JPH11343790A - 掘進機または管路の移動停止検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、推進工法の推進施工中に、先端の掘
進機や推進管の移動および停止を的確に検知する装置に
関するものである。 【構成】本発明は、推進管の壁面を貫通して設けた検知
孔の内側に、中央を穿孔したガイド孔を有するプラグを
装着し、前記プラグの外側には伸縮可能な挿入孔を有し
た弾性逆止弁を取り付け、推進管内側よりプラグのガイ
ド孔から挿入孔を通して管外の地山まで検知棒を貫挿
し、前記検知棒の下端部分を推進管内に固定した検知手
段と連結して構成され、検知棒と地山の摺動による振動
を検知手段により検知する掘進機または管路の移動停止
検知装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推進工法の推進施
工中に、先端の掘進機や推進管の移動・停止を的確に検
知する装置に関し、詳しくは、長距離推進や曲線推進時
に先端の掘進機の移動や停止を正確に検知して、掘進機
のカッタの食い込みや過剰掘削を防止する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、推進工法は道路事情や工事公害の
問題より、出来るだけ立坑を構築しない長距離・急曲線
推進施工が計画される傾向にあり、長距離・急曲線の推
進施工では推進管の接続部には曲線線形の造成・維持や
管端面の破損防止のために各種の推力伝達材やクッショ
ン材が設置されている。推進延長が増大するにしたが
い、推力も増加して管自体は勿論、管接続部に設置した
前記材料の収縮により、発進立坑内で推進管を元押ジャ
ッキで再発進する時、各推進管や各接続部で収縮が発生
し、元押ジャッキの推力が先端の掘進機に伝達されるま
でかなりの時間を要することとなる。このため、現場で
は掘進機への推力伝達のタイミングをとらえてカッタを
回転させ、掘削土砂の取り込みを開始しているが、その
判断は、マシーンオペレータが発進立坑側の元押ジャッ
キの圧力計やジャッキストローク、掘進機のカッタトル
ク等の情報をもとに、経験と勘で行っている。

【０００３】しかし、前記した元押ジャッキの圧力計を
見て判断する方法では、地山の状況や推進停止時間及び
推進距離等によって、推進開始時のその値はかなり大き
く変わり、的確な判断をするにはかなり危険なものとな
る。また、ジャッキストロークをもとに判断する方法
も、推進管の各接続部の伝達材やクッション材の収縮量
を正確に把握することが出来なく、適格性を欠くここと
なる。さらに、カッタトルクによって判断する方法も、
掘進機前面の地山の変化や通常の掘進中でも変化するカ
ッタトルクの大小によって、的確な判断が困難な場合が
ある。

【０００４】このため、掘進機内に推進方向の成分を検
知する向きに加速度を検知する手段を設置して、その手
段によって得られた加速度、または加速度の出力を時間
によって積分処理して得られた掘進機の推進速度を伝送
し、伝送された加速度または推進速度情報をもとに掘進
機のカッタを自動的に制御するシステムが開発されてい
る。

【０００５】加速度を検知する手段としては、設置した
掘進機の推進方向性分の加速度を受けると、その加速度
の大きさに応じた電気信号を出力する。その検知方式
は、振動式加速度センサ、ジャイロ式加速度センサ、サ
ーボ式加速度センサ等が用いられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記した掘進機内に加
速度を検知する手段を設置する方法により、掘進機の移
動の有無を、検知手段で確実に知ることができ、掘進機
のカッタの駆動、停止が容易で確実に行えるようになっ
た。このため、従来のようにマシンオペレータの勘に頼
ることなく、確実な地山の掘進が行え、掘進機カッタの
食い込みや過剰な土砂の取り込みはなくなった。しか
し、加速度検知手段が設置される掘進機内には、カッタ
の駆動モータ、シールドジャッキ等の油圧機器と、多く
の駆動機器が搭載されて、各種機器の振動等によるノイ
ズが多く発生している。これらのノイズを、加速度を検
知する手段が拾ってしまう場合があり、元押ジャッキの
停止時に駆動モータの振動ノイズを検知して掘進機カッ
タを駆動したりする誤作動が発生するという問題が発生
している。

