JPH0731997U - テールクリアランス計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化・低コスト化を図ったテールクリアラ
ンス計測装置を提供する。 【構成】 シールド掘進機のテールフレーム１２内面と
そのテールフレーム１２内に組み立てられたセグメント
１４外面との間のテールクリアランスｃを計測する装置
において、既設セグメント１４の端面を押圧するシール
ドジャッキ１１のジャッキシュー１３に、テールフレー
ム１２内面までの距離ｂを検出する固定センサ１５を設
けると共に、該固定センサ１５から径方向内方に一定距
離ｄを保ちつつ既設セグメント１４内方へ出没してセグ
メント１４内面までの距離ａを検出する移動センサ１６
を設け、これら固定・移動センサ１５，１６の検出値
ａ，ｂに基づいて上記テールクリアランスｃを算出する
演算器を設けたことを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、シールド掘進機のテールフレーム内面とそのテールフレーム内に組 み立てられたセグメント外面との間のテールクリアランスを計測するテールクリ アランス計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

シールド掘進機は、筒状のテールフレーム内に周設された複数のシールドジャ ッキを後方へ進展させ、各ジャッキの先端（ジャッキシュー）をテールフレーム 内の後方に組み立てられた既設セグメントの端面に当接させ、これを反力にとっ て前方に掘進するものである。この種のシールド掘進機では、各シールドジャッ キの進展ストロークを変えることにより又はテーパセグメントを用いることによ りカーブ掘進を行うが、その際、テールフレームの内面が既設セグメントの外面 に接触することを防止すべく、これらの間に形成されるテールクリアランスを計 測して管理する必要がある。

【０００３】 そこで、本出願人は先に図８に示すテールクリアランス計測装置１を開発した （実願平2-63253 号）。図示するように、掘進機のテールフレーム２内に、軸方 向に伸縮して既設セグメントの端面に当接されるＬ字型の本体３が設けられてお り、この本体３の先端には、既設セグメント４の内面までの距離ａを検出する第 一センサ５と、テールフレーム２の内面までの距離ｂを検出する第二センサ６と が設けられている。この構成によれば、セグメント４の厚さをｔ，第一第二セン サ５，６間の距離をｄとすれば、テールクリアランスｃは次の式で算出される。

【０００４】 ｄ＋ｂ＝ａ＋ｔ＋ｃ ∴ ｃ＝（ｄ−ｔ）＋（ｂ−ａ） ここで、ｄおよびｔは一定なので、第一第二センサ５，６でａおよびｂを検出す ることにより、テールクリアランスｃを算出できる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかるテールクリアランス計測装置１においては、シールドジャッキ ７の内側に軸方向に伸縮するＬ字型本体３を設けなければならないので、この本 体３が狭隘な掘進機内のスペースを占拠し、有効作業スペースが減少してしまう という問題が生じた。

【０００６】 殊に上記本体３は、既設セグメント４の先端に次のセグメントを嵌め込むため に、シールドジャッキ７と同様に少なくともセグメント一個分以上の伸縮ストロ ークが必要である。そのため、本体３の伸縮機構の大型化が避け得ず、上記有効 作業スペースが圧迫されてしまう。

【０００７】 また、シールドジャッキ７とは別に同様の伸縮機構を上記本体３に設けること は無駄であり高コスト化を招く。

【０００８】 以上の事情を考慮して創案された本考案の目的は、小型化・低コスト化を図っ たテールクリアランス計測装置を提供することにある。

【０００９】

【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、シールド掘進機のテールフレーム内面と そのテールフレーム内に組み立てられたセグメント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、既設セグメントの端面を押圧するシールドジャッ キのジャッキシューに、テールフレーム内面までの距離を検出する固定センサを 設けると共に、該固定センサから径方向内方に一定距離を保ちつつ既設セグメン ト内方へ出没してセグメント内面までの距離を検出する移動センサを設け、これ ら固定・移動センサの検出値に基づいて上記テールクリアランスを算出する演算 器を設けて構成されている。

【００１０】

【作用】 テールクリアランスを測定する際には、シールドジャッキのジャッキシューを 既設セグメントの端面に当接させ、ジャッキシューの固定センサによってテール フレーム内面までの距離を検出すると共に、ジャッキシューの移動センサを既設 セグメント内方へ移動させてセグメント内面までの距離を検出する。

【００１１】 このとき、移動センサと固定センサとの径方向の距離は一定であり、セグメン トの厚さも一定であり双方とも予め分かっているので、それらの値と上記固定・ 移動センサの検出値とに基づいて演算器がテールクリアランスを算出する。

【００１２】 既設セグメントの先端に次のセグメントを嵌め込むときは、シールドジャッキ を収縮させると共に、上記移動センサを既設セグメント内方からジャッキシュー 側に引き込む。これにより、径方向から供給され嵌め込まれるセグメントと移動 センサとが干渉することはない。

