JPH0932461A - トンネル掘削機 - Google Patents
トンネル掘削機Info
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- JPH0932461A JPH0932461A JP18041295A JP18041295A JPH0932461A JP H0932461 A JPH0932461 A JP H0932461A JP 18041295 A JP18041295 A JP 18041295A JP 18041295 A JP18041295 A JP 18041295A JP H0932461 A JPH0932461 A JP H0932461A
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- JP
- Japan
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- tunnel excavator
- cutter head
- sand
- water
- excavated earth
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パイロット孔を掘削しておくことなく直接、
意図する径の斜坑を切下がりで掘削することのできるト
ンネル掘削機を提供する。 【構成】 カッタヘッド４の周縁部前面側に開口する複
数の回転導管１１をスイベルジョイント１０により導管
９につなぎ、真空ポンプ１７の作用により導管９内に吸
い込まれたズリはロータリーフィーダ１６で減圧解除
し、このズリを桟付きベルトコンベア２６で後方に搬送
し、さらにズリトロッコ２７で搬出する構成とする。
意図する径の斜坑を切下がりで掘削することのできるト
ンネル掘削機を提供する。 【構成】 カッタヘッド４の周縁部前面側に開口する複
数の回転導管１１をスイベルジョイント１０により導管
９につなぎ、真空ポンプ１７の作用により導管９内に吸
い込まれたズリはロータリーフィーダ１６で減圧解除
し、このズリを桟付きベルトコンベア２６で後方に搬送
し、さらにズリトロッコ２７で搬出する構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削機に関
し、より詳しくは前面側に設けられるカッタヘッドを回
転することにより斜坑を切下がりで掘削するトンネル掘
削機に関するものである。
し、より詳しくは前面側に設けられるカッタヘッドを回
転することにより斜坑を切下がりで掘削するトンネル掘
削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、発電施設において水を吸い上げ落
下させるための斜坑を掘るために例えば特公平７−２３
６７６号公報に開示されているようなトンネル掘削機が
用いられている。このトンネル掘削機１００は、図９に
示されるように、予め掘削される径の小さなパイロット
孔１０１に沿ってそのパイロット孔１０１に掘削土砂を
落下させつつ拡径掘削を行って、径の大きなリーミング
孔１０２を形成するものである。
下させるための斜坑を掘るために例えば特公平７−２３
６７６号公報に開示されているようなトンネル掘削機が
用いられている。このトンネル掘削機１００は、図９に
示されるように、予め掘削される径の小さなパイロット
孔１０１に沿ってそのパイロット孔１０１に掘削土砂を
落下させつつ拡径掘削を行って、径の大きなリーミング
孔１０２を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この工
法によれば、予めパイロット孔１０１を掘削しなければ
ならないのでパイロット孔１０１の径は小さいものの、
結局、拡径掘削とあわせて２回の掘削作業を行わなけれ
ばならず斜坑形成に非常に時間がかかるという問題点が
ある。
法によれば、予めパイロット孔１０１を掘削しなければ
ならないのでパイロット孔１０１の径は小さいものの、
結局、拡径掘削とあわせて２回の掘削作業を行わなけれ
ばならず斜坑形成に非常に時間がかかるという問題点が
ある。
【０００４】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたものであり、パイロット孔を掘削しておくこ
となく直接、意図する径の斜坑を切下がりで掘削するこ
とのできるトンネル掘削機を提供することを目的とする
ものである。
になされたものであり、パイロット孔を掘削しておくこ
となく直接、意図する径の斜坑を切下がりで掘削するこ
とのできるトンネル掘削機を提供することを目的とする
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
によるトンネル掘削機は、前面側に設けられるカッタヘ
ッドを回転することにより斜坑を切下がりで掘削するト
ンネル掘削機において、切羽において生じる掘削土砂を
重力に逆らって強制的に当該トンネル掘削機の後方側に
搬送する搬送手段を設けることを特徴とするものであ
る。
によるトンネル掘削機は、前面側に設けられるカッタヘ
ッドを回転することにより斜坑を切下がりで掘削するト
ンネル掘削機において、切羽において生じる掘削土砂を
重力に逆らって強制的に当該トンネル掘削機の後方側に
搬送する搬送手段を設けることを特徴とするものであ
る。
【０００６】本発明によるトンネル掘削機によれば、切
羽において生じる掘削土砂が搬送手段により当該トンネ
ル掘削機の後方側に搬送されるので、従来のように掘削
土砂を落下させるためのリーミング孔を掘る必要がな
く、斜坑を直接切下がりで掘削することができる。した
がって、リーミング孔を掘る手間が省けるとともにリー
ミング孔用の掘削機を準備する必要もなく、斜坑の形成
を経済的に行うことができる。
羽において生じる掘削土砂が搬送手段により当該トンネ
