JPS5822632B2 - シ−ルド掘削機の切羽水圧制御方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は泥水式シールド掘削機の切羽水圧制御方法及び
装置とに関する。

従来、掘削機の切羽水圧の制御装置は切羽水圧の変動に
応じて送水管の掘削機内における弁を手動又は自動的に
開閉制御するか、又は地上の送水ポンプの回転を制御し
ていたが、何れも掘削開始、掘削終了時の切羽水圧の変
動および追従性の問題が生じて精密な制御を不可能にし
ていた。

本発明の制御方法は送水管の流量計が示す流量値を流量
指示調節計に伝え、流量指示調節計の設定流量と流量計
の流量測定値との偏差による信号を送水管上端の送水量
制御器と掘削機内の送水管の送水弁とに伝え、更に切羽
水圧伝送器の水圧値を水圧指示調節計に伝え、水圧指示
調節計の設定水圧と切羽水圧との偏差の信号は排泥管の
排泥弁と１丁変速ポンプに伝え、切羽水圧の変動を排泥
管の可変速ポンプと送水管の送水弁および制御器とに連
絡して短時間に設定水圧に安定化させるにあり。

本発明の制御装置は前記した掘削中の切羽水圧の制御に
加えて、バイパス運転のだめのスイッチを設け、更に送
水弁の後方のバイパス管近くの送水管に水圧伝送器を設
けて水圧指示調節計に接続させ、かつ排泥管の流量計も
流量指示調節計に接続させ、切羽水圧の変動を掘削中ば
かりでなく、バイパス運転中にも急速に安定させると共
に安全なバイパス運転を可能になしたものである。

本発明の切羽水圧制御方法の一実施例を第１図に示した
装置により説明するに、カッタヘッド２を備えだシール
ド本体１の隔壁３により仕切られた水圧室４に送水管５
と排泥管６とを開口させる１送水管５は隔壁３に接近し
て送水弁Ｔと地上の送水制御器、例えば調節弁及び定速
ポンプ又は可変速ポンプ８と流量計９とを設け、排泥管
６は排泥弁１０と排泥用の可変速ポンプ１１と流量計１
２とを設け、送水管５と排泥管６とは夫々地上の貯槽１
３に連絡する。

隔壁３を設けた水圧室４内の水圧を測定し伝送する水圧
伝送器１４は切羽の水圧指示調節計１５に接続させ、水
圧指示調節計１５は設定水圧と水圧伝送器１４からの圧
力との偏差を電線１６を介して接続した可変速ポンプ１
１に伝える。

更に流量計９の流量値は電線１１を介して接続した流量
指示調節計１８に伝えられ、流量指示調節計１８は設定
流量値と流量計９の測定値。

の偏差を送水弁１と送水制御器８とに伝送して送水管５
内の流量を制御する。

１９はバイパス管、２０はセグメントである。

前記装置において掘削機で掘削した時に、切羽水圧が若
し上昇すれば、水圧伝送器１４と水圧指・示調節計１５
とを経て可変速ポンプ１１の回転を増加させ、切羽水圧
を正常圧力に急降下させる。

切羽水圧の上昇が一度発生すると、送水管の送水流量が
急減少する力ζ流量計９と流量指示調節計１８の信号で
送水弁１と可変速ポンプ８とにより送水量を設定流量ま
で増加させると、可変速ポンプ１１の回転増加による切
羽圧力の急降下を防止できる。

若し掘削中に切羽水圧が降下すれば、可変速ポンプ１１
は回転を減少して対応すると共に圧力降下による送水流
量の増加に対し送水弁と可変速ポンプは送水流量を設定
流量にまで戻すように作用し、可変速ポンプ１１の回転
減少による切羽水圧の急上昇を防止できる。

水圧指示調節計１２・の信号は可変速ポンプ１１だけで
なく排泥弁１０にも送られ、切羽水圧の制御時には排泥
弁１０も開閉する。

尚、可変速ポンプ８の制御器（図示ぜず）と後述する制
御弁２２とは均等の作用を有す。

本発明の切羽水圧制御装置は掘削機が掘削作業中と掘削
休止中とに対応できるようになしてあって、第２図（第
１図と同一部分は同じ記号を附す）につき説明するに、
地上の送水ポンプ２１は定速回転となし、ポンプ２１に
連結した送水管５に制御弁２２を備えた分岐管２３を設
け、流量指示調節計１８の信号は送水弁１と制御弁２２
とに伝達して送水流量を制御可能にしたもので、送水弁
１は切羽に近く設けられ、制御弁２２は地上のポンプ２
１に近接して設けられ、送水流量を２段式に調節できる
。

送水弁γの後方のバイパス管１９に近い送水管５に水圧
伝送器２４を設け、水圧指示調節計１５はスイッチＳ１
と８２を介して夫々水圧伝送器１４と２４に接続され、
掘削中はスイッチＳｌを閉ざし、バイパス運転中はスイ
ッチＳ２を閉ざす。

