JPS5931400A - Tunnel excavator - Google Patents

Tunnel excavator

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Publication number
JPS5931400A
JPS5931400A JP14228082A JP14228082A JPS5931400A JP S5931400 A JPS5931400 A JP S5931400A JP 14228082 A JP14228082 A JP 14228082A JP 14228082 A JP14228082 A JP 14228082A JP S5931400 A JPS5931400 A JP S5931400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sand
earth
hopper
jet pump
excavator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14228082A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
古井 耕三
藤岡 一夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP14228082A priority Critical patent/JPS5931400A/en
Publication of JPS5931400A publication Critical patent/JPS5931400A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は掘削土砂を搬出するためにジェットポンプを設
けたトンネル掘削機に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tunnel excavator equipped with a jet pump for transporting excavated earth and sand.

従来、トンネル掘削機は第1図に示すように、切羽lを
掘削するため回転するカッタディスク2の背面にカッタ
チャンバ3が形成され、カッタディスク2に固着された
バケット4の回転により持上げられた掘削土砂5が、カ
ッタチャンバ3内の下方に設けられたホッパ6に投入さ
れるようになっている。そして、ホッパ6内で集積され
た土砂はベルトコンベア7などに乗載され、機外の後方
に1ift出される。
Conventionally, as shown in FIG. 1, a tunnel excavator has a cutter chamber 3 formed on the back side of a cutter disk 2 that rotates to excavate a face l, and is lifted by the rotation of a bucket 4 fixed to the cutter disk 2. Excavated earth and sand 5 is placed into a hopper 6 provided below within the cutter chamber 3. Then, the earth and sand accumulated in the hopper 6 is loaded onto a belt conveyor 7 or the like, and is delivered 1ift to the rear outside the machine.

このようなトンネル掘削機8において湧水のない切羽l
を掘削する際には、掘削土砂5が発塵し作業環境を悪く
すると共にカンタディスク2に装着されたカッタ9も発
チ;ハするので、防塵およびカッタ冷却のために別途水
をカンタチャンバ3内で噴射することがしばしば行なわ
れる。
In such a tunnel excavating machine 8, a face l without spring water
When excavating, the excavated earth and sand 5 generates dust, which worsens the working environment, and the cutter 9 attached to the canter disk 2 also starts firing. Injection is often performed within the

しかし、この水が掘削された土砂と混合し搬出土砂が固
液混合状態となったり、また、湧水の多い切羽ではその
抑制が困難であるので掘削土砂が流動化する。このよう
な固液混合体はベルトコンペアに載せられるが、その際
掘削土砂がヘルドコンヘア上を逆流し滑落したり、ベル
トプーリに噛込んでベルトプーリを太らせベルト張力が
増大しコンヘアベルトの切断等の事故が発生ずる欠点が
ある。
However, this water mixes with the excavated earth and sand, resulting in the transported earth and sand becoming a solid-liquid mixture, and because it is difficult to suppress this at a face where there is a lot of spring water, the excavated earth and sand becomes fluidized. Such a solid-liquid mixture is placed on a belt comper, but at this time excavated soil may flow backwards onto the held conhair and slide down, or it may get caught in the belt pulley, thickening the belt pulley and increasing belt tension, causing the conhair belt to break. There is a drawback that accidents such as

上述したベルトコンベアとは異なり第2図に示すような
スクリューコンベア10で掘削土砂を1股出する場合は
、カッタチャンバ3が水密構造にされているが掘削機8
の後方でスクリューコンヘア10から図示しないベルト
コンベアに転載される場合にも上述と同様の欠点が生じ
る。
Unlike the above-mentioned belt conveyor, when the excavated soil is delivered in one step by a screw conveyor 10 as shown in FIG. 2, the cutter chamber 3 has a watertight structure, but the excavator 8
The same drawback as described above occurs when the conveyor belt is transferred from the screw conveyor 10 to a belt conveyor (not shown) at the rear of the conveyor belt.

