JPH0258434B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0258434B2 JPH0258434B2 JP57080106A JP8010682A JPH0258434B2 JP H0258434 B2 JPH0258434 B2 JP H0258434B2 JP 57080106 A JP57080106 A JP 57080106A JP 8010682 A JP8010682 A JP 8010682A JP H0258434 B2 JPH0258434 B2 JP H0258434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shield
- speed
- excavation
- jack
- jacks
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、シールド掘進機の掘進速度を制御す
る装置に関するものである。
る装置に関するものである。
シールド掘進機は、一般に第１図および第２図
に示すように、円筒状のシールドハル７の前面開
口部にカツタホイール９を回転可能に装着し、こ
のカツタホイール９を駆動モータ１０に連結し、
前記シールドハル７内に適宜所要本数、例えば12
本（通常は６〜20本）のシールドジヤツキJ1，
J2，J3…J12をシールドハル７の円周上に沿つて
等間隔に配設する。この12本のシールドジヤツキ
J1，J2，J3…J12をジヤツキ選択用切換弁および圧
油供給部（図示せず）を介して油圧源（図示せ
ず）に接続する。さらに、前記シールドハル７内
に土砂排出装置としてのスクリユーコンベア１１
を配設したものである。前記シールドジヤツキ
J1，J2，J3，…J12の内の所定のシールドジヤツキ
を伸長させながら、カツタホイール２を回転させ
て地盤を掘削し、その掘削した土砂をシールドハ
ル７内に一旦取入れ、さらにスクリユーコンベア
１１により機外に排出して掘進するのである。
に示すように、円筒状のシールドハル７の前面開
口部にカツタホイール９を回転可能に装着し、こ
のカツタホイール９を駆動モータ１０に連結し、
前記シールドハル７内に適宜所要本数、例えば12
本（通常は６〜20本）のシールドジヤツキJ1，
J2，J3…J12をシールドハル７の円周上に沿つて
等間隔に配設する。この12本のシールドジヤツキ
J1，J2，J3…J12をジヤツキ選択用切換弁および圧
油供給部（図示せず）を介して油圧源（図示せ
ず）に接続する。さらに、前記シールドハル７内
に土砂排出装置としてのスクリユーコンベア１１
を配設したものである。前記シールドジヤツキ
J1，J2，J3，…J12の内の所定のシールドジヤツキ
を伸長させながら、カツタホイール２を回転させ
て地盤を掘削し、その掘削した土砂をシールドハ
ル７内に一旦取入れ、さらにスクリユーコンベア
１１により機外に排出して掘進するのである。
かかるシールド掘進機において、装備されたシ
ールドジヤツキJ1，J2，J3…J12を常に全数使用す
るものでなく、掘進方向や推力に応じ、ジヤツキ
選択用切換弁を切換えて使用する本数やどの箇所
のシールドジヤツキを使用するかを調節するもの
である。これを第２図に参照して調節する。図
中、白ヌキの丸は使用するシールドジヤツキを示
し、格子ハツチングの丸は使用しないシールドジ
ヤツキを示すものである。ここで、テール側より
見てシールド掘進機を右に向けたいときは、(a)に
示すようにシールドジヤツキJ8〜J12を使用し、
また左に向けたいときは、(b)に示すようにシール
ドジヤツキJ2〜J6を使用し、上に向けたときは、
(c)に示すようにシールドジヤツキJ5〜J9を使用
し、下に向けたいときは、(d)に示すようにシール
ドジヤツキJ1，J2，J3，J11，J12を使用し、推力
を大にしたいときは(e)に示すようにシールドジヤ
ツキJ2，J3，J5，J6，J8，J9，J11，J12を使用し、
