JPH1130093A

JPH1130093A - シールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置

Info

Publication number: JPH1130093A
Application number: JP18629297A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Ishii; 俊久石井
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-02-02
Anticipated expiration: 2017-07-11
Also published as: JP3502746B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御
装置において、セグメント組立中に、カッターの地山へ
の食い込みやシールド本体の後退を起こすことなくセグ
メントを組み立てることができるようにする。【解決手段】油圧ポンプ１の吐出管路１０Ａには電磁
比例リリーフ弁５が接続されている。セグメント組立
中、条件判断・演算処理部４０は、シールドジャッキ選
択スイッチ３１で選択されたシールドジャッキ４の本数
を検出し、この検出データから縮めたシールドジャッキ
４の伸ばし操作によるシールド総推力が予め定めた総推
力制限値以下になるような制御圧力を計算し、電磁比例
リリーフ弁５のリリーフ圧をその制御圧力にするための
指令信号を生成し出力する。電磁比例リリーフ弁制御部
４１は、その指令信号に応じた制御信号を出力し、電磁
比例リリーフ弁５のリリーフ圧を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
シールドジャッキ駆動制御装置に係り、特に、セグメン
ト組立中、組み立てようとするセグメントに対応する位
置にあるシールドジャッキを縮め、当該セグメントを組
み立てた後その縮めたシールドジャッキを伸ばすことで
組み立てたセグメントを既設セグメントに押し付けるシ
ールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にシールド掘進機はシールド本体を
有し、このシールド本体の前端部には地山を掘削するカ
ッターが設けられ、このカッターで掘削された土砂はス
クリューコンベアによりシールド本体の後方へ送られ
る。シールド本体の後部にはエレクターが設けられてお
り、このエレクターはトンネルを構築すべくセグメント
リングを順次組み立てていく。また、シールド本体の後
部には複数のシールドジャッキが環状に配列されてお
り、これらシールドジャッキを伸ばしてセグメントリン
グを押し付けることによりシールド本体を掘進させる。

【０００３】以上のように構成されたシールド掘進機に
は、シールドジャッキの駆動を制御するシールドジャッ
キ駆動制御装置が設けられている。従来のシールドジャ
ッキ駆動制御装置の一般的な構成を図１４に示す。

【０００４】図１４において、シールドジャッキ駆動制
御装置は、油圧ポンプ１と、油圧ポンプ１から供給され
る圧油により駆動される複数本（ここでは８本）のシー
ルドジャッキ４と、油圧ポンプ１と各シールドジャッキ
４との間に配置され、各シールドジャッキ４のロッド側
とボトム側のいずれに圧油を供給するかを切り換える方
向切換弁２とを備えている。油圧ポンプ１と方向切換弁
２とは圧油供給管路（吐出管路）１０Ａにより接続さ
れ、この吐出管路１０Ａには安全弁としてのリリーフ弁
２５が接続されている。

【０００５】方向切換弁２と各シールドジャッキ４のロ
ッド側とは圧油供給管路１０Ｂにより直接接続され、方
向切換弁２と各シールドジャッキ４のボトム側とは、圧
油供給管路１０Ｃ、選択弁３、パイロットチェック弁６
及び圧油供給管路１０Ｄを介して接続されている。選択
弁３は開位置と閉位置との間で切り換えられる開閉弁で
あり、パイロットチェック弁６は圧油供給管路１０Ｂ内
に圧力が立つと開くチェック弁である。また、圧油供給
管路１０Ｄにはチェック弁７を介してオーバロードリリ
ーフ弁８が接続されている。

【０００６】ここで、リリーフ弁２５のリリーフ圧は例
えば３５０ｋｇ／ｍ²に設定され、オーバロードリリー
フ弁８のリリーフ圧は例えば同じ３５０ｋｇ／ｍ²に設
定されている。

【０００７】また、本シールドジャッキ駆動制御装置
は、８本のシールドジャッキ４の中から駆動すべきシー
ルドジャッキ４を選択するシールドジャッキ選択スイッ
チ３１と、このシールドジャッキ選択スイッチ３１で選
択したシールドジャッキ４の伸縮操作を指示するシール
ドジャッキ操作スイッチ３２と、シールドジャッキ選択
スイッチ３１からの選択信号を入力し、選択したシール
ドジャッキ４に対応する選択弁３を閉位置から開位置に
切り換える選択弁制御部３５と、シールドジャッキ操作
スイッチ３２からの操作指示信号を入力し、操作指示信
号が伸ばし操作のときは方向切換弁２を図示中立位置か
らＡ位置に切り換え、操作指示信号が縮み操作のときは
方向切換弁２を図示中立位置からＢ位置に切り換える方
向切換弁制御部３６とを備えている。

【０００８】カッターにより前方の地山を掘削するとき
は、シールドジャッキ選択スイッチ３１で全てのシール
ドジャッキ４を選択し、シールドジャッキ操作スイッチ
３２を伸ばし操作を指示し、全てのシールドジャッキ４
を伸ばしてセグメントリングを押し付けることでシール
ド本体に推力を与え、カッターで地山を掘削しながらシ
ールド本体を掘進させる。

【０００９】エレクターによりセグメントを組み立てる
ときは、以下のようにな手順で行う。シールドジャッキ選択スイッチ３１で最初のセグメン
トに対応する位置にあるシールドジャッキ４を選択し、
シールドジャッキ操作スイッチ３２で縮み操作を指示
し、選択したシールドジャッキ４を縮め、それ以外の他
のシールドジャッキ４は位置を保持することでシールド
本体の後退を防止する。図示しないスイッチを操作してエレクターを駆動し、
当該セグメントを組み立てる。シールドジャッキ操作スイッチ３２で伸ばし操作を指
示し、縮めたシールドジャッキ４を伸ばすことで組み立
てたセグメントを既設セグメントに押し付ける。上記と同様の操作をして、次に組み立てようとする
セグメントに対応する位置にあるシールドジャッキ４を
縮める。上記〜の動作を繰り返す。ここで、上記、の動作を、本願明細書ではシールド
ジャッキ４の「盛り替え」と呼ぶ。

【００１０】図１５に従来のシールドジャッキ駆動制御
装置の他の例を示す。この例では、図１４に示したリリ
ーフ弁２５の代わりに可変リリーフ弁装置２５Ａを備え
ており、この可変リリーフ弁装置２５Ａは、吐出管路１
０Ａに接続されたベント付のメインリリーフ弁２５Ａａ
と、このメインリリーフ弁２５Ａａのベント管路Ｒに接
続された開閉弁２５Ａｃ及びリモートリリーフ弁２５Ａ
ｂとを有している。ここで、メインリリーフ弁２５Ａａ
のリリーフ圧は例えば３５０ｋｇ／ｍ²に設定され、リ
モートリリーフ弁２５Ａｂのリリーフ圧は例えば８０ｋ
ｇ／ｍ²に設定されている。

