JPH03161696A - シールド掘進機の位置検出方法 - 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、シールド掘進機の位置検出方法に関する。

従来の技術 一般に、シールド工法においては、トンネルを正確に掘
削するために、シールド掘進機の位置を検出しながら、
シールド掘進機の方向が制御されていた。そして、従来
、シールド掘進機の位置を検出する方法として、シール
ド掘進機の後方からレーザ光線などを発射してその位置
を検出する方法が採られていた。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記のように、シールｙｒｓ進機の後方から
レーザ光線などを照射してシールド掘進機の位置を検出
する作業を、狭いトンネル内で行うのは困短であるとと
もに、測定誤差が累積されてしまうという問題があった
。

特に、トンネルをスパイラル状に掘削する場合には、」
二記問題点が穎著となる。

そこで、本発明は上記課題を解消し得るシールド掘進機
のイ１′Ｉ，置検出方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の第１の手段は、立坑
の下部から、上下方向の軸心回りにシールド侃迅機によ
りスパイラル状にトンネルを掘削する際の−１二記シー
ルド掘進機の位置を検出する方法であって、立坑の底部
から下方に複数本掘削された各測定用穴内に、シールド
掘進機内に設置された信号発生器からの信号を受信する
信号受信器を上方から乗下して設けておき、シールド掘
進機の上下方向における位置を検出する場合には、シー
ルドＩｆｉ！進揖側の信号発生器からの信号を、上記任
意の測定用穴内に配置された信号受信器を上下方向に移
動させて受信し、そしてこれら異なる位置における信号
の到達時間をそれぞれ計測することにより上下方向の位
置を検出し、またシールド掘進機の水平位置を検出する
場合には、シールド掘進機側の信号発生器からの信号を
、上記複数本の内少なくとも２木の測定用穴内にかつ同
一高さ位置にそれぞれ配置された信号受信器により受信
し、そしてこれら各信号の到達時間をそれぞれ計測する
ことにより水平位置を検出することを特徴とするシール
ド掘進機の位置検出方法である。

また、本発明の第２の手段は、立坑の下部から、上下方
向の輔心回りにシールド掘進機によりスパイラル状にト
ンネルを掘削する際の上記シールド掘進機の位みを検出
する方法であって、立坑の底部から下方に複数本掘削さ
れた各測定用穴内に、シールド掘進機内に設置された信
号発生器からの信号を受信する信号受信器を上方から垂
下して設けておき、シールド掘進機の上下方向における
位置を検出する場合には、シールド掘進機側の信号発生
器からの信号を、上記所定の測定用穴内に複数個上下方
向で配置された信号受信器により受信し、そして信ｚ３
の各到達咋間をそれぞれ計測することにより上下方向の
位置を検出し、またシールド掘進機の水平位置を検出す
る場合には、シールド掘進機側の信号発生器からの信号
を、上記複数本の内少なくとも２本の測定用穴内にかつ
同一高さ位置にそれぞれ配置された信号受信器により受
信し、そして信号の各到達時間をそれぞれ計測すること
により水平位置を検出することを特徴とするシールド掘
進機の位置検出方法である。

作用 上記の構成によると、シールド掘進機の上下方向の位置
は、シールド掘進機の信号発生器からの信号を、測定用
穴から垂下された信号受信器を上下方向で移動させて異
なる位置における信号の到達時間を測定し、または上下
方向で複数個垂下された信号受信器に到達する時間を測
定し、その内一番短い到達時間での上下方向の位置が現
在のシールド掘進機の位置となる。また、シールド掘進
機の水平位置は、シールド掘進機の信号発生器からの信
号を、複数本の測定用穴内にかつ同一高さに記置した信
号受信器で信号の到達時間を計測してこれらの到達１１
２１間に基づいて水平位置を演算して検出する。

実施例 以下、木允明の−夫施例を第１図〜第３図に基づき説明
する。

水火ｈ色例に係る／−ルド掘進機の位置検出方法は、畑
中に大きな゛１′−球状の空間部を形成する際に、その
−１二方の地中を固める薬材を注入するために、地中に
スパイラル状のトンネルをンールド掘推機によりＩＩ＋
１ｉ削する』易合のシールド冊推機の位置検出方法であ
る。

以下、イ１゜７　＋，ｙｒ．検出方法について説明する
。

ます、形戚される窄同部上方に対応する位置に、工ｒＪ
ｒ用−＼γ坑ｌを上ド方１１ｉ］で地中内に形成すると
ともに、その底ｒｆ＋−ｉから複数本例えば３本のｆｆ
ｉｌｌ定用穴２を下方に同かって形成する。次に、この
工車用立坑ｌの下部の側方から、シールド掘進機３によ
り下力に同かってかつ工ｉｆ用立坑１の軸心回りでスパ
イラル状にトンネル４を掘削して行く。そして、この時
、シールド掘進機３の位置が一定時間毎に検出されるよ
うにしている。すなわち、シールドＩＪｉｉｉ　．ｉｉ
Ｌ機３の本体内には、信号発生器（音波、超音波、゛市
磁彼などの発振お）５が配置されており、また上記測定
用穴２の内、１本については、索体例えばワイヤー６を
介して昇降装置７により吊持された信号受信語（例えば
、受波器など）８Ａが重下されるとともに、残りの測定
川穴２についても、同様に１個づつ信号受信機８Ｂ，８
Ｃがワイヤーを介して車下されている。

そして、シールド掘進機３の上下方向の位置を検出する
場合には、第２図に示すように、シールド掘進機３内の
信号発生器５からの信号を、上記１本の測定用穴２内に
配１在された信号受信機８Ａを昇降装置７を介して上下
方向で移動させて複数箇所で受信し、そしてこれら異な
る位置における信号の各到辻時間をそれぞれ計測するこ
とによりシールド掘進機３の上下方向の位置が検出され
る。

すなわち、到達時間が一番短い位置（シールド掘進機ま
での到達距離が一番短くなる位置）がシールド掘進機３
の上下方向の現在位置である。

次に、シールド掘進機３の水平位置を検出する場合には
、第３図に示すように、３本の測定用穴２内にそれぞれ
ワイヤーを介して昇降装置７により信号受信器８Ａ，８
Ｂ．８Ｇを同一高さすなわち同一平面内に位置させてお
き、そしてシールド掘進機３の信号発生器５からの信号
を上記各信号受信器８Ａ．８Ｂ，８Ｃで受信し、そして
各信号受信ＶＳ８Ａ，８Ｂ．８Ｃにおける信号の到達時
間を計測してシールド掘追機３の水平位置を検出する。

なお、上記上下方向の位置の検出は、信号受信器８Ａの
垂下位置をワイヤー６の巻だし長さから得ることにより
分かる。また、上記水平位置の検出は、３つの異なる位
置における信号の到達時間すなわちシールド掘進機３ま
での距離から演算することにより、容易に水平位置を得
ることができる。勿論、これらの演算を行うための演算
処理装置（図示せず）が設けられている。

このようにして、舶次、シールド掘進機３の位置が検出
されていき、トンネルの施工路線を記憶させたデータと
、上記検出されたシールド掘進機３の現在位置とを比較
することにより、トンネル内で測爪をしなくても、リア
ルタイムでシールド掘進機３の方向修正を行うことがで
きる。そして、トンネル４の施工後その周囲から例えば
地盤固化用の薬剤を地中内に注入した後、その下側をく
り抜いて所定の空間部を形成すればよい。

ところで、」二記実施例においては、シールド掘進機３
の上下方向の位置を検出する際に、１個の信号受信訟８
Ａを上下方向で移動させることにより行ったが、例えば
第４図に示すように、ワイヤー６に上下方向で複数個例
えば５個の信号受信器８Ｄ〜８Ｈを配置したものでもよ
い。この場合のシールド掘進機３の上下方向の位置検出
は、シールド掘推機３の信号発生乙５からの信号を各信
号受信７９１８Ｄ．８Ｅ．８Ｆ’，８Ｇ，８Ｈで受信し
て、一番その到達時間が短く計７ｌｊｌ＋された信号受
信器の位置が現在のシールド掘進機３の水平位置とされ
る。

また、上記失施例においては、水平位置の検出のために
３木の測定用穴２内にそれぞれ信号受信器を記［！１“
したが、例えば２本の測定用穴２内に信号受イ３に４を
配１−ｖ５するだけでも水平位置の検出が可能である。

さらに、上記失地例においては、シールド掘推機側には
、１個の信号発生樫を設けるようにしたが、例えばシー
ルド掘進機側に２個の信号発生おを異なる（，Ｉ，看冫
１：に１投げて、これら両信号允生訟からの信シ５を／
ｌｌｌｌ定川穴内に配置された信号受信本により測定す
ることにより、ンールド掘進機の水平および鉛直力１１
刊こおける傾き角度をも検出することができる。

なお、−Ｌ記火施例においては、空間部の形成について
説明したが、単にスパイラル状のトンネルを形成する場
合にも勿論適用し得る。

発明の効果 以上のように本発明のシールド掘進機の位置検出方法に
よると、トンネル掘削中のシールド掘進機内の信号発生
本からの信号を、スパイラル状の中心に形戚された測定
用穴内に配置された信号受信器で受信してその到達時間
を測定することにより、シールドＩｈｉｉ進機の位置を
検出するようにしたので、従来のようにトンネル内でシ
ールド掘進機の後方から例えばレーザ光線を使用してシ
ールドＮｍ機のｆ１″ｌ置を検出する場合に比べて、そ
の測定誤差の累猜を無くすことができるとともに容易に
位置検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１　１Ｘ１〜第３図は本発明の一実施例を示すもので
、第１図は一部切欠斜視図、第２図はシールド掘進機の
上下方向の位置検出方法を説明するＩ！！ＩＩ？Ｓ側面
図、第３図はシールドｌｌｉｉｔａ機の水平位置の検出
方法を説明する概略平面図、第４図は他の実施例におけ
るシールド掘進機の上下方向の位置検出方法を説明する
僚路側面図である。 １・・・・工！１『用立坑、２・・・・測定用穴、３・
・・・シールドＩＪ＋ｉｉ　胤機、４・・・・トンネル
、５・・・・信号発生器、６・・・・ワイヤー、７・・
・・昇降装置、８Ａ〜８Ｈ・・・・信号受信本。 代ｆ１１！人 森 木 義 弘 第 ｌ 図 ／−．．１童弔ｉ坑 ４・一　トン札レ 第 ２ 図 ！ Ｚ ．フ４ヤー 第 ３ 図 ３ Ｓ　−−−　１５ｆネ虹狡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、立坑の下部から、上下方向の軸心回りにシールド掘
   進機によりスパイラル状にトンネルを掘削する際の上記
   シールド掘進機の位置を検出する方法であって、立坑の
   底部から下方に複数本掘削された各測定用穴内に、シー
   ルド掘進機内に設置された信号発生器からの信号を受信
   する信号受信器を上方から垂下して設けておき、シール
   ド掘進機の上下方向における位置を検出する場合には、
   シールド掘進機側の信号発生器からの信号を、上記任意
   の測定用穴内に配置された信号受信器を上下方向に移動
   させて受信し、そしてこれら異なる位置における信号の
   到達時間をそれぞれ計測することにより上下方向の位置
   を検出し、またシールド掘進機の水平位置を検出する場
   合には、シールド掘進機側の信号発生器からの信号を、
   上記複数本の内少なくとも２本の測定用穴内にかつ同一
   高さ位置にそれぞれ配置された信号受信器により受信し
   、そしてこれら各信号の到達時間をそれぞれ計測するこ
   とにより水平位置を検出することを特徴とするシールド
   掘進機の位置検出方法。 ２、立坑の下部から、上下方向の軸心回りにシールド掘
   進機によりスパイラル状にトンネルを掘削する際の上記
   シールド掘進機の位置を検出する方法であって、立坑の
   底部から下方に複数本掘削された各測定用穴内に、シー
   ルド掘進機内に設置された信号発生器からの信号を受信
   する信号受信器を上方から垂下して設けておき、シール
   ド掘進機の上下方向における位置を検出する場合には、
   シールド掘進機側の信号発生器からの信号を、上記所定
   の測定用穴内に複数個上下方向で配置された信号受信器
   により受信し、そして信号の各到達時間をそれぞれ計測
   することにより上下方向の位置を検出し、またシールド
   掘進機の水平位置を検出する場合には、シールド掘進機
   側の信号発生器からの信号を、上記複数本の内少なくと
   も２本の測定用穴内にかつ同一高さ位置にそれぞれ配置
   された信号受信器により受信し、そして信号の各到達時
   間をそれぞれ計測することにより水平位置を検出するこ
   とを特徴とするシールド掘進機の位置検出方法。