JPH11107685A - シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置 - Google Patents
シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置Info
- Publication number
- JPH11107685A JPH11107685A JP9271814A JP27181497A JPH11107685A JP H11107685 A JPH11107685 A JP H11107685A JP 9271814 A JP9271814 A JP 9271814A JP 27181497 A JP27181497 A JP 27181497A JP H11107685 A JPH11107685 A JP H11107685A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- cutting
- torque
- speed
- rotary cutter
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 裏込材注入管の先行穴のスムーズな切削を実
現し、回転カッタの破損を防止する。 【解決手段】 一次覆工体と地山との間に裏込め材を注
入する裏込剤注入管より前方に形成された収納凹部に、
外方に出退自在に配設された回転カッタと、この回転カ
ッタを回転駆動するカッタ回転装置１２と、回転カッタ
を出退させるカッタ出退装置１３を設け、回転カッタに
切削トルクを検出するトルク検出器４４を設けるととも
に、カッタ出退装置１３のカッタ出退シリンダ５３の変
位量から回転カッタの突出速度を検出する変位計５６を
設け、カッタ回転装置１２のカッタ回転モータ３５のト
ルク検出器４４の検出信号に基づいてカッタ出退シリン
ダ５３による回転カッタの突出速度を制御する切削制御
装置１０を設けた。
現し、回転カッタの破損を防止する。 【解決手段】 一次覆工体と地山との間に裏込め材を注
入する裏込剤注入管より前方に形成された収納凹部に、
外方に出退自在に配設された回転カッタと、この回転カ
ッタを回転駆動するカッタ回転装置１２と、回転カッタ
を出退させるカッタ出退装置１３を設け、回転カッタに
切削トルクを検出するトルク検出器４４を設けるととも
に、カッタ出退装置１３のカッタ出退シリンダ５３の変
位量から回転カッタの突出速度を検出する変位計５６を
設け、カッタ回転装置１２のカッタ回転モータ３５のト
ルク検出器４４の検出信号に基づいてカッタ出退シリン
ダ５３による回転カッタの突出速度を制御する切削制御
装置１０を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを掘削す
る時に、シールド掘進機の後部で組み立てられた一次覆
工体と地山との間に裏込剤を注入する裏込剤注入管がシ
ールド本体の外面に突設されたシールド掘進機におい
て、硬質地盤や岩盤、発進孔や中間孔、到達孔の壁体な
どの掘削通過時に、裏込剤注入管の破損を防止するため
の裏込剤注入管用先行カッタ装置に関する。
る時に、シールド掘進機の後部で組み立てられた一次覆
工体と地山との間に裏込剤を注入する裏込剤注入管がシ
ールド本体の外面に突設されたシールド掘進機におい
て、硬質地盤や岩盤、発進孔や中間孔、到達孔の壁体な
どの掘削通過時に、裏込剤注入管の破損を防止するため
の裏込剤注入管用先行カッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の硬い岩盤や地下構造物、既設管な
どの地中構造物を切削通過時に、シールド本体の外周部
に設けられた裏込剤注入管を保護する目的で、本出願人
は、前方の地中構造物を掘削する従来の固定カッタに代
えて、特願平９−１４０７４０号において回転カッタを
シールド本体の外周部に出退させる裏込剤注入管用先行
カッタを提案した。
どの地中構造物を切削通過時に、シールド本体の外周部
に設けられた裏込剤注入管を保護する目的で、本出願人
は、前方の地中構造物を掘削する従来の固定カッタに代
えて、特願平９−１４０７４０号において回転カッタを
シールド本体の外周部に出退させる裏込剤注入管用先行
カッタを提案した。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被切削物は地
中構造物でその硬度や切削難度が個々に相違し、また建
築構造物の場合には大きな振動を与えることができない
ため、スムーズに切削できるのが望ましい。しかし従来
のように一義的に決定されたカッタの切削速度では、ス
ムーズな切削が期待できないという問題があった。また
上記先行カッタは、シールド本体内に取付けられるた
