(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッター装置の後方にバルクヘッドを設けてそれらカッター装置とバルクヘッドとの間に掘削土砂を練り混ぜるためのチャンバーを設け、前記バルクヘッドには掘削土砂を後方に排出するための排出口を開口させ、前記カッター装置はスキンプレートに対してカッターフレームを偏心回転させる構成のシールド掘削機において、
前記カッターフレームの背面側に、前記チャンバー内において掘削土砂を練り混ぜる攪拌翼を備えるとともに、前記バルクヘッドの前面側に、前記カッターフレームの偏心回転に伴って前記攪拌翼が描く回転軌跡の中心位置において前方に突出する固定翼を設け、
前記攪拌翼は掘削土砂を前記排出口に向けて押し出す板状の形態とされ、かつ、該攪拌翼は前記排出口側に向かって回転していく際に掘削土砂を排出口に向けて押し出すようにその向きが押し出し方向に対して直交するように設定されていることを特徴とするシールド掘削機。
【請求項２】
請求項１記載のシールド掘削機において、前記チャンバー内に水や薬液を吐出する吐出管を設けてなることを特徴とするシールド掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッター装置の後方に掘削土砂を練り混ぜるためのチャンバーを設けた構成のシールド掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、土圧式シールド掘削機や偏心多軸シールド掘削機においては、カッター装置の後方空間をバルクヘッドにより区画してそこに掘削土砂を練り混ぜるためのチャンバーを設け、そのチャンバー内で練り混ぜた掘削土砂をバルクヘッドに開口させた排出口からスクリューコンベア等によって後方に排出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種のシールド掘削機にあってはチャンバー内における掘削土砂の練り混ぜが十分にかつ効率的に行われない場合があり、特に掘削土砂が粘性土であるような場合には掘削土砂がチャンバー内面に付着してしまったり、排出口を閉塞してしまう事態が生じることがあり、そのような事態を回避し得る有効な対策が必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、カッター装置の後方にバルクヘッドを設けてそれらカッター装置とバルクヘッドとの間に掘削土砂を練り混ぜるためのチャンバーを設け、前記バルクヘッドには掘削土砂を後方に排出するための排出口を開口させ、前記カッター装置はスキンプレートに対してカッターフレームを偏心回転させる構成のシールド掘削機において、前記カッターフレームの背面側に、前記チャンバー内において掘削土砂を練り混ぜる攪拌翼を備えるとともに、前記バルクヘッドの前面側に、前記カッターフレームの偏心回転に伴って前記攪拌翼が描く回転軌跡の中心位置において前方に突出する固定翼を設け、前記攪拌翼は掘削土砂を前記排出口に向けて押し出す板状の形態とされ、かつ、該攪拌翼は前記排出口側に向かって回転していく際に掘削土砂を排出口に向けて押し出すようにその向きが押し出し方向に対して直交するように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明のシールド掘削機において、前記チャンバー内に水や薬液を吐出する吐出管を設けてなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図５〜図７を参照して説明するが、それに先立ち、本発明に関連する参考例について図１〜図４を参照して説明する。なお、説明の便宜上、以下では図１〜図４に示す参考例を第１実施形態と称し、図５〜図７に示す本来の実施形態を第２実施形態と称する。
第１実施形態（参考例）のシールド掘削機は土圧式シールド掘削機であって、図中符号１はスキンプレート、２はその先端部を区画しているバルクヘッド、３はカッター装置であり、それらカッター装置３とバルクヘッッド２との間に掘削土砂を取り込んで練り混ぜるためのチャンバー４が設けられている。そして、バルクヘッド２の下部には掘削土砂の排出口５が開口してして、その後方にはスクリューコンベア６が設けられ、チャンバー４内において練り混ぜられた掘削土砂は排出口５からスクリューコンベア６によって後方へ排出される構成となっている。
【００１０】
カッター装置３の背面側にはチャンバー４内に突出する攪拌翼７が設けられていて、カッター装置３の回転によりそれら攪拌翼７によって掘削土砂をチャンバー４内において攪拌するようになっているが、チャンバー４内における掘削土砂の練り混ぜをより確実にかつ効率的に行い、かつ掘削土砂がチャンバー４の内面に付着することを防止し、仮に付着してもそれを容易に除去することを可能とするべく、本第１実施形態のシールド掘削機にあってはバルクヘッド２に水や各種の薬液を吐出するための吐出管８が設けられている。
【００１１】
すなわち、バルクヘッド２の上部、中央部、下部にはそれぞれ吐出管８が溶接等により固定され、図３および図４に示すようにそれら吐出管８には所定間隔で多数の吐出口９が下向きあるいは上向きに設けられていて、図示を略した供給源装置から水や各種の薬液をこれら吐出管８に供給して各吐出口９からシャワーの如く吐出させることができるようになっている。
【００１２】
