JPH0332635Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、センターシヤフト付のカツターホイ
ルを機体の前面に備えた、シールド掘進機におけ
る注入材の供給構造に関し、特に注入材の供給路
における詰まりを防止するのに好適なものであ
る。

〔考案の背景〕

シールド掘進機において、切羽の掘削効率、掘
削した土砂の排土効率を高めることは基本的な課
題であり、地山・地質の条件などに応じて従来か
ら各種の構造上の対策が講じられてきた。その中
で切羽に対する粘性付与材等の注入材の注入もそ
の対策の１つであり、切羽に対する切削条件を改
善するとともに、切削された土砂を排土性の良い
性状にするために必要なものである。注入材の供
給構造はシールド掘進機の形式および構造により
異なるが、センターシヤフト付のカツターホイル
を機体の前面に備えた、いわゆるセンターシヤフ
ト形シールド掘進機（以下シールド掘進機とい
う）のセンターシヤフトを利用し、その先端部よ
り注入材を射出させる構成のものが構造が簡単で
多く使用されている。従来のシールド掘進機にお
ける注入材の供給構造を第４図ないし第７図を参
照して説明する。１はシールド掘進機の本体、１
ａは隔壁、３はカツターホイルである。カツター
ホイル３は、円筒形のカツターボス３ａと、カツ
ターボス３ａの前面側に切羽ｅに対し突出する状
態に固設され、先端に切削板３ｅを固着したカツ
ターヘツド３ｂと、カツターボス３ａの後面側に
固着されるとともに、隔壁１ａの中心に固設され
たボス１ｂに回動可能に支承されたシヤフト３ｃ
とからなるセンターシヤフトと、カツターボス３
ａの外周に一体に取り付けられた複数のカツター
スポーク３ｄとから構成されている。２はカツタ
ーホイル３を回動する駆動機で隔壁１ａに取り付
けられている。４は隔壁１ａの前面側に設けられ
たチヤンバで、掘削された土砂が取り込まれその
取り込まれた土砂を塑性流動化する場所である。
５はシヤフト３ｃの後端に設けられている注入材
供給用の回転継手、６は先端部がチヤンバー４の
下部に開口している排土用のスクリユウコンベア
である。カツターヘツド３ｂおよびシヤフト３ｃ
の軸心には注入材の通路になる穴（図示のものは
丸穴）A₀が穿設されている。ただし穴A₀のカツ
ターヘツド３ｂの前端側は貫通せず閉塞され、穴
A₀のシヤフト３ｃの後端側は回転継手５に接続
されている。またカツターヘツド３ｂの前端部に
は穴A₀と方向が直角で、かつ放射状に切羽ｅお
よび穴A₀の双方に連通する複数（図示の場合は
４個）の注入口A₁，A₂，A₃，A₄が設けられてい
る。各注入口A₁ないしA₄が設けられている位置
のカツターヘツド３ｂの外周には、円形の帯状の
弾性材（たとえばゴム製）のバンド７が圧着状態
に嵌装されており、各注入口A₁ないしA₄と切羽
ｅとが自由に連通できないようになつている。

図示しない注入材供給装置から注入材を圧送圧
P₀で、回転継手を介して穴A₀に供給すると、注
入材はシヤフト３ｃ、カツターボス３ａ、カツタ
ーヘツド３ｂを通つて各注入口A₁ないしA₄に達
する。圧送圧P₀が切羽圧Ｐおよびバンド７の圧
着力より高い場合は、圧送圧P₀によりバンド７
を押し広げ、各注入口A₁ないしA₄との間に隙間
を発生させるから、注入材はその隙間を介して切
羽ｅに射出される。反対に圧送圧P₀または注入
材の供給停止時のように穴A₀内の圧力が、切羽
圧Ｐまたはバンド７の圧着力より低い場合は、バ
ンド７が弾性復帰力により自動的に各注入口A₁
ないしA₄を閉塞するから、穴A₀内への土砂の侵
入を防止し得ることになる。

