JP3346737B2 - シールド掘進機のテールクリアランス測定方法及び測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
テールクリアランス測定方法及び測定装置に関し、特
に、エレクターに取り付けた距離センサーを用いてテー
ルクリアランスを測定するシールド掘進機のテールクリ
アランス測定方法及び測定装置に関する。

【０００２】

【背景技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、シールド掘進機によりトンネルを掘削する場合、シ
ールド掘進機がセグメント１リング分掘削する毎に、掘
削したトンネルの内壁に沿って１リング分のセグメント
を組み立てるようにしている。

【０００３】このシールド掘進機の掘進に際しては、シ
ールド掘進機のスキンプレートの内面とセグメントの外
面との間のテールクリアランスの管理が行われる。

【０００４】このテールクリアランスを正確に知ること
は、シールド掘進機の制御方向や、セグメントの組み
方、例えばスタンダードリングを用いるかテーパリング
を用いるか等を決定する上できわめて重要である。

【０００５】また、セグメントの中心とシールド掘進機
の中心とが偏心していると、セグメントを組み立てる際
に、セグメントがシールド掘進機のテールプレートと干
渉してセグメントの組み立てが困難になる場合も生じう
る。

【０００６】このため、テールクリアランス測定方法が
種々提案されており、その１つとして特開平６−１８５
２８８号公報に示されるようなテールクリアランス測定
方法が知られている。

【０００７】このテールクリアランス測定方法は、シー
ルド掘進機のエレクターに超音波式距離センサーを取り
付け、その超音波式距離センサーによって、スキンプレ
ートの内面までの距離と、セグメントの内面までの距離
とを検出し、検出した両距離の差と、事前に入力したセ
グメントの厚さとから、テールクリアランスを算出する
ようにしている。

【０００８】しかし、このテールクリアランス測定方法
では、超音波式距離センサーによってスキンプレートの
内面までの距離を検出する際に、シールドジャッキ部分
も検出してしまい、このシールドジャッキを検出した部
分を除去する複雑なデータ処理を施さなければ、スキン
プレート内面までの距離、ひいてはテールクリアランス
を知ることができないものである。

【０００９】また、距離測定のために超音波式距離セン
サーを用いており、この超音波は広がる性質を有してい
るため、シールドジャッキ同士の間隔が狭い場合や、ス
プレッダが近傍にある場合に、高速で超音波式距離セン
サーを操作させると、シールドジャッキやスプレッダの
影響を大きく受けてしまい、スキンプレートまでの距離
を正確に計ることが困難である。そのため、超音波距離
センサーを低速で走査しなければならず、テールクリア
ランスの測定に時間がかかり、しかも、測定精度もあま
り期待できないものである。

【００１０】さらに、２つ一組の超音波式距離センサー
のうち一方をシールド掘進機の掘進速度に同調させて掘
進方向の後ろ向きにスライドするようにし、セグメント
に対する相対位置を不動にするようにしているが、急曲
線施工時など極端な片押しをしなければならない場合な
どには追従が困難である。

【００１１】本発明の目的は、シールドジャッキ部分の
影響を受けることなくスキンプレートの内面までの距離
を正確に測定して、正確なテールクリアランスを容易に
測定することのできるシールド掘進機のテールクリアラ
ンス測定方法及び測定装置を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、距離測定に超音波距
離センサを用いる場合に、周囲の影響を受けることなく
正確にテールクリアランスの測定を行うことのできるシ
ールド掘進機のテールクリアランス測定方法及び測定装
置を提供することにある。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、掘進時及び曲
線施工時などにおいても確実に勝つ正確にテールクリア
ランスの測定が可能なシールド掘進機のテールクリアラ
ンス測定方法及び測定装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するためになしたもので、請求項１記載の発明に係るシ
ールド掘進機のテールクリアランス測定方法は、シール
ド掘進機のエレクターに取り付けた距離センサーによ
り、セグメントの内面までの距離とリングガーダーの内
面までの距離とを検出し、この検出した両距離と、予め
入力した前記セグメントの厚さ及びスキンプレートの内
面から前記リングガーダーの内面までの距離とからテー
ルクリアランスを算出することを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、セグメントの厚さが一定
であり、これと同様にリングガーダーの内面からスキン
プレートの内面までの距離も一定であるため、このリン
グガーダーの内面からスキンプレートの内面までの距離
を予め入力しておき、距離センサーによってリングガー
ダーの内面までの距離を検出することで、スキンプレー
トの内面までの距離を算出することができる。

