(57)【要約】【課題】地中に管路等を構築するための推進工法やシールド工法をシールド掘進機で施工する場合において、粘性土地盤施工中に発生するカッタ面板の閉塞を効率よく防止する方法を提供する。【解決手段】シールド掘進機のカッタ面板３前面に、カッタ面板３の回転によって移動する個々の移動範囲を合わせるとカッタ面板３前面の全面積とほぼ等しくなるように複数の付着防止チェーン６を配置し、付着防止チェーン６が絶えず移動することにより、カッタ面板表面に粘土が付着しないため、面板閉塞が防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド外殻と、前記シールド外殻の前部に回転自在に取り付けられたカッタ面板と、前記カッタ面板と連結して回転可能に設置した回転軸とを備えたシールド掘進機のカッタ面板閉塞防止方法において、前記カッタ面板前面に付着防止チェーンを設置し、カッタ面板前面への掘削土付着を防止することを特徴とするカッタ面板閉塞防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法やシールド工法に用いられるシールド掘進機の面板閉塞防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路や軌道の地下に管路を埋設する方法として、推進工法やシールド工法があり、この方法は一端に設けた発進立坑よりシールド掘進機でトンネル孔を形成し、そのトンネル孔内に推進管やセグメントを所定の位置まで地中に埋設することで管渠を構築する方法であり、管路埋設箇所である道路等を掘り起こす必要がなく、交通障害や生活環境保全が問題となる都市部においては有効な工法として実施されている。
推進工法やシールド工法の施工は、掘進効率のよいシールド掘進機を用いた施工が一般に多く用いられている。シールド掘進機の掘進方法はシールド掘進機の先端に複数の切削ビットを装備したカッタ面板を回転させて、地盤を切削しながら前進してトンネル孔を形成させる。カッタ面板で掘削された掘削土は、カッタ面板に設けられた取込口よりシールド掘進機内に取込まれ、後方に連結した推進管やセグメント内を通してトロバケットや流体輸送等によって立坑外に搬出される。
【０００３】
しかし、掘削対象地盤が粘性土の場合は、カッタ面板の表面に粘土が徐々に付着し、切削ビットとカッタ面板表面との高低差がなくなり面板閉塞が生じて、地盤を切削せずにカッタ面板とが擦れ合っている状態となり、土砂を取り込めないためにシールド掘進機が前進できなくなる場合がある。
【０００４】
このような、カッタ面板への粘土付着を解決するために、地上からボーリングマシン等でシールド掘進機のカッタ面板付近まで穿孔して高圧水を噴射してカッタ面板表面に付着した粘土を取り除く方法が用いられている。前記の方法では、頻繁に起こる粘土付着のたびに、地上から穿孔を行わなくてはならず、交通量の多い道路上や軌道上では穿孔作業が出来ないという問題がある。
【０００５】
この改善策として、カッタ面板の表面に複数の噴出孔を設け、前記噴出孔から剥離作用がある注入材を噴出させて、カッタ面板表面に付着した粘土を取り除く方法がある。しかしながらこの方法でも、噴出孔から遠い部分には注入材が行き渡らないため、カッタ面板表面に付着した粘土を除去しきれないことがある。また、シールド掘進機内に注入材用の配管設備が必要となり、シールド掘進機の整備や調整も煩雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１１５７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、粘性土地盤においてカッタ面板表面に粘土が付着し、切削ビットとカッタ面板表面との高低差がなくなり面板閉塞が生じて、粘性土地盤を切削せずにカッタ面板とが擦れ合っている状態となり、土砂が取り込めないためにシールド掘進機が前進できなくなる点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、カッタ面板表面に粘土が付着することを防止するため、シールド掘進機のカッタ面板前面に、カッタ面板の回転によって移動する範囲を合わせると、カッタ面板前面の全面積とほぼ等しくなる複数の付着防止チェーンを装備することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
粘性土地盤での推進工法やシールド工法の施工において、カッタ面板への粘土付着のためシールド掘進機が前進しにくい状態にあるとき、地盤中の礫がカッタ面板前面の切削土内に混入すると、カッタ面板表面に付着していた粘土が剥がれ面板閉塞が解消し、シールド掘進機が前進しやすくなることがある。本発明の付着防止チェーンは、混入する礫と同じ役割を果たし、カッタ面板表面への粘土の付着を防ぐことで面板閉塞を防止し、粘性土地盤中でもシールド掘進機を前進しやすくすることができる。シールド掘進機内部には設備の追加が必要ないことから整備や調整が煩雑にならないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明のシールド掘進機の面板閉塞防止方法を説明する、シールド掘進機の縦断面図である。
【図２】図２は本発明のシールド掘進機の面板閉塞防止方法を説明する、カッタ面板の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
粘性土地盤において、面板閉塞を起こすことなく、効率よく確実に掘進が行えるシールド掘進機を実現した。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の１実施例の縦断面図である。埋設する推進管やセグメントの外径よりやや大きな外径を有し、円筒状に作成されたシールド外殻２の先端に、前記シールド外殻２と略同じ径を持った円形のカッタ面板３が装備されている。カッタ面板３はモーター８によって回転する。カッタ面板３の背面にはシールド外殻２を閉塞するように設けられた隔壁４によってチャンバ５が設けられ、カッタ面板３によって切削された掘削土をチャンバ５内に取込み、管内を通して工法に掘削土を搬送させる。カッタ面板３の前面には、一端はカッタ面板３に固定され、他端は固定されていない長さ３０センチメートルから５０センチメートル程度の付着防止チェーン６が複数装備されている。
【００１３】
本実施例では、破砕具が装備されていない通常のシールド掘進機１を明示したが、チャンバ５内に礫破砕用のコーン状破砕具を装備したシールド掘進機１に採用することも可能である。
【００１４】
本実施例では、一端が固定されていない付着防止チェーン６を明示したが、適当な弛みを持たせたうえで両端を固定することも可能である。また付着防止チェーン６の材質は土質条件等によって鋼製等の各種チェーンから選択できる。
【００１５】
図２は、シールド掘進機のカッタ面板を説明する正面図である。カッタ面板３には、切削した掘削土をチャンバ５内に取り込むために、円周方向に所定の間隔で取込口７が設けられている。取込口７の設置数および大きさは、土質条件等によって変化する。カッタ面板３の前面には付着防止チェーン６を複数配置する。配置数及び長さは、カッタ面板３の回転によって移動する個々の付着防止チェーン６本体の移動範囲を合わせると、カッタ面板３前面の全面積とほぼ等しくなるように配置数を決定し、個々の付着防止チェーン６の固定されていない端部が取込口７に入り込むことがないように長さを決定する。
【００１６】
シールド掘進機１がカッタ面板３を回転させて、地盤を切削しながら前進してトンネル孔を形成する際、カッタ面板３の前面に複数配置された付着防止チェーン６は一端がカッタ面板３に固定されているため、カッタ面板の回転によって付着防止チェーン６本体がカッタ面板３前面の全面を絶えず移動し、カッタ面板表面に粘土が付着しないため、面板閉塞を防止することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１    シールド掘進機
２    外殻
３    カッタ面板
４    隔壁
５    チャンバ
６    付着防止チェーン
７    取込口
８    モーター
【図１】
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【図２】
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