【０００７】このため、本発明は長距離・急曲線推進施
工であっても、掘進機の移動・停止を的確に検知し、地
山への掘進機カッタの食い込みや過剰掘削を防止するた
めの移動停止検知装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、推進
管の壁面を貫通して設けた検知孔の内側に、中央を穿孔
したガイド孔を有するプラグを装着し、前記プラグの外
側には伸縮可能な挿入孔を有した弾性逆止弁を取り付
け、推進管内側よりプラグのガイド孔から挿入孔を通し
て管外の地山まで検知棒を貫挿し、前記検知棒の下端部
分を推進管内に固定した検知手段と連結して構成され、
検知棒と地山の摺動による振動を検知手段により検知す
る掘進機または管路の移動停止検知装置である。

【０００９】検知孔としては、推進管にあらかじめ設け
られている滑材注入孔を使用することも可能であるし、
新たに所定の場所に検知孔として設けてもよい。検知孔
には、推進管製作時に、予め内ネジを設けた鋼製の筒状
管を設置して埋め込んでおき、製作後に検知孔の内側か
らはプラグを、外側からは弾性逆止弁をねじ込み装着す
る方法を用いたり、また、事前にプラグと弾性逆止弁を
装備した筒状管等を製作時に設けておく方法を用いれば
よい。

【００１０】プラグは、鋼材やプラスチック材等で製作
され、検知孔内の筒状管にねじ込むことにより固定され
る構造となっている。。プラグの中央は、検知棒よりや
や大きな径で穿孔したガイド孔が設けられている。

【００１１】弾性逆止弁は、外側に向かって円錐状のゴ
ム材が用いられるが、弾性逆止弁から埋設管内へ地下水
や土砂の流入が発生しないように、復元性、耐水性、止
水性に優れた材質のものが使用される。弾性逆止弁の中
央には、伸縮可能な挿入孔が設けられ、通常はゴムの復
元力により挿入孔は閉じられた状態となっており、検知
棒等の挿入時には検知棒に弾性逆止弁が密着して地下水
等の流入を防止する。弾性逆止弁の取付も、前記プラグ
と同様に検知孔内の筒状管にねじ込むことによって固定
する方法を用いればよい。

【００１２】検知棒としては、推進管外に突出して地山
や滑材と摺動する構造となっているため、折れ曲がり等
が生じないように、比較的強度のある鋼材等で製作され
ている。

【００１３】検知手段は、検知孔にねじ込み固定したプ
ラグに固設した固定板に設置され、前記検知棒の下端部
分に連結されている。検知手段としては、ポテンショメ
ータや加速度センサが用いられる。

【００１４】以上の構成により、あらかじめ掘進機に近
い推進管の検知孔に固定したプラグのガイド孔に検知棒
を挿入して貫通させ、さらに弾性逆止弁の挿入孔を押し
広げて推進管の外部へ押し出し、挿入調整金具で固定す
る。検知棒の下端はプラグに固設した検知手段に連結さ
れている。元押ジャッキの伸長により、発進立坑側から
前方の推進管に推力が伝達され、検知棒を管外部に突出
した推進管に推力が伝達されると、検知棒は地山と摺動
して振動する。この振動を検知棒に連結した検知手段で
直接検知し、掘進機の移動・停止を確実に知ることがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は、本発明の移動停止検知装置
を説明する断面図である。推進管８に設けられた検知孔
１０には、内部に内ネジを設けた鋼材等よりなる筒状管
３が設置されている。推進管８の内側からは、中央にガ
イド孔１４を持ったプラグ１が検知孔１０に設置した筒
状管３にねじ込まれて固定される。プラグ１は、鋼材や
プラスチック材等で製作することができ、ガイド孔１３
の大きさは挿通する検知棒４よりやや大きな径として設
置時に、地山との摺動による振動を発生しやすい構成と
なっている。推進管８の外側からは、外側に向かって円
錐状に製作されたゴム材１１の中央に、伸縮可能な挿入
孔１２を設けた弾性逆止弁２が、検知孔１０に設置した
筒状管３にねじ込まれて固定されている。ゴム材１１と
しては、通常挿入孔１２から地下水等を通さないように
復元性や止水性に優れたものが用いられる。推進管８の
内側からプラグ１および弾性逆止弁２を通して推進管８
外へ嵌挿する検知棒４を所定の位置に維持するために、
プラグ４よりスプリングで支持された挿入調整金具５で
検知棒４は支持されている。検知棒４の下端に連結材９
により連結した検知手段６は、固定板７に設置され、固
定板７はプラグ１に固設される。

