JPH07197784A - シールド機のスクリューコンベア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土質状況に応じてスクリュー羽根のカッター
チャンバへの挿入長さを調節し、スクリュー羽根の折損
を防止しつつ掘削土砂の排土効率を高めること。 【構成】 本発明は、シールド３の前端に配設され、カ
ッター７が取着されたカッターフレーム５と、シールド
３の前壁３０１とカッターフレーム５の背面との間に設
けられたカッターチャンバ９と、シールド３内に配設さ
れ、掘削土砂をカッターチャンバ９からシールド３の後
方に移送するスクリューコンベア２１とを備え、スクリ
ューコンベア２１は、その前端が前壁３０１の下部の開
口９０１に連結された筒体２３と、筒体２３の内部に配
設されたスクリュー羽根２５と、スクリュー羽根２５を
回転駆動する駆動部２７とで構成されたシールド機１に
おいて、スクリュー羽根２５を筒体２３の軸方向に移動
可能に配設し、スクリュー羽根２５を前記軸方向に移動
させるスクリュー羽根移動手段４１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシールド機のカッターチ
ャンバに連結されるスクリューコンベアに関し、更に詳
細には、スクリュー羽根の折損を防止しつつカッターチ
ャンバ内の掘削土砂の排土効率を高めるようにしたシー
ルド機のスクリューコンベアに関する。

【０００２】

【従来の技術】各種トンネル工事に用いられているシー
ルド機１は、図６に断面側面図で、図７に正面図で示す
ように、シールド３と、このシールド３の前端に回転可
能に配設されたカッターフレーム５と、カッターフレー
ム５に取着されたカッター７と、カッター７の背面に設
けられたカッターチャンバ９と、カッターチャンバ９に
連結されたスクリューコンベア１１等を備える。そし
て、カッターフレーム５によるカッター７の回転駆動に
より地中を掘削し、シールド３の後部で掘削孔の壁面に
セグメントリングを組み付けつつトンネルを構築してい
くものであり、掘削された土砂は、スクリューコンベア
１１によりカッターチャンバ９からシールド３の後方に
移送される。前記スクリューコンベア１１は、カッター
チャンバ９に連結される筒体１３と、筒体１３の内部に
配設されるスクリュー羽根１５と、スクリュー羽根１５
を回転駆動する駆動部１７等で構成されている。

【０００３】一方、シールド機１によりトンネルを構築
する場合、シールド機１はシルト層や、砂層、砂礫層等
の種々多様な土質箇所を掘進し、各層をシールド機１が
通過する毎に、異なった土質の土砂がカッターチャンバ
９内に投入される。このように異なった土質の土砂がカ
ッターチャンバ９内に投入される場合、土砂がシルトや
砂の時には、カッターチャンバ９内におけるスクリュー
羽根１５の先端の挿入長さを大きく取れば、排土効率を
高めることができ、これにより掘進速度を高めることが
可能となる。逆に、土砂が砂礫で、礫が大きくなった時
には、礫によりスクリュー羽根１５が折損される虞があ
るため、スクリュー羽根１５の先端の挿入長さを小さく
し、スクリュー羽根１５を後退させることが必要とな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スクリューコンベア１１は、シールド３内で移動不能に
取り付けられており、カッターチャンバ９内におけるス
クリュー羽根１５の先端の挿入長さを変えることができ
ないため、土質状況の変化に何ら対応できず、スクリュ
ー羽根１５の折損を防止しつつシールド機１の掘進速度
を高めることができない不具合があった。本発明は前記
事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、
カッターチャンバ内に投入される掘削土砂の土質に応じ
てスクリュー羽根の先端の挿入長さを調節でき、スクリ
ュー羽根の折損を防止しつつカッターチャンバ内の掘削
土砂の排土効率を高めるようにしたシールド機のスクリ
ューコンベアを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、シールドの前端に配設され、カッターが
取着されたカッターフレームと、前記シールドの前壁と
前記カッターフレームの背面との間に設けられたカッタ
ーチャンバと、前記シールド内に配設され、前記カッタ
ーにより掘削された土砂をカッターチャンバからシール
ドの後方に移送するスクリューコンベアとを備え、前記
スクリューコンベアは、その前端が前記前壁の下部の開
口に連結された筒体と、この筒体の内部に配設されたス
クリュー羽根と、前記スクリュー羽根を回転駆動する駆
動部とで構成されたシールド機において、前記スクリュ
ー羽根を前記筒体の軸方向に移動可能に配設し、前記ス
クリュー羽根を前記軸方向に移動させるスクリュー羽根
移動手段を設けたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明は、前記筒体が、前記開口に
連結される前筒部と、この前筒部にスライド可能に結合
された後筒部とで構成され、前記スクリュー羽根は、後
筒部と一体的に前筒部に対してスライドするように後筒
部で支持されていることを特徴とする。また、本発明
は、前記スクリュー羽根移動手段は前筒部と後筒部とに
わたって設けられた油圧シリンダで構成されていること
を特徴とする。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。図１は実施例に係るスクリューコンベアを備え
たシールド機の断面側面図を示す。シールド機１は、シ
ールド３と、シールド３の前端に回転可能に配設された
カッターフレーム５と、カッターフレーム５に取着され
たカッター７等を備え、カッターフレーム５の背面とシ
ールド３の前壁３０１の間にカッターチャンバ９が設け
られ、また、カッターフレーム５の背面には複数の撹拌
棒１９が突設されている。前記シールド３内には前記カ
ッターチャンバ９に連通させてスクリューコンベア２１
が配設され、カッター７はカッターフレーム５に取着さ
れた多数のカッタービット７０１とセンターカッター７
０３により構成され、カッターフレーム５の回動はシー
ルド３内に配設された駆動部５０５により行なわれる。

