JPH0245356Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はシールド推進装置の弁装置に関し、特
に、カツタヘツドが前端に設けられたシールド本
体を液圧ジヤツキで推進させながら、前記カツタ
ヘツドにより切羽の掘削を行い、掘削されたずり
を後方へ排出するシールド推進装置であつて、切
羽における地下水圧と均衡をとるために、加圧水
を切羽に供給すると共に、切羽へ供給された加圧
水を利用してずりの排出を行うように構成された
シールド推進装置の弁装置に関する。

（従来技術） 前記シールド推進装置では、シールド本体内に
加圧水供給管とずり排出管とが平行に配置され、
それぞれの管の切羽近傍に止水弁が配置される。
その作動に際し、前もつて両止水弁を閉じると共
に、シールド推進装置の後方端に設けられたバイ
パス管を利用して加圧水を循環し、加圧水の圧力
を地下水圧と同圧に調整する。その後、バイパス
管を遮断して加圧水を加圧水供給管に導く。この
前操作の後、両止水弁を開いて加圧水を切羽に作
用させる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、前記操作では、バイパス管を通して
循環させた場合の圧力と、バイパス管を遮断して
加圧水供給管に加圧水を導いた場合の圧力とが変
動することがあり、加圧水供給管に導かれた圧力
を、切羽における地下水圧と同圧に設定すること
が煩雑である。

しかも従来では、両止水弁は作業員の手動操作
により個別に操作されるタイプであつたので、作
業員一人がやつと入れるような狭いシールド本体
内においては、一方の止水弁を開いた後、他方の
止水弁を開く、という経時操作にならざるを得
ず、この段階で加圧水圧と切羽の地下水圧との均
衡が失われる事態も生じていた。

本考案の目的は、シールド推進装置において、
前記２つの止水弁とバイパス管の止水弁とを同時
操作できる弁装置を提供することにある。

（問題を解決するための手段） 本考案は、加圧水供給管とずり排出管とをシー
ルド本体内に配置したシールド推進装置の弁装置
であつて、内部に弁座が設けられかつ軸線が平行
となるように配置された一対のケーシングであつ
て一方が前記加圧水供給管に、他方が前記ずり排
出管に接続された一対の第１のケーシングと、内
部に弁座が設けられかつその軸線が前記第１のケ
ーシングの軸線に直交するように配置されるケー
シングであつて前記第１のケーシングに対して前
記シールド本体の入口側となる部位で前記加圧水
供給管とずり排出管とに接続された第２のケーシ
ングと、前記各第１のケーシング内に収容され、
該ケーシング内の前記弁座に回転可能に支持され
かつ互いに他方のケーシングに対向する側にステ
ム接続部が設けられた第１の弁体と、前記第２の
ケーシング内に収容され、該ケーシング内の前記
弁座に回転可能に支持された第２の弁体であつて
その中心を通りかつ該ケーシングの軸線に直交す
る仮想面上にステム接続部が設けられた第２の弁
体と、前記第１の弁体のステム接続部に両端をそ
れぞれ係合した第１のステムと、該ステムに非回
転的に係合されるベルクランクと、該ベルクラン
クの一方の端部に接続される流体圧シリンダと、
前記ベルクランクの他方の端部に接続されかつ該
端部の運動を回転運動に変換するリンク機構と、
該リンク機構の出力側に接続され、前記回転運動
に伴つて回転される第２のステムとを含み、該第
２のステムは前記第２の弁体のステム接続部に係
合されている。

（作用および効果） 加圧水供給管とずり排出管とに接続されるバイ
パス管を切羽の可及的近傍に設置できることか
ら、前もつて圧力調整した加圧水の圧力変動をな
くすことができ、加圧水供給管に導かれた圧力を
切羽における地下水圧と同圧に設定することが容
易である。

２つの止水弁を経時操作することによる、加圧
水圧と切羽の地下水圧との均衡が失われる不都合
を解消できる。

３つの弁を同時操作できるものであるので作動
遅れが生じない。しかも流体圧シリンダは１個で
３つの弁を操作でき、第１のケーシング内の弁体
用のステムは共通であるので、部品を削減し、組
付性も良好である。

（実施例） 本考案に係る三連弁装置は第１図に示すよう
に、軸線が平行となるように配置される２個の第
１のケーシング１０，１２と、軸線が前記第１の
ケーシングの軸線と直交するように配置される１
個の第２のケーシング１４とを含む。

ケーシング１０とケーシング１２とは、同大同
形状であるが、第１のステム１６装着用のボス１
８が互いに対向するごとく配置されている。以下
にはケーシング１０について説明する。

