JPH02285199A - シールド自動測量運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、シールド掘進機によって掘削されたシールド
の一次覆工時においてセグメントの絶対位置などを自動
的に測量し、設計法線に沿ったシールド掘進を円滑に行
うためのシールド自動測量運転制御装置に関する。 従来の技術 近年、シールド工法は上下水道の幹線工事や地下鉄の路
線工事を中心として都市トンネル工事に広く採用されて
いる。しかも、大深度地下空間の利用が今後活発化する
だろうことを考えれば、このシールド工法の採用はさら
に増大することが予測される。そして、このシールド工
法には、メーカーや建設各社とも研究開発に力を入れて
きた結果、池の工種に比べ自動化、ロボット化の特に進
んだ分野となっている。 しかしながら、−次覆工時の測量業務やオペレータへの
方向指示は各社とも研究はしているもののシステムとし
て完成されたものはなく、いまだに人手（現Ｐ４職員）
に頼っているのが現状である。 このシールド工事の一次覆工時の測量は、セグメント（
−次覆工）の絶対位置を確認するために、ある区間にわ
たって毎日実施しなければならない。 それはシールドマシンのジヤツキ反力を後続するセグメ
ントから取るために、切羽側のセグメントが数十メート
ル間にわたり変動（水平および鉛直方向）の影響を受け
るからである。そのため日々の測量業務は、セグメント
の位置を確認するためにそのセグメントがシールド掘進
機の影１ｇ範囲外、すなわち不動点となるまで何回も繰
り返し実施しなければならない。 この−次覆工時の測量業務とオペレータｌ＼の方向指示
を一部ロボット化し、全体を自動化することが望まれる
。そしてこれは、シールド掘進の完全自動化の目標を達
成するための重要な通過点であると言える。 発明が解決しようとする課題 したがって本発明の目的は、シールド掘進を自動（ヒす
ることができるようにしたシールド自動測量運転制御装
置を提供することである。 課題を解決するための手段 本発明は、シールド掘進機によって掘削された掘削坑内
に布設したレールに沿って走行体を走行させ、二の走行
体の走行によって予め定める基準位置からシールド掘進
機の近傍の位置までの全長にわたる掘削坑の水平面内で
のシールド法線の自動測量を行う第１測量手段と、 掘削坑の鉛直面内でのレベルの自動測量を行う第２測呈
手段と、 第１測量手段の出力に応答して、実施工法線と設計法線
との対比を行う第１対比手段と、第２ＪＩ量手段の出力
に応答して、検出レベルと設計水準線との対比を行う第
２対比手段と、第１および第２対比手段の各出力に応答
してシールド掘進機の今後の目標とする掘進方向を演算
する演算手段とを含むことを特徴とするシールド自動測
量運転制御装置である。 また本発明は、前記演算手段の出力に応答して、シール
ド掘進機に周方向に間隔をあけて複数個設けられ、かつ
セグメントに１反力を受けさせて推進力を得るための複
数のジヤツキを選択する手段を含むことを特徴とする。 さらに本発明は、前記選択手段の出力に応答して、その
駆動されるジヤツキパターンを表示する手段を備えるこ
とを特徴とする。 またさらに本発明は、前記演算手段の出力に応答してシ
ールド掘進機の現在の位置と今後の目標とする掘進方向
とを表示する手段を備えることを特徴とする。 またさらに本発明は、前記シールド掘進機には、レール
に対する相対的な移動距離を測定する測距器と、シール
ド掘進機の進行方向を検出するための姿勢角検出器を含
む第３測量手段が備えられることを特徴とする。 作　　用 本発明に従えば、第１シールド測量手段によって掘削坑
の水平面内でのシールド法線の自動測量を行い、第１対
比手段によって第１測量手段の出力に応答して実施工法
線と設計法線との対比が行われる。また第２測Ｉ手段に
よって掘削坑の鉛直面内でのレベルの自動測量が行われ
、第２対比手段によって前記第２測量手段の出力に応答
して、検出レベルと設計水準線との対比が行われる。こ
のようにして求められた第１および第２対比手段からの
各出力は、演算手段によって演算され、これによってシ
ールド掘進機の今後の目標とする掘進方向が求められる
。 このような演算手段の出力は選択手段に与えられ、シー
ルド掘進機が目標とする掘進方向に進行するように複数
のジヤツキが選択されてその掘進方向への推進力が得ら
れる。 こうして選択手段によって選択されたジヤツキは、表示
手段によってそのジヤツキパターンが表示され、このよ
うな表示手段をたとえばシールド掘進機のオペレータの
席に設けておくことによって、そのシールド掘進機のオ
ペレータが、選択されたジヤツキパターンを容易に視認
して、運転状況を把握することができる。 さらに前記演算手段の出力に応答する表示手段によって
、シールド掘進機の現在の位置と今後の目標とする掘進
方向とが表示されるので、このような表示手段をたとえ
ばシールド掘進機のオペレータの席に設けておくことに
よって、そのシールド掘進機のオペレータが表示手段の
表示内容を容易に視認して、運転状況を把握することが
できる。 このようにして自動的に掘削坑の測量を行うことができ
るので、シールド工事における測量業務の自動化による
省力化に伴って生産性が向上される。また、ＣＡＤ、Ｃ
ＡＭによる掘進管理、精度管理などの施工管理の高品質
化を図ることができる。さらにオペレータへのリアルタ
イム運転指示による高精度化、ネットワーク化による施
工管理情報の集中化（集中管理への準備）、シールド掘
進の完全自動化の基礎技術として無人化ｌ＼の準備が可
能となる。 実施例 第１図は、本発明の一実施例の概略的構成を示す断面図
である。シールド工事の測量業務の省力化、およびシー
ルド掘進機４の運転制ｍ＜方向指示）を目的とした本発
明のシールド自動測量運転制陣装￥１１は、セグメント
