JPH06185286A - Shield excavating machine and direction control method thereof - Google Patents

Shield excavating machine and direction control method thereof

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JPH06185286A
JPH06185286A JP34078792A JP34078792A JPH06185286A JP H06185286 A JPH06185286 A JP H06185286A JP 34078792 A JP34078792 A JP 34078792A JP 34078792 A JP34078792 A JP 34078792A JP H06185286 A JPH06185286 A JP H06185286A
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jack
shield excavator
meter
clearance
excavating machine
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Shigeyuki Kono
重行 河野
Yuichi Kikuchi
雄一 菊池
Kazuo Miyazawa
和夫 宮沢
Toru Goto
徹 後藤
Hiroaki Yomo
弘章 四方
Yoshihiko Susuda
嘉彦 須々田
Shiyuuji Tsujigami
修士 辻上
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent generation of riser between a segment outer surface and a skin plate by measuring the width of clearance between the skin plate and the segment outer surface with a tail clearance meter and adjusting the amount of expansion of a jack by means of a control part and controlling the direction of a shield excavating machine in real time mode. CONSTITUTION:The amount of expansion of a jack 3 is measured with a jack stroke meter 4 so as to transmit the measured data to a control part 6 while the width of a clearance between the outside surface of a skin plate 7 and the outside surface of segments is measured with a tail clearance meter 5 so as to transmit the measured data to the control part 6 as well. The control part 6 assumes a target advancing line through which the center of an excavating machine 1 passes accompanied by the advancing movement and automatically selects a jack pattern based on a fuzzy theory so that the shield excavating machine 1 may ride on the target advancing line based on the positional deviation of the shield excavating machine 1 against the target advancing line. The direction of the shield excavating machine 1 is controlled in real time in this manner, thereby eliminating the need to stop the shield excavating machine 1 so as to measure the clearance.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、本体背面側に設けられ
た複数のジャッキを操作することにより掘進方向を制御
する構成のシールド掘削機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shield excavator having a structure for controlling the direction of excavation by operating a plurality of jacks provided on the rear side of a main body.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、後部に設けられたジャッキで方向
を制御しつつ前進し、掘削坑壁面にセグメントを設置す
る構成のシールド掘削機にあっては、オペレータがシー
ルド掘削機を操作して、セグメント組立時に手作業でテ
ールクリアランスを測定し、該測定値に基にスキンプレ
ートとセグメント外面のせりを予測し、次の掘削の方向
制御を調整する。前記、方向制御は、ジャッキを操作す
ることで行う。すなわち、一般にシールド掘削機の後部
には外周に沿って多数のジャッキが列設されているの
で、一側に位置するジャッキに油圧による負荷をかける
とともに、前記一側に対応する直径方向反対側のジャッ
キに油圧による負荷をかけないことにより、シールド掘
削機が負荷のかからない側に進路を変更する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a shield excavator configured to move forward while controlling the direction with a jack provided at the rear part and install a segment on the wall surface of the excavation hole, an operator operates the shield excavator, The tail clearance is manually measured during segment assembly, the skin plate and the outer surface of the segment are predicted based on the measured values, and the directional control for the next excavation is adjusted. The direction control is performed by operating the jack. That is, since a large number of jacks are lined up along the outer periphery in the rear part of the shield excavator in general, the jack located on one side is subjected to a hydraulic load, and the jacks on the opposite side in the diametrical direction corresponding to the one side are applied. By not applying a hydraulic load to the jack, the shield excavator changes its course to the side without the load.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなシールド掘削機の場合、前記クリアランスの測定
は、所定のセグメントの組立終了後に行うので、次のセ
グメントの設置位置に対する対応が間に合わず、スキン
プレートとセグメント外面との間においてせりが生じる
場合がある。すなわち、図4に示すように、前記シール
ド掘削機Mは、特に曲線部分の掘削において、シールド
掘削機Mの掘進位置コースがカーブの外周側に偏在すれ
ば、カーブの内周側に位置するスキンプレートPがセグ
メントSに対してせりを生じ、シールド掘削機Mの掘進
方向の制御に影響がでる。また、図5に示すように、逆
に前記掘進コースがカーブの内周側に偏在すれば、カー
ブの外周側に位置するスキンプレートPとセグメントS
とがせりを起こして、新たなセグメントの組立が出来な
い状態になる。
However, in the case of the shield excavator as described above, since the measurement of the clearance is performed after the assembly of a predetermined segment is completed, it is not possible to correspond to the installation position of the next segment in time, and the skin is cut off. Shrinkage may occur between the plate and the outer surface of the segment. That is, as shown in FIG. 4, when the excavation position course of the shield excavator M is unevenly distributed on the outer circumferential side of the curve, the skin located on the inner circumferential side of the curve is excavated especially in the curved portion. The plate P creates a shed on the segment S, which affects control of the shield excavator M in the direction of excavation. On the contrary, as shown in FIG. 5, if the excavation course is unevenly distributed on the inner peripheral side of the curve, the skin plate P and the segment S located on the outer peripheral side of the curve.
It causes sharpness, and it becomes impossible to assemble a new segment.

