JPH07166797A - Method for grasping existing segment form - Google Patents

Method for grasping existing segment form

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JPH07166797A
JPH07166797A JP5315479A JP31547993A JPH07166797A JP H07166797 A JPH07166797 A JP H07166797A JP 5315479 A JP5315479 A JP 5315479A JP 31547993 A JP31547993 A JP 31547993A JP H07166797 A JPH07166797 A JP H07166797A
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segment
sensor
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peripheral surface
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幸三郎 土屋
Hisateru Ueda
尚輝 上田
Kazuhiko Imakura
和彦 今倉
Hiroyuki Morino
弘之 森野
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Abstract

PURPOSE:To easily and correctly grasp the assembling form of an existing segment by moving a sensor in the circumferential direction, obtaining the coordinates from a turning angle and the distance between the turning axis and the inner peripheral surface, and performing coordinate transformation to make an elliptical display. CONSTITUTION:Pre-sensing sensors are disposed in the circumferential direction centering round the turning axis in the horizontal direction in the state of separating from a boring machine 1 in the rear of a shield machine 2 in the existing segments 3, 3. Subsequently, each sensor is stopped at plural positions opposite to the inner peripheral surface of the segment 3 to measure the distance from the sensor to the inner peripheral surface of the segment 3. The turning angle of the sensor and the distance from the turning axis to the segment 3 are calculated to obtain the coordinates on the inner peripheral surface on the segment 3. Subsequently, the center of gravity of the center point group is calculated to compute the amount of eccentricity, and coordinate-transformed to create an approximate ellipse from the coordinate point group. The ellipse is displayed. Thus, an assembling error due to deformation of the segment 3 is avoided to shorten the term of works.

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、シールド掘進工法に用
いられ既に組み付けられたセグメントの形状を正確に把
握するための既設セグメント形状の把握方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for grasping the shape of an existing segment for accurately grasping the shape of a segment used in a shield excavation method and already assembled.

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、トンネルの構築方法とし
てシールド工法があり、この種の工法の一種としてシー
ルド掘進機で地山を掘削しながらこれを前進させ、前進
にともなってシールド掘進機の後部側に順次掘進反力を
取るためのセグメントを環状に組立てる工法がある。
2. Description of the Related Art As is well known, there is a shield construction method as a method of constructing a tunnel. As one of the construction methods of this type, a shield excavator is used to advance the ground while excavating the natural ground. There is a method of assembling segments in a ring shape to obtain a progressive reaction force on the rear side.

【0003】このようなシールド工法に用いられるセグ
メント組付け装置では、セグメントの位置決めを倣い制
御により行っていた。すなわち、セグメントを組み付け
る際には突き合わされるセグメントの相互間に設けられ
た凹凸ガイドを押しつけながら組み付け、突き合わされ
たセグメント間を連結する際にボルトがボルト穴に入り
にくいときはボルトを間欠的に進退移動させながらセグ
メントを少しづつ移動してボルト穴が一致したときに該
ボルト穴にボルトを挿入させていた。
In the segment assembling apparatus used for such a shield construction method, the positioning of the segment is performed by the scanning control. That is, when assembling the segments, press the concavo-convex guides provided between the abutted segments while assembling, and when connecting the abutted segments, if the bolts do not easily enter the bolt holes, intermittently use the bolts. The segment was moved little by little while moving forward and backward, and the bolt was inserted into the bolt hole when the bolt holes were aligned.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のセグメント組付け装置にあっては、セグメン
トの形状は土水圧等の外乱が組み付けられたセグメント
の全周に対して法線方向に均等に働かないので、例えセ
グメントを真円に近似して組み付けたとしても、組付け
後にセグメントがある程度変形することがある。このよ
うなセグメントの変形を放置しておくと、既設セグメン
トの真円度は新たなセグメントを組付ける際の位置基準
となることから、変形による誤差が蓄積し、倣い制御に
よる組付け作業では時間がかかるといった問題があるだ
けでなく、蓄積した誤差が大きくなると最終的には組付
け不能となる惧れがある。
However, in such a conventional segment assembling apparatus, the shape of the segment is equal in the normal direction to the entire circumference of the segment to which disturbance such as earth pressure is attached. Since it does not work, even if the segment is assembled in a shape close to a perfect circle, the segment may be deformed to some extent after the assembly. If the deformation of such a segment is left as it is, the roundness of the existing segment will serve as a position reference when assembling a new segment, so errors due to deformation will accumulate and time will be required in the assembling work by the copying control. Not only is there a problem that it will take time, but if the accumulated error becomes large, there is a fear that it will eventually become impossible to assemble.

【0005】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、新
たなセグメントを組み付ける際の位置決め基準となる既
設セグメントの形状を容易且つ正確に把握することがで
きる既設セグメント形状の把握方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object thereof is to easily and accurately determine the shape of an existing segment which serves as a positioning reference when a new segment is assembled. It is to provide a method of grasping the shape of an existing segment that can be grasped.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、シールド掘進機の掘進に伴なってその
後端部に環状に組み付けられた既設セグメント形状を把
握する方法であって、前記シールド掘進機の後方に該シ
ールド掘進機と分離した状態で前記既設セグメント内に
設置され、該セグメントの中心軸とほぼ一致する水平方
向の旋回軸を中心として周方向に旋回移動するセンサー
を用い、このセンサーを前記セグメントの内周面と対向
するように複数位置で停止して該センサーから該セグメ
ントの内周面までの距離を計測し、前記センサーの旋回
角度と、前記旋回軸からセグメントの内周面までの距離
とを算出し、この算出結果に基づいてセグメントの内周
面上における複数位置の座標(X,Y)を求め、次い
で、収集された複数の座標から選択された任意の3点を
複数群取り出して複数の中心点群を求め、これら中心点
群の重心を算出してセグメント中心とセンサの旋回中心
との偏心量(Δx,Δy)を演算し、前記座標(X,
Y)をこの偏心量に基づいて座標変換することにより座
標点群(X1 ,Y1 )を求め、この座標点群(X1 ,Y
1 )に基づいて近似される楕円を作成し、この楕円を表
示することにより既設セグメント形状を把握することを
特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a method for grasping the shape of an existing segment that is annularly assembled to the rear end of a shield excavator as it excavates. Installed in the existing segment in a state of being separated from the shield machine in the rear of the shield machine, using a sensor that swings in the circumferential direction about a horizontal swing axis that substantially matches the central axis of the segment, This sensor is stopped at a plurality of positions so as to face the inner circumferential surface of the segment, and the distance from the sensor to the inner circumferential surface of the segment is measured. The turning angle of the sensor and the turning axis of the segment The distance to the peripheral surface is calculated, and the coordinates (X, Y) of a plurality of positions on the inner peripheral surface of the segment are calculated based on the calculation result. A plurality of arbitrary three points selected from the mark are taken out to obtain a plurality of center point groups, the center of gravity of these center point groups is calculated, and the eccentricity amount (Δx, Δy) between the segment center and the sensor rotation center is calculated. The coordinates (X,
Y) is coordinate-converted based on this eccentricity to obtain a coordinate point group (X1, Y1), and this coordinate point group (X1, Y1)
The feature is that the existing segment shape is grasped by creating an ellipse that is approximated based on 1) and displaying this ellipse.