め、破損したり、動かなくなった場合に、メンテナンス
やカッタの交換が困難であるという問題があった。
中構造物でその硬度や切削難度が個々に相違し、また建
築構造物の場合には大きな振動を与えることができない
ため、スムーズに切削できるのが望ましい。しかし従来
のように一義的に決定されたカッタの切削速度では、ス
ムーズな切削が期待できないという問題があった。また
上記先行カッタは、シールド本体内に取付けられるた
め、破損したり、動かなくなった場合に、メンテナンス
やカッタの交換が困難であるという問題があった。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決して、硬質岩
盤や発進、中間、到達孔の硬質壁体でもスムーズに切削
できてカッタの破損を防止できるシールド掘進機の裏込
剤注入管用先行カッタ装置を提供することを目的として
いる。
盤や発進、中間、到達孔の硬質壁体でもスムーズに切削
できてカッタの破損を防止できるシールド掘進機の裏込
剤注入管用先行カッタ装置を提供することを目的として
いる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、シールド本体の前部に回転駆
動されるカッタヘッドを有し、シールド本体の後部外面
に、シールド本体後部で組み立てられる一次覆工体と地
山との間に裏込剤を注入する裏込剤注入管が配設された
シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置であっ
て、シールド本体の外周面で前記裏込剤注入管より前方
適所に形成された収納凹部と、この収納凹部内から外方
に出退自在に配設された回転カッタと、この回転カッタ
を回転駆動するカッタ回転装置と、回転カッタを出退さ
せるカッタ出退装置とを具備し、前記回転カッタに切削
トルクを検出するトルク検出器を設けるとともに、カッ
タ出退装置による回転カッタの突出速度を検出する突出
速度検出手段を設け、前記トルク検出器の検出信号に基
づいてカッタ出退装置による回転カッタの突出速度を制
御する切削制御装置を設けたものである。
に請求項１記載の発明は、シールド本体の前部に回転駆
動されるカッタヘッドを有し、シールド本体の後部外面
に、シールド本体後部で組み立てられる一次覆工体と地
山との間に裏込剤を注入する裏込剤注入管が配設された
シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置であっ
て、シールド本体の外周面で前記裏込剤注入管より前方
適所に形成された収納凹部と、この収納凹部内から外方
に出退自在に配設された回転カッタと、この回転カッタ
を回転駆動するカッタ回転装置と、回転カッタを出退さ
せるカッタ出退装置とを具備し、前記回転カッタに切削
トルクを検出するトルク検出器を設けるとともに、カッ
タ出退装置による回転カッタの突出速度を検出する突出
速度検出手段を設け、前記トルク検出器の検出信号に基
づいてカッタ出退装置による回転カッタの突出速度を制
御する切削制御装置を設けたものである。
【０００６】上記構成によれば、硬質岩盤や硬質地下構
造体により、過大な掘削負荷が回転カッタにかかると、
これをトルク検出器により検出して、回転カッタの突出
速度が遅くなるように制御することで、スムーズな切削
が可能となり、回転カッタが破損することもない。
造体により、過大な掘削負荷が回転カッタにかかると、
これをトルク検出器により検出して、回転カッタの突出
速度が遅くなるように制御することで、スムーズな切削
が可能となり、回転カッタが破損することもない。
【０００７】また請求項２記載の発明は、前記構成の切
削制御装置を、切削トルクの検出値が、最大トルクを越
えた時に、基準突出速度に０を越えて１未満の係数を乗
じた遅いカッタ突出速度となるようにカッタ出退装置を
制御し、最大トルクを越える切削トルクが検出される毎
に、基準突出速度に乗じる係数を小さくしてカッタ突出
速度をさらに遅くなるようにカッタ出退装置を制御し、
最大トルクを越える切削トルクが検出される回数が所定
の回数を越えると、カッタ出退装置を停止するように構
成したものである。
削制御装置を、切削トルクの検出値が、最大トルクを越
えた時に、基準突出速度に０を越えて１未満の係数を乗
じた遅いカッタ突出速度となるようにカッタ出退装置を
制御し、最大トルクを越える切削トルクが検出される毎
に、基準突出速度に乗じる係数を小さくしてカッタ突出
速度をさらに遅くなるようにカッタ出退装置を制御し、
最大トルクを越える切削トルクが検出される回数が所定
の回数を越えると、カッタ出退装置を停止するように構
成したものである。
【０００８】上記構成によれば、回転カッタの突出速度
を複数段にわたって制御することができて、適正な速度
