JPH05263589A - シールド機 - Google Patents
シールド機Info
- Publication number
- JPH05263589A JPH05263589A JP41122590A JP41122590A JPH05263589A JP H05263589 A JPH05263589 A JP H05263589A JP 41122590 A JP41122590 A JP 41122590A JP 41122590 A JP41122590 A JP 41122590A JP H05263589 A JPH05263589 A JP H05263589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- earth
- face
- excavation
- soil
- measuring device
- 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.)
- Pending
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 土圧式シールドにおいては適切な掘進管理を
行うことが好ましく、本発明は、掘進に即時的に対応で
き、かつ確実な掘進管理を行うことができるようにした
ものである。 【構成】 切羽室内の土砂をこれに接続された排土装置
によって排土するシールド機の排土系に、温度測定器を
用いた流速計を備えてなる、排土の流速を測定する排土
流速測定装置を設けたことを特徴としている。
行うことが好ましく、本発明は、掘進に即時的に対応で
き、かつ確実な掘進管理を行うことができるようにした
ものである。 【構成】 切羽室内の土砂をこれに接続された排土装置
によって排土するシールド機の排土系に、温度測定器を
用いた流速計を備えてなる、排土の流速を測定する排土
流速測定装置を設けたことを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地中に横坑を構築する場
合に用いられるシールド機に関する。
合に用いられるシールド機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の土圧式シールドにおいて、切羽の
安定、さらには安定した掘進を維持するための掘進管理
としては、土圧管理、添加剤注入管理、排土管理等が互
いに関係づけられて行われている。このうち、土圧系シ
ールドの推進管理としては、シールド機のバルクヘッド
に設けられた土圧計により、掘進時の土圧を常時計測し
一定に保つように掘進する方法と、掘削残土搬出バケッ
トの函数から掘進土量と排土量を比較し掘進にフィード
バックする方法とがある。
安定、さらには安定した掘進を維持するための掘進管理
としては、土圧管理、添加剤注入管理、排土管理等が互
いに関係づけられて行われている。このうち、土圧系シ
ールドの推進管理としては、シールド機のバルクヘッド
に設けられた土圧計により、掘進時の土圧を常時計測し
一定に保つように掘進する方法と、掘削残土搬出バケッ
トの函数から掘進土量と排土量を比較し掘進にフィード
バックする方法とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者
は、土圧を連続的に測定することにより掘進に即時的に
対応できるが、掘進土量と排土量とを適確に把握するこ
とができず、精度の良い掘進管理を行うことができな
い、という課題がある。一方、後者の方法は掘進した結
果が解るのみで掘進中にフィードバックすることができ
ず、即時的な対応はできない、といった課題がある。
は、土圧を連続的に測定することにより掘進に即時的に
対応できるが、掘進土量と排土量とを適確に把握するこ
とができず、精度の良い掘進管理を行うことができな
い、という課題がある。一方、後者の方法は掘進した結
果が解るのみで掘進中にフィードバックすることができ
ず、即時的な対応はできない、といった課題がある。
【０００４】本発明は上記のことに鑑み提案されたもの
で、その目的とするところは、掘進に即時的に対応で
き、かつ確実な掘進管理を行うことができるシールド機
を提供することにある。
で、その目的とするところは、掘進に即時的に対応で
き、かつ確実な掘進管理を行うことができるシールド機
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、シールド筒の
前部に隔壁を設け、この隔壁を介して切羽室が設けら
れ、この切羽室の前方に切羽を切削する掘削具が設けら
れ、切羽室内に取り込まれた土砂等にて切羽を押えつつ
掘進に伴って、前記土砂を切羽室からその後方外部へ排
土するシールド機において、切羽室後方の排土系に、温
度測定器を用いた流速計を備えてなる排土の流速を測定
する排土流速測定装置を設たことにより、上記目的を達
成している。
前部に隔壁を設け、この隔壁を介して切羽室が設けら
れ、この切羽室の前方に切羽を切削する掘削具が設けら
れ、切羽室内に取り込まれた土砂等にて切羽を押えつつ
掘進に伴って、前記土砂を切羽室からその後方外部へ排
土するシールド機において、切羽室後方の排土系に、温
度測定器を用いた流速計を備えてなる排土の流速を測定
する排土流速測定装置を設たことにより、上記目的を達
成している。
【０００６】
【作用】本発明では、土圧系シールドの排土装置に、排
土の流速を測定するセンサーを取付、常時排土の流速を
