JPS5814559B2 - 加圧式シ−ルド掘進機における玉石連続取出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、切羽を泥水圧で保持するための圧力室から、
排泥配管を通しては排出不可能な大径の玉石を、掘削作
業を休止することなく、連続的に取出し得る玉石連続取
出し装置に関する。

泥水加圧式のシールド掘進機は、切羽との対向部に該切
羽保持用の圧力室が設けられており、掘削はこの圧力室
の泥水圧で切羽を保持しつつ行われる。

したがって、通常、掘削土砂は該圧力室への泥水供給量
などに応じた分だけ排泥配管を通して圧力室外に排出し
、圧力室の圧力を常に一定に保持するようにしている。

しかし掘削土砂中には大径の玉石なども含まれており、
かかる玉石を排泥配管を通して排出することは不可能で
あるので、これを、土砂とは別に圧力室の圧力変動を来
たさないように排出する装置が種々提案されている。

その代表的なものとしてダブルゲート形式及びロータリ
ゲートバルブ形式がある。

前者は第１図に示すように、玉石取込側及び玉石排出側
にそれぞれゲートバルブ１，２を有するダブルゲート本
体３を設け、この ート本体３のホッパ部４をシールド
掘進機の切羽保持用圧力室５内で開口させ、カツタディ
スク６の背部に設けられたパケット７の反転によって掘
削された玉石８を土砂９とともに前記ホッパ部４に投入
し、同時にホッパ部底部のスクリーン１０により両者を
分別し、玉石取込側ゲートバルブ１のみを開放して玉石
８をゲート本体３内に取込み、次に玉石取込側ゲートバ
ルブ１を閉塞し、同時に同排出側ゲートバルプ２を開放
して玉石８を大気圧側へ排出し、その後同ゲートバルブ
２を閉塞し、同取込側ゲートバルプ１を開放する。

このように同一操作を順次繰返すことによって、玉石８
を排出するのである。

このようなダブルゲート形式のものは構造が簡単でかつ
安価である反面、玉石取込側のゲートバルブ１が閉塞さ
れているとき、すなわち玉石排出時には、掘削を停止す
る必要があり、しかも玉石８の連続取出しは不可能であ
る。

後者は第２図に示すように、ロータリーゲートバルブ１
１を採用したものである。

すなわち玉石１２は圧力室１３内で該バルブ１１内部に
投入され、該バルブ１１により圧力室１３の圧力を保持
しつつ土砂と共に排出口１４まで移送され、この排出口
１４から分離タンク１５に供給されることにより土砂と
分離できるようになっている。

なお、１６はカツタディスク、１７はパケットである。

このようなロータリーゲートバルブ形式のものは玉石１
２の連続取出しは可能となる反面、構造が複雑となり、
単独に駆動装置を要し、高価となる。

本発明はこれら従来装置が具有する欠点に鑑み成された
もので、以下その実施の一例を例示図に基づいて説明す
る。

第３図〜第５図において、２０Ａ，２１Ｂは玉石取出し
装置本体である。

この装置本体２０Ａ，２０Ｂは、シールド掘進機本体の
軸心近傍の左右にそれぞれ併設されるとともに切羽を保
持する圧力室２１から玉石２２を取込む取入口に設けら
れた開閉ゲート２３Ａ，２３Ｂと、取込まれた玉石２２
を大気圧室２４へ排出する排出口に設けられた開閉ゲー
ト２５Ａ，２５Ｂとを有し、両ゲート間には玉石２２の
取込室２６Ａ，２６Ｂが形成されている。

本実施例装置においては前記玉石取入口に設けられた開
閉ゲート２３Ａ，２３Ｂとしてゲートバルブを用い、玉
石排出口に設けられた開閉ゲート２５Ａ，２５Ｂとして
上下に開閉揺動するゲートが用いられている。

そして前記玉石取出口には開閉ゲート２３Ａ，２３Ｂを
介してホッパ部２７Ａ，２７Ｂが連設されており、この
ホッパ部２７Ａ，２７Ｂはそれぞれ前記圧力室２１内部
で上向きの玉石投入口部２８Ａ，２８Ｂを有する。

２９はカツタディスクであり、該カッタディスク２９は
大気圧縮室２４に設置されたモータ３０にシャフト３１
及び歯車機構３２を介して連動連結されており、正逆回
転が可能となっている。

