JPH0540152Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はシールド機のテールフレームの内面と
セグメントの外面との間に形成されるテールクリ
アランスを計測する装置に係り、特に上記テール
クリアランスにくさび体を出没自在に嵌入させて
自動的に計測するテールクリアランスの計測装置
に関する。

［従来の技術］ 一般に、トンネルを掘進するシールド機には、
このシールド機のテールフレームの内面にセグメ
ントを環状に組立ててトンネル内壁面を形成する
セグメント組立装置が備えられている。そして、
テールフレーム内において組立てられたセグメン
トの端部とシールド機のシールドフレームとの間
のシールドジヤツキを作動させて、シールド機を
押出しながらトンネルを掘進させるようになつて
いる。

従つて、特にトンネルをカーブ施工等のように
方向制御を行う場合には、掘進時に既設セグメン
トの外面にテールフレームの内面が接触しないよ
うに、またテールフレーム内において新たなセグ
メントの連結組立て作業が行えるようにするた
め、セグメントの外壁とテールフレームの内壁と
の間に形成されるテールクリアランスを適性に保
つ必要がある。

そのため、従来は例えば第５図に示すようなテ
ールクリアランス計測装置が知られている（例え
ば特開昭60−14582）。

図示するように、上記テールクリアランス計測
装置１はセグメント２の外面とテールフレーム３
の内面の間に形成されるテールクリアランスＳを
計測するものである。この計測は、セグメント２
の外面８とセグメント同士を連結するためのボル
ト孔６との距離ｌが正確に形成されている点を利
用して行われる。即ち、上記テールクリアランス
計測装置１はポテンシヨメータからなる計測器４
と、この計測器４を取付けた逆Ｕ字形の取付本体
５とからなつている。この取付本体５には、これ
に取付けられている把手１０によつてコイルバネ
９のバネ力で上記セグメント２のボルト孔６に着
脱させるロツクピン７が設けられている。また、
計測器４には、これより伸縮自在に延出された端
子棒１３の先端にローラ１４がテールフレーム３
の内面と接触自在に取付けられている。したがつ
て、逆Ｕ字形の取付本体５をセグメント端面を跨
がせて把手１０を動かしてセグメント２のボルト
孔６にロツクピン７を係合させ、コイルバネ９で
付勢して固定する。ついで、計測器４の入力端子
棒１３を伸縮させその先端に取付けられているロ
ーラ１４の変位量を計測し、これを電気的に換算
して、上記テールクリアランスＳを算出し表示す
るようにしたものである。

［考案が解決しようとする課題］ 上述した従来のテールクリアランス計測措置に
おいては、掘進中においても人手を要することな
くテールクリアランスを連続的に計測できるとい
う利点を有しているものの、セグメント２のボル
ト孔６に取付本体５に取付けられているロツクピ
ン７を係合させているため、既設のセグメント２
の端面に新しいセグメントを組み込むたびに、上
記テールクリアランス計測装置１を取り外し、新
設のセグメントに、人手によつて付け替える面倒
な作業をする必要があつた。

本考案は上述した問題点を解決すべくなされた
ものであつて、その目的とするところは、テール
クリアランス計測装置をシールドフレームに取付
け、既設のセグメントに新しいセグメントを組み
込む場合でも、上記装置を付け替える必要がな
く、連続的にテールクリアランスを計測できる装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、シールド
フレームのテールフレーム部内面と、その内面に
組立てられたセグメントの外面との間のテールク
リアランスを計測する装置において、上記テール
フレーム部内にその軸方向に沿つて移動自在に設
けられ、計測時に先端部が上記セグメントの端部
に押し当てられる基準フレームと、この基準フレ
ームの先端部に出没自在に設けられ、上記テール
フレーム部内面とセグメント外面との間に挿入さ
れるくさび体と、該くさび体を基準フレームの先
端部から突出する状態に付勢する押圧部材と、上
記基準フレームとくさび体との相対ずれ量からテ
ールクリアランスを演算して出力する演算装置と
を備えて構成されたものである。

