JPH0630300U - セグメント真円度計測装置 - Google Patents

セグメント真円度計測装置

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JPH0630300U
JPH0630300U JP7048692U JP7048692U JPH0630300U JP H0630300 U JPH0630300 U JP H0630300U JP 7048692 U JP7048692 U JP 7048692U JP 7048692 U JP7048692 U JP 7048692U JP H0630300 U JPH0630300 U JP H0630300U
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裕治 佐久間
克美 門田
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石川島播磨重工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールドフレームの後方に配置されたセグメ
ントの真円度を計測する。 【構成】 シールドフレーム1の軸心Oを中心として回
動し得る旋回部材23を回動させることにより、旋回部
材23に取り付けた超音波式位置検出器29bを構築さ
れた各セグメント11により形成される構築トンネル内
側面36bに沿って移動させる。超音波式位置検出器2
9bによって構築トンネル内側面36bの位置検出を行
うと、超音波式位置検出器29bの前面から構築トンネ
ル内側面36bまでの距離に相当する位置計測信号30
bが出力され、真円度演算装置31bによって構築トン
ネル内側面36bの真円度が求められる。前記真円度演
算装置31bにより求められた真円度は、演算値信号3
3bとして真円度表示装置32bへ出力され、該真円度
表示装置32bに構築トンネル内側面36bの真円度が
表示される。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案はセグメント真円度計測装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7及び図8はテールクリアランス計測装置を装備したシールド掘進機の一例 を示すもので、1はシールド掘進機のシールドフレーム、2はピストンロッド3 が反掘進方向を向くように前記シールドフレーム1内の上下左右の4箇所に取り 付けられたクリアランス計測用シリンダ、4はピストンロッド3の先端部に取り 付けられ底面5が前記シールドフレーム1の内側面6に摺動可能に当接し且つ反 掘進方向側に向って徐々にシールドフレーム1の内側面に近接するテーパ面7を 有するクリアランス計測子である。
【0003】 8は前記ピストンロッド3と同方向を向くピストンロッド9を有し且つ前記各 クリアランス計測用シリンダ2に並設されたストローク計測用シリンダ、10は ピストンロッド9の先端部に取り付けられたストローク計測子である。
【0004】 前記クリアランス計測子4とストローク計測子10は、シールドフレーム1の 前後方向に対する長さが略等しくなるように形成されている。
【0005】 上述したテールクリアランス計測装置を有するシールド掘進機では、シールド フレーム1に取り付けられたシールドジャッキ(図示せず)をシールドフレーム 1内に既に配設したセグメント11に当接させたうえ、シールドジャッキを伸張 させるとともにシールドフレーム1の前端に設けた掘削装置(図示せず)によっ てシールド掘進機前方の土砂を掘削する。
【0006】 このとき、ストローク計測用シリンダ8に流体圧を付与し、ピストンロッド9 を反掘進方向へ向って突出させ、マグネスケール等の位置検出手段(図示せず) によって前記ストローク計測子10がストローク計測用シリンダ8の本体部分に 当接した状態からストローク計測子10の先端が前記セグメント11の前端面に 当接するまでの変位量Aを計測する。
【0007】 また、同時にクリアランス計測用シリンダ2に流体圧を付与し、ピストンロッ ド3を反掘進方向へ向って突出させ、クリアランス計測子4のテーパ面7の先端 部をシールドフレーム1の内側面6と前記セグメント11との間に形成される間 隙12に挿入し、マグネスケール等の位置検出手段(図示せず)によって前記ク リアランス計測子4がクリアランス計測用シリンダ2の本体部分に当接した状態 からテーパ面7がセグメント11の前端に当接するまでの変位量Bを計測する。
【0008】 更に、クリアランス計測子4の変位量Bとストローク計測子10の変位量Aと の変位差Cに基づき、シールドフレーム1の内側面6と前記セグメント11との 間に形成される間隙12の寸法(テールクリアランス)を求める(シールドフレ ーム1の内側面6に対するテーパ面7の傾斜角度は既知であるので、変位差Cか ら計算によってテールクリアランスを求めることができる)。
【0009】
