JPH03158594A - シールド接合位置計測方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、２台のシールド機を地中で接合する工法にお
けるシールド接合位置計測方法およびその装置に関する
。

［従来の技術］ 本発明を良く理解するため、第９図及び第１０図を参照
してシールド機の構造を説明する。

図において、シールド機Ａの筒状のスキンプレート１の
前部には、駆動装置２−で回転されるカッタディスク３
が設けられ、そのディスク３には、外周カッタ４と、相
互にスリット５を形成する図示の例では４個のカッタヘ
ッド６とが設けられている。このカッタヘッド６の背後
には、バルクヘッド７により切羽室８が画成され、その
切羽室８は、加圧泥水を供給する送水管９と、掘削ズリ
及び吊木を排出する排泥管１０とにより外部に連通され
ている。また、スキンプレート１の後部には、セグメン
ト１１を組立てるエレクタ１２が設けられ、このエレク
タ１２のフレーム１３には、一端がバルクヘッド７側に
取付けられた複数のシールドジヤツキ１４の他端が支持
されている。

このような構成において、送水管９からの泥水で切羽室
８を加圧しながら、カッタヘッド３を回転して切羽面を
掘削し、シールドジヤツキ１４を既設のセグメント１１
に当接し、伸長してシールド機へを前進させ、掘削ズリ
及び泥水を排泥管１０から外部に排出する。そして、所
定距離掘進したら、シールドジヤツキ１４を収縮し、後
部の空間にエレクタ１２によりセグメント１１を組立て
て一次覆工を行い、セグメント１１と削孔との間にセグ
メント等で２次覆工を行い、次いで、シールドジヤツキ
１４を伸長してセグメント１１に当接させ、前述の掘進
を行うようになっている。

このシールド機により例えば海底トンネルを両端から掘
削する場合、掘削した削孔を所定位置で相互に一致させ
る必要があり、そのためには、相互の相対位置を正確に
計測しなければならない。

この計測方法に関し、特開昭６１−２５４７９３号公報
及び特開昭６２−２８８２９７号公報には、一方のシー
ルド機からボーリングパイプを伸長し、そのパイプの先
端に設けた磁気センサで他方のシールド機のカッタディ
スクを検知し、検知した波形をあらかじめ採取した検知
波形と比較して磁気センサの位置を検出することにより
両シールド機の相対位置を求める技術が示されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記公知技術においては、次のような問題がある。

すなわち、カッタディスクの摩耗、変形により、あらか
じめ採取した検知波形と必ずしも一致しないことがある
。

また、磁気センサとカッタディスクとの検出距離によっ
て波形が異なり、解析に時間を要し、更に、誤差が発生
する。

また、測定精度を高めるには、検出距離の小さい磁気セ
ンサを使う必要があるが、このような磁気センサをカッ
タディスクを回転させながら使うと、カッタディスクに
より損傷するおそれがある。

本発明は、両シールド機が接合する前の比較的離れた位
置において、高精度で同機の相対位置を地上からの計測
することなく計測できるシールド接合位置計測方法およ
びその装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の方法によれば、ボーリングパイプを一方のシー
ルド機のバルクヘッドを貫通させて他方のシールド機に
向けてボーリングし、該ボーリングパイプの先端位置を
ボーリング孔位置測定装置により計測し、該ボーリング
パイプの先端にセンサを設置し、前記他方のシールド機
を掘進して該シールド機のカッタディスクと前記センサ
との相対距離が所定値に達したら、該センサにより前記
カッタディスクのスリット位置を検出して該スリットを
該センサに正中させ、該センサを放射線密封線源と交換
して前記ボーリングパイプを伸長し、該密封線源を前記
スリットを貫通させて放射線測定装置により前記密封線
源の位置を検知して両シールド機の相対位置を計測する
ことを特徴としている。

本発明の装置によれば、一方のシールド機から延びるボ
ーリングパイプと、そのシールド機のボーリングパイプ
に着脱自在に設けられ、その先端位置を検出するボーリ
ング孔位置検出装置と、そのボーリングパイプに着脱自
在に設けられたセンサと、他方のシールド機のロータリ
ジヨイントの回転軸に設けた角度検出器と、前記一方の
ボーリングパイプの先端部に着脱自在に設けられたガン
マ線密封線源を内蔵するシリンダとより成ることを特徴
としている。

上記ボーリング孔位置測定装置には、ボーリングパイプ
の先端部に取付けた位置検出用ミラー及び光学測量機を
用いるのが好ましいが、傾斜計、マイクロコンパス又は
加速度センサを用いることができる。

また、センサは磁気センサが好ましく、そして、高周波
発振型近接アナログセンサを用い、外部の例えば事務所
に設けたコントローラに接続し、このコントローラには
他方のシールド機のカッタヘッド駆動装置に取付けた角
度検出器と、デイスプレィとを接続するのが好ましい。

また、放射線密封線源には、ガンマ線密封線源を用い、
ボーリングパイプの先端に取付けたシリンダに収納する
のが好ましい。

また、放射線測定装置には、ガイガカウンタ又はシンチ
レーションカウンタを用い、筒状の鉛部の長さを長＜シ
、ガンマ線をコヒーレントして（散乱しないで均一化す
る）検知精度を向上することが好ましい。

［作用］ 上記のように構成されたシールド接合位置計測方法にお
いては、ガンマ線密封線源を他方のシールド機のバルク
ヘッドに当接させガイガカウンタによりバルクヘッドを
介して密封線源の位置を検知する。したがって、検知精
度の信頼性は、極めて高い。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

先ず、第１図に示すように、シールド機Ａのバルクヘッ
ド７に設けられた図示しない貫通孔のバルブを開いてボ
ーリングパイプ２０を貫通し、他方のシールド機Ｂに向
けてボーリングする。そして、ボーリングパイプ２０の
先端部に取付けた位置検出用ミラー２１を用い、シール
ド機Ａに設けた公知の光学測量機２２などのボーリング
孔位置検出装置によりボーリングパイプ２０の先端位置
を計測する。

次いで、第２図に示すように、ボーリングパイプ２０の
先端部に磁気センサ（例えば高周波発振型近接アナログ
センサ）２３を取付け、シールド機Ｂのロータリジョイ
ント２（第９図、第１０図）の回転軸２ａに角度検出器
２４を取付け、両者２３．２４を例えば外部の事務所に
設けられたデイスプレィ２６を備えているコントローラ
２５に接続する（第４図）。そして、シールド機Ｂを掘
進し、磁気センサ２６と角度検出器２４とにより第５図
に示すデイスプレィ画面２７上まで、磁気センサ２３と
カッタディスク３の前面との相対距離を検知する。

次いで、検知距離が、例えば３０胴程度になったら、第
６図に示すデイスプレィ画面２８上で、第７図に示すカ
ッタヘッド３のスリット５の位置をＯＦＦ信号位置によ
り検知する。そして、駆動装置２を作動し、スリット５
を磁気センサ２３に正中させ、ボーリングパイプ２０を
押し込み、スリット５を貫通して磁気センサ２３をバル
クヘッド７側に進め、ディスブレス画面２７上で検知距
離がゼロになったら押し込みを停止する。

次いで、第３図及び第８図に示すように、ポーリンクパ
イプ２０の先端部に、ガンマ線密封線源３０を内蔵した
シリンダ２９を取付け、シリンダ２９を伸長して密封線
源３０をバルクヘッド７に当接させる。

他方、シールド機Ｂのバルクヘッド７内側にガイガカウ
ンタ３１又はシンチレーションカウンタなどの放射線測
定装置を設け、このカウンタ３１により密封線源３０の
位置を検知する。この際、カウンタ３１の筒状の鉛部３
２の長さｌを長くし、ガンマ線をコヒーレントして検知
精度を向上するのが好ましい。

次いで、ボーリングパイプ２０を、例えば２ｍ程度引き
込み、先端部に磁気センサ２３を取付け、前述の手順を
繰返すことにより接合までの位置を計測し、シールド機
Ｂの姿勢、方向制御を行って所定の接合位置に誘導する
。

［発明の効果コ 本発明は、以上説明したように構成されているので、計
測誤差を１１５程度（従来方法の５０〜１００Ｗ程度に
対し、本発明では、１０〜２０ｍｍ）に改善することが
できる。

すなわち、本発明ではボーリングパイプの先端にセンサ
を設けて両シールド機の相対距離をあらかじめ所定値に
なるようにし、次いで放射線測定装置により、実際の距
離を正確に求めるので、その測定値は極めて正確である
。

また、従来方法では、検知波形の解析が必要で、解析０
時間と事前の波形採取作業が必要であるのに対し、リア
ルタイムで計測して、時間ロスをなくすことができる。

また、従来方法では、波形解析による結果であるのに対
し、バルクヘッドを介して密封線源の位置を直接検知し
、計測の信頼性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明の一実施例
を示すボーリングパイプ先端位置検出、カッタヘッドの
スリット検知及び密封線源位置検知手順を説明する側面
図、第４図は磁気センサによる検出装置の構成図、第５
図及び第６図はそれぞれ検知距離及びスリット検知時の
デイスプレィ画面を示す図面、第７図はカッタヘッドの
正面図、第８図は密封線源及びガイガカウンタ回りを示
すバルクヘッドの側断面図、第９図及び第１０図はそれ
ぞれシールド機を示す側断面図及び正面図である。 Ａ、Ｂ・・・シールド機　　２−−−ロータリジヨイン
ト　　２−・・・駆動装置　　３・・・カッタヘッド　
　７・・・バルクヘッド　　２０・・・ボーリングパイ
プ　　２１・・・位置検出用ミラー　　２２・・・光学
測量機　　２３・・・磁気センサ　　２４・・・角度検
出器　　３０φ壷・ガンマ線密封線源　　３１・・・ガ
イガカウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボーリングパイプを一方のシールド機のバルクヘ
   ッドを貫通させて他方のシールド機に向けてボーリング
   し、該ボーリングパイプの先端位置をボーリング孔位置
   測定装置により計測し、該ボーリングパイプの先端にセ
   ンサを設置し、前記他方のシールド機を掘進して該シー
   ルド機のカッタディスクと前記センサとの相対距離が所
   定値に達したら、該センサにより前記カッタディスクの
   スリット位置を検出して該スリットを該センサに正中さ
   せ、該センサを放射線密封線源と交換して前記ボーリン
   グパイプを伸長し、該密封線源を前記スリットを貫通さ
   せて放射線測定装置により前記密封線源の位置を検知し
   て両シールド機の相対位置を計測することを特徴とする
   シールド接合位置計測方法。
2. （２）一方のシールド機から延びるボーリングパイプと
   、そのシールド機のボーリングパイプに着脱自在に設け
   られ、その先端位置を検出するボーリング孔位置検出装
   置と、そのボーリングパイプに着脱自在に設けられたセ
   ンサと、他方のシールド機のロータリジョイントの回転
   軸に設けた角度検出器と、前記一方のボーリングパイプ
   の先端部に着脱自在に設けられたガンマ線密封線源を内
   蔵するシリンダとより成ることを特徴とするシールド接
   合位置計測装置。