計測し、センサー取付部断面積から毎分当たりの排土量
を算出し、毎分当たりの掘進土量と比較しその量が等し
くなるように、掘進に即時的に対応することができるよ
うにしている。また、本装置を用いることにより、掘進
土量と排土量とを同時に連続的に計測することができる
ため、掘進管理をより確実に行うことができる。
土の流速を測定するセンサーを取付、常時排土の流速を
計測し、センサー取付部断面積から毎分当たりの排土量
を算出し、毎分当たりの掘進土量と比較しその量が等し
くなるように、掘進に即時的に対応することができるよ
うにしている。また、本装置を用いることにより、掘進
土量と排土量とを同時に連続的に計測することができる
ため、掘進管理をより確実に行うことができる。
【０００７】
【実施例１】図１は本発明の一実施例にかかるシールド
機の概略構成を示す。図中１は鋼板にて成る略円筒状の
シールド筒、１ａはシールド筒内の前方に設けられた隔
壁、２は隔壁１ａとフード１ｂ等で区画形成される切羽
室、３は切羽室の前方に設けられた掘削具で、放射状を
なし、前部にビット５を有するカッタースポーク４を備
え、このカッタースポーク４の略中央部にはシャフト６
の先端部が連結され、シャフト６の後方は隔壁１ａを貫
通し、モータや歯車機構等にて成る駆動装置７に連結さ
れている。
機の概略構成を示す。図中１は鋼板にて成る略円筒状の
シールド筒、１ａはシールド筒内の前方に設けられた隔
壁、２は隔壁１ａとフード１ｂ等で区画形成される切羽
室、３は切羽室の前方に設けられた掘削具で、放射状を
なし、前部にビット５を有するカッタースポーク４を備
え、このカッタースポーク４の略中央部にはシャフト６
の先端部が連結され、シャフト６の後方は隔壁１ａを貫
通し、モータや歯車機構等にて成る駆動装置７に連結さ
れている。
【０００８】また、８は前端が隔壁１ａの下部に連結さ
れたスクリューコンベアの如き排土装置で、後端に駆動
モータ８ａが設けられ、掘削具３によって切羽を掘削し
た際に生じ、かつ切羽室２内に取り込まれた土砂を外部
に排出するようになっている。しかして、排土装置８の
後方には排土管９が連結され、この排土管９には排土装
置８からの土砂を排土する際、その排土の流速を測定す
る排土流速測定装置10が底部の好位置に設けられてい
る。なお、その他、11は掘進用のジャッキ、12はセグメ
ントである。また、特に図示していないが、切羽室２内
には土砂と注入された添加剤とを攪拌する攪拌具が必要
に応じ設けられる。
れたスクリューコンベアの如き排土装置で、後端に駆動
モータ８ａが設けられ、掘削具３によって切羽を掘削し
た際に生じ、かつ切羽室２内に取り込まれた土砂を外部
に排出するようになっている。しかして、排土装置８の
後方には排土管９が連結され、この排土管９には排土装
置８からの土砂を排土する際、その排土の流速を測定す
る排土流速測定装置10が底部の好位置に設けられてい
る。なお、その他、11は掘進用のジャッキ、12はセグメ
ントである。また、特に図示していないが、切羽室２内
には土砂と注入された添加剤とを攪拌する攪拌具が必要
に応じ設けられる。
【０００９】図１（ロ）は排土流速測定装置10の拡大図
を示す。この排土流速測定装置10は、例えば図２の概念
図に示すように、基本的に２組のセンサーＳ1,Ｓ2を備
えている。すなわち、一方のセンサーＳ1は液体、気体
あるいは塑性流動体の温度を測定するサーミスターＴ1
で、他方のセンサーＳ2は同様のサーミスターＴ2とヒー
ターＨとの混成集積回路にて構成されている。動作にあ
たっては、センサーＳ2側のヒーターＨは通電され、こ
れによりヒーターＨが温められ、この熱がサーミスター
Ｔ2に作用し、サーミスターＴ2は所定の電気的出力を送
出している。また、もう一方のセンサーＳ1側のサーミ
スターＴ1はサーミスターＴ1と異なる位置に設けられて
いるため、ヒーターＨの熱の作用に差が生じており、排
土管９内を通る塑性流動性を有する土砂の如き流体が静
止している場合、サーミスターＴ1とＴ2とには一定の温
度差が生じている。
を示す。この排土流速測定装置10は、例えば図２の概念
図に示すように、基本的に２組のセンサーＳ1,Ｓ2を備
えている。すなわち、一方のセンサーＳ1は液体、気体
あるいは塑性流動体の温度を測定するサーミスターＴ1
で、他方のセンサーＳ2は同様のサーミスターＴ2とヒー
ターＨとの混成集積回路にて構成されている。動作にあ
たっては、センサーＳ2側のヒーターＨは通電され、こ
れによりヒーターＨが温められ、この熱がサーミスター
Ｔ2に作用し、サーミスターＴ2は所定の電気的出力を送
出している。また、もう一方のセンサーＳ1側のサーミ
スターＴ1はサーミスターＴ1と異なる位置に設けられて
いるため、ヒーターＨの熱の作用に差が生じており、排
土管９内を通る塑性流動性を有する土砂の如き流体が静
止している場合、サーミスターＴ1とＴ2とには一定の温
度差が生じている。
【００１０】しかして、シールド機の掘進に伴って排土
装置８、排土管９を介し、排土を行うと流体の流れによ
ってヒーターＨの熱が奪われ温度差が減少する。サーミ
スターは温度によって電気抵抗が変化する性質を有する
ため、この液体の流れに起因するヒーターＨの熱の奪わ
れによる温度差の減少分をサーミスターＴ1、Ｔ2の電気
抵抗の変化の出力によって容易に知ることができ、温度
が低下、つまり出力が変化してゆけば排土管９内の液体
の流速が変化していっていることがわかる。
装置８、排土管９を介し、排土を行うと流体の流れによ
