JP3468049B2 - シールド掘進機のテールクリアランス計測装置 - 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、シールド掘進機の
テールクリアランス計測装置に関するものであり、より
詳しくは、テールクリアランスの計測を自動化し得るよ
うにしたシールド掘進機のテールクリアランス計測装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】土中にトンネルを掘るために、従来よ
り、シールド掘進機が使われている。

【０００３】該シールド掘進機は、図９に示すように、
ほぼ円筒形をしたシールドフレーム１の先端面に円板状
のカッタ２をモータなどの駆動装置３、ギヤ４，５など
を介して回転自在に取付けて、カッタ２を回転させるこ
とにより、土を掘削するようにし、シールドフレーム１
の内部に設けた図示しないセグメント組立装置により、
カッタ２で掘削した掘削坑６内に円弧状をしたコンクリ
ート製などのセグメント７を円形に組立てて、コンクリ
ート製のトンネル８を構築させるようにし、更に、シー
ルドフレーム１の内部に設けたシールドジャッキ９によ
り、トンネル８の既設部分の先端に反力を支持させて、
シールドフレーム１を推進させるようにしたものであ
る。

【０００４】尚、図中、１０はシールドジャッキ９のロ
ッド部、１１はシールドジャッキ９のシュー部である。

【０００５】上記シールド掘進機では、トンネル８或い
は既設のセグメント７の外径が、シールドフレーム１の
内径よりも僅かに小さくなるように設定して、シールド
フレーム１と既設のセグメント７との間にクリアランス
（テールクリアランス１２）を形成させ、以て、土圧な
どによってシールドフレーム１が変形したような場合
や、組み立てたセグメント７が真円でなかったような場
合や、カーブなどでシールドフレーム１が片側へ寄って
行くような場合などに、シールドフレーム１がトンネル
８或いは既設のセグメント７と干渉して掘進できなくな
るようなことがないようにしている。

【０００６】そして、掘進中に、テールクリアランス１
２が許容値よりも小さくなったりした場合には、シール
ドフレーム１の向きを変えたり、通常のセグメント７と
は異なる形状をしたセグメントを入れたりすることによ
って、テールクリアランス１２を調整し、許容値へと戻
すようにしている。

【０００７】従来、シールドフレーム１と既設のセグメ
ント７との間のテールクリアランス１２の計測は、作業
員が、物差しを使って手作業で上下左右の四点などを測
るなどしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、物差し
を使った手作業によるテールクリアランスの計測手段に
は、以下のような問題があった。

【０００９】即ち、作業員が、物差しを使って手作業で
テールクリアランス１２を計測するのは大変な作業であ
り、特に、近年のようにシールド掘進機が大径化する
と、計測点へたどり着くだけでもかなりの時間を要して
しまう。

【００１０】又、物差しを使って手作業でテールクリア
ランス１２を計測する場合、テールクリアランス１２を
常時監視し続けるようにすることは不可能であり、推進
中のテールクリアランス１２の変化を連続的に監視する
ようなことはできなかった。

【００１１】本発明は、上述の実情に鑑み、テールクリ
アランスの計測を自動化し得るようにしたシールド掘進
機のテールクリアランス計測装置を提供することを目的
とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、シールドフレ
ーム１の内径面１３と既設のセグメント７の外径面１４
との両者に直接接触して両者間のテールクリアランス１
２を直接測定可能なテールクリアランス測定子１５を有
するテールクリアランス計測装置１６を、既設のセグメ
ント７の前端に対して近接離反動可能な移動装置１７に
取付けたことを特徴とするシールド掘進機のテールクリ
アランス計測装置にかかるものである。

【００１３】この場合において、テールクリアランス計
測装置１６が、シールドフレーム１の内径面１３に接触
配置される測定部取付台３１と、測定部取付台３１に対
してシールドフレーム１の半径方向２３へ移動可能に配
設されたテールクリアランス測定子１５と、測定部取付
台３１に対してテールクリアランス測定子１５をシール
ドフレーム１側又はセグメント７側へ付勢する測定子移
動用弾性機構３８、及び、テールクリアランス測定子１
５を前記測定子移動用弾性機構３８とは反対の側へ戻す
測定子復帰装置３９、及び、テールクリアランス測定子
１５の移動量によってテールクリアランス１２を直接的
に計測するテールクリアランス計測部４０とを備えるよ
うにしても良い。

