JP3294520B2 - シールド掘進機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テールプレート
と、シールドジャッキと、セグメントとテールプレート
との間をシールする裏込めリングと、この裏込めリング
をテールボイド内の裏込め材の端部に押し当てるように
駆動することができる裏込めジャッキとを有し、テール
ボイドに裏込めした後にシールド掘進機本体をシールド
ジャッキで推進する際に、そのシールドジャッキの伸び
に応じて裏込めジャッキを伸ばすことにより裏込めリン
グを裏込め材の端部に押し当てるようにするシールド掘
進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機でトンネル等の地下坑を
構築する場合、シールド掘進機で単位掘進長の地下坑を
掘削した後、地下坑の周壁に沿って同周壁と若干の間隙
を置きつつセグメントを円筒状に組み立てる。この地下
坑の周壁とセグメントとの間隙をテールボイドと称する
が、このテールボイドには、地山の沈下や地下水の浸入
等を防ぐため、モルタル等の裏込め材を注入して充填す
る。こうしたことから、シールド掘進機には、裏込め注
入装置を設けたものがあるが、本発明は、こうした裏込
め注入装置を設けたシールド掘進機について、テールボ
イドへの裏込め材の充填が適切に行えるように改良した
ものである。そこで、本発明の理解を容易にするため、
裏込め注入装置を設けた従来のシールド掘進機に関する
基本的な技術内容を図４乃至図６を用いて説明する。図
４は、裏込め注入装置を設けた従来のシールド掘進機の
概要を示す縦断面図、図５は、図４のシールド掘進機の
裏込め注入装置に関する電気油圧系統図、図６は、裏込
めジャッキがシールドジャッキに対して早く伸びすぎた
場合の状態を示す図４と同様の図である。

【０００３】図４において、２１はシールド掘進機本体
の後部をなし内側でセグメントの組立が行われるテール
プレート、８は後記セグメント１２で反力をとりつつシ
ールド掘進機本体を推進するためのシールドジャッキ、
９はシールドジャッキと同様の方向に伸縮し後記裏込め
リング１３を前後方向に駆動する裏込めジャッキ、１２
はシールド掘進機で掘削した地下坑を覆工した既設のセ
グメント、１３はセグメント１２とテールプレート２１
との間をシールする裏込めリングである。図には明示し
ていないが、シールドジャッキ８及び裏込めジャッキ９
は、シールド掘進機本体内側に、周方向に間隔を置いて
複数個取り付けられている。複数個のシールドジャッキ
８のピストンロッドの端部には、シールド掘進機本体の
推進の際にセグメント１２に当接させる部材として、こ
の従来例では、シールドジャッキスプレッダの代わりに
リング状をなすセグメント当接用リング８ａを取り付け
ている。複数個の裏込めジャッキ９のピストンロッドの
端部には、リング状をなす裏込めリング１３を取り付け
ている。この裏込めリング１３は、セグメント１２とテ
ールプレート２１との間の環状間隙を塞ぐリング状のシ
ール部１３ａと、このシール部１３ａを後端部に設け前
端部を裏込めジャッキ９のピストンロッドに取り付ける
リング状のシール取付部１３ｂとで構成される。

【０００４】シールド掘進機で掘削して地下坑を構築す
る場合、掘削した地下坑には、テールプレート２１の内
周面と若干の間隔を置いてセグメント１２を組み立て、
その結果生じたセグメント１２の外周面と地下坑内周面
との間の間隙すなわちテールボイドには、セグメント１
２のグラウトホールや裏込め注入管を通じてモルタル等
の裏込め材を注入する。こうしてテールボイドに注入し
た裏込め材は、テールプレート２１内に流出することを
防ぐ必要があるが、裏込めリング１３は、第一に、こう
したことを防ぐために設けられたものである。すなわ
ち、裏込めリング１３は、セグメント１２とテールプレ
ート２１間の環状間隙をシール部１３ａで塞いで、テー
ルボイドへ注入した裏込め材が固結する前にその環状間
隙から漏出するのを防ぐ働きをする。また、テールボイ
ドに充填された裏込め材は、固結するまでの間、テール
ボイド内に満遍なく充満された状態にあることが必要で
あるが、裏込めリング１３は、第２に、こうした要求に
応えるために設けられたものである。すなわち、裏込め
リング１３は、少なくとも裏込め材が固結するまでの間
は、図４に示すように、シール部１３ａをテールボイド
内の裏込め材の前端面に絶えず押し当てることにより、
裏込め材が緩んでテールボイド内に空隙が生じることの
ないようにする働きをする。

【０００５】テールボイドに裏込め材を充填した後は、
シールド掘進機を推進するが、裏込めジャッキ９やこれ
に取り付けられた裏込めリング１３は、その推進に伴っ
て前進し、そのまま放置すると、シール部１３ａが裏込
め材の前端面から離れて両者間に間隙ができてしまう。
裏込めジャッキ９は、こうしたことに対応して、シール
ド掘進機の推進量に応じて伸ばすことにより裏込めリン
グ１３の前進を阻止して、そのシール部１３ａを裏込め
材の前端面に絶えず押し当てるようにする働きをする。
すなわち、裏込め注入装置を設けた従来のシールド掘進
機では、シールド掘進機を推進するシールドジャッキ８
の伸長速度に同調させて裏込めジャッキ９を適切な速度
で伸ばすようにしており、そのため、シールドジャッキ
８と裏込めジャッキ９とを両者のストローク比が所定の
関係になるように駆動する油圧駆動装置が設けられてい
た。この従来のシールド掘進機の油圧駆動装置を図５に
基づいて説明する。

【０００６】図５において、１は前記のシールドジャッ
キ８や裏込めジャッキ９を駆動するための油圧発生源と
しての油圧ポンプ、２はこ油圧ポンプ１の吐出側の圧油
をオイルタンクに逃がしてその吐出側の油圧を所定圧以
下に保持するように制御するリリーフ弁、３は油圧ポン
プ１の圧油をシールドジャッキ８側の流路と裏込めジャ
ッキ９の流路とに所定の流量比で分配する分流弁、４は
後記ソレノイド出力装置１５からの電気信号により所定
ポートを開閉してシールドジャッキ８を伸縮させたりそ
の伸縮を停止させたりするように圧油の流れを切り換え
ることのできるシールドジャッキ用の電磁式の方向切換
弁、５は後記ソレノイド出力装置１５からの電気信号に
より所定ポートを開閉して裏込めジャッキ９を伸縮させ
たりその伸縮を停止させたりするように圧油の流れを切
り換えることのできる裏込めジャッキ用の電磁式の方向
切換弁、６は方向切換弁４の上流側で分流弁３の下流側
の圧油をオイルタンクに逃がすバイパス流路を開閉する
シールドジャッキ用の常閉のソレノイド開閉弁、７は方
向切換弁５の上流側で分流弁３の下流側の圧油をオイル
タンクに逃がすバイパス流路を開閉する裏込めジャッキ
用の常閉のソレノイド開閉弁である。

