JP3450548B2 - Segment assembling method and assembling apparatus - Google Patents

Segment assembling method and assembling apparatus

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JP3450548B2
JP3450548B2 JP24459895A JP24459895A JP3450548B2 JP 3450548 B2 JP3450548 B2 JP 3450548B2 JP 24459895 A JP24459895 A JP 24459895A JP 24459895 A JP24459895 A JP 24459895A JP 3450548 B2 JP3450548 B2 JP 3450548B2
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assembled
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機内
に搬入されたトンネル履工用セグメントを組み立てるセ
グメント組立方法及び組立装置に係り、特に既設セグメ
ントリングの位置、姿勢に合わせてリング状に組み立て
るセグメント組立方法及び組立装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a segment assembling method and an assembling apparatus for assembling a tunnel working segment carried in a shield machine, and more particularly to a segment assembled in a ring shape according to the position and posture of an existing segment ring. The present invention relates to an assembling method and an assembling apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地中にトンネルを構築するシール
ド工法において、シールド掘進機については大幅な改良
が行われているが、セグメントの組み立てについてはあ
いかわらず作業者の技能に頼っている部分が多く、シー
ルド工事の自動化を図る中で、トンネル内空を確保する
ために行うセグメントの組み立ての自動化は重要課題と
なっていて、搬送装置により搬送されたセグメントをエ
レクタで把持して位置決め制御し、ボルト・ナット自動
締結機により締結するようにしたセグメント自動組立装
置が開発され、実施工に供されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in shield construction methods for constructing tunnels in the ground, shield excavators have been greatly improved, but segment assembly is still dependent on the skill of the operator. In the automation of shield work, automation of segment assembly to secure the inside of the tunnel is an important issue, and the segment transported by the transport device is gripped by the erector to control the positioning and bolts.・ An automatic segment assembly device that can be fastened with an automatic nut fastening machine has been developed and is being used for construction work.

【0003】たとえば、シールド工事でセグメントの組
み立てを行う場合に、組立セグメントを既設セグメント
の組立形状に倣って自動位置決めするものとして、特開
平4−213699号公報に開示されたような光切断法
を用いて行うものがある。この先行技術においては、組
立セグメントの位置決めは2段階で行われ、まず第1段
階で、あらかじめ制御装置に入力された組立セグメント
の設計組立位置・姿勢と粗位置補正量から、エレクタの
セグメント把持部の目標位置・姿勢を演算し、この目標
位置・姿勢に応じてエレクタのアクチュエータを動かす
ことにより組立セグメントを粗位置決めする。次に第2
段階で、エレクタに設置された3組の投光器とテレビカ
メラとからなる視覚センサを用い、組立セグメントとこ
れに対してトンネル軸方向に隣接する既設セグメントと
のトンネル周方向に沿った境界部の2箇所、及び組立セ
グメントとこれに対してトンネル周方向に隣接する既設
セグメントとのトンネル軸方向に沿った境界部の1箇所
に投光器からそれぞれスリット光を照射し、このスリッ
ト光像をそれぞれテレビカメラで撮像する。そして、こ
れらテレビカメラからの画像データを処理して得られた
各スリット光像の端点の座標値から上記3箇所における
組立セグメントと既設セグメントとの段差・隙間を検出
し、この段差・隙間情報に基づいて既設セグメントに対
する組立セグメントの位置偏差及び姿勢偏差を求め、こ
れらの偏差から組立セグメントの目標組立位置に対する
補正量を求め、この補正量に応じてエレクタのアクチュ
エータを動かすことにより組立セグメントを微位置決め
する。このような位置決め制御を複数回繰り返すことに
よりセグメントリングが組み立てられる。
For example, when a segment is assembled by shield work, the optical cutting method as disclosed in JP-A-4-213699 is used as a method for automatically positioning the assembled segment according to the assembled shape of the existing segment. There is something to do. In this prior art, the positioning of the assembly segment is performed in two steps. First, in the first step, the segment gripping portion of the erector is determined based on the design assembly position / orientation of the assembly segment and the coarse position correction amount input to the control device in advance. The target position / posture is calculated and the actuator of the erector is moved according to the target position / posture to roughly position the assembly segment. Second
At the stage, a visual sensor consisting of three sets of projectors and a television camera installed on the erector is used, and two of the boundary portion along the tunnel circumferential direction between the assembly segment and the existing segment adjacent thereto in the tunnel axial direction are used. Slit light is emitted from the projector to each of the positions and one of the boundaries between the assembled segment and the existing segment adjacent to the assembled segment in the tunnel circumferential direction along the tunnel axial direction. Take an image. Then, the step / gap between the assembled segment and the existing segment at the above three locations is detected from the coordinate values of the end points of each slit light image obtained by processing the image data from these television cameras, and this step / gap information is obtained. The position deviation and attitude deviation of the assembly segment with respect to the existing segment are calculated based on these, and the correction amount for the target assembly position of the assembly segment is calculated from these deviations, and the assembly segment is finely positioned by moving the actuator of the erector according to this correction amount. To do. The segment ring is assembled by repeating such positioning control a plurality of times.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、以下の問題点が存在する。シールド
工法でトンネルを構築していく場合、複数の組立セグメ
ントの位置決め組み立てを行って1つのセグメントリン
グを組み立てた後、そのセグメントリングにトンネル軸
方向に隣接して次のセグメントリングを組み立てる。こ
のとき、前に組み立てたセグメントリングの形状を組み
立て時の形状のまま保つのは難しく、自重等の影響によ
り組み立て時の形状からつぶれることがあり、この場合
組み立て時の形状が真円であったとすると、次のセグメ
ントリングを組み立てるときには、前に組み立てたセグ
メントリングはわずかに横長の長円形状となる。
However, the above-mentioned prior art has the following problems. When constructing a tunnel by the shield construction method, after positioning and assembling a plurality of assembled segments to assemble one segment ring, the next segment ring is assembled adjacent to the segment ring in the tunnel axial direction. At this time, it is difficult to keep the shape of the segment ring assembled before as it was, and it may collapse from the shape at the time of assembly due to the influence of its own weight, etc. In this case, the shape at the time of assembly was a perfect circle. Then, when the next segment ring is assembled, the previously assembled segment ring has a slightly laterally elongated oval shape.

【0005】特開平4−213699号公報に記載の従
来技術によれば、既設セグメントリング(先行セグメン
トリング)の形状に倣って組立セグメントを組み立てて
いくため、前に組み立てられたセグメントリングが横長
につぶれて変形した場合には、次のトンネル軸方向位置
に組み立てられたセグメントリングはその横長につぶれ
た形状に倣って組み立てられてしまい、その結果、つぶ
れは徐々に拡大し、最終的には組立不可能な状態に陥る
ことになる。
According to the conventional technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-213699, the assembled segment is assembled in accordance with the shape of the existing segment ring (preceding segment ring), so that the previously assembled segment ring becomes horizontally long. If it is crushed and deformed, the segment ring assembled at the next tunnel axial position will be assembled according to its horizontally elongated crushed shape, and as a result, the crush will gradually expand and eventually it will be assembled. You will fall into an impossible state.

【0006】また、シールド掘進機によりトンネルを施
工する際、セグメントリングはシールド掘進機のシール
ド本体の後部に位置するテールスキンプレートの内面と
の間に所定の間隙(テールクリアランス)を確保して組
み立てられるが、トンネルを水平方向に曲線施工する場
合、上記のようにセグメントリングが横長につぶれて変
形すると、進行方向の左右のテールクリアランスが小さ
くなるので、シールド本体のテールスキンプレートが組
み立てたセグメントリングに干渉しやすくなる。このた
め、テールスキンプレートとセグメントリングとの干渉
を回避するためには曲線施工の曲率を小さくしなければ
ならず、計画通りの曲線施工ができなくなる。
When constructing a tunnel with a shield machine, the segment ring is assembled with a predetermined clearance (tail clearance) secured between the segment ring and the inner surface of the tail skin plate located at the rear of the shield body of the shield machine. However, when the tunnel ring is curved in the horizontal direction, if the segment ring is crushed horizontally and deformed as described above, the left and right tail clearances in the traveling direction will decrease, so the segment ring assembled by the tail skin plate of the shield body will be It becomes easy to interfere with. Therefore, in order to avoid the interference between the tail skin plate and the segment ring, it is necessary to reduce the curvature of the curved construction, and the curved construction cannot be performed as planned.

【0007】本発明の目的は、トンネル軸方向に順次セ
グメントリングを組み立てていく際、セグメントリング
が横長につぶれて組立不可能となる事態を防止すること
ができるセグメント組立方法及び組立装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a segment assembling method and an assembling apparatus capable of preventing a situation in which the segment rings are crushed in the lateral direction and cannot be assembled when the segment rings are sequentially assembled in the tunnel axis direction. Especially.

【0008】本発明の他の目的は、曲線施工に必要なシ
ールド左右のテールクリアランスを確保することによ
り、計画通りの曲線施工を可能とするセグメント組立方
法及び組立装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a segment assembling method and an assembling apparatus capable of performing the curved construction as planned by ensuring the tail clearances on the left and right of the shield necessary for the curved construction.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、シールド掘進機により土砂地盤を掘削して
トンネルを構築していく際、複数の組立セグメントをト
ンネル内下部から上部に向かって組み立てることにより
セグメントリングを組み立てるセグメント組立方法にお
いて、前記トンネル内下部のセグメント位置がトンネル
軸方向に隣接する既設セグメントリングに一致し、かつ
水平方向の最大内径が真円に組み立てたときのセグメン
トリングの内径よりも小さい縦長の長円形状になるよう
に前記セグメントリングを組み立てる。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention aims to construct a tunnel by excavating the earth and sand ground by a shield excavator so that a plurality of assembly segments are directed from the inside lower part to the upper part of the tunnel. In the segment assembling method of assembling the segment ring by assembling the segment ring, the segment position in the lower part of the tunnel coincides with the existing segment ring adjacent in the tunnel axial direction, and the segment ring when the maximum inner diameter in the horizontal direction is assembled into a perfect circle. The segment ring is assembled so as to have a vertically elongated oval shape smaller than the inner diameter of the segment ring.

【0010】以上により、組み立てられたセグメントリ
ングが組み立て時の形状からつぶれる事があっても、組
み立て時の形状が縦長の長円形状であるため、結果的に
真円形状に近づくことになり、トンネル軸方向に順次セ
グメントリングを組み立てていく際、そのセグメントリ
ングのつぶれが徐々に拡大して組立不可能となる事態を
防止することができる。また、シールド掘進機によりト
ンネルを水平方向に曲線施工する場合、上記のように組
み立て後のセグメントリングは真円形状に近づくため、
シールド掘進機の進行方向の左右のテールクリアランス
は確保され、これによりシールド本体のテールスキンプ
レートが組み立てたセグメントリングに干渉することは
なく、計画通りの曲線施工が可能となる。
As described above, even if the assembled segment ring is crushed from the shape at the time of assembly, the shape at the time of assembly is a vertically elongated oval shape, and as a result, it approaches a perfect circular shape. When sequentially assembling the segment rings in the tunnel axis direction, it is possible to prevent a situation in which the collapse of the segment rings gradually expands and the assembling becomes impossible. In addition, when the tunnel machine is used to make a curved line in the horizontal direction with a shield machine, the segment ring after assembly approaches a perfect circle as described above,
The left and right tail clearances in the traveling direction of the shield machine are secured, so that the tail skin plate of the shield body does not interfere with the assembled segment ring, and curved construction can be performed as planned.

【0011】上記セグメント組立方法において、好まし
くは、前記トンネル内下部のセグメントの組み立てに続
いて個々の組立セグメントを組み立てるときに、各組立
セグメントをトンネル周方向の1つ前の位置に組み立て
られた既設セグメントに接する側の端部を中心として回
転させて位置決めすることにより前記セグメントリング
を縦長の長円形状に組み立てる。
In the above segment assembling method, it is preferable that when assembling the individual assembling segments following the assembling of the lower segment in the tunnel, each of the assembling segments is already installed at a position one before in the circumferential direction of the tunnel. The segment ring is assembled into a vertically elongated oval shape by rotating and positioning the end portion on the side in contact with the segment as a center.