さらに推力を小にしたいときには(f)に示すように
シールドジヤツキJ1，J4，J7，J10を使用する。
ールドジヤツキJ1，J2，J3…J12を常に全数使用す
るものでなく、掘進方向や推力に応じ、ジヤツキ
選択用切換弁を切換えて使用する本数やどの箇所
のシールドジヤツキを使用するかを調節するもの
である。これを第２図に参照して調節する。図
中、白ヌキの丸は使用するシールドジヤツキを示
し、格子ハツチングの丸は使用しないシールドジ
ヤツキを示すものである。ここで、テール側より
見てシールド掘進機を右に向けたいときは、(a)に
示すようにシールドジヤツキJ8〜J12を使用し、
また左に向けたいときは、(b)に示すようにシール
ドジヤツキJ2〜J6を使用し、上に向けたときは、
(c)に示すようにシールドジヤツキJ5〜J9を使用
し、下に向けたいときは、(d)に示すようにシール
ドジヤツキJ1，J2，J3，J11，J12を使用し、推力
を大にしたいときは(e)に示すようにシールドジヤ
ツキJ2，J3，J5，J6，J8，J9，J11，J12を使用し、
さらに推力を小にしたいときには(f)に示すように
シールドジヤツキJ1，J4，J7，J10を使用する。
なお、第２図において、シールドジヤツキの使
用する本数や箇所は、ほんの一例であつて、この
第２図のものに限定されるものではない。
用する本数や箇所は、ほんの一例であつて、この
第２図のものに限定されるものではない。
また、第１図に例示するシールド掘進機は、土
圧式のものであるが、この他泥水加圧式のものな
ども同様にしてシールドジヤツキを使用してシー
ルド掘進機の方向を転換したり、推力を調整した
りしている。
圧式のものであるが、この他泥水加圧式のものな
ども同様にしてシールドジヤツキを使用してシー
ルド掘進機の方向を転換したり、推力を調整した
りしている。
しかしながら、上述のシールド掘進機は、複数
本のシールドジヤツキをジヤツキ選択用切換弁お
よび圧油供給部を介して１台の油圧機に単に接続
したものであるから、下記の如き欠点を有してい
る。
本のシールドジヤツキをジヤツキ選択用切換弁お
よび圧油供給部を介して１台の油圧機に単に接続
したものであるから、下記の如き欠点を有してい
る。
１ シールドジヤツキの伸長速度すなわち掘進速
度は圧油の供給量と使用ジヤツキ本数とで決ま
る。
度は圧油の供給量と使用ジヤツキ本数とで決ま
る。
ここでシールドジヤツキの伸長速度をＶとす
ると、伸長速度Ｖは下式の通りに示される。
ると、伸長速度Ｖは下式の通りに示される。
Ｖ＝Ｑ／nA
但し、Ｑは油圧源から圧油の供給量
ｎは使用ジヤツキの本数
Ａはジヤツキの断面積
従つて、掘進速度Ｖの設定あるいは調節に際
して、作業者は常に使用ジヤツキ本数ｎを考慮
しつつ圧力の供給量Ｑを調節しなければならな
いので不便である。
して、作業者は常に使用ジヤツキ本数ｎを考慮
しつつ圧力の供給量Ｑを調節しなければならな
いので不便である。
２ 掘進中に使用ジヤツキ本数を変更すると掘進
速度が急激に変化するが、このような掘進速度
の急変は切羽の土圧あるいは水圧の急変をもた
らし、かかる土圧あるいは水圧の急変が切羽の
崩壊の原因となることもあり危険である。
速度が急激に変化するが、このような掘進速度
の急変は切羽の土圧あるいは水圧の急変をもた
らし、かかる土圧あるいは水圧の急変が切羽の
崩壊の原因となることもあり危険である。
３ 泥水シールドあるいは土圧シールドにおい
て、排泥水量あるいは排出土砂量を自動的に調
節することにより、泥水圧あるいは土圧を一定
に保たせるよう構成されている場合にあつて
は、上記掘進速度の急変および泥水圧あるいは
土圧の急変が外乱となり、自動制御の安定を損
う場合がある。
て、排泥水量あるいは排出土砂量を自動的に調
節することにより、泥水圧あるいは土圧を一定
に保たせるよう構成されている場合にあつて
は、上記掘進速度の急変および泥水圧あるいは
土圧の急変が外乱となり、自動制御の安定を損
う場合がある。
４ 上述の切羽の崩壊や自動制御の不安定によ
