JPH07544Y2

JPH07544Y2 - シールド掘削機

Info

Publication number: JPH07544Y2
Application number: JP1977089U
Authority: JP
Inventors: 裕之久保; 徹後藤; 昭栄池田; 洋二東
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1989-02-22
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1995-01-11
Anticipated expiration: 2004-02-22
Also published as: JPH02112791U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は、テール部のスキンプレートとセグメントと
の間のクリアランスを自動的に計測できるシールド掘削
機に関する。

「従来の技術」シールド掘削機で促進する際、テール部のスキンプレー
トとセグメントとの間のテールクリアランス寸法は、
シールド掘削機自体の姿勢制御の際のシールドジャッキ
の位置選択の判断情報として、曲線施工時のテーパセ
グメントの採否判断情報として、浮力影響の判断情報
としてそれぞれ必要とされ、従来、このクリアランスの
計測は、掘進終了時や休止時またはセグメント組立終了
時に、天・地・左・右についてそれぞれ人手により行っ
ているのが現状である。

「考案が解決しようとする課題」ところが、このような人手による計測方法では、以下の
ような欠点を伴う。

（１）中型あるいは大型口径のシールド掘削機の場合、
計測のたびに足場を組立て、計測後にそれを解体してお
り、面倒である。

（２）上部および左右の計測では、作業者が不自然な姿
勢を強いられ、危険である。

（３）計測箇所が隅部のため、正視が難しく、測定誤差
が大となる。

また、テールクリアランスの計測データはシールド掘進
機の姿勢制御の自動化を図る上で必要なもので、上記欠
点を解決すべく本出願人は、テールクリアランス部に板
バネや歪みゲージ等を組込んで計測する方法を過去提案
したが（特開昭62-206195号（特願昭61-46682号）、特
開昭63−97796号（特願昭61−244687号））、この方法
にあっても以下のような課題が残されている。

（４）板バネや歪みゲージ等の検出部材の組込みにスキ
ンプレートの切欠き加工を要し、後付けができない。

（５）検出部材の摩耗、変形、異物の侵入等により測定
誤差が大となる。

（６）検出部材が常時セグメントとスキンプレートの間
に位置し、その点検、保守が困難である。

この考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、計測の
ための足場を確保する必要がなく、作業者の危険をなく
すことができ、精度の良い計測を行うことができ、さら
にはテールクリアランスの連続自動計測ができるシール
ド掘削機を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この考案は、スキンプレートとセグメントとの間のテー
ルクリアランスを計測する計測装置を備えたシールド掘
削機であって、前記計測装置は、シールドジャッキのス
トロークを検出するシールドジャッキ用測長器と、シー
ルドジャッキに併設する計測ジャッキと、該計測ジャッ
キのロッド先端に固着し傾斜先端部がテールクリアラン
スに進入する傾斜金具と、計測ジャッキのストロークを
検出する計測ジャッキ用測長器と、それら両測長器で検
出したストローク値を比較処理してテールクリアランス
寸法を出力する演算器とを具備した構成としたものであ
る。

「作用」この考案のシールド掘削機によれば、テールクリアラン
スの計測を足場を組むことなく、任意の箇所、たとえば
天地左右の４箇所において、同時かつ安全に、高精度で
しかも短時間に行うことができる。

「実施例」以下、この考案の一実施例を第１図ないし第５図を参照
して説明する。

第１図は本考案が適用されたシールド掘削機の概略構成
を示す縦断面図、第２図は第１図の要部拡大図である。

これらの図において符号１は円筒状のスキンプレートを
示し、その内部にはシールドジャッキ２が周方向へ複数
設けられている。シールドジャッキ２は順次掘進方向へ
接続されるセグメント３の前端（図中左側）をスプレッ
ダ４で押圧し、その反力でスキンプレート１に推力を与
えるものである。

シールド掘削機は、前端において回転駆動される回転ド
ラムに取り付けられた掘削ビット（共に図示せず）によ
り地山土砂を掘削しながら掘進するものであり、掘削さ
れた土砂はエレクタ５の後方に連設されたコンベア装置
に移され、該コンベア装置によって後方へ排出される。