【0007】[0007]

【作用】上記構成により、新たなセグメントを組み付け
る際の位置決め基準となる既設セグメントの形状を楕円
近似することにより容易且つ正確に把握することができ
る。
With the above structure, the shape of the existing segment, which serves as a positioning reference when a new segment is assembled, can be easily and accurately grasped by making an elliptic approximation.

【0008】[0008]

【実施例】以下、この発明の好適な実施例について添付
図面を参照にして詳細に説明する。図1は、この発明が
適用されるシールド工法のセグメント組付け装置を示
し、同図に示す組付け装置1は、シールド掘進機2の後
方に中空筒状に組み付けられるセグメント3,3内にシ
ールド掘進機2と分離した状態で設置されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a segment assembling apparatus of a shield construction method to which the present invention is applied. The assembling apparatus 1 shown in FIG. 1 has shields inside segments 3 and 3 which are assembled behind a shield machine 2 in a hollow cylindrical shape. It is installed separately from the excavator 2.

【0009】セグメント組付け装置1は、既設セグメン
ト3の内周面に支持反力をとってこれを支持するととも
に新たなセグメントの組付け作業に伴って装置全体を前
進移動するための四組の支持装置4と、この支持装置4
に支持されて水平方向に延びる支持ビーム5と、この支
持ビーム5の先端に支持され既設セグメント3,3によ
り構築されるトンネルの軸と直交する水平軸を中心とし
て揺動可能なほぼ六角枠形状の揺動フレーム6と、この
揺動フレーム6の前部に支持され該揺動フレーム6の揺
動面と直交する旋回軸を中心として旋回可能な円環状の
旋回フレーム7と、この旋回フレーム7の前部に突設さ
れた一対の跳ね出しアーム8,8に対し該旋回フレーム
7の径方向に進退移動可能なエレクタ装置9とから概略
構成されている。
The segment assembling apparatus 1 has four groups for supporting the inner peripheral surface of the existing segment 3 by supporting it and moving the entire apparatus forward with the assembling work of a new segment. Support device 4 and this support device 4
A support beam 5 supported in the horizontal direction and a substantially hexagonal frame shape that can swing about a horizontal axis that is supported at the tip of the support beam 5 and is orthogonal to the axis of the tunnel constructed by the existing segments 3 and 3. Of the swing frame 6, an annular swing frame 7 supported by the front portion of the swing frame 6 and capable of swinging about a swing axis orthogonal to the swing surface of the swing frame 6, and the swing frame 7 The eclectic device 9 is configured to be movable forward and backward in the radial direction of the revolving frame 7 with respect to a pair of repelling arms 8 and 8 protruding from the front part of the revolving frame 7.

【0010】また、セグメント組付け装置1の下方に
は、支持装置4の下方を通って新たなセグメント3をエ
レクタ装置9の下部に供給するためのセグメント供給装
置10が配置されている。
A segment supply device 10 for supplying a new segment 3 to a lower portion of the erector device 9 is arranged below the segment assembly device 1 so as to pass below the support device 4.

【0011】支持装置4は、トンネルの後方から順に第
1の固定保持装置11、第1の反力支持装置12、第2
の反力支持装置13、第2の固定保持装置14からなっ
ている。第1及び第2の固定保持装置11,13は、ト
ンネルの左右両側に配置されて垂直方向に延びる一対の
固定支持脚15と、固定支持脚15の上部から上部ジャ
ッキ16を介して架け渡され該ジャッキ16の上下方向
の進退移動によって既設セグメント3の内周面上部に離
接可能な三日月状の上部固定シュー17と、固定支持脚
15の下部から下部ジャッキ18を介して上下方向に進
退移動し既設セグメント3の内周面下部に離設可能な下
部固定シュー19と、固定支持脚15の側部から左右方
向に進退移動することによって既設セグメント3の内周
面側部に離設可能な側部固定シュー20とを備えてい
る。
The support device 4 comprises a first fixed holding device 11, a first reaction force support device 12, and a second device in order from the rear of the tunnel.
The reaction force support device 13 and the second fixed holding device 14 of FIG. The first and second fixed holding devices 11 and 13 are bridged through a pair of fixed support legs 15 arranged on both left and right sides of the tunnel and extending in a vertical direction, and an upper jack 16 from an upper portion of the fixed support legs 15. A crescent-shaped upper fixed shoe 17 that can be separated from and contacted with the upper portion of the inner peripheral surface of the existing segment 3 by the vertical movement of the jack 16 and the vertical movement from the lower part of the fixed support leg 15 through the lower jack 18. The lower fixed shoe 19 which can be separated from the lower portion of the inner peripheral surface of the existing segment 3 and the side of the inner peripheral surface of the existing segment 3 can be separated from the side portion of the fixed support leg 15 by moving forward and backward. A side fixing shoe 20 is provided.

【0012】一方、第1及び第2の反力支持装置12,
14は、トンネルの左右両側に配置されて垂直方向に延
びる一対の支持脚21と、支持脚21の上部から上部ジ
ャッキ22を介して架け渡され該ジャッキ22の上下方
向の進退移動によって既設セグメント3の内周面上部に
離接可能な三日月状の上部シュー23と、支持脚21の
下部から下部ジャッキ24を介して上下方向に進退移動
し既設セグメント3の内周面下部に離設可能な下部シュ
ー25とを備えている。そして、固定保持装置11,1
3と反力支持装置12,14との間には、反力支持装置
12,14に反力をとって固定保持装置11,13を前
進させるジャッキ(図示しない)が設けられている。
On the other hand, the first and second reaction force supporting devices 12,
Reference numeral 14 denotes a pair of support legs 21 arranged on both the left and right sides of the tunnel and extending in the vertical direction, and bridged from the upper part of the support legs 21 via an upper jack 22. Crescent-shaped upper shoe 23 that can be attached to and detached from the upper portion of the inner peripheral surface, and a lower portion that can be separated from the lower portion of the inner peripheral surface of the existing segment 3 by moving up and down through the lower jack 24 from the lower portion of the support leg 21. And a shoe 25. Then, the fixed holding device 11, 1
Between the 3 and the reaction force supporting devices 12 and 14, a jack (not shown) is provided for advancing the fixed holding devices 11 and 13 by applying a reaction force to the reaction force supporting devices 12 and 14.

【0013】また、支持ビーム5は、第1及び第2の固
定保持装置11,13に固定されるとともに、第1及び
第2の反力支持装置12,14に対し前後方向にのみ相
対移動可能に支持されている。
The support beam 5 is fixed to the first and second fixed holding devices 11 and 13, and is movable only in the front-rear direction with respect to the first and second reaction force supporting devices 12 and 14. Supported by.

