JPS5931400A - トンネル掘削機 - Google Patents
トンネル掘削機Info
- 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
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- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
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。
けたトンネル掘削機に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
細に説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
機に比べて多くの利点を備えている。
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
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
Claims (3)
- （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。 - （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。 - （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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228082A JPS5931400A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | トンネル掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14228082A JPS5931400A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | トンネル掘削機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5931400A true JPS5931400A (ja) | 1984-02-20 |
Family
ID=15311686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14228082A Pending JPS5931400A (ja) | 1982-08-16 | 1982-08-16 | トンネル掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931400A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212386A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-20 | Toshiyuki Wakatsuki | 汚水の浄化方法及び装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648500A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Mochizuki Takuo | Earth discharging method of sheld method |
-
1982
- 1982-08-16 JP JP14228082A patent/JPS5931400A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5648500A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Mochizuki Takuo | Earth discharging method of sheld method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61212386A (ja) * | 1985-03-16 | 1986-09-20 | Toshiyuki Wakatsuki | 汚水の浄化方法及び装置 |
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