JP2018021429A - Excavation status management device, excavation status management method and excavation status management program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘進状況管理装置、掘進状況管理方法、及び掘進状況管理プログラムに関する。 The present invention relates to an excavation status management device, an excavation status management method, and an excavation status management program.
トンネルの掘削に用いられるシールドマシンを掘進させていく場合、シールドマシン内で設置していくセグメントの端部と、スキンプレートとが接触して破損しないように、例えば、特許文献1に示されるような、セグメントとスキンプレートの距離、いわゆるテールクリアランスを計測するような技術が存在する。 When digging a shield machine used for tunnel excavation, as shown in Patent Document 1, for example, the end of a segment to be installed in the shield machine and the skin plate are not damaged by contact. There is a technique for measuring the distance between the segment and the skin plate, so-called tail clearance.
実際にトンネルを掘削する場合、シールドマシンには、中折れが可能となっており、カーブするトンネルを掘削できるものもある。このような場合、スキンプレートの後方部分(以下、テールプレートともいう)が、セグメントと接触したり、地山と接触したりして、セグメントやスキンプレートを破損させてしまう恐れがある。 When actually excavating a tunnel, some shield machines can be bent and some can excavate a curved tunnel. In such a case, the rear part of the skin plate (hereinafter also referred to as tail plate) may come into contact with the segment or contact with the ground, which may damage the segment or the skin plate.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、前述の通り、スキンプレートとセグメントの端部との距離を計測することができるが、例えば、カーブのあるトンネルを掘削する場合に、スキンプレートの後端部と掘削を行った後の地山との位置関係やスキンプレートの後端部と設置したセグメントとの位置関係を把握することができないという問題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, as described above, the distance between the skin plate and the end of the segment can be measured. For example, when excavating a curved tunnel, the rear end of the skin plate There is a problem that the positional relationship between the part and the natural ground after excavation and the positional relationship between the rear end of the skin plate and the installed segment cannot be grasped.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、シールドマシンの全体において、掘削を行った後の地山との位置関係、及び設置したセグメントとの位置関係を把握することを可能とする掘進状況管理装置、掘進状況管理方法、及び掘進状況管理プログラムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to grasp the positional relationship with the natural ground after excavation and the positional relationship with the installed segment in the entire shield machine. The object of the present invention is to provide an excavation status management device, an excavation status management method, and an excavation status management program.
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、トンネルの掘削を行うシールドマシンの形状を示すシールドマシン形状情報を記憶するシールドマシン形状情報記憶部と、座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出するシールドマシン座標算出部と、前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出する掘削境界座標算出部と、前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出するセグメント座標算出部と、前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示する掘進状況表示部と、を備えることを特徴とする掘進状況管理装置である。 In order to solve the above problem, one aspect of the present invention is to sequentially measure a shield machine shape information storage unit that stores shield machine shape information indicating the shape of a shield machine that performs excavation of a tunnel, and a reference point whose coordinates are known. The shield machine calculates shield machine coordinate information indicating the position of the shield machine based on the distance and angle from the reference point to a predetermined measurement target in the shield machine and the shield machine shape information. In the shield machine, a coordinate calculation unit, an excavation boundary coordinate calculation unit that sequentially calculates excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel excavated by the shield machine, and the shield machine The segment from the measurement position is sequentially measured from a predetermined measurement position. A segment coordinate calculation unit that calculates segment coordinate information indicating the position of the segment based on the distance at a predetermined length of the segment and the shield machine coordinate information; and the shield machine coordinate information; The excavation situation comprising: an excavation situation display unit that sequentially displays the positional relationship between the shield machine, the excavation boundary, and the segment based on the excavation boundary coordinate information and the segment coordinate information. It is a management device.
また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記計測位置は、前記シールドマシンのスキンプレートにより形成される内周空間内であって前記セグメントが設置される内周空間内に位置しており、前記計測位置から計測される、前記計測位置から前記シールドマシンの前記スキンプレートまでの距離を記憶するスキンプレート距離記憶部を備え、前記セグメント座標算出部は、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、前記スキンプレート距離記憶部に記憶される前記計測位置から前記スキンプレートまでの距離と、に基づいて、前記スキンプレートと前記セグメントの間の距離を算出するようにしてもよい。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described invention, the measurement position is located in an inner circumferential space formed by a skin plate of the shield machine and in the inner circumferential space where the segment is installed. A skin plate distance storage unit that stores a distance from the measurement position to the skin plate of the shield machine, which is measured from the measurement position. The distance between the skin plate and the segment may be calculated on the basis of the distance to the skin plate and the distance from the measurement position stored in the skin plate distance storage unit to the skin plate.
また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記掘削境界座標算出部は、前記シールドマシンから、余掘りを行う際に定められるコピーカッターの突出長を示す情報を受けた場合、前記シールドマシン座標情報と、前記コピーカッターの突出長とに基づいて、前記掘削境界座標情報を逐次算出するようにしてもよい。 Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described invention, when the excavation boundary coordinate calculation unit receives information indicating a projection length of a copy cutter determined when performing overdigging from the shield machine, The excavation boundary coordinate information may be sequentially calculated based on the shield machine coordinate information and the protruding length of the copy cutter.
また、本発明の一態様は、上記に記載の発明において、前記シールドマシン座標算出部は、前記シールドマシンから、前記シールドマシンの中折角度の情報を受けた場合、前記基準点から前記計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報と、前記中折角度の情報とに基づいて、前記シールドマシン座標情報を算出するようにしてもよい。 Further, according to one aspect of the present invention, in the invention described in the above, when the shield machine coordinate calculation unit receives information on a folding angle of the shield machine from the shield machine, the measurement target is measured from the reference point. The shield machine coordinate information may be calculated on the basis of the distance and angle up to, the shield machine shape information, and the information about the folding angle.