ル掘削機の後方側に搬送されるので、従来のように掘削
土砂を落下させるためのリーミング孔を掘る必要がな
く、斜坑を直接切下がりで掘削することができる。した
がって、リーミング孔を掘る手間が省けるとともにリー
ミング孔用の掘削機を準備する必要もなく、斜坑の形成
を経済的に行うことができる。
【０００７】本発明によるトンネル掘削機において、前
記搬出手段は、先端部が前記カッタヘッドの周縁部前面
に開口するように設けられるとともに基端部がそのカッ
タヘッドの回転軸と同軸に設けられるスイベルジョイン
トに接続される回転管部と、このスイベルジョイントを
介してその回転管部と連通するとともに当該トンネル掘
削機の後方側に伸長するように設けられる固定管部と、
この固定管部の途中に設けられる真空ポンプとを備え、
掘削土砂を前記回転管部と固定管部とを通して搬出する
ものとすることができる。こうすることにより、カッタ
ヘッドの周縁部に設けられる回転管部の先端部開口がそ
のカッタヘッドの回転とともに回転し、掘削土砂が集ま
りやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から掘削土砂を
効率的にその回転管部に吸い込み固定管部を通してトン
ネル掘削機の後方側に搬送することができる。
記搬出手段は、先端部が前記カッタヘッドの周縁部前面
に開口するように設けられるとともに基端部がそのカッ
タヘッドの回転軸と同軸に設けられるスイベルジョイン
トに接続される回転管部と、このスイベルジョイントを
介してその回転管部と連通するとともに当該トンネル掘
削機の後方側に伸長するように設けられる固定管部と、
この固定管部の途中に設けられる真空ポンプとを備え、
掘削土砂を前記回転管部と固定管部とを通して搬出する
ものとすることができる。こうすることにより、カッタ
ヘッドの周縁部に設けられる回転管部の先端部開口がそ
のカッタヘッドの回転とともに回転し、掘削土砂が集ま
りやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から掘削土砂を
効率的にその回転管部に吸い込み固定管部を通してトン
ネル掘削機の後方側に搬送することができる。
【０００８】また、前記搬送手段は、先端部が前記カッ
タヘッドの周縁部前面に開口するように設けられるとと
もに基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けら
れるスイベルジョイントに接続される回転管部と、この
スイベルジョイントを介してその回転管部と連通すると
ともに当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設
けられる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる
流体輸送用ポンプと、掘削土砂に水を供給する送水手段
とを備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして
前記回転管部と固定管部とを通して搬出するものとする
ことができる。こうすることにより、前述と同様に掘削
土砂が集まりやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から
掘削土砂が水と一緒に効率的に排出される。
タヘッドの周縁部前面に開口するように設けられるとと
もに基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けら
れるスイベルジョイントに接続される回転管部と、この
スイベルジョイントを介してその回転管部と連通すると
ともに当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設
けられる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる
流体輸送用ポンプと、掘削土砂に水を供給する送水手段
とを備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして
前記回転管部と固定管部とを通して搬出するものとする
ことができる。こうすることにより、前述と同様に掘削
土砂が集まりやすいカッタヘッドの周縁部近傍領域から
掘削土砂が水と一緒に効率的に排出される。
【０００９】また、本発明によるトンネル掘削機は、さ
らに、掘削土砂を一時的に貯留するためのチャンバーを
前記カッタヘッド内に設けるとともに、掘削土砂をかき
集めるスクレーパーと、このスクレーパーによりかき集
められる掘削土砂を前記チャンバー内に導入する開口と
を前記カッタヘッドの前面側に設けることができる。こ
の構成によれば、掘削土砂がいったんカッタヘッドの内
側のチャンバーに取り込まれてからその掘削土砂がトン
ネル掘削機の後方側に搬送される。この搬送手段とし
て、桟付きベルトコンベア，スクリューコンベア等を用
いることができる。また、この搬送手段を、前記チャン
バー内に先端部が配される排泥管とその排泥管につなが
れる真空ポンプとを備え、掘削土砂をそのままその排泥
管を通して搬出するものとすることができる。また、こ
の搬送手段を、前記チャンバー内に先端部が配される排
泥管とその排泥管につながれる流体輸送用ポンプと前記
チャンバー内に水を供給する送水手段とを備え、掘削土
砂を水と混合されたスラリー状にしてその排泥管を通し
て排出するものとすることもできる。
らに、掘削土砂を一時的に貯留するためのチャンバーを
前記カッタヘッド内に設けるとともに、掘削土砂をかき
集めるスクレーパーと、このスクレーパーによりかき集
められる掘削土砂を前記チャンバー内に導入する開口と
を前記カッタヘッドの前面側に設けることができる。こ
の構成によれば、掘削土砂がいったんカッタヘッドの内
側のチャンバーに取り込まれてからその掘削土砂がトン
ネル掘削機の後方側に搬送される。この搬送手段とし
