JPH06158995A - Earth pressure holder for earth pressure type propelling machine - Google Patents

Earth pressure holder for earth pressure type propelling machine

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Publication number
JPH06158995A
JPH06158995A JP33377092A JP33377092A JPH06158995A JP H06158995 A JPH06158995 A JP H06158995A JP 33377092 A JP33377092 A JP 33377092A JP 33377092 A JP33377092 A JP 33377092A JP H06158995 A JPH06158995 A JP H06158995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
earth pressure
chamber
earth
casing
cutter head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP33377092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyoji Kuramoto
豊司 倉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP33377092A priority Critical patent/JPH06158995A/en
Publication of JPH06158995A publication Critical patent/JPH06158995A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To keep earth pressure in a chamber constant by varying volume in the chamber according to earth pressure in the chamber. CONSTITUTION:In a small-bore pipe propelling machine burying a small bore pipe into the ground by installing a guide pipe 1 at the front end of the small bore pipe and propelling the guide pipe into the ground, the front end of the screw shaft 7b of a screw conveyor 7 is brought to a freely forwarding/ retreating state into or from a chamber 1a, and a shielding plate 8 opening/ closing the front opening section 7c of a casing 7a is mounted at the front end of the screw shaft 7b. An earth pressure reaction plate 10 moved forward or backward by an earth-pressure control cylinder 11, expansion and contraction of which are controlled according to the earth pressure in the chamber 1a, is set up at the rear of the chamber 1a. The earth pressure reaction plate 10 is moved forward or backward by the earth-pressure control cylinder 11 according to the earth pressure in the chamber 1a, thus keeping the earth pressure in the chamber 1a constant at all times.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は土圧式推進機械の土圧
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an earth pressure control device for earth pressure type propulsion machines.

【0002】[0002]