また、本発明の一態様は、トンネルの掘削を行うシールドマシンの形状を示すシールドマシン形状情報をシールドマシン形状情報記憶部に記憶させ、座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出し、前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出し、前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出し、前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示することを特徴とする掘進状況管理方法である。 In addition, according to one aspect of the present invention, the shield machine shape information indicating the shape of the shield machine that performs excavation of the tunnel is stored in the shield machine shape information storage unit, and the coordinates are sequentially measured from known reference points. The shield machine coordinate information indicating the position of the shield machine is calculated on the basis of the distance and angle from a predetermined distance to the measurement target in the shield machine and the shape information of the shield machine, and excavated by the shield machine. Excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel is sequentially calculated based on the shield machine coordinate information, and is sequentially measured from a predetermined measurement position in the shield machine, from the measurement position to the segment The distance of the segment, the predetermined length of the thickness of the segment, and the shield Segment coordinate information indicating the position of the segment is calculated based on the thin coordinate information, and the shield machine, the excavation based on the shield machine coordinate information, the excavation boundary coordinate information, and the segment coordinate information are calculated. An excavation status management method characterized by sequentially displaying boundaries and positional relationships of the segments.
また、本発明の一態様は、コンピュータに、トンネルの掘削を行うシールドマシンの形状を示すシールドマシン形状情報をシールドマシン形状情報記憶部に記憶させる手順、座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出する手順、前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出する手順、前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出する手順、前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示する手順、を実行させるための掘進状況管理プログラムである。 Further, according to one embodiment of the present invention, a procedure in which a computer stores shield machine shape information indicating the shape of a shield machine that performs excavation of a tunnel in a shield machine shape information storage unit, and coordinates are sequentially measured from known reference points. A procedure for calculating shield machine coordinate information indicating a position of the shield machine based on a distance and an angle from the reference point to a predetermined measurement target in the shield machine and the shield machine shape information, the shield A procedure for sequentially calculating excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel excavated by a machine, based on the shield machine coordinate information, sequentially measured from a predetermined measurement position in the shield machine, The distance from the measurement position to the segment and the predetermined segment A procedure for calculating segment coordinate information indicating the position of the segment based on a thickness length of the workpiece and the shield machine coordinate information, the shield machine coordinate information, the excavation boundary coordinate information, and the segment coordinate information; The excavation status management program for executing the procedure for sequentially displaying the positional relationship between the shield machine, the excavation boundary, and the segment.
