JPH072782Y2 - Attitude control device for shield machine - Google Patents

Attitude control device for shield machine

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JPH072782Y2
JPH072782Y2 JP1988169294U JP16929488U JPH072782Y2 JP H072782 Y2 JPH072782 Y2 JP H072782Y2 JP 1988169294 U JP1988169294 U JP 1988169294U JP 16929488 U JP16929488 U JP 16929488U JP H072782 Y2 JPH072782 Y2 JP H072782Y2
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JP
Japan
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jack
pressure
propulsion
shield
excavation
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JP1988169294U
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Japanese (ja)
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JPH0293391U (en
Inventor
俊明 上原
Original Assignee
石川島播磨重工業株式会社
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Publication date
Application filed by 石川島播磨重工業株式会社 filed Critical 石川島播磨重工業株式会社
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案はシールド掘進機の姿勢制御装置に係り、特に掘
進機本体を推進移動させるジャッキに、各地山側から受
ける圧力およびモーメントに見合った推進力を発生させ
ることのできるシールド掘進機の姿勢制御装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial application] The present invention relates to a posture control device for a shield machine, and particularly to a jack for propelling and moving the body of the machine, a propulsion force corresponding to the pressure and moment received from each mountain side. The present invention relates to a posture control device for a shield machine, which can generate a.

[従来の技術] 一般に、地下鉄のトンネル堀削工事においては工期の短
縮化を図るためにセグメントの組み立てと同時に地山を
堀削しながら掘進移動するシールド掘進機が知られてい
る。この種のシールド掘進機としては第6図に示す如き
構成が考えられる(未公開)。
[Prior Art] Generally, in tunnel excavation work for a subway, a shield excavator is known that moves and excavates the ground simultaneously with segment assembly in order to shorten the construction period. As this type of shield machine, a configuration as shown in FIG. 6 is conceivable (unpublished).

図示するように、掘進機本体1にはその掘進方向に臨ん
で地山を堀削するカッタ2が設けられる。このカッタ2
の背面部には泥水が給排水されるカッタチャンバ3が形
成され、このカッタチャンバ3内は切羽土圧に対抗する
泥水圧に保持されている。
As illustrated, the excavator body 1 is provided with a cutter 2 facing the excavation direction and excavating the natural ground. This cutter 2
A cutter chamber 3 through which muddy water is supplied and drained is formed in the rear part of the, and the inside of the cutter chamber 3 is maintained at a muddy water pressure that opposes the face earth pressure.

また、カッタチャンバ3にはシールドフレーム4が連結
され、このシールドフレーム4内にはスライドジャッキ
5を介してエレクタ6が連結される。このエレクタ6は
円弧状のセグメント片Sを保持すると共にその保持した
セグメント片Sを周方向に据え付けるようになってい
る。
A shield frame 4 is connected to the cutter chamber 3, and an erector 6 is connected to the inside of the shield frame 4 via a slide jack 5. The erector 6 holds the arc-shaped segment piece S and installs the held segment piece S in the circumferential direction.

また、シールドフレーム4内にはその周方向に沿って掘
進機本体1の推進駆動源となるシールドジャッキ8が複
数配設される。したがって、1つのセグメント片Sに対
して複数の長尺なジャッキ8が配設される。これらのジ
ャッキ8はその延出先端部をセグメント片Sに係止させ
て伸長移動することにより、掘進機本体1を掘進方向に
推進移動させるものである。図示例は最下部に位置する
ジャッキ8aと最上部に位置するジャッキ8bとを示したも
のである。
Further, in the shield frame 4, a plurality of shield jacks 8 serving as a propulsion drive source of the excavator body 1 are arranged along the circumferential direction thereof. Therefore, a plurality of long jacks 8 are arranged for one segment piece S. These jacks 8 propel the excavator body 1 in the excavation direction by locking the extended tip of the jack 8 to the segment piece S and extending and moving the same. The illustrated example shows the jack 8a located at the bottom and the jack 8b located at the top.

具体的にはシールドフレーム4内に沿って下方から上方
に順次セグメント片Sが組み立てられ、その組立て中に
掘進機本体1が推進移動される。
Specifically, the segment pieces S are sequentially assembled from the bottom to the top along the inside of the shield frame 4, and the excavator body 1 is propelled and moved during the assembly.

まず、上方に位置するジャッキ8bが伸長移動された状態
で、下方に位置するジャッキ8aが既設のセグメント片S
から後退移動され、これらの隙間にはエレクタ6に握持
された新規なセグメントS1が配設される。この最下端の
新規セグメント片S1が配置された後はその上方に順次新
規なセグメント片が配設される。したがって、第7図に
示すように、最上部のジャッキ8bが後退移動され、最上
部の新規セグメント片S2が組み込まれると1リング分の
セグメント片が配設されることになる。
First, with the jack 8b located above being extended and moved, the jack 8a located below is provided with the existing segment piece S.
The new segment S 1 gripped by the erector 6 is disposed in the space between these two. After the new segment piece S 1 at the bottom end is arranged, the new segment pieces are sequentially arranged above it. Accordingly, as shown in FIG. 7, the top of the jack 8b is moved backward, so that when a new segment piece S 2 the top of which is incorporated first ring portion of the segment piece is disposed.