第3図に示す泥水加圧式シールド掘進機11では水密構
造のカッタチャンバ3の上方と下方にそれぞれ送7に′
管12や排泥管13が設りられ、遠心ポンプ33などで
固液混合状態の掘削土砂が機外に排出されるようになっ
ている。このような掘進13111のカッタチャンバ3
では遠心ポンプ33による上記流体輸送において排泥管
13の吸込口13aで空気を吸込むとポンプ性能が著し
く低下してIM出が不可能となり、固液混合状態の掘削
土砂はカッタチャンバ内に停d;−する事態が生ずる欠
点がある。加えて、遠心ポンプ33の吸引力(真空度)
が低いので、吸込口13aからポンプ33までの距Ml
I nが長い場合、吸引不能となることを防止するため
、カッタチャンバ3に水圧を維持させる必要がある。こ
のため、耐圧強度の高い構造が要求されることになる。
In the muddy water pressurized shield excavator 11 shown in FIG.
A pipe 12 and a mud drainage pipe 13 are provided, and excavated soil in a solid-liquid mixed state is discharged to the outside of the machine using a centrifugal pump 33 or the like. Cutter chamber 3 of such excavation 13111
In this case, when air is sucked into the suction port 13a of the sludge pipe 13 during the fluid transport by the centrifugal pump 33, the pump performance deteriorates significantly, making IM extraction impossible, and the excavated soil in a solid-liquid mixed state remains in the cutter chamber. ;- There is a disadvantage that a situation occurs. In addition, the suction force (degree of vacuum) of the centrifugal pump 33
is low, so the distance Ml from the suction port 13a to the pump 33
If I n is long, it is necessary to maintain water pressure in the cutter chamber 3 to prevent suction from becoming impossible. Therefore, a structure with high pressure resistance is required.

上述の全ての従来例において掘削機自体の外iJi:が
小さい場合、前記したホッパの底面積を広く確保するご
とが困難であり、また、土砂を搬出するコンヘアの径や
幅も大きいものを採用することができない状況にある。
In all of the conventional examples mentioned above, if the external iJi of the excavator itself is small, it is difficult to secure a wide bottom area of the hopper, and the diameter and width of the container for carrying out the earth and sand are also large. I'm in a situation where I can't.

また、掘削機の後方で上記のベルトコンへアなどからl
i!を出1−Uツコに積み替えトンネル外へII出する
場合、敷設されたレールを車線に−1さるを18なく空
トロッコの時間待ぢを考慮して掘削作業を間欠的に行う
必要があるし、トロッコの通行上の安全にも留意しなり
ればならない。
Also, from the belt conveyor etc. mentioned above at the rear of the excavator,
i! In order to transfer the rails to the exit 1-U and take them out of the tunnel, it is necessary to carry out excavation work intermittently in consideration of the waiting time for empty trolleys without moving the laid rails into the lanes. The safety of trolley traffic must also be taken into consideration.

本発明は、上述の問題点を10?決するためになされた
もので、トンネル掘削機やシールド掘進機(以下、トン
ネル掘削機という)の掘削土砂を機外へ搬出する場合、
ホッパ内で固液混合状態にある掘削土砂の停滞なしに、
円滑に掘削土砂を機外にtU出することができるジェッ
トポンプを設けたトンネル掘削機を提供することを目的
とする。
The present invention solves the above-mentioned problems by 10? When transporting excavated earth and sand from a tunnel excavator or shield excavator (hereinafter referred to as a tunnel excavator) to the outside of the machine,
Eliminates stagnation of excavated soil in a solid-liquid mixed state in the hopper.
To provide a tunnel excavator equipped with a jet pump capable of smoothly discharging excavated earth and sand to the outside of the machine.

その特徴とするところは、カッタディスクの回転により
掘削された土砂を1ull出するため集積するホッパが
カッタチャンバ内に設げられ、前記ホッパの底部にジェ
ットポンプが配設されたトンネル掘削機としたことであ
り、その結果、カッタチャンバ内の掘削土砂、湧水およ
びカッタ冷却などの目的の噴射水、空気などの滞留の多
少を問わず常に掘削土砂を搬出できるようにしたことで
ある。
The feature of this tunnel excavator is that a hopper is installed in the cutter chamber to collect the earth and sand excavated by rotation of the cutter disk in order to take out 1 μl of earth and sand, and a jet pump is installed at the bottom of the hopper. As a result, the excavated earth and sand can always be carried out regardless of the amount of accumulation of excavated earth, spring water, jet water for cutter cooling, etc., air, etc. in the cutter chamber.

