KR100186877B1

KR100186877B1 - Excavating apparatus

Info

Publication number: KR100186877B1
Application number: KR1019950037137A
Authority: KR
Inventors: 세이지 오사다; 토시히로 야마자키
Original assignee: 안자키 사토루; 카부시키가이샤 코마쯔세이사쿠쇼
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1999-04-01
Also published as: JPH08135368A; KR960018142A

Abstract

추진공법으로부터 시일드공법으로의 전환점을 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 흄관의 파손 등 큰 사고의 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.It aims to accurately identify the turning point from the propulsion method to the shield method and to prevent the occurrence of major accidents such as damage of the fume pipe.

시일드 굴진기(20)는 시일드잭(28)이 세그먼트(26)가 세그먼트(26)에 반력을 취해서 본체(22)를 추진하고, 통상의 시일드공법에 의하여 지중굴삭이 가능하게 되어 있다.In the shield excavator 20, the seal jack 28 pushes the main body 22 by the segment 26 applying the reaction force to the segment 26, and underground excavation is enabled by the normal shield method.

또, 시일드 굴진기(20)는 공구전반에 있어서 원압잭(12)에 의해 추진되어 추진공법에 의해서 터널을 굴삭한다. 컨트롤러(30)는 원압잭(12)에 작동유를 공급하는 관로(56)에 설치한 압력스위치(18)가 작동하면, 시일드 굴진기(20)의 커터헤드(24)를 회전시키는 커터 구동모터(36)의 구동을 정지함과 아울러, 원압잭(12)에 작동유를 공급하는 잭펌프(14)의 구동모터(83)를 정지하여 추진공법을 정지하고, 그 뜻을 표시장치에 표시한다.In addition, the shield excavator 20 is propelled by the pressure jack 12 in the entire tool, and excavates the tunnel by the propulsion method. The controller 30 is a cutter drive motor for rotating the cutter head 24 of the shield excavator 20 when the pressure switch 18 installed in the conduit 56 for supplying hydraulic oil to the pressure jack 12 operates. In addition to stopping the driving of (36), the driving motor 83 of the jack pump 14 for supplying the hydraulic oil to the main pressure jack 12 is stopped to stop the propulsion method, and the meaning is displayed on the display device.

Description

Underground excavator

제1도는 본 발명의 실시예에 의한 지중 굴삭장치의 제어계통의 설명도이다.1 is an explanatory diagram of a control system of an underground excavator according to an embodiment of the present invention.

제2도는 실시예에 의한 지중 굴삭장치의 개략적인 설명도이다.2 is a schematic explanatory diagram of an underground excavator according to the embodiment.

제3도는 실시예에 의한 시일드 굴진기를 상세하게 표시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing in detail the shield excavator according to the embodiment.

제4도는 실시예의 작용을 설명하는 플로우챠아트이다.4 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 원압장치 12 : 원압잭10: pressure device 12: pressure jack

14 : 잭펌프 18 : 압력스위치14 jack pump 18 pressure switch

20 : 시일드 굴진기 24 : 컷터헤드20: seal excavator 24: cutter head

25 : 세그먼트 28 : 시일드잭25 segment 28 seal jack

30 : 컨트롤러 36 : 커터 구동모터30: controller 36: cutter drive motor

68, 78 : 구동모터68, 78: drive motor

본 발명은 터널을 굴삭할 때, 공구(工區)의 전반(前半)을 원압장치에 의해서 시일드 굴진기를 추진하는 추진공법에 의해 굴삭하고, 공구의 후반(後半)을 시일드 굴진기에 의한 시일드공법에 의해 굴삭하는 지중 굴삭기계의 개량에 관한 것이다.In the present invention, when digging a tunnel, the first half of a tool is excavated by a propulsion method for propelling a sealed excavator by a pressure device, and the second half of the tool is sealed by a seal excavator. It is related with the improvement of the underground excavator machine excavated by the de-work method.

추진공법은 발진입갱에 설치한 원압장치에 의해서 선도관에 흄관 등의 매설관을 이어가면서 추진, 굴진하는 공법으로, 소구경의 터널을 구축하는 경우 등에 때때로 사용되고 있다. 그리고, 최근에는, 추진거리를 연장하기 위해 선도관의 선단에 커터헤드를 부착하고, 커터헤드를 회전시키면서 선도관을 추진하는 세미시일드공법이 행하여지도록 되었다. 그러나, 이 세미시일드공법에서도 굴진거리가 길어짐에 따라 추진저항이 증대하기 때문에, 어느 거리 이상을 굴진하는 경우 또는 터널이 중간에서 굴곡하는 경우에는, 전반을 세미시일드 굴진기에 의한 굴진공법을 채용하고, 후반을 시일드 굴진기에 의한 시일드공법을 채용하도록 되어 있다.The propulsion method is a method of propelling and drilling while connecting a buried pipe such as a fume pipe to a leading pipe by a pressure device installed in the oscillation shaft, and is sometimes used for constructing a small diameter tunnel. In recent years, in order to extend the propulsion distance, a semi-sealed method of attaching a cutter head to the tip of the lead pipe and propagating the lead pipe while rotating the cutter head has been performed. However, in this semi-sealed method, the propulsion resistance increases as the excavation distance becomes longer. Therefore, when the excavation is over a certain distance or when the tunnel is bent in the middle, the excavation method is adopted by the semi-sealed excavator. In the second half, a shield method using a seal excavator is adopted.

