(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）スクリューコンベアの排土口を開閉するゲート板、
（ｂ）このゲート板を移動自在に支持する支持部材、
（ｃ）この支持部材をスクリューコンベアのケーシングに対し往復動させる少なくとも一対の第１シリンダおよび
（ｄ）前記支持部材に取り付けられその支持部材に対して前記ゲート板を往復動させる第２シリンダ
を備えることを特徴とするスクリューコンベアのゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリューコンベアの排土口を開閉するゲート装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばシールド掘進機において、掘削土砂をトンネル後方へ排出するためにスクリューコンベアが多く用いられている。このスクリューコンベアの形式としては、比較的大きい砂礫を含む地層を掘削する場合に用いられるリボン式のスクリューコンベアと、それ以外の場合に用いられる軸付きのスクリューコンベアとがある。
【０００３】
ところで、前記リボン式のスクリューコンベアの場合、その構造上大きい礫を移送することが可能であるが、このスクリューコンベアを通して切羽から浸入する水を防いだり、切羽面の土圧を一定に保持するために、このスクリューコンベアの後端部にゲート装置（スクリューゲート）を設けてその開閉を行うことが必要となる。
【０００４】
従来、このゲート装置の開閉機構として、図５に示されている構造のものが知られている。この図５は、スクリューコンベア５１の排土口５２側から見た図であって、ゲート装置５０は、前記排土口５２を覆うように設けられるゲート板５３と、このゲート板５３の上端部を支持する支持部材５４と、この支持部材５４の両端部に配される一対のシリンダ５５，５５とを備える構成とされている。ここで、各シリンダ５５，５５は、基端部がスクリューコンベア５１のフレームにピン支持され、ロッド先端部が前記支持部材５４にピン支持されている。こうして、各シリンダ５５，５５を同期させて伸長させることによって、支持部材５４とともにゲート板５３が鎖線位置まで上昇し、これによって排土口５２が開口される。また、各シリンダ５５，５５を収縮させることによって排土口５２が閉鎖される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のゲート板開閉機構では、ゲート板５３を開閉操作するシリンダ５５，５５のロッド先端部を支持部材５４の両端部に止着する構成であるために、ゲート板５３の開閉ストローク分だけシリンダストロークが必要であり、ゲート板５３を全開状態にした場合に、支持部材５４が上方に大きく張り出してしまうことになる。そして、このように支持部材５４が大きく上方へ張り出すと、当該トンネル掘進機による急曲線施工時にその支持部材５４等が坑壁等に干渉するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ゲート板の開閉ストロークに対し１／２のシリンダストロークでそのゲート板の開閉を行うことができ、これによって可動高さを低く抑えることのできるスクリューコンベアのゲート装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、本発明によるスクリューコンベアのゲート装置は、
（ａ）スクリューコンベアの排土口を開閉するゲート板、
（ｂ）このゲート板を移動自在に支持する支持部材、
（ｃ）この支持部材をスクリューコンベアのケーシングに対し往復動させる少なくとも一対の第１シリンダおよび
（ｄ）前記支持部材に取り付けられその支持部材に対して前記ゲート板を往復動させる第２シリンダ
を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、ゲート板の全閉状態で第１シリンダは最収縮状態にし、第２シリンダは最伸長状態にしておく。この全閉状態から排土口を開口させるには、まず第１シリンダを所定ストロークだけ伸長方向に操作して、支持部材をその支持部材に取り付けられている第２シリンダと一緒にスクリューコンベアのケーシングに対し所定位置まで移動（上昇）させる。この操作によってゲート板は第１シリンダの伸長ストローク分だけ開方向に移動することになる。次に、この第１シリンダの伸長状態から、第２シリンダを所定ストロークだけ収縮方向に操作して、支持部材に対してゲート板を所定位置まで移動（上昇）させる。この操作によってゲート板は更に第２シリンダの収縮ストローク分だけ開方向に移動することになる。また、排土口の開放状態から閉鎖させる場合には、上述の手順と逆の手順により行うことになる。このように第１シリンダと第２シリンダの２段階の操作によって所要の開閉ストロークだけゲート板を開閉することができる。なお、第１シリンダと第２シリンダの操作の順序は必ずしも上述の順序に限ることはなく、これら各シリンダの操作順序を入れ替えても、あるいは各シリンダを同時に操作するようにしても良い。
【０００９】
本発明によれば、第１シリンダにより、第２シリンダを支持する支持部材をスクリューコンベアのケーシングに対し移動させ、第２シリンダにより、この支持部材に対してゲート板を移動させるように構成されているので、ゲート板の開閉ストロークとして、各シリンダが有するシリンダストロークの２倍のストロークを得ることができる。これにより、ゲート装置の全体の大きさ（高さ）をコンパクト（従来の１／２）にすることができ、トンネル掘進機による急曲線施工時に、スクリューコンベアの周囲にある部材との間のクリアランスを大きく取ることができる。その結果、スクリューコンベアが坑壁もしくは他の部材に干渉するといった不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるスクリューコンベアのゲート装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施例に係るシールド掘進機の縦断面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４は図２のＣ矢視図である。
【００１２】
