JPS60246994A

JPS60246994A - シ−ルド推進方法

Info

Publication number: JPS60246994A
Application number: JP10179584A
Authority: JP
Inventors: 明坂　登始夫
Original assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Current assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Priority date: 1984-05-22
Filing date: 1984-05-22
Publication date: 1985-12-06
Also published as: JPH0334560B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明はシールドＭ［進方法に関し、４１Ｆに管１ｆＥ
進工法での使用に適するシールｌ”　＋１１ａ方法に１
列する。

（従来技術）管推進工法では、一般に、イ１進ｙれるへき管の最前部
にシールドか設置され、該シールドに設けられたカッタ
の作動により地盤か穿孔され、これに引続く管後方のジ
ヤフキの作動によりシールドおよび管に推力が及ぼされ
、両名は穿孔された地盤中に推進される。前記カンタは
シールドの内部を横切る隔壁の前方に間隔をおいて配置
されており、シールドおよび管が推進されているとき、
カンタで削り取られた被掘削物は前記間隔内に充満した
状態に保たれ、被掘削物は隔壁からの反力によって発生
する土圧を地盤の切羽に作用させる。この上圧と地盤の
土圧とが均衡して切羽は安定に維持される。

（発明が解決しようとする問題点）従来、被掘削物は前記間隔内をカッタの回転と共に回り
ながら、隔壁の下部に設けられたスクリューコンベヤ等
の排出手段に至り、この排出手段を経て排出されている
。そのため、被掘削物と隔壁との間に大きな摩擦力が働
き、カッタ駆動装置の負担を増大していた。この傾向は
特に、砂質礫地盤で著しいので、砂質礫地盤を泥水加圧
工法を用いて推進するときには、切羽に供給する泥水中
のベントナイトの濁度を上げたり、泥の量を増すなどし
て摩擦を軽減させている。しかし、使用後の泥水の処理
に困難を来たしており、しかも泥水加圧玉状以外の■冑
人では、摩擦力の軽減はできない。

ところで、前記摩擦力は地盤の上圧に比例して増大する
ので、摩擦力を小さくするには、被掘削物の１−圧を町
及的低くする必要かある。しかし、地盤の−１−圧限界
である−１．働上圧以下にＩ：　Ｉｔ′。

を下げることができないので、泥水加圧ＩＪ）、におい
ても、摩擦力を下げることには自ずと限界があった。

他力、前記した被掘削物の摩擦力とは別の、シールドお
よびこれに続く？６と地盤との間に働く摩擦力はジャン
キに極めて大きな侑力を必要としている。

従って、本発明の［１的は被掘削物を隔壁とカンタとの
間の間隔内でカンタと共に回すことによって生していた
摩擦力、またはシールドおよび′古と地盤との間に働い
ていた摩擦力を軽減することにある。

本発明の別の目的は軟弱地盤から硬質地盤にわたる広範
囲の地盤に実施■■能な推進力υ、を提供することにあ
る。

本発明の更に別の目的は地盤の土庄変化に同調できる推
進力法を提供することにある。

（問題を解決するための手段）本発明に係るシールド推進方法は、シールド本体を横切
って設けられた隔壁の前方でＪＦ密ヘッドを偏心′Ｊ！
Ｊ！動させると共に回転させ、その間に前記シールド本
体に推力を与えて前記シールド本体をＪｌ！！盤中に推
進させ、１ｉ１１記地盤またはその被掘削物から前記ハ
：牲；ベントに作用する軸力を検出する。

この検出（＋ｒｉか所定のイぽ（を越えたとき、シール
ド本体の推進速度を下げまたは圧電ヘットの偏心運動速
度を＋げる。別の方法では、検出値が所定の値を越えた
と５、シールド本体の粕進速度を下げ同時に圧杵；ベン
トの偏心遅動速度を上げる。

（実施例）以下に、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。

本発明方法はｆ５１図に示すように、シールド本体１０
の前部空間１２内に設けらへた圧電へンド１４を偏心運
動させると共に回転ｙせ、該用孔へ、１・の偏心運動中
に前記シールド本体ＩＯに侑力を及ぼす。そして、用孔
ベント’　ｌ　４にｆ１川する軸力を検出する。

用孔；ヘット１４はシールド木体１０の中心からｅだけ
偏って位置しており、シールド本体１０に対して偏心連
動をし、同１１１ｊに回転される。月−害へ、　Ｆ　１
４かシールド本体１０の空間１２内で偏心運動をすると
、被掘削物１６はシールド本体ＩＯと圧電へンド１４と
の間に挾まれ、１電される。また、圧電ヘンド１４か回
転すると、被掘削物を圧にする際の摩擦力が大幅に小さ
くなる。