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて0°C
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be explained at 0°C based on the drawings showing the embodiments thereof.
Explain in detail.

第4図はジェットポンプを用いて掘削土砂を搬出するト
ンネル掘削機20の全体1i1i面図である。切羽1を
掘削するための適数個のカッタ9が装着されたカッタデ
ィスク2は、(i達歯車21.22を介して駆動モータ
23により回転される。このカッタディスク2の背部に
はカッタチャンバ3が形    □成され、カッタディ
スク20回転により掘削された土砂を111!出するた
め集積するホッパ6がその内部下方に設けられている。
FIG. 4 is an overall 1i1i side view of the tunnel excavator 20 that carries out excavated earth and sand using a jet pump. A cutter disc 2 equipped with an appropriate number of cutters 9 for excavating the face 1 is rotated by a drive motor 23 via gears 21 and 22. A cutter chamber is provided at the back of the cutter disc 2. 3 is formed, and a hopper 6 is provided in the lower part of the interior thereof to collect the earth and sand excavated by 20 rotations of the cutter disk 111!.

このホッパ6の底部6aにはジェットポンプ24が配設
され、このジェットポンプ24のケーシング25には搬
出物取込ロ26カ司;ソバ6の底部6aに連通して開口
されている。
A jet pump 24 is disposed at the bottom 6a of the hopper 6, and a casing 25 of the jet pump 24 has an opening for communicating with the bottom 6a of the buckwheat noodles 6.

ジェットポンプ24は掘削された土砂5を機外に1般出
するもので、そのケーシング25はホッパ6の底部に位
置し、搬出物取込口26が上述したように上方に開口さ
れている。これはホッパ6内の土砂5の自重を利用して
取り込むことができると共に、ジェットポンプ24の有
する負圧により吸引し易くすることが考慮されている。
The jet pump 24 discharges the excavated earth and sand 5 to the outside of the machine, and its casing 25 is located at the bottom of the hopper 6, and the discharged material intake port 26 is opened upward as described above. This can be taken in by using the weight of the earth and sand 5 in the hopper 6, and it is considered that the negative pressure of the jet pump 24 can facilitate suction.

ジェットポンプ24は掘削機後方の図示しない台車に搭
載された第5図に示すようなポンプ27により加圧され
た水が配管28によって供給され、ノズル29で加速さ
れスロート30で減圧されることによって生じる負圧に
より、川出物取込口26に位置する掘削土砂5を吸引す
ることができるようになっている。したがって、取り込
まれた土砂5は水流に乗って機外に搬出される。なお、
ジェットポンプ24のケーシング25の設置は第6図に
示すように、掘削1fi20内の下部において平面形が
U字状になっていて、ジェットポンプ作用はカッタチャ
ンバ3側から機の後方に向りて水流が移動する図示した
ような位置で行なわれるように設定されている。なお、
配管28から分岐された配管31よりカッタ9への冷却
水を取ることもできる。
The jet pump 24 is supplied with water pressurized by a pump 27 as shown in FIG. The generated negative pressure allows the excavated earth and sand 5 located at the river debris intake port 26 to be sucked. Therefore, the taken-in earth and sand 5 is carried out of the machine by the water flow. In addition,
As shown in Fig. 6, the casing 25 of the jet pump 24 is installed in a U-shaped plane at the bottom of the excavation 1fi 20, and the jet pump action is directed from the cutter chamber 3 side toward the rear of the machine. It is set to be carried out at the position shown in the figure where the water flow moves. In addition,
Cooling water to the cutter 9 can also be taken from a pipe 31 branched from the pipe 28.