のクラウン中心線に設置されたレール２に沿って移動す
る走行体３、シールド掘進機４に搭載した光波測距器５
と姿勢角検出器６（第２［２１＃照）と、水盛式連通管
７ａからの圧力を検出してレベル測定を行う自動レベル
測定器７と、これらのデータを解析するコンピュータと
そのソフトウェアなどによって実現される演算手段２５
、およびシールド掘進機４内のオペレータに方向を指示
する表示手段９とを含む。 このようなシールド自動測量運転制ａａ装置１によれば
、現場技術者の測Ｘ業務は、たとえば週１回程度の確認
測量だけでよくなり、省力化が図れるとともに、劣悪な
環境下（侠いスペース、長い距離、高い湿度、圧気その
他）での測量作業が減少する。またシールド掘進と平行
して自動測量をおこなうため、測量のためのｆヤ業中断
が無くなり、それに応じて一日の施工量が増える。さら
に掘進と連動してシールド掘進機４の位置解析をし、そ
の部度リアルタイムにオペレータに方向を指示するため
、施工精度が向上される。 このようなシールド工事において、地表面１０から鉛直
下方に発進立坑１１が掘削され、この発進立坑１１内で
分解された状態で吊り下されたシールド掘進機４を組立
て、掘進方向く第１図の左方）に掘削しながらシールド
掘進機４に設けられているジヤツキによって前進する。 掘進機４によって掘進されたほぼ水平な掘削坑１２には
、後述するｆＬＦＡ製のセグメントが内面に沿って構築
される。その後、このセグメントにレール２がクラウン
中心に位置するように取付けられ、そのレール２に沿っ
て走行体３が走行する。この走行体３はレール２の基点
側、すなわち発進立坑側に設けられた基準位置であるエ
ントランスプレート１３と、掘進方向Ｄ１下流側に設け
られたエンドプレート１４との間で走行し、このように
両プレート１３１４間で走行体３を走行させることによ
って、既にセグメント構築が完了した区間１１の平面測
量が行われる。 エンドプレート１４からさらにシールド掘進機４がたと
えば１日当り距８１２だけ掘進すると、その距Ｈｅ　２
の掘削坑１２の内周面には前記セグメントが構築される
とともに、−直線状のレール２が連結される。このよう
に既に掘削された距離１１に加えてさらに距離１２だけ
掘進すると、エンドプレート１４は仮想線１４ａで示さ
れる位置にけけ変えられ、したがって走行体３の走行距
離はｌ　１＋１２となる。つまり走行体３は距離ｅ１＋
１２にわたって平面測量を行う。 第２図は、第１図に示される実施例の系統図で１ｂる。 前記走行体３は、掘削坑１２内の一次覆工が完了した区
間Ｈ’ｌ＋１２）を往１莫自走するための駆動手段１７
と、エンコーダなどによって実現される測角手段１８と
、自走距離測定手段１つと、これらの測角手段１８と自
走距離測定手段１つとによって測定された平面線形およ
び走行距離の各データを検出して地表面１０上に設けら
れた中央制御室２０へそれらのデータを伝送するための
伝送手段２１とを備える。このような伝送手段２１から
の各データは、ラインｒ３を介して中央制御室２０内の
前記演算手段２５に伝送される。 このような走行Ｉ＊３によって、−日のシールド掘進作
業が終了すると、掘進長１２分のレール２を継ぎ足し、
その最前線にエンドプレート１４ａが取ｆ寸けられる。 次の日の作業開始と同時に、走行体３はエントランスプ
レート１３からエンドプレート１４ａまでの間を往復自
走し、その線形を測量する。走行体３がエントランスプ
レート１３に到着すれば、シールド掘進機４に搭載した
光波測距器５によって、エンドプレート１３に設けられ
たターゲットまでの距離を刻々と測定する。これと同時
に、姿勢角検出器６によってシールド掘進機４の方向が
検出される。またシールド掘進機４にはピッチング計２
２およびローリング計２３が備えられており、これらに
よって鉛直方向および水平方向の誤差が補正される。こ
のレール２は、掘削坑１２のトンネル内の中心に設置さ
れている。 したがってレール２からの変位量を検出することによっ
て、その掘削坑の線形が求められる。 これらの光波測距器５、姿勢角検出器６、自動レベル測
定器７、ピッチング計２２およびローリング計２３から
の各計測データは、伝送手段２４によってライン１４を
介して前記中央制御室２０に備えられる演算手段である
演算処理装置２５に伝送される。この演算処理装置２５
には、演算処理装置２５からの出力に応答してシールド
掘進機４の現在の位置と＋後の目標とする掘進方向とを
表示する表示手段２６と、その表示手段によって表示さ
れる表示内容を印字用紙上に出力する印字手段２７と、
演算処理装置２５の入出力に関連するデータを記憶する
記憶手段２８と、演算処理装置２５からの出力に基づい
てｆ％図するＸＹプロッタ２つとが備えられる。 演算処理装置２５からの出力はまた、伝送手段３０によ
ってライン１４を介して前記シールド掘進機４のオペレ
ータ席に備えられる表示手段９に伝送される。表示手段
９は、前記伝送手段３０によって伝送されたデータを処
理する処理装置３１と、この処理装置３１からの出力に
よって画面上に表示内容を表示する表示手段３２とを含
む。 第３図をも参照して、前記走行体３に備えられた各測定
手段１８．１９およびシールド掘進機４に備えられた各
測定器５，６７．２２．２３からの各測定データは、前
記地表面１０上にある中央制御室２０内の演算処理装置
２５まで伝送されて解析される。このような演算処理装
置２５における解析において、設計法線と設計水準線と
の対比、およびシールド掘進機４が今後の目標とする方
向およびシールド掘進機４に備えられるジヤツキのパタ
ーンの選択が行われる。 また前記表示手段９では、中央制御室２０の演算処理装
置２５によって解析されたデータに基づいて、シールド
掘進機４内のオペレータに表示手段３２によって、シー
ルド掘進機４の現在の位置を表示するとともに、今後の
