(57)【要約】      （修正有）【課題】礫、玉石層から粘土層までの全土質でも、面板閉塞やチャンバ内閉塞を発生させることなく、効率良く確実な推進施工が行える泥水式掘進機。【解決手段】本発明は、掘進機の前面に設置された面板3と、面板3と隔壁5によって形成されたチャンバ4と、チャンバ4を貫通して後方に延長して設けた排土手段8と、前記排土手段8の後端に接続した機内クラッシャー9と、前記機内クラッシャー9の後方に接続した第１の送排泥管10と、所定の位置の隔壁を貫通して後方に延長して接続した第２の送排泥管12とにより構成される泥水式掘進機。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機の前面に回転自在に設置した面板の回転によって地山を掘削し、掘進機の内部に面板と後方に所定の間隔をおいて設けた隔壁によって形成されるチャンバ内に前記掘削土砂を取り込み、掘削土砂を泥水と混入して、隔壁を貫通して設けた排泥管より流体輸送にて坑外へ掘削土砂を搬送しながら掘進する泥水式掘進機において、掘進機の前面に設置された前記面板と、面板と隔壁によって形成された前記チャンバと、チャンバを貫通して後方に延長して設けた排土手段と、前記排土手段の後端に接続した機内クラッシャーと、前記機内クラッシャーの後方に接続した第１の送排泥管と、所定の位置の隔壁を貫通して後方に延長して接続した第２の送排泥管とにより構成されることを特徴とした泥水式掘進機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において粘土層から礫、玉石層までの全土質に対応可能な泥水式掘進機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
推進工法は、先端に設けた掘進機によって地山を掘削して地中にトンネルを造成しながら推進管を埋設していく方法である。泥水式掘進機は、面板の回転により掘削した土砂を掘進機の取込口からチャンバ内に取り込み、取り込まれた掘削土砂は送泥管より、チャンバ内に送られた泥水と混入して、隔壁に設けられた排泥管から坑外に流体輸送しながら、掘進していく掘進機である。坑外に流体輸送された排泥水は、坑外に設けた泥水処理設備により、掘削土砂と泥水に分離され、泥水は再び切羽に送られる。泥水式掘進機は、通常礫、玉石層から粘土層までの地盤に対応ができるように、礫破砕用の多くのローラビットを面板に装備し、所定の大きさまで礫や玉石を破砕して、チャンバ内に取り込む方法が一般に用いられている。
【０００３】
しかし、礫率が多くなると面板部分で小径までの礫破砕を行なっていると、非常に効率が悪く掘進速度が著しく低下するという問題があった。また、推進区間の土質が均一であることは希であり、土質が礫、玉石層から粘土層地盤に変わると、面板部分に装備したローラビットに粘性土が付着したり、チャンバ内の隔壁や外筒内面に粘性土が付着してチャンバ内閉塞を発生して推進施工を困難としていた。  
【０００４】
このため、比較的大きめの礫や玉石が取り込め、面板閉塞を防止するために、面板の取込口を大きくする方法が採用されているが、チャンバ内に礫が沈降したり、粘性土が下部に沈殿して外殻の内壁に付着したりして閉塞するという問題がある。そこで、チャンバ内の外殻内面に設けた噴射孔からエアーや水を噴射させて礫の沈降や粘性土の付着を防止させる方法が提案されているが、部分的な沈降解除や付着解除が行なわれて、完全に解除ができないという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする課題は、泥水式掘進機において、礫、玉石層から粘土層までの全土質でも、面板閉塞やチャンバ内閉塞を発生させることなく、効率良く確実な推進施工が行える泥水式掘進機である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、掘進機の前面に回転自在に設置した面板の回転によって地山を掘削し、掘進機の内部に面板と後方に所定の間隔をおいて設けた隔壁によって形成されるチャンバ内に前記掘削土砂を取り込み、掘削土砂を泥水と混入して、隔壁を貫通して設けた排泥管より流体輸送にて坑外へ掘削土砂を搬送しながら掘進する泥水式掘進機において、掘進機の前面に設置された前記面板と、面板と隔壁によって形成された前記チャンバと、チャンバを貫通して後方に延長して設けた排土手段と、前記排土手段の後端に接続した機内クラッシャーと、前記機内クラッシャーの後方に接続した第１の送排泥管と、所定の位置の隔壁を貫通して後方に延長して接続した第２の送排泥管とにより構成されることを特徴とした泥水式掘進機を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の泥水式掘進機は、排土手段を設置し、排泥手段の後端に設けた第１の送排泥管と隔壁に設けた第２の送排泥管を土質によって送排泥を切り替えすることによって、チャンバ内に沈降しようとした礫は排土手段の強制排土機能と第２の送排泥管から送られた送泥水によって強制的に後方に排除され、機内クラッシャーで破砕されて第１の送排泥管から坑外へ送られる。