JPS6040705Y2 - 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
を液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泥王室（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坐臥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。

本考案は以上法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
中心部に中空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、この第１回転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ヘッド用駆動装置に
それぞれ連動連結し、前記カッタヘッド背面外周部に粗
大礫受皿並びに掻上板を設け、前記中心軸に土砂入口を
形成すると共にその内部に粗大礫排出装置を設けた構成
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回転攪拌装置によ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
であっても、各部材への付着土砂の崩しあるいは付着防
止を遠戚でき、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。

また泥水室内に取込まれた粗大礫等は粗大礫排出装置に
よって別途排出でき、さらに第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２図に基づいき説明する。

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。

そしてこの隔板４の外周部がシールド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の背面に
配置されることになる。

また隔板４の外周端面の前記支持材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、その排泥水口が第１回転攪拌装置１０の近傍で開
口する。

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１４ Ａｔ
１４ Ｂ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を介して連結される。

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は、ギヤ機構２４
を介して円板体１６に連動連結する。

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は粗大礫受皿であり、これはカッタヘッド２の背面
外周に環状に配置される。

そしてこの受皿２６はリング壁２６Ａを有すると共に、
その上に等角度おきに複数の掻上板２７が設けられる。

一方２８は粗大礫排出装置である。

これはスクリューコンベヤにより構成されると共に、そ
のケーシング２８Ａの先端上部に土砂受入口２９、先端
下部に格子スクリーン３０が設けられる。

かかる排出装置２８は、中心軸３の内部に挿込まれた状
態で配置される。

したがって中心軸３には、前記土砂受入口２９とスクリ
ーン３０に対応する位置に土砂入口３１、土砂出口３２
がそれぞれ形成される。

３３は粗大礫解放排出用の密閉耐圧ボックスである。

密閉耐圧ボックス３３は、その中に排出されてきた粗大
礫を、取込室９内の泥水圧に変動をきたすことなく機外
へ排出する機能を有する。

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２４、円板体１６、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
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１１Ａ並びに連結軸２０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、掘削土砂の攪拌破砕を行なう。

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。

掘削土砂中に粗大礫が含まれる場合は、それらは取込室
９内で受皿２６上に受けられ、つづいて掻上板２７によ
り取込室９の上部まで持上げられる。

そして掻上板２７の反転により、中心軸３の土砂人口３
１．排土装置２８の土砂受入口２９を通って該排土装置
２８の内部に至り、その後排出される。

この場合、スクリーン３０を通過する小粒径のものは取
込室９の下部へ落下し、第１回転攪拌装置１０、第２回
転攪拌装置１１での攪拌後、排泥水管１３を通して流体
輸送される。

粗大礫のうち、沈降速度が小さいものは、排泥水の流速
によっては、排泥水管１３内へ吸込まれ、これを閉塞す
る可能性があるが、この実施例では、受皿２６の端部に
リング壁２６Ａが設けられているので、このリング壁２
６Ａによりかかる事態の発生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
室内の掘削土砂泥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。

また特に粗大礫等のように、破砕不可能でかつ排泥水管
を閉塞させる可能性のある土砂が泥水室内に取込まれた
場合には、これを排土装置によって別途排出することが
できる。

さらに第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２図は本考案実施例を示しており、第１図は
縦断側面図、第２図は正面図である。 １・・・・・・シールド、２・・・・・・カッタヘッド
、３・・・・・・中心軸、４・・・・・・隔板、６・・
・・・・支持材、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、ＩＩＡ・・・・・・回転軸、１３・・・
・・・排泥水管、１４Ａ、１４Ｂ・・・・・・軸受、１
７・・・・・・軸受、１８・・・・・・回転部材、１９
・・・・・・ギヤ機構、２２・・・・・・第２回転攪拌
装置用駆動モータ、２３・曲・カッタヘッド用駆動モー
タ、２６・・・・・・粗大礫受皿、２７・・・・・・掻
上板、２８・・・・・・粗大礫排出装置、２９・・・・
・・土砂受入口、３０・・・・・・格子スクリーン、３
１・・・・・・土砂入口、３２・・・・・・土砂出口。

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
   中空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
   第１回転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ヘッド用駆動装置にそれぞれ
   連動連結し、前記カッタヘッド背面外周部に粗大礫受皿
   並びに掻上板を設け、前記中心軸に土砂入口を形成する
   と共にその内部に粗大礫排出装置を設けることを特徴と
   するシールド掘進機。