【００１４】又、テールクリアランス計測装置１６が、
シールドフレーム１の内径面１３に接触配置されるテー
ルクリアランス計測部本体３５と、テールクリアランス
計測部本体３５に揺動可能に枢支され、先端にテールク
リアランス測定子１５を取付けられた揺動アーム４５，
４６と、揺動アーム４５，４６をシールドフレーム１側
へ揺動するよう常時付勢する測定子復帰装置５５と、セ
グメント７の前端によって押し込まれた時に、揺動アー
ム４５，４６をシールドフレーム１側へ揺動させるダン
パ部材５６と、揺動アーム４５，４６の揺動量によって
テールクリアランス１２を直接的に計測するテールクリ
アランス計測部４０とを備えるようにしても良い。

【００１５】又、テールクリアランス計測装置１６が、
シールドフレーム１の内径面１３に接触配置されるテー
ルクリアランス計測部本体３５と、テールクリアランス
計測部本体３５に揺動可能に枢支され、先端にテールク
リアランス測定子１５を取付けられた揺動アーム４５，
４６と、揺動アーム４５，４６をシールドフレーム１側
へ揺動するよう常時付勢する測定子復帰装置５５と、セ
グメント７の前端によって押し込まれた時に、揺動アー
ム４５，４６をシールドフレーム１側へ揺動させるダン
パ部材５６と、揺動アーム４５，４６が揺動した角度に
よってテールクリアランス１２を直接的に計測するテー
ルクリアランス計測部６４とを備えるようにしても良
い。

【００１６】又、テールクリアランス計測装置１６が、
回転体６５に取付けられたテールクリアランス測定子１
５を直接回動させてシールドフレーム１の内径面１３と
既設のセグメント７の外径面１４とに接触させるロータ
リーアクチュエータ６７と、テールクリアランス測定子
１５の回転角度によってテールクリアランス１２を直接
的に計測するロータリーエンコーダなどのテールクリア
ランス計測部６８とを備えるようにしても良い。

【００１７】又、テールクリアランス計測装置１６と移
動装置１７との間に、テールクリアランス計測装置１６
をシールドフレーム１の内径面１３に密着させるための
シールドフレーム密着機構２０を備えるようにしても良
い。

【００１８】更に、テールクリアランス計測装置１６と
移動装置１７との間に、テールクリアランス計測装置１
６をシールドフレーム１の前後方向３２へ移動して、既
設のセグメント７から引き離し得る作動解除機構２８を
備えるようにしても良い。

【００１９】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００２０】テールクリアランス計測装置１６を、移動
装置１７によって既設のセグメント７の前端に対して近
接させることにより、シールドフレーム１の内径面１３
と既設のセグメント７の外径面１４との両者にテールク
リアランス測定子１５を直接接触させて両者間のテール
クリアランス１２を直接測定させるようにする。

【００２１】この場合において、シールドフレーム１の
内径面１３に測定部取付台３１を接触配置させ、測定子
移動用弾性機構３８で測定部取付台３１に対してテール
クリアランス測定子１５をシールドフレーム１側又はセ
グメント７側へ付勢し、反対に、測定子復帰装置３９で
テールクリアランス測定子１５を前記測定子移動用弾性
機構３８とは反対の側へ戻すようにし、この時のテール
クリアランス測定子１５の移動量によってテールクリア
ランス計測部４０でテールクリアランス１２を直接的に
計測するようにしても良い。

【００２２】又、テールクリアランス計測部本体３５を
シールドフレーム１の内径面１３に接触配置させ、セグ
メント７の前端によってダンパ部材５６を押し込ませる
ことにより、測定子復帰装置５５でシールドフレーム１
側へ揺動するよう常時付勢された揺動アーム４５，４６
を、シールドフレーム１側へ揺動させるようにし、この
時の揺動アーム４５，４６の揺動量によってテールクリ
アランス計測部４０でテールクリアランス１２を直接的
に計測するようにしても良い。

【００２３】又、テールクリアランス計測部本体３５を
シールドフレーム１の内径面１３に接触配置させ、セグ
メント７の前端によってダンパ部材５６を押し込ませる
ことにより、測定子復帰装置５５でシールドフレーム１
側へ揺動するよう常時付勢された揺動アーム４５，４６
を、シールドフレーム１側へ揺動させるようにし、この
時の揺動アーム４５，４６の揺動角度によってテールク
リアランス計測部６４でテールクリアランス１２を直接
的に計測するようにしても良い。

【００２４】又、回転体６５に取付けられたテールクリ
アランス測定子１５を、ロータリーアクチュエータ６７
で直接回動させてシールドフレーム１の内径面１３と既
設のセグメント７の外径面１４とに接触させ、この時の
テールクリアランス測定子１５の回転角度によってロー
タリーエンコーダなどのテールクリアランス計測部６８
によってテールクリアランス１２を直接的に計測するよ
うにしても良い。