そしてとの正逆回転いずれの場合も掘削が可能である。

カツタディスク２９の外周背部には、周方向に所定間隔
ごとに複数個の回転掻上板３３が装着されており、カッ
タディスク２９を正逆回転させることにより、この掻上
板３３が前記２つのホッパ部２７Ａ，２７Ｂの回りを回
転し、その回転に伴う掻上板３３の反転を利用して前記
２つのホッパ部２７Ａ，２７Ｂのいずれか一方にのみ玉
石２２を含む掘削土砂を投入することができるようにな
っている。

一方、前記装置本体２０Ａ，２０Ｂの玉石排出口下方に
は左右の２つの排出口に共通のコンベア装置３４が設置
されており、該コンベア装置３４と前記排出口との間に
は玉石案内用のシュート３５Ａ，３５Ｂが介在されてい
る。

また前記玉石２２の取込室２６Ａ，２６Ｂの底部はスク
リーン３６Ａ，３６Ｂにより構成されており、該取込室
２６Ａ，２６Ｂ内に土砂とともに取込まれた玉石２２を
土砂から分別できるようになっている。

このスクリーン３６Ａ，３６Ｂによって分別された土砂
は排泥配管３７Ａ，３７Ｂに導かれた後合流し、主排泥
配管３８により坑外へ排出されるようになっている。

なお排泥配管３７Ａ，３７Ｂには逆流防止用のバルブ３
９Ａ，３９Ｂがそれぞれ介装されている。

本実施例装置は以上のような構成を有するものであり、
以下第６図に基づき、その作動を説明する。

先ず２つの装置本体２０Ａ，２０Ｂのうち一方のもの２
０Ａの取入口側開閉バルブ２３Ａ及び排泥配管３７Ａの
バルプ３９Ａを閉へ他方のもの２０Ｂは排出口カツタデ
ィスク２９を矢印Ｘの如く掘削進行方向に向って時計方
向に回転させると、玉石２２を含む掘削土砂は、第４図
からも明らかなように掻上板３３０反転により、該掻上
板３３の回転方向Ｘに対し手前側に位置するホッパ部２
７Ｂ内へ投入され、すでに開放されている開閉ゲート２
３Ｂを通って装置本体２０Ｂの取込室２６Ｂ内に取込ま
れ、ここでスクリーン３６Ｂにより土砂と分別され、分
別された土砂は排泥配管３７Ｂ、主排泥配管３８を通っ
て坑外へ排出される〔第６図ａ〕。

このようにカッターディスク２９の時計方向Ｘへの回転
掘削をつづけ、掻上板３３により玉石２２及び土砂をホ
ッパ部２７Ｂから開閉ゲート２３Ｂを通して取込室２６
Ｂに取込み、これにより取込室２６Ｂが玉石２２で充満
されたら、開閉ゲート２３Ｂを閉じ、排出口側の開閉ゲ
ート２５Ｂを開放し、さらに排泥配管３７Ｂのバルブ３
９Ｂを閉へ取込室２６Ｂ内の玉石２２をその傾斜を利用
してシュート３５Ｂに導き、該シュート３５Ｂからコン
ベア装置３４に移し、排出する。

これと同時にカツタディスク２９の回転方向を、いまま
でとは逆に掘進方向に対し反時計方向Ｙに切換え、他方
の装置本体２０Ａの取出口側開閉ゲート２３Ａを開放し
、排出口側開閉バルプ２５Ａを閉じ、さらに排泥配管３
７Ａのバルブ３９Ａを開放しておく〔第６図ｂ〕。

この操作により、前記一方の装置本体２０Ｂの取込室２
６Ｂ内の玉石２２の排出と並行して、前記回転方向Ｙに
対し手前側の装置本体２０Ａの取込室２６Ａに土砂と玉
石２２とが取込まれる。

これは前記と同様にホッパ部２７Ａ、開閉バルブ２３Ａ
を介して行われ、取込室２６Ａ底部のスクリーン３６Ａ
により玉石２２と土砂とが分別される。

このような掘削及び玉石取込み作動を続け、取込室２６
Ａが玉石２２で充満されたら、取入口側開閉ゲート２３
Ａを閉じ、排出口側開閉ゲート２５Ａを開け、同時に排
泥配管３７Ａのバルブ３９Ａを閉じて玉石２２をシュー
ト３５Ａを介してコンベア装置３４に導く。

