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公開番号2025135811
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024033793
出願日2024-03-06
発明の名称スクリュコンベアおよびスクリュコンベアが設置されたシールド掘進機
出願人株式会社奥村組
代理人個人
主分類E21D 9/12 20060101AFI20250911BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】停電発生時に、シールド掘進機のスクリュ羽根後方に設置されたゲートが自動的に閉位置にする。
【解決手段】泥土圧シールド掘進機に設置されたスクリュコンベア10のスクリュ羽根10cbの後方に設置されたゲート21を開閉するシリンダジャッキ22と、シリンダジャッキ22を伸縮させる油圧回路Rとを有し、油圧回路Rは、油圧ポンプ31からの作動油でシリンダジャッキ22を伸縮させる第1の経路R1と、アキュムレータ33からの作動油でシリンダジャッキ22を縮小させる第2の経路R2と、通電時には励磁で第1の経路R1を開放してシリンダジャッキ22でゲート21を開閉し、停電発生時には消磁して第1の経路R1を閉鎖する第1の電磁弁35と、通電時には励磁で第2の経路R2を閉鎖し、停電発生時には消磁して第2の経路R2を開放してシリンダジャッキ22を縮小させてゲート21を閉位置にする第2の電磁弁36a,36bとを備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバ内に加泥材を注入して当該チャンバ内に導入された掘削土砂を泥土化して所定の圧力を与えることにより切羽の安定化を図りつつ地山を掘進してトンネルを構築するシールド掘進機に設置されたスクリュコンベアであって、
前記チャンバ内の土砂が取り込まれる土砂取込端部から取り込まれた土砂が排出される土砂排出端部に向かって斜め上向きに設置された筒状のコンベアケーシングと、
前記コンベアケーシング内の軸方向に沿って設置され、前記土砂取込端部から前記コンベアケーシング内に土砂を取り込んで前記土砂排出端部から機外へ向けて輸送するスクリュ羽根と、
前記スクリュ羽根の後方に開閉可能に設置され、前記コンベアケーシング内の土砂の輸送路を開閉するゲートと、
伸縮動作により前記ゲートを開閉するシリンダジャッキと、
前記シリンダジャッキを伸縮させる油圧回路とを有し、
前記油圧回路は、
油圧ポンプからの作動油で前記シリンダジャッキを伸縮させる第１の経路と、
アキュムレータからの作動油で前記シリンダジャッキを縮小させる第２の経路と、
通電時には励磁により前記第１の経路を開放して前記シリンダジャッキで前記ゲートを開閉し、停電発生時には消磁により前記第１の経路を閉鎖する第１の電磁弁と、
通電時には励磁により前記第２の経路を閉鎖し、停電発生時には消磁により前記第２の経路を開放して前記シリンダジャッキを縮小させて前記ゲートを閉位置にする第２の電磁弁とを備える、
ことを特徴とするスクリュコンベア。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記第１の電磁弁は、２つのソレノイドに対する選択的な励磁により弁体を切り替えて前記シリンダジャッキへの作動油の供給路を切り替え、消磁によりスプリング力で前記第１の経路を閉鎖する電磁弁であり、
前記第２の電磁弁は、励磁により前記第２の経路を閉鎖し、消磁によりスプリング力で前記第２の経路を開放する電磁弁である、
ことを特徴とする請求項１記載のスクリュコンベア。
【請求項３】
請求項１または２記載のスクリュコンベアが設置されている、
ことを特徴とするシールド掘進機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュコンベアおよびスクリュコンベアが設置されたシールド掘進機に関する技術である。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
シールド掘進機は、機器本体の前面に設けられたカッタヘッドを地山の切羽に押し当て回転させながら前進することで地山に掘削坑を形成する機器である。
【０００３】
シールド掘進機には、泥土圧シールド掘進機と泥水式シールド掘進機とがある。前者のシールド掘進機は、水を加えて流動性を高めたベントナイトや高分子凝集剤などを含んだ加泥材をチャンバ内に注入して掘削土を泥土化（流動化）して所定の圧力を与えることにより切羽を安定させる構造となっており、より詳しくは、掘削土砂を切羽と隔壁間に充満させ、これに加泥材を注入・混練することにより、土砂を流動性と止水性の高い泥土（礫と加泥材の混合物）とし、その泥土圧により切羽の安定を図りながら掘進するシールド機である。なお、チャンバ内で加泥材と混合された土砂は、スクリュコンベアに取り込まれて機器本体の後方から排出される。なお、後者のシールド掘進機は、チャンバ内の泥水に所定の圧力を加えることにより切羽を安定させ、泥水を循環させることで掘削土を輸送する構造となっている。
