FR2745327A1 - METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY POSITIONING TAPPERS WITHIN A TUNNEL - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY POSITIONING TAPPERS WITHIN A TUNNEL Download PDF

Info

Publication number
FR2745327A1
FR2745327A1 FR9602361A FR9602361A FR2745327A1 FR 2745327 A1 FR2745327 A1 FR 2745327A1 FR 9602361 A FR9602361 A FR 9602361A FR 9602361 A FR9602361 A FR 9602361A FR 2745327 A1 FR2745327 A1 FR 2745327A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
voussoir
tunnel
lob
reference point
voussoirs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9602361A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2745327B1 (en
Inventor
Jean Pierre Bibes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neyrpic Framatome Mecanique
Original Assignee
Neyrpic Framatome Mecanique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neyrpic Framatome Mecanique filed Critical Neyrpic Framatome Mecanique
Priority to FR9602361A priority Critical patent/FR2745327B1/en
Priority to EP97400019A priority patent/EP0791725A1/en
Publication of FR2745327A1 publication Critical patent/FR2745327A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2745327B1 publication Critical patent/FR2745327B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/40Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
    • E21D11/403Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries combined with the head machine
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04Lining with building materials
    • E21D11/08Lining with building materials with preformed concrete slabs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/40Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/003Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/08Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield
    • E21D9/087Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines
    • E21D9/0873Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a rotary drilling-head cutting simultaneously the whole cross-section, i.e. full-face machines the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de pose automatique de voussoirs (10) à l'intérieur d'un tunnel creusé par un tunnelier (1), dans lequel on prélève chaque voussoir d'un magasin de stockage (7) et on pose et on fixe successivement chaque voussoir (10) à l'intérieur de ce tunnel. Pour la pose de chaque voussoir (10), on approche un voussoir à poser d'un voussoir précédemment posé, on détermine au moyen d'un capteur de mesure (21) la position d'au moins un point de référence sur le voussoir précédemment posé, on mémorise la position de ce point de référence, on détermine au moyen dudit capteur de mesure (21) la position d'au moins un point de référence sur le voussoir à poser et on déplace le voussoir à poser pour que lesdits points de référence viennent en concordance. L' invention a également pour objet un dispositif de pose automatique de voussoirs à l'intérieur d'un tunnel.The object of the invention is a method for automatically laying segments (10) inside a tunnel dug by a tunnel boring machine (1), in which each segment is removed from a storage warehouse (7) and placed and each segment (10) is successively fixed inside this tunnel. For the installation of each segment (10), we approach a segment to be installed from a segment previously placed, we determine by means of a measurement sensor (21) the position of at least one reference point on the segment previously placed, the position of this reference point is stored, the position of at least one reference point on the segment to be placed is determined by means of said measuring sensor (21) and the segment to be placed is moved so that said points of reference match. The subject of the invention is also a device for automatically laying segments inside a tunnel.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de poseThe present invention relates to a method and a laying device

automatique de voussoirs à l'intérieur d'un tunnel creusé par une machine de forage,  automatic segmenting inside a tunnel dug by a drilling machine,

notamment un tunnelier du type pleine face.  in particular a TBM of the full-face type.

Les tunneliers comprennent généralement une roue de coupe entraînée en rotation à une vitesse déterminée en fonction de la nature du terrain creusé et une couronne de vérins disposés à la périphérie arrière  Tunneling machines generally comprise a cutting wheel driven in rotation at a speed determined according to the nature of the ground dug and a ring of cylinders arranged at the rear periphery.

du tunnelier en une extrémité opposée à la roue de coupe.  the TBM at one end opposite to the cutting wheel.

Pour consolider le tunnel, des éléments de revêtement, couramment appelés voussoirs, sont posés sur la paroi interne du tunnel. Par exemple dans le cas d'un forage à l'aide d'un tunnelier pleine face, on réalise  To consolidate the tunnel, elements of coating, commonly called voussoirs, are placed on the inner wall of the tunnel. For example, in the case of drilling using a full-face tunneling machine,

des anneaux complets par assemblage des voussoirs.  complete rings by assembling voussoirs.

Les voussoirs se présentent chacun sous la forme d'une plaque courbe préfabriquée en béton ou en  The voussoirs are each in the form of a prefabricated curved plate made of concrete or

fonte et ont un poids qui varie entre 1 et 15 tonnes.  cast iron and have a weight that varies between 1 and 15 tons.

Ces voussoirs sont stockés dans un magasin situé à l'arrière du tunnelier et sont prélevés les uns après les autres de ce magasin par un bras manipulateur appelé érecteur de voussoirs et fixés à l'intérieur du tunnel de manière contiguë latéralement pour former une succession longitudinale de séries annulaires de voussoirs. Outre, la fonction de consolidation de la paroi interne du tunnel, les voussoirs assurent par leurs faces avant un appui pour la couronne de vérins qui, disposés à l'arrière du tunnelier le long de la paroi du tunnel, exercent sur celui-ci la poussée nécessaire à  These voussoirs are stored in a store located at the back of the tunnel boring machine and are picked one after the other from this store by a manipulator arm called a voussoir erector and fixed inside the tunnel contiguously laterally to form a longitudinal succession. annular series of voussoirs. In addition, the consolidation function of the inner wall of the tunnel, the voussoirs ensure by their front faces a support for the crown of cylinders which, arranged at the rear of the tunnel boring machine along the wall of the tunnel, exert on it the thrust needed to

l'excavation des terrains traverses.  the excavation of the traverses.

