シールド掘進機のバックリング防止装置
【課題】特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を略完全に防止でき、掘進機本体のバックリングを防止する。
【解決手段】特定のシールドジャッキ１ａを伸長させるとき、押引切換弁１２を押しモードとし、押し側選択弁８ａのみを開き他の押し側選択弁８、８ｂを閉じ、ジャッキ１ａを収縮させるとき、押引切換弁１２を引きモードとし、押側選択弁８ａのみを開き他の押し側選択弁８、８ｂを閉じるシステムにおいて、各引き側油圧ライン１０の幾つかを纏めた纏めライン２２に、引き側選択弁２３を夫々開閉可能に設け、ジャッキ１ａを収縮させるとき、纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａのみを開き他の引き側選択弁２３を閉じ、他の引き側選択弁２３が設けられた纏めライン２２に接続されたジャッキ１の引き側室４に、加圧オイルが加わることを回避した。
【解決手段】特定のシールドジャッキ１ａを伸長させるとき、押引切換弁１２を押しモードとし、押し側選択弁８ａのみを開き他の押し側選択弁８、８ｂを閉じ、ジャッキ１ａを収縮させるとき、押引切換弁１２を引きモードとし、押側選択弁８ａのみを開き他の押し側選択弁８、８ｂを閉じるシステムにおいて、各引き側油圧ライン１０の幾つかを纏めた纏めライン２２に、引き側選択弁２３を夫々開閉可能に設け、ジャッキ１ａを収縮させるとき、纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａのみを開き他の引き側選択弁２３を閉じ、他の引き側選択弁２３が設けられた纏めライン２２に接続されたジャッキ１の引き側室４に、加圧オイルが加わることを回避した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドジャッキをセグメント等の反力受け部材に押し当てることで推進反力を得て掘進機本体を前進させるシールド掘進機に係り、特に、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を回避して掘進機本体の後退を防止したバックリング防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシールド掘進機のシールドジャッキの油圧回路を図２に示す。
【０００３】
シールドジャッキ１は、切羽を切削するカッタを備えた掘進機本体内に複数配設されている。これらシールドジャッキ１は、掘進機本体内に取り付けられたシリンダ２と、シリンダ２内に収容されシリンダ２内を押し側室３と引き側室４とに仕切るピストン５と、一端がピストン５に接続され他端がシリンダ２から突出したロッド６とを有し、ロッド６の端部に設けられたシューをセグメント等の反力受け部材に押し当てることで推進反力を得て、掘進機本体を前進させるものである。
【０００４】
各シールドジャッキ１の押し側室３には、押し側油圧ライン（管、ホース等）７が夫々接続されており、各押し側油圧ライン７には、押し側選択弁８が夫々開閉可能に設けられている。これら押し側油圧ライン７は、押し側集合ライン９に集合されている。また、各シールドジャッキ１の引き側室４には、引き側油圧ライン１０が夫々接続されており、これら引き側油圧ライン１０は、引き側集合ライン１１に集合されている。
【０００５】
押し側集合ライン９と引き側集合ライン１１とには、押引切換弁１２を介して、オイルポンプにより加圧されたオイルが供給されるオイル供給ライン１３と、オイルをオイルタンクに戻すためのオイル戻しライン１４とが、接続されている。押引切換弁１２は、加圧されたオイルを押し側集合ライン９に導入して引き側集合ライン１１から排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを引き側集合ライン１１に導入して押し側集合ライン９から排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替える機能を有する。
【０００６】
全てのシールドジャッキ１を伸長させるときには、押引切換弁１２を押しモードとし、全ての押し側選択弁８を開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の押し側室３に導入されて各ロッド６が突出され、各引き側室４から押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【０００７】
全てのシールドジャッキ１を収縮させるときには、押引切換弁１２を引きモードとし、全ての押し側選択弁８を開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の引き側室４に導入されて各ロッド６が没入され、各押し側室３から押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【０００８】
この油圧回路と関連する油圧回路として、特許文献１等に記載されたものが知られている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３０９３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、掘進機本体内にてセグメントをリング状に組み立てる場合等には、特定のシールドジャッキ１のみを伸長させ或いは収縮させる必要が生じる。
【００１１】
特定のシールドジャッキ１（例えば図２の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを伸長させる場合、押引切換弁１２を押しモードとし、伸長すべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８を閉じる。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａにのみ導入され、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図２の上方に移動されてそのロッド６ａが突出され、その引き側室４ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００１２】
特定のシールドジャッキ１（例えば図２の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを収縮させる場合、押引切換弁１２を引きモードとし、収縮すべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８を閉じる。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが、全てのシールドジャッキ１、１ａの引き側室４、４ａに油圧として作用するものの、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに連通された押し側選択弁８ａのみが開かれてその押し側室３ａからのオイルの排出が許容され、他のシールドジャッキ１の押し側室３に連通された押し側選択弁８が閉じられて油圧ロックされた状態となっているので、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図２の下方に移動されてそのロッド６ａが没入され、その押し側室３ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００１３】
