JPS5814918B2 - 切羽閉鎖式シ−ルドによる掘削管理方法および装置 - Google Patents
切羽閉鎖式シ−ルドによる掘削管理方法および装置Info
- Publication number
- JPS5814918B2 JPS5814918B2 JP15789178A JP15789178A JPS5814918B2 JP S5814918 B2 JPS5814918 B2 JP S5814918B2 JP 15789178 A JP15789178 A JP 15789178A JP 15789178 A JP15789178 A JP 15789178A JP S5814918 B2 JPS5814918 B2 JP S5814918B2
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- Japan
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- shield
- weight
- outside
- excavated object
- detector
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- Expired
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は切羽閉鎖式シールドによる掘削管理方法および
それに使用する装置に関するものである。
それに使用する装置に関するものである。
シールド工法においては、切羽を常に安定させることに
より、地表面の沈下や陥没を防止して効率よく掘削を行
うことが要望されている。
より、地表面の沈下や陥没を防止して効率よく掘削を行
うことが要望されている。
しかしながら従来のシールド工法において、山留めに重
点をおけば掘削の効率が落ち、掘削の効率を上げるよう
にシールドを設計すると山留めが不安定となる傾向があ
った。
点をおけば掘削の効率が落ち、掘削の効率を上げるよう
にシールドを設計すると山留めが不安定となる傾向があ
った。
このため切羽閉鎖式シールドが開発され、しかもそのシ
ールドによる掘削管理方法として下記の方法が現在試み
られている。
ールドによる掘削管理方法として下記の方法が現在試み
られている。
（ａ） 掘削土砂をシールド機内の圧力室内に満たし
、この圧力室内の圧力（土圧）を土圧計で測定し、あら
かじめ設定してある静止士圧になるようにしながら掘削
管理を行なう圧力管理方式。
、この圧力室内の圧力（土圧）を土圧計で測定し、あら
かじめ設定してある静止士圧になるようにしながら掘削
管理を行なう圧力管理方式。
（ｂ） 被掘削土と掘削搬出される土の体積変化率を
経験により決めて、掘削搬出された土の体積を測定する
ことにより掘進量を管理する体積管理方法。
経験により決めて、掘削搬出された土の体積を測定する
ことにより掘進量を管理する体積管理方法。
しかしながら（ａ）の圧力管理方式は、静止土圧係数の
算定や、回転している圧力室内の土圧測定に問題がある
。
算定や、回転している圧力室内の土圧測定に問題がある
。
例えば静止土圧係数は通常５０〜１００ｍ毎に行なうポ
ーリング結果より算定するが、土の性質は５０ｍの間で
も複雑に変化するから実用に耐えられるだけの精度の静
止士圧係数を算定することはむずかしい。
ーリング結果より算定するが、土の性質は５０ｍの間で
も複雑に変化するから実用に耐えられるだけの精度の静
止士圧係数を算定することはむずかしい。
また（ｂ）の体積管理方法において経験によって定める
土の体積変化率は、０．８〜１．４の間の数値であるが
、実用に耐えられるだけの精度を持った体積変化率を経
験によってのみ決めることは困難なことである。
土の体積変化率は、０．８〜１．４の間の数値であるが
、実用に耐えられるだけの精度を持った体積変化率を経
験によってのみ決めることは困難なことである。
本発明は上述の従来試みられている切羽閉鎖式シールド
