JPH04169700A - セグメントの位置合せ方法 - 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） この発明はシールド掘進機が掘削したトンネルの内壁を
覆工するセグメントの位置合せ方法に関する。

（従来の技術） 従来シールド掘進機が掘削したトンネルの内壁は、セグ
メントを内壁に沿って組立てることにより覆工しており
、この覆工作業を自動化する場合、これから組立てるセ
グメントを既設セグメントにいかに正確に位置合せする
かが重要となる。

このため従来ではこれから組立てるセグメントから既設
セグメントまでの距離をセンサ（図示せず）を使用して
Ｘ（摺動）、Ｙ（旋回）。

Ｚ（昇ＩＩＩ）方向及びＭｘ　（ｏ−リング）、Ｍｙ（
ピッチング）、　Ｍｚ　（ヨーイング）方向の全てにつ
いて検出し、既設セグメントに対してこれから組立てる
セグメントの位置合せを行っていた。（第６図参照） （発明が解決しようとする課Ｂ） しかしセンサにより多軸にわたって距離を検出する場合
、多くのセンサを使用するため、測定誤差が累積される
など測定結果に不安があると共に、センサが検出した位
置をすべてマイクロコンピュータを使用して演算処理し
て、その結果によりセグメントエレクタの各アクチュエ
ータを制御しているため、セグメントの位置合せに多く
の時間を必要として作業能率が悪いなどの欠点があった
。

この発明は上記欠点を改善する目的でなされたもので、
セグメントの位置合せが短時間で行えるようにしたセグ
メントの位置合せ方法を捷供しようとするものである。

（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
目的を達成するために、シールド本体が掘削したトンネ
ルの内壁を覆工する既設セグメントに続けてセグメント
を組立てるに当って、まずこれから組立てるセグメント
を既設セグメントの所定位置に当接させて、その接触力
により既設セグメントに対してこれから組立てるセグメ
ントを位置決めし９次に一定の押付は力で既設セグメン
トにこれから組立てるセグメントを押付けて既設セグメ
ントにこれから組立てるセグメントを倣わせることによ
り位置合ゼを行うようにしたものである。

これによって各軸毎に距離を検出せずに既設セグメント
に対してこれから組立てるセグメントの位置合せが可能
になるためセンサの数が少なくてよく、また複雑な演算
を必要としないで位置合せが行えるようになる。

（実施例） この発明方法の一実施例を第１図ないし第１０図に示す
図面を参照して詳述する。

図において１は地中を掘進するシールド本体で、シール
ドジヤツキ２により推進されると共に、シールド′本体
Ｉの前部にはカッタモータ３により回転される力、夕ヘ
ソド４が設けられていて、このカッタヘラド４によりシ
ールド本体ｌ前方の切羽が掘削されるようになっている
。

上記カッタへラド４により掘削された土砂はシールド本
体１前部のチャンバ１ａ内へ取込まれた後１　スクリュ
ウコンベヤ５によりチャンバ１ａ内より搬出され、さら
に図示しない土砂搬送装置によりトンネル内を後方へ搬
出されるようになっている。

また図中６はシールド本体１が掘削したトンネルの内壁
に沿ってセグメント７を組立てるセグメントエレクタで
、シールド本体１の内壁に設けられたローラ２１’　に
案内されて円周方向へ旋回自在な旋回リング６ａを有し
ていて、この旋回リング６ａより後方へ突設された支持
ブラケフト６ｂの先端に縦方向に一対のガイド′杆６Ｃ
が支承されていて、これらガイド杆６Ｃは昇降ジヤツキ
８により上下動されるようになっている。

上記各ガイド杆６Ｃの下端間にはほぼＶ字形をなすブラ
ケｙトロｄを介して基台６ｅが取付けられていて、この
基台６ｅの下面には慴動ジヤツキ９により前後方向（Ｘ
軸方向）へ摺動自在なスライド１０が設けられている。

