JPS6040704Y2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシールド掘進機に関するものであり、その目的
はシールド前部に配置されるカッターヘッドやその他の
部材への掘削土砂の付着成長等を解消することにより、
排泥効率ないし掘削効率を向上させることにある。

また特に、泥水加圧シールド掘進機において、掘削土砂
を流体輸送する場合の配管の詰まり等を未然に防止する
ことを目的とする。

シールド掘進機によって連続掘削を行なう場合、シール
ド前部に掘削土砂の取込室（切羽泥水加圧室）を形威し
ておき、この取込室に取込んだ掘削土砂を水と混合し、
その泥水圧で切羽を加圧し、切羽地山の崩壊を防止する
ことが行なわれる。

切羽地山は回転式のカッタヘッドによって掘削されるが
、掘削を効率よく行なわせるためには、前記取込室内の
掘削土砂をその取込量に応じて順次後方の排土室（大気
圧室）へ排出させる必要がある。

この場合、泥水加圧式シールド掘進機では流体輸送によ
り配管を通して排泥水することが行なわれる。

しかし取込室内の掘削土砂はその性状によって、たとえ
ば粘度塊状のものにあっては、カッターや取込室内の機
素部材等への付着成長が生じ、排泥水用の配管を閉塞し
てしまい、良好な排泥水作用を行ない得ない。

かかる現象はシールトロ径の大きいシールド掘進機を使
用する場合に顕著にあられれる。

本考案は以上に鑑みてなされたものであり、そのため、
本考案は、シールド前面に配置されるカッタヘッドの背
面中心部に中心軸を一体に取付けると共に、この中心軸
にこれと同心状に隔板を設け、この隔板の外周部を前記
シールドの内周面に突設した支持材に回転可能に支持し
て隔板前部に泥水室を形威し、この泥水室内の外周部に
、前記支持材に取付けられた第１回転攪拌装置を配置し
、この攪拌装置の近傍で排泥水口を開口させてなるシー
ルド掘進機であって、前記泥水室内に第２回転攪拌装置
を設けると共にその回転軸を前記隔板に軸支し、さらに
この回転軸を、前記隔板に対して相対回転可能でかつ同
心状に軸支された回転部材にギヤ機構を介して連結し、
この回転部材並びに前記隔板を各別の第２回転攪拌装置
用駆動装置並びにカッターヘッド用駆動装置にそれぞれ
連動連結した構成としたもので、泥水室内へ取込まれた
掘削土砂泥水は、第１回転攪拌装置による攪拌後排泥水
口から排出されるが、この間、その回転軸が隔板に対し
て回転可能に軸支された第２回転攪拌装置にっても攪拌
されることから、取込室がカッタヘッドと共に回転する
ような静止空間でかつても、各部材への付着土砂の崩し
あるいは付着防止を達成でき、したがって排泥水管の閉
塞が防止され、排泥効率ないし掘削効率の向上が図れる
。

また、第２回転攪拌装置とカッタヘッドとは各別の駆動
装置によって駆動されるもので、これらの駆動装置のト
ルクを検出することにより運転障害が生じた場合の障害
箇所を容易かつ迅速に検知できる。

