JPH07119552B2 - シールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装置 - Google Patents
シールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装置Info
- Publication number
- JPH07119552B2 JPH07119552B2 JP21584790A JP21584790A JPH07119552B2 JP H07119552 B2 JPH07119552 B2 JP H07119552B2 JP 21584790 A JP21584790 A JP 21584790A JP 21584790 A JP21584790 A JP 21584790A JP H07119552 B2 JPH07119552 B2 JP H07119552B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- shield machine
- pressure
- roller cutter
- detection 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.)
- Expired - Lifetime
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は下水道やトンネルを掘進するシールド掘進機の
ローラーカツターの摩耗検出装置に係るものである。
ローラーカツターの摩耗検出装置に係るものである。
（従来の技術） 従来、シールド掘進機のローラーカツターの摩耗度は、
シールド掘進機の掘進速度の変化で判定していた。
シールド掘進機の掘進速度の変化で判定していた。
即ち、掘進速度が低下した場合にカツターが摩耗したも
のと判定して点検を行ない、摩耗していれば取り替え、
摩耗していなければそのまま継続して使用するようにし
ていた。
のと判定して点検を行ない、摩耗していれば取り替え、
摩耗していなければそのまま継続して使用するようにし
ていた。
（発明が解決しようとする課題） このようにシールド掘進機の掘進速度によってローラー
カツターの摩耗度を判定する場合、どの程度の掘進時間
を要したときカツターが摩耗したか否かの判断を特定す
る速度の範囲が広くなり、点検の無駄が多く発生してい
た。
カツターの摩耗度を判定する場合、どの程度の掘進時間
を要したときカツターが摩耗したか否かの判断を特定す
る速度の範囲が広くなり、点検の無駄が多く発生してい
た。
通常、掘進速度から経験的にカツターの摩耗度を判定し
た場合における、実際にカツター交換を必要とする的中
率は点検回数の約30％程度に過ぎず、また点検に要する
時間は１回当り３時間かかるが、カツターボデイの損傷
を事前に防止するために、点検回数を多くして対応して
いた。このため無駄な点検による作業の中断が多く、作
業効率に影響を及ぼしていた。
た場合における、実際にカツター交換を必要とする的中
率は点検回数の約30％程度に過ぎず、また点検に要する
時間は１回当り３時間かかるが、カツターボデイの損傷
を事前に防止するために、点検回数を多くして対応して
いた。このため無駄な点検による作業の中断が多く、作
業効率に影響を及ぼしていた。
本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、そ
の目的とする処は、ローラーカツターの摩耗を適確に検
出し、無駄な点検と作業の中断をなくして作業効率を向
上するようにした、シールド掘進機のローラーカツター
摩耗検出装置を提供する点にある。
の目的とする処は、ローラーカツターの摩耗を適確に検
出し、無駄な点検と作業の中断をなくして作業効率を向
上するようにした、シールド掘進機のローラーカツター
摩耗検出装置を提供する点にある。
（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係るシールド掘進
機のローラーカツター摩耗検出装置は、シールド掘削機
本体における推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モータの油圧の検出装置と、同検出装置から
の検出信号を入力演算するパーソナルコンピユーターと
よりなり、同パーソナルコンピユーターには予めカツタ
ー交換判定帯域が入力され、前記検出装置からの入力信
号が同帯域を外れた場合、これを表示、警報するように
構成されている。
機のローラーカツター摩耗検出装置は、シールド掘削機
本体における推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モータの油圧の検出装置と、同検出装置から
の検出信号を入力演算するパーソナルコンピユーターと
よりなり、同パーソナルコンピユーターには予めカツタ
ー交換判定帯域が入力され、前記検出装置からの入力信
号が同帯域を外れた場合、これを表示、警報するように
構成されている。
（作用） 本発明によれば前記したように、シールド掘進機による
掘進作業中、推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モーターの油圧を前記検出装置において検出
し、この検出信号をマイクロコンピユーターに入力し、
同マイクロコンピユーターによって演算処理するもので
ある。
掘進作業中、推進ジヤツキの圧力及びカツターフエイス
転動用油圧モーターの油圧を前記検出装置において検出
し、この検出信号をマイクロコンピユーターに入力し、
同マイクロコンピユーターによって演算処理するもので
ある。
而して同マイクロコンピユーターには予めカツター交換
判定帯域が入力されているので、前記検出装置からのシ
ールド掘進機におけるカツターフエイス転動用油圧モー
