JPH076356B2

JPH076356B2 - 掘進機における土の搬送方法及び装置

Info

Publication number: JPH076356B2
Application number: JP18238786A
Authority: JP
Inventors: 良治本間
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-08-01
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS6340098A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、掘進機内で掘削した土の搬送方法及びその
ための搬送装置に関するものである。

（従来技術）土圧式掘進機における土の搬送方法としては、既に色々
な方法が提案され、またこれに伴なつて色々な機構の装
置が提案された。しかし、何れも満足なものではなかつ
た。例えば、掘削土をスクリユで搬送する方法が知られ
ているが、この方法は掘削土が玉石まじりのものである
ときは、玉石が通路を塞いで搬送できなくなるという欠
点があつた。そこで、掘削土をスクリユークラツシヤ、
ブレーキクラツシヤ、ドラムクラツシヤ等の粉砕装置に
より粉砕してのち、土圧室から取出すこととしたり、さ
らにこうして粉砕した掘削土に泥化剤を加えて流動性を
よくしてのち、土圧室から取出すことが行なわれた。

しかし、掘削土を粉砕することは容易でない。とくに、
粉砕は限られた土圧室内で行なわなければならないの
で、強力な粉砕装置を付設することが容易でない上に、
粉砕装置の消耗が大きく能率が悪い、という欠点があつ
た。さらに、泥化剤を加え、土砂に流動性を与えて排土
する方法は、大量の泥化剤が必要とされコスト高になる
上に、往々にして礫が通路を塞ぎ、そのため泥化剤や砂
シルト分だけが排出されて礫が残る、という欠点があつ
た。従つて、従来方法は、何れも掘削土を土圧室から取
出し搬送する上で、満足なものであるとはいえなかつ
た。

（発明が解決しようとする問題点）この発明は、掘進機により掘削された土を粉砕しない
で、そのまま土圧室から円滑に取出し、後方へ搬送する
ことを目的としてなされたものである。

（問題を解決するための手段）この発明は、土圧室の後部にある隔壁を貫いて掘進機の
前後方向に往復移動する誘導板を設け、誘導板の往復移
動によつて土圧室内の土を掬い取り、掘進機内の定位置
で誘導板に向つて進退する弁板により、誘導板の前進時
に土が誘導板とともに前進するのを妨げ、誘導板後退時
に土が誘導板とともに後退するようにして、土を誘導板
上で後方へ搬送することを骨子とするものである。

この出願における方法の発明は、掘進機のカツターヘツ
ドより切削されて堆積した土圧室内の掘削土を、土圧室
の隔壁を貫いて掘進機の前後方向に前進と後退とを繰り
返す誘導板上に掬い取り、掘進機内の定位置で誘導板に
向つて進退する弁板により、誘導板の前進時に土が誘導
板とともに前進するのを妨げ、誘導板の後退時に土が誘
導板とともに後退するようにして、土を誘導板に沿つて
後方へ搬送することを特徴とする、掘進機における土の
搬送方法に関するものである。

また、この出願における装置の発明は、掘進機のカツタ
ーヘツドに連なる土圧室の隔壁を貫いて鋼筒を固定し、
鋼筒を掘進機の後方へ延ばし、鋼筒内下部に近接して掘
進機の前後方向に往復する誘導板を設けて、誘導板の前
進時に誘導板の先端を鋼筒から土圧室内に突出させ、鋼
筒に弁板を付設して誘導板の上方を開閉するようにして
なる、掘進機における土の搬送装置に関するものであ
る。

（実施例）この発明の方法及び装置をその実施の一例について、図
面に基づき説明すると次のとおりである。第１図は、こ
の発明に係る掘進機の軸を通る面で縦断したときの縦断
面図である。第２図は、第１図中のＡ−Ａ′断面図であ
る。第３図は第１図中のＢ−Ｂ′線断面図である。第４
図は、第１図中のＣ−Ｃ′線断面図である。第５図は、
第１図中のＤ−Ｄ′線断面図である。

この発明に係る搬送装置は、掘進機に取付けられるが、
掘進機は、例えば第１図に示すように、円筒状の掘進機
本体３の先端に円筒状のタレツト２を首振り可能に取付
け、タレツト２の先端に円筒状のカツターヘツド１を回
転可能に取付けて構成されている。カツターヘツド１の
内部先端にはブーム11が放射状に固定され、ブーム11の
先端面にはビツト12が付設されて正面地盤を切削するよ
うにされている。タレツト２の後部には隔壁21が形成さ
れ、カツターヘツド１からタレツト２の隔壁21に至る空
間は土圧室22となり、土圧室22は掘削された土が堆積す
る場所となつている。