【考案が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したテールクリアランス計測装置においては、クリアラン ス計測用シリンダ2、クリアランス計測子4、ストローク計測用シリンダ8、ス トローク計測子10等により構成される計測ユニットが設けられている部分のセ グメント11のテールクリアランスだけしか計測することができず(図7及び図 8に示すシールド掘進機では上下左右の計4箇所)、よって、構築された各セグ メント11の内側面により形成されるトンネル内側面がどの程度の真円度を有し ているかを知ることはできなかった。
【0010】 本考案は、上述の実情に鑑みてなしたもので、構築された各セグメント11の 内側面により形成されるトンネル内側面がどの程度の真円度を有しているかを知 り得るセグメント真円度計測装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本考案のセグメント真円度計測装置においては、シ ールドフレームの軸心を回動中心として回動し得るように設けた旋回部材と、該 旋回部材に前記シールドフレーム内に配置されたセグメントと対峙し得るように 取り付けた非接触式位置検出器と、予め入力された計画トンネル内側面のデータ と前記非接触式位置検出器より出力される位置計測信号とに基づいて構築された 各セグメントの内側面により形成される構築トンネル内側面の真円度を求める真 円度演算装置と、該真円度演算装置より出力される演算値信号に基づき前記の構 築トンネル内側面の断面形状を表示する真円度表示装置とを備えている。
【0012】 また、同様に、本考案のセグメント真円度計測装置においては、シールドフレ ームの軸心を回動中心として回動し得るように設けた旋回部材と、該旋回部材に 前記シールドフレーム内に配置されたセグメントと対峙し得るように取り付けた 複数の非接触式位置検出器と、予め入力された計画トンネル内側面のデータと前 記の各非接触式位置検出器より出力される位置計測信号とに基づいてそれぞれ構 築された各セグメントの内側面により形成される構築トンネル内側面の真円度を 求める複数の真円度演算装置と、該真円度演算装置より出力される演算値信号に 基づき前記の構築トンネル内側面の断面形状をそれぞれ表示する真円度表示装置 と、前記の各真円度演算装置より出力される演算値信号に基づき各構築トンネル 内側面の段差を求める段差演算装置と、該段差演算装置より出力される演算値信 号に基づき前記の各構築トンネル内側面の断面形状の相違を表示する段差表示装 置とを備えている。
【0013】
【作用】
本考案のセグメント真円度計測装置では、旋回部材を回動させることにより非 接触式位置検出器を各セグメントの内側面により形成される構築トンネル内側面 に沿って移動させつつ、非接触式位置検出器によって該非接触式位置検出器の前 面から構築トンネル内側面までの距離を計測すると、真円度演算装置によって、 予め入力された計画トンネル内側面のデータと前記位置計測信号とに基づいて構 築トンネル内側面の真円度が求められ、該構築トンネル内側面の真円度が真円度 表示装置に表示される。
【0014】 また、本考案のセグメント真円度計測装置では、旋回部材を回動させることに より各非接触式位置検出器を各セグメントの内側面により形成される構築トンネ ル内側面に沿って移動させつつ、各非接触式位置検出器によって該非接触式位置 検出器の前面から構築トンネル内側面までの距離をそれぞれ計測すると、各真円 度演算装置によって、予め入力された計画トンネル内側面のデータと前記位置計 測信号とに基づいて構築トンネル内側面の真円度がそれぞれ求められ、該構築ト ンネル内側面の真円度が各真円度表示装置に表示される。
【0015】 更に、前記の各真円度演算装置より出力される演算値信号に基づいて、各構築 トンネル内側面の段差が段差演算装置により求められ、各構築トンネル内側面の 段差が段差表示装置に表示される。
【0016】
【実施例】
以下本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【0017】 図1から図6は本考案のテールクリアランス計測装置の一実施例を装備したシ ールド掘進機を示すもので、図中図7、図8と同一の符号を付した部分は同一物 を表わしている。
【0018】 1は前部シールドフレーム13と該前部シールドフレーム13の後方に配置さ れた後部シールドフレーム14とにより構成されるシールドフレーム、15は一 端が前部シールドフレーム13に他端が後部シールドフレーム14に連結された 中折れジャッキ、16は前部シールドフレーム13と後部シールドフレーム14 との間に形成される間隙を閉塞する中折れシール装置である。
【0019】 17は前部シールドフレーム13の前端に設けられた掘削装置、18は前部シ ールドフレーム13内に配置され前記掘削装置17を駆動する駆動装置、19は 前部シールドフレーム13内に配置されたシールドジャッキである。
【0020】 20は後部シールドフレーム14内に設けられたセグメント組立エレクタ、2 1は後部シールドフレーム14内に設けられた作業台、22は後部シールドフレ ーム14の内側面後端部に設けられたテールシール装置、23は前記作業台21 の後端部に後部シールドフレーム14の軸心Oを回動中心として回動し得るよう に支持され且つ前後に2つの枝部35a,35bを設けた旋回部材、24は旋回 部材23を回動させる駆動装置である。
【0021】 29a,29bは前記旋回部材23の枝部35a,35bにそれぞれ取り付け られ且つ後部シールドフレーム14の後方に配設されたセグメント11へ向って 超音波を発信する発信装置と前記セグメント11より反射した超音波を受信する 受信装置とを有する超音波式位置検出器(非接触式位置検出器)であり、この超 音波式位置検出器29a,29bによって、超音波式位置検出器29a,29b の前面からそれぞれ構築された各セグメント11の内側面により形成される構築 トンネル内側面36a,36bまでの距離L3a,L3bが計測されるようになって いる。
【0022】 31a,31bは予め入力された計画トンネル内側面34のデータ(後部シー ルドフレーム14の軸心Oから計画トンネル内側面34までの距離L4)と各超 音波式位置検出器29a,29bより出力される位置計測信号30a,30bと 旋回部材23の変位とに基づいてそれぞれ構築された各セグメント11の内側面 により形成されるトンネル内側面36a,36bの真円度を求める真円度演算装 置、32a,32bは各真円度演算装置31a,31bより出力される演算値信 号33a,33bに基づき前記の構築トンネル内側面36a,36bの断面形状 と計画トンネル内側面34の断面形状とをそれぞれ図形表示する真円度表示装置 である。
【0023】 37は前記各真円度演算装置31a,31bより出力される演算値信号33a ,33bに基づき、構築トンネル内側面36aと構築トンネル内側面36bとの 段差を求める段差演算装置、38は段差演算装置37より出力される演算値信号 39に基づき前記の構築トンネル内側面36aの断面形状と構築トンネル内側面 36bの断面形状とを図形表示する段差表示装置である。
【0024】 以下、本実施例の作動を説明する。
【0025】 構築された各セグメント11の内側面により形成される構築トンネル内側面3 6a,36bの真円度を計測する際には、駆動装置24により旋回部材23を回 動させることにより各超音波式位置検出器29a,29bを各セグメント11の 内側面により形成される構築トンネル内側面36a,36bに沿って移動させつ つ、各超音波式位置検出器29a,29bによって該超音波式位置検出器29a ,29bの前面から構築トンネル内側面36a,36bまでの距離L3a,L3bを 計測する。
【0026】 各真円度演算装置31a,31bは、予め入力された計画トンネル内側面34 のデータ(後部シールドフレーム14の軸心Oから計画トンネル内側面34まで の距離L4)と各超音波式位置検出器29a,29bより出力される位置計測信 号30a,30bと旋回部材23の変位とに基づいてそれぞれ構築された各セグ メント11の内側面により形成される構築トンネル内側面36a,36bの真円 度を求める。
【0027】 上述したように真円度演算装置31a,31bにより求められた構築トンネル 内側面36a,36bの真円度は、それぞれ演算値信号33a,33bとして各 真円度表示装置32a,32bへ出力され、該真円度表示装置32a,32bに 図4、図5に示すように構築トンネル内側面36a,36bの断面形状と計画ト ンネル内側面34の断面形状とがそれぞれ図形表示される。
【0028】 一方、段差演算装置37は、前記各真円度演算装置31a,31bより出力さ れる演算値信号33a,33bに基づき、構築トンネル内側面36aと構築トン ネル内側面36bとの段差を求める。
【0029】 段差演算装置37により求められた構築トンネル内側面36aと構築トンネル 内側面36bとの段差は、演算値信号39として段差表示装置38へ出力され、 該段差表示装置38に図6に示すように構築トンネル内側面36aの断面形状と 構築トンネル内側面36bの断面形状とが図形表示される。
【0030】 また、セグメント真円度計測、あるいはセグメント段差計測を行わないときに は、旋回部材23を回動させることによって前記超音波式位置検出器29a,2 9bを作業台21の上方に位置させておく。
【0031】 このように、非使用時に超音波式位置検出器29a,29bを作業台21の上 方に退避させておけば、該作業台21の下方に泥水が溜まっても超音波式位置検 出器29a,29bに損傷が生じることがない。
【0032】 なお、本考案のセグメント真円度計測装置は、上述の実施例にのみ限定される ものではなく、超音波式位置検出器に替えて電磁波式位置検出器等の他の検出手 段を有する非接触式位置検出器を用いるようにすること、その他、本考案の要旨 を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0033】
【考案の効果】
以上述べたように、本考案のセグメント真円度計測装置によれば、下記のよう な種々の優れた効果を奏し得る。
【0034】 (1)本考案の請求項1、請求項2に記載したセグメント真円度計測装置のい ずれにおいても、旋回部材を回動させることによって非接触式位置検出器を構築 されたセグメントの内側部に沿って移動させるので、構築トンネル内側面の真円 度を計測することができる。
【0035】 (2)本考案の請求項2に記載したセグメント真円度計測装置においては、複 数の非接触式位置検出器を有しているので、セグメント真円度計測だけでなく、 各構築トンネル内側面の段差を計測することもできる。
【0036】 (3)本考案の請求項1、請求項2に記載したセグメント真円度計測装置のい ずれにおいても、計測を行わないときに、非接触式位置検出器をトンネル内部の 上方に退避させておくことができるので、トンネル内部の下方に泥水が溜まって も非接触式位置検出器に損傷が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案のセグメント真円度計測装置の一実施例
を装備したシールド掘進機の背面概念図である。
【図2】本考案のセグメント真円度計測装置の一実施例
を装備したシールド掘進機の縦断面概念図である。
【図3】本考案のセグメント真円度計測装置の一実施例
の計測原理を示す概念図である。
【図4】計画トンネル内側面に対する構築トンネル内側
面の真円度を表わす概念図である。
【図5】計画トンネル内側面に対する構築トンネル内側
面の真円度を表わす概念図である。
【図6】各構築トンネル内側面の段差を表わす概念図で
ある。
【図7】従来のテールクリアランス計測装置の一例の計
測原理を示す概念図である。
【図8】従来のテールクリアランス計測装置の一例を装
備したシールド掘進機の背面概念図である。
【符号の説明】
1 シールドフレーム 11 セグメント 23 旋回部材 29a,29b 超音波式位置検出器(非接触式
位置検出器) 30a,30b 位置検出信号 31a,31b 真円度演算装置 32a,32b 真円度表示装置 33a,32b 演算値信号 34 計画トンネル内側面 36a,36b 構築トンネル内側面 37 段差演算装置 38 段差表示装置 39 演算値信号

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シールドフレームの軸心を回動中心とし
    て回動し得るように設けた旋回部材と、該旋回部材に前
    記シールドフレーム内に配置されたセグメントと対峙し
    得るように取り付けた非接触式位置検出器と、予め入力
    された計画トンネル内側面のデータと前記非接触式位置
    検出器より出力される位置計測信号とに基づいて構築さ
    れた各セグメントの内側面により形成される構築トンネ
    ル内側面の真円度を求める真円度演算装置と、該真円度
    演算装置より出力される演算値信号に基づき前記の構築
    トンネル内側面の断面形状を表示する真円度表示装置と
    を備えてなることを特徴とするセグメント真円度計測装
    置。
  2. 【請求項2】 シールドフレームの軸心を回動中心とし
    て回動し得るように設けた旋回部材と、該旋回部材に前
    記シールドフレーム内に配置されたセグメントと対峙し
    得るように取り付けた複数の非接触式位置検出器と、予
    め入力された計画トンネル内側面のデータと前記の各非
    接触式位置検出器より出力される位置計測信号とに基づ
    いてそれぞれ構築された各セグメントの内側面により形
    成される構築トンネル内側面の真円度を求める複数の真
    円度演算装置と、該真円度演算装置より出力される演算
    値信号に基づき前記の構築トンネル内側面の断面形状を
    それぞれ表示する真円度表示装置と、前記の各真円度演
    算装置より出力される演算値信号に基づき各構築トンネ
    ル内側面の段差を求める段差演算装置と、該段差演算装
    置より出力される演算値信号に基づき前記の各構築トン
    ネル内側面の断面形状の相違を表示する段差表示装置と
    を備えてなることを特徴とするセグメント真円度計測装
    置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008274555A (ja) * 2007-04-25 2008-11-13 Ohbayashi Corp シールド掘進機およびセグメントリングの組み立て精度管理方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225697A (ja) * 1986-03-25 1987-10-03 清水建設株式会社 シ−ルド工法における施工管理方法

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