ケーシング１０の中ぐり部２０に設けられた肩
部２２には凹球面を有する弁座２４が当接され、
弁座２４の凹球面２６に適合する凸球面２８を有
する弁体３０がこの弁座２４に当接されている。
弁体３０の前記弁座２４とは反対側に、弁座２４
と同大同形状の弁座３２の凹球面３４が当接さ
れ、弁座３２は押え部材３６の肩部に当接されて
いる。

押え部材３６はねじ４０によつてケーシング１
０のねじにねじ込まれる。弁座３２への押圧力
は、押え部材３６のねじ込み量によつて調整され
る。

弁体３０は外周面が凸球面２８として形成され
ている。弁体４０の中央部には、前記押え部材３
６にボルト４１によつて接続されるフランジ４２
と一体となつた管４４の内径に整合する貫通孔４
６が設けられる。弁体３０は前記２つの弁座２
４，３２に液密状態で回転可能に支持され、図示
の位置から90゜回されると、管４４と、この管４
４とは反対側に配置される管４８とを遮断する。
管４８はボルト４１およびフランジ４９によつて
前記ケーシング１０に接続される。

弁体３０の球面状外周部のうち、ケーシング１
０のボス１８に対向する方の外周部３１、すなわ
ち他方のケーシングに対向する側の外周部にステ
ム接続部５０が設けられている。ステム接続部５
０は、図示の例では、角孔となつており、他方、
ステム接続部５０に係合して弁体３０に回転力を
付与するステム１６の弁体接続部５２は角孔に適
合する角柱の形体である。弁体３０のステム接続
部５０とステムの弁体接続部５２とは、例えば、
前記とは逆に、弁体３０に角柱を、ステムに角孔
をそれぞれ設けて、ステム接続部５０、弁体接続
部５２とすることもできる。その外、キーとキー
溝、スプラインとスプライン溝のような形体な
ど、ステム１６からの回転力が確実に弁体３０へ
伝えられる形体であればよい。

弁体３０のステム接続部５０の一方側の弁体接
続部５２を係合させたステム１６の他方側の端部
には、同じに形成された弁体接続部が設けられて
おり、他方のケーシング１２内に収容された弁体
のステム接続部に係合される。この場合、両ケー
シング１０，１２に内に収容される弁体３０が同
位相、つまり一方の弁体３０が開くときは他方の
弁体３０も開き、一方が閉じるときは他方も閉じ
る状態となるように、弁体３０とステム１６とを
係合させる。ステム１６はボス１８に嵌合された
スリーブ５４に回転可能に支持されている。

第２のケーシング１４は前記第１のケーシング
１０，１２と同大同形状であり、その内部に収容
される弁座２４，３２、弁体３０も全く同じ形状
である。前記の通り、その軸線は第１のケーシン
グ１０，１２の軸線と直交するように配置される
点で異なり、また、第２のケーシング１４内に収
容された弁体３０は第１のケーシング１０，１２
内に収容された弁体３０とは異位相である。

第２のケーシング１４に設けられるボス１９は
第１のケーシングのボス１８よりも長く、しかも
外径が大きい。ボス１９にスリーブ５８を介して
第２のステム５６が回転可能に支持される。ボス
１９は第２図に示すように、第２のケーシング１
４から水平方向へ第１のステム１６に向けて突設
されている。従つて、この例では弁体３０のステ
ム接続部５０はボス１９に対向する水平位置に配
置される。しかしながら、ボス１９およびステム
接続部５０は後述するベルクランク、リンク機構
などの形状や配置などに応じて任意の場所をとり
得る。その場合、ステム接続部５０は、弁体の中
心を通り、第２のケーシング１４の軸線に直交す
る仮想面上に位置する。ボス１９はこのステム接
続部５０に対向して配置される。

ステム５６の一方の端部は弁体３０のステム接
続部５０に適合する弁体接続部６０となつてお
り、その他方の端部にかさ歯車６２が固着されて
いる。

第１のステム１６にベルクランク６４が非回転
的に係合される。図示の例では、ステム１６は四
角柱となつており、ベルクランク６４には四角孔
６６が設けられ、この四角孔６６にステム１６が
通されている。ベルクランク６４とステム１６と
はこの外、溶接して取り付けることもでき、鋳造
により一体成形してもよい。要は、両者が非回転
的に係合されればよい。ベルクランク６４の一方
の端部６８に流体圧シリンダ７０が回動可能に接
続、すなわち枢着されている。