【０００４】
泥土圧シールド掘進機では、チャンバからスクリュコンベアに取り込まれる排土の量を調節してチャンバ内の泥土圧をコントロールすることで切羽の安定化を図るために、スクリュコンベアを構成する筒状のコンベアケーシング内のスクリュ羽根の後方にゲートを設置し、ゲートの開度（つまり、スクリュコンベアで輸送される泥土の量）を調節するようにしたものがある。具体的には、掘削地盤の地下水圧が高いなどの原因でチャンバ内の泥土圧が切羽の土水圧よりも低くなり切羽の安定を図れなくなるおそれがあるときには、ゲートによりスクリュコンベアの径方向の開口面積を小さくしてあるいはゲートで管路を閉鎖して排土量を規制し、チャンバ内の泥土圧を高くして切羽の土水圧に対抗し得るようにする。また、逆にチャンバ内の泥土圧が切羽の土水圧よりも高い場合には、圧力差に応じてゲートを全開あるいは開口面積を大きくして排土するようにする。
【０００５】
なお、スクリュコンベアにゲートが設置されたシールド掘進機については、例えば特許文献１に記載された技術が知られている。この特許文献１記載の技術は、２つの止水用のゲートが設置されたもので、掘削時の切羽の状況に応じてゲートを選択的に開閉することによって排土経路を変更可能にしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００３－０９７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、泥土圧シールド掘進機では、施工時において停電が発生した場合、チャンバ内の泥土圧の低下を防止して切羽の安定を図るために、速やかにゲートを閉位置にして管路を遮断し、排土を停止する必要がある。そのため、停電発生という緊急時に備えて、ゲートには、施工時に当該ゲートを開閉する開閉ジャッキを作動させている油圧ポンプに加えて、手動式のアキュムレータや油圧ポンプ等を設置している。あるいは、ゲートの後方に、手動で管路を遮断する補助ゲートを設置している。
【０００８】
このような手動による管路の遮断機構では、停電が発生したときに、作業者が薄暗いシールド掘進機の機内を移動して手動式のアキュムレータや油圧ポンプ、あるいは補助ゲートを操作しなければならない。そのため、操作までに時間を要することになり、その間に、地山からの漏水やスクリュコンベアからの土砂の噴発などが発生する懸念がある。
【０００９】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、シールド掘進機のスクリュコンベア内のスクリュ羽根後方に設置されたゲートを停電発生時に自動的に閉位置にすることができる技術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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のスクリュコンベアは、チャンバ内に加泥材を注入して当該チャンバ内に導入された掘削土砂を泥土化して所定の圧力を与えることにより切羽の安定化を図りつつ地山を掘進してトンネルを構築するシールド掘進機に設置されたスクリュコンベアであって、前記チャンバ内の土砂が取り込まれる土砂取込端部から取り込まれた土砂が排出される土砂排出端部に向かって斜め上向きに設置された筒状のコンベアケーシングと、前記コンベアケーシング内の軸方向に沿って設置され、前記土砂取込端部から前記コンベアケーシング内に土砂を取り込んで前記土砂排出端部から機外へ向けて輸送するスクリュ羽根と、前記スクリュ羽根の後方に開閉可能に設置され、前記コンベアケーシング内の土砂の輸送路を開閉するゲートと、伸縮動作により前記ゲートを開閉するシリンダジャッキと、前記シリンダジャッキを伸縮させる油圧回路とを有し、前記油圧回路は、油圧ポンプからの作動油で前記シリンダジャッキを伸縮させる第１の経路と、アキュムレータからの作動油で前記シリンダジャッキを縮小させる第２の経路と、通電時には励磁により前記第１の経路を開放して前記シリンダジャッキで前記ゲートを開閉し、停電発生時には消磁により前記第１の経路を閉鎖する第１の電磁弁と、通電時には励磁により前記第２の経路を閉鎖し、停電発生時には消磁により前記第２の経路を開放して前記シリンダジャッキを縮小させて前記ゲートを閉位置にする第２の電磁弁とを備える、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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