그러나, 종래의 이와 같은 굴진공법과 시일드공법을 조합한 공사에서는, 굴진공법에 의해 굴삭 종료위치에 중간입갱을 설치하며, 발진입갱으로부터 중간입갱까지를 세미시일드 굴진기에 의해서 굴진하고, 중간위치부터 전방을 시일드 굴진기를 사용해서 굴진하도록 되어 있어서, 중간입갱을 설치할 필요가 있을 뿐 아니라, 2대의 굴진기를 필요로 하고, 공기가 길어짐과 아울러, 터널의 구축비용이 증가한다. 그래서, 이와 같은 불편을 없애고, 비용의 절감을 도모하기 위해, 시일드 굴진기를 발진입갱에 설치한 원압장치에 의해 굴진하여 전반의 소정거리를 추진공법에 의해 굴삭한 후, 그 앞을 시일드 굴진기에 의한 시일드공법에 의해 굴진하는 것이 제안되고 있다(일본국 실개소 62-31198호 공보).However, in the construction which combined such a conventional drilling method and the shielding method, the intermediate grain is provided in the excavation end position by the excavation method, and the intermediate grain is drilled from the oscillation grain to the intermediate grain by a semi-sealed excavator, Since the drilling is carried out using a sealed excavator from the position, it is not only necessary to install the intermediate shaft, but also requires two excavators, lengthens the air, and increases the construction cost of the tunnel. Therefore, in order to eliminate such inconvenience and to reduce costs, the seal excavator is excavated by a pressure device installed in the oscillation shaft, and a predetermined distance of the first half is excavated by the propulsion method, and then sealed in front of it. It is proposed to drill by the seal method using an excavator (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-31198).

그러나, 상기한 공보에 기재되어 있는 것의 경우, 발진입갱으로부터 미리 설정한 거리를 시일드 굴진기를 추진하는 추진공법에 의해 굴삭하도록 하고 있기 때문에, 추진공법의 종료위치에서, 토질조건에 따라서는 추진저항이 적고, 또, 시일드 굴진기를 추진해서 추진거리를 연장할 수 있는 상태에 있다고 하더라도 비용의 면에서 고가인 시일드공법으로 변환하기 때문에 비경제적이다. 또, 반대로, 추진저항이 높은 경우라도, 설정거리에 도달하기까지 시일드 굴진기를 추진하도록 되어 있기 때문에, 추진력이 흄관의 허용 강도를 넘어서 흄관을 파손하여 추진이 불가능하게 될 염려가 있었다. 그리고, 흄관이 파손한 경우, 갱 내에서 보수하는 것은 가능하지만, 지반 개량 등을 필요로 하여 많은 비용과 시간이 필요하게 된다.However, in the case described in the above publication, the distance set in advance from the oscillation shaft is excavated by the propulsion method for propelling the seal excavator. Even if the resistance is low and the condition that the propulsion distance can be extended by propelling the seal excavator is uneconomical since it is converted to the shield method which is expensive in terms of cost. On the contrary, even when the propulsion resistance is high, since the seal excavator is to be propelled until the set distance is reached, the propulsion force may exceed the allowable strength of the fume tube, causing the fume tube to be damaged and propelling may be impossible. In the case where the fume pipe is damaged, it is possible to repair it in the gang, but it requires a lot of cost and time due to the need for soil improvement.

본 발명은 상기한 종래 기술의 결점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 시일드공법으로의 전환점을 정확하게 파악할 수 있고, 흄관의 파손 등 큰 사고의 발생을 피할 수 있는 지중 굴삭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is to provide an underground excavation apparatus which can accurately grasp the turning point to the sealed method and avoid a large accident such as breakage of a fume pipe. .

