JPH0786307B2 - シールド機の先端検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、土圧式ないしは泥水式などのシールド機の
先端検査装置に関する。

《発明の背景とその課題》 泥水加圧型や泥土加圧型などの密閉型シールド機では、
シールド掘進中に何等かの原因で掘進不能に陥ることが
ある。

その原因としては、加圧チャンバ室内での土砂付着，カ
ッター前面の障害物，カッタービットの摩耗や破損、さ
らには地山崩壊による空洞の発生などがある。

このような事態が発生した場合には、隔壁から前方は泥
水や充満された泥土による圧力が加わっているため、加
圧状態となっており、したがって、隔壁から前方のチャ
ンバー室内の情況を容易には観察できなかった。

また、カッターの前面は当然目視観測は出来ず、カッタ
ービットの摩耗や破損を直接検知することは出来なかっ
た。

カッタービットの摩耗や破損の検知手段としては、例え
ば特開昭60−144607号公報に示されてる超音波診断型の
摩耗検知装置もあるが、間接的であり、カッタービット
と並列して設けた検知ビットの摩耗を検出することで他
のカッタービットの摩耗度合いに置き換えているため、
検出結果からカッタービットの摩耗を推定することにな
り、正確な摩耗状態が検出できなかった。

そこで、本発明者らは、特願平１−90643号で内視鏡を
利用したシールド機の先端検査装置を提案している。

しかしながら、この出願にかかる検査装置では、内視鏡
をシールド機のチャンバ室内に進退および回転可能に挿
入する構成なので、検査可能な範囲が充分でなかった。

この発明は以上の背景に基づきなされたものであって、
その目的は、シールド機の加圧された先端部分において
も内視鏡による検査を行えるようにし、しかも、広範囲
での検査が可能になるシールド機の先端検査装置を提供
することにある。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、先端に回転駆動
されるカッターを有し、このカッターの背面側に設けら
れた隔壁によりチャンバー室を画成したシールド機にお
いて、前記隔壁に取付けられた開閉手段と、この開閉手
段に接続される中空筒状のシール管と、このシール管内
に液密ないしは気密に挿入され、前記開閉手段の開状態
で前記チャンバ室内に位置される摺動移動および回転可
能に設置されたガイド管と、このガイド管内に液密ない
しは気密に支持された内ガイド管と、この内ガイド管内
に挿入される内視鏡と、前記ガイド管の先端部分に設置
され、前記内視鏡を前記ガイド管の側面を貫通してその
軸と斜交する方向に案内するガイド部材とからなること
を特徴とする。

《作 用》 上記構成のシールド機の先端検査装置によれば、シール
管とガイド管とでチャンバ室内の圧力状態を維持しつ
つ、内視鏡でチャンバ室内ないしはカッターの状態で観
察できる。

このとき、内視鏡はガイド部材に案内されて、ガイド管
の軸に対して斜交する方向に突出するので、ガイド管を
回転させることなどによって、ガイド管から離れた位置
での広範囲な検査が可能になる。

《実 施 例》 以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図はこの発明の検査装置が適用される泥水加圧型シ
ールド機の概略を示すものである。

同図に示すシールド機は、両端が開口した円筒状の本体
10と、本体10の先端側の開口に回転可能に取付けられた
面盤状のカッター12と、カッター12の背面側に所定の間
隔をおいて本体10に固設された隔壁14とを備えていて、
本体10の先端側にはチャンバ室16が画成されている。

カッター12には、中心から放射方向に延びる複数のスリ
ット孔12aが設けられていて、各スリット孔12aの周縁に
は多数のカッタービット12bが固着されている。

隔壁14の上部側には、チャンバ室16内に加圧泥水を供給
する送泥管18が接続されるとともに、隔壁14の下部側に
は、泥水とともに掘削土砂をを外部に排出する排泥管20
が接続されている。

そして、送泥管18の下方には、開閉手段としての開閉バ
ルブ22が隔壁14に取付けられている。

開閉バルブ22の取り付け状態を第２図に示している。

開閉バルブ22は、ボールバルブないしはゲートバルブか
ら構成され、シールド機の掘進時などの定常状態では閉
弁されているとともに、盲蓋24が装着されている。

この開閉バルブ22には、第３図に示す検査装置26が、チ
ャンバ室16やカッター12のビット12bの磨耗状態を観測
するときに、盲蓋24を除去して装着される。

検査装置26は、開閉バルブ22のフランジに一端が結合さ
れる両端が開口したシール管26aと、シール管26a内に挿
入されるガイド管26bと、ガイドか26b内に設置された内
ガイド管26cと、内ガイド管26c内に挿入される内視鏡26
dとから概略構成されている。

シール管26aとガイド管26bとの間には、Ｏリングを備え
たシール部材26eと合成樹脂製のスライド部材26fとが介
装されていて、これによりガイド管26bはシール管26aに
対して液密ないしは気密にシールされ、かつ、前後方向
に摺動可能できるとともに、回転可能に設置されてい
る。

また、ガイド管26bと内ガイド管26cとの間には、上記と
同様にシール部材26gが介装されるとともに、スペーサ2
6hを装着して、ガイド管26bと内ガイド管26cとの間を気
密ないしは液密にシールしている。

内視鏡26dの光ファイバの一端には、図外のテレビモニ
タや画像解析装置および光源装置などが接続されてい
る。

そして、内視鏡6dの外周には、洗浄水を噴出させる送水
チューブ26iが付設されている。

一方、上記ガイド管26bの先端部分には、内ガイド管26c
内に挿通された内視鏡26dを、ガイド管26bの先端近傍に
穿設された貫通孔26jを介して、ガイド管26bの軸と斜交
する方向に案内するガイド部材26kが設置されている。

