JPH07189586A - Method and device for controlling shield excavating machine - Google Patents
Method and device for controlling shield excavating machineInfo
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- JPH07189586A JPH07189586A JP28566194A JP28566194A JPH07189586A JP H07189586 A JPH07189586 A JP H07189586A JP 28566194 A JP28566194 A JP 28566194A JP 28566194 A JP28566194 A JP 28566194A JP H07189586 A JPH07189586 A JP H07189586A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、掘進動作とセグメント
組付け動作とを同時に行うことのできるシールド掘進機
の制御方法および制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method and a control apparatus for a shield machine capable of simultaneously performing an excavation operation and a segment assembly operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、シールド掘進機は、シールド本
体の前端部に設けられるカッタヘッドと、前記シールド
本体の内周部に設けられ既設セグメントの端面に押し当
ててその端面から推進反力を得るシールドジャッキとを
有する構造とされている。このようなシールド掘進機に
おいては、シールドジャッキを伸長させながらカッタヘ
ッドにより切羽面を掘削するとともに、カッタヘッドが
セグメントの所定分進んだところで掘削を停止し、この
後、シールドジャッキを収縮させてその収縮により形成
される隙間に新設セグメントを搬入してそれらセグメン
トの組付けを行い、この組付けの完了後に再度掘進を行
うようにされている。2. Description of the Related Art Generally, a shield machine has a cutter head provided at a front end portion of a shield body and an end surface of an existing segment provided at an inner peripheral portion of the shield body and pressed to obtain a propulsive reaction force from the end surface. The structure has a shield jack. In such a shield machine, the face of the face is excavated by the cutter head while the shield jack is being extended, and the excavation is stopped when the cutter head has advanced a predetermined amount of the segment, and then the shield jack is contracted by contracting it. The new segment is carried into the gap formed by the contraction, the segments are assembled, and the excavation is performed again after the completion of the assembly.
【０００３】ところが、このように間欠的に掘進動作を
行うものでは作業効率が良くないことから、掘進動作と
セグメント組付け動作とを並行して行うようにしたシー
ルド掘進機がいろいろと提案されている。However, since the work efficiency is not high in such an intermittent excavation operation, various shield excavators have been proposed in which the excavation operation and the segment assembly operation are performed in parallel. There is.
【０００４】このように掘進動作とセグメント組付け動
作とを並行して行うシールド掘進機の例として、次のよ
うなものが知られている。 シールドジャッキのストロークをセグメント２リング
分押せるストロークとし、シールドジャッキストローク
が１リング以上となった時点よりセグメントを組付ける
箇所のシールドジャッキのストロークを戻し、この箇所
にセグメントを逐次組付けるとともに、このセグメント
の組付け中にシールドジャッキを伸長させて掘進を行う
ようにしたもの（例えば特開平２−２５２８９５号公報
参照）。 シールド本体を前胴部と後胴部とに２分割し、前胴部
と後胴部とを推進ジャッキで連結するとともに後胴部に
シールドジャッキを設け、セグメント組付け中推進ジャ
ッキを伸長させて掘進を行い、セグメント組付け完了後
推進ジャッキを縮めながらシールドジャッキを伸長させ
て後胴部を前進させるようにしたもの（例えば特公平３
−２３７２０号公報参照）。The following is known as an example of the shield machine that performs the excavation operation and the segment assembling operation in parallel as described above. The stroke of the shield jack can be pushed by two rings for the segment. When the shield jack stroke reaches 1 ring or more, return the stroke of the shield jack at the point where the segment is to be assembled. The shield jack is extended during the assembling so as to perform the excavation (see, for example, JP-A-2-252895). The shield body is divided into two parts, the front body part and the rear body part, and the front body part and the rear body part are connected by a propulsion jack and a shield jack is provided on the rear body part to extend the propulsion jack during segment assembly. After excavation, the shield jack is extended while the propulsion jack is contracted after the segment assembly is completed, and the rear trunk is moved forward (for example, Japanese Patent Publication No.
No. 23720).
【０００５】また、本発明に関連する技術として、米国
特許第４，５４８，４４３号明細書には、前胴部と後胴
部とを例えば８本のシリンダよりなるパラレルリンク機
構により連結するようにしたものが開示されている。As a technique related to the present invention, US Pat. No. 4,548,443 discloses that a front body portion and a rear body portion are connected by a parallel link mechanism composed of, for example, eight cylinders. It is disclosed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
のシールド掘進機では、シールドジャッキ長さが通常の
シールド掘進機の約２倍必要なため機長が長くなってし
まって、発進立坑の径を大きくする必要があったり、曲
線施工が困難になるなどの問題点があった。However, in the above shield machine, the length of the shield jack is required to be about twice as long as that of the usual shield machine, so that the machine length becomes long and the diameter of the starting shaft becomes large. There was a problem that it was necessary and it became difficult to construct a curve.
【０００７】また、前記のシールド掘進機では、機長
を短くすることはできるが、前胴部と後胴部とがシール
ドジャッキと平行配置の推進ジャッキで連結されている
ため、この推進ジャッキによって前胴部の回転トルクを
支持することができず、例えばセグメント組付けに伴う
シールドジャッキ推力の不均衡のためにカッタヘッドの
方向制御が悪影響を受けることがあり、このような悪影
響を排除するために、トルク伝達機構を別途設ける必要
があるなどの問題点があった。また、掘進とセグメント
組付けとを同時に行った後に後胴部を前方に引き寄せる
動作が必要なために、この動作の分だけ施工時間が余分
にかかり、施工速度が低下するという問題点があった。Further, in the above shield machine, although the machine length can be shortened, since the front body portion and the rear body portion are connected by the propulsion jacks arranged in parallel with the shield jack, the front jack portion is connected by the propulsion jacks. The rotation torque of the body cannot be supported, and the direction control of the cutter head may be adversely affected due to, for example, imbalance of the shield jack thrust associated with segment assembly. However, there is a problem that it is necessary to separately provide a torque transmission mechanism. In addition, since it is necessary to pull the rear body part forward after simultaneously performing excavation and segment assembly, there is a problem that construction time is increased by the amount of this movement and construction speed is reduced. .
【０００８】なお、関連する技術として示した前記米国
特許第４，５４８，４４３号明細書には、前述のような
回転トルクを支持するパラレルリンク機構について開示
されているものの、前記パラレルリンク機構を前胴部，
後胴部の動作およびセグメントの組付け動作と関連させ
て制御する点については何ら開示されていない。Although the above-mentioned US Pat. No. 4,548,443, which is shown as a related technique, discloses a parallel link mechanism for supporting the above-described rotation torque, the parallel link mechanism is described below. Front torso,
Nothing is disclosed about the control related to the movement of the rear body and the assembling operation of the segment.