流体圧シリンダ７０はステー７２に支持され、
そのピストンロツド７４がベルクランク６４に接
続される。ステー７２は管４８と、第１のケーシ
ング１２に接続された管７６とに溶接付けされ、
両管の間隔を不動に保持する。ステー７２の中央
に穿つた貫通孔にアイボルト７８が挿通されてい
る。アイボルト７８のアイ７９と、流体圧シリン
ダ７０の一端から突設されたフオーク８０の貫通
孔とにピン８２が通され、流体圧シリンダ７０は
アイボルト７８に枢着されている。

ベルクランク６４の他方の端部６９にリンク機
構８４が接続され、この端部６９の運動を回転運
動に変換する。図示の例では、リンク機構８４は
ベルクランク６４の端部６９に接続される第１の
リンク８６と、第１のリンク８６に枢着された第
２のリンク８８と、第２のリンク８８に固着され
た水平軸９０とを含む。水平軸９０は第１図に示
すように、第２のケーシング１４のボス１９にね
じ止めされる一対のブラケツト９２に回転可能に
支持され、この水平軸９０に、第２のステム５６
のかさ歯車６２とかみ合うかさ歯車９４が固着さ
れている。

この結果、ベルクランク６４が流体圧シリンダ
７０によつて作動され、ベルクランク６４が第１
のステム１６を中心として回動すると、端部６９
の円弧運動がリンク機構８４のリンク８６，８８
を経て水平軸９０に伝えられ、水平軸９０を回転
する。水平軸９０の回転はかさ歯車９４，６２を
経てステム５６へ伝えられ、ステム５６を回転す
る。この場合、第１のケーシング１０，１２に収
容された弁体が開のとき、第２のケーシング１４
に収容された弁体が閉となり、逆に前者が閉のと
き後者が開となるためには、第１のステム１６の
90゜の回転により、第２のステム５６が90゜回転す
るように、ベルクランク６４、リンク機構８４お
よびかさ歯車９４，６２の大きさなどを設定す
る。かさ歯車９４，６２を設けることに代え、リ
ンク機構のみにより、第２のステム５６を回転す
ることもできる。

以上の構成の弁装置は、第３図に示すように、
シールド推進装置のシールド本体内に組み付けら
れる。

シールド本体１００に切羽の掘削を行うカツタ
ヘツド１０１が設けられている。カツタヘツド１
０１はスポークタイプまたは、スリツトタイプで
ある。シールド本体１００は、縦孔１０２内に設
置された液圧ジヤツキ１０３によつて縦孔１０２
から横方向へ推進され、シールド本体１００の大
半が推進された後は、この後側にシールド管１０
４が当てがわれ、シールド管１０４を介して液圧
ジヤツキ１０３により推進され、このようにして
次第に地中にシールド管が埋設される。

シールド本体１００の前端には切羽の地下水圧
を測定する圧力計１０５が取り付けられており、
他方、ポンプ１０６からの加圧水を切羽に供給す
る加圧水供給管１０７に圧力計１０８が組み込ま
れる。

加圧水供給管１０７とずり排出管１０９とに、
弁装置のケーシング１２とケーシング１０とがそ
れぞれ接続され、さらに加圧水供給管１０７とず
り排出管１０９との、第１のケーシングに対して
シールド本体１００の入口側となる部位に、ケー
シング１４が接続される。この場合、第１のケー
シング１０，１２のそれぞれの弁体３０の位相は
同位相とし、第２のケーシング１４の弁体３０の
位相は異位相とする。弁装置の油圧シリンダ７０
は、シールド本体１００内に設置された、シール
ド管１０４の外部にある操作盤１１１によつて操
作可能な油圧ユニツト１１０に連なる。

加圧水供給管１０７とずり排出管１０９とは、
伸縮管１１２，１１３を介してそれぞれ元管１１
４，１１５に連なつてい。加圧ポンプ１０６が連
結される元管１１４にバタフライ式の圧力調整弁
１１６と、止水弁１１７とが設けられ、サクシヨ
ンポンプ１１８が連結されている元管１１５に止
水弁１１９が設けられている。そして、圧力調整
弁１１６よりもシールド本体１００側で元管１１
４と元管１１５との間に、バイパス弁１２０を備
えたバイパス管１２１が接続されている。バイパ
ス弁１２０およびバイパス１２１管は前もつて圧
力調整するものであり、この位置と、圧力計１０
８との距離が大きくなるに従い、前記した圧力変
動が大きくなつていた。図示の例ではケーシング
１４およびこのケーシング１４に収容された弁体
３０に、バイパス管１２１およびバイパス弁１２
０の機能をもたせる。もつとも、シールド推進装
置の運転操作の慎重を期するためには、バイパス
管１２１およびバイパス弁１２０をそのまま具備
することが好ましい。

