JPS60126496A - Control apparatus and method of shield drilling machine - Google Patents

Control apparatus and method of shield drilling machine

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JPS60126496A
JPS60126496A JP58234839A JP23483983A JPS60126496A JP S60126496 A JPS60126496 A JP S60126496A JP 58234839 A JP58234839 A JP 58234839A JP 23483983 A JP23483983 A JP 23483983A JP S60126496 A JPS60126496 A JP S60126496A
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press
jack
concrete
shield
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JP58234839A
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園田 徹士
気仙 哲夫
明生 藤本
和彦 吉村
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Hazama Ando Corp
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Hazama Gumi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシールド工法における場所打ちライニングの場
合のシールド掘進機の制御装置および制御方法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control device and a control method for a shield excavator in the case of cast-in-place lining in the shield construction method.

(2) シールド式トンネル掘削工事において従来のシールド工
法における工法としては一次覆工。
(2) In shield type tunnel excavation work, the conventional shield method is primary lining.

裏込注入、二次覆工の三段階により行なわれていたトン
ネル覆工をこれを場所打ちコンクリートにより一度のコ
ンクリート打設にて行うことにより裏込注入および二次
覆工の必要がなく従って非常に経済的であり、大幅な工
期短縮が可能な工法である。第1図はこの場所打ちコン
クリート工法の一例を示したものであり1はシールジヤ
ツキ3により推進力が与えられながら掘削がおこなわれ
る。ここで掘削が進むとと亀に推進ジヤツキ3の後方に
は新だに型枠2が挿入、据付けられている。また型枠2
とシールドマシン1のテール部1′の間にはプレスリン
グ4がリング状に設けられ、打設されたコンクリートの
漏洩を防止するとともに一端をシールドマシンlのテー
ル部1′内面に固定されたプレスジヤツキ5により打設
直後のコンクリートに一定の圧力を加え所定の強度が維
持される如くなっており、ここでコンクリートバイブロ
によシ打設部7に新しいコンクリートが打設されると、
プレスジヤツキ5により一定の圧力が維持されながらプ
レスリング4はシールドマシン1の推進方向に摺動して
ゆく。以上述べた如くシールド、シン1は推進ジヤツキ
3により掘進されながらコンクリートの打設とともにプ
レスリング4も同様に推進方向に摺動し、更にシールド
マシン1のテール部1′に一端を固定されたプレスジヤ
ツキ5により常に所定の圧力をプレスリング4に与えて
いる。しかしながら以上の挙動を人為的操作により同時
に作業員が行なうことは非常に困難であシ特にシールド
マシン1が曲線に副って掘進される如き場合はプレスリ
ング4の周辺に複数個取付けられているプレスジヤツキ
5の操作は非常に複雑となってくる。この操作を間違え
ると折角打設したコンクリートの品質。
Tunnel lining, which used to be done in three stages: backfilling and secondary lining, can now be done in a single cast using cast-in-place concrete, eliminating the need for backfilling and secondary lining. This construction method is extremely economical and can significantly shorten the construction period. FIG. 1 shows an example of this cast-in-place concrete construction method, in which excavation is carried out while being propelled by a seal jack 3. As the excavation progresses, a new formwork 2 is inserted and installed behind the propulsion jack 3. Also formwork 2
A press ring 4 is provided in a ring shape between the tail part 1' of the shield machine 1 and a press ring 4 to prevent leakage of the poured concrete. 5, a certain pressure is applied to the concrete immediately after pouring to maintain a predetermined strength, and when new concrete is poured into the pouring part 7 by the concrete vibro,
The press ring 4 slides in the direction of propulsion of the shield machine 1 while a constant pressure is maintained by the press jack 5. As described above, the shield and thin 1 are excavated by the propulsion jack 3, and as concrete is placed, the press ring 4 similarly slides in the propulsion direction, and the press ring 4, which has one end fixed to the tail part 1' of the shield machine 1, 5 constantly applies a predetermined pressure to the press ring 4. However, it is very difficult for a worker to perform the above-mentioned actions at the same time by manual operation. Especially when the shield machine 1 is excavated along a curve, a plurality of shield machines are attached around the press ring 4. The operation of the press jack 5 becomes very complicated. If you make a mistake in this operation, the quality of the poured concrete may deteriorate.