【０００９】本発明は、前述のような問題点に鑑みてな
されたもので、簡単な構造により、カッタヘッドの方向
制御を容易かつ正確に行うとともに、掘進，セグメント
組付けさらには後胴部の引き寄せを同時に行って施工速
度の高速化を図ることのできるシールド掘進機の制御方
法および制御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the direction of the cutter head can be easily and accurately controlled by a simple structure, and the excavation, segment assembly, and rear body part can be performed. It is an object of the present invention to provide a control method and a control device for a shield machine that can simultaneously pull the materials and increase the construction speed.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段および作用・効果】前記目
的を達成するために、本発明によるシールド掘進機の制
御方法は、第１に、カッタヘッドを有する前胴部と、セ
グメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得
る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら
前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを
備えるシールド掘進機の制御方法であって、前記シール
ドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキを縮めるこ
とによる前記後胴部の引き寄せ動作を、前記カッタヘッ
ドの掘進動作もしくは前記セグメントの組付け動作のい
ずれかの動作と並行して、またはそれらカッタヘッドの
掘進動作およびセグメントの組付け動作の両方の動作と
並行して行うことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, in a shield excavator control method according to the present invention, first, a front body portion having a cutter head and an end face of a segment are pressed. A method for controlling a shield machine comprising a rear body having a plurality of shield jacks that receive a propulsive reaction force from its end face, and a plurality of propulsion jacks connecting the front body and the rear body. The pulling operation of the rear body portion by contracting the propulsion jack while extending the shield jack, in parallel with either the excavating operation of the cutter head or the assembling operation of the segment, or the cutters. It is characterized in that it is performed in parallel with both the head excavation operation and the segment assembly operation.
【００１１】この第１の特徴を有するシールド掘進機の
制御方法においては、シールドジャッキが伸びて推進ジ
ャッキが縮んでいる状態から、カッタヘッドを回転させ
ながら推進ジャッキを伸ばしていき、これによってカッ
タヘッドにより地山が掘削される。このカッタヘッドの
掘進と同時に、シールドジャッキの一部が順次縮められ
その縮められたシールドジャッキに対応するセグメント
の組付けが順次行われる。このとき、後胴部の引き寄せ
動作は、セグメントの組付け動作がまだ完了していない
場合にはその組付け動作と並行して行われ、推進ジャッ
キが伸びきっていない場合、言い換えれば掘進動作がま
だ完了していない場合にはその掘進動作と並行して行わ
れる。また、掘進動作が既に完了している場合でも引き
寄せ動作の開始によって推進ジャッキに掘進のための伸
び代ができるため、掘進動作が再開されその掘進動作と
並行して行われる。さらに、この引き寄せ動作は掘進動
作およびセグメントの組付け動作の両方の動作と並行し
て行われ得る。こうして、機長を長くすることなく、施
工速度を向上させることが可能となる。したがって、発
進立坑径を大きくしたり曲線施工性を悪化させることな
くシールドトンネルの高速施工を実現することができ
る。In the control method of the shield machine having the first feature, the propulsion jack is extended while rotating the cutter head from the state where the shield jack is extended and the propulsion jack is contracted, whereby the cutter head is extended. The ground is excavated by. Simultaneously with the excavation of the cutter head, a part of the shield jack is sequentially contracted, and the segments corresponding to the contracted shield jack are sequentially assembled. At this time, the pulling operation of the rear body part is performed in parallel with the assembling operation of the segment if the assembling operation of the segment is not yet completed, and if the propulsion jack is not fully extended, in other words, the excavating operation is performed. If not completed, it is performed in parallel with the excavation operation. Further, even if the excavation operation has already been completed, the propulsion jack can be stretched for excavation by starting the pulling operation, so that the excavation operation is restarted and performed in parallel with the excavation operation. Further, this pulling operation may be performed in parallel with both the excavation operation and the segment assembly operation. In this way, it becomes possible to improve the construction speed without increasing the machine length. Therefore, high-speed construction of the shield tunnel can be realized without increasing the diameter of the starting shaft or deteriorating the curve construction workability.
【００１２】前記後胴部の引き寄せ動作は、組付け済の
セグメントに押し当てるシールドジャッキのみで十分な
推進反力が確保でき、かつ全ての推進ジャッキが伸びき
っていないときに行われるのが好ましい。It is preferable that the pulling operation of the rear trunk portion is performed when a sufficient propulsion reaction force can be secured only by the shield jack which is pressed against the assembled segment and all propulsion jacks are not fully extended. .
【００１３】また、本発明によるシールド掘進機の制御
方法は、第２に、カッタヘッドを有する前胴部と、セグ
メントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る
複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前
胴部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の相
対位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを備
えるシールド掘進機の制御方法であって、全てのシール
ドジャッキが伸びて前記推進・方向制御機構が縮んでい
る状態から、この推進・方向制御機構を伸ばすことによ
って前記カッタヘッドを掘進させると同時に、前記シー
ルドジャッキの一部を順次縮めてその縮めたシールドジ
ャッキに対応するセグメントの組付けを順次行い、前記
セグメントの所定分に相当する前記カッタヘッドの掘進
および所定分の全セグメントの組付け完了後に、前記カ
ッタヘッドの位置および姿勢を保持したまま前記シール
ドジャッキを伸ばす動作と前記推進・方向制御機構を縮
める動作とを同時に行って前記後胴部を前記前胴部側へ
引き寄せることを特徴とするものである。Further, in the method for controlling a shield machine according to the present invention, secondly, a front body portion having a cutter head and a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces. A method for controlling a shield machine having a rear body portion having the same, and a propulsion / direction control mechanism capable of controlling the relative positions and postures of the front body portion and the rear body portion by connecting the front body portion and the rear body portion However, from a state in which all the shield jacks are extended and the propulsion / direction control mechanism is contracted, by extending the propulsion / direction control mechanism, the cutter head is dug, and at the same time, a part of the shield jack is Sequentially shrinking and assembling the segments corresponding to the shrunk shield jacks sequentially, and excavating the cutter head corresponding to a predetermined amount of the segment and all the predetermined amount. After the assembly of the cement, the operation of extending the shield jack and the operation of contracting the propulsion / direction control mechanism are performed at the same time while maintaining the position and posture of the cutter head to move the rear body portion to the front body portion side. It is characterized by attracting.
【００１４】この第２の特徴を有するシールド掘進機の
制御方法においては、全てのシールドジャッキが伸びて
推進・方向制御機構が縮んでいる状態を初期状態とし、
この状態から、カッタヘッドを回転させながら推進・方
向制御機構を伸ばしていき、これによってカッタヘッド
により地山が掘削される。このカッタヘッドの掘進と同
時に、シールドジャッキの一部が順次縮められその縮め
たシールドジャッキに対応するセグメントの組付けが順
次行われる。そして、セグメントの所定分に相当するカ
ッタヘッドの掘進と所定分の全セグメントの組付けが完
了すると、カッタヘッドの位置および姿勢を保持したま
まシールドジャッキを伸ばす動作と推進・方向制御機構
を縮める動作とが同時に行われることにより、後胴部が
前胴部側へ引き寄せられる。こうして、カッタヘッドの
方向制御が容易かつ正確に行われるとともに、カッタヘ
ッドの掘進とセグメントの組付けとが並行して行われて
施工速度の高速化が図られる。In the method of controlling the shield machine having the second feature, the state in which all the shield jacks are extended and the propulsion / direction control mechanism is contracted is defined as the initial state,
From this state, the propulsion / direction control mechanism is extended while rotating the cutter head, and the ground is excavated by the cutter head. Simultaneously with the excavation of the cutter head, a part of the shield jack is sequentially contracted, and segments corresponding to the contracted shield jack are sequentially assembled. When the excavation of the cutter head corresponding to the predetermined amount of segments and the assembly of all the segments for the predetermined amount are completed, the operation of extending the shield jack and the operation of retracting the propulsion / direction control mechanism while maintaining the position and posture of the cutter head. By performing the above and the same at the same time, the rear torso portion is pulled toward the front torso portion side. In this way, the direction control of the cutter head is easily and accurately performed, and the excavation of the cutter head and the assembling of the segments are performed in parallel to speed up the construction speed.
