JPH0441895A - 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２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注しやす
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号、特開昭６２−２０６１９６号、特開昭６３
−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、藺草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、既設セグメントの端面とシールド本体のスキンプレ
ート内面にそれぞれ当接する接触子を有する計測治具を
円周方向に複数個所設けると共に、これら計測治具に、
セグメントの内周面までめ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１の前部に
はカンタへ７ドモータ３により回転駆動されるカンタヘ
ッド４が設けられている。

上記カッタへンド４で掘削された土砂は図示しない土砂
取入れ口よりチ十ンバ１ａ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１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■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の先端には計測治具１２が固着されてお
り、この計測治具１２の端面と外側面に、セグメント８
の端面とスキンプレートｌｂの内周面にそれぞれ当接す
るボールまたはローラよりなる接触子１２ａ、１２ｂが
設けられている。

そして上記計測治具１２の内側面より後方へ突設された
ブラケット１２ｃに、セグメント８の内周面までの距離
Ｘを計測するレーザ式または超音波式などの距離センサ
エ３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ｂ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、シー
ルド本体１０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
た計測治具１２の各接触子１２ａ、１２ｂをセグメント
８端面とスキンプレー）１ｂの内周面にそれぞれ第１図
に示すように当接させる。

そしてこの状態で距離センサ１３によりセグメント８内
周面までの距１１ｘを計測する。

スキンプレート１ｂの内面から距離センサ１３までの距
Ｊｌｌｙ及び使用したセグメント８の肉厚Ｂは既知とな
っているので、計測したセグメント８内周面までの距離
ＸがらテールクリアランスＣを各位置−１−１１４につ
いて夏出し、これらテールクリアランス０１〜Ｃ４の平
均値を算出する。

Ｃ＝　’Ａ　（Ｃ＋　　＋　Ｃｔ　＋　Ｃ３＋　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、Ｉ、ｅアを求める。

シールド本体１の左右方向の偏心量８つは。

ｅｘ　　　＝　　　　　’Ａ　　　（ｌ　　　ｅｙｔｌ
　　　＋　　ｌ　　　ｅＸ□　１　）ここでｅＸｌ≧０
のときシールド本体１は右側へ偏心し、ｅえ、〈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、は。

ｅ−＝　　　！４（Ｉｅ　ア＋ｌ　　＋　　ｌ　　ｅｙ
ｔｌ）ここでａｌｌ＋≧０のときシールド本体１は上方
へ偏心し、ｅア、く０のときは下方へ偏心している。

、°、偏心量ｅはｅ＝　　　ｅｘ”＋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ｅヨ＋　　ｅＦを時間毎に求
めて比較することにより８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の接触子をセグメントの端
面とスキンプレートの内周面に当接させて、計測治具に
設けた距離センサによりセグメントの内周面までの距離
を計測することにより、シールド本体とセグメントの偏
心量が求められることから、この偏心量が減少するよう
にシールド本体を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かできる。

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、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図は作用説明回である。 ■・・・シールド本体　　１ｂ・・・スキンプレート８
・・・セグメント１２・・・計測治具１２ａ　、　１２
ｂ　−・・接触子 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
   の端面とシールド本体１のスキンプレート１ｂ内面に、
   それぞれ当接する接触子１２ａ、１２ｂを有する計測治
   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、セグメント８の内周面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。