JP2638267B2 - 重量計付きロータリフイーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は土圧式シールド掘削器における排土装置を構
成する重量計付きロータリフイーダに係るものである。

（従来の技術） 土圧式シールド掘削器においては、掘削土砂を、切羽
とカツタチヤンバ内に充満、加圧することによって切羽
を保持するため、掘削土量と排土量を正確且つ迅速に把
握することが、土圧式シールド掘削器の掘進制御にとっ
て重要な要素となる。

従来の掘進制御方法としては、 ｉ）土量制御による掘進制御 ii）土圧管理による掘進制御 の２方式が挙げられる。

前者の方法は排土量を実測し、その値を掘進速度、ス
クリユウコンベヤの回転数に還元して、掘削土量と排土
量を制御する方法である。

後者の方法は、カツタチヤンバ内の土圧を設定値に保
つように、掘進速度と排土量とを管理する方法である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら前者の土量管理による掘進制御方法にお
ける排土量の実測方法は、 の搬出台数によるもの、 設置された計量器によるもの等であって、測定時期、精
度共に満足できる状態ではない。

また土圧管理による掘進制御方法における土圧の測定
方法は、計測は比較的容易であり、且つ計測と計測値を
制御に還元する間の時間差が少ないという利点を有する
が、土圧測定計器の耐久性、信頼性に問題がある。更に
地層の変化の激しい地盤において、管理値を設定するこ
とが困難である。

本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案さ
れたもので、土圧式シールド掘削機の排出土量をリアル
タイムで精確に計測することができる重量計付きロータ
リフイーダを提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を解決するため、本発明に係る重量計付き
ロータリフイーダは、ロータリフイーダ駆動回転軸に固
定された相対する一双のロータリフイーダ側板間に、前
記回転軸と同心円周上に沿って互いに分離独立した複数
のバケツトを装着するとともに、同各バケツトに重量計
を装架してなり、同各バケツトは前記ロータリフイーダ
の回転に伴って、土砂取込口より離隔した鉛直方向真上
の位置を通過するように構成されている。

（作用） 本発明は前記したように構成されているので、ロータ
リフイーダ駆動回転軸を駆動して同回転軸に固定された
一双のロータリフイーダ側板を回転し、同側板間にロー
タリフイーダ駆動回転軸と同心円周上に沿って配設され
た、互いに分離独立した複数のバケツトを回転し、土砂
取込口より排土が供給されたバケツトが、同土砂取込口
より離れた位置において、鉛直方向の真上の位置を占め
たとき、バケツトの土砂重量を、同バケツトに装架した
重量計によってリアルタイムに計量することができる。

前記バケツトが鉛直真上にきたときに計量すると、バ
ケツト内に残留した土砂を含めたバケツトの重量を計測
することができ、この計測値を鉛直真上での計測値から
差し引くことによって、排出重量を計測することがで
き、かくしてバケツト周辺の摩擦による計量損失を補正
することができる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

（Ａ）は重量計付きロータリフイーダで、適宜駆動機
構によって駆動回転されるロータリフイーダ駆動回転軸
（１）に間隔を存して相対する一双のロータリフイーダ
側板（２）が固定さ、同両側板（２）と同両側板（２）
を連結する仕切板（３）との間に、前記駆動回転軸
（１）を中心とする同心円周上に沿って、互いに分離独
立した複数のバケツト（４）が装着され、同各バケツト
（４）は前記両側板（２）間に連結され且つ歪計（５）
が装着された重量計付きバケツト支持梁（６）に支持部
材（７）を介して支持されている。同支持部材（７）の
端部と前記バケツト支持梁（６）との間にはボールベア
リング（８）が介装され、前記バケツト支持梁（６）に
同梁（６）と直角方向にのみバケツト（４）からの荷重
が伝達されるようになっている。

而して前記歪計（５）が装着されたバケツト支持梁
（６）及び支持部材（７）が前記バケツト（４）に装架
された重量計を構成するものである。

前記ロータリフイーダ（Ａ）は前記駆動回転軸（１）
の回転に伴って各バケツト（４）が順次シールド掘削機
内に配設されたスクリユウコンベヤ（Ｂ）の排土口
（９）を通過して、同スクリユウコンベヤ（Ｂ）によっ
て搬送される掘削土砂をバケツト（４）に取込み、前記
排土口（９）の側方に離れた位置で（4a）に示す如く鉛
直方向の真上の位置を占め、更に下方に回転して（4b）
に示す位置で排土し、更に（4c）に示す鉛直方向の真下
の位置を通過し、しかるのち再び上方に回転を続ける。