掘進方向を指示して、前述のようにして選択されたジヤ
ツキパターンを表示する。前記伝送手段２１，２４．３
０は、取吸うデータ量、伝送速度、および耐環境性など
に留意して決定し、たとえば多重伝送装置が用いられる
。 第４図は走行体３の概略的な内部構造を示す断面図であ
り、第５図は第４図に示される走行体３の水平断面図で
あり、第６図は第５図の切断面線■−■から見た断面図
である。レール２に沿って走行する走行体３は、レール
２の長手方向に間隔をあけて配置されそのレール２に沿
って走行する前後の台車３６．３７と、これらの台車３
６．３７を連結する連結棒３８とを含む。 台車３６のハウジング３つ内には、前記測角手１２１８
が備えられる。この測角手段１８は、連結棒３８の一端
部に設けられたヒンジ４０にその連結棒３８の軸線に対
して垂直な回転軸線Ｃ１まわりに回転自在な出力軸４１
とエンコーダ４４とを含む、前記出力軸４１の共通な軸
線Ｃ１は、レール２の軸線と垂直である。連結棒３８が
台車３６のハウジング３９に対して軸線Ｃ１まわりに角
変位すると、その回転が出力軸４１を介してエンコーダ
４４に入力される。出力軸４１からの回転量が入力され
たエンコーダ４４は、その回転量に対応したパルス数の
電気信号を出力し、その出力はもう一方の台車３７に備
えられるデータ伝送手段２１（第２［１）照）に入力さ
れる。こうして伝送手段２１に入力された角度検出信号
は、ラインｐ３．１６を介して中央制御室２０内の演算
処理装置２５に入力される。 また台車３６には、姿勢検出用の傾斜計４６が備えられ
る。この傾斜計４６によって、台車３６が左右方向く第
４（２１の紙面に垂直方向〉まなは前１炎方向にレール
２に対してずれたときに、前記鉛直軸線Ｃ１がレール２
の軸線からずれるので、後述するようにピッチングおよ
びローリングに対する測定値を補正するために設けられ
ている。また台車３６のハウジングの一側部には、電源
４５が設けられ、この電源４５からの電力によって駆動
手段１７が駆動される。 駆動手段１７は、前記レール２を挟んでそれぞれ両側に
配置される各一対の車輪Ｗｌ、Ｗ２：Ｗ３、Ｗ４と、車
輪Ｗｌ、Ｗ２を鉛直軸線まわりに回転駆動するサーボモ
ータＭと、サーボモータＭの出力軸５０から入力された
回転力を減速し、各車輪Ｗｌ、Ｗ２の回転軸５１．５２
に伝達する減速機５３とを含む、前記電源４５からライ
ン１７を介してサーボモータＭに駆動電力が供給される
と、そのサーボモータＭの出力軸５０はその回転軸線ま
わりに回転駆動され、このような出力軸５０からの回転
力はたとえば差動歯車機構を内蔵した減速ｆｉ５３によ
って減速される。 第７図を参照して、減速機５３からの各出力軸５４．５
５の端部には、自在継手Ｊｌ、Ｊ２を介して連結軸５６
．５７の一端部が連結され、連結軸５６．５７の各他端
部は自在継手Ｊ３．Ｊ４を介して車輪ｗ１．ｗ２の回転
軸５１．５２に連結される。回転軸５１．５２は、軸受
５８，５９によって各回転軸線まわりに回転自在に設け
られ、これらの軸受５８．５９は台車３６のハウジング
３つに固定されたガイド部材６０によってレール２の軸
線に対して垂直な軸線方向、つまり第７図の左右方向に
変位自在に支持される。軸受５８には直円筒状の外筒体
６１が固定され、軸受５９には内筒体６２が固定される
。内筒体６２は、外筒体６１に嵌り込んだ状態で、外筒
体６１の内周面に沿ってその軸線方向に移動自在である
。この内１’！１（４ｃ６２の外筒体６１内に嵌り込ん
だ遊端側の端面６２ｃと軸受５８との間には、引張りコ
イルばね６３が収納され、この引張りコイルばね６３の
ばね力によって、軸受５８，５９は相互に近接する方向
にばね力が与えられる。これによって各車輪Ｗｌ、Ｗ２
には、相互に近接する力Ｒが作用して、レール２が車輪
Ｗｌ、Ｗ２によって両側から挟持される。したがって走
行体３が走行中において車輪Ｗｌ、Ｗ２がレール２から
離脱してしまうことはなく、サーボモータＭからの動力
を確実にレール２に伝達することができる。このような
車輪Ｗｌ、Ｗ２からレール２への圧力Ｒは、図示しない
構成によって常に一定に保たれる。また前記サーボモー
タＭは、シーケンサあるいはコンピュータなどの制御手
段によって位置決めされている。 さらに前記自在継手５１〜Ｊ４は、各回転軸５１゜５２
毎に対を成して設けられており、連結軸５６５７の各両
端にも連結される。これによって出力軸５４と回転軸５
１および出力軸５５と回転軸５２の各速度差を打ち消す
ように構成されている。 このような車輪Ｗ１〜Ｗ４に関連して、台車３６のレー
ル２に対する水平方向の姿勢角を検出する姿勢角検出器
（以下、ヨーイング計とも記す場合がｊ）る）６５がそ
れぞれ設けられる。この検出器６５は、たとえばリニア
ゲージであり、台車３６のハウジング３９（ＩＩに固定
された本体６６と、この本体６６から外方に向けて弾発
的に突出する検出棒６７とを有する。検出ｎ６７の先端
は、車輪Ｗ１の回転軸５１を回転自在に設けられる支持
部材６８に固定的に連結された当接部材６９に弾発的に
当接している。この当接部材６９の一端部は、支持部材
６８に固定された案内棒７０に固定され、案内棒７０に
は圧縮コイルばね７１が装着される。この圧縮コイルば
ね７１によって、支持部材６８はハウジング３つの側壁
に対して内方側、すなわちレール２に近接する方向に弾
発的に付勢されている。したがって車輪Ｗ１が第７図の
左右方向へハウジング３つに対して変位すると、当接部
材６つによって検出棒６７が押圧され、本体６６内に備
えられる図示しない計測ｔＩｌｌｔｒＩＩによってその
変位が計測される。このような姿勢角検出器は、他の車
輪Ｗ２．Ｗ３．Ｗ４に関してもまた同様に設けられる。 第８図は、車輪Ｗ３．Ｗ４に関連して設けられる自走距
離測定手段１つの簡略化した側面図である。レール２を