【００１１】開閉弁２５Ａｃが図示のような閉位置にあ
るときはベント管路Ｒとリモートリリーフ弁２５Ａｂと
の連通が遮断されるため、可変リリーフ弁装置２５Ａの
リリーフ圧としてはメインリリーフ弁２５Ａａのリリー
フ圧（３５０ｋｇ／ｍ²）が選択され、開閉弁２５Ａｃ
が開位置にあるときはベント管路Ｒがリモートリリーフ
弁２５Ａｂと連通され、吐出管路１０Ａの圧油がベント
管路Ｒを介してリモートリリーフ弁２５Ａｂに流れるた
め、可変リリーフ弁装置２５Ａのリリーフ圧としてはリ
モートリリーフ弁２５Ａｂのリリーフ圧（８０ｋｇ／ｍ
²）が選択される。

【００１２】また、本シールドジャッキ駆動制御装置
は、図１４に示したものに加えて、シールド機状態切換
スイッチ３３と、リリーフ弁制御部３７とを備えてい
る。シールド機状態切換スイッチ３３はシールド掘進機
の状態として掘削モードとセグメント組立モードとを切
り換えるスイッチであり、リリーフ弁制御部３７はシー
ルド機状態切換スイッチ３３からの切換信号を入力し、
切換信号が掘削モードのときは開閉弁２５Ａｃを図示閉
位置にし、切換信号がセグメント組立モードのときは開
閉弁２５Ａｃを開位置に切り換える。

【００１３】カッターにより前方の地山を掘削するとき
は、まずシールド機状態切換スイッチ３３を掘削モード
側にする。この場合にはリリーフ弁制御部３７により開
閉弁２５Ａｃが図示閉位置に切り換えられるため、可変
リリーフ弁装置２５Ａのリリーフ圧は３５０ｋｇ／ｍ²
となる。そして、上記と同じようにしてシールドジャッ
キ４を伸ばしてシールド本体を掘進させる。

【００１４】エレクターによりセグメントを組み立てる
ときは、まずシールド機状態切換スイッチ３３をセグメ
ント組立モード側にする。この場合にはリリーフ弁制御
部３７により開閉弁２５Ａｃが開位置に切り換えられる
ため、可変リリーフ弁装置２５Ａのリリーフ圧は８０ｋ
ｇ／ｍ²となる。そして、上記〜と同じような手順
で順次セグメントを組み立てていく。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図１４に示すシールド
ジャッキ駆動制御装置では、上述したようにリリーフ弁
２５のリリーフ圧は３５０ｋｇ／ｍ²と一定であるた
め、シールドジャッキ４を作動するときの作動圧力の最
大値も３５０ｋｇ／ｍ²と一定になる。

【００１６】ところで、シールドジャッキの作動圧力
は、シールドジャッキを伸ばして組み立てたセグメント
を既設セグメントに押し付けるときにシールド本体を推
進させる推力（シールド総推力）を発生させるものであ
り、作動圧力が大きくなるとシールド総推力も大きくな
る。このようなシールドジャッキの作動圧力の最大値
は、掘削時にシールド本体が切羽前面土圧及び周辺摩擦
抵抗力に打ち勝って前進できるように、シールド総推力
が切羽前面土圧と周辺摩擦抵抗力の合計よりも大きくな
るような値に設定されている。

【００１７】しかし、シールドジャッキの作動圧力の最
大値を上記のように設定した従来技術では、セグメント
組立時に以下のような問題が発生する。すなわち、実際
の作業現場においては、作業員はどのシールドジャッキ
４がこれから組み立てようとするセグメントに対応する
位置にあるシールドジャッキ４であるかを完全には把握
できないのが実状である。そのため、セグメント組立中
にシールドジャッキ４を駆動する場合は、これから組み
立てようとするセグメントに対応する位置にあるシール
ドジャッキ４だけでなく、その周辺のシールドジャッキ
４も一緒に動かすことが多い。

【００１８】このように駆動するシールドジャッキ４の
本数を不用意に多くすると、セグメント組立後にシール
ドジャッキ４を伸ばすことで組み立てたセグメントを既
設セグメントに押し付けたときに、その多くした本数分
シールド総推力が増大するため、シールド総推力が切羽
前面土圧と周辺摩擦抵抗力の合計よりも大きくなる可能
性があり、この場合にはシールド本体が前進してしま
う。通常セグメント組立中ではカッターは回転停止して
いるので、シールド本体が前進すると停止中のカッター
が地山に食い込んでしまい、その後の掘削時にカッター
が回転不能な状態となったり、カッターが破損する可能
性がある。また、セグメント組立中は掘削することはな
いので、当然排土作業も行っておらず、そのため、シー
ルド本体の推進量分の切羽前面土圧の上昇が起こり、周
辺地盤に隆起等の悪影響を与えることもある。

【００１９】図１５に示すシールドジャッキ駆動制御装
置では、上述したようにセグメント組立時には可変リリ
ーフ弁装置２５Ａのリリーフ圧を３５０ｋｇ／ｍ²から
８０ｋｇ／ｍ²に下げているので、セグメント組立中の
シールドジャッキ４の作動圧力の最大値は８０ｋｇ／ｍ
²となる。そのため、セグメント組立中のシールドジャ
ッキ４の作動圧力の最大値が３５０ｋｇ／ｍ²である図
１４で示した従来技術に比し、同じ本数だけシールドジ
ャッキ４を伸ばしたときのシールド総推力が小さくな
り、これにより駆動するシールドジャッキ４の本数を不
用意に多くしても、シールド本体が前進することはほと
んど無い。

【００２０】しかし、図１５に示した従来技術では、セ
グメント組立時に以下のような問題が発生する。すなわ
ち、全てのシールドジャッキ４がパイロットチェック弁
６により所定の保持圧でその位置が保持されている状態
から、最初に組み立てようとするセグメントに対応する
位置にあるシールドジャッキ４を縮める（上記）と、
このシールドジャッキ４の作動圧力がタンク圧まで下が
るとともに、このジャッキ分だけ位置を保持するシール
ドジャッキ４が少なくなるのでシールドジャッキ４の保
持圧が上昇する。その後、縮めたシールドジャッキ４を
伸ばす（上記）と、このシールドジャッキ４の作動圧
力は上昇するが、上記のように作動圧力の最大値は８０
ｋｇ／ｍ²であるため、この時の他のシールドジャッキ
４の保持圧が８０ｋｇ／ｍ²より大きい場合には、当該
シールドジャッキ４の作動圧力は他のシールドジャッキ
４の保持圧までは上げられない。そのため、このシール
ドジャッキ４を停止させた後に位置を保持するジャッキ
としては使用できず、次に組み立てようとするセグメン
トに対応する位置にあるシールドジャッキ４を縮めたと
き（上記）は、このシールドジャッキ４と上記で縮
めたシールドジャッキ４を除く他のシールドジャッキ４
でその位置を保持せざるを得ず、その結果シールドジャ
ッキ４の保持圧が更に上がってしまう。その後、上記
、の動作を繰り返し行う（上記）と、位置を保持
するシールドジャッキ４の本数が徐々に減少していくた
め、シールドジャッキ４の保持圧が徐々に上昇してい
く。なお、上記を実施したときには他のシールドジャ
ッキ４の保持圧が８０ｋｇ／ｍ²以下であり、上記を
実施したときに初めて他のシールドジャッキ４の保持圧
が８０ｋｇ／ｍ²を越えることもあるが、この場合でも
上記の実施によりシールドジャッキ４の保持圧が徐々
に上昇していく。

