JPH0460094A - シールド掘進機位置の検出方法 - 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、対向するシールド掘進機によって掘削され
る掘削孔同士の会合接続時点における孔位置を一致させ
る場合の予備計測に適用されるシールド掘進機位置の検
出方法に関する。

（従来の技術） 周知のようにトンネルの掘削方法の１種として、シール
ド掘進機による掘削方法があり、例えば湾内を横切って
海底トンネルを構築する場合や、長距離を掘進する場合
には、施工能率、工期などを考慮して両側から相互に接
近すべく同時進行で掘削が行われる。

このような掘削では、各掘削孔の相互位置を検出する必
要があるが、従来では、このような位置検出方法として
、ジャイロ、トランシット等によって方向、距離を測定
し、設定した工事計画基準線に一致させることで掘削孔
間（シールド掘進機間）の相互位置を求めていた。

しかしながら、これら方法によっても最終的な会合位置
で孔位置が少しでもずれるとその修正作業が極めて困難
になるため、最終的な会合時点の軌道修正可能な距離で
両者間の相互位置を検出し、その検出結果に基づいて徐
々に軌道修正しつつ完全に孔断面を一致させるべく掘進
機を作動する手法が採用されている。

その方法として、例えば特開昭６１−２５４７９３号公
報では、以下の方法が採用されている。

すなわちこの方法は、対向するシールド掘進機を軌道修
正可能な距離で停止するとともに、一方の掘進機から他
方の掘進機のカッター面に向けて探査孔を掘削した後、
該探査孔内に磁気センサーを装着した検出体を装填し、
該磁気センサーを前記他方の掘進機のカッター面に対向
させ、該カッター面を回転させることでこれと前記磁気
センサーとの相互位置を検知して掘削孔の位置を検出す
る方法である。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記カッター面を回転させることで、こ
れと前記磁気センサーとの相互位置を検知して掘削孔の
位置を検出する前段階として、前記カッターと前記磁気
センサーとの間の距離を正確に把握する必要がある。

この場合、回転するカッターなどの駆動騒音を検知して
距離を計測する音響センサーがあるが、複雑な騒音から
分析することは難しかった。

また、カッターからの反射波を検知して計測する電磁波
センサーがあるが、計測範囲の地盤内部は均質でなく、
前記電磁波センサーの計測に対して影響を及はす物質が
含まれている場合があり、特に海底地盤に特有の塩分を
含んだ土質は有害であり、検出誤差を生ずる原因となっ
ている。

この発明は以上の問題を解決するものであって、電磁波
センサーと被検出体である掘進機のカッター面との間に
均質な層を形成し、電磁波センサーの検出誤差要因を除
去したシールド掘進機位置の検出方法を提供することを
目的としている。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、対向するシールド掘進機を軌
道修正可能な距離で停止するとともに、一方の掘進機か
ら他方の掘進機のカッター面に向けて探査孔を掘削した
後、該探査孔の先端部に泥水、泥水固化液などの薬液か
らなる均質な置換ゾーンを形成し、前記置換ゾーンに対
向させて前記電磁波センサーをセットし、対向する他方
の掘進機が前記置換ゾーンに到達した状態で該掘進機を
停止させ、前記電磁波センサーによる距Ｍ測定を行うも
のである。

（作　用） 以上の構成によれば、電磁波センサーと被検出体である
掘進機のカッター面との間に薬液注入による均質な層が
形成される。

（実　施　例） 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図において、各シールド掘進機１，２は双方の軌道
修正が可能な距離りまで掘削した時点で掘削を停止する
。

この距離りはシールド掘進機の型式や直径およびそれま
でのずれの大きさによって定まるが、概ね５０ｒｎまで
程度であって、ここまでの距離の測定は余り厳密な精度
を必要としないから従来から坑内測量で行われていたジ
ャイロ、トランシットなどを用い、トンネルの計画線に
プロットすればよい。

まず、第１図（ａ）に示すように一方の掘進機１の切羽
面から他方の掘進機２の切羽面に向けて探査孔を掘削し
つつ水平ポーリング管３を挿入し、その先端位置を他方
の掘進機２のカッターディスク２ａの直前で掘削を停止
する。

このポーリング管３は、前記掘進機１の内部から行われ
、このための開口を掘進機１のカッターディスク１ａに
設けておき、これにより探査孔は一方の掘進機１により
掘削された掘削孔を基準とし、その延長上に形成される
ことになる。

しかる後水平ポーリング管３の内周に先端の閉じた塩ビ
などからなるさや管４を挿入するとともにζポーリング
管３を引き抜けば第１図（ｂ）に示すように、さや管４
は探査孔内に固定状態に残置される。

次いで、さや管４の先端方向に例えば、さや管４外周に
図示しない添接された注入管により泥水。

泥水固化液などの薬液を注入しつつさや管４を所定距離
後退させることにより、第１図（Ｃ）に示すように、さ
や管４の先端とカッターディスク２ａの間に前記薬液か
らなる均質な置換ゾーン５が形成される。

この後退距離、すなわち置換ゾーン５の長さは約５０国
程度に設定される。

しかるのち、第１図（ｄ）に示すように電磁波センサー
６ａを先端に設けた内管６を挿入する。

以上のセツティングが完了した状態で他方の掘進機２の
カッターディスク２ａを回転させつつ微速前進させる。

そして、第２図に示すようにカッターディスク２ａが前
記置換ゾーン５に到達し、これを掘削する状態となった
なら掘進機２の前進動作を停止する。そして、電磁波セ
ンサー６ａによって対向するカッターディスク２ａに均
質な置換ゾーン５を通じて投反射されて得られた値は、
ディスク表面との間に介在される塩分その他の障害成分
による影響がないので明瞭に現れることになる。

かくして、電磁波センサー６ａと他方の掘進機２のカッ
タ−ディスク２ａ間の正確な距離を確認した上で、電磁
波センサー６ａを先端に設けた内管６をさや管４から抜
く。

ついで、さや管４内に磁気センサー内蔵管を挿入する。

この磁気センサーは発振コイルから発生する磁界を被検
出体が切ることによって発振回路のエネルギーが減衰し
、この減衰量を検出することで被検出体である金属との
距離に相当するアナログ信号を無接触で得られ、被検出
体の位置および距離を検出するものであり、これと対向
するカッターディスク２ａの表面に突出するカッタービ
ットや検出用マーカのパターンの検出により探査孔を基
準とするカッターディスク２ａの径方向のずれを検知限
定できる。より詳しくは前述の特開昭６１−２５４７９
３号公報に開示されているのでここではその説明を省略
する。

したがって、このずれ量と両掘進機１，２の正確な離間
距離に応じた掘進機２の方向修正を行うことができるの
である。

以上の作業終了の後、前記内蔵管を引抜き、前記と同様
の手順てさや管４を所定距離後退させつつ薬液注入によ
る置換ゾーン５を形成し再び内管６をさや管４に装填し
、方向修正した掘進機２の微速前進と停止および掘削に
よる計測作業を行うことを繰返せば、最終的には両トン
ネル孔の断面が精度良く一致した状態で会合することが
できるのである。

（発明の効果） 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よるシールド掘進機位置の検出方法にあっては、電磁波
センサーと被検出体である掘進機のカッター面との間に
薬液による均質な層が形成されるため、電磁波センサー
は塩分その他の有害成分による影響を受けることなく検
出できるので−、トンネル孔同士の離間距離を精度良く
検出出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）はこの発明方法の順序を示す断面
図、第２図は測定状態における部分拡大図である。 ３・・・水平ポーリング管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対向するシールド掘進機を軌道修正可能な距離で停止す
   るとともに、一方の掘進機から他方の掘進機のカッター
   面に向けて探査孔を掘削した後、該探査孔の先端部に泥
   水、泥水固化液などの薬液からなる均質な置換ゾーンを
   形成し、前記置換ゾーンに対向させて電磁波センサーを
   セットし、対向する他方の掘進機が前記置換ゾーンに到
   達した状態で該掘進機を停止させ、前記電磁波センサー
   による距離測定を行うことを特徴とするシールド掘進機
   位置の検出方法。