JPS61122397A - Shield drilling machine - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は地中にトンネルの如き横坑を構築する際に用い
られるシールド掘進機に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a shield tunneling machine used when constructing a shaft such as a tunnel underground.

（従来技術） 従来、泥土加圧シールドのような土圧系シールドにおい
ては、第３図に示すように、掘削土をチャンバー４°内
より排出するにはスクリューコンベア１７゛にて排出し
ていた。また礫対策では、礫を直接スクリューコンベア
１７°で搬送し、その排土口１８ａから泥土と共に排出
する方法を採ってぃた。このため、予想される礫がスク
リューコンベア１１゛を通過可能となるようにスクリュ
ーコンベアの羽根径、ピッチを設計していた。(Prior art) Conventionally, in earth pressure shields such as mud pressure shields, as shown in Figure 3, excavated soil was discharged from within the 4° chamber using a 17° screw conveyor. . In addition, as a measure against gravel, a method was adopted in which the gravel was directly conveyed by a 17° screw conveyor and discharged together with mud from the soil discharge port 18a. For this reason, the blade diameter and pitch of the screw conveyor were designed so that the expected gravel could pass through the screw conveyor 11'.

また、特に大礫に対してはスクリューコンベア通過不可
能な大礫に遭遇した場合でもゲート１５″を閉じ、チャ
ンバー４゛内と完全に遮断してスクリューコンベア１７
°手前に設けたＰＪ溜め室１１ａ゛で大礫を事前に取り
出すようにしていた。In addition, especially when dealing with boulders, even if a boulder that cannot pass through the screw conveyor is encountered, the gate 15'' is closed and the inside of the chamber 4 is completely shut off.
The boulders were taken out in advance from the PJ storage chamber 11a, which was set up in the front.

（発明が解決しようとする問題点） しかし、スクリューコンベア１７′はケーシング１８゛
内にスクリュー羽根２０’があるため、大礫などの大き
な固形物を排出しようとする場合、排出可能な大きさが
ケーシング内径に比べてかなり小さくなってしまう欠点
があった。また、スクリューコンベア通過不可能の大礫
に遭遇した場合でも礫溜め室１７ａ°がスクリューコン
ベア１７″の先端にあるため、作業員が作業するスペー
スが確保できない場合もでてくるといった欠点もあった
。(Problem to be solved by the invention) However, since the screw conveyor 17' has screw blades 20' inside the casing 18', when trying to discharge large solids such as cobbles, the size that can be discharged is limited. The drawback was that it was considerably smaller than the inner diameter of the casing. In addition, even if a worker encounters cobblestones that cannot pass through the screw conveyor, the gravel storage chamber 17a° is located at the tip of the screw conveyor 17'', so there is a drawback that there may not be enough space for the worker to work. .

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑み提案されたもので、その目的と
するところは、排出装置を、後方に向かって内径が大き
くなるテーパ管と、このテーパ管の後端に一体的に設け
たスクリューコンベアにて構成することにより、大礫な
どの大きな固形物であっても容易に排出することができ
、作業性の良好なシールド掘進機を提供することにある
。(Means for Solving the Problems) The present invention has been proposed in view of the above points, and its object is to provide a discharge device with a tapered pipe whose inner diameter increases toward the rear, and a tapered pipe with an inner diameter that increases toward the rear. By constructing a screw conveyor integrated at the rear end, even large solid objects such as boulders can be easily discharged, thereby providing a shield excavator with good workability. be.

（発明の構成） 第１図は本発明の一実施例を示すもので、シールド掘進
機本体１はシールド筒２の前方に設けられた隔壁３によ
り切羽に対向するチャンバー４と坑内５側とに区画され
、かつチャンバー４内には回転可能な切羽を掘削するた
めの回転掘削具６が設けられ、かつ同チャンバー４には
内部の掘削土砂ないし泥土を外部に排出するための略直
線的に後方に立ち上って延びる排出装置７が接続されて
いる。(Structure of the Invention) FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a shield tunneling machine main body 1 is connected to a chamber 4 facing a face and a mine 5 side by a partition wall 3 provided in front of a shield tube 2. A rotary excavator 6 for excavating a rotatable face is provided in the divided chamber 4, and the chamber 4 is provided with an approximately linear rearward part for discharging the excavated soil or mud inside the chamber 4 to the outside. A discharge device 7 is connected to the discharge device 7 and extends upwardly.