【００２１】このようにシールドジャッキ４の保持圧が
徐々に上昇していくと、いずれかのシールドジャッキ４
を縮めたときに、シールドジャッキ４の保持圧がオーバ
ロードリリーフ弁８のリリーフ圧（３５０ｋｇ／ｍ²）
に達することがある。この場合には、オーバロードリリ
ーフ弁８が開いて圧油がリリーフすることにより、位置
を保持していたシールドジャッキ４が縮み、その瞬間に
それ以外のシールドジャッキ４のボトム圧が８０ｋｇ／
ｍ²から上がり始め、このシールドジャッキ４のボトム
側に接続された管路１０Ｄの油圧ホースが膨張する。そ
のため、シールドジャッキ４のボトム側の圧油がその油
圧ホースに逃げ、シールドジャッキ４が縮み、これによ
りシールド本体が後退してしまう。その結果、シールド
本体後部のテールシールが破損したり、シールド本体の
前面の地山が崩れて地盤沈下を起こす等の問題が生じ
る。

【００２２】本発明の目的は、セグメント組立中に、カ
ッターの地山への食い込みやシールド本体の後退を起こ
すことなくセグメントを組み立てることができるシール
ド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置を提供するこ
とにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、油圧ポン
プと、この油圧ポンプから圧油供給管路を介して供給さ
れる圧油により駆動される複数のシールドジャッキとを
備え、これらシールドジャッキをシールド本体の後部に
環状に配列し、掘削中はこれらシールドジャッキを伸ば
すことでシールド本体に推力を与え、カッターにて地山
を掘削し、セグメント組立中は、個々のセグメントを組
み立てようとするとき、そのセグメントに対応する位置
にあるシールドジャッキを縮め、他のシールドジャッキ
の位置を保持することでシールド本体の後退を防止し、
当該セグメントを組み立てた後は縮めたシールドジャッ
キを伸ばすことで組み立てたセグメントを既設セグメン
トに押し付け、この手順を繰り返すことでセグメントを
リング状に組み立ててゆくシールド掘進機のシールドジ
ャッキ駆動制御装置において、前記圧油供給管路に接続
され、前記シールドジャッキの作動圧力の最大値を設定
すると共に、その作動圧力の最大値を変えられるようリ
リーフ設定圧を変更可能なリリーフ弁装置と、セグメン
ト組立中に縮めたシールドジャッキの伸ばし操作による
総推力がカッターの地山への食い込みを生じさせないた
めの総推力制限値を越えないように前記リリーフ弁装置
のリリーフ設定圧を変更し、前記作動圧力の最大値を変
える制御手段とを備える構成とする。

【００２４】以上のようにリリーフ弁装置及び制御手段
を設け、セグメント組立中に縮めたシールドジャッキの
伸ばし操作による総推力がカッターの地山への食い込み
を生じさせないための総推力制限値を越えないようにリ
リーフ弁装置のリリーフ設定圧を変更し、作動圧力の最
大値を変えることにより、伸ばすシールドジャッキの選
択本数が多くても、シールド本体が前進することはほと
んど無く、これによりセグメント組立中にカッターが地
山に食い込むことが防止される。

【００２５】また、シールドジャッキの盛り替えで縮め
たシールドジャッキをセグメント組立後に伸ばしたとき
に、このシールドジャッキの作動圧力は位置を保持して
いる他のシールドジャッキの保持圧まで上げられるの
で、当該シールドジャッキを停止させた後には位置を保
持するジャッキとして使用できる。従って、次に組み立
てようとするシールドジャッキを縮めても、シールドジ
ャッキの保持圧はほとんど変わらず、そのため、シール
ドジャッキの盛り替え毎にシールドジャッキの保持圧が
上昇し最終的にオーバロードリリーフ弁のリリーフ圧に
達することはほとんど無く、これによりシールドジャッ
キが縮んでシールド本体が後退することが防止される。

【００２６】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記リリーフ弁装置は電磁比例リリーフ弁を有し、前記
制御手段は、セグメント組立中に縮めたシールドジャッ
キの伸ばし操作による総推力が前記総推力制限値にほぼ
等しくなるよう前記電磁比例リリーフ弁のリリーフ設定
圧を変更する。

【００２７】このようにリリーフ弁装置を電磁比例リリ
ーフ弁で構成することにより、必要最小限の部品数で縮
めたシールドジャッキの伸ばし操作による総推力を総推
力制限値にほぼ等しくすることができる。

【００２８】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記リリーフ弁装置は、複数のリリーフ弁を多段
に配置した多段リリーフ弁と、前記複数のリリーフ弁の
組み合わせを変更しリリーフ設定圧を変更する選択弁と
を有し、前記制御手段は、セグメント組立中に縮めたシ
ールドジャッキの伸ばし操作による総推力が前記総推力
制限値以下でそれに最も近い値になるよう前記選択弁を
切換操作する。

【００２９】このようにリリーフ弁装置を多段リリーフ
弁及び選択弁で構成することにより、通常のリリーフ弁
の組合せでリリーフ弁装置のリリーフ圧を変更できる。

【００３０】（４）更に、上記（１）において、好まし
くは、前記制御手段は、前記総推力制限値として規定値
を用いる。

【００３１】これにより、制御手段によるリリーフ弁装
置のリリーフ圧の演算処理が簡略化される。

【００３２】（５）また、上記（１）において、好まし
くは、前記制御手段は、土圧を検出する手段と、この土
圧から前記総推力制限値を演算する手段とを有する。

【００３３】これにより、実際の切羽前面土圧に応じて
総推力制限値が決定されるため、総推力制限値の精度が
高くなる。

【００３４】（６）また、上記（１）において、好まし
くは、前記制御手段は、伸ばし操作時におけるシールド
ジャッキの選択本数を検出する手段と、このシールドジ
ャッキの選択本数から前記縮めたシールドジャッキの伸
ばし操作による総推力が前記総推力制限値になるような
制御圧力を計算する手段と、前記リリーフ弁装置のリリ
ーフ設定圧がその制御圧力を越えないよう制御する手段
とを有する。

