JPH0413520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はケーブルの保蔵用管路を構成する管
をはじめとする各種の管体を、推進工法によつて
土中に埋設する際に、先頭に位置させて進行方向
正面の土砂を掘削し、削土を排出させるのに用い
る、トンネル掘進機に関するものである。

（従来の技術） 従来の掘進機は掘削した土砂を後方へ移送する
際、スクリユーコンベアやベルトコンベアを用
い、さらに土砂圧送ポンプ等を併用することによ
つて削土を後方へ排出していた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来既存の掘進機においては以
下の如き問題点があつた。

まず、駆動系機器を小型化しようとして、先頭
のカツターと移送手段たるスクリユーコンベア等
を一系統、即ち同軸型にするとスクリユーコンベ
アの作用の関係上、回転軸は一方にしか回転させ
られず、そのため掘進中に掘進機全体がローリン
グしやすく、またローリングが起つてもその修正
ができなくなつてしまう。

これを防止するために、カツターの正反戦を可
能にしようとすればスクリユーコンベア等とカツ
ターとの駆動系統を分けなければならず、その結
果駆動系統が二系統必要となり、駆動系統の諸機
器が肥大化してしまう。

また従来は切削した土砂はそのままの形で移送
していたので、大きな礫、土塊などが土砂室に入
つてしまい、後方に排出する際に障害となる虞れ
もあつた。

そこで如何にして駆動系機器を小さくしてなお
かつローリングの修正を容易ならしめ、しかも土
砂圧送の際の障害となる礫、土塊等を処理するか
が、この種の新たな掘進機において解決されるべ
き問題点となる。

（問題点を解決するための手段） この発明はかかる点に鑑みて為されたものであ
り、先頭のカツターからの掘削土砂を土砂圧送装
置へ移送するための移送手段を特に設けず、その
代わりに土塊を砕いて撹拌する撹拌軸を設け、さ
らに土砂圧送装置の位置などをも考慮し、その他
掘進機下方に開口部を設けるなどして問題の解決
を図るものである。

而してその具体的構成についていうと、掘進機
本体内の土砂移送経路に撹拌軸を回転自在に設
け、さらにこの撹拌軸の後方に土砂室、及び当該
土砂室の上方には土砂圧送装置を設けると共に、
当該土砂室の下方には掘進機本体の外部に通じる
開口部を設け、前記撹拌軸はカツター回転軸と同
軸又は直結させたことを特徴とするものである。

（作用） 駆動装置を作動させると、先端のカツター及び
撹拌軸が同時に回転し、別設の元押しジヤツキに
よつて掘進機全体を土中に推進させていくと、カ
ツターによつて切削された土砂は掘進機の前進に
したがつて後方へと移送される。したがつて駆動
系統は一で済む。このとき移送される土砂は撹拌
軸によつて撹拌され、そのミキシング効果により
粘性材と掘削土砂とがよく混合され、土砂圧送ポ
ンプ等の土砂圧送装置によつて圧送するのに適し
た形状、大きさ、性質になる。このときもちろん
土塊も小さく砕かれる。そして土砂室の下方には
掘進機本体外部に通ずる開口部が設けられている
から、礫や土砂圧送装置では圧送されないその他
の土砂はこの開口部から外部、即ち地山へと排出
されることになる。

また撹拌軸そのものは方向性がないから、回転
の正反転が可能となり、推進中に掘進機がローリ
ングした際にはカツターの回転を当該ローリング
の方向と逆方向にすればその修正が容易となる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を説明する。１は略二
重筒状の掘進機本体で、その前方には蛇腹シール
２を介して方向修正筒３を有しており、掘進機本
体１の内筒１ａに支持された方向修正ジヤツキ４
によつて方向修正筒３は適宜その方向が修正でき
るものである。掘進機本体１の中心には撹拌突起
５を外周に設けてある撹拌軸６が回転自在に保持
されており、この撹拌軸６の後端は掘進機後方の
隔壁７を貫通して、掘進機本体１の後方下部に設
置した駆動装置８とユニバーサルジヨイント９に
よつて連動接続されているものである。

一方、撹拌軸６の軸先端は掘進機本体１の前方
から突出するカツター１０と接続されており、駆
動装置８を作動させると撹拌軸６とカツター１０
が同時に回転運動するものである。なおカツター
１０の前方に位置するのは泥漿剤吐出孔１１であ
り、発進側竪坑内から送られてくる泥漿剤を吐出
する構成となつている。

掘進機本体１の内側上部、即ち内筒１ａと外筒
１ｂとの間には、土砂圧送シリンダ１２が両者に
支持されかつスライド自在であり、掘進機本体１
の後方にある土砂圧送パイプ１３と直結自在であ
る。この土砂圧送シリンダ１２の中をスライド自
在なピストン１４が、内筒１ａに支持された油圧
ジヤツキ１５から突出している。これら土砂圧送
シリンダ１２、土砂圧送パイプ１３、ピストン１
４及び油圧ジヤツキ１５が本実施例における土砂
圧送装置を構成しているものである。

