JP2941671B2 - Direction control method for a mid-fold tunnel excavator - Google Patents

Direction control method for a mid-fold tunnel excavator

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JP2941671B2
JP2941671B2 JP30901494A JP30901494A JP2941671B2 JP 2941671 B2 JP2941671 B2 JP 2941671B2 JP 30901494 A JP30901494 A JP 30901494A JP 30901494 A JP30901494 A JP 30901494A JP 2941671 B2 JP2941671 B2 JP 2941671B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は中折れ型トンネル掘削機
(シールド掘削機)の方向制御方法に関し、中折れ部に
設けた方向制御ジャッキを掘進中に連続的に制御し、更
に後胴部の推進ジャッキを力点制御することにより、急
曲線施工をなめらかで且つ精度よく方向制御できるよう
に工夫したものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a directional control method for a mid-bend type tunnel excavator (shield excavator), which continuously controls a directional control jack provided at a mid-bend portion during excavation, and further includes a rear trunk portion. By controlling the point of power of the propulsion jack, sharp curve construction can be controlled smoothly and accurately.

【0002】[0002]

【従来の技術】図18〜図20を用いて、従来の中折れ
型シールド掘削機の概略構成と方向制御方法を説明す
る。
2. Description of the Related Art A schematic configuration and a direction control method of a conventional mid-bent shield excavator will be described with reference to FIGS.

【0003】図18において、シールド機本体1の前胴
部2には、カッタヘッド4が取り付けられており、上記
カッタヘッド4で地盤を掘削する。更に急曲率を掘削す
る場合、余掘りをするためにコピーカッタ5がカッタヘ
ッド4の中に設けられている。前胴部2のエンドプレー
ト8と後胴部3のボトムプレート7との間には方向制御
ジャッキ100が取り付けられている。上記方向制御ジ
ャッキ100のストロークを操作することにより、前胴
部2と後胴部3との角度を制御することができる。
In FIG. 18, a cutter head 4 is attached to a front body 2 of a shield machine main body 1, and the cutter head 4 excavates the ground. Further, when excavating a sharp curvature, a copy cutter 5 is provided in the cutter head 4 for excavation. A direction control jack 100 is mounted between the end plate 8 of the front body 2 and the bottom plate 7 of the rear body 3. By manipulating the stroke of the direction control jack 100, the angle between the front trunk 2 and the rear trunk 3 can be controlled.

【0004】ジャッキ配置の上・下部にはローリングス
トッパ101が取り付けられている。これは、前胴部2
から後胴部3に伝わる回転トルクを支持するためのもの
である。従って、通常の中折れ型シールド機の中折れ角
操作は水平面で行われる。前胴部2と後胴部3は球面ブ
ッシュ9でシールされている。後胴部3には掘進ジャッ
キ102が取り付けられており、上記掘進ジャッキ10
2でセグメント11を押しながら、シールド機本体1を
掘進させる。
[0004] Rolling stoppers 101 are attached to the upper and lower portions of the jack arrangement. This is front 2
This is for supporting the rotational torque transmitted to the rear trunk portion 3 from the rear. Therefore, the normal bending angle operation of the normal bending type shield machine is performed on the horizontal plane. The front body 2 and the rear body 3 are sealed by a spherical bush 9. A digging jack 102 is attached to the rear trunk 3, and the digging jack 10 is
While pushing the segment 11 at 2, the shield machine body 1 is excavated.

【0005】図19は図18のA−A視図であり、円筒
状に配置された推進ジャッキ102と方向制御ジャッキ
100及びローリングストッパ101を示している。な
お、図19では方向制御ジャッキ100に斜線をほどこ
して示している。
FIG. 19 is a view taken along the line AA of FIG. 18, and shows a propulsion jack 102, a direction control jack 100, and a rolling stopper 101 arranged in a cylindrical shape. In FIG. 19, the direction control jack 100 is shown with diagonal lines.

【0006】図20はシールド機の掘進状況から各ジャ
ッキの操作までの概略フローを示したものである。ま
ず、「掘進状況の把握」において、施工計画線に対する
シールド機のずれの確認を行う。ここでは、計画線に対
するシールド機の偏位,偏角を算出し、その値の大小を
評価するものである。次に、掘進中の計画線が直線か曲
線かも考慮に入れて前述のずれに対してシールド機の修
正方向を設定する。そして、シールド機を直進させるか
曲線掘進させるかを判断し次の操作を行う。なお、推進
ジャッキ102はON/OFFパターン選択で操作する
ものであり、推進ジャッキ102の全推力の作用点(力
点)が所定の位置となるようにパターン選択される。な
おON/OFFパターン選択で操作すると、推進ジャッ
キ102のうち選択したものの推力は全推力となり、選
択しなかったものの推力は零となる。
FIG. 20 shows a schematic flow from the state of excavation of the shield machine to the operation of each jack. First, in "Understanding the excavation situation", the deviation of the shield machine from the construction plan line is confirmed. Here, the deviation and the deviation angle of the shield machine with respect to the plan line are calculated, and the magnitude of the value is evaluated. Next, the correction direction of the shield machine is set for the above-mentioned deviation by taking into consideration whether the planned line being excavated is a straight line or a curve. Then, it is determined whether the shield machine is to go straight or to curve, and the following operation is performed. The propulsion jack 102 is operated by selecting an ON / OFF pattern, and a pattern is selected such that the point of action (point of force) of all thrusts of the propulsion jack 102 is at a predetermined position. When the operation is performed by selecting the ON / OFF pattern, the thrust of the selected propulsion jack 102 becomes the entire thrust, and the thrust of the non-selected propulsion jack 102 becomes zero.

【0007】ここで力点について更に説明しておく。実
際の推力は各推進ジャッキ102から得られるが、この
ときの掘進状況は各推進ジャッキ102の推力パターン
に応じて変化していく。作用点(力点)とは、全ての推
進ジャッキ102の全推力が、シールド機本体の後端面
の一点に集中したと仮定したときの点である。したがっ
てある掘進状況を得る各推進ジャッキ102の推力パタ
ーンは、全推力が作用すると仮定した力点が、シールド
機本体後端面のどの位置にくるかということに対応させ
ることができる。例えば直進の場合には、各推進ジャッ
キ102の推力は等しくなり、この状態は、力点が中心
位置に位置することに対応する。また右側の推進ジャッ
キ102の推力が強くなり左側の推進ジャッキ102の
推力が弱くなった場合には、力点が中心位置から右にず
れたことに対応する。
Here, the emphasis will be further described. Although the actual thrust is obtained from each propulsion jack 102, the excavation state at this time changes according to the thrust pattern of each propulsion jack 102. The action point (power point) is a point when it is assumed that all the thrusts of all the propulsion jacks 102 are concentrated on one point on the rear end face of the shield machine main body. Therefore, the thrust pattern of each propulsion jack 102 that obtains a certain excavation situation can correspond to the position on the rear end face of the shield machine main body where the power point that is assumed to apply the total thrust acts. For example, in the case of going straight, the thrust of each propulsion jack 102 becomes equal, and this state corresponds to the fact that the power point is located at the center position. Further, when the thrust of the right propulsion jack 102 becomes strong and the thrust of the left propulsion jack 102 becomes weak, it corresponds to the shift of the power point to the right from the center position.

【0008】直進の場合、方向制御ジャッキ100は中
間位置でロックされる。曲線掘進の場合、曲線外側の方
向制御ジャッキ100は「伸び」操作され、曲線内側の
方向制御ジャッキは「縮み」操作される。そして、所定
の中折れ角が得られたら、方向制御ジャッキ100はロ
ックされる。
In the case of going straight, the direction control jack 100 is locked at the intermediate position. In the case of curve excavation, the direction control jack 100 outside the curve is operated to “extend” and the direction control jack inside the curve is operated to “shrink”. Then, when a predetermined bent angle is obtained, the direction control jack 100 is locked.

【0009】上述の推進ジャッキ102、方向制御ジャ
ッキ100の操作は手動だけでなく、自動で行うシステ
ムも開発されている。
A system has been developed in which the operation of the above-described propulsion jack 102 and direction control jack 100 is performed not only manually but also automatically.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図18〜図20に示す
従来技術では、ローリングストッパ101と方向制御ジ
ャッキ100及び推進ジャッキ102を装着して、シー
ルド機の方向制御を行っていた。このため、次に示す課
題があった。
In the prior art shown in FIGS. 18 to 20, the rolling stopper 101, the direction control jack 100 and the propulsion jack 102 are mounted to control the direction of the shield machine. Therefore, there are the following problems.

【0011】所定の中折れ角が得られると、方向制御ジ
ャッキ100をロックするため、掘進中連続的に中折れ
角制御を行うことが困難である。また球面ブッシュ9の
シールの性能より、中折れ角制御は球面の回転中心を常
に一定にするよう方向制御ジャッキ100を操作する必
要があるが、手動操作の場合、上記の操作が困難であ
る。
When a predetermined angle of bending is obtained, the directional control jack 100 is locked, so that it is difficult to continuously control the angle of bending during excavation. In addition, due to the performance of the seal of the spherical bush 9, it is necessary to operate the directional control jack 100 so that the center of rotation of the spherical surface is always kept constant, but the above operation is difficult in manual operation.