【0014】エレクタ装置9は、図2,3に示すよう
に、跳ね出しアーム8,8の先端に設けられた一対の昇
降ジャッキ26,26により同図中で上下方向に進退移
動可能にしてセグメント3の内面形状に合致した三日月
形状のエレクタ装置本体27を備え、エレクタ装置本体
27にはセグメント供給装置10によって供給されたセ
グメント3を支持する支持機構28と、この支持機構2
8の周囲に配置された複数のプリセンシングセンサS
1,S2,S4(この実施例では3つ)等を備えてい
る。
As shown in FIGS. 2 and 3, the erector unit 9 is segmented by a pair of lifting jacks 26, 26 provided at the tips of the rebound arms 8, 8 so that it can be moved forward and backward in the same figure. 3 includes a crescent-shaped erector device body 27 that matches the inner surface shape of 3, and a support mechanism 28 that supports the segment 3 supplied by the segment supply device 10 to the erector device body 27, and this support mechanism 2
8. A plurality of presensing sensors S arranged around 8
1, S2, S4 (three in this embodiment) and the like.

【0015】支持機構28は、エレクタ装置本体27か
ら旋回フレーム7の径方向に延びるジャッキ29と、こ
のジャッキ29のプランジャ30に固定されエレクタ装
置本体27の固定筒31内を上下方向に進退移動する移
動筒32と、この移動筒32から前記径方向外部に突出
するチャック33と、前記移動筒32内に設けられてチ
ャック33をその軸を中心として回動させる駆動機構3
4とを有している。
The support mechanism 28 is fixed to the jack 29 extending in the radial direction of the revolving frame 7 from the eclectic device body 27, and is fixed to the plunger 30 of the jack 29 to move up and down in the fixed cylinder 31 of the erector device body 27 in the vertical direction. A movable barrel 32, a chuck 33 protruding from the movable barrel 32 to the outside in the radial direction, and a drive mechanism 3 provided in the movable barrel 32 for rotating the chuck 33 about its axis.
4 and.

【0016】チャック33の先端には1/4リング状の
凸部35が固設され、凸部35のジャッキ29側には図
4に示すように該ジャッキ29側に向けて内側に傾斜す
る傾斜面36が形成されている。一方、セグメント3の
中心部には孔37が形成され、孔37内にはチャック3
3が係合される円筒金具38が嵌合されているととも
に、円筒金具38にはチャック33の傾斜面36と係合
する傾斜面39が形成されている。チャック33と円筒
金具38との係合は、チャック33を所定の回動角度と
したときに該チャック33を円筒金具38に挿入するこ
とができ、挿入状態で該チャック33を例えば90度回
動したときに前記傾斜面36,39同士が面接触するこ
とによりセグメント3がチャック33に支持されるよう
構成したものである。
A 1/4 ring-shaped convex portion 35 is fixedly provided at the tip of the chuck 33, and the jack 29 side of the convex portion 35 is inclined inward toward the jack 29 side as shown in FIG. A surface 36 is formed. On the other hand, a hole 37 is formed in the center of the segment 3 and the chuck 3 is placed in the hole 37.
A cylindrical metal fitting 38 with which 3 is engaged is fitted, and an inclined surface 39 that engages with the inclined surface 36 of the chuck 33 is formed on the cylindrical metal fitting 38. The engagement between the chuck 33 and the cylindrical metal fitting 38 allows the chuck 33 to be inserted into the cylindrical metal fitting 38 when the chuck 33 is set at a predetermined rotation angle, and the chuck 33 is rotated, for example, by 90 degrees in the inserted state. At this time, the segment 3 is supported by the chuck 33 by the surface contact between the inclined surfaces 36 and 39.

【0017】また、プリセンシングセンサS1,S2,
S4は、図2に示すように、エレクタ装置本体27の外
周面に周方向に沿って例えば40〜140mm程度のスパ
ンを有して配置されている。プリセンシングセンサS1
はエレクタ装置本体27の外側に位置し、プリセンシン
グセンサS2はエレクタ装置本体27の中心線近傍に位
置している。そして、エレクタ装置9の支持機構28が
セグメント3を支持していない状態で、後述するよう
に、旋回フレーム7を旋回するとともに昇降ジャッキ2
6を駆動してエレクタ装置本体27を既設セグメント
3,3のリング内周面と対向するように位置決めし、レ
ーザ光を発光するとともにその反射光を受光してそれぞ
れの距離を測定する非接触式のセンサである。
Further, the presensing sensors S1, S2,
As shown in FIG. 2, S4 is arranged on the outer peripheral surface of the erector device body 27 along the circumferential direction with a span of, for example, about 40 to 140 mm. Pre-sensing sensor S1
Is located outside the erector device body 27, and the presensing sensor S2 is located near the center line of the erector device body 27. Then, in a state in which the support mechanism 28 of the erector device 9 does not support the segment 3, as described later, the revolving frame 7 is revolved and the lifting jack 2 is moved.
6 is driven to position the elector device main body 27 so as to face the inner circumferential surfaces of the rings of the existing segments 3 and 3, and the laser light is emitted and the reflected light is received to measure the respective distances. Sensor.

【0018】以上の構成を有するセグメント組付け装置
1は、次のような工程を経て新たなセグメント3を組み
付ける。すなわち、1リング分(この実施例では、7つ
のセグメントにより1リングが構成されている)の組付
けが終了し、掘削が終了した後で次の1リング分のセグ
メントを新たに組付ける前に、プリセンシングセンサS
1,S2を用いて既設セグメント3,3の位置を測定し
てその組付け形状を把握し、各セグメントごと或いは各
グループごとに真円との歪量(補正値)を演算した後、
この補正値に基づいて新たなセグメント3を組み付け
る。プリセンシングされたデータは学習され、セグメン
ト3,3の断面形状がリングごとに変化しても新たなセ
グメント3の形状は真円に近似する。このような演算、
解析は、セグメント組付け装置1に備えられた制御手段
(図示しない)によって行われる。
The segment assembling apparatus 1 having the above construction assembles a new segment 3 through the following steps. That is, after the assembling of one ring (in this embodiment, one ring is made up of seven segments) is completed and before the excavation is completed and before the next segment of one ring is newly assembled. , Presensing sensor S
1, S2 is used to measure the positions of the existing segments 3 and 3 to grasp the mounting shape, and after calculating the distortion amount (correction value) with the perfect circle for each segment or each group,
A new segment 3 is assembled based on this correction value. The presensed data is learned, and even if the cross-sectional shape of the segments 3 and 3 changes for each ring, the shape of the new segment 3 approximates a perfect circle. Such an operation,
The analysis is performed by the control means (not shown) provided in the segment assembling apparatus 1.

【0019】次に、この制御手段によって行われる既設
セグメント位置の測定方法、既設セグメント形状の把握
方法、セグメントの組付け方法について説明する。
Next, a method of measuring the position of the existing segment, a method of grasping the shape of the existing segment, and a method of assembling the segment, which are performed by the control means, will be described.