【００１３】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１は本実施例に係るテールクリアランス計測装置１０が組み込まれたシール ド掘進機のシールドジャッキ部分の平面図であり、図２はその側断面図である。 図中１１はシールドジャッキであり、テールフレーム１２内にその周方向に沿っ て複数本配置されている。シールドジャッキ１１は、そのジャッキシュー１３を 後方に進展させて、テールフレーム１２内に組み立てられた既設セグメント１４ の端面に当接させ、これを反力にとって掘進機を前進させるものである。

【００１５】 上記ジャッキシュー１３の側面には、テールフレーム１２内面までの距離ｂを 検出する固定センサ１５が設けられている。また、ジャッキシュー１３の内周側 面には、既設セグメント１４の内方（内周面）へ出没してセグメント内面までの 距離ａを検出する移動センサ１６が設けられている。これら固定・移動センサ１ ５，１６には、超音波センサ，光量センサ，レーザセンサ，渦電流センサ等が用 いられる。

【００１６】 固定・移動センサ１５，１６のジャッキシュー１３への取り付けの様子を図３ および図４に示す。図示するように、ジャッキシュー１３の側面にはブラケット １７が溶接されており、このブラケット１７に固定センサ１５が取り付けられて いる。固定センサ１５は、テールフレーム１２の内面までの距離ｂを検出すべく 、テールフレーム１２内面に対して直角に配置されている。

【００１７】 他方、ジャッキシュー１３の内周側面には基板１８が溶接されており、この基 板１８上に取付板１９がボルト２０で固定されている。よって、このボルト２０ を着脱することにより、取付板１９上の移動センサ１６をそのアッセンブリごと 交換できる。取付板１９は、一部箱状に形成されており、この箱体２１内に電動 ジャッキ２２がベアリング２３を介して回動自在に設けられている。電動ジャッ キ２２は、内蔵されたモータおよびネジ送り機構によって伸縮するようになって いる。

【００１８】 電動ジャッキ２２の先端には、第一ロッド２５がピン結合されている。第一ロ ッド２５は、取付板１９上に設けられた支柱２４に固定されている。支柱２４は ベアリング２６を介して取付板１９の箱体２１に軸支されている。この構成によ れば、電動ジャッキ２２を伸縮させると、第一ロッド２５を介して支柱２４が自 転することになる。このとき、電動ジャッキ２２も回動する。支柱２４には、第 一ロッド２５の反対側に位置させて、第二ロッド２７が取り付けられている。

【００１９】 第二ロッド２７は第一ロッド２５より長く、支柱２４の自転に伴って取付板１ ９内周側から既設セグメント１４内周側へ回動するようになっている。上記第二 ロッド２７は締付ボルト２８によって支柱２４に固定されている。よって、締付 ボルト２８を緩めれば、支柱２４に対する第二ロッド２７の取付位置を適宜調節 できる。第二ロッド２７の先端には、既設セグメント１４の内面までの距離ａを 計測する移動センサ１６が設けられている。

【００２０】 上記第一第二ロッド２５，２７は、それぞれ支柱２４に対し直角に取り付けら れており、取付板１９と平行状態を保ちながら回動するようになっている。すな わち、第一第二ロッド２５，２７が回動しても、移動センサ１６と固定センサ１ ５との径方向の間隔ｄは一定に保たれる。

【００２１】 固定・移動センサ１５，１６の配線および電動ジャッキ２２の配線は、図１， 図２に示すように、取付板１９上に設けられたターミナルボックス２９に集合さ れ、一本に纏められてケーブル３０として前方の引込リール３１に巻き取られる ようになっている。引込リール３１は、シールドジャッキ１１の内側に設けられ たフレーム３２に取り付けられ、バネ等によってケーブル３０を引き込むような 回転付勢力が与えられており、ジャッキシュー１３の伸縮に伴ってケーブル３０ を繰出し引込みするものである。

【００２２】 この引込リール３１のケーブル３０の信号取出側の接点は、摺接を利用した所 謂スリップリングを用いていない。スリップリングでは固定・移動センサ１５， １６に超音波センサを用いた場合、信号の伝達ができないからである。すなわち 、ケーブル３０は、「ジャッキシュー１３の伸縮長＋所定の余裕長」だけ引込リ ール３１に巻かれて、その先端が直接演算器（図示せず）に接続されている。

【００２３】 演算器は、上記固定・移動センサ１５，１６の検出値ａ，ｂ、セグメント１４ の厚さｔおよび固定・移動センサ１５，１６間の径方向の距離ｄに基づいて、テ ールフレーム１２内面とそのテールフレーム１２内に組み立てられたセグメント １４外面との間のテールクリアランスｃを算出するものである。つまり、図２よ り、 ｄ＋ｂ＝ａ＋ｔ＋ｃ は明らかである。よって、テールクリアランスｃは、 ｃ＝（ｄ−ｔ）＋（ｂ−ａ）‥‥ となる。ここで、固定・移動センサ１５，１６間の径方向の距離ｄおよびセグメ ント１４の厚さｔは一定なので、第一第二センサ１５，１６でａおよびｂを検出 することにより、テールクリアランスｃを算出できる。

