JPS5933754B2 - シ−ルド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トンネルを掘進するシールド掘進機に関する
。

従来のシールド掘進機は、掘進方向の修正を行う場合は
、普通シールド本体の内周側の円周上に配置された複数
本のシールドジヤツキのうち、選択されたものだけに圧
油を送ってジヤツキを伸ばし、選択されないシールドジ
ヤツキには圧油を送らない操作が行われるような構成を
有している。

この従来のシールド掘進機のシールドジヤツキの配置及
び作動を第１図ないし第３図により説明する。

第１図及び第２図に示すように、シールド本体１の内周
側に設けられたリプ１ａとセグメント４との間に、円周
にそって等分する位置に複数本のシールドジヤツキ２が
配置される。

３は土砂の浸入を防止するテールシールであ乃、第１図
においては、シールドジヤツキ２が伸長されてセグメン
ト４の先端面と接している状態を示している。

第３図はシールドジヤツキ２ａないし２ｎの油圧回路図
であシ、各シールドジヤツキ２ａないし２ｎのヘッド側
にはそれぞれオン−オフ形の切換弁５ａないし５ｎがそ
れぞれ対応して設けられ、各切換弁５ａないし５ｎ及び
各シールドジヤツキ２ａないし２ｎのロッド側は、方向
切換弁６と連通しており、該方向切換弁６を切換えるこ
とによシ、シールドジヤツキ２ａないし２ｎの動作方向
（伸長、収縮）が選択されるようになっている。

ところで、シールド掘進機が■・ンネルを掘進する際に
は、方向修正を常に行いながら進むのが普通であり、方
向修正のだめのシールドジヤツキの制御は相当頻繁に行
う必要があわ、例えば当初の掘進をシールドジヤツキ２
ａ、２ｂ、２ｃの伸長により行う場合は、まず切換弁５
ａ 、ｓｂ 、５ｃを操作してシールドジヤツキ２ａ
、２ｂ 、２ｃのヘッド側を油路７に連通させ、方向切
換弁６を操作して高圧ポンプ８からの高圧油を送る。

この場合、掘進の必要のない側のシールドジヤツキ２ｍ
。

２ｎには、対応する切換弁５ｍ、５ｎが閉じられている
ので圧油が送られず、ジヤツキは伸長しない状態となる
。

さらに掘進を続け、方向修正のため、シールドジヤツキ
２ａ、２ｂ、２ｃの他に新たにシールドジヤツキ２ｍ、
２ｎを追加したい場合には、対応する切換弁５ｍ、５ｎ
を操作してシールドジヤツキ２ｍ、２ｎのヘッド側を油
路Ｔに連通させる。

この場合、追加されるシールドジヤツキ２ｍ、２ｎが伸
長してセグメント４に達するまでは、はぼ無負荷の状態
で伸びるため、その間はシールドジヤツキ２ｍ、２ｎに
のみ圧油が送られることとなるので、油路７内に圧力が
低下し、それまで伸長動作を行っていたシールドジヤツ
キ２ａ 、２ｂ 、２ｃの伸長が停止するから、掘進作
業は一旦中断する。

そしてシールドジヤツキ２ｍ。２ｎがセグメント４を押
圧する状態になると、シールドジヤツキ２ａ、２ｂ、２
ｃにも高圧油が送られるから、再び掘進作業が始まる。

このように、従来のシールド掘進機においては、新しく
選択して追加するシールドジヤツキを操作する場合は、
必ず掘進作業が一旦中断するので、能率の低下が大きい
。

又、新しく選択して追加してシールドジヤツキを操作す
る場合には、前記したように油路７を含む油圧回路内の
圧力低下が避けられないので、それまでの圧力が保持し
きれず、シールド本体１が後退する危険が生じる。