強度に大きな影響を与えるとともに作業能率も低下し、
従って掘進速度をにぶらせることになり工期にも問題が
生ずるものである。
This greatly affects strength and reduces work efficiency.
This slows down the excavation speed and causes problems in the construction period.

本発明はシールド掘進機における、上記の推進ジヤツキ
3およびプレスジヤツキ5の操作を適切におこなうこと
により打設したコンクリートの品質を維持し、作業効率
をも向上し、工期の短縮を図り得る効率的な制御装置お
よび制御方法を提供するものである。
The present invention provides an efficient method for maintaining the quality of poured concrete, improving work efficiency, and shortening the construction period by appropriately operating the propulsion jack 3 and press jack 5 in a shield excavator. A control device and a control method are provided.

本発明に係る制御装置はシールド掘進機の推進ジヤツキ
のうちの少くとも3個以上にストローク計を設け、この
ストローク計の信号として時間に対する移動量と、3個
以上のストローク計のストローク差より計算してシール
ド掘進機の掘進速度と掘進方向を算出する計算機を備え
、次にシールドのコンクリート打設面に設けられたプレ
スリングを押圧する複数個のプレスジヤツキの各々にプ
レスジヤツキストローク計と、プレスジヤツキを制御す
る制御計算機および調整弁を備えコンクリート打設用パ
イプにはコンクリート圧力検知器とともに流量検知器を
設は上記の掘進速度と、掘進方向とプレスジヤツキ(5
) ストローク計の信号および圧力検知器、流量検知器の信
号より各プレスジヤツキに設けられた制御計算機により
プレスジヤツキの必要なジヤツキ伸び1およびジヤツキ
シリンダの必要油量を計算し、調整弁の開度を調整して
各々のプレスジヤツキを制御することによりシールド掘
進機の掘進速度、掘進の方向詮よびコンクリート打設中
の如何にかかわらずプレスジヤツキを通じて常に適切な
圧力を打設したコンクリートに与えるようにしたシール
ド掘進機の制御装置である。
The control device according to the present invention is provided with stroke meters on at least three or more propulsion jacks of a shield tunneling machine, and calculates the signal from the stroke meters based on the amount of movement with respect to time and the stroke difference between the three or more stroke meters. It is equipped with a calculator that calculates the excavation speed and direction of the shield excavator, and then a press jack stroke meter and a press jack are installed on each of the plurality of press jacks that press the press ring provided on the concrete placement surface of the shield. The concrete placing pipe is equipped with a concrete pressure detector and a flow rate detector to control the excavation speed, the excavation direction, and the press jack (5
) The control computer installed in each press jack calculates the necessary jack elongation 1 of the press jack and the required oil amount of the jack cylinder based on the signals of the stroke meter, pressure detector, and flow rate detector, and then adjusts the opening degree of the regulating valve. Shield excavation in which appropriate pressure is always applied to the poured concrete through the press jacks by adjusting and controlling each press jack, regardless of the excavation speed of the shield excavator, the direction of excavation, and the concrete placement process. This is the machine's control device.

