JPS5836716B2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は掘削土砂の一部を、シールド掘進機本体の後方
に順次配設されるセグメントの裏込め材として使用し得
るシールド掘進機に関する。

含水率の大きい軟弱地盤の掘削に用いられるシールド掘
進機は所謂土圧式のものであり、これは掘削土砂が充満
されかつ該土砂の土圧で切羽を保持する圧力室を有する
。

そして圧力室の圧力は掘削中においても切羽の崩壊を未
然に防止するために常に地下水位に見合った圧力に保持
する必要がある。

このため圧力室中に取込まれる掘削土砂を大気圧室側に
排出する排土装置としては、前記目的に叶った容積ポン
プなどが使用される。

一方、シールド掘進機本体の後方に順次配設されるセグ
メントと、該セグメント周囲の地盤との間には裏込め材
が充填（裏込め）される。

従来、裏込め材は機外で別途に調製されたものが使用さ
れていた。

本発明は土圧式シールド掘進機からの排出土砂が大きな
含水率を有し、かつ排土装置として容積ポンプが使用さ
れることに着目して成されたものであり、排出土砂の一
部を前記裏込め材として使用できるシールド掘進機を提
案するものであり、以下その実施例を図面に基づき説明
する。

１はシールド掘進機本体であり、該本体１は隔壁２によ
って圧力室３と大気圧室４とに区画される。

圧力室３の前頭部には切羽５に対向するカツタヘッド６
が設けられると共に、該カツタヘッド６の背部外周面に
周方向に連続する多数の回転パケット７が固着されてい
る。

回転パケットＴの後部にはシールド掘進機本体１側に固
着された駆動モータ８の出力ギャ９と噛合する従動ギャ
１０が装着されている。

前記隔壁２には、圧力室３側と大気圧室４側とに亘るス
クリューコンベア１１が配置され、該スクリューコンベ
ア１１を覆うケーシング１２の圧力室３側には上向きに
開口する土砂受入口１３が、また大気圧室４側には下向
きの土砂吐出口１４が形成されている。

この土砂吐出口１４には開閉用のゲート１５が配置され
ると共に、スクイーズ式ポンプ１６の吸込管１７が連通
離脱自在に連結されている。

スクイーズ式ポンプ１６の吸込管１７は切羽状乃至掘削
土砂の含水率に応じて連通或は離脱されるものであり、
含水率の小さい掘削土砂の場合はスクリューコンベア１
１のみにより圧力室３の土圧を保持できるので、スクイ
ーズ式ポンプ１６を用いる必要はない。

すなわち掘削土砂を大気圧室４側へ圧力室３の土圧を保
持したまま排出するには、ゲート１５によって土砂吐出
口１４を閉塞しておき、モータ１８によってスクリュー
コンベア１１を作動させつつ掘削を行なうと、掘削土砂
は圧力室３及びスクリューコンベア１１のケーシング１
２内に充満する。

そこでゲート１５の開閉動を繰返すことによって、圧力
室３の土圧を保持したままで掘削土砂を吐出口１４から
吐出することが可能となる。

一方スクイーズ式ポンプ１６の排出管１９の先端は大気
圧室４で開口し、土砂を搬送台車２０へ供給し得るよう
になっている。

周知のようにスクイーズ式ポンプ１６は膨張収縮可能な
移送管の一端側を吸込管１７となし、他端側を排出管１
９となして、中間部において該管を絞り、その絞り位置
を移送方向にずらすことにより移送を行うものであって
、含水率の大きい土砂などの移送に適し、このスクイー
ズ式ポンプ１６によっても圧力室３の土圧を保持しつつ
大気圧室４へ土砂を排出することができる。

本実施例においては前記スクリューコンベア１１及びス
クイーズ式ポンプ１６により排土装置が構成されている
。

２１は排出管１９の排出口開閉バルブである。

一方スクイーズ式ポンプ１６の排出管１９には２つの分
岐管が連通連結されていて、一方の分岐管２２は前記排
出管１９から排出土砂の一部を混合槽２３へ導入するた
めのものであり、他方の分岐管は混合槽２３で調製され
た裏込め材を、シールド掘進機本体１の後方に配置され
るセグメント２５の外方に充填するための裏込め配管２
４を構成している。

