JPH02229392A - 密閉形シールド堀進機の障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、密閉形シールド掘進機の障害物検知装置に関
するものである。

［従来の技術〕 密閉形シールド掘進機では、掘削中に土砂掘削用カッタ
ビットが杭等の障害物に当たり破損するのを防止するた
め、土砂掘削用カッタビットに当たる前に障害物を検出
する必要がある。

従来提案されている密閉形シールド掘進機の障害物検知
装置として特願昭６１−１１３６７号明細書及び図面に
記載のものは、第５図に示すように、密閉形シールド掘
進機ｌの隔壁２の前面に、カッタモータ３により回動す
るシャフト４を介してカッタフレーム５を装備し、該カ
ッタフレーム５に、通常取り付ける土砂掘削用力ツタビ
ットＢの他に、上部構造物７の基礎杭などの障害物８を
検知する障害物検知用力ツタビット９を取り付け、該障
害物検知用力ツタビット９の背面に、中途部に回転継手
ｌＯを備えた流体圧配管１ｌｂを接続し、機内のポンプ
ｌｌａに流体圧配管１ｌｂを接続し、流体圧配管１ｌｂ
には圧力検知手段として圧力検出装置１３を取付けてい
る。

又ボンブｌｌａ及び流体圧配管１ｌｂにより流体圧供給
系１２が形成されている。

更に前記障害物検知用カッタビット９は、掘削中に、土
砂掘削用力ツタビット６よりも先に障害物８に当たる様
に、土砂掘削用力ツタビット８よりも地山側に突出して
カッタフレーム５前面に支持されている。

更に、又前記障害物検知用力ツタビット９の取付構造の
一例を第６図により説明すると、障害物検知用力ツタビ
ット９を、カッタ面板ｌ４の前面に溶接した取付座１５
に、障害物検知用カッタビット９が通常の土砂掘削時の
荷重を受けた時はこれに十分抗することが出来るが障害
物８の荷重を受けた時は剪断し得る断面積を有する剪断
ピンｌ６を介して取り付け、取付座ｌ５に設けた中空孔
１５ａ内に、障害物検知用力ツタビット９の後端に当接
し得る様に圧力保持弁ｌ７を摺勤可能に設け、該圧力保
持弁ｌ７の後面に、流体孔ｌ８を通じ流体圧を作用させ
得る様に、該流体圧孔１８に、取付座１５の後端で、逆
止弁１９を備えた流体圧配管ｔｔｂを接続している。な
お、２Ｇは土砂掘削用のチップ、２ｌはシール材である
。

ボンブｌｌａにより流体圧配管１ｌｂ内を昇圧させ、障
害物検知用力ツタビット９の後端に圧力検知用ピストン
ｌ７先端を加圧状態で当接させた上で、シールド掘進を
開始し、障害物８が無い時は、障害物検知用力ツタビッ
ト９は、土砂掘削用力ツタビット６よりも地山側に突出
したまま、土砂掘削用力ツタビット６と同様に、カッタ
フレーム５の回動により通常の地山掘削を行っている。

障害物８が有る時は、障害物検知用力ツタビット９は、
土砂掘削用力ツタビット６よりも地山側に突出している
ため、先に障害物８に当たり、カッタトルクが障害物検
知用力ツタビット９に集中して剪断ピン１Ｂが切損し障
害物検知用力ツタビット９が取付座１５から脱落する。

この時、圧力検知用ピストンｌ７は、当接する対象を失
うため流体圧により取付座ｌ５から押し出され、これに
より、流体圧配管１ｌｂ内の加圧流体は外部に漏出して
減圧し、該減圧を圧力検出装置１３により検出して、土
砂掘削用カッタビット６に当たる前に障害物８を検知し
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来の密閉形シールド掘進機の障
害物検知装置では障害物検知用力ツタビット９は、土砂
掘削用力ツタビット６よりも地山側に突出して、カッタ
フレーム５に固定されているため、障害物８が無い時で
もその突出状態を保持したまま、土砂掘削用力ツタビッ
ト８と同様に通常の地山掘削を行い、従って通常の地山
掘削時でも土砂掘削用のカッタビット６よりも先に地山
に当接するため、先端が摩耗し、障害物検知用としての
機能を果し得なくなるという問題があった。

一方、通常のトンネル掘進工事では、上部構造物７の基
礎杭などの障害物８の大体の位置は地上構造物の配置状
態から予測することができ、障害物８があることが予測
し得る場合のみ、障害物８を検知するようにすれ．ばよ
い。