り、掘進中における使用ジヤツキの本数を自由
に変更することができない。
り、掘進中における使用ジヤツキの本数を自由
に変更することができない。
本発明は、上述の諸欠点を改善した掘進速度制
御装置を提供せんとするものである。
御装置を提供せんとするものである。
本発明は、前記の如き目的を達成するため、シ
ールド掘進機の掘進速度を設定する掘進速度設定
手段と、シールドジヤツキの伸長速度を検出する
伸長速度検出手段と、前記掘進速度設定手段およ
び伸長速度検出手段からの出力信号に基づいて伸
長速度検出手段を掘進速度設定信号と等しくする
制御信号を出力する演算手段と、その演算手段の
出力信号に基づいて圧油供給部からの圧由の供給
量を制御する手段とを備え、シールドジヤツキの
使用本数にかわりなく設定通りの掘進速度が得ら
れるように構成したことを特徴とする。
ールド掘進機の掘進速度を設定する掘進速度設定
手段と、シールドジヤツキの伸長速度を検出する
伸長速度検出手段と、前記掘進速度設定手段およ
び伸長速度検出手段からの出力信号に基づいて伸
長速度検出手段を掘進速度設定信号と等しくする
制御信号を出力する演算手段と、その演算手段の
出力信号に基づいて圧油供給部からの圧由の供給
量を制御する手段とを備え、シールドジヤツキの
使用本数にかわりなく設定通りの掘進速度が得ら
れるように構成したことを特徴とする。
以下、本発明のシールド掘進機における掘進速
度制御装置の実施例の内の２例を第３図および第
４図を参照して説明する。
度制御装置の実施例の内の２例を第３図および第
４図を参照して説明する。
第３図は本発明の掘進速度設御装置の第１の実
施例を示した油圧・電気回路図である。
施例を示した油圧・電気回路図である。
図中、J1，J2，J3…Jnは適宜所要本数のシール
ドジヤツキであつて、この適宜所要本数のシール
ドジヤツキJ1，J2，J3…Jnのボトム側にジヤツキ
選択用切換弁１２をそれぞれ接続すると共に、ｎ
番目のシールドジヤツキJnのボトム側に自動追
従用切換弁１３および減圧弁１４を前記ジヤツキ
選択用切換弁１２と並列に接続する。このジヤツ
キ選択用切換弁１２、自動追従用切換弁１３およ
び減圧弁１４をシールドジヤツキ動作方向切換弁
１５および流量制御弁５を介してオイルポンプ８
に接続する。なお、図中符号１６は前記オイルポ
ンプ８を駆動させるための電動機である。
ドジヤツキであつて、この適宜所要本数のシール
ドジヤツキJ1，J2，J3…Jnのボトム側にジヤツキ
選択用切換弁１２をそれぞれ接続すると共に、ｎ
番目のシールドジヤツキJnのボトム側に自動追
従用切換弁１３および減圧弁１４を前記ジヤツキ
選択用切換弁１２と並列に接続する。このジヤツ
キ選択用切換弁１２、自動追従用切換弁１３およ
び減圧弁１４をシールドジヤツキ動作方向切換弁
１５および流量制御弁５を介してオイルポンプ８
に接続する。なお、図中符号１６は前記オイルポ
ンプ８を駆動させるための電動機である。
しかして、この実施例における本発明の掘進速
度制御装置は、シールド掘進機の掘進速度V0を
設定し、その設定信号V0を出力する掘進速度設
定手段１と、ｎ番目のシールドジヤツキJnのピ
ストンロツドに連係し、シールドジヤツキJ1，
J2，J3…Jnの伸長速Vfを検出してその検出信号Vf
を出力する伸長速度検出手段２と、その伸長速度
検出手段２および掘進速度設定手段１に接続し、
掘進速度設定手段１から設定信号V0および伸長
速度検出手段２からの検出信号Vfを入力して常
にV0＝Vfとなるような制御信号Ｈ（例えばV0と
Vfの差）を出力する演算手段３と、その演算手
段３に接続すると共に前記流量制御弁５に連係
し、演算手段３からの制御信号Ｈを入力して流量
調整弁５の開度を比例的に増減する増幅器４とを
備える。
度制御装置は、シールド掘進機の掘進速度V0を
設定し、その設定信号V0を出力する掘進速度設
定手段１と、ｎ番目のシールドジヤツキJnのピ
ストンロツドに連係し、シールドジヤツキJ1，
J2，J3…Jnの伸長速Vfを検出してその検出信号Vf