［作用］ 上記構成により、テールクリアランス計測装置
をテールフレーム部内に設けることにより、セグ
メント組立て毎に計測装置を付け替える必要がな
く、全て自動的に操作することができ、セグメン
トを組立てるのに適正なクリアランスを確保する
ことができる。

［実施例］ 本考案に係る好適な一実施例を第１図乃至第４
図に基づいて説明する。

図示するように、テールクリアランス計測装置
１５は、掘削されたトンネル１３の内壁に沿つて
組立てられるセグメント２の外面８と、掘進する
シールド機１４のテールフレーム３の内面１１と
の間に、形成されるテールクリアランスＳを、自
動的且つ連続的に計測するものである。

上記テールクリアランス計測装置１５はテール
フレーム部３内にその軸方向に沿つて移動自在に
設けられ、また第３図に示すように、シールド機
１４を掘進させるため、これとセグメント２との
間の内周面に等間隔をもつて設けられているシー
ルドジヤツキ２０のジヤツキシユ２１同士の間隙
に適当数設けられる。これにより、テールフレー
ム内面１１とセグメント外面８との間の全周に亘
つて形成されるテールクリアランスＳの適宜箇所
が計測される。

上記テールクリアランス計測装置１５の基準フ
レーム１７はその一端部に設けられたブラケツト
２２に取付けられたジヤツキ１８を介してシール
ドフレーム１６に取付けられる。この基準フレー
ム１７の他端部には当接部材２３が形成され、上
記ジヤツキ１８の作用により、既設のセグメント
側部１２に当接し、また離間される。

上記基準フレーム１７には、その下面であつて
テールフレーム内面１１上に、この基準フレーム
１７と共に移動自在なくさび体２４が設けられ
る。上記くさび体２４は上面がテーパ状に形成さ
れ、上記当接部材２３の下部に設けられた開口部
２５を介して上記テールクリアランスＳに出没自
在になるよう設けられる。上記くさび体２４の後
部と、上記基準フレーム１７の下端部に設けられ
た係止部材３１との間は、ロツド３０で連接さ
れ、上記係止部材３１側にはジヨイント３２を介
して計測センサ３５が介装される。この係止部材
３１と計測センサ３５との間は相対ずれ量αが示
される。そして上記計測センサ３５によつて検出
された上記相対ずれ量αが電気信号として送ら
れ、テールクリアランスＳを演算して出力するた
めの演算装置４０が図示しない操作盤に設けられ
る。また、上記くさび体２４の後部に連接された
ロツド３０には、上記くさび体２４の後部と、基
準フレーム１７に設けられたブラケツト３６との
間に、上記くさび体２４の先端部を上記当接部材
２３の開口部２５から突出する状態に付勢させる
押圧部材としてのばね２９が設けられる。したが
つて、上記基準フレーム１７がセグメント側部１
２に当接していないときは第２図に示すような状
態となる。

次に本実施例の作用について説明する。

上記シールドフレーム１６に取付けられている
基準フレーム１７が既設のセグメント２に当接し
ている第１図のＡで示す状態からの作用について
説明する。

この状態において、既設のセグメント２に新し
いセグメント２を連結する作業が行われる。その
ため、上記シールドフレーム１６と基準フレーム
１７の間に介設されているジヤツキ１８が作動さ
れ、ジヤツキピストン１９が図中矢印Ｂ方向に延
出される。これに伴い、ジヤツキピストン１９に
連接されている基準フレーム１７はシールド機１
４の掘進方向である図中矢印Ｂ方向に移動する。
この移動により、基準フレーム１７は既設のセグ
メント２の側部から離間し、新しいセグメント２
を連結するスペースが形成される。ついで、新し
いセグメント２が既設セグメント２に連結され
る。ここにおいて、新しいセグメント２の外壁８
とテールフレーム内面１１との間に形成されるテ
ールクリアランスＳの計測作用が行われる。