ってヒーターＨの熱が奪われ温度差が減少する。サーミ
スターは温度によって電気抵抗が変化する性質を有する
ため、この液体の流れに起因するヒーターＨの熱の奪わ
れによる温度差の減少分をサーミスターＴ1、Ｔ2の電気
抵抗の変化の出力によって容易に知ることができ、温度
が低下、つまり出力が変化してゆけば排土管９内の液体
の流速が変化していっていることがわかる。
【００１１】すなわち、この奪われた熱量と液体の速度
（Ｖ）とは、図３のような関係にあり、減少した温度差
によって流速がわかる。本発明では、このように、常時
排土の流速を計測し、センサー取付部断面積から毎分当
たりの排土量を算出し、これを毎分当たりの掘進土量と
比較し、その量が等しくなるように管理し、掘進に即時
的に対応することができ、これにより切羽を安定させ掘
進を行うことができる。
（Ｖ）とは、図３のような関係にあり、減少した温度差
によって流速がわかる。本発明では、このように、常時
排土の流速を計測し、センサー取付部断面積から毎分当
たりの排土量を算出し、これを毎分当たりの掘進土量と
比較し、その量が等しくなるように管理し、掘進に即時
的に対応することができ、これにより切羽を安定させ掘
進を行うことができる。
【００１２】
【実施例２】図４は本発明の第２実施例を示すもので、
この例では排土流速測定装置10の前方に、これを保護す
る防護部13を設けたことに特徴を有している。これは排
土が礫層の場合、礫が排土流速測定装置10に直接衝突し
て破損したり、排土によって磨耗することがないように
したものである。なお、上記実施例において、排土流速
測定装置10を排土管９に設けた場合について説明した
が、排土装置８に設けることも可能である。また、掘進
管理として、ラジオアイソトープを用いた土の水分・密
度測定装置を切羽ないし排土系の好位置に設け、排土の
性状を監視しつつ、その状況に応じ添加剤を増減するな
どして排土の性状を所望の状態にしつつ掘進を行う掘進
管理方法があるが、本発明にこれを併用すれば、より有
効な掘進管理を行うことができる。また、本発明は泥水
シールドの送・排泥管に設置し流速を計測することも可
能である。
この例では排土流速測定装置10の前方に、これを保護す
る防護部13を設けたことに特徴を有している。これは排
土が礫層の場合、礫が排土流速測定装置10に直接衝突し
て破損したり、排土によって磨耗することがないように
したものである。なお、上記実施例において、排土流速
測定装置10を排土管９に設けた場合について説明した
が、排土装置８に設けることも可能である。また、掘進
管理として、ラジオアイソトープを用いた土の水分・密
度測定装置を切羽ないし排土系の好位置に設け、排土の
性状を監視しつつ、その状況に応じ添加剤を増減するな
どして排土の性状を所望の状態にしつつ掘進を行う掘進
管理方法があるが、本発明にこれを併用すれば、より有
効な掘進管理を行うことができる。また、本発明は泥水
シールドの送・排泥管に設置し流速を計測することも可
能である。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シールド
筒の前部に隔壁を設け、この隔壁を介して切羽室が設け
られ、この切羽室の前方に切羽を切削する掘削具が設け
られ、切羽室内に取り込まれた土砂等にて切羽を押えつ
つ掘進に伴って、前記土砂を切羽室からその後方外部へ
排土するシールド機において、切羽室後方の排土系に、
排土の流速を測定する排土流速測定装置を設け、この排
土量を測定し、排土量と掘進土量とが等しくなるよう
に、掘削具３を回動させつつ掘進用ジャッキ11及び排土
装置８を制御して、掘進に即時的に対応することがで
き、掘進管理をより確実に行うことができる。
筒の前部に隔壁を設け、この隔壁を介して切羽室が設け
られ、この切羽室の前方に切羽を切削する掘削具が設け
られ、切羽室内に取り込まれた土砂等にて切羽を押えつ
つ掘進に伴って、前記土砂を切羽室からその後方外部へ
排土するシールド機において、切羽室後方の排土系に、
排土の流速を測定する排土流速測定装置を設け、この排
土量を測定し、排土量と掘進土量とが等しくなるよう
に、掘削具３を回動させつつ掘進用ジャッキ11及び排土
装置８を制御して、掘進に即時的に対応することがで
き、掘進管理をより確実に行うことができる。
【００１４】
【図１】（イ）は本発明の第１実施例のシールド機の概
略説明図である。（ロ）は（イ）図中において丸で囲ん
だ本発明の要部拡大図である。
略説明図である。（ロ）は（イ）図中において丸で囲ん
だ本発明の要部拡大図である。
【図２】排土流速測定装置の構成の概念図である。
【図３】センサーによる検出温度と排土の流速との関係
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す。
１ シールド筒 ２ 切羽室 ３ 掘削具 ４ カッタースポーク ５ ビット ６ シャフト ７ 駆動装置 ８ 排土装置 ９ 排土管 10 排土流速測定装置 11 掘進用ジャッキ 12 セグメント 13 防護部 Ｓ1 センサー Ｓ2 センサー Ｔ1 サーミスター Ｔ2 サーミスター Ｈ ヒーター
Claims (1)
- 【請求項１】 シールド筒の前部に隔壁を設け、この隔
壁を介して切羽室が設けられ、この切羽室の前方に切羽
を切削する掘削具が設けられ、切羽室内に取り込まれた
土砂等にて切羽を押えつつ掘進に伴って、前記土砂を切
羽室からその後方外部へ排土するシールド機において、