【０００７】１０はシールドジャッキ８の実際のストロ
ーク値を検出するためのシールドジャッキストローク検
出器、１１は裏込めジャッキ９の実際のストローク値を
検出するための裏込めジャッキストローク検出器、１４
はソレノイド開閉弁６，７の各信号受け部に電気信号を
出力するためのアンロード制御部、１５は方向切換弁
４，５の信号受け部に電気信号を出力するためのソレノ
イド出力装置、１６ａはアンロード制御部１４及びソレ
ノイド出力装置１５に電気信号を出力させてそれぞれソ
レノイド開閉弁６及び方向切換弁４を切り換えるように
操作することができるシールドジャッキ用のソレノイド
操作スイッチ、１６ｂはアンロード制御部１４及びソレ
ノイド出力装置１５に電気信号を出力させてそれぞれソ
レノイド開閉弁７及び方向切換弁５を切り換えるように
操作することができる裏込めジャッキ用のソレノイド操
作スイッチ、１７はシールドジャッキストローク検出器
１０及び裏込めジャッキストローク検出器１１で検出し
た実ストローク値を表示するためのストローク表示装置
である。なお、図５中の符号８，９，１２，１３は、そ
れぞれ、図４ですでに述べたシールドジャッキ８、裏込
めジャッキ９、セグメント１２、裏込めリング１３と同
じものであり、シールドジャッキ８や裏込めジャッキ９
は、多数設置されている。

【０００８】分流弁３は、油圧ポンプ１の圧油をシール
ドジャッキ８側の流路と裏込めジャッキ９側の流路とに
所定の流量比で分配して、シールドジャッキ８と裏込め
ジャッキ９のストローク比が所定の関係になるように制
御する働きをする。そのストローク比は、シールドジャ
ッキ８の伸びによるシールド掘進機本体の前進に伴って
裏込めジャッキ９が前進したときでも、そのシールドジ
ャッキ８の伸び量に応じて裏込めジャッキ９を伸ばすこ
とにより裏込めリング１３の前進を阻止して、そのシー
ル部１３ａが裏込め材の前端面に押し当てられている状
態を維持できるような関係にするように設定されてい
る。

【０００９】方向切換弁４は、スプールの作動位置が三
つある４ポート３位置の電磁式の方向切換弁であり、ソ
レノイド出力装置１５から左側及び右側の信号受け部の
何れかに電気信号が出力されたとき、それぞれ左位置及
び右位置の何れかに切り換えられ、それ以外のときは中
立位置を保持する。そして、左位置に切り換えられたと
き、油圧ポンプ１の圧油をシールドジャッキ８のロッド
側に供給するとともに同ジャッキ８のボトム側に供給さ
れた圧油をオイルタンクに排出してシールドジャッキ８
を縮め、右位置に切り換えられたとき、油圧ポンプ１の
圧油をシールドジャッキ８のボトム側に供給するととも
に同ジャッキ８のロッド側に供給された圧油をオイルタ
ンクに排出してシールドジャッキ８を伸ばし、中立位置
において油圧ポンプ１の圧油の流れを遮断する。方向切
換弁５は、方向切換弁４と同様の４ポート３位置の電磁
式の方向切換弁であり、方向切換弁４と同様にして圧油
の流れを切り換え、左位置に切り換えられたときに裏込
めジャッキ９を縮め、右位置に切り換えられたときに裏
込めジャッキ９を伸ばすとともに、中立位置において油
圧ポンプ１の圧油の流れを遮断する。

【００１０】ソレノイド開閉弁６は、アンロード制御部
１４から左側の信号受け部に電気信号が出力されたと
き、左位置に切り換えられて、分流弁３を通過して方向
切換弁４に流れようとする圧油をオイルタンクに逃が
し、そうでないときは図５に示すような右位置を保持
し、分流弁３を通過した圧油がオイルタンクに逃げるこ
となく方向切換弁４に導かれる。ソレノイド開閉弁７
は、アンロード制御部１４から右側の信号受け部に電気
信号が出力されたとき、右位置に切り換えられて、分流
弁３を通過して方向切換弁５に流れようとする圧油をオ
イルタンクに逃がし、そうでないときは図５に示すよう
な左位置を保持し、分流弁３を通過した圧油が方向切換
弁５に導かれる。ところで、分流弁３は、前述したよう
に油圧ポンプ１の圧油をシールドジャッキ８側の流路と
裏込めジャッキ９側の流路とに所定の流量比で分配する
働きをし、その一方の流量が０になると他方の流量も０
にするように働くため、それらの流路中の一方の流路の
圧油の流れを停止させると、必然的に、他方の流路へ圧
油を流すことができなくなり、このままでは、シールド
ジャッキ８及び裏込めジャッキ９の一方だけを駆動する
ことができなくなる。ソレノイド開閉弁６，７は、こう
したことに対応して、これらのジャッキ８，９の一方の
駆動を停止させたときでも、必要に応じて他方を駆動で
きるようにするため、駆動を停止させた側のジャッキの
流路の圧油をオイルタンクに逃がてその圧油の流れを停
止させないようにすることにより、分流弁３の両側の流
路が確保され得るようにしたものである。ソレノイド開
閉弁６に電気信号を出力して左位置に切り換えると、分
流弁３の両側の流路が確保されて、裏込めジャッキ９だ
けを単独操作することが可能となる。同様にして、ソレ
ノイド開閉弁７に電気信号を出力して右位置に切り換え
ると、分流弁３の両側の流路が確保されて、シールドジ
ャッキ８だけを単独操作することが可能となる。

【００１１】この従来のシールド掘進機では、シールド
ジャッキストローク検出器１０及び裏込めジャッキスト
ローク検出器１１は、何れも、それら検出結果をオペレ
ータに知らせるためだけに設けられたものであり、それ
ら検出結果を用いて油圧駆動装置を制御するようなこと
はしていない。ソレノイド操作スイッチ１６ａは、ソレ
ノイド出力装置１５及びアンロード制御部１４を通じて
それぞれ方向切換弁４及びソレノイド開閉弁６を操作す
るための操作手段であり、その操作レバーを適宜の方向
に操作することにより、方向切換弁４の左右各側の信号
受け部及びソレノイド開閉弁６の左側の信号受け部のう
ちの所望の信号受け部に選択的に電気信号を出力するこ
とができる。ソレノイド操作スイッチ１６ｂは、ソレノ
イド出力装置１５及びアンロード制御部１４を通じてそ
れぞれ方向切換弁５及びソレノイド開閉弁７を操作する
ための操作手段であり、その操作レバーを適宜の方向に
操作することにより、方向切換弁５の左右各側の信号受
け部及びソレノイド開閉弁７の右側の信号受け部のうち
の所望の信号受け部に選択的に電気信号を出力すること
ができる。