【０００８】前記スクリューコンベア２１は、後端を前
端よりも上位として斜めに配設され、前記スクリューコ
ンベア２１は、筒体２３と、前記筒体２３の内部に回転
可能に配設されたスクリュー羽根２５と、スクリュー羽
根２５を回転駆動する駆動部２７等を備える。前記筒体
２３は前筒部３１と後筒部３３とで構成されている。前
記前筒部３１はその前端がカッターチャンバ９の下部の
開口９０１に連結され、前筒部３１の後部には、図２に
示すように、大径部３１Ａが所定の長さで形成されてい
る。前記後筒部３３は前筒部３１とほぼ同径で形成さ
れ、後筒部３３の前部はシール材３５，３７を介して前
記大径部３１Ａにスライド可能に結合され、後筒部３３
の後端は土砂排出口３３０１に形成されている。

【０００９】前記駆動部２７は前記後筒部３３に取り付
けられ、駆動部２７は油圧モータや減速機構等からなる
従来公知の構造が用いられている。

【００１０】更に、前記後筒部３３の前部が大径部３１
Ａから外れない範囲で、前記後筒部３３を前筒部３１に
対してスライドさせるスクリュー羽根移動手段４１が前
筒部３１と後筒部３３とにわたって設けられている。前
記スクリュー羽根移動手段４１は、図３に示すように、
実施例では油圧シリンダ４３により構成され、油圧シリ
ンダ４３のシリンダボディ４３０１が支持片４５を介し
て大径部３１Ａの周面に結合され、ピストンロッド４３
０３の先端が支持片４７を介して後筒部３３の周面に結
合されている。そして、油圧シリンダ４３を縮小作動す
ると、後筒部３３が前筒部３１に対して前進し、これに
よりスクリュー羽根２５及び駆動部２７が前進し、図４
に示すように、スクリュー羽根２５の先端がカッターチ
ャンバ９内に大きく突出するように構成されている。ま
た、油圧シリンダ４３を伸長作動すると、後筒部３３が
前筒部３１に対して後退し、図５に示すように、スクリ
ュー羽根２５の先端が筒体２３の開口９０１から僅か後
方まで後退するように構成されている。

【００１１】本実施例は前記のように構成したので、シ
ールド機１の掘進時、シールド機１がシルト層や砂層を
通過する際には、油圧シリンダ４３を縮小作動し、図４
に示すように、スクリュー羽根２５の先端をカッターチ
ャンバ９内に大きく突出させる。これにより、カッター
チャンバ９内に投入されるシルトや砂からなる土砂を、
効率良くカッターチャンバ９からスクリューコンベア２
１に移送でき、スクリューコンベア２１による排土効率
を高め、シールド機１の掘進速度を高めることが可能と
なる。