そしてこのスライド１０の下部に旋回ジヤツキ１１によ
りシールド本体ｌの内面に沿ったＹ軸方向へ旋回自在な
支持部材１２がピン】３及び長孔１２ａを介して支持さ
れていると共に、支持部材１２の下部にヨーイングジヤ
ツキ１４によりＹ軸を中心に旋回自在な旋回部材１５が
支承され、この旋回部材１５の下部にビン１６によりア
ーム６［の中間部が揺動自在に枢着されている。

上記アーム６ｆはローリングジヤツキ１７によりローリ
ング（Ｍｘ）が、そしてピンチングジャッキ１８により
ピッチング（Ｍｙ）ができるようになっていると共に、
アーム６ｆの中央下部にはセグメント７を吊上げるブラ
ケット６ｇが。

そして両端側と後部両側には、セグメント７内面を転動
するガイドローラ６ｈ、６ｉが回転自在に支承されてい
る。

一方第４図及び第５図は上記セグメントエレクタ６の力
制御を行う制御回路を示すもので。

上記昇降ジヤツキ８．摺動ジヤツキ９及び旋回ジヤツキ
１１は第４図に示す制御回路により制御されるようにな
っている。

すなわち各ジヤツキ８．９．１１はマイクロコンピュー
タよりなる制御装置２０により制御される制御弁２１を
有していて、この制御弁２１と各ジヤツキ８，９．１１
を接続する管路２２の途中に。

管路２０内を流れる油圧を検出する圧力センサ２３が設
けられている。

これら圧力センサ２３より検出された油圧は制御装置２
０を入力されて、予め設定された一定の押付は力と比較
され、各ジヤツキ８，９．１１の押付は力が設定値とな
るように制御ｎ弁２１が制御されるようになっている。

またヨーイングジヤツキ１４．　　ローリングジヤツキ
１７及びビンチングジャノキ１８は第５図に示す制御さ
れるようになっている。

すなわち各ジヤツキ１４．１７．１８も制御装置１１２
０により制御される制御弁２５に接続されており。

制御弁２５より各ジヤツキ１４．１７．１８へ供給され
る油圧は圧力センサ２６により検出されて制御装置２０
へ入力されている。

また旋回リングの旋回角度が角度センサ２７により検出
されて制御装置２０へ入力され、上記圧力センサ２６及
び角度センサ２７からの信号をもとに制御弁２５が次の
ように制御されるようになっている。

なお図中２８は既設セグメント７′に沿って組立てられ
たセグメント７をボルトで締結するボルト締結装置であ
る。

次にシールド本体１が掘削したトンネルの内壁を覆工す
る既設セグメント７′に、これから組立てるセグメント
７を位置合せする方法について説明する。

既設セグメント７′を足場にしてシールドジヤツキ２に
よりシールド本体１が１ピ・７チ推進されたら、これか
ら組立てるセグメント７をセグメントエレクタ６のアー
ム６ｆ下部に突設したブラケツト６ｇに取付け、既設セ
グメント７′のこれから接続する位置へ移動する。

そして摺動ジヤツキ９によりこれから組立てるセグメン
ト７を、第７図に示すように既設セグメント７′方向へ
移動して、既設セグメント７′の端面へ当接させる。

これによって既設セグメント７′に対するＸ軸方向の位
置決めが行えると共に、これから組立てるセグメント７
を既設セグメント７′の端面へ当接することによりＹ軸
を中心にセグメント７が回転されて、同時にヨーイング
方向（Ｍｚ）の位置決めも行える。

またこの状態で昇降ジヤツキ８によりセグメント７を下
降させると、アーム６ｆの後部に突設されたガイドロー
ラ６１が既設セグメント７′の内周面に第８図に示すよ
うに当接されるため。

既設セグメント７′に対するＺ軸方向の位置決めが行え
ると共に、各ガイドローラ６１が既設セグメント７′の
内面に当接することによりＹ軸を中心にセグメント７が
回転されるため、同時にローリング方向（Ｍｘ）の位置
決めも行える。