本発明に係る制御方法はシールド掘進機の推進ジヤツキ
のうち少くとも3個以上に設けられたストローク計より
計算機を介して上記シールド掘進機の掘進速度と掘進方
向をめ、シールドのコンクリート打設面に設けられたプ
レスリングを押圧する複数個のプレスジヤツキの各々に
設けられたプレスジヤツキストローク計よシ各プレスジ
ヤツキの伸び量をめ、コンクリート打設用パイプに設け
られたコンクリート圧力(6) 検知器と流量検知器よりコンクリート圧力とコンクリー
ト流量をめ、上記の掘進速度と、掘進方向よりめられる
プレスリングの面の傾きと、各プレスジヤツキの伸び量
と、打設コンクリートの圧力とコンクリート流量より各
プレスジヤツキに必要な伸び景およびプレスジヤツキの
シリンダに必要な油量を計算し、この計算結果にもとづ
き調整弁の開度を調整して各々のプレスジヤツキを制御
することによりシールド掘進機の掘進速度、掘進の方向
およびコンクIJ−!・打設中の如何にかかわらずプレ
スジヤツキを通じて常に適切な圧力を打設したコンクリ
ートに与えることができるシールド掘進機の制御方法で
ある。
The control method according to the present invention calculates the excavation speed and direction of the shield excavation machine using a computer from stroke meters provided on at least three propulsion jacks of the shield excavation machine, A concrete pressure detector (6) installed on a concrete pouring pipe measures the amount of elongation of each press jack by a press jack stroke meter installed on each of a plurality of press jacks that press a press ring installed in the concrete casting pipe. The concrete pressure and concrete flow rate are measured from the flow rate detector, and each press jack is determined from the above-mentioned excavation speed, the inclination of the press ring surface determined from the excavation direction, the elongation amount of each press jack, the pressure of the poured concrete, and the concrete flow rate. By calculating the required elongation and the amount of oil required for the press jack cylinder, and controlling each press jack by adjusting the opening degree of the regulating valve based on the calculation results, the excavation speed and direction of the shield excavation machine can be controlled. and Conch IJ-!・This is a control method for a shield excavator that can always apply appropriate pressure to poured concrete through a press jack regardless of whether it is being poured.

つぎに本発明の実施例全図面について説明する。第2図
はその装置の要部の構成をあられし、第3図は曲進の場
合の状態をあられしている。
Next, all the drawings of the embodiment of the present invention will be explained. FIG. 2 shows the configuration of the main parts of the device, and FIG. 3 shows the state when moving forward.

11はシールド掘進機、11′はそのテール部、12は
型枠、13は推進ジヤツキでありシールド掘進機11の
周辺に型枠12との間に複数台設置され、シールド掘進
機11に掘進力を与えている。14は打設したコンクリ
ート17の漏洩を防止するとともに、これに押圧力を加
えるプレスリングであり、/−ルド掘進機11によ犬 り一端は与えられたプレスジヤツキ15によりこのプレ
スリング14を介して打設コンクリート17に適当な圧
力を加えている。このプレスジヤツキ15はテール部1
1′の内周にそって複数台据付けられている。16はコ
ンクリート打設用パイプでありその元に設けられたコン
クリートポンプ29によシ供給されプレスリング]4を
貫通して打設部17に接続されている。
11 is a shield excavator, 11' is its tail, 12 is a formwork, and 13 is a propulsion jack. A plurality of propulsion jacks are installed around the shield excavator 11 and between the formwork 12, and provide excavation force to the shield excavator 11. is giving. Reference numeral 14 denotes a press ring that prevents leakage of the poured concrete 17 and applies pressing force to it. Appropriate pressure is applied to the poured concrete 17. This press jack 15 is the tail part 1
Multiple units are installed along the inner circumference of 1'. A concrete pouring pipe 16 is supplied with concrete by a concrete pump 29 provided at its base, passes through the press ring 4, and is connected to the pouring section 17.

第4図は上記装置の制御のブロック接続図であり21′
、21“、27′ はシールド掘進機11の推進ジヤツ
キ13に設けられた推進ジヤツキストローク計であり、
円周状に配置された推進ジヤツキ13のうちの例えば正
三角形に近くなるよt it /// うな配置にこのストローク計21.21.21 は設け
られている。この推進ジヤツキストローク計21.’、
 21”、 21 の夫々の出力は次の計算器22に入
力され、計算器22においては、推進ジヤツキストロー
ク計の時間に対する移動量よりシールド掘進機11の掘
進速度を計算するとともに、3個の推進ジヤツキストロ
ーク計21.21゜21のストローク値の差よシ−ルド
掘進機の掘進面の角度を計算し、掘進方向を検知するよ
うに構成されている。このうちの先づ掘進速度に基づき
プレスジヤツキ15に必要な平均の伸び量が算出される
FIG. 4 is a block connection diagram of the control of the above device, and is 21'
, 21", 27' are propulsion jack stroke meters provided on the propulsion jack 13 of the shield tunneling machine 11,
The stroke meter 21.21.21 is provided at a location of the propulsion jacks 13 disposed in a circumferential manner, for example, in an arrangement close to an equilateral triangle. This propulsion jack stroke meter 21. ',
The respective outputs of 21" and 21 are input to the next calculator 22, and the calculator 22 calculates the excavation speed of the shield excavator 11 from the amount of movement of the propulsion jack stroke meter with respect to time. It is configured to detect the direction of excavation by calculating the angle of the excavation surface of the shield excavator based on the difference in stroke values of the propulsion jack stroke meter 21.21°21.The first of these is the excavation speed. Based on this, the average amount of elongation required for the press jack 15 is calculated.