【００２５】又、テールクリアランス計測装置１６と移
動装置１７との間に備えた、シールドフレーム密着機構
２０で、テールクリアランス計測装置１６をシールドフ
レーム１の内径面１３に密着させるようにしても良い。

【００２６】更に、テールクリアランス計測装置１６と
移動装置１７との間に備えた、作動解除機構２８で、テ
ールクリアランス計測装置１６をシールドフレーム１の
前後方向３２へ移動して、既設のセグメント７から引き
離させるようにして、テールクリアランス１２の計測を
中止させ得るようにしても良い。

【００２７】このように、テールクリアランス測定子１
５を備えたテールクリアランス計測装置１６を設けるこ
とにより、テールクリアランス１２の計測を自動化する
ことができる。

【００２８】又、既設のシールドジャッキや専用のシリ
ンダなどの移動装置１７に、テールクリアランス計測装
置１６を取付けるようにしているので、取付けが簡単で
あり、しかも、シールドフレーム１に埋め込むなどの加
工をせずに容易且つ任意の位置に取付けることが可能と
なり、取付けのためにシールドフレーム１に悪影響を与
えることを防止することができる。

【００２９】又、テールクリアランス測定子１５をシー
ルドフレーム１の内径面１３と既設のセグメント７の外
径面１４とに直接接触させるようにして、テールクリア
ランス１２を計測させるようにしているので、計測手段
としての確実性が高く、しかも、直接的な距離データを
得るようにしているので、データを換算する作業が不要
となり、換算時に誤差などが入り込むことが防止され
て、高精度の検出結果を得ることができる。

【００３０】又、既設のセグメント７の前に新たなセグ
メント７を組み入れるためにシールドジャッキ９や図示
しないシリンダなどの移動装置１７を一次的に退避させ
る場合を除き、テールクリアランス１２を連続的に計測
させ続けることが可能となる。

【００３１】尚、テールクリアランス１２の連続計測を
中断させたい場合には、作動解除機構２８により、テー
ルクリアランス計測装置１６をシールドフレーム１の前
後方向３２へ移動して、既設のセグメント７から引き離
させるようにすることもできる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００３３】図１〜図３は、本発明の第一の実施の形態
である。

【００３４】シールド掘進機の基本的な構造について
は、図９と同様であるため、必要に応じて図９を参照す
るものとし、又、同一の部分については同一の符号を付
すことにより説明を省略する。

【００３５】本発明では、シールドフレーム１の内径面
１３と既設のセグメント７の外径面１４との両者に直接
接触して両者間のテールクリアランス１２を直接測定可
能なテールクリアランス測定子１５を有するテールクリ
アランス計測装置１６を、既設のセグメント７の前端に
対して近接離反動可能な移動装置１７に取付けたところ
にその特徴がある。

【００３６】移動装置１７としては、専用のシリンダな
どを新たにシールドフレーム１の内部に設けるようにし
ても良いが、既設のシールドジャッキ９をそのまま利用
するようにすることもできる。

【００３７】本実施の形態では、例えば、移動装置１７
としてシールドジャッキ９を利用する場合には、シール
ドジャッキ９のロッド部１０（図では、ロッド部１０と
なっているが、シュー部１１としても良い）にクランプ
１８を取付け、該クランプ１８からアーム部１９を延設
し、アーム部１９の先端に前記テールクリアランス計測
装置１６を取付けるようにする。

【００３８】この際、アーム部１９とテールクリアラン
ス計測装置１６との間に、テールクリアランス計測装置
１６をシールドフレーム１の内径面１３に密着させるた
めのシールドフレーム密着機構２０を設けても良い。

【００３９】該シールドフレーム密着機構２０は、例え
ば、前記アーム部１９の先端に、位置調整板２１を介し
て位置調整可能に取付けられた軸支持部２２と、軸支持
部２２にシールドフレーム１のほぼ半径方向２３へスラ
イド可能に挿通支持されたガイド軸２４と、ガイド軸２
４の両端部をブラケット２５を介して保持する支持板２
６と、ガイド軸２４と軸支持部２２との間に介装された
ガイド軸２４及び支持板２６をシールドフレーム１側へ
付勢するバネなどの弾性体２７とによって構成される。

【００４０】又、前記アーム部１９とテールクリアラン
ス計測装置１６との間（本実施の形態では、シールドフ
レーム密着機構２０とテールクリアランス計測装置１６
との間となっている）に、テールクリアランス計測装置
１６をシールドフレーム１の前後方向３２へ移動して、
既設のセグメント７から引き離し得るようにする作動解
除機構２８を設けても良い。