を出力する伸長速度検出手段２と、その伸長速度
検出手段２および掘進速度設定手段１に接続し、
掘進速度設定手段１から設定信号V0および伸長
速度検出手段２からの検出信号Vfを入力して常
にV0＝Vfとなるような制御信号Ｈ（例えばV0と
Vfの差）を出力する演算手段３と、その演算手
段３に接続すると共に前記流量制御弁５に連係
し、演算手段３からの制御信号Ｈを入力して流量
調整弁５の開度を比例的に増減する増幅器４とを
備える。
この実施例における本発明の掘進速度制御装置
は、以上の如き構成よりなり、以下その作動につ
いて説明する。
は、以上の如き構成よりなり、以下その作動につ
いて説明する。
まず、掘進中において、ジヤツキ選択用切換弁
１２を切換えて使用ジヤツキの本数を増加させる
と、掘進速度すなわちシールドジヤツキの伸長速
度Vfが使用ジヤツキの本数の増加分だけ減小し
ようとするが、設定速度V0とシールドジヤツキ
の伸長速度Vfとの差が＋側に拡がり、演算手段
３からの制御信号Ｈが増大し、流量制御弁５の開
度が増大して使用ジヤツキへの圧油を供給量が増
す。この結果、シールドジヤツキの伸長速度Vf
は減少することなく、設定速度V0を保持するこ
ととなる。また、使用ジヤツキの本数を減小させ
ると、掘進速度すなわちシールドジヤツキの伸長
速度Vfが使用ジヤツキの本数の減小分だけ増大
しようとするが、設定速度V0とシールドジヤツ
キの伸長速度Vfとの差が一側に拡がり、演算手
段３からの制御信号Ｈが減小し、流量制御弁５の
開度が減小して使用ジヤツキへの圧油を供給量が
減小する。この結果、シールドジヤツキの伸長速
度Vfは増大することなく、設定速度V0を保持す
ることとなる。
１２を切換えて使用ジヤツキの本数を増加させる
と、掘進速度すなわちシールドジヤツキの伸長速
度Vfが使用ジヤツキの本数の増加分だけ減小し
ようとするが、設定速度V0とシールドジヤツキ
の伸長速度Vfとの差が＋側に拡がり、演算手段
３からの制御信号Ｈが増大し、流量制御弁５の開
度が増大して使用ジヤツキへの圧油を供給量が増
す。この結果、シールドジヤツキの伸長速度Vf
は減少することなく、設定速度V0を保持するこ
ととなる。また、使用ジヤツキの本数を減小させ
ると、掘進速度すなわちシールドジヤツキの伸長
速度Vfが使用ジヤツキの本数の減小分だけ増大
しようとするが、設定速度V0とシールドジヤツ
キの伸長速度Vfとの差が一側に拡がり、演算手
段３からの制御信号Ｈが減小し、流量制御弁５の
開度が減小して使用ジヤツキへの圧油を供給量が
減小する。この結果、シールドジヤツキの伸長速
度Vfは増大することなく、設定速度V0を保持す
ることとなる。
このように、使用ジヤツキの本数を増減する
と、シールドジヤツキへの圧油の供給量が自動的
に増減され、シールドジヤツキの伸長速度Vf、
すなわち掘進速度が設定速度V0を保つように構
成されている。従つて、従来の使用ジヤツキの本
数を考慮しつつ圧油の供給量を調節するような不
便さはない。また、シールドジヤツキの伸長速度
Vfが設定速度V0に略一定であるから、掘進速度
の急変による切羽の崩壊を防ぐことができ、しか
も水圧あるいは土圧の外乱がなく、排泥水量ある
いは排出土砂量を自動的に調節する自動制御の安
定性を確保することができる。さらに、上述の切
羽の崩壊の防止や自動制御の安定性の確立によ
り、使用ジヤツキの本数を自由の変更することが
できる。
と、シールドジヤツキへの圧油の供給量が自動的
に増減され、シールドジヤツキの伸長速度Vf、
すなわち掘進速度が設定速度V0を保つように構
成されている。従つて、従来の使用ジヤツキの本
数を考慮しつつ圧油の供給量を調節するような不
便さはない。また、シールドジヤツキの伸長速度
Vfが設定速度V0に略一定であるから、掘進速度
の急変による切羽の崩壊を防ぐことができ、しか
も水圧あるいは土圧の外乱がなく、排泥水量ある
いは排出土砂量を自動的に調節する自動制御の安
定性を確保することができる。さらに、上述の切
羽の崩壊の防止や自動制御の安定性の確立によ