この出願は方法と装置との２発明を含んでいるが、図面
では装置が直接示されているので、まず装置について説
明する。

（装置の説明）この発明に係る搬送装置は、隔壁21の下部を貫いて鋼筒
４を固定し、鋼筒４を掘進機の下端に沿つて後方に延ば
し、鋼筒４内の下部に近接して掘進機の前後方向に往復
移動できる誘導板５を設け、誘導板５に向つて進退でき
るギロチン弁板６又はフラツプ弁板７を設けることによ
つて構成されている。

鋼筒４は、第１図に示すように、隔壁21の位置からフラ
ツプ弁板７の設けられている位置までは筒状をなしてい
るが、フラツプ弁板７より後方は上辺の欠けた溝形をな
している。誘導板５は、第２図及び第３図に示すよう
に、横断面の両側が上がり中央が下がつた円弧とされて
いるが、それは、土圧室22の底が円弧状となつているた
めに、鋼筒４の底が円弧状とされ、それに伴なつて、誘
導板５も円弧状とされたのである。鋼筒４は、後方ほど
次第に低くなるように前後方向に僅かに傾斜せしめられ
ていてもよい。

ギロチン弁板６は鋼筒４を貫通して取付けられ、ギロチ
ンジヤツキ61によつて誘導板５に向つて進退せしめられ
る。ギロチン弁板６が前進した状態では、弁板６の先が
誘導板５の上面に実質的に密接し、従つて鋼筒４の内面
が閉じられる。逆に、弁板６が後退した状態では、弁板
６が鋼筒４内を開放している。

フラツプ弁板７は、鋼筒４が筒状をしている端に取付け
られている。フラツプ弁板７は、その上端71が鋼筒４に
軸着され、フラツプジヤツキ72により下端が持ち上げら
れて開閉自在とされる。

誘導板５は、その後部にブラケツト51が固定され、そこ
に揺動ジヤツキ52が付設されて、掘進機の前後方向に往
復移動できるようにされている。こうして、誘導板５
は、鋼筒４の下辺に近接したまま、鋼筒４の軸方向に往
復せしめられる。誘導板５が前方へ進んだ状態では、誘
導板５の先端が土圧室22へ深く進入してカツターヘツド
１の後部まで達することとなる。逆に、誘導板が後方へ
退いた状態では、誘導板５の前端がフラツプ弁板７の付
近まで後方に移動する。

（方法の説明）この発明方法は、上記の搬送装置を使用して次のように
行なわれる。まず、カツターヘツド１を回転させて正面
地盤を切削する。すると、切削された土は土圧室22内に
堆積するので、堆積した土を往復移動する誘導板５で掬
い取る。次いで、誘導板５が往復移動するのに合わせ
て、ギロチン弁板６又はフラツプ弁板７を誘導板５に向
けて進退させ、誘導板５が後退する時に土が誘導板５と
ともに後退し、誘導板５が前進する時に土が誘導板５と
ともに前進するのを妨げるようにして、土を誘導板５に
沿つて後方へ搬送する。こうして、誘導板５に沿つて土
を後方へ搬送するのが、この発明方法である。

土が後方へ移動するのを確実にするために、弁板は一般
的に次のように動かされる。誘導板５が前進する時に
は、ギロチン弁板６とフラツプ弁板７とを共に閉じるよ
うにし、逆に誘導板５が後退する時には、ギロチン弁板
６とフラツプ弁板７とのうち、何れか一つが閉じて他が
開くようにする。弁板の一方を閉じておくのは、土圧室
内の土圧を維持するためである。このような弁板の開閉
は、電気油圧回路で作動させるのがよい。

