(57)【要約】【目的】  簡単な作業で注入管からロッドを抜き出す。【構成】  掘進機本体１２の前面や外周面の地山に固化剤や滑剤等の薬液を注入するシールド掘進機の注入管９を、可撓性を有する閉鎖ロッド２１を内部に挿入することで閉鎖する。【選択図】  図１
2005171601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機本体の前面や外周面の地山に固化剤や滑剤等の薬液を注入するシールド掘進機の注入管において、可撓性を有する閉鎖ロッドを内部に挿入することで閉鎖されることを特徴とするシールド掘進機の注入管。
【請求項２】
上記閉鎖ロッドは、ワイヤからなる芯材の周囲にウレタン層を形成して構成されるロッド本体部を有する請求項１記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項３】
上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管の外周にポリウレタン等の可撓性材料を被覆して構成されるロッド本体部を有する請求項１記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項４】
上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管の内部にポリウレタン等の可撓性材料を充填して構成されるロッド本体部を有する請求項１記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項５】
上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管とポリウレタン等の可撓性材層とを径方向に多層に設けて構成されるロッド本体部を有する請求項１記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項６】
上記閉鎖ロッドは、多関節のリンク機構を備えたロッド本体部を有する請求項１記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項７】
上記ロッド本体部の先端に、上記注入管を閉鎖する先端ロッド部を設け、この先端ロッド部の外周面に先端パッキンを設けた請求項２から６いずれかに記載のシールド掘進機の注入管。
【請求項８】
上記先端ロッド部の先端が、地山側に向かって縮径する円錘状に形成された請求項７記載のシールド掘進機の注入管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘進機本体の前面や外周面の地山に固化剤や滑剤等の薬液を注入するシールド掘進機の注入管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機には、掘進機本体の前面や外周面の地山に、固化剤や滑剤等の薬液を注入する注入管が複数設けられている。注入管は、その先端がシールドフレームやカッタ前面に形成された穴に接続されて、地山に向かって開口している。薬液を注入する際に、注入管の後端に供給管を接続するようになっている。
【０００３】
薬液を注入しないときは、注入管を通して地山側から掘進機本体内へ土砂や水が浸入するのを防止するため、注入管を閉鎖するようになっている。従来は、注入管内に、その内径と略同等の外径を有する丸鋼等の鋼製の閉鎖ロッドを挿入することで、注入管を閉鎖していた。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１６５４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の構成において薬液を注入する際には、閉鎖ロッドを注入管から抜き出す。このとき、掘進機本体内には多数の装置が配置され、注入管後方のスペースが狭隘であるため、閉鎖ロッドが長いと、重量が重い上に、他の装置と干渉するため、閉鎖ロッドを切断しながら抜き出さなければならず、多くの手間がかかり作業性が悪かった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、簡単な作業で注入管から閉鎖ロッドを抜き出すことができるシールド掘進機の注入管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願発明は、掘進機本体の前面や外周面の地山に固化剤や滑剤等の薬液を注入するシールド掘進機の注入管において、可撓性を有する閉鎖ロッドを内部に挿入することで閉鎖されるシールド掘進機の注入管である。