【0012】また、上記の目的を達成するため本発明
は、組立セグメントを把持するセグメント把持装置と、
前記セグメント把持装置を目標位置及び姿勢に動かす複
数のアクチュエータとを有し、前記セグメント把持装置
を目標位置及び姿勢に動かすことにより前記組立セグメ
ントの位置決め組み立てを行い、セグメントリングを組
み立てるセグメント組立装置において、前記セグメント
リングを構成する各組立セグメントをこれに隣接する既
設セグメントに対して粗位置決めするための前記セグメ
ント把持装置の目標位置及び姿勢を算出し、この目標位
置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュエータを駆動す
る粗位置決め制御手段と、前記セグメントリングを構成
する全ての組立セグメントの組立位置及び姿勢に関する
データを予め記憶しておき、前記粗位置決め制御手段に
より各組立セグメントが粗位置決めされたときに、前記
予め記憶されている対応する組立セグメントの組立位置
及び姿勢データに基づいて、当該組立セグメントを前記
既設セグメントに対して微位置決めするための前記セグ
メント把持装置の目標位置及び姿勢を算出し、この目標
位置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュエータを駆動
する微位置決め制御手段とを有し、前記微位置決め制御
手段は、各組立セグメントが粗位置決めされたときの当
該組立セグメントと前記既設セグメントとの相対位置関
係を検出する検出手段と、前記検出手段により検出され
た相対位置関係に基づいて、前記予め記憶されている組
立セグメントの組立位置及び姿勢データにより与えられ
る組立位置及び姿勢に前記組立セグメントを組立可能で
あるかどうかを判断する判断手段と、前記判断手段で組
立可能であると判断されたときは、前記組立セグメント
を当該組立位置及び姿勢に位置させるセグメント把持装
置の位置及び姿勢を前記目標位置及び姿勢として算出
し、前記判断手段で組立可能でないと判断されたとき
は、前記組立セグメントが組立可能な前記組立位置及び
姿勢に最も近い位置及び姿勢を算出し、前記組立セグメ
ントをこの位置及び姿勢に位置させるセグメント把持装
置の位置及び姿勢を前記目標位置及び姿勢として算出す
る手段とを有する。
In order to achieve the above object, the present invention also provides a segment gripping device for gripping an assembly segment,
A segment assembly device that has a plurality of actuators that move the segment gripping device to a target position and posture, performs positioning and assembly of the assembly segment by moving the segment gripping device to the target position and posture, and assembles a segment ring, The target position and posture of the segment gripping device for roughly positioning each assembled segment that constitutes the segment ring with respect to the existing segment adjacent thereto are calculated, and the plurality of actuators are set according to the target position and posture. Coarse positioning control means to be driven and data relating to the assembly positions and orientations of all the assembly segments constituting the segment ring are stored in advance, and when each assembly segment is roughly positioned by the rough positioning control means, Pre-stored Based on the assembly position and orientation data of the corresponding assembly segment, the target position and orientation of the segment gripping device for finely positioning the assembly segment with respect to the existing segment is calculated, and according to this target position and orientation A fine positioning control means for driving the plurality of actuators, and the fine positioning control
Means are provided for when each assembly segment is roughly positioned.
Relative positional relationship between the assembly segment and the existing segment
Detecting means for detecting the engagement, and
The previously stored group based on the relative positional relationship
Given by the assembly position and attitude data of the vertical segment
It is possible to assemble the assembly segment in the assembly position and posture
A judgment means for judging whether or not there is a combination of the judgment means
If it is determined that the
Segment gripper that positions the
Calculate the position and orientation of the table as the target position and orientation
However, when it is judged by the judgment means that it is not possible to assemble
Is the assembly position where the assembly segment can be assembled and
Calculate the position and posture closest to the posture and
Segment gripping device to position the component in this position and posture
Calculate the position and orientation of the table as the target position and orientation
And means for

【0013】以上の構成において、粗位置決め制御手段
はこれから組み立てようとする組立セグメントをこれに
隣接する既設セグメントに対して粗位置決めするための
セグメント把持装置の目標位置及び姿勢を算出し、この
目標位置及び姿勢に応じて複数のアクチュエータを駆動
し、粗位置決め制御が終了すると、微位置決め制御手段
は予め記憶されている対応する組立セグメントの組立位
置及び姿勢データにより与えられる組立位置及び姿勢に
前記組立セグメントを組立可能であるかどうかを判断
し、組立可能であると判断されたときは、前記組立セグ
メントを当該組立位置及び姿勢に位置させるセグメント
把持装置の位置及び姿勢を前記目標位置及び姿勢として
算出し、組立可能でないと判断されたときは、前記組立
セグメントが組立可能な前記組立位置及び姿勢に最も近
い位置及び姿勢を算出し、この目標位置及び姿勢に応じ
て複数のアクチュエータを駆動する。
In the above structure, the rough positioning control means calculates the target position and posture of the segment gripping device for roughly positioning the assembled segment to be assembled with respect to the existing segment adjacent thereto, and the target position is calculated. and driving the plurality of actuators in accordance with the attitude, the coarse positioning control is terminated, the fine positioning control means assembled position and orientation given more assembly position and orientation data of the assembly segment corresponding previously stored
Determine whether the assembly segment can be assembled
If it is determined that the assembly is possible,
Segment that positions the ment at the assembly position and posture.
The position and orientation of the gripping device are set as the target position and orientation.
If it is calculated and it is judged that the assembly is not possible,
Closest to the assembly position and posture where the segment can be assembled
A new position and posture are calculated, and a plurality of actuators are driven according to this target position and posture.

【0014】また、上記の目的を達成するため本発明
は、組立セグメントを把持するセグメント把持装置と、
前記セグメント把持装置を目標位置及び姿勢に動かす複
数のアクチュエータとを有し、前記セグメント把持装置
を目標位置及び姿勢に動かすことにより前記組立セグメ
ントの位置決め組み立てを行い、セグメントリングを組
み立てるセグメント組立装置において、前記セグメント
リングを構成する各組立セグメントをこれに隣接する既
設セグメントに対して粗位置決めするための前記セグメ
ント把持装置の目標位置及び姿勢を算出し、この目標位
置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュエータを駆動す
る粗位置決め制御手段と、前記セグメントリングを構成
する全ての組立セグメントの組立位置及び姿勢に関する
データを予め記憶しておき、前記粗位置決め制御手段に
より各組立セグメントが粗位置決めされたときに、前記
予め記憶されている対応する組立セグメントの組立位置
及び姿勢データに基づいて、当該組立セグメントを前記
既設セグメントに対して微位置決めするための前記セグ
メント把持装置の目標位置及び姿勢を算出し、この目標
位置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュエータを駆動
する微位置決め制御手段とを有し、前記微位置決め制御
手段は、前記組立セグメントの組立位置及び姿勢データ
として、下部に配置される組立セグメントの位置が軸方
向に隣接する既設セグメントリングに一致し、かつ水平
方向の最大内径が真円に組み立てたときのセグメントリ
ングの内径よりも小さい縦長の長円形状になるようなセ
グメントリングのデータを予め記憶しておくことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention
Is a segment gripping device for gripping an assembly segment,
It is possible to move the segment gripping device to a target position and posture.
A segment gripping device having a number of actuators
By moving the assembly to the target position and posture.
The components are positioned and assembled, and the segment ring is assembled.
In the stand-up segment assembly device, the segment
Each assembly segment that makes up the ring is
The segment for rough positioning with respect to the installed segment.
The target position and orientation of the
Drives the actuators according to the position and posture
Coarse positioning control means and the segment ring
Assembling position and posture of all assembling segments
Data is stored in advance and stored in the rough positioning control means.
When each assembly segment is roughly positioned,
Assembly position of corresponding assembly segment stored in advance
And the assembly segment based on the attitude data.
The segment for fine positioning with respect to the existing segment
The target position and orientation of the
Drives multiple actuators according to position and orientation
Fine positioning control means for
Means for assembling position and attitude data of the assembling segment
As a result, the position of the assembly segment placed at the bottom is axial
Horizontally aligned with the existing adjacent segment ring
Direction when the maximum inner diameter in the direction is assembled into a perfect circle
Section that has an oblong shape that is smaller than the inner diameter of the ring.
Characteristic that the data of the cement ring is stored in advance
And

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図1及び図2において、本実施形
態のセグメント組立装置はエレクタ本体12を有し、こ
のエレクタ本体12は円筒状のシールド本体11の後部
に設置されている。エレクタ本体12は大別して、エレ
クタリング13及び旋回モータ16を含む旋回機構と、
吊りビーム21及び押付ジャッキ22を含む押し付け機
構と、横スライドフレーム24及び横スライドジャッキ
25を含む左右摺動機構と、前後スライドフレーム27
及び前後スライドジャッキ28を含む前後摺動機構と、
球面フレーム29及び姿勢制御用ジャッキ31,32,
33を含むピッチング、ローリング、ヨーイング等の姿
勢制御機構と、セグメント把持部34及びボルト締結装
置70(図6参照)とからなっている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2, the segment assembling apparatus according to the present embodiment has an erector body 12, and the erector body 12 is installed at a rear portion of a cylindrical shield body 11. The erector body 12 is roughly classified into a slewing mechanism including an erector ring 13 and a slewing motor 16, and
A pressing mechanism including the suspension beam 21 and the pressing jack 22, a left and right sliding mechanism including a lateral slide frame 24 and a lateral slide jack 25, and a front and rear slide frame 27.
And a front-rear sliding mechanism including a front-rear slide jack 28,
Spherical frame 29 and attitude control jacks 31, 32,
An attitude control mechanism including pitching, rolling, yawing, etc., including 33, a segment grip 34 and a bolt fastening device 70 (see FIG. 6).

【0016】エレクタリング13は、シールド本体11
の内周数箇所に設置された外周ガイドローラ14及び側
面ガイドローラ15により案内され、電気式の旋回モー
タ16によりピニオン17及びリングギヤ18を介して
旋回駆動される。
The electret ring 13 is a shield body 11.
It is guided by an outer peripheral guide roller 14 and a side guide roller 15 which are installed at several inner peripheral portions, and is driven to rotate by an electric rotation motor 16 via a pinion 17 and a ring gear 18.

【0017】エレクタリング13には左右に2つのアー
ム19が取り付けられ、これらのアーム19はガイドロ
ッド20を介して吊りビーム21を支持し、吊りビーム
21とアーム19との間には油圧式の押し付けジャッキ
22が取り付けられ、吊りビーム21は押し付けジャッ
キ22の伸縮により図1に示すZ軸方向(トンネル径方
向)に移動する。
Two arms 19 are attached to the left and right of the erector ring 13, and these arms 19 support a suspension beam 21 via a guide rod 20, and a hydraulic type between the suspension beam 21 and the arm 19. The pressing jack 22 is attached, and the suspension beam 21 moves in the Z-axis direction (tunnel radial direction) shown in FIG. 1 due to the expansion and contraction of the pressing jack 22.

【0018】吊りビーム21は図2及び図3に示すよう
に、リニアベアリング23を介して横スライドフレーム
24を支持し、この横スライドフレーム24と吊りビー
ム21との間には油圧式の横スライドジャッキ25が取
り付けられ、横スライドフレーム24は横スライドジャ
ッキ25の伸縮により吊りビーム21上を図1に示すY
軸方向(トンネル径方向)に移動する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the suspension beam 21 supports a horizontal slide frame 24 via a linear bearing 23, and a hydraulic horizontal slide is provided between the horizontal slide frame 24 and the suspension beam 21. The jack 25 is attached, and the horizontal slide frame 24 is expanded and contracted by the horizontal slide jack 25 so that the suspension beam 21 is placed on the suspension beam 21 as shown in FIG.
Move in the axial direction (tunnel radial direction).

【0019】横スライドフレーム24は図1及び図3に
示すように、リニアベアリング26を介して前後スライ
ドフレーム27を支持し、この前後スライドフレーム2
7と横スライドフレーム24との間には油圧式の前後ス
ライドジャッキ28が取り付けられ、前後スライドフレ
ーム27は前後スライドジャッキ28の伸縮により横ス
ライドフレーム24上を図1に示すX軸方向(トンネル
軸方向)に前後スライドする。
As shown in FIGS. 1 and 3, the horizontal slide frame 24 supports a front and rear slide frame 27 via a linear bearing 26.
A hydraulic front and rear slide jack 28 is attached between the horizontal slide frame 24 and the horizontal slide frame 24, and the front and rear slide frame 27 expands and contracts the front and rear slide jack 28 to move the horizontal slide frame 24 on the horizontal slide frame 24 in the X-axis direction (tunnel shaft). Slide back and forth).