両側から挟む車輪Ｗ３．Ｗ４は、回転軸７３．７４に取
付けられ、これらの回転軸７３．７４はガイド部材７５
によって各回転軸まわりに回転自在に支持される。この
ガイド部材７５は、前述したガイド部材６０と同様な構
成を有しており、重複を避けて説明は省略する。ガイド
部材７５を介して下方に突出する回転軸７３，７４の各
端部は、ロータリエンコーダ７６．７７の入力軸７８．
７９に継手８０．８１によって連結される。走行体３が
レール２に沿って走行すると車輪Ｗ３．Ｗ４は各鉛直軸
線まわりに回転駆動し、その回転は回転軸７３．７４を
介して入力軸７８７９に入力されて、その回転量がエン
コーダ７６゜７７によって計測される。これらのエンコ
ーダ７６．７７は、たとえばアブソリュート形エンコー
ダが用いられ、各車輪Ｗ３．Ｗ４の回転量の平均値によ
って走行距離が計測される。これらのエンコーダ７６．
７７の最大分解能は、４０９６／回転であり、測定距離
の精度を±０．５ｍｍ／２０００　ｒｏ　ｍとするため
には、分解能Ｘは第１式によって示される。 ±Ｑ、５＞（６５π／ｘ）　２Ｘ　（２０００／６５π
）　　　・・・（１）したがって分解能Ｘは、１２７８
／’回転以上必要となり、このエンコーダ７６．７７に
よってその分解能は満足されているので、測長感度は±
０１６　ｍ　ｒｎ　／　２０００　ｍ　ｍである。 このようなエンコーダ７６．７７によって測定された走
行距離に対応する検出信号は、台車３７に備えられた伝
送手段２１によってライン１３゜１６を介して中央制御
室２０の演算処理装置２５に入力される。台車３７もま
た、その池の構成は前述した台車３うに類似した構成を
有しており、対応する部分には添字ａを付す。なお５台
車３７には駆動手段１７は設けられていない。 前記傾斜計４６は、防水ケース内にサーボ加速度計が内
蔵されており、このサーボ加速度計は、錘をヒンジで支
持した振子と、光電子偏位検出器とサーボアンプとで構
成されている。加速度が振子に作用すると、振子は平衡
点から変位し、その偏位量を電気信号に変換しサーボア
ンプを通してトルカコイルに電流を流し、振子の位置を
元の平衡点に戻す、この電流は加えられた加速度に比例
するので、電流値を計測することで運動加速度を検出で
き、重力加速度成分すなわち傾斜角を測定できるように
構成されている。 第９図はレール２のセグメント８５への取「す状態を示
す軸直角断面図であり、第１０図はそのレール２の一部
の側面図である。シールド掘進機４によって掘削された
掘削坑１２の内周面８６には、箱状の金属製セグメント
８７が周方向に連続してボルトおよびナツトなどを用い
て固定される。掘削坑１２に構築されたセグメント８７
の主桁には、ボルトおよびナラｌ〜を用いて長手吊下げ
片８７８８の一端部が取付けられる。吊下げ片８７．８
８には、それらの軸線方向に延びる長孔８９．９０が形
成され、これらの長孔８９．９０にはボルト９１が装着
され、そのボルト９１は連結部材９２のボルト挿通孔９
３を挿通してナツト９４が螺着される。連結部材９２に
は、逆Ｕ字状の取付部材９４が支持軸９５の軸線まわり
に回転自在に取ｆ寸けられる。取付部材９４には、ボル
ト９６が螺合するねじ孔９７が形成され、このねじ孔９
７に螺着されたボルト９６の先端部には押圧板９８が固
着される。このような取付部材９４の凹溝内にレール２
に軸線方向に沿って間隔をあけて固定された突部９９を
嵌合させた状態で、前記ボルト９６を締めけけることに
よって突部９９が挟持される。 このような構成によって、レール２の中心線を掘削坑１
２の中心線に配置するため、前記ボルト９１に螺合する
ナツト９１を緩めた状態で、吊下げ片８７．８８の各軸
線の成す角度θ１を変化させて調整を行うことができ、
このようにしてレール２を上下方向および左右方向に変
位させて掘削坑１２の中心軸線上に配置することができ
る。 第１１図は本発明の池の実施例のレール２の取付構造を
示す軸直角断面図であり、第１２図はその側面図である
。掘削坑１２の軸線方向に沿って相互に隣接して配置さ
れたセグメント１２ａの主桁１０１には、Ｕ字状の取付
部材１０２がねじ部材１０３によって挟持された状態で
固定される。 取付部材１０２には吊下げ片１０４，１０５，１０６が
、それらの各他端部でボルト１０７およびナツト１０８
によって連結される。吊下げ片１０６の下端部には、レ
ール２に植込まれたねじ棒１０９が螺合するナツト１１
０が固定されているので、この状態で、最上部の吊下げ
片１０４は矢符Ｒ１で示されるように鉛直軸線まわりに
回転可能であり、また吊下げ片１０５はボルト１０７の
水平軸線まわりに矢符Ｒ２方向に角変位可能である。 さらに吊下げ片１０６は、ボルト１１１の水平軸線まわ
りに矢符Ｒ３方向に角変位自在である。さらにレール２
に螺着されているナツト１１０，１１３を回転すること
によって、レール２の高さ、つまり第１１１３および第
１２図の上下方向の位置を調整することができる。 第１３図は、相互に隣接するレール２，２ａを連結する
ための構造を示す断面図である。レール２．２ａを連結
する際には、連結装置１１８が用いられる°。連結装置
１１８は、硬質ゴムなどの材料から成る本体１１つと、
共通な一直線上に回転軸線を有するねじ棒１２０，１２
１と、ねじ棒１２０．１２１の各軸線方向一端部に相互
に対向してそれぞれ固定された傘歯車１２２．１２３と
、１

【歯車１２２，１２３に噛合する＄　１＆車１２４
と、傘歯車１２４と同軸に固定された駆動棒１２５とを
有する。ねじ棒１２０，１２１の各他端部は、本体１１
９の外周面から外方に向けて部分的に突出しており、レ
ール２，２ａの各端部に設けられた端板１２６，１２７
のねじ孔１２８，１２９に螺合している。駆動棒１２５
に形成された掛合部１２８に、たとえば六角レンチなど
をｔｉ）合して回転させることによって、傘歯車１２４