符号６はスキンプレート１の後端とセグメント３との間
をシールするテールシール、また符号７はテールシール
保護用のリングである。

符号８はセグメント浮かしてあり、これはスキンプレー
ト１の下部内周に互いに適宜間隔をあけて配されるもの
で、セグメント３をスキンプレート１から若干浮かした
状態に支持し、セグメント３とスキンプレート１とを同
心上に保持するものである。

以上までの構成は従来のものと基本的に同一構成であ
り、本考案に係るシールド掘削機の特徴は以下の構成に
ある。

すなわち、図に示すシールド掘削機のテール部には天・
地・左・右の４箇所にテールクリアランス計測装置が取
り付けてある（図では地部分の装置を示す）。このテー
ルクリアランス計測装置について第２図ないし第５図を
参照して説明すると、この装置は、シールドジャッキ２
のストロークを検出するシールドジャッキ用測長器９
と、前記シールドジャッキ２に併設される計測ジャッキ
10と、該計測ジャッキ10のロッド10a先端に固着された
傾斜金具11と、計測ジャッキのストロークを検出する計
測ジャッキ用側長器12と、それら両測長器9,12で検出し
たストローク値を演算処理する演算器13とから構成され
ている。

計測ジャッキ10は、スキンプレート１の内周面でスプレ
ッダ４の動きやセグメント３の組立に支障にならない場
所、例えばシールドジャッキ２の間に配置されている。
この計測ジャッキ10は、そのロッド先端に固着した傾斜
金具11の傾斜先端部11aがテールクリアランス部Ｃに進
入し、傾斜面11bがセグメント３の端部3aと常時接した
状態を維持して伸びる程度の低油圧で作動する機構とさ
れ、その際に、傾斜金具11は第３図および第４図に示す
ように、セグメント浮かし８′をガイドにしつつ移動す
るようになっている。

傾斜金具11のスキンプレート１に接する面11cは幅が拡
げられ、セグメント浮かし８′の切り込み部8aに嵌め込
まれている。これは、計測ジャッキ10伸縮により傾斜金
具11が移動する際に、セグメント浮かし８′をガイドに
して移動させ、上下左右に振れるのを防ぐためのもので
ある。

また、傾斜金具11の傾斜上端部（計測ジャッキ10側）に
はワイヤ14が連結されている。ワイヤ14はローラ15を介
して方向を変え、その他端は計測ジャッキ用測長器12に
つながれている。計測ジャッキ用測長器12にはエンコー
ダが内蔵されており、引き出されるワイヤの長さに応じ
た計測値を電気信号で外部に出力する。これにより、測
長器12は計測ジャッキ10のストロークを検出し、そのデ
ータをケーブル19を介して演算器13に送る。シールドジ
ャッキ用測長器９も同様な構造で、スプレッダ４に連結
されているワイヤ14はローラ15を介してシールドジャッ
キ用測長器９につながれ、シールドジャッキ２のストロ
ークを検出し、そのデータをケーブル16を介して演算器
13へ送る。

演算器13は、それぞれの測長器9,12が検出したストロー
ク値から後述する演算処理を行って、結果として求めら
れるテールクリアランス寸法H₁を出力する。その寸法H₁
は以下の如くして求められる。

第２図に示すように、 L₁；計測ジャッキ10のストローク L₂；シールドジャッキ２のストローク δ；セグメント３面取りの長さ H₀；傾斜金具11の高さ l₀；傾斜金具11の長さ H₁；テールクリアランス量とすると、 H₀：H₁＝l₀：l₁ ・・・（１） l₁＝L₁−L₂−δ ・・・（２）（１）、（２）式から H₁＝H₀（L₁−L₂−δ）／l₀ ・・・（３）したがって（３）式により、テールクリアランス寸法H₁
が求められる。