【００１６】この場合、リングガーダーの内面部分に
は、スキンプレートの内面部分のようにシールドジャッ
キやスプレッダなどのような、スキンプレートの内面を
検出する際に影響を与えるようなものがほとんどないた
め、セグメントの内面までの距離を検出する場合と同様
に、余分なデータを除去する処理をほとんど行うことな
く正確な検出を行うことができる。

【００１７】そして、このようにして検出したスキンプ
レートの内面までの距離と、予め入力したセグメントの
厚さ及び距離センサーにより検出したセグメントの内面
までの距離から算出されたセグメント外面までの距離と
を比較することで、正確なテールクリアランスを容易に
得ることができる。

【００１８】また、リングガーダーの内面の検出に際し
て影響を与えるものがほとんどないため、距離センサー
を高速で走査することができ、測定時間を短縮すること
ができる。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、前記距離センサーは、前記セグメントの内面までの
距離を検出する第１の距離センサーと、前記リングガー
ダーの内面までの距離を検出する第２の距離センサーと
を有することを特徴とする。

【００２０】本発明によれば、請求項１の状態に加え、
第１及び第２の距離センサーによって、同時にセグメン
トの内面とリングガーダーの内面を検出することがで
き、より一層の測定時間の短縮ができる。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１におい
て、前記距離センサーとして超音波距離センサーを用
い、この超音波距離センサーからの超音波を集波して照
射することを特徴とする。

【００２２】本発明によれば、請求項１の状態に加え、
超音波距離センサーを用いる場合に、超音波を集波する
ことで、超音波が広がって本来検出しようとするもの以
外のものを検出してセグメントの内面やリングガーダー
の検出に影響を与えるのを防止して、高速でかつ正確な
テールクリアランスの測定が可能になる。

【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１におい
て、前記距離センサーは、前記セグメントに対し、掘進
方向に沿って移動可能にされ、掘進時及び曲線施工時に
前記セグメントと対向状態を維持することを特徴とす
る。

【００２４】本発明によれば、掘進時及び曲線施工時に
距離センサーがセグメントと対向状態を維持すること
で、測定不良を起こすことなく、常に確実なテールクリ
アランスの測定を行うことができる。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項１〜４にお
いて、前記距離センサーによって、前記セグメントの組
み立て中に、前記テールクリアランスを計測することを
特徴とする。

【００２６】本発明によれば、セグメントの組み立て中
にテールクリアランスの測定を行うことで、測定のため
のロス時間を無くし、施工時間を短縮することができ
る。

【００２７】請求項６記載の発明に係るシールド掘進機
のテールクリアランス測定装置は、シールド掘進機のエ
レクターに取り付けられ、セグメントの内面までの距離
とリングガーダーの内面までの距離を検出する距離セン
サーと、前記距離センサーに接続され、前記距離センサ
ーにより検出された前記セグメントの内面までの距離
と、前記リングガーダーの内面までの距離と、予め入力
した前記セグメントの厚さ及びスキンプレートの内面か
ら前記リングガーダーの内面までの距離とからテールク
リアランスを算出する演算手段と、を有することを特徴
とする。

【００２８】本発明によれば、距離センサーにより、セ
グメントの内面までの距離に加え、リングガーダーの内
面までの距離を検出することで、スキンプレートの内面
部分を検出する場合に比し、シールドジャッキやスプレ
ッダなどのような、検出の際に影響を与えるようなもの
がほとんどないため、セグメントの内面までの距離を検
出する場合と同様に、余分なデータを除去する処理をほ
とんど行うことなく、正確な検出を行うことができる。

【００２９】そして、距離センサーにより検出した両距
離と、予め入力したセグメントの厚さ及びスキンプレー
トの内面までの距離と、予め入力したセグメントの厚さ
及びスキンプレートの内面から前記リングガーダーの内
面までの距離とから、正確なテールクリアランスを容易
に得ることができる。

【００３０】また、リングガーダーの内面の検出に際し
て影響を与えるものがほとんどないため、距離センサー
を高速で走査することができ、測定時間を短縮すること
ができる。