すなわち、従来は、特定のシールドジャッキ１ａのみを収縮させる場合、収縮させるシールドジャッキ１ａの引き側室４ａのみならず、他のシールドジャッキ１の引き側室４にも、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイル（加圧オイル）を油圧として作用させ、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに連通する押し側選択弁８ａのみを開いて背圧フリーとし、他のシールドジャッキ１の押し側室３に連通する押し側選択弁８を閉じて油圧ロックとしていた。このため、全てのシールドジャッキ１、１ａの引き側室４、４ａに加圧オイルの圧力が作用することになる。よって、収縮させる意図のない他のシールドジャッキ１の押し側室３とその押し側室３に連通する押し側選択弁８（閉状態）との間の押し側油圧ライン７内のオイルが、加圧オイルによって圧縮力を受けて僅かに収縮し、収縮させる意図のないシールドジャッキ１のロッド６が全て僅かに没入し、掘進機本体が後退（バックリング）してしまう。
【００１４】
特に、図３に示すように、掘進機本体１５が、発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が、立坑１６の近傍の地上１８に配置された発進初期（所謂仮発進時）には、掘進機本体１５のバックリングが顕著となる。何故なら、図２に示す押し側選択弁８は、設置スペースの都合等から掘進機本体１５内ではなく地上１８の後続台車１７に設けられているため、それら押し側選択弁８と掘進機本体１５内に配設されたシールドジャッキ１の押し側室３とを接続する押し側油圧ライン７が、立坑１６の深さに応じて長くなる。このため、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、オイルの圧縮量が大きくなるからである。なお、仮発進終了後、掘進機本体１５が或る程度掘進した後は、後続台車１７が立坑１６の底部に降ろされて掘進機本体１５の後部に連結される。
【００１５】
また、掘進機本体１５の径が大きい所謂大口径シールドや掘進深さが深い所謂大深度シールドの場合、切羽１９から掘進機本体１５の正面に加わる力も大きくなるのでそれに対抗する掘進力（ジャッキ１の油圧力）を得るべく、押し側油圧ライン７が太くなる。この場合も、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、オイルの圧縮量が大きくなるので、掘進機本体１５のバックリングが顕著となる。
【００１６】
掘進機本体１５がバックリングすると、切羽１９と掘進機本体１５との間に空間が形成され、その空間に切羽１９の土砂が崩れると、地上１８にて地盤沈下が生じる可能性が生じる。また、既存のトンネルの下方にシールド工法によって新たなトンネルを構築する場合、掘進機本体１５がバックリングすると、地盤沈下によって既存のトンネルが損傷する可能性があるので、バックリングを略完全に防止する必要がある。
【００１７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を略完全に防止でき、掘進機本体のバックリングを防止できるシールド掘進機のバックリング防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明は、掘進機本体内に複数設けられ、セグメント等の反力受け部材に反力を取って上記掘進機本体を前進させるシールドジャッキを有し、該シールドジャッキは、内部がピストンによって押し側室と引き側室とに仕切られたシリンダを有し、加えて、各シールドジャッキの押し側室に夫々接続された押し側油圧ラインを集合させた押し側集合ラインと、各シールドジャッキの引き側室に夫々接続された引き側油圧ラインを集合させた引き側集合ラインと、加圧されたオイルを上記押し側集合ラインに導入して上記引き側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを上記引き側集合ラインに導入して上記押し側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替え可能な押引切換弁と、各押し側油圧ラインに夫々開閉可能に設けられた押し側選択弁とを備え、
特定のシールドジャッキを伸長させるとき、上記押引切換弁を押しモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押し側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じ、特定のシールドジャッキを収縮させるとき、上記押引切換弁を引きモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じるシールド掘進機のバックリング防止装置であって、
上記各引き側油圧ラインの幾つかを纏めた纏めライン又は各引き側油圧ラインに、引き側選択弁を夫々開閉可能に設け、特定のシールドジャッキを収縮させるとき、その特定のシールドジャッキの引き側室に接続された纏めライン又は引き側油圧ラインに設けられた特定の引き側選択弁のみを開き他の引き側選択弁を閉じ、他の引き側選択弁が設けられた纏めライン又は引き側油圧ラインに接続されたシールドジャッキの引き側室に、加圧されたオイルの圧力が加わることを回避したものである。
【００１９】
上記引き側選択弁が、上記掘進機本体内に設けられ、上記押し側選択弁及び上記押引切換弁が、上記掘進機本体の後続台車に設けられてもよい。
【００２０】
上記掘進機本体が、発進用の立坑の底部に配置され、上記後続台車が、上記立坑の近傍の地上に配置され、上記押し側油圧ラインが、上記立坑の底部に配置された上記掘進機本体と、上記地上に配置された上記後続台車とを接続するものであってもよい。
【００２１】
なお、上記押し側選択弁、引き側選択弁は、電磁切換弁であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るシールド掘進機のバックリング防止装置によれば、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を略完全に防止でき、掘進機本体のバックリングを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置を備えたシールドジャッキ１の油圧回路の概略図である。本実施形態に係るバックリング防止装置の油圧回路は、図２を用いて既述した油圧回路と同一の部分を有するので、その同一の部分については簡単に述べ、相違する部分について詳述する。
【００２５】
本実施形態に係るバックリング防止装置が具備されたシールド掘進機は、切羽１９（図３参照）を切削するカッタを有する掘進機本体１５と、掘進機本体１５内に設けられ、セグメント等の反力受け部材２０に反力を取って掘進機本体１５を前進させる複数のシールドジャッキ１とを有する。
【００２６】
図１、図３に示すように、これらシールドジャッキ１は、掘進機本体１５内に取り付けられたシリンダ２と、シリンダ２内に収容されシリンダ２内を押し側室３と引き側室４とに仕切るピストン５と、一端がピストン５に接続され他端がシリンダ２から突出したロッド６とを有し、ロッド６の端部に設けられたシュー２１をセグメント等の反力受け部材２０に押し当てることで推進反力を得て、掘進機本体１５を前進させる。
【００２７】
本実施形態に係るバックリング防止装置の油圧回路は、各シールドジャッキ１の押し側室３に夫々接続された押し側油圧ライン７と、各押し側油圧ライン７に夫々開閉可能設けられた押し側選択弁８と、全ての押し側油圧ライン７を集合させた押し側集合ライン９と、各シールドジャッキ１の引き側室４に夫々接続された引き側油圧ライン１０と、これら引き側油圧ライン１０を最終的に集合させた引き側集合ライン１１とを備えている。なお、押し側選択弁８は、電磁切換弁であってもよい。
【００２８】
また、この油圧回路は、オイルポンプにより加圧されたオイルが供給されるオイル供給ライン１３と、オイルをオイルタンクに戻すためのオイル戻しライン１４と、押引切換弁１２とを備えている。押引切換弁１２は、並列されたオイル供給ライン１３及びオイル戻しライン１４の端部と、並列された押し側集合ライン９及び引き側集合ライン１１の端部との間に、介設されている。