これを防ぐには、まず、それまで伸長動作を続けて来た
シールドジヤツキ２ａ 、２ｂ 、２ｃにそれぞれ対応
する切換弁５ａ。

５ｂ、５ｃを操作してこれらのジヤツキの回路を一旦閉
じ、次いで切換弁５ｍ、５ｎを操作してシールドジヤツ
キ２ｍ、２ｎに圧油を供給することによりシールドジヤ
ツキ２ｍ、２ｎだけをシールドジヤツキ２ａ 、２ｂ
、２ｃと同じストロークまで伸長させ、同一ストローク
になったところで先に一旦閉じた切換弁５ａ、５ｂ、５
ｃを開き、シールドジヤツキ２ａ 、２ｂ 、２ｃ 、
２ｍ、２ｎを一斉に伸長させて掘進する必要がある。

従ってこの場合には切換弁の操作が方向修正の都度必要
となって面倒であり、能率の低下が大きい。

本発明は、上述の事柄に基づいてなされたものであって
、掘進作業中に選択されて押圧作業中のシールドジヤツ
キのストロークに選択されていない他の全シールドジヤ
ツキのストロークが常に同一になるように追従させるこ
とにより、掘進作業が中断することなく、父方向修正の
都度必要であった切換弁の操作を不要として連続的な方
向修正が可能となる構成のシールド掘進機を提供すると
とを目的とするものである。

本発明のシールド掘進機は、シールド掘進作業の推力を
与える油圧源となる高圧油圧ポンプ以外に、シールドシ
ャツ十を軽負荷状態で伸長しうる圧力の得られる低圧油
圧源を設けると共に、各シールドジヤツキに対応する切
換弁として、前記高圧油圧ポンプからの高圧油と前記低
圧油圧源からの低圧油を選択してシールドジヤツキに供
給する切換弁を備えたことを特徴とするものである。

以下本発明の詳細を第４図に示す実施例によシ説明する
。

第４図において、第３図と同一符号は同−又は等価の機
能を有するものを示しているので重複する説明を省く。

９は本発明によシ付加した低圧油圧ポンプであ如、該ポ
ンプにより得られる油圧は、シールドジヤツキを軽負荷
状態で伸長しうる圧力である。

なお、該低圧油圧ポンプ９及びシールド掘進作業用油圧
源となる高圧油圧ポンプに付設される圧力設定用リリー
フ弁については図示していない。

１０は該低圧油圧ポンプ９からの各シールドジヤツキ２
ａ〜２ｎに対応して設けられた切換弁１１ａ〜１１ｎへ
の低圧油の供給を制御することにより、後述の追従動作
を行わせるか否かを選択する追従切換弁である。

前記切換弁１１ａ〜１１ｎは前記低圧油圧ポンプ９から
の前記追従切換弁１０及び油路１２を通して供給される
低圧油と、前記高圧油圧ポンプからの前記方向切換弁６
及び油蕗７を通して供給される高圧油とを、対応するシ
ールドジヤツキに対して選択して供給するものである。

第４図の構成において、方向切換弁６を切換え、選択し
て切換えである例えば切換弁１１ａ、１１ｂ。

１１ｃに高圧油を送ると、切換弁１１ａ、１１ｂ。

１１ｃに対応するシールドジヤツキ２ａ、２ｂ。

２ｃには高圧油が送られて伸長し、第１図に示したセグ
メント４との間に高推力が作用する。

同時に、低圧ポンプ９に接続されている追従切換弁１０
を開くと、残りの切換弁１１ｍ、１１ｎ等を介シてシー
ルドジヤツキ２ａ 、２ｂ 、２ｃ以外のシールドジヤ
ツキ２ｍ、２ｎ等に低圧油が送られうシールドジヤツキ
２ａ 、２ｂ 、２ｃのストロークと同じストロークま
で殆んど同時に伸長する。

この場合、シールドジヤツキ２ａ 、２ｂ 、２ｃに余
計な推力の負担を与えないように、シールドジヤツキ２
ｍ、２ｎ等の推力は軽負荷で伸びる程度の一定の圧力以
上に上らないようにしておく。