【００４１】該作動解除機構２８は、例えば、前記シー
ルドフレーム密着機構２０の支持板２６に取付けられ
た、ガイド体２９を有する作動解除機構本体３０と、ガ
イド体２９に案内されてテールクリアランス計測装置１
６のＬ字状をした測定部取付台３１をシールドフレーム
１の前後方向３２へ移動するガイド軸３３と、シールド
フレーム１の前後方向３２へ伸縮動して測定部取付台３
１を前記前後方向３２へ移動可能なシリンダなどの解除
駆動装置３４などによって構成される。

【００４２】そして、前記テールクリアランス計測装置
１６は、前記ガイド軸３３の先端に取付けられシールド
フレーム１の内径面１３に接触配置される前記測定部取
付台３１と、前記テールクリアランス測定子１５を固定
され、測定部取付台３１に対してシールドフレーム１の
ほぼ半径方向２３へ移動自在に配設されたテールクリア
ランス計測部本体３５と、テールクリアランス計測部本
体３５を測定部取付台３１から前記半径方向２３へ離れ
るように付勢するためのバネなどの弾性体３６及びガイ
ドロッド３７などから成る測定子移動用弾性機構３８
と、テールクリアランス計測部本体３５を測定部取付台
３１へ向けて移動可能なシリンダなどの測定子復帰装置
３９と、テールクリアランス計測部本体３５或いはテー
ルクリアランス測定子１５の移動量によってテールクリ
アランス１２を計測するポテンショメータなどのテール
クリアランス計測部４０とで構成される。

【００４３】図中、４１は作動解除機構本体３０と測定
部取付台３１との間に設けられたベローズ、４２は測定
部取付台３１とテールクリアランス計測部本体３５との
間に設けられたベローズである。

【００４４】次に、作動について説明する。

【００４５】シールド掘進機が掘削しつつトンネルを構
築して行く過程については図９の場合と同様なので説明
を省略する。

【００４６】本実施の形態では、シールドフレーム１の
内径面１３と既設のセグメント７の外径面１４との間の
テールクリアランス１２を測定するに際し、図示しない
シリンダなどを移動装置１７としている場合には、上記
シリンダを伸長動させて、シリンダなどの移動装置１７
にクランプ１８及びアーム部１９などを介して取付けら
れたテールクリアランス計測装置１６を既設のセグメン
ト７の前端部に近接させ、テールクリアランス計測装置
１６のテールクリアランス測定子１５がテールクリアラ
ンス１２に差し込まれるようにする。

【００４７】又、移動装置１７として、既設のシールド
ジャッキ９をそのまま利用している場合には、シールド
ジャッキ９は、通常、伸長状態にして既設のセグメント
７の前端部に反力を支持させるようにしているため、自
然に、シールドジャッキ９にセットされたテールクリア
ランス計測装置１６のテールクリアランス測定子１５が
テールクリアランス１２に差し込まれた状態となるの
で、この操作は必要ない。

【００４８】このように、テールクリアランス計測装置
１６のテールクリアランス測定子１５がテールクリアラ
ンス１２に差し込まれた状態では、同時に、アーム部１
９とテールクリアランス計測装置１６との間に設けられ
たシールドフレーム密着機構２０が機能し、テールクリ
アランス計測装置１６がシールドフレーム１の内径面１
３に密着される。

【００４９】即ち、前記アーム部１９の先端に位置調整
板２１を介して位置調整可能に取付けられた軸支持部２
２と、軸支持部２２にシールドフレーム１のほぼ半径方
向２３へスライド可能に挿通支持されたガイド軸２４と
の間に介装されたバネなどの弾性体２７が、ガイド軸２
４及び支持板２６をシールドフレーム１側へ付勢するこ
とにより、支持板２６に作動解除機構２８を介して取付
けられたテールクリアランス計測装置１６のテールクリ
アランス計測部本体３５がシールドフレーム１の内径面
１３に密着されることになる。

【００５０】こうして、テールクリアランス計測装置１
６のテールクリアランス計測部本体３５がシールドフレ
ーム１の内径面１３に密着された状態で、テールクリア
ランス計測装置１６のシリンダなどの測定子復帰装置３
９を収縮動することにより、テールクリアランス計測部
本体３５を測定部取付台３１側へ向けて移動し、テール
クリアランス計測部本体３５に取付けられたテールクリ
アランス測定子１５をシールドフレーム１の内径面１３
に直接接触させ、ポテンショメータなどのテールクリア
ランス計測部４０でその位置を計測させる。