被掘削物への圧電効果を１１）るために、シールド本体
の前部の、後方へ向けて１１径か次第に小さくなるコー
ン面で囲まれた空間または１１径か実質的に回し内周面
で囲まれたつ：す開山で円５１ｔ形もしくは切頭円錐形
または円形の正電ヘン；・を偏心連動させる。

被掘削物１６の圧密される部分は圧電へ２１・１４の偏
心渾１ｉｉＪ口こつれてシールド本体１００円周力面へ
１１「１次移動する。他方、シールド本体１０は１イ１
力を受けて前進しているので、被掘削物１６にｔ：　／
＋ｇか発ノ１し、このト圧か矢印Ａで示すように、地盤
１８の切羽１９にｆ１用し、地盤の土圧と同調して地盤
の崩壊を防止する。土庄の反力Ｂと、圧に；部分か円周
方向へ順次移動することとにより、被掘削物１６は後方
へ順次押し出され、圧密ヘン］・１４とシールド木杯１
０との間隙２０を通ってすり室２２へυ１出される。被
掘削物１６はその後、坑外へ搬送される。

被掘削物１６のずり室２２へのυｉ出量は圧密ヘン）・
１４の偏心連動速度Ｎが速いはと多くなる。また、この
排出φは被掘削物１６に発生する１−圧Ｐか１°、１°
Ｊいほと多くなる。従って、シールド本体ｌＯのイ１進
速度Ｖと圧密ヘンＩ”　ｌ　４の偏心連動速度Ｎと−１
：　Ｊ４’、　Ｐとの間に、Ｖ＝　ＮＰα なる関係式か成り１′ｆつ。ここで、αは地盤の種ｗｒ
　、粒子の大きさその他の性状によって定まる係数であ
る。この式を占き替えると、となる。

前記式中のＰは圧電ヘッド１４に作用する軸力を圧密へ
７１’　ｌ　４の有効断面積で割ることによって得られ
る。この軸力は、係数αが地盤により富に変動するため
、変動する。従って、圧密ヘット１４に作用する軸力を
検出し、この検出値か所定の値に達するまで、シールド
粕進速度■を１．げろか圧電へ７１’　１４の偏心連動
速度Ｎをドげ、検出値が所定の値を越えたとき、シール
Ｉ・曲進速度Ｖをドげるか圧密へ７　）”　１４の偏心
運動速度Ｎを上げることにより、上圧を一定に保つこと
かできる。

係数αの変動が激しい場合、検出値が所定のイー（に達
するまで、シールド推進速度Ｖを上げ同時に圧密ヘット
１４の偏心運動速度Ｎを下げ、検出イー（か所定の値を
越えたとき、シールトイ１−進速度Ｖをドげ同時に圧電
ヘッド１４の偏心運動速度Ｎを七げるようにする。

圧電ヘット１４の偏心運動により、被掘削物１６の圧電
される部分は円周方向へ順次移ってイｒくけれとも、こ
れは月二浮；へ７１”　１４か被掘削物１６を転がるよ
うに圧動した結果であって、被掘削物１６そのものは円
周方向へ回転することなくシールＩ・本体１０の軸線方
向へ直線的に押し出される。この場合、被掘削物１６の
すり室２２への１、ｊ１出効果は、ト圧か大きいほど高
くなるので、従来の、力、夕の回転と共に被掘削物を回
しながらｉｌｌ出する方法とは正反対の結果をもたらす
。

第２１図に、■、す例では、シールド本体２４の前方装
置で月ヰ、へン１’　２６を偏心連動させるとＪ（に回
転させ１，１に圧電・＼ントの偏心連動中に前記シール
ド本イ第２４に１イ１力を及はす。そして、圧弄：ヘッ
ド２６にゼ１用する←１１力を検出する。

月′乙へ、Ｉ・２６はシールド本体２４の中心からｅだ
け偏ってイ）”ｉｌＭ；　しており、その外周面の一部
かシールド木杯２４から径方向の外力へ突出する大きさ
にノｒ：成５れている。用孔ベント２６はシール］・木
杯２４に対し７て偏心連動をし、同時に回転される。１
１密へ、、　ｌ’　２６かシールド本体２４の＋ｉｉｊ
力て偏心連動と回転とをすると、８冨へ７１’　２６の
周辺にある地盤２８か圧密され、この圧電された部分へ
シールド本体２４か拍進されるので、シールド本体２４
と”地ａ２８との間に働く摩擦力は小さくなる。