【００１２】この従来のシールド掘進機の動作について
説明する。このシールド掘進機で単位掘進長の地下坑を
掘削したとき、方向切換弁４，５は右位置に切り変えら
れ、ソレノイド開閉弁６，７はそれぞれ図５に示すよう
な右位置及び左位置を保持した状態にあって、シールド
ジャッキ８及び裏込めジャッキ９は、何れも伸びた状態
にあり、既設のセグメント１２の前方のテールプレート
２１内に新設のセグメントを組み立てるためのセグメン
ト組立用の空間ができている。このセグメント組立用の
空間でセグメントの組立作業を行うが、その場合には、
裏込めジャッキ９を伸びたままの状態にしてシールド掘
進機本体にかかる土圧を裏込めジャッキ９で支持できる
ようにするとともに、方向切換弁４を左位置に切り変え
てシールドジャッキ８を縮める。こうしてシールドジャ
ッキ８を縮めてセグメントの組立作業の邪魔にならない
状態にした後にセグメント組立用の空間でセグメントを
組み立てる。

【００１３】こうしてセグメントを組み立てた後は、ソ
レノイド開閉弁６を右位置に戻すとともに方向切換弁４
を中立位置から右位置に切り変えることにより、新しく
組み立てられたセグメント１２にシールドジャッキ８を
当接して、シールド掘進機本体にかかる土圧を今度はシ
ールドジャッキ８で支持できるようにする。次いで、方
向切換弁５を右位置から左位置に切り変えて裏込めジャ
ッキ９を縮めることにより、新たな裏込め材の注入空間
を確保した後、新たに生じたテールボイドへ裏込め材を
注入する。

【００１４】次いで、シールド掘進機を推進して再度単
位掘進長の地下坑を掘削するが、そのときは、シールド
ジャッキ８と裏込めジャッキ９とが共に縮小した状態に
おいて、方向切換弁４，５が右位置に切り変えられてい
るとともに、ソレノイド開閉弁６，７がそれぞれ右位置
及び左位置を保持した状態にある。こうした状態のもと
で油圧ポンプ１の圧油が流れると、分流弁３では、その
圧油を予め設定された所定の流量比で方向切換弁４，５
の上流側の各流路に分配して分流させ、方向切換弁４，
５に供給する。その結果、シールドジャッキ８を伸ばし
ながらシールド掘進機を推進するとともに、裏込めジャ
ッキ９をそのシールドジャッキ８の伸び量に対して所定
のストローク比で伸ばして裏込めリング１３のシール部
１３ａが当初の位置を保持するように制御し、単位掘進
長の地下坑を掘削する過程でテールボイドに充填された
裏込め材を固結させる。従来のシールド掘進機では、こ
うして裏込め材を固結させる場合、テールボイド内にお
いて裏込め材を密な状態で固結させるようにするため、
シールドジャッキ８の伸び量に応じて裏込めジャッキ９
を伸ばすことにより裏込めリング１３のシール部１３ａ
を裏込め材の前端面に常に押し当てるように制御するこ
とを予定している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧ポ
ンプ１の圧油を分流弁３によりシールドジャッキ８側の
流路と裏込めジャッキ９側の流路とに所定の流量比で分
流させる従来のシールド掘進機では、分流弁３の構造上
分流精度に限界がある。例えば、シールドジャッキ８や
裏込めジャッキ９に偏荷重がかかる場合、分流精度は、
この偏荷重に影響されやすい。こうしたことから、従来
のシールド掘進機では、シールドジャッキ８と裏込めジ
ャッキ９とが予め設定した所期のストローク比で伸びな
いことがあり、そのため、種々の問題をもたらしてい
た。

【００１６】例えば、裏込めジャッキ９がシールドジャ
ッキ８に対して早く伸びすぎた場合には、裏込めリング
１３のシール部１３ａは、テールボイド内の裏込め材を
地山に浸透させつつその前端面を押し込むようにして後
退させる。そして、場合によっては、シールドジャッキ
８がシールド掘進機を単位掘進長推進して所定位置に達
する前に、図６に示すように、裏込めジャッキ９がフル
ストローク量（ＳＴＵＪｍａｘ）伸びてストロークエン
ドに達し、裏込め材の前端面を図示の位置まで押しやる
こととなる。こうした状態のもとで、シールドジャッキ
８をＳＴＵＪのストローク量の伸ばしてシールド掘進機
本体を更に前進させた場合、裏込めジャッキ９は、その
シールド掘進機本体の前進に伴って前進するものの、こ
れを伸ばして裏込めリング１３の前進を阻止することは
できなくなる。そうすると、この裏込めリング１３のシ
ール部１３ａは、裏込めジャッキ９の前進に伴ってその
まま前進して、押しやられた状態で図示の位置にある裏
込め材の前端面から次第に離れて行き、図６に示すよう
にシール部１３ａと裏込め材の前端面との間に空間がで
き、この空間は、シールドジャッキ８が所定位置に達す
ると更に拡大する。シールド掘進機の推進過程でこうし
た空間が発生すると、裏込め材をシールド掘進機の推進
量に合わせて加圧する働きをする裏込めリング１３がそ
の本来の機能を発揮することができなくなるとともに、
その空間の存在により、裏込め材をテールボイド内に充
満した状態で充填しておくことができなくなる。その結
果、裏込め材をテールボイド内において密な状態で固結
させることができなくなって、地盤沈下等の施工不良を
引き起こすことになる。

【００１７】また、このようにシールドジャッキ８が所
定位置に達する前に裏込めジャッキ９がストロークエン
ド達した場合には、シールド掘進機で単位掘進長の地下
坑を掘削した後にセグメントを組み立てるため、裏込め
ジャッキ９を伸ばした状態でシールド掘進機本体の土圧
を裏込めジャッキ９で支持しようとしても、裏込めリン
グ１３のシール部１３ａが裏込め材の前端面から離れて
いてこれに当接させて反力を取ることができない。その
結果、シールド掘進機が土圧で後退してその前面切羽部
において地山の崩壊や地盤沈下を起こす恐れも生じる。
さらに、シール部１３ａと裏込め材の前端面との間に空
間ができた場合には、その空間に相当する量の裏込め材
を地山に強制的に押し込んだことになるため、その量が
過大であると、地盤隆起等の事故を起こす危険性もあ
る。以上、裏込めジャッキ９がシールドジャッキ８に対
して早く伸びすぎた場合の問題について述べたが、逆
に、裏込めジャッキ９が遅れて伸び足りない場合には、
裏込めジャッキ９は、シールド掘進機本体とともに前進
するに従って伸びて行くものの伸び足らないため、裏込
めリング１３のシール部１３ａは、シールド掘進機の推
進が進むにつれて裏込め材の前端面から次第に離れて行
き、その前端面との間に、やはり図６に示すような空間
ができてしまう。その結果、裏込めリング１３は、前記
したと同様、裏込め材をテールボイド内に充満した状態
で充填しておくことができなくなって、地盤沈下等の施
工不良を引き起こすことになる。