【0020】前後スライドフレーム27の球面ガイド部
27aには球面フレーム29が組み込まれ、球面フレー
ム29と前後スライドフレーム27との間には油圧式の
2本の姿勢制御用ジャッキ31,32が取り付けられて
いる。これらの姿勢制御用ジャッキ31,32を同時に
伸長または収縮させると、図1及び図4に示すように球
面フレーム29は球面中心Gを通りX軸に平行な軸の回
りに傾けられ、この動きはセグメント把持部34のロー
リング制御に用いられる。姿勢制御用ジャッキ31,3
2のいずれか一方を伸縮させ他方を収縮させると、図1
及び図4に示すように球面フレーム29は球面中心Gを
通りZ軸に平行な軸の回りに左右旋回させられ、この動
きはセグメント把持部34のヨーイング制御に用いられ
る。また、球面フレーム29とセグメント把持部34と
の間には、図2に示すように姿勢制御用ジャッキ33が
取り付けられ、球面フレーム29は油圧式の姿勢制御用
ジャッキ33の伸縮により中心軸30の回りに傾けら
れ、この動きはセグメント把持部34のピッチング制御
に用いられる。
A spherical frame 29 is incorporated in the spherical guide portion 27a of the front and rear slide frame 27, and two hydraulic type posture control jacks 31 and 32 are mounted between the spherical frame 29 and the front and rear slide frame 27. ing. When these attitude control jacks 31 and 32 are simultaneously expanded or contracted, the spherical frame 29 is tilted about an axis passing through the spherical center G and parallel to the X axis, as shown in FIGS. It is used for rolling control of the segment grip 34. Posture control jacks 31 and 3
When one of the two is expanded and contracted and the other is contracted,
Further, as shown in FIG. 4, the spherical frame 29 is swiveled left and right around an axis passing through the spherical center G and parallel to the Z axis, and this movement is used for yawing control of the segment grip portion 34. Further, a posture control jack 33 is attached between the spherical frame 29 and the segment gripping portion 34 as shown in FIG. It is tilted around and this movement is used for pitching control of the segment grips 34.

【0021】セグメント把持部34は球面フレーム29
の中心軸30に吊下げられ、エレクタ本体12の下に配
置された組立セグメント42のグラウト穴43に合致す
る雄ねじが切られたねじ軸35を備えている。また、セ
グメント把持部34は図5に示すように、ねじ軸35を
回転させる駆動モータ36と、ねじ軸35を駆動モータ
36及び軸受ブラケット37とともに昇降動作させる昇
降ジャッキ38とを備えており、図示しない位置決めセ
ンサにより組立セグメント42のグラウト穴43にねじ
軸35を心合せした後、そのねじ軸35を回転させなが
ら組立セグメント42に向かって突き出し、グラウト穴
43へのねじ込み完了後、組立セグメント42がセグメ
ント把持部34の端面に当たるまでねじ軸35を引き戻
すことにより、組立セグメント42を把持する。
The segment grip 34 is a spherical frame 29.
And a male threaded screw shaft 35 that hangs on a central shaft 30 of the eclectic body and that fits into a grout hole 43 of an assembly segment 42 located below the erector body 12. As shown in FIG. 5, the segment grip 34 includes a drive motor 36 that rotates the screw shaft 35, and an elevating jack 38 that elevates the screw shaft 35 together with the drive motor 36 and the bearing bracket 37. After aligning the screw shaft 35 with the grout hole 43 of the assembly segment 42 by the positioning sensor, the screw shaft 35 is projected toward the assembly segment 42 while rotating the screw shaft 35, and after the screwing into the grout hole 43 is completed, the assembly segment 42 is The assembly segment 42 is gripped by pulling back the screw shaft 35 until it hits the end surface of the segment grip portion 34.

【0022】また、前後スライドフレーム27には非接
触の距離計60が設けられており、この距離計60は、
セグメント把持部34が組立セグメント42を把持する
前に、エレクタ本体12を回転させることにより既設セ
グメント41内周面までの距離L1を計測する。また、
エレクタ本体12は図示しないがエレクタ回転位置を検
出する角度検出器(図示せず)を有し、そのエレクタ回
転位置を上記距離計60による既設セグメント41内周
面までの距離L1と同時に計測し、それらの計測値を後
述する本体制御装置52に出力する。
Further, a non-contact distance meter 60 is provided on the front and rear slide frame 27, and this distance meter 60 is
Before the segment gripping portion 34 grips the assembly segment 42, the distance L1 to the inner peripheral surface of the existing segment 41 is measured by rotating the erector body 12. Also,
Although not shown, the erector body 12 has an angle detector (not shown) for detecting the erector rotation position, and the erector rotation position is measured by the distance meter 60 at the same time as the distance L1 to the inner peripheral surface of the existing segment 41, The measured values are output to the main body control device 52 described later.

【0023】また、セグメント把持部34には、図6に
示すようなベース73と、このベース73に取り付けら
れ上下動可能なボルト送り装置71及びナットランナ7
2と、これらボルト送り装置71及びナットランナ72
を動かす図示しない油圧式の複数のボルト締結用アクチ
ュエータとからなるボルト締結装置70が設置されてい
る。このボルト締結装置70はベース73を介してセグ
メント把持部34の内壁に固定され、組立セグメント4
2の位置決め終了後、あらかじめ組立セグメント42に
組み込まれているボルトをボルト送り装置71により既
設セグメント41側に送り込み、図示しないナット供給
装置によりボルトにナットを取り付け、ナットランナ7
2によりそのナットを締め付ける。ここで、本実施形態
におけるボルト締結は、組立セグメント42とこれにト
ンネル軸方向に隣接する既設セグメント41aとの間で
2カ所、組立セグメント42とこれにトンネル軸方向に
隣接しかつ既設セグメント41aと隣合う既設セグメン
ト41bとの間で2カ所、組立セグメント42とこれに
トンネル周方向に隣接する既設セグメント41cとの間
で2カ所において行い(既設セグメント41a,41
b,41cについては図7を参照)、セグメント把持部
34には上記6カ所においてボルト締結が行えるよう4
組のボルト締結装置70(組立セグメント42と既設セ
グメント41aとの間の1カ所及び組立セグメント42
と既設セグメント41cとの間の2カ所のボルト締結は
1組のボルト締結装置70で行う)が固定されている。
Further, the segment grip portion 34 has a base 73 as shown in FIG. 6, and a bolt feeder 71 and a nut runner 7 attached to the base 73 and movable up and down.
2, the bolt feeding device 71 and the nut runner 72
A bolt fastening device 70 including a plurality of hydraulic bolt fastening actuators (not shown) is installed. The bolt fastening device 70 is fixed to the inner wall of the segment grip portion 34 via the base 73, and the assembly segment 4
After the positioning of No. 2 is completed, the bolt previously assembled in the assembly segment 42 is fed to the existing segment 41 side by the bolt feeding device 71, and the nut is attached to the bolt by the nut feeding device (not shown).
Tighten the nut according to 2. Here, in the bolt fastening in the present embodiment, two positions are provided between the assembly segment 42 and the existing segment 41a adjacent to the assembly segment 42 in the tunnel axial direction, and the assembly segment 42 and the existing segment 41a adjacent to the assembly segment 42 in the tunnel axial direction. It is performed at two places between the existing segment 41b adjacent to each other, and at two places between the assembly segment 42 and the existing segment 41c adjacent thereto in the tunnel circumferential direction (the existing segments 41a, 41
(See FIG. 7 for b and 41c), so that the segment grip portion 34 can be bolted at the above-mentioned 6 places.
A set of bolt fastening devices 70 (one place between the assembly segment 42 and the existing segment 41a and the assembly segment 42).
The bolts are fastened in two places between the existing segment 41c and the existing segment 41c by a set of bolt fastening devices 70).

【0024】また、本実施形態のセグメント組立装置は
図7及び図8に示すように、3組の投光器44a,44
b,44c及びテレビカメラ45a,45b,45cか
らなる視覚センサと、カメラ切換器48と、画像入力装
置49と、画像メモリ50と、画像処理装置51と、入
力装置55と、本体制御装置52と、サーボ制御装置5
3と、油圧制御装置54とを有している。
As shown in FIGS. 7 and 8, the segment assembling apparatus of this embodiment has three sets of projectors 44a and 44a.
b, 44c and a television sensor 45a, 45b, 45c, a visual sensor, a camera switch 48, an image input device 49, an image memory 50, an image processing device 51, an input device 55, and a main body control device 52. , Servo controller 5
3 and a hydraulic control device 54.

【0025】投光器44a〜44c及びテレビカメラ4
5a〜45cは、図7で模式的に表わしているエレクタ
本体12のセグメント把持部34に剛体(図示せず)を
介して固定されている。したがって、投光器44a〜4
4c及びテレビカメラ45a〜45cとセグメント把持
部34及び組立セグメント42の相対的な位置・姿勢
は、エレクタ本体12の動きにかかわらず組立セグメン
ト42把持中は一定である。投光器44aは組立セグメ
ント42と既設セグメント41aとの間のトンネル周方
向に沿った境界部の1箇所に、投光器44bは組立セグ
メント42と既設セグメント41bとの間のトンネル周
方向に沿った境界部の1箇所に、投光器44cは組立セ
グメント42と既設セグメント41cとの間のトンネル
軸方向に沿った境界部の1箇所にそれぞれスリット光を
照射し、これにより各セグメント上に生じたスリット光
像A−A*,B−B*,C−C*はテレビカメラ45a
〜45cによりそれぞれ撮像される。
The projectors 44a to 44c and the television camera 4
5a to 45c are fixed to the segment grip portion 34 of the erector body 12 schematically shown in FIG. 7 via a rigid body (not shown). Therefore, the projectors 44a to 4a
4c and the television cameras 45a to 45c, the segment grip portion 34, and the relative position and orientation of the assembly segment 42 are constant while the assembly segment 42 is gripped regardless of the movement of the erector body 12. The projector 44a is located at one position along the tunnel circumferential direction between the assembly segment 42 and the existing segment 41a, and the projector 44b is located along the tunnel circumferential direction between the assembly segment 42 and the existing segment 41b. At one location, the projector 44c irradiates slit light at one location on the boundary between the assembly segment 42 and the existing segment 41c along the tunnel axis direction, whereby the slit light image A- produced on each segment. A *, BB *, and CC are TV cameras 45a
To 45c, respectively.

【0026】画像入力装置49は上記テレビカメラ45
a〜45cからの各画像データをカメラ切換器48で切
り換え選択して入力し、内部の画像メモリ50に取り込
み、画像処理装置51は画像メモリ50に格納された画
像データを処理してスリット光像A−A*〜C−C*の
端点座標を求める。
The image input device 49 is the television camera 45.
Each of the image data from a to 45c is switched and selected by the camera switch 48, input, and taken into the internal image memory 50, and the image processing device 51 processes the image data stored in the image memory 50 to obtain the slit light image. The end point coordinates of A-A * to C-C * are obtained.

【0027】入力装置55は、本発明による組立セグメ
ントの目標形状となる組立位置及び姿勢(以下、組立セ
グメントの設計位置・姿勢と記す)のデータに従ったセ
グメントリングの組み立てを実行するか否かの指示、そ
れを実行する場合に必要なデータの入力などを行う装置
であり、例えばキーボードが用いられる。入力データと
しては、組立セグメントの回転方向及び回転量を含んだ
上記組立セグメントの設計位置・姿勢と記す)のデータ
や、ボルト締結装置70を駆動して組立セグメント42
を既設セグメント41a〜41cに対してボルト締結す
るためのボルト締結用データ等がある。
Whether or not the input device 55 executes the assembly of the segment ring according to the data of the assembly position and the attitude (hereinafter, referred to as the design position and attitude of the assembly segment) which is the target shape of the assembly segment according to the present invention. Is a device for inputting the instructions, and inputting data necessary for executing the instructions, and for example, a keyboard is used. As the input data, the data of the design position / orientation of the assembly segment including the rotation direction and the rotation amount of the assembly segment) and the assembly segment 42 by driving the bolt fastening device 70 are input.
There is bolt fastening data for fastening the existing segments 41a to 41c with bolts.