【従来の技術】小口径管推進の場合、従来先端に先導管
を装着した小口径管を地中へ推進させて埋設する小口径
管推進機械においては、先導管の先端にカッタヘッドモ
ータにより回転されるカッタヘッドが設けられていて、
このカッタヘッドにより先導管前方の切羽を掘削するよ
うになっている。また掘削された土砂は先導管前部のチ
ャンバ内に取込まれた後、スクリュウコンベヤによりチ
ャンバ内より排出され、さらに小口径管内を経て後方へ
搬送されるようになっている。上記のような小口径管推
進機械では、必要以上の土砂がチャンバ内に取込まれる
と、地山に空洞などが発生して地盤沈下の原因となるた
め、従来ではスクリュウコンベヤのケーシング内にピン
チ弁を設けて、このピンチ弁により土砂の搬送量を調整
することにより、ケーシング内に土砂のプラグを形成し
てチャンバ内の土圧を保持している。そしてシールド工
法においては土圧式では頻繁なゲート開閉やスクリュウ
回転制御で土圧を保持し、その他は泥水や圧気でチャン
バ内の土圧を保持していた。
2. Description of the Related Art In the case of small-diameter pipe propulsion, in the conventional small-diameter pipe propulsion machine in which a small-diameter pipe with a tip conduit attached to the tip is propelled into the ground and buried, the tip of the leading pipe is rotated by a cutter head motor. Is equipped with a cutter head
This cutter head excavates the face in front of the leading conduit. Further, the excavated earth and sand are taken into the chamber in front of the front conduit, then discharged from the chamber by the screw conveyor, and further conveyed backward through the small-diameter pipe. In the small-diameter pipe propulsion machine as described above, if excessive amount of earth and sand is taken into the chamber, it will cause cavities in the ground and cause ground subsidence.In the past, therefore, pinch into the casing of the screw conveyor. A valve is provided and the pinch valve adjusts the amount of earth and sand conveyed, thereby forming a plug of earth and sand in the casing to maintain earth pressure in the chamber. In the shield construction method, the earth pressure is maintained by frequent gate opening and closing and screw rotation control in the earth pressure type, and the earth pressure in the chamber is maintained by muddy water and compressed air in other cases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし小口径管推進で
は、従来のピンチ弁により土砂の搬送量を調整してチャ
ンバ内の土圧を保持するようにしたものでは、崩壊性の
高い地盤に小口径管を埋設する場合、ピンチ弁を調整し
てケーシング内にプラグを形成するのに熟練を要すると
共に、地盤が崩壊性の高い地層から粘性度の高い地層に
変化した場合、プラグが圧密されてケーシング内が閉塞
され、土砂の搬送が困難になるなどの不具合があった。
そしてシールド工法では頻繁なゲートの開閉やスクリュ
ウ回転制御が必要とされ、また泥水や圧気では付帯設備
が増大するため甚だ不経済であった。さらにケーシング
内に形成したプラグにより土砂の取込み量が減少するた
め、1日当りの推進量(日進量)が少なくなり、工期が
長期化する不具合もあった。この発明は上記不具合を改
善するためになされたもので、チャンバの容量を可変す
ることによりチャンバ内の土圧を保持するようにした土
圧式推進機械の土圧保持装置を提供することを目的とす
るものである。
However, in propulsion of a small-diameter pipe, a conventional pinch valve that adjusts the amount of sediment carried to maintain the earth pressure in the chamber is not suitable for the ground with high collapsibility. When burying a caliber pipe, it takes skill to adjust the pinch valve to form a plug in the casing, and when the ground changes from a highly collapsible formation to a highly viscous formation, the plug is compacted. There were problems such as the inside of the casing being blocked, making it difficult to convey the earth and sand.
In addition, the shield method requires frequent gate opening and closing and screw rotation control, and it is uneconomical because muddy water and compressed air increase auxiliary equipment. Furthermore, since the plug formed in the casing reduces the amount of soil and sand taken in, the amount of propulsion per day (incremental amount) is reduced, and the construction period is prolonged. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an earth pressure holding device for an earth pressure type propulsion machine which holds the earth pressure in the chamber by changing the capacity of the chamber. To do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために、小口径管の先端に装着された先導管の先
端に、回転するカッタヘッドを設けてこのカッタヘッド
により先導管前方の切羽を掘削すると共に、掘削した土
砂を先導管前部のチャンバ内へ取込んだ後スクリュウコ
ンベヤにより後方へ搬出するようにした小口径管推進機
械において、上記スクリュウコンベヤのスクリュウ軸先
端をチャンバ内に進退自在として先端部にケーシングの
前面開口部を開閉する遮蔽板を設けると共に、上記チャ
ンバの後方に、チャンバ内の土圧に応じて伸縮制御され
る土圧制御シリンダにより前後動される土圧反力板を設
けたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating cutter head at the tip of a leading conduit attached to the tip of a small-diameter pipe, and the cutter head is provided in front of the leading conduit. In the small-diameter pipe propulsion machine that excavates the face and takes the excavated earth and sand into the chamber in the front of the front conduit and then carries it out backward by the screw conveyor, the tip of the screw shaft of the screw conveyor is placed in the chamber. A shield plate that opens and closes the front opening of the casing is provided at the tip end so that it can move back and forth, and a soil pressure control cylinder that is moved back and forth by a soil pressure control cylinder that is expanded and contracted according to the soil pressure in the chamber is provided behind the chamber. It is provided with a force plate.

【0005】[0005]

【作用】上記構成により、スクリュウコンベヤにより搬
出されるチャンバ内の土砂量に応じて土圧制御シリンダ
により土圧反力板を前後動してチャンバの容積を可変す
ることにより、チャンバ内の土圧を常に一定に保持する
ことができるようになると共に、さらに土圧制御シリン
ダの油圧をセンシングすることにより正確な土圧を知る
ことができる。
With the above structure, the earth pressure control cylinder moves the earth pressure reaction force plate back and forth to change the volume of the chamber according to the amount of earth and sand carried out by the screw conveyor. It becomes possible to always keep constant, and it is possible to know the exact earth pressure by sensing the oil pressure of the earth pressure control cylinder.

