JPH0630951Y2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シールド本体の前部に掘削土砂取入れ用のチ
ャンバを形成するバルクヘッドを設け、このバルクヘッ
ドにチャンバ内の土圧を検出する土圧計を取り付け、か
つカッタホイールの内側部にバルクヘッドの表面に近接
して移動する撹拌翼を設けたシールド掘進機に関する。

〔従来の技術〕

従来のシールド掘進機の一例を第３図〜第５図により説
明する。

第３図に示すように、円筒状のシールド本体（シールド
ハル）１の前部には、バルクヘッド（隔壁）２が一体に
設けられており、これには図示していない駆動装置によ
り回転駆動されるカッタホイール３が支持されている。
カッタホイール３とバルクヘッド２とシールド本体１の
前端部との間には、掘削土砂取入れ用のチャンバＣが形
成されている。カッタホイール３は、そのカッタスポー
ク４の内側部にチャンバＣ内に突出する複数の撹拌翼５
を備えている。掘削土砂を搬出するスクリューコンベア
６の取入れ口端部はバルクヘッド２に取り付けられてい
る。バルクヘッド２にはチャンバＣ内の土圧を検出する
土圧計７が取り付けられており、その検出土圧を基づい
てスクリューコンベア６からの排土量を調節することに
より、チャンバＣ内の土圧を一定に保ち、切羽土圧との
バランスを取るようにしている。

従来は、できるだけ正確に土圧を検出したい要求から、
第４図に示すように、土圧計７の受圧面Ｓをバルクヘッ
ド２のチャンバＣ側の表面に一致させて取り付けてい
た。一方、撹拌翼５には、チャンバＣ内での掘削土砂の
停滞を防止して掘削土砂とこれに注入した作泥材の撹拌
効果をあげるため、土圧計７の取付部を含むバルクヘッ
ド２の表面のほぼ全域にわたり近接して移動するように
構成されている。

一般にチャンバＣ内の土砂は若干の圧縮性と粘性を有し
ているため、撹拌翼５の移動する前方側の土圧は高く、
後方側の土圧は低く測定される傾向があり、これを図示
すると第５図のようになる。同図において、横軸は撹拌
翼５の移動距離ｌを表わし、縦軸は土圧Ｐを表わす。

〔考案が解決しようとする課題〕

本来、土圧計７で検出したい土圧は、切羽の安定にかか
わるチャンバＣ内の土圧であり、すなわち、撹拌翼５の
影響を受けない平均的な土圧である。

上述した従来のシールド掘進機では、本来検出したい土
圧ではなく、撹拌翼５の影響を受けて短時間のうちに大
きく変化する土圧が測定されていたため、つぎのような
不具合がある。すなわち、チャンバ内土圧を一定にする
ようスクリューコンベア６からの排土量を自動的に調節
する制御系では、検出土圧値の変動が外乱となり、自動
制御が安定しないか、またはハンチングぎみの制御にな
る。また、自動制御を行わない場合でも、運転員は表示
土圧値の変動にまどわされてスクリューコンベア６の速
度調節を頻繁に行うことになり、操作性が悪くなる。

この問題を解決するため本考案者は、本出願人が先に出
願した実願昭61-134051号において、第６図に示すよう
に、土圧計７の前面に周辺のバルクヘッド２の面より引
込んだくぼみ８を形成し、掘進中、このくぼみ８に滞溜
した土砂をダンパとして、撹拌翼５の前方側および後方
側近傍で発生する検出土圧値の大きな変化をなくすこと
を提案した。しかし、くぼみ８が土圧計７の受圧面Ｓに
直角な壁面をもつポケット状であるため、図示のように
くぼみ８の壁面付近に小さな礫ａが溜まりやすく、撹拌
翼５と受圧面Ｓとの間にはさみ込まれた礫を介して、受
圧面Ｓが撹拌翼５からの圧力をまともに受けてしまう可
能性が高い。このように受圧面Ｓが撹拌翼５からの圧力
をまともに受けると、その圧力が土圧計の許容荷重を超
えて土圧計７を破損する恐れがある。また、土圧計７が
破損に至らなくても、受圧面Ｓの近傍に撹拌翼５との間
の土砂層の厚さが急変するのど部があること、くぼみ８
に小さな礫が溜まりやすいことで、撹拌翼５の前方側お
よび後方側での検出土圧値の変動を抑える効果が十分で
ない。