しかして、前記回転掘削具６は、例えば隔壁３１　　　
　　　の後方に設けられた駆動モータ８により回転可能
で、かつ先端部にフィッシュテール状の中央掘削刃９が
設けられていると共に、内部に作泥土材注入管１０を有
するセンターシャフト１１と、このセンターシャツ１〜
１１に放射状に取付けられ、かつ前方に多数の掘削刃１
２および後方に練混ぜ翼１３が設けられたカッタースポ
ーク１４にて構成されているが、他の！！Ｉｍの回転掘
削具であっても良いことは勿論である。Therefore, the rotary excavating tool 6 is, for example, a partition wall 31.
A center shaft 11 is rotatable by a drive motor 8 provided at the rear of the center shaft 11, and is provided with a fishtail-shaped central excavation blade 9 at its tip, and has a mud material injection pipe 10 inside. Shirt 1~
11, and a large number of drilling blades 1 are installed in the front.
2 and a cutter spoke 14 provided with a kneading blade 13 at the rear, but other! ! It goes without saying that the rotary excavation tool of Im may also be used.

また、排出装置７は、前端がチャンバ−４内下部と連結
されていると共に、開閉自在なゲート１５が設けられ、
かつ後方に向かって内径が順次拡大してい（と共に、後
方に向かって立ち上った中空　　。Further, the discharge device 7 has a front end connected to the lower part of the chamber 4, and is provided with a gate 15 that can be opened and closed.
The inner diameter gradually expands toward the rear (as well as the hollow space that rises toward the rear).

のテーパ管１６と、このテーパ管１６の４［に一体内、
かつ略直線的に後方に延びて設けられたスクリューコン
ベア１１とを備え、前記テーパ管１６の後方部には開閉
自在な蓋（図示せず）を有する礫溜め室１６ａが設けら
れ、　また、前記スクリューコンベア１１は、円筒状を
なし、かつＩＩ端部下方に油圧式ジヤツキ１９により開
閉自在な排土０１８ａが設けられたケーシング１８と、
このケーシング１８内に回転可能に設けられた回転軸１
９と、この回転軸１９と、この回転軸１９′の外周上に
設けられたスクリュー羽根２０と、前記ケーシング１８
の後端に取付けられ、回転軸１９′およびスクリュー羽
根２０にてなるスクリューを回動させる駆動モータ２１
にて構成されている。The tapered pipe 16 is integrated with the tapered pipe 16,
and a screw conveyor 11 extending rearward in a substantially straight line, and a gravel storage chamber 16a having a cover (not shown) that can be opened and closed is provided at the rear of the tapered pipe 16; The screw conveyor 11 has a casing 18 which has a cylindrical shape and is provided with a discharge soil 018a that can be opened and closed by a hydraulic jack 19 below the II end.
Rotating shaft 1 rotatably provided within this casing 18
9, this rotating shaft 19, a screw blade 20 provided on the outer periphery of this rotating shaft 19', and the casing 18.
A drive motor 21 is attached to the rear end and rotates a screw consisting of a rotating shaft 19' and screw blades 20.
It is composed of.

なお、２２は隔壁３の後方に設けられた推進用のシール
ドジヤツキ、２３はシールド筒２の後端に設けられたテ
ールシール、２４は掘進に伴なって順次組込まれたセグ
メントである。In addition, 22 is a shield jack for propulsion provided at the rear of the partition wall 3, 23 is a tail seal provided at the rear end of the shield tube 2, and 24 is a segment that is sequentially assembled as the excavation progresses.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

切羽の掘削は回転掘削具６によって行われる。Excavation of the face is performed by a rotary excavator 6.