て、桟付きベルトコンベア，スクリューコンベア等を用
いることができる。また、この搬送手段を、前記チャン
バー内に先端部が配される排泥管とその排泥管につなが
れる真空ポンプとを備え、掘削土砂をそのままその排泥
管を通して搬出するものとすることができる。また、こ
の搬送手段を、前記チャンバー内に先端部が配される排
泥管とその排泥管につながれる流体輸送用ポンプと前記
チャンバー内に水を供給する送水手段とを備え、掘削土
砂を水と混合されたスラリー状にしてその排泥管を通し
て排出するものとすることもできる。
【００１０】本発明において前記搬送手段が真空ポンプ
を用いるものである場合、前記搬送手段の下流側にさら
に２次搬送手段を設け、この２次搬送手段と前記搬送手
段との間に前記真空ポンプによる空気の減圧状態を維持
しつつ掘削土砂のみを減圧解除して取り出すロータリー
フィーダを設けることができる。真空ポンプによる搬送
能は比較的小さいので、ロータリーフィーダで減圧を解
除して２次搬送手段により掘削土砂を搬送することは非
常に合理的である。
を用いるものである場合、前記搬送手段の下流側にさら
に２次搬送手段を設け、この２次搬送手段と前記搬送手
段との間に前記真空ポンプによる空気の減圧状態を維持
しつつ掘削土砂のみを減圧解除して取り出すロータリー
フィーダを設けることができる。真空ポンプによる搬送
能は比較的小さいので、ロータリーフィーダで減圧を解
除して２次搬送手段により掘削土砂を搬送することは非
常に合理的である。
【００１１】また、本発明のトンネル掘削機において、
当該トンネル掘削機内に浸入してくる湧き水または掘削
土砂から出てくる水を排出する排水ポンプを設けること
が好ましい。また、当該トンネル掘削機内に浸入してく
る湧き水を一時的に貯蔵する緩衝タンクを備えることも
好ましい。このような緩衝タンクを設けることにより、
地山から突然、多量の水が湧き出ても一時的にその緩衝
タンクに湧き水を貯蔵することにより、トンネル掘削機
内が水で浸ってしまう事態を回避することができる。
当該トンネル掘削機内に浸入してくる湧き水または掘削
土砂から出てくる水を排出する排水ポンプを設けること
が好ましい。また、当該トンネル掘削機内に浸入してく
る湧き水を一時的に貯蔵する緩衝タンクを備えることも
好ましい。このような緩衝タンクを設けることにより、
地山から突然、多量の水が湧き出ても一時的にその緩衝
タンクに湧き水を貯蔵することにより、トンネル掘削機
内が水で浸ってしまう事態を回避することができる。
【００１２】本発明の他の目的は、後述される詳細な説
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体的例として述べるものである。
明から明らかにされる。しかしながら、詳細な説明およ
び具体的実施例は最も好ましい実施態様について説明す
るが、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変
形はその詳細な説明から当業者にとって明らかであるこ
とから、具体的例として述べるものである。
【００１３】
【実施例】次に、本発明によるトンネル掘削機の具体的
実施例につき図面を参照しつつ説明する。
実施例につき図面を参照しつつ説明する。
【００１４】図１に、本発明の一実施例に係るトンネル
掘削機１の縦断面図が示されている。このトンネル掘削
機１は、本体前部のカッタヘッドサポート２に支持され
るとともに前面に複数のディスクカッタ３を有するカッ
タヘッド４を減速電動機５により回転させるとともに、
本体に設けられるメイングリッパ６によりトンネル坑壁
７に反力をとってスラストジャッキ８により前記カッタ
ヘッドサポート４に推進力を伝達することにより掘進動
作を行うものである。
掘削機１の縦断面図が示されている。このトンネル掘削
機１は、本体前部のカッタヘッドサポート２に支持され
るとともに前面に複数のディスクカッタ３を有するカッ
タヘッド４を減速電動機５により回転させるとともに、
本体に設けられるメイングリッパ６によりトンネル坑壁
７に反力をとってスラストジャッキ８により前記カッタ
ヘッドサポート４に推進力を伝達することにより掘進動
作を行うものである。
【００１５】前記カッタヘッドサポート４の中心部には
掘削土砂用の導管９が挿設されており、この導管９の先
端部は、このカッタヘッドサポート４の前側中心部に固
定されているスイベルジョイント１０に接続されてい
る。また、このスイベルジョイント１０には前記カッタ
ヘッド４内に配される回転導管１１の基端部が接続され
ている。この回転導管１１の先端部１２は前記カッタヘ
ッド４の周縁部分の前面に開口するようにその周縁部分
に接続されている。
掘削土砂用の導管９が挿設されており、この導管９の先
端部は、このカッタヘッドサポート４の前側中心部に固
定されているスイベルジョイント１０に接続されてい
る。また、このスイベルジョイント１０には前記カッタ
ヘッド４内に配される回転導管１１の基端部が接続され
ている。この回転導管１１の先端部１２は前記カッタヘ
ッド４の周縁部分の前面に開口するようにその周縁部分
に接続されている。
【００１６】この回転導管１１の先端部１２は、図１
（ｃ），（ｄ）に拡大して示されるように扇形に偏平化
しており、その先端開口部には図１（ｅ）に示されるよ
うに２本の仕切り材１３が設けられている。この先端部
１２には、切羽１４において発生するズリ（掘削土砂）
１５が後述する真空ポンプの吸引力により吸い込まれる
が、径の大きなズリは前記仕切り材１３により吸い込ま
れないようになっている。なお、図１（ｃ）において白
抜き矢印はカッタヘッド４の回転方向を示しており、前
記先端部１２はこの回転方向（切羽１４の面方向）に対
して傾斜して配されている。
（ｃ），（ｄ）に拡大して示されるように扇形に偏平化
しており、その先端開口部には図１（ｅ）に示されるよ