この発明によれば、シールドマシンの全体において、掘削を行った後の地山との位置関係、及び設置したセグメントとの位置関係を把握することが可能となる。 According to this invention, in the whole shield machine, it is possible to grasp the positional relationship with the natural ground after excavation and the positional relationship with the installed segment.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、シールドマシン1の構成を示す図である。シールドマシン1は、例えば、円筒形状をしており、スキンプレート7により構成される胴筒の前方に、カッター駆動装置4によって駆動される、掘削を行うカッター2を備える。掘削の工程としては、シールドマシン1の胴筒の後方において、図示しないエレクタがトンネルの壁面となるセグメント20を組み立て、組み立てたセグメント20の端部にジャッキ5を押し当てて、ジャッキ5を伸長させるとともに、カッター2によって掘削を行って、シールドマシン1全体を掘進させる。掘進の後、ジャッキ5を縮小させることにより生じるスペースに、再びエレクタがセグメント20を組み立てるという工程を繰り返してトンネルを掘り進むとともに、トンネルの壁面をセグメント20により構築していく。掘進の際には、セグメント20の先端部付近とスキンプレート7との間の空間(以下、前方テールクリアランス31という)と、スキンプレート7の後端部付近とセグメント20の間の空間(以下、後方テールクリアランスという35という)に余裕をもたせて、これらが接触しないようにして掘進させていく。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the shield machine 1. The shield machine 1 has, for example, a cylindrical shape, and includes a
シールドマシン1は、カッター2、カッター駆動装置4、ジャッキ5、スキンプレート7、及びセグメント20以外の構成として、コピーカッター3、テールシール(テールシールブラシ)8、テールクリアランス計測装置6、ジャッキ駆動装置9、制御装置10、デッキ11、セグメント位置計測装置12、シールドマシン位置計測装置13、ターゲットマーク14、及びストロークセンサ15を備える。コピーカッター3は、カッター2の側面から突出し、幅を広げて掘削する余掘りを行う際に用いられる。ここで、余掘りとは、例えば、トンネルをカーブさせて構築する場合、シールドマシン1がカーブを曲がっていく途中でスキンプレート7の後方であるテールプレートの部分が地山と接触しないように余分に掘削しておく必要がある場合に行われる手法である。テールシール8は、掘削後の地山との境界である掘削境界30とスキンプレート7の間、及び掘削境界30とセグメント20の間に蓄積する泥や地下水等がシールドマシン1内に流れ込むことを防ぐものであり、例えば、ワイヤブラシ等が適用される。
The shield machine 1 has a configuration other than the
テールクリアランス計測装置6は、ジャッキ5に接するセグメント20の先端部付近とスキンプレート7との間の空間の長さである前方テールクリアランス31を計測する装置である。計測の手法としては、カメラ等によって撮影された画像を分析して前方テールクリアランス31を計測する手法や、特許文献1に示される機械的な構成により計測する手法などが適用される。デッキ11は、シールドマシン1の操作者が、操作を行ったり、各種装置を設置したりする場所であり、制御装置10やセグメント位置計測装置12が備えられる。
The tail clearance measuring
セグメント位置計測装置12は、例えば、光波測距儀等が適用され、デッキ11の予め定められる計測位置に設置され、当該計測位置からセグメント20によって形成される内周面の任意に定められる点までの距離33をレーザ光により逐次計測する。任意に定められる点として、例えば、水平面とセグメント20とが交わるラインであるSL(Spring Line)上の2点を計測するようにしてもよい。シールドマシン1は、1分間に、例えば3cm程度進んでいくため、セグメント位置計測装置12による計測の間隔としては、例えば、10秒程度の間隔が適用される。また、任意に定められる点は、少なくとも2点以上とし、図1では、鉛直方向において交差する2点を計測している図としているが、水平方向において交差する2点を計測するようにしてもよいし、三次元での位置を特定するために3点を計測するようにしてもよい。
The segment
ターゲットマーク14は、計測目標となるマークであり、シールドマシン1において予め定められた位置に設置または貼付され、シールドマシン位置計測装置13による位置計測の際の目標とされる。設置または貼付されるターゲットマーク14の数は、例えば、シールドマシン1の三次元座標を特定する場合には、少なくとも3つ以上必要となる。シールドマシン位置計測装置13は、例えば、トランシット等の距離及び角度を計測する装置であり、掘削されたトンネル内のシールドマシン1の後方の座標が既知の基準点に設置され、当該基準点からシールドマシン1のターゲットマーク14までの距離32や角度を逐次計測する。計測の間隔は、例えば、セグメント位置計測装置12による計測間隔と同様の10秒程度の間隔である。
The
シールドマシン位置計測装置13が設置される基準点は、例えば、図2に示すように、シールドマシン1の掘進に応じて、新たな基準点が定められる。新たな基準点が定められる間隔は、カーブの存在等によって基準点からシールドマシン1のターゲットマーク14が視認できなくなる場合を除いては、例えば、50m程度の間隔が適用される。カーブ等があり視認できなくなる場合、短い間隔であっても必要に応じて新たな基準点が定められる。図2において、最初の基準点36−1の三次元座標は、例えば、国土地理院の測量点などの座標が既知の地点に設置した計測装置を用いた計測により求められる。シールドマシン1が掘進した場合、次の基準点36−2を定めて、基準点36−1の座標に当該計測装置を設置して、基準点36−2の三次元座標を求める。これを順に繰り返していき、基準点36−3,36−4,36−5の三次元座標を計測により求めていき、シールドマシン1に最も近い基準点36−5に、設置されたシールドマシン位置計測装置13により、ターゲットマーク14までの距離32と角度の計測が行われる。
ジャッキ駆動装置9は、ジャッキ5ごとに備えられており、ジャッキ5を伸縮させるためのポンプユニット等から構成され、後述する制御装置10の操作部における、操作者による操作を受けて、ジャッキ5を伸長、及び縮小させる伸縮の制御を行う。
ストロークセンサ15は、ジャッキ5ごとに備えられており、ジャッキ5が伸長した長さを示すストローク長をジャッキ5ごとに計測する。
As the reference point where the shield machine
The
The
制御装置10は、操作者による操作を受ける操作部を備えており、操作者の操作を受けてシールドマシン1のカッター駆動装置4を駆動させ、操作者によって設定される余掘りを行う長さでコピーカッター3を突出させる。また、制御装置10は、カーブのあるトンネルを掘削する場合、シールドマシン1を図2のように中折れさせる制御を行い、その場合、操作者によって設定される中折角度にしたがって、シールドマシン1を中折れさせる。
The
また、制御装置10は、テールクリアランス計測装置6が計測する前方テールクリアランス31の長さの情報や、セグメント位置計測装置12が計測するセグメント20までの距離33の情報や、シールドマシン位置計測装置13が計測するターゲットマーク14までの距離32や角度の情報や、ストロークセンサ15が計測するジャッキ5のストローク長の情報を取得する。これらの情報を取得する手段は、有線または無線の通信手段であってもよいし、人の操作を受けて入力されることにより取得するような構成であってもよい。また、制御装置10は、取得した距離33、距離32及び角度の情報と、セグメント位置計測装置12が設置される計測位置の情報と、シールドマシン位置計測装置13が設置される基準点の三次元座標の情報と、前方テールクリアランス31の長さの情報、コピーカッター3の突出長、ジャッキ5のストローク長、及び中折角度の情報とを掘進状況管理装置60に対して出力する。
The