【０００８】
そして、上記閉鎖ロッドは、ワイヤからなる芯材の周囲にウレタン層を形成して構成されるロッド本体部を有するものが好ましい。
【０００９】
また、上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管の外周にポリウレタン等の可撓性材料を被覆して構成されるロッド本体部を有するものであってもよい。
【００１０】
さらに、上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管の内部にポリウレタン等の可撓性材料を充填して構成されるロッド本体部を有するものであってもよい。
【００１１】
また、上記閉鎖ロッドは、油圧ホース等の可撓管とポリウレタン等の可撓性材層とを径方向に多層に設けて構成されるロッド本体部を有するものであってもよい。
【００１２】
さらに、上記閉鎖ロッドは、多関節のリンク機構を備えたロッド本体部を有するものであってもよい。
【００１３】
そして、上記ロッド本体部の先端に、上記注入管を閉鎖する先端ロッド部を設け、この先端ロッド部の外周面に先端パッキンを設けたものが好ましい。
【００１４】
また、上記先端ロッド部の先端が、地山側に向かって縮径する円錘状に形成されたものが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、閉鎖ロッドを曲げながら引っ張るといった簡単な作業だけで、注入管から抜き出すことができるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は本発明に係るシールド掘進機の注入管の好適な実施の形態を示した断面図、図２はシールド掘進機を示した断面図である。
【００１８】
図２に示すように、シールド掘進機１は、シールドフレーム２の前端にバルクヘッド３が設けられている。このバルクヘッド３を貫通してカッタ回転軸４が設けられ、カッタ回転軸４の先端に複数のカッタスポーク５を備えたカッタ６が設けられている。カッタスポーク５の前面には複数のカッタビット７が設けられており、後方のシールドジャッキ８でセグメント（図示せず）を押し付けることによって推進力を得ながら、カッタ６が回転することによって、地山を掘削していく。
【００１９】
シールドフレーム２やカッタ６の前面には、注入管（薬液注入管）９が複数設けられている（本実施の形態では、シールドフレーム２に設けられている）。図１に示すように、注入管９は、その先端がシールドフレーム２やカッタ６前面（本実施の形態ではシールドフレーム２）に形成された穴１１に接続されて、地山に向かって開口している。
【００２０】
注入管９は、金属製のパイプからなり、その前端外周面には雄ネジ部１０が形成されている。注入管９の先端は、穴１１に連通して掘進機本体１２の機内側に溶接固定されたジョイント部材１４に螺合している。ジョイント部材１４は、注入管９の外径と略同径の内径を有するリング状に形成され、その内周面には雌ネジ部１５が形成されており、この雌ネジ部１５に注入管９の前端が螺合する。
【００２１】
注入管９の後端には、後述する閉鎖ロッド２１を接続するためのジョイント部材１６が溶接固定されている。ジョイント部材１６は、注入管９の外径と略同径の内径を有するリング状に形成され、その内周部には雌ネジ部１７が形成されている。ジョイント部材１６は、その一部に注入管９の後端が嵌合され、注入管９の外周面と溶接されている。なお、薬液を注入する際には、閉鎖ロッド２１を抜き出した後に、注入管９の後端のジョイント部材１６に薬液の供給管（図示せず）を接続する。
【００２２】
注入管９の中間部には、ボールバルブ１８が設けられている。ボールバルブ１８は、その内部に注入管９の内径と同等の内径を有する薬液流路１９が形成されており、開状態で注入管９内に直線状の薬液流路が形成されるようになっている。
【００２３】
薬液を注入するまでは、注入管９から掘進機本体１２内に土砂や水が浸入しないように、注入管９の内部に閉鎖ロッド２１が挿入されている。
【００２４】