【００１５】さらに、本発明によるシールド掘進機の制
御方法は、第３に、カッタヘッドを有する前胴部と、セ
グメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得
る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら
前胴部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の
相対位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを
備えるシールド掘進機の制御方法であって、全てのシー
ルドジャッキが伸びて前記推進・方向制御機構が縮んで
いる状態から、この推進・方向制御機構を伸ばすことに
よって前記カッタヘッドを掘進させると同時に、前記シ
ールドジャッキの一部を順次縮めてその縮めたシールド
ジャッキに対応するセグメントの組付けを順次行い、前
記推進・方向制御機構を縮めることによる前記後胴部の
引き寄せ動作を、所定分の全セグメントの組付けの完了
前であっても組付け済のセグメントに押し当てるシール
ドジャッキのみで十分な推進反力が確保できる場合で、
全ての推進・方向制御機構が伸びきっていないときには
前記カッタヘッドの掘進動作および前記セグメントの組
付け動作と並行して行うとともに、全ての推進・方向制
御機構が伸びきっているときには前記セグメントの組付
け動作と並行して行い、また全ての推進・方向制御機構
が伸びきっておらず所定分の全セグメントの組付けが完
了しているときには前記カッタヘッドの掘進動作と並行
して行うことを特徴とするものである。Further, in the method for controlling a shield machine according to the present invention, thirdly, a front body portion having a cutter head and a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces. A method for controlling a shield machine having a rear body portion having the same, and a propulsion / direction control mechanism capable of controlling the relative positions and postures of the front body portion and the rear body portion by connecting the front body portion and the rear body portion However, from a state in which all the shield jacks are extended and the propulsion / direction control mechanism is contracted, by extending the propulsion / direction control mechanism, the cutter head is dug, and at the same time, a part of the shield jack is Sequentially shrinking, assembling the segments corresponding to the contracted shield jack in sequence, and pulling operation of the rear trunk part by shrinking the propulsion / direction control mechanism, If you only can secure sufficient propulsion reaction force shield jacks pressed against the segment of pre-assembled even before the completion of the assembly of all segments of Teibun,
When all the propulsion / direction control mechanisms are not fully extended, it is performed in parallel with the excavation operation of the cutter head and the assembling operation of the segments, and when all the propulsion / direction control mechanisms are fully extended, the assembly of the segments is performed. It is performed in parallel with the mounting operation, and when all the propulsion / direction control mechanisms are not fully extended and the assembly of all the predetermined minutes is completed, it is performed in parallel with the excavation operation of the cutter head. It is what
【００１６】この第３の特徴を有するシールド掘進機の
制御方法においては、全てのシールドジャッキが伸びて
推進・方向制御機構が縮んでいる状態を初期状態とし、
この状態から、カッタヘッドを回転させながら推進・方
向制御機構を伸ばしていき、これによってカッタヘッド
により地山が掘削される。このカッタヘッドの掘進と同
時に、シールドジャッキの一部が順次縮められその縮め
たシールドジャッキに対応するセグメントの組付けが順
次行われる。そして、所定分の全セグメントの組付けの
完了前であっても組付け済のセグメントに押し当てるシ
ールドジャッキのみで十分な推進反力が確保できる場合
において、推進・方向制御機構を縮めることによる後胴
部の引き寄せ動作が、全ての推進・方向制御機構が伸び
きっていないときにはカッタヘッドの掘進動作および前
記セグメントの組付け動作と並行して行われ、全ての推
進・方向制御機構が伸びきっているときにはセグメント
の組付け動作と並行して行われ、また全ての推進・方向
制御機構が伸びきっておらず所定分の全セグメントの組
付けが完了しているときにはカッタヘッドの掘進動作と
並行して行われる。こうして、後胴部の引き寄せがカッ
タヘッドの掘進とセグメントの組付けと同時に行われ、
施工速度の更なる高速化を図ることが可能となる。In the shield excavator control method having the third feature, the initial state is a state in which all the shield jacks are extended and the propulsion / direction control mechanism is contracted,
From this state, the propulsion / direction control mechanism is extended while rotating the cutter head, and the ground is excavated by the cutter head. Simultaneously with the excavation of the cutter head, a part of the shield jack is sequentially contracted, and segments corresponding to the contracted shield jack are sequentially assembled. Then, even before the completion of the assembly of all the segments for a predetermined amount, if sufficient propulsion reaction force can be secured only by the shield jack that is pressed against the assembled segment, after the propulsion / direction control mechanism is shortened, When all the propulsion / direction control mechanisms are not fully extended, the body pulling operation is performed in parallel with the cutter head excavation operation and the segment assembly operation, and all propulsion / direction control mechanisms are fully extended. When all the propulsion / direction control mechanisms are not fully extended and assembly of all segments for a predetermined amount is completed, it is performed in parallel with the cutting head excavation operation. Is done. In this way, pulling of the rear body part is performed at the same time as excavating the cutter head and assembling the segment,
It is possible to further increase the construction speed.
【００１７】前記推進・方向制御機構は、６本以上のパ
ラレルリンクシリンダを備えるパラレルリンク機構とす
るのが好ましく、こうすることでこの推進・方向制御機
構により６自由度の力とモーメントとを全て支持するこ
とができる。The propulsion / direction control mechanism is preferably a parallel link mechanism having six or more parallel link cylinders. By doing so, all the forces and moments of 6 degrees of freedom can be obtained by the propulsion / direction control mechanism. Can be supported.
【００１８】一方、本発明によるシールド掘進機の制御
装置は、第１に、カッタヘッドを有する前胴部と、セグ
メントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る
複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前
胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備
えるシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記シ
ールドジャッキのストロークを計測するストローク計測
手段、（ｂ）このストローク計測手段の出力と前記カッ
タヘッドの設定ストロークとに基づいて前記推進ジャッ
キの目標ストロークを演算する目標ストローク演算手段
および（ｃ）この目標ストローク演算手段により演算さ
れる目標ストロークに前記推進ジャッキのストロークを
一致させるようにその推進ジャッキを制御する推進ジャ
ッキ制御手段を備えることを特徴とするものである。On the other hand, the control device for a shield machine according to the present invention comprises, firstly, a front body portion having a cutter head, and a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces. A control device for a shield machine having a rear body part and a plurality of propulsion jacks connecting the front body part and the rear body part, wherein (a) a stroke measuring means for measuring a stroke of the shield jack. , (B) target stroke calculation means for calculating the target stroke of the propulsion jack based on the output of the stroke measuring means and the set stroke of the cutter head, and (c) the target stroke calculated by the target stroke calculation means. Propulsion jack control means for controlling the propulsion jack so as to match the strokes of the propulsion jack is provided. And it is characterized in Rukoto.
【００１９】この第１の特徴を有するシールド掘進機の
制御装置においては、ストローク計測手段によりシール
ドジャッキのストロークが計測されるとともに、このス
トローク計測手段の出力とカッタヘッドの設定ストロー
クとに基づいて推進ジャッキの目標ストロークが演算さ
れ、この目標ストロークに推進ジャッキのストロークを
一致させるようにその推進ジャッキが制御される。In the shield machine control device having the first feature, the stroke of the shield jack is measured by the stroke measuring means, and the stroke is propelled based on the output of the stroke measuring means and the set stroke of the cutter head. The target stroke of the jack is calculated, and the propulsion jack is controlled so that the stroke of the propulsion jack matches the target stroke.