【００２９】
押引切換弁１２は、オイル供給ライン１３を押し側集合ライン９に接続すると共に引き側集合ライン１１をオイル戻しライン１４に接続する押しモードと、オイル供給ライン１３を引き側集合ライン１１に接続すると共に押し側集合ライン９をオイル戻しライン１４に接続する引きモードとを切り替えることが可能な電磁切換弁からなる。
【００３０】
本実施形態の特徴とするところは、各シールドジャッキ１の引き側油圧ライン１０とそれらを最終的に集合する引き側集合ライン１１との間に、各引き側油圧ライン１０の幾つか（本実施形態では２本）を纏めた纏めライン２２を設け、その纏めライン２２に、引き側選択弁２３を夫々開閉可能に設けた点にある。なお、押し側選択弁２３は、電磁切換弁であってもよい。
【００３１】
引き側選択弁２３は、２本の引き側油圧ライン１０に対して１個設けられるので、各押し側油圧ライン７に１個ずつ設けられる押し側選択弁８の半数で済む。このため、引き側選択弁２３の設置スペースは、押し側選択弁８の設置スペースの半分となる。これを利用して、引き側選択弁２３を狭隘な掘進機本体１５（図３参照）の内部に設け、押し側選択弁８を設置スペースの広い後続台車１７に設けている。また、押引切換弁１２も後続台車１７に設けている。
【００３２】
図３に示す所謂仮発進時には、掘進機本体１５が、発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が、立坑１６の近傍の地上１８に配置された状態となっている。よって、掘進機本体１５に設けられたシールドジャッキ１の押し側室３と、後続台車１７に設けられた押し側選択弁８とを接続する押し側油圧ライン７は、立坑１６の深さに応じて長くなる。
【００３３】
なお、説明の便宜上、図１の左端のシールドジャッキ１及びそれに接続された部品の符号には添え字ａを付加し、その隣のシールドジャッキ１及びそれに接続された部品の符号には添え字ｂを付加する。
【００３４】
本実施形態の作用を述べる。
【００３５】
図１に示す全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂを伸長させる（押し作動させる）ときには、押引切換弁１２を押しモードとし、全ての押し側選択弁８、８ａ、８ｂ及び全ての引き側選択弁２３、２３ａを開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の押し側室３、３ａ、３ｂに導入されて各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂのロッド６、６ａ、６ｂが突出され、各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側室４、４ａ、４ｂから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３６】
全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂを収縮させる（引き作動させる）ときには、押引切換弁１２を引きモードとし、全ての引き側選択弁２３、２３ａ及び全ての押し側選択弁８、８ａ、８ｂを開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側室４、４ａ、４ｂに導入されて各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂのロッド６、６ａ、６ｂが没入され、各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの押し側室３、３ａ、３ｂから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３７】
特定のシールドジャッキ１（例えば図１の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを伸長させる場合、押引切換弁１２を押しモードとし、伸長させるべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８、８ｂを閉じ、全ての引き側選択弁２３、２３ａを開く。なお、伸長させるシールドジャッキ１ａが接続された纏めライン２２ａ以外の纏めライン２２に設けられた引き側選択弁２３は、閉じても構わない。
【００３８】
これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａにのみ導入され、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図１の上方に移動されてそのシールドジャッキ１ａのロッド６ａが突出され、そのシールドジャッキ１ａの引き側室４ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３９】
特定のシールドジャッキ１（例えば図１の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを収縮させる場合、押引切換弁１２を引きモードとし、収縮させるべき特定のシールドジャッキ１ａの引き側室４ａに接続された纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａのみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じ、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８、８ｂを閉じる。
【００４０】
これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルは、引き側選択弁２３ａが開かれた纏めライン２２ａに接続された特定のシールドジャッキ１ａの引き側室４ａ及びその隣のシールドジャッキ１ｂの引き側室４ｂに油圧として作用し、引き側選択弁２３が閉じられた纏めライン２２に接続された他のシールドジャッキ１の引き側室４には作用しない。そして、隣のシールドジャッキ１ｂの押し側選択弁８ｂは閉じられているので、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図１の下方に移動されてそのロッド６ａが没入され、その押し側室３ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００４１】
このように、シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側油圧ライン１０、１０ａ、１０ｂに繋がる纏めライン２２、２２ａに引き側選択弁２３、２３ａを設け、引きを選択したシールドジャッキ１ａの引き側室４ａに繋がる引き側選択弁２３ａのみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じることで、引きを選択したシールドジャッキ１ａ及びその隣のシールドジャッキ１ｂ以外のシールドジャッキ１の引き側室４には、ジャッキ１を引くための加圧オイルの圧力が加わらない。
【００４２】
よって、シールドジャッキ１ａ、１ｂ以外のシールドジャッキ１のピストン５が図１の下方に移動する油圧を受けることはなく、シールドジャッキ１の押し側室３とその押し側室３に連通する押し側選択弁８（閉状態）との間の押し側油圧ライン７内のオイルが、上記加圧オイルによる圧縮力を受けて収縮することはない。従って、シールドジャッキ１のロッド６は、上記加圧オイルによって没入されることはなく、掘進機本体１５のバックリングを略完全に防止できる。
【００４３】