【００１８】本発明は、こうした従来の技術の問題点を
解消しようとするものであって、その技術課題は、テー
ルボイドに裏込めした後にシールド掘進機をシールドジ
ャッキで推進する際にそのシールドジャッキの伸びに応
じて裏込めジャッキを伸ばして裏込めリングを裏込め材
の端部に押し当てるようにする制御を適確に行うことが
できるシールド掘進機を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明のこうした技術課
題は、内部空間でセグメントを組み立てることができる
テールプレートと、シールド掘進機本体を推進するシー
ルドジャッキと、セグメントとテールプレートとの間を
シールするシール部を有する裏込めリングと、この裏込
めリングを駆動してテールボイド内の裏込め材の端部に
押し当てることができる裏込めジャッキとを有し、テー
ルボイドに裏込めした後にシールド掘進機本体をシール
ドジャッキで推進する際に、裏込めリングを前記裏込め
材の端部に押し当てるように、裏込めジャッキをシール
ドジャッキに対して所定の関係で伸ばすようにするシー
ルド掘進機において、シールドジャッキのストローク値
を検出するためのシールドジャッキのストローク検出手
段と、裏込めジャッキのストローク値を検出するための
裏込めジャッキのストローク検出手段と、シールドジャ
ッキのストローク検出手段及び裏込めジャッキのストロ
ーク検出手段での検出結果がそれぞれ入力され、シール
ドジャッキのストローク検出手段の検出結果に基づい
て、裏込めジャッキがシールドジャッキに対して伸び足
りないことにより前記シール部と裏込め材の前端面との
間に固結後の裏込め材に欠陥を生じさせる空間ができな
いようにするための裏込めジャッキストロークの許容最
低値、及び裏込めジャッキがシールドジャッキに対して
伸びすぎることによりシールドジャッキがシールド掘進
機本体を単位掘進長推進する前に裏込めジャッキがフル
ストローク量伸びてストロークエンドに達してしまわな
いようにするための裏込めジャッキストロークの許容最
高値を設定し、裏込めジャッキのストローク検出値が前
記許容最低値に達しなかったときにシールドジャッキの
伸び動作を停止させて裏込めジャッキの伸び動作だけを
許容し、裏込めジャッキのストローク検出値が前記許容
最高値を超えたときに裏込めジャッキの伸び動作を停止
させてシールドジャッキの伸び動作だけを許容し、その
他のときにシールドジャッキ及び裏込めジャッキの両方
の伸び動作を許容するようにシールドジャッキ及び 裏込
めジャッキの作動を制御する制御手段とを備えたこと、
により達成される。

【００２０】本発明のシールド掘進機はこうした構成を
備えているので、テールボイドに裏込めした後、シール
ドジャッキの伸び動作に応じて裏込めジャッキを伸ばし
てシールド掘進機を推進する際、制御手段では、シール
ドジャッキのストローク検出手段の検出結果に基づい
て、裏込めジャッキがシールドジャッキに対して伸び足
りないことにより前記シール部と裏込め材の前端面との
間に固結後の裏込め材に欠陥を生じさせる空間ができな
いようにするための裏込めジャッキストロークの許容最
低値と、裏込めジャッキがシールドジャッキに対して伸
びすぎることによりシールドジャッキがシールド掘進機
本体を単位掘進長推進する前に裏込めジャッキがフルス
トローク量伸びてストロークエンドに達してしまわない
ようにするための裏込めジャッキストロークの許容最高
値とを逐次設定する。 そして、この制御手段は、裏込め
ジャッキのストローク検出値が、掘進過程で設定された
前記許容最低値に達しないときにシールドジャッキの伸
び動作を停止させて裏込めジャッキの伸び動作だけを許
容し、掘進過程で設定された前記許容最高値を超えたと
きに裏込めジャッキの伸び動作を停止させてシールドジ
ャッキの伸び動作だけを許容するように制御を行うとと
もに、裏込めジャッキのストローク検出手段で検出した
裏込めジャッキのストローク値が前記許容最低値に達
し、かつ、前記許容最高値を超えていないときには、シ
ールドジャッキ及び裏込めジャッキの両方の伸び作動を
許容し続ける。以上のように、本発明のシールド掘進機
では、制御手段により、シールドジャッキの実際のスト
ロークに応じて裏込めジャッキストロークの許容最低値
及び許容最高値を逐次設定することによりこうした制御
を行うため、裏込めジャッキがシールドジャッキに対し
て早く伸びすぎて、シールドジャッキがシールド掘進機
を単位掘進長推進する前に裏込めジャッキがストローク
エンドに達してしまったり、裏込めジャッキが遅れて伸
び足らず、裏込めリングが裏込め材の端部から離れてし
まったりするのを確実に防ぐことができる。このよう
に、本発明のシールド掘進機によれば、テールボイドに
裏込めした後にシールド掘進機をシールドジャッキで推
進する際にそのシールドジャッキの伸びに応じて裏込め
ジャッキを伸ばして裏込めリングを裏込め材の端部に押
し当てるようにする制御を適確に行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図３に基づ
いて説明することにより、本発明の実施の形態を明らか
にする。図１は、本発明の具体化例のシールド掘進機に
設けた裏込め注入装置に関する電気油圧系統図、図２
は、図１の裏込め注入装置に関する制御時の動作を示す
流れ図、図３は、本発明の具体化例のシールド掘進機に
関する裏込め注入装置の制御手法を説明するための縦断
面図である。これら図１乃至図３において、図４乃至図
６と同一符号を付けた部分は、これらの図と同等の部分
を表しているので、説明の重複を避けるため詳述しな
い。

【００２２】本発明の具体化例のシールド掘進機は、図
４乃至図６に示した従来のシールド掘進機と同様、内部
空間でセグメント１２を組み立てることができるテール
プレート２１と、セグメント１２で反力をとりつつシー
ルド掘進機本体を推進するシールドジャッキ８と、セグ
メント１２とテールプレート２１との間の環状間隙を塞
ぐリング状のシール部１３ａを有しこれらの部材１２，
２１間をシール部１３ａでシールする裏込めリング１３
と、シールドジャッキ８と同様の方向に伸縮して裏込め
リング１３をテールボイド内の裏込め材の端部に押し当
てるように駆動することができる裏込めジャッキ９とを
有し、テールボイドに裏込めした後にシールド掘進機本
体をシールドジャッキ８で推進する際に、裏込めリング
９を前記裏込め材の端部に押し当てるように、裏込めジ
ャッキをシールドジャッキに対して所定の関係で伸ばす
ようにしており、こうした点では、基本的な構造が従来
のシールド掘進機と変わらない。