1 11 I// 23.23.23・・・は各プレスジヤツキのジヤツキ
毎に取付けられたプレスジヤツキストローク計であり、
該ストローク計23.23.23・・・により各プレス
ジヤツキ15の現時点における伸び量が検知され、この
夫々の伸び量が上記計算器22に入力される。
1 11 I// 23.23.23... is a press jack stroke meter attached to each jack of each press jack,
The current amount of elongation of each press jack 15 is detected by the stroke meters 23, 23, 23, .

ここで27と28はコンクリート打設用パイプ16内の
打設ノズル近くに取付けられた打設コンクリートの圧力
検出器と流量検出器であシ夫々打設コンクリートのパイ
プ16中のコンクリートの圧力および流量を検出し、そ
の圧力信(9) 号および流量信号として計算器22に入力される。
Here, 27 and 28 are a pressure detector and a flow rate detector for the poured concrete installed near the pouring nozzle in the concrete pouring pipe 16, respectively. is detected and input into the calculator 22 as the pressure signal (9) and flow rate signal.

ここで上記のシールド掘進機11の掘進速度に基づき算
出されたプレスジヤツキ15に必要な伸び量およびシー
ルド掘進機11の掘進方向にもとづくシールド掘進機1
1とプレスリング14の為す角度ならびに各プレスジヤ
ツキ15の現時点における夫々の伸び量が計算され、そ
の個々の伸び量の値が次の各プレスジヤツキ毎に設けら
れたプレスジヤツキの制御計算機24′。
Here, the amount of elongation required for the press jack 15 calculated based on the excavation speed of the shield excavator 11 and the excavation direction of the shield excavator 11 are calculated based on the shield excavator 1
1 and the press ring 14, as well as the amount of elongation of each press jack 15 at the current time, are calculated, and the value of each elongation amount is provided for each subsequent press jack.

24.24・・・に出力され、この制御計算機24′。24, 24..., and this control computer 24'.

送る油量に換算され、この信号が夫々のプレスz tt
 ” ジヤツキ15,15.15・・・に設けられたゲイジl
 〃 “′ タル弁25,25,25・・・の開度を制御してプレス
ジヤツキ15,15,15・・・に所定の伸び量を与え
、プレスリング14を介して打設されだコンク!J−)
17に所定の押圧力を加える構成になっている。
This signal is converted into the amount of oil to be sent, and this signal is used for each press.
” Gauge l installed in Jacket 15, 15.15...
〃 "' Control the opening degrees of the barrel valves 25, 25, 25... to give a predetermined amount of elongation to the press jacks 15, 15, 15..., and pour the concrete through the press ring 14!J −)
17 is configured to apply a predetermined pressing force.