【００３１】請求項７記載の発明は、請求項６におい
て、前記距離センサーは、前記エレクターのセグメント
対応位置に取り付けられ、前記セグメントの内面までの
距離を検出する第１の距離センサーと、前記エレクター
のリングガーダー対応位置に取り付けられ、前記リング
ガーダーの内面までの距離を検出する第２の距離センサ
ーと、を有することを特徴とする。

【００３２】本発明によれば、請求項６の状態に加え、
第１及び第２の距離センサーによって、同時にセグメン
トの内面とリングガーダーの内面を検出することがで
き、より一層の測定時間の短縮ができる。

【００３３】請求項８記載の発明は、シールド掘進機の
エレクターに取り付けられ、セグメントの内面までの距
離とリングガーダーの内面までの距離を検出する超音波
距離センサーと、前記超音波距離センサーに接続され、
前記超音波距離センサーにより検出された前記セグメン
トの内面までの距離と、前記リングガーダーの内面まで
の距離と、予め入力した前記セグメントの厚さ及びスキ
ンプレートの内面から前記リングガーダーの内面までの
距離とからテールクリアランスを算出する演算手段と、
を有し、前記超音波距離センサーは、超音波の拡散を防
止する集波装置を有することを特徴とする。

【００３４】本発明によれば、超音波距離センサーによ
り、セグメントの内面までの距離に加え、リングガーダ
ーの内面までの距離を検出することで、スキンプレート
の内面部分を検出する場合に比し、シールドジャッキや
スプレッダなどのような、検出の際に影響を与えるよう
なものがほとんどないため、セグメントの内面までの距
離を検出する場合と同様に、余分なデータを除去する処
理をほとんど行う必要がなく、しかも、セグメントの厚
さと、スキンプレートの内面から前記リングガーダーの
内面までの距離は一定であるため、正確かつ容易にテー
ルクリアランスの測定を行うことができる。

【００３５】また、リングガーダーの内面の検出に際し
て影響を与えるものがほとんどないため、超音波距離セ
ンサーを高速で走査することができ、測定時間を短縮す
ることができる。

【００３６】さらに、超音波距離センサーに集波装置を
設けることで、超音波が広がって本来検出しようとする
もの以外のものを検出してセグメントの内面やリングガ
ーダーの検出に影響を与えるのを防止することができ、
より高速でかつ正確なテールクリアランスの測定が可能
になる。

【００３７】請求項９記載の発明は、請求項８におい
て、前記超音波距離センサーは、前記エレクターのセグ
メント対応位置に取り付けられ、前記セグメントの内面
までの距離を検出する第１の超音波距離センサーと、前
記エレクターのリングガーダー対応位置に取り付けら
れ、前記リングガーダーの内面までの距離を検出する第
２の超音波距離センサーとを有し、前記第１及び第２の
超音波距離センサーのうち少なくとも第２の超音波距離
センサーは、超音波の拡散を防止する集波装置を有する
ことを特徴とする。

【００３８】本発明によれば、第１及び第２の距離セン
サーによって、同時にセグメントの内面とリングガーダ
ーの内面を検出することができ、より一層の測定時間の
短縮ができる。

【００３９】また、少なくとも第２の超音波センサーに
集波装置を設けることで、リングガーダー上のガイドロ
ーラ等の影響を防止して、より高速で正確なテールクリ
アランスの測定が可能である。

【００４０】請求項１０記載の発明は、シールド掘進機
のエレクターに取り付けられ、セグメントの内面までの
距離とリングガーダーの内面までの距離を検出する距離
センサーと、前記距離センサーに接続され、前記距離セ
ンサーにより検出された前記セグメントの内面までの距
離と、前記リングガーダーの内面までの距離と、予め入
力した前記セグメントの厚さ及びスキンプレートの内面
から前記リングガーダーの内面までの距離とからテール
クリアランスを算出する演算手段と、を有し、前記距離
センサーは、掘進時及び曲線施工時に前記セグメントと
対向状態を維持可能に、前記距離センサーを掘進方向に
沿って移動可能にする移動機構を有することを特徴とす
る。