【００３５】これにより、セグメント組立中に縮めたシ
ールドジャッキの伸ばし操作による総推力がカッターの
地山への食い込みを生じさせないための総推力制限値を
越えないようにすることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本発明の第１の実施形態を図１〜図
４により説明する。図１において、本発明が係わるシー
ルド掘進機はシールド本体１１を有し、このシールド本
体１１の前端部にはカッター１３が設けられている。こ
のカッター１３はカッター駆動装置１４の駆動によりピ
ニオン１５及び旋回ギア１６を介して回転し、前面の地
山を掘削する。シールド本体１１には前部から後方に延
びるスクリューコンベア１７が配置され、このスクリュ
ーコンベア１７はカッター１３で掘削された土砂をシー
ルド本体１１の後方へ送る。シールド本体１１の後部に
はエレクター１９が設けられ、このエレクター１９はト
ンネルを構築すべくセグメントリング２０を順次組み立
てていく。また、シールド本体１１の後端部には、地下
水、地山の土砂等が流入するのを防止するためのテール
シール１２が設けられている。

【００３７】また、シールド本体１１の後部の内面に
は、図２に示すように、複数本（ここでは８本）のシー
ルドジャッキ４が環状に配置されており、これらシール
ドジャッキ４を伸ばしてエレクター１９で組み立てられ
たセグメントリング２０に押し付けることによりシール
ド本体１１を掘進させる。

【００３８】以上のように構成したシールド掘進機に
は、図３に示すような本実施形態のシールドジャッキ駆
動制御装置が搭載されている。図３において、本シール
ドジャッキ駆動制御装置は、シールドジャッキ４に圧油
を供給する油圧ポンプ１と、方向切換弁２と、選択弁３
と、パイロットチェック弁６と、チェック弁７と、電磁
比例リリーフ弁（リリーフ弁装置）５と、オーバロード
リリーフ弁８と、シールドジャッキ選択スイッチ３１
と、シールドジャッキ操作スイッチ３２と、シールド機
状態切換スイッチ３３と、選択弁制御部３５と、方向切
換弁制御部３６と、条件判断・演算処理部４０と、電磁
比例リリーフ弁制御部４１とを備えている。方向切換弁
２、選択弁３、パイロットチェック弁６、チェック弁
７、オーバロードリリーフ弁８、シールドジャッキ選択
スイッチ３１、シールドジャッキ操作スイッチ３２、シ
ールド機状態切換スイッチ３３は、図１４及び図１５で
示したものと同じなので、説明を省略する。

【００３９】電磁比例リリーフ弁５は吐出管路１０Ａに
接続され、電磁比例リリーフ弁制御部４１からの制御信
号に比例したリリーフ圧が設定される。ここで、電磁比
例リリーフ弁５のリリーフ圧は０〜３５０ｋｇ／ｍ²の
間で変更可能である。

【００４０】条件判断・演算処理部４０は、シールドジ
ャッキ選択スイッチ３１、シールドジャッキ操作スイッ
チ３２、シールド機状態切換スイッチ３３からの信号を
入力し、所定の条件判断処理及び演算処理を行い、演算
結果を指令信号として電磁比例リリーフ弁制御部４１に
出力する。電磁比例リリーフ弁制御部４１は、条件判断
・演算処理部４０からの指令信号に応じた制御信号を出
力し、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ圧を制御する。

【００４１】図４に条件判断・演算処理部４０における
条件判断処理及び演算処理の詳細を示す。まず、シール
ドジャッキ選択スイッチ３１の選択信号、シールドジャ
ッキ操作スイッチ３２の操作指示信号、シールド機状態
切換スイッチ３３の切換信号を入力する（ステップ１０
１）。

【００４２】次いで、シールド機状態切換スイッチ３３
の切換信号がセグメント組立モードであるかどうか、シ
ールドジャッキ選択スイッチ３１で選択されているシー
ルドジャッキ４があるかどうか、シールドジャッキ操作
スイッチ３２の操作指示信号が伸ばし操作であるかどう
かを判断し（ステップ１０２〜１０４）、切換信号がセ
グメント組立モードであり、選択されているシールドジ
ャッキ４があり、操作指示信号が伸ばし操作であるとき
は、シールドジャッキ選択スイッチ３１で選択されたシ
ールドジャッキ４の本数を検出する（ステップ１０
５）。

【００４３】次いで、このシールドジャッキ４の選択本
数に基づき、縮めたシールドジャッキ４の伸ばし操作に
よる総推力がカッター１３の地山への食い込みを生じさ
せないための総推力制限値に等しくなるような制御圧力
を計算する（ステップ１０６）。この制御圧力は、以下
のようにして求める。

【００４４】すなわち、Ｐを制御圧力、Ｆを総推力制限
値、Ｐｊをシールドジャッキ４の定格圧力、Ｆｊをシー
ルドジャッキ４の１本当たりの定格推力、ｎをシールド
ジャッキ４の選択本数とすると、制御圧力Ｐは、Ｐ＝｛（Ｐｊ／Ｆｊ）×（Ｆ／ｎ）｝ …（１）により算出される。

【００４５】ここで、総推力制限値Ｆとは、シールドジ
ャッキ４をこれ以上伸ばしてもカッター１３が地山に食
い込むことのない総推力の最大値であり、具体的には、
シールドジャッキ４を伸ばしたときに発生する総推力が
切羽前面土圧と周辺摩擦抵抗力の合計を越えないよう制
限する値である。本実施形態では、切羽前面土圧及び周
辺摩擦抵抗力を地山や施工状況から予め想定し、切羽前
面土圧と周辺摩擦抵抗力の合計を越えない値を規定し、
この規定値を総推力制限値Ｆとして用いる。

【００４６】次いで、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ
圧を上記（１）式で求めた制御圧力Ｐにするための指令
信号を生成し出力する（ステップ１０７）。

【００４７】また、シールドジャッキ操作スイッチ３２
の操作指示信号が伸ばし操作であるかどうかを判断した
ときに、操作指示信号が伸ばし操作でなく縮み操作であ
ると判断されると、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ圧
を３５０ｋｇ／ｍ²にするための指令信号を生成し出力
する（ステップ１０４→１０９）。

【００４８】また、シールドジャッキ選択スイッチ３１
で選択されているシールドジャッキ４があるかどうかを
判断したときに、選択されているシールドジャッキ４が
無いと判断されると、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ
圧を０ｋｇ／ｍ²にするための指令信号を生成し出力す
る（ステップ１０３→１１０）。

【００４９】また、シールド機状態切換スイッチ３３の
切換信号がセグメント組立モードかどうかを判断したと
きに、セグメント組立モードでなく掘進モードと判断さ
れると、掘削処理を実行する（ステップ１０２→１２
０）。この掘削処理では、シールドジャッキ操作スイッ
チ３２の操作指示信号がオフ（シールドジャッキ停止）
のときは、電磁比例リリーフ弁５のリリーフ圧を０ｋｇ
／ｍ²にするための指令信号を生成し出力し、シールド
ジャッキ操作スイッチ３２の操作指示信号が伸ばし操作
または縮み操作のときは、電磁比例リリーフ弁５のリリ
ーフ圧を３５０ｋｇ／ｍ²にするための指令信号を生成
し出力する。