【００２４】 かかるテールクリアランス測定装置１０は、図７に示すようにテールフレーム １２の周方向に所定間隔を隔てて例えば３個設けられている。なお、取付個数は ３個以上であれば何個でもよいが、テールフレーム１２の底部は水没の可能性が あるため、避けた方がよい。

【００２５】 以上の構成からなる本実施例の作用について述べる。

【００２６】 テールクリアランスｃを測定する際には、まずシールドジャッキ１１のジャッ キシュー１３を既設セグメント１４の端面に当接させる。そして、ジャッキシュ ー１３側面の固定センサ１５によってテールフレーム１２内面までの距離ｂを検 出する。次に、ジャッキシュー１３内周側の電動ジャッキ２２を伸長させ、第二 ロッド２７を既設セグメント１４の内周側へ回動させ、第二ロッド２７先端の移 動センサ１６によってセグメント１４内面までの距離ａを検出する。

【００２７】 このとき、移動センサ１６と固定センサ１５との径方向の距離ｄは一定であり 、セグメント１４の厚さｔも一定であり双方とも予め分かっている。よって、演 算器は、それらの値ｄ，ｔと上記固定・移動センサ１５，１６の検出値ａ，ｂと に基づいて，上式によりテールクリアランスｃを算出する。

【００２８】 既設セグメント１４の先端に次のセグメントを嵌め込むときは、シールドジャ ッキ１１を収縮させると共に、上記電動ジャッキ２２を収縮させて移動センサ１ ６を既設セグメント１４内周側からジャッキシュー１３側に引き込む。これによ り、径方向から供給され嵌め込まれるセグメントが移動センサ１６と干渉するこ とはない。

【００２９】 このように、上記構成によれば、軸方向に伸縮するシールドジャッキ１１のジ ャッキシュー１３をテールクリアランス測定装置１０の本体として兼用している ので、装置１０全体の小型化・低コスト化が図れる。

【００３０】 変形実施例を図５および図６に示す。図示するように、この変形例は移動セン サ１６の移動機構のみが前実施例と異なっており、その他は同様な構成となって いる。よって、移動センサ１６の移動機構のみを説明する。

【００３１】 図示するように、シールドジャッキ１１のジャッキシュー１３の内周側の基板 １８には、その一端を中心として回動するロッド４０が設けられている。ロッド ４０はバネ４１によって既設セグメント１４内周側へ突出するような付勢力が与 えられている。ロッド４０の他端には移動センサ１６が設けられている。移動セ ンサ１６の配線および固定センサ１５の配線は、ロッド４０の中央部で纏められ てローラ４２を介して引込リール３１に巻き取られている。

【００３２】 引込リール３１は、油圧モータ４３によって回転するようになっている。詳し くは、油圧モータ４３の巻取力は、強弱二段階に切り替えられるようになってお り、強にするとバネ４１の付勢力に打ち勝ってロッド４０が図５中左に回動して 移動センサ１６が引込まれ、弱にするとバネ４１の付勢力によってロッド４０が 右に回動して移動センサ１６が突出するようになっている。

【００３３】 この構成によれば、油圧モータ４３の巻取力を適宜切り替えることにより、移 動センサ１６をジャッキシュー１３上方から既設セグメント１４内周側へ突出さ せることができる。その他、図６においてｃ＝（ｄ−ｔ）＋（ｂ−ａ）により、 テールクリアランスｃを測定できることは勿論である。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、軸方向に伸縮するシールドジャッキをテ ールクリアランス測定装置の本体として兼用しているので、装置全体の小型化・ 低コスト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すテールクリアランス測
定装置が組み込まれたシールド掘進機のシールドジャッ
キ部分の平面図である。

【図２】図１の側断面図である。

【図３】図１の部分拡大図である。

【図４】図２の拡大図である。

【図５】変形実施例を示すテールクリアランス測定装置
の平面図である。

【図６】図５の側断面図である。

【図７】上記テールクリアランス測定装置の取付位置を
示すシールド掘進機の横断面図である。

【図８】本出願人が先に開発したテールクリアランス測
定装置の説明図である。

【符号の説明】

１１ シールドジャッキ １２ テールフレーム １３ ジャッキシュー １４ セグメント １５ 固定センサ １６ 移動センサ ａ 移動センサからセグメント内面までの距離 ｂ 固定センサからテールフレーム内面までの距離 ｃ テールクリアランス ｄ 移動センサと固定センサとの径方向の間隔（一定） ｔ セグメントの厚さ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のテールフレーム内面と
   そのテールフレーム内に組み立てられたセグメント外面
   との間のテールクリアランスを計測する装置において、
   既設セグメントの端面を押圧するシールドジャッキのジ
   ャッキシューに、テールフレーム内面までの距離を検出
   する固定センサを設けると共に、該固定センサから径方
   向内方に一定距離を保ちつつ既設セグメント内方へ出没
   してセグメント内面までの距離を検出する移動センサを
   設け、これら固定・移動センサの検出値に基づいて上記
   テールクリアランスを算出する演算器を設けたことを特
   徴とするテールクリアランス計測装置。