WO1994027028A1 - Earth dumping control device for a small diameter pipe propelling machine - Google Patents

Description

明 柳 小 口 径 管 推 進 機 の 排 土 制 御 装 置 技 術 分 野

こ の 発 明 は 小 口 径 管 を 地 中 へ 埋 設 す る 小 口 径 管 推 進 機 の 排 土 制 御 装 置 に 関 す る も の で あ る 。 背 景 技 m

従 来 小 口 径 管 を 地 中 へ 埋 設 す る 小 口 径 管 推 進 機 は 、 発 進 立 坑 内 に 推 進 装 置 が 埋 設 さ れ て い て 、 こ の 推 進 装 置 に よ り 先 に 先 導 管 の 装 着 さ れ た 小 □ 径 管 を 地 中 へ 推 進 さ せ て 、 小 □ 径 管 の 埋 設 を 行 う よ う に な っ て い る 。

ま た 先 導 管 の 先 端 に は 、 力 ッ タ へ ッ ド が 設 け ら れ て い て 、 こ の 力 ッ タ へ ッ ド が 掘 削 し た 土 砂 は ス ク リ ュ ゥ コ ン ベ ャ に よ り 発 進 立 坑 内 へ 排 出 さ れ る よ う に な っ て お り 、 先 導 管 内 の ス ク リ ユ ウ コ ン ペ ャ に は 制 御 弁 が 設 け ら れ て い て 、 発 進 立 坑 内 に 排 出 さ れ る 土 砂 の 状 況 を 見 な が ら こ の 制 御 弁 を 開 閉 す る し し に り 、 排 土 量 を 調 整 し て い る し か し 上 記 従 来 の 小 口 径 管 推 進 機 の よ う に 、 発 進 立 坑 に 排 出 さ れ る 排 土 状 況 を 見 な が ら 制 御 弁 を 調 整 す る 方 法 で は 、 先 導 管 か ら 発 進 立 坑 內 に 排 土 状 況 と し て 現 れ る ま で に 時 間 遅 れ が ぁ る た め 、 掘 削 土 費 が 急 に 変 化 し た よ う な 場 合 、 土 砂 の 取 込 み 過 少 に よ り 掘 削 効 率 が 低 下 す る な ど の 不 具 合 が あ つ た 。

の 発 明 は か か る 不 具 合 を 改 善 す る た め に な さ れ た も の で 、 常 に 最 適 な 量 の 土 砂 が 取 り 込 ま れ る よ う に し た 小 口 径 管 推 進 機 の 排 土 制 御 装 置 を 提 供 す る こ と を 目 的 と す る も の で あ る 。

発 明 の 開 示

こ の 発 明 は 上 記 目 的 を 達 成 す る た め に ， 先 端 に 先 導 管 の 装 着 さ れ た 小 口 径 管 を 、 発 進 立 坑 内 に 設 置 さ れ た 推 進 装 置 に よ り 地 中 へ 推 進 さ せ 、 ま た 先 導 管 の 先 端 に 設 け ら れ た カ ツ タ へ ッ ド が 掘 削 し た 土 砂 を 小 口 径 管 内 に 設 け た ス ク リ ュ ゥ コ ン べ ャ に よ り 発 進 立 坑 側 へ 搬 送 す る よ う に し た 小 □ 径 管 推 進 機 に お い て 、 先 導 管 内 の ス ク リ ュ ウ コ ン べ ャ に 、 ェ ァ 圧 に よ り 開 閉 さ れ る 制 御 弁 を 設 け 、 か つ こ の 制 御 弁 の 圧 力 室 内 の 圧 力 を 圧 力 検 出 器 で 検 出 す る こ と に よ り 、 制 御 弁 よ り 前 方 の ケ ー シ ン グ 内 に 取 り 込 ま れ た 土 砂 の 充 満 量 を 検 出 す る と 共 に 、 得 ら れ た 情 報 を 基 に ス ク リ ュ ゥ コ ン べ ャ の 面 転 を 制 御 す る よ う に し た も の で あ る 。

上 記 構 成 に よ り 、 制 御 弁 よ り 前 方 の ケ 一 シ ン グ 内 に は 常 に 一 定 し た 量 の 土 砂 が 充 滴 さ れ る た め 、 取 込 み 土 砂 の 過 大 、 過 少 に よ る 不 具 合 を 解 消 す る こ と が で き る 。 発 明 を 実 施 す る た め の 最 良 の 形 態