で切削が可能となり、また過大切削トルクの検出が所定
の回数を越えると、カッタ出退装置を停止するので、回
転カッタの破損を確実に防止することができる。
を複数段にわたって制御することができて、適正な速度
で切削が可能となり、また過大切削トルクの検出が所定
の回数を越えると、カッタ出退装置を停止するので、回
転カッタの破損を確実に防止することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る裏込剤注入管
用先行カッタ装置の実施の形態を図１〜図７に基づいて
説明する。
用先行カッタ装置の実施の形態を図１〜図７に基づいて
説明する。
【００１０】図２，図３に示すように、シールド本体１
の外周面の裏込剤注入管６より前方の対応位置に、シー
ルド本体１の大気室１ｂに連通する開口部２が形成され
ている。この開口部２には、有底筒状の外筒３がスキン
プレート１ａ面に固着されて、排土装置４付きの収納凹
部５が形成されている。さらにシールド本体１には、収
納凹部５内にシールド本体１の半径方向に出退自在に配
設された回転カッタ１１と、この回転カッタ１１を回転
駆動するための油圧式カッタ回転装置１２と、回転カッ
タ１１をシールド本体１の半径方向に出退駆動させるた
めのカッタ出退装置１３と、開口部２を開閉するゲート
１４とが設けられている。また、このカッタ装置には、
回転カッタ１１の切削をスムーズに行うとともに、破損
を防止する切削制御装置１０が設けられている。
の外周面の裏込剤注入管６より前方の対応位置に、シー
ルド本体１の大気室１ｂに連通する開口部２が形成され
ている。この開口部２には、有底筒状の外筒３がスキン
プレート１ａ面に固着されて、排土装置４付きの収納凹
部５が形成されている。さらにシールド本体１には、収
納凹部５内にシールド本体１の半径方向に出退自在に配
設された回転カッタ１１と、この回転カッタ１１を回転
駆動するための油圧式カッタ回転装置１２と、回転カッ
タ１１をシールド本体１の半径方向に出退駆動させるた
めのカッタ出退装置１３と、開口部２を開閉するゲート
１４とが設けられている。また、このカッタ装置には、
回転カッタ１１の切削をスムーズに行うとともに、破損
を防止する切削制御装置１０が設けられている。
【００１１】前記回転カッタ１１は、裏込剤注入管６の
幅と略同一径に設定され、外筒３内に軸受ブッシュ１６
を介して摺動及び回転可能に配置された可動内筒１７
と、この可動内筒１７内に十字状に架設された十字枠１
８と、この十字枠１８の可動内筒１７より上方に突出す
る先端部に固着されたカッタ部２１とで構成されてい
る。
幅と略同一径に設定され、外筒３内に軸受ブッシュ１６
を介して摺動及び回転可能に配置された可動内筒１７
と、この可動内筒１７内に十字状に架設された十字枠１
８と、この十字枠１８の可動内筒１７より上方に突出す
る先端部に固着されたカッタ部２１とで構成されてい
る。
【００１２】前記カッタ部２１は、図６，図７に示すよ
うに、リングフレーム２１ａ上に十字フレーム２１ｂが
固着され、さらにリングフレーム２１ａ上に周方向一定
間隔ごとにビット取付フレーム２１ｃが立設されてい
る。そしてこれら十字フレーム２１ｂおよびビット取付
フレーム２１ｃの外周側で回転方向前部に、切削面に面
接触して切削する面切削ビットである外周面切削ビット
２２Ａが取り付けられるとともに、外周面切削ビット２
２Ａによる切削面より突出して所定のピッチで切削面に
周方向の溝を形成し硬質地盤に内在された強化繊維等を
切断する溝切削ビットである複数の円弧形外周溝切削ビ
ット２３Ａが軸心方向に所定間隔ごとに突出されてい
る。また十字フレーム２１ｂおよびビット取付フレーム
２１ｃの先端面に、切削面に面接触して切削する面切削
ビットである先端面切削ビット２２Ｂが取り付けられる
とともに、先端面切削ビット２２Ｂによる切削面より突
出して半径方向に所定のピッチで回転方向の溝を形成し
硬質地盤に内在された強化繊維等を切断する複数の円弧
形の溝切削ビットである先端溝切削ビット２３Ｂが半径
方向に所定間隔ごとに突出されている。そして、リング
フレーム２１ａ内で十字フレーム２１ｂの間の空間部が
収容凹部５に連通する切削片の取入口２４に構成されて
いる。
うに、リングフレーム２１ａ上に十字フレーム２１ｂが
固着され、さらにリングフレーム２１ａ上に周方向一定
間隔ごとにビット取付フレーム２１ｃが立設されてい
る。そしてこれら十字フレーム２１ｂおよびビット取付
フレーム２１ｃの外周側で回転方向前部に、切削面に面
接触して切削する面切削ビットである外周面切削ビット
２２Ａが取り付けられるとともに、外周面切削ビット２
２Ａによる切削面より突出して所定のピッチで切削面に
周方向の溝を形成し硬質地盤に内在された強化繊維等を
切断する溝切削ビットである複数の円弧形外周溝切削ビ