以下その実施例を第１図〜第３図に基づき説明する。

１はシールド、２はカッタヘッドである。

カッタヘッド２の背面中心部に中空の中心軸３が一体に
取付けられる。

そしてこの中心軸３の中間部にこれと同心状に円板状の
隔板４が一体に設けられる。

この隔板４の外周部はシールド１の前端部に突設された
支持材６に軸受７を介して回転可能に支持される。

この状態で、前記カッタヘッド２はシールド１の前面に
配置されることになる。

また隔板４の外周端面と前記支持材６との間にシール材
８が介装される。

この構成において、隔板４の前部に、中心軸３、シール
ド１並びに支持材６により囲まれた掘削土砂取込室９が
構成される。

掘削土砂取込室９内部に第１回転攪拌装置１０と第２回
転攪拌装置１１が設けられる。

すなわち、第１回転攪拌装置１０は取込室９の外周下部
一箇所において、前記支持材６に取付けられる。

１２は第１回転攪拌装置１０の駆動モータである。

１３は排泥水管であり、これは支持材６を貫通して設け
られ、その排泥水口１３Ａが第１回転攪拌装置１０の近
傍で開口する。

なお第１回転攪拌装置１０は、第３図のように複数設け
てもよい。

また第２回転攪拌装置１１は、中心軸３の外周部複数個
所において、その回転軸１１Ａの一端並びに他端がそれ
ぞれカッタヘッド２並びに隔板４に軸受１４Ａ、１４Ｂ
を介して斜めに軸支される。

またこの回転軸１１Ａの他端が隔板４を貫通して該隔板
４の裏側に延設される。

１６は中心軸３の後端に一体に形成された円板体であり
、この円板体１６に軸受１７を介してリング状の回転部
材１８が同心状でかつ相対回転可能に支持される。

この回転部材１８はその内周の前部にギヤ１９Ａを有す
る。

２０は円板体に貫通状態で支持された連結軸であり、こ
の連結軸２０の一端部が前記回転軸１１Ａの他端部に自
在継手２１を介して連結され、また他端部に設けられた
ギヤ１９Ｂが前記回転部材付ギヤ１９Ａに噛合される。

これらによりギヤ機構１９が構成される。

２２．２３はそれぞれ第２回転攪拌装置１１並びにカッ
タヘッド２を作動させるための駆動モータ（駆動装置）
である。

これらはいずれもシールド１側に設置される。

そしてカッタヘッド用駆動モータ２３としては、ギヤ機
構２４Ａを介して円板体１６の外周部に連動連結するも
のと、ギヤ機構２４Ｂを介して円板体１６の内周部に連
結するものとが設けられる。

これは、シールトロ径が大きい場合に、十分なトルクを
カッタヘッドに伝達させ得るようにする必要があるから
である。

第２回転攪拌装置用駆動モータ２２はギヤ機構２５を介
して前記回転部材１８に連動連結される。

２６は油圧油の注入路であり、これはロータリジヨイン
ト２７を介してシールド１内の固定配管２８に接続され
ると共に、前記中心軸３内を経てカッタヘッド２内部に
至る。

この注入路２６を通して送られる油圧油は、カッタスリ
ット開閉装置、オーバカッタ出退装置（いずれも図示せ
ず）等の作動油として使用される。

２９は送泥水管である。

以上において、カッタヘッド用駆動モータ２３を駆動す
ると、そのトルクがギヤ機構２４Ａ、２４Ｂ、円板体１
６、中心軸３を経てカッタヘッド２に伝達され、該カッ
タヘッド２が回転して切羽地山の掘削が行なわれ、掘削
土砂が取込室（泥水加圧室）９内へ取込まれる。

その後、第１回転攪拌装置１０による攪拌後、排泥水口
１３Ａより排泥水管１３を通して排出される。

この場合において、掘削土砂は泥水と共に第２回転攪拌
装置１１によっても攪拌される。

すなわちカッタヘッド用駆動モータ２３の作動中におい
て、第２回転攪拌装置用駆動モータ２２が停止している
場合は、第２回転攪拌装置回転軸１１Ａ並びに連結軸２
０が隔板４、円板体１６ないしカッタヘッド２と一体と
なって共動する関係上、連結軸付ギヤ１９Ｂが回転部材
付ギヤ１９Ａの内周りを自転しつつ公転する（ただし回
転部材１８が停止している場合）。

したがって第２回転攪拌装置１１も自転しつつ取込室９
内部を公転し、掘削土砂の攪拌を行なう。

また双方の駆動モータ２２，２３がいずれも作動してい
るときにも同様の関係で第２回転攪拌装置１１が回転す
るが、その回転速度がいずれか一方の駆動モータ２２又
は２３の回転速度の増減あるいは回転方向の正逆切換え
により制御される。