による掘削管理方法の問題点を解消するためなされたも
ので、ラジオアイソトープ密度計またはラジオアイソト
ープ水分計をシールド前端外側部に設け、シールドの推
進量検出計を推進ジャッキに設け、重量検出計をシール
ドのベルトコンベヤに設け、これらの計測器により検出
した数値を演算回路および比較回路を介して処理するこ
とにより得られた吐出ゲート開口率制御信号およびスク
リューコンベヤ回転数制御信号によりシールドのスクリ
ューコンベヤを制御するようにしたもので、切羽閉鎖式
シールドの切羽の崩壊を防ぐと共に、地表面の沈下や陥
没を防止して能率のよいシールド掘削を行うことを目的
とするものである。
による掘削管理方法の問題点を解消するためなされたも
ので、ラジオアイソトープ密度計またはラジオアイソト
ープ水分計をシールド前端外側部に設け、シールドの推
進量検出計を推進ジャッキに設け、重量検出計をシール
ドのベルトコンベヤに設け、これらの計測器により検出
した数値を演算回路および比較回路を介して処理するこ
とにより得られた吐出ゲート開口率制御信号およびスク
リューコンベヤ回転数制御信号によりシールドのスクリ
ューコンベヤを制御するようにしたもので、切羽閉鎖式
シールドの切羽の崩壊を防ぐと共に、地表面の沈下や陥
没を防止して能率のよいシールド掘削を行うことを目的
とするものである。
以下図面につき本発明の実施例を説明する。
図中１は切羽閉鎖式シールド装置のシールド、２はシー
ルドの前端部で回転する円盤状のカッター、３は圧力室
、４はカッター駆動用モータ、５はシールド推進ジャッ
キ、６はセグメント、７は隔壁８はスクリューコンベヤ
、９はスクリュー駆動用モータ、１０はスクリューコン
ベヤ８の吐出ゲート、１１は吐出ゲート開閉用ジャッキ
、１２はベルトコンベヤ、１３はレール、１４は運搬台
車である。
ルドの前端部で回転する円盤状のカッター、３は圧力室
、４はカッター駆動用モータ、５はシールド推進ジャッ
キ、６はセグメント、７は隔壁８はスクリューコンベヤ
、９はスクリュー駆動用モータ、１０はスクリューコン
ベヤ８の吐出ゲート、１１は吐出ゲート開閉用ジャッキ
、１２はベルトコンベヤ、１３はレール、１４は運搬台
車である。
本発明においては、まずラジオアイソトープ（以下ＲＩ
と称する）密度計１５をシールド１の前端外側部に取り
つける。
と称する）密度計１５をシールド１の前端外側部に取り
つける。
このＲＩ密度計１５の取りつけ位置は、第１図および第
２図に示すようにシールド１の前端外側部の上面Ａ、側
面Ｂ、および下面Ｃのいずれでもよく、さらにシールド
１の前方に突出させた位置Ｄでもよい。
２図に示すようにシールド１の前端外側部の上面Ａ、側
面Ｂ、および下面Ｃのいずれでもよく、さらにシールド
１の前方に突出させた位置Ｄでもよい。
なお本発明ではこのＲＩ密度計の代りに第４図に示すよ
うにＲＩ水分計１６を使用することもできる。
うにＲＩ水分計１６を使用することもできる。
またシールドの推進ジャッキ５に推進量検出計１７（第
３図および第４図参照）を取りつけ、ベルトコンベヤ１
２に重量検出計１８を取りつける。
３図および第４図参照）を取りつけ、ベルトコンベヤ１
２に重量検出計１８を取りつける。
そしてＲＩ密度計１５を使用する場合は第３図に示すよ
うに、ＲＩ密度計１５によって検出した土の湿潤密度γ
ｔ（ｔ／ｍ３）より土の湿潤密度の平均値γｔ （ ｔ
／ｍ３）を算出する演算回路１９を設け、Ｒ■水分計１
６を使用する場合は第４図に示すように、ＲＩ水分計１
６によって検出した土の含水量Ｍ（ｔ／ｍ８）より含水
量の平均値Ｍ（ｔ／ｍ３）を算出し、さらに７’ ｔ＝
（ １ −ＧＳ ） Ｍ十Ｇｓの数式より土の湿潤密
度の平均値（ｔ／ｍ３）を算出する演算回路２０を設け
る。
うに、ＲＩ密度計１５によって検出した土の湿潤密度γ
ｔ（ｔ／ｍ３）より土の湿潤密度の平均値γｔ （ ｔ
／ｍ３）を算出する演算回路１９を設け、Ｒ■水分計１
６を使用する場合は第４図に示すように、ＲＩ水分計１