また隔壁７と内筒１ａの終端部との間には適当
なスペースを確保してあり、このスペースは土砂
室１６を構成し、掘進機本体１の進行に伴つて後
方へと移送されてくる削土は隔壁７に阻まれてこ
の土砂室１６の中で圧力をもつて滞留することに
なる。

そして土砂圧送シリンダ１２がスライドして、
土砂圧送パイプ１３と直結する際の当該スライド
するスペース、即ち土砂室１６の上方に位置する
取込室１７と土砂室１６との間には格子状のスク
リーン１８が設けてあり、大径の礫はこのスクリ
ーン１８によつて取込室１７には流入しないもの
である。

一方土砂室１６の下部には、掘進機本体１の外
部、即ち掘進中に地山となる部分へと通ずる開口
部１９を設けてある。またこの開口部１９の前方
の掘進機本体１の外周には突出プレート２０が設
けてあるものである。本実施例は以上のように構
成されているものである。

実施例の作用状況を説明すれば、駆動装置８を
作動させながら掘進機本体１を別設の元押しジヤ
ツキ（図外）によつて竪坑から土中に推進させる
と泥漿剤吐出孔１１から泥漿剤が吐出されながら
カツター１０が回転して前方の地山を切削し、そ
れによつて生じた削土は撹拌軸６の撹拌突起５に
よつて充分にミキシングされて、掘進機本体１の
前進に従つて後方の土砂室１６へと移送される。

そして土砂室１６へと達したこれら削土は掘進
機本体１の前進にしたがつて次々とミキシング、
移送されてくるその後の削土によつて漸次圧力を
受けていき、このとき比較的径の大きい土砂は開
口部１９から掘進機本体１の外部へと排出されて
いく。

他方、前記圧力によつて上昇する土砂はスクリ
ーン１８を通過して取込室１７へと流入し、土砂
圧送シリンダ１２の外筒が土砂圧送パイプ１３に
向けてスライドしながら取込室１７の土砂を自体
の中に取り入れる。その後完全に土砂圧送パイプ
１３に直結されると油圧ジヤツキ１５によつてピ
ストン１４が押しだされて、取り込んだ土砂を土
砂圧送パイプ１３の中へと押し出し、後方へと排
出していくのである。

一方開口部１９から地山への排出された削土は
方向修正で生じた余掘部へと入り込み、余掘部を
充填していく。したがつて、地盤沈下のおそれは
ないものである。

また本実施例では掘進機本体１の下方、開口部
１９の前方に突出プレート２０を別途設けている
ので方向修正による余掘部が生じない場合でも、
この突出プレート２０によつて掘進機本体１の下
方にはクリアランスが生じていき、開口部１９か
ら排出された土砂はこのクリアランスに充填され
ていくことになる。それゆえ、開口部１９からの
土砂の排出が滞ることはないものである。

（発明の効果） この発明によれば回転に方向性のない、撹拌軸
を採用しているのでカツターの正転、反転が可能
となり、ローリング修正が容易である。またこの
撹拌軸のミキシング効果により粘性材と掘削土砂
とがよく混合され、土砂圧送に適した性状となる
ものである。

また土砂圧送手段は掘進機本体の上部に設置し
てあるから、礫は下方に落下し、所謂「礫の噛み
込み」は生ぜず、叙上の撹拌軸によるミキシング
効果と相埃まつて良好な土砂の圧送が実現できる
ものである。

しかも土砂室の下方には開口部が設けてあるか
ら掘削土砂の一部や礫を地山に排出することがで
き、排出土砂量の低減を図れ、、土砂圧送装置の
負担が少ない。このとき開口部から排出されるこ
れら土砂は余掘部を充填していくので、地盤沈下
の虞れも無く、安全な作業を行うことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の一部断面側面図である。 なお図中、１は掘進機本体、６は撹拌軸、７は
隔壁、８は駆動装置、１０はカツター、１２は土
砂圧送シリンダ、１３は土砂圧送パイプ、１４は
ピストン、１５は油圧ジヤツキ、１６は土砂室、
１９は開口部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘進機本体内の土砂移送経路に撹拌軸を回転
   自在に設け、さらにこの撹拌軸の後方に土砂室、
   及び当該土砂室の上方には土砂圧送装置を設ける
   と共に、当該土砂室の下方には掘進機本体の外部
   に通じる開口部を設け、前記撹拌軸はカツター回
   転軸と同軸又は直結させたことを特徴とする、撹
   拌掘進機。