この1リング分の新規セグメント片が配設される際には
その新たに配設される新規なセグメント片に対応するジ
ャッキ8以外のジャッキ8が伸長移動し、これらのジャ
ッキ8の伸長移動により、掘進機本体1が推進移動する
ことになる。すなわち、各ジャッキ8は2リング分のス
トローク長を有することになる。
When the new segment pieces for one ring are arranged, the jacks 8 other than the jacks 8 corresponding to the newly arranged new segment pieces extend and move, and by the extension and movement of these jacks 8, The excavator body 1 will be propelled and moved. That is, each jack 8 has a stroke length of two rings.

したがって、セグメント片毎にシールドジャッキが交互
に伸縮移動され盛り替えながら、セグメント片の組み立
てと同時に掘進機本体1が推進移動されることになる。
また、掘進機本体1の推進移動に追従してエレクタ6が
掘進方向にスライド移動することになる。
Therefore, the excavator body 1 is propelled and moved at the same time as the segment pieces are assembled while the shield jacks are alternately expanded and contracted and refilled for each segment piece.
Further, the elector 6 slides in the excavation direction following the propulsion movement of the excavator body 1.

このように1リング分のセグメント片の組立てが完了す
ると、第8図に示すように掘進機本体1の掘進移動も完
了することになる。
When the assembly of the segment pieces for one ring is completed in this manner, the excavation movement of the excavator body 1 is also completed as shown in FIG.

これら新規セグメントの組立ておよび掘進機本体1の推
進移動が完了した後は第9図に示すように、エレクタ6
をスライドジャッキ5を介して掘進方向に後退移動させ
ることになる。
After the assembly of these new segments and the propulsion movement of the excavator main body 1 are completed, as shown in FIG.
Will be moved backward through the slide jack 5 in the digging direction.

そこで、このように各ジャッキ8を交互に盛り替えなが
ら駆動させるために、第10図に示す如き油圧回路23が採
用される。
Therefore, in order to drive the jacks 8 while alternately refilling them, a hydraulic circuit 23 as shown in FIG. 10 is adopted.

すなわち、シールドフレーム7に沿って周方向に配設さ
れるジャッキ8のうちの任意な2本のジャッキ8に対し
て高圧側ポンプ24と低圧側ポンプ25とが接続される。こ
れらのポンプ24,25の吐出側には高圧側電磁弁26および
低圧側電磁弁27が接続される。高圧側電磁弁26には推進
用選択弁28,29が接続され、他方、低圧側電磁弁27には
盛替え用選択弁30,31が接続される。また、これら推進
用選択弁28,29および盛替え用選択弁30,31と、各ジャッ
キ8との間には逆止弁32,33,34,35が介設される。
That is, the high-pressure side pump 24 and the low-pressure side pump 25 are connected to any two jacks 8 among the jacks 8 arranged in the circumferential direction along the shield frame 7. A high pressure side solenoid valve 26 and a low pressure side solenoid valve 27 are connected to the discharge sides of these pumps 24, 25. Propulsion selection valves 28 and 29 are connected to the high-pressure side solenoid valve 26, and refill selection valves 30 and 31 are connected to the low-pressure side solenoid valve 27. Further, check valves 32, 33, 34, 35 are interposed between the jacks 8 and the propulsion selection valves 28, 29 and the refill selection valves 30, 31.

そこで、掘進機本体1の推進力を得るために各ジャッキ
8を伸長移動させるには高圧側ポンプ24から供給された
オイルが高圧側電磁弁26から推進用選択弁28,29の推進
回路36,37を介して各ジャッキ22,23の推進側に供給され
ることにより、各ジャッキ8が伸長移動する。
Therefore, in order to extend and move each jack 8 to obtain the propulsive force of the excavator main body 1, the oil supplied from the high-pressure side pump 24 is supplied from the high-pressure side solenoid valve 26 to the propulsion circuit 36 of the propulsion selection valves 28, 29. By being supplied to the propulsion side of each jack 22 and 23 via 37, each jack 8 extends and moves.

一方、上述したようにセグメント組立て中は新規に配設
されるセグメントに対応するジャッキ8は後退移動する
ことになる。
On the other hand, as described above, during the segment assembly, the jack 8 corresponding to the newly arranged segment moves backward.

そこで、第10図において、ジャッキ8を後退移動して抜
くときにはそのジャッキ8に接続される推進用選択弁2
8,29を推進回路36,37から中立回路38,39に戻すと共に、
盛替え用選択弁30,31を戻し回路40,41に切り換える。こ
れにより、低圧側ポンプ25から盛替え用選択弁30,31を
介してジャッキ8の戻し側にオイルが供給されジャッキ
8は後退移動する。
Therefore, in FIG. 10, when the jack 8 is moved backward and pulled out, the propulsion selection valve 2 connected to the jack 8 is selected.
While returning 8,29 from the propulsion circuits 36,37 to the neutral circuits 38,39,
The reselection selection valves 30 and 31 are switched to the return circuits 40 and 41. As a result, oil is supplied from the low-pressure side pump 25 to the return side of the jack 8 via the reselection selection valves 30 and 31, and the jack 8 moves backward.