６によって検出した土の含水量Ｍ（ｔ／ｍ８）より含水
量の平均値Ｍ（ｔ／ｍ３）を算出し、さらに７’ ｔ＝
（ １ −ＧＳ ） Ｍ十Ｇｓの数式より土の湿潤密
度の平均値（ｔ／ｍ３）を算出する演算回路２０を設け
る。
なお前記数式中のＧＳは土の比重である。
また本発明においては第３図および第４図に示すように
、推進ジャッキ５に設けた推進量検出計１７によって検
出したシールド１の推進量７（ｍ）から単位時間におけ
る推進量の合計Σｌ（ｍ）を算出する演算回路２１を設
け、他方ベルトコンベヤ１２に設けた重量検出計１８に
よって検出した土の重量Ｗｓ（ｔ）と水の重量Ｗｙ（ｔ
）との和より単位時間において搬出された土と水の合計
重量Σ（Ｗｓ＋Ｗｗ）＝Ｗ２（ｔ）を算出する演算回路
２２を設ける。
、推進ジャッキ５に設けた推進量検出計１７によって検
出したシールド１の推進量７（ｍ）から単位時間におけ
る推進量の合計Σｌ（ｍ）を算出する演算回路２１を設
け、他方ベルトコンベヤ１２に設けた重量検出計１８に
よって検出した土の重量Ｗｓ（ｔ）と水の重量Ｗｙ（ｔ
）との和より単位時間において搬出された土と水の合計
重量Σ（Ｗｓ＋Ｗｗ）＝Ｗ２（ｔ）を算出する演算回路
２２を設ける。
また前記演算回路１９または２０によって算出した土の
湿潤密度の平均値７ｔと演算回路２１によって算出した
推進量の合計Σノとより、Ｗ１＝Ａｃ・Σｌ・γｔ 但し、Ａｃ：シールドの掘削断面積（ｍｌ上式によって
被掘削土の重量Ｗ１（ｔ）を算出する演算回路２３を設
け、この被掘削十の重量Ｗ１ と、前記演算回路２２
によって算出した搬出土の合計重量Ｗ２とを比較して吐
出ゲート開口率制御信号ａとスクリューコンベヤ回転数
制御信号ｂとを出力する比較回路２４を設ける。
湿潤密度の平均値７ｔと演算回路２１によって算出した
推進量の合計Σノとより、Ｗ１＝Ａｃ・Σｌ・γｔ 但し、Ａｃ：シールドの掘削断面積（ｍｌ上式によって
被掘削土の重量Ｗ１（ｔ）を算出する演算回路２３を設
け、この被掘削十の重量Ｗ１ と、前記演算回路２２
によって算出した搬出土の合計重量Ｗ２とを比較して吐
出ゲート開口率制御信号ａとスクリューコンベヤ回転数
制御信号ｂとを出力する比較回路２４を設ける。
なお２５は上記各演算回路およびそれらのコントロール
盤等をまとメタコントロールユニットである。
盤等をまとメタコントロールユニットである。
そして比較回路２４は、Ｗ２−Ｗ，の場合スクリューコ
ンベヤ８の現状の開口率および回転数を維持する信号を
出すようにし、Ｗ２＞Ｗ，の場合は開口率および回転数
を下げる信号を出すようにしＷ２＜Ｗ１の場合は開口率
および回転数を上げる信号を出すようにする。
ンベヤ８の現状の開口率および回転数を維持する信号を
出すようにし、Ｗ２＞Ｗ，の場合は開口率および回転数
を下げる信号を出すようにしＷ２＜Ｗ１の場合は開口率
および回転数を上げる信号を出すようにする。
上述の如く構成した装置によって本発明方法は次のよう
に実施する。
に実施する。
すなわち第３図に示す装置を使用する場合は、ＲＩ密度
計１５によりシールド１の前端外側部の土の湿潤密度γ
ｔを検出すると共に、推進量検出計１７によってシール
ド１の推進量ｌを検出し、これらの検出値より演算回路
１９，２１，２３を介してシールド１の前端外側部の被
掘削士の重量Ｗ１を算出し、他方ベルトコンベヤ１２に
設けた重量検出計１８および演算回路２２により掘削搬
出十の重量Ｗ２を計測し、前記シールド前端外側部の被
掘削十の重量Ｗ１ と掘削搬出十の重量■とを比較回路
２４により比較して、その結果出力ざれれる吐出ゲート
開口率制御信号ａを吐出ゲート開閉用ジャッキ１１に入
カして吐出ゲート１０を開閉制御すると共に、スクリュ
ーコンベヤ回転数制御信号ｂをスクリューコンベヤ８の
モータ９に入力してスクリューコンベヤ８の回転数を制
御することにより、被掘削土の重量Ｗ１ と掘削搬出士
の重量Ｗ２とを常に等しくなるようにして切羽の崩壊を
防ぎ地表面の沈下および陥没を防止するようにする。