【0012】ローリングストッパ101で前胴部2から
後胴部3へのトルクを支持しているため、中折れ角制御
は水平方向のみであり、上下方向への中折れ角制御が困
難である。
Since the rolling stopper 101 supports the torque from the front torso portion 2 to the rear torso portion 3, the bending angle control is performed only in the horizontal direction, and it is difficult to control the bending angle in the vertical direction.

【0013】推進ジャッキ102、方向制御ジャッキ1
00及びローリングストッパ101という機能の異なっ
たジャッキを多く使用しているので、推進機能が複雑に
なる。
Propulsion jack 102, direction control jack 1
The propulsion function is complicated because many jacks having different functions of 00 and rolling stopper 101 are used.

【0014】後胴部3の推進ジャッキ102はON/O
FF選択方式であるため、目標となる全推進ジャッキの
作用点(目標力点)に精度よくON/OFFパターン選
択することが困難であるばかりか、上記選択方式の場
合、セグメントに断続的で過大な力が加わるため、目開
きや応力集中などセグメントに悪影響を与えることが多
かった。
The propulsion jack 102 of the rear trunk 3 is ON / O.
Because of the FF selection method, it is not only difficult to accurately select the ON / OFF pattern at the target action point (target force point) of all the propulsion jacks, but in the case of the above selection method, the segment is intermittent and excessive. Because the force was applied, the segment often had an adverse effect such as aperture or stress concentration.

【0015】本発明は、上記従来技術に鑑み、ローリン
グストッパを不要とし、方向制御ジャッキの制御で中折
れ角を上下左右自在に操作でき、さらに推進ジャッキを
全追従型として上記ジャッキの推力を目標力点に応じて
連続的に制御することにより、急曲線施工を精度よく、
連続的に行うことができ、しかもセグメントに加わる過
大な力も制限できる中折れ型シールド掘削機の方向制御
方法を提供することを目的としている。
In view of the above-mentioned prior art, the present invention eliminates the need for a rolling stopper, allows the center bending angle to be freely operated up and down and left and right under the control of a directional control jack, and furthermore makes the propulsion jack a full-following type to target the thrust of the jack. By controlling continuously according to the power point, sharp curve construction can be performed accurately,
It is an object of the present invention to provide a direction control method of a bent-type shielded excavator that can be performed continuously and that can limit excessive force applied to a segment.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、トンネル掘削機の掘削機本体が、掘削機能を有す
る前胴部と、掘削反力を支持する後胴部と、複数本の伸
縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部と後胴部との間
には斜めのトラス状に組んだ複数本の方向制御ジャッキ
が枢着され、複数本の推進ジャッキは後胴部に設置され
たトンネル掘削機の方向制御方法において、トンネル掘
削機の方向を修正すべく曲がりつつ掘進する場合、掘進
中に前胴部の先端面が、トンネル掘削機の軌道を修正す
る方向に設定した垂直面である目標姿勢に向くよう、上
記方向制御ジャッキのストロークを制御することを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an excavator body for a tunnel excavator, which comprises a front body having an excavation function, a rear body supporting an excavation reaction force, and a plurality of excavators. It has an extendable jack, and between the front body and the rear body, a plurality of direction control jacks assembled in an oblique truss shape are pivotally connected, and a plurality of propulsion jacks are mounted on the rear body. In the direction control method of the installed tunnel excavator, when excavating while turning to correct the direction of the tunnel excavator, the tip end surface of the front torso was set in the direction to correct the trajectory of the tunnel excavator during excavation. The stroke of the direction control jack is controlled so as to face a target posture which is a vertical plane.

【0017】本発明はトンネル掘削機の掘削機本体が、
掘削機能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部
と、複数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部
と後胴部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方
向制御ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後
胴部に設置されたトンネル掘削機の方向制御方法におい
て、トンネル掘削機の掘進中における上記前胴部の位置
・姿勢と計画線上に設けた目標点より、上記前胴部の掘
進中の垂直面である目標姿勢を設定し、掘進中に上記前
胴部の先端面が上記目標姿勢に向くよう、上記方向制御
ジャッキのストロークを制御することを特徴とする。
According to the present invention, an excavator body of a tunnel excavator includes:
A front body having an excavation function, a rear body supporting the excavation reaction force, and a plurality of extendable jacks, and an oblique truss-like shape is provided between the front body and the rear body. A plurality of assembled directional control jacks are pivotally connected, and the plurality of propulsion jacks are used in a direction control method of a tunnel excavator installed in a rear body, wherein the position and attitude of the front body during excavation of the tunnel excavator. And a target position, which is a vertical plane during excavation of the front torso, is set from a target point provided on the planning line, and the direction control jack is set so that the front end surface of the front torso faces the target posture during excavation. Is controlled.

【0018】本発明はトンネル掘削機の掘削機本体が、
掘削機能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部
と、複数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部
と後胴部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方
向制御ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後
胴部に設置されたトンネル掘削機の方向制御方法におい
て、掘進開始時のトンネル掘削機の前胴部の位置・姿勢
から掘進終了時の目標位置・姿勢までを、前胴部と後胴
部の最大屈曲角度から求まる曲率半径を最小値とする円
弧と直線でなす仮想線で滑らかに結び、上記仮想線に設
けた複数個の垂直な面を掘進中のトンネル掘削機の前胴
部の目標姿勢とし、掘進中に上記前胴部の先端面が上記
目標姿勢に向くよう、上記方向制御ジャッキを制御する
ことを特徴とする。
According to the present invention, an excavator body of a tunnel excavator includes:
A front body having an excavation function, a rear body supporting the excavation reaction force, and a plurality of extendable jacks, and an oblique truss-like shape is provided between the front body and the rear body. A plurality of assembled directional control jacks are pivotally connected, and a plurality of propulsion jacks are used in a direction control method of a tunnel excavator installed on a rear body portion, in which a position and a posture of a front body portion of the tunnel excavator at the start of excavation. To the target position / posture at the end of the excavation, are smoothly connected by an imaginary line that is a straight line with an arc that minimizes the radius of curvature determined from the maximum bending angle of the front and rear trunks, and is provided on the imaginary line. A plurality of vertical surfaces are set as target postures of the front trunk portion of the tunnel excavator during excavation, and the direction control jack is controlled so that the tip end surface of the front trunk portion faces the target posture during excavation. And

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】本発明はトンネル掘削機の掘削機本体が、
掘削機能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部
と、複数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部
と後胴部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方
向制御ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後
胴部に設置されたトンネル掘削機の方向制御方法におい
て、トンネル掘削機の後胴部先端の位置・姿勢或いは上
記後胴部をそのまま前胴部方向に伸ばして求めた仮想の
前胴部先端の位置・姿勢と計画線上に設けた目標点とか
らトンネル掘削機の目標制御角を設定し、上記目標制御
角に対する目標力点位置の関数より後胴部に設けられた
上記推進ジャッキの目標力点位置を設定し、推進ジャッ
キの全推力が作用すると仮定した力点位置が上記目標力
点位置に一致するよう上記推進ジャッキの推力を制御す
ることを特徴とする。
According to the present invention, an excavator body of a tunnel excavator includes:
A front body having an excavation function, a rear body supporting the excavation reaction force, and a plurality of extendable jacks, and an oblique truss-like shape is provided between the front body and the rear body. A plurality of assembled directional control jacks are pivotally mounted, and the plurality of propulsion jacks are used to control the direction of the tunnel excavator installed on the rear trunk portion. The target control angle of the tunnel excavator is set from the position and orientation of the virtual front torso tip obtained by extending the torso in the front torso direction and the target point provided on the planning line, and the target for the above target control angle is set. The target power point position of the propulsion jack provided on the rear trunk is set from the function of the power point position, and the thrust of the propulsion jack is adjusted so that the power point position assumed that all the thrust of the propulsion jack is applied matches the target power point position. Characterized by controlling .

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【作用】複数本の方向制御ジャッキは、前胴部と後胴部
との間で斜めのトラス状に組んでいるため、上記方向制
御ジャッキで前胴部から後胴部へのローリングトルクを
支持することができ、推進機構が簡単になる。
[Function] Since the plurality of direction control jacks are assembled in a diagonal truss shape between the front body and the rear body, the direction control jack supports the rolling torque from the front body to the rear body. And the propulsion mechanism is simplified.

【0025】また、方向制御ジャッキを連続的にストロ
ーク制御することにより、中折れ角を上下左右自在に且
つ精度よく操作することができるため、精度の良い急曲
線施工を行うことができる。
Further, by continuously controlling the stroke of the directional control jack, the center bending angle can be freely operated up and down, left and right, and with high precision, so that accurate sharp curve construction can be performed.

【0026】後胴部に枢着された推進ジャッキは全追従
型であり、目標力点に応じて上記ジャッキ推力を連続的
に制御するため、推進ジャッキに対する操作が簡略化で
き、しかもセグメントに加わる過大な力も制限できるた
め、セグメントに悪影響を与えない。
The propulsion jack pivotally mounted on the rear trunk is of a full-following type, and the thrust of the jack is continuously controlled in accordance with the target point of force, so that the operation of the propulsion jack can be simplified, and the excessive force applied to the segment. Power can be limited, so that the segment is not adversely affected.