圧密ヘット２６に働く軸力を検出し、この検出（１／ｉ
に基ついて前記と回し操作をする。

第３図は本発明に係るシールド推進力法を実施するシー
ルド推進装置３０を、Ｊきす。シールド本体３２の前部
に、後方へ向けて１１径か次第に小さくなるコーン面３
４が設けられ、このコーン面３４で囲まれたＺ−１１１
１３６内で、組糸へ、７ト３８かその軸線を軸４０の軸
線からｅだけ偏心させて＋１１４０を取巻いて配置され
ている。コーンｔ＋ｆｉ　３４の後方にシールド本体３
２を横切る隔壁４２が設けられている。

ｉｔｌ＋　４０は隔壁４２の後方でケーシング４４に配
置された２つのころかり＋１１受４６に、またり；−間
３６の前方でリブ４８の軸受部４９に配置されたころか
り軸受５０にそれぞれ支承されている。

翁１４０を取り巻いて配置された偏・しスリーブ５２は
その外形かそれぞれ円形に形成された偏心部分５４とこ
の偏心部分から後方へ向けて伸びる＋１１部分５５とを
有する。偏心部分５４に、円の中心からｅだけ偏心した
位置に軸線を右する孔が（川けられている。この孔は軸
部分５５に伸ひ、軸部分５５においてその軸線を円の中
心と一致させている。軸部分５５は隔壁４２に配置され
たころがり軸受５６を通って後方へ突出している。偏心
スリーブ５２の孔は＋１１４０に対してすきまばめに形
成されており、偏心スリーブ５２は孔の両端部に配置さ
れた一対のニードルベアリング５８を介して軸４０に支
承されている。他方、偏心スリーブ５２の＋ｉｉｉ側に
ホールベアリグ６０−が配置され、このホールへアリン
グ６０はストフパ６２に係１１−されている。また、偏
心スリーブ５４の後側にポールへアリング６４が配置さ
れ、このポールベアリプグ６４は後述する歯ｒｌＴに係
止されている。この綻、果、偏心スリーブ５２は軸４０
に対して回転可能でありかつ＋１＋線方向へ移動不可で
ある。

偏心スリーブ５２の軸部分５５にｖｉ１重６重加６−１
１−めされており、この歯車６６は電動機６８の出力軸
にキー止め５れた歯１１ｊ　７０に噛み合っている。他
方、輔４０に歯車７２かキーＩＩ−めされてお、す、こ
の歯車７０は′電動機７４の出力軸にキー）Ｊめされた
歯り１７６に噛み合っている。

圧密ヘン１３８は−・対のころかり軸受７８を介して偏
心スリーブ５２の偏心部分５４に回転可能に支承されて
いる。偏心スリーブ５２は前記したところから明らかな
ように、＋ｈ　４０とは別個の′１Ｆ動機によって独立
的に回転されることから、この偏心スリーブ５２の回転
により偏心連動されかつ被掘削物との摩擦により回転さ
れる圧電へ、１・３８は軸４０の回転方向および速度に
関係なく、独１−１の回転方向および速度で回転される
こととなる。

シールド本体３２の後方にコンクリ−Ｉ・管７８が接続
され、この後方に配ｚノした元押しシャ・・キ８０によ
り、シールド本体３２は推進される。

隔壁４２０１１１ｊ方に開「１する２つの管８２．８４
か設けられている。−・力の管８２はすり室８６へ泥水
笠を供給する管であり、他方の管８４はずり室８６にυ
Ｉ出された被掘削物を後方へ搬送する管である。さらに
、軸４０の前端にカッタ８８が取すイ・ｊけられる。

第２図に示すシールド推進方法を実施する装置は第３図
に＞Ｊ：Ｘすシールド推進装置において、圧密へ、ト３
８をシールド木杯３２から前方へ突出させるとノ（に、
圧密ヘッド３８の外周面の一部かシールｌ一本体３２の
径方向の外力となる大きさに１形成すればよい。