計１５によりシールド１の前端外側部の土の湿潤密度γ
ｔを検出すると共に、推進量検出計１７によってシール
ド１の推進量ｌを検出し、これらの検出値より演算回路
１９，２１，２３を介してシールド１の前端外側部の被
掘削士の重量Ｗ１を算出し、他方ベルトコンベヤ１２に
設けた重量検出計１８および演算回路２２により掘削搬
出十の重量Ｗ２を計測し、前記シールド前端外側部の被
掘削十の重量Ｗ１ と掘削搬出十の重量■とを比較回路
２４により比較して、その結果出力ざれれる吐出ゲート
開口率制御信号ａを吐出ゲート開閉用ジャッキ１１に入
カして吐出ゲート１０を開閉制御すると共に、スクリュ
ーコンベヤ回転数制御信号ｂをスクリューコンベヤ８の
モータ９に入力してスクリューコンベヤ８の回転数を制
御することにより、被掘削土の重量Ｗ１ と掘削搬出士
の重量Ｗ２とを常に等しくなるようにして切羽の崩壊を
防ぎ地表面の沈下および陥没を防止するようにする。
また第４図に示す装置を使用する場合は、Ｒ１水分計１
６によりシールド１の前端外側部の土の含水量Ｍを検出
すると共に、推進量検出計１７によってシールド１の推
進量ｌを検出し、これらの検出値より演算回路２０，２
１，２３を介してシールド１の前端外側部の被掘削十の
重量Ｗ１を算出する。
６によりシールド１の前端外側部の土の含水量Ｍを検出
すると共に、推進量検出計１７によってシールド１の推
進量ｌを検出し、これらの検出値より演算回路２０，２
１，２３を介してシールド１の前端外側部の被掘削十の
重量Ｗ１を算出する。
以下は第３図の装置を使用する場合と全く同一であるた
め省略する。
め省略する。
本発明によれば上述のように、掘削管理に必要なデータ
を連続的に測定して被掘削士の重量Ｗ１と掘削搬出士の
重量Ｗ２とが常に等しくなるように自動的に調整される
ため、切羽が安定して崩壊するおそれがない。
を連続的に測定して被掘削士の重量Ｗ１と掘削搬出士の
重量Ｗ２とが常に等しくなるように自動的に調整される
ため、切羽が安定して崩壊するおそれがない。
したがって地表面の沈下や陥没が起るおそれもなく、能
率よく掘削できる効果が得られる。
率よく掘削できる効果が得られる。
第１図は本発明に係る切羽閉鎖式シールド装置の縦断側
面図、第２図はその正面図、第３図は本発明に係る掘削
自動制御装置の系統図、第４図はその変形例図である。 １…切羽閉鎖式シールド装置のシールド、２…カッター
、３…圧力室、４…カッター駆動用モータ、５…シール
ド推進ジャッキ、６…セグメント、７…隔壁、８…スク
リューコンベヤ、９…スクリュー駆動用モーク、１０…
吐出ゲート、１１…吐出ゲート開閉用ジャッキ、１２…
ベルトコンベヤ、１３…レール、１４…運搬台車、１５
…ラジオアイソトープ密度計（ＲＩ密度計）、１６…ラ
ジオアイソトープ水分計（ＲＩ水分計）、１７…推進量
検出計、１８…重量検出計、１９，２０，２１，２２，
２３…演算回路、２４…比較回路、２５…コントロール
ユニット。
面図、第２図はその正面図、第３図は本発明に係る掘削
自動制御装置の系統図、第４図はその変形例図である。 １…切羽閉鎖式シールド装置のシールド、２…カッター
、３…圧力室、４…カッター駆動用モータ、５…シール
ド推進ジャッキ、６…セグメント、７…隔壁、８…スク
リューコンベヤ、９…スクリュー駆動用モーク、１０…
吐出ゲート、１１…吐出ゲート開閉用ジャッキ、１２…
ベルトコンベヤ、１３…レール、１４…運搬台車、１５
…ラジオアイソトープ密度計（ＲＩ密度計）、１６…ラ
ジオアイソトープ水分計（ＲＩ水分計）、１７…推進量
検出計、１８…重量検出計、１９，２０，２１，２２，
２３…演算回路、２４…比較回路、２５…コントロール
ユニット。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ラジオアイソトープ密度計によりシールド前端外側
部の土の密度を検出すると共に、シールドの推進量を検
出し、これらの検出値よりシールド前端外側部の被掘削
士の重量を算出し、他方シールドによる掘削搬出十の重