【００５０】以上のように構成した本実施形態のシール
ドジャッキ駆動制御装置の動作を説明する。カッター１
３により前方の地山を掘削するときは、図示しないスイ
ッチを操作してカッター駆動装置１４を駆動しカッター
１３を回転させるとともに、シールド機状態切換スイッ
チ３３を掘削モードに切り換え、シールドジャッキ選択
スイッチ３１で必要数のシールドジャッキ４を選択し、
シールドジャッキ操作スイッチ３２で伸ばし操作を指示
し、選択した必要数のシールドジャッキ４を伸ばしてセ
グメントリング２０に押し付ける。この時の電磁比例リ
リーフ弁５のリリーフ圧は３５０ｋｇ／ｍ²となるた
め、シールドジャッキ４の作動圧力の最大値も３５０ｋ
ｇ／ｍ²と高圧になり、シールド本体１に十分な推力が
与えられ、これによりシールド本体１は切羽前面土圧及
び周辺摩擦抵抗力に打ち勝って掘進していく。

【００５１】エレクター１９によりセグメントを組み立
てるときは、以下の手順により行う。シールド機状態切換スイッチ３３をセグメント組立モ
ードに切り換え、シールドジャッキ選択スイッチ３１で
最初に組み立てようとするセグメントに対応する位置に
あるシールドジャッキ４を選択し、シールドジャッキ操
作スイッチ３２で縮み操作を指示し、全てのシールドジ
ャッキ４がパイロットチェック弁６により所定の保持圧
でその位置が保持されている状態からこれら選択したシ
ールドジャッキ４を縮め、それ以外の他のシールドジャ
ッキ４はその位置を保持することでシールド本体１の後
退を防止する。このとき、縮めたシールドジャッキ４の
作動圧力がタンク圧まで下がるとともに、その抜いたジ
ャッキ分だけ位置を保持するシールドジャッキ４が少な
くなるのでシールドジャッキ４の保持圧が上昇する。

【００５２】図示しないスイッチを操作してエレクタ
ー１９を駆動し、当該セグメントを組み立てる。シールドジャッキ操作スイッチ３２で伸ばし操作を指
示し、縮めたシールドジャッキ４を伸ばして組み立てた
セグメントをセグメントリング２０に押し付ける。この
とき、このシールドジャッキ４の作動圧力が上昇する。

【００５３】シールドジャッキ選択スイッチ３１で次
に組み立てようとするセグメントに対応する位置にある
シールドジャッキ４を選択し、上記と同様にしてシール
ドジャッキ操作スイッチ３２によりその選択したシール
ドジャッキ４を縮める。上記〜の動作を繰り返す。

【００５４】ここで、縮めたシールドジャッキ４を伸ば
すとき（上記）、条件判断・演算処理部４０では、シ
ールドジャッキ４の選択本数ｎを検出し、このシールド
ジャッキ４の伸ばし操作による総推力が予め定めた総推
力制限値Ｆにほぼ等しくなるよう電磁比例リリーフ弁５
のリリーフ圧を制御し、当該シールドジャッキ４の作動
圧力の最大値を制御するので、伸ばすシールドジャッキ
の選択本数ｎが多くても、総推力が切羽前面土圧と周辺
摩擦抵抗力の合計を越えることはほとんど無い。これに
より、シールド本体１が前進することはほとんど無く、
停止中のカッター１３が地山に食い込むことが防止され
る。

【００５５】また、上記のように縮めたシールドジャッ
キ４の伸ばし操作による総推力が総推力制限値Ｆにほぼ
等しくなるようシールドジャッキ４の作動圧力の最大値
を制御するので、伸ばすシールドジャッキ４の作動圧力
は位置を保持している他のシールドジャッキ４の保持圧
まで上がる。そのため、当該シールドジャッキ４を停止
させた後には位置を保持するジャッキとして使用できる
ので、次に組み立てようとするセグメントに対応する位
置にあるシールドジャッキ４を縮めても（上記）、シ
ールドジャッキ４の保持圧はほとんど変わらない。従っ
て、シールドジャッキ４の盛り替え（上記、）毎に
シールドジャッキ４の保持圧が上昇し最終的にオーバロ
ードリリーフ弁８のリリーフ圧に達することは無く、こ
れによりシールド本体１が後退することが防止される。

【００５６】以上のように本実施形態によれば、セグメ
ント組立中にシールド本体１が前進して停止中のカッタ
ー１３が地山に食い込むことを防止できるので、掘削時
にカッター１３が回転不能になったり、カッター１３が
破損することを防止できるとともに、シールド本体１の
推進による切羽前面土圧の上昇が起こることは無く、周
辺地盤に隆起等が生じることを防止できる。また、セグ
メント組立中にシールド本体１の後退を防止できるの
で、シールド本体１の後端部のテールシール１２が破損
したり、シールド本体１の前面の地山が崩れて地盤沈下
が起きることを防止できる。

【００５７】また、本実施形態においては、制御圧力Ｐ
の計算に使用する総推力制限値Ｆとして予め定めた規定
値を用いるので、条件判断・演算処理部４０による演算
処理を簡略化できる。

【００５８】また、セグメント組立時には、シールドジ
ャッキをより高圧で作動させたい場合がある。例えば、
止水用シール材付のセグメントを組み立てる場合には、
シールドジャッキの伸ばして当該セグメントを既設セグ
メントリングに押し付けたときに、シールドジャッキの
作動圧力が低いと、止水用シール材を押しつぶすことが
できず、この場合には隣接するセグメントとボルト穴を
合わせられず、セグメント同士をボルト結合できなくな
ることがある。本実施形態では、縮めたシールドジャッ
キ４の伸ばし操作による総推力が総推力制限値Ｆにほぼ
等しくなるようシールドジャッキ４の作動圧力の最大値
を制御するので、シールドジャッキ４の作動圧力を十分
上げることができ、止水用シール材を押しつぶすことが
できる。

【００５９】本発明の第２の実施形態を図５及び図６に
より説明する。本実施形態は、第１の実施形態において
セグメント組立時の総推力制限値を予め定めた規定値と
する代わりに、シールド本体１１の前面土圧から算出す
るものである。図中、第１の実施形態と同等の部材には
同じ符号を付し、その説明を省略する。

【００６０】図５において、本実施形態のシールドジャ
ッキ駆動制御装置は、図３に示すものに加えてシールド
本体１１の前面土圧を検出する圧力計４３を備え、かつ
図３に示す条件判断・演算処理部４０の代わりに条件判
断・演算処理部４０Ａを備えている。条件判断・演算処
理部４０Ａは、シールドジャッキ選択スイッチ３１、シ
ールドジャッキ操作スイッチ３２、シールド機状態切換
スイッチ３３及び圧力計４３からの信号を入力し、所定
の条件判断処理及び演算処理を行い、演算結果を指令信
号として電磁比例リリーフ弁制御部４１に出力する。

【００６１】図６に条件判断・演算処理部４０Ａにおけ
る条件判断処理及び演算処理の詳細を示す。まず、シー
ルドジャッキ選択スイッチ３１の選択信号、シールドジ
ャッキ操作スイッチ３２の操作信号、シールド機状態切
換スイッチ３３の切換信号及び圧力計４３の検出信号を
入力する（ステップ１０１Ａ）。