の回転はその傘歯車１２４にそれぞれ噛合する傘歯車］
、　２２　。 １２３に伝達されてねじ欅１２０，１２１が各回転軸線
まわりに回転駆動される。このようなねじ棒１２０，１
２１の回転によって、ねじ棒１２０゜１２１がそれぞれ
螺合しているねじ孔１２８．１２９が形成された端板１
２６，１２７が、相互に近接または離反する方向に変位
される。これによってレール２，２ａは相互に適度の緊
張力で連結される。 このような連結部ｆ１１８によって、前記第１図に関連
して述べたように、シールド掘進機４が距Ｍｌ　２だけ
掘進するたびに一直線状のレール２ａが連結される。 第１４図は、走行体３の基本的な測定動作を説明するた
めの簡略化した平面図である。前述したように一直線状
の各レール２．２ａが連結装置１１８によって交点Ｐ１
で連結され、この交点Ｐ１を挟んで走行体３の台車３６
．３７が、レール２ａ、２の各点Ｐ２．Ｐ３上に各中心
線Ｃ１，Ｃ２が配置された状態となっている。このよう
な状態において、台車３６．３７が自走１ｆ！＃ｉ：　
ｌｌ＋　ｉ　ｂだけ走行し、このときの連結棒３８の中
心軸線とレール２，２ａの各中心軸線との成す角度α、
β１を計測して、これらの４つのパラメータｐ。 ！、１．α３．β、に基づいて、次に述べる第１および
第２の計算方法によってそれぞれレール２，２ａの線形
を算出する方法について説明する。 まず第１の方法において、第１５図に示されるように、
レール２，２εｔの交点Ｐ１を挟んで走行１本３が配置
されたとき、点ＰＬ、Ｐ２．Ｐ３によって挟まれた三角
形の内角α１．β、を前記測角手段１８によって計測し
て三角形を決定し、既知のレール軸線Ｃ４，Ｃ５にこの
三角形を連結してトラバーを形成し、レール２，２ａの
線形を算出する。このような基本的手順に従って、第１
６図に示されるように各交点ＰＬ、Ｐ２．Ｐ３．・・・
、Ｐｉに対してトラバー計算を行い、これによってレー
ル２，２ａの線形が求められる。 次に、未知量である距ＩＩＬｓ１．　、　Ｓ１２　、　
Ｓ１３・−・、ＳＮ、の求め方について、第１６図およ
び第１７図を参照して説明する。まず交点Ｐ１における
交角φ１は、前述したように各台車３６．３７に備えら
れるエンコーダ４４．４４ａによって測定された角度α
０．β１から第２式によって求められる。 φ、＝１８０°−（α８＋β１）　　　　　　　　　　
　　　　　・・・（２）また、点ＰＯから交点Ｐ１まで
の距離しは既知量であり、したがって前述した点Ｃ２，
ＰＬ間の距離Ｘ１１は第３式によって求められ、点ＰＬ
、Ｃ１間の距Ｍ　Ｘ　ｌ　２は第４式によって求められ
る。 上述のようにしてさらに交点Ｐ２に関しても角度α２．
β２が測定され、第５式、第６式、第７式によって交角
δ２、距離Ｘ　２１　＋　Ｘ　２２が求められる。 φ、　＝１８０°−（α２＋β２）　　　　　　　　　
・・・（５）これらの第３式、第４式、第６式、第７式
によって距離Ｘ、、、Ｘ、□；　Ｘ２．、Ｘ、□が求め
られると、第８式〜第１０式によって未知量である距離
Ｓ／、。 Ｓ１２．Ｓｌ、が求められる。 Ｓｌ＋　＝１１１２　１！　ａｔ　＋ｘ、、　＋ｘ、□
）　　　　　　　　　−（８）Ｓ１２　＝１１１３　　
（Ｎ　ａ２＋Ｘ２１　＋　Ｘ２２　）　　　　　　　　
　−（９）Ｓ１５　＝（１−４＜１１ｌｆｆ÷Ｘｊ＋　
＋　Ｘｉｚ　）　　　　　　　　　−（１０）このよう
にして各交点Ｐ１〜Ｐ、における三角形の２辺の長さＸ
ｌ、、　ＸＩ２とその挟角φ、が求められる。 次に第１８［Ｊを参照して、第２の計算方法について説
明する。この第２の計算方法では、レール上に走行体３
の連結棒３８を基準とするトラバーを形成し、各交点Ｐ
１〜Ｐ１における角度α１〜α１β１〜β１を測定する
。この角度α１〜α１．β１〜β１に基づいて連結棒３
８の軸線Ｃ３からの方位角φ。〜φ、を算出し、トラバ
ー計算によって走行体３の連結棒３８の軸線Ｃ３の線形
３算出する。 第１９図および第２０図を参照して、具体的な算出方法
を説明する。まず角度α１〜α８は台車３６３７にそれ
ぞれ備えられるエンコーダ４４，４４ａによって測定さ
れ、まず最初に測定された方位角φ。に基づいて方位角
φ１〜φ、が第１１式〜第１３式によって算出される。 φ１＝φ０＋β１＋α２　　　　　　　　　　　　・・
・（１１）φ２　＝φ鵞　＋β２　＋αコ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　・・・　（１２）φコ　＝φ２　＋βコ　
＋α、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・　（１３）
第２１図はレール２，２ａの軸線Ｃ４，Ｃ５に対して台
車３６．３７がそれぞれ角度α２．Ｃ５だけ回転し５台
車軸Ｃ４、Ｃ５の法線方向ｌ＼距離１．Ｙ。 ｘｍｙだけ平行移動し、さらに台車３６．３’７が０４
、Ｃ５に対して角度θ□、θＦＦ、θ８３．θ、Ｐのロ
ーリングおよびピッチングを生じた場合の補正計算を説
明するための図である。第２１図に示したパラメータを
、（ａ）既知量と、（ｂ）計測値と、（Ｃ）計算値とに
よって分類すると次のとおりである。 （ａ）既知量 Ｌ：連結棒３８の回転軸中心距離 Ｆｌ：台車のローリング中心（台車の固定中心〉と連結
棒３８の回転軸間の距離 Ｈ：台車の固定レール間距離（第２２図参照）＜ｂ＞測
定値 Ｔ□：台車３６側の連結棒３８と台車軸Ｃ６の挟角 ＴＦＥ：台車３７側の連結棒３８と台車軸Ｃ７の（夾角 θ、Ｐ　台車３６１則のピッチング角 θＦ１１　　台車３６側のローリング角θ、２１台車３
７側のピッチング角 θ、・台車３７側のローリング角 Ｎｒ＋（ｘ＝１〜４）：レール固定車輪の台車３６端部
からの距離（ 第２２図参照） Ｎ、、（ｉ＝１〜４）；レール固定車輪の台車３７端部
からの距離（ 第２２図参照） （ｃ　）計算値 δＩＦＰ　：台車３６側の連結＄ｉ３８の回転軸グ）ピ