うに２本の仕切り材１３が設けられている。この先端部
１２には、切羽１４において発生するズリ（掘削土砂）
１５が後述する真空ポンプの吸引力により吸い込まれる
が、径の大きなズリは前記仕切り材１３により吸い込ま
れないようになっている。なお、図１（ｃ）において白
抜き矢印はカッタヘッド４の回転方向を示しており、前
記先端部１２はこの回転方向（切羽１４の面方向）に対
して傾斜して配されている。
【００１７】前記先端部１２を有する回転導管１１は任
意の本数設けることができ、本実施例においては図１
（ｂ）に示されるように前記カッタヘッド４の円周方向
に均等間隔になるように８本設けられている。
意の本数設けることができ、本実施例においては図１
（ｂ）に示されるように前記カッタヘッド４の円周方向
に均等間隔になるように８本設けられている。
【００１８】また、前記導管９の後端部はロータリーフ
ィーダ１６に接続されており、このロータリーフィーダ
１６には、後端部に真空ポンプ１７が配されるとともに
メインビーム１８の中を通過するように設けられる吸引
導管１９の先端部が接続されている。このロータリーフ
ィーダ１６の拡大断面図が図２に示されている。このよ
うに、このロータリーフィーダ１６は、真空室２０と分
離室２１とを有しており、この真空室２０内は前記真空
ポンプ１７による吸引により減圧状態にされる。また、
前記分離室２１内には、円筒状空間に軸２２を中心に回
転する複数の遮蔽板２３が設けられている。また、分離
室２１の下側には外気圧に開放されているズリ排出孔２
４が設けられている。さらに、この分離室２１の側壁の
一部には複数の細孔が設けられており、これら細孔の反
対側には排水ポンプ２５が設けられている。
ィーダ１６に接続されており、このロータリーフィーダ
１６には、後端部に真空ポンプ１７が配されるとともに
メインビーム１８の中を通過するように設けられる吸引
導管１９の先端部が接続されている。このロータリーフ
ィーダ１６の拡大断面図が図２に示されている。このよ
うに、このロータリーフィーダ１６は、真空室２０と分
離室２１とを有しており、この真空室２０内は前記真空
ポンプ１７による吸引により減圧状態にされる。また、
前記分離室２１内には、円筒状空間に軸２２を中心に回
転する複数の遮蔽板２３が設けられている。また、分離
室２１の下側には外気圧に開放されているズリ排出孔２
４が設けられている。さらに、この分離室２１の側壁の
一部には複数の細孔が設けられており、これら細孔の反
対側には排水ポンプ２５が設けられている。
【００１９】このような構成において、前記真空ポンプ
１７を作動させると、前記回転導管１１の先端部１２か
らズリが空気と一緒に、また多くの場合、水とも混合さ
れて吸い込まれ、前記スイベルジョイント１０および導
管９を通過して、ロータリーフィーダ１６の真空室２０
に導かれる。ここで、空気は前記吸引導管１９によって
吸い込まれ、ズリと水とは分離室２１に落下し、遮蔽板
２３，２３に挟まれた状態で回転搬送される。この回転
搬送の途中で水は前記複数の細孔を通って流出し前記排
水ポンプ２５により機外に吸い出される。また、ズリは
前記ズリ排出孔２４の上方まで搬送されて、このズリ排
出孔２４から落下する。この落下時に、ズリは減圧状態
から開放される。
１７を作動させると、前記回転導管１１の先端部１２か
らズリが空気と一緒に、また多くの場合、水とも混合さ
れて吸い込まれ、前記スイベルジョイント１０および導
管９を通過して、ロータリーフィーダ１６の真空室２０
に導かれる。ここで、空気は前記吸引導管１９によって
吸い込まれ、ズリと水とは分離室２１に落下し、遮蔽板
２３，２３に挟まれた状態で回転搬送される。この回転
搬送の途中で水は前記複数の細孔を通って流出し前記排
水ポンプ２５により機外に吸い出される。また、ズリは
前記ズリ排出孔２４の上方まで搬送されて、このズリ排
出孔２４から落下する。この落下時に、ズリは減圧状態
から開放される。
【００２０】この落下したズリをさらにトンネル掘削機
１の後方側に搬送するために、図１（ａ）に示されるよ
うに、前記ロータリーフィーダ１６の下方から当該トン
ネル掘削機１の後方側に伸びるベルトコンベア２６が設
けられている。このベルトコンベア２６は、後方側に向
かうにつれて上方へ傾斜するように配されるので、搬送
されるズリが滑り落ちないように表面側に複数の桟が植
設されている。
１の後方側に搬送するために、図１（ａ）に示されるよ
うに、前記ロータリーフィーダ１６の下方から当該トン
ネル掘削機１の後方側に伸びるベルトコンベア２６が設
けられている。このベルトコンベア２６は、後方側に向
かうにつれて上方へ傾斜するように配されるので、搬送
されるズリが滑り落ちないように表面側に複数の桟が植
設されている。
【００２１】このベルトコンベア２６の後端部の下方に
は、このズリをさらに坑外に搬出するためのズリトロッ
コ２７が備えられている。また、前記ベルトコンベア２
６の後端部の下側にはホッパ２８が設けられており、こ
のホッパ２８を介してズリがズリトロッコ２７内に落下
される。
は、このズリをさらに坑外に搬出するためのズリトロッ
コ２７が備えられている。また、前記ベルトコンベア２
６の後端部の下側にはホッパ２８が設けられており、こ
のホッパ２８を介してズリがズリトロッコ２７内に落下
される。
【００２２】なお、前記ベルトコンベア２６に乗せられ
るズリは少量の水を含んでいる場合が多く、またトンネ
ル坑壁から水が湧き出してくることもあり、これらの水
が切羽側に流れ落ちてきて弊害を生じる場合がある。こ
のため、図１（ａ）に示されるようにカッタヘッドサポ
ート２の下部近傍に排水ポンプ２９が設けられる。
るズリは少量の水を含んでいる場合が多く、またトンネ
ル坑壁から水が湧き出してくることもあり、これらの水
が切羽側に流れ落ちてきて弊害を生じる場合がある。こ
のため、図１（ａ）に示されるようにカッタヘッドサポ
ート２の下部近傍に排水ポンプ２９が設けられる。