【0027】また、方向制御ジャッキを連続的にストロ
ーク制御することにより、中折れ角を上下左右自在に且
つ精度よく操作することができるため、精度の良い急曲
線施工を行うことができる。
Further, by continuously controlling the stroke of the directional control jack, the center bending angle can be freely operated up and down, left and right and with high accuracy, so that a sharp curve with high accuracy can be constructed.

【0028】[0028]

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。本発明
は、図1に示す中折れ型シールド掘削機に適用する。図
1に示すようにシールド機本体1の前胴部2には、カッ
タヘッド4が取り付けられており、上記カッタヘッド4
で地盤を掘削する。更に急曲率を掘削する場合、余掘り
をするためにコピーカッタ5がカッタヘッド4の中に設
けられている。前胴部2のエンドプレート8と後胴部3
のボトムプレート7との間には方向制御ジャッキ6が斜
めのトラス状に枢着されている。上記方向制御ジャッキ
6をストローク制御することにより、前胴部2と後胴部
3との角度を制御することができる。また、前胴部2と
後胴部3は球面ブッシュ9でシールされている。後胴部
3には推進ジャッキ10が取り付けられており、上記推
進ジャッキ10でセグメント11を押しながら、シール
ド機本体1を推進させる。
Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is applied to the center-bent shield excavator shown in FIG. As shown in FIG. 1, a cutter head 4 is attached to the front body 2 of the shield machine main body 1.
Excavate the ground with. Further, when excavating a sharp curvature, a copy cutter 5 is provided in the cutter head 4 for excavation. End plate 8 of front trunk 2 and rear trunk 3
A directional control jack 6 is pivotally connected to the bottom plate 7 in an oblique truss shape. By controlling the stroke of the direction control jack 6, the angle between the front body 2 and the rear body 3 can be controlled. The front body 2 and the rear body 3 are sealed with a spherical bush 9. A propulsion jack 10 is attached to the rear trunk portion 3, and the shield machine main body 1 is propelled while pushing the segment 11 with the propulsion jack 10.

【0029】図2は図1のA−A視図であり、円周状に
配置された推進ジャッキ10と斜めのトラス状に配置さ
れた方向制御ジャッキ6を示している。図2では上記方
向制御ジャッキ6が6本の場合を示しており、そのため
番号を6−1〜6−6で表している。
FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1, and shows a propulsion jack 10 arranged in a circumferential shape and a direction control jack 6 arranged in an oblique truss shape. FIG. 2 shows a case where the number of the direction control jacks 6 is six, and the numbers are represented by 6-1 to 6-6.

【0030】図3はブロック化した推進ジャッキ10の
配置を示している。ここでは、推進ジャッキ10が18
本でブロックの数が8個の場合を示しており、図中推進
ジャッキ10の番号を10−1〜10−18で、ブロッ
クBの番号をB−1〜B−8で表している。
FIG. 3 shows the arrangement of the propulsion jack 10 in a block form. Here, the propulsion jack 10 is 18
The figure shows a case where the number of blocks is eight, in which the numbers of the propulsion jacks 10 are represented by 10-1 to 10-18, and the numbers of the blocks B are represented by B-1 to B-8.

【0031】次に図4を基に、方向制御・管理システム
22、制御装置20及びシールドシーケンサ21による
方向制御ジャッキ6−1〜6−6と推進ジャッキ10−
1〜10−18の制御動作を説明する。シールドシーケ
ンサ21は、方向制御弁26の切り替え制御をするとと
もに、制御弁アンプ27−1〜27−6を介して流量制
御弁29−1〜29−6の操作量を調整し、制御弁アン
プ28−1〜28−8を介して圧力制御弁30−1〜3
0−8の作動圧を調整する。
Next, based on FIG. 4, the direction control jacks 6-1 to 6-6 by the direction control / management system 22, the control device 20 and the shield sequencer 21 and the propulsion jack 10-
Control operations 1 to 10-18 will be described. The shield sequencer 21 controls the switching of the direction control valve 26 and adjusts the operation amounts of the flow control valves 29-1 to 29-6 via the control valve amplifiers 27-1 to 27-6. Pressure control valves 30-1 to 30-3 through -1 to 28-8
Adjust the working pressure of 0-8.

【0032】シールドシーケンサ21と制御装置20と
の間、シーケンサ21と方向制御・管理システム22と
の間はデータが双方向に伝送される。方向制御・管理シ
ステム22はシールド機先端の施工計画線に対する偏
差,偏角の算出、自動方向制御、データ収集・記録、掘
進状況のモニタ等を主な機能としている。シールド機本
体1の位置検出には、ジャイロ,レベルゲージ,レーザ
トランシット等(図示せず)を用いるのが一般的であ
る。
Data is transmitted bidirectionally between the shield sequencer 21 and the control device 20, and between the sequencer 21 and the direction control / management system 22. The directional control / management system 22 has a main function of calculating a deviation and a declination of the tip of the shield machine with respect to a construction plan line, automatic directional control, data collection / recording, and monitoring of a digging state. In general, a gyro, a level gauge, a laser transit, or the like (not shown) is used to detect the position of the shield machine body 1.

【0033】制御装置20は、上記前胴部2の目標姿
勢、推進ジャッキ10の目標力点位置、ジャッキストロ
ーク、ポンプ圧力等を入力し、方向制御ジャッキ6−1
〜6−6に対する流量制御弁29−1〜29−6の操作
量や圧力制御弁30−1〜30−8の操作量を出力する
ものである。また、方向制御・管理システム22には、
モニタ23、キーボード24が接続されている。
The control device 20 inputs the target attitude of the front body 2, the target force point position of the propulsion jack 10, the jack stroke, the pump pressure, etc., and inputs the direction control jack 6-1.
It outputs the amount of operation of the flow control valves 29-1 to 29-6 and the amount of operation of the pressure control valves 30-1 to 30-8 for .about.6-6. The direction control / management system 22 includes:
A monitor 23 and a keyboard 24 are connected.

【0034】なお、制御装置20や方向制御・管理シス
テム22の配置は地上、坑内いずれでも可能であること
は当然である。
It should be understood that the control device 20 and the direction control / management system 22 can be arranged either on the ground or in a mine.

【0035】方向制御弁26が(a)方向に作動し、さ
らに流量制御弁29−1を(b)方向に作動させると方
向制御ジャッキ6−1が伸びる方向に圧油が供給され
る。上記ジャッキ6−1のストロークはストローク計3
1−1で検出する。他の方向制御ジャッキ6−2〜6−
6に関しても同様である。また、方向制御弁26を
(a)方向に作動させると推進ジャッキ10−1〜10
−18が伸びるように圧油が供給される。このとき圧力
制御弁30−1〜30−8の動作圧力を操作することに
より推進ジャッキ10の推力を変える、メータアウト制
御が可能となる。メータアウト制御とは、推進ジャッキ
10の排出油圧を圧力制御弁30にて制御することによ
り、各推進ジャッキ10のジャッキ推力を制御すること
である。
When the direction control valve 26 is operated in the direction (a) and the flow control valve 29-1 is further operated in the direction (b), pressure oil is supplied in the direction in which the direction control jack 6-1 extends. The stroke of the jack 6-1 is a stroke meter 3
1-1. Other direction control jacks 6-2-6
The same applies to No. 6. When the direction control valve 26 is operated in the direction (a), the propulsion jacks 10-1 to 10-10 are operated.
Pressure oil is supplied so that -18 extends. At this time, meter-out control, in which the thrust of the propulsion jack 10 is changed by operating the operating pressures of the pressure control valves 30-1 to 30-8, becomes possible. Meter-out control is to control the jacking thrust of each propulsion jack 10 by controlling the discharge hydraulic pressure of the propulsion jack 10 with the pressure control valve 30.

【0036】すなわち (1)流量制御弁29−1〜29−6の操作量を調整す
ることにより、方向制御ジャッキ6−1〜6−6のスト
ロークを制御でき、上記ストロークはストローク計31
−1〜31−6で検出することができる。 (2)圧力制御弁30−1の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−18,10−1のジャッキ推
力を調整でき、 (3)圧力制御弁30−2の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−2,10−3のジャッキ推力
を調整でき、 (4)圧力制御弁30−3の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−4,10−5,10−6のジ
ャッキ推力を調整でき、 (5)圧力制御弁30−4の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−7,10−8のジャッキ推力
を調整でき、 (6)圧力制御弁30−5の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−9,10−10のジャッキ推
力を調整でき、 (7)圧力制御弁30−6の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−11,10−12のジャッキ
推力を調整でき、 (8)圧力制御弁30−7の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−13,10−14,10−1
5のジャッキ推力を調整でき、 (9)圧力制御弁30−8の作動圧力を調整することに
より、推進ジャッキ10−16,10−17のジャッキ
推力を調整できる。
That is, (1) The stroke of the direction control jacks 6-1 to 6-6 can be controlled by adjusting the operation amounts of the flow control valves 29-1 to 29-6.
-1 to 31-6. (2) By adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-1, the jack thrust of the propulsion jacks 10-18 and 10-1 can be adjusted. (3) Adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-2. By this, the jack thrust of the propulsion jacks 10-2 and 10-3 can be adjusted. (4) By adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-3, the propulsion jacks 10-4, 10-5 and 10-6 can be adjusted. (5) The jack thrust of the propulsion jacks 10-7 and 10-8 can be adjusted by adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-4. (6) The jack thrust can be adjusted. By adjusting the operating pressure, the jack thrust of the propulsion jacks 10-9, 10-10 can be adjusted. (7) By adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-6, the propulsion jacks 10-11, 10- 1 You can adjust the jack thrust, by adjusting the operating pressure (8) the pressure control valve 30-7, propulsion jacks 10-13,10-14,10-1
(9) The jacking force of the propulsion jacks 10-16 and 10-17 can be adjusted by adjusting the operating pressure of the pressure control valve 30-8.

