JPH0441894A - 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） 従来シールド掘進機によりトンネルを掘削する場合、シ
ールド本体が１ピン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
組立てが困難と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６３−３１５７９７号、特開昭６２−２０
６１９５特開昭６２−２０６１９６号、特開昭６３−２
６５０９８号１特開昭６３−１７１４９１号、実開平１
〜１３８９８９号、実開平１−１３８９９０号公報など
。

（発明が解決しようとする課題） 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。

ＣｔＪ、Ｂ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
体のスキンプレート内にスキンプレート内周面からセグ
メント外周面までの距離を計測する距離センサを円周方
向に複数個所にわたって設けたものである。

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
方向に複数個所にわたって直接距離センサにより測定す
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、シール上ジヤツキ２に
より地中へ推進されると共に、シールド本体１の前部に
はカンタヘッドモータ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ｌ−内へ取込まれた後送水管５よ
り注入された水に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１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Ｉ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はシールド本体
１のスキンプレートＩ　ｂ内に円周方向へ複数個所にわ
たってレーザ式や超音波式などの距離センサ１１を設け
たもので、これら距離センサ１１によりスキンプレート
１ｂ内周面からセグメント８の外周面までの距離からテ
ールクリアランスＣが直接計測できるようになっている
。

なお図中１２は上記距離センサ１１より延出されたリー
ド線１３を保護するカバー、　１４ばテールシールであ
る。

次に作用を説明すると、シールド本体ｌの円周方向に複
数個所１例えば４個所にわたって設けられた距離センサ
１１は既設セグメント８の外周面までの距離をテールク
リアランスｃ、、ｃｍＣｓ、Ｃａ　として計測し、これ
らテールクリアランスＣ２〜ＣＪの平均４Ｍ　Ｃを算出
する。

Ｃ＝’Ａ　（Ｃ＋　　＋Ｃｘ　＋Ｃｘ　＋Ｃａ　）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ｅ、、ｅアを求める。

シールド本体１の左右方向の偏心量ｅ８は。

ｅｘ　　＝　　　’Ａ　　（ｌ　　ｅｘ＋　　：　　＋
　　ｌ　　ｅｘｔ　　ｌ）ここでｅｌＩ＋≧００ときシ
ールド本体ｌ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の上下方向の偏心量ｅアは。

ｅ、　−各　（ｔ　　ｅｙ＋　　ｌ　　”　　ｌ　　ｅ
ｙｚｌ）ここでｅｙ＋≧０のときシールド本体１は上方
へ偏心し、ｅ□〈０のときは下方へ偏心している。

、゛、偏心量ｅはｅ＝　　　ｅ−＋ｅ、”以上のように
して偏心量ｅを算出することにより、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、この偏心を修正するように
シールド本体１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＠Ｉ＋　　ｅ、を時間毎に求
めて比較することにより１時間の経通による変化量を把
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、シールド本体のスキン
プレート内に１円周方向に複数個所にわたって距離セン
サを設け、これら距離センサによりスキンプレート内面
からセグメント外周面までのテールクリアランスを直接
計測するようにしたもので、得られたテールクリアラン
スよりシールド本体とセグメントの偏心量を求めて、こ
の偏心量が減少するようにシールド本体の方向制御を行
う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、シールド本体のスキ
ンプレート内に距離センサを設けるようにしたことから
、従来の測定方法や測定装置に比べて構成が簡単で安価
に実施することができると共に、セグメントやスキンプ
レートの変形などの影響を受けることがないため精度の
高い測定が可能となる。

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、施工針ａｍ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５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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地中を掘進するシールド本体１のスキンプレート１ｂ内
   に、スキンプレート１ｂ内周面からセグメント８外周面
   までの距離を計測する距離センサ１１を円周方向に複数
   個所設けて、これら距離センサ１１により直接テールク
   ルアランスを測定してなるシールド掘進機のテールクリ
   アランス測定装置。