ここでコンクリートの打設が開始されると圧101 力検出器27によりその圧力が、流量検出器28により
打設コンクリートの流量の圧力信号および流量信号が計
算機22に入力される。計算機22においては上記のコ
ンクリート流量信号に基づいてプレスリング14の移動
量が計算され、この移動量の信号が計算機22より各プ
レスジl 〃 ”′ ヤツキの制御計算機24,24.24・・・に出力され
る信号に付加され制御計算機においてプレスジヤツキに
送る油量に換算されてディジタル弁の開度が制御される
のであるが、コンクリート打設によるプレスリング14
の移動速度がシールド掘進機11の掘進速度即ち推進ジ
ヤツキ13の移動速度よりも早い場合にはプレスジヤツ
キ15の伸び量はマイナスとなりプレスジヤツキ15か
縮退してゆくことになる。このようにしてコンクリート
圧送圧力とプレス圧力が適正に保たれる。ここでシール
ド推進ジヤツキJ3とプレスジヤツキ15のどちらかが
ジヤツキのストローク有効長さの限界に達した場合には
計算機22よりコンクリートポンプ29に打設停止信号
が送られコンクリート打設が止められるとともに掘進が
停止されるようになっている。
When pouring of concrete is started here, the pressure 101 is inputted to the computer 22 by the force detector 27, and the flow rate detector 28 inputs the pressure signal and the flow rate signal of the flow rate of the poured concrete. In the calculator 22, the amount of movement of the press ring 14 is calculated based on the above-mentioned concrete flow rate signal, and the signal of this amount of movement is sent from the computer 22 to the control computers 24, 24, 24, . . . of each press ring. The opening degree of the digital valve is controlled by adding oil to the output signal and converting it into the amount of oil sent to the press jack in the control computer.
If the moving speed of the shield tunneling machine 11 is faster than the moving speed of the propulsion jack 13, the amount of extension of the press jack 15 becomes negative, and the press jack 15 degenerates. In this way, concrete pumping pressure and pressing pressure are maintained appropriately. If either the shield propulsion jack J3 or the press jack 15 reaches the limit of the jack's effective stroke length, a placing stop signal is sent from the computer 22 to the concrete pump 29, stopping concrete placement and stopping the excavation. It is set to be stopped.

次に上記した制御装置による制御方法の実施例について
説明すると、先づシールド掘進機11の推進ジヤツキ1
30円筒内に円周状に配置されている推進ジヤツキ13
のうちの例えばほぼ正三角形状に配置せられた3個の推
進ジヤツキストローク計21.21.21よりの出力値
より計算機22によりシールド掘進機11の掘進速度と
、シールド掘進機11の掘進方向が算出され、更にこの
掘進方向よりシールド掘進機11とプレスリング14の
為す角度が算出される。と同時に各プレスジヤツキ15
,15.15・・・に取付けられているプレスジヤツキ
ストローク計23゜23.23・・・よりの現時点にお
ける夫々の伸び量が計算機22に入力される。この3つ
の値即ちシールド掘進機11の掘進速度にもとづいてこ
れをプレスジヤツキの平均伸び量とされた値と、シール
ド掘進機11とプレスリング14の為す角度より掘進方
向にだいする各プレスジヤツキ15,15.15・・・
個々の伸び量の差の値と、各プレスジヤツキ15,15
,15・・・の伸び量より前記のプレスジヤツキ毎に設
けられたプレスジヤツキの制御計算機24,24.24
・・・により夫々のプレスジヤツキ15に送る油量に換
算され、この信号が夫々のプレスジヤツキに設けられて
いるディジタル弁25,25,25・・・の開度を制御
してプレスジヤツキ15,15.15・・・に所定の伸
び童を与える油量を送り、プレスリング14を介して打
設されたコンクリート17に所定の押圧力を与えること
になる。
Next, an embodiment of the control method using the above-mentioned control device will be described. First, the propulsion jack 1 of the shield tunneling machine 11
30 Propulsion jacks 13 arranged circumferentially within a cylinder
For example, the calculator 22 determines the excavation speed of the shield excavator 11 and the excavation direction of the shield excavator 11 from the output values from the three propulsion jack stroke meters 21, 21, and 21 arranged in an approximately equilateral triangle shape. is calculated, and furthermore, the angle formed by the shield excavator 11 and the press ring 14 is calculated from this excavation direction. At the same time, each press jack 15
, 15, 15, . . . , the respective elongation amounts at the present time from the press jack stroke meters 23°, 23, 23, . . . are input into the calculator 22. These three values are the average elongation of the press jack based on the excavation speed of the shield excavator 11, and the value of each press jack 15, 15 which is extended in the excavation direction from the angle formed between the shield excavator 11 and the press ring 14. .15...
The value of the difference in the amount of individual elongation and each press jack 15, 15
, 15..., the press jack control computer 24, 24, 24 provided for each of the press jacks.
... is converted into the amount of oil sent to each press jack 15, and this signal controls the opening degree of the digital valve 25, 25, 25, etc. provided in each press jack, and the press jack 15, 15, 15. . . , a predetermined amount of oil is sent to give a predetermined elongation, and a predetermined pressing force is applied to the poured concrete 17 via the press ring 14.

