JPS6145040B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6145040B2 JPS6145040B2 JP19653882A JP19653882A JPS6145040B2 JP S6145040 B2 JPS6145040 B2 JP S6145040B2 JP 19653882 A JP19653882 A JP 19653882A JP 19653882 A JP19653882 A JP 19653882A JP S6145040 B2 JPS6145040 B2 JP S6145040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- earth
- earth pressure
- sand
- amount
- gate
- 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.)
- Expired
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 28
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 19
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 13
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は土圧式シールド掘削機における掘削
土砂量測定装置に関する。
土砂量測定装置に関する。
土圧式シールド掘削機は、カツタと隔壁（バル
クヘツド）との間に土圧室を区画し、カツタによ
つて土圧室内に取込んだ土砂をほぼ充満する状態
に滞留させながら連続的に土砂を排出して掘進す
るものである。土砂の排出は隔壁を貫通して土圧
室内に一端が開口するスクリユーコンベアによつ
て、地山に土圧に対抗する土圧を維持しながら行
われている。
クヘツド）との間に土圧室を区画し、カツタによ
つて土圧室内に取込んだ土砂をほぼ充満する状態
に滞留させながら連続的に土砂を排出して掘進す
るものである。土砂の排出は隔壁を貫通して土圧
室内に一端が開口するスクリユーコンベアによつ
て、地山に土圧に対抗する土圧を維持しながら行
われている。
上記のようなシールド掘削機において、掘削土
砂量を測定し、その測定値と設計土砂量（掘削断
面積に掘進長を乗じた体積）とを比較して掘進管
理がなされている。掘削土砂量の測定にあたり、
従来はそれを重量で測定しており、測定値をあら
かじめ設定された土砂の密度で割るか、あるいは
設計土砂量に設定密度を乗じて両者を比較してい
た。しかし真の土砂密度はシールド掘削機の掘進
にともなつて変化するものであり、真の土砂密度
と設定密度との差が大きくなつた場合、掘削土砂
量を設定密度で除した値あるいは設計土砂量に密
度を乗じた値の誤差が大きくなり、正確な掘進管
理を行えないという欠点があつた。
砂量を測定し、その測定値と設計土砂量（掘削断
面積に掘進長を乗じた体積）とを比較して掘進管
理がなされている。掘削土砂量の測定にあたり、
従来はそれを重量で測定しており、測定値をあら
かじめ設定された土砂の密度で割るか、あるいは
設計土砂量に設定密度を乗じて両者を比較してい
た。しかし真の土砂密度はシールド掘削機の掘進
にともなつて変化するものであり、真の土砂密度
と設定密度との差が大きくなつた場合、掘削土砂
量を設定密度で除した値あるいは設計土砂量に密
度を乗じた値の誤差が大きくなり、正確な掘進管
理を行えないという欠点があつた。
また掘削土砂量を重量で測定する場合、一般に
掘削土砂を収容した土砂連搬台車を荷重計に乗載
して測定する方式がとられているが、この場合荷
重計を含む測定装置が大型になるという欠点があ
つた。
掘削土砂を収容した土砂連搬台車を荷重計に乗載
して測定する方式がとられているが、この場合荷
重計を含む測定装置が大型になるという欠点があ
つた。
この発明は上記のような従来の欠点を排除し、
掘削土砂量を従来のように重量で測定するのでは
なく体積で測定することにより、土砂の密度変化
に影響されることなく掘進管理を行うことができ
る測定装置を提供することを目的とする。
掘削土砂量を従来のように重量で測定するのでは
なく体積で測定することにより、土砂の密度変化
に影響されることなく掘進管理を行うことができ