【0020】[プリセンシング]まず、旋回フレーム7
の旋回軸を中心(0,0)としたときの既設セグメント
(新たに組み付けようとするセグメントの直前に組み付
けられた1リング分のセグメント)3,3の内周面座標
(X,Y)を複数箇所で求める。これは、エレクタ装置
9の支持機構28がセグメント3を支持していない状態
で、旋回フレーム7をその旋回軸を中心として旋回して
(揺動フレーム6は固定されている)、エレクタ装置本
体27を複数位置(この実施例では、180度、90
度、0度、−90度の4箇所)で停止し、それぞれのプ
リセンシングセンサS1,S2から既設セグメント3,
3の内周面までの距離データを収集することによって行
われる。 それぞれのセンサーS1,S2の旋回角度は
以下のように演算される。すなわち、図5に示すよう
に、プリセンシングセンサS1の旋回角度は、エレクタ
旋回角度+θ1+360*(Y−Yc)/(2π*Y
r)、すなわちエレクタ旋回角度+θ1+(Y−Yc)
*180/(π*Yr)、プリセンシングセンサS2の
旋回角度は、同様に、エレクタ旋回角度+θ2+(Y−
Yc)*180/(π*Yr)、プリセンシングセンサ
S4の旋回角度は、エレクタ旋回角度+θ4+(Y−Y
c)*180/(π*Yr)となる。ここで、Yはセン
シングしたときの円弧上の揺動ストローク(mm)、Yc
は機械的にエレクタのセンターが中心になったときの支
持機構28の揺動ストローク(mm)(固定値)、Yrは
揺動回転半径(mm)である。
[Presensing] First, the turning frame 7
The inner peripheral surface coordinates (X, Y) of the existing segment (segment for one ring assembled immediately before the segment to be newly assembled) 3, 3 when the turning axis of (3) is set as the center (0, 0) Obtain at multiple locations. In the state where the support mechanism 28 of the erector device 9 does not support the segment 3, the revolving frame 7 is revolved around its revolving axis (the oscillating frame 6 is fixed), and the erector device main body 27. At a plurality of positions (in this embodiment, 180 degrees, 90
(4 places of 0 degree, 0 degree, and -90 degrees), and each of the pre-sensing sensors S1 and S2 from the existing segment 3,
This is done by collecting distance data to the inner peripheral surface of No. 3. The turning angles of the sensors S1 and S2 are calculated as follows. That is, as shown in FIG. 5, the turning angle of the presensing sensor S1 is the erector turning angle + θ1 + 360 * (Y−Yc) / (2π * Y
r), that is, the erector turning angle + θ1 + (Y-Yc)
* 180 / (π * Yr), the turning angle of the presensing sensor S2 is the same as the erector turning angle + θ2 + (Y-
Yc) * 180 / (π * Yr), the turning angle of the pre-sensing sensor S4 is the erector turning angle + θ4 + (Y−Y
c) * 180 / (π * Yr). Here, Y is the swing stroke (mm) on the arc when sensing, Yc
Is a swing stroke (mm) (fixed value) of the support mechanism 28 when the center of the erector is mechanically centered, and Yr is a swing turning radius (mm).

【0021】ここで、プリセンシングセンサーS1,S
2,S4はエレクタ装置本体27の円弧上に配列されて
いるため、センサーの高さ位置出力値を補正する必要が
ある。センサーS2は昇降ジャッキ26による昇降方向
が旋回フレーム7の径方向とほぼ一致しているため、補
正する必要がなくセンサーS1を補正するためのパラメ
ータとして使用される。つまり、センサーS1の高さ位
置に対する補正量ΔHは、 ΔH=r−(Δr*cosθ1+(r−Δr)*cos
θa) 式で求められ、センサーS4の高さ位置に対する補正量
ΔHは、 ΔH=r−(Δr*cosθ4+(r−Δr)*cos
θa) 式で求められる。なお、θ1はエレクタ装置本体27の
中心位置に対するセンサーS1の取付け角度、rは旋回
中心からセンサーS1までの距離(mm)、Δrは(セン
サーS1の出力値)−H0(mm)、θ1はasin
((Δr*sinθ1)/(r−Δr))である。ここ
で、H0は、出力値がH0と出たときに旋回センターを
通るように機械的に設計された値である。
Here, the presensing sensors S1 and S
Since S2 and S4 are arranged on an arc of the erector device main body 27, it is necessary to correct the height position output value of the sensor. The sensor S2 is used as a parameter for correcting the sensor S1 because it does not need to be corrected because the raising / lowering direction of the raising / lowering jack 26 substantially coincides with the radial direction of the revolving frame 7. That is, the correction amount ΔH for the height position of the sensor S1 is ΔH = r− (Δr * cos θ1 + (r−Δr) * cos
θa), the correction amount ΔH for the height position of the sensor S4 is ΔH = r− (Δr * cos θ4 + (r−Δr) * cos
θa) It is calculated by the equation. Note that θ1 is the mounting angle of the sensor S1 with respect to the center position of the erector device body 27, r is the distance (mm) from the turning center to the sensor S1, Δr is (output value of the sensor S1) −H0 (mm), and θ1 is asin.
((Δr * sin θ1) / (r−Δr)). Here, H0 is a value mechanically designed to pass through the turning center when the output value is H0.

【0022】そして、旋回フレーム7の旋回軸から既設
セグメント3,3の内周面までの距離は以下のように演
算される。すなわち、プリセンシングセンサS1の離隔
距離(実際のエレクタの旋回中心より既設セグメント表
面までの長さ)は、 離隔距離(S1)=((昇降ストローク(左)+昇降ス
トローク(右))/2+Lc+センサーS1出力値+Δ
H 式で求められ、プリセンシングセンサS2の離隔距離
は、 離隔距離(S2):((昇降ストローク(左)+昇降ス
トローク(右))/2+Lc+センサーS2出力値 式で求められる。なお、Lcは、昇降ストロークのみで
距離を実測するため、任意にキー設定できる補正値(m
m)である。ここで、左右の昇降ストロークを平均して
いるのは、それぞれのジャッキがサーボ制御されている
ため、その許容誤差を考慮したためである。
The distance from the turning axis of the turning frame 7 to the inner peripheral surfaces of the existing segments 3 and 3 is calculated as follows. That is, the separation distance of the pre-sensing sensor S1 (the length from the actual turning center of the erector to the surface of the existing segment) is the separation distance (S1) = ((elevation stroke (left) + elevation stroke (right)) / 2 + Lc + sensor S1 output value + Δ
The separation distance of the pre-sensing sensor S2 is calculated by the formula H, and the separation distance (S2): ((up / down stroke (left) + up / down stroke (right)) / 2 + Lc + sensor S2 output value expression. , Since the distance is measured only by the lifting stroke, the correction value (m
m). Here, the reason why the left and right elevating strokes are averaged is that the respective jacks are servo-controlled, and the allowable error thereof is taken into consideration.

【0023】以上のようにして複数箇所で停止されたプ
リセンシングセンサS1,S2、S4の旋回角度と、旋
回軸からセグメント3,3の内周面までの距離とが算出
されれば、セグメント3,3の内周面上における複数箇
所の座標(X,Y)を求めることができるのである。
If the turning angles of the presensing sensors S1, S2, S4 stopped at a plurality of points and the distance from the turning axis to the inner peripheral surfaces of the segments 3 and 3 are calculated as described above, the segment 3 is calculated. , 3 at a plurality of positions on the inner peripheral surface can be obtained.