テールクリアランスの計測手順は以下の如くして行われ
る。

（１）休止時あるいはセグメント組立時で、テールクリ
アランスを計測しない時は、計測ジャッキ10を縮めた状
態にしておく。

（２）セグメント組立が終了して、テールクリアランス
を計測する時は、上・下・左・右の計測ジャッキ10と、
それらに隣接するシールドジャッキ２を伸ばす。両ジャ
ッキが伸びるに従い、シールドジャッキ用測長器９と計
測ジャッキ用測長器12からワイヤ14が引出され、各測長
器9,12はワイヤ14の引出し長さ、すなわち各ジャッキ1
0,2のストロークを計測する。計測ジャッキ10は傾斜金
具11の傾斜先端部11aがテールクリアランス部Ｃに進入
し、傾斜面11bがセグメント３の端部3aと接した状態で
低油圧作動機構により止まる。シールドジャッキ２はセ
グメント３の端面にスプレッダ４が接した時点で止め
る。この時、計測ジャッキ用測長器12によるストローク
値は、傾斜金具11の傾斜先端部11aがテールクリアラン
ス部Ｃに進入した長さ分だけ、シールドジャッキ用測長
器９によるストローク値より長くなる。

（３）各測長器9,12で検出されたストローク値は演算器
13に電気信号で送られ、上記した関係式（３）に基づく
演算処理を行い、テールクリアランス寸法H₁を出力す
る。これにより、上・下・左・右のテールクリアランス
計測装置で計測されたテールクリアランス寸法H₁からス
キンプレート１に対するセグメント３の位置関係を知る
ことができる。

（４）掘進中はシールドジャッキ２の伸びに追従させて
計測ジャッキ10を伸ばし、連続してテールクリアランス
寸法H₁を計測できる。計測をしないときは、計測ジャッ
キ10を停止し、必要時にだけ伸ばして、その都度計測し
てもよい。

上記のようにしてテールクリアランス計測装置から得ら
れた情報は、曲線施工時のテーパセグメントの採否判断
情報として、姿勢制御時のシールドジャッキの位置選択
のための判断情報として、浮力影響の判断情報として、
セグメントの組立精度の判断情報として重要な情報とな
り、さらにシールド掘進機の運転、姿勢制御の自動化シ
ステムへの入力データとしても重要な情報となる。

「考案の効果」以上詳細に説明したように、本考案によれば、以下に示
すような優れた効果を奏する。

テールクリアランスの計測を足場を組むことなく、
任意の箇所、例えば天・地・左・右の４箇所で、同時か
つ安全に、高精度でしかも短時間に行うことができる。

掘進中も連続して計測でき、データが電気信号とし
て外部に取り出せるため、運転、姿勢制御の自動化シス
テムへの入力データとして利用できる。

測長器と計測点をワイヤでつないでいるので、測長
器をシールド掘進機内の任意の箇所に配置できる。

取付けに際しては、スキンプレートへの切込み加工
等の必要がなく、使用中のシールド掘進機へも簡単に取
付けられ、かつ構成部材が直視できるので、点検、保守
が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示すもの
で、第１図はシールド掘進機内部の概略構成を示す縦断
面図、第２図は第１図における要部拡大図、第３図は計
測ジャッキおよび傾斜金具の配置状態を示す平面図、第
４図および第５図はそれぞれ第３図のＩ−Ｉ線矢視図お
よびII−II矢視断面図である。１……スキンプレート、２……シールドジャッキ、３…
…セグメント、４……スプレッダ、９……シールドジャ
ッキ用測長器、10……計測ジャッキ、11……傾斜金具、
11a……傾斜先端部、12……計測ジャッキ用測長器、13
……演算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者東洋二東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (56)参考文献実開昭63−171491（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−137393（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】スキンプレートとセグメントとの間のテー
ルクリアランスを計測する計測装置を備えたシールド掘
削機において、前記計測装置は、シールドジャッキのス
トロークを検出するシールドジャッキ用測長器と、シー
ルドジャッキに併設される計測ジャッキと、該計測ジャ
ッキのロッド先端に固着され傾斜先端部がテールクリア
ランスに進入する傾斜金具と、計測ジャッキのストロー
クを検出する計測ジャッキ用測長器と、それら両測長器
で検出したストローク値を比較処理してテールクリアラ
ンス寸法を出力する演算器とを具備してなることを特徴
とするシールド掘削機。