【００２０】この場合、前記カッタヘッドの設定ストロ
ークは、前記後胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時
に行う場合には掘進速度から決まる所定の値に設定さ
れ、前記後胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行
わない場合には常に同じ値に設定されるのが好ましい。In this case, the setting stroke of the cutter head is set to a predetermined value determined by the digging speed when the pulling operation and the digging operation of the rear body portion are performed at the same time. When the excavation operation is not performed simultaneously, it is preferable that the same value is always set.
【００２１】また、本発明によるシールド掘進機の制御
装置は、第２に、カッタヘッドを有する前胴部と、セグ
メントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る
複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前
胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備
えるシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記シ
ールドジャッキの速度を計測する速度計測手段、（ｂ）
この速度計測手段の出力と前記カッタヘッドの設定速度
とに基づいて前記推進ジャッキの目標速度を演算する目
標速度演算手段および（ｃ）この目標速度演算手段によ
り演算される目標速度に前記推進ジャッキの速度を一致
させるようにその推進ジャッキを制御する推進ジャッキ
制御手段を備えることを特徴とするものである。Secondly, the control device for the shield machine according to the present invention comprises, secondly, a front body portion having a cutter head and a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces. A control device for a shield machine, comprising: a rear trunk portion; and a plurality of propulsion jacks connecting the front trunk portion and the rear trunk portion, comprising: (a) speed measuring means for measuring a speed of the shield jack. , (B)
Target speed calculation means for calculating the target speed of the propulsion jack based on the output of the speed measurement means and the set speed of the cutter head, and (c) the target speed of the propulsion jack calculated by the target speed calculation means. A propulsion jack control means for controlling the propulsion jack to match the speeds is provided.
【００２２】この第２の特徴を有するシールド掘進機の
制御装置においては、速度計測手段によりシールドジャ
ッキの速度が計測されるとともに、この速度計測手段の
出力とカッタヘッドの設定速度とに基づいて推進ジャッ
キの目標速度が演算され、この目標速度に推進ジャッキ
の速度を一致させるようにその推進ジャッキが制御され
る。In the shield machine control device having the second feature, the speed of the shield jack is measured by the speed measuring means, and the speed is measured based on the output of the speed measuring means and the set speed of the cutter head. The target speed of the jack is calculated and the propulsion jack is controlled so that the speed of the propulsion jack matches the target speed.
【００２３】この場合、前記カッタヘッドの設定速度
は、前記後胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行
う場合には所定の掘進速度の値に設定され、前記後胴部
の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行わない場合には
零に設定されるのが好ましい。In this case, the set speed of the cutter head is set to a value of a predetermined excavation speed when the pulling operation and the excavation operation of the rear trunk portion are performed simultaneously, and the pulling operation and the excavation operation of the rear trunk portion are performed. It is preferably set to zero when the operation and the operation are not performed at the same time.
【００２４】さらに、本発明によるシールド掘進機の制
御装置は、第３に、カッタヘッドを有する前胴部と、セ
グメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得
る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら
前胴部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の
相対位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを
備えるシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記
後胴部の位置および姿勢を計測する計測手段、（ｂ）こ
の計測手段の出力に基づいて前記後胴部の位置および姿
勢を演算する後胴部位置・姿勢演算手段、（ｃ）予め設
定される前記カッタヘッドの掘進計画線および掘進速度
よりそのカッタヘッドの位置および姿勢の目標値を演算
するカッタヘッド位置・姿勢演算手段、（ｄ）このカッ
タヘッド位置・姿勢演算手段により演算されるカッタヘ
ッドの位置および姿勢の目標値と、前記後胴部位置・姿
勢演算手段により演算される前記後胴部の位置および姿
勢とから前記前胴部と前記後胴部の相対的な位置および
姿勢の目標値を演算する相対位置・姿勢演算手段および
（ｅ）この相対位置・姿勢演算手段により演算される前
記前胴部と前記後胴部の相対的な位置および姿勢の目標
値に一致させるように前記推進・方向制御機構を制御す
る推進・方向制御機構制御手段を備えることを特徴とす
るものである。Furthermore, thirdly, the control device for a shield machine according to the present invention comprises, thirdly, a front body portion having a cutter head and a plurality of shield jacks which are pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces. Control device for shield machine having a rear body part having and a propulsion / direction control mechanism capable of connecting the front body part and the rear body part and controlling the relative position and posture of the front body part and the rear body part Where (a) measuring means for measuring the position and orientation of the rear torso portion, and (b) rear torso position / orientation operation for computing the position and orientation of the rear torso portion based on the output of this measuring means. Means, (c) cutter head position / posture calculation means for calculating a target value of the position and posture of the cutter head from a preset excavation plan line and excavation speed of the cutter head, (d) this cutter head position / form Based on the target values of the position and posture of the cutter head calculated by the calculation means and the position and posture of the rear trunk portion calculated by the rear trunk position / posture calculation means, the front trunk portion and the rear trunk portion are calculated. Relative position / posture calculation means for calculating target values of relative position and posture, and (e) Relative position / posture calculation of the front body part and the rear body part calculated by the relative position / posture calculation means. A propulsion / direction control mechanism control means for controlling the propulsion / direction control mechanism to match the target value is provided.
【００２５】この第３の特徴を有するシールド掘進機の
制御装置においては、計測手段および後胴部位置・姿勢
演算手段により後胴部の位置および姿勢が演算されると
ともに、予め設定されるカッタヘッドの掘進計画線およ
び掘進速度よりそのカッタヘッドの位置および姿勢の目
標値が演算される。そして、このようにして得られる後
胴部の位置および姿勢とカッタヘッドの位置および姿勢
の目標値とから相対位置・姿勢演算手段により前胴部と
後胴部の相対的な位置および姿勢の目標値が演算され、
この目標値に一致させるように推進・方向制御機構が制
御される。In the control device for a shield machine having the third feature, the position and attitude of the rear trunk is calculated by the measuring means and the rear trunk position / posture calculating means, and the cutter head is preset. Based on the excavation plan line and the excavation speed, the target values of the position and the posture of the cutter head are calculated. The relative position / posture calculation means calculates the relative position / posture target of the front torso from the position / posture of the rear torso and the target values of the position / posture of the cutter head thus obtained. The value is calculated,
The propulsion / direction control mechanism is controlled so as to match the target value.
【００２６】前記計測手段は、シールドジャッキのスト
ロークを計測することにより後胴部の位置および姿勢を
計測するものとするのが好ましい。また、光学的測量手
段により構築トンネル内に設けた基準点に対する後胴部
の位置・姿勢を計測しても良い。It is preferable that the measuring means measures the position and the posture of the rear torso by measuring the stroke of the shield jack. Further, the position / orientation of the rear trunk portion with respect to the reference point provided in the construction tunnel may be measured by the optical surveying means.
【００２７】また、前記シールドジャッキにそのシール
ドジャッキの先端がセグメントの端面に接触するのを検
知する接触検知手段を設け、この接触検知手段の出力と
計測手段の出力とに基づいて、後胴部位置・姿勢演算手
段が後胴部の位置および姿勢を演算するものとするのが
好適である。Further, the shield jack is provided with contact detecting means for detecting that the tip of the shield jack contacts the end surface of the segment, and the rear body portion is based on the output of the contact detecting means and the output of the measuring means. It is preferable that the position / posture calculation means calculates the position and posture of the rear torso.