またこれと同時に、カツタディスク２９を反転させ、回
転方向を掘進方向に対し時計方向Ｘとするとともに、装
置本体２０Ｂの取入口側開閉ゲート２３Ｂを開き、排出
口側開閉バルブ２５Ｂを閉じ、排泥配管３７Ｂのバルブ
３９Ｂを開放すると、前記取込室２６Ａ内の玉石２２の
排出と併行して取込室２６Ｂ内への玉石２２の取込みが
行われる〔第６図Ｃ〕。

このようにカツタディスク２９の回転方向の切換え並び
に開閉ゲート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂ及び排泥
配管３７Ａ，３７Ｂ中の逆流防止用バルブ３９Ａ，３９
Ｂの開閉切換えを交互に行うことによって、圧力室２１
内に掘削された玉石２２を連続的に排出することが可能
となる。

なお開閉ゲート２３Ａ，２３Ｂ，２５Ａ，２５Ｂは、手
動によりその開閉切換えを行っても良いが、これらの動
作を油圧又は空圧により行うようにし、カツタディスク
２９の回転方向と連動したシーケンスを組むことにより
自動化が可能となることは明らかである。

また本実施例装置では、カツタディスク２９の外周背部
に掻上板３３を装着したものを示したが、これに限らず
、掻上板３３をカツタディスク２９と切離し、カツタデ
ィスク２９は一方向のみ回転により掘削が行えるように
すると同時に、掻上板３３のみを装置本体２０Ａ，２０
Ｂの取入口の回りで正逆両方向に交互に回転させること
によっても本発明の目的は達成される。

本発明は以上のように実施し得るものであり、これから
明らかなように本発明は、従来より用いられている構造
簡単でかつ安価な所謂ダブルゲート形式の取込装置本体
を２つ併設して用いることにより、圧力室からの玉石の
連続取出しを可能にするものであり、ロータリゲートバ
ルブのような複雑高価な装置を用いる必要はない。

したがって在来の加圧式シールド掘進機を大幅に改造す
ることナく、安価で簡単な玉石連続取出装置を提供する
ことができる。

また、玉石取出し装置本体の取入口に玉石を投入する回
転掻上板を正逆回転可能に設け、かつ一方の玉石取出装
置本体の取入口は掻上板の正回転により玉石が投入され
、他方の装置本体の取入口は掻上板の逆回転により玉石
が投入される位置に配置したので、確実、良好に玉石の
連続取出しを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来装置を示すものであり、第１図は
ダブルゲート形式、第２図はロータリゲートバルブ形式
をそれぞれ示す概略縦断側面図、第３図〜第５図は本発
明の実施例装置を示すもので、第３図はその縦断側面図
、第４図は第３図のＡ−Ａ矢ネ脳、第５図は縦断平面図
、第６図ａ，ｂ，ｃは本発明実施例装置の作動状態を示
す説明図である。 ２０Ａ，２０Ｂ・・・玉石取出し装置本体、２１・・・
圧力室、２２・・・玉石、２３Ａ，２３Ｂ・・・取入口
側開閉ゲート、２４・・・大気圧室、２５Ａ，２５Ｂ・
・・排出口側開閉ゲート、２６Ａ，２６Ｂ・・・玉石２
２の取込室、２７Ａ，２７Ｂ・・・ホッパ部、２８Ａ，
２８Ｂ・・・玉石投入口部、２９・・・カツタディスク
、３３・・・回転掻上板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 切羽を保持する圧力室から玉石を取込む取入口と、
   取込まれた玉石を大気圧室へ排出する排出口とを有し、
   これら取入口及び排出口にそれぞれ開閉ゲートを有せし
   めるとともに、両開閉ゲート間に玉石の取込室を形成し
   、該取込室への玉石取込時には前記取入口のみが開放さ
   れ、かつ玉石排出時には前記排出口のみが開放されるよ
   うに構成して成る２つの玉石取出し装置本体を併設し、
   この２つの装置本体の回りを正逆回転可能でかつ前記圧
   力室内の掘削玉石を前記２つの装置本体の取入口に投入
   する回転掻上板を設け、前記一方の装置本体の取入口は
   該掻上板の正回転により玉石が投入され、他方の装置本
   体の取入口は同逆回転により玉石が投入される位置に配
   置したことを特徴とする加圧式シールド掘進機における
   玉石連続取出し装置。