JP3491362B2 - 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】 【産業上の利用分野】本発明は、シールド掘進機のテー
ルフレーム内面とそのテールフレーム内に組み立てられ
たセグメント外面との間のテールクリアランスを計測す
る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】シールド掘進機は、筒状のテールフレー
ム内に周設された複数のシールドジャッキを後方へ進展
させ、各ジャッキの先端（ジャッキシュー）をテールフ
レーム内の後方に組み立てられた既設セグメントの端面
に当接させ、これを反力にとって前方に掘進するもので
ある。この種のシールド掘進機では、各シールドジャッ
キの進展ストロークを変えることにより又はテーパセグ
メントを用いることによりカーブ掘進を行うが、その
際、テールフレームの内面が既設セグメントの外面に接
触することを防止すべく、これらの間に形成されるテー
ルクリアランスを計測して管理する必要がある。 【０００３】そこで、本出願人は先に図５に示すテール
クリアランス計測装置１を開発した（実願平2-63253
号）。図示するように、掘進機のテールフレーム２内
に、軸方向に伸縮して既設セグメントの端面に当接され
るＬ字型の本体３が設けられており、この本体３の先端
には、既設セグメント４の内面までの距離ａを検出する
第一センサ５と、テールフレーム２の内面までの距離ｂ
を検出する第二センサ６とが設けられている。 【０００４】この構成によれば、セグメント４の厚さを
ｔ，第一第二センサ５，６間の距離をｄとすれば、テー
ルクリアランスｃは次の式で算出される。 【０００５】ｄ＋ｂ＝ａ＋ｔ＋ｃ ∴ ｃ＝（ｄ−ｔ）＋（ｂ−ａ） ここで、ｄおよびｔは一定なので、第一第二センサ５，
６でａおよびｂを検出することにより、テールクリアラ
ンスｃを算出できる。 【０００６】またこのテールクリアランス計測装置１
は、テールフレーム２の内周に少なくとも３箇所設けら
れており、テールフレーム２全体のテールクリアランス
を計測するようになっている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、かかるテール
クリアランス計測装置１においては、シールドジャッキ
７の内側に軸方向に伸縮するＬ字型本体３を設けなけれ
ばならないので、この本体３が狭隘な掘進機内のスペー
スを占拠し、有効作業スペースが減少してしまうという
問題が生じた。 【０００８】そこで、本出願人は、実願平5- 60892号に
て、シールドジャッキのジャッキシューの先端にセンサ
を設けることを提案したが、ジャッキシューは、セグメ
ントを垂直に押圧するためにシールドジャッキに対して
３〜５°首振自在に設けられており、正確なテールクリ
アランスを計測することが難しい問題がある。 【０００９】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、小型化・低コスト化を図ると共にジャッキシュ
ーの首振りの影響を受けないテールクリアランス計測装
置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シールド掘進機のテールフレーム内面とそ
のテールフレーム内に組み立てられたセグメント外面と
の間のテールクリアランスを計測する装置において、既
設セグメントの端面をジャッキシューを介して押圧する
シールドジャッキのロッド先端に支持金具を設け、その
支持金具にテールフレーム内面までの距離を検出する固
定センサを設け、上記支持金具に、先端がジャッキシュ
ー内方から、既設セグメント内方へ出没する移動装置を
設けると共にその移動装置の先端にセグメント内面まで
の距離を検出する移動センサを設けたものである。 【００１１】 【作用】上記構成によれば、固定センサと移動センサを
シールドジャッキのジャッキシュー後方のロッド先端に
設けることで、セグメントを押圧する際に、ジャッキシ
ューが首振りを起こしても、なんら支障なくテールクリ
アランスを計測することができる。 【００１２】 【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。 【００１３】図１は本実施例に係るテールクリアランス
計測装置が組み込まれたシールド掘進機のシールドジャ
ッキ部分の正面図であり、図２はその側断面図、図３は
平面図である。 【００１４】図中１０はシールドジャッキであり、テー
ルフレーム１２内にその周方向に沿って複数本配置され
ている。シールドジャッキ１０は、移動自在なロッド１
１の先端にジャッキシュー１３が３〜５°首振り自在に
設けられている。このロッド１１は、シールドジャッキ
１０に対して偏心して設けられその軸廻に回転しないよ
うになっている。このロッド１１を後方に進展させて、
ジャッキシュー１３をテールフレーム１２内に組み立て
られた既設セグメント１４の端面に当接させ、これを反
力にとって掘進機を前進させるものである。 【００１５】 上記ジャッキシュー１３の後方（掘進側
前方）のロッド１１の先端には支持金具１５が設けられ
る。支持金具１５は、二つ割りにされ、ボルト１６で連
結される円弧状のリング１７，１７と、そのリング１７
の一方に設けられ、径方向と周方向の面を有するステー
ジ１８からなり、図２に示すように、そのステージ１８
の径方向側の面１８Ｄに、テールフレーム１２内面まで
の径方向の距離ｂを検出する固定センサ１９が設けられ
ている。 【００１６】 また図２，図３に示すように周方向の面
１８Ａには、先端がジャッキシュー１３の内周側に位置
