JPH0256479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールド掘進機の排土量計量装置に関
する。

シールド掘進機において、掘削した土砂の排土
重量を計測することは、切羽の安定を図りながら
シールド掘進するために重要である。

そのため従来は、ベルトコンベヤに計量部を設
けた方式（ベルトスケール）や、立坑部にて定位
置計量する方式が主に採用されているが、前者に
あつては、土質がシルト等のように連続的に排土
される場合は比較的正確に計量できるものの、土
砂の中に礫等が混入している場合には正確さが失
われてしまう問題を有し、一方後者にあつては、
立坑部まで土砂を運搬しないと排土重量を計量で
きず、その時間的ズレから計量値を直ちに掘進機
側へ伝えることができなかつた。

本発明は斯かる実情に鑑み、シールド掘進機に
より掘削排土された土砂の重量を正確に計測し得
るようにした排土量計量装置を提供すべく成した
ものであり、その要旨とするところは、掘削され
た土砂を排出するための速度調節可能なスクリユ
ーコンベヤを備えたシールド掘進機の後部に、該
掘進機の掘進移動に追従するよう後続台車を接続
すると共に、該後続台車に、前記スクリユーコン
ベヤから排出された土砂を搬送する搬送装置を設
置し、該搬送装置の土砂排出部下部に、待機して
いるズリトロに供給された排土重量を計量するた
めの計量ユニツトを、前記掘進機の掘進移動方向
へ移動し得るよう配設し、且つ前記計量ユニツト
と前記後続台車との間をスライドジヤツキにより
連結して成るものである。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図において、１はシールド掘進機、２はト
ンネル３内に順次掘進方向に対し直角に敷設され
た枕木、４は掘進機１のスクリユーコンベヤ、５
はトンネル３内壁に設けたセグメントである。

第２図乃至第４図にも示す如く、掘進機１の後
部に排土用ベルトコンベヤ６を備えた後続台車７
を配設して該台車７と掘進機１とをワイヤ等によ
り接続すると共に、該台車７を、枕木２上に所定
間隔にて敷設したトンネル３方向のレール８，８
上を走行し得るよう構成し、且つ該レール８，８
間には、その一部が台車７内に入り込むよう枕木
２上に計量ユニツト９を配置する。

この計量ユニツト９は、前記台車７との間をス
ライドジヤツキ１０により連結され、該スライド
ジヤツキ１０の操作により枕木２上をスライドし
得る基板１１を有し、該基板１１上には計量用レ
ールとなるズリトロ用の補助レール１３，１３が
設けてある。

又、第５図乃至第７図に示す如く、補助レール
１３，１３の後部には、ズリトロ１２内の土砂の
重量を計量するためのロードセル等の計量器１４
が組込んであり、更に第８図及び第９図に示す如
く、補助レール１３，１３の後端には、スライド
ジヤツキ１０の操作により計量ユニツト９が前方
へスライドした際に、後方の各ズリトロ用レール
１６との間に形成される隙間を塞ぐためのテレス
コレール１５が夫々連設してある。尚、図中１
２′はズリトロ１２の車輪である。

第１０図は前記計量器１４の接続実施例を示す
もので、２０はジヤンクシヨンボツクス、２１は
増幅器、２２は計量器出力変換盤、２３は指示計
を示す。

斯かる構成において、掘進機１にて掘削作業を
行う場合には、台車７と計量ユニツト９との間の
スライドジヤツキ１０を予めフリーな状態として
おく。然して掘進機１が前方へ掘進すると（第３
図の仮想線参照）、掘進機１と接続された台車７
は掘進機１に追従して移動するが、計量ユニツト
９は停止した状態を維持する。

このようにして掘削作業を行つている時に、ズ
リトロ１２が計量器１４を組込んである補助レー
ル１３，１３部上に位置し、ベルトコンベヤ６か
らの土砂を受けてその重量を計量する。この計量
値に基づき、掘進機１の計画掘進速度と排土重量
とが合つているかどうかをチエツクし、合つてい
ない場合には、スクリユーコンベヤ４の回転数を
調節し、排土重量が計画推進速度に合うよう調節
する。すなわち、掘進機１の掘進に先立つて作業
員が計画掘進速度に対応して掘進機１掘進用のシ
ールドジヤツキに油を供給する油圧ポンプの回転
数を設定するか或いは流量調節弁の開度調節を行
つておくと共にスクリユーコンベヤ４の駆動装置
も計画掘進速度に合せて調節を行つておく。

