JPH0485488A

JPH0485488A - シールド掘進機の方向制御装置

Info

Publication number: JPH0485488A
Application number: JP19850390A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Harada; 茂原田; Tadayuki Hanamoto; 忠幸花本
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-18

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】（産業上の利用分野）本発明はソールド掘進機の方向制御装置に係わり、特に
は、シールド機械等の地下を掘削する曲事半径の小さい
シールド掘進機の方向制御装置に関する。

（従来の技術）従来、公共事業投資の充実と各種工事における省人化、
高能率化にともないソールド堀造機が用いられている。

シールド掘進機においては、シールドの内周で、前胴と
後胴の連結部に、上、下、右、左、に４本のビンとスラ
ストジヤツキが配設され、２本のビンを中心にして上下
方向、または左右方向に連結部を屈折させて、ソールド
堀造機を曲進させている。最近では、掘進力を増すため
に、シールド内部に８個以上のスラストジャ、キを環状
に配置し、１ポンプ１スラストジヤツキあるいは電磁流
量ｍａｉ弁を各スラストジヤツキに配設してシールド掘
進機を曲進させている。このとき、シールド掘進機の方
向＠御は上、下、右、左、のスラストジヤツキのうちい
ずれかを選択するかにより、その方向の運転のための測
量はトランノットなどによる坑内ｓＩＩ、あるいはシー
ルド機械の発進立坑内にレーザ等のコヒーレントな光り
を発生する光字発振装置を設置して　衣装、１　、：　
））九をトンネル計画線に照射し、シールド機械に取り
付けたターゲット上の光点を読み取りシールド機械の偏
位、偏角を測定する方法等が用いろｎている。

（発明が解決しようとする３題）しかしながら、上記従来の前者の方法によｎば、■　大
きな推進力を得る場合には、高圧力、大容量の油圧機器
が必要になるとともに、これを収納するシールド部も大
きなスペースを取られる。

■　屈折を行うときには、上下または左右のピンを脱着
する必要があり作業性が悪い。

また、後者の場合には、 ■　ポンプあるいは電磁流量１１？Ｉ弁をスラストジヤ
ツキに合わせて多数使用する必要があり、また、ｉｇ＊
のため同様にセンサーも多数必要となるので１ｌｌａ１
回路が複雑になり、コストアンプとなる。

■　複数のスラストジヤツキのうち１本のみに倉荷か婆
申し、セグメントへ偏荷１重かた主↑る　。

■　トラツノ、トなどＣ二よる坑内側１は掘削されるト
ノネルが屈曲し曲率半径の小さい場合には側定点を多く
もつ必要があり、計測に工数がかかり実用的でない。ま
た、レーザ光を用いる方法はトンネルが屈曲している場
合に発進立坑からのレーザ光がターゲットに照射出来な
い状態が生じ′、光学発振装置を遍切な位置に移動する
必要が生ずる。

等の問題がある。

本発明は上記従来の問題点に着目し、ンールド堀造機の
方向＄１ａｌ装置に係わり、特には、シールド機械等の
地下を掘削する曲率半径の小さいシールド掘進機の方向
制御装置の提供を目的としている。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明に係わる第１の発明
では、カッタヘッドと、掘進方向に対して屈折する前シ
ールドと後シールドと、を有するシールド機械道＃Ｓに
おいて、前シールドと廉ノールドとを連結し、かつ、前
シールドに回転自在に固設された力・７タヘノドを推進
するスラストツヤツキを？１Ｊｌｋグループに分割し、
グループ内のスラストジヤツキを共通の方向’ｉｓｍ弁
に接続している。

′１Ｉ４２の発明では前シールドと後シールドとを屈折
するスラストジヤツキをグループ内の１個のスラストジ
ャ・７キのストロークでＩＩＩする。

（作用）上記構成によれば、複数のスラストジヤツキを上下左右
のグループに分割して、それぞれのグループを１本のス
ラストジヤツキのように扱い、１本のスラストジヤツキ
のストロークを制御する。