【００４１】本発明によれば、距離センサーにより、セ
グメントの内面までの距離に加え、リングガーダーの内
面までの距離を検出することで、スキンプレートの内面
部分を検出する場合に比し、シールドジャッキやスプレ
ッダなどのような、検出の際に影響を与えるようなもの
がほとんどないため、セグメントの内面までの距離を検
出する場合と同様に、余分なデータを除去する処理をほ
とんど行う必要がなく、しかも、セグメントの厚さと、
スキンプレートの内面から前記リングガーダーの内面ま
での距離は一定であるため、正確かつ容易にテールクリ
アランスの測定を行うことができる。

【００４２】また、リングガーダーの内面の検出に際し
て影響を与えるものがほとんどないため、距離センサー
を高速で走査することができ、測定時間を短縮すること
ができる。

【００４３】さらに、掘進時及び曲線施工時に距離セン
サーがセグメントと対向状態を維持することで、測定不
良を起こすことなく、常に確実なテールクリアランスの
測定を行うことができる。

【００４４】請求項１１記載の発明は、請求項１０にお
いて、前記エレクターのセグメント対応位置に取り付け
られ、前記セグメントの内面までの距離を検出する第１
の距離センサーと、前記エレクターのリングガーダー対
応位置に取り付けられ、前記リングガーダーの内面まで
の距離を検出する第２の距離センサーと、前記第１及び
第２の距離センサーのうち少なくとも第１の距離センサ
ーは、掘進時及び曲線施工時に前記セグメントと対向状
態を維持可能に、少なくとも前記第１の距離センサーを
掘進方向に沿って移動可能にする移動機構を有すること
を特徴とする。

【００４５】本発明によれば、請求項１０の状態に加
え、第１及び第２の距離センサーによって、同時にセグ
メントの内面とリングガーダーの内面を検出することが
でき、より一層の測定時間の短縮ができる。

【００４６】また、掘進時及び曲線施工時に第１の距離
センサーがセグメントと対向状態を維持することで、測
定不良を起こすことなく、常に確実なテールクリアラン
スの測定を行うことができる。

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【００５２】

【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００６０】図１及び図２は、本発明の第１の実施の形
態にかかるシールド掘進機のテールクリアランス測定装
置を示す図である。

【００６１】このテールクリアランス装置１０は、シー
ルド掘進機１２に設けたエレクター１４に取り付けられ
るようになっている。

【００６２】シールド掘進機１２は、シールド本体１６
が掘削、推進、覆工を行う各装置を保護する目的で、ス
キンプレート１８によって覆われ、ガーダ部において
は、スキンプレート１８の内面２０に取り付けられたリ
ングガーダー２２によって補強された状態となってい
る。

【００６３】リングガーダー２２の内面２４には、周方
向に沿って所定間隔でエレクター支持ローラ２６が複数
取り付けられ、このエレクター支持ローラ２６にエレク
ター１４が支持フレーム２８を介して周方向に回転可能
に支持されている。

【００６４】エレクター１４は、エレクター伸縮ロッド
３０が支持フレーム２８に取り付けたロッドガイド３２
にスライド可能に支持され、伸縮ジャッキ３４によって
径方向にスライド可能にされ、セグメント３６を受取り
可能にされている。

【００６５】なお、シールド掘進機１２は、エレクター
１４によって組み立てられたセグメント３６を反力受け
として、リングガーダー２２側に配設されたスプレッダ
４８付きのシールドジャッキ５０によって推進されるよ
うになっている。

【００６６】テールクリアランス装置１０は、距離セン
サーである第１の超音波距離センサー４０及び第２の超
音波距離センサー４２と、図示せぬ演算手段とを有す
る。

【００６７】第１の超音波距離センサー４０及び第２の
超音波距離センサー４２は、エレクター１４の支持フレ
ーム２８に取り付けたセンサー架台４４に取り付けられ
ている。

【００６８】具体的には、センサー架台４４は、シール
ド掘進機１２の掘進方向（軸方向）に沿って、リングガ
ーダー２２からセグメント３６にまたがる状態で配設さ
れている。

【００６９】第１の超音波距離センサー４０は、センサ
ー架台４４のセグメント３６側の位置に、セグメント３
６の内面４６と対向して配設された状態となっており、
セグメント３６の内面までの距離Ｓ１を検出するように
なっている。

【００７０】また、第２の超音波距離センサー４２は、
センサー架台４４のリングガーダー２２側の位置に、リ
ングガーダー２２の内面２４と対向して配設された状態
となっており、リングガーダー２２の内面２４までの距
離Ｒ１を検出するようになっている。