ここでコンクリートの打設が開始されると、コンクリー
ト打設用バイブ16内に設けられているコンクリートの
圧力検出器27および流量検出器28よりの圧力信号お
よび流量信号が計算機22に入力される。この中の流量
信号に基づき計算機22にてプレスリング14の移動量
が計算され、この移動量の信号が計算機22より各プレ
スジヤツキの制御計算機24,24.24・・・に出力
される信号に付加され、制御計算機(13) においてプレスジヤツキに送る油量に換算されてディジ
タル弁の開度が制御される。この場合コンクリート打設
によるプレスリングの移動速度がシールド掘進機11の
掘進速度即ち推進ジヤツキ13の移動速度よりも早い場
合にはプレスジヤツキ15の伸び量はマイナスとなりプ
レスジヤツキ15が縮退してゆくことになる。
When concrete placement is started here, pressure signals and flow rate signals from the concrete pressure detector 27 and flow rate detector 28 provided in the concrete placement vibrator 16 are input to the computer 22. The amount of movement of the press ring 14 is calculated by the computer 22 based on the flow rate signal, and the signal of this amount of movement is added to the signal output from the computer 22 to the control computers 24, 24, 24, etc. of each press jack. This is converted into the amount of oil sent to the press jack in the control computer (13), and the opening degree of the digital valve is controlled. In this case, if the moving speed of the press ring due to concrete placement is faster than the digging speed of the shield excavator 11, that is, the moving speed of the propulsion jack 13, the amount of elongation of the press jack 15 will be negative, and the press jack 15 will shrink. .

ここでシールド掘進機11が直線状に掘進が進められる
場合は上記の3つの値のうちシールド掘進機11の掘進
速度の入力値のみが変化し、プレスジヤツキ15はこの
掘進速度に追随して伸張される。ついでシールド掘進機
11がある角度を有して掘進している場合、または掘進
角度が変化する場合には、掘進速度と、掘進角度の変化
の信号にもとづきプレスジヤツキ毎に伸張される伸び量
が計算され、この値にもとづき各プレスジヤツキ15’
、 1 、//、 15−・・・が伸張する。
Here, when the shield tunneling machine 11 excavates in a straight line, only the input value of the tunneling speed of the shield tunneling machine 11 changes among the above three values, and the press jack 15 expands to follow this tunneling speed. Ru. Next, when the shield excavator 11 is excavating at a certain angle or when the excavation angle changes, the amount of elongation to be extended for each press jack is calculated based on the excavation speed and the signal of the change in the excavation angle. Based on this value, each press jack 15'
, 1, //, 15-... are expanded.