Les variations de direction du tunnelier sont obtenues par des écarts de poussée entre les différents  The directional variations of the tunnel boring machine are obtained by thrust differences between the different

vérins répartis à la périphérie du tunnelier.  cylinders distributed around the tunnel boring machine.

Jusqu'à présent, l'approche et le positionne-  So far, the approach and positioning

ment des voussoirs sont réalisés de manière visuelle par un opérateur qui commande le bras manipulateur de façon à prélever successivement chaque voussoir du magasin et à le poser à l'intérieur du tunnel à un emplacement déterminé. L'opérateur se déplace donc en permanence dans la zone de travail ce qui présente des risques compte tenu de l'environnement et la pose des voussoirs de manière visuelle est relativement longue et aléatoire ce qui peut amener un décalage entre les différentes séries annulaires de voussoirs étant donné la répétition des opérations de manutention de l'ensemble de ces voussoirs.  Segments are made visually by an operator who controls the manipulator arm so as to successively take each voussoir from the store and put it inside the tunnel at a specific location. The operator therefore moves permanently in the work area which presents risks in view of the environment and the laying of the voussoirs in a visual manner is relatively long and random which can cause a gap between the different ring series of segments given the repetition of the handling operations of all these segments.

L'invention a pour but d'éviter ces inconvé-  The object of the invention is to avoid these drawbacks

nients en proposant un procédé et un dispositif de pose  by proposing a method and a laying device

automatique des voussoirs permettant d'assister l'opéra-  automatic segments to assist the opera-

teur dans le positionnement des voussoirs et d'augmenter la précision du positionnement, tout en écartant cet  in the positioning of the voussoirs and to increase the accuracy of positioning, while

opérateur de la zone de danger.operator of the danger zone.

L'invention a donc pour objet un procédé de pose automatique de voussoirs à l'intérieur d'un tunnel creusé par un tunnelier, dans lequel on prélève chaque voussoir d'un magasin de stockage et on pose et on fixe successivement chaque voussoir à l'intérieur du tunnel  The invention therefore relates to a method of automatic installation of voussoirs inside a tunnel dug by a tunnel boring machine, in which each voussoir is taken from a storage store and one poses and fixed successively each voussoir to the inside the tunnel

de manière contiguë latéralement pour former une succes-  contiguously laterally to form a succession of

sion longitudinale de séries annulaires de voussoirs, caractérisé en ce que pour la pose de chaque voussoir: - on approche un voussoir à poser d'un voussoir précédemment posé, - on détermine au moyen d'au moins un capteur de mesure la position d'au moins un point de référence sur une face latérale du voussoir précédemment posé sur la paroi, - on mémorise la position dudit au moins point de référence, - on détermine au moyen dudit capteur de mesure la position d'au moins un point de référence sur au moins une face du voussoir à poser, ledit au moins point de référence du voussoir à poser étant destiné à venir en concordance avec ledit au moins point de référence du voussoir précédemment posé, - et on déplace le voussoir à poser pour que  longitudinal section of annular segments of segments, characterized in that for the laying of each voussoir: - approaching a voussoir to ask a previously laid voussoir, - is determined by means of at least one sensor measurement the position of at least one reference point on a lateral face of the voussoir previously placed on the wall, - the position of said at least reference point is memorized, - the position of at least one reference point on said measuring sensor is determined by means of said measurement sensor. at least one face of the voussoir to ask, said at least reference point of the voussoir to ask being intended to come into concordance with said at least reference point of the voussoir previously posed, - and displaces the voussoir to ask for that

lesdits points de référence viennent en concordance.  said reference points coincide.

L'invention a également pour objet un  The invention also relates to a

dispositif de pose automatique de voussoirs à l'inté-  device for automatically placing segments in the interior

rieur d'un tunnel creusé par un tunnelier du type compre-  tunnel dug by a tunnel boring machine of the type

nant une roue de coupe, une couronne de vérins disposés à la périphérie arrière du tunnelier en une extrémité opposée à la roue de coupe et destinés à prendre appui axialement sur des éléments fixes et un magasin de stockage des voussoirs, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de détermination de la position d'au moins un point de référence sur au moins une face d'un voussoir précédemment posé et d'au moins un point de référence sur le poussoir à poser, des moyens de mémorisation de la position dudit au moins point de référence du voussoir précédemment posé et des moyens de préhension et de  a cutting wheel, a ring of cylinders disposed at the rear periphery of the tunnel boring machine at an end opposite the cutting wheel and intended to bear axially on fixed elements and a storage magazine of the voussoirs, characterized in that comprises means for determining the position of at least one reference point on at least one face of a previously laid voussoir and at least one reference point on the push-button, means for memorizing the position of said at least reference point of the previously laid voussoir and means of prehension and

déplacement du voussoir à poser pour amener en concor-  movement of the voussoir to pose to bring

dance lesdits points de référence et former à l'intérieur  dance said reference points and train inside

du tunnel une succession longitudinale de séries annulai-  the tunnel a longitudinal succession of annulling series

res de voussoirs.of voussoirs.