ところで、本実施形態では、図３に示すように、掘進機本体１５が発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が地上の配置された所謂仮発進状態となっているので、掘進機本体１５内に設けられたシールドジャッキ１と、後続台車１７に設けられた押し側選択弁８とを接続する押し側油圧ライン７は、立坑１６の深さに応じて長くなり、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増える。
【００４４】
このように押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増えると、図２に示す従来タイプ（特定のシールドジャッキ１ａを収縮させる場合に、全てのシールドジャッキ１の引き側室４、４ａに加圧オイルが作用するタイプ）においては、上記加圧オイルによって圧縮力を受ける押し側油圧ライン７内のオイルの圧縮量が大きくなり、シールドジャッキ１ａ以外のシールドジャッキ１が全て僅かに収縮し、掘進機本体１５のバックリングが無視できなくなるケースも有り得た。本実施形態では、押し側油圧ライン７がいくら長くなっても、その押し側油圧ライン７内のオイルは上記加圧オイルによる圧縮力を受けないので、掘進機本体１５に、引き圧が作用することによるバックリングが生じることはない。
【００４５】
また、本実施形態では、図１に示すように、２本のシールドジャッキ１を纏めた纏めライン２２に引き側選択弁２３を１個設けているので、それら２本のシールドジャッキ１の内の１本のみを収縮させる場合には、２本のシールドジャッキ１（例えば図１のシールドジャッキ１ａ、１ｂ）の纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａを開き、２本の内の収縮させるシールドジャッキ１ａの押し側選択弁８ａを開き、２本の内の収縮させないシールドジャッキ１ｂの押し側選択弁８ｂを閉じることになる。この場合、２本の内の収縮させないシールドジャッキ１ｂの押し側油圧ライン７ｂ内のオイルは、上記加圧オイルによる圧縮力を受けて多少圧縮されるため、そのシールドジャッキ１ｂは、多少収縮することになるが、１本のみであるので、他のシールドジャッキ１によって掘進機本体１５はバックリングしないように支えられ、掘進機本体１５がバックリングする事態には至らない。
【００４６】
なお、このように掘進機本体１５がバックリングする事態には至らないことを確保できるのであれば、纏めライン２２を、図２に示す実施形態のように２本のシールドジャッキ１を纏めるものではなく、３本又は４本のシールドジャッキ１を纏めるものとしてもよい。
【００４７】
また、纏めライン２２を省略して、各引き側油圧ライン１０に直接引き側集合１１を繋ぐようにし、各引き側油圧ライン１０に夫々引き側選択弁２３を設けてもよい。こうすれば、収縮させるシールドジャッキ１の引き側選択弁２３のみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じることで、他のシールドジャッキ１には引き圧が加わらなくなるので、他のシールドジャッキ１の収縮を完全に回避できる。
【００４８】
また、特定のシールドジャッキ１を引き動作させるときに、図１の纏めライン２２により纏められた複数のシールドジャッキ１を一群としてその一群のシールドジャッキ１を全て収縮させることにすれば、上記問題は生じない。
【００４９】
以上述べたように、本実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置によれば、特定のシールドジャッキ１ａのみを収縮させる際、他のシールドジャッキ１の収縮を略完全に防止でき、掘進機本体１５のバックリングを略完全に防止できる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
例えば、本実施形態は、図３に示す所謂仮発進状態のシールド掘進機に本発明を適用したものを示したが、所謂仮発進が終了し、掘進機本体１５の後部に後続台車１７が連結された通常掘進状態のシールド掘進機に、本発明を適用してもよい。
【００５２】
また、掘進機本体１５の径が大きい大口径シールドや掘進深さが深い大深度シールドの場合、切羽１９から掘進機本体１５の正面に加わる力が大きくなり、この力に対抗する推進油圧を得るため、押し側油圧ライン７が太くなって押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、その圧縮の影響が大きくなる。よって、大口径シールドや大深度シールドに、引きを選択したシールドジャッキ以外のシールドジャッキには原則として引き圧が掛からない本発明を適用することが好ましい。
【００５３】
また、既存のトンネルの下方にシールド工法によって新たなトンネルを構築する場合、掘進機本体１５がバックリングすると、地盤沈下によって既存のトンネルが損傷する可能性があるので、そのシールド工法に使用されるシールド掘進機に、バックリングを略完全に防止できる本発明を適用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置を備えたシールドジャッキの油圧回路の概略図である。
【図２】従来例に係るシールド掘進機のシールドジャッキの油圧回路の概略図である。
【図３】掘進機本体が発進初期（所謂仮発進）の様子を示す立坑の断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ シールドジャッキ
１ａ 特定のシールドジャッキ
２ シリンダ
３ 押し側室
４ 引き側室
５ ピストン
７ 押し側油圧ライン
８ 押し側選択弁
９ 押し側集合ライン
１０ 引き側油圧ライン
１１ 引き側集合ライン
１２ 押引切換弁
１５ 掘進機本体
１６ 立坑
１７ 後続台車
１８ 地上
２０ 反力受け部材
２２ 纏めライン
２３ 引き側選択弁
２３ａ 特定の引き側選択弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールドジャッキをセグメント等の反力受け部材に押し当てることで推進反力を得て掘進機本体を前進させるシールド掘進機に係り、特に、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を回避して掘進機本体の後退を防止したバックリング防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシールド掘進機のシールドジャッキの油圧回路を図２に示す。
【０００３】
シールドジャッキ１は、切羽を切削するカッタを備えた掘進機本体内に複数配設されている。これらシールドジャッキ１は、掘進機本体内に取り付けられたシリンダ２と、シリンダ２内に収容されシリンダ２内を押し側室３と引き側室４とに仕切るピストン５と、一端がピストン５に接続され他端がシリンダ２から突出したロッド６とを有し、ロッド６の端部に設けられたシューをセグメント等の反力受け部材に押し当てることで推進反力を得て、掘進機本体を前進させるものである。
【０００４】
各シールドジャッキ１の押し側室３には、押し側油圧ライン（管、ホース等）７が夫々接続されており、各押し側油圧ライン７には、押し側選択弁８が夫々開閉可能に設けられている。これら押し側油圧ライン７は、押し側集合ライン９に集合されている。また、各シールドジャッキ１の引き側室４には、引き側油圧ライン１０が夫々接続されており、これら引き側油圧ライン１０は、引き側集合ライン１１に集合されている。
【０００５】
押し側集合ライン９と引き側集合ライン１１とには、押引切換弁１２を介して、オイルポンプにより加圧されたオイルが供給されるオイル供給ライン１３と、オイルをオイルタンクに戻すためのオイル戻しライン１４とが、接続されている。押引切換弁１２は、加圧されたオイルを押し側集合ライン９に導入して引き側集合ライン１１から排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを引き側集合ライン１１に導入して押し側集合ライン９から排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替える機能を有する。