ターの油圧と推進ジヤツキの総推力との両出力を所定の
データ即ち前記カツター交換、判定帯域と照合しつつ、
リアムタイムで連続して演算処理し、前記入力信号がパ
ーソナルコンピユーターに設定されたカツター交換判定
帯域より外れているとき、直ちにこれを検知してローラ
ーカツターの摩耗を検出し、この結果を表示、警報して
ローラーカツターの最適交換時期を検出するものであ
る。
判定帯域が入力されているので、前記検出装置からのシ
ールド掘進機におけるカツターフエイス転動用油圧モー
ターの油圧と推進ジヤツキの総推力との両出力を所定の
データ即ち前記カツター交換、判定帯域と照合しつつ、
リアムタイムで連続して演算処理し、前記入力信号がパ
ーソナルコンピユーターに設定されたカツター交換判定
帯域より外れているとき、直ちにこれを検知してローラ
ーカツターの摩耗を検出し、この結果を表示、警報して
ローラーカツターの最適交換時期を検出するものであ
る。
（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。
第１図は推進作業中のシールド掘進機を示し、（Ａ）は
トンネル壁面、（Ｂ）は切羽面である。
トンネル壁面、（Ｂ）は切羽面である。
シールド掘進機本体（１）はカツターフエイス（２）を
転動させて切羽面（Ｂ）を掘削するとともに、セグメン
ト（Ｃ）に掘進反力をとりながらシールドジヤツキ
（３）によって掘進する。
転動させて切羽面（Ｂ）を掘削するとともに、セグメン
ト（Ｃ）に掘進反力をとりながらシールドジヤツキ
（３）によって掘進する。
シールド掘進機本体（１）の後方には圧力検出装置
（４）及び同装置（４）からの検出信号を入力演算する
パーソナルコンピユーター（５）よりなる制御装置が配
設され、前記圧力検出装置（４）によって前記シールド
ジヤツキ（３）の総推力、及び前記カツターフエイス転
動用油圧モーター（図示せず）の油圧を検出してアナロ
グ信号として発信し、これをA/D変換してパーソナルコ
ンピユーター（５）に掘進データとして入力演算するよ
うに構成されている。
（４）及び同装置（４）からの検出信号を入力演算する
パーソナルコンピユーター（５）よりなる制御装置が配
設され、前記圧力検出装置（４）によって前記シールド
ジヤツキ（３）の総推力、及び前記カツターフエイス転
動用油圧モーター（図示せず）の油圧を検出してアナロ
グ信号として発信し、これをA/D変換してパーソナルコ
ンピユーター（５）に掘進データとして入力演算するよ
うに構成されている。
前記パーソナルコンピユーター（５）には、予めカツタ
ー交換判定帯域が入力されていて、前記検出器（４）か
らの入力信号が同帯域を外れた場合にはCRT（７）に表
示するとともに、警報装置（８）によって警報を発する
ように構成されている。
ー交換判定帯域が入力されていて、前記検出器（４）か
らの入力信号が同帯域を外れた場合にはCRT（７）に表
示するとともに、警報装置（８）によって警報を発する
ように構成されている。
図中（９）は中折れ用のスライドジヤツキである。
なお実施例においては、岩盤強度が硬岩と中硬岩との境
界硬度15000kg/cm2程度の地山のときにおけるカツター
交換判定帯域が示されている。
界硬度15000kg/cm2程度の地山のときにおけるカツター
交換判定帯域が示されている。
而してカツター圧力（Ｙ軸）とジヤツキ総推力（Ｘ軸）
とは切羽岩盤によって次のようになる。
とは切羽岩盤によって次のようになる。
カツターが摩耗して交換時期（摩耗量：約10mm）になる
と、岩盤強度が1500kg/cm2以下ではカツター圧力及びジ
ヤツキ圧力が急速に上昇し、岩盤強度が1500kg/cm2以上
では急速に下降することが知られている。前記判定帯域
はこの岩盤強度1500kg/cm2を基準として設定される。
と、岩盤強度が1500kg/cm2以下ではカツター圧力及びジ
ヤツキ圧力が急速に上昇し、岩盤強度が1500kg/cm2以上
では急速に下降することが知られている。前記判定帯域
はこの岩盤強度1500kg/cm2を基準として設定される。
このとき、カツター圧力とジヤツキ圧力との間には、カ
ツター圧力を縦軸（Ｙ軸）、ジヤツキ圧力を横軸（Ｘ
軸）として次式の関係が成立する。
ツター圧力を縦軸（Ｙ軸）、ジヤツキ圧力を横軸（Ｘ
軸）として次式の関係が成立する。
Ｙ＝0.29×42.8 …（１） 第２図は前記カツター圧力とジヤツキ総推力との関係を
示す図表で、カツター交換判定帯域は（Ｙ±10）の斜線
で示す領域となる。
示す図表で、カツター交換判定帯域は（Ｙ±10）の斜線
で示す領域となる。
式（１）より岩盤強度が1500kg/cm2以下ではカツター交
換判定帯域はＹ＋10が、岩盤強度1500kg/cm2以上ではＹ
−10が夫々カツター交換最適時期となる。
換判定帯域はＹ＋10が、岩盤強度1500kg/cm2以上ではＹ
−10が夫々カツター交換最適時期となる。
而して前記圧力検出装置（４）によって検出され、パー
ソナルコンピユーター（５）に入力されたジヤツキの圧
力、カツターフエイス転動用油圧モータの油圧検出信号
が前記帯域を外れたとき、その状態がCRT（７）に表示
されるとともに、警報装置（８）が警報を発する。
ソナルコンピユーター（５）に入力されたジヤツキの圧
力、カツターフエイス転動用油圧モータの油圧検出信号
が前記帯域を外れたとき、その状態がCRT（７）に表示
されるとともに、警報装置（８）が警報を発する。
このように前記実施例によれば、シールド掘進機におけ
るカツターの転動圧力とシールドジヤツキの総推力とを
検出する検知装置（４）と、前記両検出信号を所定のデ
ータと照合しながらリヤルタイムで連続して演算処理す
るマイクロコンピユーターとによって、シールド掘進機
のローラーカツターの最適取替え時期を判定するもので
ある。