ところが前記従来の供給構造は、注入口A₁な
いしA₄の外周にバンド７を取付けたものである
から、バンド７は常に土砂と回転接触し土砂にも
まれ破損し易い状態にさらされる。このためバン
ド７が破損すると、圧送圧P₀が常時加えられて
いて切羽圧Ｐに対向している場合には問題ない
が、シールド掘進機停止時等で注入材の注入を止
め、切羽圧Ｐの方が穴A₀側の圧力より高くなる
場合には、土砂が切羽圧Ｐにより注入口A₁ない
しA₄から穴A₀中に侵入する。侵入した土砂は注
入材の影響もあつて放置しておくと固結しやすい
性質を有しており、穴A₀中の例えば第７図に示
すＳ部近傍で固結することになる。固結部の発生
は注入材の供給不能を来し固結土砂を排除しなけ
ればならないが、従来の排除方法は回転継手５か
ら高圧水を注入するか、鉄棒等で入力し押し砕い
て排除するしか方法がなかつた。このように従来
の注入材の供給構造は、注入材の供給路である穴
A₀に土砂が容易に浸入しやすく、浸入した土砂
は固結し易いから固結が発生するとその排除は困
難で排除作業に手間がかかり、掘削効率および排
土効率の大幅な低下を来す問題点を有していた。

〔考案の目的〕

本考案は前記従来技術の問題点を解決するもの
であつて、切羽から注入口を介して土砂の浸入が
あつても、注入材を供給する通路には容易に浸入
できず、万一土砂の浸入があつても注入材の供給
不能を、短時間にかつ容易に解消することができ
るシールド掘進機における注入材の供給構造を提
供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は、機体の前面に、センターシヤフトを
有するカツターホイルが備えられ、センターシヤ
フトの軸心に該センターシヤフトの前端側が閉塞
された穴が穿設され、センターシヤフトの前端部
に前記穴と方向が直角でかつ放射状に、切羽およ
び前記穴と連通する複数の注入口が設けられ、セ
ンターシヤフトの後端部に装着された回転継手を
介して前記穴より注入口に向けて注入材が圧送さ
れるシールド掘進機における注入材の供給構造に
おいて、前記穴内に、内部が前記注入材の通路に
なる前端がふたで閉塞された管が着脱可能に挿設
され、該管の前端に近くかつ前記注入口とほぼ同
位置に前記穴と連通する複数の吐出口が設けら
れ、その位置の外周に各吐出口を塞ぐ弾性材のバ
ンドが圧着状態に嵌装され、嵌装されたバンドと
各吐出口との間に前記注入材の圧送圧により発生
する隙間を介して、管の内部と注入口が連通され
るように構成したことにより、注入材の供給路に
は容易に土砂は浸入できず、万一土砂の浸入があ
つても注入材の供給不能を、短時間に容易に解消
することができるようにしたシールド掘進機にお
ける注入材の供給構造である。

〔考案の実施例〕

本考案の実施例を第１図ないし第３図により説
明する。図において第４図ないし第７図と同じ符
号のものは同じものを示す。８ａはカツターヘツ
ド３ｂの穴A₀内に僅かな隙間を設けて嵌装され
た管で、前端はふた９で閉塞され、その前端近く
でかつ注入口A₁ないしA₄とほぼ同位置には、穴
A₀と連通する複数の吐出口Ｂが穿設されている。
吐出口Ｂが設けられた位置の管８ａの外周には、
吐出口Ｂを塞ぐ弾性材（たとえばゴム製）の円筒
状のバンド１０が圧着された状態で嵌装されてい
る。バンド１０が嵌装されている管８ａの外周に
は凸部１１が設けられ、バンド１０が一層密着し
て強く圧着されるとともに移動が防止される。管
８ａの後端部内径にはねじが加工されており、管
８ａと接続されている。管８ｂはカツターボス３
ａおよびシヤフト３ｃの穴A₀内に複数本が接続
されて嵌装され、その後端部は回転継手５に内設
される管８ｃに接続される。管８ｃは後端がフラ
ンジ１２で閉塞されるとともに、回転継手５のロ
ーター５ａに着脱可能に取り付けられる。このよ
うに穴A₀内に挿設される管は、前方側より管８
ａ、複数の管８ｂおよび管８ｃが順に接続されて
構成され、それらの管の内部が注入材の通路にな
る。なお５ｂは回転継手５のステーター、５ｃは
注入材の供給口である。

