JPH0786308B2 - 密閉型シールド機の先端検査方法 - 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密閉型シール
ド機の先端検査方法に関する。

《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
ンバー室内の状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察はできず、カッタ
ービットの摩耗や破損を直接検知することはできなかっ
た。

カッタービットの摩耗や破損の検知方法としては、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。

また、ファイバーコープを利用するものとしては、例え
ば特願昭62−161142号に示されている装置があるが、泥
水や掘削土が充満したままのチャンバ室内では、当然の
ことながら壁面への土砂付着状況などは観察できず、ま
たカッタービットに対しても、周辺から供給される濁水
を排して被写体周囲を完全な清水状態に保持しながら水
中観察することが困難で、その摩耗および破損状況を明
確に把握することはできない。

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容易に行えるシールド機の先端検
査方法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室を画成したシールド機の前記
チャンバ室内や前記カッターのカッタービットの検査方
法において、前記チャンバ室ないしはカッタービットの
近傍に部分圧気による空洞部を形成し、前記隔壁を貫通
して液密ないしは気密にシールされた内視鏡を前記空洞
部内に挿入して、前記チャンバ室内の状況や前記カッタ
ービットの磨耗ないしは破損状況を気中加圧状態で観察
す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方法によれば、チャン
バ室内ないしは切羽面に部分圧気を作用させることによ
り、切羽の安定を保持したままでチャンバ室内の泥水又
は泥土あるいは掘削土の所定の高さまで低下させ、空洞
部の形成することができる。

その結果、掘削土などの影響を受けることなく、気中で
自在に観察部位の観測が行える。

また観察に供する画成は前記隔壁に設けられたシール機
構により液密ないしは気密に保持され、かつ、回転およ
びスライドが自由な構造とすることにより、チャンバ室
内の状況やカッタービットの摩耗状況を自在に観察する
ことができる。

《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方法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、ガイド管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
たリール部材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26d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による検査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を利用するか、または別途圧気供給
管（図示せず）を用いて、コンプレッサ，ブロアなどの
圧気供給機器により加圧空気を注入して、チャンバ室16
内の泥水位を観察に必要な高さまで低下させ、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、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４図に示すように、貫通孔2
6j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ない
しは別に設けた給水管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したり、地山
洗掘による空洞部Ａの切り拡げなどを行えば、更に明瞭
な観察が可能になる。

そして、観察が終了すると、ガイド管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。

以上の観察により、ビットの交換が必要か否か、または
作業員をチャンバ室16内に入るべきか否かの判断が行わ
れれ、対策を事前に検討できる。第５図は以上の観察手
順を要約したものである。

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、実施例に示した測定位置
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、本発明方法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
工業用内視鏡のほかに、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
機の先端検査方法によれば、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
ーとして利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が適用されるシールド機の説明図、
第２図は検査装置が装着される開閉バルブの断面図、第
３図は検査装置が第２図の開閉バルブに装着された状態
の断面図、第４図は本発明方法の観察状態の説明図、第
５図は観察手順を示すブロック図である。 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の前記チャンバ室内や前記カッタ
   ーのカッタービットの検査方法において、前記チャンバ
   室ないしはカッタービットの近傍に部分圧気による空洞
   部を形成し、前記隔壁を貫通して液密ないしは気密にシ
   ールされた内視鏡を前記空洞部内に挿入して、前記チャ
   ンバ室内の状況や前記カッタービットの磨耗ないしは破
   損状況を気中加圧状態で観察することを特徴とするシー
   ルド機の先端検査方法。