【0024】[既設セグメントの断面形状の解析]収集
された複数の座標データのうち相互に隣接しないデータ
を3点選択し、それぞれのデータについて座標点群
(X,Y)が制御手段に入力される。点群(X,Y)が
円周上の点からなると仮定するならば、点群中の任意の
3点がなす3直線の垂直2等分線の交点は、円の中心を
通る。よって、点群(X,Y)より任意の3点を取り出
しその交点を求めることで中心点群が求められる。同様
な作業を繰り返し、このような楕円を複数個作成してそ
れぞれについて楕円の中心点群を求める。
[Analysis of cross-sectional shape of existing segment] From the collected plural coordinate data, three data which are not adjacent to each other are selected, and the coordinate point group (X, Y) is inputted to the control means for each data. It Assuming that the point cloud (X, Y) consists of points on the circumference, the intersection of the vertical bisectors of three straight lines formed by any three points in the point cloud passes through the center of the circle. Therefore, the center point group can be obtained by extracting any three points from the point group (X, Y) and finding the intersections thereof. By repeating the same operation, a plurality of such ellipses are created and the center point group of the ellipses is obtained for each of them.

【0025】次に、求めた中心点群について重心法演算
を行い、その相加平均を(Δx,Δy)とする。この場
合、任意の3点として近傍点を用いた場合には誤差が大
きくなる可能性がある点を考慮し、隣接する点を持つ組
み合わせが除外されるように3点を取り出すことが好ま
しい。より重心法演算を行い、求められた点を実際に組
み付けられたセグメント3,3の中心とする。
Next, the center of gravity method calculation is performed on the obtained center point group, and the arithmetic mean thereof is defined as (Δx, Δy). In this case, it is preferable to take out three points so that a combination having adjacent points is excluded in consideration of a point that an error may increase when neighboring points are used as arbitrary three points. More center of gravity calculation is performed, and the obtained point is set as the center of the actually assembled segments 3 and 3.

【0026】その後、収集されたデータはこのセグメン
ト中心を中心とする新座標系でのデータに換算され、セ
グメント中心とセンサの旋回中心との偏心量(Δx,Δ
y)が演算される。次に、この(Δx,Δy)を用い、
次式により前記(X,Y)を座標変換し、点群(X1 ,
Y1 )を作成する。 (x1i,y1i)=(xi−Δx,yi−Δy) この場合、楕円の傾斜角θ、楕円に近似した場合のX軸
半径(θ方向)α、楕円に近似した場合のY軸半径(θ
+π/2方向)βのうち、θを0度と仮定し、次式によ
り点群(X1 ,Y1 )を−θ回転し、さらに点群(X2
,Y2 )を作成する。 cos−θ−sin−θ (x2i,y2i)=(sin−θ,cos−θ)(x1i,
y1i) 次いで、点群(X2 ,Y2 )を対象とし、例えば最小2
乗法により以下の式に近似する。 Y2 2 =β2 −X2 *α2 /β2 また、点群(X2 ,Y2 )に対する、原点よりの距離と
楕円半径の、差の絶対値和ΣΔrを算出し、テーブルに
保管する。これに先立ち、原点からの距離をrd、楕円
上の方位角θ0での半径をro、楕円上の方位角θoで
のx座標をx0、楕円上の方位角θoでのy座標をy
0、原点と点がなす直線の角度をθ0としたとき、 rd=sqrt(x2i2 +y2i2 ) ro=sqrt(x02 +y02 ) xo=1/((1/α)2 +(tan(θ0)/
β)2 ) yo=sqrt(β2 −(β*x0/α)2 ) θo=atan(y2i/x2i) をそれぞれ算出する。
After that, the collected data is converted into data in a new coordinate system centered on the segment center, and the eccentricity (Δx, Δ) between the segment center and the turning center of the sensor is converted.
y) is calculated. Next, using this (Δx, Δy),
The coordinates of (X, Y) are converted by the following equation, and the point group (X1,
Y1) is created. (X1i, y1i) = (xi−Δx, yi−Δy) In this case, the tilt angle θ of the ellipse, the X-axis radius (θ direction) α when the ellipse is approximated, and the Y-axis radius (θ) when the ellipse is approximated.
In the (+ π / 2 direction) β, θ is assumed to be 0 degree, and the point group (X1, Y1) is rotated by −θ by the following equation, and further the point group (X2
, Y2) is created. cos−θ−sin−θ (x2i, y2i) = (sin−θ, cos−θ) (x1i,
y1i) Next, for the point cloud (X2, Y2), for example, a minimum of 2
The following formula is approximated by multiplication. Y2 2 = β 2 -X 2 * α 2 / β 2 Also, the absolute value sum ΣΔr of the difference between the distance from the origin and the elliptic radius with respect to the point group (X2, Y2) is calculated and stored in the table. Prior to this, the distance from the origin is rd, the radius at the azimuth angle θ0 on the ellipse is ro, the x coordinate at the azimuth angle θo on the ellipse is x0, and the y coordinate at the azimuth angle θo on the ellipse is y.
0, where θ0 is the angle of the straight line formed by the origin and the point, rd = sqrt (x2i 2 + y2i 2 ) ro = sqrt (x0 2 + y0 2 ) xo = 1 / ((1 / α) 2 + (tan (θ0 ) /
β) 2 ) yo = sqrt (β 2 − (β * x0 / α) 2 ) θo = atan (y2i / x2i) are calculated.

【0027】このとき、θが90度以下ならば0〜90
度間において0.5度ピッチで座標軸を回転させ、それ
ぞれの座標軸で例えば最小2乗法を用いて楕円式を近似
するとともに(180データ)、それぞれの誤差の絶対
値和を算出して、テーブルに保管する。そして、テーブ
ル中のΣΔrを比較し、絶対値和ΣΔrが最小である場
合におけるθを有する楕円が新たなセグメントが組み付
けられる直前の既設セグメントリングの形状を近似する
ものとする。このようにして既設セグメント形状が、プ
リセンシングによって得られた座標点群を楕円近似する
ことにより把握されることになる。以上のようにして得
られた楕円は、必要に応じてディスプレイ上に表示され
る。
At this time, if θ is 90 degrees or less, 0 to 90
The coordinate axes are rotated at intervals of 0.5 degree between each degree, and the ellipse formula is approximated by using the least squares method on each coordinate axis (180 data), and the absolute value sum of the respective errors is calculated and stored in the table. store. Then, ΣΔr in the table is compared, and an ellipse having θ when the sum of absolute values ΣΔr is the smallest approximates the shape of the existing segment ring immediately before a new segment is assembled. In this way, the existing segment shape can be grasped by elliptic approximation of the coordinate point group obtained by presensing. The ellipse obtained as described above is displayed on the display as needed.

【0028】なお、点群(X2 ,Y2 )に対する、原点
からの距離と楕円半径の差の絶対値Δriを算出し、テー
ブルに保管する。
The absolute value Δri of the difference between the distance from the origin and the ellipse radius for the point group (X2, Y2) is calculated and stored in the table.