【0037】<方向制御ジャッキの制御方法>次に図5
を用いて、掘進中の前胴部2の目標姿勢を設定する方法
の一例を示す。図5は計画線K上の目標点Tにおいて、
シールド機前胴部2の先端面が計画線Kに対して垂直と
なる姿勢を目標とするものであり、図5中(a)は掘進
中の前胴部2の先端面APが計画線Kから離れる方向に
向いている場合であり、(b)は近づこうとしている場
合である。
<Control Method of Direction Control Jack> Next, FIG.
An example of a method of setting a target posture of the front trunk portion 2 during excavation by using is described below. FIG. 5 shows that at the target point T on the planning line K,
It is intended that the front surface of the front body 2 of the shield machine be oriented perpendicular to the planning line K. FIG. 5A shows that the front surface AP of the front body 2 during excavation corresponds to the planning line K. (B) is a case of approaching.

【0038】図5(a)の場合、2つの半径R1と半径
R2及び直線(図5(a)では直線は図示せず)を用い
て仮想線Iを求める。上記半径R1,R2は前胴部2と
後胴部3との最大中折れ角から得られる曲率半径を最小
値とする。次に上記半径R1と半径R2及び直線とで滑
らかに引いた仮想線Iに対し垂直な垂直面を複数個設定
する(図中破線で示す)。その1つを垂直面AQとして
いる。上記垂直面AQが掘進中の(現時点での)先端面
APの目標姿勢となる。上記目標姿勢は掘進中に刻々と
設定するので、掘進中の目標姿勢は複数回更新されるこ
とになる。
In the case of FIG. 5A, a virtual line I is obtained using two radii R1 and R2 and a straight line (a straight line is not shown in FIG. 5A). The radiuses R1 and R2 have a minimum radius of curvature obtained from the maximum bending angle between the front body 2 and the rear body 3. Next, a plurality of vertical planes perpendicular to the virtual line I smoothly drawn by the radius R1, the radius R2, and the straight line are set (shown by broken lines in the figure). One of them is defined as a vertical plane AQ. The vertical plane AQ is the target posture of the tip surface AP (at the present time) during excavation. Since the target attitude is set every moment during excavation, the target attitude during excavation is updated a plurality of times.

【0039】図5(b)は、前胴部2が計画線Kに近づ
こうとしているものであり、仮想線Iが直線と半径R3
の円弧との組み合わせで表される例を示している。掘進
中の目標姿勢の設定方法は前述と同様である。
FIG. 5B shows that the front trunk 2 is approaching the planning line K, and the imaginary line I is a straight line and a radius R3.
An example represented by a combination with a circular arc is shown. The method of setting the target posture during excavation is the same as described above.

【0040】次に、図6〜図8を用いて、前胴部2の目
標姿勢である垂直面AQに対する方向制御ジャッキ6−
1〜6−6の目標ストロークLtiを算出する方法につい
て説明する。
Next, referring to FIGS. 6 to 8, a direction control jack 6-6 with respect to the vertical plane AQ which is the target posture of the front body 2 will be described.
A method of calculating the target strokes Lti of 1 to 6-6 will be described.

【0041】図6は方向制御ジャッキ6−1〜6−6の
目標ストロークLtiを算出するフローを示したものであ
り、図7は方向制御ジャッキ6−1〜6−6の長さと両
端部のプレートとの幾何学的関係を示した一般的なパラ
レルリンク機構の説明図であり、図8は、掘進中の前胴
部2前面の姿勢(先端面)APと目標姿勢(垂直面)A
Qとの相対差から方向制御ジャッキ6−1〜6−6のス
トロークを求めるまでの概念を示した説明図である。
FIG. 6 shows a flow for calculating the target stroke Lti of the direction control jacks 6-1 to 6-6, and FIG. 7 shows the length of the direction control jacks 6-1 to 6-6 and both ends of the direction control jacks. FIG. 8 is an explanatory view of a general parallel link mechanism showing a geometric relationship with a plate. FIG. 8 shows a posture (tip surface) AP and a target posture (vertical surface) A of the front surface of the front body 2 during excavation.
It is explanatory drawing which showed the concept until the stroke of direction control jack 6-1 to 6-6 was calculated | required from the relative difference with Q.

【0042】なお、ここでは上述の方向制御ジャッキ6
−1〜6−6は一般的なパラレルリンクとして扱うこと
ができるため、後者の名称を主に使用して説明する。な
お図6に示す姿勢算出部50、変換部51、ストローク
算出部52、制御演算部53は、方向制御・管理システ
ム22に組み込まれている。ただし、上述の算出部5
0,変換部51,算出部52,演算部53は方向制御演
算過程における機能に関するものであり、制御装置20
に組み込むことも可能である。
Here, the direction control jack 6 described above is used.
Since -1 to 6-6 can be handled as a general parallel link, description will be made mainly using the latter name. Note that the attitude calculation unit 50, the conversion unit 51, the stroke calculation unit 52, and the control calculation unit 53 shown in FIG. 6 are incorporated in the direction control / management system 22. However, the calculation unit 5 described above
0, a conversion unit 51, a calculation unit 52, and a calculation unit 53 relate to functions in the direction control calculation process.
It is also possible to incorporate into.

【0043】図6のフローより、まず現在のカッタヘッ
ド4の姿勢算出部50で、パラレルリンク(方向制御ジ
ャッキ6−1〜6−6)の各ストロークより、ボトムプ
レート7の中心を原点Oとする座標系で現在のカッタヘ
ッド4の姿勢AP及びパラレルリンクの節点座標 OPi
を算出する。このように各ストロークから平面を算出す
る方法を順キネマティクスと呼んでいる。
According to the flow shown in FIG. 6, first, the center of the bottom plate 7 is defined as the origin O by each stroke of the parallel link (direction control jacks 6-1 to 6-6) in the current posture calculating section 50 of the cutter head 4. The current attitude AP of the cutter head 4 and the nodal coordinates O Pi of the parallel link in the coordinate system
Is calculated. Such a method of calculating a plane from each stroke is called forward kinematics.

【0044】次に次目標姿勢のリンク節点座標変換部5
1で、目標姿勢AQのパラレルリンク節点座標Qi を、
次式(1)に示す変換式(1)により、ボトムプレート
7の座標系に変換する。
Next, the link coordinate conversion unit 5 for the next target posture
1, the parallel link node coordinates Qi of the target attitude AQ are
The coordinate system of the bottom plate 7 is converted by the conversion formula (1) shown in the following formula (1).

【0045】[0045]

【数1】 (Equation 1)

【0046】ここに HQi は図7に示すように姿勢AQ
のプレートの中心を原点Hとする座標系のリンク節点座
標であり、 OQi はボトムプレート7の中心を原点Oと
する座標系に対する姿勢AQでのリンク節点座標であ
る。原点Hは図7に示すように姿勢AQのプレートに固
定された座標系(XH , YH ,ZH )の中心であり、原
点Oはボトムプレート7に固定された座標系(XO , Y
O , ZO ) の中心である。
Here, H Qi is the attitude AQ as shown in FIG.
O Qi are link node coordinates in a posture AQ with respect to a coordinate system having the center of the bottom plate 7 as the origin O. The origin H is the center of the coordinate system (X H , Y H , Z H ) fixed to the plate in the attitude AQ as shown in FIG. 7, and the origin O is the coordinate system (X O , Y
O , Z O ).