【００５１】次いで、テールクリアランス計測装置１６
のシリンダなどの測定子復帰装置３９の圧力を抜いて、
測定子移動用弾性機構３８のバネなどの弾性体３６を効
かせ、バネなどの弾性体３６の弾性力によってテールク
リアランス計測部本体３５を測定部取付台３１から前記
半径方向２３へ離れるように付勢させて、テールクリア
ランス計測部本体３５に取付けられたテールクリアラン
ス測定子１５を既設のセグメント７の外径面１４に直接
接触させ、ポテンショメータなどのテールクリアランス
計測部４０でその位置を計測させる。

【００５２】こうして、ポテンショメータなどのテール
クリアランス計測部４０で計測した位置の差、即ち、テ
ールクリアランス測定子１５の移動量によってテールク
リアランス１２を得るようにする。

【００５３】このように、本実施の形態によれば、テー
ルクリアランス測定子１５を備えたテールクリアランス
計測装置１６を設けることにより、テールクリアランス
１２の計測を自動化することができる。

【００５４】又、既設のシールドジャッキ９や図示しな
いシリンダなどの移動装置１７に、クランプ１８及びア
ーム部１９などを介してテールクリアランス計測装置１
６を取付けるようにしているので、取付けが簡単であ
り、しかも、シールドフレーム１に埋め込むなどの加工
をせずに容易且つ任意の位置に取付けることが可能とな
り、取付けのためにシールドフレーム１に悪影響を与え
ることを防止することができる。

【００５５】又、テールクリアランス測定子１５をシー
ルドフレーム１の内径面１３と既設のセグメント７の外
径面１４とに直接接触させるようにして、テールクリア
ランス１２を計測させるようにしているので、計測手段
としての確実性が高く、しかも、直接的な距離データを
得るようにしているので、データを換算する作業が不要
となり、換算時に誤差などが入り込むことが防止され
て、高精度の検出結果を得ることができる。

【００５６】又、既設のセグメント７の前に新たなセグ
メント７を組み入れるためにシールドジャッキ９や図示
しないシリンダなどの移動装置１７を一次的に退避させ
る場合を除き、テールクリアランス１２を連続的に計測
させ続けることが可能となる。

【００５７】尚、テールクリアランス１２の連続計測を
中断させたい場合には、作動解除機構２８に設けられた
シリンダなどの解除駆動装置３４を収縮動することによ
り、テールクリアランス計測装置１６をシールドフレー
ム１の前後方向３２へ移動して、既設のセグメント７か
ら引き離させるようにすることもできる。

【００５８】更に、テールクリアランス計測装置１６を
構成する測定子移動用弾性機構３８や測定子復帰装置３
９やテールクリアランス計測部４０を箱状のテールクリ
アランス計測部本体３５へ収容させることにより、耐環
境性に優れたものとすることができる。

【００５９】尚、測定子移動用弾性機構３８と測定子復
帰装置３９は、測定子移動用弾性機構３８をシールドフ
レーム１の内径面１３側へ向けてテールクリアランス測
定子１５を付勢するようなものとし、且つ、測定子復帰
装置３９をセグメント７の外径面１４側へ向けてテール
クリアランス測定子１５を移動させるようなものとして
も良い。

【００６０】図４・図５は、本発明の第二の実施の形態
にかかるテールクリアランス計測装置１６を示すもので
ある。

【００６１】本実施の形態にかかるテールクリアランス
計測装置１６は、以下に記載するようなものである。

【００６２】即ち、シールドフレーム１の内径面１３に
接触配置される箱状のテールクリアランス計測部本体３
５の内部に、シールドフレーム１の接線方向へ延びる二
本の回動中心ピン４３，４４をシールドフレーム１の半
径方向２３へ隔てて設け、各回動中心ピン４３，４４に
シールドフレーム１のほぼ前後方向３２へ延びる一対の
揺動アーム４５，４６の中間部をそれぞれ揺動可能に枢
支すると共に、一対の揺動アーム４５，４６の先端部間
及び後端部間に、前記回動中心ピン４３，４４間を結ぶ
直線と平行な連結リンク４７，４８を、前記回動中心ピ
ン４３，４４間の間隔と等しい間隔に配置される枢着ピ
ン４９〜５２で枢着して平行四辺形リンク構造を形成す
る。

【００６３】そして、一対の揺動アーム４５，４６にお
ける、テールクリアランス計測部本体３５に形成された
開口部から外方へ突出された先端部側の連結リンク４７
の、シールドフレーム１寄りの端部にテールクリアラン
ス測定子１５を取付け、又、シールドフレーム１から遠
い方の揺動アーム４６の後端部に広幅部５３を形成し
て、広幅部５３にシールドフレーム１の半径方向２３及
び前後方向３２に対して傾斜した押し面５４を形成す
る。