し、既設セグメント１４の内方に向けて移動自在な移動
装置２０が設けられる。この移動装置２０は、そのロッ
ド２１が、テールフレームの略直径方向と交わるよう
に、かつシールドジャッキ１０の軸と平行に移動するよ
うに設けられる。このロッド２１の先端には支持部材２
２が設けられる。支持部材２２は、図示していないが、
適宜ガイド部材で案内され、テールフレーム１２の軸方
向と平行に移動できると共に支持部材２２がその径方向
に向くように支持される。 【００１７】この移動装置２０のロッド２１先端の支持
部材２２には、ジャッキシュー１３の内方から、既設セ
グメント１４の内方（内周面）へ出没してセグメント内
面までの距離ａを検出する移動センサ２３が設けられて
いる。 【００１８】これら固定・移動センサ１９，２３には、
超音波センサ，光量センサ，レーザセンサ，渦電流セン
サ等が用いられる。 【００１９】これらセンサ１９，２３の検出値は、ステ
ージ１８に設けた電気端子２４を介して直接演算器（図
示せず）に接続されている。 【００２０】 演算器は、上記固定・移動センサ１９，
２３の検出値ｂ，ａ、セグメント１４の厚さｔおよび固
定・移動センサ１９，２３間の径方向の距離ｄに基づい
て、テールフレーム１２内面とそのテールフレーム１２
内に組み立てられたセグメント１４外面との間のテール
クリアランスｃを算出するものである。つまり、図５の
従来例で説明したように、 ｄ＋ｂ＝ａ＋ｔ＋ｃ から、テールクリアランスｃは、 ｃ＝（ｄ−ｔ）＋（ｂ−ａ）‥‥（１） となる。 【００２１】 ここで、固定・移動センサ１９，２３間
の径方向の距離ｄおよびセグメント１４の厚さｔは一定
なので、固定・移動センサ１９，２３でｂおよびａを検
出することにより、テールクリアランスｃを算出でき
る。 【００２２】このテールクリアランス測定装置は、図４
で説明したようにテールフレーム１２の周方向に所定間
隔を隔てて例えば３個設けられている。なお、取付個数
は３個以上であれば何個でもよいが、テールフレーム１
２の底部は水没の可能性があるため、避けた方がよい。 【００２３】以上の構成からなる本実施例の作用につい
て述べる。 【００２４】 テールクリアランスｃを測定する際に
は、まずシールドジャッキ１０のジャッキシュー１３を
既設セグメント１４の端面に当接させる。そして、ジャ
ッキシュー１３側面の固定センサ１９によってテールフ
レーム１２内面までの距離ｂを検出する。 【００２５】次に、ジャッキシュー１３内周側の移動装
置２０のロッド２１を伸長させて支持部材２２を既設セ
グメント１４の内周側へ移動させ、支持部材２２に設け
た移動センサ２３によってセグメント１４内面までの距
離ａを検出する。 【００２６】 このとき、移動センサ２３と固定センサ
１９との径方向の距離ｄは一定であり、セグメント１４
の厚さｔも一定であり双方とも予め分かっている。よっ
て、演算器は、それらの値ｄ，ｔと上記固定・移動セン
サ１９，２３の検出値ｂ，ａとに基づいて，上式（１）
によりテールクリアランスｃを算出する。 【００２７】既設セグメント１４の先端に次のセグメン
トを嵌め込むときは、シールドジャッキ１１を収縮させ
ると共に、上記移動装置２０のロッド２１を収縮させて
移動センサ２３を既設セグメント１４の内周側からジャ
ッキシュー１３側に引き込む。これにより、径方向から
供給され嵌め込まれるセグメントが移動センサ２３と干
渉することはない。 【００２８】このように、上記構成によれば、軸方向に
伸縮するシールドジャッキ１０のロッド１１にテールク
リアランス測定装置を設けることで、先願発明のジャッ
キシューに取り付ける場合の首振りの問題がなくなり曲
線施工等でのテールクリアランス計測が確実となる。 【００２９】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
定センサと移動センサをシールドジャッキのジャッキシ
ュー後方のロッド先端に設けることで、セグメントを押
圧する際に、ジャッキシューが首振りを起こしても、な
んら支障なくテールクリアランスを計測することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示すテールクリアランス測
定装置が組み込まれたシールド掘進機のシールドジャッ
キ部分の正面図である。 【図２】図１の側断面図である。 【図３】図１の平面図である。 【図４】先願のテールクリアランス測定装置の取付位置
を示すシールド掘進機の横断面図である。 【図５】本出願人が先に開発したテールクリアランス測
定装置の説明図である。 【符号の説明】 １０ シールドジャッキ １１ シールドジャッキロッド １２ テールフレーム １３ ジャッキシュー １４ セグメント １５ 支持金具 １９ 固定センサ ２０ 移動装置 ２３ 移動センサ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 シールド掘進機のテールフレーム内面と
   そのテールフレーム内に組み立てられたセグメント外面
   との間のテールクリアランスを計測する装置において、
   既設セグメントの端面をジャッキシューを介して押圧す
   るシールドジャッキのロッド先端に支持金具を設け、そ
   の支持金具にテールフレーム内面までの距離を検出する
   固定センサを設け、上記支持金具に、先端がジャッキシ
   ュー内方から、既設セグメント内方へ出没する移動装置
   を設けると共にその移動装置の先端にセグメント内面ま
   での距離を検出する移動センサを設けたことを特徴とす
   るテールクリアランス計測装置。