【００２３】また、シールドジャッキ８と裏込めジャッ
キ９とを駆動する油圧駆動装置については、図５ですで
に説明したのと同様の、油圧ポンプ１、分流弁３、シー
ルドジャッキ用の方向切換弁４、裏込めジャッキ用の方
向切換弁５、シールドジャッキ用のソレノイド開閉弁
６、裏込めジャッキ用のソレノイド開閉弁７、シールド
ジャッキストローク検出器１０、裏込めジャッキストロ
ーク検出器１１、アンロード制御部１４、ソレノイド出
力装置１５、シールドジャッキ用のソレノイド操作スイ
ッチ１６ａ、裏込めジャッキ用のソレノイド操作スイッ
チ１６ｂ及びストローク表示装置１７等を備えている。
そして、同一の油圧発生源である油圧ポンプ１からシー
ルドジャッキ８及び裏込めジャッキ９に圧油を供給し
て、油圧ポンプ１から供給される圧油を、分流弁３によ
りシールドジャッキ８側の流路と裏込めジャッキ９側の
流路とに所定の流量比で分配するようにしており、油圧
駆動装置の基本的なシステムも従来のシールド掘進機と
変わらない。

【００２４】そこで、本発明の具体化例のシールド掘進
機の特徴的な技術内容について説明すると、図１におい
て、１８はシールドジャッキストローク検出器１０及び
裏込めジャッキストローク検出器１１での検出結果がそ
れぞれ入力され、その検出結果に基づいて後に詳述する
裏込めジャッキストローク許容最低値及び裏込めジャッ
キストローク許容最高値を演算しその演算結果に基づい
てシールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の作動を許容
したり停止させたりするように制御する同調動作制御装
置、１９はシールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の作
動を同調動作制御装置で制御するように切り変えること
ができるを同調モード切換部、２０はこの同調モード切
換部を切換操作するためのバイパススイッチである。シ
ールドジャッキストローク検出器１０や裏込めジャッキ
ストローク検出器１１は、従来のシールド掘進機ではそ
れら検出結果をオペレータに知らせるためだけに設けら
れていたが、本具体化例のシールド掘進機では、こうし
た目的で使用するほか、それらの検出結果を同調動作制
御装置１８に入力してシールドジャッキ８や裏込めジャ
ッキ９の作動を制御するためにも用いられる。

【００２５】同調モード切換部１９は、図１に示すよう
に左位置に切り変えられているときには、ソレノイド操
作スイッチ１６ａ，１６ｂを操作することにより方向切
換弁４，５の左右各側の信号受け部の所望の信号受け部
に選択的に電気信号を出力して図５の従来の装置と同様
の制御をすることができる。また、バイパススイッチ２
０を操作することにより右位置に切り換えると、同調動
作制御装置１８の電気信号路をそれぞれシールドジャッ
キ用の方向切換弁４及び裏込めジャッキ用の方向切換弁
５の右側の信号受け部に接続して、同調動作制御装置１
８によりシールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の伸び
作動だけを制御するように切り換えられる。同調動作制
御装置１８は、こうした状態のもとにおいて、その電気
信号により各方向切換弁４，５を制御し、各方向切換弁
４，５を右位置に切り変えたり中立位置に戻したりして
シールドジャッキ８及び裏込めジャッキ９の伸び動作を
許容したり停止させたりするように制御する。すなわ
ち、裏込めジャッキストローク検出器１１で検出した裏
込めジャッキ９のストローク値が裏込めジャッキストロ
ーク許容最低値に達しなかったときにはシールドジャッ
キの伸び動作を停止させ、裏込めジャッキストローク許
容最高値を超えたときには裏込めジャッキ９の伸び動作
を停止させ、この他のときにはシールドジャッキ８及び
裏込めジャッキ９の伸び作動を許容するように制御す
る。

【００２６】前記裏込めジャッキストローク許容最低値
は、シールド掘進機本体の推進過程において、裏込めジ
ャッキ９がシールドジャッキ８に対して伸び足りないこ
とによりシール部１３ａと裏込め材の前端面との間に、
固結後の裏込め材に欠陥を生じさせるような空間ができ
ないようにするための、シールドジャッキ８のストロー
ク値との関係で設定された裏込めジャッキストロークの
許容最低値である。前記裏込めジャッキストローク許容
最高値は、シールド掘進機本体の推進過程において、裏
込めジャッキ９がシールドジャッキ８に対して伸びすぎ
ることによりシールドジャッキ８がシールド掘進機本体
を単位掘進長推進する前に裏込めジャッキ９がフルスト
ローク量伸びてストロークエンドに達してしまわないよ
うにするための、シールドジャッキ８のストローク値と
の関係で設定された裏込めジャッキストロークの許容最
高値である。これらの裏込めジャッキストローク許容最
低値及び裏込めジャッキストローク許容最高値は、シー
ルドジャッキ８のストローク値に対応して予め定められ
た手法により同調動作制御装置１８で演算して設定され
る。そこで、以下に、これら裏込めジャッキストローク
許容最低値及び裏込めジャッキストローク許容最高値の
演算手法の一例を、図３を用いて説明する。

【００２７】まず、裏込めジャッキストローク許容最低
値の演算手法について説明する。その説明をするに当た
り、裏込めジャッキストローク許容最低値をＳＴＵＪ
Ｌ、シールドジャッキ８の実ストローク値をＳＴＳＪ、
裏込めジャッキ９の実ストローク値をＳＴＵＪ、リング
状をなす裏込めリング１３のシール部１３ａの後端面の
面積をＡ₁ 、リング状をなすテールプレート２１の後端
面の面積をＡ₂と定める。なお、シールドジャッキの実
ストローク値ＳＴＳＪ及び裏込めジャッキの実ストロー
ク値ＳＴＵＪは、それぞれ、シールドジャッキストロー
ク検出器１０及び裏込めジャッキストローク検出器１１
で検出されるシールドジャッキ８及び裏込めジャッキ９
の実際のストローク値のことである。