【００６４】又、前記広幅部５３と、テールクリアラン
ス計測部本体３５の反シールドフレーム１側の面との間
に、一対の揺動アーム４５，４６の先端部をシールドフ
レーム１側へ向けて揺動させるバネなどの測定子復帰装
置５５を介装し、加えて、一対の揺動アーム４５，４６
における後端部側の連結リンク４８の、シールドフレー
ム１側の端部と、テールクリアランス計測部本体３５の
シールドフレーム１側の面との間にポテンショメータな
どのテールクリアランス計測部４０を介装する。

【００６５】更に、テールクリアランス計測部本体３５
に、伸縮自在な棒状のダンパ部材５６の本体部５７を、
シールドフレーム１の前後方向３２へ移動可能に挿通配
置し、ダンパ部材５６の本体部５７に形成したフランジ
５８と、シールドフレーム１の挿通口形成部５９との間
にダンパ部材５６を突出方向へ付勢するバネなどのダン
パ部材復帰用弾性機構６０を介装し、ダンパ部材５６の
ロッド部６１の端部に前記押し面５４に沿って転動する
ローラフォロワ６２を枢着する。

【００６６】尚、６３はダンパ部材５６の本体部５７と
ロッド部６１との間に介装された、ダンパ部材５６を伸
縮動させるためのバネなどの弾性体である。

【００６７】本実施の形態のテールクリアランス計測装
置１６は、ダンパ部材５６に力を加え、ダンパ部材５６
をダンパ部材復帰用弾性機構６０に抗してテールクリア
ランス計測部本体３５の内部へ向けて押込むと、ロッド
部６１の端部に枢着されたローラフォロワ６２が押し面
５４を押すので、ローラフォロワ６２に押し面５４を押
されて平行四辺形リンク構造を構成する揺動アーム４
５，４６が図４に仮想線で示すように上側へ揺動し、テ
ールクリアランス測定子１５がセグメント７の外径面１
４に対して接触可能となる。

【００６８】反対に、ダンパ部材５６に加えていた力を
抜くと、ダンパ部材復帰用弾性機構６０の弾性力でダン
パ部材５６がテールクリアランス計測部本体３５から外
部へ向けて突出すると共に、バネなどの測定子復帰装置
５５によって平行四辺形リンク構造を構成する揺動アー
ム４５，４６が図４に実線で示すように下側へ揺動し、
テールクリアランス測定子１５がシールドフレーム１の
内径面１３に対して接触可能となる。この際、平行四辺
形リンク構造を採用しているので、テールクリアランス
測定子１５は前後方向３２へ向いたまま平行移動され
る。

【００６９】そのため、既設のシールドジャッキ９や図
示しないシリンダなどの移動装置１７を収縮状態として
いる間は、揺動アーム４５，４６が図４に実線で示すよ
うに下側へ揺動して、テールクリアランス測定子１５が
シールドフレーム１の内径面１３に対して接触すること
となる。

【００７０】反対に、既設のシールドジャッキ９や図示
しないシリンダなどの移動装置１７を伸長動させて、テ
ールクリアランス計測装置１６のダンパ部材５６を既設
のセグメント７の前端部に押付け、ダンパ部材５６がテ
ールクリアランス計測部本体３５の内部へ向けて押込ま
れるようにすると、揺動アーム４５，４６が図４に仮想
線で示すように上側へ揺動して、テールクリアランス測
定子１５がセグメント７の外径面１４に対して接触する
こととなる。

【００７１】そこで、この時のテールクリアランス測定
子１５の移動量によって、ポテンショメータなどのテー
ルクリアランス計測部４０が、テールクリアランス１２
を計測する。この際、シールドフレーム密着機構２０に
よって、テールクリアランス計測装置１６がシールドフ
レーム１の内径面１３に対して密着された状態を保たれ
るので、測定の基準位置が変ってしまうことが防止され
て、正確な測定が可能となる。

【００７２】又、通常の棒状部材を用いずにダンパ部材
５６を用いるようにすることにより、ダンパ部材５６を
既設のセグメント７の前端部に押付ける際などの衝撃を
緩和させることが可能となる。

【００７３】上記以外については、前記実施の形態と同
様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることが
できる。

【００７４】図６は、本発明の第三の実施の形態にかか
るテールクリアランス計測装置１６であり、図４に示す
ように、一対の揺動アーム４５，４６における後端部側
の連結リンク４８の、シールドフレーム１側の端部と、
テールクリアランス計測部本体３５のシールドフレーム
１側の面との間にポテンショメータなどのテールクリア
ランス計測部４０を介装する代りに、回動中心ピン４
３，４４のうちの一方に、ロータリーエンコーダなどの
テールクリアランス計測部６４を取付けるようにしたも
のであり、ロータリーエンコーダの回転角度によってテ
ールクリアランス１２を直接的に計測するようにしたも
のである。

