JPH0351496A - シールド型トンネル機械の方向修正装置 - Google Patents

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】 （メ産業上の利用分野） 本発明は、ヘッド部とこれに後続するテール部とを備え
るシールド本体を用いるシールド型１・ンネル機械の方
向修正装置に関し、特に、テール部に対するヘッド部の
方向を修正することにより、掘削方向を修正する装置に
関する。

（従来の技術） シールド型トンネル機械の方向修正装置の１つとして、
特公昭６１−２３３５６号公報に記戦されているように
、テール部の軸線の周りに等角度間隔に配置され、一端
がヘッド部にまた他端がテール部にそれぞれ辻結された
４つの複動型液圧ジャッキを用いた装置がある。

この公知の方向修正装径において、ジャッキを、テール
部の軸線を経る水平線に関して−１二方に配置されたジ
ャッキの組と、下方に配置されたジャッキの組とに分け
、一方の組の各ジャッキを伸長させ、他方の組の各ジャ
ッキを収縮させると、ヘッド部は、テール部に対し上向
きまたは下向きとなるように、修正される。これに対し
、ジャッキを、テール部の軸線を経る鉛直線に関して左
方に配置されたジャッキの組と、右方に配置されたジャ
ッキの組とに分け、一方の組の各シャッキを伸長させ、
他方の組の各ジャッキを収縮させると、ヘッド部は、テ
ール部に対し左向きまたは右向きとなるように、修疋さ
れる。

方向修『装置の他の１つとして、特公昭６１４７９５６
号公報に記載されているように、一端かヘッド部にまた
他端がテール部にそれぞれ連結され、テール部の軸線と
直交する鉛直線上に配置された１つのロッドと、一端が
ヘッド部にまた他端がテール部にそれぞれ連結され、前
記鉛直線に関して対称に配置された２つの液圧ジャッキ
とを用いた装置がある。

この公知の装置において、両ジャッキを伸長または収縮
させると、ヘツ卜部は、テール部に対し上向きまたは下
向きとなるように、修正される。

これに対し、一方のジャッキを伸長させ、他方のジャッ
キを収縮させると、ヘッド部は、テール部に対し左向き
または右向きとなるように、修正される。

（解決しようとする課題） しかし、特公昭６１−２３３５６号公報に記載された方
向修正装置では、４つのジャッキが必要であるから、ジ
ャッキを作動させる流体のための配管等構造が複雑にな
る。これに対し、特公昭６　１　−　４　７　９　５　
６−ｓ３一公報に記載された方向修正装置では、前進時
および方向修正時にヘッド部とテール部とに作用する負
荷をロッドと２つのジャッキとて受けるから、大型のジ
ャッキが必要である。

本発明は、大型のジャッキを用いる必要かなく、構造が
簡単な、シールド型トンネル機械の方向修正装置を提供
することを目的とする。

（解決手段、作用、効果） 本発明の、ヘッド部および該ヘッド部に後続するテール
部を備えるシールド本体の前記テール部に対する前記ヘ
ッド部の方向を修正する装置は、前記テール部の軸線方
向へ相対的に変位される２つの連結部を有する３つのジ
ャッキと、前記ヘッド部および前記テール部が揺動する
ことは許すが、前記ヘッド部および前記テール部が前記
テール部の軸線方向へ相対的に変位することは附止する
ように前記ヘッド部および前記テール部を連結する１つ
の連結体とを含み、前記各ジャッキは前記連結部の一方
で前記ヘッド部にまた他方で前記テール部に連結されて
おり、前記ジャッキおよび前記連結体は前記テール部の
軸線の周りに角度的に間隔をおいて配置されている。

連結体に隣り合う２つのジャッキの一方と連結体に隣り
合わないジャッキとを共に伸長または収縮させると、ヘ
ッド部はテール部に対し上向きまたは下向きとなるよう
に修正される。これに対し、連結体に隣り合う２つのジ
ャッキの他方と連結体に隣り合わないジャッキとを共に
伸長または収縮させると、ヘッド部はテール部に刻し左
向きまたは右向きとなるように修正される。