しかして、掘削土がチャンバー４から排土用のテーパ管
１６ヘスムーズに押し出される必要があり、そのために
掘削土を塑性流動化しなければならない。そこで地山が
軟弱な粘性土等の練り混ぜるだけで塑性流動化する土質
の場合には、カッター後方に取り付けた練混ぜ買１３で
練り混ぜることにより塑性流動化し、一方、砂や砂礫の
場合には掘削した土砂に塑性流動性と不透水性を与える
べく作泥土材（ベントナイト・その溶液・粘土等）を、
作泥土材注入管１０を介しセンターシャフト１１先端か
ら噴出させて地山や掘削土砂に注入し、練混ぜ＄１１３
で練り混ぜることにより塑性流動化と不透水性を持つ泥
土に変換し、これをチャンバー４とテーパ管１６とスク
リューコンベア１７内に充満する。Therefore, the excavated soil must be smoothly pushed out from the chamber 4 to the tapered pipe 16 for soil removal, and for this purpose, the excavated soil must be plastically fluidized. Therefore, if the ground is soft and cohesive soil, etc., which can be plastically fluidized simply by mixing, it can be plastically fluidized by mixing with the mixing device 13 attached to the rear of the cutter.On the other hand, in the case of sand or gravel, In order to give plastic fluidity and impermeability to the excavated soil, mud materials (bentonite, its solution, clay, etc.) are used.
It is ejected from the tip of the center shaft 11 through the soil material injection pipe 10, injected into the ground or excavated soil, and mixed for $113.
By kneading the clay, it is converted to plastically fluidized and water-impermeable mud, and the chamber 4, tapered pipe 16, and screw conveyor 17 are filled with this mud.

そして、この状態を維持してシールドジヤツキ２２の推
力によりチャンバー４内の泥土に泥土圧を発生させ、そ
の泥土圧を切羽に作用する地山の土圧および水圧に対抗
させて切羽を抑え、シールド機の掘進と排土のバランス
を図りながら掘進するものである。Then, while maintaining this state, mud pressure is generated in the mud in the chamber 4 by the thrust of the shield jack 22, and the mud pressure is made to oppose the earth pressure and water pressure of the ground acting on the face to suppress the face. The excavation is carried out while maintaining a balance between the shield machine's excavation and soil removal.

すなわち、掘進時は、シールドジヤツキ２２の推力によ
りチャンバー４内の掘削土に土圧がかつており、この圧
力によって掘削土は排土用のテーバ管１Ｇ内に入ってい
く。この場合、泥土は先に述べたように塑性流動性を持
った土であるので礫を含んだ土質の場合でも、一度、チ
ャンバー４からテーパ管１６へ入ってしまうとテーパ管
１６は後方に行くにしたがい管の内径が大きくなるので
、掘削土砂やＮ等が閉塞する心配は全くない。また、内
部にスクリュー羽根などがないために従前のスクリュー
コンベアなどに比べてより大きな玉石などが通過可能で
ある。しかして、掘削土はテーパ管１６を通って更に後
方へ押し出され、後端部の通常のスクリューコンベア１
７内に充満される。この後端部のスクリューコンベア１
７も後方にきているため、従来取り付けられていたスク
リューコンベアよりも大きなスクリューコンベア１７を
取り付けることができ、よって大きな固形物でも移送可
能であり、後方に移送された掘削土は排土０１８ａから
外部に排出される。That is, during excavation, earth pressure is applied to the excavated soil in the chamber 4 due to the thrust of the shield jack 22, and this pressure causes the excavated soil to enter the Taber pipe 1G for soil removal. In this case, as described above, mud has plastic fluidity, so even if the soil contains gravel, once it enters the tapered pipe 16 from the chamber 4, the tapered pipe 16 moves backward. Since the inner diameter of the pipe increases accordingly, there is no need to worry about clogging with excavated soil, N, etc. Additionally, since there are no screw blades inside, larger stones can pass through compared to conventional screw conveyors. Therefore, the excavated soil is pushed further backward through the tapered pipe 16, and the ordinary screw conveyor 1 at the rear end
It is filled within 7 days. This rear end screw conveyor 1
Since 7 is also located at the rear, it is possible to install a screw conveyor 17 that is larger than the conventionally installed screw conveyor, making it possible to transfer even large solid materials, and the excavated soil transferred to the rear is transferred from the dumped soil 018a. It is discharged to the outside.

なお、１１端部スクリューコンベア通過不可能な大礫に
遭遇した場合、ゲート１５を閉じチャンバー４と完全に
遮断して礫溜め室１６ａから大礫を取り出せば良い。Incidentally, in the event that gravel that cannot pass through the end screw conveyor 11 is encountered, the gate 15 may be closed to completely isolate the chamber 4 and the gravel may be taken out from the gravel storage chamber 16a.

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、この実施例
では後方に立ち上がって延びるテーパ管１６の後端に略
水平方向に延びるスク９ューコンパ１フ１フ°８一体的
′″：月ｆ′″ｕｉ″装置構成し″点１特徴を有してい
る。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a screw 9 extending substantially horizontally is provided at the rear end of a tapered pipe 16 rising rearward. ：The month f'"ui" device is configured and has one feature.