ット２３Ａが軸心方向に所定間隔ごとに突出されてい
る。また十字フレーム２１ｂおよびビット取付フレーム
２１ｃの先端面に、切削面に面接触して切削する面切削
ビットである先端面切削ビット２２Ｂが取り付けられる
とともに、先端面切削ビット２２Ｂによる切削面より突
出して半径方向に所定のピッチで回転方向の溝を形成し
硬質地盤に内在された強化繊維等を切断する複数の円弧
形の溝切削ビットである先端溝切削ビット２３Ｂが半径
方向に所定間隔ごとに突出されている。そして、リング
フレーム２１ａ内で十字フレーム２１ｂの間の空間部が
収容凹部５に連通する切削片の取入口２４に構成されて
いる。
【００１３】前記カッタ回転装置１２は、図２，図３に
示すように、十字枠１８の下面中央部に突設されたカッ
タ軸３１が、外筒３の底壁部に固着されたシールボック
ス３２を貫通して移動枠３３の軸受３４に回転自在に支
持されている。そして移動枠３３に取り付けられた油圧
式カッタ回転モータ３５がスプロケットホイール３６，
３７及びチェン３８を介してカッタ軸３１に連動連結さ
れて構成されている。
示すように、十字枠１８の下面中央部に突設されたカッ
タ軸３１が、外筒３の底壁部に固着されたシールボック
ス３２を貫通して移動枠３３の軸受３４に回転自在に支
持されている。そして移動枠３３に取り付けられた油圧
式カッタ回転モータ３５がスプロケットホイール３６，
３７及びチェン３８を介してカッタ軸３１に連動連結さ
れて構成されている。
【００１４】また前記カッタ回転モータ３５は、図１に
示すように、シールド本体１に内蔵された油圧ユニット
の油圧ポンプ４１からモータ用油圧管４２を介して圧油
が供給されており、モータ用油圧管４２に介在されたモ
ータ切替弁４３により、停止および正逆回転が操作され
る。またこのカッタ回転モータ３５には、油圧の出入り
口に介装された圧力変換器４４ａ，４４ｂを具備したト
ルク検出器４４が設けられており、このトルク検出器４
４により回転カッタ１１の切削トルクを検出することが
できる。
示すように、シールド本体１に内蔵された油圧ユニット
の油圧ポンプ４１からモータ用油圧管４２を介して圧油
が供給されており、モータ用油圧管４２に介在されたモ
ータ切替弁４３により、停止および正逆回転が操作され
る。またこのカッタ回転モータ３５には、油圧の出入り
口に介装された圧力変換器４４ａ，４４ｂを具備したト
ルク検出器４４が設けられており、このトルク検出器４
４により回転カッタ１１の切削トルクを検出することが
できる。
【００１５】前記カッタ出退装置１３は、図３に示すよ
うに、外筒３の外周面に突設したブラケット５１に連結
ピン５２を介して左右一対の油圧式カッタ出退シリンダ
５３が配設され、その各カッタ出退シリンダ５３のピス
トンロッド５３ａの先端部が移動枠３３に突設した左右
一対のアーム５４にそれぞれ連結ピン５５を介して連結
されて構成されている。またこれらカッタ出退シリンダ
５３には、ピストンロッド５３ａの位置を検出する変位
計５６が設けられており、この変位計５６からの検出値
を回転カッタ１１の突出速度に変換する図４の切削制御
装置１０の位置／速度変換部１０ｂとにより突出速度検
出手段が構成されている。さらに、図１に示すように、
これらカッタ出退シリンダ５３には、前記油圧ユニット
の油圧ポンプ４１からシリンダ用油圧管４５を介して圧
油が供給されており、シリンダ用油圧管４５に介在され
た切替えおよび流量連続調整可能な出退用サーボ弁４６
（または電磁比例弁）によりカッタ出退シリンダ５３に
供給される圧油量が調整されて回転カッタ１１の突出速
度が制御される。
うに、外筒３の外周面に突設したブラケット５１に連結
ピン５２を介して左右一対の油圧式カッタ出退シリンダ
５３が配設され、その各カッタ出退シリンダ５３のピス
トンロッド５３ａの先端部が移動枠３３に突設した左右
一対のアーム５４にそれぞれ連結ピン５５を介して連結
されて構成されている。またこれらカッタ出退シリンダ
５３には、ピストンロッド５３ａの位置を検出する変位
計５６が設けられており、この変位計５６からの検出値
を回転カッタ１１の突出速度に変換する図４の切削制御
装置１０の位置／速度変換部１０ｂとにより突出速度検
出手段が構成されている。さらに、図１に示すように、
これらカッタ出退シリンダ５３には、前記油圧ユニット
の油圧ポンプ４１からシリンダ用油圧管４５を介して圧
油が供給されており、シリンダ用油圧管４５に介在され
た切替えおよび流量連続調整可能な出退用サーボ弁４６
（または電磁比例弁）によりカッタ出退シリンダ５３に
供給される圧油量が調整されて回転カッタ１１の突出速
度が制御される。
【００１６】前記排土装置４は、図２に示すように、収
納凹部５に接続された開閉弁６１付き送泥管６２と、収