本発明は、上記実情に鑑み、通常の地山掘削時には他山
側へ突出させずに障害物検知用ビットの摩耗を防止し得
る様にした密閉形シールド掘進機の障害物検知装置を提
供することを目的としてなしたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前面に多数の土砂掘削用カッタビットが取付
けられた回転可能なカッタフレーム或いはカッタフレー
ムに固着した練混ぜ翼に、略掘削方向へ進退動可能な駆
動体を取付け、該駆動体のカッタフレーム前面側端部に
障害物検知用カッタビットを剪断ピンを介して枢着し、
前記移動体に穿設した中空孔に、前記障害物検知用カッ
タビット背面に対し圧接、離反可能な圧力検知用ピスト
ンを嵌入し、前記中空孔の圧力検知用ピストン背面側に
、圧力検知手段を備えた流体圧供給系を連通させたこと
を特徴とするものである。

［作　　　用］ 従って、障害物が無いことを予測し得た場合、障害物検
知用カッタビットを土砂掘削用カッタビットよりも突出
しない位置に移動させることにより、障害物検知用カッ
タビットの早期摩耗を防止することが出来る。

又、障害物が有ることを予測し得た場合、障害物検知用
カッタビットを土砂掘削用カッタビットよりも突出する
位置に移動させることにより、障害物検知を行うことが
出来る。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例であり、カッタ面
板ｌ４の開口部２２内に、外周部が開口部２２に対し摺
動し得るよう、駆動体としての流体圧シリンダ２３のシ
リンダ本体２４ａを嵌人し、該シリンダ本体２４ａ内室
内にピストン２５ａを有するピストンロッド２５ｂを進
退勤自在に配設し、該ピストンロッド２５ｂのシリンダ
本体２４ａ外に延びる後端を、カッタフレーム５に固着
されたブラケット２６にピン２７を介して枢着し、前記
シリング本体２４ａの先端に固着された突出部材２８に
、剪断ピンｌ６を介して障害物検知用力ツタビット９の
後部を取り付け、シリンダ本体２４ａ先端部に設けた中
空孔２４ｂ内に、先端が前記障害物検知用力ツタビット
９の背面に圧接し得後端がシリンダ本体２４ａのヘッド
側室と連通ずる流体孔２９に面する圧力検知用ピストン
３０を摺動可能に設け、流体孔２９に、シリンダ本体２
４ａのヘッド側室からの流体が流体孔２９を経て中空孔
２４ｂへ流入するが、中空孔２４ｂからシリンダ本体２
４ａのヘッド側室には流体が流れないようにした逆止弁
３３を配設する。

又、シリンダ本体２４ａ外周壁部に、シリンダ本体２４
ａのヘッド側室及びロツド側室のそれぞれに連通ずるヘ
ッド側流体出入口３ｌ及びロツド側流体出入口３２を穿
設し、該出入口３１．３２に、切換弁（図示せず）を介
して第５図に示したような流体圧配管１ｌｂを接続する
。

地上の構造物の配置状況等から地中に障害物８が無いと
考えられ通常の地山掘削を行う場合には、切換弁（図示
せず）により第５図の流体圧配管ｆｌｂの流体の通路を
切り換えて、ロッド側流体出入口３２からシリンダ本体
２４ａのロッド側室内に流体を供給すると共に、ヘッド
側流体出入口３ｌからシリンダ本体２４ａのヘッド側室
内の流体を排出すると、ピストンロツド２５ｂがカヅタ
フレーム５に連結されているため、流体圧によって相対
的にシリンダ本体２４ａが第１図及び第２図の矢印イに
示す様に後退し、このシリンダ本体２４ａの後退ストロ
ークを所定の長さに定めておくことにより、障害物検知
用力ツタビット９のカッタ面板ｌ４から他山側への突出
長さを、土砂掘削用カッタビットＢのカッタ面板１４か
ら地山側への突出長さ以下にすることが出来る。

従って、通常の地山掘削時には、障害物検知用力ツタビ
ット９は、土砂掘削用カッタビット６よりも先に地山に
当接することが無く、障害物検知用力ツタビット９によ
り掘削が行われないため、該カッタビット９先端の摩擦
を防止することか出来る。

障害物８が有ると考えられる場合には、切換弁（図示せ
ず）を切り換えて、上記と反対に、ヘッド側流体圧出入
口３ｌから流体を供給し、ロッド側流体圧入口３２から
流体を排出してシリンダ本体２４ａを矢印口に示す様に
上昇させ、障害物検知用カッタ９を土砂掘削用力ツタビ
ット６よりも地山側に突出させ、シリンダ本体２４ａの
ヘッド側室内の流体圧力により圧力検知用ピストン３０
を突出させて該ピストン３０を障害物検知用のカッタビ
ヴト９後端に加圧状態で当接させ、障害物検知用力ツタ
ビット９を第５図及び第６図で示した従来の場合と同様
に回転させることにより障害物８の検知を行う。