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 지중 굴삭장치는 지중을 굴삭하는 시일드 굴진기와 이 시일드 굴진기의 후단을 매설관을 매개로 하여 추진하는 원압장치와, 이 원압장치가 발생한 추력을 검출하는 추력검출기와, 이 추력검출기가 검출한 추력이 미리 설정한 값에 이르렀을 때에 원압장치에 의한 상기 시일드 굴진기의 추진을 정지함과 아울러, 시일드 굴진기에 설치한 시일드잭에 의한 세그먼트에 반력을 취한 시일드공법으로의 변환을 지시하는 컨트롤러를 보유하는 구성으로 하고 있다.In order to achieve the above object, the underground excavator according to the present invention is a seal excavator for excavating the ground and a pressure device for propelling the rear end of the shield excavator through the buried pipe, and the thrust force generated by the pressure device A thrust detector for detecting the thrust detector and stopping the propulsion of the shield excavator by the pressure device when the thrust detected by the thrust detector reaches a preset value; It is set as the structure which has the controller which instruct | indicates conversion to the shielding method which applied the reaction force to a segment.

상기와 같이 구성한 본 발명의 지중 굴삭장치는 발진입갱 내에 설치한 원압장치의 추진력을 감시하고, 이 추진력이 미리 설정한 값으로 될 때까지 시일드 굴진기를 추진하여 굴삭하도록 하고 있기 때문에, 흄관의 허용강도 한계까지 비용이 저렴한 추진공법을 사용할 수 있어서, 터널의 구축비용을 절감할 수 있다. 또, 원압장치의 추진력을 감시하는 것에 의해, 원압장치의 추진력이 시일드공법으로의 전환점으로 되는 흄관의 허용강도의 한계에 이른 것을 용이하게 파악할 수 있고, 흄관의 파손 등의 중대한 사고의 발생을 피할 수 있다. 그리고, 원압장치의 추진력이 미리 설정한 값에 이를 때에 시일드공법으로 전환하도록 하고 있기 때문에, 시일드공법으로의 전환점을 자동적으로 검지할 수 있어, 안심하고 공사를 진행하는 것이 가능하게 된다.The underground excavation device of the present invention configured as described above monitors the propulsion force of the pressure device installed in the oscillation shaft, and pushes and seals the excavator excavator until the propulsion force reaches a preset value. Inexpensive propulsion techniques can be used up to the allowable strength limit, thus reducing the cost of tunnel construction. By monitoring the propulsion force of the pneumatic system, it is easy to grasp that the propulsive force of the pneumatic system has reached the limit of the allowable strength of the fume pipe, which is the turning point to the sealed method, and the occurrence of a serious accident such as breakage of the fume pipe Can be avoided. When the thrust force of the pressure device reaches a preset value, the switch is switched to the shield method, so that the switching point to the shield method can be detected automatically, and construction can be performed with confidence.

[실시예]EXAMPLE

본 발명에 의한 지중 굴삭장치의 바람직한 실시에를 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A preferred embodiment of the underground excavator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명의 실시예에 의한 지중 굴삭장치의 개략적인 설명도이다.2 is a schematic explanatory diagram of an underground excavator according to an embodiment of the present invention.

제2도에서, 도면에는 표시하지 않은 발진입갱에 설치한 원압장치(10)는 시일드 굴진기(20)를 추진하기 위한 복수의 원압잭(12)이 있다. 이 원압잭(12)은 잭펌프(14)로부터 작동유를 받아서 작동하도록 되어 있다. 또, 원압잭(12)은 로드의 선단에 압륜(15)이 부착되어 있고, 이 압륜(15)과 흄관(매설관)(16)을 매개로 하여 선도관으로 하여 시일드 굴진기(20)를 추진하도록 되어 있다. 그리고, 원압잭(12)은 시일드 굴진기(20)를 추진하여 1행정을 밀어 끊으면, 로드를 끌어들이고, 흄관(16b)~(16n)을 순차적으로 이어서 시일드 굴진기(20)를 추진한다.In FIG. 2, the source pressure apparatus 10 installed in the oscillation shaft not shown in the figure has a plurality of source pressure jacks 12 for pushing the shield excavator 20. As shown in FIG. The main pressure jack 12 is adapted to receive hydraulic oil from the jack pump 14 and to operate it. In addition, the pressure jack 12 has a pressure ring 15 attached to the tip of the rod, and the seal excavator 20 as a lead pipe through the pressure wheel 15 and the fume pipe (buried pipe) 16 as a medium. It is supposed to promote. Then, when the pressure jack 12 pushes the shield excavator 20 and pushes one stroke, the rod is pulled in, and then the fume pipes 16b to 16n are successively pushed to the shield excavator 20. do.

또, 원압잭(12)에는 추력검출기로서의 압력스위치(18)가 설치되어 있다.In addition, the pressure jack 12 is provided with a pressure switch 18 as a thrust detector.