流量指示調節計１８の入力側はスイッチＳ３と８４とを
介して夫々送水管の流量計９と排泥管の流量計１２とに
接続させ、掘削中はスイッチＳ３を閉ざし、バイパス運
転中はスイッチｓ４を閉ざす。

Ｓ３は流量指示調節１８と送水弁Ｔとを接続する電線上
のスイッチで掘削中に通電使用する。

この制御装置は掘削中に第１図の状態で制御するム掘削
開始、掘削終了時に行なうバイパス運転中に送水弁γを
少し開けて切羽水圧を保持しながらバイパス弁２５を開
き、可変速ポンプ１１は送水管の水圧伝送管２４と圧力
指示調節計１５とにより制御され、バイパス管１９の流
量は流量計１２と流量指示調節計１８とにより制御弁２
２を制御して行なう。

以上の如く本発明の制御方法によれば、従来のように地
上に設置した送水ポンプによってではなく、シールド掘
削機の隔壁近くの排泥弁と排泥ポンプとによって切羽水
圧室の圧力を制御するから、制御１が大きいうえ、切羽
水圧室の圧力と設定圧力との間に偏差が生じた場合、偏
差の大小にかかわらず即座に切羽水圧を設定圧力に復元
させることができて応答性が良く、すなわち切羽水圧室
の圧力検出から該室の圧力制御までのタイムラグを、掘
削機が連続して数百ないし数千メートル掘削する場合で
も極めて少く抑えることができて精度のよいＴＪＩｓが
可能となり、しかも前記圧力制御の際に発生する切羽水
圧の急降下又は急上昇を、流量計と流量指示調節計を介
して送水弁と送水ポンプに伝え、この弁とポンプにより
送水流量を設定流量にまで戻して確実に防止することが
できる。

また本発明の制御装置によれば、掘削開始、掘削終了時
に切羽水圧室の圧力をバイパス運転によって安定させる
ことが可能となり、したがって掘削中ばかりでなく、前
記時点で切羽水圧の変動等が起こるのを確実に防止する
ことができ、精度のよい、しかも安全性の高い制御がで
きるなどの優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するだめの掘削機の断面図、
第２図は掘削機の制御機構の配置図である。 １・・・掘削機本体、３・・・隔壁、５・・・送水管、
６・・・排泥管、γ・・・送水弁、８，２１・・・送水
ポンプ、１０・・・排泥弁、１１・・・排泥ポンプ、９
，１２・・・流量計、１４．２４・・・水圧伝送器、１
５・・・水圧指示調節計、１８・・・流量指示調節計、
１９・・・バイパス管、２２・・・制御弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切羽水圧室の圧力をシールド掘削機の隔壁に設けた
   水圧伝送器で検出し、この検出信号を水圧指示調節計に
   伝え、この調節計により設定圧力と前記水圧伝送器の示
   す圧力との偏差を前記隔壁の近くの排泥管に設けた排泥
   弁と排泥ポンプとに伝７（で、この偏差に応じて排泥流
   量を増減するとともに、送水管に設けた流量計で流量を
   検出ム この検出信号を流量指示調節計に伝え、この調
   節計により設定流量と前記流量計の示す流量との偏差を
   前記隔壁の近くの送水管に設けた送水弁と、掘削坑外に
   設置された貯槽に近接する送水管に設けた送水ポンプと
   に伝えて、この偏差に応じて送水流量を増減することを
   特徴とするシールド掘削機の切羽水圧制御方法。 ２ シールド掘削機の隔壁の近くに設けた送水弁と第１
   流量計とを具えた送水管と、排泥弁と第２流量計とを具
   えた排泥管と、との排泥管の排泥弁と第２流量計との間
   と前記送水管の送水弁と第１流量計との間を連結するバ
   イパス弁を具えたバイパス管と、このバイパス管の近く
   の送水管を設けた第１水圧伝送器と、前記隔壁に設けら
   れ切羽水圧室の圧力を検出する第２水圧伝送器と、前記
   隔壁の近くの排泥管に設けた排泥ポンプと、掘刷坑外に
   設置された貯槽に近接する送水管に設けた送水ポンプ用
   制御弁とを具え、前記第１水圧伝送器と第２水圧伝送器
   とをそれぞれ水圧指示調節計に切替可能に接続するとと
   もに、この調節計を前記排泥ポンプに接続し、前記第１
   流量計と第２流量計とをそれぞれ流量指示調節計に切替
   可能に接続するとともに、この調節計を前記送水弁及び
   前記制御弁に接続し、前記水圧指示調節計は前記第１水
   圧伝送器又は第２水圧伝送器によって検出される圧力信
   号を受け、この圧力と設定圧力との偏差を輔己排泥ポン
   プに伝えてこの偏差に応じて排泥流量を増減し、前記流
   量指示調節計は第１流量計又は第２流量計によって検出
   される流量信号を受け、この流量と設定流量との偏差を
   前記送水弁と制御弁に伝えてこの偏差に応じて送水流量
   を増減するように構成されていることを特徴とするシー
   ルド掘削機の切羽水圧制御装置。