閉鎖ロッド２１は、可撓性を有しており、注入管９に挿抜自在に設けられている。閉鎖ロッド２１は、ワイヤ２２からなる芯材の周囲にウレタン層２３を形成して構成されるロッド本体部２４を有している。ワイヤ２２は、閉鎖ロッド２１の抜出時の引張力に耐えうる強度を有し、且つ抜出時に曲げられる程度の可撓性を有するものが採用される。ウレタン層２３は、ワイヤ２２の外周に加硫させて形成されている。なお、ウレタン層２３の代わりに、ニトリル・ブチル・ラバー（ＮＢＲ）等のゴム層を形成してもよい。ロッド本体部２４は、注入管９の内径よりも小さい外径に形成されている。
【００２５】
ロッド本体部２４の先端には、注入管９を閉鎖する先端ロッド部２５が設けられ、この先端ロッド部２５の外周面に先端パッキン２６が設けられている。先端ロッド部２５は、金属にて構成され、その先端が、地山側に向かって縮径する円錘状に形成されている。先端ロッド部２５は、その外周面が穴１１の内周面と若干の隙間を有する大きさに形成されており、その外周面には、穴１１の内周面との隙間を埋めるリング状の先端パッキン２６が嵌合されている。先端ロッド部２５の後端には座金２７が設けられ、その後方からボルト２８が螺合・挿入されている。ボルト２８は後方に向かって突出している。ボルト２８の後端はロッド本体部２４の先端に接着剤等によって固定されている。
【００２６】
ロッド本体部２４の後端には、ニップル２９が固定されている。ニップル２９の外周面前側には雄ネジ部３１が形成されており、この雄ネジ部３１がジョイント部材１６の雌ネジ部１７に螺合されることによって、閉鎖ロッド２１が注入管９に固定されるようになっている。ニップル２９の後端には、ナット３２が固定されており、その後方からリング状の把持部３３を備えたアイボルト３４が挿入されている。ニップル２９内部で、アイボルト３４の前端は、ロッド本体部２４の後端に接着剤等によって固定されている。ニップル２９の後端のナット３２の後部にはナット３５がさらに設けられ、ダブルナットとなっており、先端パッキン２６に次ぐ二次シールを構成している。
【００２７】
ニップル２９の外周面後側にも雄ネジ部３６が形成されており、この雄ネジ部３６にナット３２、３５及びアイボルト３４の把持部３３を覆うキャップ３７が螺合されている。このキャップ３７が、先端パッキン２６、上記ダブルナットに次ぐ三次シールを構成しており、万一、水分が閉鎖ロッド２１の後端まで浸入したとしても掘進機本体１２内に浸入するのを防止できる。
【００２８】
上記構成の閉鎖ロッド２１を抜き出すに際しては、まず、キャップ３７を取り外した後に、ニップル２９を回転させて、閉鎖ロッド２１を注入管９から取り外す。その後、アイボルト３４の把持部３３を把持しながら、閉鎖ロッド２１を後方へ引っ張る。このとき、先端パッキン２６と穴１１及び注入管９の内周面との摩擦力が発生するが、ワイヤ２２が適度な強度を有しているので、閉鎖ロッド２１は切断されることなく、注入管９から抜き出すことができる。また、このときの摩擦力は、従来の鋼製ロッドと注入管内部との摩擦力と比較して大幅に低減しているので、引き抜きに要する力は小さくて済む。
【００２９】
ここで、注入管９後方のスペースが狭隘であっても、ロッド本体部２４が可撓性を有しているので、閉鎖ロッド２１を空いているスペース側に適宜曲げながら引き抜くことができる。従って、従来のように鋼製ロッドを切断する必要が無く、閉鎖ロッド２１を引っ張るだけで、注入管９から引き抜くことができるので、手間がかからず、作業効率が大幅に向上する。
【００３０】
さらに、閉鎖ロッド２１は、従来の鋼製ロッドと比較して大幅に軽量であるので、この点でも作業性が大幅に向上する。
【００３１】
また、先端ロッド部２５が円錘状に形成されているので、その周囲に土砂が流れ込んでいても、先端ロッド部２５と穴１１の内周面との間に噛み込んだ土砂を逃がしやすく、閉鎖ロッド２１を容易に引き抜くことができる。
【００３２】
そして、先端ロッド部２５がボールバルブ１８よりも後方に位置するところまで引き抜いたなら、ボールバルブ１８を回転させて閉状態とし、閉鎖ロッド２１を注入管９から抜き去る。その後、薬液供給管をジョイント部材１６に螺合させて接続し、固化剤や滑剤等の薬液を地山に注入する。
【００３３】
本実施の形態では、先端ロッド部２５に先端パッキン２６を設けたことによって、注入管９内に土砂が浸入するのを防止でき、シール性の向上を達成している。
【００３４】
なお、パッキンの取付位置は、閉鎖ロッド２１の先端に限られるものではない。パッキンを後方に寄せて設けてもよい。この場合、閉鎖ロッド２１を抜き出す際の引張抵抗を低減することができる。