압력스위치(18)는 흄관(16)의 허용강도를 고려한 원압잭(12)의 추력에 대응한 유압의 상한값이 설정되어 있고, 원압잭(12)의 유압이 설정값에 이르면 작동하고, 작동신호를 컨트롤러(30)에 입력하도록 되어 있다. 그리고, 컨트롤러(30)는 압력스위치(18)의 작동신호를 받으면, 잭펌프(14)의 구동을 정지해서 시일드 굴진기(20)의 추진을 정지함과 아울러, 시일드 굴진기(20)의 커터헤드(24)의 회전을 정지하도록 되어 있다.The pressure switch 18 is set to the upper limit of the hydraulic pressure corresponding to the thrust of the original pressure jack 12 in consideration of the allowable strength of the fume pipe 16, and operates when the hydraulic pressure of the original pressure jack 12 reaches the set value, the operation signal Is input to the controller 30. When the controller 30 receives the operation signal of the pressure switch 18, the controller 30 stops driving of the jack pump 14 to stop propulsion of the shield excavator 20, and the shield excavator 20. The rotation of the cutter head 24 is stopped.

시일드 굴진기(20)는 원통 형상으로 형성한 강제(鋼製)의 시일드 본체(22)의 선단에 커터헤드(24)가 회전 가능하게 부착됨과 아울러, 본체(22) 내에 세그먼트(26a),(26b)를 조립하기 위한 엘렉터와, 세그먼트(26)에 반력을 취해서 시일드 굴진기(20)를 추진하는 시일드잭(28)을 구비하고 있다. 그리고, 시일드 굴진기(20)는 커터헤드(24)가 회전하여 전방의 지상을 굴삭하도록 되어 있다.In the seal excavator 20, the cutter head 24 is rotatably attached to the tip of the steel shield body 22 formed in a cylindrical shape, and the segment 26a is formed in the body 22. As shown in FIG. And a shield jack (28) for pushing the shield excavator (20) by applying a reaction force to the segment (26). In the seal excavator 20, the cutter head 24 rotates to excavate the ground ahead.

제3도는, 원압잭(12)에 의해서 추진될 때의 시일드 굴진기(20)의 상세한 상태를 표시한 것이다. 실시예의 시일드 굴진기(20)는 토압시일드 굴진기로, 시일드 본체(22)가 앞 쪽 본체(22a)와 뒤 쪽 본체(22b)로 분할되어 있고, 양자가 절곡 가능하게 연결되어 있다. 또, 앞 쪽 본체(22a)와 뒤 쪽 본체(22b)의 사이에는 아티큐우레이트잭(32)이 원주 방향을 따라 복수 배치되어 있고, 이 아티큐우레이트잭(32)을 조작하는 것에 의해 시일드 굴진기(20)의 굴삭 방향을 제어하여 곡선 굴삭이 가능하게 되어 있다. 그리고, 앞 쪽 본체(22a)에 설치한 격벽(34)의 배면에는 커터헤드(24)를 회전시키기 위한 커터 구동모터(36)가 부착되어 있다. 또, 격벽(34)에는 커터헤드(24)가 굴삭한 토사를 후방으로 반송하기 위한 스크류베이어(38)의 선단이 부착되어 있다.3 shows the detailed state of the sealed excavator 20 when being propelled by the primary pressure jack 12. As shown in FIG. The seal excavator 20 of the embodiment is a earth pressure seal excavator, and the seal body 22 is divided into the front main body 22a and the rear main body 22b, and both are bendably connected. In addition, between the front main body 22a and the rear main body 22b, a plurality of articulate rates 32 are arranged along the circumferential direction, and the shield is operated by operating the articulate rates 32 The excavation direction of the excavator 20 is controlled and curve excavation is attained. And the cutter drive motor 36 for rotating the cutter head 24 is attached to the back surface of the partition 34 provided in the front main body 22a. Moreover, the front end of the screw bay 38 for conveying back the earth and sand which the cutter head 24 excavated is attached to the partition 34. As shown in FIG.

뒤 쪽 본체(22b)의 내부에는 엘렉터(40)가 설치되어 있다. 이 엘렉터(40)는 뒤 쪽 본체(22b)의 내주면을 따라 설치한, 도면에는 표시하지 않은 회전링에 장착하고 있고, 세그먼트(26)를 원통 형상으로 조립할 때에, 회전링에 의해 본체(22)의 원주 방향을 따라 이동하도록 되어 있다. 그리고, 뒤 쪽 본체(22b)의 선단부에는 시일드잭(28)이 본체(22)의 원주 방향을 따라 복수 설치되어 있고, 이들 시일드잭(28)은 조립한 세그먼트(26)에 반력을 취해서 시일드 굴진기(20)를 전방으로 추진하도록 되어 있다.The selector 40 is provided inside the rear main body 22b. This selector 40 is mounted on a rotating ring not shown in the drawing, which is provided along the inner circumferential surface of the rear main body 22b, and when the segment 26 is assembled into a cylindrical shape, the main body 22 is formed by the rotating ring. Is moved along the circumferential direction. A plurality of seal jacks 28 are provided along the circumferential direction of the main body 22 at the distal end portion of the rear main body 22b, and these shield jacks 28 react by applying a reaction force to the assembled segment 26. The excavator 20 is pushed forward.