【００２３】図３に本発明の第２の実施例に係るトンネ
ル掘削機３０の縦断面図が示されている。このトンネル
掘削機３０は、メイングリッパ６ａにより坑壁から反力
をとりラチスジャッキ３１により推進力を発生させつつ
駆動モータによりカッタヘッド４を回転させて掘進作業
を行うものである。このトンネル掘削機３０において
も、前記実施例と同様にカッタヘッド４の周縁部に、基
端部がスイベルジョイント１０に接続される回転導管１
１の先端部１２が設けられる。
ル掘削機３０の縦断面図が示されている。このトンネル
掘削機３０は、メイングリッパ６ａにより坑壁から反力
をとりラチスジャッキ３１により推進力を発生させつつ
駆動モータによりカッタヘッド４を回転させて掘進作業
を行うものである。このトンネル掘削機３０において
も、前記実施例と同様にカッタヘッド４の周縁部に、基
端部がスイベルジョイント１０に接続される回転導管１
１の先端部１２が設けられる。
【００２４】本実施例の場合、カッタヘッド４のチャン
バー３２内に送水管３３を通して水が供給されつつ掘削
が行われる。したがって、この回転導管１１にはズリが
水と混合されたスラリーが吸い込まれる。また、スイベ
ルジョイント１０を介してその回転導管１１につながる
導管９ａは、クラッシャ３４に接続されている。このク
ラッシャ３４の下流には中継用排泥ポンプ３５が設けら
れており、この排泥ポンプ３５には排泥管９ｃが接続さ
れている。この排泥管９ｃのさらに下流側に設けられる
排泥ポンプ（図示されない）および前記中継用排泥ポン
プ３５を作動させることにより、前記回転導管１１の先
端部１２から水とズリとからなるスラリーが吸い込ま
れ、前記クラッシャ３４によりズリが細かく砕かれて木
目の細かいスラリーが前記排泥管９ｃを通ってトンネル
掘削機３０の後方側に排出される。なお、前記中継用排
泥ポンプ３５は必要に応じて複数設けてもよい。
バー３２内に送水管３３を通して水が供給されつつ掘削
が行われる。したがって、この回転導管１１にはズリが
水と混合されたスラリーが吸い込まれる。また、スイベ
ルジョイント１０を介してその回転導管１１につながる
導管９ａは、クラッシャ３４に接続されている。このク
ラッシャ３４の下流には中継用排泥ポンプ３５が設けら
れており、この排泥ポンプ３５には排泥管９ｃが接続さ
れている。この排泥管９ｃのさらに下流側に設けられる
排泥ポンプ（図示されない）および前記中継用排泥ポン
プ３５を作動させることにより、前記回転導管１１の先
端部１２から水とズリとからなるスラリーが吸い込ま
れ、前記クラッシャ３４によりズリが細かく砕かれて木
目の細かいスラリーが前記排泥管９ｃを通ってトンネル
掘削機３０の後方側に排出される。なお、前記中継用排
泥ポンプ３５は必要に応じて複数設けてもよい。
【００２５】本実施例のトンネル掘削機３０は、トンネ
ル坑壁からの不意の湧き水を一時的に溜めておくための
緩衝タンク３６，３６ａをトンネル掘削機３０の外筒内
壁に沿うように備えている。これらの緩衝タンク３６，
３６ａ内に一時的に溜められた水はその後、機外に排出
される。本実施例では緩衝タンク３６ａ内に排水ポンプ
３７を設け、この排水ポンプ３７により排水される水を
導管３８により前記排泥管９ｃに合流させ、前記スラリ
ーと一緒にトンネル掘削機３０の後方側に排出する。な
お、緩衝タンク３６，３６ａはトンネル坑壁に沿って幾
つ設けてもよく、排水手段も複数設けてもよい。
ル坑壁からの不意の湧き水を一時的に溜めておくための
緩衝タンク３６，３６ａをトンネル掘削機３０の外筒内
壁に沿うように備えている。これらの緩衝タンク３６，
３６ａ内に一時的に溜められた水はその後、機外に排出
される。本実施例では緩衝タンク３６ａ内に排水ポンプ
３７を設け、この排水ポンプ３７により排水される水を
導管３８により前記排泥管９ｃに合流させ、前記スラリ
ーと一緒にトンネル掘削機３０の後方側に排出する。な
お、緩衝タンク３６，３６ａはトンネル坑壁に沿って幾
つ設けてもよく、排水手段も複数設けてもよい。
【００２６】図４に、本発明の第３の実施例に係るトン
ネル掘削機４０の縦断面図を示す。このトンネル掘削機
４０は前半部は前記トンネル掘削機３０と同様の構造で
あるが、前記排泥管９ｃの長さが短く、この排泥管９ｃ
の下流に桟付ベルトコンベア４１が設けられている。こ
の排泥管９ｃを出たスラリーはその桟付ベルトコンベア
４１上に落下するが、水の多くが分離して流れ落ちる。
このため、その桟付ベルトコンベア４１の前端部の下方
に設けられる緩衝タンク３６ｂは、流れ落ちてくる水を
受け入れるように上側に広い開口４２を有している。し
たがって、この緩衝タンク３６ｂは湧き水を一時的に溜
める機能と、ズリから分離した水を常に溜める機能とを
有する。この実施例の場合、排水ポンプ３７により排出
される水は排泥管９ｃには合流されず別の導管（図示さ
れない）により排出される。
ネル掘削機４０の縦断面図を示す。このトンネル掘削機
４０は前半部は前記トンネル掘削機３０と同様の構造で
あるが、前記排泥管９ｃの長さが短く、この排泥管９ｃ
の下流に桟付ベルトコンベア４１が設けられている。こ
の排泥管９ｃを出たスラリーはその桟付ベルトコンベア
４１上に落下するが、水の多くが分離して流れ落ちる。
このため、その桟付ベルトコンベア４１の前端部の下方
に設けられる緩衝タンク３６ｂは、流れ落ちてくる水を
受け入れるように上側に広い開口４２を有している。し
たがって、この緩衝タンク３６ｂは湧き水を一時的に溜
める機能と、ズリから分離した水を常に溜める機能とを
有する。この実施例の場合、排水ポンプ３７により排出
される水は排泥管９ｃには合流されず別の導管（図示さ
れない）により排出される。
【００２７】また、前記桟付ベルトコンベア４１の後端
部まで搬送された水分の少なくなったズリは前記トンネ
ル掘削機１の場合と同様にホッパ２８を介してズリトロ
ッコ２７に落下して搬出される。
