JP4041910B2 - シールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔を測定する間隔測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にシールド掘削機ではテールプレートとセグメントを互いに同心円上に位置するよう、テールプレートの内径とセグメント外径の間隙を均等に保持、管理することが肝要である。
【０００３】
即ち、左右上下どちらかに偏心してくると、次のリングセグメント組立が出来なくなり、テーパ型を止むなく挿入したりする対策が必要となり、又施工精度、作業効率の点でも問題がある。
【０００４】
従ってシールド掘削機の掘進が１リング終了した時、作業員がスケールを用いてテールプレートとセグメントとの間隙を計測し、その結果により掘進方向を定めるべく作動すべきジャッキを選択している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、特開平６−２４８８９０号に示すようなラッピング工法によりセグメントの外周が防水シートで覆われている場合には、テールプレートの内周面とセグメントの外周面との間に設けた上記防水シートが邪魔で、テールプレートの内周面とセグメントの外周面との間の距離を作業員がスケールで計測できないという欠点があった。
【０００６】
また、作業員による測定では、トンネル掘削中を含めてリアルタイムにテールプレートの内周面とセグメントの外周面との間の間隙を測定することはできなかった。
【０００７】
本発明は上記のような欠点を除くようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置は、シールド掘削機のテールプレート内側に、上記テールプレートから所定の距離離間して設けたレーザー光源と、上記テールプレートの内側に配置したセグメントの内側に設けた、上記レーザー光源からのレーザー光を受光し、この受光位置と上記セグメントの内側との間の距離を測定できる受光位置測定装置と、既知である上記テールプレートと上記レーザー光源との距離、既知である上記セグメントの厚さから上記テールプレートとセグメントとの間の間隙を算出する手段とよりなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置においては、上記レーザー光源と、上記受光位置測定装置との間のレーザーの光路に、上記テールプレートに対する上記レーザー光の平行度判定用の前方及び後方ターゲットを挿脱自在に設け、上記前方ターゲットによる受光位置と上記後方ターゲットによる受光位置の差からレーザー光平行度を判定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１１】
図１において１は地中を掘進するシールド掘削機、２は上記シールド掘削機１のカッター部、３は上記シールド掘削機１のテールプレート、４は上記テールプレート３の内側に配置したセグメント、５はシールドジャッキ、７は上記セグメント４の外周を覆う筒状の防水シートを示し、本発明においては図１及び図２に示すように、上記テールプレート３の内周面前部に固定台８を介して距離測定用のレーザー光源９を設け、上記セグメント４の内周面前部に上記レーザー光源９からのレーザー光１０を受光してこの受光点と上記セグメントの内周面間の距離を測定できる従来既知の例えばCCDアレイタイプの受光位置測定装置１１を設ける。
【００１２】
本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置は上記のような構成であるから、図２に示すように、上記レーザー光源９から上記シールド掘削機１の軸線に平行に放射したレーザー光１０を上記受光位置測定装置１１により受光して、この受光位置と上記セグメント４の内周面間の距離Ａを測定し、既知である上記テールプレート３の内周面と上記レーザー光源９との間の距離Ｂと、上記セグメント４の厚さＣとを用いて、Ｂ−（Ａ＋Ｃ）より上記テールプレート３の内周面とセグメント４の外周面との間の間隙Ｄ（テールクリアランス）を求めることができる。
【００１３】
また、図３に示すように、上記レーザー光源９と上記受光位置測定装置１１間において、上記テールプレート３の内周面から半径方向内方に延びる互いに離間する前方及び後方の折畳式ターゲット１２，１３を設け、上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記前方のターゲット１２に照射し上記前方のターゲット１２の受光位置と上記テールプレート３の内周面との間の距離を測定し、次に、図４に示すように上記前方のターゲット１３を上記テールプレート３に対して並行に折り畳み、この状態で上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記後方のターゲット１３に照射し上記後方のターゲット１３の受光位置と上記テールプレート３の内周面との間の距離を測定し、上記測定した２つの距離が異なる場合には、上記レーザー光源９からのレーザー光１０の向きを調節して、上記２つの距離が同じになるように設定せしめれば、上記レーザー光１０を上記テールプレート３に平行にすることができる。
【００１４】
次いでこの後方のターゲット１３を上記テールプレート３に対して並行に折り畳み、この状態で上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記受光位置測定装置１１に対して照射せしめ、テールプレート３の内周面とセグメント４の外周面との間の間隙を求めるようにする。
【００１５】
この実施例によればその測定精度をより向上せしめることができる。
【００１６】
また、図５に示すように、上記受光位置測定装置１１を上記セグメント４の内周面前部に設ける代わりに、上記セグメント４の内周面後部（セグメント坑口側）に設ければ、上記テールプレート３の後端部における、上記テールプレート３の内周面とセグメト４の外周面との間の間隙を求めることができる。
【００１７】
【発明の効果】
上記のように本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置によれば、テールプレートとセグメントとの間に防水シートがある場合でも、両者間の間隙を極めて正確にリアルタイムで計測することができるようになる。
【００１８】
また、セグメント４の内周面に設ける受光位置測定位置１１の取り付け位置を変更するのみで、測定したい場所のテールクリアランスを計測することができる。