本発明によれば、必要とするジャッキの数が３であるか
ら、４つのジャッキを用いる従来の装置に比へ、ジャッ
キを作動させる流体のための配管′−．ｑ＝構造が簡Ｃ
ｌｉになる。また、ヘッド部とテール部との間の負荷が
連結体と３つのジャッキとに作用するから、１つの連結
体と２つのジャッキを用いる従来の装置に比べ、小型の
ジャッキを用いることかできる。

前記シャッキおよび前記連結体を、前記テール部の軸線
の周りの同一の仮想円上に等角度間隔に配置することが
好ましい。これにより、ヘッド部をテール部に対して上
下方向へ修正するときの両シャッキの伸縮量と、ヘッド
部をテール部に対して左右方向へ修正するときの両ジャ
ッキの伸縮量とを同じにすることにより、上下方向およ
び左右方向の修正量を同じにすることができる。

前記連結体は、前記テール部の軸線方向への相対的変位
が不能の２つの連結部を有し、前記連結部の一方で前記
ヘッド部にまた他方で前記テール部にそれぞれ連結され
た１つのロッドを含ことができる。

前記ジャッキとして、シリンダ内を滑動するピストンに
より区画された２つの液室を有する複動型の液圧ジャッ
キを用いることができる。

さらに、前記ジャッキにこれを作動させる圧液を供給す
るボンプと、前記ジャッキに個々に対応され、前記ジャ
ッキと前記ポンプとの間に配置されて前記圧液の流路を
切り換える電磁式の３つの切換弁と、該切換弁への通電
を制御する制御回路と、前記切換弁と前記液室との間の
前記圧液の流路に配置され、前記液室への前記圧液の供
給は許すが前記液室からの前記圧液の流出は阻止する逆
止弁であって対応する前記流路と対をなす他の流路に圧
力が作用したとき前記液室からの前記圧液の流出を許す
逆止弁とを含むことができる。

連結体の隣りのジャッキに対応する切換弁をＰポートブ
ロックタイプの弁とし、残りのジャッキに対応する切換
弁をオープンセンタータイプの３位置４路の弁とすれば
、各ジャッキが中立位置にあるとき、オープンセンター
タイプの弁がアンロード弁として作用し、したがって各
ジャッキの正常の作動を妨げることなくおよびアンロー
ド弁を用いることなく、ポンプを常時作動させることが
できる。

（実施例） 第１図および第２図を参照するに、シールド型トンネル
機械１０は、円筒状のヘッド部１４と、該ヘッド部の後
部に本発明の方向修正装置により連結されたテール部１
６とに分割されたシールド９ 木体１２を含む。ヘッド部１４の内部空間は、隔壁１８
により切羽の側の隔壁前方域と、テール部１６の内部空
間に連通された隔壁後方域とに区画されている。

シールド本体１２は、図示しない竪坑に設置された元押
し装置（図示せず）からの押圧力を、テール部１６に後
続する推進管２０を介して受ける。これにより、シール
ド本体１２は、推進管２０とともに前進される。しかし
、本発明の方向修正装置が大型のシールド型トンネル機
械に適用される場合、シールド本体の推進力は、その後
方に構築された覆工を反力体とする複数のジャッキによ
り与えられる。

シールド型トンネル機械１０は、切羽を掘削しつつ管を
押し込む管推進工法に用いられる。このため、シールド
型トンネル機械１０は、さらに、切羽を掘削するカッタ
組立体２２を含む。しかし、木発明の方向修正装置は、
カッタ組立体２２を用いない管推進工法用のシールド型
トンネル機械にも適用することができる。

１０ カッタ組立体２２は、隔壁前方域に配置されており、ま
た、隔壁１８にヘッド部１４の軸線の周りに回転可能に
支承されている。カッタ組立休２２は、隔壁１８に取り
付けられた回転機構２４により回転されて切羽を掘削す
る。回転機構２４は、モータのような回転源２６と、そ
の出力軸およびカッタ組立体２２に連結された減速機２
８とを備える。