【0029】次に、次式の条件を満たしているかどうか
判定し、満たしていない場合、最大のΔriを持つ(x2
i,y2i)を削除して上記座標点群(X,Y)の入力に
戻る。 Δri<ΣΔri/n+ε sqrt(Σ(Δri2 )/(n−2))<Rs ここで、nは有効点数である。
Next, it is judged whether or not the condition of the following equation is satisfied. If not satisfied, the maximum Δri is obtained (x2
i, y2i) is deleted and the process returns to the input of the coordinate point group (X, Y). Δri <ΣΔri / n + ε sqrt (Σ (Δri 2 ) / (n−2)) <Rs Here, n is the effective score.

【0030】なお、測点数が最小測点数以下になった場
合には、適正な近似ができなかったこととする。
If the number of measurement points is less than or equal to the minimum number of measurement points, it is assumed that proper approximation could not be made.

【0031】[歪量の算出]この実施例では、図6に示
すように、1リングを構成する7つのセグメントA1,
A2,A3,A4,B1,B2,Kが、グループ1
(G1):セグメントA1、A2、グループ2(G
2):セグメントA3,A4、グループ3(G3):
セグメントB1,B2,Kの3グループに分けられ、グ
ループごとに真円とセグメントリングの半径差異を積分
した値を歪み量とする。この歪み量は真円との半径差異
を意味するため、真円に形状を近づけるためにはこれを
減少させればよい。よって、望ましいリング形状に対す
る昇降ストロークの補正量は、求められた歪み量にマイ
ナス(−)を乗算した値と一致することになる。ここ
で、あるグループiにおける歪量ΣΔriは、
[Calculation of Distortion Amount] In this embodiment, as shown in FIG. 6, seven segments A1, which form one ring,
A2, A3, A4, B1, B2, K are group 1
(G1): Segments A1, A2, Group 2 (G
2): Segments A3, A4, Group 3 (G3):
Segments B1, B2, and K are divided into three groups, and a value obtained by integrating the radius difference between the true circle and the segment ring for each group is the distortion amount. Since this amount of distortion means a difference in radius from the true circle, it may be reduced to bring the shape closer to the true circle. Therefore, the correction amount of the lifting stroke for the desired ring shape matches the value obtained by multiplying the obtained distortion amount by minus (-). Here, the distortion amount ΣΔri in a certain group i is

【数1】 式で求められる。なお、siはグループiの開始角(右
組み・左組みにより変化する)、eiはグループiの終
了角(右組み・左組みにより変化する)、rθは近似楕
円上の方位角θでの半径、αは近似楕円のx軸半径、β
は近似楕円のy軸半径である。
[Equation 1] It is calculated by the formula. Note that si is the start angle of group i (changes depending on right grouping / left grouping), ei is the end angle of group i (changes depending on right grouping / left grouping), and rθ is the radius at the azimuth angle θ on the approximate ellipse. , Α is the x-axis radius of the approximate ellipse, β
Is the y-axis radius of the approximate ellipse.

【0032】[既設セグメントの補正値演算]各グルー
プごとの補正は二つのパターン(CASE1:[G1+
G3]VSG2、CASE2:G3vsG2)を選択するこ
とができるように設定されている。補正値は各々のセグ
メントごとに算出してもよいし、各グループごとに算出
することもできる。この実施例では、各グループごとに
補正値を算出する方法が採用されている。なお、グルー
プ1はセグメントによって構成されるリングの基礎をな
すために補正が不要である。ただし、1リング中におけ
る補正値の総和をほぼ±0とする必要がある。例えばグ
ループ1の補正値を+3mmとすると旋回方向の誤差が蓄
積して上部のセグメントが組立不能となるからである。
[Correction value calculation of existing segment] Two patterns (CASE1: [G1 +
G3] VSG2, CASE2: G3 vs G2) is set so that it can be selected. The correction value may be calculated for each segment, or may be calculated for each group. In this embodiment, a method of calculating a correction value for each group is adopted. It should be noted that group 1 does not require correction because it forms the basis of the ring formed by the segments. However, the total sum of the correction values in one ring needs to be approximately ± 0. This is because, for example, if the correction value for group 1 is set to +3 mm, errors in the turning direction accumulate and the upper segment cannot be assembled.

【0033】[セグメントの支持及び位置決め]セグメ
ント3を所定位置までセグメント供給装置10により搬
送して位置決めする。組付け装置1は、セグメント3を
正確に支持するため、図示しないレーザセンサによりセ
グメント3の位置を把握する。セグメント3の位置が正
確に把握されたならば、エレクタ装置9の支持機構28
によりセグメント3を支持する。エレクタ装置9に支持
されたセグメント3は、揺動フレーム6を揺動させるこ
とで旋回フレーム7の旋回面の傾斜を調整するととも
に、旋回フレーム7を旋回させることでセグメント3の
組付け位置と対向する位置に位置決めされる。組付け位
置と対向する位置に位置決めされたセグメント3は、昇
降ジャッキ26を駆動することにより組付け位置にセッ
トされる。このときの昇降ジャッキ26による昇降スト
ロークは、前述の補正量に相当する量だけ補正され、補
正されたストロークをもってセグメント3が位置決めさ
れる。
[Segment Support and Positioning] The segment 3 is conveyed to the predetermined position by the segment feeder 10 and positioned. Since the assembling apparatus 1 accurately supports the segment 3, the position of the segment 3 is grasped by a laser sensor (not shown). When the position of the segment 3 is accurately grasped, the support mechanism 28 of the elector device 9 is
The segment 3 is supported by. The segment 3 supported by the erector device 9 adjusts the inclination of the revolving surface of the revolving frame 7 by revolving the revolving frame 6, and also opposes the assembly position of the segment 3 by revolving the revolving frame 7. It is positioned at the position where The segment 3 positioned at a position facing the mounting position is set to the mounting position by driving the lifting jack 26. The lifting stroke of the lifting jack 26 at this time is corrected by an amount corresponding to the above-described correction amount, and the segment 3 is positioned with the corrected stroke.