このために、少なくとも、上下左右の４本のスラストジ
ヤツキを＠御すれば良く、それに必要なポンプ、電磁流
Ｉ’ｌｌ弁等の機器、あるいはセンサー類も少なくて済
むのでコストも低減できるとともに、それを収納するス
ペースも小さくできる。

また、グループ内では圧力も均等荷重となり、セグメン
トへの荷重も均等にできるとともに、方向制御３１も容
易に１ｉｌｌＪできる。

（実犠例）以下に、本発明に係わるノールド！ｉＩｍ機の方向制御
装置の実施例について、図面を参照して説明する６′８
１図は本発明のシールド掘削機の方向制御装置を搭載す
る全体構成図、第２図はシールド掘削機の方向制御をす
るシールドジヤツキの配置図、第３図はシールド掘削機
の方向′Ｍ御装置の油圧回路図である。第１図において
、／−ルド掘削機１は、カッタヘッド１０と、カッタへ
、ド１０を周辺支持する前７−ルド２０と、前シールド
２０に連結された後シールド３０等を有し、後シールド
３０はテールパツキン３１を介してセグメント４０の外
周に接している。力、夕へｚＦｌｏには、ディスクカッ
タ１１．ビットＩ２、コピカッター１３が配設されてい
る。前シールド２０と後シールド３０とは球面２１を介
して接続されるとともに、円周状に等分に配設されたス
ラストジヤツキ２２によって連結されている。また、前
シールド１０にはフロントグリッパ２３が、後ンールド
、３０にはりャグリノパ３２が、配設されてい己。後シ
ールド３０！こはノールドジャ、キ３３が配設され、伸
長したときにはセグメント４０に当接する６第２図にお
いて、スラストジヤツキ２２は、前進方向に向かって上
グループ２４、下グループ２５、右グループ２６、左グ
ループ２７、等の上下左右のグループに分割されて配設
されている。各グループ２４．２５．２６．２７は、例
えばアクチュエータ２４ａ、２’４ｂ、２４ｃの３本よ
り構成されている。各グループ２４．２５．２６２７に
は、第３図に示すように、ポンプ５１．５２．５３．５
４より方向制御弁６１．６２．６３．６４を介して圧油
を供給される。また、各グループ２４．２５．２６．２
７の一つのスラストジヤツキ、例えば、２４ｂ、２５ｂ
、２６ｂ、２７ｂにはストロークセンサー７１．７２．
７３．７４が配設されている。ポンプ５１．５２．５３
５４と方向制御弁６１．６２．６３．６４との間には電
磁比例制御弁８１．８２．８３．８４が配設されている
。

上記構成において次に動作に付いて説明する。

掘進作業を行うとき　後シールド３０のリアグリッパ３
２を坑壁２に張った状態で力、・夕へ・ドｌＯを回転さ
せ、スラストジヤツキ２２を伸ばして掘進を開始する。

この時、ノールドジ＾ツキ３３は全縮状態であり、後シ
ールド３０はリアグリッパ３２によって固定されている
ためにセグメント４０には荷重がかかっていない、また
、フロントグリッパ２３は縮んでおり、前シールドＩＯ
は抵抗を受けずに前進する。ストロークセンサー７１７
２．７３．７４により決められた所定の距離が前進する
と、リアグリッパ３２を引込み、前シールド１０のフロ
ントグリッパ２３を坑壁２に張る。フロントグリッパ２
３を坑壁２に張ったらシルトジヤツキ３３を伸ばしなが
らスラストジヤツキ２２を縮め、後シールド３０を前進
させる。

シールドジヤツキ３３が全縮状態になると、リアグリッ
パ３２を坑壁２に張り前記の作業に入る。

上記作ｌは直進の場合であり、曲進したいときには、曲
がりたい方向と反対のスラストジヤツキ２２を伸ばして
掘進する。例えば、右；二面かりたいときには左側に配
設さねているｔグループ２７のスラストジヤツキ２２を
所定量前進させる。このとき、曲がる曲率半径に合わせ
て左グループ２７のスラストツヤツキ２２を所定量前進
させながら、右グループ２６のスラストジヤツキ２２を
所定量前進させる。