隔壁１８には、隔壁前方域に開口された泥水用供給管３
０と排出管３２とが取り付けられている。カッタ組立体
２０により掘削された土砂は、隔壁前方域内の圧力によ
り切羽の崩壊を防ぎつつ、供給管３０から隔壁前方域に
供給される泥水とともに、排出管３２によりシールド型
トンネル機械１０の後方へ排出される。

テール部１６の前端部は、小径に形成されており、また
、ヘッド部１４の後端部内に揺動可能に受け入れられて
いる。ヘッド部１４の後端部外周とテール部１６の前端
部内周との間には、環状の複数のシール材３４が配置さ
れている。これにより、ヘッド部１４とテール部１６と
の間の液密性が維持される。

ヘッド部１４をテール部１６に対して揺動させるための
方向修正装置は、１つのロッド３６と、同一の形状およ
び同一の寸法を有する３つのジャッキ３８，４０．４２
とを含む。

ロッド３６の先端部は、ヘッド部１４に設けられたブラ
ケット４４に継手４６により、ヘッド部１４の軸線に沿
う方向と直交する水平方向へ伸びる軸線の周りに回転可
能に連結されている。これに対し、ロッド３６の後端部
は、テール部１６に設けられたブラケット４８に自在継
手５０により、テール部１６の軸線に沿う方向と直交す
る水平方向へ伸びる軸線および鉛直方向へ伸びる軸線の
周りに回転可能に連結されている。これにより、ヘッド
部１４は、テール部１６に対して揺動可能であるが、テ
ール部１６に対して該テール部の軸線方向へ変位するこ
とを阻止される。

しかし、ロンド３６の先端部とヘッド部１４と１１ を該ヘッド部の軸線に沿う方向と直交する水平方向へ伸
びる軸線および鉛直方向へ伸びる軸線の周りに回転可能
に連結し、ロッド３６の後端部とテール部１６とを該テ
ール部の軸線に沿う方向と直交する水平方１リヘ伸びる
軸線の周りに回転可能に連結してもよい。また、ロツド
３６の先端部とヘッド部１４とを連結する継手、および
、後端部とテール部１６とを連結する継手として、２つ
の部材を互いに直交する２つの軸線の周りに回転可能に
連結する自在継手を用いてもよい。さらに、ヘッド部１
４とテール部１６とを直接自在継手により、互いに直交
する２つの軸線の周りに回転可能に連結してもよい。

ジャッキ３８，４０．４２のそれぞれは、その１つを第
１図に示すように、シリンダ５２内を滑動するピストン
５４により区画された２つの液室を有する複動型のジャ
ッキ、すなわち、ロット５６を押し勝手および引き勝手
のいずれにも作動させることができるジャッキである。

ジャッキ３８，４０．４２として、液圧ジャッキを用１
　２ いることが好ましいが、空気圧ジャッキ等他のジャッキ
を用いてもよい。

ジャッキ３８，４０．４２の１つを第１図に示すように
、各ジャッキの先端部（図示の例では、シリンダ５２）
は、ヘッド部１４に設けられたブラケット５８に継手６
０により、ヘッド部１４の軸線に沿う方向と直交する水
平方向へ伸びる輔線の周りに回転可能に連結されている
。これに対し、後端部（図示の例ではロッド５６）は、
テール部１６に設けられたブラケット６２に自在維手６
４により、テール部１６の軸線に沿う方向と直交する水
平方向へ伸びる軸線および鉛直方向へ伸びる軸線の周り
に回転可能に連結されている。

しかし、ジャッキの先端部とヘッド部１４とを該ヘッド
部の軸線に沿う方向と直交する水平方向へ伸びる軸線お
よび鉛直方向へ伸びる軸線の周りに回転可能に連結し、
ジャッキの後端部とテール部１６とを該テール部の軸線
に沿う方向と直交する水平方向へ伸びる軸線の周りに回
転可能に連１　４ 結してもよい。また、ジャッキの先端部とヘッド部１４
とを連結する継手、および、後端部とテール部１６とを
連結する継手として、２つの部材を互いに直交する２つ
の軸線の周りに回転可能に連結する自在継手を用いても
よい。