切羽室後方の排土系に、温度測定器を用いた流速計を備
えてなる排土の流速を測定する排土流速測定装置を設け
たことを特徴としたシールド機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41122590A JPH05263589A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | シールド機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41122590A JPH05263589A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | シールド機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263589A true JPH05263589A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=18520263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41122590A Pending JPH05263589A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | シールド機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05263589A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008202321A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Kajima Corp | シールド機及びチャンバ内閉塞管理方法 |
| CN101824989A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-08 | 闫振东 | 破装运喷岩巷掘进一体化机 |
| CN103941586A (zh) * | 2014-02-08 | 2014-07-23 | 上海交通大学 | 一种掘进机主驱动系统转速的预测函数控制方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158562A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Agency Of Ind Science & Technol | Flow velocity measuring apparatus |
| JPS62182670A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 流速測定装置 |
| JPS6326480U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-20 | ||
| JPH01146098A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-08 | Daiho Constr Co Ltd | シールド機 |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP41122590A patent/JPH05263589A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158562A (en) * | 1979-05-29 | 1980-12-10 | Agency Of Ind Science & Technol | Flow velocity measuring apparatus |
| JPS62182670A (ja) * | 1986-02-05 | 1987-08-11 | Agency Of Ind Science & Technol | 流速測定装置 |
| JPS6326480U (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-20 | ||
| JPH01146098A (ja) * | 1987-12-01 | 1989-06-08 | Daiho Constr Co Ltd | シールド機 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008202321A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Kajima Corp | シールド機及びチャンバ内閉塞管理方法 |
| CN101824989A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-09-08 | 闫振东 | 破装运喷岩巷掘进一体化机 |
| CN103941586A (zh) * | 2014-02-08 | 2014-07-23 | 上海交通大学 | 一种掘进机主驱动系统转速的预测函数控制方法 |
| CN103941586B (zh) * | 2014-02-08 | 2016-06-01 | 上海交通大学 | 一种掘进机主驱动系统转速的预测函数控制方法 |
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