시일드잭(28)에는 로드단부에 조립한 세그먼트(28)를 미는 스프렛더(44)가 설치되어 있고, 원압잭(12)에 의해 추진될 때에는 스프렛더(44)에 세그먼트를 고착하기 위한 프레스링(46)이 부착되어 있다. 프레스링(46)은 분할 가능하게 조립되어 있고, 볼트 등에 의해서 스프렛더(44)에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 그리고, 이 프레스링(46)의 후면에는 볼트 등에 의해서 세그먼트(26)를 착탈 가능하게 고정할 수 있게 되어 있다. 또, 선단측을 프레스링에 고정하여 연결되어서 시일드 굴진기(20)의 후방에 돌출한 세그먼트(26)의 후단에는 흄관(16)을 결합하기 위한 접속컬러(48)가 부착되어 있다. 그리고, 제3도에 표시한 참조부호 (50)은 스크류컨베이어(38)의 구동모터이고, 참조부호 (52)는 스크류컨베이어(38)로부터 배출된 토사를 후방으로 운반하는 벨트컨베이어이다.The seal jack 28 is provided with a spreader 44 which pushes the segment 28 assembled at the rod end, and is press-ring for fixing the segment to the spreader 44 when being pushed by the pressure jack 12. (46) is attached. The press ring 46 is assembled in a separable manner, and is detachably attached to the spreader 44 by a bolt or the like. And the back surface of this press ring 46 is able to fix the segment 26 detachably by a bolt etc. Further, a connecting color 48 for joining the fume pipe 16 is attached to the rear end of the segment 26 which is fixed by being connected to the front end side to the press ring and protrudes behind the shield excavator 20. Reference numeral 50 in FIG. 3 denotes a drive motor of the screw conveyor 38, and reference numeral 52 denotes a belt conveyor for carrying back the soil discharged from the screw conveyor 38. As shown in FIG.

상기한 원압장치(10)의 복수의 원압잭(12)은 제1도에 표시하고 있는 바와 같이, 회로(54),(56)에 병렬로 접속하고 있고, 시일드 굴진기(20)를 추진하기 위한 작동유를 원압잭(12)에 공급하는 회로(56)에 압력스위치(18)가 설치되어 있다. 또, 회로(54)와 회로(56) 사이에는 체크밸브가 있는 유량제어밸브(58)와 원압잭(12)의 로드의 신축을 변환하기 위한 4포오트 3위치 전환밸브(60)가 설치되어 있다. 이 전환밸브(60)가 설치되어 있다. 이 전환밸브(60)는 펌프포트가 체크밸브(62)를 매개로 하여 잭펌프(14)에 접속되고, 잭펌프(14)가 필터(64)를 매개로 하여 작동유탱크(66)로부터 흡인한 작동유를 포트(A) 또는 (B)에 송출하도록 되어 있다. 그리고, 잭펌프(14)의 구동모터(68)는 컨트롤러(30)에 의해서 온·오프 제어되도록 되어 있다.The plurality of pressure jacks 12 of the pressure device 10 described above are connected in parallel to the circuits 54 and 56, as shown in FIG. 1, and propel the shield excavator 20. The pressure switch 18 is provided in a circuit 56 for supplying hydraulic oil to the source pressure jack 12. In addition, between the circuit 54 and the circuit 56, a four-port three-position switching valve 60 for converting the expansion and contraction of the rod of the pressure control jack 58 with the check valve and the pressure jack 12 is provided. have. This switching valve 60 is provided. The switching valve 60 has a pump port connected to the jack pump 14 via the check valve 62, and the jack pump 14 sucks from the hydraulic oil tank 66 via the filter 64. Hydraulic oil is sent to port (A) or (B). The drive motor 68 of the jack pump 14 is controlled to be turned on and off by the controller 30.

잭펌프(14)와 체크밸브(62)의 사이의 회로와 작동유탱크(66)의 사이에는 릴리프밸브(70)를 구비한 바이패스회로가 설치되어 있고, 펌프(14)의 토출압력이 릴리이프밸브(70)의 설정압력 이상으로 되는 것을 방지하고 있다. 또, 원압잭(12)에 로드 인입용 작동유를 공급하는 전환밸브(60)의 B포트와 작동유탱크(66)에 접속한 포트(R)의 사이에도 릴리이프밸브를 구비한 바이패스회로가 형성되어 있고, 로드의 인입동작일 때에 원압잭(12)에 필요 이상으로 큰 유압이 작용하지 않도록 하고 있다.A bypass circuit including a relief valve 70 is provided between the circuit between the jack pump 14 and the check valve 62 and the hydraulic oil tank 66, and the discharge pressure of the pump 14 is released. This prevents the valve 70 from exceeding the set pressure. In addition, a bypass circuit having a relief valve is formed between the B port of the switching valve 60 for supplying the hydraulic oil for drawing the rod into the pressure jack 12 and the port R connected to the hydraulic oil tank 66. The hydraulic pressure of the rod 12 is prevented from being applied to the original pressure jack 12 more than necessary.