ロッド３６とヘッド部１４またはテール部１６とを連結
する自在継手、および、ジャッキ３８，４０．４２とヘ
ッド部１４またはテール部１６とを連結する自在継手と
しては、たとえば、特公昭６１−４７９５６号公報に記
載されている連結構造すなわち継手を用いることができ
る。

第２図に示すように、ロッド３６およびシャッキ３８，
４０．４２は、それらの軸線がテール部１６の軸線と同
軸の仮想的な円６５上となるように、テール部１６の軸
線の周りに等角度（９０度）間隔に配置されている。ロ
ツド３６およびジャッキ３８，４０．４２は、図示の例
では、ロッド３６およびジャッキ３８がそれぞれジャッ
キ４２および４０の下方となるように、配置されている
。しかし、ロッド３６は、ジャッキ３８，４０，４．２
のいずれの位置に配置してもよい。また、ロッド３６お
よびジャッキ３８，４０．４２は、ロッド３６およびジ
ャッキ３８がそれぞれジャッキ４２および４０の上方、
左方、または右方となるように、配置してもよい。

修正時、ジャッキ４０．４２を同時に収縮させると、ヘ
ッド部ｌ４はテール部１６に対し上方へ向けられ、ジャ
ッキ４０．４２を同時に伸長させると、ヘッド部１４は
テール部１６に対し下方へ向けられる。これに対し、ジ
ャッキ３８．４０を同時に収縮させると、ヘッド部１４
はテール部１６に対し左方へ向けられ、ジャッキ４０．
４２を同時に伸長させると、ヘッド部ｌ４はテール部１
６に対し右方へ向けられる。

方向修正時および前進時にヘッド部とテール部との間に
作用する負荷は、ロッド３６とジャッキ３８，４０．４
２とに分散される。このため、１つのロッドと３つのジ
ャッキと用いれば、１つのロッドと２つのジャッキを用
いる従来の装置に比べて小型のジャッキを用いることが
でき、また、４つのジャッキを用いる従来の装置に比べ
て作動流体用の配管等の設備が簡単になる。

ヘッド部１４をテール部１６に対して上下方向へ修正す
るときのジャッキ４０．４２の伸縮量と、ヘッド部１４
をテール部１６に対して左右方向へ修正するときのジャ
ッキ３８．４０の伸縮量とを同じにすることにより、上
下方向および左右方向の修正量を同じにすることができ
る。このため、１つのロッドと３つのジャッキとを等角
度間隔に配置すれば、修正作業が容易になる。

これに対し、１つのロッドと２つのジャッキを用いる従
来の装置では、両ジャッキを互いに逆に作動させて右方
向の修正をするのに対し、両ジャッキを同じに作動させ
て上下方向の修正をするから、両ジャッキの伸縮量を同
じに設定すると、上下方向の修正量が左右方向のそれに
比べて大きく劣り、その結果、上下方向および左右方向
の修正量を同じにするためには両ジャッキの伸縮量を複
雑に制御しなければならない。

第４図を参照するに、ジャッキ３８，４０，４２を作動
させる作動抽のような作動流体のための流体回路は、作
動流体を貯貿しているタンク６６と、該タンクに連通さ
れたポンプ６８と、該ポンプを回転させるモータ７０と
、ジャッキ３８，４０．４２毎に配置された切換弁７２
，７４．７６とを含む。

切換弁？’２．７６は、Ｐポートブロックタイプの３位
置４路の電磁切換弁てある。これに対し、切換弁７２．
７６のいずれかと同時に作動される切換弁７４は、オー
プンセンタータイプの３位置４路の電磁切換弁である。

各切換弁の、１つのポートは管７８によりポンプ６８の
作動油川送出口に連通され、他の１つのボートは管８０
によりタンク６６に連通され、他の１つのボートは対応
するジャッキの伸長側液室に管８２により連通され、残
りの１つのポートは対応するジャッキの収縮側液室に管
８４により連通されている。管７８は、管８６およびリ
リーフ弁８８を介してタンク６６に運通されている。

