JPH0441893A - シールド掘進機のテールクリアランス測定装置 - 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） この発明はシールド本体後部とトンネル内壁に沿って組
立てられたセグメントの間の隙間（テールクリアランス
）を測定するためのシールド掘進機のテールクリアラン
ス測定装置に関する。

（従来の技術） 従来シールド機によりトンネルを掘削する場合５　シー
ルド本体が１ピツチ掘進する毎にシールド本体が掘削し
たトンネルの内壁に沿ってセグメントを組立てている。

従来、このセグメントの組立てをセグメントエレクタを
使用して行っているが、すでに組立てられているセグメ
ントの中心に対してシールド本体の中心が偏心している
と、シールド本体後部とセグメント間のテールクリアラ
ンスが一定せず、セグメントを組立てる際セグメントが
シールド本体のスキンプレートと干渉してセグメントの
組立が困難になる場合がみうけられた。

特に曲線に沿ってシールド本体を掘進する曲線施工の場
合に既設セグメントとシールド本体の偏心が発生しやす
い。

このため従来ではテールクリアランスを測定する方法や
測定するための装置が種々提案されている。

例えば特開昭６３−３１５７．９７号、特開昭６２−２
０６１９５号、特開昭６２−２０６１９６号、特開昭６
３−２６５０９８号特開昭６３−１７１４９１号、実開
平１−１３８９８９号、実開平１−１３８９９０号公報
など。

（発明が解消しようとする課！ｌり しかし何れの方法や装置もその測定方法や装置が複雑で
あったり、精度の高い測定がなし得ないなどの問題があ
った。

この発明はかかる問題点を改善するためになされたもの
で、簡単かつ高精度でテールクリアランスが測定できる
ようにしたシールド掘進機のテールクリアランス測定装
置を提供することを目的とするものである。

（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、地中を掘進するシールド本体内
に、既設セグメントの所定個所に密着自在な計測治具を
円周方向に複数個所設けると共に、これら計測治具にシ
ールド本体のスキンプレートまでの距離を測定する距離
センサを設けたものである。

これによってテールクリアランスがシールド本体の円周
方向に複数個所に亘って測定することができると共に、
得られたテールクリアランスからシールド本体とセグメ
ントの偏心量を算出して、この偏心量が減少するように
シールド本体を方向制御することにより、テールクリア
ランスを一定に保持することができるようになる。

（実施例） この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１はシールド本体で、シールドジヤツキ２に
より地中へ推進されると共に、シールド本体ｌの前部に
はカッタへラドモータ３により回転駆動されるカッタヘ
ッド４が設けられている。

上記カッタヘッド４で掘削された土砂は図示しない土砂
取入れ口よりチャンバｌａ内へ取込まれた後送水管５よ
り注入された水よりスラリー化され、さらに排泥管６に
よりシールド本体ｌの後方へ排出されるようになってい
る。

また７は上記シールド本体ｌが掘削したトンネルの内壁
に沿ってセグメント８を組立てるセグメントエレクタ　
１０は組立てられたセグメント８の外周面とシールド本
体１のスキンプレート１ｂ内周面間のテールクリアラン
スＣを測定するテールクリアランス測定装置を示す。

上記テールクリアランス測定装置１０はシールドジヤツ
キ２の間に位置するように円周方向に複数個所設置され
ていて、第１図に示すように計測用シリンダ１１を有し
ている。

上記計測用シリンダ１１より後方へ向けて突設されたピ
ストン杆１１ａの先端には、セグメント８の端面と内周
面に密嵌する計測治具１２が球軸受けｌｌｂを介して回
動自在に取付けられていると共に、計測治具１２の外側
面にはスキンプレート１ｂまでの距１１ｙを計測するレ
ーザ式または超音波式などの距離センサ１３が取付けら
れている。