納凹部５からカッタヘッド後部の圧力室２ｃに接続され
た排泥管６３とから構成されている。
納凹部５に接続された開閉弁６１付き送泥管６２と、収
納凹部５からカッタヘッド後部の圧力室２ｃに接続され
た排泥管６３とから構成されている。
【００１７】前記ゲート１４は、図３に示すように、外
筒３の上部に形成されたゲート用凹部１４ａ内に、ゲー
ト板１４ｂがスライド自在に嵌合され、ゲート板１４ｂ
に連結された油圧式ゲート開閉シリンダ６４により開閉
される。
筒３の上部に形成されたゲート用凹部１４ａ内に、ゲー
ト板１４ｂがスライド自在に嵌合され、ゲート板１４ｂ
に連結された油圧式ゲート開閉シリンダ６４により開閉
される。
【００１８】前記切削制御装置１０は、図１，図４に示
すように、トルク検出器４４から入力された実測トルク
ＴNから回転カッタ１１の突出速度目標値ＶKを演算する
目標速度設定部１０ａと、カッタ出退シリンダ５３の変
位計５６の実測位置から実速度ＶNを演算する位置／速
度変換部１０ｂと、変位計５６の実測位置から突出スト
ローク限を判断して目標速度設定部１０ａに出力する最
大ストローク検出部１０ｃと、突出速度目標値ＶKから
実速度ＶNを減算する減算器１０ｄと、減算器１０ｄか
らの速度偏差を弁の開度信号に変換する積分器１０ｅと
が具備されている。
すように、トルク検出器４４から入力された実測トルク
ＴNから回転カッタ１１の突出速度目標値ＶKを演算する
目標速度設定部１０ａと、カッタ出退シリンダ５３の変
位計５６の実測位置から実速度ＶNを演算する位置／速
度変換部１０ｂと、変位計５６の実測位置から突出スト
ローク限を判断して目標速度設定部１０ａに出力する最
大ストローク検出部１０ｃと、突出速度目標値ＶKから
実速度ＶNを減算する減算器１０ｄと、減算器１０ｄか
らの速度偏差を弁の開度信号に変換する積分器１０ｅと
が具備されている。
【００１９】そして、目標速度設定部１０ａでは、図５
に示すように、基準突出速度ＶSでカッタ出退シリンダ
５３を駆動し（ＳＴＥＰ１）、トルク検出器４４で検出
された実測トルクＴNが予め設定された最大切削トルク
ＴMAXを越えた時に（ＳＴＥＰ２）、カッタ基準突出速
度ＶSに予め設定された係数αSを乗じて目標値ＶKを演
算し（ＳＴＥＰ３）、回転カッタ１１の突出速度の目標
値ＶKは出力する。この係数αは、０＜α＜１の範囲か
ら選択されて、最大切削トルクＴMAXを越える実測トル
クＴNを検出する回数Ｋが増加するごとに減少される値
で、たとえばαK＝αS−０．１×Ｋに設定されている。
に示すように、基準突出速度ＶSでカッタ出退シリンダ
５３を駆動し（ＳＴＥＰ１）、トルク検出器４４で検出
された実測トルクＴNが予め設定された最大切削トルク
ＴMAXを越えた時に（ＳＴＥＰ２）、カッタ基準突出速
度ＶSに予め設定された係数αSを乗じて目標値ＶKを演
算し（ＳＴＥＰ３）、回転カッタ１１の突出速度の目標
値ＶKは出力する。この係数αは、０＜α＜１の範囲か
ら選択されて、最大切削トルクＴMAXを越える実測トル
クＴNを検出する回数Ｋが増加するごとに減少される値
で、たとえばαK＝αS−０．１×Ｋに設定されている。
【００２０】次いで、最大切削トルクＴMAXを越える実
測トルクＴNを検出した回数Ｋが予め設定された回数Ｎ
と等しく（Ｋ＝Ｎ）なった時に、目標値ＶN＝０として
出退用サーボ弁４６を閉じ（ＳＴＥＰ４）、カッタ出退
シリンダ５３を停止するように構成されている。
測トルクＴNを検出した回数Ｋが予め設定された回数Ｎ
と等しく（Ｋ＝Ｎ）なった時に、目標値ＶN＝０として
出退用サーボ弁４６を閉じ（ＳＴＥＰ４）、カッタ出退
シリンダ５３を停止するように構成されている。
【００２１】上記構成において、カッタヘッド１により
例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などの硬質壁体を掘削する
場合には、シールド本体２の掘進を回転カッタ１１の掘
削直径より小さい間隔で間欠移動させ、停止時にゲート
１４を開動させて開口部２を開放し、カッタ回転装置１
２およびカッタ出退装置１３により回転カッタ１１を突
出移動させて硬質地盤に先行穴を形成する。この時、先
端溝切削ビット２３Ｂにより切削面に回転方向の溝が形
成され、溝が形成された切削面に先端面切削ビット２２
Ｂが面接触して切削することにより、強化繊維が内在さ
れた硬質壁体を効果的に切削除去することができる。
例えば土留め用ＮＯＭＳＴ壁などの硬質壁体を掘削する
場合には、シールド本体２の掘進を回転カッタ１１の掘
削直径より小さい間隔で間欠移動させ、停止時にゲート
１４を開動させて開口部２を開放し、カッタ回転装置１
２およびカッタ出退装置１３により回転カッタ１１を突
出移動させて硬質地盤に先行穴を形成する。この時、先
端溝切削ビット２３Ｂにより切削面に回転方向の溝が形