ッチングによる偏心量 δ；Ｆ８二台車３６側の連結棒３８の回転軸のローリン
グによる（荷心量 δ１■；台車３７側の連結棒３８の回転軸のピッチング
による偏心量 δ１６Ｒ：台車３７ｆｌｌｌ）連結棒３８（７）Ｏ−！
Ｊ　ングによる偏心量 ｌｒ＋：台車３６の中心から連結棒３８の回転軸までの
偏心距離 ｌ＋ｚ　　：台車３７の中心から連結棒３８の回転軸ま
での偏心距離 Ｔ　Ｆ？　　：ピッチングおよびローリングを補正した
台車軸Ｃ６と台車中心点とを結 ぶ線分Ｌ１との挟角 Ｔ詐ｔ　　：ピッチングおよびローリングを補正した台
車軸Ｃ７と台車中心点とを結 ぶ線分Ｌ１との挟角 α、　　：台車軸Ｃ６とレール軸Ｃ４との挟角αＳ　　
：台車軸Ｃ７とレール軸Ｃ５との挟角１１ｒｙ：台車３
６の中心と台車軸Ｃ６の法線とレール軸Ｃ４との交点距
離 ！６．　二台車３７の中心と台車軸Ｃ７法線とレール軸
Ｃ５との交点路ｗ／１（後部）ＴＦ　　、ピッチング、
ローリング、ヨーイングおよび台車３６の平行移動を補
正 した線分Ｌ２とレール軸Ｃ４との挟 角 Ｔ、　　°ピッチング、ローリング、ヨーイングおよび
台ｊｉｌＥ　３７の平行移動を補正した線分し２とレー
ル軸Ｃ５との挟 角 Ｌｌ　：ローリング、ピッチングを補正した回転軸中心
距離 Ｌ２　・ローリング、ピッチング、ヨーイングおよび台
車３６．３７の平行移動 を補正した回転軸中心距離 以上の計算１ａＬ２．Ｔ、、Ｔ、がトラバー計算の基本
データとなる。 第２５［］は、既知量り、ト１および計測値Ｔ□。 Ｔ　ａ　Ｆ　ｌ　　θＦＰ　　　θ、　　θａｐ、　　
θａｕ、Ｎｒ＋（ｊ＝１〜４）、１ｓｔ（ｉ＝１〜４）
を使用して、最終的にトラバー組立に必要な数値Ｌ　２
　、　Ｔ　Ｆ、　Ｔ　＊を求めるための計算の順序を示
すフローチャートである。 まずステップｎ１で、パラメータｈ、θＦｐ、θ□。 θ１．θ、に基づいて偏心量δ１．Ｐ、δ１□、δＩ！
Ｐ＋δｌＢ％＋　Ｉ　Ｆｌ＋　ｌ　Ｉ＋を計算し、ステ
ップｎ２でパラメータＬ、Ｔ、、、Ｔ、、、　δＩＦＰ
Ｉ　δ１□２　δ１．Ｐ。 δＩＢＲ，Ｉ　Ｆｌ、　ｅ　ｉｃｅ用イテ挟角ＴＦｔ、
　Ｔ、、および距１１Ｌ１を計算する。次にステップｎ
　３で、パラメータＨ，１ｖ＋　（ｉ＝　１〜４）、１
ｆｉｔ（ｉ＝１〜４）に基づいて挟角α２．Ｃ３および
距Ｎ１！、。 ｌ　ａｙを計算し、ステップｎ　４でパラメータＬ】。 Ｔ　ｒｔ　＋　Ｔ　ｍｙ　＋　Ｃ１，αｌｌ＋　ｌ　Ｆ
Ｙ＋　ｌ　ＩＹに基づいて挟角Ｔ、、Ｔ、および距離Ｌ
２を計算する。このようにステップｎｌ、ｎ２でローリ
ングおよびピッチングの補正を行い、ステップｎ３．ｎ
４で、ヨーイングおよび台車３６．３７の平行移動の補
正を行う。 第２６図は、前述の第２５１２１におけるステップｒｌ
ｌ−、ｒ＋　２のローリングおよびピッチングＪ）補正
値ｆ）算出する手順を示す口である。前述のローリング
およびピッチングに対する補正値δｌ、８．δＩｒＰ＋
δＩＢＮ、δ１ｌａＰは、第１４式〜第１７式によって
求められる。 δＩＦＲ＝ｌ’ｌ　・Ｓ　ｉ　ｒｌθ、、　　　　　　
　　　　　　　−＝　＜１４＞δ＋ｒｐ　＝ｌ’＋−ｓ
　ｉ　ｒｌθ、Ｐ、、、　（１５）δ＋ａ＊＝ｌ’＋Ｓ
ｉｒ＋θ、、、、、＜１６）δＩｌｐ　”’Ｉ’ｌ　・
Ｓ　１　ｒｌθｓｐ　　　　　　　　　　　　　、、、
　＜１７）ここに、ＴＦＦは補正後の台車３６ｅＡの角
度〈ピッチング、ローリングを油止）で、らり、Ｔａｒ
は補正後の台車３７１ｍの角度（ピッチング、ローリン
グを補正）であり、ＴＦＦは誤差を含んだ検出角度台車
３６側であり、Ｔ、は誤差を合んだ検出角度台１１Ｅ３
７側である。 第２６［Ｕにおいて、Ｔ　Ｆｒは補正後の台車３６１円
の角度（ピッチング、ローリングを補正）であり、Ｔ　
ａｔは補正後グ）台車３７＠の角度〈ピッチ〉グＩ７−
リングを補正）であり、Ｔ、、ｉｉ誤差を３んだ検出角
度台車３６側で、Ｐ）す、Ｔ、２は誤差を含んだ検出角
度台車３７側である。そして、前後部の台車３６．３７
に搭載しである２軸傾斜計およびロークリエンコーダに
よってδ１Ｆ７．δＩＦＰＩ　δｌ−δＩＩＩＰＩ　Ｔ
　ｖｒ、　Ｔ　ＩＩＦを求め、これらを用いて補正後の
値Ｔ　ＰＴ　、　Ｔ　ａｔ、および台車の中心点圧＠Ｌ
Ｌを求める。 次に、連結環３８の偏心位置として考えられるパターン
は、δ０．．δｌＦＰ＋　δｌＢＲ＋　　δ１１８Ｐの
符号の組み合わせで分類すると８１　（＝９Ｘ９）通り
存在する。 （以下余白） 二のように台車３６．３７の各中心点Ｃ１、（：２の偏
心方向の組み会わせは第１表の通りである。 前述したように、δｌ　Ｆ　Ｒ＋　δｌ　Ｆ　Ｐ　＋　
δ１８８．δＩＩＩＰの符号のＭｌかわせでは８１通り
のパターンが存在するが、以下に示す計算例と同様の方
法で補正することができる。 第１表の組み会わせのうち、たとえば■−■の組み会わ
せは、第２８図および第２９図に示されるように、まず
ステップＳ１でＬＬ、αを求める。 その第１段階として第１８式〜第２１式によって角度Ｔ
、、、Ｔ＠、、距８１１１　Ｆｌ、　ｌ　ａ＋を求める
・／Ｆｌ＝Ｑゲフπコー　　　　　　　　　　、−、＜
２゜、ｐ、、＝／−Ｊ四＝刀　　　　　　　　　　　　
、、、（２１）また第３０［！ｌに示されるように第２
２式および第２３式が成立し、 Ｌｌ−＊ｉ＋＋α＝／　ｒ＋・５ｉｎ（Ｔｒｌ　＋Ｔ、
Ｊ　＋ｌ　ｓ＋・５ｉｎ（１８０”　　Ｔｅｌ　　　Ｔ
ａｒ＞・・・〈２２） Ｌｌ・ｃｒ＋ｓα＝Ｌ＋−／ｒ＋・ｅｏｓ（Ｔｒ＋モＴ
、Ｆ）　−４，、・ｃｏｓ（１８０°　Ｔ−＋　　Ｔｓ
−）・・・（２３） これらの第２２式、第２３式を整理して第２４式、第２
５式を得る。 Ｌｌ　・！ｌ＋ｉｎａ　＝Ｉｌ　ｒ＋　・５ｉｎ（’Ｌ
＋　＋ＴＦＦ）＋ｌ　ａｌｓｉｎ（Ｔｍ＋　ｊＴａｒ）
　　　−＜２４　）Ｌｌ　・ｃｏｓｒＪ　＝　Ｌ　＋ｌ