この状態でさらに高圧油を送り、シールドジヤツキ２ａ
、２ｂ 、２ｃを伸長させると掘進が始まる。

勿論この場合にも同時に低圧油が送られ、シールドジヤ
ツキ２ａ、２ｂ、２ｃの伸長量と同量だけ残りのシール
ドジヤツキも追従して伸長する。

掘進中に、新たに方向修正を行うべ（、シールドジヤツ
キ２ａ 、２ｂ 、２ｃの他にシールドジヤツキ２ｍ、
２ｎを追加する場合には、すでにシールドジヤツキ２ｍ
、２ｎはストロークが伸びてセグメント４に接している
から、切換弁１１ｍ、１１ｎを低圧側から高圧側に切換
えるだけで、直ちに高圧油がシールドジヤツキ２ｍ、２
ｎのヘッド側に作用し、シールドジヤツキ２ａ、２ｂ、
２ｃと同時にセグメント４との間に高推力が作用する。

従って、油圧回路内の圧力低下は一切なく、シールドジ
ヤツキの伸長が一時停止することによる推進作業の中断
も全くない。

また、切換弁１１ａないし１１ｎの操作は、選択時の操
作のみで足り、従来回路においては選択時以外の方向修
正の都度必要であった操作が全く不要となる。

なお、本実施例では各切換弁６，１０．１１が手動式で
あるものについて示したが、各切換弁を電気式、油圧式
、空圧式のものに置き換えてもよく、また自動制御と組
合わせることも可能である。

さらに低圧油圧源を低圧油を低圧油圧ポンプ９から供給
するとして示したが低圧油圧ポンプ９からでな（高圧油
圧ポンプ８から圧力調節器を通して低圧油を供給するよ
うにしてもよい。

以上述べたように、シールド掘進機において、方向修正
などのために掘進途中でシールドジヤツキを追加したい
場合、従来のものでは追加されたシールドジヤツキがそ
れまで伸びていたシールドジヤツキとほぼ同じ長さまで
伸びてセグメントに当りるまで他のシールドジヤツキは
伸びないため、その間は掘進が停止していたが、本発明
においては全てのシールドジヤツキがセグメントに当っ
て伸びているので、シールドジヤツキを追加して推力を
増す場合もその切換えが即座に行え、停止時間がない。

また従来のシールド掘進機においては、方向修正の都度
切換弁の操作が必要であったが、本発明においては切換
弁選択の操作のみでよい。

従って本発明によれば、掘進作業の能率を大巾に向上さ
せることができ、かつ方向修正のための切換操作が極め
て簡単に行えるようになった。

また、上述の如く停止時間なくシールドジヤツキの選択
を変更できるので、方向修正を頻繁に行うことができ、
正確な方向修正ができる。

またこのために、自動の方向修正制御と組合わせて使用
することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なシールド掘進機のシールドジヤツキの
配置を示す断面図、第２図は第１図の■−■断面図、第
３図は従来のシールドジヤツキの油圧回路を示す回路図
、第４図は本発明の一実施例を示すシールドジヤツキの
油圧回路の回路図である。 １・・・シールド本体、２ａ〜２ｎ・・・シールドジヤ
ツキ、４・・・セグメント、６・・・方向切換弁、８・
・・高圧油圧ポンプ、９・・・低圧油圧ポンプ、１０・
・・追従切換弁、１１ａ〜１１ｎ・・・切換弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シールド本体とセグメントとメ藺に複数本のシール
   ドジヤツキを配設して掘進作業を行うシールド掘進機に
   おいて、シールドジヤツキに推進作業の推力を与える油
   圧源となる高圧油圧ポンプと、シールドジヤツキを軽負
   荷で伸長しうる低圧油圧源ト、各シールドジヤツキに対
   応してそれぞれ設けられ、かつ前記高圧油圧ポンプから
   の高圧油と前記低圧油圧源からの低圧油を選択してシー
   ルドジヤツキに供給する切換弁とを備えたことを特徴と
   するシールド掘進機。