【０００６】
全てのシールドジャッキ１を伸長させるときには、押引切換弁１２を押しモードとし、全ての押し側選択弁８を開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の押し側室３に導入されて各ロッド６が突出され、各引き側室４から押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【０００７】
全てのシールドジャッキ１を収縮させるときには、押引切換弁１２を引きモードとし、全ての押し側選択弁８を開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の引き側室４に導入されて各ロッド６が没入され、各押し側室３から押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【０００８】
この油圧回路と関連する油圧回路として、特許文献１等に記載されたものが知られている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３０９３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、掘進機本体内にてセグメントをリング状に組み立てる場合等には、特定のシールドジャッキ１のみを伸長させ或いは収縮させる必要が生じる。
【００１１】
特定のシールドジャッキ１（例えば図２の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを伸長させる場合、押引切換弁１２を押しモードとし、伸長すべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８を閉じる。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａにのみ導入され、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図２の上方に移動されてそのロッド６ａが突出され、その引き側室４ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００１２】
特定のシールドジャッキ１（例えば図２の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを収縮させる場合、押引切換弁１２を引きモードとし、収縮すべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８を閉じる。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが、全てのシールドジャッキ１、１ａの引き側室４、４ａに油圧として作用するものの、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに連通された押し側選択弁８ａのみが開かれてその押し側室３ａからのオイルの排出が許容され、他のシールドジャッキ１の押し側室３に連通された押し側選択弁８が閉じられて油圧ロックされた状態となっているので、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図２の下方に移動されてそのロッド６ａが没入され、その押し側室３ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００１３】
すなわち、従来は、特定のシールドジャッキ１ａのみを収縮させる場合、収縮させるシールドジャッキ１ａの引き側室４ａのみならず、他のシールドジャッキ１の引き側室４にも、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイル（加圧オイル）を油圧として作用させ、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに連通する押し側選択弁８ａのみを開いて背圧フリーとし、他のシールドジャッキ１の押し側室３に連通する押し側選択弁８を閉じて油圧ロックとしていた。このため、全てのシールドジャッキ１、１ａの引き側室４、４ａに加圧オイルの圧力が作用することになる。よって、収縮させる意図のない他のシールドジャッキ１の押し側室３とその押し側室３に連通する押し側選択弁８（閉状態）との間の押し側油圧ライン７内のオイルが、加圧オイルによって圧縮力を受けて僅かに収縮し、収縮させる意図のないシールドジャッキ１のロッド６が全て僅かに没入し、掘進機本体が後退（バックリング）してしまう。
【００１４】
特に、図３に示すように、掘進機本体１５が、発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が、立坑１６の近傍の地上１８に配置された発進初期（所謂仮発進時）には、掘進機本体１５のバックリングが顕著となる。何故なら、図２に示す押し側選択弁８は、設置スペースの都合等から掘進機本体１５内ではなく地上１８の後続台車１７に設けられているため、それら押し側選択弁８と掘進機本体１５内に配設されたシールドジャッキ１の押し側室３とを接続する押し側油圧ライン７が、立坑１６の深さに応じて長くなる。このため、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、オイルの圧縮量が大きくなるからである。なお、仮発進終了後、掘進機本体１５が或る程度掘進した後は、後続台車１７が立坑１６の底部に降ろされて掘進機本体１５の後部に連結される。
【００１５】
また、掘進機本体１５の径が大きい所謂大口径シールドや掘進深さが深い所謂大深度シールドの場合、切羽１９から掘進機本体１５の正面に加わる力も大きくなるのでそれに対抗する掘進力（ジャッキ１の油圧力）を得るべく、押し側油圧ライン７が太くなる。この場合も、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、オイルの圧縮量が大きくなるので、掘進機本体１５のバックリングが顕著となる。
【００１６】
掘進機本体１５がバックリングすると、切羽１９と掘進機本体１５との間に空間が形成され、その空間に切羽１９の土砂が崩れると、地上１８にて地盤沈下が生じる可能性が生じる。また、既存のトンネルの下方にシールド工法によって新たなトンネルを構築する場合、掘進機本体１５がバックリングすると、地盤沈下によって既存のトンネルが損傷する可能性があるので、バックリングを略完全に防止する必要がある。
【００１７】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を略完全に防止でき、掘進機本体のバックリングを防止できるシールド掘進機のバックリング防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明は、掘進機本体内に複数設けられ、セグメント等の反力受け部材に反力を取って上記掘進機本体を前進させるシールドジャッキを有し、該シールドジャッキは、内部がピストンによって押し側室と引き側室とに仕切られたシリンダを有し、加えて、各シールドジャッキの押し側室に夫々接続された押し側油圧ラインを集合させた押し側集合ラインと、各シールドジャッキの引き側室に夫々接続された引き側油圧ラインを集合させた引き側集合ラインと、加圧されたオイルを上記押し側集合ラインに導入して上記引き側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを上記引き側集合ラインに導入して上記押し側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替え可能な押引切換弁と、各押し側油圧ラインに夫々開閉可能に設けられた押し側選択弁とを備え、
特定のシールドジャッキを伸長させるとき、上記押引切換弁を押しモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押し側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じ、特定のシールドジャッキを収縮させるとき、上記押引切換弁を引きモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じるシールド掘進機のバックリング防止装置であって、
上記各引き側油圧ラインの幾つかを纏めた纏めライン又は各引き側油圧ラインに、引き側選択弁を夫々開閉可能に設け、特定のシールドジャッキを収縮させるとき、その特定のシールドジャッキの引き側室に接続された纏めライン又は引き側油圧ラインに設けられた特定の引き側選択弁のみを開き他の引き側選択弁を閉じ、他の引き側選択弁が設けられた纏めライン又は引き側油圧ラインに接続されたシールドジャッキの引き側室に、加圧されたオイルの圧力が加わることを回避したものである。
【００１９】
上記引き側選択弁が、上記掘進機本体内に設けられ、上記押し側選択弁及び上記押引切換弁が、上記掘進機本体の後続台車に設けられてもよい。
【００２０】
上記掘進機本体が、発進用の立坑の底部に配置され、上記後続台車が、上記立坑の近傍の地上に配置され、上記押し側油圧ラインが、上記立坑の底部に配置された上記掘進機本体と、上記地上に配置された上記後続台車とを接続するものであってもよい。
【００２１】
なお、上記押し側選択弁、引き側選択弁は、電磁切換弁であってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るシールド掘進機のバックリング防止装置によれば、特定のシールドジャッキのみを収縮させる際、他のシールドジャッキの収縮を略完全に防止でき、掘進機本体のバックリングを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置を備えたシールドジャッキ１の油圧回路の概略図である。本実施形態に係るバックリング防止装置の油圧回路は、図２を用いて既述した油圧回路と同一の部分を有するので、その同一の部分については簡単に述べ、相違する部分について詳述する。
【００２５】
本実施形態に係るバックリング防止装置が具備されたシールド掘進機は、切羽１９（図３参照）を切削するカッタを有する掘進機本体１５と、掘進機本体１５内に設けられ、セグメント等の反力受け部材２０に反力を取って掘進機本体１５を前進させる複数のシールドジャッキ１とを有する。
【００２６】
図１、図３に示すように、これらシールドジャッキ１は、掘進機本体１５内に取り付けられたシリンダ２と、シリンダ２内に収容されシリンダ２内を押し側室３と引き側室４とに仕切るピストン５と、一端がピストン５に接続され他端がシリンダ２から突出したロッド６とを有し、ロッド６の端部に設けられたシュー２１をセグメント等の反力受け部材２０に押し当てることで推進反力を得て、掘進機本体１５を前進させる。
【００２７】
本実施形態に係るバックリング防止装置の油圧回路は、各シールドジャッキ１の押し側室３に夫々接続された押し側油圧ライン７と、各押し側油圧ライン７に夫々開閉可能設けられた押し側選択弁８と、全ての押し側油圧ライン７を集合させた押し側集合ライン９と、各シールドジャッキ１の引き側室４に夫々接続された引き側油圧ライン１０と、これら引き側油圧ライン１０を最終的に集合させた引き側集合ライン１１とを備えている。なお、押し側選択弁８は、電磁切換弁であってもよい。
【００２８】
また、この油圧回路は、オイルポンプにより加圧されたオイルが供給されるオイル供給ライン１３と、オイルをオイルタンクに戻すためのオイル戻しライン１４と、押引切換弁１２とを備えている。押引切換弁１２は、並列されたオイル供給ライン１３及びオイル戻しライン１４の端部と、並列された押し側集合ライン９及び引き側集合ライン１１の端部との間に、介設されている。
【００２９】
押引切換弁１２は、オイル供給ライン１３を押し側集合ライン９に接続すると共に引き側集合ライン１１をオイル戻しライン１４に接続する押しモードと、オイル供給ライン１３を引き側集合ライン１１に接続すると共に押し側集合ライン９をオイル戻しライン１４に接続する引きモードとを切り替えることが可能な電磁切換弁からなる。
【００３０】
本実施形態の特徴とするところは、各シールドジャッキ１の引き側油圧ライン１０とそれらを最終的に集合する引き側集合ライン１１との間に、各引き側油圧ライン１０の幾つか（本実施形態では２本）を纏めた纏めライン２２を設け、その纏めライン２２に、引き側選択弁２３を夫々開閉可能に設けた点にある。なお、押し側選択弁２３は、電磁切換弁であってもよい。
【００３１】
引き側選択弁２３は、２本の引き側油圧ライン１０に対して１個設けられるので、各押し側油圧ライン７に１個ずつ設けられる押し側選択弁８の半数で済む。このため、引き側選択弁２３の設置スペースは、押し側選択弁８の設置スペースの半分となる。これを利用して、引き側選択弁２３を狭隘な掘進機本体１５（図３参照）の内部に設け、押し側選択弁８を設置スペースの広い後続台車１７に設けている。また、押引切換弁１２も後続台車１７に設けている。
【００３２】
図３に示す所謂仮発進時には、掘進機本体１５が、発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が、立坑１６の近傍の地上１８に配置された状態となっている。よって、掘進機本体１５に設けられたシールドジャッキ１の押し側室３と、後続台車１７に設けられた押し側選択弁８とを接続する押し側油圧ライン７は、立坑１６の深さに応じて長くなる。
【００３３】
なお、説明の便宜上、図１の左端のシールドジャッキ１及びそれに接続された部品の符号には添え字ａを付加し、その隣のシールドジャッキ１及びそれに接続された部品の符号には添え字ｂを付加する。
【００３４】
本実施形態の作用を述べる。
【００３５】
図１に示す全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂを伸長させる（押し作動させる）ときには、押引切換弁１２を押しモードとし、全ての押し側選択弁８、８ａ、８ｂ及び全ての引き側選択弁２３、２３ａを開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１の押し側室３、３ａ、３ｂに導入されて各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂのロッド６、６ａ、６ｂが突出され、各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側室４、４ａ、４ｂから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３６】
全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂを収縮させる（引き作動させる）ときには、押引切換弁１２を引きモードとし、全ての引き側選択弁２３、２３ａ及び全ての押し側選択弁８、８ａ、８ｂを開く。これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが全てのシールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側室４、４ａ、４ｂに導入されて各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂのロッド６、６ａ、６ｂが没入され、各シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの押し側室３、３ａ、３ｂから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３７】
特定のシールドジャッキ１（例えば図１の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを伸長させる場合、押引切換弁１２を押しモードとし、伸長させるべき特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８、８ｂを閉じ、全ての引き側選択弁２３、２３ａを開く。なお、伸長させるシールドジャッキ１ａが接続された纏めライン２２ａ以外の纏めライン２２に設けられた引き側選択弁２３は、閉じても構わない。
【００３８】
これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルが特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａにのみ導入され、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図１の上方に移動されてそのシールドジャッキ１ａのロッド６ａが突出され、そのシールドジャッキ１ａの引き側室４ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００３９】
特定のシールドジャッキ１（例えば図１の左端のシールドジャッキ１ａ）のみを収縮させる場合、押引切換弁１２を引きモードとし、収縮させるべき特定のシールドジャッキ１ａの引き側室４ａに接続された纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａのみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じ、特定のシールドジャッキ１ａの押し側室３ａに接続された押し側油圧ライン７ａの押し側選択弁８ａのみを開き、他の押し側選択弁８、８ｂを閉じる。
【００４０】
これにより、オイル供給ライン１３内の加圧されたオイルは、引き側選択弁２３ａが開かれた纏めライン２２ａに接続された特定のシールドジャッキ１ａの引き側室４ａ及びその隣のシールドジャッキ１ｂの引き側室４ｂに油圧として作用し、引き側選択弁２３が閉じられた纏めライン２２に接続された他のシールドジャッキ１の引き側室４には作用しない。そして、隣のシールドジャッキ１ｂの押し側選択弁８ｂは閉じられているので、特定のシールドジャッキ１ａのピストン５ａのみが図１の下方に移動されてそのロッド６ａが没入され、その押し側室３ａから押し出されたオイルがオイル戻しライン１４に排出される。
【００４１】
このように、シールドジャッキ１、１ａ、１ｂの引き側油圧ライン１０、１０ａ、１０ｂに繋がる纏めライン２２、２２ａに引き側選択弁２３、２３ａを設け、引きを選択したシールドジャッキ１ａの引き側室４ａに繋がる引き側選択弁２３ａのみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じることで、引きを選択したシールドジャッキ１ａ及びその隣のシールドジャッキ１ｂ以外のシールドジャッキ１の引き側室４には、ジャッキ１を引くための加圧オイルの圧力が加わらない。
【００４２】
よって、シールドジャッキ１ａ、１ｂ以外のシールドジャッキ１のピストン５が図１の下方に移動する油圧を受けることはなく、シールドジャッキ１の押し側室３とその押し側室３に連通する押し側選択弁８（閉状態）との間の押し側油圧ライン７内のオイルが、上記加圧オイルによる圧縮力を受けて収縮することはない。従って、シールドジャッキ１のロッド６は、上記加圧オイルによって没入されることはなく、掘進機本体１５のバックリングを略完全に防止できる。
【００４３】
ところで、本実施形態では、図３に示すように、掘進機本体１５が発進用の立坑１６の底部に配置され、後続台車１７が地上の配置された所謂仮発進状態となっているので、掘進機本体１５内に設けられたシールドジャッキ１と、後続台車１７に設けられた押し側選択弁８とを接続する押し側油圧ライン７は、立坑１６の深さに応じて長くなり、押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増える。
【００４４】
このように押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増えると、図２に示す従来タイプ（特定のシールドジャッキ１ａを収縮させる場合に、全てのシールドジャッキ１の引き側室４、４ａに加圧オイルが作用するタイプ）においては、上記加圧オイルによって圧縮力を受ける押し側油圧ライン７内のオイルの圧縮量が大きくなり、シールドジャッキ１ａ以外のシールドジャッキ１が全て僅かに収縮し、掘進機本体１５のバックリングが無視できなくなるケースも有り得た。本実施形態では、押し側油圧ライン７がいくら長くなっても、その押し側油圧ライン７内のオイルは上記加圧オイルによる圧縮力を受けないので、掘進機本体１５に、引き圧が作用することによるバックリングが生じることはない。
【００４５】
また、本実施形態では、図１に示すように、２本のシールドジャッキ１を纏めた纏めライン２２に引き側選択弁２３を１個設けているので、それら２本のシールドジャッキ１の内の１本のみを収縮させる場合には、２本のシールドジャッキ１（例えば図１のシールドジャッキ１ａ、１ｂ）の纏めライン２２ａの引き側選択弁２３ａを開き、２本の内の収縮させるシールドジャッキ１ａの押し側選択弁８ａを開き、２本の内の収縮させないシールドジャッキ１ｂの押し側選択弁８ｂを閉じることになる。この場合、２本の内の収縮させないシールドジャッキ１ｂの押し側油圧ライン７ｂ内のオイルは、上記加圧オイルによる圧縮力を受けて多少圧縮されるため、そのシールドジャッキ１ｂは、多少収縮することになるが、１本のみであるので、他のシールドジャッキ１によって掘進機本体１５はバックリングしないように支えられ、掘進機本体１５がバックリングする事態には至らない。
【００４６】
なお、このように掘進機本体１５がバックリングする事態には至らないことを確保できるのであれば、纏めライン２２を、図２に示す実施形態のように２本のシールドジャッキ１を纏めるものではなく、３本又は４本のシールドジャッキ１を纏めるものとしてもよい。
【００４７】
また、纏めライン２２を省略して、各引き側油圧ライン１０に直接引き側集合１１を繋ぐようにし、各引き側油圧ライン１０に夫々引き側選択弁２３を設けてもよい。こうすれば、収縮させるシールドジャッキ１の引き側選択弁２３のみを開き、他の引き側選択弁２３を閉じることで、他のシールドジャッキ１には引き圧が加わらなくなるので、他のシールドジャッキ１の収縮を完全に回避できる。
【００４８】
また、特定のシールドジャッキ１を引き動作させるときに、図１の纏めライン２２により纏められた複数のシールドジャッキ１を一群としてその一群のシールドジャッキ１を全て収縮させることにすれば、上記問題は生じない。
【００４９】
以上述べたように、本実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置によれば、特定のシールドジャッキ１ａのみを収縮させる際、他のシールドジャッキ１の収縮を略完全に防止でき、掘進機本体１５のバックリングを略完全に防止できる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
例えば、本実施形態は、図３に示す所謂仮発進状態のシールド掘進機に本発明を適用したものを示したが、所謂仮発進が終了し、掘進機本体１５の後部に後続台車１７が連結された通常掘進状態のシールド掘進機に、本発明を適用してもよい。
【００５２】
また、掘進機本体１５の径が大きい大口径シールドや掘進深さが深い大深度シールドの場合、切羽１９から掘進機本体１５の正面に加わる力が大きくなり、この力に対抗する推進油圧を得るため、押し側油圧ライン７が太くなって押し側油圧ライン７内のオイルの容量が増え、その圧縮の影響が大きくなる。よって、大口径シールドや大深度シールドに、引きを選択したシールドジャッキ以外のシールドジャッキには原則として引き圧が掛からない本発明を適用することが好ましい。
【００５３】
また、既存のトンネルの下方にシールド工法によって新たなトンネルを構築する場合、掘進機本体１５がバックリングすると、地盤沈下によって既存のトンネルが損傷する可能性があるので、そのシールド工法に使用されるシールド掘進機に、バックリングを略完全に防止できる本発明を適用することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態に係るシールド掘進機のバックリング防止装置を備えたシールドジャッキの油圧回路の概略図である。
【図２】従来例に係るシールド掘進機のシールドジャッキの油圧回路の概略図である。
【図３】掘進機本体が発進初期（所謂仮発進）の様子を示す立坑の断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ シールドジャッキ
１ａ 特定のシールドジャッキ
２ シリンダ
３ 押し側室
４ 引き側室
５ ピストン
７ 押し側油圧ライン
８ 押し側選択弁
９ 押し側集合ライン
１０ 引き側油圧ライン
１１ 引き側集合ライン
１２ 押引切換弁
１５ 掘進機本体
１６ 立坑
１７ 後続台車
１８ 地上
２０ 反力受け部材
２２ 纏めライン
２３ 引き側選択弁
２３ａ 特定の引き側選択弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘進機本体内に複数設けられ、セグメント等の反力受け部材に反力を取って上記掘進機本体を前進させるシールドジャッキを有し、
該シールドジャッキは、内部がピストンによって押し側室と引き側室とに仕切られたシリンダを有し、加えて
各シールドジャッキの押し側室に夫々接続された押し側油圧ラインを集合させた押し側集合ラインと、
各シールドジャッキの引き側室に夫々接続された引き側油圧ラインを集合させた引き側集合ラインと、
加圧されたオイルを上記押し側集合ラインに導入して上記引き側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを上記引き側集合ラインに導入して上記押し側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替え可能な押引切換弁と、
各押し側油圧ラインに夫々開閉可能に設けられた押し側選択弁とを備え、
特定のシールドジャッキを伸長させるとき、上記押引切換弁を押しモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押し側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じ、
特定のシールドジャッキを収縮させるとき、上記押引切換弁を引きモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じるシールド掘進機のバックリング防止装置であって、
上記各引き側油圧ラインの幾つかを纏めた纏めライン又は各引き側油圧ラインに、引き側選択弁を夫々開閉可能に設け、
特定のシールドジャッキを収縮させるとき、その特定のシールドジャッキの引き側室に接続された纏めライン又は引き側油圧ラインに設けられた特定の引き側選択弁のみを開き他の引き側選択弁を閉じ、
他の引き側選択弁が設けられた纏めライン又は引き側油圧ラインに接続されたシールドジャッキの引き側室に、加圧されたオイルの圧力が加わることを回避したことを特徴とするシールド掘進機のバックリング防止装置。
【請求項２】
上記引き側選択弁が、上記掘進機本体内に設けられ、
上記押し側選択弁及び上記押引切換弁が、上記掘進機本体の後続台車に設けられた
請求項１に記載のシールド掘進機のバックリング防止装置。
【請求項３】
上記掘進機本体が、発進用の立坑の底部に配置され、
上記後続台車が、上記立坑の近傍の地上に配置され、
上記押し側油圧ラインが、上記立坑の底部に配置された上記掘進機本体と、上記地上に配置された上記後続台車とを接続するものである
請求項２に記載のシールド掘進機のバックリング防止装置。
【請求項１】
掘進機本体内に複数設けられ、セグメント等の反力受け部材に反力を取って上記掘進機本体を前進させるシールドジャッキを有し、
該シールドジャッキは、内部がピストンによって押し側室と引き側室とに仕切られたシリンダを有し、加えて
各シールドジャッキの押し側室に夫々接続された押し側油圧ラインを集合させた押し側集合ラインと、
各シールドジャッキの引き側室に夫々接続された引き側油圧ラインを集合させた引き側集合ラインと、
加圧されたオイルを上記押し側集合ラインに導入して上記引き側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す押しモードと、加圧されたオイルを上記引き側集合ラインに導入して上記押し側集合ラインから排出されるオイルをオイルタンクに戻す引きモードとを切り替え可能な押引切換弁と、
各押し側油圧ラインに夫々開閉可能に設けられた押し側選択弁とを備え、
特定のシールドジャッキを伸長させるとき、上記押引切換弁を押しモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押し側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じ、
特定のシールドジャッキを収縮させるとき、上記押引切換弁を引きモードとし、特定のシールドジャッキに接続された押し側油圧ラインの押側選択弁のみを開き他の押し側選択弁を閉じるシールド掘進機のバックリング防止装置であって、
上記各引き側油圧ラインの幾つかを纏めた纏めライン又は各引き側油圧ラインに、引き側選択弁を夫々開閉可能に設け、
特定のシールドジャッキを収縮させるとき、その特定のシールドジャッキの引き側室に接続された纏めライン又は引き側油圧ラインに設けられた特定の引き側選択弁のみを開き他の引き側選択弁を閉じ、
他の引き側選択弁が設けられた纏めライン又は引き側油圧ラインに接続されたシールドジャッキの引き側室に、加圧されたオイルの圧力が加わることを回避したことを特徴とするシールド掘進機のバックリング防止装置。
【請求項２】
上記引き側選択弁が、上記掘進機本体内に設けられ、
上記押し側選択弁及び上記押引切換弁が、上記掘進機本体の後続台車に設けられた
請求項１に記載のシールド掘進機のバックリング防止装置。
【請求項３】
上記掘進機本体が、発進用の立坑の底部に配置され、
上記後続台車が、上記立坑の近傍の地上に配置され、
上記押し側油圧ラインが、上記立坑の底部に配置された上記掘進機本体と、上記地上に配置された上記後続台車とを接続するものである
請求項２に記載のシールド掘進機のバックリング防止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３５６９４（Ｐ２００９−２３５６９４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８０７８３（Ｐ２００８−８０７８３）
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２６日（２００８．３．２６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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