図中（10）はスクリユウコンベヤ駆動装置、（11）は
排土ゲートである。

図示の実施例は前記したように構成されているので、
前記ロータリフイーダ駆動回転軸（１）を駆動して前記
一双の側板（２）を回転せしめると、同側板（２）間に
前記回転軸（１）と同心円周上に装着されたバケツト
（４）も回転して前記スクリユウコンベヤ（Ｂ）の排土
口（９）を通過し、同スクリユウコンベヤ（Ｂ）によっ
て搬送された排土を取込む。

而して前記バケツト（４）が排土口（９）より側方に
離隔して、（4a）に示すように鉛直方向の真上に位置し
たとき、バケツト（４）及びバケツト（４）内の重量を
前記バケツト支持梁（６）に装架された歪計（５）によ
ってリアルタイムに計量することができる。

而して排土を取込だバケツト（４）が更に回転し、
（4b）に示す位置で排土排出して図示せぬ搬出装置によ
り坑外に搬出する。

更にバケツト（４）が回転して（4c）に示す鉛直方向
の真下に位置したとき、前記支持梁（６）に装架された
歪計（５）によってバケツト（４）内に残留した土砂を
含めたバケツト（４）の重量を計測することができる。

従ってこの鉛直方向真下の（4c）における計測結果
を、鉛直方向真上における（4a）における計測結果より
控除することによって、排土重量を計測することができ
る。

この操作によって、バケツト（４）周辺の摩擦による
計量損失を補正することができる。

このように前記実施例に示す重量計付きロータリフイ
ーダによれば、土圧式シールド掘削機の排出土量をリア
ルタイムで計測することができるので、土圧式シールド
掘削機における排土量を正確且つ迅速に管理でき、従っ
てシールド掘進量に見合った土量を排出することができ
る。

この結果、土圧式シールド掘削機のカツタチヤンバ内
に適切な土量を充満させ、且つ適切な泥土の圧力を保持
することができるので、地山を弛めず、また地盤を隆起
させることなく掘進することが可能になる。

なおバケツト（４）に設けた重量計として歪計（５）
を使用して、バケツト支持梁（６）の曲げ歪によってバ
ケツト（４）の重量を計測する際、前記支持梁（６）の
２断面に歪計（５）を配置することによって、土砂がバ
ケツト（４）内に偏在することになっても、正しい計量
が可能となる。

またバケツト（４）とロータリフイーダ側板（２）と
の間隙には、グリース等でシールすることによって、バ
ケツト（４）の外周に土砂が進入するのを防止し、土砂
に水が混在していても計量に支障を生じないようにする
ことができる。

更にまたスクリユウコンベヤ（Ｂ）と組合わせて重量
計付きロータリフイーダを用いた場合、スクリユウコン
ベヤ（Ｂ）の排土口（９）の閉塞用に前記ロータリフイ
ーダ（Ａ）を利用することができる。これは前記各バケ
ツト（４）が夫々独立していて、計量時に影響がないか
らである。

（発明の効果） 本発明に係る重量計付きロータリフイーダは前記した
ように、ロータリフイーダ駆動回転軸に固定された相対
する一双のロータリフイーダ側板間に、前記回転軸と同
心円周上に沿って互いに分離独立し、且つ夫々重量計を
装架した複数のバケツトを装着し、ロータリフイーダの
回転に伴って土砂取込口より離隔した鉛直方向真上の位
置を通過するように構成されたことによって、土圧式シ
ールド掘削機における排土量を正確に、リアルタイムに
計測、管理することができるため、土圧式シールド掘削
機の掘進量に見合った土量を排出することができ、この
結果同掘削機におけるカツタチヤンバ内に適切な土量を
充満させるとともに、適切な泥土の圧力を保持すること
ができることによって、地山を弛めず、また周辺地盤を
隆起させることなく、安全且つ効率よく掘進作業を遂行
しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る重量計付きロータリフイーダの稼
動状況を示す縦断面図、第２図はその一部を欠截して示
した斜視図、第３図はその部分拡大縦断側面図である。 （Ａ）……重量計付きロータリフイーダ、 （１）……ロータリフイーダ駆動回転軸、 （２）……側板、（４）……バケツト、 （５）……歪計、（６）……バケツト支持梁。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータリフイーダ駆動回転軸に固定された
   相対する一双のロータリフイーダ側板間に、前記回転軸
   と同心円周上に沿って互いに分離独立した複数のバケツ
   トを装着するとともに、同各バケツトに重量計を装架し
   てなり、同各バケツトは前記ロータリフイーダの回転に
   伴って、土砂取込口より離隔した鉛直方向真上の位置を
   通過するように構成されたことを特徴とする重量計付ロ
   ータリフイーダ。