なお、弁体は前記例のようにボール状のものの
外、バイフライ状のものも採用できる。

（実施例の作用） 圧力調整弁１１６を中開とし、止水弁１１７と
止水弁１１９とを開き、バイパス弁１２０を閉じ
（これらの弁の操作は手動または自動で行う）、さ
らに油圧シリンダ７０を作動して、第１のケーシ
ング１０，１２の弁体を閉じ、第２のケーシング
１４の弁体を開く。この状態で、加圧ポンプ１０
６とサクシヨンポンプ１１８とを作動させ、両ポ
ンプをバランスさせ、圧力計１０５と圧力計１０
８との圧力を比較する。

両圧力計の圧力が等しくなく地下水圧力の方が
加圧水圧力よりも高いとき、圧力調整弁１１６の
開度を大きくし、逆に地下水圧力の方が加圧水圧
力よりも低いとき、圧力調整弁１１６の開度を絞
つて、両圧力が等しくなるように調整する。そし
て、両圧力が等しくなつたところで、油圧シリン
ダ７０に圧油の供給を行うと、第１のケーシング
１０，１２の弁体３０は閉状態から90゜回転され、
同時に第２のケーシング１４の弁体は開状態から
90゜回転されて第１図のような状態となり、加圧
水は加圧水供給管１０７から切羽に至り、その後
ずり排出管１０９を通つて沈澱槽１２２に循環す
るので、地山は安定に保持される。

この場合、加圧水供給管１０７の弁体３０とず
り排出管１０９の弁体３０とは同時操作されるの
で、前記した、従来の経時操作による不都合は生
じない。しかも、弁装置のアクチユエータである
流体圧シリンダは１つでよく、第１のケーシング
１０，１２に収容された弁体用のステムは共通で
あるところから、加圧水供給管とずり排出管との
間の間隔を十分に小さくでき、その結果、シール
ド本体およびシールド管の小径化が可能となる。
例えば、加圧水供給管とずり排出管の内径を100
mmとしたシールド推進装置では、両管の中心線距
離は280mmでよく、シールド管の外径は約870mmの
ものが完成できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る弁装置の一部を断面で示
す平面図、第２図は第１図の２−２線断面図、第
３図はシールド推進装置の説明図である。 １０，１２：第１のケーシング、１４：第２の
ケーシング、１６：第１のステム、２４，３２：
弁座、３０：弁体、５０：ステム接続部、５２，
６０：弁体接続部、５６：第２のステム、６４：
ベルクランク、７０：流体圧シリンダ、８４：リ
ンク機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加圧水供給管とずり排出管とをシールド本体内
   に配置したシールド推進装置の弁装置であつて、
   内部に弁座が設けられかつ軸線が平行となるよう
   に配置された一対のケーシングであつて一方が前
   記加圧水供給管に、他方が前記ずり排出管に接続
   された一対の第１のケーシングと、内部に弁座が
   設けられかつその軸線が前記第１のケーシングの
   軸線に直交するように配置されるケーシングであ
   つて前記第１のケーシングに対して前記シールド
   本体の入口側となる部位で前記加圧水供給管とず
   り排出管とに接続された第２のケーシングと、前
   記各第１のケーシング内に収容され、該ケーシン
   グ内の前記弁座に回転可能に支持されかつ互いに
   他方のケーシングに対向する側にステム接続部が
   設けられた第１の弁体と、前記第２のケーシング
   内に収容され、該ケーシング内の前記弁座に回転
   可能に支持された第２の弁体であつてその中心を
   通りかつ該ケーシングの軸線に直交する仮想面上
   にステム接続部が設けられた第２の弁体と、前記
   第１の弁体のステム接続部に両端をそれぞれ係合
   した第１のステムと、該ステムに非回転的に係合
   されるベルクランクと、該ベルクランクの一方の
   端部に接続される流体圧シリンダと、前記ベルク
   ランクの他方の端部に接続されかつ該端部の運動
   を回転運動に変換するリンク機構と、該リンク機
   構の出力側に接続され、前記回転運動に伴つて回
   転される第２のステムとを含み、該第２のステム
   は前記第２の弁体のステム接続部に係合された、
   シールド推進装置の弁装置。