本発明は以上述べたように構成したので、次の1 ように作動させることができる。    □・第4図に
示すようにボソバ6内への掘削精妙5の集積は、カッタ
ディスク2に固着され回転するバケット4により行なわ
れる。ホッパ6に集積された掘削土砂5は湧水または噴
射水などによって固液混合状態となるが、1ull出物
取込口26においてはジェンI・ポンプ24のケーシン
グ25内に取り込まれ、水流に乗って円層に機外へ搬出
される。
Since the present invention is configured as described above, it can be operated as follows. □・As shown in FIG. 4, the excavation material 5 is collected into the boso bar 6 by a rotating bucket 4 fixed to the cutter disk 2. The excavated soil 5 accumulated in the hopper 6 becomes a solid-liquid mixture due to spring water or jet water, but at the 1ull output intake port 26, it is taken into the casing 25 of the Gen I pump 24 and carried by the water flow. It is carried out of the aircraft in a circular layer.

この場合、Ill出物取込口26の近傍に空気があって
もジェンI・ポンプ24の吸込み能力および吐出能力に
は何ら影響がなく正常な搬出が’a(f保できる。
In this case, even if there is air near the Ill discharged material intake port 26, the suction and discharge capabilities of the Gen I pump 24 are not affected in any way, and normal discharge can be maintained.

なお、第7図に示すように搬出物取込口26をホッパ6
の側面部6bに設L)られた管路32に連通して開口さ
せた場合も同じように正常な搬出が6′(「保できる。
In addition, as shown in FIG.
Normal unloading can be maintained in the same way if the pipe is opened in communication with the conduit 32 installed on the side surface 6b of the pipe 6'.

ずなわら、ポソバ6内の土砂5は順次管路32を介して
搬出物取込口26にその土砂圧力やジェットポンプ24
の吸引力によりケーシング25内へ移動され、高速の水
流・により機外へ1駁出される。
Meanwhile, the earth and sand 5 in the Posoba 6 is sequentially transferred to the discharged material intake port 26 via the pipe 32 due to its earth and sand pressure and the jet pump 24.
It is moved into the casing 25 by the suction force, and is pushed out of the machine by a high-speed water stream.

なお、IM出物取込口26は掘削土砂5の大きさ以上の
穴を開口してお(程度でよく、その結果、ホッパ6のみ
ならずジェットポンプ24を含めた土砂搬出機構そのも
のを小型化でき、外径寸法の小さな掘削機において大し
たスペースをとることなくその機能を発1mさせること
ができる。
Note that the IM material intake port 26 is formed by opening a hole larger than the size of the excavated soil 5 (it only needs to be small, and as a result, not only the hopper 6 but also the soil transport mechanism itself including the jet pump 24 can be downsized). This function can be extended to a distance of 1 m without taking up much space in an excavator with a small outer diameter.

本発明は以上詳細に説明したように、カッタディスクの
回転により掘削された土砂を搬出するため集積するポソ
バがカッタチャンバ内下方に設けられ、前記ホッパの底
部にジェットポンプが配設されているので、従来例で述
べた広幅なベルトコンベアによる1駁出および泥水加圧
式シールド掘進機での掘削土砂の搬出に比べて、ホッパ
のみならずジェットポンプを含めた土砂搬出機構そのも
のを小型化できる。
As described in detail above, the present invention includes a hopper that collects earth and sand excavated by the rotation of a cutter disk in order to carry it out, and a jet pump is installed at the bottom of the hopper. Compared to the conventional example in which the excavated soil is transported out using a wide belt conveyor and a mud water pressurizing shield excavator, the earth and sand transport mechanism itself including not only the hopper but also the jet pump can be made smaller.

また、泥水加圧式シールド掘進機の場合吸込口で空気を
吸込むとポンプ性能が著しく低下し土砂の搬出が不可能
となるので、空気吸込防止のため切羽水位および水圧の
制御が必要であるが、ジェットポンプを使用すると吸込
口で空気を吸込む場合でもポンプ性能は変わらなく、切
羽水位や水圧の制御が不要となる。さらに、カンタチャ
ンバに水圧をかりる必要がない場合には、カッタチャン
バの機械的強度やシール能力を軽減することができる。
In addition, in the case of a mud water pressurized shield excavator, if air is sucked in at the suction port, the pump performance will drop significantly and it will be impossible to carry out the earth and sand, so it is necessary to control the water level and water pressure at the face to prevent air suction. When using a jet pump, the pump performance remains the same even when air is sucked in through the suction port, and there is no need to control face water level or water pressure. Furthermore, if there is no need to apply water pressure to the cutter chamber, the mechanical strength and sealing ability of the cutter chamber can be reduced.