こ の 発 明 の 一実 施 例 を 図 面 を 参 照 し て 詳 述 す る 。

第 1 図 は 小 口 径 管 推 進 機 を 示 す も の で 、 1 は 小 口 径 管 2 の 先 端 に 装 着 さ れ た 先 導 管 、 3 は 発 進 立 坑 4 内 に 設 置 さ れ た 推 進 装 置 で 、 上 記 小 口 径 管 2 を 地 中 へ 推 進 さ せ る ffi -V μ 醐

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さ れ る よ う に な つ て い る 。

上 記 操 作 弁 1 9 の ソ レ ノ ィ ド 信 号 は 演 算 器 2 2 に 入 力 さ れ て い る 。

上 記 演 算 器 2 2 に は 、 制 御 弁 1 0 へ エ ア を 供 給 す る 管 路 1 4 の 途 中 に 設 け ら れ た 圧 力 検 出 器 2 3 に よ り 弁 室 1 0 b 內 の 圧 力 が 検 出 さ れ て 、 電 気 信 号 と し て 入 力 さ れ て い る と 共 に 、 演 算 器 2 2 に は 管 路 1 4 内 の 圧 力 P を 表 示 す る 表 示 計 2 4 と 、 ス ク リ ュ ウ コ ン ペ ャ 6 の 面 転 時 及 び 停 止 時 の 差 圧 △ P を 表 示 す る 表 示 計 2 5 が 接 続 さ れ て い る 。

次 に 第 3 図 な い し 第 8 図 を 参 照 し て 作 用 を 説 明 す る 。 い ま 第 6 図 に 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト の ス テ ッ プ 1 0 1 で 動 装 置 7 に よ り ス ク リ ュ ウ コ ン ペ ャ 6 及 び カ ツ タ へ ッ ト' 8 を 面 転 さ せ な が ら 、 発 進 立 坑 4 内 の 推 進 装 置 3 に よ り 小 口 径 管 2 を 地 中 へ 推 進 さ せ る 。

ま た 制 御 弁 1 0 の 圧 力 室 1 0 b へ 調 圧 弁 1 3 に よ り 調 圧 さ れ た ー 定 圧 P の エ ア を 供 袷 し て 、 第 3 図 に 示 す よ う に 弁 体 1 0 a を 膨 張 さ せ 、 ケ 一 シ ン グ 6 b 内 へ 土 砂 を 充 滴 さ せ る 。

ケ 一 シ ン グ 6 b 內 に 土 砂 が 充 满 す る と 、 土 砂 の 一 部 が 弁 体 1 0 a を 押 し 開 け て 後 方 へ 移 動 し ょ う と す る た め 、 弁 室 1 0 b 内 の 圧 力 P が 上 昇 す る 。

し の 圧 力 上 昇 を 圧 力 検 出 器 2 3 が 検 出 し て 演 算 器 2 2 へ 送 る と 共 に 、 演 » 器 2 2 は 設 定 圧 P と 上 昇 圧 の 差 圧 厶 P を ス テ ツ ブ 1 0 2 で 演 算 し て 、 得 ら れ た 差 圧 Δ Ρ に よ り ケ — シ ン グ 6 b 内 の 土 砂 の 充 滴 状 況 を 感 知 す る 。 そ し て 土 砂 粒 度 や 被 水 圧 な ど の 土 質 条 件 に よ り 予 め 設 定 さ れ た 管 理 限 界 幅 内 と な る よ う に ス ク リ ュ ウ コ ン ペ ャ

6 の 面 転 を 制 御 す る 。

す な わ ち 第 4 図 に 示 す よ う に ケ 一 シ ン グ 6 b 内 に 土 砂 が 充 満 さ れ て い な い 場 合 は 、 制 御 弁 1 0 の 弁 体 1 0 a を 押 す 力 は 小 さ く 、 こ の た め 、 弁 室 1 0 b 内 の 圧 力 は 設 定 値 P に 近 い 値 を 示 す 。

の 状 態 で は 制 御 弁 1 0 を 閉 じ て ケ ー シ ン グ 6 b 内 へ 土 砂 を 充 満 さ せ る

ま た 第 5 図 に 示 す よ う に ケ ー シ ン グ 6 b 内 に 土 砂 が 充 滴 さ れ る と 、 弁 体 1 0 a を 押 す 力 が 大 き く な つ て 弁 室 1 0 b 内 の 圧 力 が 上 昇 す る 。