圧密ヘット３８に作用する軸力は輔４０を通り、隔壁４
２の後方でケーシング４４に配置されたころかり軸受４
６に働く。そこで、ケーシング４４と前方のころがり軸
受４６との間にロードセル９０を配置し、軸力を・検１
１１する。この検出値をコントロールパネル９２の複Ｇ
ｔ　式指示計９４の一力の指金１に指示させ、複針弐指
示計９４の他、方の指ｔ１によって軸力の所定の値を設
定する。コントロールパネル９２からイン／ヘータのよ
うな周波数変換器９６を経て電動機６８に信号を送り、
電動機６８の回転数を変える。また、コントロールパネ
ル９２から周波数変換器９８を軽で元押しシャンギ８０
のパワーユニット１００に信りを送り、シールド本体の
推進速１隻を変える。この制御は１動または自動操作で
きる。

ロードセル９０に働く軸力は被掘削物に発生した土庄の
反力であり、この上圧反力は地盤の）−働ト圧と受働上
圧との間にある。そこで、複１１式指示１；（の、没定
および指示はＪＥ力に換算して行なうことが便宜である
。

シールド推進装置３θを地盤中にｎｌ−ａさせるに先立
って、まず掘削すべき地盤の１−圧を１，１ηして、１
；働」二用から受働」二用にわたる範囲をめ、比較的高
い値を復側式指示１１１の１つの指金（に設定する。そ
の後、電動機６８および電動機７４を駆動して、圧電ヘ
ット３８を偏心連動させつ−）回転させ、この間に元押
しシャフキ８０ヘパワーユニツ）１００から圧油を供給
し、コンクリート管７８を介してシールド本体、３２に
拍力をり゛え、これをイ１進させる。シールド本体３２
か推進していると方、ロードセル９０に軸力かかかり、
これは複釧式指示、１１９２の他の指針によって指示さ
れる。この検出値を１１ジ定値と比較し、Ｊ、″８波数
変換器９６を経て゛電動機６８の回転数を変えたり、周
波ａｔｔ＋器９８を経てパワーユニット１００の電動機
（図示せず）の回転数を変え、前記した操作をする。

（文明の効果）本発明によれば、被掘削物をシールド本体内で回しなか
らυｌ’　ｊｌ、ｉ　ｌ−，１へ導くのではなく、被掘
削物を圧密と土圧反力とにより直線的に排出口へ導くも
のであるから、圧密ヘッドに働く摩擦力が小さくなり、
またはシールド本体の前方で圧密ベントを偏心連動させ
るものであるから、シールド本体および債と地盤との間
に働く摩擦力が小さくなる。

この結果、動力を大幅に軽減できる。

また、土庄の変動に対して、圧密ヘッドの回転数または
（および）シールド本体の推進速度を変えることにより
、その変動に対処し、同調するので、地盤の崩壊なとの
１ｈ故に対する安全性かすみやかに確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るｍ進方法を示す断面説明図、第２
図は本発明に係る別の推進力法を示す断面説明図、第３
図は第１図に示した推進力法を実施する装置を示す断面
図である。１０．２４．３２＋シ一ルド本体、１２．３６・空間、］、　４　、７６　、３８　：圧電ベント、１９：切羽
、　２８・地盤、４０　＋　＋ｌ＋、　５２：偏心スリーブ、８０：元押
しシャンキ、９０“ロードセル、９２　複針式指示計、９６　、９８　：周波数変換器。代理人　ブｒ理士　松　水　宣　行

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シールド本体を横切って設けられた隔壁の前方で
圧′＆：ヘットを偏心運動させると共に回転させ、その
間に前記シールド本体に推力をかえて前記シールド本体
を地盤中に推進させ、前記地盤またはその被掘削物から
前記圧密へ、ドに作用す払輛力を検出し、該検出値が所
定の値を越えたとき、前記シールＩ・本体の推進速度を
下げまたは前記月二密ヘツＩ・の偏心運動速度を上げる
、シールドｍ進方法。
（２）前記圧密ベントを前記隔壁の前方に設けられた前
記シールド本体の空間内で偏心運動させる、特許請求の
範囲第（１）項に記載のシールド推進力法。
（３）前記圧電ベントを前記シールド本体の前方位置で
偏心運動させる、特許請求の範囲第（１）項に記載のシ
ールド推進方法。
（４）シールド本体を横切って設けられた隔壁のｌｊす
方で圧密ベントを偏心運動させると共に回転させ、その
間に前記シールド本体に推力を一′ｊえて前記シールド
本体を地盤中に推進させ、前記地盤またはその被掘削物
から前記圧密ヘットに作用する軸力を検出し、該検出値
が所定の値を越えたとき、前記シールド本体の推進速度
を下げ同時に前記圧密ヘッドの偏心連動速度を」−げろ
、シールド推進方法。