【００６２】そして、シールド機状態切換スイッチ３３
の切換信号がセグメント組立モードであり、シールドジ
ャッキ選択スイッチ３１で選択されたシールドジャッキ
４があり、シールドジャッキ操作スイッチ３２の操作指
示信号が伸ばし操作であると判断され、シールドジャッ
キ４の選択本数ｎを検出した（ステップ１０２〜１０
５）後、圧力計４３の検出値に基づき、縮めたシールド
ジャッキ４の伸ばし操作による総推力がカッター１３の
地山への食い込みを生じさせないための総推力制限値を
計算する（ステップ１０８）。この総推力制限値の演算
は以下のようにして行う。

【００６３】すなわち、Ｆｍをシールド本体１１の前面
土圧による対抗推力、Ｐｍを圧力計４３の検出値（土
圧）、Ａをシールド本体１１の断面積とすると、土圧に
よる対抗推力Ｆｍは、Ｆｍ＝Ｐｍ×Ａ …（２）により算出される。また、Ｆｃを総推力制限値、αを周
辺摩擦抵抗力の既定値とすると、総推力制限値Ｆｃは、Ｆｃ＝Ｆｍ＋α …（３）により算出される。ここで、周辺摩擦抵抗力の既定値α
は、地山や施工状況等から想定してもよいし、あるいは
前掘削時のシールドジャッキ４の伸ばし操作による総推
力からその時の前面土圧による対抗推力を差し引いた値
を求め、この値から想定してもよい。

【００６４】次いで、シールドジャッキ４の選択本数ｎ
から縮めたシールドジャッキ４の伸ばし操作によるシー
ルド総推力が上記（３）式で求めた総推力制限値Ｆｃに
等しくなるような制御圧力Ｐを計算する（ステップ１０
６Ａ）。この制御圧力Ｐは、以下の計算式から求められ
る。

【００６５】Ｐ＝｛（Ｐｊ／Ｆｊ）×（Ｆｃ／ｎ）｝ …（４）その他の処理は図４で示したものと同じなので省略す
る。

【００６６】一般にシールド本体１１の前面土圧は土被
り（深度）によって異なり、土被りが浅い所では土圧が
小さく、逆に土被りが深い所では土圧が大きくなる。土
被りの浅い所で施工する場合は、上記のように前面土圧
の影響が少ないので、第１の実施形態で述べたように総
推力制限値として予め定めた規定値を用いても特に問題
はない。しかし、土被りの深い所で施工する場合は、前
面土圧分の影響が大きくなるため、総推力制限値として
規定値を用いると総推力制限値の精度が低下する。

【００６７】本実施形態においては、実際のシールド本
体１１の前面土圧を検出し、この前面土圧に基づいて総
推力制限値を計算するようにしたので、総推力制限値の
精度を高くすることができる。

【００６８】本発明の第３の実施形態を図７〜図９によ
り説明する。本実施形態は、第１の実施形態においてリ
リーフ弁装置を電磁比例リリーフ弁で構成する代わり
に、多段リリーフ弁及び選択弁で構成したものである。
図中、第１の実施形態と同等の部材には同じ符号を付
し、その説明を省略する。

【００６９】図７において、本実施形態のシールドジャ
ッキ駆動制御装置は、図３に示した回路において、電磁
比例リリーフ弁５の代わりにリリーフ弁装置５Ａを備
え、条件判断・演算処理部４０の代わりに条件判断・演
算処理部４０Ｂを備え、電磁比例リリーフ弁制御部４１
の代わりに選択弁制御部４１Ａを備えており、他の構成
は図３に示したものと同じである。

【００７０】リリーフ弁装置５Ａは、吐出管路１０Ａに
接続されたベント付のメインリリーフ弁５Ａａと、この
メインリリーフ弁５Ａａのベント管路Ｒに接続された電
磁選択弁５Ｂａ，５Ｂｂ及びリモートリリーフ弁５Ａ
ｂ，５Ａｃ，５Ａｄとを有しており、電磁選択弁５Ｂ
ａ，５Ｂｂは選択弁制御部４１Ａからの制御信号により
スプール位置が切り換えられる。ここで、メインリリー
フ弁５Ａａのリリーフ圧は３５０ｋｇ／ｍ²に設定さ
れ、リモートリリーフ弁５Ａｂ〜５Ａｄのリリーフ圧は
それぞれ２１０ｋｇ／ｍ²、１４０ｋｇ／ｍ²、８０ｋｇ
／ｍ²に設定されている。

【００７１】電磁選択弁５Ｂａが図示中立位置にあると
きは、電磁選択弁５Ｂｂのスプール位置にかかわらずメ
インリリーフ弁５Ａａのベント管路ＲがタンクＴと連通
され、吐出管路１０Ａの圧油がベント管路Ｒを介してタ
ンクＴに流れるので、リリーフ弁装置５Ａのリリーフ圧
としては０ｋｇ／ｍ²が選択される。電磁選択弁５Ｂａ
が図示Ａ位置に切り換わると、電磁選択弁５Ｂｂのスプ
ール位置にかかわらずメインリリーフ弁５Ａａのベント
管路Ｒが閉じられるため、リリーフ弁装置５Ａのリリー
フ圧としてはメインリリーフ弁５Ａａのリリーフ圧であ
る３５０ｋｇ／ｍ²が選択される。電磁選択弁５Ｂａが
図示Ｂ位置に切り換わり、かつ電磁選択弁５Ｂｂが図示
中立位置にあるときは、メインリリーフ弁５Ａａのベン
ト管路Ｒがリモートリリーフ弁５Ａｄと連通され、吐出
管路１０Ａの圧油がベント管路Ｒを介してリモートリリ
ーフ弁５Ａｄに流れるので、リリーフ弁装置５Ａのリリ
ーフ圧としてはリモートリリーフ弁５Ａｄのリリーフ圧
である８０ｋｇ／ｍ²が選択される。電磁選択弁５Ｂａ
が図示Ｂ位置に切り換わり、かつ電磁選択弁５Ｂｂが図
示Ｂ位置に切り換わると、メインリリーフ弁５Ａａのベ
ント管路Ｒがリモートリリーフ弁５Ａｃと連通され、吐
出管路１０Ａの圧油がベント管路Ｒを介してリモートリ
リーフ弁５Ａｃに流れるので、リリーフ弁装置５Ａのリ
リーフ圧としてはリモートリリーフ弁５Ａｃのリリーフ
圧である１４０ｋｇ／ｍ²が選択される。電磁選択弁５
Ｂａが図示Ｂ位置に切り換わり、かつ電磁選択弁５Ｂｂ
が図示Ａ位置に切り換わると、メインリリーフ弁５Ａａ
のベント管路Ｒがリモートリリーフ弁５Ａｂと連通さ
れ、吐出管路１０Ａの圧油がベント管路Ｒを介してリモ
ートリリーフ弁５Ａｂに流れるので、リリーフ弁装置５
Ａのリリーフ圧としてはリモートリリーフ弁５Ａｂのリ
リーフ圧である２１０ｋｇ／ｍ²が選択される。