【0006】[0006]

【実施例】この発明を小口径管推進機械へ適用した一実
施例を図面を参照して詳述する。図1は埋設すべき小口
径管(図示せず)の先端に装着された先導管の断面図、
図2は同作用説明図を示す。これら図において1は先導
管で、前部にカッタヘッド2が軸受け3を介して回転自
在に支承されている。上記カッタヘッド2の後端にはリ
ングギヤ2aが形成されていて、このリングギヤ2aに
噛合する駆動ギヤ4をカッタヘッドモータ5により回転
することによりカッタヘッド2が回転できるようになっ
ていると共に、カッタヘッド2の前面には複数のディス
クカッタ2bが取付けられていて、これらディスクカッ
タ2bにより先導管1前方の切羽を掘削するようになっ
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a small diameter pipe propulsion machine will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a front conduit attached to the tip of a small-diameter pipe (not shown) to be buried,
FIG. 2 shows the same operation explanatory diagram. In these drawings, reference numeral 1 denotes a front conduit, and a cutter head 2 is rotatably supported by a bearing 3 on a front portion thereof. A ring gear 2a is formed at the rear end of the cutter head 2, and the drive gear 4 meshing with the ring gear 2a is rotated by a cutter head motor 5 so that the cutter head 2 can be rotated and the cutter head 2 can be rotated. A plurality of disc cutters 2b are attached to the front surface of the head 2, and the face blades in front of the leading conduit 1 are excavated by these disc cutters 2b.

【0007】またディスクカッタ2bにより掘削された
土砂は、先導管1の前部に設けられたチャンバ1a内に
取込まれた後スクリュウコンベヤ7により先導管1を経
て後方へ搬出されるようになっている。上記スクリュウ
コンベヤ7は筒状のケーシング7aと、このケーシング
7a内に回転自在に設けられたスクリュウ軸7bより構
成されていて、ケーシング7aに対してスクリュウ軸7
bを前後動することにより、スクリュウ軸7bの先端が
チャンバ1a内へ図2に示すように突出できるようにな
っていると共に、スクリュウ軸7bの先端には遮蔽板8
が取付けられていて、ケーシング7aの前端側開口7c
を閉塞できるようになっている。
Further, the earth and sand excavated by the disc cutter 2b is taken into the chamber 1a provided in the front part of the front conduit 1, and is then carried out rearward through the front conduit 1 by the screw conveyor 7. ing. The screw conveyor 7 includes a cylindrical casing 7a and a screw shaft 7b rotatably provided in the casing 7a.
By moving b back and forth, the tip of the screw shaft 7b can be projected into the chamber 1a as shown in FIG. 2, and the shield plate 8 is attached to the tip of the screw shaft 7b.
Is attached to the front end side opening 7c of the casing 7a.
Can be blocked.

【0008】一方上記チャンバ1aの後方には、土圧反
力板10が設けられている。上記土圧反力板10は中央
部にガイド孔10aを有する円板状をなしていて、外周
部はカッタヘッド2の内周面に摺接され、そして中央の
ガイド孔10aはケーシング7aの先端部に嵌合されて
いる。
On the other hand, an earth pressure reaction plate 10 is provided behind the chamber 1a. The earth pressure reaction force plate 10 has a disc shape having a guide hole 10a at the center, the outer peripheral portion is slidably contacted with the inner peripheral surface of the cutter head 2, and the central guide hole 10a is the tip of the casing 7a. Is fitted to the section.

【0009】また土圧反力板10の後方には複数本の土
圧制御シリンダ11が円周方向に配置されている。上記
各土圧制御シリンダ11は、ケーシング7aに係止され
た支持板12に後端が固着されていると共に、前方へ突
出されたピストン杆11aの先端は土圧反力板10の後
面に突設されたブラケット10aにピン13により枢着
されていて、土圧制御シリンダ11により土圧反力板1
0が前後動できるようになっている。
A plurality of earth pressure control cylinders 11 are arranged in the circumferential direction behind the earth pressure reaction force plate 10. Each of the earth pressure control cylinders 11 has a rear end fixed to a support plate 12 locked to the casing 7a, and a tip of a piston rod 11a protruding forward protrudes to a rear surface of the earth pressure reaction force plate 10. It is pivotally attached to a bracket 10a provided by a pin 13, and an earth pressure control cylinder 11 allows an earth pressure reaction plate 1
0 can move back and forth.