　ｒ＋　・ｃｏｓ（Ｔｒｌ　’Ｔｒｒ）←ｌ　ａ＋　・
ｃｏｓ（Ｔｅｌ　’Ｔａｒ）　　−＜２５　＞第１８式
〜第２１式および第２４式、第２５式によって角度αは
、第２６式によって求められる。 また距離Ｌ１は、第２６式を第２４式または第２５式に
代入することによって求められる。 したがって角度Ｔｒｒ＋　ＴＩＴは第２７式、第２８式
によって求めることができる。 Ｆ、、　＝Ｔ、、−α　　　　　　　　　　　　　・・
・（２７〉Ｔｌ１ｙ　””Ｔｓｒ−α　　　　　　　　
　　　　　・・・（２８）第３１図は、ヨーイングの補
正計算を説明するための図である。各台車３６．３７の
ヨーイングに対する補正計算は、各車輪Ｗ１〜Ｗ　４　
；　Ｗ］、　ａ〜Ｗ４ａにそれぞれ関連して設けられた
検出３６によ−）で求められた変位量に基づいて計算す
ることができる。まず第３２図に示されるよう位、台車
３６の初期状弓における各検出器の読みを、１Ｆｌｔ＋
　　（１”’　１〜４）とする０次に第３３図に示され
ろように、ヨーイング発生時の各検出器のメモリグ）読
みをｌ　Ｆｌ＋　１　、□＋　ｌ　Ｆ’３．　ｌ　ｒ＋
とする。これら値！、。（ｉ　＝１〜４）　、　ｌ　Ｆ
ｌ、　ｌ　Ｆｌ、　ｌ　ｖｓ。 ／　ＦＴに基づいて台車３６の回転角α、は、第２９式
で求められる。 ・・・（２９） なお、台車３７の回転角α、ちまた同様にして求められ
る。 第３−ＮＥ？ｌを９照して、台車３６の台車軸Ｃ６とレ
ール中心軸Ｃ４との軸線、台車軸Ｃ６に垂直な法線方向
の距離１１．１２は、第３０式、第３１式によって求め
られる。 このようにして求められたｌｉ！　Ｍ　ｌ　２　、およ
び第２９式によって求められた回転角α、に基づいてヨ
ーイングの補正量１１Ｙは、第３２式によって求められ
る。 ｌ　ｖｖ　＝　Ｈ／　２・ｔａｎａｒ　　ｌ　２なお、
台車３７の補正値１１１Ｙも同様の方法で求めることが
できる。 ここで、第３１図において示される各符号は次の通りで
ある。 Ｔｒ：ｉ４正後の台車３６１１１１１の角度Ｔ・　：補
正１負の台車３７１１！１の角度ＴＦ？：ピッチング、
ローリングを補正した台車３６側の角度 Ｔ　ｓ　ｖ　：ピッチング、ローリングを補正した台車
３７側の角度 αＦ＝台車３６側のレール軸と台車軸との偏心角 α６　：台車３７側のレール中心軸Ｃ５と白車軸（−ニ
アとｆｌ　ｊｊｉ心角 Ｌｌ：ピッチング、ローリングを補正した回転軸中心距
離 し２・ローリング、ピッチング、ヨーイングおよび台車
３７を平行移動を補正した回転軸中心距離 前述のような計算に基づいて補正後の角度ＴＦ。 Ｔ８距離、Ｌ２は、第３５図に示されるように既知の値
Ｌ　Ｌ　、　Ｔ　Ｆｒ、　Ｔ　１１？、　ｌ　ＦＹ、　
ｌ　ｍ７．α１．α６を用いて求められる。またレール
中心点の線分と台車中心点の線分との偏心パターンは、
ローリング、ピッチングの補正の場合と同様に８１通り
存在する。計算方法はローリング、ピッチングの場合と
同様に行う。 ヨーイングおよび台車３６．３７の平行移動の補正の計
算例として、次の３通り（１）、（Ｉｆ）。 （ＩＩＩ）を示す。 （１）レール中心点の線分と台車中心点の線分が交差す
る１％な くＩＩ）レール中心点の線分と台車中心点の線分が交わ
らない１％き （Ｉｌｌ）台車３６、台車３７のいずれかの中心点がレ
ール中心点と一致しているＰ４か 上述のパターン以外の場きでも、以下に示す計算例と同
様の方法で補正することができる。 つまり、レール中心点と台車中心点の線分とが交差する
場外には、第３６図に示されるように、距離Ｌ２および
角度αを求めるために、第３３式で示す関係式が成立し
、この第３３式を整理して第３４式が求められる。 Ｌ２ｓ１ｎａ＝Ｉ　ＦＴ　・５ｉｎ　（９０”　　Ｔｒ
ｙ）七ｌ　ａｔ　・＊ｉｎ　＜９０”　　Ｔ−）−４Ｆ
Ｔ　−ｃａｓＴｒｖ　ｆｌ　ｓｙ　・ｃｗＴａｙ　　　
　　　　−（Ｔｒｉ　）Ｌ２＝ＬＩＺ　ＦＴ−ｅｏ！！
（９０’″−ＴＦ？　＞　ｌ　ａｙ　・ｃｏａ　（９Ｇ
’　Ｔｅｔ　）＝Ｌ１−Ｉ　ＰＹ　・５ｉｎＴｐｙ　−
１、、−５ｉｎＴ＠ｙ　　　　　　　・＝　（３４）こ
れらの第３３式および第３４式から第３５式が導かれる
。 第３５式を第３３式または第３４式に代入することによ
って、距離Ｌ２を求めることができる。 またＴ、、Ｔ８は第３６式および第３７式によって求め
ることができる。 ＴＦ＝Ｔｒ？　　←α、−α　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　１９．〈あ）Ｔ８”　　Ｔａｒモα、
モα　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・〈
３７）以上のようにして走行体３のピッチング、ローリ
ング、ヨーイングおよび台車の平行移動に対する補正計
算を行うことができ、測量精度を向上させることができ
ろ。しかも前述のような補正計算は、走行体３からライ
ンｅ３を介して地上の中央制（）シ室２０内に備えられ
る演算処理装置２５によ−）て演Ｗ　％埋され、人示手
段２６．３２によってその内容かに示されるので、シー
ルド掘進生業を中断することなく　、　ｆＦ業と平行し
て自動、１１３１を行うことができる。 発明の効果 本発明によれば、走行体によって実施工法線の正確な自
動測量を行うことができるので、設計法線とＪ）村比′
ｔ！−精密に行うことができるようになり、ニゲ）よう
な実施工法線と設計法線との対比結果に基づいて、シー
ルド掘進機を掘進方向を制御坪することによって、その
シールド掘進機によ−）て、掘削された掘削坑の実施工
法線を設計法線に可及的に近づけることができ　施工精
度を格段に向上することができるとともに、ａＩ１ｍ作
業を自動化して人力の削減を図ることができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略的構成を示す断面図、