第３図は本発明の他の実施例であり、密閉形シールド掘
進機の練混ぜ翼に障害物検知用力ツタビット９を取付け
たものである。すなわち、カッタスポーク３４に所定の
角度で取付けられて泥土室３５に延びる泥土の練混ぜｇ
３Ｇの外筒３Ｔ内に、ブラケット２６を固着し、該ブラ
ケット２６に、シリンダ本体２４ａに対し相対的に進退
動可能なピストンロツド２５ｂの後端をピン２７を介し
て枢着し、シリンダ本体２４ａの先端側に第１図及び第
２図に示したと同様な構造の障害物検知用力ツタビット
９を取付ける。

該実施例でも、第１図及び第２図の実施例と同様障害物
検知用力ツタビット９により障害物を検知することが出
来る。

第４図は本発明の更に他の実施例であり、第１図及び第
２図の実施例と反対に駆動体としての流体圧シリンダ３
８のシリンダ本体３９を固定し、該シリンダ本体３９に
、ピストン４０ａを介して進退動し得るようにしたピス
トンロツド４Ｑｂを挿入し、ピストンロツド４０ｂ先端
に障害物検知用力ツタビット９を取付けたものである。

すなわち、カッタフレーム５に固着されたシリンダ本体
３９室内にピストン４０ａを有するピストンロッド４０
ｂのシリンダ本体３９外に延びる部分に、カッタ面板ｌ
４の開口部２２内で摺動可能なフランジ４ｌを設けると
共に、剪断ピン１６を介して障害物検知用力ツタビット
９の下部を取り付け得る突出部材４２を固着し、前記ピ
ストンロツド４０ｂ先端部に設けた中空孔４０ｃ内に、
先端が前記障害物検知用力ツタビット９の背面に当接し
後端がシリンダ本体３９ａヘッド側室と連通するピスト
ンロッド４０ｂ内流体孔４３に面する圧力検知用ピスト
ン３０を設け、シリンダ本体３９の外周壁部に、ヘッド
側室及びロッド側室のそれぞれに連通するヘッド側流体
出入口４４及びロツド側流体圧出入口４５を穿設し、該
出入口４４．４５に、切換弁（図示せず）を介して第５
図に示したような流体圧配管１ｌｂを接続する。

障害物８が無い場合、ロツド側流体出入口４５からシリ
ンダ本体３８のロッド側室内に流体を供給してピストン
４０ａを介しピストンロッド４０ｂを下降させ、障害物
検知用ビット９のカッタ面板ｌ４から地山側への突出長
さを短縮し、反対に障害物８がある場合、ヘッド側流体
出入口４４からシリンダ本体３９のヘッド側室内に流体
を供給してピストン４０ａを介しピストンロッド４０ｂ
を前進させ、障害物検知用力ツタビット９を突出伸長さ
せ第１図及び第２図の実施例の場合と同様にして障害物
８の検知を行うことが出来る。

又斯かる構成のものを第３図に示す練混ぜ翼３６に取付
けることもできる。

上記各実施例を示した第１図〜第４図中、第５図及び第
６図と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている
。

なお、本発明は、上述の実施例にのみ限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々
変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、通常の地山掘削時には、障害物検知用
カッタビットを地山側へ突出させない様にすることが出
来るので、障害物検知用カッタビットの早期摩耗を防止
し、密閉形シールド掘進機の運転コストを低減させる等
の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
■−■矢視図、第３図は本発明の他の実施例の平面図、
第４図は本発明の更に他の実施例の断面図、第５図は従
来の障害物検知装置を備えた密閉形シールド掘進機の概
略断面図、第６図は従来の障害物検知用カッタビットの
取付構造例を示す断面図である。 図中１は密閉形シールド掘進機、５はカッタフレーム、
６は土砂掘削用カッタビット、８は障害物、９は障害物
検知用力ブタビット、Ｉｌａはポンプ、ｆｌｂは流体圧
配管、ｌ２は流体圧供給系、ｌ３は圧力検出装置（圧力
検知手段）、１Ｂは剪断ピン、２３．３８は流体圧シリ
ンダ（駆動体）、２４ａ．３９はシリンダ本体、２４ｂ
は中空孔、２５ｂ．４０ｂはピストンロッド、、３０は
圧力検知用ピストン、３６は練混ぜ翼、４０ｃは中空孔
を示す。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）前面に多数の土砂掘削用カッタビットが取付けられ
   た回転可能なカッタフレーム或いはカッタフレームに固
   着した練混ぜ翼に、略掘削方向へ進退動可能な駆動体を
   取付け、該駆動体のカッタフレーム前面側端部に障害物
   検知用カッタビットを剪断ピンを介して枢着し、前記移
   動体に穿設した中空孔に、前記障害物検知用カッタビッ
   ト背面に対し圧接、離反可能な圧力検知用ピストンを嵌
   入し、前記中空孔の圧力検知用ピストン背面側に、圧力
   検知手段を備えた流体圧供給系を連通させたことを特徴
   とする密閉形シールド掘進機の障害物検知装置。