JP2851393B2 - 重合円シールドのローリング工法とローリング装置 - Google Patents
重合円シールドのローリング工法とローリング装置Info
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- JP2851393B2 JP2851393B2 JP2189465A JP18946590A JP2851393B2 JP 2851393 B2 JP2851393 B2 JP 2851393B2 JP 2189465 A JP2189465 A JP 2189465A JP 18946590 A JP18946590 A JP 18946590A JP 2851393 B2 JP2851393 B2 JP 2851393B2
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- rolling
- control plate
- shield
- shield excavator
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は重合円型カッタを具えたシールド掘削機の姿
勢制御に関するものである。
勢制御に関するものである。
最近、マルチシールドと称して、重合円のシールド工
法が開発され、さらに縦断面から横断面に変更できる工
法が新聞発表等されている。本工法は、第９図乃至第11
図に示す如く、左右の断面の場合（第９図）、その中心
部に強力なスライド面31を持ち、かつ夫々の中折装置を
利用し、例えば右側を下方斜めにし、左側を上方斜めに
し（第10図）、それでもって掘進すると、シールド本体
30,32の側面30a,32aのそり効果を利用してマシンがロー
リングし、横（第９図）から縦（第11図）に断面が変わ
るものである。
法が開発され、さらに縦断面から横断面に変更できる工
法が新聞発表等されている。本工法は、第９図乃至第11
図に示す如く、左右の断面の場合（第９図）、その中心
部に強力なスライド面31を持ち、かつ夫々の中折装置を
利用し、例えば右側を下方斜めにし、左側を上方斜めに
し（第10図）、それでもって掘進すると、シールド本体
30,32の側面30a,32aのそり効果を利用してマシンがロー
リングし、横（第９図）から縦（第11図）に断面が変わ
るものである。
前述の従来技術には次のような問題点がある。
左右のシールド本体30,32を夫々上向き、下向きに傾
斜させ、シールドジャッキの推力数千トンをまともに受
けてローリングさせる為に、左右のシールド本体30,32
の継ぎ目となるスライド面31は、非常に強力な構造にす
る必要があり、又、そこに土砂等がかみこみ復旧できな
くなる可能性もある。
斜させ、シールドジャッキの推力数千トンをまともに受
けてローリングさせる為に、左右のシールド本体30,32
の継ぎ目となるスライド面31は、非常に強力な構造にす
る必要があり、又、そこに土砂等がかみこみ復旧できな
くなる可能性もある。
又、左右の断面が同一の場合は工法的にも安定すると
考えられるが、不均一の場合のソリ効果による左右上
下の強制ローリングは、その回転中心が定まらず、非常
に難かしい工事となることが想定される。
考えられるが、不均一の場合のソリ効果による左右上
下の強制ローリングは、その回転中心が定まらず、非常
に難かしい工事となることが想定される。
一般にシールドマシンは水平から下向きへの傾斜は、
重力を利用して容易であるが、０−５を中心とし０−４
→０−４′→０−04″のように上向きに変更する場合
は、非常に強力な上向きへのモーメント荷重が必要とさ
れるが、前述の方法は、それと同時にローリングも合わ
せて同時に施工しようとしている為、難しい工法であ
り、かつマシン装置にも無理な外力が加わるものと考え
られる。
重力を利用して容易であるが、０−５を中心とし０−４
→０−４′→０−04″のように上向きに変更する場合
は、非常に強力な上向きへのモーメント荷重が必要とさ
れるが、前述の方法は、それと同時にローリングも合わ
せて同時に施工しようとしている為、難しい工法であ
り、かつマシン装置にも無理な外力が加わるものと考え
られる。