本考案は上記の点にかんがみなされたもので、撹拌翼か
らの圧力による土圧計の破損を防止するとともに、土圧
計の検出土圧値をさらに安定化することを目的とする。

〔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、バルクヘッドのチ
ャンバ側の表面にすりばち状のくぼみを設け、土圧計
を、その受圧面がすりばち状のくぼみの底部を構成する
位置に取り付けたことを特徴とする。

〔作用〕

土圧計の前面に設けるくぼみをすりばち状としたこと
で、土圧計の前面に小さな礫が溜まりにくくなり、土圧
計の受圧面が礫を介して撹拌翼からの圧力をまともに受
けることを防止できる。また、土圧計を受圧面近傍から
撹拌翼との間の土砂層の厚さが急変するのど部がなくな
るため、くぼみ内に滞溜した土砂がダンパとなって撹拌
翼の前方側および後方側での検出土圧値の変動を抑える
効果がさらに高くなる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図および第２図により説
明する。

第１図に示すように、バルクヘッド２のチャンバＣ側の
表面にはすりばち状のくぼみ９が設けられており、土圧
計７は、その受圧面Ｓがすりばち状のくぼみ９の底部を
構成する位置に図示してない固定具により取り付けられ
ている。掘進中、くぼみ９に滞溜した土砂が一種のダン
パとなって、撹拌翼５の前方側および後方側近傍で発生
する検出土圧値の変動を抑える点は、基本的には第６図
に示した従来例と同じであるが、くぼみ９をすりばち状
としたことで、土圧計７の前面に小さな礫が溜まりにく
く、また土圧計７の受圧面近傍に撹拌翼５との間の土砂
層の厚さが急変するのど部のない構成となっている。

第２図は本考案による検出土圧値の変化を示し、第５図
に比べて変動が小さく、安定したものとなる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、第６図に示した従来例に比べ、土圧計
がバルクヘッドのくぼみに溜まった礫を介して撹拌翼か
らの圧力をまともに受け破損することを防止できるとと
もに、撹拌翼の前方側および後方側近傍での検出土圧値
の大きな変化をなくして、検出土圧値を安定化する効果
をさらに高めることができる。これによって、チャンバ
内土圧の自動制御が安定しやすくなり、運転員による操
作性が良くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部側断面図、第２図
は本考案によるシールド掘進機における撹拌翼移動時の
検出土圧値の模式図、第３図は従来のシールド掘進機の
一例を示す側断面図、第４図は第３図の要部拡大図、第
５図は第３図のシールド掘進機における撹拌翼移動時の
検出土圧値の模式図、第６図は他の従来例を示す要部側
断面図である。 １…シールド本体、２…バルクヘッド、３…カッタホイ
ール、５…撹拌翼、７…土圧計、９…すりばち状のくぼ
み、Ｃ…掘削土砂取入れ用チャンバ、Ｓ…土圧計の受圧
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シールド本体の前部に掘削土砂取入れ用の
   チャンバを形成するバルクヘッドを設け、このバルクヘ
   ッドにチャンバ内の土圧を検出する土圧計を取り付け、
   かつカッタホイールの内側部にバルクヘッドの表面に近
   接して移動する撹拌翼を設けたシールド掘進機におい
   て、バルクヘッドのチャンバ側の表面にすりばち状のく
   ぼみを設け、土圧計を、その受圧面がすりばち状のくぼ
   みの底部を構成する位置に取り付けたことを特徴とする
   シールド掘進機。