図3は、本実施形態による掘進状況管理装置60の内部構成とシールドマシン1との関係を示すブロック図である。掘進状況管理装置60は、情報入力部61、シールドマシン形状情報記憶部62、セグメント情報記憶部63、スキンプレート距離情報記憶部64、シールドマシン座標算出部65、掘削境界座標算出部66、セグメント座標算出部67、ジャッキストローク長取得部68、テールクリアランス取得部69、及び掘進状況表示部600を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing the relationship between the internal configuration of the excavation status management device 60 and the shield machine 1 according to the present embodiment. The excavation status management device 60 includes an
情報入力部61は、シールドマシン1の制御装置10が出力する情報を、例えば、有線や無線の通信手段、電子的な記録媒体、または、人の入力操作等を介して内部に入力する。シールドマシン形状情報記憶部62は、中折れしていない状態でのシールドマシン1の形状を示すシールドマシン形状情報を、例えば、シールドマシン1において予め定められる任意の点を原点とする三次元座標情報として予め記憶する。セグメント情報記憶部63には、セグメント20の厚みの長さを示す情報が予め記憶される。
The
スキンプレート距離情報記憶部64は、図4に示すように、セグメント20が設置される前の計測位置からテールシール8より後方のスキンプレート7が見通せる状態で、セグメント位置計測装置12が予め計測するスキンプレート7の内周面までの距離34の情報を記憶する。掘削が開始されてしまうと、テールシール8とセグメント20とは常に接触して計測位置から見通せない状態となるため、距離34の計測は、掘削を行う前に行われる。当該距離34の情報は、例えば、セグメント位置計測装置12が計測して出力した情報を制御装置10が取り込み、制御装置10から出力される情報を情報入力部61が受けて、情報入力部61がスキンプレート距離情報記憶部64に書き込む等の処理により予め記憶される。
As shown in FIG. 4, the skin plate distance
シールドマシン座標算出部65は、情報入力部61を通じて、シールドマシン位置計測装置13によって逐次計測されるターゲットマーク14までの距離32及び角度の情報、並びにシールドマシン位置計測装置13が設置される基準点の三次元座標情報を制御装置10から取得する。また、シールドマシン座標算出部65は、距離32及び角度の情報と、基準点の三次元座標情報と、シールドマシン形状情報記憶部62に記憶されているシールドマシン形状情報とに基づいて、基準点の座標系におけるシールドマシン1の三次元座標情報(以下、シールドマシン座標情報という)を算出する。
The shield machine coordinate
また、シールドマシン座標算出部65は、シールドマシン位置計測装置13が距離32及び角度を計測する間隔、例えば、10秒ごとにシールドマシン座標情報の算出を行う。シールドマシン1が50m程度、掘進して進んだ場合等、前述したように、基準点が新しい基準点に置き換えられるため、その場合、シールドマシン座標算出部65は、当該新たな基準点の三次元座標情報を用いてシールドマシン座標情報の算出を行う。また、シールドマシン座標算出部65は、情報入力部61を通じて、シールドマシン1の中折角度の情報を制御装置10から取得した場合、更に、中折角度に基づいて、中折れした状態でのシールドマシン座標情報を算出する。
Further, the shield machine coordinate
掘削境界座標算出部66は、シールドマシン座標算出部65が算出したシールドマシン座標情報に含まれるカッター2に関する情報に基づいて、掘削される掘削領域と地山の境界を示す掘削境界30の三次元座標情報(以下、掘削境界座標情報という)を算出する。また、掘削境界座標算出部66は、情報入力部61を通じて、コピーカッター3の突出長の情報を制御装置10から取得した場合、コピーカッター3の突出長を余掘りした長さとし、当該余掘りした長さの値を含めて掘削境界座標情報を算出する。
The excavation boundary coordinate
セグメント座標算出部67は、情報入力部61を通じて、セグメント位置計測装置12によって逐次計測されたセグメント20までの距離33の情報と、セグメント位置計測装置12が設置されている計測位置の情報を制御装置10から取得する。また、セグメント座標算出部67は、距離33の情報と、セグメント位置計測装置12が設置されている計測位置の情報と、スキンプレート距離情報記憶部64に記憶されている距離34の情報と、セグメント情報記憶部63に記憶されているセグメント20の厚みの長さを示す情報と、シールドマシン座標算出部65が算出したシールドマシン座標情報とに基づいてセグメント20の三次元座標情報(以下、セグメント座標情報という)を算出する。また、セグメント座標算出部67は、距離34から距離33を減算し、減算した値からセグメント20の厚みの長さを示す情報を減算することで後方テールクリアランス35の値を算出する。
The segment coordinate
ジャッキストローク長取得部68は、情報入力部61を通じて、ジャッキ5のストローク長の長さを制御装置10から取得する。テールクリアランス取得部69は、情報入力部61を通じて、前方テールクリアランス31の長さの情報を制御装置10から取得する。掘進状況表示部600は、シールドマシン座標情報と、掘削境界座標情報と、セグメント座標情報と、ストローク長、前方テールクリアランス、後方テールクリアランス等に基づいて、例えば、図7に示すような掘進状況を示す画像を生成して画面に出力する。
The jack stroke
(掘進状況管理装置による処理の流れ)
次に、図5〜図7を参照しつつ、掘進状況管理装置60による処理の流れについて説明する。図5に示すように、情報入力部61は、シールドマシン1の制御装置10が出力する情報を受け付けて入力する(ステップS1)。シールドマシン座標算出部65は、情報入力部61が入力する情報から基準点の三次元座標情報を読み出す(ステップS2)。シールドマシン座標算出部65は、シールドマシン1が中折れしているか否かの判定を行う(ステップS3)。シールドマシン1が中折れしているか否かの判定は、例えば、情報入力部61が入力する情報に中折角度の情報が含まれている場合、中折れしていると判定し、中折角度の情報が含まれていない場合、中折れしていないと判定する。シールドマシン座標算出部65は、中折れしていると判定した場合、情報入力部61が入力する情報から中折角度の情報を読み出す(ステップS4)。
(Processing flow by the progress management device)
Next, the flow of processing by the excavation status management device 60 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5, the
次に、シールドマシン座標算出部65は、基準点の三次元座標情報と、ターゲットマーク14までの距離32及び角度の情報とに基づいて、シールドマシン1のターゲットマーク14の基準点の座標系における三次元座標情報を算出する。シールドマシン形状情報におけるターゲットマーク14の三次元座標は既知であるため、シールドマシン座標算出部65は、算出したターゲットマーク14の基準点の座標系における三次元座標情報と、シールドマシン形状情報とに基づいて、基準点の座標系におけるシールドマシン1の三次元座標、すなわちシールドマシン座標情報を算出する。また、ステップS4により中折角度を取得している場合、中折角度を含めてシールドマシン座標情報を算出する(ステップS5)。
Next, based on the three-dimensional coordinate information of the reference point and the information on the