又、強制ローリングさせる為の方法として、先に実用
新案登録出願を行ったシールド掘削機の姿勢制御装置
（実願平01−147652号）は、制御板が破損しても不明で
あり、また制御板の出し代と制御板の角度等の制御が難
かしい。更に、作用荷重がいくら作用しているのかつか
めない為に、その使用方法も無理して制御板をこわした
り、又、安全を見すぎて作用が出なかったりする場合が
多い為に、密閉式での使用ひん度は少ないのが現状であ
る。
新案登録出願を行ったシールド掘削機の姿勢制御装置
（実願平01−147652号）は、制御板が破損しても不明で
あり、また制御板の出し代と制御板の角度等の制御が難
かしい。更に、作用荷重がいくら作用しているのかつか
めない為に、その使用方法も無理して制御板をこわした
り、又、安全を見すぎて作用が出なかったりする場合が
多い為に、密閉式での使用ひん度は少ないのが現状であ
る。
横双設トンネル縦双設トンネルに途中ローリングさ
せる場合、重合円シールドの片方のカッタ装置の中心を
ローリング中心とし、他方のカッタ装置を下方に移動さ
せて、ローリングを行う。下向き移動は上向き移動より
容易であり、安定したローリングは施工できるものと考
えられ、かつマシンとしては実願平01−147652号による
シールド掘削機の姿勢制御装置を双設シールド本体に数
個取付け、従来のコピーカッタの余掘りと併用すれば、
マシンの大重量と土圧を利用してローリングさせること
が出来る。又、その後、マシン全体を上向きにし、上下
の位置に戻すことも、上下のみの位置変更である為、従
来の技術で可能である。
せる場合、重合円シールドの片方のカッタ装置の中心を
ローリング中心とし、他方のカッタ装置を下方に移動さ
せて、ローリングを行う。下向き移動は上向き移動より
容易であり、安定したローリングは施工できるものと考
えられ、かつマシンとしては実願平01−147652号による
シールド掘削機の姿勢制御装置を双設シールド本体に数
個取付け、従来のコピーカッタの余掘りと併用すれば、
マシンの大重量と土圧を利用してローリングさせること
が出来る。又、その後、マシン全体を上向きにし、上下
の位置に戻すことも、上下のみの位置変更である為、従
来の技術で可能である。
また、制御板の受ける応力を検知するため、制御板内
に歪ゲージを組込む。
に歪ゲージを組込む。
ローリング中心を他方を下向きに変更させてローリン
グすることにより、重力を利用して、無駄な力を入れる
ことなく、ローリングできる。
グすることにより、重力を利用して、無駄な力を入れる
ことなく、ローリングできる。
姿勢制御装置の制御板に歪ゲージを組込むことによ
り、その許容できる荷重が判明する為、制御板の出し
代、角度等を最適状態に設定でき、より有効に姿勢制御
を行うことができる。
り、その許容できる荷重が判明する為、制御板の出し
代、角度等を最適状態に設定でき、より有効に姿勢制御
を行うことができる。
カッタ装置に設けたコピーカッタにより、カッタ装置
の移動方向（公転方向）への余掘りを行ない、シールド
掘削機本体に取付けた制御板により、シールド掘削機本
体の進行方向の軸線回りの回転を制御して、縦長トンネ
ルと横長トンネルの変換（ローリング）を行う。
の移動方向（公転方向）への余掘りを行ない、シールド
掘削機本体に取付けた制御板により、シールド掘削機本
体の進行方向の軸線回りの回転を制御して、縦長トンネ
ルと横長トンネルの変換（ローリング）を行う。
第１図乃至第８図において、１がシールド掘削機本
体、２が断面長方形または正方形の制御板、３が同制御
板２を出し入れするためのジャッキ、４がガイド部材
（回転体）で、同ガイド部材４がシールド掘削機本体１
に回転可能に支持されている。また、ガイド部材４に制
御板ガイド孔が穿設され、同制御板ガイド孔の内周面に
環状溝に設けられて、同環状溝に上記制御板２との間を
シールするシール材５が嵌挿されている。また上記ガイ
ド部材４の外周部に環状溝に設けられ、同環状溝にシー
ルド掘削機本体１との間をシールドするシール材６が嵌
挿されて、これらのシール材5,6により、土や水のシー
ルド掘削機本体１内への侵入を防止するようになってい
る。また７が上記シールド掘削機本体１にボルトを介し