このようにして掘進角度に変化が生じてもプレスリング
14に対しては常に所定の押圧力が加えられるようにな
る。次にコンクリートが打設(14) されつつある場合はコンクリートの流量検出器28より
の信号によるプレスジヤツキ15に対する制御とコンク
リートの打設圧力により、プレスリング14は掘進方向
に押返されることになり、この場合シールド掘進機11
の掘進速度よりもプレスリング14の移動速度が早い場
合にはプレスジヤツキ15の伸び量は減少することにな
り、このマイナスの伸び量はプレスジヤツキストローク
計23より計算器22を介して制御計算機24に送られ
、ここにおいてプレスジヤツキ15の伸びは減少しなが
らプレスリング14にだいして所定の押圧力を与えるよ
うに作用する。以上の操作を反復しなから掘進が進めら
れるが、その掘進中においてもプレスリングの位置を制
御しながら常に打設中壕だけ打設されたコンクリートに
対して所定の押圧力が加えられるように制御されること
になる。々おこの場合推進ジ)ツキ13とプレスジヤツ
キ15のストロークはその伸びの有効長の範囲内にて順
次型枠12が附加されなから掘進が進められるがシール
ド掘進機11が進みすぎてプレスジヤツキ15が伸びき
った場合には打設されたコンクIJ −トに対して所定
の押圧力が加えられなくなるので、プレスジヤツキ15
のうちの一つでもこのストローク有効長の伸びの限界に
達した場合または推進ジヤツキ13のうちの一つでもス
トローク有効長の伸びの限界に達しだ場合にはプレスジ
ヤツキストローク計23または推進ジヤツキストローク
計21よりの信号によりシールド掘進機11の掘進なら
びにコンクリートの打設は停止する。このようにして常
に打設コンクリ−1・に対して所定の押圧力が維持でき
るようになっている。
In this way, even if the excavation angle changes, a predetermined pressing force is always applied to the press ring 14. Next, when concrete is being placed (14), the press ring 14 is pushed back in the excavation direction by the control of the press jack 15 by the signal from the concrete flow rate detector 28 and the concrete placement pressure. In this case, shield tunneling machine 11
If the movement speed of the press ring 14 is faster than the digging speed of At this point, the elongation of the press jack 15 decreases while acting to apply a predetermined pressing force to the press ring 14. Excavation continues by repeating the above operations, but even during excavation, the position of the press ring is controlled so that a predetermined pressing force is always applied to the poured concrete only in the trench during pouring. It will be controlled. In this case, the strokes of the propulsion jack 13 and the press jack 15 are within the effective length of their elongation, and the excavation proceeds without adding the formwork 12 one after another, but the shield excavator 11 advances too far and the press jack 15 If the concrete IJ is fully extended, the predetermined pressing force cannot be applied to the cast concrete IJ, so the press jack 15
If the effective stroke length of any one of these reaches the limit of extension, or if one of the propulsion jacks 13 reaches the limit of extension of the effective stroke length, the press jack stroke meter 23 or the propulsion jack The excavation of the shield excavator 11 and the pouring of concrete are stopped by a signal from the excavator stroke meter 21. In this way, a predetermined pressing force can always be maintained against the poured concrete 1.

以上説明した如く本発明によるシールド掘進機の制御装
置およびその制御方法によればシールド掘進時における
推進とコンクリート打設におけるコンクリートの押圧の
相互の複雑な操作を人為的な作業に頼ることなく自動的
に制御し施工することができるものであり、作業の自動
化により打設された覆工コンクリートの品質。
As explained above, according to the shield excavator control device and its control method according to the present invention, mutually complex operations of propulsion during shield excavation and concrete pressing during concrete pouring can be performed automatically without relying on human operations. The quality of the concrete lining that can be controlled and constructed by automating the work.