部まで搬送された水分の少なくなったズリは前記トンネ
ル掘削機１の場合と同様にホッパ２８を介してズリトロ
ッコ２７に落下して搬出される。
【００２８】また、図５に本発明の第４の実施例に係る
トンネル掘削機５０の縦断面図を示す。このトンネル掘
削機５０においては、カッタヘッド４ａの周縁部に図５
（ｂ）に示されるように等間隔になるように８枚のスク
レーパ５１が立設され、各スクレーパ５１の直横にズリ
をカッタヘッド４ａの内側に導入するための開口５２が
それぞれ設けられている。
トンネル掘削機５０の縦断面図を示す。このトンネル掘
削機５０においては、カッタヘッド４ａの周縁部に図５
（ｂ）に示されるように等間隔になるように８枚のスク
レーパ５１が立設され、各スクレーパ５１の直横にズリ
をカッタヘッド４ａの内側に導入するための開口５２が
それぞれ設けられている。
【００２９】このカッタヘッド４ａが回転すると、切羽
において生じるズリが前記スクレーパ５１によりかき集
められ、模式図である図５（ｃ）に白抜き矢印で示され
るようにそのカッタヘッド４ａの面板の外側（Ｏ）から
内側（Ｉ）に開口５２を通って導入される。導入された
ズリは、この開口５２の両側に立設される２枚の仕切り
板５３，５３と、図５（ａ）にも示されるように斜設さ
れるスライド板５４とにより構成されるバケット部に捕
捉されて回転し、このバケット部がカッタヘッド４ａの
最上部近くに回転してきたときにそのスライド板５４に
沿って図５（ａ）において符号５５で示すように落下す
る。
において生じるズリが前記スクレーパ５１によりかき集
められ、模式図である図５（ｃ）に白抜き矢印で示され
るようにそのカッタヘッド４ａの面板の外側（Ｏ）から
内側（Ｉ）に開口５２を通って導入される。導入された
ズリは、この開口５２の両側に立設される２枚の仕切り
板５３，５３と、図５（ａ）にも示されるように斜設さ
れるスライド板５４とにより構成されるバケット部に捕
捉されて回転し、このバケット部がカッタヘッド４ａの
最上部近くに回転してきたときにそのスライド板５４に
沿って図５（ａ）において符号５５で示すように落下す
る。
【００３０】この落下位置には、ホッパ５６および桟付
きベルトコンベア５７が設けられている。したがって、
落下してくるズリはそのホッパ５６に捕捉されてそのベ
ルトコンベア５７の上に載り、トンネル掘削機５０の後
方側に搬送される。このベルトコンベア５７の後端部に
は前記トンネル掘削機１等と同様のズリトロッコ２７が
備えられている。
きベルトコンベア５７が設けられている。したがって、
落下してくるズリはそのホッパ５６に捕捉されてそのベ
ルトコンベア５７の上に載り、トンネル掘削機５０の後
方側に搬送される。このベルトコンベア５７の後端部に
は前記トンネル掘削機１等と同様のズリトロッコ２７が
備えられている。
【００３１】また、図６に本発明の第５の実施例に係る
トンネル掘削機６０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機６０においては、カッタヘッド４ａの構成
は前記トンネル掘削機５０と同様のものであるがズリ搬
送手段としてスクリューコンベア６１が用いられてい
る。前述のようにホッパ５６を介して取り込まれるズリ
は、このスクリューコンベア６１の先端部から後端部に
搬送される。この後端部の下側にはズリの落下を制御す
るためのシャッター６２が設けられ、このシャッターの
下方に前述と同様のズリトロッコ２７が配されている。
トンネル掘削機６０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機６０においては、カッタヘッド４ａの構成
は前記トンネル掘削機５０と同様のものであるがズリ搬
送手段としてスクリューコンベア６１が用いられてい
る。前述のようにホッパ５６を介して取り込まれるズリ
は、このスクリューコンベア６１の先端部から後端部に
搬送される。この後端部の下側にはズリの落下を制御す
るためのシャッター６２が設けられ、このシャッターの
下方に前述と同様のズリトロッコ２７が配されている。
【００３２】また、図７に本発明の第６の実施例に係る
トンネル掘削機７０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機７０は、カッタヘッド４ａ以外の構成は前
記トンネル掘削機３０と同様のものであり、カッタヘッ
ド４ａの構成は前記トンネル掘削機５０と同様のもので
ある。但し、図５（ａ）に示されるようなホッパ５６は
設けられておらず、導管９ａの先端部７１が上向きに曲
げられておりその先端部７１の水平にカットされた開口
部がホッパの役目を果たしている。
トンネル掘削機７０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機７０は、カッタヘッド４ａ以外の構成は前
記トンネル掘削機３０と同様のものであり、カッタヘッ
ド４ａの構成は前記トンネル掘削機５０と同様のもので
ある。但し、図５（ａ）に示されるようなホッパ５６は
設けられておらず、導管９ａの先端部７１が上向きに曲
げられておりその先端部７１の水平にカットされた開口
部がホッパの役目を果たしている。
【００３３】また、図８に本発明の第７の実施例に係る
トンネル掘削機８０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機８０は、前記トンネル掘削機７０の構成に
前記トンネル掘削機４０の桟付きベルトコンベア４１，
緩衝タンク３６ｂ，ホッパ２８，ズリトロッコ２７を組
み合わせたものである。
トンネル掘削機８０の縦断面図が示されている。このト
ンネル掘削機８０は、前記トンネル掘削機７０の構成に
前記トンネル掘削機４０の桟付きベルトコンベア４１，
緩衝タンク３６ｂ，ホッパ２８，ズリトロッコ２７を組
み合わせたものである。
【００３４】前述の実施例においてズリとともに排出さ