上記のような吐出管８を備えた本第１実施形態のシールド掘削機にあっては、吐出管８から水あるいは加泥材や付着防止材等の各種の薬液を常時吐出しながら掘削を行ったり、あるいは必要に応じて水や薬液を適宜吐出することにより、チャンバー４に取り込んだ掘削土砂の粘度を適正に調整することができるとともに、チャンバー４内における掘削土砂の練り混ぜを確実かつ効率的に行うことができ、それにより掘削土砂がチャンバー４の内面に付着したり、排出口５を閉塞してしまうような事態を未然に防止することができるし、仮に掘削土砂の付着や閉塞が生じたとしても水や薬液により速やかに洗い流すことができ、また吐出管８から吐出される水や薬液により掘削土砂を排出口５に向けて押し流すことで排出を促進する効果も得られる。
【００１３】
また、掘削土砂の粘度や状況に応じて適正な薬液を使い分けたり、水や薬液の吐出圧や吐出量を適正に調節することで適切な対処が可能であり、しかも従来のシールド掘削機に吐出管８と供給源装置を付加するのみで良いからコスト増は些少である。なお、吐出管８の設置位置やその本数等は上記に限定されることなく適宜変更して良い。
【００１４】
次に、本発明の第２実施形態（本来の実施形態）を図５〜図７を参照して説明する。本第２実施形態のシールド掘削機は偏心多軸シールド掘削機であって、そのカッター装置１０はスキンプレート１よりやや小径のリング状のカッターフレーム１１を図６に示すようにスキンプレート１に対して偏心回転させる構成とされたものである。
【００１５】
カッターフレーム１１の背面側には通常の攪拌翼７が設けられているが、本第２実施形態のシールド掘削機にはそれらの攪拌翼７に加えて２枚の板状の攪拌翼１２がカッターフレーム１１の下部の背面側に備えられている。それら攪拌翼１２はカッターフレーム１１の偏心回転運動により図７に示すような軌跡を描いて回転し、そのような回転運動によりチャンバー４内において掘削土砂を練り混ぜるとともに掘削土砂を排出口５に向けて押し出すようにされている。そのため、それら攪拌翼１２は排出口５側に向かって回転する際に掘削土砂を排出口５に向けて効率的に押し出すようにその向きが押し出し方向に対して直交するように設定されている。
【００１６】
また、それら攪拌翼１２に対応して、バルクヘッド２の前面側には、攪拌翼１２が描く回転軌跡の中心位置において前方に突出する固定翼１３が設けられていて、上記の攪拌翼１２はこの固定翼１３を中心としてその周囲を周回するようになっている。本第２実施形態のような偏心多軸シールド掘削機ではカッターフレーム１１の偏心回転半径はあまり大きくなく、したがって攪拌翼１２も限定された領域で回転運動するに留まるので、攪拌翼１２の周囲の掘削土砂が攪拌翼１２と一体に回転してしまういわゆる共廻りが生じて実質的に攪拌がなされない場合が想定されるが、上記のような固定翼１３を攪拌翼１２の中心位置に突出させて設けることにより掘削土砂の共廻りが有効に防止され、これら攪拌翼１２と固定翼１３とにより掘削土砂を確実に攪拌することができる。しかも、上記のように板状の攪拌翼１２により掘削土砂を排出口５に向けて効率的に押し出すことから、掘削土砂を確実に排出させることができて排出口５が閉塞するようなことも防止できる。
【００１７】
なお、上記の攪拌翼１２は上記実施形態のように排出口５の近傍に設けることが好ましく、固定翼１３は攪拌１２の回転軌跡の中心位置に設ける必要がある。また、攪拌翼１２は掘削土砂を効率的に押し出すことができるように板状の形態とするとともに、上述したように攪拌翼１２が排出口５側に向かって回転する際に掘削土砂を排出口５に向けて押し出すようにその向きを押し出し方向に対して直交するように設定する必要があるが、その限りにおいて攪拌翼の設置位置や設置数、形態は任意に設定して良い。また、本第２実施形態の偏心多軸シールド掘削機におけるチャンバー４内にも上記第１実施形態（参考例）の泥土シールド掘削機と同様に吐出管８を設けても勿論良い。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１の発明のシールド掘削機は、偏心回転するカッターフレームの背面側に攪拌翼を備えるとともに、その攪拌翼が描く回転軌跡の中心位置において前方に突出する固定翼をバルクヘッドに設けたので、掘削土砂が攪拌翼と共廻りしてしまって攪拌効果が損なわれることを防止でき、掘削土砂を確実に攪拌することができる。
【００２１】
また、攪拌翼として掘削土砂を排出口に向けて押し出す板状の形態のものを採用し、しかもその攪拌翼が排出口側に向かって回転していく際に掘削土砂を排出口に向けて押し出すようにその向きを押し出し方向に対して直交するように設定したので、共廻り防止効果が得られることに加え、攪拌翼が掘削土砂を排出口に向けて効率的に押し出すことができる。
【００２２】
請求項２の発明のシールド掘削機は、請求項１の発明のシールド掘削機において、チャンバー内に水や薬液を吐出する吐出管を設けたので、掘削土砂の粘度を適正に調整でき、掘削土砂の練り混ぜを確実かつ効率的に行うことができ、掘削土砂の付着や排出口の閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関連する参考例であるシールド掘削機の概略構成を示す側断面図である。
【図２】  同、正面図である。
【図３】  同、要部拡大図である。
【図４】  同、要部拡大図である。
【図５】  本発明の実施形態であるシールド掘削機の概略構成を示す側断面図である。
【図６】  同、正面図である。
【図７】  同、要部拡大図である。
【符号の説明】
１  スキンプレート
２  バルクヘッド
３  カッター装置
４  チャンバー
５  排出口
６  スクリューコンベア
８  吐出管
９  吐出口
１０  カッター装置
１１  カッターフレーム
１２  攪拌翼
１３  固定翼
【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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