【００２８】また、前記推進・方向制御機構および前記
シールドジャッキの動作・状態に基づいてカッタヘッド
の掘進速度を設定する掘進速度設定手段を設け、この掘
進速度設定手段の出力に基づいてカッタヘッド位置・姿
勢演算手段がカッタヘッドの位置および姿勢の目標値を
演算するものとするのが好適である。Further, there is provided excavation speed setting means for setting the excavation speed of the cutter head based on the operation / state of the propulsion / direction control mechanism and the shield jack, and the cutter head position is determined based on the output of the excavation speed setting means. It is preferable that the posture calculation means calculates the target value of the position and posture of the cutter head.
【００２９】さらに、前記推進・方向制御機構の状態と
組立の完了したセグメントの情報とから後胴部の引き寄
せの可否を判定する後胴部引き寄せ可否判定手段と、こ
の後胴部引き寄せ可否判定手段の出力と設定されたシー
ルドジャッキパターンとに基づいて前記シールドジャッ
キの動作を制御するシールドジャッキ制御手段とを設け
るのが良い。Further, a rear trunk portion pullability determination means for determining whether the rear trunk portion can be pulled based on the state of the propulsion / direction control mechanism and information of the assembled segment, and the rear trunk portion pullability determination means. It is preferable to provide a shield jack control means for controlling the operation of the shield jack on the basis of the output and the set shield jack pattern.
【００３０】また、組付けを行うセグメントの種類・組
付け位置およびセグメントの組付けの実行・終了を管理
するセグメント組立工程管理手段を設け、このセグメン
ト組立工程管理手段の出力に基づいて後胴部引き寄せ可
否判定手段が後胴部の引き寄せの可否を判定するものと
するのが好適である。Further, there is provided a segment assembly process management means for managing the type and position of the segment to be assembled and the execution / end of the segment assembly, and the rear body portion is based on the output of this segment assembly process management means. It is preferable that the pulling adequacy determining unit determines whether the rear trunk portion can be pulled.
【００３１】さらに、前記セグメント組立工程管理手段
の出力に応じてシールドジャッキパターンを設定するシ
ールドジャッキパターン設定手段を設け、このシールド
ジャッキパターン設定手段の出力に基づいてシールドジ
ャッキ制御手段が前記シールドジャッキの動作を制御す
るものとするのが好適である。Further, a shield jack pattern setting means for setting a shield jack pattern according to the output of the segment assembly process control means is provided, and the shield jack control means controls the shield jack based on the output of the shield jack pattern setting means. It is preferable to control the operation.
【００３２】この制御装置においても、前記推進・方向
制御機構は、６本以上のパラレルリンクシリンダを備え
るパラレルリンク機構とするのが好ましい。Also in this control device, it is preferable that the propulsion / direction control mechanism is a parallel link mechanism having six or more parallel link cylinders.
【００３３】本発明の目的は、後述される詳細な説明か
ら明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具
体的実施例は最も好ましい実施態様について説明する
が、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形
はその詳細な説明から当業者にとって明らかであること
から、具体例として述べるものである。Objects of the present invention will become apparent from the detailed description given below. However, while the detailed description and specific examples describe the most preferred embodiments, various modifications and variations within the spirit and scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the detailed description, and therefore the specific examples As described below.
【００３４】[0034]
【実施例】次に、本発明によるシールド掘進機の制御方
法および制御装置の具体的実施例について、図面を参照
しつつ説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Specific embodiments of a control method and a control device for a shield machine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
【００３５】（第１実施例）図１に、本発明の第１実施
例に係るシールド掘進機の概略構成図が示されている。
図示のように、本実施例のシールド掘進機においては、
シールドフレームが、円筒状の前部シールドフレーム
（以下、前胴部という）１と、この前胴部１の後部に配
される円筒状の後部シールドフレーム（以下、後胴部と
いう）２とに分割形成されている。この後胴部２の前部
は前胴部１に内接するようにその前胴部１に対して摺動
自在に嵌合され、後胴部２の後部（非嵌合部）は前胴部
１と同径になるように拡径されている。また、これら前
胴部１と後胴部２との摺動部にはシールが配されてその
摺動部からの水，土砂等の侵入が防がれている。(First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a shield machine according to a first embodiment of the present invention.
As shown, in the shield machine of the present embodiment,
The shield frame includes a cylindrical front shield frame (hereinafter, referred to as a front body portion) 1 and a cylindrical rear shield frame (hereinafter, referred to as a rear body portion) 2 arranged at a rear portion of the front body portion 1. It is divided and formed. A front portion of the rear body portion 2 is slidably fitted to the front body portion 1 so as to be inscribed in the front body portion 1, and a rear portion (non-fitting portion) of the rear body portion 2 is a front body portion. The diameter is expanded so that it has the same diameter as 1. Further, a seal is provided at the sliding portion between the front body portion 1 and the rear body portion 2 to prevent water, earth and sand, etc. from entering from the sliding portion.
【００３６】前記前胴部１の前部にはカッタヘッド３が
回転自在に装着され、このカッタヘッド３の回転によっ
て地山の掘削が行われるようになっている。また、後胴
部２の後部内周側には、図示されないエレクタによって
セグメント４がリング状に組付けられるようになってい
る。A cutter head 3 is rotatably mounted on the front part of the front body portion 1, and the rotation of the cutter head 3 excavates the natural ground. Further, the segment 4 is attached to the inner peripheral side of the rear body portion 2 in a ring shape by an erector not shown.
【００３７】前記後胴部２の内周面には、先端部がセグ
メント４の端面に押し当て可能な複数個のシールドジャ
ッキ５が同心円状に設けられており、これらシールドジ
ャッキ５が既設のセグメント４の端面に押し当てられる
と、セグメント４から後胴部２に推進反力が与えられ
る。On the inner peripheral surface of the rear body portion 2, a plurality of shield jacks 5 whose tip portions can be pressed against the end surfaces of the segments 4 are concentrically provided, and these shield jacks 5 are installed in existing segments. When pressed against the end surface of 4, the propulsion reaction force is applied from the segment 4 to the rear body portion 2.
【００３８】また、前胴部１と後胴部２とは、同心円状
に設けられる複数個の推進ジャッキ６によって互いに連
結されている。なお、図１中符号７で示されているの
は、後胴部２とセグメント４との隙間からの水等の侵入
を防止するためのテールシールである。The front body 1 and the rear body 2 are connected to each other by a plurality of concentric propelling jacks 6. It should be noted that reference numeral 7 in FIG. 1 denotes a tail seal for preventing water or the like from entering through the gap between the rear body portion 2 and the segment 4.