各管８２および各管８４には、それぞれ、逆止弁９０お
よび９２が配置されている。逆止弁９０．９２は、作動
流体が対応する液室へ流入することは許すが、作動流体
が対応する液室から流出することは阻止するパイロット
チェック弁であり、また、他の管に圧力が加えられたと
き、作動流体が対応する液室から流出することを許す。

ヘッド部１４をテール部１６に対して上方へ向けるとき
、切換弁７４．７６が管７８．８４を接続するように作
動される。ヘッド部１４をテール部１６に対して下方へ
向けるとき、切換弁７４．７６が管７８．８２を接続す
るように作動される。ヘッド部１４をテール部１６に対
して左方へ向けるとき、切換弁７２．７４が管７８．８
４を接続するように作動される。ヘッド部１４をテール
部１６に対して右方へ向けるとき、切換弁７２．７４が
管７８．８２を接続するように作動される。

ジャッキ３８．４０または４０．４２が伸縮されるとき
、他のジャッキの液室に接続された管８２．８４は、逆
止弁９０．９２により閉鎖されている。このため、他の
ジャッキは伸縮されず、その結果、他のジャッキは連結
用のロッドと同様にヘッド部とテール部とを連結する手
段として作用する。

第３図に示す流体回路によれば、ロッド３６と対向する
位置に配置されたジャッキ４０に対応する切換弁７４が
オープンセンタータイプの３位置４路の切換弁であるの
に対し、他のジャッキ３８．４２に対応する切換弁７２
．７６がＰポートブロックタイプの切換弁であるから、
各ジャッキの正常の作動を妨げることなくおよびアンロ
ード弁を用いることなく、ポンプ６８を常時作動させる
ことができる。

第４図に示す、切換弁７２，７４．７６用の制御回路は
、二組の切換スイッチ１００，１０２を含む。切換スイ
ッチ１００，１０２は、それぞれ、ノーマルオーブンタ
イプの６つのスイッチ部１０４，１０６，１０８，１１
０，１１２，１１４および１１６，１１８，１２０，１
２２，１２４を有する。スイッチ部は、３つのスイッ１
　９ チ部からなる群に分けられている。

切換スイッチ１００，１０２は、いずれのスイッチも開
路されている中立位置から、一方の群の各スイッチ部を
閉路させる第１の位置と、他の群の各スイッチ部を閉路
させる第２の位置とに手動により切り換えることができ
る。

切換スイッチ１００の各スイッチ部は、切換スイッチ１
０２の１つのスイッチ部とともに、切換弁７２．７４ま
たは７６の１つのコイルに対応されており、対応するコ
イルとともに、電力供給路１２８，１３０に直列に接続
されている。スイッチ部１０６，１１８の中点と、スイ
ッチ部１１２，１２４の中点とは、短絡されている。

切換スイッチ１００，１０２がいずれも中立位置にある
と、いずれのスイッチ部も閉路されないから、切換弁７
２，７４．７６は作動しない。

切換スイッチ１００，１０２が第１の位置に切り換えら
れると、スイッチ部１０４，１０６，１０８および１１
６，１１８，１２０が閉路され２１ ２　０ る。これにより、切換弁７２および７４がそれぞれジャ
ッキ３８および４０を引き勝手に作動させ、その結果、
ヘッド部はテール部に対して左向きに変位される。

切換スイッチ１００，１０２が第２の位置に切り換えら
れると、スイッチ部ｔｔｏｏ，１１２，１１４および１
２２，１２４．１２６が閉路される。これにより、切換
弁７２および７４がそれぞれジャッキ３８および４０を
押し勝手に作動させ、その結果、ヘッド部はテール部に
対して右向きに変位される。

切換スイッチ１００が第１の位置にまた切換スイッチ１
０２が第２の位置に切り換えられると、スイッチ部１０
４，１０６，１０８および１２２，１２４，１２６が閉
路される。これにより、切換弁７４および７６がそれぞ
れジャッキ４０および４２を押し勝手に作動させ、その
結果、ヘッド部はテール部に対して下向きに変位される
。