量を計測し、前記シールド前端外側部の被掘削十の重量
と掘削搬出十の重量とを比較して、これら被掘削十の重
量と掘削搬出士の重量とが等しくなるように、吐出ゲー
トの開口率を制御すると共に、スクリューコンベヤの回
転数を制御することにより、切羽の崩壊を防ぎ地表面の
沈下および陥没を防止することを特徴とする切羽閉鎖式
シールドによる掘削管理方法。 ２ ラジオアイソトープ密度計を切羽閉鎖式シールドの
前端外側部に取りつけ、シールドの推進ジャッキに推進
量検出計を取りつけ、シールドのベルトコンベヤに重量
検出計を取りつけ、前記密度計による検出値と推進量検
出計による検出値よりシールド前端外側部の被掘削士の
重量を算出する演算回路を設けると共に、前記重量検出
計による検出値より掘削搬出十の重量を算出する演算回
路を設け、前記両演算回路による算出値を比較して吐出
ゲート開口率制御信号およびスクリューコンベヤ回転数
制御信号を出す比較回路を設け、これらの信号によって
制御されるスクリューコンベヤを具備してなる切羽閉鎖
式シールド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15789178A JPS5814918B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | 切羽閉鎖式シ−ルドによる掘削管理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15789178A JPS5814918B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | 切羽閉鎖式シ−ルドによる掘削管理方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5585800A JPS5585800A (en) | 1980-06-28 |
| JPS5814918B2 true JPS5814918B2 (ja) | 1983-03-23 |
Family
ID=15659667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15789178A Expired JPS5814918B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | 切羽閉鎖式シ−ルドによる掘削管理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814918B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869097U (ja) * | 1981-10-28 | 1983-05-11 | 三菱重工業株式会社 | シ−ルド式トンネル掘削機 |
| JPS5935856U (ja) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | 三井造船株式会社 | シ−ルド掘進機 |
| JP2533811B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1996-09-11 | 大豊建設株式会社 | シ―ルド機 |
| JP6405198B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2018-10-17 | 西松建設株式会社 | シールド機の切羽地山緩み検出方法 |
-
1978
- 1978-12-20 JP JP15789178A patent/JPS5814918B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5585800A (en) | 1980-06-28 |
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