【0034】[セグメントの固定]セグメント3の位置
決めが完全に終了したならば、当該新たなセグメント3
のボルト穴(図示しない)と既設セグメントのボルト穴
にボルトが挿入され、ナットが締結される。一つのセグ
メントにおける全てのボルト穴にボルトが挿入される
と、ボルトの締結トルクが調整され、1つのセグメント
の組付けが完了する。 [組付け装置の前進移動]以上の組付け固定作業を繰り
返して1リング分のセグメントが組付け固定された後、
この固定作業中にも掘削作業が続行されているシールド
掘進機2の掘削により、その後端に1リング分の空間が
形成されると、第1及び第2の固定保持装置11,13
を、その側部固定シュー20並びに上下固定シュー1
7,19を縮退させ、第1及び第2の反力支持装置1
2,14に反力をとりながら前進移動させた後、上下固
定シュー17,19を伸長して既設セグメント3,3の
内周面に密接固定する。次いで、第1及び第2の反力支
持装置12,14の上下シュー23,25を縮退してこ
れを前進移動させた後、上下シュー23,25を伸長し
て既設セグメント3,3の内周面に密接固定する。な
お、第1及び第2の固定保持装置11,13の側部固定
シュー20は、その後に伸長しても良いし、固定保持装
置11,13の前進後直ちに伸長しても良い。勿論、シ
ールド工事が終了した後、或いは他のシールド工事に転
用する場合には、支持装置4により装置全体を後退させ
れば組付け装置1をシールド竪孔に移動して地上に引き
上げることができる。
[Segment fixation] When the positioning of the segment 3 is completed, the new segment 3
Bolts (not shown) and bolt holes of the existing segment are inserted, and nuts are fastened. When the bolts are inserted into all the bolt holes in one segment, the tightening torque of the bolts is adjusted, and the assembly of one segment is completed. [Advancing movement of the assembling device] After the above assembling and fixing work is repeated and one ring segment is assembled and fixed,
When a space for one ring is formed at the rear end by excavation of the shield machine 2 in which the excavation work is continued during this fixing work, the first and second fixing holding devices 11, 13 are formed.
The side fixed shoe 20 and the upper and lower fixed shoes 1
The first and second reaction force supporting devices 1 are made to degenerate 7 and 19.
After moving forward while applying a reaction force to the Nos. 2 and 14, the upper and lower fixing shoes 17 and 19 are extended and closely fixed to the inner peripheral surfaces of the existing segments 3 and 3. Next, after retracting the upper and lower shoes 23, 25 of the first and second reaction force supporting devices 12, 14 and moving them forward, the upper and lower shoes 23, 25 are extended to extend the inner circumference of the existing segments 3, 3. Fix closely to the surface. The side fixing shoes 20 of the first and second fixed holding devices 11 and 13 may be extended thereafter, or may be extended immediately after the fixed holding devices 11 and 13 are advanced. Of course, after the shield work is completed, or when it is diverted to another shield work, if the supporting device 4 retracts the entire device, the assembling device 1 can be moved to the shield vertical hole and pulled up to the ground. .

【0035】[学習]上記のように、プリセンシング結
果より補正値を演算して1リング分のセグメントが組み
付けられ、掘進が終了した後、直前に組み付けられたセ
グメントのプリセンシングが行われるが、組付け装置1
の制御手段は、補正値を加味して組み立てたセグメント
の形状が前回プリセンシングされたセグメントと比較し
てどのように変形しているかを評価し学習のデータとし
て蓄積する。
[Learning] As described above, the correction value is calculated from the presensing result to assemble a segment for one ring, and after the excavation is completed, the segment just assembled is presensed. Assembly device 1
The control means of (1) evaluates how the shape of the assembled segment in consideration of the correction value is deformed as compared with the previously presensed segment, and accumulates it as learning data.

【0036】このため、制御手段は、各グループごと
に、次の入出力に基づいて、ある歪量の変化を生じさせ
るにはどのような補正量を与えればよいか、を学習する
学習系を有している。学習系は、前回解析したリングに
おける歪量と今回解析したリング(新たに組み付けよう
とするリングの直前のリング)における歪量との変化量
を入力としたとき、前回のリングに対して与えた補正量
を出力としたものである。
For this reason, the control means has a learning system that learns for each group what correction amount should be applied to cause a change in a certain distortion amount based on the next input / output. Have The learning system gave it to the previous ring when the change amount of the strain amount in the previously analyzed ring and the strain amount in the ring analyzed this time (the ring immediately before the ring to be newly assembled) was input. The correction amount is output.

【0037】それぞれのグループは、図7に示すよう
に、歪変化量dr(横軸)と合致度(縦軸)との相関を
示す所定のメンバーシップ関数(MF)のマトリックス
を保有している。MFは、台形または三角形状をなして
おり、新しいデータが入力されるごとに統計解析された
上その形状が更新される。ここで、歪変化量は各グルー
プごとに計算されており、ある特定のグループに与えた
補正が他のグループの歪量に変化を与える可能性がある
として、それぞれのグループごとに全体の変化を検討す
るようになっている。
As shown in FIG. 7, each group has a matrix of a predetermined membership function (MF) showing the correlation between the strain change amount dr (horizontal axis) and the matching degree (vertical axis). . The MF has a trapezoidal or triangular shape, and each time new data is input, it is statistically analyzed and its shape is updated. Here, the amount of distortion change is calculated for each group, and assuming that the correction given to a certain group may change the amount of distortion of another group, the total change for each group is It is supposed to be examined.

【0038】更新されたMFのマトリックスに対し歪み
修正量を当てはめ、それぞれのMFに対して合致度を求
める。マトリックス1行当り3つのMFが配置されてお
り、それぞれの合致度を乗算することにより各行の合致
度を演算する。求められた合致度のうち所定のしきい値
を越えるのものを選択し、割り付けられた補正値をそれ
ぞれの合致度に応じて重み付けして加算する。このよう
に求められた補正値を例えば0.5mm ピッチで丸めること
により補正値が決定される。
The distortion correction amount is applied to the updated matrix of MFs, and the degree of agreement is obtained for each MF. Three MFs are arranged per matrix row, and the matching degree of each row is calculated by multiplying the matching degrees of each. Among the obtained matching degrees, those which exceed a predetermined threshold value are selected, and the assigned correction values are weighted and added according to the respective matching degrees. The correction value is determined by rounding the correction value thus obtained at a pitch of 0.5 mm, for example.

【0039】実際にはMFのマトリックスはネットワー
ク上に配置されている。学習する際に同じ補正値であっ
ても歪み量の変化が大きく違う場合、母集団が違うと判
断して新しいシナプス(マトリックスの行)を自動拡張
する。また、上述した補正値を決定するための様々な重
み付け演算、しきい値の演算もこのネットワーク上で処
理される。
In reality, the matrix of MFs is arranged on the network. If the change in the amount of distortion is significantly different even with the same correction value during learning, it is determined that the population is different and a new synapse (row of matrix) is automatically expanded. Further, various weighting calculations and threshold calculation for determining the above-mentioned correction value are also processed on this network.

【0040】ところで、制御量を算出する最も単純な手
順としてスルーアウトがある。スルーアウトによるグル
ープiに対する制御量TOiは、 TOi=Σ△ri 式で求められる。但し、この制御量は定数で与えられる
最大・最小値を超えないようにする必要がある。ところ
が、スルーアウトで得た制御量は重力等の外乱を考慮し
ていないし、現在の歪を解消できるとは限らない。よっ
て実際の制御量による変化を学習データとする学習系に
よる制御を行う。
By the way, there is a through-out as the simplest procedure for calculating the control amount. The control amount TOi for the group i due to the through-out is obtained by the formula TOi = ΣΔri. However, this control amount must not exceed the maximum / minimum value given by a constant. However, the control amount obtained by the through-out does not take into consideration the disturbance such as gravity, and the present distortion cannot always be eliminated. Therefore, control is performed by the learning system that uses the change due to the actual control amount as the learning data.

【0041】学習時の入出力は、「出力を与えたことに
より生じた入力」という関係を持つので、この関係を学
習することにより、「入力を生ずるために必要な出力」
を推論できるようになると予測される。反面、これを実
現するためにはある程度の学習回数が必要である。
Since the input and output at the time of learning have a relationship of "input generated by giving output", learning this relationship results in "output required to generate input".
Is expected to be able to reason. On the other hand, a certain number of learnings are required to realize this.

