JPH0694781B2 - シールド接合位置計測方法およびその装置 - Google Patents

シールド接合位置計測方法およびその装置

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JPH0694781B2
JPH0694781B2 JP29752989A JP29752989A JPH0694781B2 JP H0694781 B2 JPH0694781 B2 JP H0694781B2 JP 29752989 A JP29752989 A JP 29752989A JP 29752989 A JP29752989 A JP 29752989A JP H0694781 B2 JPH0694781 B2 JP H0694781B2
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boring pipe
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boring
shield
sensor
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孝 高野
毅史 山本
伸一 白井
秀範 安保
進 皿田
清秀 改発
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Kajima Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Kawasaki Motors Ltd
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Kajima Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
Kawasaki Jukogyo KK
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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
及び泥水を排出する排泥管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ャッキ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、シールドジャッキ14を既設のセグメント11に当
接し、伸長してシールド機A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、シールドジャッキ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を組立てて一次履工を
行い、セグメント11と削孔との間にセグメント等で2次
履工を行い、次いで、シールドジャッキ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、高精度で両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、ディスプレイ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く
し、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実施例を説明する。
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ィ
スプレイ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図に示すディスプレイ画面
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30mm程度になったら、第6
図に示すディスプレイ画面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、ディスプレス画面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、ボーリングパ
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32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] 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1/5程度(従来方法の50〜100mm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
ディスプレイ画面を示す図面、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……ロータリジョイント、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、30……ガンマ線密封線源、31……ガイガカウン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 毅史 東京都調布市飛田給2丁目19番1号 鹿島 建設株式会社技術研究所内 (72)発明者 白井 伸一 千葉県富津市新富25番地 東京電力株式会 社富津火力建設所内 (72)発明者 安保 秀範 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 皿田 進 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 改発 清秀 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 平2−259514(JP,A) 特開 平2−145910(JP,A) 特開 昭63−22996(JP,A) 特開 昭63−304894(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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。
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JP2520754B2 (ja) * 1990-03-12 1996-07-31 株式会社小松製作所 シ―ルド掘進機の位置検出装置
JPH0819821B2 (ja) * 1992-02-18 1996-02-28 鹿島建設株式会社 シールド接合位置計測方法
DE102019108002B4 (de) * 2019-03-28 2022-09-01 Herrenknecht Aktiengesellschaft Schneidrollenlagerteil, Schneidrollenhalterung mit Schneidrollenlagerteil, Schneidrad mit Schneidrollenhalterung und Tunnelvortriebsmaschine mit Schneidrad

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