弁板６と７との開閉を誘導板５の往復運動と関係づけて
さらに詳しく説明すると次のとおりである。まず、切削
された土が土圧室内にうず高く積まれ、通常は土圧によ
つて鋼筒４内までなだれ込んで来ている状態において、
誘導板５を前進させる。すると、誘導板５は土を掬い取
る。次いで、ギロチン弁板６を開き、フラツプ弁板７を
閉じて誘導板５を後退させ、誘導板５の先端をギロチン
弁板６付近にまでに後退させる。その後、フラツプ弁板
７を閉じたまま、ギロチン弁板６を閉じ、誘導板５を再
び前進させる。すると、誘導板５の先端付近の土は、ギ
ロチン弁板６によつて遮ぎられて、誘導板５上を摺動
し、鋼筒４内にとどまる。次いで、ギロチン弁板６を閉
じ代りにフラツプ弁板７を開いて誘導板５を後退させ
る。すると、鋼筒４内の土はフラツプ弁板７から外へ排
出される。このような操作をくり返して、土圧室22内の
土は鋼筒４を通つて後方へ搬送される。

（方法発明の効果）この発明方法によれば、掘進機のカツターヘツドにより
切削されて堆積した土圧室内の掘削土を、土圧室の隔壁
を貫いて掘進機の前後方向に前進と後退とを繰り返す誘
導板上に掬い取ることとしたので、切削土中に大きな玉
石が混在していても、玉石が誘導板上に乗り、断面が鋼
筒断面の大きさ内にある限り、土圧室から運び出すこと
ができる。また、掘進機内には定位置で誘導板に向つて
進退する弁板を設け、この弁板により誘導板の前進時に
は土が誘導板とともに前進するのを妨げ、誘導板の後退
時には土が誘導板とともに後退するようにしたので、誘
導板の助けによつて土を確実に後方へ搬送することがで
きる。従つて、この発明方法は、大きな玉石混じりの土
でも、これを粉砕することなく運び出すことができる。
この発明はこのような利益をもたらす。

（装置発明の効果）また、この発明装置によれば、掘進機のカツターヘツド
に連なる土圧室の隔壁を貫いて鋼筒を固定し、鋼筒を掘
進機の後方へ延ばしたので、鋼筒内に切削土を導入する
ことにより、こぼすことなく確実に土を後方に搬送する
ことができる。また、鋼筒内下部に近接して掘進機の前
後方向に往復する誘導板を設けて、誘導板の前進時に誘
導板の先端を鋼筒から土圧室内に突出させたので、誘導
板の往復により土圧室内に堆積した切削土を誘導板で掬
い取ることができ、従つて鋼筒の入口に石が集積するこ
とが防がれ、筒の断面範囲内の玉石ならば、確実に鋼筒
に入れることができる。さらに、鋼筒に弁板を付設して
誘導板の上方を開閉するようにしたので、誘導板の往復
に合わせて弁板を開閉することにより、誘導板の前進時
に土が誘導板とともに前進するのを妨げ、誘導板の後退
時に土が誘導板とともに後退させることができ、従つて
土を誘導板に沿つて後方へ確実に搬送することができ
る。かくして、この装置によれば、大きな玉石混じりの
土も粉砕しないで確実に取り出すことができる。この点
でこの発明装置は大きな利益をもたらすものである。

（他の実施態様）誘導板５は、シエーカーコンベヤーのトラフのような動
きにしてもよく、また単にスウイングするだけでもよ
い。また、誘導板５は、その断面形状が弧状に限らず、
コの字状の溝形物であつてもよく、また単なる平板であ
つてもよい。その形状は、鋼筒４の下辺の形状に合わせ
ることが望ましい。

鋼筒４は、断面が円筒であつてもよいが、大きな玉石ま
でも障害なく通すという点では、図面に示したように、
ほぼ角筒とすることが好ましい。

第１図では、弁板としてギロチン弁板６とフラツプ弁板
７とを図示したが、弁板はこのようなものに限らない。
例えば、ゴム板が周囲から膨出して通路を塞ぐようなピ
ンチバルブであつてもよい。また、弁板の数も２個であ
る必要はなく、唯１個であつてもよい。また、２個の弁
板を設けたときも、地下水圧の小さい場合には、２個の
弁板のうち１つを閉じておく必要がないので、例えばギ
ロチン弁板６を開けたままで、フラツプ弁板７だけを閉
じ又は開くようにしてもよい。さらに、各弁板は全開全
閉にする必要がなく、土圧室内圧力を維持できる程度に
半開きとしておいてもよい。

