き板によって掻き上げられ、礫などの大形固形物は
スクリーン上を通過するが、それ以外の小さな土砂はス
クリーンを通って土砂流入室内に落下し、掻き上げられ
た大形固形物は排出口からズリトロ台車内に落下させら
れるものであって、掘削土砂を傾斜板上にひろげた後、
その掘削土砂の自重に逆らって強制的に掻き上げるもの
であることから、大形固形物と小さな土砂の分離を確実
におこなうことができる。

また圧力室内にとり込まれる掘削土砂の変動にほとんど
影響されることなく、スムーズに大形固形物と小さな土
砂とを分離することができるものである。

さらに大形固形物のみがズリトロ台車内に投入され、し
かもそのズリトロ台車内に投入された大形固形物はなら
し装置によってならされてズリトロ台車内にまんべんな
く撒き散らされ、ズリトロ台車の投入口の下に大形固形
物が積み上げられてその投入口を詰まらせるという事態
が生じるのを防いでいる。

さらにゲートにより大形固形物の排出口を閉じた後、短
管を外して、大形固形物をズリトロ台車ごと排出するこ
とかで゛きるもので゛あり、しかもこの間、圧力タンク
における大形固形物と小さな土砂との分離は続けること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案の一実施例を示し、第１図は
全体縦断側面図、第２図は要部を拡大した縦断側面図、
第３図は第２図のＡ−Ａ矢視図である。 １・・・・・・シールド掘進機本体、１１・・・・・・
掘削土砂移送管、１２・・・・・・圧力タンク、１３・
・・・・・選別室、１４・・・・・・流入室、１５・・
・・・・排出口、１６・・・・・・スラリー排出管、１
９・・・・・・選別機、２８・・・・・・ゲート開閉装
置、３１・・・・・・可撓性短管、３３・・・・・・ズ
リトロ台車、３４・・・・・・投入口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド掘進機本体の泥水圧力室に送泥水管を接続し、
   坑内の適所に圧力タンクを設け、該圧力タンク内に傾斜
   板を配設し、該傾斜板の中央適所に形成した開口部にス
   クリーンを配設し、該スクリーンと下に土砂流入室を形
   威し、傾斜板及びスクリーンの上面に沿って、始端およ
   び終端の鎖車と、その両鎖車間に巻回された一対の無端
   鎖と、両端が該両無端鎖に連結された掻き板とからなる
   掻き上げコンベアを配設し、傾斜板の上端から下向きに
   大形固形物排出口を設け、該排出口にゲートを設け、排
   出口の下に密閉式ズリトロ台車を配設し、該ズリトロ台
   車の投入口と上記大形固形物排出口とを短管により接続
   し、ズリトロ台車内の上部に大形固形物のならし装置を
   設け、一端が圧力室内に連通させられると共に他端が圧
   力タンク内の掻き上げコンベアの上方に位置させられた
   掘削土砂移送管を設け、前記土砂流入室にスラリー排出
   管を接続したことを特徴とするシールド掘進機。