圧 力 の 上 昇 は ケ 一 シ ン グ 6 b 内 に 充 滴 さ れ た 土 砂 の 土 質 に よ っ て も 変 化 す る の で 、 予 め 第 8 図 に 示 す よ う な 管 理 限 界 幅 h を 設 定 し 、 差 圧 Δ Ρ が こ の 管 理 限 界 幅 h 内 と な る よ う に ス ク リ ユ ウ コ ン べ ャ 6 の 面 転 を 制 御 す る 。

い ま ス テ ッ ブ 1 0 2 で 検 出 し た 差 圧 Δ Ρ が 管 理 限 界 の 上 限 P ₂ を 越 え た 場 合 は 、 ス テ ッ プ 1 0 3 で 油 圧 ポ ン プ 1 8 の 斜 板 角 度 绸 整 に よ る 吐 出 量 を 制 御 し て 駆 動 装 置 3 の 油 圧 モ ー タ 1 6 へ 供 袷 す る 油 量 を 减 少 さ せ 、 ス ク リ ュ ゥ 軸 6 a の 回 転 を 減 远 3 る 。

ま た 逆 に 管 理 限 界 の 下 限 P , よ り 低 い 場 合 は 、 ス テ ツ プ 1 0 4 で ス ク リ ユ ウ 軸 6 a の 面 転 を 上 げ て 、 差 圧 Δ Ρ が 常 に 管 理 限 界 幅 h 内 に 入 る よ う に 制 御 す る も の で 、 こ れ に よ っ て 掘 削 土 砂 の 土 ¾ が 変 化 し て も 制 御 弁 1 0 よ り 前 方 の ケ ー シ ン グ 6 b 內 に は 常 に 一 定 量 の 土 砂 が 充 満 さ 。 、 ¾£ ：： 2 ^ ¾ ¾ ^ 、? 铋 ^ ¥ ¾ ¾ 0) 0 不 、

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0Pi00/P6df/I3d SIQLZ OA\ こ れ に よ つ て 土 砂 の 取 込 み 過 大 に よ る 先 導 管 の 方 向 制 御 不 良 や 地 盤 沈 下 な ど が 確 実 に 防 止 で き る と 共 に 、 取 込 み 過 少 に よ る 掘 削 能 率 の 低 下 も 防 止 す る こ と が で き る 。

ま た 制 御 弁 よ り 前 方 に 土 砂 の ブ ラ グ が 形 成 さ れ る た め 喷 発 な ど が 防 止 で き る と 共 に 、 制 御 弁 を 利 用 し て 土 砂 の 充 満 度 を 検 出 す る よ う に し た こ と か ら 、 充 満 度 を 検 出 す る た め の 手 段 を 別 に 設 け る 必 要 が な い た め 経 済 的 で あ る

図 面 の 簡 単 な 説 明

第 1 図 は こ の 発 明 の 一 実 施 図排推例作小第進排施、ロフ 御 装 置 を 採 用 し た 小 口 径 管 推 進 機 の 構 成 用土進で機径第口例土にロ 6 図 は 同 じ く 装機径図管をなあ制一のに 1

小 口 径 管 推 進 機 の 排 土 装 置 の 置示管排推御のチるりはな o 図 で 、 第 3 図 は 同 じ く 小 口 径 管 推 進 機 の 排排、推同す土進図装のャる を 示 す 説 明 第構作進土土装機小置はじ

図 、 第 4 図 は 同 じ く 小 口 径 管 置 の 作 用 を 成制用装機置をの口さ 2くト

示 す 説 明 図 、 第 5 図 は 同 じ く の 排 土 装 置 の 作 用 を 示 す 説 明 図 で あ り 、 小 口 径 管 推 進 機 の 排 土 装 置 の 作 用 を 示 す で あ る 。

第 7 図 は 同 じ く 小 口 径 管 推 の 作 用 を 示 す 線 図 で 、 第 8 図 は 同 じ く 小 排 土 装 置 の 作 用 を 示 す 線 図 で あ る 。

第 9 図 は こ の 発 明 の 他 の 実 径 管 推 進 機 の 排 土 制 御 装 置 を 示 す 構 成 図 ら に 別 の 実 施 例 に な る 小 口 径 管 推 進 機 の 示 す 構 成 図 で あ る

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