切換スイッチ１００が第２の位置にまた切換２　２ スイッヂ１０２が第１の位置に切り換えられると、スイ
ッチ部１１０，１１２，１１４および１１６，１１８，
１２０が閉路される。これにより、切換弁７４および７
６がそれぞれジャッキ４０および４２を引き勝手に作動
させ、その結果、ヘッド部はテール部に対して斜め上向
きに変位される。

第４図に示す制御回路によれば、２つのスイッチ１００
，１０２を第１または第２の位置に切り換えることによ
り、テール部に対するヘッド部の方向を修正することが
できるから、修正作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の方向修正装置を備えたシールド型トン
ネル機械の一実施例を示す断面図、第２図はシールド型
トンネル機械を後方から見てロッドおよびジャッキの位
置関係を示す図、第３図は流体回路の一実施例を示す図
、第４図は制御回路の−実施例を示す図てある。 １０：シールド型トンネル機械、 ２　３ １２：シールド本体、１４：ヘッド部、１６：テール部
、　　　３６二ロット、３Ｂ，４０．４２＋シャッキ、 ４６，５０，５８，６４：連結用維手、６６：作動流体
用タンク、 ６８：ポンプ、　　　　７２ ８８：リリーフ弁、　　９０ ７４．７６：切換弁、 ９２：逆止弁。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッド部および該ヘッド部に後続するテール部を
   備えるシールド本体の前記テール部に対する前記ヘッド
   部の方向を修正する装置であって、前記テール部の軸線
   方向へ相対的に変位される２つの連結部を有する３つの
   ジャッキと、前記ヘッド部および前記テール部が揺動す
   ることは許すが、前記ヘッド部および前記テール部が前
   記テール部の軸線方向へ相対的に変位することは阻止す
   るように前記ヘッド部および前記テール部を連結する１
   つの連結体とを含み、前記各ジャッキは前記連結部の一
   方で前記ヘッド部にまた他方で前記テール部に連結され
   ており、前記ジャッキおよび前記連結体は前記テール部
   の軸線の周りに角度的に間隔をおいて配置されている、
   シールド型トンネル機械の方向修正装置。
2. （２）前記ジャッキおよび前記連結体は、前記テール部
   の軸線の周りの同一の仮想円上に等角度間隔に配置され
   ている、請求項（１）に記載のシールド型トンネル機械
   の方向修正装置。
3. （３）前記連結体は、前記テール部の軸線方向への相対
   的変位が不能の２つの連結部を有する１つのロッドを含
   み、該ロッドは前記連結部の一方で前記ヘッド部にまた
   他方で前記テール部にそれぞれ連結されている、請求項
   （１）に記載のシールド型トンネル機械の方向修正装置
   。
4. （４）前記ジャッキは、シリンダ内を滑動するピストン
   により区画された２つの液室を有する複動型の液圧ジャ
   ッキである、請求項（１）に記載のシールド型トンネル
   機械の方向修正装置。
5. （５）さらに、前記ジャッキにこれを作動させる圧液を
   供給するポンプと、前記ジャッキに個々に対応され、前
   記ジャッキと前記ポンプとの間に配置されて前記圧液の
   流路を切り換える電磁式の３つの切換弁と、該切換弁へ
   の通電を制御する制御回路と、前記切換弁と前記液室と
   の間の前記圧液の流路に配置され、前記液室への前記圧
   液の供給は許すが前記液室からの前記圧液の流出は阻止
   する逆止弁であって対応する前記流路と対をなす他の流
   路に圧力が作用したとき前記液室からの前記圧液の流出
   を許す逆止弁とを含む、請求項（４）に記載のシールド
   型トンネル機械の方向修正装置。
6. （６）前記連結体の隣りのジャッキに対応する切換弁は
   Ｐポートブロックタイプの弁であり、残りのジャッキに
   対応する切換弁はオープンセンタータイプの３位置４路
   の弁である、請求項（５）に記載のシールド型トンネル
   機械の方向修正装置。