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公開番号2024122537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023030128
出願日2023-02-28
発明の名称トンネル掘削機
出願人鹿島建設株式会社
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類E21D 9/12 20060101AFI20240902BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】カッターチャンバ内の土砂を効率的に取り出すことが可能なトンネル掘削機を提供する。
【解決手段】泥土圧式のシールド掘進機は、地山の内壁を支持可能なスキンプレートと、スキンプレートに装着され、回転により地山を掘削するカッターヘッドと、胴体内に設けられ、カッターヘッドに対向して配置される隔壁13と、スキンプレート、カッターヘッド、及び隔壁13により区画され、カッターヘッドにより掘削された土砂が流入するカッターチャンバ14と、カッターチャンバ14内の土砂をトンネル掘削機の後方に排出する排出コンベヤと、カッターチャンバ内の土砂の一部を取り出す取出機構50と、を備え、取出機構50は、カッターチャンバ14内の土砂を移送することでカッターチャンバ14内から土砂を取り出す取出部60と、取出部60が取り出す土砂を圧送するポンプ55と、ポンプ55から圧送された土砂を導く搬送路51と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
トンネルを掘削する泥土圧式のトンネル掘削機であって、
地山の内壁を支持可能な胴体と、
前記胴体に装着され、回転により前記地山を掘削する掘削部と、
前記胴体内に設けられ、前記トンネルの軸方向において前記掘削部に対向して配置される隔壁と、
前記胴体、前記掘削部、及び前記隔壁により区画され、前記掘削部により掘削された土砂が流入するカッターチャンバと、
前記カッターチャンバ内の土砂を前記トンネル掘削機の後方に排出する排出機構と、
前記カッターチャンバ内の土砂の一部を取り出す取出機構と、を備え、
前記取出機構は、
前記カッターチャンバ内の土砂を移送することで前記カッターチャンバ内から土砂を取り出す取出部と、
前記取出部が取り出す土砂を圧送するポンプと、
前記ポンプから圧送された土砂を導く搬送路と、を有する、
トンネル掘削機。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のトンネル掘削機であって、
前記排出機構によって排出された土砂を前記トンネル掘削機のさらに後方に移送する移送機構をさらに備え、
前記取出部によって取り出された土砂は、前記搬送路を通じて前記移送機構に導かれる、
トンネル掘削機。
【請求項３】
請求項１に記載のトンネル掘削機であって、
前記搬送路は、それぞれ前記隔壁に設けられ前記カッターチャンバに開口する第一開口部及び第二開口部を通じて前記カッターチャンバに連通し、
前記取出機構は、前記第一開口部及び前記第二開口部の一方を通じて前記取出部によって取り出された土砂を前記ポンプによって前記搬送路に圧送して、他方を通じて前記カッターチャンバ内に戻すように構成される、
トンネル掘削機。
【請求項４】
請求項１に記載のトンネル掘削機であって、
前記隔壁には、それぞれ前記カッターチャンバに開口する第一開口部及び第二開口部が設けられ、
前記取出機構は、
前記第一開口部と前記第二開口部とを通じて前記カッターチャンバに連通する前記搬送路と、
前記第一開口部を通じて前記カッターチャンバ内から土砂を取り出し可能であると共に前記搬送路内の土砂を前記第一開口部を通じて前記カッターチャンバ内に供給可能に構成される、前記取出部としての第一取出部と、
前記第一取出部が取り出した土砂を前記搬送路に圧送可能であると共に前記搬送路の土砂を前記第一取出部に圧送可能に構成される、前記ポンプとしての第一ポンプと、
前記第二開口部を通じて前記カッターチャンバ内から土砂を取り出し可能であると共に前記搬送路内の土砂を前記第二開口部を通じて前記カッターチャンバ内に供給可能に構成される、前記取出部としての第二取出部と、
前記第二取出部が取り出した土砂を前記搬送路に圧送可能であると共に前記搬送路の土砂を前記第二取出部に圧送可能に構成される、前記ポンプとしての第二ポンプと、を有する、
トンネル掘削機。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載のトンネル掘削機であって、
前記隔壁に設けられ土砂を塑性状態にする添加剤を前記カッターチャンバに注入する注入機構をさらに備える、
トンネル掘削機。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一つに記載のトンネル掘削機であって、
前記搬送路に設けられ前記搬送路に導かれる土砂の性状を測定する測定部をさらに備える、
トンネル掘削機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル掘削機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、地山を掘削するカッターと、カッターとの間にカッターチャンバを区画する隔壁と、カッターチャンバ内の土砂を排出するスクリューコンベヤと、を備える泥土圧式シールド掘進機が開示されている。このシールド掘進機では、隔壁に設けられる貫通孔の周囲にシリンダが取り付けられ、シリンダ内にピストンが嵌合されると共にシリンダの外周面にシリンダ内の密度を測定する密度計が装着される。ピストンの引き操作時の密度計の出力値によって、貫通孔からシリンダ内に吐出される掘削土砂の密度が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－６９８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シールド掘進機では、例えばカッターチャンバ内の土砂の性状を測定する目的などのために、カッターチャンバ内の土砂をシールド掘進機外に排出するのとは別に、カッターチャンバ内の土砂の一部を取り出すことがある。
【０００５】
特許文献１では、ピストンをシリンダ内で移動させることによる圧力によってカッターチャンバ内の土砂が取り出される。しかしながら、泥土圧式のシールド掘進機の場合、カッターチャンバ内には水分も含まれることから、圧力によって土砂を取り出す特許文献１の構成ではカッターチャンバ内の水分が優先的に取り出され、土砂が相対的に取り出しにくくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、カッターチャンバ内の土砂を効率的に取り出すことが可能なトンネル掘削機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トンネルを掘削する泥土圧式のトンネル掘削機であって、地山の内壁を支持可能な胴体と、胴体に装着され、回転により地山を掘削する掘削部と、胴体内に設けられ、トンネルの軸方向において掘削部に対向して配置される隔壁と、胴体、掘削部、及び隔壁により区画され、掘削部により掘削された土砂が流入するカッターチャンバと、カッターチャンバ内の土砂を機外に排出する排出機構と、カッターチャンバ内の土砂の一部を取り出す取出機構と、を備え、取出機構は、カッターチャンバ内の土砂を移送することでカッターチャンバ内から土砂を取り出す取出部と、取出部が取り出す土砂を圧送するポンプと、ポンプから圧送された土砂を導く搬送路と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カッターチャンバ内の土砂を効率的に取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係るシールド掘進機の構成を模式的に示す模式図である。
本発明の実施形態に係るシールド掘進機の構成を一部省略して模式的に示す模式図である。
本発明の実施形態に係るシールド掘進機の取出機構の構成を模式的に示す模式図である。
本発明の実施形態の第一変形例に係る取出機構の構成を模式的に示す模式図である。
本発明の実施形態の第二変形例に係る取出機構の構成を模式的に示す模式図である。
本発明の実施形態の第三変形例に係る取出機構の構成を模式的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るトンネル掘削機ついて説明する。以下では、トンネル掘削機が、シールド工法において用いられるシールド掘進機１００である場合について説明する。シールド掘進機１００は、地中（地山）を掘進して掘削坑１を形成し、掘削坑１の内壁を覆うようセグメントリング１０（覆工体）を組み立てることによって、トンネルＴを構築するものである。なお、本発明は、シールド掘進機１００以外のトンネル掘削機、例えば、推進工法において推進管の先端に設置される掘削機にも適用可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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