【００３９】図２に示されているように、前記シールド
ジャッキ５にはそれらシールドジャッキ５のシリンダス
トロークを検知するシリンダストロークセンサ８が設け
られるとともに、油圧ユニット９から各シールドジャッ
キ５に供給される圧油を制御する制御弁１０が設けられ
る。同様に、前記推進ジャッキ６にはそれら推進ジャッ
キ６のシリンダストロークを検知するシリンダストロー
クセンサ１１が設けられるとともに、油圧ユニット９か
ら各推進ジャッキ６に供給される圧油を制御する制御弁
１２が設けられる。ここで、推進ジャッキ６のシリンダ
ストロークセンサ１１は全ての推進ジャッキ６に設ける
必要はなく、少なくとも１本の推進ジャッキ６に設けれ
ば良い。また、シールドジャッキ５のシリンダストロー
クセンサ８は、どのセグメントピースを組付けていると
きでも、少なくともセグメント４に押し当てられている
シールドジャッキ５のストロークが検出できるように設
けるだけで十分である。例えば互いに対角線の位置にあ
る２本のシールドジャッキ５のそれぞれにシリンダスト
ロークセンサ８を設けると、これら２本のシールドジャ
ッキ５のうちのいずれかのシールドジャッキ５は必ずセ
グメント４に押し当てられることとなる。勿論、これら
シリンダストロークセンサ８，１１の数は最小限の数に
限る必要はなく、多数個設けても良いのは言うまでもな
い。なお、このように多数個のシリンダストロークセン
サ８，１１を設ける場合には、検出値として各シリンダ
ストロークセンサの検出値の平均値が用いられる。As shown in FIG. 2, the shield jacks 5 are provided with cylinder stroke sensors 8 for detecting the cylinder strokes of the shield jacks 5, and are supplied to each shield jack 5 from a hydraulic unit 9. A control valve 10 is provided to control the pressure oil. Similarly, the propulsion jacks 6 are provided with a cylinder stroke sensor 11 for detecting the cylinder strokes of the propulsion jacks 6 and a control valve 12 for controlling the pressure oil supplied from the hydraulic unit 9 to the propulsion jacks 6. To be Here, the cylinder stroke sensor 11 of the propulsion jack 6 need not be provided on all the propulsion jacks 6, but may be provided on at least one propulsion jack 6. Further, it suffices that the cylinder stroke sensor 8 of the shield jack 5 is provided so as to detect at least the stroke of the shield jack 5 pressed against the segment 4 regardless of which segment piece is assembled. For example, when the cylinder stroke sensor 8 is provided on each of the two shield jacks 5 located diagonally to each other, one of the two shield jacks 5 is always pressed against the segment 4. Become. Of course, it is not necessary to limit the number of these cylinder stroke sensors 8 and 11 to the minimum number, and it goes without saying that a large number may be provided. When a large number of cylinder stroke sensors 8 and 11 are provided in this way, the average value of the detection values of the cylinder stroke sensors is used as the detection value.
【００４０】前記制御弁１２は推進ジャッキ制御弁制御
器１３によって制御される。この制御を実行するため
に、シリンダストロークセンサ１１からの信号とオペレ
ータによる外部からの指令信号とにより推進ジャッキ６
のストロークとシールドジャッキ５のストロークとの和
の総ストロークを設定する総ストローク設定器１４と、
この総ストローク設定器１４からの出力信号とシリンダ
ストロークセンサ８からの信号とにより推進ジャッキ６
がとるべきストロークの目標値を演算する推進ジャッキ
ストローク演算器１５と、この推進ジャッキストローク
演算器１５からの出力信号とシリンダストロークセンサ
１１からの信号とにより推進ジャッキの制御弁指令を演
算する推進ジャッキ制御弁指令演算器１６とが設けられ
ている。The control valve 12 is controlled by a propulsion jack control valve controller 13. In order to execute this control, the propulsion jack 6 is driven by a signal from the cylinder stroke sensor 11 and a command signal from the outside by the operator.
A total stroke setting device 14 for setting a total stroke of the sum of the stroke of the above and the stroke of the shield jack 5,
Based on the output signal from the total stroke setting device 14 and the signal from the cylinder stroke sensor 8, the propulsion jack 6 is
The propulsion jack stroke calculator 15 for calculating the target value of the stroke to be taken, and the propulsion jack for calculating the control valve command of the propulsion jack by the output signal from the propulsion jack stroke calculator 15 and the signal from the cylinder stroke sensor 11. A control valve command calculator 16 is provided.
【００４１】また、前記制御弁１０の制御のために、シ
リンダストロークセンサ１１からの信号により後胴部２
の引き寄せ許可もしくは禁止信号を出力する引き寄せ可
否判定器１７と、この引き寄せ可否判定器１７からの出
力信号とオペレータによる外部からの指令信号とにより
制御弁１０の動作を制御するシールドジャッキ制御弁制
御器１８とが設けられている。Further, in order to control the control valve 10, a signal from the cylinder stroke sensor 11 is used to control the rear body portion 2.
Pulling adequacy determining unit 17 that outputs a pulling permission or prohibiting signal of the control unit, and a shield jack control valve controller that controls the operation of the control valve 10 by the output signal from the pulling adequacy determining unit 17 and a command signal from outside by the operator. And 18 are provided.
【００４２】次に、推進ジャッキ６の制御弁１２の制御
手順を図３に示されているフローチャートによって説明
する。Next, the control procedure of the control valve 12 of the propulsion jack 6 will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
【００４３】Ａ１：シリンダストロークセンサ８，１１
の各検出値によってシールドジャッキ５および推進ジャ
ッキ６の伸縮位置を読み込む。 Ａ２〜Ａ５：カッタヘッド３のストローク、すなわち推
進ジャッキ６およびシールドジャッキ５の総ストローク
を設定する。ここで、この総ストロークの値は、推進ジ
ャッキ６のストロークとシールドジャッキ５のストロー
クとの和として与えられる。オペレータからの掘進指令
がなされ、かつ推進ジャッキ６が伸端にない場合には、
カッタヘッド３を所定の掘進速度で前進させるので、こ
の総ストロークの値は掘進速度に応じて時間とともに増
加していく値が与えられ、一方、掘進指令がない場合も
しくは推進ジャッキ６が伸端にある場合には、総ストロ
ークには常に同じ値が与えられる。A1: Cylinder stroke sensor 8, 11
The expansion and contraction positions of the shield jack 5 and the propulsion jack 6 are read according to the respective detected values of. A2 to A5: The stroke of the cutter head 3, that is, the total stroke of the propulsion jack 6 and the shield jack 5 is set. Here, the value of this total stroke is given as the sum of the stroke of the propulsion jack 6 and the stroke of the shield jack 5. When an excavation command is issued from the operator and the propulsion jack 6 is not at the extension end,
Since the cutter head 3 is advanced at a predetermined excavation speed, the value of this total stroke is given a value that increases with time according to the excavation speed. On the other hand, when there is no excavation command or the propulsion jack 6 is extended. In some cases, the total stroke is always given the same value.
【００４４】Ａ６〜Ａ８：与えられる総ストロークから
現在のシールドジャッキストロークを差し引くことによ
り推進ジャッキのストローク目標値を演算し、この演算
されるストローク目標値と現在の推進ジャッキ６のスト
ロークとの大小によりその推進ジャッキ６の制御弁指令
を演算する。次いで、この演算値を制御弁１２の方向切
換えもしくは開度の指令としてその制御弁１２に出力す
る。A6 to A8: The stroke target value of the propulsion jack is calculated by subtracting the current shield jack stroke from the given total stroke, and the calculated stroke target value and the current stroke of the propulsion jack 6 are compared. A control valve command for the propulsion jack 6 is calculated. Then, the calculated value is output to the control valve 12 as a command for switching the direction of the control valve 12 or opening.