すなわち、スクリューコンベアはより多くのスクリュー
羽根のピッチ数があるほどより効果的な山留が発揮でき
る。しかし、スクリューコンベアのスクリュー羽根のピ
ッチ数を確保するためには隔壁３に排土装置を取り付け
る際、その取り付は角度を小さくすれば排土装置の長さ
を稼ぐ口とができ、排土装置がスクリューコンベアにて
なる場合、より多くのスクリュー羽根のピッチ数を得る
ことが可能となるが、従来に比ベセグメント組立位置が
後方に移動して機長が長くなゆ不経済となる問題点が派
生する。In other words, the screw conveyor can exhibit more effective heap retention as the number of pitches of the screw blades increases. However, in order to secure the pitch number of the screw blades of the screw conveyor, when installing the soil removal device on the bulkhead 3, the installation angle should be made small, which will allow the length of the soil removal device to be increased. If the device uses a screw conveyor, it is possible to obtain a larger number of pitches for the screw blades, but compared to conventional methods, the segment assembly position moves to the rear, making the machine longer and uneconomical. is derived.

したがって、この実施例では、例えば地下水圧が高い場
合には、山留に必要なスクリュー羽根のピッチ数を確保
するため、スクリューコンベア１７＾を略水平に折曲げ
てスクリューコンベア１７Ａの山留効果をより効果的に
発揮させるようにしたものである。また、このように構
成することで小口径シールドの場合でも山留に必要なス
クリュー羽根のピッチ数を確保できるものである。Therefore, in this embodiment, for example, when groundwater pressure is high, the screw conveyor 17^ is bent approximately horizontally to ensure the pitch number of the screw blades required for the dam, thereby increasing the dam effect of the screw conveyor 17A. This is to make it more effective. Further, with this configuration, even in the case of a small-diameter shield, the number of pitches of the screw blades required for the crest can be ensured.

なお、他の構成、作用は前述の実施例と同様であるので
省略する。Note that the other configurations and operations are the same as those of the previous embodiment, so their description will be omitted.

（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、チャンバー内の掘削土を排
出する排土装置を、後方に向かって内径が大きくなる中
空のテーパ管と、このテーバ管後端に一体的に設けたス
クリューコンベアとにて構成したから、前段の排土用の
テーバ管内にはスクリュー羽根などがなく、また、後段
のスクリューコンベアも管径の拡大したテーパ管の後端
に取付けるため、その分大きなスクリューコンベアとし
得、よって、従前のスクリューコンベアなどにてなる排
土装置に比べてより大きな玉石などを容易に排出でき、
かつ山留め作用をも得ることのできる利点がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the earth removal device for discharging the excavated soil in the chamber is integrated with the hollow tapered pipe whose inner diameter increases toward the rear and the rear end of this Taper pipe. Because it is constructed with a screw conveyor, there are no screw blades in the Taber pipe for soil removal in the previous stage, and the screw conveyor in the latter stage is also installed at the rear end of the tapered pipe with an enlarged pipe diameter, so there is no need for screw blades etc. It can be used as a large screw conveyor, so it can easily discharge larger stones etc. compared to the conventional soil removal device using a screw conveyor.
It also has the advantage of providing a heap retaining effect.

なお、上記実施例ではいわゆる泥土加圧式シールドの場
合について説明したが、土圧バランスヤ泥漿シールドな
どの土圧系シールドにも適用し得ることは勿論である。In the above embodiment, a so-called mud pressurized shield was described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to an earth pressure shield such as an earth pressure balancer or mud shield.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の一実施例、第２図は同上の他の実施例
、第３図は従来例である。FIG. 1 shows one embodiment of the present invention, FIG. 2 shows another embodiment of the same, and FIG. 3 shows a conventional example.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] チャンバー内の掘削土を排出する排土装置を、後方に向
かつて内径が大きくなる中空のテーパ管と、このテーパ
管後端に一体的に設けたスクリューコンベアとにて構成
したことを特徴とするシールド掘進機。The soil removal device for discharging the excavated soil in the chamber is characterized by being composed of a hollow tapered pipe whose inner diameter increases toward the rear, and a screw conveyor integrally provided at the rear end of this tapered pipe. Shield excavator.