세그먼트(26)에 반력을 취하는 시일드 굴진기(20)의 시일드잭(28)은 전자(電磁)전환밸브(74)를 매개로 하여 펌프(76)에 접속하고 있고, 펌프(76)의 토출하는 작동유에 의해서 작동하도록 되어 있다. 그리고, 펌프(76)의 구동모터(78)와 전자전환밸브(74)는 컨트롤러(30)에 의해서 제어되도록 되어 있다.The seal jack 28 of the seal excavator 20 which reacts to the segment 26 is connected to the pump 76 via the electromagnetic switching valve 74, and the pump 76 is discharged. It is to be operated by the working oil. The drive motor 78 and the electromagnetic switching valve 74 of the pump 76 are controlled by the controller 30.

상기와 같이 구성한 실시예에서는, 터널 굴삭공구의 전반을 추진공법, 즉, 시일드 굴진기(20)의 원압장치(10)에 의해서 추진하여 굴삭한다. 이때, 시일드 굴진기(20)는 제3도에 표시한 바와 같이, 시일드잭(28)의 스프렛더(44)에 프레스링(46)을 고정하고, 프레스링(46)의 후부에 후단이 시일드 굴진기(20)로부터 돌출하도록 조립연결한 세그먼트(26a),(26b)의 선단측을 제거 가능하게 연결한다. 또, 시일드 굴진기(20)로부터 돌출한 세그먼트(26)의 후단부에는 접속컬러(48)를 부착하고, 흄관(16a)의 선단부를 접속하여 흄관(16)을 이어서 대면 시일드 굴진기(20)를 추진해서 간다. 따라서, 원압잭(12)의 추진력은 흄관(16), 접속컬러(48), 세그먼트(26), 프레스링(46), 스프렛더(44), 시일드잭(12)의 발생한 추진력에 의해서 전진된다.In the embodiment configured as described above, the first half of the tunnel excavating tool is pushed by the propulsion method, that is, the pressure device 10 of the sealed excavator 20, and excavated. At this time, the seal excavator 20 secures the press ring 46 to the spreader 44 of the seal jack 28, as shown in FIG. The front end sides of the segments 26a and 26b assembled and projected so as to protrude from the seal excavator 20 are detachably connected. In addition, a connecting color 48 is attached to the rear end of the segment 26 protruding from the shield excavator 20, and the front end of the fume pipe 16a is connected to connect the fume pipe 16 to the face seal excavator ( 20) Go ahead. Therefore, the propulsion force of the primary pressure jack 12 is advanced by the generated propulsion force of the fume pipe 16, the connection color 48, the segment 26, the press ring 46, the spreader 44, and the seal jack 12. .

따라서, 추진공법에서는, 시일드잭(28)을 작동시키는 일이 없이, 소정의 길이대로 일정하게 원압잭(12)의 추진력을 전달하는 것뿐이다.Therefore, in the propulsion method, the propulsion force of the primary pressure jack 12 is transmitted constantly in a predetermined length without operating the seal jack 28.

이 시일드 굴진기(20)를 추진하는 추진공법에 의해서 굴삭을 행하는 경우, 제4도의 스텝80에 표시한 바와 같이, 원압잭(12) 추력의 상한값(P₀)이 설정된다. 이 추력 상한값(P₀)은 흄관(16)의 허용강도를 고려하여 결정되고, 실시예에서는 원압잭(12)이 시일드 굴진기(20)를 추진할 때에 공급되는 작동유의 압력에 의해서 작동하는 압력스위치(18)의 작동압력으로 설정된다.When the excavation is carried out by the propulsion method for propelling the seal excavator 20, as shown in step 80 of FIG. 4, the upper limit value P _{0 of the} thrust jack 12 thrust is set. This upper thrust limit value P ₀ is determined in consideration of the allowable strength of the fume pipe 16, and in the embodiment, the pressure operated by the pressure of the hydraulic oil supplied when the primary pressure jack 12 propels the shield excavator 20. The operating pressure of the switch 18 is set.

