特許ウォッチ

公開番号2024157918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072588
出願日2023-04-26
発明の名称回転掘削機の掘削土性状測定装置
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 9/093 20060101AFI20241031BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】回転掘削機のチャンバ内における土砂の性状を分布的に測定する。
【解決手段】シールド掘進機1の掘削土性状測定装置100は、チャンバ2aにおける土砂の性状を測定する土砂性状測定器10を備え、土砂性状測定器10は、カッタヘッド3の背面を形成する背面部材3dに設けられ、チャンバ2aにおける土砂に向けて放射線を出射する放射線出射部11と、放射線出射部11から出射された放射線を検出する放射線検出部12と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
地山の内壁を支持可能な筒状の胴体と、前記胴体の前方で回転駆動して前記地山を掘削するカッタヘッドと、前記カッタヘッドの後方に設けられ前記カッタヘッドにより掘削された土砂が滞留するチャンバを前記胴体内に区画する隔壁と、を備える回転掘削機の掘削土性状測定装置であって、
前記チャンバにおける前記土砂の性状を測定する土砂性状測定器を備え、
前記土砂性状測定器は、
前記カッタヘッドの背面を形成する背面部材に設けられ、前記チャンバにおける前記土砂に向けて放射線を出射する放射線出射部と、
前記放射線出射部から出射された放射線を検出する放射線検出部と、を有する、
回転掘削機の掘削土性状測定装置。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記カッタヘッドの回転位置を計測するカッタヘッド回転位置計測部を更に備える、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項３】
前記放射線検出部は、前記背面部材に設けられており、前記放射線出射部から出射され前記チャンバ内で散乱した放射線を検出する、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項４】
前記放射線出射部と前記放射線検出部との間に設けられ、放射線を遮蔽する遮蔽部を更に備える、
請求項３に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項５】
前記放射線検出部は、前記カッタヘッドの背面から前記チャンバ内に突出する突出部に設けられる、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項６】
前記放射線出射部及び前記放射線検出部の一方は、前記放射線出射部及び前記放射線検出部の他方を中心に複数に設けられる、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項７】
前記カッタヘッドに設けられ、前記背面部材に固着した土砂を除去する固着土砂除去部を更に備える、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項８】
前記隔壁の前面から前記チャンバ内に突出して設けられ、前記背面部材に固着した土砂を除去する固着土砂除去部を更に備える、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。
【請求項９】
前記隔壁に設けられ、前記背面部材に臨む開閉可能な開口を更に備える、
請求項１に記載の回転掘削機の掘削土性状測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転掘削機の掘削土性状測定装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネルを掘進する回転掘削機では、地山を掘削するカッタヘッドの後方に隔壁が設けられ、カッタヘッドの背面と隔壁の前面とでチャンバが区画される。カッタヘッドを用いて掘削された土砂をチャンバ内で滞留させチャンバにおける土砂の圧力を作用させることにより、切羽面の土圧及び地下水圧で抑え切羽面を安定させている。チャンバにおける土砂の圧力は、チャンバにおける土砂の性状（例えば、密度及び含水量）により変化するため、チャンバにおける土砂の性状を計測することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された方法では、回転掘削機の隔壁にガンマ線密度計が取り付けられる。ガンマ線密度計からチャンバ内の土砂にガンマ線を出射することにより、チャンバ内の土砂の密度を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
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】
【０００５】
特許文献１に開示された方法では、ガンマ線密度計といった土砂性状測定器が隔壁に取り付けられているため、チャンバ内の限られた範囲にある土砂の性状を測定するだけである。そのため、チャンバにおける土砂全体の性状を把握することが困難であり、切羽を安定させることができなくなるおそれがある。このような理由から、チャンバにおける土砂の性状を分布的に測定することが求められている。
【０００６】
本発明は、回転掘削機のチャンバ内における土砂の性状を分布的に測定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、地山の内壁を支持可能な筒状の胴体と、胴体の前方で回転駆動して地山を掘削するカッタヘッドと、カッタヘッドの後方に設けられカッタヘッドにより掘削された土砂が滞留するチャンバを胴体内に区画する隔壁と、を備える回転掘削機の掘削土性状測定装置であって、チャンバにおける土砂の性状を測定する土砂性状測定器を備え、土砂性状測定器は、カッタヘッドの背面を形成する背面部材に設けられ、チャンバにおける土砂に向けて放射線を出射する放射線出射部と、放射線出射部から出射された放射線を検出する放射線検出部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転掘削機のチャンバ内における土砂の性状を分布的に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第１実施形態に係る掘削土性状測定装置を備える回転掘削機の概略図である。
図１に示すＩＩ部の拡大図である。
本発明における第１実施形態の変形例に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、図２に対応して示す。
本発明における第１実施形態の別の変形例に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、図２に対応して示す。
第１実施形態の更に別の変形例に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、図２に対応して示す。
図５に示すＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
本発明の第２実施形態に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、図２に対応して示す。
本発明の第３実施形態に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、図２に対応して示す。
本発明の第４実施形態に係る掘削土性状測定装置の概略図であり、カッタシャフトの内部から後方に掘削土性状測定装置を見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る回転掘削機の掘削土性状測定装置について、図面を参照
して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許