本実施例のシールド掘進機１においては、カッタヘッド２の背面側にバルクヘッド３との間にチャンバー４が画成され、このチャンバー４内からバルクヘッド３を貫通して後方へ向けて排土用のスクリューコンベア５が設けられている。このスクリューコンベア５は、バルクヘッド３部と前胴の後端部寄りの取付部６とで支持されるケーシング７と、このケーシング７内に支持されて回転されるリボンスクリュー８と、このリボンスクリュー８を駆動する駆動手段９とを備える構成とされている。
【００１３】
このスクリューコンベア５の後端部には、後方に向けて開口する排土口１０が設けられ、この排土口１０から排出された土砂はその排土口１０の下方に配される図示されないベルトコンベア等の他の搬送手段によって後方へ搬出されるようになっている。前記排土口１０は、切羽から浸入する水を防いだり切羽面の土圧を一定に保持する目的で、ゲート装置１１によって開閉される。
【００１４】
次に、このゲート装置１１の詳細構造について、図２〜図４を参照しつつ説明する。このゲート装置１１においては、前記排土口１０を覆うようにゲート板１２が設けられるとともに、このゲート板１２を上下方向に移動可能に支持するように支持部材１３が左右方向に横架されている。また、前記ゲート板１２の両側方には、前記支持部材１３を昇降させる一対の第１シリンダ１４，１４が配されている。これら第１シリンダ１４，１４は、基端部側が、スクリューコンベア５のケーシング７から後方へ向けて張り出すブラケット１５に枢支されるとともに、そのシリンダロッド１４ａの先端側が、前記支持部材１３から後方へ向けて張り出すブラケット１６に枢支され、これら第１シリンダ１４，１４の伸縮によってそのシリンダロッド１４ａ先端に取り付けられる支持部材１３が図２の実線位置と鎖線位置との間で昇降されるようになっている。
【００１５】
前記支持部材１３には、前記一対の第１シリンダ１４，１４の枢支部間に挟まれた中間位置に、２本の第２シリンダ１７，１７が取付ブラケット１８によって取り付けられている。これら第２シリンダ１７，１７はシリンダロッド１７ａを下方に向けて配され、そのシリンダロッド１７ａ先端がゲート板１２から後方へ向けて張り出すブラケット１９に枢支されている。こうして、支持部材１３とゲート板１２とは、２本の第２シリンダ１７，１７を介して連結されていることになる。本実施例においては、第１シリンダ１４と第２シリンダ１７とは同じストロークのものが用いられている。なお、図において符号２０にて示されるのは、排土口１０の両側方に取り付けられている土砂案内板である。
【００１６】
以上のように構成されているゲート装置１１の動作について説明する。ゲート板１２が排土口１０を完全に閉鎖している全閉状態（図２の実線位置）においては、第１シリンダ１４，１４は最も収縮した状態にあり、第２シリンダは最も伸長した状態にある。このゲート板１２の全閉状態から排土口１０を開口させるには、まず第１シリンダ１４，１４を伸長方向に同期させて操作し、支持部材１３をその支持部材１３に取り付けられている第２シリンダ１７，１７と一緒に所定位置（図２の鎖線位置）まで上昇させる。この操作によって、ゲート板１２は第１シリンダ１４，１４の伸長ストローク分（本実施例ではゲート板１２の全閉状態から半開状態になるストローク分）だけ開方向に移動することになる。
【００１７】
次に、この第１シリンダ１４，１４の伸長状態から、第２シリンダ１７，１７を所定ストロークだけ収縮方向に同期させて操作し、支持部材１３に対してゲート板１２を所定位置まで上昇させる。この操作によって、ゲート板１２は更に第２シリンダ１７，１７の収縮ストローク分（本実施例ではゲート板１２の半開状態から全開状態になるストローク分）だけ開方向に移動することになる。このように第１シリンダ１４，１４および第２シリンダ１７，１７を２段階操作することによって、ゲート板１２は全閉状態から全開状態まで移動される。なお、排土口１０を開放状態から閉鎖させる場合には、上述の手順と逆の手順により行うことになる。
【００１８】
本実施例によれば、ゲート板１２の開閉ストロークとして、第１シリンダ１４および第２シリンダ１７の各シリンダが有するストロークの２倍のストロークを得ることができる。言い換えれば、第１シリンダ１４のみを設ける従来例のものに比べてゲート板１２を開閉するためのシリンダストロークを１／２にすることができる。したがって、ゲート装置１１の全体の高さをコンパクトにすることができ、シールド掘進機が急曲線施工を行った場合でも、ゲート装置１１が周囲にある部材もしくは坑壁と干渉するのを未然に防ぐことができる。
【００１９】
前述の説明では、ゲート板１２の開放操作時に、第１シリンダ１４を操作した後に第２シリンダ１７を操作するものとしたが、第２シリンダ１７を先に操作した後に第１シリンダ１４を操作するようにしても良い。また、第１シリンダ１４と第２シリンダ１７とを同時に操作してゲート板１２の開閉を行うようにしても良い。
【００２０】
本実施例においては、第２シリンダ１７を２本設ける場合について説明したが、この第２シリンダは支持部材１３の中央部に１本のみ設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係るシールド掘進機の縦断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ矢視図である。
【図３】図３は、図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、図２のＣ矢視図である。
【図５】図５は、従来のゲート装置を示す図である。
【符号の説明】
１        シールド掘進機
２        カッタヘッド
３        バルクヘッド
４        チャンバー
５        スクリューコンベア
７        ケーシング
８        リボンスクリュー
１０      排土口
１１      ゲート装置
１２      ゲート板
１３      支持部材
１４      第１シリンダ
１７      第２シリンダ
【図１】
0003794817.tif 000002
【図２】
0003794817.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003794817.tif 000005
【図５】
0003794817.tif 000006