る測定装置を提供することを目的とする。
すなわちこの発明は、カツタと隔壁との間に区
画された土圧室内に一端が開口する土砂搬出部材
の他端に、作動部材によつて作動するゲートを具
えた排出筒を設置し、この排出筒から前記土砂搬
出部材によつて圧密された掘削土砂を排出するよ
うになつている土圧式シールド掘削機において、
前記ゲートの作動部材にゲート開度を計測する部
材を設け、前記排出筒内に土圧計を設置するとと
もに、排出筒に土砂の流速計を設置し、さらに前
記ゲート開度計測部材および前記流速計の各出力
が入力されて見かけ土砂量を算出する第１演算部
材と、この第１演算部材および前記土圧計の各出
力が入力され、土圧計の出力と設定土圧値との比
率を算出するとともに、第１演算部材の出力に前
記比率を乗算して真土砂量を算出する第２演算部
材を設けたことを特徴とするものである。
画された土圧室内に一端が開口する土砂搬出部材
の他端に、作動部材によつて作動するゲートを具
えた排出筒を設置し、この排出筒から前記土砂搬
出部材によつて圧密された掘削土砂を排出するよ
うになつている土圧式シールド掘削機において、
前記ゲートの作動部材にゲート開度を計測する部
材を設け、前記排出筒内に土圧計を設置するとと
もに、排出筒に土砂の流速計を設置し、さらに前
記ゲート開度計測部材および前記流速計の各出力
が入力されて見かけ土砂量を算出する第１演算部
材と、この第１演算部材および前記土圧計の各出
力が入力され、土圧計の出力と設定土圧値との比
率を算出するとともに、第１演算部材の出力に前
記比率を乗算して真土砂量を算出する第２演算部
材を設けたことを特徴とするものである。
この発明を図画に示す実施例を参照して以下に
説明する。
説明する。
第１図に示すように土圧式シールド掘削機１は
本体２の前端部にカツタ３と隔壁４とを具え両者
間に土圧室５が区画されている。土圧室５には隔
壁４を貫通して配置されたスクリユーコンベア６
の一端が突出し、この一端には掘削土砂の導入口
７が設けられている。スクリユーコンベア６の他
端には断面が方形の排筒８が設けられ、この排出
筒８にはその一側壁を貫通したゲート９が設けら
れている。ゲート９はスクリユーコンベア６に取
付けられたジヤツキ１０の作動杆１１に連結さ
れ、ジヤツキ１０の作動により排出筒８を横切る
方向に移動して排出筒８を流れる土砂の流路断面
積を調節するようになつている。
本体２の前端部にカツタ３と隔壁４とを具え両者
間に土圧室５が区画されている。土圧室５には隔
壁４を貫通して配置されたスクリユーコンベア６
の一端が突出し、この一端には掘削土砂の導入口
７が設けられている。スクリユーコンベア６の他
端には断面が方形の排筒８が設けられ、この排出
筒８にはその一側壁を貫通したゲート９が設けら
れている。ゲート９はスクリユーコンベア６に取
付けられたジヤツキ１０の作動杆１１に連結さ
れ、ジヤツキ１０の作動により排出筒８を横切る
方向に移動して排出筒８を流れる土砂の流路断面
積を調節するようになつている。
排出筒８の流路断面積は、第２，３図に示すよ
うにゲート開度ａと排出筒８の固定寸法ｂとの積
によつて決まり、ゲート開度ａを検知するために
ジヤツキ１０に検知部材（図示せず）が設けられ
ている。
うにゲート開度ａと排出筒８の固定寸法ｂとの積
によつて決まり、ゲート開度ａを検知するために
ジヤツキ１０に検知部材（図示せず）が設けられ
ている。
排出筒８内には土圧計１２が設置され、この土
圧計１２は排出筒８内の土圧値が設定土圧値（切
羽部の地山にほぼ等しい土圧値）に維持されるよ
うにゲート９の開閉および開度を制御するように
なつている。
圧計１２は排出筒８内の土圧値が設定土圧値（切
羽部の地山にほぼ等しい土圧値）に維持されるよ
うにゲート９の開閉および開度を制御するように
なつている。
排出筒８のゲート９に対向する側壁にはドツプ
ラー流速計１３が取付けられており、この流速計
１３はゲート９によつて区画される流路内を流れ
る土砂の流速を検知するようになつている。
ラー流速計１３が取付けられており、この流速計
１３はゲート９によつて区画される流路内を流れ
る土砂の流速を検知するようになつている。
第１図において、１４はシールド掘削機本体２
を推進させるジヤツキ、１５はシールドセグメン
ト、１６は排出筒８から排出された土砂を運搬す
るベルトコンベアである。
を推進させるジヤツキ、１５はシールドセグメン