【0047】次にパラレルリンクの各目標ストローク算
出部52では、相対的リンク長の算出部52−1で、現
在のカッタヘッド4の姿勢APにおけるリンク節点座標
OPi と目標姿勢AQの節点座標 OQi との相対リンク
長Li を次式(2)より算出する。このように、面の座
標系からストローク(長さ)を算出する方法を逆キネマ
ティクスと呼んでいる。 Li = OQi − OPi …(2)
Next, in each target stroke calculation unit 52 of the parallel link, the relative link length calculation unit 52-1 calculates the link node coordinates in the current posture AP of the cutter head 4.
The relative link length Li between O Pi and the nodal coordinates O Qi of the target attitude AQ is calculated by the following equation (2). The method of calculating the stroke (length) from the coordinate system of the surface in this way is called inverse kinematics. Li = O Qi - O Pi ... (2)

【0048】目標ストローク算出部52−2では、上述
の相対長さLi とシリンダの最縮設定長とから目標とな
るストロークを算出する。即ち、リンク長の最小値をジ
ャッキの最縮設定長に合わせるために、次式(3)によ
りまず最小リンク長に対する偏差ΔLを求める。 ΔL=Lmin −min(Li) …(3) ここに、Lmin はシリンダの最縮設定長である。そし
て、(4)式を用いて目標ストロークLtiを算出する。 Lti=Li +ΔL …(4) (3),(4)式より目標ストロークの最小値は Lti=min(Li)+(Lmin −min(Li))=Lmin …(5) となり、シリンダの最縮設定長に等しくなる。
The target stroke calculating section 52-2 calculates a target stroke from the above-described relative length Li and the set minimum contraction length of the cylinder. That is, in order to match the minimum value of the link length with the minimum contraction setting length of the jack, first, a deviation ΔL from the minimum link length is obtained by the following equation (3). ΔL = Lmin−min (Li) (3) where Lmin is the minimum set length of the cylinder. Then, the target stroke Lti is calculated using the equation (4). Lti = Li + ΔL (4) From equations (3) and (4), the minimum value of the target stroke is Lti = min (Li) + (Lmin−min (Li)) = Lmin (5) It becomes equal to the set length.

【0049】相対リンク長の算出部52−1と目標スト
ローク算出部52−2を概念的に示したものが図8であ
る。
FIG. 8 conceptually shows the relative link length calculator 52-1 and the target stroke calculator 52-2.

【0050】現在のカッタヘッド4の姿勢APと目標姿
勢AQとの相対関係は図8中の(a)のように表され
る。(a)を横から見たA−A視図が(b)である。
(b)ではさらに、相対関係:AQ−APを表した図を
示している。(c)は(b)でのAQ−AP平面の角度
を変えずに全体を上昇させ、一番短いリンクがジャッキ
の最縮設定長に等しくなるような状態を表している。
The relative relationship between the current posture AP of the cutter head 4 and the target posture AQ is expressed as shown in FIG. (B) is an AA view when (a) is viewed from the side.
(B) further shows a diagram representing the relative relationship: AQ-AP. (C) shows a state in which the entirety is raised without changing the angle of the AQ-AP plane in (b), and the shortest link is equal to the minimum set length of the jack.

【0051】目標ストロークLtiが求まれば、上記値を
基にストローク制御演算部53で方向制御ジャッキ6が
ストローク制御される。上記制御方法はPID制御等の
一般的な方法で可能であり、前述したパラレルリンクも
一般的な方法で展開することができる。
When the target stroke Lti is determined, the stroke of the direction control jack 6 is controlled by the stroke control calculation unit 53 based on the above value. The above control method can be performed by a general method such as PID control, and the above-described parallel link can be developed by a general method.

【0052】<推進ジャッキの制御方法>次に図9〜図
17を用いて、後胴部3の推進ジャッキ10の制御方法
を説明する。図9は、後胴部3をそのまま前胴部2の方
向に伸ばして求めた仮想の前胴部2′を適用した場合の
例である。上記仮想前胴部2′の形状は実際の前胴部2
と同じにしておく。また、図9は水平方向(X方向)に
関するものであるが、鉛直方向(Y方向)に関しても同
様な方法で行うことができる。
<Control Method of Propulsion Jack> Next, a control method of the propulsion jack 10 of the rear trunk 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows an example in which a virtual front body 2 ′ obtained by extending the rear body 3 in the direction of the front body 2 as it is is applied. The shape of the virtual front torso 2 ′ is the actual front torso 2
Keep the same. Although FIG. 9 relates to the horizontal direction (X direction), the same method can be applied to the vertical direction (Y direction).

【0053】仮想前胴部2′の先端Sの位置・姿勢と計
画線K上に設けた目標点T′とから後胴部3の目標制御
角θx1を設定する。上記目標点T′は前述した図5の目
標点Tと一致させる必要はない。また、鉛直方向での目
標制御角をθY1とする。
The target control angle θ x1 of the rear trunk 3 is set from the position and orientation of the tip S of the virtual front trunk 2 ′ and the target point T ′ provided on the planning line K. The target point T 'need not be coincident with the target point T shown in FIG. The target control angle in the vertical direction is set to θ Y1 .

【0054】上述のような仮想前胴部2′を用いること
により、前述の中折れ角制御と干渉することなく、独立
に推進ジャッキの制御を行うことができる。また、仮想
の前胴部2′を用いず、後胴部3の先端位置・姿勢で目
標制御角θX1,θY1を求める方法も容易に考えることが
できる。
By using the virtual front body 2 'as described above, it is possible to control the propulsion jack independently without interfering with the above-described middle angle control. In addition, a method of obtaining the target control angles θ X1 and θ Y1 based on the tip position and orientation of the rear body 3 without using the virtual front body 2 ′ can be easily considered.

【0055】方向制御・管理システム22には、図10
に示すように目標制御角θX と力点位置HX との関係を
示すデータがメモリされている。目標制御角θY と力点
位置HY との関係(図11)も同様にメモリされてい
る。
The directional control / management system 22 has the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 7, data indicating the relationship between the target control angle θ X and the force point position H X is stored. The relationship between the target control angle θ Y and the force point position H Y (FIG. 11) is similarly stored.

【0056】図12は後胴部3の後面を示しており、例
えば、目標制御角θX1,θY1であるとき、力点位置
X1,HY1で規定される点Qのことを、目標力点位置と
称している。仮にこの点Qに総推力を集中すると、シー
ルド機本体1が、目標制御角θX1,θY1で規定される方
向に旋回していく。
FIG. 12 shows the rear surface of the rear trunk portion 3. For example, when the target control angles θ X1 , θ Y1 , the point Q defined by the power point positions H X1 , H Y1 is referred to as the target power point. It is called position. If the total thrust is concentrated at this point Q, the shield machine body 1 turns in the direction defined by the target control angles θ X1 and θ Y1 .

【0057】尚図10及び図11に示す特性は、実掘削
において実際のデータを取り込んで、学習制御により、
土質に合わせて徐々に補正していっている。
The characteristics shown in FIGS. 10 and 11 are obtained by taking in actual data in actual excavation and performing learning control.
It is gradually corrected according to the soil quality.

【0058】目標力点位置Qの算出には、前述のように
目標制御角θX ,θY から求める以外に、中折れ制御角
から図10及び図11のような関数を用いて、目標力点
位置を算出する方法が考えられる。これは、中折れ制御
と関連づけなから推進ジャッキ10を操作する場合に有
効な方法である。
The target force point position Q is calculated from the target control angles θ X and θ Y , as described above, and the target force point position Q is calculated using the functions shown in FIGS. Can be calculated. This is an effective method when the propulsion jack 10 is operated because it is associated with the folding control.

【0059】方向制御・管理システム22で求めた目標
力点位置Qは、制御装置20に送られる。制御装置20
では、目標力点位置Qを満たすように、各ブロックBの
推進ジャッキ10のジャッキ推力を設定する。そのた
め、制御装置20には目標力点位置と供給圧力(ポンプ
圧力)のデータが最低必要となる。
The target force point position Q obtained by the direction control / management system 22 is sent to the control device 20. Control device 20
Then, the jack thrust of the propulsion jack 10 of each block B is set so as to satisfy the target force point position Q. Therefore, the controller 20 needs at least data of the target force point position and the supply pressure (pump pressure).

【0060】上述の目標力点位置に対する推進ジャッキ
10の推力の制御は、図3に示したようにブロックBご
とに行う。また、推力制御の操作部は図4に示した圧力
制御弁30−1〜30−8であり、上記圧力制御弁30
−1〜30−8の設定圧をリアルタイムに制御すること
により、推進ジャッキ10の推力をきめ細かく制御する
ことができる。
The control of the thrust of the propulsion jack 10 with respect to the target power point position is performed for each block B as shown in FIG. The operation unit of the thrust control is the pressure control valves 30-1 to 30-8 shown in FIG.
By controlling the set pressure of -1 to 30-8 in real time, the thrust of the propulsion jack 10 can be finely controlled.

【0061】また、各ブロックBのジャッキ推力の偏推
力は図13に示すように点対称となるように設定する。
このときのジャッキ推力をfj(i) ,i=1〜8とすると
式(6)のように表すことができる。図13中の記号±
A,±B,±C,±Dは偏推力±Δfa,±Δfb,±Δf
c,±Δfdの添え字に相当する。また、式(6)中のfm
id は平均推力である。なお式(6)の求め方は後述す
る。
Further, the partial thrust of the jack thrust of each block B is set to be point-symmetric as shown in FIG.
If the jack thrust at this time is fj (i), i = 1 to 8, it can be expressed as in equation (6). Symbol ± in FIG.
A, ± B, ± C, ± D are partial thrusts ± Δfa, ± Δfb, ± Δf
c, ± fd. Also, fm in equation (6)
id is the average thrust. Note that the method of obtaining equation (6) will be described later.

【0062】[0062]

【数2】 (Equation 2)

【0063】上述のジャッキブロックの推力及び制御圧
力の演算方法は、本願出願人が先に出願した特願平5−
199355号に示した方法を用いることができる。次
に特願平5−199355号に示した演算方法を説明す
る。
The above-described method of calculating the thrust and control pressure of the jack block is described in Japanese Patent Application No. Hei.
The method shown in 199355 can be used. Next, the calculation method described in Japanese Patent Application No. 5-199355 will be described.

【0064】図14は制御装置20に設定したジャッキ
推力の設定手段での処理の流れを示したものである。い
ま、図14中の条件設定部60において、圧力制御弁の
最大圧力設定値をP2max 、最小圧力設定値をP2min と
し、ジャッキの許容最大推力をfmax 、許容最小推力を
fmin(>0)とする。
FIG. 14 shows the flow of processing by the jack thrust setting means set in the control device 20. Now, in the condition setting section 60 in FIG. 14, the maximum pressure set value of the pressure control valve is P2max, the minimum pressure set value is P2min, the allowable maximum thrust of the jack is fmax, and the allowable minimum thrust is fmin (> 0). .

【0065】通常fmax はセグメントに過大なジャッキ
推力を作用させないために設定され、fmin は最小のジ
ャッキ推力でセグメントを押すこと、換言すれば停止し
ているジャッキはないことを意味する。上記条件及びポ
ンプ圧力Pp を用いて、判定器61でジャッキの成し得
る最大推力fUと最小推力fLを判定する。上記判定器の内
容を具体的に示すと次のようになる。 判定器51の処理内容:条件設定値及びポンプ圧力Pp
より、圧力制御弁の取り得る圧力設定値P2a ,P2b は次
のようになる。
Normally, fmax is set so as not to exert an excessive jack thrust on the segment, and fmin means that the segment is pushed with the minimum jack thrust, in other words, there is no stopped jack. Using the above conditions and the pump pressure P p , the maximum thrust fU and the minimum thrust fL that the jack can achieve are determined by the determiner 61. The contents of the above-mentioned determiner are specifically described as follows. Processing content of judgment unit 51: condition set value and pump pressure P p
Therefore, the pressure set values P2a and P2b that the pressure control valve can take are as follows.

【0066】[0066]

【数3】 (Equation 3)

【0067】[0067]

【数4】 (Equation 4)

【0068】次に図14中の算出器62により、中間推
力fmid(=(fU+fL)/2)を算出する。上記fmid は
推力分布の中間の値であり、fmid に全ジャッキ本数Nt
を掛けるとジャッキの総推力となる。
Next, an intermediate thrust fmid (= (fU + fL) / 2) is calculated by the calculator 62 in FIG. The above fmid is an intermediate value of the thrust distribution, and fmid is the total number of jacks Nt.
Multiplying the total thrust of the jack.

【0069】次に図14中の算出器63で、目標力点位
置(HX ,HY )及び前述の中間推力fmid を用いて、
各ブロックBの偏推力Δf(i)を算出する。各ブロックの
ジャッキ推力の偏推力は図13に示すように点対称とな
るように設定する。このときのジャッキ推力をfj(i) ,
i=1〜8とすると前述した式(6)のように表すこと
ができる。図13中の記号±A,±B,±C,±Dは偏
推力±Δfa,±Δfb,±Δfc,±Δfdの添え字に相当す
る。
Next, the calculator 63 in FIG. 14 uses the target force point position (H X , H Y ) and the above-mentioned intermediate thrust fmid to calculate
The partial thrust Δf (i) of each block B is calculated. The partial thrust of the jack thrust of each block is set to be point symmetric as shown in FIG. The jack thrust at this time is fj (i),
If i = 1 to 8, it can be expressed as in the above-described equation (6). The symbols ± A, ± B, ± C, ± D in FIG. 13 correspond to the subscripts of the partial thrusts ± Δfa, ± Δfb, ± Δfc, ± Δfd.

【0070】図15(a)はY軸まわりに関する偏推力
の大きさを示している。図に示すように偏推力Δfa,Δ
fbは、ブロックの作用点のX座標の大きさ(作用点の水
平距離)に比例するように設定する。偏推力Δfc,Δfd
はY軸まわりには寄与しない。
FIG. 15A shows the magnitude of the partial thrust about the Y axis. As shown in the figure, the partial thrusts Δfa and Δfa
fb is set so as to be proportional to the magnitude of the X coordinate of the action point of the block (horizontal distance of the action point). Partial thrust Δfc, Δfd
Does not contribute around the Y axis.

【0071】図15(b)はX軸まわりに関する偏推力
の大きさを示している。図に示すように偏推力Δfc,Δ
fdは、ブロックの作用点のY座標の大きさに比例するよ
うに設定する。偏推力Δfa,ΔfbはX軸まわりには寄与
しない。前者の比例定数をα1、後者の比例定数をα2
とすると偏推力ΔfaとΔfbとの関係、ΔfcとΔfdとの関
係は次のように表される。
FIG. 15B shows the magnitude of the partial thrust about the X axis. As shown in the figure, the partial thrust Δfc, Δ
fd is set to be proportional to the magnitude of the Y coordinate of the action point of the block. The partial thrusts Δfa and Δfb do not contribute around the X axis. The former proportional constant is α1, the latter proportional constant is α2
Then, the relationship between the partial thrusts Δfa and Δfb and the relationship between Δfc and Δfd are expressed as follows.

【0072】[0072]

【数5】 (Equation 5)

【0073】ここに、定数α1,α2はジャッキブロッ
クの作用点座標の関数であり、掘削機の設計仕様より求
めることができる。また、偏推力Δfb,Δfdは次式で求
められる。
Here, the constants α1 and α2 are functions of the coordinates of the action point of the jack block and can be obtained from the design specifications of the excavator. Further, the partial thrusts Δfb and Δfd are obtained by the following equations.

【0074】[0074]

【数6】 (Equation 6)

【0075】[0075]

【数7】 (Equation 7)

【0076】例えば、目標力点位置が図3において、Q
1であるとき、ジャッキブロックB−2のジャッキ推力
fj(2) が最大となり、ジャッキブロックB−2に対し点
対称なジャッキブロックB−6のジャッキ推力fj(6) が
最小となる。
For example, in FIG.
When it is 1, jack thrust of jack block B-2
fj (2) becomes maximum, and the jack thrust fj (6) of the jack block B-6 which is point-symmetric with respect to the jack block B-2 becomes minimum.

【0077】図14中の判定器64では、設定最大推力
fUと式(6),式(11)で得られる推力の最大値(f
mid +max(Δf(i)) )との比較を行う。fU=fmid +ma
x(Δf(i)) なる関係は、目標力点位置に対して最大の偏
推力による推力分布であることを意味している。fU>f
mid +max(Δf(i)) とは、図16の推力分布の側面図に
示すように、例えば最大推力となるべきジャッキブロッ
クB−2の推力がfUより小さいことであり、図16中の
斜線部の推力でブレーキを掛けていることを意味する。
従って上述の判定の場合推力分布の最適化演算器65に
より推力分布を再計算する。
In the decision unit 64 in FIG. 14, the set maximum thrust
fU and the maximum value of the thrust obtained by the equations (6) and (11) (f
mid + max (Δf (i))). fU = fmid + ma
The relationship x (Δf (i)) means that the thrust distribution is the maximum partial thrust with respect to the target force point position. fU> f
mid + max (Δf (i)) means, for example, that the thrust of the jack block B-2 to be the maximum thrust is smaller than fU as shown in the side view of the thrust distribution in FIG. It means that the brake is applied by the thrust of the part.
Therefore, in the case of the above determination, the thrust distribution is recalculated by the thrust distribution optimization calculator 65.

【0078】図14中の最適化演算器65では、まず算
出器66により、fU=max(fj(i))とするための新しい中
間推力faveを算出する。この場合、中間推力fmid で算
出していた推力分布を新しい中間推力faveで変換するこ
とになる。即ち、次の式が成り立つと仮定する。
In the optimizing calculator 65 in FIG. 14, first, the calculator 66 calculates a new intermediate thrust fave for setting fU = max (fj (i)). In this case, the thrust distribution calculated with the intermediate thrust fmid is converted with the new intermediate thrust fave. That is, it is assumed that the following equation holds.

【0079】[0079]

【数8】 (Equation 8)

【0080】[0080]

【数9】 (Equation 9)

【0081】図14中の算出器67では式(13)で得
られた、中間推力faveを用いて、新しい偏推力Δf'(i)
を算出する。偏推力Δf'(i)は式(10)中のfmid を
faveに代え、式(11)より求めることができる。
The calculator 67 in FIG. 14 uses the intermediate thrust fave obtained by the equation (13) to obtain a new partial thrust Δf ′ (i).
Is calculated. The partial thrust Δf ′ (i) is obtained by replacing fmid in equation (10) with
Instead of fave, it can be obtained from equation (11).

【0082】算出器68では上述の推力中間値fave及び
偏推力Δf'(i)より、各ブロックの推力fj(i) を算出す
る。上記推力は、その最大値が設定最大推力fUと等しく
なる最適な推力分布となる。このときの推力分布を図1
7に示す。図17と図16とはいずれも目標力点位置を
満たしているが、図17では推力全体が高くなり、現在
のポンプ圧力を最も有効に利用した推力分布であること
が分かる。
The calculator 68 calculates the thrust fj (i) of each block from the above-described intermediate thrust value fave and the partial thrust Δf ′ (i). The above-mentioned thrust has an optimum thrust distribution whose maximum value is equal to the set maximum thrust fU. Fig. 1 shows the thrust distribution at this time.
FIG. Both FIG. 17 and FIG. 16 satisfy the target force point position, but in FIG. 17 the total thrust is high, and it can be seen that the thrust distribution utilizes the current pump pressure most effectively.

【0083】図14中の判定器64で、fU>fmid +ma
x(Δf(i)) ではないと判定された場合、算出器69によ
りfmid ,Δf(i)を用いて推力分布fj(i) を算出する。
ジャッキブロックの推力fj(i) を算出した後、算出器7
0で圧力制御弁の設定圧Pset(i)を算出する。その算出
式を次に示す。 Pset(i) =(Pp ・A1−fj(i))/A2, i=1〜ブロック数 … (14) ここに、A1,A2はジャッキのヘッド側、ロッド側の受圧
面積
In decision unit 64 in FIG. 14, fU> fmid + ma
If it is determined that it is not x (Δf (i)), the calculator 69 calculates a thrust distribution fj (i) using fmid and Δf (i).
After calculating the thrust fj (i) of the jack block, the calculator 7
At 0, the set pressure Pset (i) of the pressure control valve is calculated. The calculation formula is shown below. Pset (i) = (P p · A1-fj (i)) / A2, i = 1~ blocks ... (14) Here, A1, A2 is the head side pressure receiving area on the rod side of the jack

【0084】上記演算方法を使用すると、目標力点が位
置するブロックのジャッキ推力を最大とし、このブロッ
クから、点対称なブロックに向かい、ジャッキ推力を段
階的に減じていくことができ、推力分布が安定したスム
ーズな旋回掘削ができる。更にジャッキ推力の最小/最
大の制約条件を満たし、且つ現在のポンプ圧を最も有効
に利用した最適な推力の制御を行うことができる。ま
た、ジャッキ推力の設定を目標力点位置を満たすように
連続的(微小間隔)に行うことにより、精度のよい掘削
が行える。
When the above calculation method is used, the jack thrust of the block where the target force point is located is maximized, and the jack thrust can be gradually reduced from this block toward the point-symmetric block, and the thrust distribution can be reduced. Stable and smooth turning excavation is possible. Further, it is possible to satisfy the minimum / maximum constraint condition of the jack thrust and to control the optimal thrust by using the current pump pressure most effectively. In addition, by setting the jack thrust continuously (at minute intervals) so as to satisfy the target force point position, accurate excavation can be performed.

【0085】前述した方向制御ジャッキ6−1〜6−6
及び推進ジャッキ10−1,10−18が自在に制御で
きるトンネル掘削機の場合、力点位置は原点に維持し、
方向制御ジャッキ6−1〜6−6のみの連続的な制御で
トンネル掘削機を方向修正するという方向制御の基本的
考え方に容易に対応可能である。上記の場合、第14図
中の目標力点位置(Hx,Hy)を原点(0,0)に設定
することになる。さらに、上記基本的方法で方向修正で
きない掘進状況が発生した場合、目標力点位置(Hx
y)を原点より少しずらして、トンネル掘削機を旋回
し易く制御するという方法も本発明による方向制御ジャ
ッキ及び力点制御で容易に実現可能である。
The above-described direction control jacks 6-1 to 6-6
And in the case of a tunnel excavator in which the propulsion jacks 10-1 and 10-18 can be freely controlled, the power point position is maintained at the origin,
It is possible to easily cope with the basic concept of the directional control of correcting the direction of the tunnel excavator by the continuous control of only the directional control jacks 6-1 to 6-6. In the above case, the target force point position (H x , H y ) in FIG. 14 is set to the origin (0, 0). Further, when a digging situation in which the direction cannot be corrected by the above basic method occurs, the target force point position (H x ,
The method of easily turning the tunnel excavator by slightly shifting H y ) from the origin can be easily realized by the directional control jack and the power point control according to the present invention.

【0086】以上のように、本発明の実施例によれば、
複数本の方向制御ジャッキ6を前胴部2と後胴部3との
間で斜めのトラス状に組んでいるため、上記ジャッキ6
でローリングトルクを支持しつつ、中折れ角を上下左右
自在に且つ精度よく操作することができるため、精度の
良い急曲線施工を行うことができる。また、後胴部3に
枢着された推進ジャッキ10は目標力点位置に応じて推
力が連続的に制御されるため、推進ジャッキ10に対す
る制御(操作)が簡略化でき、しかもセグメント11に
加わる過大な力も制限できるため、セグメント11に悪
影響を与えない推進制御を行うことができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention,
Since the plurality of direction control jacks 6 are assembled in an oblique truss shape between the front body part 2 and the rear body part 3, the jack 6
In addition, since the center bending angle can be freely operated up, down, left, and right with high accuracy while supporting the rolling torque, accurate sharp curve construction can be performed. Further, since the thrust of the propulsion jack 10 pivotally attached to the rear trunk 3 is continuously controlled in accordance with the target force point position, the control (operation) of the propulsion jack 10 can be simplified, and the excessive force applied to the segment 11 Since such force can be limited, propulsion control that does not adversely affect the segment 11 can be performed.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば、複数本の方向制御ジャッキを前胴
部と後胴部との間で斜めのトラス状に組んでいるため、
上記方向制御ジャッキでローリングトルクを支持しつ
つ、中折れ角を上下左右自在に且つ精度よく操作するこ
とができ、精度の良い急曲線施工を行うことができる。
According to the present invention, a plurality of directional control jacks are assembled in a diagonal truss shape between the front body and the rear body as described in detail with the above embodiments.
While supporting the rolling torque with the directional control jack, the bending angle can be freely operated up and down and left and right with high precision, and accurate sharp curve construction can be performed.

【0088】また後胴部に枢着された推進ジャッキは目
標力点位置に応じて推力が連続的に制御されるため、推
進ジャッキに対する制御(操作)が簡略化でき、しかも
セグメントに加わる過大な力も制限できるため、セグメ
ントに悪影響を与えない推進制御を行うことができる。
Further, since the thrust of the propulsion jack pivotally mounted on the rear trunk portion is continuously controlled in accordance with the target force point position, the control (operation) of the propulsion jack can be simplified, and the excessive force applied to the segment can be reduced. Since the restriction can be made, the propulsion control that does not adversely affect the segment can be performed.

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

【図1】中折れ型シールド掘削機の構成を示す構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a mid-fold type shield excavator.

【図2】方向制御、推進ジャッキの配置を示す図1のA
−A視図である。
FIG. 2A shows the orientation control and the arrangement of the propulsion jacks, FIG.
FIG.

【図3】推進ジャッキの配置を示す配置図である。FIG. 3 is an arrangement diagram showing an arrangement of a propulsion jack.

【図4】制御系及び油圧系を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a control system and a hydraulic system.

【図5】掘進中の前胴部の目標姿勢を設定する一例を示
した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of setting a target posture of a front trunk portion during excavation.

【図6】方向制御ジャッキの目標ストロークを算出する
フローを示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flow for calculating a target stroke of the direction control jack.

【図7】方向制御ジャッキの長さと両端部のプレートと
の幾何学的関係を説明するための一般的なパラレルリン
ク機構の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a general parallel link mechanism for explaining a geometric relationship between a length of a direction control jack and plates at both ends.

【図8】現在の前胴部前面の姿勢と目標姿勢との相対差
から方向制御ジャッキのストロークを求めるまでの概念
を示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a concept up to obtaining a stroke of a direction control jack from a current relative difference between a front posture of the front trunk portion and a target posture.

【図9】仮想前胴部の位置・姿勢から目標制御角を求め
る方法を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method for obtaining a target control angle from the position and orientation of the virtual front trunk.

【図10】目標制御角と力点位置との関係を示す特性図
である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a target control angle and a force point position.

【図11】目標制御角と力点位置との関係を示す特性図
である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a target control angle and a position of a force point.

【図12】力点位置を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a power point position.

【図13】各ブロックのジャッキの偏推力を示す説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the partial thrust of the jack of each block.

【図14】各ブロックのジャッキ推力を設定する処理の
流れを示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a flow of a process for setting a jack thrust of each block.

【図15】Y軸回り、X軸回りの偏推力を示す説明図で
ある。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a biased thrust about the Y axis and about the X axis.

【図16】図14中の最適化演算を行う前の推力分布を
示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a thrust distribution before performing an optimization operation in FIG. 14;

【図17】図14中の最適化演算を行った後の推力分布
を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a thrust distribution after performing the optimization calculation in FIG. 14;

【図18】従来の中折れ型シールド掘削機の構成を示す
構成図である。
FIG. 18 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional bent-type shield excavator.

【図19】従来の方向制御、推進ジャッキの配置を示す
図13のA−A視図である。
FIG. 19 is a view taken along the line AA of FIG. 13 showing the arrangement of a conventional direction control and propulsion jack.

【図20】従来の中折れ型シールド掘削機の操作方法を
示すフロー図である。
FIG. 20 is a flowchart showing a method of operating a conventional bent-type shield excavator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド機本体 2 前胴部 3 後胴部 4 カッタヘッド 5 コピーカッタ 6−1〜6−6 方向制御ジャッキ 7 ボトムプレート 8 エンドプレート 9 球面ブッシュ 10−1〜10−18 推進ジャッキ 11 セグメント 20 制御装置 21 シールドシーケンサ 22 方向制御・管理システム 23 モニタ 24 キーボード 25 油圧ポンプ 26 方向制御弁 27−1〜27−6 制御弁アンプ 28−1〜28−8 制御弁アンプ 29−1〜29−6 流量制御弁 30−1〜30−8 圧力制御弁 31−1〜31−6 ストローク計 50 姿勢算出部 51 リンク節点座標変換部 52 目標ストローク算出部 53 ストローク制御演算部 60 条件設定部 61 判定器 62 算出器 63 算出器 64 判定器 65 最適化演算部 66 算出器 67 算出器 68 算出器 69 算出器 70 算出器 100 方向制御ジャッキ 101 ローリングストッパ 102 推進ジャッキ AP 先端面(前面の姿勢) AQ 垂直面(目標姿勢) K 計画線 I 仮想線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield machine main body 2 Front torso 3 Rear torso 4 Cutter head 5 Copy cutter 6-1 to 6-6 Direction control jack 7 Bottom plate 8 End plate 9 Spherical bush 10-1 to 10-18 Propulsion jack 11 Segment 20 Control Device 21 Shield sequencer 22 Direction control / management system 23 Monitor 24 Keyboard 25 Hydraulic pump 26 Direction control valve 27-1 to 27-6 Control valve amplifier 28-1 to 28-8 Control valve amplifier 29-1 to 29-6 Flow rate control Valves 30-1 to 30-8 Pressure control valves 31-1 to 31-6 Stroke gauge 50 Posture calculation unit 51 Link node coordinate conversion unit 52 Target stroke calculation unit 53 Stroke control calculation unit 60 Condition setting unit 61 Judgment unit 62 Calculator 63 Calculator 64 Judgment device 65 Optimization operation unit 66 Calculator 67 Calculator 68 Calculator 69 Calculator 70 Calculator 100 Direction control jack 101 Rolling stopper 102 Propulsion jack AP Tip surface (front position) AQ Vertical surface (target position) K Planning line I Virtual line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 淳一 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番 1号 三菱重工業株式会社 神戸造船所 内 (72)発明者 武田 邦夫 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組 東京本社内 (72)発明者 土屋 幸三郎 東京都千代田区神田司町2−3 株式会 社大林組 東京本社内 (56)参考文献 特開 平6−248871(JP,A) 特開 平5−156889(JP,A) 特開 平6−137074(JP,A) 実開 平5−32489(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21D 9/06 301 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Junichi Tanaka 1-1-1, Wadazakicho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard (72) Inventor Kunio Takeda Kanda, Chiyoda-ku, Tokyo 2-3, Obayashi-gumi, Tokyo Main Office (72) Inventor Kosaburo Tsuchiya 2-3, Kandashicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo, Main Office (56) References JP-A-6-248871 (JP, A JP-A-5-156889 (JP, A) JP-A-6-137074 (JP, A) JP-A-5-32489 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E21D 9/06 301

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 トンネル掘削機の掘削機本体が、掘削機
能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部と、複
数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部と後胴
部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方向制御
ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後胴部に
設置されたトンネル掘削機の方向制御方法において、 トンネル掘削機の方向を修正すべく曲がりつつ掘進する
場合、掘進中に前胴部の先端面が、トンネル掘削機の軌
道を修正する方向に設定した垂直面である目標姿勢に向
くよう、上記方向制御ジャッキのストロークを制御する
ことを特徴とする中折れ型トンネル掘削機の方向制御方
法。
An excavator body of a tunnel excavator includes a front body having an excavation function, a rear body supporting an excavation reaction force, and a plurality of extendable jacks, wherein the front body is provided. A plurality of directional control jacks assembled in an oblique truss shape are pivotally connected between the rear body and the rear trunk, and the plurality of propulsion jacks are connected to a tunnel excavator installed in the rear trunk by a method for controlling the direction of a tunnel. When excavating while making a turn to correct the direction of the excavator, the direction control is performed such that the tip end surface of the front trunk portion is directed to a target posture which is a vertical plane set in a direction to correct the trajectory of the tunnel excavator during excavation. A direction control method for a mid-bend type tunnel excavator, comprising controlling a stroke of a jack.
【請求項2】 トンネル掘削機の掘削機本体が、掘削機
能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部と、複
数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部と後胴
部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方向制御
ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後胴部に
設置されたトンネル掘削機の方向制御方法において、 トンネル掘削機の掘進中における上記前胴部の位置・姿
勢と計画線上に設けた目標点より、上記前胴部の掘進中
の垂直面である目標姿勢を設定し、掘進中に上記前胴部
の先端面が上記目標姿勢に向くよう、上記方向制御ジャ
ッキのストロークを制御することを特徴とする中折れ型
トンネル掘削機の方向制御方法。
2. The excavator body of a tunnel excavator includes a front body having an excavation function, a rear body supporting an excavation reaction force, and a plurality of extendable jacks. A plurality of directional control jacks assembled in an oblique truss shape are pivotally connected between the rear body and the rear trunk, and the plurality of propulsion jacks are connected to a tunnel excavator installed in the rear trunk by a method for controlling the direction of a tunnel. From the position / posture of the front body during excavation of the excavator and a target point provided on a planning line, a target posture which is a vertical plane during excavation of the front body is set, and during the excavation, the target posture of the front body is set. A direction control method for a mid-bend tunnel excavator, comprising: controlling a stroke of the direction control jack so that a tip end face faces the target posture.
【請求項3】 トンネル掘削機の掘削機本体が、掘削機
能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部と、複
数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部と後胴
部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方向制御
ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後胴部に
設置されたトンネル掘削機の方向制御方法において、 掘進開始時のトンネル掘削機の前胴部の位置・姿勢から
掘進終了時の目標位置・姿勢までを、前胴部と後胴部の
最大屈曲角度から求まる曲率半径を最小値とする円弧と
直線でなす仮想線で滑らかに結び、上記仮想線に設けた
複数個の垂直な面を掘進中のトンネル掘削機の前胴部の
目標姿勢とし、掘進中に上記前胴部の先端面が上記目標
姿勢に向くよう、上記方向制御ジャッキを制御すること
を特徴とするトンネル掘削機の方向制御方法。
3. An excavator body of a tunnel excavator having a front body having an excavation function, a rear body supporting an excavation reaction force, and a plurality of extensible jacks. A plurality of directional control jacks, assembled in an oblique truss shape, are pivotally connected between the hull and the rear trunk, and the plurality of propulsion jacks excavate in the direction control method of the tunnel excavator installed in the rear trunk. From the position / posture of the front trunk of the tunnel excavator at the start to the target position / posture at the end of excavation, an arc and a straight line with the minimum radius of curvature determined from the maximum bending angle of the front trunk and the rear trunk A plurality of vertical planes provided on the virtual line are used as the target posture of the front trunk portion of the tunnel excavator being excavated, and the tip end surface of the front trunk portion is the target posture during the excavation. Characterized in that the direction control jack is controlled so as to face the tunnel. Direction control method of the excavator.
【請求項4】 トンネル掘削機の掘削機本体が、掘削機
能を有する前胴部と、掘削反力を支持する後胴部と、複
数本の伸縮可能なジャッキとを有し、上記前胴部と後胴
部との間には斜めのトラス状に組んだ複数本の方向制御
ジャッキが枢着され、複数本の推進ジャッキは後胴部に
設置されたトンネル掘削機の方向制御方法において、 トンネル掘削機の後胴部先端の位置・姿勢或いは上記後
胴部をそのまま前胴部方向に伸ばして求めた仮想の前胴
部先端の位置・姿勢と計画線上に設けた目標点とからト
ンネル掘削機の目標制御角を設定し、上記目標制御角に
対する目標力点位置の関数より後胴部に設けられた上記
推進ジャッキの目標力点位置を設定し、推進ジャッキの
全推力が作用すると仮定した力点位置が上記目標力点位
置に一致するよう上記推進ジャッキの推力を制御するこ
とを特徴とするトンネル掘削機の方向制御方法。
4. An excavator body of a tunnel excavator, wherein :
A front body that has the ability to
Having several extendable jacks, the front trunk and the rear trunk
Multiple directional controls in a diagonal truss shape between the parts
A jack is pivoted, and multiple propulsion jacks are mounted on the rear trunk.
In the method of controlling the direction of the installed tunnel excavator, the position / posture of the rear trunk portion of the tunnel excavator or the
Virtual front torso obtained by extending the torso in the direction of the front torso
From the position / posture of the tip of the unit and the target point
Set the target control angle of the tunnel excavator, and
Above the function provided for the target
Set the target power point position of the propulsion jack,
The power point position where all thrusts are assumed to act is the target power point
The thrust of the propulsion jack should be controlled to match the
And a direction control method for a tunnel excavator.
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