【００１２】また、シールド機１の掘進時、シールド機
１が砂礫層を通過する際には、油圧シリンダ４３を伸長
作動し、図５に示すように、スクリュー羽根２５の先端
を開口９０１内に後退させる。これにより、カッターチ
ャンバ９内に大きな礫が投入された場合であっても、ス
クリュー羽根２５の折損を防止つつ、スクリューコンベ
ア２１による掘削土砂の排出を円滑に行なうことが可能
となる。

【００１３】尚、実施例ではスクリュー羽根２５を筒体
２３の軸方向に移動させるため、筒体２３を前筒部３１
と後筒部３３に分割し、後筒部３３を移動させることで
スクリュー羽根２５をスライドさせるように構成した
が、このようにスクリュー羽根２５をスライドさせる構
造は種々考えられ、例えば、スクリュー羽根２５の軸に
回転可能且つ軸方向動不能にアームを結合させ、このア
ームを筒体２３に対して移動させることでスクリュー羽
根２５のみをスライドさせてもよく、実施例の構造に限
定されない。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明
は、シールドの前端に配設され、カッターが取着された
カッターフレームと、前記シールドの前壁と前記カッタ
ーフレームの背面との間に設けられたカッターチャンバ
と、前記シールド内に配設され、前記カッターにより掘
削された土砂をカッターチャンバからシールドの後方に
移送するスクリューコンベアとを備え、前記スクリュー
コンベアは、その前端が前記前壁の下部の開口に連結さ
れた筒体と、この筒体の内部に配設されたスクリュー羽
根と、前記スクリュー羽根を回転駆動する駆動部とで構
成されたシールド機において、前記スクリュー羽根を前
記筒体の軸方向に移動可能に配設し、前記スクリュー羽
根を前記軸方向に移動させるスクリュー羽根移動手段を
設けたので、土質状況に応じてスクリュー羽根の先端の
カッターチャンバ内への挿入長さを調節でき、スクリュ
ー羽根の折損を防止しつつ掘削土砂の排土効率を高める
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るスクリューコンベアを備えたシー
ルド機の断面側面図である。

【図２】前筒部と後筒部の結合部分の断面図である。

【図３】スクリュー羽根移動手段の取り付け状態を示す
側面図である。

【図４】スクリュー羽根を突出させた状態を示すシール
ド機の断面側面図である。

【図５】スクリュー羽根を後退させた状態を示すシール
ド機の断面側面図である。

【図６】従来のシールド機の断面側面図である。

【図７】従来のシールド機の正面図である。

【符号の説明】

１，２１ シールド機 ３ シールド ５ カッターフレーム ７ カッター ９ カッターチャンバ １１，２１ スクリューコンベア １３，２３ 筒体 １５，２５ スクリュー羽根 １７，２７ 駆動部 ３１ 前筒部 ３３ 後筒部 ４１ スクリュー羽根移動手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールドの前端に配設され、カッターが
   取着されたカッターフレームと、 前記シールドの前壁と前記カッターフレームの背面との
   間に設けられたカッターチャンバと、 前記シールド内に配設され、前記カッターにより掘削さ
   れた土砂をカッターチャンバからシールドの後方に移送
   するスクリューコンベアとを備え、 前記スクリューコンベアは、その前端が前記前壁の下部
   の開口に連結された筒体と、この筒体の内部に配設され
   たスクリュー羽根と、前記スクリュー羽根を回転駆動す
   る駆動部とで構成されたシールド機において、 前記スクリュー羽根を前記筒体の軸方向に移動可能に配
   設し、 前記スクリュー羽根を前記軸方向に移動させるスクリュ
   ー羽根移動手段を設けた、 ことを特徴とするシールド機のスクリューコンベア。
2. 【請求項２】 前記筒体は、前記開口に連結される前筒
   部と、この前筒部にスライド可能に結合された後筒部と
   で構成され、前記スクリュー羽根は、後筒部と一体的に
   前筒部に対してスライドするように後筒部で支持されて
   いる請求項１記載のシールド機のスクリューコンベア。
3. 【請求項３】 前記スクリュー羽根移動手段は前筒部と
   後筒部とにわたって設けられた油圧シリンダで構成され
   ている請求項２記載のシールド機のスクリューコンベ
   ア。