この実施例のガイド部材26kは、合成樹脂から構成さ
れ、滑らかな局面で湾曲し、ガイド管26bの軸に対して
約60度の角度で傾斜する挿通孔26lが形成されている。

次に、検査装置26の装着方法について説明すると、チャ
ンバ室16内を観測する場合には、まず、シールド機を停
止してチャンバ室16内の泥水の水位を開閉バルブ22の下
方まで低下させる。

この場合、送泥管18から加圧空気を注入して、部分的に
切羽圧よりも若干高圧な空洞部Ａを形成する。

なお、この場合、地下水の流入が少なく、切羽および周
辺地山の安定が保持できる場合には、必ずしも加圧空気
を用いて空洞部Ａを形成する必要はない。

また、泥土加圧式の密閉シールド機においても、上記と
同様にチャンバ室内の土砂を除去して空洞部Ａを形成す
る。

空洞部Ａが形成されると、開閉バルブ22を閉じた状態で
盲蓋24を除去して、シール管26aが装着される。

そして、内視鏡26dを内ガイド管26c内に挿入して、内ガ
イド管26cをガイド管26bに装着した状態で、シール管26
a内にガイド管26bを挿入する。

この後に開閉バルブ22を開弁した状態でガイド管26bを
前進させ、内視鏡26dをガイド管26bの軸に対して斜交す
る方向に貫通孔26jから突出させ、その先端部分を空洞
部Ａに位置させて、チャンバ室16内の観察を行う。

このとき、内視鏡26dは、第３図（Ｃ）に示すように、
貫通孔26jからの突出長さを変えることができるので、
ガイド管26bからかなり離れた位置での観察が可能であ
るとともに、ガイド管26bを回転させることにより、ガ
イド管26bの中心軸を中心とする異なった半径の同心円
上での観察が可能になり、広範囲な測定ができる。

なお、このような観察に先立って送水チューブ26iから
ジェット水を噴射して、内視鏡26dの先端部分や観察個
所の近傍を洗浄することが望ましい。

そして、観察が終了すると、ガイドか26bの先端を開閉
バルブ22の後方まで後退させて、開閉バルブ22を閉じて
シール管26aを除去する。

一方、カッター12のカッタービット12bの摩耗状態を観
察する場合には、まず、開閉バルブ22の位置と、カッタ
ー12の土砂取込み用のスリット孔12aとをほぼ一致させ
る。

この状態で、チヤンバ室16内に加圧空気を送り込み泥水
の水位を下げると、カッタービット12bの周辺にも空洞
部Ａが形成されるが、空洞部Ａの形成を確実にするため
には、例えば、加圧空気を送り込みながらシールド機を
少し後退させれば良い。

空洞部Ａが形成されると、以後の操作はチャンバ室16内
の観察と同様に行う。

なお、カッタービット12bの摩耗度合いの観察では、カ
ッター12を回転させて各スリット孔に対応して設けられ
ているビット12bを順次観察することもできる。

このとき、カッタービット12bは、その外周部分に位置
するものが早期に磨耗するが、本発明の測定装置26で
は、内視鏡26dの貫通孔26jからの突出長さが変えられる
ので、外周部分のカッタービット12bの測定も容易にで
きる。

なお、シール管26aが接続される開閉手段は、開閉バル
ブ22に限られることはなく、例えば、シャッター状のも
のでシール管26aとチャンバ室16との間を開閉してもよ
い。

また、本発明装置に使用できる内視鏡26としては、ファ
イバスコープやビデオイメージスコープなどの一般的な
工業的内視鏡のほかに、小型ビデオカメラなどであって
もよい。

《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明にかかるシールド
機の先端検査装置によれば、ガイド管を前後移動および
回転させ、かつ、内視鏡のガイド管からの突出長さを変
えることにより、内視鏡による観察部位が広範囲に変更
でき、チャンバ室内の土砂の付着状況や、カッタービッ
トの摩耗・破損、切羽の土質状況，崩壊などの調査観察
が正確かつ確実にできるとともに、状況観察により補修
が必要な場合に、作業員がチャンバ室に入る前の予備的
観察あるいは作業の確認モニターして利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置が適用されるシールド機の説明図、
第２図は同装置が装着される開閉バルブの断面図、第３
図（Ａ）は同装置の詳細断面図、第３図（Ｂ）は第３図
（Ａ）の要部拡大図、第３図（Ｃ）は内視鏡による観察
状態の説明図である。 10……シールド機本体 12……カッター 12b……カッタービット 14……隔壁、16……チャンバ室 22……開閉バルブ、26……検査装置 26a……シール管、26b……ガイド管 26c……内ガイド管、26d……内視鏡 Ａ……空洞部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端に回転駆動されるカッターを有し、こ
   のカッターの背面側に設けられた隔壁によりチャンバ室
   を画成したシールド機において、前記隔壁に取付けられ
   た開閉手段と、この開閉手段に接続される中空筒状のシ
   ール管と、このシール管内に液密ないしは気密に挿入さ
   れ、前記開閉手段の開状態で前記チャンバ室内に位置さ
   れる摺動移動および回転可能に設置されたガイド管と、
   このガイド管内に液密ないしは気密に支持された内ガイ
   ド管と、この内ガイド管内に挿入される内視鏡と、前記
   ガイド管の先端部分に設置され、前記内視鏡を前記ガイ
   ド管の側面を貫通してその軸と斜交する方向に案内する
   ガイド部材とからなることを特徴とするシールド機の先
   端検査装置。