第４図は他の実施例を示す。スラストジヤツキ２２は、
前進方向に向かって上人グループ１１０、土石グループ
１２０、右上グループ１３０、右下グループ１４０、下
布グループ１５０、ニガグループ１６０、左下グループ
１７０、左上グループ１８０等の８つのグループに分割
されて配設されている。各グループは、例えばスラスト
ジヤツキ１１０ａ、１１０ｂの２本より構成されている
。

上記構成において、真横に曲進したいときには、曲がり
たい方向と反対のスラストジャ・７キ２２の２つのグル
ープを伸ばして掘進する。例えば、右に曲がりたいとき
には左側に配設されている左下グループ１７０、左上グ
ループ１８０のスラストツヤ、キ２２を所定ｌｌ１ｉＴ
進させる。また、右に曲がりながら下に掘進したいとき
には（矢印入方向）、左側に配設されている左下グルー
プ１７０と左上グループ１８０のスラストツヤツキ２２
および上人グループ１１０を所定量前進させる。また、
このとき、曲がる曲率半径に合わせて左下グループ１７
０と左上グループ１８０のスラストジャ、キ２２および
上人グループ１１０を所定量前進させながら、右上グル
ープ１３０と右下グループ１４０および下布グループ１
５０のスラストジヤツキ２２を所定量前進させる。さら
に、下ニ掘進する掘削量は下布グループ１５０のスラス
トジヤツキ２２を所定量前進させるとともに、下布グル
ープ１５０の図示しない電磁比例ａｍ弁の圧力を調整す
ることにより、滑らかに曲がりながら下に掘進すること
ができる。

上記実施例では、前シールドｌＯにはフロントグリッパ
２３、後シールド３０にはりャグリッパ３２が配設され
ているが、グリッパを装着せずにスラストジヤツキの反
力をセグメントで受けても良い。また、ノールド掘造機
で説明したか、伯の咄１３図はノールドｍ削機の方向；
ｘｉ翼装置油圧中部造機にも適用できることはいうまで
もない。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ｒｉ数のスラス
トジヤツキを複数のグループに分割して、それぞれのグ
ループを１本のジヤツキとして扱いストロークを制御す
る。これにより、少なくとも４本のジヤツキを制御すれ
ば良く、それに必要なポンプ、電磁流ＩｌＮｌＮ答弁機
器、あるいはセンサー類が少なくなりコストも低減でき
るとともに、それを収納するスペースも小さくなる。ま
た、グループ内では圧力も均等荷重となり、セグメント
への荷重も均等にできるとともに、大きな推進力が得ら
れ、方向Ｉ制御も容易に制御できると言う優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のシールドｍ削機の方向制御装置を搭載
する全体構成図、１２図はンールド掘削機の方向ｔｉＩＩｌをするソルド
ジャノキの配置図、（ｊｉＪ路図、第４図は本発明の他のノールド掘削機の方向制御をする
ノールドジャノキの配置図である。ｌ・・　・ンールド掘削機、１０・・・カッタヘッド、２０・・・前シールド、２２・・・スラストジヤツキ、３０・・・後シールド、３２・・・シールドジヤツキ４０・・・セグメント、５１．５２．５３．５４６１．６２．６３．６４７１．７２．７３．７４・・・ポンプ、・・・方向制御弁・・・ストロークセンサー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カッタヘッドと、掘進方向に対して屈折する前シ
ールドと後シールドと、を有するシールド掘進機におい
て、前シールドと後シールドとを連結し、かつ、前シー
ルドに回転自在に固設されたカッタヘッドを推進するス
ラストジャッキを複数グループに分割し、グループ内の
スラストジャッキを共通の方向制御弁に接続したことを
特徴とするシールド掘進機の方向制御装置。
（２）前シールドと後シールドとを屈折するスラストジ
ャッキをグループ内の１個のスラストジャッキのストロ
ークで制御する請求項１記載のシールド掘進機の方向制
御装置。