【００２８】シールド掘進機本体の推進過程で、裏込め
材をテールボイド内に充満させた状態を常に保持するよ
うに裏込めリング１３の位置を調整すれば、シール部１
３ａの後方空間とテールプレートが抜け出た空間（図３
参照）の裏込め材に欠陥を生じさせるような空間ができ
る余地はない。こうしたことから、本具体化例では、シ
ールドジャッキ８が伸びて裏込めリング１３が裏込めジ
ャッキ９とともに前進しようとしても、裏込めジャッキ
９を伸ばしてこうした裏込め材の充満状態が破られない
ような位置に裏込めリング１３のシール部１３ａを駆動
することができる裏込めジャッキ９の最小のストローク
値を裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵＪＬと
して用いている。図３に示すように、シールドジャッキ
８をＳＴＳＪのストローク量伸ばしてシールド掘進機本
体を推進すると、その推進に伴って裏込めジャッキ９や
テールプレート２１が前進し、裏込めジャッキ９を作動
させない状態のもとでは裏込めリング１３のシール部１
３ａが点線で示すようにＳＴＳＪだけ前進するととも
に、テールプレート２１もＳＴＳＪだけ前進する。その
結果、シール部１３ａの後端面と裏込め材の前端面との
間及びテールプレート２１の後端面と裏込め材の前端面
との間にそれぞれ空間ができる。本具体化例で設定され
る裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵＪＬは、
裏込めリング１３をテールプレート２１に対して相対的
に後退させてこれらの空間ができないように裏込め材を
加圧することのできる裏込めジャッキ９の最小のストロ
ーク値である。

【００２９】いま、こうしたシール部１３ａの後端面と
裏込め材の前端面との間にできる空間の体積（図３に記
載のテールプレートが抜け出た空間体積）をＶ₁ 、テー
ルプレート２１の後端面と裏込め材の前端面との間にで
きる空間ができるＶ₂ とすると、Ｖ₁ 及びＶ₂ は次式で
表すことができる。 Ｖ₁（体積） ＝Ａ₁（面積） ×ＳＴＳＪ（ストローク） Ｖ₂（体積） ＝Ａ₂（面積） ×ＳＴＳＪ（ストローク） そうすると、裏込めジャッキ９を作動させない状態のも
とにおいてシールドジャッキ８をＳＴＳＪだけ伸ばして
シールド掘進機本体を推進することにより裏込めリング
１３のシール部１３ａ及びテールプレート２１の後方に
生じる空間の全体積Ｖは、次式で表すことができる。 Ｖ＝Ｖ₁ ＋Ｖ₂ ＝Ａ₁ ×ＳＴＳＪ＋Ａ₂ ×ＳＴＳＪ ＝（Ａ₁ ＋Ａ₂ ）×ＳＴＳＪ 一方、裏込めジャッキ９を裏込めジャッキストローク許
容最低値ＳＴＵＪＬだけ伸ばして裏込めリング１３のシ
ール部１３ａをテールプレート２１に対して相対的に後
退させることによりテールボイドが縮小される空間の体
積Ｗは、次式で表すことができる。 Ｗ＝Ａ₁ （面積）×ＳＴＵＪＬ（裏込めジャッキストロ
ーク許容最低値） 裏込めジャッキ９を裏込めジャッキストローク許容最低
値ＳＴＵＪＬ伸ばして裏込めリング１３をテールプレー
ト２１に対して相対的に後退させてシール部１３ａ及び
テールプレート２１の後方の何れにも空間ができないよ
うにするためには、体積Ｗが体積Ｖに等しくなるように
する必要があり、この関係は、以上導き出した数式を用
いると、次式で表すことができる。 Ａ₁ ×ＳＴＵＪＬ＝（Ａ₁ ＋Ａ₂ ）×ＳＴＳＪ ∴ＳＴＵＪＬ＝（Ａ₁ ＋Ａ₂ ）／Ａ₁ ×ＳＴＳＪ 前式において（Ａ₁ ＋Ａ₂ ）／Ａ₁ は、裏込めリング１
３のシール部１３ａやテールプレート２１の後端面の面
積により一義的に定まる数値であるから、シールド掘進
機の機種ごとに定まる定数として取り扱うことができ、
係数ｋ₁ として置き換えることができる。そうすると、
裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵＪＬは、結
局、次式で表すことができる。 ＳＴＵＪＬ＝ｋ₁ ×ＳＴＳＪ このように、裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴ
ＵＪＬは、シールドジャッキ８の実ストローク値ＳＴＳ
Ｊに正比例するその実ストローク値ＳＴＳＪの一次関数
として求めることができる。

【００３０】次に、裏込めジャッキストローク許容最高
値の演算手法について説明する。その説明をするに当た
り、裏込めジャッキストローク許容最高値をＳＴＵＪ
Ｈ、シールドジャッキ８のフルストローク量をＳＴＳＪ
ｍａｘ、裏込めジャッキ９のフルストローク量をＳＴＵ
ＪＨｍａｘ、と定める。シールド掘進機本体の推進過程
において、裏込めジャッキ９がシールドジャッキ８に対
して伸びすぎることによりシールドジャッキ８がシール
ド掘進機本体を単位掘進長推進する前に裏込めジャッキ
９がフルストローク量伸びてストロークエンドに達して
しまわないようにするため、裏込めジャッキストローク
許容最高値ＳＴＵＪＨは、本具体化例では、シールドジ
ャッキ８がフルストローク量ＳＴＳＪｍａｘ伸びたとき
に、初めて裏込めジャッキ９もフルストローク量ＳＴＵ
ＪＨｍａｘだけ伸びるように、シールドジャッキ８の伸
び量に正比例して増加するように設定している。ここ
で、まず、裏込めジャッキ９のフルストローク量ＳＴＵ
ＪＨｍａｘを設計上どのようにして定めるかについて確
認する。裏込めジャッキ９のストロークは、前記したＳ
ＴＵＪＬ＝ｋ₁ ×ＳＴＳＪの式からも窺い知ることがで
きるように、シールドジャッキ８のストロークよりもｋ
₁ の定数を乗じる分だけ長くする必要があり、このこと
を勘案すると、裏込めジャッキ９のフルストローク量Ｓ
ＴＵＪＨｍａｘは、次式で表すことができる。 ＳＴＵＪＨｍａｘ＝ＳＴＳＪｍａｘ×ｋ₁ ＋α ことで、αは、裏込めジャッキ９のストロークに余裕を
もたせるために予め設定した余裕分を意味する。

【００３１】前述したように、裏込めジャッキストロー
ク許容最高値ＳＴＵＪＨは、シールドジャッキ８がフル
ストローク量ＳＴＳＪｍａｘ伸びたときに裏込めジャッ
キ９もフルストローク量ＳＴＵＪＨｍａｘだけ伸びるよ
うに、シールドジャッキ８の伸び量に正比例して増加す
るように設定していることから、次式で求める。