シールドマシン座標算出部65によるシールドマシン座標情報の算出が終了すると、次に、掘削境界座標算出部66は、情報入力部61が入力する情報に基づいて、余掘りが行われているか否かを判定する(ステップS6)。余掘りが行われているか否かの判定は、例えば、情報入力部61が入力する情報にコピーカッター3の突出長が含まれている場合、余掘りされていると判定し、コピーカッター3の突出長が含まれていない場合、余掘りされていないと判定する。掘削境界座標算出部66は、余掘りしていると判定した場合、情報入力部61が入力する情報からコピーカッター3の突出長を読み出す(ステップS7)。
When the calculation of the shield machine coordinate information by the shield machine coordinate
掘削境界座標算出部66は、シールドマシン座標算出部65が算出したシールドマシン座標情報に基づいて、円盤状または略円盤状であるカッター2において、円盤面の最も外側(以下、カッター2の外縁という)の三次元座標情報の値を抽出する。円盤面の最も外側の三次元座標は、コピーカッター3を突出させていない場合、カッター2に備えられるカッタービットの中で、最も外側を掘削するカッタービットの座標に一致することになる。カッター2の外縁を示す三次元座標情報の値の特定は、例えば、シールドマシン形状情報記憶部62に記憶されるシールドマシン形状情報において、予めカッター2の外縁の三次元座標情報のみをカッター2の外縁であることを示す識別情報とともに記憶させておくことで容易に抽出することができる。
The excavation boundary coordinate
掘削境界座標算出部66は、選択したカッター2の外縁を示す三次元座標情報に基づいて、掘削される掘削領域と地山の境界を示す掘削境界30の三次元座標情報、すなわち掘削境界座標情報を算出する。また、ステップS7により、コピーカッター3の突出長を読み出している場合、掘削される領域が広がることになる。その場合、掘削境界座標算出部66は、コピーカッター3の突出長を余掘りした長さとし、当該余掘りした長さと、カッター2の外縁の三次元座標情報とに基づいて、掘削境界座標情報を算出する(ステップS8)。
The excavation boundary coordinate
掘削境界座標算出部66による掘削境界座標情報の算出が終了すると、次に、セグメント座標算出部67は、情報入力部61が入力する情報からセグメント位置計測装置12が計測した距離33の値と、セグメント位置計測装置12が設置されている計測位置の座標情報とを読み出す。セグメント座標算出部67は、読みだした距離33の値と、計測位置の情報と、スキンプレート距離情報記憶部64に記憶されている距離34の情報と、セグメント情報記憶部63に記憶されているセグメント20の厚みの長さを示す情報と、シールドマシン座標算出部65が算出したシールドマシン座標情報とに基づいてセグメント20の三次元座標情報を算出する。
When the calculation of the excavation boundary coordinate information by the excavation boundary coordinate
具体的な算出手法として、例えば、シールドマシン1におけるセグメント位置計測装置12の計測位置の座標は既知であるため、セグメント座標算出部67は、基準点の座標系における当該計測位置の三次元座標を、シールドマシン座標情報から求める。次に、セグメント座標算出部67は、求めた計測位置の三次元座標情報に、図6に示すように、レーザ光を照射した方向に距離33の値を加えて、セグメント20によって形成される円筒の内周面の三次元座標を算出する。セグメント20によって形成される円筒形状と、シールドマシン1のスキンプレート7が形成する円筒形状とは、同心円筒または略同心円筒となる。したがって、セグメント位置計測装置12によって、例えば、少なくとも2点を計測しておくことで、シールドマシン座標情報に含まれるスキンプレート7によって形成される円筒の三次元座標に基づいて、セグメント20が形成する円筒の内周面を構成する円の三次元座標を算出することができる。
As a specific calculation method, for example, since the coordinates of the measurement position of the segment
セグメント座標算出部67は、図6に示すように、算出した内周面を構成する円の三次元座標に対して、さらに、レーザ光を照射した方向に、セグメント20の厚みの長さを示す情報を加えることで、セグメント20によって形成される円筒の外周面を構成する円の三次元座標を算出する。内周の円と外周の円の三次元座標を繰り返し算出することで、セグメント20が形成する円筒の内周と外周の三次元座標、すなわちセグメント座標情報を算出することができる。また、セグメント座標算出部67は、距離34から距離33を減算し、減算した値からセグメント20の厚みの長さを示す情報を減算することで後方テールクリアランス35の値を算出する(ステップS9)。
As shown in FIG. 6, the segment coordinate
ジャッキストローク長取得部68は、情報入力部61が入力する情報からジャッキ5のストローク長の長さを読み出す。また、テールクリアランス取得部69は、情報入力部61が入力する情報から前方テールクリアランス31の長さの情報を読み出す(ステップS10)。
The jack stroke
掘進状況表示部600は、シールドマシン座標算出部65が算出したシールドマシン座標情報と、掘削境界座標算出部66が算出した掘削境界座標情報とに基づいて、シールドマシン1と掘削境界30の間に存在する空間の長さを算出する(ステップS11)。掘進状況表示部600は、シールドマシン座標情報と、掘削境界座標情報と、セグメント座標情報と、ストローク長、前方テールクリアランス、後方テールクリアランス、シールドマシン1と掘削境界30の間の空間の長さとに基づいて、図7に示すような画像を生成して画面に表示する(ステップS12)。
The excavation
ステップS12の後、処理は、ステップS1から繰り返され、シールドマシン位置計測装置13とセグメント位置計測装置12が計測を行う間隔、例えば、前述した10秒程度ごとに処理が繰り返される。上記の処理を繰り返すことで、掘削境界座標算出部66が算出する掘削境界座標情報は、円筒形状を形成し、また、セグメント座標算出部67が算出する、セグメント座標情報は、図6に示すように厚みを有する円筒形状を形成することになる。
After step S12, the process is repeated from step S1, and the process is repeated at intervals at which the shield machine
図7は、掘進状況表示部600が生成して画面に表示する画像の一例を示す図である。図7において、符号2で示される模様の領域がカッター2であり、符号7で示される白色の領域が、スキンプレート7であり、符号20で示される模様の領域が、セグメント20である。黒色の領域は、掘削された領域からシールドマシン1とセグメント20の領域が除かれた残りの領域、すなわちシールドマシン1及びセグメント20と、地山との間の空間の領域を示しており、その領域の進行方向に対して左右の縁が掘削境界30を示すことになる。符号40に示される線は、計画線形における中心軸を示しており、当該中心軸の三次元座標情報は、掘進状況表示部600に予め入力されて内部の記憶領域に記憶されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an image generated by the excavation
また、生成する画像には、コピーカッター3の突出長(図7では、左右ともに0[mm]として示されている)、シールドマシン1の中折角度(図7では、−5.98[deg]として示されている)が示される。また、生成する画像には、ジャッキストローク長取得部68が取得したジャッキ5のストローク長(図7では、右が1114[mm]、左が、1071[mm]として示されている)、テールクリアランス取得部69が取得した符号31で示される前方テールクリアランス31を示す値(図7では、右が、25[mm]、左が95[mm]として示されている)も示される。