【００７５】上記以外については、前記実施の形態と同
様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることが
できる。

【００７６】図７・図８は、本発明の第四の実施の形態
にかかるテールクリアランス計測装置１６であり、シー
ルドフレーム１の接線方向へ軸線を向けられ、テールク
リアランス計測部本体３５に対し、シールドフレーム１
の内径面１３に接触するように取付けられた筒状の回転
体６５にテールクリアランス測定子１５を取付け、筒状
の回転体６５に、テールクリアランス計測部本体３５に
固定した復帰バネ６６付きのロータリーアクチュエータ
６７（復帰バネ６６のないロータリーアクチュエータ６
７を用い、別に復帰バネ６６を設けるようにしても良
い）と、ロータリーエンコーダなどのテールクリアラン
ス計測部６８を接続するようにして、ロータリーアクチ
ュエータ６７によってテールクリアランス測定子１５を
傾動させてシールドフレーム１の内径面１３と既設のセ
グメント７の外径面１４とに直接接触させ、ロータリー
エンコーダの回転角度によってテールクリアランス１２
を直接的に計測するようにしたものである。

【００７７】上記以外については、前記実施の形態と同
様の構成を備えており、同様の作用・効果を得ることが
できる。

【００７８】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシールド
掘進機のテールクリアランス計測装置によれば、テール
クリアランスの計測を自動化することができるという優
れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】本発明の第二の実施の形態にかかるテールクリ
アランス計測装置の側方断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】本発明の第三の実施の形態にかかるテールクリ
アランス計測装置の側方断面図である。

【図７】本発明の第四の実施の形態にかかるテールクリ
アランス計測装置の側面図である。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。