그리고, 작업자에 의해, 도면에는 표시하지 않은 조작패널로부터 제어개시(작업개시)신호가 컨트롤러(30)에 부여되면, 컨트롤러(30)는 잭펌프(14)의 구동모터(68)를 기도함과 아울러(스텝 81), 시일드 굴진기(20)의 커터 구동모터(36)를 구동하여 커터헤드(24)를 회전시킨다(스텝 82). 또, 컨트롤러는 전환밸브(60)를 제어하여 잭펌프(14)의 토출한 작동유를 회로(56)를 매개로 하여 원압잭(12)에 공급하고, 원압잭(12)의 로드를 신장하여 흄관(16) 즉, 시일드 굴진기(20)를 추진한다(스텝 83). 이에 의해, 시일드 굴진기(20)는 커터헤드(24)에 의해 전방의 흙을 굴삭하면서 서서히 전진한다.When a control start (work start) signal is applied to the controller 30 by an operator from an operation panel not shown in the drawing, the controller 30 prays for the drive motor 68 of the jack pump 14. At the same time (step 81), the cutter drive motor 36 of the sealed excavator 20 is driven to rotate the cutter head 24 (step 82). In addition, the controller controls the switching valve 60 to supply the hydraulic oil discharged from the jack pump 14 to the main pressure jack 12 via the circuit 56, and extends the load of the main pressure jack 12 to supply a fume pipe. (16) That is, the seal excavator 20 is propagated (step 83). Thereby, the seal excavator 20 advances gradually, excavating the dirt of the front by the cutter head 24. As shown in FIG.

컨트롤러(30)는 압력스위치(18)의 상태를 항상 감시하고 있고, 압력스위치(18)의 작동상태에 의해서 원압잭(12)의 발생추력(P1)이 상한값(P₀)으로 되었는지의 여부를 판단한다(스텝 84). 즉, 컨트롤러는 압력스위치(18)가 작동하지 않는 동안은, 원압잭(12)의 발생추력(P1)이 추력 상한값(P0)보다 작은 P1 P0 이라고 판단하여 표시장치(도면에서의 표시는 생략)에 정상 운전상태에 있는 것을 표시하고(스텝 85), 스텝 83으로 복귀하여 시일드 굴진기(20)의 추진을 속행한다.The controller 30 always monitors the state of the pressure switch 18, and it is determined whether or not the generated thrust force P1 of the primary pressure jack 12 has reached the upper limit value P ₀ by the operating state of the pressure switch 18. It judges (step 84). That is, the controller determines that the generated thrust force P1 of the original pressure jack 12 is P1 P0 which is smaller than the thrust upper limit value P0 while the pressure switch 18 is not in operation (the display is omitted in the drawing). Is displayed in the normal operation state (step 85), the process returns to step 83 and the propulsion of the sealed excavator 20 is continued.

한편, 컨트롤러(30)는 압력스위치(18)가 작동하면, P1P0, 즉, 시일드 굴진기(20)의 추진력이 흄관(26)의 허용강도에 이르렀다고 판단하여, 스텝 84에서 스텝 86으로 진행해서 시일드 굴진기(20)의 커터 구동모터(36)를 오프하여, 커터헤드(24)의 회전을 정지함과 아울러, 잭펌프(14)의 구동모터(68)를 오프하여 추진을 정지하고, 시일드공법으로의 전환을 지시하기 위하여 추진공법의 정지를 표시장치에 표시한다(스텝 87). 이때, 경고음 등을 발생시켜서 작업자의 주의를 환기시키도록 하여도 좋고, 표시등을 점멸시키는 것도 좋다. 그리고, 추진공법 정지가 표시되면, 시일드공법으로 전환되어서 터널의 굴삭이 빨리 진행된다(스텝 88).On the other hand, when the pressure switch 18 is operated, the controller 30 is P1. P0, i.e., it is determined that the driving force of the seal excavator 20 has reached the allowable strength of the fume pipe 26, the process proceeds from step 84 to step 86, and the cutter drive motor 36 of the seal excavator 20 is moved. To stop the rotation of the cutter head 24, to stop the propulsion by turning off the drive motor 68 of the jack pump 14, and to stop the propulsion method to instruct the switch to the shield method. It displays on a display apparatus (step 87). At this time, a warning sound or the like may be generated to call the operator's attention, or the indicator may blink. If the propulsion stop is displayed, the process is switched to the shield method and the excavation of the tunnel proceeds quickly (step 88).