In addition, in the generated image, the protrusion length of the copy cutter 3 (shown as 0 [mm] in both the left and right in FIG. 7), the folding angle of the shield machine 1 (−5.98 [deg in FIG. 7). ] Is shown). In the generated image, the stroke length of the
また、掘進状況表示部600は、シールドマシン1の右先頭部、左先頭部、右中折部、左中折部、右テール部、左テール部のような一部の領域を拡大した画像を生成して表示する。右先頭部に示される10[mm]と左先頭部に示される205[mm]の値は、カッター2の末端から、掘削境界30までの長さを示す値である。なお、この図面において、左右の幅が異なっているが、例えば、シールドマシン1が、進行方向に対して、左に曲がりすぎていたのを、ジャッキ5の伸長を調整することで、進行方向に対して、右に向けさせたような場合、余掘りが行われていなくても左右の幅が異なる場合がある。
Further, the excavation
また、カッター2の外縁の三次元座標は、前述したように、カッター2に備えられる外縁を掘削するカッタービットの座標であり、この座標が掘削境界30の座標に一致することになる。これに対して、生成される画像では、カッタービットを備えるカッター2の本体のみを示しており、掘進状況表示部600が、ステップS11において、シールドマシン1と掘削境界30との間の空間の長さを算出する場合、カッター2の本体の三次元座標情報と掘削境界座標情報とに基づいて算出を行っており、生成される画像においては、カッター2の両端において、掘削境界30との間に常に一定の長さの空間が存在するように示される。
Further, as described above, the three-dimensional coordinates of the outer edge of the
右中折部における63[mm]と左中折部における159[mm]の値は、中折している付近におけるスキンプレート7の外周面において最も掘削境界30に接近している点から、掘削境界30までの長さを示す値である。右テール部と左テール部における符号37で示される模様の領域は、スキンプレート7の領域である白色領域と、セグメント20の領域の間である後方テールクリアランス35によって大きさが特定される空間である。右テール部における52[mm]の値と左テール部における65[mm]の値が、後方テールクリアランス35を示す値である。また、右テール部における62[mm]の値と左テール部における146[mm]の値は、スキンプレート7の外周面の最後方の端部から掘削境界30までの長さを示す値である。拡大した画像に表示されているこれらの値のうち、後方テールクリアランス35の値は、ステップS9においてセグメント座標算出部67によって算出され、それ以外の値は、ステップS11において掘進状況表示部600により算出される。
The values of 63 [mm] at the right-folded portion and 159 [mm] at the left-folded portion are excavated from the point closest to the
上記の実施形態の構成により、掘進状況管理装置60において、シールドマシン座標算出部65が基準点の座標系におけるシールドマシン1の三次元座標情報、すなわちシールドマシン座標情報を算出し、掘削境界座標算出部66がシールドマシン座標情報に基づいて掘削境界座標情報を算出し、セグメント座標算出部67がセグメント座標情報を算出し、算出したシールドマシン座標情報と、掘削境界座標情報と、セグメント座標情報とに基づいて掘進状況表示部600が、これらの座標情報を重ね合わせた画像を生成して画面に表示する。これにより、シールドマシン1及びセグメント20と、地山との間の空間や、シールドマシン1とセグメント20との間の空間の情報を画面に示すことができる。それにより、シールドマシン1の全体において、掘削を行った後の地山との位置関係、及び設置したセグメント20との位置関係を把握することが可能となる。また、上記の画面の表示は、セグメント位置計測装置12、シールドマシン位置計測装置13の計測間隔において逐次更新されるため、逐次掘進の状況を把握することができ、掘進を進めることで、シールドマシン1と地山、またはシールドマシン1とセグメント20とが接触してしまうか否かを操作者が事前に把握することが可能となる。これにより、シールドマシン1の掘進の方向を調整しなければならないか等の判断を容易に行うことが可能となる。また、計画線形の中心線を重ねて表示することで、計画線形からのずれを画面において把握することもできる。
With the configuration of the above embodiment, in the excavation status management device 60, the shield machine coordinate
なお、上記の実施形態では、ジャッキ5のストローク長の値と、テールクリアランス計測装置6が計測する前方テールクリアランス31の値を読み込んで掘進状況表示部600が画面に表示するようにしているが、本発明の実施の形態は、当該実施の形態に限られない。例えば、シールドマシン1においてジャッキ5の位置は既知であり、ジャッキ5の座標とストローク長から、ジャッキ5が接するセグメント20の先端部の三次元座標を算出してもよい。また、これに加えて、前方テールクリアランス31の値を加えることでより詳細なセグメント20の先端部の三次元座標を算出することもできる。この場合、例えば、セグメント位置計測装置12がセグメント20の先端部ではなく、1つのセグメントの先端部と後端部の中央付近を計測しているとき、計測している中央付近と先端部との座標からセグメント20の傾き等を求めることも可能である。また、前方テールクリアランス31と後方テールクリアランス35の値とに基づいて当該先端部のセグメント20の傾きを算出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the value of the stroke length of the
また、上記の実施形態では、シールドマシン座標情報を、シールドマシン位置計測装置13が計測するターゲットマーク14までの距離32と角度の情報と、基準点の三次元座標情報と、シールドマシン形状情報とに基づいて算出しているが、ジャッキ5のストローク長に基づいて、シールドマシン1の掘進した距離や方向が得られることから、当該ストローク長の情報を加えて、より正確なシールドマシン座標情報を算出するようにしてもよい。
In the above embodiment, the shield machine coordinate information includes the
また、上記の実施形態では、シールドマシン1が円筒形状を有するものとして説明しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られず、円筒形状以外の形状であってもよい。また、内部で構成されるセグメント20が形成する形状も同様に円筒以外の形状であってもよい。
In the above embodiment, the shield machine 1 is described as having a cylindrical shape. However, the configuration of the present invention is not limited to the embodiment, and may be a shape other than the cylindrical shape. Further, the shape formed by the
また、上記の実施形態では、シールドマシン座標情報、掘削境界座標情報、セグメント座標情報として、三次元の座標情報を算出するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られず、例えば、シールドマシン1の進行方向に対して高低差のないトンネルを掘削する場合のように、二次元での位置の特定で充分な場合は、二次元の座標情報を算出するようにしてもよい。その場合、ターゲットマーク14の数として、少なくとも2つ以上あればよく、セグメント位置計測装置12が計測する点数も少なくとも1点以上あればよいことになる。