て固定した支持部材、10が上記ガイド部材４にボルトを
介して固定した筒状歯車部で、同筒状歯車部10に上記ジ
ャッキ３が取付けられている。また８が上記筒状歯車10
に噛合したラック、9a,9bが同ラック８の両端部に設け
たピストン、11が同ピストン9a,9b及び上記ラック８を
内蔵したシリンダで、同シリンダ11が上記支持部材７に
取付けられている。またA,Bが同シリンダ11の両端部内
に形成した圧力室である。
体、２が断面長方形または正方形の制御板、３が同制御
板２を出し入れするためのジャッキ、４がガイド部材
（回転体）で、同ガイド部材４がシールド掘削機本体１
に回転可能に支持されている。また、ガイド部材４に制
御板ガイド孔が穿設され、同制御板ガイド孔の内周面に
環状溝に設けられて、同環状溝に上記制御板２との間を
シールするシール材５が嵌挿されている。また上記ガイ
ド部材４の外周部に環状溝に設けられ、同環状溝にシー
ルド掘削機本体１との間をシールドするシール材６が嵌
挿されて、これらのシール材5,6により、土や水のシー
ルド掘削機本体１内への侵入を防止するようになってい
る。また７が上記シールド掘削機本体１にボルトを介し
て固定した支持部材、10が上記ガイド部材４にボルトを
介して固定した筒状歯車部で、同筒状歯車部10に上記ジ
ャッキ３が取付けられている。また８が上記筒状歯車10
に噛合したラック、9a,9bが同ラック８の両端部に設け
たピストン、11が同ピストン9a,9b及び上記ラック８を
内蔵したシリンダで、同シリンダ11が上記支持部材７に
取付けられている。またA,Bが同シリンダ11の両端部内
に形成した圧力室である。
シリンダ11の圧力室A,Bの一方に圧力油を供給し、そ
の他方から排出して、ラック８を移動させて制御板２の
角度をつける。又、前もって歪ゲージ12の検出値の許容
値を設定しておき、その許容できると思われる値より少
し少な目の値を推定して、ジャッキ３を伸ばして制御板
２を突き出しておく。シールドジャッキ23を伸ばし、シ
ールド本体１を前進させることにより制御板２に荷重が
作用する。そこで制御板２を許容値まで伸ばして、有効
な荷重を制御板２にかけるようにし、かつカッタ装置21
に内蔵しているコピーカッタ24で０−１のカッタ側の下
部（Ｄ部）を掘削して余掘りを与えることにより、シー
ルド本体１は、重力、土圧を、制御板２によるローリン
グ力により、第３図の０−２を中心として、第４図のよ
うに傾斜し、最終的に第５図のように上下双設重合断面
になるものである。
の他方から排出して、ラック８を移動させて制御板２の
角度をつける。又、前もって歪ゲージ12の検出値の許容
値を設定しておき、その許容できると思われる値より少
し少な目の値を推定して、ジャッキ３を伸ばして制御板
２を突き出しておく。シールドジャッキ23を伸ばし、シ
ールド本体１を前進させることにより制御板２に荷重が
作用する。そこで制御板２を許容値まで伸ばして、有効
な荷重を制御板２にかけるようにし、かつカッタ装置21
に内蔵しているコピーカッタ24で０−１のカッタ側の下
部（Ｄ部）を掘削して余掘りを与えることにより、シー
ルド本体１は、重力、土圧を、制御板２によるローリン
グ力により、第３図の０−２を中心として、第４図のよ
うに傾斜し、最終的に第５図のように上下双設重合断面
になるものである。
また、上記とは逆に、縦双設マルチ→横双設マルチの
変換も、同様に下げ勝手に行なうことで十分可能であ
る。
変換も、同様に下げ勝手に行なうことで十分可能であ
る。
又、制御板２の内部を１部空間とし、その荷重作用面
に歪ゲージ12を埋め込み、リード線13を外部に出してい
る。又その空間はコーティング材を十分埋め込み、シー
ルをされている。
に歪ゲージ12を埋め込み、リード線13を外部に出してい
る。又その空間はコーティング材を十分埋め込み、シー
ルをされている。
姿勢制御装置20の取付け部位を第1,2図に示した。
同図において、21はカッタ装置、24はカッタ装置21に
内蔵されたコピーカッタ、23はシールド掘削機本体１内
部のシールドジャッキであり、姿勢制御装置20はシール
ド掘削機本体１に複数個設けられている。
内蔵されたコピーカッタ、23はシールド掘削機本体１内
部のシールドジャッキであり、姿勢制御装置20はシール