【００１９】
また、容易にテールプレート３に対するレーザー光１０の平行性を確認し、また、レーザー光がずれたことを確認し、調節して測定精度を向上できるようになる点大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の間隙測定装置を用いたシールド掘削機の縦断側面図である。
【図２】本発明の間隙測定装置の要部の拡大縦断側面図である。
【図３】本発明の間隙測定装置を用いたシールド掘削機の他の実施例の縦断側面図である。
【図４】図３に対するシールド掘削機の動作説明図である。
【図５】本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置の更に他の実施例の縦断側面図である。
【符号の説明】
１ シールド掘削機
２ カッター部
３ テールプレート
４ セグメント
５ シールドジャッキ
７ シート
８ 固定台
９ 光源
１０ レーザー光
１１ 受光位置測定装置
１２ 折畳式ターゲット
１３ 折畳式ターゲット
【発明の属する技術分野】
本発明はシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔を測定する間隔測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にシールド掘削機ではテールプレートとセグメントを互いに同心円上に位置するよう、テールプレートの内径とセグメント外径の間隙を均等に保持、管理することが肝要である。
【０００３】
即ち、左右上下どちらかに偏心してくると、次のリングセグメント組立が出来なくなり、テーパ型を止むなく挿入したりする対策が必要となり、又施工精度、作業効率の点でも問題がある。
【０００４】
従ってシールド掘削機の掘進が１リング終了した時、作業員がスケールを用いてテールプレートとセグメントとの間隙を計測し、その結果により掘進方向を定めるべく作動すべきジャッキを選択している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、特開平６−２４８８９０号に示すようなラッピング工法によりセグメントの外周が防水シートで覆われている場合には、テールプレートの内周面とセグメントの外周面との間に設けた上記防水シートが邪魔で、テールプレートの内周面とセグメントの外周面との間の距離を作業員がスケールで計測できないという欠点があった。
【０００６】
また、作業員による測定では、トンネル掘削中を含めてリアルタイムにテールプレートの内周面とセグメントの外周面との間の間隙を測定することはできなかった。
【０００７】
本発明は上記のような欠点を除くようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置は、シールド掘削機のテールプレート内側に、上記テールプレートから所定の距離離間して設けたレーザー光源と、上記テールプレートの内側に配置したセグメントの内側に設けた、上記レーザー光源からのレーザー光を受光し、この受光位置と上記セグメントの内側との間の距離を測定できる受光位置測定装置と、既知である上記テールプレートと上記レーザー光源との距離、既知である上記セグメントの厚さから上記テールプレートとセグメントとの間の間隙を算出する手段とよりなることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置においては、上記レーザー光源と、上記受光位置測定装置との間のレーザーの光路に、上記テールプレートに対する上記レーザー光の平行度判定用の前方及び後方ターゲットを挿脱自在に設け、上記前方ターゲットによる受光位置と上記後方ターゲットによる受光位置の差からレーザー光平行度を判定するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【００１１】
図１において１は地中を掘進するシールド掘削機、２は上記シールド掘削機１のカッター部、３は上記シールド掘削機１のテールプレート、４は上記テールプレート３の内側に配置したセグメント、５はシールドジャッキ、７は上記セグメント４の外周を覆う筒状の防水シートを示し、本発明においては図１及び図２に示すように、上記テールプレート３の内周面前部に固定台８を介して距離測定用のレーザー光源９を設け、上記セグメント４の内周面前部に上記レーザー光源９からのレーザー光１０を受光してこの受光点と上記セグメントの内周面間の距離を測定できる従来既知の例えばCCDアレイタイプの受光位置測定装置１１を設ける。
【００１２】
本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置は上記のような構成であるから、図２に示すように、上記レーザー光源９から上記シールド掘削機１の軸線に平行に放射したレーザー光１０を上記受光位置測定装置１１により受光して、この受光位置と上記セグメント４の内周面間の距離Ａを測定し、既知である上記テールプレート３の内周面と上記レーザー光源９との間の距離Ｂと、上記セグメント４の厚さＣとを用いて、Ｂ−（Ａ＋Ｃ）より上記テールプレート３の内周面とセグメント４の外周面との間の間隙Ｄ（テールクリアランス）を求めることができる。
【００１３】
また、図３に示すように、上記レーザー光源９と上記受光位置測定装置１１間において、上記テールプレート３の内周面から半径方向内方に延びる互いに離間する前方及び後方の折畳式ターゲット１２，１３を設け、上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記前方のターゲット１２に照射し上記前方のターゲット１２の受光位置と上記テールプレート３の内周面との間の距離を測定し、次に、図４に示すように上記前方のターゲット１３を上記テールプレート３に対して並行に折り畳み、この状態で上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記後方のターゲット１３に照射し上記後方のターゲット１３の受光位置と上記テールプレート３の内周面との間の距離を測定し、上記測定した２つの距離が異なる場合には、上記レーザー光源９からのレーザー光１０の向きを調節して、上記２つの距離が同じになるように設定せしめれば、上記レーザー光１０を上記テールプレート３に平行にすることができる。
【００１４】
次いでこの後方のターゲット１３を上記テールプレート３に対して並行に折り畳み、この状態で上記レーザー光源９からのレーザー光１０を上記受光位置測定装置１１に対して照射せしめ、テールプレート３の内周面とセグメント４の外周面との間の間隙を求めるようにする。
【００１５】
この実施例によればその測定精度をより向上せしめることができる。
【００１６】
また、図５に示すように、上記受光位置測定装置１１を上記セグメント４の内周面前部に設ける代わりに、上記セグメント４の内周面後部（セグメント坑口側）に設ければ、上記テールプレート３の後端部における、上記テールプレート３の内周面とセグメト４の外周面との間の間隙を求めることができる。
【００１７】
【発明の効果】
上記のように本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置によれば、テールプレートとセグメントとの間に防水シートがある場合でも、両者間の間隙を極めて正確にリアルタイムで計測することができるようになる。
【００１８】
また、セグメント４の内周面に設ける受光位置測定位置１１の取り付け位置を変更するのみで、測定したい場所のテールクリアランスを計測することができる。
【００１９】
また、容易にテールプレート３に対するレーザー光１０の平行性を確認し、また、レーザー光がずれたことを確認し、調節して測定精度を向上できるようになる点大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の間隙測定装置を用いたシールド掘削機の縦断側面図である。
【図２】本発明の間隙測定装置の要部の拡大縦断側面図である。
【図３】本発明の間隙測定装置を用いたシールド掘削機の他の実施例の縦断側面図である。
【図４】図３に対するシールド掘削機の動作説明図である。
【図５】本発明のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置の更に他の実施例の縦断側面図である。
【符号の説明】
１ シールド掘削機
２ カッター部
３ テールプレート
４ セグメント
５ シールドジャッキ
７ シート
８ 固定台
９ 光源
１０ レーザー光
１１ 受光位置測定装置
１２ 折畳式ターゲット
１３ 折畳式ターゲット
Claims (2)
- シールド掘削機のテールプレート内側に、上記テールプレートから所定の距離離間して設けたレーザー光源と、上記テールプレートの内側に配置したセグメントの内側に設けた、上記レーザー光源からのレーザー光を受光し、この受光位置と上記セグメントの内側との間の距離を測定できる受光位置測定装置と、既知である上記テールプレートと上記レーザー光源との距離、既知である上記セグメントの厚さから上記テールプレートとセグメントとの間の間隙を算出する手段とよりなることを特徴とするシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置。
- 上記レーザー光源と、上記受光位置測定装置との間のレーザーの光路に、上記テールプレートに対する上記レーザー光の平行度判定用の前方及び後方ターゲットを挿脱自在に設け、上記前方ターゲットによる受光位置と上記後方ターゲットによる受光位置の差からレーザー光平行度を判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載のシールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002227758A JP4041910B2 (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | シールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002227758A JP4041910B2 (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | シールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004068366A JP2004068366A (ja) | 2004-03-04 |
| JP4041910B2 true JP4041910B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=32014695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002227758A Expired - Fee Related JP4041910B2 (ja) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | シールド掘削機のテールプレートとセグメント間の間隔測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4041910B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106930770A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-07-07 | 西安科技大学 | 基于卷积神经网络的盾构机护盾间隙估计方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111189401B (zh) * | 2020-01-10 | 2021-01-08 | 中国矿业大学(北京) | 盾尾间隙实时自动测量方法及系统 |
| CN113865494B (zh) * | 2021-09-10 | 2023-10-24 | 中铁八局集团有限公司 | 一种管片拼装环向量测装置 |
-
2002
- 2002-08-05 JP JP2002227758A patent/JP4041910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106930770A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-07-07 | 西安科技大学 | 基于卷积神经网络的盾构机护盾间隙估计方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004068366A (ja) | 2004-03-04 |
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