このように、新規なセグメントを組終えた後は盛替え用
選択弁30,31が推進回路42,43に切り換えられる。これに
よりジャッキ8が他のジャッキ8の伸長移動位置まで伸
長移動され、その後は推進用選択弁28,29を推進回路36,
37に入れ、盛替え用選択弁30,31が中立回路44,45に戻さ
れる。
In this way, the reselection selection valves 30 and 31 are switched to the propulsion circuits 42 and 43 after a new segment is assembled. As a result, the jack 8 is extended and moved to the extension movement position of the other jack 8, and then the propulsion selection valves 28 and 29 are connected to the propulsion circuit 36,
Then, the reselection selection valves 30 and 31 are returned to the neutral circuits 44 and 45.

すなわち、掘進機本体1を推進移動させる際には高圧側
ポンプ24によりジャッキ8が推進移動し、その際に新規
なセグメントに対応するジャッキ8は低圧側ポンプ25に
より進退移動されることになる。
That is, when the excavator main body 1 is propelled and moved, the jack 8 is propelled and moved by the high-pressure side pump 24, and at that time, the jack 8 corresponding to the new segment is moved forward and backward by the low-pressure side pump 25.

[考案が解決しようとする課題] ところで、第10図に示すように、各ジャッキ8を進退移
動するための油圧回路23においては、各ジャッキ8の進
退用回路が互いに分岐部46において連通されており、こ
のため掘進移動するための全てのジャッキ8には等しい
推進力が働くことになる。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, as shown in FIG. 10, in the hydraulic circuit 23 for advancing and retreating each jack 8, the advancing and retracting circuits of each jack 8 are connected to each other at the branch portion 46. Therefore, the same propulsive force acts on all the jacks 8 for the excavation movement.

一方、カッタ2側にはその前面部に切刃土圧及びその背
面部には泥水圧が作用し、これらの合成圧力は第11図に
示す如き圧力分布となる。すなわち、地山側から台形状
に順次小さくなる圧力を受けることになる。これに対し
て、前述したように、新規なセグメント片を配設するた
めに後退移動するジャッキ8を除いて全てのジャッキ8
には互いに等しい推進力が働くため、同図に示すように
長方形の圧力分布が形成される。
On the other hand, on the cutter 2 side, the cutting blade earth pressure acts on the front surface thereof and the muddy water pressure acts on the rear surface thereof, and the combined pressure of these has a pressure distribution as shown in FIG. That is, the pressure is gradually reduced in a trapezoidal shape from the ground side. On the other hand, as described above, all the jacks 8 except the jack 8 which moves backward to dispose a new segment piece.
Since equal driving forces act on each other, a rectangular pressure distribution is formed as shown in FIG.

そこで、掘進機本体1が推進移動するためにはその地山
側から受ける合成圧力に対抗するジャッキ8の推進力を
発生させることになる。この場合に図示例のように、地
山側の上部の合成圧力が小さい部分においてはこれに対
応するジャッキ8の推進力が打ち勝ってしまい、ジャッ
キ8が伸びてしまうことになる。すなわち、地山側とジ
ャッキ8側との圧力バランスがくずれ、地山2側の合成
圧力が小さくなるにしたがって逆に破線で示すようにジ
ャッキ8のストロークが伸びてしまうことになる。
Therefore, in order for the excavator body 1 to move propulsively, a propulsive force of the jack 8 that opposes the combined pressure received from its natural side is generated. In this case, as in the illustrated example, the propulsive force of the jack 8 corresponding to this is overcome in the portion where the synthetic pressure on the upper side of the natural ground side is small, and the jack 8 extends. That is, the pressure balance between the natural ground side and the jack 8 side is lost, and as the combined pressure on the natural ground 2 side becomes smaller, the stroke of the jack 8 is extended as indicated by the broken line.

このため、従来は掘進機本体1の姿勢が崩れてしまうと
いう問題があった。
For this reason, there has been a problem that the posture of the excavator body 1 is conventionally collapsed.

本考案は上記問題点を有効に解決すべく創案されたもの
である。
The present invention was created to effectively solve the above problems.

本考案はセグメント組立て中に掘進移動するシールド掘
進機において、掘進移動中の掘進機本体の掘進姿勢を制
御することのできるシールド掘進機の姿勢制御装置を提
供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an attitude control device for a shield machine that can control the digging attitude of the digging machine body during digging movement in a shield machine that digs and moves during segment assembly.