この場合、両駆動モータ２２，２３の回転方向と回転速
度とが特定の関係にある場合には第２回転攪拌装置１１
が自転せず、公転のみを行なうことになる。

さらにカッタヘッド用駆動モータ２３のみが停止してい
る場合には、第２回転攪拌装置１１が公転を行なわず、
自転のみを行なうことになる。

したがって掘削土砂が粘土塊状のものであり、第１回転
攪拌装置１０のみによっては十分なほぐし効果が得られ
ない場合にも、第２回転攪拌装置１１の攪拌効果により
、排泥水管１３の閉塞を起こさない程度にほぐされる。

またカッターやその他の各部材への付着成長が未然に防
止される。

さらに各駆動モータ２２，２３の回転トルクを検出する
ようにしておけば、各駆動モータ２２．２３にかかる負
荷により掘削土砂の噛込み等を検出し得る。

たとえば、カッタヘッド用駆動モータ２３に過負荷がか
かったような場合はカッタヘッド２前面に玉石等の障害
物が噛込んだことが検知でき、逆に第２回転攪拌装置用
駆動モータ２２に過負荷がかかったような場合は、取込
室９内に障害物が詰まったことが検知できる。

この実施例において第２回転攪拌装置２２としては図示
側以外の構造のものを中心軸３に平行に設置して使用す
ることもできる。

以上の説明から明らかなように、本考案によれば、泥水
室内の掘削土砂水を種々の状態で攪拌混合することがで
きるので、泥水室がカッタヘッドと共に回転するような
静止空間であっても、各部材への付着土砂の崩しあるい
はそれらの防止を遠戚させることができる。

したがって排泥水管の閉塞が防止され、排泥効率ないし
掘削効率の向上を図ることができる。

また特に、第２回転攪拌装置とカッタヘッドとが各別の
駆動装置で駆動されるので、これらの駆動装置のトルク
検出により運転障害が生じた場合の障害箇所を容易にか
つ迅速に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案実施例を示し、第１図は縦断側
面図、第２図は正面図、第３図は第１図における拡大Ｘ
−Ｘ断面矢視図である。 １・・・・・・シールド、２・・・・・・カッタヘッド
、３・・・・・・中心軸、４・・・・・・隔板、６・・
・・・・支持材、７・・・・・・軸受、９・・・・・・
掘削土砂取込室、１０・・・・・・第１回転攪拌装置、
１１・・・・・・第２回転攪拌装置、１１Ａ・・・・・
・第２回転攪拌装置回転軸、１３・・・・・・排泥水管
、１３Ａ・・・・・・排泥水口、１４Ａ、１４Ｂ・・・
・・・軸受、１７・・・・・・軸受、１８・・・・・・
回転部材、１９・・・・・・ギヤ機構、２０・・・・・
・連結軸、２１・・・・・・自在継手、２２・・・・・
・第２回転攪拌装置用駆動モータ、２３・・・・・・カ
ッタヘッド用駆動モータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールド前面に配置されるカッタヘッドの背面中心部に
   中心軸を一体に取付けると共に、この中心軸にこれと同
   心状に隔板を設け、この隔板の外周部を前記シールドの
   内周面に突設した支持材に回転可能に支持して隔板前部
   に泥水室を形威し、この泥水室内の外周部に、前記支持
   材に取付けられた第１回転攪拌装置を配置し、この攪拌
   装置の近傍で排泥水口を開口させてなるシールド掘進機
   であって、前記泥水室内に第２回転攪拌装置を設けると
   共にその回転軸を前記隔板に軸支し、さらにこの回転軸
   を、前記隔板に対して相対回転可能でかつ同心状に軸支
   された回転部材にギヤ機構を介して連結し、この回転部
   材並びに前記隔板を各別の第２回転攪拌装置用駆動装置
   並びにカッターヘッド用駆動装置にそれぞれ連動連結し
   たことを特徴とするシールド掘進機。