이 시일드공법으로의 전환은 스프렛더(44)와 프레스링(46)과의 결합을 해제하여 프레스링(46)을 분해해서 제거하는 것에 의해 행해진다. 이에 의해, 시일드잭(28)은 스프렛더(44)를 매개로 하여 세그먼트(26)를 직접 누르게 되어 세그먼트(26)에 반력을 취한 통상의 시일드공법이 가능하게 된다. 그리고, 시일드잭(28)이 1행정 끊을 때마다 엘렉터(40)에 의해서 새로운 세그먼트(26)를 이미 설치된 세그먼트에 조합한다.The switch to the sealed method is performed by releasing the coupling between the spreader 44 and the press ring 46 to disassemble and remove the press ring 46. Thereby, the shield jack 28 presses the segment 26 directly via the spreader 44, and the normal shield method which applied the reaction force to the segment 26 is attained. Each time the shield jack 28 breaks one stroke, the new segment 26 is combined with the segment already installed by the selector 40. As shown in FIG.

이와 같이, 본 실시예에서는, 발진입갱 내에 설치한 원압장치(10)(원압잭(12)의 추진력을 감시하여, 이 추진력이 미리 설정한 값으로 될 때까지 시일드 굴진기(20)를 추진하도록 하고 있기 때문에, 흄관(26)의 허용강도의 한계까지 비용이 저렴한 추진공법을 사용할 수 있고, 터널의 구축비용을 절감할 수 있다. 또, 실시예에서는 원압잭(12)의 추진력이 시일드공법으로의 전환점으로 되는 흄관(26)의 허용강도의 한계에 도달한 것을 용이하게 파악할 수 있고, 흄관(26)의 파손 등의 중대한 사고의 발생을 피할 수 있다. 더욱이, 원압잭(12)의 추진력이 미리 설정한 값에 달할 때에 시일드공법으로 전환하도록 하고 있기 때문에, 시일드공법으로의 전환점을 자동적으로 검지할 수 있고, 안심하고 공사를 진행하는 것이 가능하게 된다.As described above, in the present embodiment, the thrust force of the original pressure device 10 (the original pressure jack 12) installed in the oscillation shaft is monitored, and the shield excavator 20 is operated until the thrust force reaches a preset value. Since the propulsion is carried out, a propulsion method having a low cost can be used up to the limit of the allowable strength of the fume pipe 26, and the construction cost of the tunnel can be reduced. It is possible to easily grasp that the limit of the allowable strength of the fume pipe 26, which is the turning point to the degassing method, is easily reached, and a serious accident such as breakage of the fume pipe 26 can be avoided. When the driving force reaches the preset value, the switchover method is switched to the shield method, so that the turning point to the shield method can be detected automatically, and the construction can be carried out with confidence.

그리고, 상기 실시예에서는, 토압식 시일드 추진기(20)를 사용한 경우에 대하여 설명하였으나, 다수식 시일드공법이나, 기타의 시일드 추진기를 사용하여도 좋다. 또, 상기한 실시예에서는 원압잭(12)의 추력이 흄관(26)의 허용강도에 달한 것을 압력스위치(18)에 의해 검출하는 경우에 대하여 설명하였으나, 하중센서 등의 다른 검출수단에 의해서 추력을 검출하도록 하여도 좋다.Incidentally, in the above embodiment, the case where the earth pressure type seal propeller 20 is used has been described, but a multiple shield method or other shield propeller may be used. In addition, in the above embodiment, the case where the pressure switch 18 detects that the thrust of the main pressure jack 12 has reached the allowable strength of the fume pipe 26 has been described. May be detected.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 발진입갱 내에 설치한 원압장치의 추력을 감시하여, 이 추력이 미리 설정한 값으로 될 때까지 시일드 굴진기를 추진하도록 하고 있기 때문에, 흄관의 허용강도의 한계까지 비용이 저렴한 추진공법을 사용할 수 있고, 터널의 구축비용을 절감할 수 있다. 또, 원압장치의 추력이 시일드공법으로의 전환점으로 되는 흄관의 허용강도의 한계에 달한 것을 쉽게 파악할 수 있고, 흄관의 파손 등의 중대한 사고의 발생을 피할 수 있다.As described so far, according to the present invention, since the thrust force of the original pressure device installed in the oscillation shaft is monitored and the seal excavator is pushed forward until the thrust value reaches a predetermined value, the allowable strength of the fume pipe is allowed. Inexpensive propulsion techniques can be used up to the limit, and the construction cost of the tunnel can be reduced. In addition, it is easy to grasp that the thrust force of the pressure device reaches the limit of the allowable strength of the fume pipe which is the turning point to the shield method, and it is possible to avoid the occurrence of serious accidents such as breakage of the fume pipe.

Claims

Detecting the thrust generated by the seal excavator 20 for excavating the ground, the pressure device 10 for pushing the rear end of the seal excavator 20 through the buried pipe, and the pressure device 10 When the thrust detector and the thrust detected by the thrust detector reach a predetermined value, the propulsion of the shield excavator 20 is stopped by the pressure device 10, and the seal excavator 20 And a controller (30) for instructing the switch to a shielding method in which the segment (26) has a reaction force by a shield jack (28) provided in the above.