[課題を解決するための手段] 本考案は掘進と同時にセグメント片を組み立てるべくセ
グメント2リング分のストロークを有するシールドジャ
ッキと、各シールドジャッキごとに配置され、掘進中に
組み立てられるセグメント片に対応するシールドジャッ
キを引き戻すための盛替え用選択弁と、各シールドジャ
ッキごとに配置され、掘進するためにシールドジャッキ
を伸長させる推進用選択弁と、その推進用選択弁の作動
により伸長する推進用シールドジャッキの油圧を検出す
る油圧検出手段と、掘進機本体の掘進姿勢を検出する姿
勢検出手段と、上記油圧検出手段から得られる各推進用
シールドジャッキの油圧が地山側の圧力に見合った設定
値になるまで上記個々の推進用選択弁を作動させると共
に上記設定値を上記姿勢検出手段から得られる姿勢検出
信号により実際の地山側の圧力に応じて修正する制御手
段とから構成したものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention corresponds to a shield jack having a stroke of two segment rings for assembling segment pieces at the same time as excavation, and segment pieces arranged for each shield jack and assembled during excavation. Reselection valve for pulling back the shield jack, propulsion selection valve arranged for each shield jack and extending the shield jack for excavation, and propulsion shield jack extended by the operation of the propulsion selection valve. The oil pressure of the propulsion shield jack obtained from the above-mentioned oil pressure detection means, the attitude detection means for detecting the excavation attitude of the excavator main body, and the above-mentioned oil pressure detection means are set values corresponding to the pressure on the natural side. Up to the setting value obtained from the attitude detection means while operating the individual propulsion selection valves. And a control means that corrects it according to the actual pressure on the ground side by the attitude detection signal.

[作用] 掘進中にセグメントを組み立てるには組み立てられるセ
グメント片に対応するシールドジャッキは引き戻され、
他の推進用シールドジャッキで推進力を発生させる。
[Operation] To assemble the segment during excavation, the shield jack corresponding to the segment piece to be assembled is pulled back,
Generate propulsion with another propulsion shield jack.

掘進に必要な各推進用シールドジャッキに地山の圧力に
見合った推力を発生させるために、個々の推進用シール
ドジャッキの推力を地山側の圧力に見合った設定値にな
るまでフィールドバック制御すると共に、実際の地山側
の圧力と設定された推力分布とのバランスがとれている
かを掘進機の姿勢から検出し、設定された各推進用シー
ルドジャッキの推力を実際の地山の圧力分布に合わせて
修正するようにしたものである。
In order to generate thrust corresponding to the pressure of the rock mass in each of the propulsion shield jacks required for excavation, the thrust of each propulsion shield jack is field-back controlled until it reaches a set value corresponding to the pressure on the rock mass side. Detecting from the posture of the excavator whether the actual pressure on the ground side and the set thrust distribution are well balanced, the thrust of each set shield jack for propulsion is adjusted according to the actual pressure distribution on the ground. It has been modified.

[実施例] 以下、本考案の一実施例を添付図面に従って詳述する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

第2図に示すように、掘進機本体1にはその掘進方向に
臨んで地山を堀削する円盤状のカッタ2が設けられる。
このカッタ2の背面部には泥水が給排水されるカッタチ
ャンバ3が形成され、このカッタチャンバ3内はこれに
接続される送泥管12及び排泥管13により切羽土圧に対抗
する泥水圧に保持されている。
As shown in FIG. 2, the excavator main body 1 is provided with a disk-shaped cutter 2 facing the excavation direction and excavating the natural ground.
A cutter chamber 3 for supplying and discharging muddy water is formed on the back surface of the cutter 2, and the inside of the cutter chamber 3 is provided with a mud pipe 12 and a mud pipe 13 which are connected to the cutter chamber 3 so that the mud pressure against the face soil pressure is increased. Is held.

また、シールドフレーム4内にはスライドジャッキ5を
介してエレクタ6が連結される。このエレクタ6は円弧
状のセグメント片Sを保持すると共にその保持したセグ
メント片Sを周方向に据え付けるようになっている。従
って、セグメント片Sが周方向に互いに付き合わされて
配設されることになる。これら互いに連結されたセグメ
ント片Sは真円保持装置14により保持される。
In addition, an erector 6 is connected to the inside of the shield frame 4 via a slide jack 5. The erector 6 holds the arc-shaped segment piece S and installs the held segment piece S in the circumferential direction. Therefore, the segment pieces S are arranged so as to face each other in the circumferential direction. The segment pieces S connected to each other are held by the perfect circle holding device 14.

また、シールドフレーム4内には推進駆動源となる長尺
なシールドジャッキ8が連結される。このジャッキ8は
シールドフレーム4内に沿って周方向に複数配設され
る。したがって、1つのセグメント片Sに対して複数の
シールドジャッキ8が配設される。これらのシールドジ
ャッキ8はその延出端部をセグメント片Sに係止させて
伸長移動することにより、掘進機本体1を掘進方向に推
進移動させるものである。
Further, a long shield jack 8 serving as a propulsion drive source is connected in the shield frame 4. A plurality of jacks 8 are circumferentially arranged along the inside of the shield frame 4. Therefore, a plurality of shield jacks 8 are arranged for one segment piece S. These shield jacks 8 are adapted to propel the excavator main body 1 in the excavation direction by locking the extended ends of the shield jacks 8 and extending and moving the segment pieces S.