【００４５】一方、シールドジャッキ５の制御弁１０の
制御は、オペレータが各シールドジャッキ５毎の伸縮指
令もしくは後胴部引き寄せ開始指令をシールドジャッキ
制御弁制御器１８に発することにより行われる。ただ
し、引き寄せ可否判定器１７から後胴部２の引き寄せ禁
止信号が出力されている時には、オペレータから後胴部
引き寄せ開始指令が発せられても、後胴部の引き寄せは
行われない。この引き寄せ禁止信号は、推進ジャッキ６
のシリンダストロークセンサ１１から得られる推進ジャ
ッキストローク値によりその推進ジャッキ６が縮端にあ
ると判断された場合に出力される。なお、各シールドジ
ャッキ毎の伸縮指令は、この引き寄せ禁止信号が出力さ
れている場合でも禁止されない。On the other hand, the control of the control valve 10 of the shield jack 5 is performed by the operator issuing an expansion / contraction command for each shield jack 5 or a rear trunk pulling start command to the shield jack control valve controller 18. However, when the pulling propriety determination device 17 outputs the pulling prohibition signal for the rear torso portion 2, the pulling of the rear torso portion is not performed even if the operator issues a rear torso portion pulling start command. This pull-in prohibition signal is output from the propulsion jack 6
It is output when it is determined that the propulsion jack 6 is at the contracted end based on the propulsion jack stroke value obtained from the cylinder stroke sensor 11. The expansion / contraction command for each shield jack is not prohibited even when this pulling prohibition signal is output.
【００４６】本実施例では、シールドジャッキ５のスト
ロークを制御するものとしたが、このシールドジャッキ
５の速度を制御する変形例も可能である。図４には、こ
の変形例のシステム構成図が示されている。この例で
は、シリンダストロークセンサ８，１１に代えてシリン
ダ速度センサ１９，２０がそれぞれ設けられ、また推進
ジャッキ６の伸端および縮端をそれぞれ検知するストロ
ークエンド検知器２１，２２が設けられている。さら
に、総ストローク設定器１４に代えて掘進速度設定器２
３が設けられるとともに、推進ジャッキストローク演算
器１５に代えて推進ジャッキ速度演算器２４が設けられ
ている。そして、ストロークエンド検知器（伸端検知
器）２１の出力信号が掘進速度設定器２３に入力され、
ストロークエンド検知器（縮端検知器）２２の出力信号
が引き寄せ可否判定器１７に入力されるようになってい
る。これら以外の構成については図２に示される制御装
置と基本的に異なるところがない。したがって、図２と
共通する構成については図に同一符号を付すに留めてそ
の詳細な説明を省略することとする。In this embodiment, the stroke of the shield jack 5 is controlled, but a modified example in which the speed of the shield jack 5 is controlled is also possible. FIG. 4 shows a system configuration diagram of this modified example. In this example, cylinder speed sensors 19 and 20 are provided instead of the cylinder stroke sensors 8 and 11, respectively, and stroke end detectors 21 and 22 that detect the extended end and the contracted end of the propulsion jack 6 are provided. . Further, instead of the total stroke setting device 14, the excavation speed setting device 2
3, a propulsion jack speed calculator 24 is provided instead of the propulsion jack stroke calculator 15. Then, the output signal of the stroke end detector (extension end detector) 21 is input to the excavation speed setting device 23,
An output signal of the stroke end detector (reduced end detector) 22 is input to the pulling possibility determining device 17. The configuration other than these is basically the same as that of the control device shown in FIG. Therefore, the same components as those in FIG. 2 will be denoted by the same reference numerals and their detailed description will be omitted.
【００４７】次に、この変形例における制御弁１２の制
御手順を図５に示されているフローチャートによって説
明する。Next, the control procedure of the control valve 12 in this modification will be described with reference to the flow chart shown in FIG.
【００４８】Ｂ１：シリンダ速度センサ１９，２０の各
検出値によってシールドジャッキ５および推進ジャッキ
６の速度を読み込むとともに、ストロークエンド検知器
（伸端検知器）２１の検出値によって推進ジャッキ６が
伸端にあるか否かを読み込む。 Ｂ２〜Ｂ５：カッタヘッド３による掘進速度の指令値を
設定する。ここで、この掘進速度の指令値は、オペレー
タからの掘進指令がなされ、かつ推進ジャッキが伸端に
ない場合には、カッタヘッド３の前進速度として所定の
掘進速度が与えられ、一方、掘進指令がない場合もしく
は推進ジャッキ６が伸端にある場合には、カッタヘッド
３の前進速度として０が与えられる。B1: The speeds of the shield jack 5 and the propulsion jack 6 are read by the detection values of the cylinder speed sensors 19 and 20, and the propulsion jack 6 is extended by the detection values of the stroke end detector (extension detector) 21. Read in. B2 to B5: The command value of the excavation speed by the cutter head 3 is set. Here, this command value of the excavation speed is given a predetermined excavation speed as the advancing speed of the cutter head 3 when the excavation command from the operator is issued and the propulsion jack is not at the extension end, while the excavation command is given. When there is no movement or when the propulsion jack 6 is at the extension end, 0 is given as the forward speed of the cutter head 3.
【００４９】Ｂ６〜Ｂ８：与えられる掘進速度から現在
のシールドジャッキ速度を差し引くことにより推進ジャ
ッキの速度目標値を演算し、この演算される速度目標値
と現在の推進ジャッキ６の速度との大小によりその推進
ジャッキ６の制御弁指令を演算する。次いで、この演算
値を制御弁１２の方向切換えもしくは開度の指令として
その制御弁１２に出力する。B6 to B8: The target speed value of the propulsion jack is calculated by subtracting the current shield jack speed from the given excavation speed, and the calculated target speed value and the current speed of the propulsion jack 6 are compared. A control valve command for the propulsion jack 6 is calculated. Then, the calculated value is output to the control valve 12 as a command for switching the direction of the control valve 12 or opening.
【００５０】一方、シールドジャッキ５の制御弁１０の
制御は、オペレータが各シールドジャッキ５毎の伸縮指
令もしくは後胴部引き寄せ開始指令をシールドジャッキ
制御弁制御器１８に発することにより行われる。ただ
し、引き寄せ可否判定器１７から後胴部２の引き寄せ禁
止信号が出力されている時には、オペレータから後胴部
引き寄せ開始指令が発せられても、後胴部の引き寄せは
行われない。この引き寄せ禁止信号は、推進ジャッキ６
のストロークエンド検知器（縮端検知器）２２から得ら
れる信号によりその推進ジャッキ６が縮端にあると判断
された場合に出力される。なお、各シールドジャッキ５
毎の伸縮指令は、この引き寄せ禁止信号が出力されてい
る場合でも禁止されない。On the other hand, the control of the control valve 10 of the shield jack 5 is performed by the operator issuing an expansion / contraction command for each shield jack 5 or a rear trunk pulling start command to the shield jack control valve controller 18. However, when the pulling propriety determination device 17 outputs the pulling prohibition signal for the rear torso portion 2, the pulling of the rear torso portion is not performed even if the operator issues a rear torso portion pulling start command. This pull-in prohibition signal is output from the propulsion jack 6
This signal is output when it is determined that the propulsion jack 6 is at the contracted end by a signal obtained from the stroke end detector (contracted end detector) 22. In addition, each shield jack 5
Each expansion / contraction command is not prohibited even when this pulling prohibition signal is output.