【0042】ところが、初期状態において学習系は推論
を行えないため常に中立値(0)を推論結果とし、学習
時の出力も常に中立値なため何等学習を行えないので、
推論を行えなかった(確信度が低い)場合はスルーアウ
トを推論結果とするように設定する。確信度としては推
論等の合致度を利用するが、合致度が差の最大値/2以
下の場合、推論ができなかったと判断し、スルーアウト
を返す。簡単な実験を行った結果、10リング組み上が
った時点より確信度が安定するため、本件の条件を満た
すであろうと考えられる。
However, since the learning system cannot perform inference in the initial state, the neutral value (0) is always used as the inference result, and the output during learning is always the neutral value, so that no learning can be performed.
If the inference could not be performed (low confidence), the through-out is set as the inference result. As the certainty factor, the degree of agreement such as inference is used, but if the degree of agreement is less than or equal to the maximum value of the difference / 2, it is determined that inference cannot be made, and a through-out is returned. As a result of a simple experiment, the certainty factor becomes stable from the time when 10 rings are assembled, and it is considered that the condition of this case will be satisfied.

【0043】推論時の入力は『望ましい歪み量変化』で
あり、歪み量が0となることが望ましいため、−今回の
歪み量を入力とし、今回与えるべき補正量を出力とす
る。また、推論と同時に、合致度が算出されるが、これ
は確信度と同様の意味を持つ。
The input at the time of inference is "desired distortion amount change", and it is desirable that the distortion amount be 0. Therefore, the current distortion amount is input and the correction amount to be given this time is output. Also, the coincidence is calculated at the same time as the inference, but this has the same meaning as the certainty.

【0044】なお、上記実施例では、本発明を後方独立
型のセグメント組付装置に適用した場合を示したが、後
方独立型に限定されずマシン搭載型に適用しても同様な
作用効果を奏することはいうまでもない。
In the above embodiment, the case where the present invention is applied to the rear independent segment assembling apparatus is shown. However, the present invention is not limited to the rear independent type and is applied to a machine mounting type, and the same operational effect is obtained. It goes without saying that you will play.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、センサーの旋回角度と、前記旋回軸からセグメント
の内周面までの距離とを算出し、この算出結果に基づい
てセグメントの内周面上における複数位置の座標(X,
Y)を求め、複数の座標からセグメント中心とセンサの
旋回中心との偏心量(Δx,Δy)を演算し、前記座標
(X,Y)をこの偏心量に基づいて座標変換し、この座
標点群(X1 ,Y1 )に基づいて近似される楕円を作成
し、この楕円を表示することにより既設セグメント形状
を把握する構成としたため、新たなセグメントを組み付
ける際の位置決め基準となる既設セグメントの形状を容
易且つ正確に測定することができ、もって、変形による
組付け誤差がなく工期の短縮が図れるとともに、組付け
不能となることはない。
As described above in detail with reference to the embodiments, the turning angle of the sensor and the distance from the turning axis to the inner peripheral surface of the segment are calculated, and the inner peripheral surface of the segment is calculated based on the calculation result. Coordinates (X,
Y) is calculated, the eccentricity amount (Δx, Δy) between the center of the segment and the turning center of the sensor is calculated from a plurality of coordinates, and the coordinates (X, Y) are coordinate-converted based on the eccentricity amount. An ellipse that is approximated based on the group (X1, Y1) is created, and the shape of the existing segment is grasped by displaying this ellipse. Therefore, the shape of the existing segment that serves as the positioning reference when assembling a new segment is set. The measurement can be performed easily and accurately, so that there is no assembly error due to deformation, the construction period can be shortened, and the assembly is not impossible.

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

【図1】本発明にかかるセグメント組付け装置の全体構
成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a segment assembling apparatus according to the present invention.

【図2】同エレクタ装置の詳細を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing details of the same elector device.

【図3】図2の要部断面図である。3 is a cross-sectional view of the main parts of FIG.

【図4】図3のA−A線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図5】プリセンシングの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of presensing.

【図6】組み付けられる1リングのグループ分けを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing grouping of one ring to be assembled.

【図7】学習系に用いられるメンバーシップ関数のマト
リックスを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a matrix of membership functions used in a learning system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セグメント組付け装置 2 シールド掘進機 3 セグメント 4 支持装置 5 支持ビーム 6 揺動フレーム 7 旋回フレーム 9 エレクタ装置 10 セグメント供給装置 26 昇降ジャッキ 27 エレクタ装置本体 28 支持機構 S1,S2 プリセンシングセンサー 1 segment assembly device 2 shield machine 3 segment 4 support device 5 support beam 6 rocking frame 7 swing frame 9 erector device 10 segment supply device 26 lift jack 27 erector device body 28 support mechanism S1, S2 presensing sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森野 弘之 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Morino 2-3 Kandaji-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Obayashi Corporation Tokyo Head Office

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シールド掘進機の掘進に伴なってその後
端部に環状に組み付けられた既設セグメント形状を把握
する方法であって、 前記既設セグメント内に設置され、該セグメントの中心
軸とほぼ一致する水平方向の旋回軸を中心として周方向
に旋回移動するセンサーを用い、このセンサーを前記セ
グメントの内周面と対向するように複数位置で停止して
該センサーから該セグメントの内周面までの距離を計測
し、前記センサーの旋回角度と、前記旋回軸からセグメ
ントの内周面までの距離とを算出し、この算出結果に基
づいてセグメントの内周面上における複数位置の座標
(X,Y)を求め、 次いで、収集された複数の座標から選択された任意の3
点を複数群取り出して複数の中心点群を求め、これら中
心点群の重心を算出してセグメント中心とセンサの旋回
中心との偏心量(Δx,Δy)を演算し、前記座標
(X,Y)をこの偏心量に基づいて座標変換することに
より座標点群(X1 ,Y1 )を求め、この座標点群(X
1 ,Y1 )に基づいて近似される楕円を作成し、この楕
円を表示することにより既設セグメント形状を把握する
ことを特徴とする既設セグメント形状の把握方法。
1. A method for grasping the shape of an existing segment that is annularly assembled to the rear end of the shield excavator when the shield machine is excavated, wherein the segment is installed in the existing segment and substantially coincides with the central axis of the segment. Using a sensor that rotates in the circumferential direction around the horizontal turning axis, the sensor is stopped at a plurality of positions so as to face the inner circumferential surface of the segment, and the sensor to the inner circumferential surface of the segment is stopped. The distance is measured, the turning angle of the sensor and the distance from the turning axis to the inner peripheral surface of the segment are calculated, and the coordinates (X, Y) of a plurality of positions on the inner peripheral surface of the segment are calculated based on the calculation result. ), And then any 3 selected from the collected coordinates.
A plurality of groups of points are taken out to obtain a plurality of center point groups, the center of gravity of these center point groups is calculated, the eccentricity amount (Δx, Δy) between the segment center and the turning center of the sensor is calculated, and the coordinates (X, Y) are calculated. ) Is coordinate-converted based on this eccentricity to obtain a coordinate point group (X1, Y1), and this coordinate point group (X1
1. A method of grasping an existing segment shape, which is characterized by creating an ellipse approximated based on Y1) and displaying the ellipse to grasp the existing segment shape.
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