また、第1図は油圧回路23を示すとともに、ジャッキ8
のうちの任意な1本のジャッキ8を示したものである。
1 shows the hydraulic circuit 23 and the jack 8
9 shows an arbitrary one of the jacks 8.

この油圧回路23には高圧側ポンプ24及び低圧側ポンプ25
が接続され、その低圧側ポンプ25には従来と同様にセグ
メント片Sの配設時にジャッキ8を進退移動させる盛替
え用選択弁30が介設され、この盛替え用選択弁30には推
進回路40、戻し回路42、中立回路44が設けられる。ま
た、盛替え用選択弁30には一対の逆止弁33が介設され、
この逆止弁33は一方が開弁したときにその開弁圧で他方
が閉弁するように構成される。
The hydraulic circuit 23 includes a high-pressure side pump 24 and a low-pressure side pump 25.
The low-pressure side pump 25 is provided with a refill selection valve 30 for moving the jack 8 forward and backward when the segment piece S is disposed, as in the conventional case. The refill selection valve 30 has a propulsion circuit. 40, a return circuit 42, and a neutral circuit 44 are provided. Further, a pair of check valves 33 are provided in the refill selection valve 30,
The check valve 33 is configured such that when one valve opens, the other valve closes due to the valve opening pressure.

特に、高圧側ポンプ24とジャッキ8との間はそのジャッ
キ8を個々に作動させるための推進用選択弁51が介設さ
れる。
In particular, between the high pressure side pump 24 and the jack 8, a propulsion selection valve 51 for individually operating the jack 8 is provided.

この推進用選択弁51は動作部52を有すると共に、推進回
路53、戻し回路54及び中立回路55を有するサーボ弁56に
より構成される。このサーボ弁56は一対の逆止弁57を介
してジャッキ22に連結され、その逆止弁57は一方の開放
圧力により他方が閉弁するように構成される。
The propulsion selection valve 51 has an operating unit 52 and is composed of a servo valve 56 having a propulsion circuit 53, a return circuit 54, and a neutral circuit 55. The servo valve 56 is connected to the jack 22 via a pair of check valves 57, and the check valve 57 is configured such that the opening pressure of one of the check valves 57 causes the other of the check valves to close.

また、ジャッキ8の推進側配管61にはジャッキ8の油圧
力を検出する油圧検出手段62が接続される。この油圧検
出手段62は圧力センサ63により構成される。この圧力セ
ンサ63から出力された信号64は制御手段65に入力され
る。
Further, hydraulic pressure detection means 62 for detecting the hydraulic pressure of the jack 8 is connected to the propulsion side pipe 61 of the jack 8. The oil pressure detecting means 62 is composed of a pressure sensor 63. The signal 64 output from the pressure sensor 63 is input to the control means 65.

この制御手段65にはCPU66が設けられる。このCPU66には
ジャッキ8のストローク速度を検出するストローク速度
検出手段67からストローク速度検出信号68が入力される
とともに、掘進機本体1の掘進姿勢を検出するシールド
姿勢検出手段69から姿勢検出信号70が入力されるように
構成される。たとえば、掘進機本体1に設けられたジャ
イロ、ピッチング、ローリング計等によりシールド姿勢
検出手段69が構成される。
The control means 65 is provided with a CPU 66. The CPU 66 is supplied with a stroke speed detection signal 68 from a stroke speed detection means 67 for detecting the stroke speed of the jack 8, and a posture detection signal 70 from a shield posture detection means 69 for detecting the excavation posture of the excavator body 1. It is configured to be input. For example, the gyro, pitching, rolling meter, etc. provided in the excavator main body 1 constitute the shield posture detecting means 69.

また、CPU66には予め設定されたジャッキ設定圧、およ
び地山から受ける圧力とジャッキの推進力とによるモー
メント設定値が入力される。
Further, a preset jack set pressure and a moment set value based on the pressure received from the natural ground and the propulsive force of the jack are input to the CPU 66.

これらCPU66に入力された情報は圧力(推進力)設定器7
1に入力され、この設定器71の出力端にはこれより出力
された設定圧力と圧力センサ63から出力される実際の圧
力値64とを比較する比較器72が接続され、この比較器72
の出力端にはアンプ73を介してサーボ弁56の作動部52が
連結される。
The information input to these CPU66 is the pressure (propulsion) setting device 7
1 is input to the output terminal of the setting device 71, a comparator 72 for comparing the set pressure output from the setting device 71 with the actual pressure value 64 output from the pressure sensor 63 is connected.
The operating portion 52 of the servo valve 56 is connected to the output end of the servo valve via an amplifier 73.