In the above embodiment, three-dimensional coordinate information is calculated as shield machine coordinate information, excavation boundary coordinate information, and segment coordinate information. However, the configuration of the present invention is not limited to this embodiment. For example, when it is sufficient to specify the position in two dimensions, such as when excavating a tunnel having no height difference with respect to the traveling direction of the shield machine 1, two-dimensional coordinate information may be calculated. Good. In this case, the number of target marks 14 may be at least two, and the number of points measured by the segment
また、上記の実施形態では、基準点の三次元座標として、国土地理院が定める測量点に基づく絶対座標系の三次元の座標として説明しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。上述したように計測装置が設置される国土地理院が定める測量点の座標が緯度と経度からなる二次元の座標である場合、まず、基準点36−1の二次元の座標を計測装置により計測する。基準点36−1の高さの情報は、別途レベル測量により計測し、この高さの情報を加えて三次元座標とする。当該三次元の情報を用いて、最初の基準点36−1を原点とするような相対的な三次元の座標系としてもよい。 In the above embodiment, the three-dimensional coordinates of the reference point are described as the three-dimensional coordinates of the absolute coordinate system based on the survey point determined by the Geospatial Information Authority of Japan. Not limited to. As described above, when the coordinates of the survey point determined by the Geographical Survey Institute in which the measuring device is installed are two-dimensional coordinates composed of latitude and longitude, first, the two-dimensional coordinates of the reference point 36-1 are measured by the measuring device. To do. Information on the height of the reference point 36-1 is separately measured by level surveying, and this height information is added to form three-dimensional coordinates. Using the three-dimensional information, a relative three-dimensional coordinate system with the first reference point 36-1 as the origin may be used.
また、上記の実施形態では、シールドマシン座標算出部65が、シールドマシン1が中折れしているか否かを判定する際に、情報入力部61が入力する情報に中折角度の情報が含まれているか否かにより判定しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、制御装置10は、中折角度の情報を常に出力する場合、当該中折角度の情報が示す角度が0度の場合、中折れしていないと判定し、0度以外の場合、中折れしていると判定するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, when the shield machine coordinate
また、上記の実施形態では、掘削境界座標算出部66が、余掘りが行われているか否かを判定する際に、情報入力部61が入力する情報にコピーカッター3の突出長が含まれているか否かにより判定しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、制御装置10は、コピーカッター3の突出長の情報を常に出力する場合、当該突出長の情報が0である場合、余掘りが行われていないと判定し、0以外の場合、余掘りが行われていると判定してもよい。
In the above embodiment, the information input by the
また、上記の実施形態では、図4に示すように、セグメント20が設置される前の計測位置からテールシール8より後方のスキンプレート7が見通せる状態で、セグメント位置計測装置12がスキンプレート7の内周面までの距離34を予め計測するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。例えば、シールドマシン1の製作時の寸法の情報から、距離34を算出して、スキンプレート距離情報記憶部64に予め記憶させておくようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 4, the segment
また、上記の実施形態では、制御装置10が、操作者の操作を受ける操作部を備えるようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。地上の中央操作室やシールドマシン1に後続する台車において、操作部を備える操作装置を備え、通信手段により操作装置と制御装置10を接続して、操作者が当該操作装置を操作して、シールドマシン1の制御を行うようにしてもよい。
また、掘進状況管理装置60は、操作者の近くに設置されることを想定しているため、制御装置10が操作部を備える上記の実施形態では、制御装置10の近くに設置され、シールドマシン1に搭乗して制御装置10の操作部を操作する操作者によって参照されることになる。これに対して、操作部が操作装置に備えられ、操作装置が、地上の中央操作室や、後続する台車に設置される場合、掘進状況管理装置60も操作装置とともに場所を替えて操作装置の近くに設置されることになる。
Moreover, in said embodiment, although the
Moreover, since it is assumed that the excavation state management device 60 is installed near the operator, in the above-described embodiment in which the
上述した実施形態における掘進状況管理装置60をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。 You may make it implement | achieve the excavation condition management apparatus 60 in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. You may implement | achieve using programmable logic devices, such as FPGA (Field Programmable Gate Array).
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
1 シールドマシン
10 制御装置
60 掘進状況管理装置
61 情報入力部
62 シールドマシン形状情報記憶部
63 セグメント情報記憶部
64 スキンプレート距離情報記憶部
65 シールドマシン座標算出部
66 掘削境界座標算出部
67 セグメント座標算出部
68 ジャッキストローク長算出部
69 テールクリアランス取得部
600 掘進状況表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出するシールドマシン座標算出部と、
前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出する掘削境界座標算出部と、
前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出するセグメント座標算出部と、
前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示する掘進状況表示部と、
を備えることを特徴とする掘進状況管理装置。 A shield machine shape information storage unit for storing shield machine shape information indicating the shape of a shield machine for excavating a tunnel;
The position of the shield machine is indicated based on the distance and angle from the reference point to a predetermined measurement target in the shield machine, the coordinates of which are sequentially measured from known reference points, and the shield machine shape information. A shield machine coordinate calculation unit for calculating shield machine coordinate information;
Excavation boundary coordinate calculation unit for sequentially calculating excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel excavated by the shield machine, based on the shield machine coordinate information,
The segment is sequentially measured from a predetermined measurement position in the shield machine, based on the distance from the measurement position to the segment, the predetermined length of the segment thickness, and the shield machine coordinate information. A segment coordinate calculation unit for calculating segment coordinate information indicating the position of
Based on the shield machine coordinate information, the excavation boundary coordinate information, and the segment coordinate information, an excavation status display unit that sequentially displays the positional relationship of the shield machine, the excavation boundary, and the segment;
An excavation status management device comprising:
前記計測位置から計測される、前記計測位置から前記シールドマシンの前記スキンプレートまでの距離を記憶するスキンプレート距離記憶部を備え、
前記セグメント座標算出部は、
前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、前記スキンプレート距離記憶部に記憶される前記計測位置から前記スキンプレートまでの距離と、に基づいて、前記スキンプレートと前記セグメントの間の距離を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の掘進状況管理装置。 The measurement position is located in an inner circumferential space formed by the skin plate of the shield machine and in an inner circumferential space where the segment is installed,
A skin plate distance storage unit that stores the distance from the measurement position to the skin plate of the shield machine, measured from the measurement position;
The segment coordinate calculation unit
The distance between the skin plate and the segment is calculated based on the distance from the measurement position to the segment and the distance from the measurement position stored in the skin plate distance storage unit to the skin plate. The excavation status management device according to claim 1.
前記シールドマシンから、余掘りを行う際に定められるコピーカッターの突出長を示す情報を受けた場合、前記シールドマシン座標情報と、前記コピーカッターの突出長とに基づいて、前記掘削境界座標情報を逐次算出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の掘進状況管理装置。 The excavation boundary coordinate calculation unit
From the shield machine, when receiving information indicating the projection length of the copy cutter determined when over-digging, the excavation boundary coordinate information is based on the shield machine coordinate information and the projection length of the copy cutter. The excavation status management device according to claim 1, wherein the excavation status management device is calculated sequentially.
前記シールドマシンから、前記シールドマシンの中折角度の情報を受けた場合、前記基準点から前記計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報と、前記中折角度の情報とに基づいて、前記シールドマシン座標情報を算出する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の掘進状況管理装置。 The shield machine coordinate calculation unit
When receiving information on the folding angle of the shielding machine from the shielding machine, based on the distance and angle from the reference point to the measurement target, the shielding machine shape information, and the information on the folding angle. The shield machine coordinate information is calculated. The excavation status management device according to any one of claims 1 to 3.
座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出し、
前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出し、
前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出し、
前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示する
ことを特徴とする掘進状況管理方法。 Shield machine shape information indicating the shape of the shield machine that excavates the tunnel is stored in the shield machine shape information storage unit,
The position of the shield machine is indicated based on the distance and angle from the reference point to a predetermined measurement target in the shield machine, the coordinates of which are sequentially measured from known reference points, and the shield machine shape information. Calculate shield machine coordinate information,
Excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel excavated by the shield machine, sequentially calculated based on the shield machine coordinate information,
The segment is sequentially measured from a predetermined measurement position in the shield machine, based on the distance from the measurement position to the segment, the predetermined length of the segment thickness, and the shield machine coordinate information. Calculate the segment coordinate information indicating the position of
An excavation state management method characterized by sequentially displaying the positional relationship between the shield machine, the excavation boundary, and the segment based on the shield machine coordinate information, the excavation boundary coordinate information, and the segment coordinate information. .
トンネルの掘削を行うシールドマシンの形状を示すシールドマシン形状情報をシールドマシン形状情報記憶部に記憶させる手順、
座標が既知の基準点から逐次計測される、当該基準点から前記シールドマシン内において予め定められる計測目標までの距離及び角度と、前記シールドマシン形状情報とに基づいて、前記シールドマシンの位置を示すシールドマシン座標情報を算出する手順、
前記シールドマシンにより掘削される前記トンネルの掘削境界の位置を示す掘削境界座標情報を、前記シールドマシン座標情報に基づいて逐次算出する手順、
前記シールドマシン内において予め定められる計測位置から逐次計測される、前記計測位置から前記セグメントまでの距離と、予め定められる前記セグメントの厚みの長さと、前記シールドマシン座標情報とに基づいて、前記セグメントの位置を示すセグメント座標情報を算出する手順、
前記シールドマシン座標情報と、前記掘削境界座標情報と、前記セグメント座標情報とに基づいて、前記シールドマシン、前記掘削境界、及び前記セグメントの位置関係を逐次表示する手順、
を実行させるための掘進状況管理プログラム。 On the computer,
Procedure for storing shield machine shape information indicating the shape of the shield machine for excavating the tunnel in the shield machine shape information storage unit,
The position of the shield machine is indicated based on the distance and angle from the reference point to a predetermined measurement target in the shield machine, the coordinates of which are sequentially measured from known reference points, and the shield machine shape information. Procedure to calculate shield machine coordinate information,
A procedure for sequentially calculating excavation boundary coordinate information indicating the position of the excavation boundary of the tunnel excavated by the shield machine based on the shield machine coordinate information,
The segment is sequentially measured from a predetermined measurement position in the shield machine, based on the distance from the measurement position to the segment, the predetermined length of the segment thickness, and the shield machine coordinate information. A procedure for calculating segment coordinate information indicating the position of
A procedure for sequentially displaying the positional relationship between the shield machine, the excavation boundary, and the segment based on the shield machine coordinate information, the excavation boundary coordinate information, and the segment coordinate information.
An excavation situation management program for running.
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