チャンバ内に沈殿しようとする粘土は、排土手段の後方の第１の送排泥管から送られる送泥水によってチャンバ内で攪拌混合されて第２の送排泥管から坑外に送られるため、チャンバ内で閉塞することもなく、確実な推進施工が行えるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
礫、玉石から粘土までの全土質にも、面板閉塞やチャンバ内閉塞を起こさず、効率良く確実に掘進が行える泥水式掘進機を実現した。
【実施例１】
【０００９】
図１は、本発明の泥水式掘進機を説明する縦断面図である。本発明の泥水式掘進機１は、円筒状の外筒２の前面に回転自在に設置した面板３と、泥水式掘進機１の内部に面板３と後方に所定の間隔をおいて設けた隔壁５によってチャンバ４が形成されている。面板３は、隔壁５の後方に配置された駆動機７および減速機１３から回転軸６を介して回転駆動される。隔壁５の下方には、隔壁５を貫通して後方に延長して設けた排土手段８と、排土手段８の後端には機内クラッシャー９が設置されている。機内クラッシャー９の後方には、第１の送排泥管１０が接続されて後方へと延長して設置されている。前記隔壁５の上部には、隔壁５を貫通して後方に第２の送排泥管１２が設置されている。排土手段８は、円筒形のケーシング内にリボンスクリュウを配置して構成されている。リボンスクリュウの回転はケーシングの外周に設けた駆動機１１によって伝達される。
【００１０】
面板３は、粘土層による閉塞を防止するため、ローラビットの配置は極力減らし、礫、玉石の取り込みを容易にするため取込口の開口を大きくすると有効である。
【００１１】
次に、本発明の泥水式掘進機１の掘進方法について説明する。土質が礫や玉石層の場合は、第２の送排泥管１２から泥水を面板３前面に送り、切羽面を保持しながら開口を大きくした面板３の取込口から礫や玉石を効率良くチャンバ４内に取り込む。チャンバ４内に取り込まれた礫や玉石は、排土手段８のスクリュウコンベアによって強制的にケーシング内に取り込まれて後方に送られ、後方の機内クラッシャー９内で所定の大きさに破砕されて、後方に接続した第１の送排泥管１０から泥水とともに後方に搬送される。礫や玉石は、面板３上に装備した数少ないローラビットによっても破砕が行なわれるため、効率の良い掘進が行える。
【００１２】
土質が粘土層や砂層に遭遇した場合には、第１の送排泥管１０から泥水を面板３前面に送り、切羽面を保持しながら面板３の回転によって地盤を切削してチャンバ４内に取り込み、泥水とともに第２の送排泥管１２から後方に搬送させる。面板３上に配置されたローラビットは少なく、また土砂の取込口は大きくなっているため、粘土層でも面板閉塞をすることなく、効率の良い掘進が行える。
【００１３】
前記した実施形態では、第１の送排泥管１０を機内クラッシャー９の後方に接続した方法で説明したが、送泥の効率を良くするために、第１の送排泥管１０を分岐して前方に分岐管１４を配管して、排土手段８のケーシング中間に接続する方法を採用することもできる。第１の送排泥管１０と分岐管１４の分岐部には、バルブ１５、１６を設置することによって、土質によって排泥、送泥を切り替えれることができる。
【００１４】
排土手段８のケーシングやリボンスクリュウは、礫や玉石を後方の機内クラッシャー９までスムーズに搬送できるように、できるだけ大きくするのが有効である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
砂層、粘土層と礫、玉石層の互層地盤での推進施工に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の泥水式掘進機を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１    泥水式掘進機
２    外殻
３    面板
４    チャンバ
５    隔壁
６    回転軸
７    駆動機
８    排土手段
９    機内クラッシャー
１０    第１の送排泥管
１１    駆動機
１２    第２の送排泥管
１３    減速機
１４    分岐管
１５    バルブ
１６    バルブ
【図１】
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