【0004】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、セグメント外面とスキンプレートとの間のクリア
ランスを自動的に測定してリアルタイムで把握すること
により、セグメント外面とスキンプレートとの間にせり
が生じることを防ぐシールド掘削機を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. The clearance between the outer surface of the segment and the skin plate is automatically measured and grasped in real time so as to detect the clearance between the outer surface of the segment and the skin plate. It is an object of the present invention to provide a shield excavator that prevents the occurrence of burr.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、本体背面側に設けられた複数のジャッキを操作する
ことにより掘進方向を制御する構成のシールド掘削機で
あって、ジャッキの伸縮ストロークを計測するジャッキ
ストローク計と、本体後部において組み立てられたセグ
メントの外面とスキンプレートとのクリアランス幅を計
測するテールクリアランス計と、前記ジャッキとジャッ
キストローク計とテールクリアランス計とが接続された
制御部とを備えることを特徴とするシールド掘削機を前
記課題の解決手段とした。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a shield excavator configured to control an excavation direction by operating a plurality of jacks provided on a rear surface side of a main body, the extension stroke of the jack. A jack stroke meter for measuring, a tail clearance meter for measuring a clearance width between the outer surface of the segment assembled at the rear part of the main body and the skin plate, and a control section to which the jack, the jack stroke meter and the tail clearance meter are connected. A shield excavator characterized by comprising:

【0006】請求項2記載の発明では、前記請求項1記
載のシールド掘削機であって、前記制御部は、前記ジャ
ッキストローク計と、テールクリアランス計と、ジャイ
ロコンパスとが接続されたインターフェイスと、該イン
ターフェイスからの情報に基づいてジャッキの伸縮量を
調整する中央演算処理装置とを有することを特徴とする
シールド掘削機を前記課題の解決手段とした。
According to a second aspect of the present invention, in the shield excavator according to the first aspect, the control unit includes an interface to which the jack stroke meter, the tail clearance meter, and the gyro compass are connected. A shield excavator having a central processing unit that adjusts the expansion and contraction amount of the jack based on information from the interface is provided as a means for solving the above problems.

【0007】請求項3記載の発明では、前記請求項1又
は2記載のシールド掘削機の方向制御方法であって、前
記テールクリアランス計で計測したクリアランス幅に基
づいて、前記制御部がジャッキを伸縮量を自動的に制御
することを特徴とするシールド掘削機の方向制御方法を
前記課題の解決手段とした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the shield excavator direction control method according to the first or second aspect, wherein the control section expands and contracts the jack based on a clearance width measured by the tail clearance meter. A method for controlling the direction of a shield excavator, which is characterized by automatically controlling the amount, is used as a means for solving the above problems.

【0008】請求項4記載の発明では、前記請求項3記
載のシールド掘削機の方向制御方法であって、前記制御
部が、シールド掘削機の各ジャッキの伸縮量をファジィ
制御することを特徴とするシールド掘削機の方向制御方
法を前記課題の解決手段とした。
According to a fourth aspect of the invention, there is provided the method for controlling the direction of the shield excavator according to the third aspect, wherein the control section fuzzy controls the expansion / contraction amount of each jack of the shield excavator. The direction control method of the shield excavator is used as the means for solving the above problems.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、テールクリアランス計がスキ
ンプレートとセグメント外面とのクリアランス幅を自動
的に計測し、制御部がテールクリアランス計が計測した
クリアランス幅に対してジャッキの伸縮量を調整してシ
ールド掘削機の向きをリアルタイムで制御する。
According to the present invention, the tail clearance meter automatically measures the clearance width between the skin plate and the outer surface of the segment, and the control unit adjusts the expansion and contraction amount of the jack with respect to the clearance width measured by the tail clearance meter. Control the direction of the shield excavator in real time.

【0010】[0010]

【実施例】以下本発明の一実施例を、図ないし図を参照
して説明する。図中符号1は本実施例のシールド掘削
機、2は掘削機本体、3はジャッキ、4はジャッキスト
ローク計、5はテールクリアランス計、6は制御部、S
はセグメントである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, reference numeral 1 is a shield excavator of the present embodiment, 2 is an excavator main body, 3 is a jack, 4 is a jack stroke meter, 5 is a tail clearance meter, 6 is a control unit, and S is an S.
Is a segment.

【0011】シールド掘削機1は、前記掘削機本体2と
ジャッキ3とジャッキストローク計4、及びシールド掘
削機1の最外部を形成する円筒状のスキンプレート7
と、掘削機本体2の前面に設けられたカッター機構8と
で概略構成されている。シールド掘削機1の内部には、
前記ジャッキストローク計4とテールクリアランス計
5、及びジャイロコンパス9とピッチング計10とロー
リング計11とレベルセンサ12とが設けられている。
これらジャッキストローク計4、テールクリアランス計
5、ピッチング計10、ローリング計11、レベルセン
サ12の各計器は、全て、地上の管理棟に設けられた制
御部6内のCPU(中央演算処理装置)13に第1のイ
ンターフェイス14又は第2のインターフェイス15を
介して接続されている。
The shield excavator 1 comprises the excavator body 2, the jack 3, the jack stroke gauge 4, and a cylindrical skin plate 7 forming the outermost portion of the shield excavator 1.
And a cutter mechanism 8 provided on the front surface of the excavator main body 2. Inside the shield excavator 1,
The jack stroke meter 4, the tail clearance meter 5, the gyro compass 9, the pitching meter 10, the rolling meter 11, and the level sensor 12 are provided.
Each of the jack stroke meter 4, tail clearance meter 5, pitching meter 10, rolling meter 11, and level sensor 12 is a CPU (central processing unit) 13 in a control unit 6 provided in a management building on the ground. To the first interface 14 or the second interface 15.

【0012】ジャッキストローク計4は、シールド掘削
機1の各ジャッキ3に設けられ、ジャッキ3の伸縮量を
計測して前記制御部6に伝達するようになっている。テ
ールクリアランス計5は、超音波等を利用した非接触型
センサであって、前記スキンプレート7の最後尾近傍に
設置されている。そして、テールクリアランス計5は、
スキンプレート7の外面とセグメント外面との間のクリ
アランス幅を計測して、常時前記制御部6に伝達するよ
うになっている。ジャイロコンパス9とピッチング計1
0とローリング計11とレベルセンサ12とは、掘削機
本体2内に設けられて、それぞれの計測データを制御部
6に伝達するようになっている。
The jack stroke meter 4 is provided in each jack 3 of the shield excavator 1, and measures the expansion / contraction amount of the jack 3 and transmits it to the control section 6. The tail clearance meter 5 is a non-contact sensor that uses ultrasonic waves and the like, and is installed near the rearmost end of the skin plate 7. And the tail clearance meter 5
The clearance width between the outer surface of the skin plate 7 and the outer surface of the segment is measured and continuously transmitted to the control unit 6. Gyro compass 9 and pitching meter 1
The 0, the rolling gauge 11 and the level sensor 12 are provided in the excavator main body 2 and transmit the respective measurement data to the control unit 6.

【0013】制御部6は、前記CPU13と、該CPU
13とジャッキ3やジャッキストローク計4及びテール
クリアランス計5をはじめとする前記各計器との間に介
在された第1のインターフェイス14及び第2のインタ
ーフェイス15とで構成されている。CPU13は、第
1のインターフェイス14又は第2のインターフェイス
15から発信された信号を受信して、この信号に対して
適切なジャッキ3の作動信号を各ジャッキ3に発信す
る。CPU13は、前記各ジャッキ3の油圧による操作
をファジィ制御して、シールド掘削機1の掘進方向を制
御するようになっている。第1のインターフェイス14
には、ジャッキストローク計4とテールクリアランス計
5とピッチング計10とローリング計11とが接続さ
れ、第2のインターフェイス15には、ジャイロコンパ
ス9とレベルセンサ12が接続されているが、第1のイ
ンターフェイス14及び第2のインターフェイス15と
各計器との接続の組み合わせは、異なってもよい。
The control unit 6 includes the CPU 13 and the CPU
13 and a first interface 14 and a second interface 15 interposed between the jack 3, the jack stroke gauge 4, the tail clearance gauge 5, and the other instruments. The CPU 13 receives a signal transmitted from the first interface 14 or the second interface 15 and transmits an operation signal of the jack 3 suitable for this signal to each jack 3. The CPU 13 fuzzy controls the hydraulic operation of the jacks 3 to control the excavation direction of the shield excavator 1. First interface 14
A jack stroke meter 4, a tail clearance meter 5, a pitching meter 10, and a rolling meter 11 are connected to the second interface 15, and a gyro compass 9 and a level sensor 12 are connected to the second interface 15. The combination of the connection between the interface 14 and the second interface 15 and each instrument may be different.

【0014】以下、本発明のシールド掘削機1における
掘進方向の制御を説明する。図1ないし図3に示すよう
に、シールド掘削機1にあっては、前記ジャッキストロ
ーク計4とテールクリアランス計5とジャイロコンパス
9とにより与えられるシールド掘削機1の水平座標(M
x,My),左右のジャッキストローク(Sl,S
r),左右のテールクリアランス(tl,tr),シー
ルド掘削機1の方向角θMについて制御部6で制御す
る。
The control of the excavation direction in the shield excavator 1 of the present invention will be described below. As shown in FIGS. 1 to 3, in the shield excavator 1, the horizontal coordinates (M of the shield excavator 1 given by the jack stroke meter 4, the tail clearance meter 5, and the gyrocompass 9 (M
x, My), left and right jack stroke (Sl, S)
r), the left and right tail clearances (tl, tr), and the direction angle θM of the shield excavator 1 are controlled by the control unit 6.

【0015】以下、制御部6によるシールド掘削機1の
方向制御について説明する。制御部6によるシールド掘
削機1の方向制御は、掘進に伴ってシールド掘削機1の
中心が通過する目標掘進線を仮想し、前記目標掘進線に
対するシールド掘削機1の位置偏差に基づき、シールド
掘削機1を前記目標掘進線に乗せるようにファジィ理論
を用いてジャッキパターンを自動選択するものである。
前記方向制御は、テールクリアランス計5をはじめとす
る各計器で検出されたシールド掘削機1の位置偏差に基
づき、図2に示すように、シールド掘削機1の総推力の
シールド掘削機1中心からの重心位置を表す片押し度に
関し、現在のジャッキパターンに対応する片押し度(水
平方向EH、鉛直方向Ev)に対する増減量(水平方向Δ
EH、鉛直方向ΔEv)をファジィ理論により計算する。
したがって、検出された位置偏差に対応する片押し度
は、水平方向及び鉛直方向にそれぞれEH+ΔEH、Ev
+ΔEvで算出される。CPU13は、別途定めたジャ
ッキパターンと片押し度の関係のデータベースに照合し
て、最適のジャッキパターンを選択するようになってい
る。
The direction control of the shield excavator 1 by the control unit 6 will be described below. The direction control of the shield excavator 1 by the control unit 6 virtualizes a target excavation line through which the center of the shield excavator 1 passes along with excavation, and shield excavation is performed based on the positional deviation of the shield excavator 1 with respect to the target excavation line. The jack pattern is automatically selected by using the fuzzy theory so that the machine 1 can be placed on the target excavation line.
The direction control is based on the positional deviation of the shield excavator 1 detected by each instrument including the tail clearance meter 5, as shown in FIG. 2, from the center of the shield excavator 1 of the total thrust of the shield excavator 1. With respect to the one-sided push degree indicating the center of gravity position of, the amount of increase or decrease (horizontal direction Δ
EH, vertical direction ΔEv) is calculated by fuzzy theory.
Therefore, the pushing degree corresponding to the detected position deviation is EH + ΔEH, Ev in the horizontal direction and the vertical direction, respectively.
Calculated as + ΔEv. The CPU 13 collates with a separately defined database of the relationship between the jack pattern and the one-sided pressing degree to select the optimum jack pattern.

【0016】図3に示すように、最も新しく設置した最
終セグメントSの中心の座標位置とその方位角(θs)
は、前記ジャッキストローク(Sl,Sr),左右のテ
ールクリアランス(tl,tr),シールド掘削機1の
方向角(θM)より、次式で数学的に与えられる。
As shown in FIG. 3, the coordinate position of the center of the most recently installed final segment S and its azimuth angle (θs)
Is mathematically given by the following equation from the jack stroke (Sl, Sr), the left and right tail clearances (tl, tr), and the direction angle (θM) of the shield excavator 1.

【0017】[0017]

【数1】 Sx=Mx+F(Sl,Sr,tl,tr,θM)## EQU1 ## Sx = Mx + F (Sl, Sr, tl, tr, θM)

【0018】[0018]

【数2】 Sy=My+F(Sl,Sr,tl,tr,θM)## EQU00002 ## Sy = My + F (Sl, Sr, tl, tr, .theta.M)

【0019】[0019]

【数3】θs=θM+F(Sl,Sr)[Equation 3] θs = θM + F (Sl, Sr)

【0020】次に、求められた前記最終セグメントSの
座標位置(Sx,Sy),及びその方位角(θs)に、
現在掘進中のセグメントSの形状から、次の設置予定の
セグメントSの中心の予想座標位置(Snx,Sny)
が次式のように数学的に得られる。
Next, at the obtained coordinate position (Sx, Sy) of the final segment S and its azimuth angle (θs),
Based on the shape of the segment S currently being dug, the predicted coordinate position (Snx, Sny) of the center of the next segment S to be installed
Is obtained mathematically as the following equation.

【0021】[0021]

【数4】Snx=F(Sx,Sy,θs)## EQU00004 ## Snx = F (Sx, Sy, .theta.s)

【0022】[0022]

【数5】Sny=F(Sx,Sy,θs)[Formula 5] Sny = F (Sx, Sy, θs)

【0023】また、最終セグメントS座標位置(Sx,
Sy),その方位角(θs)、及び過去のセグメントS
の形状から、シールド掘削機1のテール部でのセグメン
トSの中心の座標位置(Slx,Sly)が数学的に得
られる。
The final segment S coordinate position (Sx,
Sy), its azimuth (θs), and past segment S
From the shape of, the coordinate position (Slx, Sly) of the center of the segment S in the tail portion of the shield excavator 1 is mathematically obtained.

【0024】[0024]

【数6】Slx=F(Sx,Sy,θs)[Equation 6] Slx = F (Sx, Sy, θs)

【0025】[0025]

【数7】Sly=F(Sx,Sy,θs)(7) Sly = F (Sx, Sy, θs)

【0026】したがって、次の設置予定のセグメントS
中心(Snx,Sny)及びテール部でのセグメントS
中心(Slx,Sly)と、現状のシールド掘削機1の
各々の場所での軸心座標(Mnx,Mny)及び(Ml
x,Mly)の互いの離間距離を別途に定めた基準値d
n,dlと比較する。すなわち、以下の数8記載の式で
算出される設置予定のセグメントSの座標位置とシール
ド掘削機1の軸心座標との離間距離enを、前記基準値
dnと比較する。
Therefore, the segment S to be installed next is
Segment S at center (Snx, Sny) and tail
The center (Slx, Sly) and the axial center coordinates (Mnx, Mny) and (Ml) at the respective locations of the current shield excavator 1
x, Mly) reference value d separately defining the distance between each other
Compare with n and dl. That is, the separation distance en between the coordinate position of the segment S scheduled to be installed and the axial center coordinate of the shield excavator 1 calculated by the following formula 8 is compared with the reference value dn.

【0027】[0027]

【数8】 [Equation 8]

【0028】また、以下の数9記載の式で算出されるテ
ール部に位置するセグメントSの座標位置とシールド掘
削機1の軸心座標との離間距離elを、前記基準値de
と比較する。
Further, the separation distance el between the coordinate position of the segment S located at the tail portion and the axial center coordinate of the shield excavator 1 calculated by the following formula 9 is defined as the reference value de.
Compare with.

【0029】[0029]

【数9】 [Equation 9]

【0030】前記比較において、en≧dnかつel≦
deであれば、制御部6による自動制御を続行する。e
nとelの少なくともいずれか一方がdn若しくはde
より小さくなれば、せりが生じる可能性があるため、C
PU13が警告ブザーを起動し、かつモニターに警告を
表示してオペレータに知らせるとともに、自動運転から
手動運転に自動的に切り替わる。前記手動運転へ切り替
わった後、シールド掘削機1が40mm進む間にオペレ
ータがジャッキパターンの変更を行わなければ、計算さ
れた水平方向の片押し度EH+ΔEHを自動的にゼロにし
て掘進を終了する。
In the above comparison, en ≧ dn and el ≦
If it is de, the automatic control by the control unit 6 is continued. e
At least one of n and el is dn or de
If it becomes smaller, there is a possibility that a heap will occur, so C
The PU 13 activates a warning buzzer, displays a warning on the monitor to inform the operator, and automatically switches from automatic operation to manual operation. After switching to the manual operation, if the operator does not change the jack pattern while the shield excavator 1 moves 40 mm, the calculated horizontal one-sided push degree EH + ΔEH is automatically set to zero and the excavation is completed.

【0031】前記制御部6によるシールド掘削機1の掘
進方向制御は、掘進中のテールクリアランスをテールク
リアランス計5で自動的に測定することにより、せりの
発生を事前に予測する。そして、テールクリアランスが
別途に定めた基準値以下になれば、せりの発生を防止す
るためにファジィ理論で計算されたジャッキ3の片押し
度の増減量ΔEH,ΔEvを自動的に調整することによ
り、シールド掘削機1を曲線の接続方向に進路を変更さ
せて、せりの発生によりセグメントSが設置できない状
態を未然に防ぐ。
In the excavation direction control of the shield excavator 1 by the control section 6, the tail clearance is automatically measured by the tail clearance meter 5 during the excavation to predict the occurrence of the agitation in advance. Then, when the tail clearance becomes equal to or less than the separately set reference value, the increase / decrease amounts ΔEH and ΔEv of the one-sided push degree of the jack 3 calculated by the fuzzy theory are automatically adjusted to prevent the occurrence of the slack. By changing the course of the shield excavator 1 in the connecting direction of the curve, it is possible to prevent the segment S from being unable to be installed due to the occurrence of a sledge.

【0032】したがって、本発明は、掘進中のテールク
リアランスをテールクリアランス計5で自動的に測定す
るとともに、前記テールクリアランス計5での測定値に
基づいてファジィ理論で計算された片押し度の増減量Δ
EH,ΔEvを自動的に調整することにより、シールド掘
削機1の掘進方向の制御をリアルタイムで行うから、ク
リアランス測定のためのシールド掘削機1の停止の必要
が無くなることは勿論、方向修正時に行う掘削等を減少
して掘削の作業能率を向上することができるとともに、
掘削方向の変更時においても接続が滑らかで掘削方向変
更の影響も少ない。
Therefore, according to the present invention, the tail clearance during excavation is automatically measured by the tail clearance meter 5, and the one-sided pushing degree calculated by the fuzzy theory based on the measured value by the tail clearance meter 5 is increased or decreased. Amount Δ
Since the excavation direction of the shield excavator 1 is controlled in real time by automatically adjusting EH and ΔEv, it is of course unnecessary to stop the shield excavator 1 for clearance measurement, and it is also performed when the direction is corrected. It is possible to reduce the excavation etc. and improve the work efficiency of excavation,
The connection is smooth even when the excavation direction is changed, and the influence of the excavation direction change is small.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシールド
掘削機及びその方向制御方法よれば、掘進中のシールド
掘削機のテールクリアランスをテールクリアランス計で
自動的に測定するとともに、前記テールクリアランス計
での測定値に基づいてファジィ理論で計算されたジャッ
キの片押し度の増減量を自動的に調整することにより、
シールド掘削機の掘進方向の制御をリアルタイムで行う
から、掘削方向の変更時においてもシールド掘削機を停
止させることなく、しかも方向修正時に行う当初計画に
無い掘削等を減少することができるので、掘削の作業能
率が大幅に向上するとともに、接続が滑らかで掘削方向
変更の影響も少ないといった優れた効果を奏する。
As described above, according to the shield excavator and its direction control method of the present invention, the tail clearance of the shield excavator during the excavation is automatically measured by the tail clearance meter and the tail clearance meter is also used. By automatically adjusting the increase / decrease amount of the one-sided pushing degree of the jack calculated by the fuzzy theory based on the measured value at
Since the excavation direction of the shield excavator is controlled in real time, it is possible to reduce the number of excavations that are not in the original plan when changing the direction without stopping the shield excavator when changing the excavation direction. The work efficiency is significantly improved, and the connection is smooth, and the effect of changing the excavation direction is small.

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

【図1】本発明のシールド掘削機を示す全体略図であ
る。
FIG. 1 is an overall schematic view showing a shield excavator of the present invention.

【図2】前記シールド掘削機の背面を示す背面図であ
る。
FIG. 2 is a rear view showing a rear surface of the shield excavator.

【図3】前記シールド掘削機の掘削方向制御を示す平面
略図である。
FIG. 3 is a schematic plan view showing excavation direction control of the shield excavator.

【図4】シールド掘削機が曲線部の内周側に偏った場合
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a case where the shield excavator is biased toward the inner peripheral side of the curved portion.

【図5】シールド掘削機が曲線部の外周側に偏った場合
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a case where the shield excavator is biased toward the outer peripheral side of the curved portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シールド掘削機 2 掘削機本体 3 ジャッキ 4 ジャッキストローク計 5 テールクリアランス計 6 制御部 13 CPU 14 第1のインターフェイス 15 第2のインターフェイス 1 Shield Excavator 2 Excavator Main Body 3 Jack 4 Jack Stroke Meter 5 Tail Clearance Meter 6 Controller 13 CPU 14 First Interface 15 Second Interface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 徹 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 四方 弘章 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 須々田 嘉彦 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 辻上 修士 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toru Goto 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Hiroaki Shikata 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Incorporated (72) Inventor Yoshihiko Susuda 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Master Tsujigami 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 本体背面側に設けられた複数のジャッキ
を操作することにより掘進方向を制御する構成のシール
ド掘削機であって、ジャッキの伸縮ストロークを計測す
るジャッキストローク計と、本体後部において組み立て
られたセグメントの外面とスキンプレートとのクリアラ
ンス幅を計測するテールクリアランス計と、前記ジャッ
キとジャッキストローク計とテールクリアランス計とが
接続された制御部とを備えることを特徴とするシールド
掘削機。
1. A shield excavator configured to control a direction of excavation by operating a plurality of jacks provided on a rear surface side of a main body, which is assembled at a rear portion of the main body with a jack stroke meter for measuring expansion / contraction stroke of the jack. A shield excavator, comprising: a tail clearance meter for measuring a clearance width between an outer surface of the segment and a skin plate; and a control unit to which the jack, the jack stroke meter, and the tail clearance meter are connected.
【請求項2】 前記請求項1記載のシールド掘削機であ
って、前記制御部は、前記ジャッキストローク計と、テ
ールクリアランス計と、ジャイロコンパスとが接続され
たインターフェイスと、該インターフェイスからの情報
に基づいてジャッキの伸縮量を調整する中央演算処理装
置とを有することを特徴とするシールド掘削機。
2. The shield excavator according to claim 1, wherein the control unit includes an interface to which the jack stroke meter, a tail clearance meter, and a gyro compass are connected, and information from the interface. A central processing unit that adjusts the expansion and contraction amount of the jack based on the shield excavator.
【請求項3】 前記請求項1又は2記載のシールド掘削
機の方向制御方法であって、前記テールクリアランス計
で計測したクリアランス幅に基づいて、前記制御部がジ
ャッキを伸縮量を自動的に制御することを特徴とするシ
ールド掘削機の方向制御方法。
3. The shield excavator direction control method according to claim 1, wherein the control unit automatically controls the amount of extension and contraction of the jack based on the clearance width measured by the tail clearance meter. A method for controlling the direction of a shield excavator, comprising:
【請求項4】 前記請求項3記載のシールド掘削機の方
向制御方法であって、前記制御部が、シールド掘削機の
各ジャッキの伸縮量をファジィ制御することを特徴とす
るシールド掘削機の方向制御方法。
4. The direction control method for a shield excavator according to claim 3, wherein the control unit fuzzy controls the expansion / contraction amount of each jack of the shield excavator. Control method.
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