第２図は第１図に示される実施例の系統図、第３図はそ
の作業工程の流れを示すフローチャート、第４図は走行
体３の概略的な内部構造を示す縦断面図、第５図は第４
図に示される台車３６の水平断面図、第６図は第５図の
切断面線■−■から見た断面図、第７図は台車３６の車
輪Ｗｌ。 Ｗ２け近の拡大断面図、第８図は車＊Ｗ３．Ｗ４に関連
して設けられる自走距１１測定手段１９の簡略化した側
面図、第９図はレール２のセグメント８５への取は状態
を示す軸直角断面図、第１０図はそのレール２の一部の
側面図、第１１図は本発明の他の実施例のレール２の取
付構造を示す軸直角断面図、第１２（１はそのレール２
を取付４′ＩＩ造を示す側面図、第１３０１は相互に隣
接するレール２゜２５Ｌを連結するための構造を示ず拡
大断面口、第１４１１Ｎは走行体３の測定動牛を説明す
るための簡略した平面図、第１５図は交点Ｐ１における
角度ｃｉ　ｉ、βｉを示す簡略化した平面図、第１６図
は第１５図に示される基本的測定原理に基づいて複数の
交点に関するトラバー計算を説明するための図、第１７
０は第１６０に対応するトラバーの組立図、第１８図は
第２の計算原理を説明するためｊ）図、第１９図は第１
８［ＩＪに示される基本的計算が法に基づいて複数の交
点に関する［・ラバー計算を説明するための図、第２０
１Ｅ１４は第１９図に対応するトラバーの組立図、第２
１図はローリング、ビツナング、ヨーイングおよび台車
の平行移動に関する補正計算を説明するための図、第２
２図はレール２に対してヨーイングおよび平行移動を生
じた状誓を示す図、第２３図はその補正計算を説明する
ための図、第２４図は距離Ｌ２および角度Ｔ、、Ｔ、に
関連する計算を説明するための図、第２５１１はその計
算の手順を示すフローチャート、第２６０はローリング
およびビッナングの補正値を求めるための計算を説明す
るための図、第２７図は台車３６．３７の変位位置を示
す図、第２Ｓ図は第２７図に示される一例の補正計算を
示す図、第２９図は第２８図に関連する計算手順の流れ
を示すフローチャート、第３０図は第２９図に対応する
計算を説明するための図、第３１図はヨーイングおよび
台車の平行移動に対する補正計算を示す図、第３２図は
台車３６の初期状態を示す図、第３３図はヨーイングお
よび台車の平行移動を生じた状９ｊ＋台車３６を示す図
、第３４図は第３３図に対応する計算を説明するための
図、第３５図はヨーイングおよび台車の平行移動の具体
的な計算を説明するための図、第３６図はレールの中心
点の線分と台車中心点の線分とが交差する１％きのヨー
イングおよび台車の平行移動の補正計算を説明するため
の図である。 １・・・シールド自動測量運転制御装置、２，２ａ・・
・レール、３・・・走行体、４・・・シールド掘進機、
１２・・・掘削坑、１７・・・駆動手段、１８・・・測
角手段、１つ・・・自走距離測定手段、２０・・・中央
制御室、２１．２−１．３０・・・伝送手段、２２・・
・ピッチング計、２３・・・ローリング計、２５・・・
演ｒ１処理装置、２６３２・・・へ示手段、３６．３７
・・・台車、３８・・・連結棒、４・１．７６．７７・
・・エンコーダ、６５・・・姿勢角検出２Ｓ、８５・・
・セグメント 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第　３図 ′鳩 第 図 第１１ 図 第１２ 図 第１３ 図 ２ｂ 第２２図 第２４閏 第２５図 第２６図 第２７Ｂ！！１ （−）５１ＦＲ （−）ＮＩＢＲ 第３０図 第３１ 図 第２８図 第２９図 第３２図 第３３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド掘進機によつて掘削された掘削坑内に布
   設したレールに沿つて走行体を走行させ、この走行体の
   走行によつて予め定める基準位置からシールド掘進機の
   近傍の位置までの全長にわたる掘削坑の水平面内でのシ
   ールド法線の自動測量を行う第１測量手段と、 掘削坑の鉛直面内でのレベルの自動測量を行う第２測量
   手段と、 第１測量手段の出力に応答して、実施工法線と設計法線
   との対比を行う第１対比手段と、 第２測量手段の出力に応答して、検出レベルと設計水準
   線との対比を行う第２対比手段と、第１および第２対比
   手段の各出力に応答してシールド掘進機の今後の目標と
   する掘進方向を演算する演算手段とを含むことを特徴と
   するシールド自動測量運転制御装置。
2. （２）前記演算手段の出力に応答して、シールド掘進機
   に周方向に間隔をあけて複数個設けられ、かつセグメン
   トに反力を受けさせて推進力を得るための複数のジャッ
   キを選択する手段を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のシールド自動測量運転制御装置。
3. （３）前記選択手段の出力に応答して、その駆動される
   ジャッキパターンを表示する手段を備えることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のシールド自動測量運転
   制御装置。
4. （４）前記演算手段の出力に応答してシールド掘進機の
   現在の位置と今後の目標とする掘進方向とを表示する手
   段を備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のシールド自動測量運転制御装置。
5. （５）前記シールド掘進機には、レールに対する相対的
   な移動距離を測定する測距器と、シールド掘進機の進行
   方向を検出するための姿勢角検出器を含む第３測量手段
   が備えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のシールド自動測量運転制御装置。