ド掘削機本体１に複数個設けられている。
次に第３図の横双設トンネルから第５図の縦双設トン
ネルにローリングする場合について説明する。
ネルにローリングする場合について説明する。
前述の如く、第３図の状態で、コピーカッタ24により
Ｄ部を掘削して余掘りを与え、カッタ装置21の重力及び
土圧により０−１が下降、即ちシールド掘削機本体が左
回りするようにする。同時に、姿勢制御装置20により制
御板２を第６図の如く傾動する。シールドジャッキ23に
押されてシールド掘削機本体１が前進すると、同本体１
は制御板２により左回りの回転力を与えられる。従って
シールド掘削機本体１は左回りに回転を始めて、第４図
の状態になり、更に第５図の状態となる。第５図の状態
になった時に、コピーカッタ24を引込めて余掘りを中止
し、制御板２を水平にして、縦双設トンネルを掘削す
る。
Ｄ部を掘削して余掘りを与え、カッタ装置21の重力及び
土圧により０−１が下降、即ちシールド掘削機本体が左
回りするようにする。同時に、姿勢制御装置20により制
御板２を第６図の如く傾動する。シールドジャッキ23に
押されてシールド掘削機本体１が前進すると、同本体１
は制御板２により左回りの回転力を与えられる。従って
シールド掘削機本体１は左回りに回転を始めて、第４図
の状態になり、更に第５図の状態となる。第５図の状態
になった時に、コピーカッタ24を引込めて余掘りを中止
し、制御板２を水平にして、縦双設トンネルを掘削す
る。
縦双設トンネルを横双設トンネルにローリングする場
合も同様にして行われるが、この場合も重力を利用する
ため、コピーカッタ24による余掘りの位置は、第５図に
おいて上側カッタ０−２の側方となる。
合も同様にして行われるが、この場合も重力を利用する
ため、コピーカッタ24による余掘りの位置は、第５図に
おいて上側カッタ０−２の側方となる。
〔発明の効果〕 本発明は、２個の円板状カッタからなる双設カッタ装
置を具えた重合円シールド掘削機において、各円板状カ
ッタにコピーカッタを内装し、シールド掘削機本体に制
御板を出し入れ操作及び傾動操作する姿勢制御装置を設
置し、一方のカッタのコピーカッタによる余堀りと、前
記シールド掘削機本体から突出させた前記姿勢制御装置
の制御板の傾斜とにより、前記シールド掘削機本体に対
して回転力を発生させ、他方のカッタの回転中心の近傍
をローリングの中心として、横長断面と縦長断面の変換
を行うことにより、次の効果を有する。
置を具えた重合円シールド掘削機において、各円板状カ
ッタにコピーカッタを内装し、シールド掘削機本体に制
御板を出し入れ操作及び傾動操作する姿勢制御装置を設
置し、一方のカッタのコピーカッタによる余堀りと、前
記シールド掘削機本体から突出させた前記姿勢制御装置
の制御板の傾斜とにより、前記シールド掘削機本体に対
して回転力を発生させ、他方のカッタの回転中心の近傍
をローリングの中心として、横長断面と縦長断面の変換
を行うことにより、次の効果を有する。
一方の円板状カッタの中心をローリングの中心とし
て、他方のカッタを下方にずらす方向でのローリングを
行なうことができ、重力、土圧を十分利用する為、少い
エネルギーでトンネル断面形状の変換を行うことができ
る。
て、他方のカッタを下方にずらす方向でのローリングを
行なうことができ、重力、土圧を十分利用する為、少い
エネルギーでトンネル断面形状の変換を行うことができ
る。
姿勢制御装置の制御板に歪ゲージを取付けることによ
り、許容できる荷重一杯に制御板を有効に活用できると
共に破損事故も防止できる。
り、許容できる荷重一杯に制御板を有効に活用できると
共に破損事故も防止できる。
第１図は本発明による重合円シールドのローリング装置
の縦断面図、第２図は第１図のシールド掘削機本体部分
の横断面図、第３図乃至第５図は本発明によるローリン
グ工法の説明図、第６図は第３図のｘ矢視図、第７図は
本発明で用いる姿勢制御装置の詳細断面図、第８図は第
７図のｙ−ｙ矢視図、第９図乃至第11図は従来のローリ
ング工法の説明図である。 １……シールド掘削機本体 ２……制御板、20……姿勢制御装置 21……カッタ装置、24……コピーカッタ
の縦断面図、第２図は第１図のシールド掘削機本体部分