【図９】シールド掘進機の概略側方断面図である。

【符号の説明】

１ シールドフレーム ７ セグメント １２ テールクリアランス １３ 内径面 １４ 外径面 １５ テールクリアランス測定子 １６ テールクリアランス計測装置 １７ 移動装置 ２０ シールドフレーム密着機構 ２３ 半径方向 ２８ 作動解除機構 ３１ 測定部取付台 ３２ 前後方向 ３５ テールクリアランス計測部本体 ３８ 測定子移動用弾性機構 ３９ 測定子復帰装置 ４０ テールクリアランス計測部 ４５，４６ 揺動アーム ５５ 測定子復帰装置 ５６ ダンパ部材 ６４ テールクリアランス計測部 ６５ 回転体 ６７ ロータリーアクチュエータ ６８ テールクリアランス計測部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 一幸 愛知県知多市北浜町11番１号 石川島播 磨重工業株式会社 愛知工場内 (56)参考文献 実開 平５−57089（ＪＰ，Ｕ) 実公 平４−23996（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 E21D 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドフレーム（１）の内径面（１３）
   と既設のセグメント（７）の外径面（１４）との両者に
   直接接触して両者間のテールクリアランス（１２）を直
   接測定可能なテールクリアランス測定子（１５）を有す
   るテールクリアランス計測装置（１６）を、既設のセグ
   メント（７）の前端に対して近接離反動可能な移動装置
   （１７）に取付けたシールド掘進機のテールクリアラン
   ス計測装置であって、テールクリアランス計測装置（１
   ６）が、シールドフレーム（１）の内径面（１３）に接
   触配置される測定部取付台（３１）と、測定部取付台
   （３１）に対してシールドフレーム（１）の半径方向
   （２３）へ移動可能に配設されたテールクリアランス測
   定子（１５）と、測定部取付台（３１）に対してテール
   クリアランス測定子（１５）をシールドフレーム（１）
   側又はセグメント（７）側へ付勢する測定子移動用弾性
   機構（３８）、及び、テールクリアランス測定子（１
   ５）を前記測定子移動用弾性機構（３８）とは反対の側
   へ戻す測定子復帰装置（３９）、及び、テールクリアラ
   ンス測定子（１５）の移動量によってテールクリアラン
   ス（１２）を直接的に計測するテールクリアランス計測
   部（４０）とを備えてなることを特徴とするシールド掘
   進機のテールクリアランス計測装置。
2. 【請求項２】シールドフレーム（１）の内径面（１３）
   と既設のセグメント（７）の外径面（１４）との両者に
   直接接触して両者間のテールクリアランス（１２）を直
   接測定可能なテールクリアランス測定子（１５）を有す
   るテールクリアランス計測装置（１６）を、既設のセグ
   メント（７）の前端に対して近接離反動可能な移動装置
   （１７）に取付けたシールド掘進機のテールクリアラン
   ス計測装置であって、テールクリアランス計測装置（１
   ６）が、シールドフレーム（１）の内径面（１３）に接
   触配置されるテールクリアランス計測部本体（３５）
   と、テールクリアランス計測部本体（３５）に揺動可能
   に枢支され、先端にテールクリアランス測定子（１５）
   を取付けられた揺動アーム（４５）（４６）と、揺動ア
   ーム（４５）（４６）をシールドフレーム（１）側へ揺
   動するよう常時付勢する測定子復帰装置（５５）と、セ
   グメント（７）の前端によって押し込まれた時に、揺動
   アーム（４５）（４６）をシールドフレーム（１）側へ
   揺動させるダンパ部材（５６）と、揺動アーム（４５）
   （４６）の揺動量によってテールクリアランス（１２）
   を直接的に計測するテールクリアランス計測部（４０）
   とを備えてなることを特徴とするシールド掘進機のテー
   ルクリアランス計測装置。
3. 【請求項３】シールドフレーム（１）の内径面（１３）
   と既設のセグメント（７）の外径面（１４）との両者に
   直接接触して両者間のテールクリアランス（１２）を直
   接測定可能なテールクリアランス測定子（１５）を有す
   るテールクリアランス計測装置（１６）を、既設のセグ
   メント（７）の前端に対して近接離反動可能な移動装置
   （１７）に取付けたシールド掘進機のテールクリアラン
   ス計測装置であって、テールクリアランス計測装置（１
   ６）が、シールドフレーム（１）の内径面（１３）に接
   触配置されるテールクリアランス計測部本体（３５）
   と、テールクリアランス計測部本体（３５）に揺動可能
   に枢支され、先端にテールクリアランス測定子（１５）
   を取付けられた揺動アーム（４５）（４６）と、揺動ア
   ーム（４５）（４６）をシールドフレーム（１）側へ揺
   動するよう常時付勢する測定子復帰装置（５５）と、セ
   グメント（７）の前端によって押し込まれた時に、揺動
   アーム（４５）（４６）をシールドフレーム（１）側へ
   揺動させるダンパ部材（５６）と、揺動アーム（４５）
   （４６）が揺動した角度によってテールクリアランス
   （１２）を直接的に計測するテールクリアランス計測部
   （６４）とを備えてなることを特徴とするシールド掘進
   機のテールクリアランス計測装置。
4. 【請求項４】テールクリアランス計測装置（１６）と移
   動装置（１７）との間に、テールクリアランス計測装置
   （１６）をシールドフレーム（１）の内径面（１３）に
   密着させるためのシールドフレーム密着機構（２０）を
   設けた請求項１〜３いずれかに記載のシールド掘進機の
   テールクリアランス計測装置。
5. 【請求項５】シールドフレーム（１）の内径面（１３）
   と既設のセグメント（７）の外径面（１４）との両者に
   直接接触して両者間のテールクリアランス（１２）を直
   接測定可能なテールクリアランス測定子（１５）を有す
   るテールクリアランス計測装置（１６）を、既設のセグ
   メント（７）の前端に対して近接離反動可能な移動装置
   （１７）に取付けたシールド掘進機のテールクリアラン
   ス計測装置であって、テールクリアランス計測装置（１
   ６）が、回転体（６５）に取付けられたテールクリアラ
   ンス測定子（１５）を直接回動させてシールドフレーム
   １の内径面（１３）と既設のセグメント（７）の外径面
   （１４）とに接触させるロータリーアクチュエータ（６
   ７）と、テールクリアランス測定子（１５）の回転角度
   によってテールクリアランス（１２）を直接的に計測す
   るロータリーエンコーダなどのテールクリアランス計測
   部（６８）とを備え、テールクリアランス計測装置（１
   ６）と移動装置（１７）との間に、テールクリアランス
   計測装置（１６）をシールドフレーム（１）の内径面
   （１３）に密着させるためのシールドフレーム密着機構
   （２０）を設けたことを特徴とするシールド掘進機のテ
   ールクリアランス計測装置。
6. 【請求項６】テールクリアランス計測装置（１６）と移
   動装置（１７）との間に、テールクリアランス計測装置
   （１６）をシールドフレーム（１）の前後方向（３２）
   へ移動して、既設のセグメント（７）から引き離し得る
   作動解除機構（２８）を設けた請求項１〜５いずれかに
   記載のシールド掘進機のテールクリアランス計測装置。