れた水または単独で排出された水は、ズリと混合してス
ラリーを形成する水として再使用することができる。ま
た、本発明のトンネル掘削機はシールドタイプのものに
限られずオープンタイプのものであってもよい。
れた水または単独で排出された水は、ズリと混合してス
ラリーを形成する水として再使用することができる。ま
た、本発明のトンネル掘削機はシールドタイプのものに
限られずオープンタイプのものであってもよい。
【００３５】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は請求の範囲に含まれる
ものである。
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るトンネル掘削
機を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｚ視正面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄライン断面図、
（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｅ）は（ｄ）の底面図であ
る。
機を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｚ視正面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄライン断面図、
（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｅ）は（ｄ）の底面図であ
る。
【図２】図２は、ロータリーフィーダを示す図であり、
（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａライン断面図
である。
（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａライン断面図
である。
【図３】図３は、第２の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図４】図４は、第３の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図５】図５は、第４の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図６】図６は、第５の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図７】図７は、第６の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図８】図８は、第７の実施例に係るトンネル掘削機を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図９】図９は、従来技術を説明する縦断面図である。
１，３０，４０，５０，６０，７０，８０ トンネル掘
削機 ４，４ａ カッタヘッド ９ 導管（固定） １０ スイベルジョイント １１ 回転導管 １５ ズリ（掘削土砂） １６ ロータリーフィーダ １７ 真空ポンプ ２７ ズリトロッコ ２８ ホッパ ３５ 中継用排泥ポンプ ３６，３５ａ，３６ｂ 緩衝タンク ５１ スクレーパ ５２ 開口 ５４ スライド板 ５６ ホッパ
削機 ４，４ａ カッタヘッド ９ 導管（固定） １０ スイベルジョイント １１ 回転導管 １５ ズリ（掘削土砂） １６ ロータリーフィーダ １７ 真空ポンプ ２７ ズリトロッコ ２８ ホッパ ３５ 中継用排泥ポンプ ３６，３５ａ，３６ｂ 緩衝タンク ５１ スクレーパ ５２ 開口 ５４ スライド板 ５６ ホッパ
Claims (11)
- 【請求項１】 前面側に設けられるカッタヘッドを回転
することにより斜坑を切下がりで掘削するトンネル掘削
機において、切羽において生じる掘削土砂を重力に逆ら
って強制的に当該トンネル掘削機の後方側に搬送する搬
送手段を設けることを特徴とするトンネル掘削機。 - 【請求項２】 前記搬送手段は、先端部が前記カッタヘ
ッドの周縁部前面に開口するように設けられるとともに
基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けられる
スイベルジョイントに接続される回転管部と、このスイ
ベルジョイントを介してその回転管部と連通するととも
に当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設けら
れる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる真空
ポンプとを備え、掘削土砂を前記回転管部と固定管部と
を通して搬出するものであることを特徴とする請求項１
に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項３】 前記搬送手段は、先端部が前記カッタヘ
ッドの周縁部前面に開口するように設けられるとともに
基端部がそのカッタヘッドの回転軸と同軸に設けられる
スイベルジョイントに接続される回転管部と、このスイ
ベルジョイントを介してその回転管部と連通するととも
に当該トンネル掘削機の後方側に伸長するように設けら
れる固定管部と、この固定管部の途中に設けられる流体
輸送用ポンプと、掘削土砂に水を供給する送水手段とを
備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして前記
回転管部と固定管部とを通して搬出するものであること
を特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項４】 さらに、掘削土砂を一時的に貯留するた
めのチャンバーを前記カッタヘッド内に設けるととも