【００３５】
図３乃至図５は他の形態の閉鎖ロッドを示した断面図である。
【００３６】
図３の閉鎖ロッド３１は、油圧ホース等の可撓管３２の外周にポリウレタン等の可撓性材料３３を被覆して構成されるロッド本体部３４を有している。
【００３７】
図４の閉鎖ロッド３５は、油圧ホース等の可撓管３２の内部にポリウレタン等の可撓性材料３３を充填して構成されるロッド本体部３６を有している。
【００３８】
上述の構成の閉鎖ロッド３１、３５では、上記実施の形態と同様の作用効果を得られる他に、閉鎖ロッド３１、３５の軽量化が達成される。特に、閉鎖ロッド３１では、可撓管３２の外周を可撓性材料３３で被覆しているため、その表面保護が図れる。
【００３９】
図５の閉鎖ロッド３７は、油圧ホース等の可撓管３２とポリウレタン等の可撓性材層３８とを径方向に多層に設けて構成されるロッド本体部３９を有している。
【００４０】
上述の構成の閉鎖ロッド３７では、上記実施の形態と同様の作用効果を得られる他に、閉鎖ロッド３７の強度向上を図れ、閉鎖ロッド３７の挿抜作業（特に挿入作業）が容易となる。
【００４１】
なお、可撓管３２として、油圧ホースの代わりに、ワイヤーメッシュが補強材として設けられている高圧ホースを用いてもよい。また、可撓性材料３３は、ポリウレタンに限られるものではなく、ゴム等の他の材料であってもよい。
【００４２】
図６及び図７は他の形態の閉鎖ロッドを示した側面図である。
【００４３】
図６及び図７の閉鎖ロッド４０、４１は、多関節のリンク機構４３、４４を備えたロッド本体部４５、４６を有する。
【００４４】
図６の閉鎖ロッド４０のロッド本体部４５は、金属製のチェーン４７からなるリンク機構４３にて構成されている。チェーン４７は、注入管９の内径と略同等の外径を有しており、閉鎖ロッド４０の挿入時には、後方から押し込むことで、挿入可能となっている。なお、ロッド部本体４５は、必ずしも全方向に可撓性を有する必要はないので、ローラチェーンのように、一方向にのみ可撓性を有するものであってもよい。
【００４５】
図７の閉鎖ロッド４１のロッド本体部４６は、短いロッド４８の両端にリング状の連結部４９を備えたリンク部材５０を複数連結したリンクチェーン５１からなるリンク機構４４にて構成されている。なお、連結部の構成は、上記構成に限られるものではなく、例えば、ユニバーサルジョイントのようなピン接合であってもよい。この場合も、一方向にのみ可撓性を有するものであってもよい。
【００４６】
上記構成によれば、上記実施の形態と同様の作用効果を得られる。
【００４７】
なお、以上説明した実施の形態では、閉鎖ロッド２１、３１、３５、３７、４０、４１は、径方向に各部材が積層されているが、ロッド部本体は、必ずしも全方向に可撓性を有する必要はなく、一方向にのみ可撓性を有するものであってもよいので、可撓性を必要とする方向に、平板状に形成した芯材やウレタン層や可撓性材料等の各部材を積層するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る注入管閉鎖構造の好適な実施の形態を示した断面図である。
【図２】シールド掘進機を示した断面図である。
【図３】他の形態の閉鎖ロッドを示した断面図である。
【図４】他の形態の閉鎖ロッドを示した断面図である。
【図５】他の形態の閉鎖ロッドを示した断面図である。
【図６】他の形態の閉鎖ロッドを示した側面図である。
【図７】他の形態の閉鎖ロッドを示した側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
９  注入管
１２  掘進機本体
２１  閉鎖ロッド
２２  ワイヤ
２３  ウレタン層
２４  ロッド本体部
２５  先端ロッド部
２６  先端パッキン
３１  閉鎖ロッド
３２  可撓管
３３  可撓性材料
３４  ロッド本体部
３５  閉鎖ロッド
３６  ロッド本体部
３７  閉鎖ロッド
３８  可撓性材層
３９  ロッド本体部
４０  閉鎖ロッド
４１  閉鎖ロッド
４３  リンク機構
４４  リンク機構
４５  ロッド本体部
４６  ロッド本体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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