ト、１６は排出筒８から排出された土砂を運搬す
るベルトコンベアである。
次に掘削土砂の測定機構を第４図に示すブロツ
ク図を参照して説明する。第４図において鎖線に
よつて囲まれた部分は演算装置全体を示す。
ク図を参照して説明する。第４図において鎖線に
よつて囲まれた部分は演算装置全体を示す。
流速計１３の出力信号は変換器１７を介して見
かけ土砂演算器１９に入力され、さらにこの演算
器１９には排出筒８の固定寸法ｂが設定された設
定器１８の出力信号と、ゲート開度検知部材１０
ａからの出力信号とが入力され、見かけ土砂量が
算出される。
かけ土砂演算器１９に入力され、さらにこの演算
器１９には排出筒８の固定寸法ｂが設定された設
定器１８の出力信号と、ゲート開度検知部材１０
ａからの出力信号とが入力され、見かけ土砂量が
算出される。
真土砂演算器２０には演算器１９と土圧計１２
との出力信号が入力される。真土砂演算器２０は
それにあらかじめ入力された設定土圧値と土圧計
１２の測定値との比率を算出するとともに、この
比率を演算器１９の出力信号に乗算して真土砂量
を算出する。演算器２０の出力信号は積算表示器
２３に入力され、この表示器２３において掘進長
または時間に対する掘削土砂量の積算値が体積で
表示される。
との出力信号が入力される。真土砂演算器２０は
それにあらかじめ入力された設定土圧値と土圧計
１２の測定値との比率を算出するとともに、この
比率を演算器１９の出力信号に乗算して真土砂量
を算出する。演算器２０の出力信号は積算表示器
２３に入力され、この表示器２３において掘進長
または時間に対する掘削土砂量の積算値が体積で
表示される。
また演算器２０の出力信号は比較表示器２１に
入力され、この表示器２１において掘進長１cmご
との掘削土砂量が積算して表示される。同様に、
比較表示器２１に設計土砂量演算器２２の出力信
号が入力され、表示器２１において掘進長１cmご
とに設定土砂量の積算値が表示され。設定土砂量
演算器２２には掘削断面積が設定された設定器２
４の出力信号と、推進ジヤツキ１４に設けた推進
速度検知部材１４ａの出力信号とが入力され、設
計土砂量を算出する。第５図に表示器２１に表示
された掘削土砂量と設計土砂量との一例を示す。
入力され、この表示器２１において掘進長１cmご
との掘削土砂量が積算して表示される。同様に、
比較表示器２１に設計土砂量演算器２２の出力信
号が入力され、表示器２１において掘進長１cmご
とに設定土砂量の積算値が表示され。設定土砂量
演算器２２には掘削断面積が設定された設定器２
４の出力信号と、推進ジヤツキ１４に設けた推進
速度検知部材１４ａの出力信号とが入力され、設
計土砂量を算出する。第５図に表示器２１に表示
された掘削土砂量と設計土砂量との一例を示す。
上記測定機構で演算される真掘削土砂量は次式
で表わされる。
で表わされる。
G1＝ａ×ｂ×v1×γ ………(1)
(1)式においてG1は真掘削土砂量（m3/min）、ａ
はゲート開度（ｍ）、ｂは排出筒８の固定寸法
（ｍ）、v1は流速（m/min）、γは測定土圧値と設
定土圧値との比率である。ａ×ｂ×v1は見かけ土
砂量にほかならず、これにγを乗じるのはゲート
９が開いて排出筒８内の土圧が設定士圧値以下に
なつた場合、体積が設定土圧値のもとのそれより
も大きくなることによる。
はゲート開度（ｍ）、ｂは排出筒８の固定寸法
（ｍ）、v1は流速（m/min）、γは測定土圧値と設
定土圧値との比率である。ａ×ｂ×v1は見かけ土
砂量にほかならず、これにγを乗じるのはゲート
９が開いて排出筒８内の土圧が設定士圧値以下に
なつた場合、体積が設定土圧値のもとのそれより
も大きくなることによる。
また設定土砂値は次式で表わされる。
G2＝Ｓ×v2 ………(2)
(2)式においてG2は設計土砂量（m3/min）、Ｓは
掘削断面積（m2）、V2は推進速度（m/min）であ
る。
掘削断面積（m2）、V2は推進速度（m/min）であ
る。
この発明は上記のようであつて、掘削土砂量を
従来のように重量ではなく体積で測定するので、
土砂の密度変化によつて誤差が生じることがな
く、したがつて正確な掘進管理を行うことがで
き、また装置自体も各機器類を取付けるだけなの
で大型なものとはならず、シールド掘削機内部を
他の用途に有効に使うことができる。
従来のように重量ではなく体積で測定するので、
土砂の密度変化によつて誤差が生じることがな
く、したがつて正確な掘進管理を行うことがで