一般に、鋼筒４にギロチン弁板６やフラツプ弁板７を付
設すると、弁板が閉じるときに弁板の下に砂礫をかみ込
みやすく、弁板が砂礫を押し割るほどの強い力を持たな
いと、完全に閉じないこととなる。ところが、この発明
の場合には、誘導板５が前後に往復するから、砂礫をか
み込みかけても、砂礫は前後に移動して弁板下端から外
れるために、弁板を容易に閉じることができる。また、
誘導板５が前後に往復するために、玉石が細長くて一方
向の断面が大きい場合にも、大きい断面を鋼筒４の軸方
向に向けて鋼筒４内に導入されることとなり、従つて意
外に大きな玉石までも取出すことができる。

第１図では、こうして土圧室22から取出された土をさら
に後方へ送るために、揺動式スクレーパーコンベヤー８
が付設されている。スクレーパーコンベヤー８は、第４
図に示したように、溝形トラフ81内に多数の掻板82を付
設して、掻板82が前後方向に移動することによつて、土
を後方へ運ぶ役目をしている。このようなスクレーパー
コンベヤー８を用いると、玉石を噛むことなく搬送でき
るとともに、トラフ断面を鋼筒後部の溝形断面と同じに
することができるので、土を積み替えることなく一連の
コンベヤーとして土をこぼすことなく搬送することがで
きる。さらに機高も低くすることができるので、小さい
断面の掘進機内にも設置することができる。このコンベ
ヤーはこのような種々の利点をもたらす。しかし、この
発明は、このようなコンベヤーを使用することに限るも
のではない。なお、第１図及び第３図中で、９は管又は
セグメントを表わす。

なお、第１図及び第２図では、タレツト２の内側に空気
袋10が付設されている。空気袋10は、土圧室22内の土圧
を一定範囲内に保持し、土の取出しを容易にするのに役
立つ。すなわち、土圧室22からの土の取出しが、誘導板
５の掬い取りにより間歇的に行なわれるので土圧が変動
し、取出し土量が多いと土圧が負圧になる可能性もある
から、空気袋10内に一定圧の空気を圧入しておくことに
より、土圧を確保し、土の取出しを容易にしようとする
のである。空気袋10内の圧力が設定圧力以下に下がれ
ば、検出器102が働いて空気切替弁103から空気袋10内に
空気が導入され、逆に圧力が上がると、空気が排出され
る。空気袋10は、可撓性の材料、例えばゴム又はプラス
チツクで気密に作られる。

また、隔壁21には別に空気弁101が付設され、必要時に
空気弁101が働いて空圧注入口23から空気が導入され
る。さらに、隔壁21には土圧計24、必要に応じて泥化剤
入口25が付設される。

また、カツターヘツド１内のブーム11の後面には可動翼
13が付設されている。可動翼13はヒンジ機構14によつて
ブーム11上に固定されており、カツターの回転によつて
回転と反対がわに常に斜めに傾き、斜め位置でストツパ
ー15によつて傾斜を止められている。こうして、可動翼
13は、土圧室22内の切削土を鋼筒４の取込口41に向けて
押し出し、土の排出を助勢している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る掘進機の軸を通る面で縦断した
ときの縦断面図である。第２図ないし第５図は、それぞ
れ第１図中のＡ−Ａ′,B−Ｂ′,C−Ｃ′及びＤ−Ｄ′線
の断面図である。図において、１はカツターヘツド、２はタレツト、21は
隔壁、22は土圧室、３は掘進機本体、４は鋼筒、５は誘
導板、６及び７は弁板、８はスクレーパーコンベヤー、
９は管である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】掘進機のカツターヘツドにより切削されて
堆積した土圧室内の掘削土を、土圧室の隔壁を貫いて掘
進機の前後方向に前進と後退とを繰り返す誘導板上に掬
い取り、掘進機内の定位置で誘導板に向つて進退する弁
板により、誘導板の前進時に土が誘導板とともに前進す
るのを妨げ、誘導板の後退時に土が誘導板とともに後退
するようにして、土を誘導板に沿つて後方へ搬送するこ
とを特徴とする、掘進機における土の搬送方法。
【請求項２】掘進機のカツターヘツドに連なる土圧室の
隔壁を貫いて鋼筒を固定し、鋼筒を掘進機の後方へ延ば
し、鋼筒内下部に近接して掘進機の前後方向に往復する
誘導板を設けて、誘導板の前進時に誘導板の先端を鋼筒
から土圧室内に突出させ、鋼筒に弁板を付設して誘導板
の上方を開閉するようにしてなる、掘進機における土の
搬送装置。