また、ジェ・、I・ポンプを装着することがら力ソクチ
ャンハが水密構造にできるので、切羽崩壊の防止が必要
な場合にはカンタチャンバに水圧を掛けることができる
し、また、必要に応じてわ〕塵の飛nt防止やカッタの
冷却のために十分な水を使用しても土砂の搬出について
は何ら支障が生じない。
In addition, by attaching the jet and I pumps, the pressure chamber can be made into a watertight structure, so water pressure can be applied to the canter chamber when it is necessary to prevent face collapse. ] Even if sufficient water is used to prevent dust from flying and to cool the cutter, there will be no problem in carrying out the earth and sand.

このように上述の従来のトンネル掘削機やシールド掘進
機に比べて多くの利点を備えている。
As described above, it has many advantages compared to the conventional tunnel excavator and shield excavator described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のトンネル掘削機の縦断面図、第2図は異
なる従来のトンネル掘削機の縦断面図、第3図は従来の
泥水加圧式シールド掘進機のカッタチャンバ部の概略図
、第4図は本発明のトンネル掘削機の縦断面図、第5図
は本発明の要部拡大図、第6図はジェットポンプの配管
平面図、第7図は異なる実施例のトンネル掘削機の縦断
面図である。 2−・−カッタディスク、3−カンタチャンバ、5・−
掘削土砂、6−ボソバ、5a−・底部、6b−一側面部
、20−・トンネル掘削機、24′−ジェットポンプ、
25−う−−シング、26−・・!般出物取込1」、3
2・−管路 特許出願人   川崎重工業株式会社
Fig. 1 is a longitudinal sectional view of a conventional tunnel excavating machine, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a different conventional tunnel excavating machine, Fig. 3 is a schematic diagram of the cutter chamber section of a conventional mud water pressurizing shield excavating machine, Fig. 4 is a longitudinal cross-sectional view of a tunnel excavating machine of the present invention, Fig. 5 is an enlarged view of main parts of the present invention, Fig. 6 is a piping plan view of a jet pump, and Fig. 7 is a longitudinal cross-sectional view of a tunnel excavating machine of a different embodiment. It is a front view. 2--Cutter disk, 3-Canter chamber, 5--
Excavation soil, 6-bosoba, 5a-bottom, 6b-one side, 20-tunnel excavator, 24'-jet pump,
25-u-sing, 26-...! General waste intake 1”, 3
2.-Pipe patent applicant Kawasaki Heavy Industries, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) カッタディスクの回転により掘削された土砂を
1ull出するため集積するホッパが、カンタチャンバ
内に設LJられ、前記ボソバの底部にジェットポンプが
配設されたことを特徴とするj・ンネル掘削機。
(1) A j-channel characterized in that a hopper for collecting earth and sand excavated by the rotation of a cutter disk is installed in the canter chamber, and a jet pump is installed at the bottom of the bosoba. excavator.
(2) 前記ジェットポンプの搬出物取込口を前記ホッ
パの底部に連通して開口させたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のトンネル掘削機。
(2) The tunnel excavator according to claim 1, characterized in that the discharged material intake port of the jet pump is opened in communication with the bottom of the hopper.
(3) 前記ジェットポンプのta出物取込口を前記ホ
ッパの側面部に設りられた管路に連通して開口さ−Uた
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のトンネル
掘削機。
(3) The tunnel according to claim 1, characterized in that an output intake port of the jet pump is opened so as to communicate with a conduit provided on a side surface of the hopper. excavator.
JP14228082A 1982-08-16 1982-08-16 Tunnel excavator Pending JPS5931400A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14228082A JPS5931400A (en) 1982-08-16 1982-08-16 Tunnel excavator

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JP14228082A JPS5931400A (en) 1982-08-16 1982-08-16 Tunnel excavator

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61212386A (en) * 1985-03-16 1986-09-20 Toshiyuki Wakatsuki Method and apparatus for purifying sewage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5648500A (en) * 1979-09-27 1981-05-01 Mochizuki Takuo Earth discharging method of sheld method

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