き、また装置自体も各機器類を取付けるだけなの
で大型なものとはならず、シールド掘削機内部を
他の用途に有効に使うことができる。
第１図はこの発明のシールド掘削機の正面断面
図、第２図は排出筒の正面断面図、第３図は同上
のものの側面断面図、第４図は測定機構のブロツ
ク図、第５図は掘削土砂量と設計土砂量との比較
の表示例を示す図。 １……シールド掘削機、３……カツタ、４……
隔壁、５……土圧室、６……スクリユーコンベア
（土砂搬出部材）、８……排出筒、９……ゲート、
１０……ゲートジヤツキ、１２……土圧計、１３
……ドツプラ流速計、１９……みかけ土砂量演算
器（第１演算部材）、２０……真土砂量演算器
（第２演算部材）。
図、第２図は排出筒の正面断面図、第３図は同上
のものの側面断面図、第４図は測定機構のブロツ
ク図、第５図は掘削土砂量と設計土砂量との比較
の表示例を示す図。 １……シールド掘削機、３……カツタ、４……
隔壁、５……土圧室、６……スクリユーコンベア
（土砂搬出部材）、８……排出筒、９……ゲート、
１０……ゲートジヤツキ、１２……土圧計、１３
……ドツプラ流速計、１９……みかけ土砂量演算
器（第１演算部材）、２０……真土砂量演算器
（第２演算部材）。
Claims (1)
- １ カツタと隔壁との間に区画された土圧室内に
一端が開口する土砂搬出部材の他端に、作動部材
によつて作動するゲートを具えた排出筒を設置
し、この排出筒から前記土砂搬出部材によつて圧
密された掘削土砂を排出するようになつている土
圧式シールド掘削機において、前記ゲートの作動
部材にゲート開度を計測する部材を設け、前記排
出筒内に土圧計を設置するとともに、排出筒に土
砂の流速計を設置し、さらに前記ゲート開度計測
部材および前記流速計の各出力が入力されて見か
け土砂量を算出する第１演算部材と、この第１演
算部材および前記土圧計の各出力が入力され、土
圧計の出力と設定土圧値との比率を算出するとと
もに、第１演算部材の出力に前記比率を乗算して
真土砂量を算出する第２演算部材を設けたことを
特徴とする土圧式シールド掘削機における掘削土
砂量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19653882A JPS5988600A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 土圧式シ−ルド掘削機における掘削土砂量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19653882A JPS5988600A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 土圧式シ−ルド掘削機における掘削土砂量測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5988600A JPS5988600A (ja) | 1984-05-22 |
| JPS6145040B2 true JPS6145040B2 (ja) | 1986-10-06 |
Family
ID=16359402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19653882A Granted JPS5988600A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | 土圧式シ−ルド掘削機における掘削土砂量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5988600A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62174498A (ja) * | 1986-01-24 | 1987-07-31 | 三菱重工業株式会社 | シ−ルド式トンネル掘削機の排土量計測方法 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP19653882A patent/JPS5988600A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5988600A (ja) | 1984-05-22 |
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