【0010】次に作用を説明すると、小口径管を埋設す
るに当ってスクリュウコンベヤ7のスクリュウ軸7bは
回転させずに後退させ、遮蔽板8によりケーシング7a
の前面開口部7cを図1に示すように閉塞し、土圧制御
シリンダ11を伸長して土圧反力板10は図1の実線位
置まで前進させる。この状態でカッタヘッドモータ5に
よりカッタヘッド2を回転させながら、小口径管を介し
て先導管1を地中へ推進させる。
To explain the operation, the screw shaft 7b of the screw conveyor 7 is retracted without rotating when the small-diameter pipe is buried, and the casing 7a is shielded by the shield plate 8.
The front opening 7c is closed as shown in FIG. 1, the earth pressure control cylinder 11 is extended, and the earth pressure reaction force plate 10 is advanced to the position indicated by the solid line in FIG. In this state, while the cutter head 2 is rotated by the cutter head motor 5, the front conduit 1 is propelled into the ground through the small diameter pipe.

【0011】そして土圧制御シリンダ11の元油圧を一
定に保持してやれば、カッタヘッド2により掘削された
土砂はチャンバ1a内に取込まれて土圧が増しても、土
圧制御シリンダ11は自然に自然に収縮する。そして土
圧制御シリンダ11がストロークエンドに達したら、ス
トローク検出器(図示せず)からの信号によりカッタヘ
ッドモータ5を停止させ、次にスクリュウ軸7bを回転
させながら図2に示す位置まで前進させ、チャンバ1a
内の土砂をケーシング7a内に取込んで後方へ搬送を開
始する。
If the original hydraulic pressure of the earth pressure control cylinder 11 is kept constant, even if the earth and sand excavated by the cutter head 2 is taken into the chamber 1a and the earth pressure increases, the earth pressure control cylinder 11 will naturally operate. Contracts naturally. When the earth pressure control cylinder 11 reaches the stroke end, the cutter head motor 5 is stopped by a signal from a stroke detector (not shown), and then the screw shaft 7b is rotated to advance to the position shown in FIG. , Chamber 1a
The earth and sand inside is taken into the casing 7a and the conveyance is started backward.

【0012】一方スクリュウコンベヤ7によりチャンバ
1a内の土砂を搬出することによりチャンバ1a内の土
圧が減少するが、土圧制御シリンダ11の元油圧を一定
に保持しているので、自然に土圧制御シリンダ11が伸
長されて土圧反力板10が前進され、チャンバ1a内の
土圧が一定に保持される。上記のようにしてチャンバ1
a内の土砂の搬送が完了したら、スクリュウ軸7bを後
退させて遮蔽板8によりケーシング7aの前面開口部7
cを閉塞し、再び上記動作を繰返すもので、シリンダ元
油圧を一体に保つだけでチャンバ1a内の土圧を常に一
定に保持しながら掘進することができるようになる。
On the other hand, the earth pressure in the chamber 1a is reduced by carrying out the earth and sand in the chamber 1a by the screw conveyor 7, but since the original oil pressure of the earth pressure control cylinder 11 is kept constant, the earth pressure naturally increases. The control cylinder 11 is extended and the earth pressure reaction force plate 10 is advanced, so that the earth pressure in the chamber 1a is kept constant. Chamber 1 as above
When the transportation of the earth and sand inside the a is completed, the screw shaft 7b is retracted and the shield plate 8 is used to move the front opening 7 of the casing 7a.
By closing c and repeating the above-mentioned operation again, it becomes possible to excavate while keeping the earth pressure in the chamber 1a always constant by merely maintaining the cylinder base hydraulic pressure as one unit.

【0013】なお別の掘進方法としては、土圧反力板1
0を一定に保持しながらスクリュウ軸7bを前後方向へ
移動制御して、チャンバ1a内の土圧が一定となるよう
に掘進するようにしてもよい。
As another excavation method, an earth pressure reaction force plate 1
The screw shaft 7b may be controlled to move in the front-rear direction while keeping 0 constant so that the earth pressure in the chamber 1a is kept constant.