上記ジヤツキ１８が作動されジヤツキピストン
１９は図中矢印Ｃ方向に引き込まれ、これと共に
基準フレーム１７も図中矢印Ｃ方向に移動し、上
記基準フレーム１７の当接部材２３がセグメント
側部１２に当接するに至る。この場合において、
上記当接部材２３の開口部２５からばね２９に付
勢され突出されているくさび体２４は、上記基準
フレーム１７が、セグメント側部１２に向けて移
動するにしたがつて、上記テールクリアランスＳ
に挿入される。そして、テールクリアランスＳの
高さに見合つたくさび体２４のテーパ部まで上記
ばね２９で付勢され挿入される。この作用によ
り、テールクリアランスＳに挿入されたくさび体
２４の移動量は、このくさび体２４に取付けられ
ているロツド３０の他端部に取付けられているス
トローク計測センサ３５により相対ずれ量αとし
て検出される。したがつて、上記相対ずれ量αを
電気信号として演算装置４０に送り、この演算装
置４０にテールクリアランスＳを演算して求め、
この値を連続して電気的に表示することにより、
常に上記テールクリアランスＳを監視することが
できる。

シールド機１４が図中矢印Ｂ方向に掘進中の場
合、上記テールクリアランス計測装置１５も同じ
矢印Ｂ方向に移動し、上記当接部材２３とセグメ
ント側部１２が離間するので、この場合、ジヤツ
キ１８を作動させて基準フレーム１７を移動させ
当接部材２３をセグメント側部１２に常に当接さ
せ、くさび体２４をテールクリアランスＳに挿入
させることにより、常時テールクリアランスＳの
値を監視することができる。

シールド機１４がセグメント２の１リング分掘
進すると、ジヤツキ１８を作動して、基準フレー
ム１７の当接部材２３をセグメント側部１２から
セグメント２の１リング分だけ離間し、新しいセ
グメント２の連結作業が行われる。

上記テールクリアランス計測装置１５は円筒形
のセグメント外面８と円筒形のテールフレーム内
面１１とで形成されるテールクリアランスＳの周
りに適数個設けられているので、演算装置４０に
より、その全体的な状態を把握でき。

［考案の効果］ 本考案は上述のとおりなので、次のような優れ
た効果を奏する。

(1) テールクリアランスを計測する計測装置がシ
ールドフレームに取付けられているので、トン
ネル掘進中においても、人手を要することな
く、連続的に且つ安全にテールクリアランスを
計測することができる。

(2) また、計測装置はシールドフレームに取付け
られており、新しいセグメントを連結するたび
毎に、人手により、計測装置を付け替える必要
がない。

(3) トンネル掘進中でも連続してテールクリアラ
ンスを計測することができるので、適正なテー
ルクリアランスを確保しながら、カーブ施工等
の方向制御を容易に行うことができ、掘進の自
動化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例を示す側断面
図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は第１
図の−線矢視図、第４図は本考案に係る計測
装置を取付けるテールシールクリアランスの説明
図、第５図は従来の計測装置を示す断面図であ
る。 図中、２はセグメント、８はセグメント外面、
１１はテールフレーム内面、１６はシールドフレ
ーム、１７は基準フレーム、２４はくさび体、２
９は押圧部材としてのばね、３５はセンサ、４０
は演算装置である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シールドフレームのテールフレーム部内面と、
   その内面に組立てられたセグメントの外面との間
   のテールクリアランスを計測する装置において、
   上記テールフレーム部内にその軸方向に沿つて移
   動自在に設けられ、計測時に先端部が上記セグメ
   ントの端部に押し当てられる基準フレームと、該
   基準フレームの先端部に出没自在に設けられ、上
   記テールフレーム部内面とセグメント外面との間
   に挿入されるくさび体と、該くさび体を基準フレ
   ームの先端部から突出する状態に付勢する押圧部
   材と、上記基準フレームとくさび体との相対ずれ
   量からテールクリアランスを演算して出力する演
   算装置とを備えたことを特徴とするテールクリア
   ランス計測装置。