り、使用ジヤツキの本数を自由の変更することが
できる。
前述の自動追従用切換弁１３および減圧弁１４
は、伸長速度検出手段２を装備したｎ番目のシー
ルドジヤツキJnを選択しない時でも、減圧弁１
４を通過した圧油により、シールドジヤツキJn
は推力を発生することなく伸長して、伸長速度の
検出が行えるように構成されている。
は、伸長速度検出手段２を装備したｎ番目のシー
ルドジヤツキJnを選択しない時でも、減圧弁１
４を通過した圧油により、シールドジヤツキJn
は推力を発生することなく伸長して、伸長速度の
検出が行えるように構成されている。
第４図は本発明の掘進速度制御装置の第２の実
施例を示した油圧・電気回路図である。
施例を示した油圧・電気回路図である。
この実施例における本発明の掘進速度制御装置
は、オイルポンプ８を駆動する電動機に可変速電
動機１７を用いたものであつて、その可変速電動
機１７と演算手段３との間に回転制御装置６を介
装する。従つて、演算手段３からの制御信号Ｈが
回転制御装置６に入力されると、その制御信号Ｈ
により回転制御装置６は比例的に可変速電動機１
７の回転数を増減し、その結果オイルポンプ８の
吐出量、すなわち圧油の供給量が増減し、上述の
第１の実施例の場合と同様の作用効果が得られ
る。
は、オイルポンプ８を駆動する電動機に可変速電
動機１７を用いたものであつて、その可変速電動
機１７と演算手段３との間に回転制御装置６を介
装する。従つて、演算手段３からの制御信号Ｈが
回転制御装置６に入力されると、その制御信号Ｈ
により回転制御装置６は比例的に可変速電動機１
７の回転数を増減し、その結果オイルポンプ８の
吐出量、すなわち圧油の供給量が増減し、上述の
第１の実施例の場合と同様の作用効果が得られ
る。
以上の実施例からも明らかなように、本発明の
掘進速度制御装置はシールドジヤツキの伸長速度
を検出して圧油の供給量を制御し、シールドジヤ
ツキの使用本数に関係なく常に一定にシールドジ
ヤツキの伸長速度、すなわち掘進速度を保持する
ように構成したものであるから、使用ジヤツキの
本数を考慮しつつ圧油の供給量を調節するような
不便さはない。また、掘進中における掘進速度を
常に一定に保つことができるので、掘進速度の急
変による切羽の崩壊を防ぐことができ、かつ自動
制御の安定性を確保することができる。しかも、
使用ジヤツキの本数を自由に変えることができ
る。
掘進速度制御装置はシールドジヤツキの伸長速度
を検出して圧油の供給量を制御し、シールドジヤ
ツキの使用本数に関係なく常に一定にシールドジ
ヤツキの伸長速度、すなわち掘進速度を保持する
ように構成したものであるから、使用ジヤツキの
本数を考慮しつつ圧油の供給量を調節するような
不便さはない。また、掘進中における掘進速度を
常に一定に保つことができるので、掘進速度の急
変による切羽の崩壊を防ぐことができ、かつ自動
制御の安定性を確保することができる。しかも、
使用ジヤツキの本数を自由に変えることができ
る。
第１図はシールド掘進機の概略図、第２図ａ乃
至ｆはシールドジヤツキの使用態様を示した説明
図である。第３図は本発明のシールド掘進機にお
ける掘進速度制御装置の第１の実施例を示した油
圧・電気回路図、第４図は同じく本発明の掘進速
度制御装置の第２の実施例を示した油圧・電気回
路図である。 １……掘進速度設定手段、２……伸長速度検出
手段、３……演算手段、４……増幅器、５……流
量制御弁、６……回転制御装置、７……シールド
ハル、８……オイルポンプ、９……カツタホイー
ル、１２……ジヤツキ選択用切換弁、１６……電
動機、１７……可変速電動機、J1，J2，J3…Jn…
…シールドジヤツキ。
至ｆはシールドジヤツキの使用態様を示した説明
図である。第３図は本発明のシールド掘進機にお
ける掘進速度制御装置の第１の実施例を示した油
圧・電気回路図、第４図は同じく本発明の掘進速
度制御装置の第２の実施例を示した油圧・電気回
路図である。 １……掘進速度設定手段、２……伸長速度検出
手段、３……演算手段、４……増幅器、５……流