成され、溝が形成された切削面に先端面切削ビット２２
Ｂが面接触して切削することにより、強化繊維が内在さ
れた硬質壁体を効果的に切削除去することができる。
【００２２】この時、切削制御装置１０により回転カッ
ター１１の突出移動速度を制御し、回転カッター１１に
最大切削トルクＴMAXを越える過大な負荷がかかった場
合には、切削制御装置１０により突出速度Ｖが制御され
て適正な負荷で切削するように制御され、スムーズに切
削されて回転カッタ１１の破損を確実に防止することが
できる。
ター１１の突出移動速度を制御し、回転カッター１１に
最大切削トルクＴMAXを越える過大な負荷がかかった場
合には、切削制御装置１０により突出速度Ｖが制御され
て適正な負荷で切削するように制御され、スムーズに切
削されて回転カッタ１１の破損を確実に防止することが
できる。
【００２３】そして、切削片が回転カッタ１１の取入口
２４から収納凹部５内に回収され、その回収した切削片
が送泥管６２を介して収納凹部５内に供給した泥水によ
りスラリー状された後、排泥管６３を介してカッタヘッ
ド側の圧力室２ｃ内に流入され、掘削土砂といっしょに
スラリー輸送で地上まで排出される。これを繰り返すこ
とにより、先行穴を連続させて裏込剤注入管の損傷を防
止する先行溝を形成することができる。
２４から収納凹部５内に回収され、その回収した切削片
が送泥管６２を介して収納凹部５内に供給した泥水によ
りスラリー状された後、排泥管６３を介してカッタヘッ
ド側の圧力室２ｃ内に流入され、掘削土砂といっしょに
スラリー輸送で地上まで排出される。これを繰り返すこ
とにより、先行穴を連続させて裏込剤注入管の損傷を防
止する先行溝を形成することができる。
【００２４】また硬質地盤の掘削終了後、ゲート１４が
閉動させて開口部２が閉鎖されることにより（図２実線
参照）、その開口部２から収納凹部５内に土砂が流入さ
れるのが阻止され、これにより地山の崩壊を防止するこ
とができる。
閉動させて開口部２が閉鎖されることにより（図２実線
参照）、その開口部２から収納凹部５内に土砂が流入さ
れるのが阻止され、これにより地山の崩壊を防止するこ
とができる。
【００２５】上記実施の形態によれば、切削制御装置１
０により、回転カッタ１１の突出速度を制御して回転カ
ッタ１１に過大な負荷がかかるのを防止するので、硬質
壁体をスムーズ切削することができ、回転カッタ１１が
破損し、掘削不能になることがない。しかもこの硬質構
造物の硬度や切削難度に応じて切削することができ、ま
た建築構造物の場合にも大きな振動を与えることがなく
スムーズに切削することができる。したがって、回転カ
ッタ１１が破損したり、動かなくなることが無く、メン
テナンスや回転カッタ１１の交換が不要となる。
０により、回転カッタ１１の突出速度を制御して回転カ
ッタ１１に過大な負荷がかかるのを防止するので、硬質
壁体をスムーズ切削することができ、回転カッタ１１が
破損し、掘削不能になることがない。しかもこの硬質構
造物の硬度や切削難度に応じて切削することができ、ま
た建築構造物の場合にも大きな振動を与えることがなく
スムーズに切削することができる。したがって、回転カ
ッタ１１が破損したり、動かなくなることが無く、メン
テナンスや回転カッタ１１の交換が不要となる。
【００２６】なお、上記実施の形態では、油圧式のカッ
タ回転モータ３５およびカッタ出退シリンダ５３を使用
したが、もちろん電動モータおよび電動シリンダを採用
してもよい。
タ回転モータ３５およびカッタ出退シリンダ５３を使用
したが、もちろん電動モータおよび電動シリンダを採用
してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べたごとく、請求項１記載の発
明によれば、硬質岩盤や硬質地下構造体により、過大な
掘削負荷が回転カッタにかかると、これをトルク検出器
により検出して、回転カッタの突出速度が遅くなるよう
に制御することで、スムーズな切削が可能となり、回転
カッタが破損することがない。
明によれば、硬質岩盤や硬質地下構造体により、過大な
掘削負荷が回転カッタにかかると、これをトルク検出器
により検出して、回転カッタの突出速度が遅くなるよう
に制御することで、スムーズな切削が可能となり、回転
カッタが破損することがない。
【００２８】また請求項２記載の発明によれば、回転カ
ッタの突出速度を複数段にわたって制御することができ
て、適正な速度での切削が可能となり、また過大切削ト
ルクの検出が所定の回数を越えると、カッタ出退装置を
停止するので、回転カッタの破損を確実に防止すること
ができる。
ッタの突出速度を複数段にわたって制御することができ
て、適正な速度での切削が可能となり、また過大切削ト
ルクの検出が所定の回数を越えると、カッタ出退装置を