【００１６】検知手段６としては、検知棒４の摺動によ
る振動を検知できるポテンショメータや加速度センサが
用いられる。検知棒４は、摺動による曲げ変形に耐える
金属材やプラスチック材が使用される。検知棒４の先端
は、丸く加工することによってプラグ１のガイド孔１４
等に嵌挿しやすくする。また、検知棒４を支持する挿入
調整金具５は、プラグ１の下端に固定されたスプリング
によって連結されて、検知棒４を地山Ｇに押し付けた状
態で維持する

【００１７】次に本発明の掘進機または管路の移動停止
検知装置の使用状況について説明する。推進施工前に掘
進機後方の推進管８の所定の検知孔１０に、前記プラグ
１および弾性逆止弁２を装備しておく。推進施工が一定
の延長まで進むと、前記検知孔１０に検知棒４を嵌挿し
て推進管８外の地山Ｇに当接するまで押し込む。嵌挿が
完了すると挿入調整金具５のスプリングがプラグ１の下
端に接続されて、検知棒４は常に地山Ｇに当接した状態
となっている。また、検知棒４の下端は、プラグ１に固
設した固定板７に設置された検知手段６と連結されてい
る。上記装置の設置が完了すると、推進施工が再開さ
れ、検知棒４は地山Ｇと当接しながら前方へ移動するた
め、検知棒４には絶えず当接による振動が発生すること
となる。この振動および振動の停止を検知棒４の下端に
連結した検知手段が的確にキャッチするので、掘進機や
管路の移動および停止を正確に知ることができる。

【００１８】検知手段で得られた情報は、伝送可能な形
態に変換されて伝送ケーブルにより送り、マシンオペレ
ータが確認できるように表示することもできる。また、
伝送ケーブルから制御盤等に送り、その情報をさらに加
工することにより、掘進機のカッタと連動させることに
よって自動運転させることも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明の掘進機または管
路の移動停止検知装置により、掘進機の移動・停止を検
知棒と地山の摺動によって正確に直接検知することがで
きるようになり、従来のようにマシーンオペレータの勘
に頼った不正確な移動・停止判断や、掘進機内で発生す
るノイズ検知による誤作動等がなくなり、的確な地山の
掘削が行えるようになり、掘進機カッタの食い込みによ
る推進施工の不可や、過剰な取り込みによる上部地盤の
崩壊がなくなった。

【００２０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の掘進機または管路の移動停止検知装置
を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ プラグ ２ 弾性逆止弁 ３ 筒状管 ４ 検知棒 ５ 挿入調整金具 ６ 検知手段 ７ 固定板 ８ 推進管 ９ 連結材 １０ 検知孔 １１ ゴム材 １２ 挿入孔 １３ ガイド孔 Ｇ 地山

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】推進工法の推進施工中に掘進機あるいは推
   進管の移動・停止を的確に検知する装置において、推進
   管の壁面を貫通して設けた検知孔の内側に、中央を穿孔
   したガイド孔を有するプラグを装着し、前記プラグの外
   側には伸縮可能な挿入孔を有した弾性逆止弁を取り付
   け、推進管内側よりプラグのガイド孔から挿入孔を通し
   て管外の地山まで検知棒を貫挿し、前記検知棒の下端部
   分を推進管内に固定した検知手段と連結して構成され、
   検知棒と地山の摺動による振動を検知手段により検知す
   ることを特徴とする掘進機または管路の移動停止検知装
   置。