Selon d'autres caractéristiques de l'inven-  According to other features of the invention,

tion: - les moyens de détermination sont formés par au moins un capteur de mesure monté sur les moyens de préhension et de déplacement du voussoir à poser, - les moyens de détermination sont formés par au moins un capteur de mesure monté sur un support  the determination means are formed by at least one measuring sensor mounted on the gripping and displacement means of the voussoir to be laid; the determining means are formed by at least one measurement sensor mounted on a support;

déplaçable dans un plan perpendiculaire à l'axe longitu-  movable in a plane perpendicular to the longitudinal axis

dinal du tunnel, - ledit capteur de mesure est déplaçable angulairement, le support dudit capteur de mesure est formé par un chariot déplaçable sur un rail disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du tunnel, - ledit capteur de mesure est formé par un capteur laser à balayage ou un distancemètre ou un radar  dinal of the tunnel, - said measurement sensor is angularly displaceable, the support of said measurement sensor is formed by a carriage movable on a rail disposed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the tunnel, - said measurement sensor is formed by a scanning laser sensor or a distancemeter or radar

ou par un système de télémesure.or by a telemetry system.

D'autres caractéristiques et avantages de  Other features and benefits of

l'invention apparaîtront au cours de la description qui  the invention will become apparent during the description which

va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale, avec arrachement partiel, d'un tunnelier équipé d'un dispositif de pose de voussoirs selon l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'une portion d'un tunnel partiellement recouvert de voussoirs, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspective montrant la pose d'un voussoir avec un  will follow, given only by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic view in axial section, partially broken away, of a tunneling machine equipped with a voussoirs laying device according to the invention; FIG. 2 is a schematic perspective view of a portion of a tunnel partially covered with segments, FIG. 3 is a schematic perspective view showing the laying of a voussoir with a

premier mode de réalisation du dispositif selon l'inven-  first embodiment of the device according to the invention.

tion. - les Figs. 4 et 5 sont des vues schématiques en perspective montrant les étapes de pose d'un voussoir avec un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention.  tion. - Figs. 4 and 5 are schematic perspective views showing the steps of laying a voussoir with a second embodiment of the device according to the invention.

Sur la Fig. 1, on a représenté schématique-  In FIG. 1, schematic

ment un tunnelier par exemple du type pleine face désigné dans son ensemble par la référence 1 et qui se compose, de manière classique, d'une enveloppe 2 généralement cylindrique à l'avant de laquelle est disposée une roue de coupe 3 munie d'outils de coupe, non représentés, destinés à l'abattage du terrain sous l'avance du  a tunnel boring machine for example of the full face type generally designated by the reference 1 and which consists, in a conventional manner, of a generally cylindrical casing 2 in front of which is disposed a cutting wheel 3 provided with tools cutting, not shown, intended for the felling of the land under the advance of

tunnelier.TBM.

Cette roue de coupe 3 est entraînée en  This cutting wheel 3 is driven in

rotation par au moins un moteur 4 à une vitesse détermi-  rotation by at least one motor 4 at a predetermined speed.

née qui est fonction de la nature du terrain à creuser.  born which is a function of the nature of the ground to dig.

Le tunnelier 1 comporte aussi des moyens d'évacuation des gravats qui sont constitués, dans l'exemple représenté sur la Fig. 1, par une vis sans fin s'étendant de la partie avant vers la partie arrière  Tunneling machine 1 also comprises means for evacuating rubble which consist, in the example shown in FIG. 1, by a worm extending from the front to the rear

du tunnelier 1.tunnel boring machine 1.

Le tunnelier 1 comporte également des moyens 6 de déplacement axialement de la roue de coupe 3, un magasin 7 de stockage de voussoirs 10 et des moyens 8 de  The tunnel boring machine 1 also comprises means 6 for axially displacing the cutting wheel 3, a segment 7 storage magazine 7 and means 8 for

préhension et de déplacement desdits voussoirs 10.  grasping and moving said voussoirs 10.

Les voussoirs 10 constitués par des plaques courbe en béton préfabriqué ou en fonte sont destinés à  The voussoirs 10 constituted by curved plates of precast concrete or cast iron are intended for

consolider la paroi interne 9 du tunnel.  consolidate the inner wall 9 of the tunnel.

Pour cela, les moyens 8 de préhension et de  For this, the means 8 for gripping and

déplacement comprennent un bras manipulateur 8a suppor-  movement comprise a manipulator arm 8a

tant une table 8b qui elle même supporte un organe 8c de préhension de chaque voussoir 10, constitué par exemple  as a table 8b which itself supports a member 8c gripping each voussoir 10, consisting for example

par une ventouse ou un mécanisme approprié.  by a suction cup or a suitable mechanism.

Les moyens 8 de préhension et de déplacement prélève chaque voussoir 10 du magasin 7 et le pose à l'intérieur du tunnel de manière contig e latéralement pour former une succession longitudinale de séries annulaires 11 de voussoirs 10, comme représenté à la Fig. 2. Du béton est ensuite injecté entre la face externe des  The gripping and moving means 8 take each voussoir 10 from the magazine 7 and place it inside the tunnel contiguously laterally to form a longitudinal succession of annular series 11 of voussoirs 10, as shown in FIG. 2. Concrete is then injected between the outer face of the

voussoirs et la paroi interne 9 du tunnel.  voussoirs and the inner wall 9 of the tunnel.

Les moyens 8 de préhension et de déplacement comportent au moins trois degrés de liberté par rapport au tunnelier et sont équipés d'une commande déportée si bien que l'opérateur se trouve dans une zone située à  The gripping and moving means 8 comprise at least three degrees of freedom with respect to the tunnel boring machine and are equipped with a remote control so that the operator is in an area located at

quelques mètres de la zone de pose des voussoirs 10.  a few meters from the voussoirs laying area 10.