強度が常に一定に維持されるとともに作業工数の低減と
作業能率の向上および工期の短縮に寄与するものであり
、更にはトンネル掘削工事の自動化を推進することがで
きるものである。
The strength is always maintained constant, and it contributes to reducing the number of work hours, improving work efficiency, and shortening the construction period, and furthermore, it can promote automation of tunnel excavation work.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の場所打ちコンクリート工法の施工を説明
する側断面図、第2図は本発明の実施例の要部の構成図
、第3図はシールド掘進機の曲進の場合の構成の説明図
、第4図は本発明の制御装置のブロック接続図である。 11・・・シールド掘進機 11′・・・テール部 1
2・・・型枠 13・・・推進ジヤツキ 14・・・プ
レスリング 15・・・プレスジヤツキ 16・・・コ
ンクリート打設用パイプ 17・・・コンクリート打設
部21.21.21・・・推進ジヤツキストローク計2
2・・・計算機 23,23.23・・・プレスジヤツ
キストローク計 24’、24.24・・・制御計算機
 25,25.25・・・ディジタル弁27・・・圧力
検出器 28・・・流量検出器(17) 29・・・コンクリートポンプ (18)
Fig. 1 is a side cross-sectional view illustrating the conventional cast-in-place concrete method, Fig. 2 is a configuration diagram of the main parts of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a configuration of a shield tunneling machine in the case of curved advancement. The explanatory diagram, FIG. 4, is a block connection diagram of the control device of the present invention. 11... Shield tunneling machine 11'... Tail part 1
2... Formwork 13... Propulsion gear 14... Press ring 15... Press gear 16... Pipe for concrete placement 17... Concrete placement part 21.21.21... Propulsion gear Tsuki stroke total 2
2... Calculator 23, 23.23... Press jack stroke meter 24', 24.24... Control computer 25, 25.25... Digital valve 27... Pressure detector 28... Flow rate detector (17) 29...Concrete pump (18)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) シールド掘進機の推進ジヤツキのうちの少くと
も3個以上にストローク計を設け、該ストローク計の信
号により上記シールド掘進機の掘進速度と掘進方向を算
出する計算機を備え、シールドのコンクリート打設面に
設けられたプレスリングを押圧する複数個のプレスジヤ
ツキの各々にプレスジヤツキストローク計と、該プレス
ジヤツキを制御する制御計算機および調整弁を設け、コ
ンクリート打設用パイプにコンクリート圧力検知器と流
量検知器を設け、上記の掘進速度と、掘進方向とプレス
ジヤツキストローク計の信号とコンクリート圧力信号と
流量信号によシ各プレスジヤツキに設けられた制御計算
機より調整弁を介してプレスジヤツキを制御するように
構成せられたシールド掘進機の制御装置。
(1) At least three of the propulsion jacks of the shield tunneling machine are equipped with stroke meters, and a computer is provided to calculate the excavation speed and direction of the shield tunneling machine based on the signals from the stroke meters. Each of the plurality of press jacks that press a press ring installed on the construction surface is equipped with a press jack stroke meter, a control computer and a regulating valve to control the press jacks, and a concrete pressure detector and a flow rate are installed on the concrete pouring pipe. A detector is installed, and the press jack is controlled via a regulating valve from a control computer installed in each press jack based on the above-mentioned excavation speed, excavation direction, press jack stroke meter signal, concrete pressure signal, and flow rate signal. A control device for a shield tunneling machine configured as follows.
(2) シールド掘進機の推進ジヤツキのうち少くと(
1) も3個以上に設けられたストローク計より、計算機を介
して上記シールド掘進機の掘進速度と掘進方向をめ、シ
ールドのコンクリート打設面に設けられたプレスリング
を押圧する複数個のプレスジヤツキの各々に設けられた
プレスジヤツキストローク計より各プレスジヤツキの伸
び量をめ、コンクリート打設用パイプに設けられたコン
クリート圧力検知器と流量検知器よシコンクリート圧力
とコンクリート流量をめ、上記掘進速度と掘進方向より
められるプレスリングの面の傾きと、各プレスジヤツキ
の伸び量と、コンクリート圧力およびコンクリート流量
より各プレスジヤツキに必要な伸び量およびプレスジヤ
ツキの必要油量を計算し、調整弁を介してプレスジヤツ
キを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方
法。
(2) The least of the propulsion jacks of shield tunneling machines (
1) A plurality of press jacks that press a press ring provided on the concrete placement surface of the shield by calculating the digging speed and direction of the shield excavator using a computer from three or more stroke meters. The amount of elongation of each press jack is determined by the press jack stroke meter installed in each of the press jacks, and the concrete pressure and concrete flow rate are determined by the concrete pressure detector and flow rate detector installed in the concrete pouring pipe, and the above-mentioned excavation speed is determined. The amount of elongation required for each press jack and the amount of oil required for the press jack are calculated from the inclination of the surface of the press ring set in the excavation direction, the amount of elongation of each press jack, concrete pressure and concrete flow rate, and the amount of elongation required for each press jack and the amount of oil required for the press jack are calculated using the adjustment valve. A method for controlling a shield excavator, characterized by controlling.
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