すなわち混合槽２３には排出土砂の他に、セメント、骨
材、水、溶剤２６等が導入され、アジテータ２７で撹拌
混合後、循環パイプ２８を通して混合物がスクイーズ式
ポンプ１６の吸引管１７中に送給される。

前記分岐管２２、裏込め配管２４及び循環パイプ２８に
は開閉バルブ２９，３０．３１が介装されており、掘削
土砂を搬送台車２０へ積込むときは、前記排出口開閉バ
ルブ２１を開放すると共に開閉バルブ２９，３０，３１
を閉塞しておく。

このとき分岐管２２の開閉バルブ２９は開放して排出土
砂の一部を混合槽２３へ導入しておいても良い。

そして裏込め材を充填するときは、掘削を停止して排出
口開閉バルブ２１及び分岐管１９の開閉バルブ２９を閉
じ、裏込め配管２４及び循環パイプ２８の開閉バルブ３
０，３１を開放してスクイーズ式ポンプ１６を作動させ
ると、混合槽２３中に形成されている裏込め材は循環パ
イプ２８、吸引管１７、排出管１９及び裏込め配管２４
を通ってセグメン１・２５外方に充填される。

土質が砂質であって水との分離性が大きな地盤の掘削に
は、掘削土砂中にセメント溶液を注入して、土砂に粘性
及び潤滑性を付与するのが、排土装置１１，１６の性能
を維持するためには好ましい。

このため本実施例では、抗内に配置された撹拌槽３２、
撹拌器３３、圧送ボンプ（モノポンプ）３４によりセメ
ント溶液を調製し、これを圧送管３５を通じて前記スク
リューコンベア１１による土砂移送経路中へ注入するよ
うにしている。

この場合注入されたセメント溶液は裏込め材の一部とし
て使用される。

３６はバルブである。以上説明した実施例では、スクイ
ーズ式ポンプ１６を土砂の大気圧室側への排出用及び裏
込め材の圧送用として兼用した場合を説明したが、これ
に限らず、裏込め材圧送用として別に圧送装置（ポンプ
）を設けても良く、この場合は掘削を停止することなく
同時裏込めができる利点がある。

以上説明したシールド掘進機によると、特に掘削土砂が
砂質の場合、セメント溶液を掘削土砂の潤滑材として及
び裏込め材のモルタルとして使用し得るための適用土質
が大幅に拡大される。

本発明に係るシールド掘進機は、前記説明からも明らか
なように、掘削土砂を裏込め材として再使用し、迅速に
裏込めを行うことができるものであるから、掘削の円滑
化を容易に行い得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明実施例に係るシールド掘進機の全体縦断側
面図である。 １・・・・・・シールド掘進機本体、３・・・・・・圧
力室、４・・・大気圧室、１１・・・・・・スクリュー
コンベア、１６・・・・・・スクイーズ式ポンプ、２２
・・・・・・分岐管、２３・・・・・・混合槽、２４・
・・・・・裏込め配管、２５・・・・・・セグメント、
２６・・・・・・セメント、骨材、水、溶材等、２８・
・・・・・循環パイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 掘削土砂が充満されかつ該土砂の土庄で切羽を保持
   する圧力室を有して成るシールド掘進機であって、前記
   圧力室に、該圧力室の土庄を保持しつつ掘削土砂を大気
   圧室側へ排出可能な排土装置を連設し、該排土装置から
   排出される土砂と、セメント、骨材、水、溶剤等とを混
   合するための混合槽を設けると共に、該混合槽中で形成
   された裏込め材をシールド掘進機本体の後方に配置され
   るセグメントの外方に送る裏込め配管を設け、該配管に
   裏込め材の圧送装置を連結したことを特徴とするシール
   ド掘進機。