るカツターの転動圧力とシールドジヤツキの総推力とを
検出する検知装置（４）と、前記両検出信号を所定のデ
ータと照合しながらリヤルタイムで連続して演算処理す
るマイクロコンピユーターとによって、シールド掘進機
のローラーカツターの最適取替え時期を判定するもので
ある。
（発明の効果） 本発明に係るシールド掘進機のローラーカツター摩耗装
置は前記したように、シールド掘進機本体における推進
ジヤツキの圧力及びカツタフエイス転動用油圧モータの
油圧の検出装置と、予めカツター交換判定帯域が入力さ
れ、且つ前記検出装置からの圧力検出信号を入力演算す
るパーソナルコンピユーターとより構成され、同コンピ
ユーターによって前記検出信号をカツター交換判定帯域
のデータと照合しつつリアムタイムで連続して演算処理
し、ローラーカツターの摩耗状態を連続して把握できる
ようにし、同ローラーカツターの最適交換時期を判定で
きるようにして、シールド掘進機を効率よく稼動でき、
工期の短縮を図ることができるものである。
置は前記したように、シールド掘進機本体における推進
ジヤツキの圧力及びカツタフエイス転動用油圧モータの
油圧の検出装置と、予めカツター交換判定帯域が入力さ
れ、且つ前記検出装置からの圧力検出信号を入力演算す
るパーソナルコンピユーターとより構成され、同コンピ
ユーターによって前記検出信号をカツター交換判定帯域
のデータと照合しつつリアムタイムで連続して演算処理
し、ローラーカツターの摩耗状態を連続して把握できる
ようにし、同ローラーカツターの最適交換時期を判定で
きるようにして、シールド掘進機を効率よく稼動でき、
工期の短縮を図ることができるものである。
第１図は本発明に係るシールド掘進機のローラーカツタ
ー摩耗検出装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
ローラーカツター交換判定帯域を示すグラフである。 （１）……シールド掘進機本体、 （２）……カツターフエイス、 （３）……シールドジヤツキ、（４）……圧力検出装
置、 （５）……パーソナルコンピユーター、 （６）……伝送路、（７）……CRT、 （８）……警報装置。
ー摩耗検出装置の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
ローラーカツター交換判定帯域を示すグラフである。 （１）……シールド掘進機本体、 （２）……カツターフエイス、 （３）……シールドジヤツキ、（４）……圧力検出装
置、 （５）……パーソナルコンピユーター、 （６）……伝送路、（７）……CRT、 （８）……警報装置。
Claims (1)
- 【請求項１】シールド掘削機本体における推進ジヤツキ
の圧力及びカツターフエイス転動用油圧モータの油圧の
検出装置と、同検出装置からの検出信号を入力演算する
パーソナルコンピユーターとよりなり、同パーソナルコ
ンピユーターには予めカツター交換判定帯域が入力さ
れ、前記検出装置からの入力信号が同帯域を外れた場
合、これを表示、警報するように構成されたことを特徴
とするシールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21584790A JPH07119552B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | シールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21584790A JPH07119552B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | シールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04102695A JPH04102695A (ja) | 1992-04-03 |
| JPH07119552B2 true JPH07119552B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=16679258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21584790A Expired - Lifetime JPH07119552B2 (ja) | 1990-08-17 | 1990-08-17 | シールド掘進機のローラーカツター摩耗検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119552B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108982208B (zh) * | 2018-09-27 | 2024-03-15 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种压力式盾构刀盘刀具磨损检测装置及其应用方法 |
| CN113756819B (zh) * | 2021-09-26 | 2022-07-08 | 中铁一局集团有限公司 | 一种盾构机盘形滚刀损坏判断方法 |
| CN116104508B (zh) * | 2023-01-17 | 2026-04-03 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种掘进机刀盘滚刀全周期管理系统 |
-
1990
- 1990-08-17 JP JP21584790A patent/JPH07119552B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04102695A (ja) | 1992-04-03 |
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