停止するので、回転カッタの破損を確実に防止すること
ができる。
【図１】本発明に係るシールド掘進機の裏込剤注入管用
先行カッタ装置の実施の形態を示す構成図である。
先行カッタ装置の実施の形態を示す構成図である。
【図２】同先行カッタ装置の縦断面図である。
【図３】同先行カッタ装置の横断面図である。
【図４】同先行カッタ装置の切削制御装置の関数ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】同切削制御装置の目標速度設定部におけるフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】同回転カッタのカッタ部を示す平面図である。
【図７】同回転カッタのカッタ部を示す側面図である。
１ シールド本体 ２ 開口部 ４ 排土装置 ５ 収納凹部 ６ 裏込剤注入管 １０ 切削制御装置 １０ａ 目標速度設定部 １１ 回転カッタ １２ カッタ回転装置 １３ カッタ出退装置 １４ ゲート ３５ カッタ回転モータ ４４ トルク検出器 ４６ 出退用サーボ弁 ５３ カッタ出退シリンダ ５６ 変位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 加津也 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 清水 賀之 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 高橋 慎吾 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 シールド本体の前部に回転駆動されるカ
ッタヘッドを有し、シールド本体の後部外面に、シール
ド本体後部で組み立てられる一次覆工体と地山との間に
裏込剤を注入する裏込剤注入管が配設されたシールド掘
進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置であって、 シールド本体の外周面で前記裏込剤注入管より前方適所
に形成された収納凹部と、この収納凹部内から外方に出
退自在に配設された回転カッタと、この回転カッタを回
転駆動するカッタ回転装置と、回転カッタを出退させる
カッタ出退装置とを具備し、 前記回転カッタに切削トルクを検出するトルク検出器を
設けるとともに、カッタ出退装置による回転カッタの突
出速度を検出する突出速度検出手段を設け、前記トルク
検出器の検出信号に基づいてカッタ出退装置による回転
カッタの突出速度を制御する切削制御装置を設けたこと
を特徴とするシールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッ
タ装置。 - 【請求項２】 切削制御装置を、 切削トルクの検出値が、最大切削トルクを越えた時に、
基準突出速度に０を越えて１未満の係数を乗じた遅いカ
ッタ突出速度となるようにカッタ出退装置を制御し、 最大トルクを越える切削トルクが検出される毎に、基準
突出速度に乗じる係数を小さくしてカッタ突出速度をさ
らに遅くなるようにカッタ出退装置を制御し、 最大トルクを越える切削トルクが検出される回数が所定
の回数を越えると、カッタ出退装置を停止するように構
成したことを特徴とする請求項１記載のシールド掘進機
の裏込剤注入管用先行カッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27181497A JP3640513B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27181497A JP3640513B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107685A true JPH11107685A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3640513B2 JP3640513B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=17505228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27181497A Expired - Fee Related JP3640513B2 (ja) | 1997-10-06 | 1997-10-06 | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3640513B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106646623A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 山东大学 | 用于tbm的滚动接触式电法实时超前探测搭载装置及方法 |