前記構成において、注入材を供給口５ｃから圧
送圧P₀で管８ｃに供給すると、注入材は第２図
に示す矢印の方向に進み管８ｂ、管８ａの内部を
通つて吐出口Ｂに達する。そこで圧送圧P₀が切
羽圧Ｐおよびバンド１０の圧着力より高い場合
は、圧送圧P₀によりバンド１０を押し広げて発
生するバンド１０と各吐出口Ｂとの間の隙間によ
り、管８ａの内部と注入口A₁ないしA₄と連通し
第１図矢印で示すように注入材が切羽ｅに射出さ
れる。反対に圧送圧P₀または注入材の供給停止
により管８ａ内の圧力が、切羽圧Ｐまたはバンド
１０の圧着力より低い場合は、バンド１０が弾性
復帰力により自動的に吐出口Ｂを塞ぎ、管８ａの
内部に土砂や水が浸入するのを防止する。本構成
においては前記従来技術のように、注入口A₁な
いしA₄の位置のカツターヘツド３ｂの外周には
バンド７が嵌装されておらず、切羽ｅから注入口
A₁ないしA₄を介して穴A₀内に土砂等が浸入し得
る。しかし穴A₀と管８ａ，８ｂ等の外周との隙
間は小さく浸入し得る土砂量は微量であり、しか
もバンド１０は切羽ｅとは直接接触せず、浸入し
た微量の土砂とは一体に回転するから、土砂にも
まれて破損するようなことはほとんどなくなり、
したがつて吐出口Ｂから管８ａ内への土砂等の浸
入も困難で、注入材の通路の詰まりが防止され
る。管８ａ内への土砂の浸入は長期間の掘削によ
りバンド１０が摩耗し、あるいは亀裂が生じるな
どして、注入材の吐出時に前記隙間から逆流する
ような場合が考えられるが、万一浸入した土砂が
固結した場合でも、本考案においては複数の管８
ａ，８ｂ等が接続される構成になつているから、
各管は後端のフランジ１２をローター５ａより取
り外すことにより、狭いシールド掘進機内でも１
本づつ分割して分解でき、また反射に組立てるこ
とができ、管内における固結土砂の除去または新
しい管との交換など、不具合状況に対して即応す
ることが可能である。前記実施例は、複数の管が
接続される構成の場合について説明したが、分割
せず単一の管でもよい。ただしこの場合は管長が
長い分だけ機内における取扱いが不便になるだけ
で、その他の作用および効果は同じである。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案のシールド掘進機に
おける注入材の供給構造は、従来技術における注
入材の通路の穴内に、内部が注入材の通路になる
管を着脱可能に挿設し、管の前端部に切羽と連通
する複数の注入材の吐出口を設け、その位置の外
周に弾性材のバンドを圧着状態に嵌装するように
構成したから、切羽から土砂の浸入があつても注
入材を供給する管内には容易に浸入できず、万一
土砂の浸入があつても注入材の供給不能を、短時
間にかつ容易に解消することができる実用上の優
れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の前部の構成説明図で
第３図のイ部拡大図、第２図は本考案の実施例の
後部の構成説明図で第３図のロ部拡大図、第３図
は本考案の実施例の全体側断面図である。第４図
は従来の注入材の供給構造の１例を示すシールド
掘進機の全体側断面図、第５図は第４図のハ部拡
大図、第６図は第５図の−断面図、第７図は
第５図における土砂の固結状況の説明図である。 １……本体、３……カツターホイル、３ａ……
カツターボス、３ｂ……カツターヘツド、３ｃ…
…シヤフト、３ｄ……カツタースポーク、５……
回転継手、７，１０……バンド、８ａ，８ｂ，８
ｃ……管、９……ふた、A₀……穴、A₁，A₂，
A₃，A₄……注入口、Ｂ……吐出口、ｅ……切羽。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 機体の前面に、センターシヤフトを有するカ
   ツターホイルが備えられ、センターシヤフトの
   軸心に該センターシヤフトの前端側が閉塞され
   た穴が穿設され、センターシヤフトの前端部に
   前記穴と方向が直角でかつ放射状に、切羽およ
   び前記穴と連通する複数の注入口が設けられ、
   センターシヤフトの後端部に装着された回転継
   手を介して前記穴より注入口に向けて注入材が
   圧送されるシールド掘進機における注入材の供
   給構造において、前記穴内に、内部が前記注入
   材の通路になる前端がふたで閉塞された管が着
   脱可能に挿設され、該管の前端に近くかつ前記
   注入口とほぼ同位置に前記穴と連通する複数の
   吐出口が設けられ、その位置の外周に各吐出口
   を塞ぐ弾性材のバンドが圧着状態に嵌装され、
   嵌装されたバンドと各吐出口との前記注入材の
   圧送圧により発生する隙間を介して、管の内部
   と注入口が連通されるように構成したことを特
   徴とするシールド掘進機における注入材の供給
   構造。 ２ センターシヤフトの穴内に挿設される管が、
   シールド掘進機の機内で分解および組立て可能
   に長さ方向に複数に分割されていることを特徴
   とする、実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   シールド掘進機における注入材の供給構造。