上記のようにして各方向の位置決めが完了したら旋回ジ
ヤツキ１４により第９図に示すように。

これから組立てるセグメント７をすでに組立てたセグメ
ント７″に一定の押し付は力で押し付けて旋回方向（Ｙ
軸）の位置決めを行うと共に。

このときアーム６ｆの両端側に突設されたガイドローラ
６ｈが第１Ｏ図に示すようにすでに組立てられているセ
グメント７′の内面に当接してＹ軸を中心に回転される
ため、同時にピッチング方向（Ｍ、）の位置決めも行え
る。

以下上記操作を繰返すことにより既設セグメント７′に
沿ってセグメント７を組立てることができる、既設セグ
メント７′にこれから組立てるセグメント７を押付けて
、力で既設セグメント７′に倣せるために押付は力を常
に一定にする必要があるが、これを第４図に示す制御回
路により行う。

また既設セグメント７′に倣せるためにヨーイングジヤ
ツキ１４．ローリングジヤツキ１６及びピッチングジヤ
ツキ１７は外力に対して軽く動くように制御する必要が
あるが、旋回リング６ａが旋回されてセグメント７の組
立て位置が変わると、各ジヤツキ１４．１６．１７に作
用する負荷も変化する。

そこで角度センサ２７により旋回リング６ａの旋回角を
検出して負荷の変化を演算し、その結果をもとに制御弁
２５を制御することにより、セグメント７の組立て位置
がどの位置でも一定の押付は力でセグメント７を既設セ
グメント７′に倣セることができる。

なお上記実施例は各ジヤツキへ供給される油圧を検出し
て力制御を行っているが、各ガイドローラ６ｈ、６ｉに
力センサを設けて押付は力を検出し、この押付は力をも
とに各制御弁を制御するようにしてもよい。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように、これから組立てるべき
セグメントを既設セグメントに当接させて、その接触力
で既設セグメントにこれから組立てるセグメントの位置
合せを行い、さらに一定の押付は力で押付けることによ
り既設セグメントにこれから組立てるセグメントを倣わ
せることにより各軸方向の位置合せを行うようにしたこ
とから、従来のように各軸の全てについて距離を検出し
、かつそのデータをもとに制御値を演算して演算結果に
より各軸のジヤツキを制御していた場合に比べて検出す
るためのセンサ数が少なくてよく、信転性が格段に向上
する。

また複雑な演算を必要としないため、短時間でセグメン
トの位置合せが可能となり１作業能率の大幅な向上も図
れるようになる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はシールド掘
進機の断面図、第２図は第１図■方向からの矢視図、第
３図は第２図■方向からの矢視図、第４図及び第５図は
制御系の回路図。 第６図は位置合せすべき各軸の説明図、第７図ないし第
１０図は位置合せ方法の説明図である。 １・・・ンールド本体 ６ｈ、６ｉ・・・ガイドローラ ７・・・これから組立てるセグメント ７′・・・既設セグメント 特許出願人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）松　澤　　統 （ほか１名） 第２図 ６ｈ　　　　　　　　　６ｉ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シールド本体１が掘削したトンネルの内壁を覆工
   する既設セグメント７′に続けてセグメント７を組立て
   るに当って、まずこれから組立てるセグメント７を既設
   セグメント７′の所定位置に当接させて、その接触力に
   より既設セグメント７′に対してこれから組立てるセグ
   メント７を位置決めし、次に一定の押付け力で既設セグ
   メント７′にこれから組立てるセグメント７を押付けて
   、既設セグメント７′にこれから組立てるセグメント７
   を倣わせることにより位置合せを行うことを特徴とする
   セグメントの位置合せ方法。
2. （２）各軸に設けたジャッキへ供給される油圧を検出し
   、この検出値をもとに各ジャッキへ供給される油圧を制
   御することにより、押付け力を一定に維持してなる請求
   項（１）記載のセグメントの位置合せ方法。
3. （３）既設セグメント７′の内面に押付けることにより
   、これから組立てるセグメント７を倣わせるガイドロー
   ラ６ｈ、６ｉに力センサを設けて、これら力センサが検
   出した検出値をもとに押付け力を一定に制御してなる請
   求項（１）記載のセグメントの位置合せ方法。