なお図中１４はテールシールを示す。

次に作用を説明すると、シールド本体１のスキンプレー
ト１ｂ内周面と、すでに組立てられたセグメント８の外
周面間のテールクリアランスＣを測定するに当って１円
周方向に複数個所設けられた計測用シリンダ１１を伸長
させて、ピストン杆１１ａの先端に設けられた計測治具
１２をセグメント８の端面と内周面に密嵌させ、計測治
具１２に設けられた距離センサ１３によりスキンプレー
ト１ｂまでの距ｊｌ［ｙを複数個所９例えば第３図に示
すよう４個所に亘って測定する。

そして計測値ｙから、距離センサ１３よりセグメント外
周までの距ｍｘ（使用するセグメント８の肉厚により変
化するが既知の値）を減算して、各位置階１〜魔４にお
けるテールクリアランス０１〜ｃ４を算出し、これらテ
ールクリアランスＣ、％　Ｃ、の平均４Ｉｉｃを算出す
るｃ　−（ｃ、十ｃ！＋ｃゴ＋ｃ４） そして次にシールド本体１の中心とセグメント８の中心
の偏心量ｅＸ＋ｅＦを求める。

シールド本体１の左右方向の偏心量ｅＭは。

（ｃ　　ｃ　＋）ｃｏｇ　θ＋（ｃ　−ｃ　＊）ｃｏｓ
　θｅ　１１．！ る。

ｅｘｌ＝ ｅＩ＋ ■ ｅ□　１　＋ ■ ｅ、□　１ ここでｅ、１．≧Ｏのときシールド本体１は右側へ偏心
し　ｅ、＋＜０のときは左側へ偏心している。

また同様にシールド本体１の上下方向の偏心ＩＬ ｅア１１　＋　１ ｅ７，１ ここでｅア、≧０のときシールド本体１は上方へ偏心し
、ｅ、、＜Ｑのときは下方へ偏心してい、゛、偏心量ｅ
は　ｅ””４＝５−＋ｅ、”−以上のようにして偏心量
ｅを算出することににより、既設セグメント８に対して
シールド本体１が何れの方向へ偏心しているかを求める
ことができるため、この偏心を肇正するようにシールド
本体ｌを方向修正することにより、シールド本体１とセ
グメント８間のテールクリアランスＣを一定にすること
ができる。

また上下左右方向の偏心量ｅ　Ｗ　＋　　ｅ　Ｙを時間
毎に求めて比較することにより９時間の経過による変化
量を把握すれば、シールド本体１とセグメント８の傾き
も検知することが可能となる。

（発明の効果） この発明は以上詳述したようにシールド本体の円周方向
に複数個所設けた計測治具をセグメントの所定位置に密
着させ、計測治具に設けた距離センサによりスキンプレ
ートまでの距離を計測することにより、シールド本体と
セグメントの偏心量を求めるようにしたことから、この
偏心量が減少するようにシールド本体を方向制御するこ
とにより、テールクリアランスを一定に保持することが
できる。

これによってセグメントがシールド本体のスキンプレー
トと干渉してセグメントの組立てが困難となるなどの問
題を解消することができると共に１計測治具に設けた距
離センサによりテールクリアランスが測定できるため、
従来のテールクリアランス測定方法や測定装置に比べて
簡単かつ精度よく測定することができる。

また連続的に偏心量が測定できるため、シールド本体と
セグメントの傾きも把握でき、得られたデータをもとに
シールド本体を方向修正することにより、施工計画線に
沿った精度の高いトンネルの掘進も可能となる。

【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図はテールクリ
アランス測定装置の拡大図、第２図はシールド掘進機の
断面図、第３図゛は作用説明図である。 １・・・シールド本体 ８・・・セグメント。 １３・・・距離センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地中を掘進するシールド本体１内に、既設セグメント８
   の所定個所に密着自在な計測治具１２を円周方向に複数
   個所設けると共に、これら計測治具１２にシールド本体
   １のスキンプレート１ｂまでの距離を測定する距離セン
   サ１３を設けてなるシールド掘進機のテールクリアラン
   ス測定装置。