【0014】[0014]

【発明の効果】この発明は以上詳述したように、土圧反
力板によりチャンバ内の容積を可変することにより、チ
ャンバ内に取込まれた土砂の土圧が常に一定になるよう
に制御して掘進するようにしたことから、従来のように
ピンチ弁によりスクリュウコンベヤのケーシング内にプ
ラグを形成してチャンバ内の土圧を保持する必要がな
い。これによって崩壊性の高い地層を掘進する場合も何
等熟練を必要としないと共に、崩壊性の高い地層から粘
性の高い地層に変化しても土砂がケーシング内で圧密さ
れてケーシング内が閉塞されることがないため、土砂の
搬送が困難になることがない。
As described above in detail, according to the present invention, the earth pressure of earth and sand taken into the chamber is controlled to be always constant by changing the volume in the chamber by the earth pressure reaction force plate. Therefore, it is not necessary to form the plug in the casing of the screw conveyor by the pinch valve to maintain the earth pressure in the chamber, unlike the conventional case. As a result, no skill is required when excavating a highly collapsible formation, and even if the highly collapsible formation changes to a highly viscous formation, the soil will be compacted in the casing and the casing will be blocked. Since there is no soil, it will not be difficult to transport the earth and sand.

【0015】またプラグによって土砂の取込み量が制限
されることがないため、日進量の増加とこれに伴う工期
の短縮化が図れるようになる。しかも切羽の土圧が一定
に保持できることによって先導管の方向制御が容易かつ
正確に行えるため、計画線に沿って精度よく小口径管を
埋設することができるようになる。
Further, since the plug does not limit the amount of earth and sand taken in, it is possible to increase the daily progress amount and shorten the construction period accordingly. Moreover, since the soil pressure of the face can be kept constant, the direction of the leading conduit can be controlled easily and accurately, so that the small diameter pipe can be embedded along the planned line with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例になる土圧保持装置を採用
した先導管の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a leading conduit tube adopting an earth pressure holding device according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例になる土圧保持装置の作用
説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory view of the earth pressure retaining device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 先導管 1a チャンバ 2 カッタヘッド 7 スクリュウコンベヤ 7a ケーシング 7b スクリュウ軸 8 遮蔽板 10 土圧反力板 11 土圧制御シリンダ 1 Leading Conduit 1a Chamber 2 Cutter Head 7 Screw Conveyor 7a Casing 7b Screw Shaft 8 Shielding Plate 10 Earth Pressure Reaction Force Plate 11 Earth Pressure Control Cylinder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先導管1の先端に、回転するカッタヘッ
ド2を設けてこのカッタヘッド2により先導管1前方の
切羽を掘削すると共に、掘削した土砂を先導管1前部の
チャンバ1a内へ取込んだ後スクリュウコンベヤ7によ
り後方へ搬出するようにした土圧式推進機械において、
上記スクリュウコンベヤ7のスクリュウ軸7b先端をチ
ャンバ1a内に進退自在として先端部にケーシング7a
の前面開口部7cを開閉する遮蔽板8を設けると共に、
上記チャンバ1aの後方に、チャンバ1a内の土圧に応
じて伸縮制御される土圧制御シリンダ11により前後動
される土圧反力板10を設けてなる土圧式推進機械の土
圧保持装置。
1. A rotating cutter head 2 is provided at the tip of the front conduit 1, and a cutting face in front of the front conduit 1 is excavated by the cutter head 2, and the excavated earth and sand is introduced into a chamber 1a in front of the front conduit 1. In the earth pressure type propulsion machine which is taken out by the screw conveyor 7 after being taken in,
The tip end of the screw shaft 7b of the screw conveyor 7 is made movable back and forth into the chamber 1a, and the casing 7a is provided at the tip.
A shield plate 8 for opening and closing the front opening 7c of
An earth pressure holding device for an earth pressure type propulsion machine, comprising an earth pressure reaction force plate 10 which is moved back and forth by an earth pressure control cylinder 11 which is expanded and contracted according to earth pressure in the chamber 1a, behind the chamber 1a.
JP33377092A 1992-11-20 1992-11-20 Earth pressure holder for earth pressure type propelling machine Pending JPH06158995A (en)

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