すなわち、制御手段65はそのCPU66を介して圧力設定器7
1から出力される予め設定された設定圧力と圧力センサ6
3から得られる実際の圧力値64とを比較検討して各ジャ
ッキ8の油圧力が設定値になるようにサーボ弁56を切換
え動作するように構成される。また、制御手段65はその
CPU66において姿勢検出手段69から得られる姿勢検出信
号70により設定値を修正するように構成される。
That is, the control means 65 controls the pressure setting device 7 via the CPU 66.
Pre-set pressure output from 1 and pressure sensor 6
The servo valve 56 is configured to be switched so that the hydraulic pressure of each jack 8 reaches a set value by comparing and examining the actual pressure value 64 obtained from 3 above. In addition, the control means 65
The CPU 66 is configured to correct the set value by the posture detection signal 70 obtained from the posture detection means 69.

したがって、予め設定された初期の設定値になるように
ジャッキ8の油圧力がフィードバック制御され、さらに
掘進機本体1の実際の姿勢に応じて初期に設定された設
定値が修正されその修正された新たな設定値になるよう
に再度ジャッキ8の油圧力がフィードバック制御される
ことになる。
Therefore, the hydraulic pressure of the jack 8 is feedback-controlled so as to reach a preset initial set value, and further, the preset set value is corrected in accordance with the actual posture of the excavator body 1 and the corrected value is corrected. The hydraulic pressure of the jack 8 is feedback-controlled again so as to reach the new set value.

次に上記実施例の作用について述べる。Next, the operation of the above embodiment will be described.

第1図に示すように、先ず掘進機本体1を推進移動させ
るにはサーボ弁56が推進回路53に切り換えられ、高圧ポ
ンプ24から圧送されたオイル圧力でジャッキ8が伸長移
動し、掘進機本体1を掘進移動させるための推進力が発
生する。
As shown in FIG. 1, first, in order to propulsively move the excavator body 1, the servo valve 56 is switched to the propulsion circuit 53, and the jack 8 is extended and moved by the oil pressure sent from the high-pressure pump 24. Propulsive force is generated to move 1 by excavation.

一方、推進移動と同時に新規セグメント片を組み立てる
にはその組立てセグメント片に対応するジャッキ8を後
退移動させることになる。そのために、後退移動される
べきジャッキ8に対応するサーボ弁56を中立回路55に切
り換えるとともに、盛替え用選択弁30を戻し回路42に切
り換える。これにより、低圧ポンプ25から圧送されたオ
イル圧力で組立てセグメントに対応するジャッキ8のみ
が後退移動することになる。なお、新規なセグメント片
の組み立てが完了した後は盛替え用選択弁30が推進回路
40に切り換えられ、ジャッキ8が他のジャッキの伸長位
置まで推進移動することになる。
On the other hand, in order to assemble a new segment piece simultaneously with the propulsion movement, the jack 8 corresponding to the assembled segment piece is moved backward. Therefore, the servo valve 56 corresponding to the jack 8 to be moved backward is switched to the neutral circuit 55, and the refill selection valve 30 is switched to the return circuit 42. As a result, only the jack 8 corresponding to the assembled segment is moved backward by the oil pressure sent from the low pressure pump 25. After the assembly of the new segment pieces is completed, the reselection selection valve 30 will move to the propulsion circuit.
It is switched to 40, and the jack 8 is propelled to the extended position of the other jacks.

したがって、組立てセグメントに対応するジャッキ8の
みが低圧側ポンプ25により進退移動され、その他のジャ
ッキ8は高圧側ポンプ24により推進移動されることにな
る。
Therefore, only the jack 8 corresponding to the assembly segment is moved back and forth by the low pressure side pump 25, and the other jacks 8 are propelled and moved by the high pressure side pump 24.

第3図及び第4図はセグメント組立て時の推進用ジャッ
キと組立て用ジャッキとを示すものである。
3 and 4 show a jack for propelling and a jack for assembling during segment assembly.

第3図は9つの既設のセグメント片Sを示すと共にこれ
に沿って32本のジャッキ8が配設されたものであり、既
設のセグメント片Sに対しその最下端部に新規なNO.1の
セグメント片S3を組み立てるためにこれに対応するNO.1
4からNO.18までの5本のジャッキ8は後退移動し、残る
27本のジャッキ8で推進移動することになる。また、第
4図は新規な3片のセグメント片S3,S4,S5を配設した
後、新規セグメント片S6を配設する場合を示したもので
ある。この場合にはその新規セグメント片S6に対応する
NO.21からNO.25までの5本のジャッキ8を後退移動する
と共に、残りの27本のジャッキ8が推進移動のために伸
長移動することになる。
FIG. 3 shows nine existing segment pieces S and 32 jacks 8 are arranged along the existing segment pieces S, and a new NO.1 is provided at the lowermost end of the existing segment piece S. NO.1 corresponding to this to assemble segment piece S 3
Five jacks 8 from 4 to NO.18 move backward and remain
It will be propelled and moved with 27 jacks 8. Further, FIG. 4 shows the case where the new segment piece S 6 is arranged after the new segment pieces S 3 , S 4 , S 5 are arranged. In this case, it corresponds to the new segment piece S 6 .
The five jacks 8 from No. 21 to NO. 25 are moved backward, and the remaining 27 jacks 8 are extended to move for propulsion.