掘進機１による掘進が開始されると、掘削され
た土砂はチヤンバーへ取込まれ、スクリユーコン
ベヤ４、ベルトコンベヤ６により搬送されて計量
ユニツト９の補助レール１３上部に待機している
ズリトロ１２に供給され、土砂の重量が計量さ
れ、指示計に表示される。指示計によつて指示さ
れた土砂の重量は適宜作業員によつて読取られ
る。

一方、計画掘進速度と排土重量の関係は予めＷ
＝Ａ・Ｖ・γ・ｔ（Ｗは掘進機１の計画掘進速度
Ｖに見合つて排出されるべき土砂の重量、Ａは掘
進機１の軸線に対して直角方向の断面線、γは土
砂の比重、ｔは土砂のズリトロ１２への供給時
間）で求められている。而して予め定められた一
定時間にズリトロ１２へ供給され計量ユニツト９
により計量された土砂の重量が上述のＷより重い
場合には、掘進機１の外周部より土砂を取り込ん
でいることを意味し、これを放置すると土砂の排
出過多によりカツターチヤンバー内の圧力が下り
切羽が崩壊する虞れがある。従つて、この場合は
スクリユーコンベヤ４の駆動装置を調節して（調
節手段は従来公知の手段で良い。）スクリユーコ
ンベヤ４の回転数を下げてやる。これによりカツ
ターチヤンバ内の圧力が上昇して適正になり切羽
の安定が図られる。又逆に計量された土砂の重量
が上述のＷより少ない場合は、掘進機１の土砂取
込み用のカツターチヤンバ内の圧力が上昇して過
剰圧密になり、掘削され取込まれた土砂がカツタ
ーチヤンバ外へ排出され、掘進を行つている部分
の地表面が盛上る虞れがある。従つて、この場合
はスクリユーコンベヤ４の駆動装置を調節してス
クリユーコンベヤ４の回転数を上げてやる。これ
によりカツターチヤンバ内の圧力は下降して適正
になり、切羽の安定が図られる。これらスクリユ
ーコンベヤ４の回転数の調節は自動的に行つても
良いし、或いは作業員が手動により行つても良
い。

計量ユニツト９による土砂の重量の計測は上述
のように一定時間ごとに行つても良いが、掘進機
１を掘進させるシールドジヤツキのロツド移動量
をスケール等の位置検出器で検出し土砂の重量が
ロツド移動量に見合つた重量か否かチエツクする
ようにしても良い。なぜなら、ロツド移動量は計
画掘進速度が決まれば時間に比例して増加するか
らである。

上述の運転においては、土砂の重量を計量する
場所が掘進機１の直後であるので、スクリユーコ
ンベヤ４の速度制御を時間的ずれが殆どない状態
で直ちに行うことができ、土砂の排出量を適正に
することができる。このため掘進を安定して行う
ことができる。

掘進機１にて所定の掘削作業を行つたら、即
ち、スライドジヤツキ１０がストロークエンドに
達するか、或いは達する直前に、該スライドジヤ
ツキ１０を収縮することにより、該スライドジヤ
ツキ１０にて連結された計量ユニツト９は枕木２
上部をスライドさせて台車７側へ引寄せ、しかる
後、再び排土量を計量しながら掘削作業を行う。
この掘削作業においては、掘進機１の掘進時には
台車７は掘進機１と一緒に移動するが、計量ユニ
ツト９は移動しない。又ズリトロ１２も移動せ
ず、停止している。而して掘進機１が停止し、セ
グメントが組付けられている間（この間は掘削は
行われず、土砂は排出されない）に、スライドジ
ヤツキ１０を作動させて計量ユニツト９を基板１
１を介して前進させ、又ズリトロ１２も計量ユニ
ツト９上へ前進させる。この際、排土用ベルトコ
ンベヤ６から土砂はズリトロ１２へ供給されない
ため、ズリトロ１２は計量ユニツト９と同期して
移動させる必要はなく、別個に移動させれば良
い。尚、計量ユニツト９の補助レール１３，１３
後端には夫々テレスコレール１５が連設してある
ので、上記のように計量ユニツト９が前方へスラ
イドしても、テレスコレール１５を伸長させるこ
とにより後方のズリトロ用レール１６との間には
隙間が形成されない。従つて、以上の工程を適数
回繰返して、ズリトロ１２内に土砂が満杯になつ
たら、直ちにズリトロ１２を立坑部へ運搬するこ
とができる。