【００３２】ＳＴＵＪＨ＝（ＳＴＵＪｍａｘ／ＳＴＳＪ
ｍａｘ）×ＳＴＳＪ この式中のＳＴＵＪｍａｘに前式を代入すると、裏込め
ジャッキストローク許容最高値ＳＴＵＪＨは、次式で表
すことができる。 ＳＴＵＪＨ＝〔（ＳＴＳＪｍａｘ×ｋ₁ ＋α）／ＳＴＳＪｍａｘ〕×ＳＴＳＪ ＝（ｋ₁ ＋α／ＳＴＳＪｍａｘ）×ＳＴＳＪ αは、前記のように予め設定される定数であるから、α
／ＳＴＳＪｍａｘは、シールド掘進機の機種ごとに定ま
る定数として取り扱うことができ、定数ｋ₂ として置き
換えることができる。そうすると、裏込めジャッキスト
ローク許容最高値ＳＴＵＪＨは、結局、次式で表すこと
ができる。 ＳＴＵＪＨ＝（ｋ₁ ＋ｋ₂ ）×ＳＴＳＪ このように、裏込めジャッキストローク許容最高値ＳＴ
ＵＪＬも、裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵ
ＪＬと同様、シールドジャッキ８の実ストローク値ＳＴ
ＳＪの一次関数として求めることができる。裏込めジャ
ッキストローク許容最低値ＳＴＵＪＬ及び裏込めジャッ
キストローク許容最高値ＳＴＵＪＨは、本具体化例では
以上述べたような演算手法により同調動作制御装置１８
で演算されて設定される。同調動作制御装置１８では、
こうして演算、設定した裏込めジャッキストローク許容
最低値ＳＴＵＪＬ及び裏込めジャッキストローク許容最
高値ＳＴＵＪＨに基づいて、シールド掘進機の推進時
に、シールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の伸び作動
を許容したり停止したりするように制御を行う。

【００３３】本発明の具体化例のシールド掘進機の動作
について説明する。このシールド掘進機で単位掘進長の
地下坑を掘削した後、セグメントの組立や裏込め材の充
填を行って再度シールド掘進機で単位掘進長の地下坑を
掘削するまでの間は、同調モード切換部１９を図１に示
すように左位置に切り変えた状態において、ソレノイド
操作スイッチ１６ａ，１６ｂを操作して方向切換弁４，
５やソレノイド開閉弁６，７を操作することのより、図
５の従来の装置ですでに述べたのと同様の操作をする。
シールド掘進機で再度単位掘進長の地下坑を掘削すると
きは、バイパススイッチ２０を操作することにより同調
モード切換部１９を右位置に切り換えて、同調動作制御
装置１８によりシールドジャッキ８や裏込めジャッキ９
の伸び作動だけを制御するように切り換える。このと
き、シールドジャッキ８と裏込めジャッキ９とが共に縮
小した状態において方向切換弁４，５が右位置に切り変
えられているとともに、ソレノイド開閉弁６，７がそれ
ぞれ右位置及び左位置を保持した状態にある。こうした
状態のもとで油圧ポンプ１の圧油が流れると、図５の従
来の装置と同様、その圧油を、分流弁３により予め設定
された所定の流量比で方向切換弁４，５の上流側の各流
路に分配して分流させ、方向切換弁４，５に供給する。

【００３４】こうして、従来の装置と同様、シールドジ
ャッキ８の伸び動作に応じて裏込めジャッキ９を伸ばし
てシールド掘進機を推進するが、本具体化例では、その
過程において同調動作制御装置１８により次のような制
御を行う。 （イ）裏込めジャッキ９の実ストローク値ＳＴＵＪが裏
込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵＪＬに達しな
ったときには、シールドジャッキ８の伸び動作を停止さ
せて裏込めジャッキ９の伸び動作だけを許容するように
制御を行う。こうした制御により、裏込めジャッキ９の
実ストローク値ＳＴＵＪが裏込めジャッキストローク許
容最低値ＳＴＵＪＬに達するに至ったら、再びシールド
ジャッキ８の伸び動作を許容するように制御を行う。そ
の場合、裏込めジャッキストローク許容最低値ＳＴＵＪ
Ｌと裏込めジャッキストローク許容最高値ＳＴＵＪＨと
の中間値に達するに至ったら、シールドジャッキ８の伸
び動作を許容するようにしてもよく、このような制御を
行った場合には、制御時におけるハンチングを防ぐこと
ができる。

【００３５】（ロ）裏込めジャッキ９の実ストローク値
ＳＴＵＪが裏込めジャッキストローク許容最高値ＳＴＵ
ＪＨを超えたときには、裏込めジャッキ９の伸び動作を
停止させてシールドジャッキ８の伸び動作だけを許容す
るように制御を行う。こうした制御により、裏込めジャ
ッキ９の実ストローク値ＳＴＵＪが裏込めジャッキスト
ローク許容最高値ＳＴＵＪＨを超える状態が解消するに
至ったら、再びシールドジャッキ８の伸び動作を許容す
るように制御を行う。その場合、裏込めジャッキストロ
ーク許容最低値ＳＴＵＪＬと裏込めジャッキストローク
許容最高値ＳＴＵＪＨとの中間値に復帰するに至った
ら、シールドジャッキ８の伸び動作を許容するようにし
てもよく、このような制御を行った場合には、制御時に
おけるハンチングを防ぐことができる。

【００３６】（ハ）裏込めジャッキ９の実ストローク値
ＳＴＵＪが裏込めジャッキストローク許容最低値をＳＴ
ＵＪＬに達し、かつ、裏込めジャッキストローク許容最
高値ＳＴＵＪＨを超えていないときには、シールドジャ
ッキ８及び裏込めジャッキ９の両方の伸び作動を許容し
続ける。

【００３７】本具体化例のシールド掘進機では、同調動
作制御装置１８によりこうした制御を行うため、テール
ボイドに裏込めした後にシールド掘進機をシールドジャ
ッキ８で推進する際にそのシールドジャッキ８の伸びに
応じて裏込めジャッキ９を伸ばして裏込めリング１３を
裏込め材の端部に押し当てるようにする制御を適確に行
うことができる。すなわち、裏込めジャッキ９がシール
ドジャッキ８に対して早く伸びすぎて、シールドジャッ
キ８がシールド掘進機を単位掘進長推進する前に裏込め
ジャッキ９がストロークエンドに達してしまったり、裏
込めジャッキ９が遅れて伸び足らず、裏込めリング１３
のシール部１３ａが裏込め材の前端面から離れてしまっ
たりするのを確実に防ぐことができる。その結果、シー
ル部１３ａと裏込め材の前端面との間に、固結後の裏込
め材に欠陥を生じさせるような空間ができるのを防ぐこ
とができて、従来のシールド掘進機のように地盤沈下等
の施工不良を引き起こすようなことはない。また、セグ
メントを組み立てる際に、シールド掘進機本体の土圧を
裏込めジャッキ９で支持するため、裏込めリング１３を
裏込め材に当接させて反力を取ろうとする場合に、その
反力を取ることができなくなって、シールド掘進機本体
がその土圧により後退するような事態も生じなくなり、
このことに起因してシールド掘進機本体前面の切羽部で
地山の崩壊や地盤沈下を起こすような恐れもなくなり、
安定した施工が可能となる。