そこで、セグメントの組み立て順序に従って推進移動に
使用可能なジャッキ8が定められることになり、どのセ
グメント片を組み立てるかによって掘進機本体1が地山
から受ける力およびモーメントに対応する各ジャッキ8
の必要圧力が決定する。
Therefore, the jacks 8 that can be used for propulsion movement are determined according to the assembly order of the segments, and the jacks 8 corresponding to the force and moment that the excavator body 1 receives from the natural ground depending on which segment piece is assembled.
Required pressure is determined.

そこで、第1図に示すように制御手段65のCPU66には予
めジャッキ設定圧力及びモーメント設定値が入力されて
おり、これらの値は圧力設定器71を介して設定圧力とし
て比較器72に出力される。この比較器72においてはその
設定値と油圧検出手段62から得られる各ジャッキ8の圧
力検出信号64とが比較演算される。この演算値はサーボ
弁56に出力され、そのサーボ弁56に対応する各ジャッキ
8は地山から受ける圧力及びモーメントに対応する設定
圧力にそれぞれ制御される。すなわち、各ジャッキ8の
油圧力がCPU66に予め入力された設定圧力になるように
フィードバック制御されることになる。
Therefore, as shown in FIG. 1, the CPU 66 of the control means 65 is preliminarily input with the jack set pressure and the moment set value, and these values are output to the comparator 72 via the pressure setter 71 as the set pressure. It In the comparator 72, the set value and the pressure detection signal 64 of each jack 8 obtained from the hydraulic pressure detection means 62 are compared and calculated. This calculated value is output to the servo valve 56, and each jack 8 corresponding to the servo valve 56 is controlled to a set pressure corresponding to the pressure and moment received from the natural ground. That is, feedback control is performed so that the hydraulic pressure of each jack 8 becomes the set pressure pre-input to the CPU 66.

また、地山から受ける圧力分布と各ジャッキ8による圧
力分布とのモーメントバランスがとれているかどうかが
検出される。すなわち、制御手段65のCPU66には姿勢検
出手段69から実際の掘進機本体1の掘進姿勢信号70が入
力されると共に、各ジャッキ8に設けられたストローク
速度検出手段67により実際の推進速度68が入力される。
Further, it is detected whether the moment distribution between the pressure distribution received from the ground and the pressure distribution by each jack 8 is balanced. That is, the CPU 66 of the control means 65 receives the actual excavation attitude signal 70 of the excavator main body 1 from the attitude detection means 69, and the actual propulsion speed 68 by the stroke speed detection means 67 provided in each jack 8. Is entered.

CPU66においてはこれに入力された姿勢検出信号70によ
り初期に設定された設定値が妥当であるかどうかが判断
され、妥当でない場合にはその姿勢検出信号70に基づい
て初期に設定された設定値を修正することになる。した
がって、修正された設定値と初期の設定値に従って定め
られた圧力検出信号64とが再度比較演算され、その比較
演算値に従ってサーボ弁56が切り換えられ、再度ジャッ
キ8の油圧力がフィードバック制御されることになる。
In the CPU 66, the attitude detection signal 70 input thereto determines whether or not the initially set setting value is appropriate. If not, the initially set value based on the attitude detection signal 70. Will be corrected. Therefore, the corrected set value and the pressure detection signal 64 determined according to the initial set value are compared and calculated again, the servo valve 56 is switched according to the comparison calculated value, and the hydraulic pressure of the jack 8 is feedback-controlled again. It will be.

具体的にはジャッキ圧力を大きくする場合にはサーボ弁
56を推進回路53に、小さくする場合には戻し回路54に、
圧力を同一に保持するには中立回路55にそれぞれ切り換
えられ、最適な推進圧力に設定することになる。
Specifically, when increasing the jack pressure, the servo valve
56 to the propulsion circuit 53, to the return circuit 54 to reduce,
In order to keep the pressures the same, the neutral circuit 55 is switched to each and the optimum propulsion pressure is set.

したがって、新規に配設されるセグメント片に対応する
ジャッキ8を後退移動したときには他の残りのジャッキ
8は地山から受ける圧力に見合った設定圧力にフィード
バック制御されると共に、その設定圧力が掘進機本体1
の姿勢に応じて修正されることにより、最適な油圧力に
調節されることになる。
Therefore, when the jack 8 corresponding to the newly arranged segment piece is moved backward, the other remaining jacks 8 are feedback-controlled to the set pressure corresponding to the pressure received from the natural ground, and the set pressure is excavated. Body 1
The optimum hydraulic pressure is adjusted by the correction according to the posture of the.

第5図は切羽土圧及び泥水圧力による圧力分布に対して
本考案によるジャッキ8のストローク及び推進力を示し
たものである。
FIG. 5 shows the stroke and propulsion force of the jack 8 according to the present invention with respect to the pressure distribution due to the face soil pressure and the muddy water pressure.