Les voussoirs 10 sont de préférence décalés  The voussoirs 10 are preferably offset

angulairement d'un anneau 11 à l'autre.  angularly from one ring 11 to the other.

Les voussoirs 10 sont assemblés entre eux par des organes appropriés comme par exemple des boulons, non représentés. Les moyens 6 de déplacement axialement de la roue de coupe 3 sont formés par une couronne de vérins 6a disposés à la périphérie arrière du tunnelier 1 en une  The voussoirs 10 are assembled together by appropriate organs such as bolts, not shown. The means 6 for axially moving the cutting wheel 3 are formed by a ring of cylinders 6a disposed at the rear periphery of the tunnel boring machine 1 in one

extrémité opposée à la roue de coupe 3.  end opposite the cutting wheel 3.

Pour déplacer cette roue de coupe 3, les vérins 6a, par exemple hydraulique, viennent en appui contre la tranche des voussoirs 10 posés à l'intérieur du tunnel de façon à exercer sur ladite roue de coupe 3 la poussée nécessaire à l'excavation des terrains traverses. Les variations de direction de la roue de coupe 3 sont obtenues par des écarts de poussée entre les différents vérins 6a répartis à la périphérie arrière du  To move this cutting wheel 3, the cylinders 6a, for example hydraulic, bear against the edge of the voussoirs 10 placed inside the tunnel so as to exert on said cutting wheel 3 the thrust necessary for the excavation of cross lands. The variations in direction of the cutting wheel 3 are obtained by thrust differences between the various cylinders 6a distributed at the rear periphery of the

tunnelier 1.tunnel boring machine 1.

Les vérins 6a sont alimentés par un circuit hydraulique non représenté, contenu dans le volume du  The cylinders 6a are fed by an unrepresented hydraulic circuit, contained in the volume of the

tunnelier 1.tunnel boring machine 1.

Le tunnelier 1 est également équipé d'un dispositif de pose des voussoirs 10 à l'intérieur du tunnel qui permet d'assister un opérateur dans la pose successive desdits voussoirs 10 pour former la succession  The tunnel boring machine 1 is also equipped with a device for placing segments 10 inside the tunnel which makes it possible to assist an operator in the successive laying of said voussoirs 10 to form the succession.

longitudinale de séries annulaires 11 de voussoirs 10.  Longitudinal series of rings 11 of voussoirs 10.

Ce dispositif de pose des voussoirs 10 comporte des moyens de détermination de la position d'au moins un point de référence sur au moins une face d'un voussoir lOa précédemment posé et d'au moins un point de référence sur le voussoir lob à poser déplacé par les  This device for laying the voussoirs 10 comprises means for determining the position of at least one reference point on at least one face of a voussoir 10a previously laid and at least one reference point on the voussoir lob to ask moved by

moyens 8 de préhension et de déplacement.  means 8 for gripping and moving.

Ainsi que représenté à la figure 3, ces moyens 20 de détermination des points de référence sont formés par au moins un capteur de mesure 21 monté sur la  As shown in FIG. 3, these means 20 for determining the reference points are formed by at least one measurement sensor 21 mounted on the

face supérieure de la table 8b.upper face of the table 8b.

Ce capteur de mesure 21 est constitué par  This measurement sensor 21 is constituted by

exemple par un capteur laser à balayage ou un distancemè-  example by a scanning laser sensor or a distancem-

tre ou un radar ou une caméra ou tout autre système de télémesure. L'opérateur commande le bras manipulateur 8a pour que l'organe de préhension 8c prélève un voussoir lob à poser du magasin 7 et réalise une approche visuelle très grossière de ce voussoir lob à poser des voussoirs  or radar or a camera or other telemetry system. The operator controls the manipulator arm 8a so that the gripping member 8c takes a voussoir lob to ask the store 7 and makes a very rough visual approach to this voussoir lob to ask voussoirs

lOa précédemment posés.lOa previously posed.

La précision est de l'ordre de 200mm.  The accuracy is of the order of 200mm.

Grâce au déplacement du bras manipulateur 8a et de la table 8b qui supporte le voussoir lob à poser par l'intermédiaire de l'organe de préhension 8a, le  With the movement of the manipulator arm 8a and the table 8b which supports the voussoir lob to be placed via the gripping member 8a, the

capteur de mesure 21 est placé dans le champ des vous-  measuring sensor 21 is placed in the field of you-

soirs lOa précédemment posés, comme représenté à la Fig.  Evenings 10a previously laid, as shown in FIG.

3.3.

Le capteur de mesure 21 détermine la position d'au moins un point de référence et par exemple de deux points de référence, respectivement A et B, sur au moins une face d'un ou des voussoirs lOa précédemment  The measurement sensor 21 determines the position of at least one reference point and for example two reference points, respectively A and B, on at least one face of one or more voussoirs 10a previously.

posés.posed.

Les positions de ces points de référence A et B sont mémorisées et transmises à un calculateur non représenté. Le capteur de mesure 21 détermine également la position d'au moins un point de référence et par exemple de deux points de référence A' et B' sur au moins  The positions of these reference points A and B are stored and transmitted to an unrepresented computer. The measurement sensor 21 also determines the position of at least one reference point and for example two reference points A 'and B' on at least

une face du voussoir lob à poser.a face of the voussoir lob to ask.

Les points de référence A' et B' du voussoir lob à poser sont destinés à venir en concordance avec les points de référence A et B des voussoirs lOa à poser et sont destinés à venir en concordance avec les points de  The reference points A 'and B' of the voussoir lob to ask are intended to come into concordance with the reference points A and B of the voussoirs lOa to ask and are intended to come in concordance with the points of reference.

référence A et B des voussoirs lOa précédemment posés.  reference A and B of the voussoirs lOa previously posed.

Les positions de ces points de référence A'  The positions of these reference points A '

et B' sont mémorisées et transmises à un calculateur.  and B 'are stored and transmitted to a computer.

Ainsi, la position dans l'espace du voussoir lob à poser est déterminée par rapport aux positions de  Thus, the position in the space of the voussoir lob to be posed is determined with respect to the positions of

voussoirs lOa précédemment posés.  voussoirs lOa previously posed.

Dans un premier temps, le calculateur  At first, the calculator

détermine les positions relatives des surfaces de réfé-  determines the relative positions of the reference surfaces.

rence du voussoir lob à poser par rapport aux surfaces de référence du voussoir lOa précédemment posés et dans un deuxième temps détermine les mouvements que doivent suivre le bras manipulateur 8a et la table 8b afin d'amener le voussoir lob à poser jusqu'à sa position  rence of the voussoir lob to ask relative to the reference surfaces of voussoir lOa previously posés and a second time determines the movements that must follow the manipulator arm 8a and 8b table to bring the voussoir lob to ask up to its position

finale.final.

Les informations ainsi déterminées sont transmises au système de commande des moyens 8 de déplacement du voussoir lOb et ce voussoir lob est placé  The information thus determined is transmitted to the control system means 8 for moving the voussoir lOb and voussoir lob is placed

automatiquement dans sa position finale.  automatically in its final position.

L'opération est renouvelée pour chaque  The operation is renewed for each

voussoir à poser.to go to ask.

Selon une variante représentée sur les figures 4 et 5, ces moyens 20 de détermination desdits points de référence sont formés par au moins un capteur de mesure 21 monté sur un support 22 déplaçable dans un  According to a variant shown in Figures 4 and 5, these means 20 for determining said reference points are formed by at least one measuring sensor 21 mounted on a support 22 movable in a

plan perpendiculaire à l'axe longitudinal du tunnel.  plane perpendicular to the longitudinal axis of the tunnel.

Ce capteur de mesure 21 peut également être déplaçable angulairement et est constitué par exemple par un capteur laser à balayage ou un distancemètre ou un  This measurement sensor 21 can also be angularly displaceable and is constituted for example by a scanning laser sensor or a distancemeter or a

radar ou une caméra ou tout autre système de télémesure.  radar or a camera or other telemetry system.

Le support de ce capteur de mesure 21 est formé par un chariot 22 déplacable sur un rail 23 qui est soit fixé à la structure du tunnelier 1, soit positionné sur les voussoirs lOa précédemment posés à l'intérieur  The support of this measurement sensor 21 is formed by a carriage 22 displaceable on a rail 23 which is either fixed to the structure of the tunnel boring machine 1, or positioned on the voussoirs 10a previously placed inside.

du tunnel.of the tunnel.

Dans l'exemple de réalisation représenté sur les Figs. 4 et 5, le rail 23 est positionné sur les  In the embodiment shown in Figs. 4 and 5, the rail 23 is positioned on the

voussoirs 10 précédemment posés.voussoirs 10 previously posed.

Ce rail 23 est souple et est conformé de façon à obtenir un effet de ressort ce qui permet  This rail 23 is flexible and is shaped so as to obtain a spring effect which allows

d'appliquer ledit rail 23 sur la surface de support.  applying said rail 23 to the support surface.

L'opérateur commande le bras manipulateur 8a pour que l'organe de préhension 8c prélève un voussoir lob à poser du magasin 7 et réalise une approche visuelle très grossière de ce voussoir lob à poser du voussoir lOa  The operator controls the manipulator arm 8a so that the gripping member 8c takes a voussoir lob to ask the store 7 and makes a very rough visual approach to this voussoir lob to ask the voussoir lOa

précédemment posé.previously laid.

La précision est de l'ordre de 200 mm.  The accuracy is of the order of 200 mm.

L'opérateur commande le déplacement du chariot 22 sur le rail 23 pour que le capteur de mesure 21 se place dans le champ du voussoir lob à poser, comme  The operator controls the displacement of the carriage 22 on the rail 23 so that the measurement sensor 21 is placed in the field of the voussoir lob to ask, as

représenté à la Fig. 4.shown in FIG. 4.

Le capteur de mesure 21 détermine la position d'au moins un point de référence A sur au moins une face du voussoir lOa précédemment posé, ce point de référence étant constitué par exemple par l'arête entre deux faces  The measurement sensor 21 determines the position of at least one reference point A on at least one face of the voussoir 10a previously laid, this reference point consisting for example of the edge between two faces.

latérales de ce voussoir lOa précédemment posé.  side of this voussoir lOa previously posed.

La position de ce point de référence A du voussoir lOa précédemment posé est mémorisée et transmise  The position of this reference point A of the voussoir lOa previously posed is memorized and transmitted

à un calculateur non représenté.to a calculator not shown.

Le capteur de mesure 21 détermine la position d'au moins un point de référence B sur au moins une face du voussoir lob à poser, ce point de référence B étant constitué par exemple par une arête entre deux faces  The measurement sensor 21 determines the position of at least one reference point B on at least one face of the voussoir lob to be laid, this reference point B being constituted for example by an edge between two faces

latérales du voussoir lob à poser.  side of the voussoir lob to ask.

Le point de référence B du voussoir lob à poser est destiné à venir en concordance avec le point  The reference point B of voussoir lob to ask is intended to be consistent with the point

de référence A du voussoir 10a précédemment posé.  reference A of the voussoir 10a previously posed.

La position de ce point de référence B est  The position of this reference point B is

mémorisée et transmise à un calculateur.  memorized and transmitted to a calculator.

Ainsi, la position dans l'espace du voussoir lob à poser est déterminée par rapport à la position du  Thus, the position in the space of the voussoir lob to be posed is determined with respect to the position of the

voussoir lOa précédemment posé.to have lOa previously posed.

Dans un premier temps, le calculateur détermine les positions relatives des surfaces de référence du voussoir lob à poser par rapport aux surfaces de référence du voussoir lOa précédemment posé et dans un deuxième temps détermine les mouvements que doivent suivre le bras manipulateur 8a et la table 8b afin d'amener ledit voussoir 10b jusqu'à sa position finale. Les informations ainsi déterminées sont  Firstly, the calculator determines the relative positions of the reference surfaces of the voussoir lob to pose relative to the reference surfaces of the voussoir lOa previously posed and a second time determines the movements that must follow the manipulator arm 8a and 8b table to bring said voussoir 10b to its final position. The information thus determined is

envoyées au système de commande des moyens 8 de déplace-  sent to the control system of the moving means 8

ment du voussoir et le voussoir 10b à poser est placé automatiquement à sa position finale ainsi que représenté  of the voussoir and the voussoir 10b to pose is automatically placed in its final position as shown

à la figure 5.in Figure 5.

L'opération est renouvelée pour chaque voussoir à poser en déplaçant le chariot 22 ainsi que le capteur de mesure 21 pour amener ce capteur de mesure 21  The operation is repeated for each voussoir to ask by moving the carriage 22 and the measurement sensor 21 to bring the measuring sensor 21

dans le champ du voussoir à poser.in the field of the voussoir to ask.

Les voussoirs 10 sont fixés entre eux par des  The voussoirs 10 are fixed between them by

organes appropriés.appropriate bodies.

Les points de référence sur les voussoirs peuvent être constitués par exemple par des arêtes vives,  The reference points on the segments may be constituted for example by sharp edges,

des surfaces planes ou cylindriques des voussoirs.  flat or cylindrical surfaces of the voussoirs.

Le dispositif de pose selon l'invention permet donc de réaliser automatiquement le positionnement des voussoirs à l'intérieur du tunnel et d'augmenter la rapidité et la précision de pose de ces voussoirs ce qui est important compte tenu du nombre de voussoirs à poser  The laying device according to the invention therefore makes it possible automatically to position the voussoirs inside the tunnel and to increase the speed and precision of the installation of these segments, which is important in view of the number of segments to be installed.

pour la réalisation complète d'un tunnel.  for the complete realization of a tunnel.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de pose automatique de voussoirs (10) à l'intérieur d'un tunnel creusé par un tunnelier (1), dans lequel on prélève chaque poussoir (10) d'un magasin de stockage (7) et on pose et on fixe successive- ment chaque poussoir (10) à l'intérieur de ce tunnel de manière contiguë latéralement pour former une succession longitudinale de séries annulaires (11) de voussoirs (10), caractérisé en ce que pour la pose de chaque voussoir: -on approche un voussoir (lob) à poser d'un voussoir (lOa) précédemment posé, - on détermine au moyen d'au moins un capteur de mesure (21) la position d'au moins un point de  1. A method of automatic installation of voussoirs (10) inside a tunnel dug by a TBM (1), in which each pusher (10) is taken from a storage magazine (7) and one poses and one successively secures each pusher (10) inside said tunnel contiguously laterally to form a longitudinal succession of annular series (11) of segments (10), characterized in that for the laying of each voussoir: -on approach a voussoir (lob) to ask a voussoir (lOa) previously laid - is determined by means of at least one sensor (21) the position of at least one point of référence sur la face latérale du voussoir (l0a) précé-  reference on the lateral face of the voussoir (l0a) above demment posé, - on mémorise la position dudit au moins point de référence, - on détermine au moyen dudit capteur de mesure (21) la position d'au moins un point de référence sur au moins une face du voussoir (lob) à poser, ledit au moins point de référence du voussoir (lob) à poser étant destiné à venir concordance avec ledit au moins point de référence du voussoir (lOa) précédemment posé, - et on déplace le voussoir (lob) à poser  posed, - the position of said at least reference point is memorized, - the position of at least one reference point on at least one face of the voussoir (lob) to be laid is determined by means of said measuring sensor (21), said at least reference point of the voussoir (lob) to be laid being intended to come to coincide with said at least reference point of the voussoir (lOa) previously laid, - and displacing the voussoir (lob) to ask pour que lesdits points de référence viennent en concor-  so that said reference points come into concordance dance.dance. 2. Dispositif de pose automatique de vous-  2. Automatic installation device of you- soirs (10) à l'intérieur d'un tunnel creusé par un tunnelier (1) du type comprenant une roue de coupe (3), une couronne (6) de vérins (6a) disposés à la périphérie arrière du tunnelier (1) en une extrémité opposée à la roue de coupe (3) et destinés à prendre appui axialement sur des éléments fixes et un magasin (7) de stockage des voussoirs (10), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (20) de détermination de la position d'au moins un point de référence sur au moins une face d'un voussoir (10a) précédemment posé et d'au moins un point de référence sur le voussoir (lob) à poser, des moyens de mémorisation de la position dudit au moins point de référence du voussoir (lOa) précédemment posé et des moyens (8) de préhension et de déplacement du voussoir (lob) à poser pour amener en concordance lesdits points  evening (10) inside a tunnel dug by a tunneling machine (1) of the type comprising a cutting wheel (3), a ring (6) of cylinders (6a) arranged at the rear periphery of the tunneling machine (1) at one end opposite to the cutting wheel (3) and intended to bear axially on fixed elements and a store (7) for storing segments (10), characterized in that it comprises means (20) for determining the position of at least one reference point on at least one face of a voussoir (10a) previously laid and at least one reference point on the voussoir (lob) to be posed, means for storing the position said at least reference point of the voussoir (10a) previously laid and means (8) for gripping and moving the voussoir (lob) to pose to bring into conformity said points de référence et former sur ladite paroi (9) une succes-  reference and form on said wall (9) a success- sion longitudinale de séries annulaires (11) de voussoirs (10).  longitudinal section of annular series (11) of voussoirs (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (20) de détermination sont formés par au moins un capteur de mesure (21) monté sur les moyens (8) de préhension et de déplacement du3. Device according to claim 2, characterized in that the means (20) for determining are formed by at least one measuring sensor (21) mounted on the means (8) for gripping and moving the voussoir (lob) à poser.to sit (lob) to ask. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (20) de détermination sont formés par au moins un capteur de mesure (21) monté  4. Device according to claim 2, characterized in that the means (20) for determining are formed by at least one measuring sensor (21) mounted sur un support (22) déplaçable dans un plan perpendicu-  on a support (22) movable in a perpendicular plane laire à l'axe longitudinal du tunnel.  to the longitudinal axis of the tunnel. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit capteur de mesure (21) est  5. Device according to claim 4, characterized in that said measuring sensor (21) is déplaçable angulairement.angularly movable. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le support dudit capteur de mesure (21) est formé par un chariot (22) déplaçable sur un rail (23) disposé dans un plan perpendiculaire à l'axe  6. Device according to claim 4, characterized in that the support of said measuring sensor (21) is formed by a carriage (22) movable on a rail (23) disposed in a plane perpendicular to the axis longitudinal du tunnel.longitudinal tunnel. 7. Dispositif selon l'une quelconque des re-  7. Device according to any one of the vendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit capteur de mesure (21) est formé par un capteur laser à balayage ou un distancemètre ou un radar ou par un système de télémesure.  Claims 2 to 6, characterized in that said measuring sensor (21) is formed by a scanning laser sensor or a distancemeter or a radar or by a telemetry system.
FR9602361A 1996-02-26 1996-02-26 METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY LAYING CUSHIONS WITHIN A TUNNEL Expired - Fee Related FR2745327B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9602361A FR2745327B1 (en) 1996-02-26 1996-02-26 METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY LAYING CUSHIONS WITHIN A TUNNEL
EP97400019A EP0791725A1 (en) 1996-02-26 1997-01-06 Method and device for automatically placing tunnel lining segments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9602361A FR2745327B1 (en) 1996-02-26 1996-02-26 METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY LAYING CUSHIONS WITHIN A TUNNEL

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2745327A1 true FR2745327A1 (en) 1997-08-29
FR2745327B1 FR2745327B1 (en) 1998-06-12

Family

ID=9489581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9602361A Expired - Fee Related FR2745327B1 (en) 1996-02-26 1996-02-26 METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY LAYING CUSHIONS WITHIN A TUNNEL

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0791725A1 (en)
FR (1) FR2745327B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645438A (en) * 2012-05-14 2012-08-22 云南三星机械设备制造股份有限公司 Movable automatic horizontal positioning detection arm for tunnel
WO2018065726A1 (en) 2016-10-04 2018-04-12 Bouygues Travaux Publics A device and method for the automated picking up and placing a segment for forming a tunnel lining
WO2021136837A1 (en) 2019-12-31 2021-07-08 Herrenknecht Ag Method and device for the automated arrangement of tunnel lining segments
DE202020005494U1 (en) 2019-12-31 2021-07-19 Herrenknecht Ag Device for the automated arrangement of tunnel lining segments
FR3120385A1 (en) 2021-03-04 2022-09-09 Vinci Construction Segment laying aid device
FR3123680A1 (en) 2021-06-08 2022-12-09 Vinci Construction Grands Projets Method of automatic entry of a tunnel lining segment

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT504280A1 (en) * 2006-10-11 2008-04-15 Helge Dipl Ing Dr Grafinger METHOD FOR DETERMINING THE CHANGE OF THE POSITION OF TÜBBING RINGS
CN101846639B (en) * 2010-05-19 2012-03-14 云南三星机械设备制造股份有限公司 Movable tunnel detection arm
CN103941308B (en) * 2014-04-08 2017-02-15 甘肃省交通科学研究院有限公司 Auxiliary inspection car device for secondary lining quality
CN108643232A (en) * 2018-07-23 2018-10-12 康富 A kind of mechanical underground pipe gallery section of jurisdiction positioning device
CN109555543B (en) * 2019-02-01 2024-03-29 中国铁建重工集团股份有限公司 Automatic conveying and identifying system for duct pieces
CN109944604A (en) * 2019-03-28 2019-06-28 中铁二院工程集团有限责任公司 A kind of section of jurisdiction bayonet joint construction
CN113047847B (en) * 2021-04-07 2022-09-02 中国建筑第五工程局有限公司 Construction method of underground excavation tunnel in high water level under-consolidated backfill soil area
CN113738397B (en) * 2021-10-18 2023-10-27 重庆交通大学 Assembled type rectangular shield tunnel segment assembling structure
CN114136765B (en) * 2021-12-06 2023-12-19 广东粤海珠三角供水有限公司 Submarine tunnel segment stress deformation and leakage test device
DE102022129860B3 (en) 2022-11-11 2024-02-15 Herrenknecht Aktiengesellschaft Tunnel boring machine and method for installing segments

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2227395A1 (en) * 1973-04-30 1974-11-22 Mcalpine & Sons Ltd Sir Robert
EP0464363A2 (en) * 1990-06-02 1992-01-08 Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft Method and device for the controlling of a driving shield
DE4237689A1 (en) * 1992-11-07 1994-05-11 Dyckerhoff & Widmann Ag Radial-clearance measuring system between tunnelling shield and tubing exterior - uses three measuring sensors on shield with rays inclined rearwards and outwards to inner surfaces of shield and tubing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2227395A1 (en) * 1973-04-30 1974-11-22 Mcalpine & Sons Ltd Sir Robert
EP0464363A2 (en) * 1990-06-02 1992-01-08 Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft Method and device for the controlling of a driving shield
DE4237689A1 (en) * 1992-11-07 1994-05-11 Dyckerhoff & Widmann Ag Radial-clearance measuring system between tunnelling shield and tubing exterior - uses three measuring sensors on shield with rays inclined rearwards and outwards to inner surfaces of shield and tubing

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102645438A (en) * 2012-05-14 2012-08-22 云南三星机械设备制造股份有限公司 Movable automatic horizontal positioning detection arm for tunnel
CN102645438B (en) * 2012-05-14 2014-01-15 云南三星机械设备制造股份有限公司 Movable automatic horizontal positioning detection arm for tunnel
WO2018065726A1 (en) 2016-10-04 2018-04-12 Bouygues Travaux Publics A device and method for the automated picking up and placing a segment for forming a tunnel lining
WO2021136837A1 (en) 2019-12-31 2021-07-08 Herrenknecht Ag Method and device for the automated arrangement of tunnel lining segments
DE202020005494U1 (en) 2019-12-31 2021-07-19 Herrenknecht Ag Device for the automated arrangement of tunnel lining segments
FR3120385A1 (en) 2021-03-04 2022-09-09 Vinci Construction Segment laying aid device
FR3123680A1 (en) 2021-06-08 2022-12-09 Vinci Construction Grands Projets Method of automatic entry of a tunnel lining segment

Also Published As

Publication number Publication date
FR2745327B1 (en) 1998-06-12
EP0791725A1 (en) 1997-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2745327A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR AUTOMATICALLY POSITIONING TAPPERS WITHIN A TUNNEL
EP0016717B1 (en) Articulated supporting arm for the feed bar of a drilling apparatus
EP0265344B1 (en) Method for producting a pile in the ground, drilling machine and device for carrying out such a method
EP0876870B1 (en) Device and process for laser treatment of the internal surface of a cylinder for an internal combustion engine
EP3523504B1 (en) A device and method for the automated picking up and placing a segment for forming a tunnel lining
EP1746213A1 (en) Device for making a trenchwall by soil mixing
EP0212316B1 (en) Drill string for deflection drilling, method of using such a string and deflecting device used in this string
EP3194722A1 (en) Method and installation for mechanical excavation of a cross passage between two traffic tunnels or between two vertical wells
FR2642527A1 (en) ENGINE TO INSPECT THE INTERIOR OF PIPELINES
EP0096622A1 (en) Method and apparatus for earth drilling
EP0021987B1 (en) Machine for driving underground galleries
EP0095795B1 (en) Machine for driving underground galleries
FR2511279A1 (en) SOLDERING MACHINE FOR END-TO-END PIPES
EP1259792B1 (en) Method and device for driving into the marine subsurface at great depths, a tubular tool for soil sampling or for measuring soil characteristics
FR2555083A1 (en) Device for facilitating the insertion, by a robot, of a tool into a hole of complementary shape
EP0166411B1 (en) Device and method for measuring the forces transmitted by a shaft, in particular to a drilling tool
FR2748294A1 (en) DEVICE FOR LAYING CUSHIONS INSIDE A TUNNEL
FR2753254A1 (en) CONDUIT CONNECTION METHOD
FR2759114A1 (en) Automatic machine for positioning and fitting tunnel lining panel fixings
FR2635799A1 (en) Method and device for positioning underground ducts.
FR2809339A1 (en) METHOD FOR AUTOMATICALLY MOVING ON A GROUND, A TOOL MOUNTED AT THE END OF AN ARTICULATED ARM
EP0520909B1 (en) Tunnelling machine having a cutting head, the position of which can be controlled
EP0270458A1 (en) Ground drilling device working along a substantially horizontal axis
FR2645584A1 (en) DEVICE FOR EXCAVATING TRANSVERSE GALLERIES WHEN PUNCHING TUNNELS OR GALLERIES
FR2497268A1 (en) Hydraulic shield for tunnel boring - is thrust forward at pressure above that of ground with rotating cutting head

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20081031