の横断面図、第３図乃至第５図は本発明によるローリン
グ工法の説明図、第６図は第３図のｘ矢視図、第７図は
本発明で用いる姿勢制御装置の詳細断面図、第８図は第
７図のｙ−ｙ矢視図、第９図乃至第11図は従来のローリ
ング工法の説明図である。 １……シールド掘削機本体 ２……制御板、20……姿勢制御装置 21……カッタ装置、24……コピーカッタ
Claims (2)
- 【請求項１】２個の円板状カッタからなる双設カッタ装
置を具えた重合円シールド掘削機において、各円板状カ
ッタにコピーカッタを内装し、シールド掘削機本体に制
御板を出し入れ操作及び傾動操作する姿勢制御装置を設
置し、一方のカッタのコピーカッタによる余堀りと、前
記シールド掘削機本体から突出させた前記姿勢制御装置
の制御板の傾斜とにより、前記シールド掘削機本体に対
して回転力を発生させ、他方のカッタの回転中心の近傍
をローリングの中心として、横長断面と縦長断面の変換
を行うことを特徴とする重合円シールドのローリング工
法。 - 【請求項２】２個の円板状カッタからなる双設カッタ装
置を具えた重合円シールド掘削機において、各円板状カ
ッタに出没可能なコピーカッタを取付け、シールド掘削
機本体に制御板を出し入れ操作及び傾動操作する姿勢制
御装置を設置し、前記姿勢制御装置の制御板に歪ゲージ
を組込んだことを特徴とする重合円シールドのローリン
グ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189465A JP2851393B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 重合円シールドのローリング工法とローリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2189465A JP2851393B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 重合円シールドのローリング工法とローリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476192A JPH0476192A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2851393B2 true JP2851393B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=16241727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2189465A Expired - Fee Related JP2851393B2 (ja) | 1990-07-19 | 1990-07-19 | 重合円シールドのローリング工法とローリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851393B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62211492A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-17 | 石川島播磨重工業株式会社 | 中空センタ−シヤフト式シ−ルド掘進機 |
| JPS63308195A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-15 | 大豊建設株式会社 | シ−ルド掘進方法およびシ−ルド機 |
| JPH0765458B2 (ja) * | 1989-06-06 | 1995-07-19 | 日立造船株式会社 | マルチフェイス型シールド掘進機およびその姿勢制御方法 |
-
1990
- 1990-07-19 JP JP2189465A patent/JP2851393B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476192A (ja) | 1992-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |