JPH062491A - 掘進機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】掘進機の作業精度、作業効率、信頼性の向上を
図る。 【構成】掘進機１が掘進する場所の土質条件が入力され
る。そこで、この入力された土質条件に応じてカッタ９
の基準回転数と掘進機１の基準推進速度が設定される。
一方において各アクチュエータ１７、１８にかかる負荷
が検出される。カッタ回転用アクチュエータ１８はカッ
タ９において上記設定された基準回転数が得られるよう
制御される。そして両アクチュエータ１７、１８の負荷
がそれぞれ所定範囲内にあることが検出されている場合
には、掘進機１において上記設定された基準推進速度が
得られるように推進用アクチュエータ１７が制御され
る。しかし、いずれかのアクチュエータ１７、１８の負
荷が上記所定範囲外にあることが検出された場合は、土
質が変化した場合なので、上記設定された基準推進速度
よりも推進速度を減じ、または上昇させるように推進用
アクチュエータ１７が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道管、ガス管等の埋設
施工を行う小口径管推進機（商品名：アイアンモール）
等の掘進機を制御する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道管、ガス管等を地中埋設するために
トンネル掘進を行う地中掘進機の分野では、施工計画ラ
イン通りに自動的に推進すべく、種々の制御装置が開発
されている。この種の制御装置の１つとして特願平３ー
３３２８９１号に開示されたものがあり、方向修正用の
アクチュエータを有したオーガ式の１工程工法の掘進機
において予め土質条件を入力して、この入力値と掘進機
の位置ずれ、ずれ角、推進力等の計測値とに基づくファ
ジー推論により各アクチュエータを制御するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、掘進機が推
進する場所の土質は、実際には一定ではなく推進するに
したがい逐次変化するものである。このため、入力され
た土質条件に基づき一義的に各アクチュエータを制御し
たのでは、推進の精度が劣化することとなるし場合によ
っては推進そのものが不可能となる場合さえある。した
がって、入力された土質条件はあくまでも初期値としつ
つ逐次変化する土質条件を捕らえて、この捕らえた土質
条件に基づき各アクチュエータを制御することで、絶え
ず変化する土質条件に対応できる装置の開発が望まれ
る。本発明の第１発明はこれを目的とするものである。

【０００４】また、掘進機を自動運転する場合には、シ
ステム各部の故障等を自己診断チェックして故障等に迅
速に対応できることが、装置の信頼性を向上させる上で
要求されるが、従来にあってはせいぜい作業開始前の始
業点検が行われているに過ぎなかった。しかし、掘進機
のシステムが複雑になればなるほど始業前を含め運転の
各段階で故障等は発生するし、また運転の各段階によっ
て故障等の内容も異なっている。本発明の第２発明は、
運転の各段階に応じた自己診断チェックおよびチェック
内容の表示を可能ならしめ、チェックを適切かつ迅速に
行い装置の信頼性を飛躍的に向上させることを目的とし
ている。

【０００５】さらに、また掘進機の施工のデータは、た
とえ停電等があったとしてもその内容が消滅しないよう
バックアップ用のメモリに格納しておかれることが多
い。この場合、その保存の仕方として本来の作業効率が
損なわれないようにすることが望ましい。本発明の第３
発明は、オーガ式の１工程工法の掘進機に適合した保存
の仕方を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明の第１
発明の一つでは、先端に堀削を行うカッタを有し、カッ
タ回転用のアクチュエータによって前記カッタを回転さ
せるとともに推進用のアクチュエータにより掘進機を推
進させて地中を掘進する掘進機の制御装置において、掘
進機が掘進する場所の土質条件を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された土質条件に応じて前記
カッタの基準回転数と前記掘進機の基準推進速度を設定
する設定手段と、前記各アクチュエータにかかる負荷を
検出する負荷検出手段と、前記設定手段によって設定さ
れた基準回転数が得られるよう前記カッタ回転用アクチ
ュエータを制御する回転数制御手段と、前記負荷検出手
段によって両アクチュエータの負荷がそれぞれ所定範囲
内にあることが検出されている場合に、前記設定手段で
設定された基準推進速度が得られるように前記推進用ア
クチュエータを制御するとともに、前記負荷検出手段に
よっていずれかのアクチュエータの負荷が前記所定範囲
外にあることが検出された場合に、前記基準推進速度よ
りも推進速度を減じ、または上昇させるように前記推進
用アクチュエータを制御する速度制御手段とを具えてい
る。

【０００７】また、この発明の第２発明では、掘進機を
運転するためのデータが入力される入力手段と、前記掘
進機の各部の状態を検出するセンサと、前記掘進機の各
部を駆動するアクチュエータと、前記入力手段による入
力データと前記センサによる検出値とに基づき所定の処
理を行うとともに前記アクチュエータを駆動制御して前
記掘進機を運転するコントローラと、前記コントローラ
による処理結果を表示する表示手段とを有し、これら掘
進機と入力手段とセンサとアクチュエータとコントロー
ラと表示手段とを有線または無線にて接続した掘進機の
制御装置において、運転の各段階を指示する運転段階デ
ータが前記入力手段より入力されるか、または所定のセ
ンサにより運転段階が検出された場合に、前記コントロ
ーラは、入力され、または検出された運転段階に応じ
て、前記入力手段および前記コントローラ各部の機能チ
ェックまたは前記センサの検出値に基づく前記センサの
検出値の異常チェックまたは前記センサの検出値に基づ
く前記アクチュエータの動作状態のチェックまたは前記
有線または無線における信号送出状態のチェックを行
い、これらチェック結果を前記表示手段に表示するよう
にしている。

【０００８】また、この発明の第３発明では、１ストロ
ーク単位で推進され、１ストローク推進終了ごとに所定
の段取り替えを行う掘進機と、該掘進機の各部の状態を
検出するセンサと、前記掘進機を１ストローク単位で推
進させるアクチュエータと、前記掘進機を運転させるた
めのデータが入力される入力手段と、前記入力手段によ
る入力データと前記センサによる検出値とに基づき所定
の処理を行うとともに前記アクチュエータを駆動制御し
て前記掘進機を運転するコントローラと、前記コントロ
ーラによる処理結果を記憶する記憶媒体とを有した掘進
機の制御装置において、前記掘進機が１ストローク推進
したことを検出する検出手段を具え、前記コントローラ
は、前記センサの検出値に基づき施行データを作成し
て、前記検出手段によって前記掘進機が１ストローク推
進したことが検出されるごとに、アクチュエータをオフ
させ、前記作成された施行データを前記記憶媒体に書き
込む処理を行うようにしている。

【０００９】

【作用】上記第１発明の構成によれば、掘進機が掘進す
る場所の土質条件が入力される。そこで、この入力され
た土質条件に応じてカッタの基準回転数と掘進機の基準
推進速度が設定される。一方において各アクチュエータ
にかかる負荷が検出される。カッタ回転用アクチュエー
タはカッタにおいて上記設定された基準回転数が得られ
るよう制御される。そして両アクチュエータの負荷がそ
れぞれ所定範囲内にあることが検出されている場合に
は、掘進機において上記設定された基準推進速度が得ら
れるように推進用アクチュエータが制御される。しか
し、いずれかのアクチュエータの負荷が上記所定範囲外
にあることが検出された場合は、土質条件が変化した場
合なので、上記設定された基準推進速度よりも推進速度
を減じ、または上昇させるように推進用アクチュエータ
が制御される。このように逐次変化する土質条件に応じ
て推進用アクチュエータが制御されて、土質条件の変化
に対応できる速度制御がなされる。

【００１０】同様にして請求項３においては過去の位置
・姿勢の履歴から土質条件の変化が捕らえられ、それに
応じた方向修正の制御がなされ、請求項４においては土
質条件の変化に応じたピンチ弁の制御がなされ、請求項
５においては土質条件の変化に応じた注水の制御がなさ
れる。

【００１１】また、上記第２発明の構成によれば、運転
の各段階を指示する運転段階データが入力手段より入力
され、またはセンサによって検出される。コントローラ
は、入力され、または検出された運転段階の内容に応じ
て、入力手段およびコントローラ各部の機能チェックま
たはセンサの検出値に基づくセンサの検出値の異常チェ
ックまたはセンサの検出値に基づくアクチュエータの動
作状態のチェックまたは有線または無線における信号送
出状態のチェックを行い、これらチェック結果を表示手
段に表示する。すなわち、運転の各段階に応じた自己診
断チェックおよびチェック内容の表示がなされ、チェッ
クが適切かつ迅速に行われるまた、上記第３発明の構成
によれば、掘進機が１ストローク推進したことが検出さ
れ、コントローラは、掘進機が１ストローク推進したこ
とが検出されるごとに、アクチュエータをオフさせ、セ
ンサの検出値に基づいた１ストローク推進中における施
行データを記憶媒体に書き込む処理を行う。これにより
オーガ式の１工程工法の推進機における１ストロークご
との施工データが、掘進を行っていない段取り替え中に
順次記憶され、推進機の作業効率が損なわれることがな
くなる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る掘進機の
制御装置の実施例について説明する。

【００１３】図１は実施例に適用される小口径地中掘進
機１（以下単に「掘進機１」という）の横断面を、図２
は実施例の制御装置の構成のブロック図を、図３は施工
データを解析する装置のブロック図をそれぞれ示してい
る。なお、掘進機１はガス管等の埋設管の先導管として
機能する。

【００１４】これら図に示すように発進立抗ＨＬにはレ
ーザセオドライト２が配設され、これより掘進機１内部
のレーザターゲット３に向けて照射されるレーザ光Ｌの
照射位置に応じて、堀削機１の現在の位置および現在の
姿勢角が検出される。なお、このレーザ光照射による位
置・姿勢角の詳細はたとえば本出願人による特願平１ー
３１２１９９号によって公知となっており、本発明の主
旨とは直接関係しないので省略する。さて、図１におい
て掘進機１の先端にはカッタヘッド４が上下左右の各方
向に配設された方向修正シリンダ５により揺動自在に配
設されており、その揺動角度が近接センサ６により検出
される。近接センサ６の検出角度は先導管コントローラ
７にフィードバックされ、コントローラ７は方向切換弁
８（図２参照）を介して方向修正シリンダ５を駆動制御
する。カッタヘッド４の先端にはカッタ９が配設され、
このカッタ９が回転することにより堀削が行われる。カ
ッタ９は、掘進機１長手方向に配されたスクリュー１０
（いわゆるオーガ）と一体に形成されており、このスク
リュー１０はカッタ９と共に回転することによりカッタ
９によって堀削された切羽の土砂を後方に排土する作用
をなす。

【００１５】スクリュー１０はケーシング１１により覆
われており、このケーシング１１とスクリュー１０との
間の通路１２を、排土される土砂が通過する。通路１２
の途中には加えられるエアの圧に応じて上記通路１２の
断面積を変化させるピンチ弁１３が配設されている。

【００１６】また、ピンチ弁１３より前方の通路１２に
は、図示せぬ注水口が配されており、この注水口より泥
しょう材または水が通路１２に注水される。上記注水口
にはたとえば地上に設けられた注水切換弁１４（図２参
照）を介して上記泥しょう材等が供給される。注水切換
弁１４が作動して泥しょう材が通路１２に注入されると
砂質の排土がスラリー状となり、排土が通路１２内をス
クリュー１０に過大な負荷がかけることなく通過できる
ようになる。同様に注水切換弁１４が作動して水が通路
１２に注入されると排土が粘性質のときに水性化され、
排土が通路１２内をスクリュー１０に過大な負荷をかけ
ることなく通過できるようになる。発進立抗ＨＬにおい
ては、掘進機１と一体の押板１５が、反力バー１６の長
手方向に移動自在に配設されている。押板１５は推進シ
リンダ１７により紙面左方向に駆動され、掘進機１を推
進させる。ここで、推進シリンダ１７が反力バー１６長
手方向に移動しきるまでの工程を「１ストローク」とい
う。１ストローク推進すると、再度１ストローク推進さ
せるために発進立抗ＨＬにおいて所定の段取り替えが行
われる。なお、掘進機の種類によっては１ストローク終
了後に後方に埋設管を接続こともあり、また複数ストロ
ーク（たとえば２ストローク半）で埋設管を接続するこ
ともある。

【００１７】一方、発進立抗ＨＬには油圧モータ１８が
配設されており、この油圧モータ１８が駆動されること
により所定の伝導機構を介して上記スクリュー１０およ
びカッタ９が回転する。

【００１８】さて、図２においてインバータモータ１９
は油圧ポンプ２０の駆動源であり、この油圧ポンプ２０
から吐出される圧油が油圧弁群２１に供給される。油圧
弁群２１は、主として推進ジャッキ切換弁２２およびカ
ッタモータ切換弁２３を有しており、それぞれが所要に
作動されることにより推進シリンダ１７およびカッタ９
およびスクリュー１０駆動用の油圧モータ１８に圧油が
供給され、これらが駆動する。

【００１９】一方、エアコンプレッサ２４は空圧回路の
駆動源であり、このエアコンプレッサ２４から吐出され
るエアは空圧弁群２５に供給される。空圧弁群２５は、
主としてピンチ弁圧力制御弁２６、上記注水切換弁１
４、ピン抜き用切換弁２７からなっている。このうち、
ピンチ弁圧力制御弁２６が作動するとピンチ弁１３に所
定圧のエアが加えられ、上記通路１２の断面積を変化さ
せる。また、注水切換弁１４が作動すると、上記のごと
く通路１２に水または泥しょう材用ポンプ２８を介して
水または泥しょう材が供給される。さらにピン抜き用切
換弁２７が作動すると、段取り替え用のシリンダ２９が
駆動され、これによって１ストローク終了後の段取り替
えが行われる。滑材ポンプ３０は掘進機１の表面に滑材
を供給するために設けられており、推進中に滑材吐出口
３１（図１参照）より滑材が掘進機１表面に吐出され、
掘進をスムーズに行わせる。

【００２０】油圧・空圧センサ３２は上述した油圧回路
および空圧回路の主要部に配された圧力センサである。

【００２１】さて、操作盤３３は、発進立抗ＨＬあるい
は地上のオペレータが操作しやすい場所に配置されてお
り、ＣＰＵおよびメモリを中心として構成される操作盤
コントローラ３４と、キーボードを中心として構成され
る入力装置３５と、ＣＲＴ等の表示画面を有しているデ
ィスプレイ３６と、ＩＣカード３７への書き込みおよび
読みだしを行うＩＣカードリードライタ３８と、点滅に
よって掘進中であることをオペレータへ知らせるパトラ
イト３９とから構成されている。

【００２２】操作盤コントローラ３４は入出力ボード４
０を有しており、この入出力ボード４０を介して既述の
各センサからの信号が入力されるとともに、既述の各ア
クチュエータに対する制御信号が出力される。すなわ
ち、油圧・空圧センサ３２の検出信号が故障信号ととも
に入力され、インバータモータ１９に制御信号が出力さ
れ、空圧弁群２５および油圧弁群２１のソレノイドに制
御信号が出力され、レーザターゲット３からの位置・姿
勢角の検出信号がエラー信号とともに入力される。そし
て先導管コントローラ７が入出力ボード４０を介して制
御され、同時にエラー信号がコントローラ３４内に入力
される。さらに、入出力ボード４０を介してパトライト
３９を点滅させるための信号が出力され、ＩＣカードリ
ードライタ３８へ書き込みのための制御信号が出力さ
れ、読みだした内容が入力される。

【００２３】入力装置３５は掘進機１を運転させるため
のデータをキーボードを介して入力するものであり、デ
ータはコントローラ３４内に取り込まれる。そしてコン
トローラ３４は所定の処理結果をディスプレイ３６に表
示してオペレータに必要な情報を付与する。

【００２４】以下、操作盤コントローラ３４のＣＰＵで
実行される処理について説明する。なお、処理プログラ
ムはＣＰＵのメモリに記憶されており、オペレータがキ
ーボを所要にキー操作することにより実行されるものと
する。

【００２５】さて、上記ＩＣカード３７に掘進機１の施
行データが格納されたとすると、それを取り出し携行し
て、図３に示すように施行データの解析を行う建屋に配
置されたＩＣカードリードライタ４１に装着することが
できる。そして、パソコン４２、フロッピ４５、フロッ
ピディスク４４およびプリンタ４３で構成される汎用の
コンピュータシステムを使用して、施行データの解析を
行うことができる。

【００２６】・掘進機の複合制御 操作盤コントローラ３４のＣＰＵでは、キーボードのキ
ー操作により「複合制御実行開始」が指示されると、図
４に示す処理がスタートされる。なお、この処理は、掘
進機１が発進立抗ＨＬにセットされた後、推進スタート
の段階で実行開始されるものとする。

【００２７】まず、最初に掘進機１の推進が行われる場
所の土質条件のデータが入力装置３５を介して入力され
る。ここで土質条件データとは、切羽の土質が砂、砂質
土、粘性土等であるこを示す文字通りの土質を示すデー
タを含むとともに、切羽が水分を含んでいる場合には、
掘進機１（カッタ９）の前面に作用する水の圧力、いわ
ゆる被水圧を示すデータを少なくとも含むものとする
（ステップ１０１）。つぎに入力された土質条件データ
の内容に応じて所定の制御の実行の有無が判断される。

【００２８】すなわち、土質が砂、砂質土であり、かつ
被水圧が所定のしきい値以上であるとこれを土質条件
（１）に分類して、ピンチ弁１３による通路１２の断面
積の可変制御（これを以下「ピンチ弁制御」という）を
実行すると判定するとともに、注水切換弁１４により泥
しょう材を通路１２に供給する制御を実行すると判定す
る。この結果、注水切換弁１４が作動され、泥しょう材
が通路１２に供給されて砂質の排土がスラリー状にさ
れ、スクリュー１０に過大な負荷がかけることがなく排
土が通路１２を通過できるようになる（ステップ１０
２）。

【００２９】また、土質が粘性土であり、かつ被水圧が
上記しきい値よりも小さいと、これを土質条件（３）に
分類して、上記ピンチ弁制御を実行しないと判定すると
ともに、注水切換弁１４により水を通路１２に供給する
制御（これを以下「注水制御」という）を実行すると判
定する。この結果、以後ピンチ弁１３における空圧はゼ
ロのままとあり、通路１２の断面積は最大となる（ステ
ップ１０４）。

【００３０】また、上記土質条件（１）、（３）のいず
れにも属しない土質条件のときは土質条件（２）と分類
して、ピンチ弁制御も注水制御も実行しないと判定す
る。この結果、通路１２の断面積は最大になるととも
に、通路１２には水が供給されることもない（ステップ
１０３）。

【００３１】つぎに、入力された土質条件データの内容
に応じてカッタ９の基準回転数ｎが設定される。これは
土質が異なれば堀削の難易が異なりそれに応じてカッタ
９の回転数を変化させる必要があるということに基づく
ものであり、土質に応じた回転数ｎがメモリに予め記憶
され、対応するｎが読み出される。なお、入力装置３５
から現場の土質に応じた基準回転数ｎを示すデータを直
接入力するようにしてもよい（ステップ１０５） つぎに、同様にして土質条件データの内容に応じて掘進
機１の推進速度ｖが設定される。これも土質が異なれば
推進の難易が異なりそれに応じて推進速度ｖを変化させ
る必要があるということに基づくものである。ここで、
図７に示すように堀削断面積、つまりカッタ９の面積
Ａ、スクリュー１０の断面積ａ、スクリュー１０のピッ
チｌと推進速度ｖとの間にはｋを係数として下記（１）
式のような関係がある。

【００３２】ｖ＝ｋ・ａ・ｌ・ｎ／Ａ …（１） そこで、まず上記係数ｋが土質条件（１）、（２）、
（３）に応じて下記のごとく設定される。

【００３３】・土質条件（１）の場合：ｋ＝１（ステッ
プ１０６）。

【００３４】・土質条件（２）の場合：０＜ｋ＜１の範
囲内でその中間付近（ステップ１０７）。 ・土質条件（３）の場合：０＜ｋ＜１の範囲内で土質条
件（２）の場合よりも小さな値（ステップ１０８）。

【００３５】そしてステップ１０６〜１０８で設定され
た係数ｋを上記（１）式に代入して基準推進速度ｖを求
める。なお、基準推進速度ｖとしては現場の土質に応じ
た値を入力装置３５から直接入力するようにしてもよ
い。こうして得られた基準推進速度ｖは後述するよう推
進に伴う切羽の変化に応じて変化することとなる（ステ
ップ１０９）。

【００３６】しかるのち推進が開始され（ステップ１１
０）、土質条件（１）の場合、つまりピンチ弁制御を実
行すると判定された場合には、ピンチ弁１３の基準圧力
が所定値ｐに設定される。ここでピンチ弁基準圧力ｐは
同じ土質条件（１）の中でも、入力された土質条件の内
容に応じてよりきめ細かく分類されて設定されるものと
する。なお、現場の土質に応じたピンチ弁基準圧力ｐを
入力装置３５から直接入力するようにしてもよい（ステ
ップ１１１）。

【００３７】推進開始に伴い、各センサの計測値が逐次
入力され（ステップ１１２）、各アクチュエータが制御
される。ここで、上記ステップ１０５で設定された基準
回転数ｎがカッタ９の回転数の目標値とされ、回転数が
この目標値一定に保持されるよう油圧モータ１８が制御
される。また上記ステップ１０９で設定された基準推進
速度ｖが推進速度の目標値とされ、推進速度がこの目標
値一定に保持されるように推進シリンダ１７が制御され
る（ステップ１１３）。そしてまた、ピンチ弁制御を行
う土質条件（１）の場合は、上記ステップ１１１で設定
された基準圧力ｐがピンチ弁１３の圧力の目標値とさ
れ、圧力が基準圧力ｐ一定に保持されるようにピンチ弁
１３が制御される（ステップ１１４）。

【００３８】つぎに、油圧・空圧センサ３２のうちカッ
タ９のトルク、つまり負荷Ｔを検出するセンサの検出信
号に基づいてカッタ９において回転ストールが発生した
か否かが判定される。ここで図８は、時間ｔとカッタ９
のトルクＴとの関係を例示したものであり、回転開始か
らトルクＴは上昇して、定常状態では所定のトルク変動
幅をもってトルクが変動している。この場合、トルク変
動幅の中心値をセンサは計測する。やがて、通路１２内
に排土が詰まり通路１２が閉塞してしまう等すると、カ
ッタ９およびスクリュー１０において回転ストールが発
生する。これによってトルクＴがリリーフ圧にまで達し
てしまい堀削、排土が不可能となる。そこで、計測トル
クＴが所定のしきい値以上に達したことをもって回転ス
トールが発生したと判定する（ステップ１１５）。

【００３９】トルクＴが上記しきい値以上と判定された
場合は（ステップ１１５の判断ＹＥＳ）、堀削または排
土が不可能となる事態を回避すべく、図５に示す「閉塞
解除ルーチン」に移行される（ステップ１１６）。

【００４０】「閉塞解除ルーチン」では、まず掘進機１
の推進およびカッタ９の回転が全面的に停止されるよう
制御されて、事態の悪化が防止される（ステップ２０
１）。しかるのち、ピンチ弁制御が行われている土質条
件（１）の場合は、通路１２の断面積が最小となるよう
ピンチ弁１３が制御され（ステップ２０２）、スクリュ
ー１０の回転を正逆所要に制御して、詰まっている土砂
の排土を促すようにする（ステップ２０３）。そして、
スクリュー１０の回転を正転にして（ステップ２０
４）、再度回転ストールが発生しているか否かを判定す
る（ステップ２０５）。この結果、回転ストールが解消
したならば（ステップ２０５の判断ＮＯ）、ピンチ弁基
準圧がステップ１１１で設定された基準圧ｐよりも大き
くなるようセットし直され、通路１２が再設定された圧
力に応じた、より小さい断面積となるよう制御される。
つまり再度回転ストールが発生しないようにされる（ス
テップ２０６）。そして、推進機１の推進およびカッタ
９の回転の停止が解除され、推進が再開される（ステッ
プ２０７）。

【００４１】また、いまだ回転ストールが解消しないな
らば（ステップ２０５の判断ＹＥＳ）、再度回転を停止
させて同様の処理を繰り返し実行する。

【００４２】一方、ピンチ弁制御を実行しない土質条件
（２）、（３）の場合は、断面積最大でも排土が詰まっ
てしまった場合なので、いわゆるスクリュー出入、つま
り掘進機１の長手方向に相対的にスクリュー１０を移動
させて、土砂を取り除いたのち（ステップ２０８）、カ
ッタ９の回転をオンさせる（ステップ２０９）。以下、
土質条件（１）の場合と同様にして回転ストールの発生
の有無の判定がなされ（ステップ２０５）、回転ストー
ルが解消されれば推進が再開される（ステップ２０
７）。

【００４３】「閉塞解除ルーチン」終了後は、ステップ
１１７にリターンされ、１ストローク終了したか否か、
つまり押板１５が反力バー１６の長手方向に移動しきっ
たか否かが判定される。これは所定のセンサによって１
ストローク終了を検出し、この検出信号から判定しても
よいし、またオペレータが「１ストローク終了」を示す
データをキーボードから入力し、この入力データから判
定してもよい。１ストローク終了したならば（ステップ
１１７の判断ＹＥＳ）、推進を停止させて埋設管を先導
管１の後方に接続したりする等の段取り替えが必要なの
で、推進実行中のみに必要とされる当該処理は終了され
る。

【００４４】一方、いまだ１ストローク終了していない
と判定されたならば（ステップ１１７の判断ＮＯ）、再
度ステップ１１２に移行されて、各センサの計測値を入
力する等の処理が繰り返し実行される。

【００４５】さて、ステップ１１５において回転ストー
ルが発生していないと判定されたならば、「閉塞解除ル
ーチン」を実行することなく、土質条件（１）、
（２）、（３）に応じた処理が実行される。

【００４６】まず、ピンチ弁制御も注水制御も実行しな
い土質条件（２）の場合には、推進に伴い変化する切羽
の状況に応じて基準推進速度ｖを可変させる制御（以下
「推進速度制御」という）のみがなされる。すなわち、
油圧・空圧センサ３２のうち推進機１の推進力Ｆを検出
するセンサの検出信号に基づいて推進力Ｆが、予設定さ
れた上限値以上であるか否か、あるいは予設定された下
限値以下であるか否かが判定される。一方、検出トルク
Ｔが予設定された上限値以上であるか否か、あるいは予
設定された下限値以下であるか否かが判定される。

【００４７】そこで、検出トルクＴが上限値以上になっ
たか、または検出推進力Ｆが上限値以上になったと判定
されると（ステップ１１８の判断ＹＥＳ）、掘進機１に
かかっている負荷が大きく掘進が困難な場合なので、基
準推進速度が上記ステップ１０９で設定された基準推進
速度ｖよりも小さな値に設定し直され、掘進機１の推進
速度がこの設定し直された基準推進速度ｖ一定に保持さ
れる（ステップ１１９）。ついで、基準計画ラインに沿
った方向に掘進機１が推進するよう方向修正シリンダ５
を駆動制御すべく（以下これを「方向修正制御」とい
う）、図６に示す後述する「方向修正ルーチン」に移行
される（ステップ１２０）。

【００４８】一方、検出トルクＴが下限値以下になった
か、または検出推進力Ｆが下限値以下になったと判定さ
れると（ステップ１２１の判断ＹＥＳ）、掘進機１にか
かっている負荷が小さく推進に余裕がある場合なので、
基準推進速度が上記ステップ１０９で設定された基準推
進速度ｖよりも大きな値に設定し直され、掘進機１の推
進速度がこの設定し直された基準推進速度ｖ一定に保持
される（ステップ１２２）。そして、上記「方向修正ル
ーチン」に移行される（ステップ１２０）。

【００４９】さらにまた、検出トルクＴが下限値よりも
大きく上限値よりも小さい範囲内であって、かつ検出推
進力Ｆが下限値よりも大きく上限値よりも小さい範囲内
であると判定されると（ステップ１１８、１２１の判断
いずれもＮＯ）、上記ステップ１０９で設定された基準
推進速度ｖによって推進が順調に行われている場合なの
で、設定された基準推進速度ｖはそのままにされ、手順
は上記「方向修正ルーチン」に移行される（ステップ１
２０）。

【００５０】ところで、図６に示す「方向修正ルーチ
ン」は、基本的には本出願人に係る特願平２ー１７９６
４１号に開示された方向制御と同様であるが、技術的に
違うのは、過去の方向修正の履歴に基づき目標姿勢角を
求めるようにした点である。

【００５１】すなわち、レーザターゲット３では掘進機
１の推進開始から現在までの逐次の姿勢角が検出されて
おり、これがメモリに逐次記憶される。また、掘進機１
の逐次の位置も検出されており、この逐次の位置と逐次
の目標位置との偏差が求められ、逐次の位置ずれが記憶
される。そして、上記逐次の検出姿勢角の平均値が演算
される。また、上記逐次の位置ずれの変化量が演算され
る（ステップ３０１）。ついでステップ３０１で演算さ
れた内容に基づき掘進機１が直進するのにバランスする
姿勢Ｋ（°）が演算される（ステップ３０２）。

【００５２】一方、レーザターゲット３の出力信号に基
づき掘進機１の現在位置が得られ、これと現在の目標位
置との偏差が現在の位置ずれＨとして求められる（ステ
ップ３０３）。そして、ステップ３０２で演算された姿
勢Ｋとステップ３０３で演算された現在の位置ずれＨか
ら、ｆ（）を所定の関数（定数でもよい）として下記
（２）式より、現在の目標姿勢角θm が設定される。

【００５３】 θm ＝Ｋーｆ（Ｈ） …（２） （ステップ３０４）。

【００５４】また、掘進機１の現在の姿勢角がレーザタ
ーゲット３の出力信号から得られ、これの現在の目標進
行方向（計画ライン）に対するずれ角θn が演算される
（ステップ３０５）。ついで、ステップ３０４で得られ
た目標姿勢角θm とステップ３０５で得られたずれ角θ
n との偏差θm ーθn がとられる（ステップ３０６）。

【００５５】ところで、ステップ３０４で演算される目
標姿勢角θm は、推進開始から前回（ｍ−１）までメモ
リに逐次記憶されている。同様にステップ３０５で演算
されるずれ角θn も現在（ｎ）まで逐次メモリに記憶さ
れている。そこで前回の目標姿勢角θm-1 と今回のずれ
角θn との偏差がΣ（θm-1 ーθn ）のごとく、現在に
至るまで加算（積分）される。上記積分値は「方向修正
の速度」を意味する（ステップ３０７）。

【００５６】そして、上記偏差θm ーθn および方向修
正速度Σ（θm-1 ーθn ）とに基づくファジー推論によ
り方向修正シリンダ５の駆動量が算出される。なお、こ
のファジー推論それ自体については上記特願平２ー１７
９６４１号に開示されており、また本発明の主旨とは直
接関係しないので説明は省略する（ステップ３０８）。
しかして、方向修正シリンダ５を駆動するための方向切
換弁８の操作量Ｙm が演算され、この操作量Ｙm を切換
弁８に付与することで掘進機１が計画ラインに沿ってず
れなく推進される（ステップ３０９）。

【００５７】手順は、図４のステップ１１７にリターン
され、前述したのと同様に１ストローク終了の判定がな
される。

【００５８】つぎに、注水制御を実行する土質条件
（３）の場合について説明する。

【００５９】ステップ１１５において回転ストールが発
生していないと判断されると、検出トルクＴが所定の上
限値以上であり、かつ検出推進力Ｆが所定の上限値以下
であるか否かが判断される。なお、ここで、検出トルク
Ｔについての上限値は、注水を行うか否かを判断するた
めのしきい値であるので、ステップ１１８における上限
値以下の値に設定される（ステップ１２３）。

【００６０】ステップ１２３の判断がＹＥＳであれば、
推進自体に問題はなく、かつ粘性土によってスクリュー
１０に負荷がかかっている場合なので、これを解消すべ
く注水制御が実行される。これによって、粘り気が除去
され排土がスムーズになされてスクリュー１０に過大な
負荷がかかることがなくなる（ステップ１２４）。そし
て手順はステップ１１８へ移行され、前述した推進速度
制御、方向修正制御が実行される。一方、ステップ１２
３の判断がＮＯであれば、スクリュー１０に過大な負荷
がかかっていなく、注水の必要がないので、推進速度制
御、方向修正制御を実行すべくステップ１１８に移行さ
れる。

【００６１】つぎに、ピンチ弁制御を実行する土質条件
（１）の場合について説明する。

【００６２】ステップ１１５において回転ストールが発
生していないと判断されると、検出トルクＴの変動が所
定の範囲内であるか否かが判断されるとともに（ステッ
プ１２５）、前述した方向修正速度を示すΣ（θm-1 ー
θn ）の値が所定値以下であるか否かが判断される。な
お、方向修正速度を決定するために、それ以外のパラメ
ータ、たとえば推進速度等を加味するようにしてもよい
（ステップ１２６）。上記ステップ１２５、１２６の判
断のいずれかがＹＥＳであれば、掘進機１がせり上がり
気味等であり、計画ラインに沿っての推進が困難となっ
ていると判断し、これを解消すべく、ピンチ弁基準圧を
ステップ１１１で設定されたピンチ弁基準圧ｐよりも大
きな値に設定し直し、この設定し直された値に保持され
るようピンチ弁１３が制御される（ステップ１３０）。
そして手順はステップ１１８に移行され、前述の推進速
度制御および方向修正制御が実行される。

【００６３】一方、上記ステップ１２５、１２６の判断
がいずれもＮＯの場合には（ステップ１２７、１２８の
判断ＹＥＳ）、掘進機１が計画ラインに沿って順調に進
行しており余裕があると判断して、ピンチ弁基準圧をス
テップ１１１で設定されたピンチ弁基準圧ｐよりも小さ
な値に設定し直し、この設定し直された値に保持される
ようピンチ弁１３が制御される（ステップ１２９）。そ
して手順はステップ１１８に移行され、前述の推進速度
制御および方向修正制御が実行される。以上が掘進機１
の複合制御の内容である。なお、この実施例では、推進
速度制御、方向修正制御、ピンチ弁制御、注水制御を複
合的に実行するようにしているが、これら制御は独立し
ても実施可能である。たとえば、他の制御を省略して推
進速度制御、方向修正制御、ピンチ弁制御、注水制御そ
れぞれのみを実行するようにしてもよく、これら各制御
の中から任意のものを適宜組み合わせて実施するように
してもよい。いずれにせよ、実施例の各制御によれば、
最初に設定した土質条件に基づき一義的に各アクチュエ
ータが制御されるのではなく、時時刻刻変化する切羽の
状況が各センサにより捕らえられ、土質条件を修正しな
がら各アクチュエータが制御されるので、掘進機１の掘
進が精度よくなされ、作業効率が大幅に向上することと
なる。

【００６４】ところで、上述した掘進機１による運転に
は各段階があり、施工手順でいえば、およそ、 （ａ）掘進機１および周辺装置が相互に接続された始業
段階（以下「始業時」という） （ｂ）掘進機１および周辺装置が発進立抗ＨＬに設置さ
れ、推進開始をしようとする段階（以下「推進開始時」
という （ｃ）掘進機１の推進が実際に開始され、掘進中の段階
（以下「推進実行時」という） （ｄ）掘進機１の推進が１ストローク終了した段階（以
下「１ストローク終了時」という） とに分類される。

【００６５】ここに、システムの信頼性を向上すべく各
種センサの出力に基づきシステムを監視して自己診断、
異常警告を行いシステムの信頼性を向上させる技術それ
自体は公知となっている。しかし、掘進機のシステムに
あっては運転の各段階において診断すべき内容、警告す
べき内容はそれぞれ異なる。そこで、運転の各段階に応
じて必要な診断、警告のみを行い、処理の迅速を図ろう
とするのが、以下に述べる実施例である。

【００６６】すなわち、図９に示すように、まず始業時
において各装置間が信号線によって接続された後、電源
がオンされる。各装置間の信号の送出は適宜無線によっ
て行うようにしてもよい（ステップ４０１）。この電源
オンに応じて手順は「始業点検ルーチン」に移行され
る。なお、オペレータが入力装置３５のキーボードをキ
ー操作して「始業時」を示すデータを入力することに応
じて、「始業点検ルーチン」に移行されるようにしても
よい。この「始業点検ルーチン」では、始業時に適合し
た自己診断および異常警告がなされる。自己診断の内容
は、システム各要素間が正常に接続されているか、各要
素が正常に動作するか否かを主としてチェックするもの
であり、たとえば、操作盤コントローラ３４に対して各
センサからの信号が入出力ボードを介して正常に入出力
されているか否かのチェックがなされる（ステップ４０
２）。この結果、異常ありと判定されれば（ステップ４
０３の判断ＹＥＳ）、ディスプレイ３６の画面上にエラ
ー内容が表示されてオペレータに警告するとともに（ス
テップ４０４）、システム稼働を停止させる。

【００６７】そして、所要の点検が行われ、再立ち上げ
を行い、再びステップ４０１において電源がオンされ
る。

【００６８】始業時に異常がなければ（ステップ４０３
の判断ＮＯ）、推進開始の準備がなされ、オペレータが
入力装置３５のキーボードをキー操作して「推進開始
時」を示すデータを入力すると（ステップ４０５の判断
ＹＥＳ）、「揺動確認ルーチン」に移行される。この
「揺動確認ルーチン」では、推進開始時に適合した自己
診断および異常警告がなされる。自己診断の内容は、推
進に必要なアクチュエータの動作チェックを主たる内容
とするものであり、たとえば方向修正シリンダ５を駆動
するための制御信号が所要に出力され、近接センサ６の
検出信号に基づきカッタヘッド４の揺動が正常になされ
るか否かの判定がなれれる（ステップ４０６）。この結
果、異常ありと判定されれば（ステップ４０７の判断Ｙ
ＥＳ）、上記ステップ４０４に移行され、ディスプレイ
３６画面上へエラー表示がされる。

【００６９】一方、ステップ４０５の判断がＮＯ、ある
いはステップ４０７がＮＯである場合は、揺動のチェッ
クが終了してと判断して、つぎにレーザターゲット３等
各種センサの検出値および油圧・空圧センサ３２からの
故障信号を入力して（ステップ４０８）、故障が発生し
たか否かを判断する（ステップ４０９）。故障が発生し
ていると判定されたならば、所定の基準のもとにそれが
重大であるか否かが判断され（ステップ４１０）、重大
である場合にはステップ４０４に移行され、その旨がエ
ラー表示される。一方、故障が重大でなければ、故障フ
ラグが立てられ（ステップ４１１）、各種センサの計測
値が表示される（ステップ４１２）。

【００７０】一方、ステップ４０９で故障が発生してい
ないと判断されれば、故障フラグがリセットされ（ステ
ップ４１３）、ステップ４１２に移行されて各種センサ
の計測値が表示される。

【００７１】つぎに、メニューキーがチェックされ（ス
テップ４１４）、警告参照であるか否かが判断される
（ステップ４１５）。この結果、警告参照である場合に
は、対策アドバイスが表示され（ステップ４１６）、表
示終了後（ステップ４１７の判断ＹＥＳ）、手順は再び
ステップ４０８に移行される。

【００７２】警告参照でない場合には、オペレータが入
力装置３５のキーボードをキー操作して「推進実行時」
を示すデータを入力すると（ステップ４１８の判断ＹＥ
Ｓ）、各アクチュエータが駆動制御され、推進が開始さ
れる（ステップ４１９）。そして推進実行時に適合した
自己診断および異常警告がなされる。自己診断の内容
は、上述した故障のチェックに加えて施工上の不具合の
チェックである。すなわち、各種センサの計測値が読み
出され（ステップ４２０）、故障が発生し（ステップ４
２１の判断ＹＥＳ）、それが重大であるときには（ステ
ップ４２２の判断ＹＥＳ）、ステップ４０４に移行され
エラー表示される。一方、故障が重大なものでなければ
（ステップ４２２の判断ＮＯ）、故障フラグが立てられ
（ステップ４２３）、計測値が表示されるとともに、各
アクチュエータに対して制御信号が出力され、ひきつづ
き掘進が行われる（ステップ４２４）。

【００７３】また、各センサの計測値に基づき施工上の
不具合が判断される。たとえば、所定の基準の下に、検
出姿勢角が異常に大きくなったこと、検出推進力が異常
に大きくなったこと等を判定して、その場合に施工上の
不具合が発生したと判断する（ステップ４２５の判断Ｙ
ＥＳ）。そして施工上の不具合が所定の基準の下に重大
であると判断されれば（ステップ４２６の判断ＹＥ
Ｓ）、安全のため推進が停止され、所要の点検が行われ
る（ステップ４２７）。一方、施工上の不具合が重大で
なければ不具合のフラグが立てられ（ステップ４２
８）、手順はステップ４２４に移行され、ひきつづき掘
進がなされる。

【００７４】施工上の不具合が発生していないと判断さ
れれば（ステップ４２５の判断ＮＯ）、不具合のフラグ
がリセットされ（ステップ４２９）、手順はステップ４
２４に移行されひきつづき推進がなされる。

【００７５】つぎに、１ストローク終了したことがセン
サによって検出されると（ステップ４３０の判断ＹＥ
Ｓ）、１ストローク終了時に適合した異常警告がなされ
る。

【００７６】すなわち、上記故障フラグ、上記不具合フ
ラグが立てられているか否かが判定され（ステップ４３
１）、この結果いずれかのフラグが立てられている場合
には、つぎの１ストローク時において重大な故障あるい
は重大な施工上の不具合が発生する虞があるので、その
旨の警告が表示されて（ステップ４３２）、手順はステ
ップ４０８に再び移行される。一方、いずれのフラグも
立てられていない場合には（ステップ４３１の判断Ｎ
Ｏ）、特に問題がないので上記警告表示をすることなく
ステップ４０８に移行される。なお、推進実行中は、安
全のためパトライト３９が点滅されている。

【００７７】つぎに、ＩＣカードに施工データを記録す
る処理について図１０を参照して説明する。

【００７８】すなわち、推進開始時であることがキー操
作により指示されると、処理がスタートされ、各種セン
サの検出信号が入力され（ステップ５０１）、計測値が
表示される（ステップ５０２）。そしてキー入力読み出
しが行われ（ステップ５０３）、推進が実際に開始され
たか否かが判断される（ステップ５０４）。推進が開始
されていない場合には、データ参照であるか否かが判断
される（ステップ５０５）。この結果、データ参照でな
い場合には手順は再びステップ５０１に移行され、検出
信号の入力が行われる。

【００７９】データ参照であると判断されると（ステッ
プ５０５の判断ＹＥＳ）、施工データが作成され、施工
の履歴が表示される（ステップ５０６）。ついで、キー
入力の読みだしがなされ（ステップ５０７）、表示が終
了したか否かが判断される（ステップ５０８）。表示終
了でない場合には手順はステップ５０６に再び移行さ
れ、施工データ、履歴の表示が繰り返し実行されるが、
表示終了の場合は、手順はステップ５０１に移行され
て、検出信号の入力が再度行われる。

【００８０】ステップ５０４においてキー入力によって
推進が開始されたと判定されると、各アクチュエータに
制御信号が出力され、推進を開始させる（ステップ５０
９）。以後、掘進中は、各センサの検出信号が入力され
るとともに（ステップ５１０）、各アクチュエータに制
御信号が出力される（ステップ５１１）。そして、この
間に各センサの検出信号に基づき施工データが作成され
る。そして、１ストローク終了検出用のセンサによって
１ストローク終了時であることが検出されていない限り
は（ステップ５１２の判断ＮＯ）、ステップ５１０、５
１１の処理が繰り返し実行されるが、１ストローク終了
が検出されると（ステップ５１２の判断ＹＥＳ）、各ア
クチュエータに対する制御信号をオフして推進を停止さ
せる（ステップ５１３）。

【００８１】しかるのち、ＩＣカードリードライタ３８
を介してＩＣカード３７に作成された施工データが転送
されて（ステップ５１４）、すでに今まで記録されてい
る施工データに新たな施工データが追加記録される（ス
テップ５１５）。ここで、推進が停止され、段取り替え
が実行されている段階で、施工データの転送を行うよう
にしている。したがって、転送（それに要する時間）に
よって実際の堀削作業に影響を与えることがない。すな
わち、作業効率が損なわれることがない。しかも１スト
ローク単位の施工データが順次記録されていくので、１
工程式の掘進機に好適なデータ管理がなされる。

【００８２】ついで施工が終了したか否かが判断され
る。たとえばキー操作により、「施工終了」を指示すれ
ば、処理は終了する。「施工終了」が指示されていない
限りは、手順は再度ステップ５０１に移行されて、同様
の処理を繰り返し実行する。

【００８３】こうして、ＩＣカード３７に施工データが
順次記録されると、ＩＣカードリードライタ３８からこ
れを取り出し、携行して、建屋のＩＣカードリードライ
タ４１にセットされる。そして、図３のコンピュータシ
ステムによって、たとえば１週間単位の施工の記録を解
析等することができる。なお、施工データを記録する記
憶媒体としてはＩＣカードに限定されることなく、携行
可能で電源オフでも記録内容が消滅しないものであれば
任意のものを使用することができる。

【００８４】また、実施例では掘進機として小口径管掘
進機を想定しているが、これに限定されることなくトン
ネル堀削機等任意の地中掘進機に適用することができ
る。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、土
質条件の変化を捕らえて各アクチュエータを制御するよ
うにしたので、掘進が精度よく実行されるとともに作業
効率が飛躍的に向上する。また、掘進機の運転の各段階
に応じた自己診断チェックおよび異常警告がなされるの
で、かかるチェック等が迅速かつ適切に行われ装置の信
頼性が飛躍的に向上する。さらに、１ストロークごとに
施工データを自動記録できるので、いわゆる１工程式の
掘進機において作業効率を損なうことなく施工データの
記録が行われるとともに、１工程式の掘進機に適合した
データ管理が行われ、作業効率が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る掘進機の制御装置の実施例
に適用される小口径管推進機の横断面を示す図である。

【図２】図２は実施例の制御装置の構成を示すブロック
図である。

【図３】図３は実施例において施工データの処理を行う
装置の構成を示すブロック図である。

【図４】図４は実施例の複合制御の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図５は実施例の閉塞解除ルーチンの処理手順を
示すフローチャートである。

【図６】図６は実施例の方向修正ルーチンの処理手順を
示すフローチャートである。

【図７】図７は実施例の掘進機の推進速度を求める演算
を説明するために用いた図である。

【図８】図８は実施例の掘進機のカッタおよびスクリュ
ーにかかるトルクの時間変化を例示したグラフである。

【図９】図９は実施例の自己診断および異常警告処理の
処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】図１０は実施例の施工データ記録処理の処理
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 掘進機 ４ カッタヘッド ９ カッタ １０ スクリュー １３ ピンチ弁 ３４ 操作盤コントローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に堀削を行うカッタを有し、カ
   ッタ回転用のアクチュエータによって前記カッタを回転
   させるとともに推進用のアクチュエータにより掘進機を
   推進させて地中を掘進する掘進機の制御装置において、 掘進機が掘進する場所の土質条件を入力する入力手段
   と、 前記入力手段によって入力された土質条件に応じて前記
   カッタの基準回転数と前記掘進機の基準推進速度を設定
   する設定手段と、 前記各アクチュエータにかかる負荷を検出する負荷検出
   手段と、 前記設定手段によって設定された基準回転数が得られる
   よう前記カッタ回転用アクチュエータを制御する回転数
   制御手段と、 前記負荷検出手段によって両アクチュエータの負荷がそ
   れぞれ所定範囲内にあることが検出されている場合に、
   前記設定手段で設定された基準推進速度が得られるよう
   に前記推進用アクチュエータを制御するとともに、前記
   負荷検出手段によっていずれかのアクチュエータの負荷
   が前記所定範囲外にあることが検出された場合に、前記
   基準推進速度よりも推進速度を減じ、または上昇させる
   ように前記推進用アクチュエータを制御する速度制御手
   段とを具えた掘進機の制御装置。
2. 【請求項２】 前記負荷検出手段によって前記カッ
   タ回転用アクチュエータの負荷が所定のしきい値を越え
   たことが検出された場合に、前記カッタの回転ストール
   が発生したと判定して前記掘進機の推進および前記カッ
   タの回転を停止させて所定の処理を行うようにした請求
   項１記載の掘進機の制御装置。
3. 【請求項３】 掘進機先端に揺動自在に設けられ、
   方向修正用のアクチュエータにより揺動されて掘進機の
   姿勢角を変化させるカッタヘッドと、前記カッタヘッド
   先端に設けられ、カッタ回転用のアクチュエータにより
   回転されて堀削を行うカッタとを有し、前記各アクチュ
   エータを制御して地中を掘進する掘進機の制御装置にお
   いて、 前記堀削機の位置および姿勢角を検出する位置・姿勢角
   検出手段と、 前記位置・姿勢角検出手段の検出結果に基づき逐次の目
   標位置と逐次の検出位置との位置ずれを記憶するととも
   に逐次の検出姿勢角の平均値を記憶する記憶手段と、 現在の目標位置と現在の検出位置との位置ずれと前記記
   憶手段の記憶内容とに基づき現在の目標姿勢角を設定す
   る目標姿勢角設定手段と、 前記目標姿勢角設定手段で設定される目標姿勢角が得ら
   れるように前記方向修正用アクチュエータを制御する手
   段と具えた掘進機の制御装置。
4. 【請求項４】 掘進機先端に揺動自在に設けられ、
   方向修正用のアクチュエータにより揺動されて掘進機が
   目標進行方向に進行するよう進行方向を変化させるカッ
   タヘッドと、前記カッタヘッド先端に設けられ、カッタ
   回転用のアクチュエータにより回転されて堀削を行うカ
   ッタと、前記カッタとともに回転し、前記カッタにより
   堀削された土砂を後方に排土するスクリューと、前記ス
   クリューにより排土される土砂の通路の断面積を変化さ
   せるピンチ弁とを有し、前記各アクチュエータを制御す
   るとともに前記ピンチ弁を制御して地中を掘進する掘進
   機の制御装置において、 掘進機が掘進する場所の土質条件を入力する入力手段
   と、 前記カッタ回転用のアクチュエータにかかる負荷を検出
   し、該検出結果に基づき負荷の変動量が所定のしきい値
   以上であるか否かを判定する第１の判定手段と、 前記方向修正用アクチュエータによる方向修正速度を演
   算し、該演算結果に基づき前記掘進機の進行方向を前記
   目標進行方向にする方向修正が迅速に行われているか否
   かを判定する第２の判定手段と、 前記入力手段によって入力された土質条件に基づいて前
   記ピンチ弁の制御の実行の有無を判定する第３の判定手
   段と、 前記第３の判定手段によって前記ピンチ弁の制御を実行
   すると判定した場合に、前記入力手段によって入力され
   た土質条件に応じて前記通路の基準断面積を設定し、 前記第１の判定手段によって前記カッタ回転用アクチュ
   エータの負荷変動量が所定のしきい値以上であると判定
   された場合または前記第２の判定手段によって前記方向
   修正用アクチュエータによる方向修正が迅速に行われて
   いないと判定された場合に前記通路を前記設定された基
   準断面積よりも小さい断面積に設定し直し、 前記第１の判定手段によって前記カッタ回転用アクチュ
   エータの負荷変動量が所定のしきい値よりも小さいと判
   定され、かつ前記第２の判定手段によって前記方向修正
   用アクチュエータによる方向修正が迅速に行われている
   と判定された場合に前記通路を前記設定された基準断面
   積よりも大きい断面積に設定し直す断面積設定手段と、 前記通路が前記断面積設定手段で設定され、または設定
   し直された断面積となるように前記ピンチ弁を制御する
   制御手段とを具えた掘進機の制御装置。
5. 【請求項５】 掘進機先端に揺動自在に設けられ、
   方向修正用のアクチュエータにより揺動されて掘進機が
   目標進行方向に進行するよう進行方向を変化させるカッ
   タヘッドと、前記カッタヘッド先端に設けられ、カッタ
   回転用のアクチュエータにより回転されて堀削を行うカ
   ッタと、前記カッタとともに回転し、前記カッタにより
   堀削された土砂を後方に排土するスクリューと、前記ス
   クリューにより排土される土砂の通路に注水を行う注水
   手段と、前記掘進機を推進させる推進用のアクチュエー
   タとを有し、前記各アクチュエータを制御するとともに
   前記注水手段による注水を制御して地中を掘進する掘進
   機の制御装置において、 掘進機が掘進する場所の土質条件を入力する入力手段
   と、 前記カッタ回転用のアクチュエータにかかる回転負荷お
   よび前記推進用アクチュエータにかかる推進負荷をそれ
   ぞれ検出する負荷検出手段と、 前記入力手段によって入力された土質条件に基づいて前
   記注水手段による注水制御の実行の有無を判定する判定
   手段と、 前記判定手段によって注水制御を実行すると判定され、
   さらに前記負荷検出手段によって前記回転負荷が所定の
   しきい値以上であり、かつ前記推進負荷が所定のしきい
   値以下であることが検出された場合に、前記注水手段を
   オンさせて前記通路に注水を行う制御手段とを具えた掘
   進機の制御装置。
6. 【請求項６】 掘進機を運転するためのデータが入
   力される入力手段と、前記掘進機の各部の状態を検出す
   るセンサと、前記掘進機の各部を駆動するアクチュエー
   タと、前記入力手段による入力データと前記センサによ
   る検出値とに基づき所定の処理を行うとともに前記アク
   チュエータを駆動制御して前記掘進機を運転するコント
   ローラと、前記コントローラによる処理結果を表示する
   表示手段とを有し、これら掘進機と入力手段とセンサと
   アクチュエータとコントローラと表示手段とを有線また
   は無線にて接続した掘進機の制御装置において、 運転の各段階を指示する運転段階データが前記入力手段
   より入力され、または所定のセンサにより運転段階が検
   出された場合に、前記コントローラは、入力されまたは
   検出された運転段階に応じて、前記入力手段および前記
   コントローラ各部の機能チェックまたは前記センサの検
   出値に基づく前記センサの検出値の異常チェックまたは
   前記センサの検出値に基づく前記アクチュエータの動作
   状態のチェックまたは前記有線または無線における信号
   の送出状態のチェックを行い、これらチェック結果を前
   記表示手段に表示する掘進機の制御装置。
7. 【請求項７】 前記運転段階が掘進機の運転中であ
   る場合には、前記チェック結果に応じて前記アクチュエ
   ータの動作を停止させる処理を行うものである請求項６
   記載の掘進機の制御装置。
8. 【請求項８】 １ストローク単位で推進され、１ス
   トローク終了ごとに所定の段取り替えが行われる掘進機
   と、該掘進機の各部の状態を検出するセンサと、前記掘
   進機を１ストローク単位で推進させるアクチュエータ
   と、前記掘進機を運転させるためのデータが入力される
   入力手段と、前記入力手段による入力データと前記セン
   サによる検出値とに基づき所定の処理を行うとともに前
   記アクチュエータを駆動制御して前記掘進機を運転する
   コントローラと、前記コントローラによる処理結果を記
   憶する記憶媒体とを有した掘進機の制御装置において、 前記掘進機が１ストローク推進したことを検出する検出
   手段を具え、 前記コントローラは、前記センサの検出値に基づき施行
   データを作成するとともに、前記検出手段によって前記
   掘進機が１ストローク推進したことが検出されるごと
   に、前記アクチュエータをオフさせ、前記１ストローク
   推進中における施行データを前記記憶媒体に書き込む処
   理を行う掘進機の制御装置。
9. 【請求項９】 前記記憶媒体は、ＩＣカードである請
   求項８記載の堀削機の制御装置。