に、掘削土砂をかき集めるスクレーパーと、このスクレ
ーパーによりかき集められる掘削土砂を前記チャンバー
内に導入する開口とを前記カッタヘッドの前面側に設け
ることを特徴とする請求項１に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項５】 前記搬送手段は、先端部が前記チャンバ
ー内に配され、後端部が当該トンネル掘削機の後方まで
延設される桟付きベルトコンベアであることを特徴とす
る請求項４に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項６】 前記搬送手段は、先端部が前記チャンバ
ー内に配され、後端部が当該トンネル掘削機の後方まで
延設されるスクリューコンベアであることを特徴とする
請求項４に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項７】 前記搬送手段は、前記チャンバー内に先
端部が配される排泥管とその排泥管につながれる真空ポ
ンプとを備え、掘削土砂をその排泥管を通して搬出する
ものであることを特徴とする請求項４に記載のトンネル
掘削機。 - 【請求項８】 前記搬送手段は、前記チャンバー内に先
端部が配される排泥管とその排泥管につながれる流体輸
送用ポンプと前記チャンバー内に水を供給する送水手段
とを備え、掘削土砂を水と混合されたスラリー状にして
その排泥管を通して搬出するものであることを特徴とす
る請求項４に記載のトンネル掘削機。 - 【請求項９】 前記搬送手段の下流側にさらに２次搬送
手段を設け、この２次搬送手段と前記搬送手段との間に
前記真空ポンプによる空気の減圧状態を維持しつつ掘削
土砂のみを減圧解除して取り出すロータリーフィーダを
設けることを特徴とする請求項２または７に記載のトン
ネル掘削機。 - 【請求項１０】 当該トンネル掘削機内に浸入してくる
湧き水または掘削土砂から出てくる水を排出する排水ポ
ンプを設けることを特徴とする請求項１乃至９のうちの
いずれかに記載のトンネル掘削機。 - 【請求項１１】 当該トンネル掘削機内に浸入してくる
湧き水を一時的に貯蔵する緩衝タンクを備えることを特
徴とする請求項１乃至１０のうちのいずれかに記載のト
ンネル掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18041295A JPH0932461A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | トンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18041295A JPH0932461A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | トンネル掘削機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0932461A true JPH0932461A (ja) | 1997-02-04 |
Family
ID=16082808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18041295A Pending JPH0932461A (ja) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | トンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0932461A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006048823A1 (de) * | 2006-10-09 | 2008-04-10 | Robbins Gmbh | Tunnelbohrmaschine sowie Anordnung einer Tunnelbohrmaschine mit einem Transportsystem |
| CN102797472A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-11-28 | 中铁十三局集团有限公司 | 一种下坡斜井tbm施工姿态控制方法 |
| CN114060051A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种斜井掘进机 |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP18041295A patent/JPH0932461A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006048823A1 (de) * | 2006-10-09 | 2008-04-10 | Robbins Gmbh | Tunnelbohrmaschine sowie Anordnung einer Tunnelbohrmaschine mit einem Transportsystem |
| CN102797472A (zh) * | 2012-06-21 | 2012-11-28 | 中铁十三局集团有限公司 | 一种下坡斜井tbm施工姿态控制方法 |
| CN114060051A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种斜井掘进机 |
| CN114060051B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-05-31 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种斜井掘进机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |