JP2001207779A - Obstacle detecting device for boring tunnel - Google Patents

Obstacle detecting device for boring tunnel

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JP2001207779A
JP2001207779A JP2000013719A JP2000013719A JP2001207779A JP 2001207779 A JP2001207779 A JP 2001207779A JP 2000013719 A JP2000013719 A JP 2000013719A JP 2000013719 A JP2000013719 A JP 2000013719A JP 2001207779 A JP2001207779 A JP 2001207779A
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JP
Japan
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obstacle
detecting
detection
cutter head
tunnel excavation
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Application number
JP2000013719A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Yamada
浩史 山田
Hisao Arai
久雄 荒井
Kazuo Miyazawa
和夫 宮沢
Minoru Suzuki
実 鈴木
Hiroshi Kazama
広志 風間
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.)
Shimizu Construction Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Shimizu Corp
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Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Mitsubishi Heavy Industries Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve obstacle detecting accuracy by surely detecting only a long size obstacle unexcavatable by a cutter in an obstacle detecting device for boring a tunnel. SOLUTION: A first detecting member 24 is arranged on the outer peripheral side of a cutter head 12. A second detecting member 25 is arranged on the inner peripheral side. When an obstacle H is the long size, since this obstacle H first collides with the first detecting member 24 and then collides with the second detecting member 25, in a colliding position of the obstacle H and the first and second detecting members 24, 25, a position of the obstacle H on three-dimensional coordinates is detected on the basis of turning angles θ1, θ2 of the cutter head 12 by a rotary encoder 50 and propelling strokes S1, S2 by a stroke sensor 52.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルを掘削す
る前方の地中に埋設された長尺の障害物を検出するトン
ネル掘削用障害物検知装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tunnel digging obstacle detecting device for detecting a long obstacle buried in the ground in front of a tunnel digging.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なシールド掘削機は、掘削機本体
の前部に多数のカッタビットを有するカッタヘッドが回
転自在に装着され、駆動モータにより回転駆動可能とな
っている。また、掘削機本体の後部には円周方向に沿っ
て複数のシールドジャッキが並設されると共に、エレク
タ装置が装着されている。従って、駆動モータによりカ
ッタヘッドを回転しながら、シールドジャッキを伸長し
て既設のセグメントへの押し付け反力により掘削機本体
を前進させことで、カッタヘッドの各カッタビットが前
方の地盤を掘削し、この地盤の掘削に伴ってエレクタ装
置が既設トンネルの内周面にセグメントを組み付けるこ
とで、トンネルを構築する。
2. Description of the Related Art In a general shield excavator, a cutter head having a large number of cutter bits is rotatably mounted at a front portion of an excavator body and can be driven to rotate by a drive motor. A plurality of shield jacks are arranged side by side in the circumferential direction at the rear portion of the excavator body, and an erector device is mounted. Therefore, while rotating the cutter head by the drive motor, the shield jack is extended and the excavator body is advanced by the reaction force against the existing segment, so that each cutter bit of the cutter head excavates the ground in front, With the excavation of the ground, the elector device assembles the segments on the inner peripheral surface of the existing tunnel, thereby constructing the tunnel.

【0003】ところで、トンネルを掘削中に、前方の地
盤に予期せぬ障害物、例えば、シートパイルや鉄筋コン
クリート杭などが発見された場合、シールド掘削機のカ
ッタビットでは破砕することができず、このカッタビッ
トが破損してしまう。そのため、この障害物を掘削中に
検知して撤去する必要がある。このような地中に埋設さ
れた障害物を検知する場合、カッタヘッドから前方に向
かって電磁波が放射し、障害物から反射した電磁波を受
信することで、その受信レベルに基づいて障害物の位置
を検知するようにしている。ところが、このような方法
では、検知領域が狭く、高精度な障害物検知を行うこと
ができない。
By the way, if an unexpected obstacle, for example, a sheet pile or a reinforced concrete pile, is found in the ground in front of a tunnel during excavation, it cannot be crushed by a cutter bit of a shield excavator. The cutter bit will be damaged. Therefore, it is necessary to detect this obstacle during excavation and remove it. When detecting such an obstacle buried underground, electromagnetic waves are emitted forward from the cutter head, and electromagnetic waves reflected from the obstacle are received. Based on the reception level, the position of the obstacle is determined. Is detected. However, with such a method, the detection area is narrow, and it is not possible to perform highly accurate obstacle detection.

【0004】そこで、トンネル掘削中に前方の障害物を
検知するものとして、例えば、実開昭4−108691
号公報に開示されたものがある。この公報に開示された
「シールド掘進機の障害物検知装置」は、シールド本体
の前部に回転自在に設けられたカッタヘッドに、切羽中
の障害物を検知する検知ビットを油圧シリンダによりカ
ッタビットよりも前方へ突出自在に設け、検知ビットに
作用する負荷変動により油圧シリンダに圧力変動が発生
することで障害物を検知するものである。
To detect an obstacle ahead during tunnel excavation, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-108691 discloses a method.
Is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. HEI 9-203 (1995). The “obstruction detection device for shield excavators” disclosed in this publication includes a cutter head provided rotatably at the front of a shield body, and a detection bit for detecting an obstacle in a face being cut by a hydraulic cylinder. It is provided so as to protrude more forward than before, and an obstacle is detected when a pressure fluctuation occurs in the hydraulic cylinder due to a load fluctuation acting on the detection bit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、掘削する地
中には、前述したシートパイルや鉄筋コンクリート杭な
ど、カッタビットでは破砕できない障害物の他に、硬度
ではあるがカッタビットでも十分に破砕できる礫なども
混在している。前述した従来の「シールド掘進機の障害
物検知装置」では、検知ビットが障害物に衝突したとき
に、その衝突により油圧シリンダに作用する圧力変動に
て障害物を検知するようにしている。そのため、硬度な
礫も障害物であると誤認識してしまい、カッタビットで
も掘削できるにも拘らず、作業者が機外に出て障害物を
除去したり、障害物除去用のカッタを装着あるいは交換
して障害物撤去作業を行うこととなり、作業効率を低下
させる原因となっしまう。
However, besides obstacles that cannot be crushed with a cutter bit, such as sheet piles and reinforced concrete piles, as well as gravel that is hard but can be sufficiently crushed even with a cutter bit, in the ground to be excavated. And so on. In the above-mentioned conventional "obstacle detecting device of a shield machine", when a detection bit collides with an obstacle, the obstacle is detected by a pressure fluctuation acting on a hydraulic cylinder due to the collision. As a result, even though hard gravel was mistakenly recognized as an obstacle, even though the cutter bit could be used to excavate, the worker went out of the machine and removed the obstacle, or installed a cutter to remove the obstacle. Alternatively, the obstacle is removed and replaced, and the work efficiency is reduced.

【0006】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、カッタで掘削できない長尺の障害物のみを確実
に検出することで障害物検出精度の向上を図ったトンネ
ル掘削用障害物検知装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves such a problem. An obstacle detection system for tunnel excavation which improves the accuracy of obstacle detection by reliably detecting only a long obstacle which cannot be excavated by a cutter. It is intended to provide a device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のトンネル掘削用障害物検知装置
は、掘削機本体の前部に回転自在に装着されたカッタヘ
ッドの外周側に掘進方向に出没自在に装着された第1検
知部材と、前記カッタヘッドの内周側に掘進方向に出没
自在に装着された第2検知部材と、前記第1及び第2検
知部材の突出時に地中に埋設された障害物との衝突を検
出する衝突検出手段と、前記カッタヘッドの回転位置を
検出する回転位置検出手段と、前記掘削機本体の推進位
置を検出する推進位置検出手段と、前記第1及び第2検
知部材と前記障害物との衝突時における前記回転位置検
出手段及び前記推進位置検出手段の出力結果に基づいて
前記障害物の位置を求める障害物位置検出手段とを具え
たことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an obstacle detecting apparatus for a tunnel excavation, wherein the cutter head is rotatably mounted on a front portion of an excavator body. A first detection member mounted to be able to protrude and retract in the excavation direction, a second detection member mounted to be able to protrude and retreat in the excavation direction on the inner peripheral side of the cutter head, and when the first and second detection members protrude. Collision detection means for detecting a collision with an obstacle buried in the ground, rotation position detection means for detecting a rotation position of the cutter head, propulsion position detection means for detecting a propulsion position of the excavator body, Obstacle position detection means for obtaining the position of the obstacle based on the output results of the rotational position detection means and the propulsion position detection means when the first and second detection members collide with the obstacle. Characterized by Than it is.

【0008】また、請求項2の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置では、前記第1及び第2検知部材は先端部
が球面形状をなし、流体圧ジャッキにより前記カッタヘ
ッドの前面から出没自在であることを特徴としている。
In the obstacle detecting device for tunnel excavation according to the second aspect of the present invention, the first and second detecting members have spherical end portions, and can be freely retracted from the front surface of the cutter head by a hydraulic jack. It is characterized by having.

【0009】また、請求項3の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置では、前記衝突検出手段は、前記第1及び
第2検知部材を出没させる流体圧ジャッキにおける圧力
変動と前記カッタヘッドを回転駆動する駆動モータの駆
動力変動とを検出することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the tunnel excavation obstacle detecting apparatus, the collision detecting means rotates the cutter head and a pressure fluctuation in a hydraulic jack for moving the first and second detecting members. And a driving force fluctuation of the driving motor.

【0010】また、請求項4の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置では、前記掘削機本体あるいは前記カッタ
ヘッドには前方の地中に埋設された障害物を検出するレ
ーダ検出器が設けられたことを特徴としている。
Further, in the obstacle detecting apparatus for tunnel excavation according to the present invention, the excavator body or the cutter head is provided with a radar detector for detecting an obstacle buried in the ground in front. It is characterized by:

【0011】また、請求項5の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置では、前記障害物は長尺の障害物であると
き、前記第1及び第2検知部材の突出時には、先に該第
1検知部材が該長尺の障害物に衝突し、次に該第2検知
部材が該長尺の障害物に衝突することを特徴としてい
る。
Further, in the obstacle detecting device for tunnel excavation according to the invention of claim 5, when the obstacle is a long obstacle, when the first and second detection members are projected, the first and second detection members are first moved to the first position. The detection member collides with the long obstacle, and then the second detection member collides with the long obstacle.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】図1に本発明の一実施形態に係るトンネル
掘削用障害物検知装置を表す概略構成、図2に本実施形
態の障害物検知装置を搭載したトンネル掘削機の正面
視、図3に図2のIII−III断面、図4に回転スポークの
断面、図5に図4のV−V断面、図6に障害物検知装置
による検出方法の説明、図7に障害物検知装置による検
出方法のフローチャートを示す。
FIG. 1 is a schematic configuration showing an obstacle detecting device for tunnel excavation according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a tunnel excavator equipped with the obstacle detecting device of this embodiment, and FIG. 2, FIG. 4 shows a cross section of a rotating spoke, FIG. 5 shows a VV cross section of FIG. 4, FIG. 6 shows a detection method using an obstacle detection device, and FIG. The flowchart of FIG.

【0014】本実施形態のトンネル掘削用障害物検知装
置において、図1及び図2に示すように、掘削機本体1
1の前部にはカッタヘッド12が回転自在に装着されて
おり、駆動モータ13によって回転駆動可能となってい
る。そして、カッタヘッド12の中央部に位置する中心
リング14から5本の固定スポーク15a〜15e及び
1本の回転スポーク16が放射状に装着され、外周部が
外周リング17によって連結されている。
In the tunnel excavation obstacle detecting device of the present embodiment, as shown in FIGS.
A cutter head 12 is rotatably mounted on the front of the unit 1, and can be driven to rotate by a drive motor 13. Then, five fixed spokes 15 a to 15 e and one rotating spoke 16 are radially mounted from a center ring 14 located at a central portion of the cutter head 12, and an outer peripheral portion is connected by an outer peripheral ring 17.

【0015】各固定スポーク15a〜15eはほぼ同様
の構成をなし、図2及び図3に示すように、箱状のスポ
ーク本体18の上部に取付台19が固定され、この取付
台19の両側(カッタヘッド12の回転方向前後)には
カッタビット20が取付ピン21により回動自在に取付
けられている。このカッタビット20は固定スポーク1
5a〜15eの両側にカッタヘッド12の径方向に沿っ
て多数取付けられているが、その径方向における取付位
置は固定スポーク15a〜15eごとに若干ずれてお
り、カッタヘッド12の前方の全ての領域を掘削可能と
なっている。
Each of the fixed spokes 15a to 15e has substantially the same configuration. As shown in FIGS. 2 and 3, a mounting base 19 is fixed to an upper portion of a box-shaped spoke body 18, and both sides of the mounting base 19 (see FIGS. A cutter bit 20 is rotatably mounted on a mounting pin 21 at the front and rear of the cutter head 12 in the rotation direction. This cutter bit 20 is a fixed spoke 1
Although a large number are mounted on both sides of the cutter head 12 along the radial direction of the cutter head 12, the mounting positions in the radial direction are slightly shifted for each of the fixed spokes 15a to 15e. Can be drilled.

【0016】また、固定スポーク15bの前面部には拡
幅部22が形成され、この拡幅部22に地中レーダ23
が装着されている。この地中レーダ23は、図示しない
が、電磁波を送信する送信アンテナと、反射した電磁波
を受信する受信アンテナとを有し、受信アンテナの受信
レベルに基づいて障害物Hの位置を検知することができ
る。
A widened portion 22 is formed on the front surface of the fixed spoke 15b.
Is installed. Although not shown, the underground radar 23 has a transmission antenna for transmitting electromagnetic waves and a reception antenna for receiving reflected electromagnetic waves, and can detect the position of the obstacle H based on the reception level of the reception antenna. it can.

【0017】更に、固定スポーク15dの前面部には、
カッタヘッド12の径方向最外周位置に掘進方向に出没
自在な第1検知部材24が装着されると共に、最内周位
置に掘進方向に出没自在な第2検知部材25が装着され
ている。この第1検知部材24及び第2検知部材25は
ほぼ同様の構成をなし、円筒形状で先端部が球面形状を
なす検知部材本体26が、スポーク本体18の取付台1
9にシール材27及びメタル軸受28を介して移動自在
に支持され、スポーク本体18内の装着された油圧ジャ
ッキ29により移動可能となっている。そして、通常掘
削時には、油圧ジャッキ29を収縮して検知部材本体2
6の先端部が各カッタビット20よりも掘進方向後方に
位置し、障害物Hの検知時には、油圧ジャッキ29を伸
長して検知部材本体26の先端部が各カッタビット20
よりも掘進方向前方に位置するようにしている。なお、
シール材27の装着部にはグリースを注入して防水性を
高めている。
Further, on the front surface of the fixed spoke 15d,
A first detecting member 24 which can be moved in and out in the excavation direction is mounted at a radially outermost position of the cutter head 12, and a second detecting member 25 which can be moved in and out in the excavating direction is mounted at an innermost position. The first detection member 24 and the second detection member 25 have substantially the same configuration, and the detection member main body 26 having a cylindrical shape and a spherical end portion is attached to the mounting base 1 of the spoke main body 18.
9 is movably supported by a seal member 27 and a metal bearing 28, and is movable by a hydraulic jack 29 mounted in the spoke body 18. Then, during normal excavation, the hydraulic jack 29 contracts and the detecting member main body 2
6 is located behind the cutter bits 20 in the excavation direction, and when an obstacle H is detected, the hydraulic jack 29 is extended and the distal end of the detection member main body 26 is moved to the respective cutter bits 20.
It is located ahead of the excavation direction. In addition,
Grease is injected into the mounting portion of the sealing material 27 to enhance waterproofness.

【0018】一方、回転スポーク16において、中心リ
ング14にはロータリジョイント30によりシール材3
1及びメタル軸受32を介して回転筒33の基端部が回
転自在に支持されており、この回転筒33の先端部は外
周リング17の支持リング34によりシール材35及び
メタル軸受36を介して回転自在に支持されている。そ
して、中心リング14に装着された油圧モータ37の駆
動軸38が回転筒33の基端部に固結されている。ま
た、回転筒33内の先端部側に固定された支持筒39に
はスライド筒40がシール材41及びメタル軸受42を
介して移動自在に支持されており、回転筒33とスライ
ド筒40との間には油圧ジャッキ43が架設されてい
る。
On the other hand, in the rotary spoke 16, the sealing material 3 is attached to the center ring 14 by a rotary joint 30.
A base end of the rotary cylinder 33 is rotatably supported via the first and metal bearings 32, and a distal end of the rotary cylinder 33 is supported by a support ring 34 of the outer peripheral ring 17 via a seal material 35 and a metal bearing 36. It is rotatably supported. The drive shaft 38 of the hydraulic motor 37 mounted on the center ring 14 is fixed to the base end of the rotary cylinder 33. A slide cylinder 40 is movably supported by a support cylinder 39 fixed to the distal end side in the rotary cylinder 33 via a seal material 41 and a metal bearing 42. A hydraulic jack 43 is provided between them.

【0019】そして、回転筒33の外周部の両側(カッ
タヘッド12の回転方向前後)にはカッタビット44が
固定されると共に、杭切削ビット45が長手方向に沿っ
て螺旋状に固定され、また、スライド筒40の先端部に
は杭切削ビット46が図示しない油圧ジャッキにより出
没自在に装着されている。なお、各杭切削ビット45,
46はカッタビット20,44よりも長く設定されてい
る。また、中心リング14にはロック装置47が装着さ
れており、移動自在なロックピン48を回転筒33のロ
ック孔49へ嵌入することで、左右のカッタビット44
が掘進方向前方に位置する位置で回転筒33をロックす
ることができる。なお、図4では、構造が詳細に理解で
きるようにロック装置47を中心リング14の側部に位
置するように記載したが、実際には、中心リング14の
後部(掘進方向後方)側に設けられているものである。
A cutter bit 44 is fixed to both sides of the outer peripheral portion of the rotary cylinder 33 (front and rear in the rotation direction of the cutter head 12), and a pile cutting bit 45 is spirally fixed along the longitudinal direction. A pile cutting bit 46 is attached to the tip of the slide cylinder 40 so as to be able to protrude and retract by a hydraulic jack (not shown). In addition, each pile cutting bit 45,
46 is set longer than the cutter bits 20 and 44. A lock device 47 is mounted on the center ring 14, and a movable lock pin 48 is fitted into a lock hole 49 of the rotary cylinder 33 so that the left and right cutter bits 44 are fitted.
The rotary cylinder 33 can be locked at a position where is located forward in the digging direction. In FIG. 4, the locking device 47 is described as being located on the side of the center ring 14 so that the structure can be understood in detail. However, in actuality, the locking device 47 is provided on the rear (rearward direction) side of the center ring 14. It is what is being done.

【0020】従って、通常掘削機時には、ロック装置4
7により回転筒33はカッタビット44が掘進方向前方
の位置でロックされており、カッタヘッド12を回転駆
動しながら前進することでカッタビット44により前方
の地盤を掘削することができる。一方、障害物Hの切削
時には、ロック装置47による回転筒33のロックを解
除し、油圧モータ37を駆動して回転筒33を高速回転
しながら前進することで、多数の杭切削ビット45によ
り地中に埋設された障害物Hを切削することができる。
このとき、油圧ジャッキ43を伸長してスライド筒40
を外周側に移動すると共に杭切削ビット46を突出する
ことで、外周リング17よりも外方の障害物Hをも切削
し、カッタヘッド12の後方に位置する掘削機本体11
の推進を容易にすることができる。
Therefore, when the excavator is normally used, the locking device 4
7, the rotary cylinder 33 is locked at a position where the cutter bit 44 is located in the forward direction in the excavation direction. By moving the cutter head 12 forward while rotating, the cutter bit 44 can excavate the ground in front. On the other hand, when cutting the obstacle H, the lock unit 47 unlocks the rotary cylinder 33 and drives the hydraulic motor 37 to rotate the rotary cylinder 33 at a high speed to move forward. The obstacle H buried therein can be cut.
At this time, the hydraulic jack 43 is extended and the slide cylinder 40 is extended.
Of the excavator main body 11 located behind the cutter head 12 by cutting the obstacle H outside the outer peripheral ring 17 by moving the
Can be facilitated.

【0021】また、図1に示すように、掘削機本体11
にはロータリエンコーダ50が装着されており、カッタ
ヘッド12の回転角度を検出することができる。更に、
掘削機本体11の後部には円周方向に複数のシールドジ
ャッキ51が並設されており、このシールドジャッキ5
1には作動ストロークを検出するストロークセンサ52
が装着されている。
Also, as shown in FIG.
Is mounted with a rotary encoder 50, which can detect the rotation angle of the cutter head 12. Furthermore,
A plurality of shield jacks 51 are arranged in the rear part of the excavator body 11 in the circumferential direction.
1 includes a stroke sensor 52 for detecting an operation stroke.
Is installed.

【0022】そして、本実施形態では、制御装置53
に、前述した地中レーダ23の検知結果、第1検知部材
24及び第2検知部材25の油圧ジャッキ29の油圧変
動、駆動モータの電流変動、ロータリエンコーダ50の
検出結果、ストロークセンサ52の検出結果が入力され
るようになっている。その結果、制御装置53は、各油
圧ジャッキ29の油圧変動と駆動モータの電流変動とか
ら第1及び第2検知部材24,25と障害物Hとの衝突
を検出(衝突検出手段)可能であり、ロータリエンコー
ダ50及びストロークセンサ52の検出結果に基づいて
障害物Hの位置を求める(障害物位置検出手段)ことが
できるようになっている。
In this embodiment, the control device 53
The detection result of the underground radar 23, the fluctuation of the hydraulic pressure of the hydraulic jack 29 of the first detection member 24 and the second detection member 25, the fluctuation of the current of the drive motor, the detection result of the rotary encoder 50, the detection result of the stroke sensor 52 Is entered. As a result, the control device 53 can detect a collision between the first and second detection members 24 and 25 and the obstacle H from the fluctuation of the hydraulic pressure of each hydraulic jack 29 and the fluctuation of the current of the driving motor (collision detecting means). The position of the obstacle H can be obtained based on the detection results of the rotary encoder 50 and the stroke sensor 52 (obstacle position detecting means).

【0023】ここで、本実施形態のトンネル掘削用障害
物検知装置の作用を図7のフローチャートに基づいて具
体的に説明する。トンネル掘削機では、駆動モータ13
によりカッタヘッド12を回転しながら、シールドジャ
ッキ51を伸長して既設セグメントへの押し付け反力に
より掘削機本体11を前進し、カッタビット20,44
により前方の地盤を掘削する。このとき、地中レーダ2
3を作動することで、前方の地中に障害物H等がないか
どうかを検出する。即ち、図7に示すように、ステップ
S1にて、地中レーダ23が前方の地中に障害物H等を
検知したら、ステップS2にて、油圧ジャッキ29を伸
長して第1検知部材24及び第2検知部材25を前方に
突出させる。
Here, the operation of the tunnel digging obstacle detecting device of the present embodiment will be specifically described with reference to the flowchart of FIG. In the tunnel excavator, the drive motor 13
While rotating the cutter head 12, the shield jack 51 is extended and the excavator body 11 is moved forward by the reaction force against the existing segment, and the cutter bits 20, 44.
Excavates the ground in front. At this time, underground radar 2
Activating 3 detects whether there is an obstacle H or the like in the ground in front of the vehicle. That is, as shown in FIG. 7, when the underground radar 23 detects an obstacle H or the like in the ground in front in step S1, the hydraulic jack 29 is extended in step S2 and the first detection member 24 and The second detection member 25 is made to protrude forward.

【0024】そして、まず、ステップS3では、第1検
知部材24の油圧ジャッキ29に圧力変動が有るかを判
定する。この場合、図1及び図2に示すように、カッタ
ヘッド12の直径よりも長尺な障害物Hがあれば、第2
検知部材25よりも先に第1検知部材24に衝突する。
そして、この第1検知部材24の油圧ジャッキ29に圧
力変動が有ったら、ステップS4にて、このときのカッ
タヘッド12の回転トルクの負荷変動(駆動モータ13
の電流値変動)が所定値以上有るかを判定する。つま
り、第1検知部材24に衝突した障害物Hが単なる礫で
あればカッタビット20,44により破砕が可能であ
り、負荷変動は所定値よりも小さい。一方、シートパイ
ルや鉄筋コンクリート杭などカッタビット20,44で
破砕できない障害物Hであれば、カッタヘッド12の負
荷変動が所定値以上となり、障害物Hが発生したと判断
し、ステップS5で油圧ジャッキ29を収縮して第1検
知部材24をスポーク15d内に没入させる。
First, in step S3, it is determined whether the hydraulic jack 29 of the first detecting member 24 has a pressure fluctuation. In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, if there is an obstacle H longer than the diameter of the cutter head 12,
It collides with the first detection member 24 before the detection member 25.
Then, if there is a pressure fluctuation in the hydraulic jack 29 of the first detecting member 24, in step S4, the load fluctuation of the rotational torque of the cutter head 12 at this time (the driving motor 13
Is determined to be greater than or equal to a predetermined value. That is, if the obstacle H colliding with the first detection member 24 is a mere gravel, it can be crushed by the cutter bits 20 and 44, and the load fluctuation is smaller than a predetermined value. On the other hand, if the obstacle H cannot be crushed by the cutter bits 20 and 44, such as a sheet pile or a reinforced concrete pile, the load fluctuation of the cutter head 12 becomes a predetermined value or more and it is determined that the obstacle H has occurred. The first detecting member 24 is immersed in the spoke 15d by contracting 29.

【0025】そして、ステップS6にて、制御装置53
はロータリエンコーダ50によりカッタヘッド12の回
転角度、つまり、図6に示すように、基準位置からの第
1検知部材24と障害物Hとの衝突位置までの角度θ1
を読み込むと共に、ステップS7にて、ストロークセン
サ52によりトンネル掘削機の推進ストロークS1 を読
み込み、このカッタヘッド12の回転角度θ1 と推進ス
トロークS1 とに基づいて3次元座標上での第1検知部
材24と障害物Hとの衝突位置を算出する。
Then, in step S6, the controller 53
Is the rotation angle of the cutter head 12 by the rotary encoder 50, that is, the angle θ 1 from the reference position to the collision position between the first detection member 24 and the obstacle H as shown in FIG.
With read, at step S7, read the propulsion stroke S 1 of the tunneling machine by the stroke sensor 52, on the three-dimensional coordinates based on the rotational angle theta 1 of the cutter head 12 and the propulsion stroke S 1 first The collision position between the detection member 24 and the obstacle H is calculated.

【0026】次に、ステップS8では、前述のステップ
S3と同様に、第2検知部材25の油圧ジャッキ29に
圧力変動が有るかを判定し、この油圧ジャッキ29に圧
力変動が有ったら、ステップS9にてこのときのカッタ
ヘッド12の回転トルクの負荷変動(駆動モータ13の
電流値変動)が所定値以上有るかを判定し、負荷変動が
所定値以上であれば、シートパイルや鉄筋コンクリート
杭などカッタビット20,44で破砕できない障害物H
であると判断し、ステップS10で油圧ジャッキ29を
収縮して第2検知部材25をスポーク15d内に没入さ
せる。
Next, in step S8, similarly to step S3 described above, it is determined whether or not the hydraulic jack 29 of the second detecting member 25 has a pressure fluctuation. In S9, it is determined whether or not the load fluctuation (current value fluctuation of the drive motor 13) of the rotational torque of the cutter head 12 at this time is equal to or more than a predetermined value. If the load fluctuation is equal to or more than the predetermined value, a sheet pile, a reinforced concrete pile, or the like is used. Obstacles H that cannot be crushed by the cutter bits 20 and 44
Is determined, and in step S10, the hydraulic jack 29 is contracted so that the second detection member 25 is immersed in the spoke 15d.

【0027】そして、ステップS11にて、制御装置5
3がロータリエンコーダ50によりカッタヘッド12の
回転角度、つまり、図6に示すように、基準位置からの
第2検知部材25と障害物Hとの衝突位置までの角度θ
2 を読み込むと共に、ステップS12にて、ストローク
センサ52によりトンネル掘削機の推進ストロークS 2
を読み込み、このカッタヘッド12の回転角度θ2 と推
進ストロークS2 とに基づいて3次元座標上での第2検
知部材25と障害物Hとの衝突位置を算出する。そし
て、ステップS13にて、制御装置53は障害物Hと第
1及び第2検知部材24,25との衝突位置の3次元座
標を結ぶ直線上に障害物Hがあると判断し、ステップS
14にて、この障害物Hの位置に応じてカッタヘッド1
2を駆動制御して障害物Hを破砕する。
Then, in step S11, the control device 5
3 is the rotary encoder 50 for the cutter head 12
The rotation angle, that is, as shown in FIG.
Angle θ to collision position between second detection member 25 and obstacle H
TwoIs read, and in step S12, the stroke
The propulsion stroke S of the tunnel excavator by the sensor 52 Two
And the rotation angle θ of the cutter head 12TwoAnd push
Advance stroke STwoThe second inspection on the three-dimensional coordinates based on
The collision position between the knowledge member 25 and the obstacle H is calculated. Soshi
In step S13, the control device 53 determines that the obstacle H
Three-dimensional seat of the collision position with the first and second detection members 24 and 25
It is determined that there is an obstacle H on the straight line connecting the targets, and step S
At 14, the cutter head 1 according to the position of the obstacle H
2 is driven to crush the obstacle H.

【0028】即ち、図2及び図4に示すように、カッタ
ヘッド12を低速で回転したままで、ロック装置47に
よりロックピン48をロック孔49から抜いて回転筒3
3のロックを解除すると共に、油圧ジャッキ43を伸長
してスライド筒40を移動し、且つ、杭切削ビット46
を突出させ、油圧モータ37を駆動して回転筒33を高
速回転する。この状態でシールドジャッキ51を伸長し
て掘削機本体11を前進すると、多数の杭切削ビット4
5,46が高速で移動しながら自転した状態で障害物H
に接触することで、この障害物Hを切削して破砕するこ
とができる。この場合、カッタヘッド12の回転方向と
回転筒33の回転方向とを同じにすることで、障害物H
に対する杭切削ビット45,46の接触速度が倍増され
るようになっている。また、杭切削ビット45,46は
カッタビット20,44よりも掘進方向前方に長いた
め、カッタビット20,44が障害物Hに接触して破損
することはない。更に、杭切削ビット46が外周リング
17よりも外方の障害物Hを切削するため、カッタヘッ
ド12の後方に位置する掘削機本体11の推進を容易に
することができる。
That is, as shown in FIGS. 2 and 4, while the cutter head 12 is being rotated at a low speed, the lock pin 48 is pulled out of the lock hole 49 by the lock device 47 and the rotary cylinder 3 is rotated.
3 and the hydraulic jack 43 is extended to move the slide cylinder 40, and the pile cutting bit 46
To drive the hydraulic motor 37 to rotate the rotary cylinder 33 at high speed. When the excavator body 11 is advanced by extending the shield jack 51 in this state, a large number of pile cutting bits 4
Obstacle H in a state where 5, 46 are moving at high speed and rotating
, The obstacle H can be cut and crushed. In this case, by setting the rotation direction of the cutter head 12 and the rotation direction of the rotary cylinder 33 to be the same, the obstacle H
The contact speed of the pile cutting bits 45, 46 to the pile cutting bit is doubled. Further, since the pile cutting bits 45 and 46 are longer than the cutter bits 20 and 44 in the excavation direction, the cutter bits 20 and 44 do not come into contact with the obstacle H and are not damaged. Furthermore, since the pile cutting bit 46 cuts the obstacle H outside the outer peripheral ring 17, the excavator body 11 located behind the cutter head 12 can be easily propelled.

【0029】なお、図7のフローチャートには記載され
ていないが、ステップS3にて第1検知部材24の油圧
ジャッキ29に圧力変動がなく、先に、第2検知部材2
5の油圧ジャッキ29に圧力変動が発生した場合には、
障害物が長尺のものではないために礫であると判断す
る。また、ステップS8,S9での待機時間を設定して
おくことで、所定時間が経過しても、ステップS8で第
2検知部材25の油圧ジャッキ29に圧力変動がなかっ
たり、ステップS9でカッタヘッド12の回転トルクの
負荷変動がなかったら、第1検知部材25と衝突した障
害物は長尺のものではないために礫であると判断する。
Although not described in the flowchart of FIG. 7, there is no pressure change in the hydraulic jack 29 of the first detecting member 24 in step S3.
When the pressure fluctuation occurs in the hydraulic jack 29 of No. 5,
The obstacle is judged to be gravel because it is not long. In addition, by setting the standby time in steps S8 and S9, even if the predetermined time has elapsed, the hydraulic jack 29 of the second detection member 25 does not change in pressure even if the predetermined time has elapsed, or the cutter head does not change in step S9. If there is no load fluctuation of the rotation torque of No. 12, the obstacle that collided with the first detection member 25 is not long and is determined to be gravel.

【0030】このように本実施形態のトンネル掘削用障
害物検知装置にあっては、障害物Hが長尺である場合、
この障害物Hはまずカッタヘッド12の外周側の第1検
知部材24に衝突し、次に内周側の第2検知部材25に
衝突するため、障害物Hと第1及び第2検知部材24,
25との衝突位置を、ロータリエンコーダ50によるカ
ッタヘッド12の回転角度θ1 ,θ2 とストロークセン
サ52による推進ストロークS1 ,S2 とに基づいて3
次元座標上での障害物Hの位置を検知するようにしてい
る。従って、長尺の障害物Hを礫と誤認せずに確実に検
知することで検出精度を向上できる。
As described above, in the obstacle detecting device for tunnel excavation of the present embodiment, when the obstacle H is long,
The obstacle H first collides with the first detecting member 24 on the outer peripheral side of the cutter head 12 and then collides with the second detecting member 25 on the inner peripheral side, so that the obstacle H and the first and second detecting members 24 ,
25 based on the rotation angles θ 1 , θ 2 of the cutter head 12 by the rotary encoder 50 and the propulsion strokes S 1 , S 2 by the stroke sensor 52.
The position of the obstacle H on the dimensional coordinates is detected. Therefore, the detection accuracy can be improved by reliably detecting the long obstacle H without misidentifying it as gravel.

【0031】なお、上述の実施形態では、カッタヘッド
12に1本の回転スポーク16を設けたが、油圧モータ
37の配設スペースを考慮することで、2つ以上設けて
もよい。また、固定スポーク15bに地中レーダ23を
設けたが、掘削機本体11に設けてもよい。更に、固定
スポーク15dに第1及び第2検知部材24,25を設
けたが、別の固定スポークでもよく、また、第1検知部
材24を固定スポーク15aに設け、第2検知部材を固
定スポーク15bに設けてもよく、更に、回転スポーク
16に設けてもよい。そして、検知部材の数も3つ以上
であってもよく、この場合、3つ目の検知部材はスポー
クの長手方向中間部に設けることが望ましい。
In the above-described embodiment, one rotary spoke 16 is provided on the cutter head 12, but two or more rotary spokes may be provided in consideration of the space for disposing the hydraulic motor 37. Further, the underground radar 23 is provided on the fixed spoke 15b, but may be provided on the excavator body 11. Furthermore, although the first and second detection members 24 and 25 are provided on the fixed spoke 15d, other fixed spokes may be provided. Alternatively, the first detection member 24 is provided on the fixed spoke 15a, and the second detection member is provided on the fixed spoke 15b. May be provided on the rotating spokes 16. The number of detection members may be three or more. In this case, it is desirable that the third detection member is provided at a middle portion in the longitudinal direction of the spoke.

【0032】また、上述の実施形態では、第1検知部材
24及び第2検知部材25の油圧ジャッキ29の油圧変
動とカッタヘッド12の駆動モータ13の負荷変動(駆
動モータ13の電流値変動)に基づいて、障害物Hが単
なる礫であるか、シートパイルや鉄筋コンクリート杭な
どカッタビット20,44で破砕できない障害物Hであ
るかを判断したが、判断条件はこれに限らず、油圧ジャ
ッキ29の油圧変動のみ、あるいは、駆動モータ13の
負荷変動のみであってもよく、その他の条件であっても
よい。
In the above-described embodiment, the fluctuation of the hydraulic pressure of the hydraulic jack 29 of the first detecting member 24 and the second detecting member 25 and the fluctuation of the load of the driving motor 13 of the cutter head 12 (the fluctuation of the current value of the driving motor 13) are considered. Based on the determination, it was determined whether the obstacle H was mere gravel or an obstacle H that could not be crushed by the cutter bits 20 and 44, such as a sheet pile or a reinforced concrete pile. Only the hydraulic pressure fluctuation, or only the load fluctuation of the drive motor 13 may be used, and other conditions may be used.

【0033】更に、カッタヘッド12を低速回転しなが
ら回転筒33を高速回転することで、多数の杭切削ビッ
ト45,46により障害物Hを切削するようにしたが、
回転筒33を高速回転したままでカッタヘッド12を所
定角度範囲を揺動、つまり、往復回動することで、回転
筒33を障害物Hが存在する範囲だけ移動して杭切削ビ
ット45,46により障害物Hを切削してもよく、ま
た、障害物Hがカッタヘッド12の中心を通るような位
置にあるときにき、回転筒33を障害物Hと重なる位置
でカッタヘッド12を停止して回転筒33のみを高速回
転して障害物Hを切削してもよい。なお、この場合、障
害物Hの所定切削時間経過ごとにカッタヘッド12を回
転してカッタビット20,44により前方の地盤を掘削
する必要がある。
Further, by rotating the rotary cylinder 33 at a high speed while rotating the cutter head 12 at a low speed, the obstacle H is cut by a large number of pile cutting bits 45 and 46.
By rotating the cutter head 12 within a predetermined angle range while the rotating cylinder 33 is rotating at a high speed, that is, reciprocatingly rotating, the rotating cylinder 33 is moved by the range where the obstacle H exists, and the pile cutting bits 45 and 46 are moved. When the obstacle H is at a position passing through the center of the cutter head 12, the rotary cylinder 33 stops the cutter head 12 at a position overlapping the obstacle H when the obstacle H passes through the center of the cutter head 12. The obstacle H may be cut by rotating only the rotating cylinder 33 at high speed. In this case, it is necessary to rotate the cutter head 12 every time a predetermined cutting time of the obstacle H elapses and to excavate the ground in front by the cutter bits 20 and 44.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のトンネル掘削用障害物検知装置
によれば、カッタヘッドの外周側に出没自在な第1検知
部材と内周側に出没自在な第2検知部材とを装着すると
共に、第1及び第2検知部材の突出時に地中に埋設され
た障害物との衝突を検出する衝突検出手段を設け、障害
物位置検出手段が第1及び第2検知部材と障害物との衝
突時におけるカッタヘッドの回転位置と掘削機本体の推
進位置に基づいて障害物の位置を求めるようにしたの
で、長尺の障害物であれば、この障害物は先に外周側の
第1検知部材に衝突し、次に内周側の第2検知部材に衝
突するため、この2つの衝突位置に基づいてカッタで掘
削できない長尺の障害物の位置を確実に検知することで
検出精度を向上することができる。
As described above in detail in the embodiment, according to the obstacle detecting apparatus for tunnel excavation of the first aspect of the present invention, the first detecting member and the inner peripheral side which can come and go on the outer peripheral side of the cutter head. And a second detection member which can be retracted and mounted, and collision detection means for detecting a collision with an obstacle buried underground when the first and second detection members protrude are provided. Since the position of the obstacle is obtained based on the rotation position of the cutter head and the propulsion position of the excavator body at the time of collision between the first and second detection members and the obstacle, if the obstacle is a long obstacle, This obstacle first collides with the first detection member on the outer circumference side, and then collides with the second detection member on the inner circumference side. Therefore, a long obstacle that cannot be excavated with the cutter based on the two collision positions is detected. Improve detection accuracy by reliably detecting position Door can be.

【0035】また、請求項2の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置によれば、第1及び第2検知部材の先端部
を球面形状として流体圧ジャッキによりカッタヘッドの
前面から出没自在としたので、障害物に対する検知部材
の衝突方向に拘らず、確実に障害物の衝突力を流体圧ジ
ャッキに伝えて検出することができる。
According to the obstacle detecting device for tunnel excavation according to the second aspect of the present invention, the distal end portions of the first and second detecting members are formed into spherical shapes so that they can protrude and retract from the front surface of the cutter head by the hydraulic jack. Regardless of the direction in which the detection member collides with the obstacle, the collision force of the obstacle can be reliably transmitted to the fluid pressure jack and detected.

【0036】また、請求項3の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置によれば、衝突検出手段は、第1及び第2
検知部材を出没させる流体圧ジャッキにおける圧力変動
とカッタヘッドを回転駆動する駆動モータの駆動力変動
とに基づいて検出するようにしたので、障害物をカッタ
で掘削可能な礫であるか、カッタで破砕できないシート
パイルや鉄筋コンクリート杭などであるかを判断するこ
とができる。
According to the third aspect of the present invention, the collision detecting means includes the first and second collision detecting means.
Since the detection is performed based on the pressure fluctuation in the fluid pressure jack that causes the detection member to protrude and retract and the driving force fluctuation of the drive motor that rotates the cutter head, the obstacle is gravel that can be excavated with the cutter, It is possible to determine whether the sheet pile or the reinforced concrete pile cannot be crushed.

【0037】また、請求項4の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置によれば、掘削機本体あるいはカッタヘッ
ドには前方の地中に埋設された障害物を検出するレーダ
検出器が設けたので、事前に障害物の有無を検出するこ
とで、障害物検知作業の作業性の向上を図ることができ
る。
According to the obstacle detecting device for tunnel excavation of the fourth aspect of the present invention, the excavator body or the cutter head is provided with a radar detector for detecting an obstacle buried in the ground in front. By detecting the presence or absence of an obstacle in advance, the workability of the obstacle detection work can be improved.

【0038】また、請求項5の発明のトンネル掘削用障
害物検知装置によれば、障害物を長尺の障害物としたと
き、第1及び第2検知部材の突出時には、先に第1検知
部材が長尺の障害物に衝突し、次に第2検知部材が長尺
の障害物に衝突するようにしたので、長尺の障害物の位
置を確実に検知することで検出精度を向上することがで
きる。
According to the obstacle detecting device for tunnel excavation according to the fifth aspect of the present invention, when the obstacle is a long obstacle, when the first and second detecting members protrude, the first detecting is performed first. Since the member collides with the long obstacle and then the second detection member collides with the long obstacle, the detection accuracy is improved by reliably detecting the position of the long obstacle. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るトンネル掘削用障害
物検知装置を表す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an obstacle detection device for tunnel excavation according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態の障害物検知装置を搭載したトンネ
ル掘削機の正面図である。
FIG. 2 is a front view of a tunnel excavator equipped with the obstacle detection device of the present embodiment.

【図3】図2のIII−III断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2;

【図4】回転スポークの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a rotating spoke.

【図5】図4のV−V断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;

【図6】障害物検知装置による検出方法の説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a detection method by the obstacle detection device.

【図7】障害物検知装置による検出方法のフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart of a detection method by the obstacle detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 掘削機本体 12 カッタヘッド 13 駆動モータ 15a,15b,15c,15d 固定スポーク 16 回転スポーク 17 外周リング 20 カッタビット 23 地中レーダ 24 第1検知部材 25 第2検知部材 29 油圧ジャッキ(流体圧ジャッキ) 50 ロータリエンコーダ(回転位置検出手段) 51 シールドジャッキ 52 ストロークセンサ(推進位置検出手段) 53 制御装置(衝突検出手段、障害物位置検出手段) H 障害物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Excavator main body 12 Cutter head 13 Drive motor 15a, 15b, 15c, 15d Fixed spoke 16 Rotating spoke 17 Outer ring 20 Cutter bit 23 Underground radar 24 First detection member 25 Second detection member 29 Hydraulic jack (fluid pressure jack) Reference Signs List 50 rotary encoder (rotational position detecting means) 51 shield jack 52 stroke sensor (propulsion position detecting means) 53 control device (collision detecting means, obstacle position detecting means) H Obstacle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 久雄 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮沢 和夫 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 鈴木 実 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 風間 広志 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D054 BA03 GA17 GA62 GA65 GA81 GA84 GA92 2F069 AA04 BB40 GG01 GG04 GG06 GG20 GG58 GG59 HH02 HH15 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Arai 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Kazuo Miyazawa 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation Co., Ltd. (72) Inventor Minoru Suzuki 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Kazama 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation F Terms (reference) 2D054 BA03 GA17 GA62 GA65 GA81 GA84 GA92 2F069 AA04 BB40 GG01 GG04 GG06 GG20 GG58 GG59 HH02 HH15

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 掘削機本体の前部に回転自在に装着され
たカッタヘッドの外周側に掘進方向に出没自在に装着さ
れた第1検知部材と、前記カッタヘッドの内周側に掘進
方向に出没自在に装着された第2検知部材と、前記第1
及び第2検知部材の突出時に地中に埋設された障害物と
の衝突を検出する衝突検出手段と、前記カッタヘッドの
回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記掘削機本
体の推進位置を検出する推進位置検出手段と、前記第1
及び第2検知部材と前記障害物との衝突時における前記
回転位置検出手段及び前記推進位置検出手段の出力結果
に基づいて前記障害物の位置を求める障害物位置検出手
段とを具えたことを特徴とするトンネル掘削用障害物検
知装置。
1. A first detecting member mounted on an outer peripheral side of a cutter head rotatably mounted on a front portion of an excavator body so as to be able to protrude and retract in an excavation direction, and a first detecting member on an inner peripheral side of the cutter head in an excavated direction. A second detection member mounted to be freely retractable;
And collision detection means for detecting a collision with an obstacle buried in the ground when the second detection member projects, rotation position detection means for detecting a rotation position of the cutter head, and a propulsion position of the excavator body. Propulsion position detecting means for detecting
And obstacle position detecting means for obtaining the position of the obstacle based on the output results of the rotational position detecting means and the propulsion position detecting means at the time of collision between the second detecting member and the obstacle. Obstacle detection device for tunnel excavation.
【請求項2】 請求項1記載のトンネル掘削用障害物検
知装置において、前記第1及び第2検知部材は先端部が
球面形状をなし、流体圧ジャッキにより前記カッタヘッ
ドの前面から出没自在であることを特徴とするトンネル
掘削用障害物検知装置。
2. The obstacle detecting device for tunnel excavation according to claim 1, wherein the first and second detecting members have a spherical shape at their distal ends, and can be freely protruded and retracted from the front surface of the cutter head by a hydraulic jack. An obstacle detecting device for tunnel excavation.
【請求項3】 請求項1記載のトンネル掘削用障害物検
知装置において、前記衝突検出手段は、前記第1及び第
2検知部材を出没させる流体圧ジャッキにおける圧力変
動と前記カッタヘッドを回転駆動する駆動モータの駆動
力変動とを検出することを特徴とするトンネル掘削用障
害物検知装置。
3. The obstacle detecting device for tunnel excavation according to claim 1, wherein said collision detecting means rotationally drives a pressure fluctuation in a fluid pressure jack which causes said first and second detecting members to protrude and retract. An obstacle detecting device for tunnel excavation, which detects a driving force fluctuation of a driving motor.
【請求項4】 請求項1記載のトンネル掘削用障害物検
知装置において、前記掘削機本体あるいは前記カッタヘ
ッドには前方の地中に埋設された障害物を検出するレー
ダ検出器が設けられたことを特徴とするトンネル掘削用
障害物検知装置。
4. The obstacle detecting device for tunnel excavation according to claim 1, wherein the excavator body or the cutter head is provided with a radar detector for detecting an obstacle buried in the ground in front. An obstacle detecting device for tunnel excavation, characterized by:
【請求項5】 請求項1記載のトンネル掘削用障害物検
知装置において、前記障害物は長尺の障害物であると
き、前記第1及び第2検知部材の突出時には、先に該第
1検知部材が該長尺の障害物に衝突し、次に該第2検知
部材が該長尺の障害物に衝突することを特徴とするトン
ネル掘削用障害物検知装置。
5. The obstacle detecting device for tunnel excavation according to claim 1, wherein when the obstacle is a long obstacle, the first detection is performed first when the first and second detection members protrude. An obstacle detection device for tunnel excavation, wherein a member collides with the long obstacle, and then the second detection member collides with the long obstacle.
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