同図に示すように、従来と同様に地山から受ける圧力に
対して各ジャッキ8は互いに等しいストロークで伸長移
動し、かつ地山側の圧力分布に略相似した推進力を発生
する。すなわち、各ジャッキ8には地山側から受ける圧
力に対応した推進力が発生するため、掘進姿勢は一定に
保持されることになる。
As shown in the figure, similarly to the conventional case, the jacks 8 extend and move with equal strokes with respect to the pressure received from the natural ground, and generate a propulsive force substantially similar to the natural pressure distribution. That is, since a propulsive force corresponding to the pressure received from the natural side is generated in each jack 8, the excavation posture is kept constant.

このように本考案においては、各ジャッキ8の推進力を
個々に制御することにより、配設すべきセグメント片に
対応するジャッキ8を後退移動しても、地山側の圧力と
ジャッキ側とのモーメントバランスの均衡が保持され、
一定の姿勢に保持された掘進機本体1を推進移動させる
ことができる。
As described above, in the present invention, by controlling the propulsive force of each jack 8 individually, even if the jack 8 corresponding to the segment piece to be arranged is moved backward, the pressure on the natural side and the moment on the jack side The balance of balance is maintained,
The excavator main body 1 held in a fixed posture can be propelled and moved.

[考案の効果] 以上要するに本考案によれば、掘進に必要な個々の推進
用シールドジャッキの推力を地山側の圧力に見合った設
定値になるまでフィードバック制御すると共に、その設
定された各推進用シールドジャッキの推力を実際の地山
側の圧力に応じて修正するので、掘進中に組み立てられ
るセグメント片に対応するシールドジャッキを引き戻し
ても、掘進姿勢を常に一定に保持できる。
[Effects of the Invention] In summary, according to the present invention, the thrust of each propulsion shield jack required for excavation is feedback-controlled until it reaches a set value corresponding to the pressure on the ground side, and each set propulsion Since the thrust of the shield jack is corrected according to the actual pressure on the ground side, even if the shield jack corresponding to the segment piece assembled during the excavation is pulled back, the excavation posture can always be kept constant.

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

第1図は本考案の制御内容を示すブロック図、第2図は
掘進機本体を示す断面図、第3図及び第4図はセグメン
ト配設状態を示す図、第5図は本考案の圧力分布図、第
6図から第9図までは掘進状態を示す断面図、第10図は
従来の油圧回路を示すブロック図、第11図は従来の圧力
分布図である。 図中、1は掘進機本体、8はジャッキ、23は油圧回路、
51は推進用選択弁、62は油圧力検出手段、65は制御手
段、69は姿勢検出手段である。
FIG. 1 is a block diagram showing the control contents of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the excavator body, FIGS. 3 and 4 are views showing the state of segment arrangement, and FIG. 5 is the pressure of the present invention. FIG. 6 is a distribution diagram, FIG. 6 to FIG. 9 are sectional views showing the excavation state, FIG. 10 is a block diagram showing a conventional hydraulic circuit, and FIG. 11 is a conventional pressure distribution diagram. In the figure, 1 is an excavator body, 8 is a jack, 23 is a hydraulic circuit,
Reference numeral 51 is a propulsion selection valve, 62 is hydraulic pressure detection means, 65 is control means, and 69 is attitude detection means.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】掘進と同時にセグメント片を組み立てるべ
くセグメント2リング分のストロークを有するシールド
ジャッキと、各シールドジャッキごとに配置され、掘進
中に組み立てられるセグメント片に対応するシールドジ
ャッキを引き戻すための盛替え用選択弁と、各シールド
ジャッキごとに配置され、掘進するためにシールドジャ
ッキを伸長させる推進用選択弁と、その推進用選択弁の
作動により伸長する推進用シールドジャッキの油圧を検
出する油圧検出手段と、掘進機本体の掘進姿勢を検出す
る姿勢検出手段と、上記各油圧検出手段から得られる各
推進用シールドジャッキの油圧が地山側の圧力に見合っ
た設定値になるまで上記個々の推進用選択弁を作動させ
ると共に上記設定値を上記姿勢検出手段から得られる姿
勢検出信号により実際の地山側の圧力に応じて修正する
制御手段とを備えたシールド掘進機の姿勢制御装置。
1. A shield jack having a stroke of two segment rings for assembling the segment pieces at the same time as the excavation and a scale for pulling back the shield jacks arranged for each shield jack and corresponding to the segment pieces assembled during the excavation. A replacement selection valve, a propulsion selection valve that is arranged for each shield jack and extends the shield jack for excavation, and a hydraulic pressure detection that detects the hydraulic pressure of the propulsion shield jack that is extended by the operation of the propulsion selection valve. Means, attitude detecting means for detecting the excavation attitude of the excavator main body, and the individual propulsion shield until the hydraulic pressure of each propulsion shield jack obtained from each of the hydraulic pressure detection means reaches a set value corresponding to the pressure on the natural side. The selection valve is operated and the set value is set by the attitude detection signal obtained from the attitude detection means. Shield machine attitude control and control means for modifying in accordance with the pressure of the earth mountain upon.
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