| CN107152286A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-12 | 中船重型装备有限公司 | 一种用于盾构机的刀盘变频控制柜电驱扭矩脱困系统及方法 |
| CN113050537A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-29 | 江苏联峰能源装备有限公司 | 金属锯自动锯切控制方法、系统、存储介质及设备 |
-
1997
- 1997-10-06 JP JP27181497A patent/JP3640513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106646623A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-10 | 山东大学 | 用于tbm的滚动接触式电法实时超前探测搭载装置及方法 |
| CN107152286A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-09-12 | 中船重型装备有限公司 | 一种用于盾构机的刀盘变频控制柜电驱扭矩脱困系统及方法 |
| CN113050537A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-29 | 江苏联峰能源装备有限公司 | 金属锯自动锯切控制方法、系统、存储介质及设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3640513B2 (ja) | 2005-04-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4655493A (en) | Shield tunneling machine | |
| US4630869A (en) | Shield tunneling machine | |
| JP4495114B2 (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削工法 | |
| CN106812471B (zh) | 可变径旋挖钻具及施工方法 | |
| JPH11107685A (ja) | シールド掘進機の裏込剤注入管用先行カッタ装置 | |
| JP6470084B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JP4712529B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JPS5936079B2 (ja) | 地中孔掘削工法 | |
| JP3373631B2 (ja) | シールド掘進機 | |
| JP3260715B2 (ja) | 泥土圧式シールド掘進機とその掘削方法 | |
| JP3502746B2 (ja) | シールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置 | |
| JPH06185285A (ja) | 拡径シールド掘削機 | |
| JP3933546B2 (ja) | 壁面土圧計及び壁面土圧計付横坑構築装置 | |
| KR102293628B1 (ko) | 커터헤드부의 개구율을 조절하여 굴착토의 유입량의 조절이 가능한 기계식 굴착기 | |
| JPH09303088A (ja) | シールド機械のカッタービット交換方法 | |
| JPS6224597B2 (ja) | ||
| JP4148953B2 (ja) | 拡幅式シールド掘進機およびその掘削方法 | |
| KR101023565B1 (ko) | 이수흐름의 제어가 가능한 굴진기 | |
| JP4629626B2 (ja) | トンネル掘削機及びトンネル掘削工法 | |
| JP3566494B2 (ja) | シールド工法及びシールド掘進機 | |
| JPH0235117B2 (ja) | Shiirudoki | |
| JPH03107096A (ja) | シールド掘進機 | |
| JP4762641B2 (ja) | トンネル掘削機 | |
| JP2520318Y2 (ja) | シールド掘進機のコピーカッター装置 | |
| JPH026157Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041221 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |