JP2971982B2 - セグメントの姿勢検出方法及び自動組立装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工事用のセグ
メント自動組立装置に係り、特に既設セグメントと１面
で接する状態に位置決めされる組立セグメント（１リン
グ中の最初に組み付けられるセグメント）の既設セグメ
ントに対するピッチング偏差を検出する方法及びピッチ
ング偏差を検出し、組立セグメントの姿勢を補正する手
段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、セグメント自動組立装置におい
て、エレクタ本体に把持された組立セグメントの既設セ
グメントに対するピッチング偏差を検出する手段として
は、特開平１−２６３５０９号に記載されているよう
に、シールドジャッキを３本以上、組み立てられた既設
セグメントに突き当て、その際、各シールドジャッキに
取り付けられたストローク計で計測されるシールドジャ
ッキストロークからエレクタ本体と既設セグメントとの
間のピッチング偏差を求め、これを組立セグメントと既
設セグメントとの間のピッチング偏差とする方法が知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、図２
に示すように既設セグメント４１ａ，４１ｂに対して１
面で接する状態に位置決めされる組立セグメント４２の
ピッチング偏差Δφを求める場合、下記のような問題が
ある。

【０００４】（１）シールドジャッキストロークからは
エレクタ本体と既設セグメントとの間のピッチング偏差
は算出できるが、組立セグメントと既設セグメントとの
間のピッチング偏差を直接的に検出するものでないた
め、エレクタ本体の製作誤差やセグメント把持部のガタ
によるエレクタ本体と組立セグメントとの間の姿勢偏差
（把持誤差）などの誤差の介入が避けられない。

【０００５】（２）シールドジャッキストロークはエレ
クタ本体による組立セグメントの姿勢補正後も不変であ
り、このため、実際に組立セグメントと既設セグメント
との間のピッチング偏差がどれだけ小さくなったかの確
認ができない。

【０００６】これらの理由から、上記従来技術では組立
セグメントの姿勢補正が十分に行なえず、所要のセグメ
ント組立精度を確保することが困難である。

【０００７】本発明者らは、特願平１−３３６５２６号
において、図２に示したような組立セグメントの位置決
めを行う場合、光切断法を用いて既設セグメントに対す
る組立セグメントのトンネル周方向の偏差を含む位置、
姿勢偏差を検出する手段について提案したが、この提案
でも組立セグメントと既設セグメントとのピッチング偏
差は近似的に求めており、十分な検出精度が得られなか
った。

【０００８】本発明の目的は、既設セグメントと１面で
接する状態に位置決めされる組立セグメントに関して
も、既設セグメントに対するピッチング偏差を直接的に
検出するセグメントの姿勢検出方法及ピッチング偏差を
直接的に検出でき、かつ、エレクタ本体による姿勢補正
後も再度の偏差検出が可能で、精度良くセグメントの組
立が行えるセグメント自動組立装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、シールド掘進機により掘削さ
れた掘削穴の内周面に複数の円弧状セグメントを組付け
てリング状トンネル外壁を構築するセグメント組立装置
の既設セグメントと組立セグメントとの相対姿勢検出方
法において、エレクタ本体に把持された前記組立セグメ
ント上のセグメント円弧周方向の少なくとも２箇所の位
置における前記組立セグメントと既設セグメントとのト
ンネル軸方向の隙間を検出し、前記各検出隙間の差から
ピッチング偏差を演算することを特徴とする。また、請
求項２記載の発明は、シールド掘進機内に搬入された組
立セグメントを把持して組立位置に位置決めするセグメ
ント自動組立装置において、エレクタ本体に把持された
組立セグメント上のセグメント円弧周方向の少なくとも
２箇所の位置における前記組立セグメントと既設セグメ
ントとのトンネル軸方向の隙間を検出するそれぞれの隙
間検出手段と、該隙間検出手段により検出された各隙間
の差から、組立セグメントの既設セグメントに対するピ
ッチング偏差を演算するピッチング偏差演算手段と、該
ピッチング偏差演算手段の出力値に基づいてエレクタ本
体のアクチュエータに組立セグメントの姿勢補正を指令
する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明におけるピッチング偏差検出方法を以下
に説明する。

【００１１】図３の（ａ）に示すように、セグメントの
形状は１リングを複数個に分割した円弧状となってい
る。このセグメント上の３点ｇ，ｈ，ｉに注目すると、
セグメント中心に原点Ｏを持つ座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の
Ｙ軸（円周接線方向軸）の周りにセグメントを回転させ
た場合の各点の軌跡は、図３の（ｂ）に示すように、原
点Ｏから各点までのＺ軸方向の距離Ｌｇ，Ｌｈ，Ｌｉを
半径とする円になる。当然、セグメント中央部近傍の点
ｈとセグメント端部の点ｇ（またはｉ）とでは原点Ｏか
らの距離が異なるため、半径Ｌｇ（またはＬｉ）とＬｈ
とは異なった値となる。このことは、ピッチング偏差
（Ｙ軸周りの回転偏差）が生じた場合、組立セグメント
と既設セグメントとのトンネル軸方向の隙間が場所によ
って異なることを意味する。この様子を図３の（ｃ）に
示す。同図に示すように、ピッチング偏差がΔφだけ生
じると、組立セグメント４２上の点ｇはｇ′に、点ｈは
ｈ′へと移動し、既設セグメント４１と各点との距離
（隙間）は異なったものとなる。いま、点ｇに相当する
箇所の隙間をΔｘａ、点ｈに相当する箇所の隙間をΔｘ
ｃとすると、同図から明らかなように、次式の関係が成
り立つ。

【００１２】

【数１】

【００１３】したがって、ピッチング偏差Δφは次式で
表わせる。

【００１４】

【数２】

【００１５】ところで、上式はピッチング偏差のみ生じ
た場合を想定しており、ヨーイング偏差（Ｚ軸周りの回
転偏差）による各点での隙間の変化を考慮した場合に
は、図３の（ａ）、（ｂ）に示す点ｉに相当する箇所の
隙間Δｘｂも検出する必要がある。この点ｉに相当する
箇所を原点Ｏに対して点ｇと対称の位置とすると、点ｇ
および点ｉに相当する箇所の隙間Δｘａ、Δｘｂの平均
値をとることにより、ヨーイング偏差の影響を除去する
ことができる。すなわち、実際のピッチング偏差Δφは
次式で求められる。

【００１６】

【数３】

【００１７】たたじ、Ｌｇ＝Ｌｉである。

【００１８】さらに、方向性および偏差という点を考慮
すると、次式となる。

【００１９】

【数４】

【００２０】以上のように、組立セグメント４２の既設
セグメント４１に対するピッチング偏差は隙間Δｘａ，
Δｘｃの関数として、また、ヨーイングを考慮した場合
には、△ｘａ，△ｘｂ，△ｘｃの関数として求めること
ができる。

【００２１】なお、図３の（ａ），（ｂ）に示して点
ｇ，ｉはセグメントの周方向両端部に限らず、原点Ｏに
対し周方向に対称の位置であればよい。

【００２２】また、上記の方法に基づき、それぞれの隙
間検出手段１、２で前述の点ｇ、ｈ、ｉに相当する箇所
における組立セグメントと既設セグメントとのトンネル
軸方向の隙間を検出し、ピッチング偏差演算手段４で
は、この検出された少なくとも２箇所の隙間から前述の
演算式（数２）又は（数４）を用いてピッチング偏差を
演算する。そして、この演算されたピッチング偏差に基
づいて制御手段５からアクチュエータ６に組立セグメン
トの姿勢補正を指令する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００２４】図４〜図７に示すように、セグメント自動
組立に用いるエレクタ本体１２は、円筒状をしたシール
ド本体１１の後部に設置される。このエレクタ本体１２
は、大別して、旋回機構であるエレクタリング１３と旋
回モータ１６、押付機構である吊りビーム２１と押付ジ
ャッキ２２、左右摺動機構である横スライドフレーム２
４と横スライドジャッキ２５、前後摺動機構である前後
スライドフレーム２７と前後スライドジャッキ２８、ピ
ッチング、ローリング、ヨーイング等の姿勢制御機構で
ある球面フレーム２９と姿勢制御ジャッキ３１、３２，
３３およびセグメント把持部３４からなっている。

【００２５】エレクタリング１３は、シールド本体１１
の内周数箇所に設置された外周ガイドローラ１４と側面
ガイドローラ１５により支持され、シールド本体１１に
取り付けられた旋回モータ１６によりピニオン１７とリ
ングギヤ１８を介して旋回駆動される。これに伴いエレ
クタリング１３上に支持された以下の各部も同時に左右
旋回させられる。

【００２６】エレクタリング１３の左右のアーム１９に
ガイドロッド２０を介して支持された吊りビーム２１
は、アーム１９との間に取り付けられた押付ジャッキ２
２の伸縮によりＺ軸方向（エレクタリング１３の径方
向）に移動させられ、これに伴い吊りビーム２１上に支
持された以下の各部も同方向に移動する。

【００２７】吊りビーム２１にリニアベアリング２３を
介して支持された横スライドフレーム２４は、吊りビー
ム２１との間に取り付けられた横スライドジャッキ２５
の伸縮により吊りビーム２１上をＹ軸方向に横スライド
させられ、これに伴い横スライドフレーム２４上に支持
された以下の各部も同方向に移動する。

【００２８】横スライドフレーム２４にリニアベアリン
グ２６を介して支持された前後スライドフレーム２７
は、横スライドフレーム２４との間に取り付けられた前
後スライドジャッキ２８の伸縮により横スライドフレー
ム２４上をＸ軸方向（シールド本体１の軸方向）の摺動
させられ、これに伴い前後スライドフレーム２７上に支
持された以下の各部も同方向に移動する。

【００２９】前後スライドフレーム２７の球面ガイド部
２７ａに組み込まれた球面フレーム２９は、前後スライ
ドフレーム２７との間に取り付けられた２本の姿勢制御
用ジャッキ３１，３２の伸縮により次のような動きをす
る。図６において、２本のジャッキ３１，３２を同時に
伸長または収縮させた場合、球面フレーム２９は球面中
心Ｇを含むＸ軸の周りに傾けられ、この動きはセグメン
ト把持部３４のローリング制御に用いられる。また、ジ
ャッキ３１，３２のいずれか一方を伸ばし、他方を縮め
た場合は、球面フレーム２９は球面中心Ｇを含むＺ軸の
周りに左右旋回させられ、この動きはセグメント把持部
３４のヨーイング制御に用いられる。

【００３０】球面フレーム２９の中心軸３０に吊り下げ
られたセグメント把持部３４は、球面フレーム２９との
間に取り付けられた姿勢制御用ジャッキ３３の伸縮によ
りＹ軸方向に沿った中心軸３０の周りに傾けられ、この
動きはセグメント把持部３４のピッチング制御に用いら
れる。

【００３１】セグメント把持部３４としては組立セグメ
ント４２のグラウト穴４２ａにねじ込まれるねじ軸３５
を用いた例を示しており、ねじ軸３５に回転および送り
を与えるための駆動モータおよび昇降ジャッキ（図示せ
ず）がセグメント把持部３４に内臓されている。

【００３２】エレクタ本体１２は以上のように構成さ
れ、把持した組立セグメント４２を旋回モータ１６およ
びジャッキ２２，２５，２８，３１，３２，３３からな
る７軸のアクチュエータにより既設セグメント４１に合
せて組立位置に位置決めし、図示しないボルト締結装置
によって既設セグメント４１に組み付ける機能を有して
いる。

【００３３】図８は本発明に用いる隙間検出手段と組立
セグメント、既設セグメントの位置関係およびシステム
構成の一例を示したものである。

【００３４】図８において、１２はエレクタ本体を模式
的に示している。また、４１ａ，４１ｂは前リングの既
設セグメントを、４２はエレクタ本体１２に把持され、
既設セグメント４１ａ，４１ｂと１面で接する状態に位
置決めされる組立セグメントをそれぞれ表わしている。
本図には、既設セグメント４１ａ，４１ｂと組立セグメ
ント４２の間の隙間検出手段として、スリット光投光器
４３ａ〜４３ｃとテレビカメラ４４ａ〜４４ｃからなる
３組の視覚装置を用いた例を示しており、これら投光器
４３ａ〜４３ｃおよびテレビカメラ４４ａ〜４４ｃは、
それぞれ剛体１２ａ〜１２ｃを介してエレクタ本体１２
の図示されていないセグメント把持部近傍に固定されて
いる。したがって、投光器４３ａ〜４３ｃ、テレビカメ
ラ４４ａ〜４４ｃと組立セグメント４２の相対的な位
置、姿勢は、エレクタ本体の動きによらず、把持中は一
定である。

【００３５】投光器４３ａ，４３ｂは組立セグメント４
２上のセグメント中心に対する周方向対称位置に相当す
る箇所で、投光器４３ｃは組立セグメント４２上の周方
向の中央位置近傍に相当する箇所でそれぞれ組立セグメ
ント４２と既設セグメント４１ａ，４１ｂのトンネル軸
方向境界部にスリット光を照射し、これによって生じた
スリット光像（以下、光切断像と記す）４５ａ〜４５ｃ
は、テレビカメラ４４ａ〜４４ｃによりそれぞれ撮像さ
れる。４６ａ〜４６ｃはテレビカメラ４４ａ〜４４ｃの
視野を表わしている。

【００３６】これらテレビカメラ４４ａ〜４４ｃからの
画像データは、カメラ切換器４７と画像入力装置４８を
介して画像メモリ４９に取り込まれる。５０は画像メモ
リ４９に格納された画像データを処理して光切断像の端
点座標を求める画像処理装置、５１は求められた光切断
像の端点座標値による組立セグメントと既設セグメント
の相対的な位置、姿勢偏差の演算、この演算された偏差
もしくは外部から入力された数値データに基づくエレク
タ本体の目標位置、姿勢の演算およびアクチュエータ指
令値の演算を行い、その指令値をサーボ制御装置５２へ
出力する本体制御装置であり、サーボ制御装置５２はそ
の指令値に従って旋回モータ１６を含む各アクチュエー
タを制御する。

【００３７】以下、組立セグメントを１面が既設セグメ
ントに接する状態に位置決めする場合の制御手順につい
て述べる。

【００３８】本体制制御装置５１は、まず、図８に示す
ように既設セグメント４１ａ，４１ｂがカメラ視野４６
ａ〜４６ｃに入り、かつ組立セグメント４２と既設セグ
メント４１ａ，４１ｂが接触しないエレクタ本体の位
置、姿勢（以下、粗位置と記す）に相当する予め設定し
た各アクチュエータへの指令値をサーボ制御装置５２へ
出力し、サーボ制御装置５２が各アクチュエータを制御
し終えるのを待つ。

【００３９】次に、ピッチング偏差の検出とその結果に
基づく姿勢補正の手順を図９により説明する。

【００４０】図９に示す手順１０１では、前述した粗位
置決め制御の終了後、投光器４３ａ〜４３ｃから照射さ
れたスリット光がつくる光切断像４５ａ〜４５ｃをテレ
ビカメラ４４ａ〜４４ｃで撮像し、それぞれの画像をカ
メラ切換器４７により順次切り換え、画像入力装置４８
を介して画像メモリ４９に取り込む。

【００４１】図１０は、このとき３台のテレビカメラ４
４ａ〜４４ｃに映る画像を、図１１は、各光切断像の位
置関係をそれぞれ示したものである。図１０の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように、各々の光切断像は、組立
セグメント４２と既設セグメント４１ａ、４１ｂとの隙
間分だけ画像のＰｘ方向に離れ、段差分だけＰｙ方向に
ずれた形で映っており、各光切断像の端点ａ、ａ´、
ｂ、ｂ´、ｃ、ｃ´は組立セグメント４２と既設セグメ
ント４１ａ、４１ｂの端部を表わしている。

【００４２】次に、画像処理装置５０を用いて画像メモ
リ４９に格納された画像データの２値化処理および光切
断像の端点座標算出を行う。すなわち、手順１０２で、
画像メモリ上をＰｘ方向およびＰｙ方向に走査し、各画
素における信号レベルに応じて“１”から“０”かの２
値化処理を行い、手順１０３で、この２値化された画像
データから各光切断像の画像メモリ上での端点座標ａ
（Ｐｘａ，Ｐｙａ）、ａ′（Ｐｘａ′，Ｐｙａ′）、ｂ
（Ｐｘｂ，Ｐｙｂ）、ｂ′（Ｐｘｂ′，Ｐｙｂ′）、ｃ
（Ｐｘｃ，Ｐｙｃ）、ｂ′（Ｐｘｃ′，Ｐｙｃ′）を求
める。

【００４３】次に、手順１０４では、上記の画像処理装
置５０で求められた端点ａ，ａ′，ｂ，ｂ′，ｃ，ｃ′
の画像座標値を基に、組立セグメント４２上の周方向対
称位置に相当する箇所と中央位置に相当する箇所での既
設セグメント４１ａ，４１ｂとの隙間Δｘａ，Δｘｂ，
Δｘｃを次式により演算する。

【００４４】

【数５】

【００４５】ただし、ｋｘは画像データをmm単位の数値
に変換するための比例定数である。

【００４６】手順１０５では、この演算した隙間Δｘ
ａ，Δｘｂ，Δｘｃの値を前述の演算式（数４）に代入
し、ピッチング偏差Δφを求める。

【００４７】次に、手順１０６で、この演算したピッチ
ング偏差Δφが許容範囲内に収まっているかどうかを判
断し、許容範囲外であれば手順１０７に移る。手順１０
７ではピッチングが偏差が零になるエレクタ本体の目標
位置、姿勢の演算を、手順１０８ではこの目標位置、姿
勢に応じたアクチュエータ指令値の演算を行い手順１０
９で、この演算したアクチュエータ指令値をサーボ制御
装置５２へ出力し、サーボ制御装置５２がアクチュエー
タを制御し終えるのを待つ。アクチュエータ制御を終了
した後、手順１０１に戻り、Δφが許容範囲内に収まる
までピッチング偏差の検出と姿勢補正を繰り返し行う。

【００４８】以上述べたように、組立セグメント４２と
既設セグメント４１ａ，４１ｂとの３箇所の隙間Δｘ
ａ，Δｘｂ，Δｘｃからピッチング偏差Δφを直接的に
検出し、姿勢補正を行うことができる。

【００４９】既設セグメント４１ａ，４１ｂに対する組
立セグメント４２のピッチング以外の位置、姿勢偏差に
ついては、前述の特願平１−３３６５２６号に記載した
手法を用いて検出することができる。すなわち、図８に
示す２台のテレビカメラ４４ａ，４４ｂの画像から求め
られた光切断像の端点画像座標ａ（Ｐｘａ，Ｐｙａ）
ａ′（Ｐｘａ′，Ｐｘａ′）、ｂ（Ｐｘｂ，Ｐｙｂ）、
ｂ′（Ｐｘｂ′，Ｐｙｂ′）とすると、端点ａ，ａ′間
およびｂ，ｂ′間の段差Δｚａ，Δｚｂは次式により求
められる。

【００５０】

【数６】

【００５１】また、隙間Δｘａ，Δｘｂは次式により求
められる。

【００５２】

【数７】

【００５３】ただし、ｋｘ，ｋｚはそれぞれ画像データ
をmm単位の数値に変換するための比例定数である。

【００５４】これらの段差、隙間が求められると、セグ
メント中心におけるＸ軸方向の位置偏差Δｘ，Ｚ軸方向
の位置偏差Δｚ、Ｘ軸周りの姿勢偏差（ローリング偏
差）Δθ、Ｚ軸周りの姿勢偏差（ヨーイング偏差）Δφ
はそれぞれ次式により算出される。

【００５５】

【数８】

【００５６】ただし、Ｌ１は投光器４３ａ，４３ｂから
のスリット光がつくる組立セグメント４２上の光切断像
間の距離である。

【００５７】また、トンネル周方向の位置偏差について
は、セグメント把持部近傍に固定された図示しない他の
１組の投光器とテレビカメラを用い、図８に示す既設セ
グメント４１ａ，４１ｂ間の継目４１ｃ上に照射された
スリット光によってつくられる光切断像の画像データか
ら継目４１ｃの周方向の中央位置座標を算出し、この算
出された中央位置座標を組立セグメント４２で正確に位
置決めされた際の中央位置座標から減算することによ
り、周方向位置偏差が求められる。

【００５８】これらの算出された位置、姿勢偏差が許容
範囲外であれば、前述のピッチング偏差の場合と同様
に、それぞれの偏差量を基にしてエレクタ本体の目標位
置、姿勢の演算およびアクチュエータ指令値の演算を行
い、演算された指令値をサーボ制御装置５２へ出力する
ことにより、全ての偏差を補正し、組立セグメントを最
終的に位置決めすることができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、特に１リングを組み立
てる際、最初に既設セグメントと１面で接する状態に組
み付けられるセグメントに関しても、既設セグメントに
対するピッチング偏差を直接的に精度良く検出すること
ができる。また、検出された偏差量に基づいてエレクタ
本体を補正動作させた後、再度の偏差検出によりどれだ
け偏差量が小さくなかったかを確認できるので、その偏
差量に応じて再度エレクタ本体を補正動作させることに
より、偏差量を順次小さくしていくことができる。

【００６０】したがって、最終位置決め状態での組立セ
グメントと既設セグメントとのピッチング偏差を小さく
することができ、セグメント組立精度が向上するという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明は構成を示す概要図である。

【図２】ピッチング偏差の説明図である。

【図３】ピッチング偏差検出の説明図で、（ａ）は組立
セグメント上の３点の位置関係を示す図、（ｂ）は各点
の回転軌跡を示す図、（ｃ）は各点におけるセグメント
間の隙間とピッチング偏差の慣性を示す断面図である。

【図４】セグメントの自動組立に用いるエレクタ本体の
一部切断した正面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

【図８】本発明に用いる隙間検出手段と組立セグメン
ト、既設セグメントの位置関係およびシステム構成の一
例を示す図である。

【図９】ピッチング偏差の検出および姿勢補正の手順を
示すフローチャートである。

【図１０】カメラ画像の拡大図で、（ａ）はカメラ４４
ａのが画像、（ｂ）はカメラ４４ｂのがう、（ｃ）はカ
メラ４４ｃの画像である。

【図１１】セグメント上の光切断像の位置関係を示す図
である。

【図１２】本発明の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１，２，３…隙間検出手段、４…ピッチング偏差演算手
段、５…制御手段、６…アクチュエータ、１２…エレク
タ本体、３３…ピッチング制御用ジャッキ、３４…セグ
メント把持部、４１ａ，４１ｂ…既設セグメント、４２
…組立セグメント、４３ａ〜４３ｃ…スリット光投光
器、４４ａ〜４４ｃ…テレビカメラ、４７…カメラ切換
器、４８…画像入力装置、４９…画像メモリ、５０…画
像処理装置、５１…本体制御装置、５２…サーボ制御装
置、１０１〜１０４…隙間検出手段に対応する手順、１
０５…ピッチング偏差演算手段に対応する手順、１０６
〜１０９…制御手段に対応する手順。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 洋 茨城県土浦市神立町650番地日立建機株 式会社 土浦工場内 (72)発明者 筒井 真作 茨城県土浦市神立町650番地日立建機株 式会社 土浦工場内 (72)発明者 森 泰雄 茨城県土浦市神立町650番地日立建機株 式会社 土浦工場内 (72)発明者 小澤 肇 茨城県土浦市神立町650番地日立建機株 式会社 土浦工場内 (72)発明者 中島 吉男 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 服部 誠 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 平３−199599（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 11/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機により掘削された掘削穴
   の内周面に複数の円弧状セグメントを組付けてリング状
   トンネル外壁を構築するセグメント組立装置の既設セグ
   メントと組立セグメントとの相対姿勢検出方法におい
   て、エレクタ本体に把持された前記組立セグメント上の
   セグメント円弧周方向の少なくとも２箇所の位置におけ
   る前記組立セグメントと既設セグメントとのトンネル軸
   方向の隙間を検出し、前記各検出隙間の差からトンネル
   円周接線方向軸周りの姿勢偏差（以下、ピッチング偏差
   と記す）を演算することを特徴としたセグメントの姿勢
   検出方法。
2. 【請求項２】 シールド掘進機内に搬入された組立セグ
   メントを把持して組立位置に位置決めするセグメント自
   動組立装置において、エレクタ本体に把持された組立セ
   グメント上のセグメント円弧周方向の少なくとも２箇所
   の位置における前記組立セグメントと既設セグメントと
   のトンネル軸方向の隙間を検出するそれぞれの隙間検出
   手段と、該隙間検出手段により検出された隙間の差か
   ら、組立セグメントの既設セグメントに対するピッチン
   グ偏差を演算するピッチング偏差演算手段と、該ピッチ
   ング偏差演算手段の出力値に基づいてエレクタ本体のア
   クチュエータに組立セグメントの姿勢補正を指令する制
   御手段とを備えたことを特徴とするセグメント自動組立
   装置。