量制御弁、６……回転制御装置、７……シールド
ハル、８……オイルポンプ、９……カツタホイー
ル、１２……ジヤツキ選択用切換弁、１６……電
動機、１７……可変速電動機、J1，J2，J3…Jn…
…シールドジヤツキ。
Claims (1)
- １ シールドハルの全面開口部にカツタホイール
を回転可能に装着すると共に、そのシールドハル
内にシールドジヤツキを所要本数配設し、その各
シールドジヤツキを単一の圧油供給部を介して油
圧源に接続してなるシールド掘進機において、シ
ールド掘進機の掘進速度を設定し、その設定信号
を出力する掘進速度設定手段と、シールドジヤツ
キに連係し、シールドジヤツキの伸長速度を検出
してその検出信号を出力する伸長速度検出手段
と、その伸長速度検出手段および掘進速度設定手
段に接続し、掘進速度設定手段からの設定信号お
よび伸長速度検出手段からの検出信号に基づいて
伸長速度検出信号を掘削速度設定信号と等しくす
る制御信号を出力する演算手段と、その演算手段
の出力信号に基づいて前記圧油供給部からの圧油
の供給量を制御する手段とを備え、シールドジヤ
ツキの使用本数にかかわりなく設定通りの掘進速
度が得られるように構成したことを特徴とするシ
ールド掘進機における掘進速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010682A JPS58199994A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | シ−ルド掘進機における掘進速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010682A JPS58199994A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | シ−ルド掘進機における掘進速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199994A JPS58199994A (ja) | 1983-11-21 |
| JPH0258434B2 true JPH0258434B2 (ja) | 1990-12-07 |
Family
ID=13708926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010682A Granted JPS58199994A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | シ−ルド掘進機における掘進速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199994A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021126200A1 (de) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | Herrenknecht Aktiengesellschaft | Tunnelbohrmaschine und Verfahren zum Vortreiben eines Tunnels mit einer Tunnelbohrmaschine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5085128A (ja) * | 1973-11-29 | 1975-07-09 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8010682A patent/JPS58199994A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58199994A (ja) | 1983-11-21 |
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