【００７２】条件判断・演算処理部４０Ｂは、シールド
ジャッキ選択スイッチ３１、シールドジャッキ操作スイ
ッチ３２、シールド機状態切換スイッチ３３からの信号
を入力し、所定の条件判断処理及び演算処理を行い、演
算結果を指令信号として選択弁制御部４１Ａに出力す
る。選択弁制御部４１Ａはその指令信号に応じた制御信
号を電磁選択弁５Ｂａ，５Ｂｂに出力し、リリーフ弁装
置５Ａのリリーフ圧を設定する。

【００７３】図８に条件判断・演算処理部４０Ｂにおけ
る条件判断処理及び演算処理の詳細を示す。ここで、制
御圧力の演算処理（ステップ１０１〜１０６）までは図
４に示したものと同じなので省略する。

【００７４】制御圧力Ｐを演算（ステップ１０６）した
後、この演算値に基づいてリリーフ圧Ｐｓの選択を行う
（ステップ１０９）。このリリーフ圧の選択処理では、
図９に示すように、制御圧力Ｐを８０ｋｇ／ｍ²、１４
０ｋｇ／ｍ²、２１０ｋｇ／ｍ²、３５０ｋｇ／ｍ²とそ
れぞれ比較し（ステップ１３１〜１３４）、制御圧力Ｐ
が８０ｋｇ／ｍ²より小さいときはリリーフ圧Ｐｓとし
て０ｋｇ／ｍ²を選択し（ステップ１３５）、制御圧力
Ｐが８０ｋｇ／ｍ²以上であり１４０ｋｇ／ｍ²より小さ
いときはリリーフ圧Ｐｓとして８０ｋｇ／ｍ²を選択し
（ステップ１３６）、制御圧力Ｐが１４０ｋｇ／ｍ²以
上であり２１０ｋｇ／ｍ²より小さいときはリリーフ圧
Ｐｓとして１４０ｋｇ／ｍ²を選択し（ステップ１３
７）、制御圧力Ｐが２１０ｋｇ／ｍ²以上であり３５０
ｋｇ／ｍ²より小さいときはリリーフ圧Ｐｓとして２１
０ｋｇ／ｍ²を選択し（ステップ１３８）、制御圧力Ｐ
が３５０ｋｇ／ｍ²以上であるときはリリーフ圧Ｐｓと
して３５０ｋｇ／ｍ²を選択する（ステップ１３９）。

【００７５】図８に戻り、リリーフ弁装置５Ａのリリー
フ圧を上記のように選択した圧力Ｐｓにするための指令
信号を作成して出力する（ステップ１１２）。

【００７６】また、シールドジャッキ操作スイッチ３２
の操作指示信号が伸ばし操作であるかどうかを判断した
ときに、操作指示信号が伸ばし操作でなく縮み操作であ
ると判断されると、リリーフ弁装置５Ａのリリーフ圧を
３５０ｋｇ／ｍ²にするための指令信号を生成し出力し
（ステップ１０４→１１３）、シールドジャッキ選択ス
イッチ３１で選択されたシールドジャッキ４があるかど
うかを判断したときに、選択されたシールドジャッキ４
が無いと判断されると、リリーフ弁装置５Ａのリリーフ
圧を０ｋｇ／ｍ²にするための指令信号を生成し出力す
る（ステップ１０３→１１４）。

【００７７】本実施形態においては、セグメント組立中
のリリーフ弁装置５Ａのリリーフ圧として、メインリリ
ーフ弁５Ａａ及びリモートリリーフ弁５Ａｂ〜５Ａｄの
リリーフ圧のうち制御圧力Ｐ以下でそれに最も近い値を
選択するようにしたので、第１の実施形態と同様に、セ
グメント組立中に、シールド本体１の前進により停止中
のカッター１３が地山に食い込むこと及びシールド本体
１が後退することを防止できる。

【００７８】また、リリーフ弁装置５Ａをメインリリー
フ弁５Ａａ、リモートリリーフ弁５Ａｂ〜５Ａｄ及び電
磁選択弁５Ｂａ，５Ｂｂで構成したので、通常のリリー
フ弁の組合せでリリーフ弁装置５Ａのリリーフ圧を変更
できる。

【００７９】本発明の第４の実施形態を図１０及び図１
１により説明する。本実施形態は、第３の実施形態にお
いてセグメント組立時の総推力制限値を予め定めた規定
値とする代わりに、第２の実施形態と同様にシールド本
体１１の前面土圧から算出するものである。図中、第２
及び第３の実施形態と同等の部材には同じ符号を付し、
その説明を省略する。

【００８０】図１０において、本実施形態のシールドジ
ャッキ駆動制御装置は、図７に示すものに加えて図５に
示したものと同じ圧力計４３を備え、かつ図７に示す条
件判断・演算処理部４０Ｂの代わりに条件判断・演算処
理部４０Ｃを備えている。条件判断・演算処理部４０Ｃ
は、シールドジャッキ選択スイッチ３１、シールドジャ
ッキ操作スイッチ３２、シールド機状態切換スイッチ３
３及び圧力計４３からの信号を入力し、所定の条件判断
処理及び演算処理を行い、演算結果を指令信号として選
択弁制御部４１Ａに出力する。

【００８１】図１１に条件判断・演算処理部４０Ｃにお
ける条件判断処理及び演算処理の詳細を示す。ここで、
制御圧力の演算処理まで（ステップ１０１Ａ〜１０６
Ａ）は図６に示したものと同じであり、リリーフ圧の選
択処理以降（ステップ１１１〜１１４）は図８に示した
ものと同じなので、説明は省略する。

【００８２】本実施形態においても、第２の実施形態と
同様に総推力制限値の精度を高くすることができる。

【００８３】本発明の第５の実施形態を図１２及び図１
３により説明する。本実施形態は、第１の実施形態にお
いてシールド機状態切換スイッチの代わりに回転計を設
け、カッターの停止状態を検出することで現在のシール
ド掘進機の状態がセグメント組立中であることを判断す
るものである。図中、第１の実施形態と同等の部材には
同じ符号を付し、その説明を省略する。

【００８４】図１２において、本実施形態のシールドジ
ャッキ駆動制御装置は、図３に示した回路において、シ
ールド機状態切換スイッチ３３の代わりに回転計４４を
備え、条件判断・演算処理部４０の代わりに条件判断・
演算処理部４０Ｄを備えている。

【００８５】回転計４４は、カッター１３の回転軸に設
けられたロータリエンコーダであり、回転位置が変化す
るかどうかでカッター１３が停止状態であるかを検出す
る。なお、カッター１３の停止状態を検出する回転計４
４はそのようなロータリエンコーダに限らず、例えばギ
アの歯先面が近接するとオンするような近接スイッチを
用い、オンとオフが繰り返されるかどうかでカッター１
３の停止状態を検出してもよい。