【００７１】演算手段は、第１の超音波距離センサー４
０及び第２の超音波距離センサー４２に接続されるもの
で、セグメント３６の厚さＳ２及びスキンプレート１８
の内面２０からリングガーダー２２の内面までの距離Ｒ
２が予め入力されている。

【００７２】そして、第１の超音波距離センサー４０で
検出したセグメント３６の内面４６間での距離Ｓ１と、
第２の超音波距離センサー４２で検出したリングガーダ
ー２２の内面２４までの距離Ｒ１と、予め入力されたセ
グメント３６の厚さ４６及びスキンプレート１８の内面
２０からリングガーダー２２の内面までの距離Ｒ２とを
演算して、テールクリアランスＸを算出するようになっ
ている。

【００７３】次に、前述のテールクリアランス測定装置
１０を用いたテールクリアランス測定方法について説明
する。

【００７４】まず、シールド掘進機１２によりセグメン
ト３６の１リング分の掘進終了後、１リング分のセグメ
ント３６組み立てた後、図２に示すように、第１の超音
波距離センサー４０及び第２の超音波距離センサー４２
がそれぞれセグメント３６の内面４６及びリングガーダ
ー２２の内面２４と対向した状態で、テールクリアラン
ス装置１０をＯＮにし、リングガーダー２２の内周に沿
ってエレクター１４を回転させる。

【００７５】このエレクター１４の回転によって、セン
サー架台４４を介してエレクター１４と一体の第１の超
音波距離センサー４０及び第２の超音波距離センサー４
２が、同時に回転して第１の超音波距離センサー４０に
よるセグメント３６の内面４６までの距離Ｓ１と、第２
の超音波距離センサー４２によるリングガーダー２２の
内面２４までの距離Ｒ１が同時に検出される。

【００７６】このように、第１及び第２の超音波距離セ
ンサー４０及び４２を同時に回転させることで、セグメ
ント３６の内面４６までの距離Ｓ１と、リングガーダー
２２の内面２４までの距離Ｒ１を１度の回転で検出する
ことができ、測定時間の短縮ができる。

【００７７】また、セグメント３６の内面４６及びリン
グガーダー２２の内面２４は、検出に影響を与えるもの
がほとんどなく、特に、リングガーダー２２の場合は、
スキンプレート１８の内面２０を検出する場合のように
スプレッダ４８やシールドジャッキ５０が存在しないた
め、余分なデータを除去する処理をほとんど行う必要が
なく、容易かつ正確な検出を行うことができる。

【００７８】しかも、ある程度高速でエレクター１４を
回転させても検出が可能で、測定時間を短縮させること
ができる。

【００７９】次いで、演算手段により、第１の超音波距
離センサー４０で検出したセグメント３６の内面４６ま
での距離Ｓ１と、第２の超音波距離センサー４２で検出
したリングガーダー２２の内面２４までの距離Ｒ１と、
予め入力されたセグメントの厚さＳ２及びスキンプレー
ト１８の内面２０からリングガーダー２２の内面２４ま
での距離Ｒ２とを演算、たとえば、Ｘ＝（Ｒ１＋Ｒ２）
−（Ｓ１＋Ｓ２）あるいはＸ＝Ｒ１＋Ｒ２−Ｓ１−Ｓ２
等の簡単な演算によって、テールクリアランスＸを求め
る。

【００８０】そして、この結果を表示装置（図示せず）
等に表示させるようにすればよい。

【００８１】なお、ここでは、１リング分のセグメント
３６の組み立て後にテールクリアランスを計測するよう
にしているが、セグメント３６の組み立て中にテールク
リアランスを計測するようにすることで、計測のための
ロス時間を無くし、施工時間を短縮することが可能であ
る。

【００８２】図３〜図５は、本発明の第２の実施の形態
に係るシールド掘進機のテールクリアランス測定装置を
示す図である。

【００８３】このテールクリアランス測定装置１０は、
図３に示すように、第１の実施の形態における第２の超
音波距離センサー４２を、セグメント３６とリングガー
ダー２２との間のスキンプレート１８の内面２０に対向
させた状態で、センサー架台４４に取り付けている。

【００８４】また、第２の超音波距離センサー４２に
は、集波装置５２が取り付けられている。

【００８５】この集波装置５２は、図４に示すように、
所定長さの筒体にて形成されたもので、第２の超音波距
離センサー４２の先端に取り付けられ、第２の超音波距
離センサー４２から発振された超音波が、スキンプレー
ト１８に到達するまでに広がってしまうのを防止するよ
うにしている。

【００８６】この状態を図４に示しており、図４の実線
で示す超音波Ａが集波装置５２を有する場合を示し、同
図の二点鎖線で示す超音波Ｂが集波装置５２を有しない
場合を示している。

【００８７】超音波Ｂは、スキンプレート１８に達する
までに相当に広がった状態となっており、第２の超音波
距離センサー４２が、図中両端の位置に移動した状態
で、シールドジャッキ５０を検出してしまい、図５の波
線で示すように、超音波Ｂによる場合には、スキンプレ
ート１８の内面２０を検出している範囲Ｗ２が狭く、ス
キンプレート１８の内面２０を正確に検出するのが困難
である。

【００８８】これに対し、超音波Ａは、スキンプレート
１８に達するまでにあまり広がっておらず、第２の超音
波距離センサー４２が、図４の両端の位置に移動した状
態で、未だシールドジャッキ５０を検出しておらず、図
５の実線で示すように、超音波Ａによる場合には、スキ
ンプレート１８の内面２０を検出している範囲Ｗ１が広
く、スキンプレート１８の内面２０を正確に検出するこ
とができ、その結果、エレクター１４を高速で回転させ
ても検出が可能となる。

【００８９】また、この場合、演算手段は、第２の超音
波距離センサー４２により検出されたスキンプレート１
８の内面までの距離Ｐと、第１の超音波距離センサー４
０により検出されたセグメント３６の内面４６までの距
離Ｓ１と、予め入力されたセグメント３６の厚さＳ２と
を演算、例えば、Ｘ＝Ｐ−（Ｓ１＋Ｓ２）あるいはＸ＝
Ｐ−Ｓ１−Ｓ２等の簡単な演算により、テールクリアラ
ンスＸを算出する。

【００９０】他の構成及び作用は、第１の実施の形態と
同様につき説明を省略する。

【００９１】図６は、本発明の第３の実施の形態に係る
シールド掘進機のテールクリアランス測定装置を示す図
である。

【００９２】このテールクリアランス測定装置１０は、
第２の実施の形態の状態に加え、第１の超音波距離セン
サー４０にも集波装置５２を取り付けた状態となってい
る。

【００９３】このようにすることで、第１の超音波距離
センサー４０からの超音波の広がりを防止して、セグメ
ント３６の内面４６の検出精度を向上させることがで
き、より高速でエレクター１４を回転させ測定時間を短
縮可能にしている。

【００９４】他の構成及び作用は、第２の実施の形態と
同様につき説明を省略する。

【００９５】図７は、本発明の第４の実施の形態に係る
シールド掘進機のテールクリアランス測定装置を示す図
である。

【００９６】このテールクリアランス測定装置１０は、
第３の実施の形態の状態に加え、第１の超音波距離セン
サー４０に移動機構５４を設けるようにしている。

【００９７】この移動機構５４は、ギヤードモータ５６
により回転可能にされた台形スクリューロッド５８をシ
ールド掘進機１２の掘進方向に沿ってセンサー架台４４
に配設し、この台形スクリューロッド５８にセンサー取
付部材６０を台形スクリューロッド５８の回転によりス
ライド可能に取り付け、このセンサー取付部材６０に第
１の超音波距離センサー４０を取り付けるようにしてい
る。

【００９８】このように、第１の超音波距離センサー４
０を移動機構５４によって掘進方向に沿って移動可能に
し、掘進時及び曲線施工時に第１の超音波距離センサー
４０がセグメント３６と対向状態を維持させるようにす
ることで、掘進時及び曲線施工時に第１の超音波距離セ
ンサー４０がセグメント３６から外れて測定不良を起こ
すのを防止して、常に確実なテールクリアランスＸの測
定を行うことができる。

【００９９】他の構成及び作用は、第３の実施の形態と
同様につき説明を省略する。

【０１００】図８は、本発明の第５の実施の形態に係る
シールド掘進機のテールクリアランス測定装置を示す図
である。

【０１０１】このテールクリアランス測定装置１０は、
第１の実施の形態の状態に加え、第２の超音波距離セン
サー４２に集波装置５２を取り付けるようにしている。

【０１０２】このようにすることで、第２の超音波距離
センサー４２からの超音波の広がりによって、第２の超
音波距離センサー４２がリングガーダー２２上のエレク
ター支持ローラ２６を検出してしまうのを防止して、よ
り正確なテールクリアランスＸの測定を可能にすると共
に、より高速な走査を可能にして測定時間の短縮を可能
にしている。

【０１０３】他の構成及び作用は、第１の実施の形態と
同様につき説明を省略する。

【０１０４】図９は、本発明の第６の実施の形態に係る
シールド掘進機のテールクリアランス測定装置を示す図
である。

【０１０５】このテールクリアランス測定装置１０は、
第５の実施の形態の状態に加え、第１の超音波距離セン
サー４０にも集波装置５２を取り付けるようにしてい
る。

【０１０６】このようにすることで、第１の超音波距離
センサー４０からの超音波の広がりによる影響を防止し
て、より正確なテールクリアランスＸの測定を可能と
し、かつ、より高速な走査を可能にして、測定時間の短
縮を可能にしている。

【０１０７】他の構成及び作用は、第５の実施の形態と
同様につき説明を省略する。

【０１０８】本発明は、前記各実施の形態に限られるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態
に変形可能である。

【０１０９】例えば、前記第１の実施の形態では、距離
センサーとして超音波距離センサーを用いたが、この例
に限らず、赤外線等の光学式の距離センサーを用いるこ
とも可能である。

【０１１０】また、第２から第６の実施の形態では、集
波装置として筒体を用いたが、音響レンズなどの集波装
置を用いることも可能である。

【０１１１】さらに、移動機構は第４の実施の形態にの
み用いられているが、第１、第２、第３、第５及び第６
の実施の形態にも適用できる。

【０１１２】また、移動機構は、第１の超音波距離セン
サーにのみ用いられているが、第２の超音波距離センサ
ーにも用いることができ、この場合、第２の超音波距離
センサーがリングガーダーを検出する際にエレクター支
持ローラ位置を避けるように移動可能にしてエレクター
支持ローラの影響を防止するようにするとよい。

【０１１３】さらに、移動機構は、電動式としたが、手
動式にすることも可能である。

【０１１４】また、前記各実施の形態では２つの距離セ
ンサーを用いるようにしているが、１つの距離センサー
によって２箇所の位置の面を検出するようにすることも
可能である。

【０１１５】さらに、一対の距離センサーをシールド掘
進機の周方向に複数設けることも可能である。

【０１１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示すシールド掘進機
の後方側から見た全体正面図である。

【図２】図１のII-II線に沿う拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示す拡大断面図であ
る。

【図４】図３の第２の超音波距離センサーによる操作状
態を示す説明図である。

【図５】図３の第２の超音波距離センサーによってスキ
ンプレートの内面を走査した結果を示すデータを示す図
である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示す拡大図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示す拡大図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示す拡大図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態に係るシールド掘進
機のテールクリアランス測定装置を示す拡大図である。

【符号の説明】

１０ テールクリアランス装置 １２ シールド掘進機 １４ エレクター １８ スキンプレート ２０ スキンプレートの内面 ２２ リングガーダー ２４ リングガーダーの内面 ３６ セグメント ４０ 第１の超音波距離センサー ４２ 第２の超音波距離センサー ４６ セグメントの内面 ５２ 集波装置 ５４ 移動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 洋一 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 福田 靖 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 樋口 忠 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (72)発明者 斎藤 功郎 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−185288（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−58327（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 301 G01S 7/52

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シールド掘進機のエレクターに取り付け
   た距離センサーにより、セグメントの内面までの距離と
   リングガーダーの内面までの距離とを検出し、この検出
   した両距離と、予め入力した前記セグメントの厚さ及び
   スキンプレートの内面から前記リングガーダーの内面ま
   での距離とからテールクリアランスを算出することを特
   徴とするシールド掘進機のテールクリアランス測定方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記距離センサーは、前記セグメントの内面までの距離
   を検出する第１の距離センサーと、前記リングガーダー
   の内面までの距離を検出する第２の距離センサーとを有
   することを特徴とするシールド掘進機のテールクリアラ
   ンス測定方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記距離センサーとして超音波距離センサーを用い、こ
   の超音波距離センサーからの超音波を集波して照射する
   ことを特徴とするシールド掘進機のテールクリアランス
   測定方法。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記距離センサーは、前記セグメントに対し、掘進方向
   に沿って移動可能にされ、掘進時及び曲線施工時に前記
   セグメントと対向状態を維持することを特徴とするシー
   ルド掘進機のテールクリアランス測定方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４において、 前記距離センサーによって、前記セグメントの組み立て
   中に、前記テールクリアランスを計測することを特徴と
   するシールド掘進機のテールクリアランス測定方法。
6. 【請求項６】 シールド掘進機のエレクターに取り付け
   られ、セグメントの内面までの距離とリングガーダーの
   内面までの距離を検出する距離センサーと、 前記距離センサーに接続され、前記距離センサーにより
   検出された前記セグメントの内面までの距離と、前記リ
   ングガーダーの内面までの距離と、予め入力した前記セ
   グメントの厚さ及びスキンプレートの内面から前記リン
   グガーダーの内面までの距離とからテールクリアランス
   を算出する演算手段と、 を有することを特徴とするシールド掘進機のテールクリ
   アランス測定装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記距離センサーは、前記エレクターのセグメント対応
   位置に取り付けられ、前記セグメントの内面までの距離
   を検出する第１の距離センサーと、 前記エレクターのリングガーダー対応位置に取り付けら
   れ、前記リングガーダーの内面までの距離を検出する第
   ２の距離センサーと、 を有することを特徴とするシールド掘進機のテールクリ
   アランス測定装置。
8. 【請求項８】 シールド掘進機のエレクターに取り付け
   られ、セグメントの内面までの距離とリングガーダーの
   内面までの距離を検出する超音波距離センサーと、 前記超音波距離センサーに接続され、前記超音波距離セ
   ンサーにより検出された前記セグメントの内面までの距
   離と、前記リングガーダーの内面までの距離と、予め入
   力した前記セグメントの厚さ及びスキンプレートの内面
   から前記リングガーダーの内面までの距離とからテール
   クリアランスを算出する演算手段と、 を有し、 前記超音波距離センサーは、超音波の拡散を防止する集
   波装置を有することを特徴とするシールド掘進機のテー
   ルクリアランス測定装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記超音波距離センサーは、前記エレクターのセグメン
   ト対応位置に取り付けられ、前記セグメントの内面まで
   の距離を検出する第１の超音波距離センサーと、 前記エレクターのリングガーダー対応位置に取り付けら
   れ、前記リングガーダーの内面までの距離を検出する第
   ２の超音波距離センサーとを有し、 前記第１及び第２の超音波距離センサーのうち少なくと
   も第２の超音波距離センサーは、超音波の拡散を防止す
   る集波装置を有することを特徴とするシールド掘進機の
   テールクリアランス測定装置。
10. 【請求項１０】 シールド掘進機のエレクターに取り付
    けられ、セグメントの内面までの距離とリングガーダー
    の内面までの距離を検出する距離センサーと、 前記距離センサーに接続され、前記距離センサーにより
    検出された前記セグメントの内面までの距離と、前記リ
    ングガーダーの内面までの距離と、予め入力した前記セ
    グメントの厚さ及びスキンプレートの内面から前記リン
    グガーダーの内面までの距離とからテールクリアランス
    を算出する演算手段と、 を有し、 前記距離センサーは、掘進時及び曲線施工時に前記セグ
    メントと対向状態を維持可能に、前記距離センサーを掘
    進方向に沿って移動可能にする移動機構を有することを
    特徴とするシールド掘進機のテールクリアランス測定装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記エレクターのセグメント対応位置に取り付けられ、
    前記セグメントの内面までの距離を検出する第１の距離
    センサーと、 前記エレクターのリングガーダー対応位置に取り付けら
    れ、前記リングガーダーの内面までの距離を検出する第
    ２の距離センサーと、 前記第１及び第２の距離センサーのうち少なくとも第１
    の距離センサーは、掘進時及び曲線施工時に前記セグメ
    ントと対向状態を維持可能に、少なくとも前記第１の距
    離センサーを掘進方向に沿って移動可能にする移動機構
    を有することを特徴とするシールド掘進機のテールクリ
    アランス測定装置。