【００３８】本具体化例では、同調動作制御装置１８に
よりシールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の伸び作動
を制御をする場合、油圧ポンプ１の圧油を、分流弁３に
より予め設定された所定の流量比で分流させて方向切換
弁４，５に供給するようにしているが、こうした分流弁
３を設けなくても、方向切換弁４，５に供給する圧油の
流量を同調動作制御装置１８により調整して所期の目的
を達成することができる。しかしながら、こうした分流
弁３を設けて、方向切換弁４，５に、予め所定の流量比
で分流して供給するようにすれば、同調動作制御装置１
８では、その分流が分流弁３で正確に行われなかったと
きにだけ、シールドジャッキ８や裏込めジャッキ９の伸
び作動を停止させればよいこととなり、分流弁３を補完
する制御を行えば済むので、同調動作制御装置１８での
制御負担が軽減でき、制御時におけるハンチングの防止
にも資する。本具体化例では、シールドジャッキ８及び
裏込めジャッキ９に圧油を供給する場合、同一の油圧発
生源から圧油を供給するようにしているが、油圧ポンプ
を二つ設けて、シールドジャッキ８及び裏込めジャッキ
９に別々の油圧発生源から圧油を供給するようにしても
よい。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、課題を解決するための手段の項に示した技術手段を
採用しているので、本発明によれば、テールボイドに裏
込めした後にシールド掘進機をシールドジャッキで推進
する際にそのシールドジャッキの伸びに応じて裏込めジ
ャッキを伸ばして裏込めリングを裏込め材の端部に押し
当てるようにする制御を適確に行うことができるシール
ド掘進機が得られる。その結果、裏込めリングと裏込め
材の端部との間に、固結後の裏込め材に欠陥を生じさせ
るような空間ができるのを防ぐことができて、従来のシ
ールド掘進機のように地盤沈下等の施工不良を引き起こ
すようなことはない。また、セグメントを組み立てる
際、シールド掘進機本体の土圧を裏込めジャッキで支持
するために裏込めリングを裏込め材に当接させて反力を
取ろうとする場合に、その反力を取ることができなくな
って、シールド掘進機本体がその土圧により後退するよ
うな事態も生じなくなり、このことに起因してシールド
掘進機本体前面の切羽部で地山の崩壊や地盤沈下を起こ
すような恐れもなくなり、安定した施工が可能となる。
本発明を具体化する場合に、特に、特許請求の範囲の請
求項３に記載の構成を採用すれば、ジャッキ制御手段で
の制御負担が軽減でき、制御時におけるハンチングの防
止にも資する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例のシールド掘進機に設けた裏
込め注入装置に関する電気油圧系統図である。

【図２】図１の裏込め注入装置に関する制御時の動作を
示す流れ図である。

【図３】本発明の具体化例のシールド掘進機に関する裏
込め注入装置の制御手法を説明するための縦断面図であ
る。

【図４】裏込め注入装置を設けた従来のシールド掘進機
の概要を示す縦断面図である。

【図５】図４のシールド掘進機の裏込め注入装置に関す
る電気油圧系統図である。

【図６】裏込めジャッキがシールドジャッキに対して早
く伸びすぎた場合の状態を示す図４と同様の図である。

【符号の説明】

１ 油圧ポンプ ３ 分流弁 ４ 方向切換弁（シールドジャッキ用） ５ 方向切換弁（裏込めジャッキ用） ６ ソレノイド開閉弁（シールドジャッキ用） ７ ソレノイド開閉弁（裏込めジャッキ用） ８ シールドジャッキ ９ 裏込めジャッキ １０ シールドジャッキストローク検出器 １１ 裏込めジャッキストローク検出器 １２ セグメント １３ 裏込めリング １４ アンロード制御部 １５ ソレノイド出力装置 １６ａ ソレノイド操作スイッチ（シールドジャッキ
用） １６ｂ ソレノイド操作スイッチ（裏込めジャッキ用） １７ ストローク表示装置 １８ 同調動作制御装置 １９ 同調モード切換部 ２０ 同調スイッチ ２１ テールプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 11/00 E21D 9/06 302

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部空間でセグメントを組み立てること
   ができるテールプレートと、シールド掘進機本体を推進
   するシールドジャッキと、セグメントとテールプレート
   との間をシールするシール部を有する裏込めリングと、
   この裏込めリングを駆動してテールボイド内の裏込め材
   の端部に押し当てることができる裏込めジャッキとを有
   し、テールボイドに裏込めした後にシールド掘進機本体
   をシールドジャッキで推進する際に、裏込めリングを前
   記裏込め材の端部に押し当てるように、裏込めジャッキ
   をシールドジャッキに対して所定の関係で伸ばすように
   するシールド掘進機において、 シールドジャッキのストローク値を検出するためのシー
   ルドジャッキのストローク検出手段と、 裏込めジャッキのストローク値を検出するための裏込め
   ジャッキのストローク検出手段と、 シールドジャッキのストローク検出手段及び裏込めジャ
   ッキのストローク検出手段での検出結果がそれぞれ入力
   され、シールドジャッキのストローク検出手段の検出結
   果に基づいて、裏込めジャッキがシールドジャッキに対
   して伸び足りないことにより前記シール部と裏込め材の
   前端面との間に固結後の裏込め材に欠陥を生じさせる空
   間ができないようにするための裏込めジャッキストロー
   クの許容最低値、及び裏込めジャッキがシールドジャッ
   キに対して伸びすぎることによりシールドジャッキがシ
   ールド掘進機本体を単位掘進長推進する前に裏込めジャ
   ッキがフルストローク量伸びてストロークエンドに達し
   てしまわないようにするための裏込めジャッキストロー
   クの許容最高値を設定し、裏込めジャッキのストローク
   検出値が前記許容最低値に達しなかったときにシールド
   ジャッキの伸び動作を停止させて裏込めジャッキの伸び
   動作だけを許容し、裏込めジャッキのストローク検出値
   が前記許容最高値を超えたときに裏込めジャッキの伸び
   動作を停止させてシールドジャッキの伸び動作だけを許
   容し、その他のときにシールドジャッキ及び裏込めジャ
   ッキの両方の伸び動作を許容するようにシールドジャッ
   キ及び裏込めジャッキの作動を制御する制御手段とを備
   えたことを特徴とするシールド掘進機。
2. 【請求項２】 シールドジャッキ及び裏込めジャッキ
   に、同一の油圧発生源から圧油を供給するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１のシールド掘進機。
3. 【請求項３】 シールドジャッキ及び裏込めジャッキ
   に、同一の油圧発生源から圧油を供給し、その場合に油
   圧発生源から供給される圧油を、分流弁によりシールド
   ジャッキ側の流路と裏込めジャッキ側の流路とに所定の
   流量比で分配するようにしたことを特徴とする請求項１
   のシールド掘進機。