【００８６】条件判断・演算処理部４０Ｄは、図１３に
示すように、シールドジャッキ選択スイッチ３１の選択
信号、シールドジャッキ操作スイッチ３２の操作信号、
回転計４４の検出信号を入力し（ステップ１０１Ｂ）、
次いで回転計４４の検出信号からカッター１３が停止状
態であるかどうかを判断し（ステップ１０２Ａ）、カッ
ター１３が停止状態であると判断されたときは、セグメ
ント組立中であるとして以後の処理（ステップ１０３〜
１０９）を実行する。これらの処理は図４で示したもの
と同じなので、説明を省略する。

【００８７】本実施形態においては、回転計４４により
カッター１３の停止状態を検出することで現在のシール
ド掘進機の状態がセグメント組立中であることを自動的
に判断するので、上述した第１〜第４の実施形態のよう
にオペレータがシールド掘進機の状態に応じてシールド
機状態切換スイッチを切換操作する必要はなく、オペレ
ータの手間が省ける。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、セグメント組立中に、
シールド本体の前進により停止中のカッタが地山に食い
込むことを防止できるので、カッターの破損等や切羽前
面土圧の上昇による周辺地盤の隆起等を防止できるとと
もに、シールド本体が後退することを防止できるので、
テールシールの破損や前面地山の崩壊による地盤沈下の
発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシールドジャッキ駆動制御装置を搭載
したシールド掘進機の全体図である。

【図２】図１に示すシールドジャッキの配置図である。

【図３】本発明の第１の実施形態によるシールドジャッ
キ駆動制御装置の構成図である。

【図４】図３に示す条件判断・演算処理部の条件判断・
演算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施形態によるシールドジャッ
キ駆動制御装置の構成図である。

【図６】図５に示す条件判断・演算処理部の条件判断・
演算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第３の実施形態によるシールドジャッ
キ駆動制御装置の構成図である。

【図８】図７に示す条件判断・演算処理部の条件判断・
演算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図９】図８に示す制御圧力の選択処理の詳細を示すフ
ローチャートである。

【図１０】本発明の第４の実施形態によるシールドジャ
ッキ駆動制御装置の構成図である。

【図１１】図１０に示す条件判断・演算処理部の条件判
断・演算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の第５の実施形態によるシールドジャ
ッキ駆動制御装置の構成図である。

【図１３】図１２に示す条件判断・演算処理部の条件判
断・演算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図１４】従来によるシールドジャッキ駆動制御装置の
構成図である。

【図１５】従来による他のシールドジャッキ駆動制御装
置の構成図である。

【符号の説明】

１油圧ポンプ２方向切換弁３選択弁４シールドジャッキ５電磁比例リリーフ弁（リリーフ弁装置）５Ａリリーフ弁装置５Ａａメインリリーフ弁（多段リリーフ弁）５Ａｂ，５Ａｃ，５Ａｄリモートリリーフ弁（多段リ
リーフ弁）５Ｂａ，５Ｂｂ電磁選択弁６パイロットチェック弁８オーバロードリリーフ弁１０Ａ吐出管路（圧油供給管路）１１シールド本体１３カッター２０セグメントリング３１シールドジャッキ選択スイッチ３２シールドジャッキ操作スイッチ３３シールド機状態切換スイッチ３５選択弁制御部３６方向切換弁制御部４０，４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ条件判断・演
算処理部４１電磁比例リリーフ弁制御部４１Ａ選択弁制御部４３圧力計４４回転計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油圧ポンプと、この油圧ポンプから圧油供
給管路を介して供給される圧油により駆動される複数の
シールドジャッキとを備え、これらシールドジャッキを
シールド本体の後部に環状に配列し、掘削中はこれらシ
ールドジャッキを伸ばすことでシールド本体に推力を与
え、カッターにて地山を掘削し、セグメント組立中は、
個々のセグメントを組み立てようとするとき、そのセグ
メントに対応する位置にあるシールドジャッキを縮め、
他のシールドジャッキの位置を保持することでシールド
本体の後退を防止し、当該セグメントを組み立てた後は
縮めたシールドジャッキを伸ばすことで組み立てたセグ
メントを既設セグメントに押し付け、この手順を繰り返
すことでセグメントをリング状に組み立ててゆくシール
ド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置において、前記圧油供給管路に接続され、前記シールドジャッキの
作動圧力の最大値を設定すると共に、その作動圧力の最
大値を変えられるようリリーフ設定圧を変更可能なリリ
ーフ弁装置と、セグメント組立中に縮めたシールドジャッキの伸ばし操
作による総推力がカッターの地山への食い込みを生じさ
せないための総推力制限値を越えないように前記リリー
フ弁装置のリリーフ設定圧を変更し、前記作動圧力の最
大値を変える制御手段とを備えることを特徴とするシー
ルド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置。
【請求項２】請求項１記載のシールド掘進機のシールド
ジャッキ駆動制御装置において、前記リリーフ弁装置は
電磁比例リリーフ弁を有し、前記制御手段は、セグメン
ト組立中に縮めたシールドジャッキの伸ばし操作による
総推力が前記総推力制限値にほぼ等しくなるよう前記電
磁比例リリーフ弁のリリーフ設定圧を変更することを特
徴とするシールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装
置。
【請求項３】請求項１記載のシールド掘進機のシールド
ジャッキ駆動制御装置において、前記リリーフ弁装置
は、複数のリリーフ弁を多段に配置した多段リリーフ弁
と、前記複数のリリーフ弁の組み合わせを変更しリリー
フ設定圧を変更する選択弁とを有し、前記制御手段は、
セグメント組立中に縮めたシールドジャッキの伸ばし操
作による総推力が前記総推力制限値以下でそれに最も近
い値になるよう前記選択弁を切換操作することを特徴と
するシールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置。
【請求項４】請求項１記載のシールド掘進機のシールド
ジャッキ駆動制御装置において、前記制御手段は、前記
総推力制限値として規定値を用いることを特徴とするシ
ールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置。
【請求項５】請求項１記載のシールド掘進機のシールド
ジャッキ駆動制御装置において、前記制御手段は、土圧
を検出する手段と、この土圧から前記総推力制限値を演
算する手段とを有することを特徴とするシールド掘進機
のシールドジャッキ駆動制御装置。
【請求項６】請求項１記載のシールド掘進機のシールド
ジャッキ駆動制御装置において、前記制御手段は、伸ば
し操作時におけるシールドジャッキの選択本数を検出す
る手段と、このシールドジャッキの選択本数から前記縮
めたシールドジャッキの伸ばし操作による総推力が前記
総推力制限値になるような制御圧力を計算する手段と、
前記リリーフ弁装置のリリーフ設定圧がその制御圧力を
越えないよう制御する手段とを有することを特徴とする
シールド掘進機のシールドジャッキ駆動制御装置。