【0028】本体制御装置52はエレクタ本体12の制
御装置であり、入力装置55からの指示信号、画像処理
装置51で求められたスリット光の端点座標値、距離計
60や角度検出器61の計測値等を用いて組立セグメン
ト42の位置決め制御演算を行い、その結果を電気的な
指令信号としてサーボ制御装置53へ出力する。
The main body control device 52 is a control device for the eclectic main body 12 and measures the instruction signal from the input device 55, the end point coordinate values of the slit light obtained by the image processing device 51, the distance meter 60 and the angle detector 61. Positioning control calculation of the assembly segment 42 is performed using the values and the result is output to the servo control device 53 as an electric command signal.

【0029】サーボ制御装置53は本体制御装置52か
らの指令信号に従ってエレクタ本体12の旋回モータ1
6を制御するとともに、電気信号を油圧信号に変換する
油圧制御装置54を介してエレクタ本体12の押付ジャ
ッキ22、横スライドジャッキ25、前後スライドジャ
ッキ28、姿勢制御用ジャッキ31,32,33の6軸
のアクチュエータと、ボルト締結装置70を制御する。
The servo control device 53 operates the turning motor 1 of the erector body 12 in accordance with a command signal from the body control device 52.
6 of the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front and rear slide jacks 28, and the attitude control jacks 31, 32, 33 of the erector body 12 via the hydraulic control device 54 that controls the electric signals into hydraulic signals. The shaft actuator and the bolt fastening device 70 are controlled.

【0030】次に、上記のセグメント組立装置を用いた
本実施形態のセグメント組立方法を図9〜図11により
説明する。本実施形態で用いられる組立セグメント42
は図9に示すように、円弧状に位置決めして組み立てら
れる7つのA型セグメントA1,A2,A3,A4,A
5,A6,A7と、A型セグメントA1,A7にそれぞ
れ隣接して位置決めして組み立てられる2つのB型セグ
メントB1,B2と、B型セグメントB1,B2の間に
挿入して位置決めして組み立てられる1つのK型セグメ
ントKとからなる。セグメントリング42Lの組み立て
は、A型セグメントA4,A3,A5,A2,A6,A
1,A7、B型セグメントB1,B2、K型セグメント
Kの順に、トンネル内の下部から上部に向かって位置決
めして組み立てることにより行う。
Next, a segment assembling method of this embodiment using the above segment assembling apparatus will be described with reference to FIGS. Assembly segment 42 used in this embodiment
As shown in FIG. 9, seven A-shaped segments A1, A2, A3, A4, A that are assembled by positioning in an arc shape are assembled.
5, A6, A7 and two B-shaped segments B1 and B2 which are positioned and assembled adjacent to the A-shaped segments A1 and A7, respectively, and are inserted and positioned between the B-shaped segments B1 and B2 and assembled. It consists of one K-shaped segment K. The segment ring 42L is assembled by A type segments A4, A3, A5, A2, A6, A
1, A7, B-type segments B1 and B2, and K-type segment K in this order by positioning from the bottom to the top in the tunnel and assembling.

【0031】セグメントリング42Lが縦長の長円形状
になるように組み立てるための上記個々の組立セグメン
ト42の組立パターン(以下、組立セグメント42の組
立パターンと記す)を図10及び図11に示す。図10
において、L1は既設セグメントリング(前セグメント
リングに相当する)41Lのリング間ボルトの中心位置
(白三角プロット)を示し、ここでは既設セグメントリ
ング41Lは真円形状になっているものとする。L2は
既設セグメントリング41Lに対して組み立てたセグメ
ントとリング間ボルトの中心位置(白丸プロット)を示
している。
FIGS. 10 and 11 show the assembly pattern of the individual assembly segments 42 (hereinafter referred to as the assembly pattern of the assembly segment 42) for assembling the segment ring 42L into a vertically elongated oval shape. Figure 10
In the above, L1 indicates the center position (white triangle plot) of the inter-ring bolt of the existing segment ring (corresponding to the front segment ring) 41L, and the existing segment ring 41L is assumed to be a perfect circle here. L2 indicates the center position (white circle plot) of the segment assembled between the existing segment ring 41L and the inter-ring bolt.

【0032】上記個々の組立セグメント42の組み立て
は以下のように行う。すなわち、まず最初にA型セグメ
ントA4を既設セグメントリング41Lに合わせて位置
決めして組み立てる。続いてA型セグメントA3,A5
を、このA型セグメントA3,A5のA型セグメントA
4と接する側の端面TA3,TA5の径方向内側端部S34
45を中心として径方向内側方向(I3,I5方向)に回
転させて位置決めして組み立てる。続いてA型セグメン
トA2,A6を、このA型セグメントA2,A6のA型
セグメントA3,A5と接する側の端面TA2,TA6の径
方向外側端部S23,S56を中心として径方向外側方向
(I2,I6方向)に回転させて位置決めして組み立て
る。続いてA型セグメントA1,A7を、このA型セグ
メントA1,A7のA型セグメントA2,A6と接する
側の端面TA1,TA7の径方向外側端部S12,S67を中心
として径方向外側方向(I1,I7方向)に回転させて位
置決めして組み立てる。続いてB型セグメントB1,B
2を、このB型セグメントB1,B2のA型セグメント
A1,A7と接する側の端面TB1,TB2の径方向内側端
部SB1,SB7を中心として径方向内側方向(IB1,IB2
方向)に回転させて位置決めして組み立てる。最後にK
セグメントKをB型セグメントB1,B2の間に挿入し
て位置決めして組み立てる。
The assembly of the individual assembly segments 42 is performed as follows. That is, first, the A-shaped segment A4 is aligned with the existing segment ring 41L and positioned and assembled. Then A type segment A3, A5
Is the A type segment A of the A type segments A3 and A5.
4, the radially inner ends S 34 of the end faces T A3 , T A5 on the side in contact with 4,
Rotate inward in the radial direction (I 3 , I 5 directions) around S 45 to position and assemble. Then the A-type segment A2, A6, the radial direction around the A-type segment A2, A6 of A-type segments A3, the end surface of the A5 and side contacting T A2, T radially outer end S 23 of A6, S 56 Rotate in the outer direction (I 2 , I 6 direction), position and assemble. Then, the A-shaped segments A1 and A7 are radially centered on the radially outer end portions S 12 and S 67 of the end surfaces T A1 and T A7 of the A-shaped segments A1 and A7 that are in contact with the A-shaped segments A2 and A6. Rotate in the outer direction (I 1 , I 7 directions), position and assemble. Then B type segment B1, B
2 in the radial inner direction ( IB1 , I) around the radial inner ends S B1 , S B7 of the end faces T B1 , T B2 of the B-shaped segments B1, B2 that are in contact with the A-type segments A1, A7. B2
Direction) to position and assemble. Finally K
The segment K is inserted between the B-shaped segments B1 and B2, positioned and assembled.

【0033】ここで、組立セグメント42には図11に
示すように、組立締結具であるボルト42vに対して若
干のガタを持たせるようなボルト締結用穴42hが設け
られており、これにより組立セグメント42を既設セグ
メントリング41Lに対し径方向外側方向または径方向
内側方向に回転させることが可能となる。そこで、本実
施形態では組立セグメント42の回転量をボルト42v
とボルト穴42hとのクリアランス内で適当に例えば図
11に示すように設定し、セグメントリング42Lの水
平方向の最大内径が設計上真円であるべきセグメントリ
ングの内径よりも小さくなるように、トンネル内下部の
前半に組み立てるセグメント(A型セグメントA3,A
5)から所定の回転量を与えて径方向外側方向または径
方向内側方向に回転させることにより、組み立てられた
セグメントリングの垂直方向の内径が水平方向の内径に
対し大きい長円状のセグメントリング42Lになるよう
にする。
Here, as shown in FIG. 11, the assembling segment 42 is provided with a bolt fastening hole 42h which gives a slight play to the bolt 42v which is an assembling fastener. It is possible to rotate the segment 42 in the radial outer direction or the radial inner direction with respect to the existing segment ring 41L. Therefore, in this embodiment, the rotation amount of the assembly segment 42 is set to the bolt 42v.
And the bolt hole 42h, the tunnel ring is appropriately set as shown in FIG. 11, for example, so that the maximum horizontal inner diameter of the segment ring 42L is smaller than the inner diameter of the segment ring which should be a perfect circle by design. Segments to be assembled in the first half of the inner bottom (A type segments A3, A
By applying a predetermined amount of rotation from 5) to rotate in the radially outer direction or the radially inner direction, the vertical inner diameter of the assembled segment ring is larger than the horizontal inner diameter of the oval segment ring 42L. Try to be.

【0034】以上のような本実施形態のセグメント組立
方法によれば以下のような効果が得られる。すなわち、
まずA型セグメントA4を既設セグメントリング41L
に一致するように組み立て、その後A型セグメントA4
に続けてA型セグメントA1〜A3,A5〜A7、B型
セグメントB1,B2、K型セグメントKを組み立てる
ときに、水平方向の最大内径が真円に組み立てたときの
セグメントリングの内径よりも小さい縦長の長円形状に
なるようにセグメントリング42Lを組み立てるので、
組み立てられたセグメントリング42Lが自重等により
組み立て時の縦長の長円形状からつぶれる事があって
も、結果的に真円形状に近づくことになり、トンネル軸
方向にセグメントリングを順次組み立てていく際、組み
立てられたセグメントリング42Lのつぶれが徐々に拡
大して組立不可能となる事態を未然に防ぐことができ
る。
According to the segment assembly method of this embodiment as described above, the following effects can be obtained. That is,
First, replace the A-type segment A4 with the existing segment ring 41L.
Assemble to match the A type segment A4
When assembling A type segments A1 to A3, A5 to A7, B type segments B1 and B2, and K type segment K successively, the maximum inner diameter in the horizontal direction is smaller than the inner diameter of the segment ring when assembled in a perfect circle. Since the segment ring 42L is assembled so as to have a vertically long oval shape,
Even if the assembled segment ring 42L is crushed from the vertically elongated oval shape at the time of assembly due to its own weight or the like, as a result, it approaches a perfect circular shape, and when sequentially assembling the segment rings in the tunnel axis direction. It is possible to prevent the situation where the collapse of the assembled segment ring 42L gradually expands and the assembly becomes impossible.

【0035】また、シールド掘進機によりトンネルを施
工する際、セグメントリングは図2に示すように、シー
ルド掘進機のシールド本体11の後部に位置するテール
スキンプレート11aの内面との間に所定の間隙(テー
ルクリアランス)Tを確保して組み立てられるが、トン
ネルを水平方向に曲線施工する場合、上記のように組み
立て後のセグメントリング42Lは真円形状に近づくこ
とになるので、シールド掘進機の進行方向の左右のテー
ルクリアランスTは確保され、シールド本体11のテー
ルスキンプレート11aが組み立てたセグメントリング
42Lに干渉することはなく、計画通りの曲線施工が可
能となる。
When constructing a tunnel by a shield machine, the segment ring is, as shown in FIG. 2, a predetermined gap between the segment ring and the inner surface of the tail skin plate 11a located at the rear of the shield body 11 of the shield machine. (Tail clearance) T is secured, but when the tunnel is curved in the horizontal direction, the segment ring 42L after assembly approaches a perfect circle as described above, so the direction of travel of the shield machine The left and right tail clearances T are secured, the tail skin plate 11a of the shield body 11 does not interfere with the assembled segment ring 42L, and curved construction can be performed as planned.

【0036】なお、本実施形態のセグメント組立方法に
おいては、A型セグメントA3,A5から所定の回転量
を与えて径方向外側方向または径方向内側方向に回転さ
せているが、これに限らず、例えばA型セグメントA
2,A6から回転させてもよい。また、個々の組立セグ
メント42の組立パターンは図10に示すものに限ら
ず、ボルト42vとボルト穴42hとのクリアランス内
で、トンネル内下部の組立セグメント42の位置が既設
セグメントリング41Lに一致し、かつ水平方向の最大
内径が真円に組み立てたときのセグメントリングの内径
よりも小さい縦長の長円形状になるようにセグメントリ
ングを組み立てることができるよう、個々の組立セグメ
ント42の回転方向及び回転量を設定すればよい。さら
に、本実施形態のセグメント組立方法では、A型セグメ
ントA1〜A3,A5〜A7、B型セグメントB1,B
2を組み立てるときに、各組立セグメント42を既設セ
グメント41cに接する側の端面を中心として径方向外
側方向または径方向内側方向に回転させて位置決めして
いるが、これに限らず、各組立セグメント42を径方向
外側方向または径方向内側方向に平行移動させてもよ
い。
In the segment assembling method of this embodiment, the A-shaped segments A3 and A5 are rotated in the radially outward direction or the radially inward direction by applying a predetermined amount of rotation, but the invention is not limited to this. For example, A type segment A
It may be rotated from 2, A6. Further, the assembly pattern of the individual assembly segment 42 is not limited to that shown in FIG. 10, and the position of the assembly segment 42 in the lower part of the tunnel matches the existing segment ring 41L within the clearance between the bolt 42v and the bolt hole 42h. In addition, the rotation direction and the rotation amount of each of the assembly segments 42 are designed so that the segment ring can be assembled so that the maximum inner diameter in the horizontal direction is smaller than the inner diameter of the segment ring when assembled in a perfect circle, so that the segment ring can be assembled. Should be set. Furthermore, in the segment assembly method of the present embodiment, the A-type segments A1 to A3, A5 to A7, and the B-type segments B1 and B
When assembling 2, the respective assembly segments 42 are positioned by rotating them in the radially outer direction or the radially inner direction around the end surface on the side in contact with the existing segment 41c, but not limited to this, and each assembly segment 42 May be translated in the radial outer direction or the radial inner direction.