又、上記において、テレスコレール１５の伸長
ストロークをズリトロ用レール１６の定尺長さと
一致させておき、テレスコレール１５の伸長スト
ロークが定尺分となつたところでテレスコレール
１５を収縮し、定尺のズリトロ用レール１６を継
足せば便利である。特にズリトロ１２が立坑部に
運搬されている間にズリトロ用レール１６の継足
し作業を行えば、作業の円滑化を図ることがで
き、しかもこの継足し作業は掘進機１、台車７、
計量ユニツト９等の主要構造物の後方作業となる
ので、広いスペースにて安全に行うことができ
る。

尚、前記実施例においては、テレスコレール１
５を用いた場合を例示したが、このテレスコレー
ル１５を用いずに、計量ユニツト９が定尺分前方
へ移動した前に、順次ズリトロ用レール１６を継
足すようにしてもよい。

第１１図及び第１２図は本発明の他の実施例を
示すもので、前記実施例では計量ユニツト９の後
方にて順次ズリトロ用レール１６を継足したが、
斯かる実施例では計量ユニツト９′の前方にてズ
リトロ用レール１６を順次継足して行く方式であ
る。尚、前記実施例と同一符号は同一部分を示
す。

即ち、斯かる実施例においては、枕木２上に固
定したズリトロ用レール１６，１６上に、台車７
とスライドジヤツキ１０にて連結した基板１１を
スライド可能に載置し、該基板１１上には、計量
用レール１７と、該計量用レール１７の前後に傾
斜レール１８，１９を夫々配置し、更に前記計量
用レール１７に計量器１４を設けて計量ユニツト
９′を形成し、該計量ユニツト９′がスライドジヤ
ツキ１０の操作により、ズリトロ用レール１６，
１６上をスライドして台車７側に引寄せられる前
に、計量ユニツト９′の前部に順次定尺のズリト
ロ用レール１６を継足して行くものである。

この方式の場合には、計量ユニツト９′の後方
にてズリトロ用レール１６の継足し作業を行わな
いので、ズリトロ１２の移動が継足し作業に阻害
されることがない。

以上説明したように本発明によれば、土砂の排
土重量が掘進機の掘削中に随時計測できるので、
掘進機の計画掘進速度と排土重量とが適正である
かどうかをチエツクして、適正できない場合には
直ちにスクリユーコンベヤの回転速度を適正に制
御することが可能となるため、切羽の安定を保持
してシールド掘進を行うことができるという、優
れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の全体を示す概略側面
図、第２図は本発明の装置の詳細を示す側面図、
第３図は第２図の平面図、第４図は第２図の正面
図、第５図は本発明の装置の要部を示す平面図、
第６図は第５図の側面図、第７図は第５図の方
向矢視図、第８図はテレスコレールの平面図、第
９図は第８図の方向矢視図、第１０図は計量器
の接続状態の一例を示す説明図、第１１図は本発
明の装置の他の実施例を示す側面図、第１２図は
第１１図のXII方向矢視図である。 １……シールド掘進機、２……枕木、７……後
続台車、９，９′……計量ユニツト、１０……ス
ライドジヤツキ、１４……計量器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削された土砂を排出するための速度調節可
   能なスクリユーコンベヤを備えたシールド掘進機
   の後部に、該掘進機の掘進移動に追従するよう後
   続台車を接続すると共に、該後続台車に、前記ス
   クリユーコンベヤから排出された土砂を搬送する
   搬送装置を設置し、該搬送装置の土砂排出部下部
   に、待機しているズリトロに供給された排土重量
   を計量するための計量ユニツトを、前記掘進機の
   掘進移動方向へ移動し得るよう配設し、且つ前記
   計量ユニツトと前記後続台車との間をスライドジ
   ヤツキにより連結して成ることを特徴とするシー
   ルド掘進機の排土量計量装置。