【0037】前述した図1〜図8の本実施形態のセグメ
ント組立装置は、上記のセグメント組立方法を実現する
ものである。
The segment assembling apparatus of this embodiment shown in FIGS. 1 to 8 described above realizes the above segment assembling method.

【0038】セグメント組立装置の本体制御装置52に
おける組立セグメント42の組立制御手順を図12に示
す。ここでは、組立パターンの設計位置・姿勢データと
して図10に示す組立パターンに相当するデータ(以
下、組立パターンデータと記す)がメモリに記憶されて
いるものとする。
FIG. 12 shows an assembly control procedure of the assembly segment 42 in the main body control device 52 of the segment assembly device. Here, it is assumed that data corresponding to the assembly pattern shown in FIG. 10 (hereinafter referred to as assembly pattern data) is stored in the memory as the design position / orientation data of the assembly pattern.

【0039】まず手順90において、入力装置55から
本発明によるセグメントリングの組み立ての実行を指示
する起動信号を入力したかどうかを判断し、起動信号を
入力したと判断されたときは手順91に進む。
First, in step 90, it is judged whether or not a starting signal for instructing the assembly of the segment ring according to the present invention is inputted from the input device 55, and if it is judged that the starting signal is inputted, the routine proceeds to step 91. .

【0040】続いて手順91において、組立セグメント
42を既設セグメント41a〜41cと接触しない位置
(以下、粗位置と記す)に位置決めするようなエレクタ
目標位置・姿勢を演算し、このエレクタ目標位置・姿勢
に応じたアクチュエータ指令値をサーボ制御装置53に
出力する。エレクタ目標位置・姿勢は、エレクタ本体1
2のセグメント把持部34の目標位置・姿勢を意味して
いる。ここで、粗位置はエレクタ本体12の旋回角度及
び図1に示すようなエレクタ中心位置を原点とするエレ
クタ座標系(X,Y,Z)で表される。
Subsequently, in step 91, an erector target position / posture is calculated to position the assembly segment 42 at a position where it does not contact the existing segments 41a to 41c (hereinafter referred to as a rough position), and this erector target position / posture is calculated. The actuator command value corresponding to is output to the servo control device 53. The target position / orientation of the erector is the erector body 1
This means the target position / posture of the second segment grip 34. Here, the rough position is represented by an eclectic coordinate system (X, Y, Z) whose origin is the turning angle of the eclectic body 12 and the eclectic center position as shown in FIG.

【0041】ここで、本体制御装置52は、これから組
み立てようとする組立セグメント42が前述したA型セ
グメントA1〜A7、B型セグメントB1,B2、K型
セグメントKのうちのどれであるかを把握している。例
えば手順90で起動信号を入力したときに、現在の組立
セグメント42が何であるかを判断するためのセグメン
ト判断用カウンタを1に初期設定し、これをメモリに記
憶する。そして、後述する手順94のボルト締結制御が
終了したらセグメント判断用カウンタをインクリメント
してメモリに記憶する。この場合、セグメント判断用カ
ウンタが1のときはA型セグメントA4を組み立て、セ
グメント判断用カウンタが2のときはA型セグメントA
3を組み立て、以下セグメント判断用カウンタがインク
リメントされる毎にA型セグメントA5,A2,A6,
A1,A7、B型セグメントB1,B2、K型セグメン
トKを組み立てる。
Here, the main body control device 52 grasps which one of the A type segments A1 to A7, the B type segments B1 and B2, and the K type segment K the assembly segment 42 to be assembled is. is doing. For example, when an activation signal is input in step 90, a segment determination counter for determining what the current assembly segment 42 is is initialized to 1, and this is stored in the memory. Then, when the bolt fastening control of procedure 94 described later is completed, the segment determination counter is incremented and stored in the memory. In this case, the A type segment A4 is assembled when the segment determination counter is 1, and the A type segment A is assembled when the segment determination counter is 2.
3 is assembled, and thereafter, every time the segment judgment counter is incremented, A type segments A5, A2, A6
Assemble A1, A7, B type segments B1, B2, and K type segment K.

【0042】続いて手順92において、画像処理装置5
1に、組立セグメント42と既設セグメント41a〜4
1cとの境界部に投光器44a〜44cから3本のスリ
ット光を照射させ、このスリット光像A−A*,B−B
*,C−C*を画像処理し、その端点の座標値を抽出す
ることにより組立セグメント42と既設セグメント41
a〜41cとの相対位置関係を検出させる。
Subsequently, in step 92, the image processing apparatus 5
1, the assembly segment 42 and the existing segments 41a-4
Three slit lights are emitted from the projectors 44a to 44c to the boundary with the 1c, and the slit light images AA *, BB are generated.
Image processing of *, C-C * and extraction of the coordinate values of the end points of the assembled segment 42 and the existing segment 41
The relative positional relationship with a to 41c is detected.

【0043】続いて手順93において、手順92で抽出
された端点座標値、及び入力装置55より入力されメモ
リに記憶されている組立パターンデータを用いて、組立
セグメント42を既設セグメント41a〜41cに対し
てボルト締結可能とする位置(以下、微位置と記す)に
位置決めするようなエレクタ目標位置・姿勢を演算し、
このエレクタ目標位置・姿勢に応じたアクチュエータ指
令値をサーボ制御装置53に出力する。
Then, in step 93, the assembly segment 42 is set to the existing segments 41a to 41c by using the end point coordinate values extracted in step 92 and the assembly pattern data input from the input device 55 and stored in the memory. Calculate the target position / orientation of the erector to position it at a position where bolts can be fastened (hereinafter referred to as a fine position),
An actuator command value corresponding to the target position / orientation of the erector is output to the servo control device 53.

【0044】続いて手順94において、入力装置55よ
り入力されメモリに記憶されているボルト締結用データ
に応じて組立セグメント42を既設セグメント41に対
してボルト締結するようなボルト締結用指令値をサーボ
制御装置53に出力する。
Subsequently, in step 94, the bolt fastening command value for fastening the assembly segment 42 to the existing segment 41 by the servo is provided according to the bolt fastening data input from the input device 55 and stored in the memory. Output to the control device 53.

【0045】続いて手順95において、メモリに記憶さ
れているセグメント判断用カウンタからKセグメントK
をボルト締結したかどうかを判断し、KセグメントKを
ボルト締結していないと判断されたときは手順91に戻
る。
Then, in step 95, the K segment K is read from the segment judgment counter stored in the memory.
If it is determined that the K segment K is not bolted, it returns to step 91.

【0046】図13の手順91の粗位置決め制御手順の
詳細を図13により説明する。まず手順100におい
て、距離計60及び角度検出器61の計測値すなわち距
離計60から既設セグメント41内周面までの距離L1
及びエレクタ回転位置から、既設セグメント41を含む
既設セグメントリング41Lとエレクタ本体12との距
離のズレを求め、これを位置決め制御のための補正値と
してメモリに記憶する。
Details of the rough positioning control procedure of procedure 91 of FIG. 13 will be described with reference to FIG. First, in step 100, the measured values of the distance meter 60 and the angle detector 61, that is, the distance L1 from the distance meter 60 to the inner peripheral surface of the existing segment 41.
Also, the deviation of the distance between the existing segment ring 41L including the existing segment 41 and the erector main body 12 is obtained from the erector rotation position, and this is stored in the memory as a correction value for positioning control.

【0047】続いて手順101において、メモリに記憶
されている設計位置・姿勢データ及び既設セグメント4
1cの位置・姿勢情報から、組立セグメント42及び既
設セグメント41a〜41c上のスリット光像A−A
*,B−B*,C−C*がテレビカメラ45a,45
b,45cのカメラ視野に入り、かつ組立セグメント4
2と既設セグメント41a〜41cとが接触することの
ない例えば組立セグメント42が既設セグメント41a
〜41cから例えば10mm〜20mm離れた粗位置を
演算し、これに基づき組立セグメント42をその粗位置
に位置させるエレクタ目標位置・姿勢を演算する。
Subsequently, in step 101, the design position / orientation data stored in the memory and the existing segment 4 are stored.
From the position / orientation information of 1c, the slit optical image AA on the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c
*, BB * and CC are TV cameras 45a and 45
b, 45c camera view and assembly segment 4
2 and the existing segments 41a to 41c are not in contact with each other, for example, the assembly segment 42 is the existing segment 41a.
The rough position separated by 10 mm to 20 mm from .about.41c is calculated, and based on this, the erector target position / orientation for positioning the assembly segment 42 at the rough position is calculated.

【0048】続いて手順102において、先に求めたエ
レクタ目標位置・姿勢から旋回モータ16、押付ジャッ
キ22、横スライドジャッキ25、前後スライドジャッ
キ28、姿勢制御用ジャッキ31,32,33を含む7
軸のアクチュエータの指令値を演算する。続いて手順1
03において、そのアクチュエータ指令値をサーボ制御
装置53へ出力し、サーボ制御装置53が上記アクチュ
エータを制御し終えるのを待つ。
Subsequently, in step 102, the turning motor 16, the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front-rear slide jack 28, and the posture control jacks 31, 32, 33 are included from the previously determined erector target position / posture 7
Calculate the command value of the axis actuator. Then step 1
At 03, the actuator command value is output to the servo control device 53, and the servo control device 53 waits until the control of the actuator is completed.

【0049】次に、図12の手順92で計測制御される
画像処理装置51の画像処理の詳細を図14により説明
する。先に説明した粗位置決め制御において、組立セグ
メント42は図14に示す位置に位置決めされたとす
る。このとき、組立セグメント42と既設セグメント4
1a,41bとのトンネル周方向に沿った境界部の2ヶ
所、組立セグメント42と既設セグメント41cとのト
ンネル軸方向に沿った境界部の1ヶ所にそれぞれ投光器
44a〜44cのスリット光を照射し、このスリット光
の照射により組立セグメント42及び既設セグメント4
1a〜41c上に生じるスリット光像A−A*,B−B
*,C−C*は、確実にテレビカメラ45a,45b,
45cのカメラ視野46a,46b,46cに入る。し
たがって、画像処理装置51は、テレビカメラ45a,
45b,45cに映ったカメラ画像47a,47b,4
7cから、上記3箇所のスリット光像A−A*,B−B
*,C−C*の画像座標系(xv,yv)上での端点座
標a(ax,ay),a*(ax*,ay*),b(b
x,by),b*(bx*,by*),c(cx,c
y),c*(cx*,cy*)を抽出する。
Next, the details of the image processing of the image processing apparatus 51 which is measurement-controlled in the procedure 92 of FIG. 12 will be described with reference to FIG. In the rough positioning control described above, it is assumed that the assembly segment 42 is positioned at the position shown in FIG. At this time, the assembly segment 42 and the existing segment 4
1a, 41b at the boundary portion along the tunnel circumferential direction, and at the boundary portion along the tunnel axial direction between the assembly segment 42 and the existing segment 41c 1 position, respectively, the slit light of the projectors 44a-44c is irradiated, By irradiating this slit light, the assembly segment 42 and the existing segment 4
Slit light images AA *, BB generated on 1a to 41c
*, C-C * are surely TV cameras 45a, 45b,
The camera field of view 46a, 46b, 46c of 45c is entered. Therefore, the image processing device 51 includes the television camera 45a,
Camera images 47a, 47b, 4 reflected in 45b, 45c
From 7c, slit light images A-A *, BB at the above-mentioned three locations
End point coordinates a (ax, ay), a * (ax *, ay *), b (b) on the image coordinate system (xv, yv) of *, C-C *
x, by), b * (bx *, by *), c (cx, c
y), c * (cx *, cy *) are extracted.

【0050】次に、図12の手順93の微位置決め制御
手順の詳細を図15により説明する。まず手順201に
おいて、上記画像処理装置51により抽出された端点座
標値a(ax,ay)〜c*(cx*,cy*)を用い
て、組立セグメント42と既設セグメント41a〜41
cとの偏差量を演算する。その演算は以下のようにして
行う。
Next, details of the fine positioning control procedure of the procedure 93 of FIG. 12 will be described with reference to FIG. First, in step 201, using the end point coordinate values a (ax, ay) to c * (cx *, cy *) extracted by the image processing device 51, the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41 are used.
The deviation amount from c is calculated. The calculation is performed as follows.

【0051】すなわち、まず上記端点座標値a(ax,
ay)〜c*(cx*,cy*)から、組立セグメント
42と既設セグメント41a〜41cとの相対位置関係
として組立セグメント42と既設セグメント41a〜4
1cとの間の段差Δza,Δzb,Δzc及び隙間Δx
a,Δxb,Δycが次式により算出される。
That is, first, the end point coordinate values a (ax,
ay) to c * (cx *, cy *), the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c are defined as the relative positional relationship between the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 41c.
Steps Δza, Δzb, Δzc and the gap Δx from 1c
a, Δxb, and Δyc are calculated by the following equations.

【0052】 Δxa=(ax*−ax)・kx=Δx1・kx Δxb=(bx*−bx)・kx=Δx2・kx Δyc=(cy*−cy)・ky=Δy3・ky Δza=(ay*−ay)・kz=Δy1・kz Δzb=(by*−by)・kz=Δy2・kz Δzc=(cx*−cx)・kz=Δx3・kz ここで、kx,ky,kzは画像データをmm単位の数
値に変換するための係数である。
Δxa = (ax * −ax) · kx = Δx1 · kx Δxb = (bx * −bx) · kx = Δx2 · kx Δyc = (cy * −cy) · ky = Δy3 · ky Δza = (ay *) -Ay) · kz = Δy1 · kz Δzb = (by * −by) · kz = Δy2 · kz Δzc = (cx * −cx) · kz = Δx3 · kz where kx, ky, and kz are image data in mm. It is a coefficient for converting into the numerical value of the unit.

【0053】上記の段差Δza〜Δzc及び隙間Δxa
〜Δycを基にして既設セグメント41a〜41cに対
する組立セグメント42の位置・姿勢偏差を演算する。
この位置・姿勢偏差演算の簡単な例を次式に示す。
The steps Δza to Δzc and the gap Δxa described above.
Based on .about..DELTA.yc, position / orientation deviations of the assembly segment 42 with respect to the existing segments 41a to 41c are calculated.
The following equation shows a simple example of this position / orientation deviation calculation.

【0054】edx=(Δxa+Δxb)/2 edy=Δyc edz=(Δza+Δzc)/2 eδx=(Δzb−Δza)/(Lya+Lyb) eδy={(Δza+Δzb)/2−Δzc}/(Lx
a+Lxc) eδz=(Δxb−Δxa)/(Lya+Lyb) ここで、edx,edy,edzはそれぞれ図16に示
すx軸方向、y軸方向、z軸方向の位置偏差を表し、e
δx,eδy,eδzはそれぞれx軸回り、y軸回り、
z軸回りの姿勢偏差を表している。また、Lxa,Lx
c,Lyz,Lybは、組立セグメント42の把持中心
oから組立セグメント42上のスリット光像A,B,C
の各端点a,b,cまでのx軸方向及びy軸方向の距離
を表している。
Edx = (Δxa + Δxb) / 2 edy = Δyc edz = (Δza + Δzc) / 2 eδx = (Δzb-Δza) / (Lya + Lyb) eδy = {(Δza + Δzb) / 2-Δzc} / (Lx
a + Lxc) eδz = (Δxb−Δxa) / (Lya + Lyb) where edx, edy, and edz represent positional deviations in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, respectively, shown in FIG.
δx, eδy, eδz are around the x-axis, around the y-axis,
It represents the posture deviation around the z-axis. Also, Lxa, Lx
c, Lyz, and Lyb are slit light images A, B, and C on the assembly segment 42 from the gripping center o of the assembly segment 42.
Represents the distances in the x-axis direction and the y-axis direction to the respective end points a, b, c.

【0055】続いて手順202において、上記位置・姿
勢偏差edx,edy,edz,eδx,eδy,eδ
zから組立セグメント42の位置・姿勢の補正量dx,
dy,dz,δx,δy,δzが次式により求められ
る。
Subsequently, in step 202, the position / orientation deviations edx, edy, edz, eδx, eδy, eδ.
From z, the correction amount dx of the position / orientation of the assembly segment 42,
dy, dz, δx, δy, δz are obtained by the following equations.

【0056】dx=−edx dy=−edy dz=−edz δx=−eδx δy=−eδy δz=−eδz 続いて手順203において、既設セグメント41a〜4
1cに対する組立セグメント42の位置・姿勢偏差をな
くすための組立セグメント42の基準位置・姿勢を求め
る。この演算は以下のようにして行う。
Dx = -edx dy = -edy dz = -edz δx = -e δx δy = -e δy δz = -e δz Then, in step 203, the existing segments 41a-4 are used.
A reference position / posture of the assembly segment 42 for eliminating the position / posture deviation of the assembly segment 42 with respect to 1c is obtained. This calculation is performed as follows.

【0057】ここで、粗位置決め後の組立セグメント4
2の位置・姿勢を、 x軸方向の位置: P11 y軸方向の位置: P12 z軸方向の位置: P13 x軸回りの姿勢: P14 y軸回りの姿勢: P15 z軸回りの姿勢: P16 とし、組立セグメント42の基準位置・姿勢を、 x軸方向の位置: P21=P11+dx y軸方向の位置: P22=P12+dy z軸方向の位置: P23=P13+dz x軸回りの姿勢: P24=P14+δx y軸回りの姿勢: P25=P15+δy z軸回りの姿勢: P26=P16+δz とする。
Here, the assembly segment 4 after the rough positioning is performed.
The positions and orientations of 2 are as follows: x-axis position: P11 y-axis position: P12 z-axis position: P13 x-axis attitude: P14 y-axis attitude: P15 z-axis attitude: P16 , Reference position / posture of the assembly segment 42, position in x-axis direction: P21 = P11 + dx position in y-axis direction: P22 = P12 + dy position in z-axis direction: P23 = P13 + dz posture about x-axis: P24 = P14 + δx around y-axis Attitude: P25 = P15 + δy Attitude around z-axis: P26 = P16 + δz.

【0058】続いて手順205において、メモリに記憶
されている組立パターンデータすなわち設計位置・姿勢
データを読み込み、基準位置・姿勢P21〜P26と設
計位置・姿勢との偏差を求める。ここで、組立セグメン
ト42の設計位置・姿勢を、 x軸方向の位置: P1 y軸方向の位置: P2 z軸方向の位置: P3 x軸回りの姿勢: P4 y軸回りの姿勢: P5 z軸回りの姿勢: P6 とする。
Subsequently, in step 205, the assembly pattern data stored in the memory, that is, the design position / orientation data is read, and the deviation between the reference position / orientation P21 to P26 and the design position / orientation is obtained. Here, the design position / posture of the assembly segment 42 is: x-axis direction position: P1 y-axis direction position: P2 z-axis direction position: P3 x-axis attitude: P4 y-axis attitude: P5 z-axis Around posture: P6.

【0059】このとき、基準位置・姿勢P21〜P26
と設計位置・姿勢P1〜P6との偏差は、 x軸方向の位置偏差: Δx=P21−P1 y軸方向の位置偏差: Δy=P22−P2 z軸方向の位置偏差: Δz=P23−P3 x軸回りの姿勢偏差: Δδx=P24−P4 y軸回りの姿勢偏差: Δδy=P25−P5 z軸回りの姿勢偏差: Δδz=P26−P6 となる。
At this time, the reference positions / postures P21 to P26
And the design positions / postures P1 to P6 are as follows: x-axis position deviation: Δx = P21−P1 y-axis position deviation: Δy = P22−P2 z-axis position deviation: Δz = P23−P3 x Posture deviation around the axis: Δδx = P24−P4 Posture deviation around the y axis: Δδy = P25−P5 Posture deviation around the z axis: Δδz = P26−P6.

【0060】続いて手順206において、基準位置・姿
勢P21〜P26と設計位置・姿勢P1〜P6との偏差
がしきい値以内であるかどうか判定することにより、設
計位置・姿勢P1〜P6に組立セグメント42が組立可
能かどうかを判断し、その偏差がしきい値以内であれば
手順207に進み、組立セグメント42を設計位置・姿
勢P1〜P6に位置させるエレクタ目標位置・姿勢を演
算し、偏差がしきい値以内でなければ手順208に進
む。
Subsequently, in step 206, it is determined whether or not the deviation between the reference positions / postures P21 to P26 and the design positions / postures P1 to P6 is within a threshold value to assemble the design positions / postures P1 to P6. It is determined whether or not the segment 42 can be assembled, and if the deviation is within the threshold value, the procedure proceeds to step 207, where the erector target position / posture for positioning the assembly segment 42 at the design positions / postures P1 to P6 is calculated, and the deviation is calculated. Is not within the threshold, the procedure proceeds to step 208.

【0061】ここで、上記偏差Δx,Δy,Δz,Δδ
x,Δδy,Δδzと比較するしきい値をそれぞれk
1,k2,k3,k4,k5,k6とする。このしきい
値は、組立セグメント42と既設セグメント41a〜4
1cを締結するために使用するボルトと、セグメントに
設けたボルト穴との隙間の範囲内で、設計位置・姿勢P
1〜P6に最も近い組立セグメント42の組立可能な位
置・姿勢を求めるように設定される。例えば、ボルトと
ボルト穴との隙間が2mmあれば、x軸方向、y軸方向
及びz軸方向のしきい値は最大で2mmとなるが、その
隙間より低めに設定する。このとき、 −k1≦Δx≦k1 … (1) −k2≦Δy≦k2 … (2) −k3≦Δz≦k3 … (3) −k4≦Δδx≦k4 … (4) −k5≦Δδy≦k5 … (5) −k6≦Δδz≦k6 … (6) を吟味し、満たされていれば手順207へ進み、満たさ
れていなければ手順208へ進む。
Here, the above deviations Δx, Δy, Δz, Δδ
The threshold values to be compared with x, Δδy, and Δδz are k, respectively.
1, k2, k3, k4, k5, k6. This threshold is determined by the assembly segment 42 and the existing segments 41a to 4a.
Design position / posture P within the range of the gap between the bolt used to fasten 1c and the bolt hole provided in the segment
1 to P6 are set so as to obtain an assembleable position / orientation of the assembling segment 42 that is closest to P6. For example, if the gap between the bolt and the bolt hole is 2 mm, the threshold values in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction are 2 mm at maximum, but they are set lower than the gaps. At this time, -k1 ≤ Δx ≤ k1 (1) -k2 ≤ Δy ≤ k2 (2) -k3 ≤ Δz ≤ k3 (3) -k4 ≤ Δδx ≤ k4 (4) -k5 ≤ Δδy ≤ k5 ... (5) -k6 ≦ Δδz ≦ k6 (6) is examined, and if satisfied, the procedure proceeds to step 207, and if not satisfied, the procedure proceeds to step 208.

【0062】手順208においては、組立セグメント4
2と既設セグメント41a〜41cとの間でボルト挿入
ができるように、基準位置・姿勢P21〜P26をしき
い値k1〜k6分だけ設計位置・姿勢P1〜P6側にず
らし、これを新たな基準位置・姿勢P21〜P26と
し、組立セグメント42をその新たな基準位置・姿勢P
21〜P26に位置させるエレクタ目標位置・姿勢を演
算する。
In step 208, assembly segment 4
2 and the existing segments 41a to 41c so that the bolts can be inserted, the reference positions / postures P21 to P26 are shifted toward the design positions / postures P1 to P6 by the threshold values k1 to k6, and the new reference positions are set. Positions / postures P21 to P26 are set, and the assembly segment 42 is set to the new reference position / posture P.
The erector target position / posture to be positioned at 21 to P26 is calculated.

【0063】手順209においては、手順206におけ
る基準位置・姿勢P21〜P26と設計位置・姿勢P1
〜P6との偏差と、しきい値との比較を、x軸方向、y
軸方向、z軸方向の位置偏差及びx軸回り、y軸回り、
z軸回りの姿勢偏差について全て終えたかどうかを判定
し、全て終えたと判定されたときは手順210に進み、
全て終えていないと判定されたときは手順206に戻
る。
In step 209, the reference positions / postures P21 to P26 and the design position / posture P1 in step 206 are set.
〜P6 deviation and threshold value comparison, x-axis direction, y
Axial and z-axis position deviation and x-axis rotation, y-axis rotation,
It is determined whether or not all attitude deviations about the z-axis have been completed. When it is determined that all attitude deviations have been completed, the procedure proceeds to step 210,
If it is determined that all have not been completed, the procedure returns to step 206.

【0064】続いて手順210において、手順207ま
たは208で演算したエレクタ目標位置・姿勢に応じ
た、旋回モータ16、押付ジャッキ22、横スライドジ
ャッキ25、前後スライドジャッキ28、姿勢制御用ジ
ャッキ31,32,33を含む7軸のアクチュエータの
指令値を演算する。続いて手順211において、上記7
軸のアクチュエータ指令値をサーボ制御装置53へ出力
する。以上により微位置決め制御が終了する。
Subsequently, in step 210, the turning motor 16, the pressing jack 22, the lateral slide jack 25, the front and rear slide jacks 28, and the attitude control jacks 31, 32 according to the target position / orientation of the erector calculated in step 207 or 208. , 33 including 7 axis actuators are calculated. Then, in step 211, the above 7
The actuator command value of the axis is output to the servo control device 53. With the above, the fine positioning control ends.

【0065】以上において、図12に示すフローチャー
トの手順90及び91は、セグメントリングを構成する
各組立セグメント42をこれに隣接する既設セグメント
41に対して粗位置決めするためのセグメント把持部3
4の目標位置及び姿勢(エレクタ目標位置・姿勢)を算
出し、このエレクタ目標位置及び姿勢に応じて複数のア
クチュエータ16,22,25,28,31〜33を駆
動する粗位置決め制御手段を構成し、図12に示すフロ
ーチャートの手順92及び93は、セグメントリングを
構成する全ての組立セグメント42の組立位置及び姿勢
(設計位置・姿勢)に関するデータを予め記憶してお
き、粗位置決め制御手段により各組立セグメント42が
粗位置決めされたときに、予め記憶されている対応する
組立セグメント42の設計位置・姿勢データに基づい
て、組立セグメント42を既設セグメント41に対して
微位置決めするためのエレクタ目標位置・姿勢を算出
し、このエレクタ目標位置及び姿勢に応じて複数のアク
チュエータ16,22,25,28,31〜33を駆動
する微位置決め制御手段を構成する。
In the above, steps 90 and 91 of the flow chart shown in FIG. 12 are performed by the segment gripping portion 3 for roughly positioning each assembled segment 42 constituting the segment ring with respect to the existing segment 41 adjacent thereto.
The coarse positioning control means for calculating the target position and posture (Electa target position / posture) of No. 4 and driving the plurality of actuators 16, 22, 25, 28, 31 to 33 according to the target position and posture of the erector is constituted. In steps 92 and 93 of the flowchart shown in FIG. 12, data relating to the assembly positions and postures (designed positions / postures) of all the assembly segments 42 constituting the segment ring are stored in advance, and each assembly is performed by the rough positioning control means. Erector target position / orientation for finely positioning the assembly segment 42 with respect to the existing segment 41 based on the previously stored design position / orientation data of the assembly segment 42 when the segment 42 is roughly positioned. Is calculated, and a plurality of actuators 16, 22, Constituting the fine positioning control means for driving the 5,28,31~33.

【0066】また、図12に示すフローチャートの手順
92は、各組立セグメント42が粗位置決めされたとき
の当該組立セグメント42と既設セグメント41との相
対位置関係を検出する検出手段を構成し、図15に示す
フローチャートの手順201〜205は、検出手段によ
り検出された相対位置関係に基づいて、予め記憶されて
いる組立セグメント42の設計位置及び姿勢データによ
り与えられる設計位置・姿勢に前記組立セグメント42
を組立可能であるかどうかを判断する判断手段を構成
し、図15に示すフローチャートの手順207及び20
8は、判断手段で組立可能であると判断されたときは、
前記組立セグメント42を設計位置及び姿勢に位置させ
るセグメント把持部34の位置及び姿勢をエレクタ目標
位置・姿勢として算出し、判断手段で組立可能でないと
判断されたときは、前記組立セグメント42が組立可能
な設計位置・姿勢に最も近い位置及び姿勢を算出し、前
記組立セグメント42をこの位置及び姿勢に位置させる
セグメント把持部34の位置及び姿勢をエレクタ目標位
置・姿勢として算出する手段を構成する。
Further, the procedure 92 of the flowchart shown in FIG. 12 constitutes detecting means for detecting the relative positional relationship between the assembly segment 42 and the existing segment 41 when each assembly segment 42 is roughly positioned, and FIG. The steps 201 to 205 of the flowchart shown in FIG. 4 are based on the relative positional relationship detected by the detecting means, and the assembly segment 42 is set to the design position / orientation given by the design position and attitude data of the assembly segment 42 stored in advance.
Of the steps of steps 207 and 20 of the flowchart shown in FIG.
8 is, when it is determined by the determination means that the assembly is possible,
The position and orientation of the segment gripper 34 that positions the assembly segment 42 at the design position and orientation is calculated as the erector target position / orientation, and the assembly segment 42 can be assembled when the determination unit determines that the assembly is not possible. A means for calculating the position and orientation closest to the designed position / orientation and calculating the position and orientation of the segment gripper 34 that positions the assembly segment 42 at this position and orientation as the erector target position / orientation.

【0067】次に、以上のように構成した本実施形態の
セグメント組立装置の動作を説明する。まずオペレータ
は入力装置55を用いて本発明によるセグメントリング
の組み立ての実行を指示する。
Next, the operation of the segment assembling apparatus of this embodiment constructed as described above will be explained. First, the operator uses the input device 55 to instruct execution of the assembly of the segment ring according to the present invention.

【0068】そうすると、本体制御装置52は、組立セ
グメント42を既設セグメント41a〜41cに対して
粗位置決めした後、画像処理装置51により抽出された
端点座標値a(ax,ay)〜c*(cx*,cy*)
を用いて既設セグメント41a〜41cに対する組立セ
グメント42の偏差edx〜eδzを求め、その偏差e
dx〜eδzに基づいて既設セグメント41a〜41c
に対する組立セグメント42の位置・姿勢偏差をなくす
ための基準位置・姿勢P21〜P26を求める。そし
て、メモリから設計位置・姿勢P1〜P6のデータを読
み込み、基準位置・姿勢P21〜P26と設計位置・姿
勢P1〜P6との偏差Δx〜Δδzを求め、この偏差Δ
x〜Δδzがしきい値k1〜k6以内のときは、組立セ
グメント42を設計位置・姿勢P1〜P6に位置させる
エレクタ目標位置・姿勢に応じた7軸のアクチュエータ
の指令値を求め、この指令値をサーボ制御装置53に出
力する。一方、偏差Δx〜Δδzがしきい値k1〜k6
以内でないときは、基準位置・姿勢P21〜P26を設
計位置・姿勢P1〜P6側にしきい値k1〜k6分だけ
ずらした新たな基準位置・姿勢P21〜P26を求め、
組立セグメント42をその新たな基準位置・姿勢P21
〜P26に位置させるエレクタ目標位置・姿勢に応じた
7軸のアクチュエータの指令値を求め、この指令値をサ
ーボ制御装置53に出力する。
Then, the main body control device 52 roughly positions the assembly segment 42 with respect to the existing segments 41a to 41c, and then the end point coordinate values a (ax, ay) to c * (cx extracted by the image processing device 51. *, Cy *)
Is used to obtain deviations edx to eδz of the assembly segment 42 from the existing segments 41a to 41c, and the deviation e
Existing segments 41a to 41c based on dx to eδz
The reference positions / postures P21 to P26 for eliminating the position / posture deviation of the assembly segment 42 with respect to are obtained. Then, the data of the design positions / postures P1 to P6 is read from the memory, deviations Δx to Δδz between the reference positions / postures P21 to P26 and the design positions / postures P1 to P6 are obtained, and the deviations Δ
When x to Δδz is within the threshold values k1 to k6, the command value of the 7-axis actuator corresponding to the target position / orientation of the erector that positions the assembly segment 42 at the design position / orientation P1 to P6 is obtained, and this command value Is output to the servo control device 53. On the other hand, the deviations Δx to Δδz are thresholds k1 to k6.
If it is not within the range, new reference positions / postures P21 to P26 are obtained by shifting the reference positions / postures P21 to P26 to the design positions / postures P1 to P6 by the threshold values k1 to k6.
The assembly segment 42 is moved to the new reference position / posture P21.
Up to P26, a command value of the actuator of 7 axes is obtained according to the target position / orientation of the erector, and the command value is output to the servo control device 53.

【0069】サーボ制御装置53はその指令値に従って
7軸のアクチュエータを制御して組立セグメント42を
位置決めする。その後図示しないシールドジャッキを伸
長し、位置決めした組立セグメント42を既設セグメン
トリング41Lに押し付け、ボルト締結装置70により
組立セグメント42と既設セグメントリング41Lとを
固定する。
The servo control device 53 controls the actuators of 7 axes according to the command value to position the assembly segment 42. Then, a shield jack (not shown) is extended, the positioned assembly segment 42 is pressed against the existing segment ring 41L, and the assembly segment 42 and the existing segment ring 41L are fixed by the bolt fastening device 70.

【0070】以上のように構成した本実施形態のセグメ
ント組立装置によれば、前述したセグメント組立方法が
実施され、トンネル軸方向に順次セグメントリングを組
み立てていく際、組み立てられたセグメントリング42
Lのつぶれが拡大して組立不可能となる事態を未然に防
ぐことができる。
According to the segment assembling apparatus of the present embodiment configured as described above, the above-described segment assembling method is carried out, and when the segment rings are successively assembled in the tunnel axial direction, the assembled segment ring 42
It is possible to prevent the situation in which the collapse of L is enlarged and the assembly becomes impossible.

【0071】また、シールド掘進機によりトンネルを水
平方向に曲線施工する場合、進行方向の左右のテールク
リアランスTは確保され、計画通りの曲線施工が可能と
なる。
When the tunnel machine is used to make a curved line in the horizontal direction by the shield machine, the left and right tail clearances T in the traveling direction are secured, and the curved line can be constructed as planned.

【0072】なお、本実施形態のセグメント組立装置に
おいては、セグメントリングを1リング組み立てる毎に
オペレータが入力装置55によりセグメントリングの組
み立ての実行を指示するものとしたが、これに限らず、
セグメントリングを複数リング組み立てる毎にその組み
立ての実行を指示したり、あるいは1個の組立セグメン
トを組み立てる毎にその組み立ての実行を指示するよう
にしてもよい。また、組立セグメント42の微位置決め
時に、投光器44a〜44c及びテレビカメラ45a〜
45cからなる視覚センサを用いて組立セグメント42
と既設セグメント41a〜41cとの相対位置を検出す
るものとしたが、これに限らず、超音波距離センサ、レ
ーザ距離センサ等の他のセンサを用いてもよい。
In the segment assembling apparatus of this embodiment, the operator instructs the execution of the assembling of the segment ring by the input device 55 every time one segment ring is assembled, but the present invention is not limited to this.
Execution of the assembly may be instructed each time a plurality of segment rings are assembled, or execution of the assembly may be instructed each time one assembly segment is assembled. Further, when finely positioning the assembly segment 42, the projectors 44a to 44c and the television cameras 45a to 45a.
Assembly segment 42 using a visual sensor consisting of 45c
Although the relative positions of the existing segments 41a to 41c are detected, the present invention is not limited to this, and other sensors such as an ultrasonic distance sensor and a laser distance sensor may be used.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明によれば、組み立てられたセグメ
ントリングが組み立て時の形状からつぶれる事があって
も、結果的に真円形状に近づくことになるので、トンネ
ル軸方向に順次セグメントリングを組み立てていく際、
そのセグメントリングのつぶれが拡大して組立不可能と
なる事態を未然に防ぐことができる。
According to the present invention, even if the assembled segment ring is crushed from the shape at the time of assembly, it will eventually come close to a perfect circle shape. When assembling,
It is possible to prevent the situation where the crushing of the segment ring expands and the assembly becomes impossible.

【0074】また、曲線施工時に必要なシールド掘進機
の進行方向の左右のテールクリアランスは確保されるの
で、計画通りの曲線施工が可能となる。
Further, since the left and right tail clearances in the traveling direction of the shield machine necessary for the curved construction are secured, the curved construction can be performed as planned.

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

【図1】本発明の実施形態によるセグメント組立装置の
エレクタ本体の正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view of an erector body of a segment assembling apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】図1のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】図1に示すセグメント把持部の詳細断面図であ
る。
5 is a detailed cross-sectional view of the segment grip portion shown in FIG.

【図6】図1に示すエレクタ本体に装備されたボルト締
結装置を示す図である。
6 is a diagram showing a bolt fastening device provided in the erector body shown in FIG. 1. FIG.

【図7】本発明の実施形態のセグメントの位置決めに用
いる投光器及びテレビカメラの組立セグメントと既設セ
グメントとの位置関係、及びシステム構成を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a positional relationship between an assembly segment of a floodlight and a television camera used for positioning a segment according to an embodiment of the present invention and an existing segment, and a system configuration.

【図8】図7に示すシステム構成の詳細を示すブロック
図である。
8 is a block diagram showing details of the system configuration shown in FIG. 7. FIG.

【図9】本発明の実施形態におけるセグメント配置例を
示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of segment arrangement according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態におけるセグメント組立パ
ターンの一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a segment assembly pattern in the embodiment of the present invention.

【図11】図10に示すセグメント組立パターンの詳細
を示す図である。
11 is a diagram showing details of the segment assembly pattern shown in FIG.

【図12】図7に示す本体制御装置における組立セグメ
ントの組立制御手順を示すフローチャートである。
12 is a flowchart showing an assembly control procedure of an assembly segment in the main body control device shown in FIG.

【図13】図12に示す粗位置決め制御手順を示すフロ
ーチャートである。
13 is a flowchart showing a rough positioning control procedure shown in FIG.

【図14】図12に示す計測手順の説明図である。14 is an explanatory diagram of a measurement procedure shown in FIG.

【図15】図12に示す微位置決め制御手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a fine positioning control procedure shown in FIG.

【図16】図12に示す微位置決め制御手順の位置・姿
勢偏差演算に用いる図である。
16 is a diagram used for position / orientation deviation calculation in the fine positioning control procedure shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 エレクタ本体 41,41a,41b,41c 既設セグメント 41L 既設セグメントリング 42 組立セグメント 44a,44b,44c 投光器 45a,45b,45c テレビカメラ 48 カメラ切換器 49 画像入力装置 50 画像メモリ 51 画像処理装置 52 本体制御装置 53 サーボ制御装置 54 油圧制御装置 55 入力装置 12 Electa body 41, 41a, 41b, 41c Existing segment 41L Existing segment ring 42 Assembly segment 44a, 44b, 44c Floodlight 45a, 45b, 45c TV cameras 48 camera switch 49 Image input device 50 image memory 51 Image processing device 52 Main unit control device 53 Servo control device 54 Hydraulic control device 55 Input device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 久儀 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 多形 宏毅 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (72)発明者 亀井 健 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社 土浦工場内 (56)参考文献 特開 平5−321597(JP,A) 特開 平7−224598(JP,A) 特開 平4−213699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 11/40 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisagi Hashimoto 650 Jinrachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura factory (72) Inventor Hiroki Polymorph 650 Kintate-cho, Tsuchiura, Ibaraki Hitachi Construction Tsuchiura Plant Co., Ltd. (72) Inventor Ken Kamei, 650 Kintatecho, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Tsuchiura Plant (56) Reference JP-A-5-321597 (JP, A) JP-A-7-224598 (JP, A) JP-A-4-213699 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) E21D 11/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シールド掘進機により地山を掘削してトン
ネルを構築するとき、複数の組立セグメントをトンネル
内下部から上部に向かって組み立てることによりセグメ
ントリングを組み立てるセグメント組立方法において、 前記トンネル内下部のセグメント位置がトンネル軸方向
に隣接する既設セグメントリングに一致し、かつ水平方
向の最大内径が真円に組み立てたときのセグメントリン
グの内径よりも小さい縦長の長円形状になるように前記
セグメントリングを組み立てることを特徴とするセグメ
ント組立方法。
1. A segment assembling method for assembling a segment ring by assembling a plurality of assembly segments from a lower part inside a tunnel toward an upper part when a ground is excavated by a shield machine to construct a tunnel. The segment ring has a vertically elongated oval shape in which the segment position of the segment ring matches the existing segment ring adjacent in the tunnel axial direction, and the maximum horizontal inner diameter is smaller than the inner diameter of the segment ring when assembled in a perfect circle. A segment assembling method comprising assembling a segment.
【請求項2】請求項1記載のセグメント組立方法におい
て、前記トンネル内下部のセグメントの組み立てに続い
て個々の組立セグメントを組み立てるときに、各組立セ
グメントをトンネル周方向の1つ前の位置に組み立てら
れた既設セグメントに接する側の端部を中心として回転
させて位置決めすることにより前記セグメントリングを
縦長の長円形状に組み立てることを特徴とするセグメン
ト組立方法。
2. The segment assembling method according to claim 1, wherein when assembling individual assembling segments subsequent to assembling the lower segment in the tunnel, each assembling segment is assembled at a position one before in the circumferential direction of the tunnel. A segment assembling method, characterized in that the segment ring is assembled into a vertically elongated elliptical shape by rotating and positioning the end on the side in contact with the existing segment.
【請求項3】組立セグメントを把持するセグメント把持
装置と、前記セグメント把持装置を目標位置及び姿勢に
動かす複数のアクチュエータとを有し、前記セグメント
把持装置を目標位置及び姿勢に動かすことにより前記組
立セグメントの位置決め組み立てを行い、セグメントリ
ングを組み立てるセグメント組立装置において、 前記セグメントリングを構成する各組立セグメントをこ
れに隣接する既設セグメントに対して粗位置決めするた
めの前記セグメント把持装置の目標位置及び姿勢を算出
し、この目標位置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュ
エータを駆動する粗位置決め制御手段と、 前記セグメントリングを構成する全ての組立セグメント
の組立位置及び姿勢に関するデータを予め記憶してお
き、前記粗位置決め制御手段により各組立セグメントが
粗位置決めされたときに、前記予め記憶されている対応
する組立セグメントの組立位置及び姿勢データに基づい
て、当該組立セグメントを前記既設セグメントに対して
微位置決めするための前記セグメント把持装置の目標位
置及び姿勢 を算出し、この目標位置及び姿勢に応じて前
記複数のアクチュエータを駆動する微位置決め制御手段
とを有し、 前記微位置決め制御手段は、各組立セグメントが粗位置
決めされたときの当該組立セグメントと前記既設セグメ
ントとの相対位置関係を検出する検出手段と、前記検出
手段により検出された相対位置関係に基づいて、前記予
め記憶されている組立セグメントの組立位置及び姿勢デ
ータにより与えられる組立位置及び姿勢に前記組立セグ
メントを組立可能であるかどうかを判断する判断手段
と、前記判断手段で組立可能であると判断されたとき
は、前記組立セグメントを当該組立位置及び姿勢に位置
させるセグメント把持装置の位置及び姿勢を前記目標位
置及び姿勢として算出し、前記判断手段で組立可能でな
いと判断されたときは、前記組立セグメントが組立可能
な前記組立位置及び姿勢に最も近い位置及び姿勢を算出
し、前記組立セグメントをこの位置及び姿勢に位置させ
るセグメント把持装置の位置及び姿勢を前記目標位置及
び姿勢として算出する手段とを有することを特徴とする
セグメント組立装置。
3. A segment grip for gripping an assembly segment
Device and the segment gripping device to the target position and posture
A plurality of actuators for moving the segment,
By moving the gripping device to the target position and posture,
Position and assemble the vertical segment, and
In the segment assembly device that assembles the ring,
Rough positioning is performed on the existing segment adjacent to it.
The target position and orientation of the segment gripping device for
However, depending on the target position and orientation,
Coarse positioning control means for driving the eater, and all the assembly segments that make up the segment ring
Data about the assembly position and orientation of the
Each of the assembled segments by the rough positioning control means.
When the coarse positioning is performed, the correspondence stored in advance
Based on the assembly position and orientation data of the assembly segment
The assembly segment to the existing segment
Target position of the segment gripping device for fine positioning
Position and posture are calculated, and according to this target position and posture,
Fine positioning control means for driving a plurality of actuators
The fine positioning control means has a detection means for detecting a relative positional relationship between the assembly segment and the existing segment when each assembly segment is roughly positioned, and the relative position detected by the detection means. Judgment means for judging whether or not the assembly segment can be assembled to the assembly position and orientation given by the previously stored assembly position and orientation data of the assembly segment based on the relationship; When it is determined that the assembly segment is located at the assembly position and orientation, the position and orientation of the segment gripping device that is positioned at the assembly position and orientation is calculated as the target position and orientation, and the determination means determines that the assembly is not possible. Calculates the position and orientation closest to the assembly position and orientation at which the assembly segment can be assembled, and Segment assembly device characterized by having the position and orientation of the segment gripping device to position the segments in this position and orientation and means for calculating as said target position and orientation.
【請求項4】組立セグメントを把持するセグメント把持
装置と、前記セグメント把持装置を目標位置及び姿勢に
動かす複数のアクチュエータとを有し、前記セグメント
把持装置を目標位置及び姿勢に動かすことにより前記組
立セグメントの位置決め組み立てを行い、セグメントリ
ングを組み立てるセグメント組立装置において、 前記セグメントリングを構成する各組立セグメントをこ
れに隣接する既設セグメントに対して粗位置決めするた
めの前記セグメント把持装置の目標位置及び姿勢を算出
し、この目標位置及び姿勢に応じて前記複数のアクチュ
エータを駆動する粗位置決め制御手段と、 前記セグメントリングを構成する全ての組立セグメント
の組立位置及び姿勢に関するデータを予め記憶してお
き、前記粗位置決め制御手段により各組立セグメントが
粗位置決めされたときに、前記予め記憶されている対応
する組立セグメントの組立位置及び姿勢データに基づい
て、当該組立セグメントを前記既設セグメントに対して
微位置決めするための、前記セグメント把持装置の目標
位置及び姿勢を算出し、この目標位置及び姿勢に応じて
前記複数のアクチュエータを駆動す る微位置決め制御手
段とを有し、 前記微位置決め制御手段は、前記組立セグメントの組立
位置及び姿勢データとして、下部に配置される組立セグ
メントの位置が軸方向に隣接する既設セグメントリング
に一致し、かつ水平方向の最大内径が真円に組み立てた
ときのセグメントリングの内径よりも小さい縦長の長円
形状になるようなセグメントリングのデータを予め記憶
しておくことを特徴とするセグメント組立装置。
4. A segment grip for gripping an assembly segment
Device and the segment gripping device to the target position and posture
A plurality of actuators for moving the segment,
By moving the gripping device to the target position and posture,
Position and assemble the vertical segment, and
In the segment assembly device that assembles the ring,
Rough positioning is performed on the existing segment adjacent to it.
The target position and orientation of the segment gripping device for
However, depending on the target position and orientation,
Coarse positioning control means for driving the eater, and all the assembly segments that make up the segment ring
Data about the assembly position and orientation of the
Each of the assembled segments by the rough positioning control means.
When the coarse positioning is performed, the correspondence stored in advance
Based on the assembly position and orientation data of the assembly segment
The assembly segment to the existing segment
Target of the segment gripping device for fine positioning
Calculate the position and orientation, and according to this target position and orientation
Fine positioning control hand drive the plurality of actuators
The fine positioning control means has, as the assembly position and attitude data of the assembly segment, the position of the assembly segment arranged in the lower part of the assembly segment coincides with the existing segment ring axially adjacent to the assembly segment and the horizontal direction. A segment assembling apparatus, which stores in advance data of a segment ring having a vertically elongated oval shape having a maximum inner diameter smaller than an inner diameter of a segment ring when assembled.
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