【００５１】本実施例においては、シールドジャッキ５
のストロークもしくは速度を計測して推進ジャッキ６の
制御を行うようにしたものについて説明したが、より簡
易な制御を行うには、シールドジャッキ５および推進ジ
ャッキ６のそれぞれに例えば流量制御弁のような速度調
節器を設け、これら各速度調節器に適切な速度を設定す
る実施例も可能である。このような実施例において、引
き寄せと掘進とを同時に行う場合には、シールドジャッ
キ５の伸び速度と推進ジャッキ６の縮み速度との差が希
望する掘進速度になるようにそれらシールドジャッキ５
および推進ジャッキ６の速度を設定し、引き寄せと掘進
とを同時に行わない場合には、シールドジャッキ５の伸
び速度と推進ジャッキ６の縮み速度とが等しくなるよう
にそれら両者の速度を設定する。この場合、速度設定は
処理装置を設けて自動制御により行っても良いし、オペ
レータが直接操作するようにしても良い。In the present embodiment, the shield jack 5
In the above description, the stroke or speed is measured to control the propulsion jack 6. However, in order to perform simpler control, each of the shield jack 5 and the propulsion jack 6 may be provided with a flow control valve, for example. An embodiment in which a speed regulator is provided and an appropriate speed is set for each of these speed regulators is also possible. In such an embodiment, when the pulling and the excavation are performed at the same time, the shield jacks 5 are adjusted so that the difference between the extension speed of the shield jack 5 and the contraction speed of the propulsion jack 6 becomes a desired excavation speed.
When the speed of the propulsion jack 6 is set and the pulling and the excavation are not performed at the same time, the speeds of both of them are set so that the extension speed of the shield jack 5 and the contraction speed of the propulsion jack 6 become equal. In this case, the speed may be set by a processor provided and automatically controlled, or may be directly operated by an operator.
【００５２】（第２実施例）図６乃至図１０には、本発
明の第２実施例に係るシールド掘進機の動作説明図が示
されている。本実施例のシールド掘進機において、前胴
部１と後胴部２とは、６本のパラレルリンクシリンダ６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆを備える推進・方向
制御機構としてのパラレルリンク機構６によって互いに
連結されている。このパラレルリンク機構６は、互いに
隣接するパラレルリンクシリンダ６ａ，６ｂ；６ｃ，６
ｄ；６ｅ，６ｆ同士がハの字形に配置されてなるもので
あって、このパラレルリンク機構６によって前胴部１と
後胴部２との相対位置と姿勢とが６自由度（ｘ，ｙ，ｚ
軸方向の位置とローリング，ピッチング，ヨーイングの
３方向の回転）で制御できるようにされている。言い換
えれば、前胴部１と後胴部２とは、相対的に掘進方向に
摺動自在とされるとともに掘進軸周りに回転（ローリン
グ）自在とされ、前胴部１は後胴部２に対して上下方向
（ピッチング），左右方向（ヨーイング）およびそれら
を組み合わせた任意の方向に首振り自在とされている。
また、後胴部２に対して前胴部１を上下左右に平行移動
できるような自由度を持たせることもできる。なお、前
記パラレルリンクシリンダは８本以上設けてもよいのは
言うまでもない。これ以外の構成および作用については
先の実施例と基本的に異なるところがないので、図に同
一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することと
する。(Second Embodiment) FIGS. 6 to 10 are explanatory views of the operation of the shield machine according to the second embodiment of the present invention. In the shield machine according to the present embodiment, the front body portion 1 and the rear body portion 2 include six parallel link cylinders 6.
The parallel link mechanism 6 as a propulsion / direction control mechanism including a, 6b, 6c, 6d, 6e, and 6f is connected to each other. The parallel link mechanism 6 includes parallel link cylinders 6a, 6b, 6c, 6 which are adjacent to each other.
d; 6e and 6f are arranged in a V shape, and the parallel link mechanism 6 allows the relative positions and postures of the front body portion 1 and the rear body portion 2 to have 6 degrees of freedom (x, y). , Z
It can be controlled by the position in the axial direction and rotation in three directions: rolling, pitching and yawing. In other words, the front body 1 and the rear body 2 are relatively slidable in the excavation direction and rotatable (rolling) around the excavation axis. On the other hand, it is possible to swing in the vertical direction (pitching), the horizontal direction (yawing), and any direction that combines them.
Further, it is possible to provide the rear body portion 2 with a degree of freedom such that the front body portion 1 can be moved vertically and horizontally. Needless to say, eight or more parallel link cylinders may be provided. Since the configuration and the operation other than this are basically the same as those of the previous embodiment, the same reference numerals are attached to the drawings, and the detailed description thereof will be omitted.
【００５３】次に、この第２実施例のシールド掘進機の
制御方法を図６乃至図１０に基づいて説明する。Next, a method of controlling the shield machine according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 10.
【００５４】まず、図６に示されているように、全ての
シールドジャッキ５が伸び、パラレルリンク機構６のパ
ラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆが縮んでいる状態を１
サイクル（１リング分のセグメント）のスタート状態と
する。この状態から、カッタヘッド３を回転させながら
パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆを伸ばしていき、地
山を掘削する。ここで、各パラレルリンクシリンダ６ａ
〜６ｆには、後述のパラレルシリンダコントロール部２
５から微小時間間隔毎にストローク目標値が指令され
る。First, as shown in FIG. 6, all shield jacks 5 are extended and the parallel link cylinders 6a to 6f of the parallel link mechanism 6 are contracted.
Start the cycle (segment for one ring). From this state, the parallel link cylinders 6a to 6f are extended while rotating the cutter head 3 to excavate the natural ground. Here, each parallel link cylinder 6a
The parallel cylinder control unit 2 described later is included in
The target stroke value is commanded from 5 at every minute time interval.
【００５５】このカッタヘッド３の掘進作業と同時に、
図７に示されているように、シールドジャッキ５の一部
（１ピースのセグメント４を組付けるのに必要な分）を
縮め、この縮めたシールドジャッキ５に対応するセグメ
ント４（図７で鎖線で示す）の組付けを行う。一方、他
のシールドジャッキ５は一定の長さを保ったままセグメ
ント４端面からの反力を支持している。このとき、縮め
たシールドジャッキ５では推力を得ることができず、い
わゆる片押しの状態となっているため、カッタヘッド３
が掘進計画線から逸れて曲がっていこうとする傾向にあ
る。この場合には、パラレルシリンダコントロール部２
５でカッタヘッド３が曲がろうとするのを打ち消すよう
にそのカッタヘッド３の位置・姿勢の目標値を補正する
ようにする。これにより、片押し状態においてもカッタ
ヘッド３を掘進計画線通りに掘進させることができる。At the same time as the excavation work of the cutter head 3,
As shown in FIG. 7, a part of the shield jack 5 (the amount necessary for assembling the one-piece segment 4) is contracted, and the segment 4 (the chain line in FIG. 7) corresponding to the contracted shield jack 5 is reduced. (Indicated by) is assembled. On the other hand, the other shield jack 5 supports the reaction force from the end surface of the segment 4 while maintaining a constant length. At this time, thrust cannot be obtained with the contracted shield jack 5 and the cutter head 3 is in a so-called one-sided pushing state.
Tend to bend away from the excavation plan line. In this case, the parallel cylinder control unit 2
In step 5, the target value of the position / orientation of the cutter head 3 is corrected so as to cancel the bending of the cutter head 3. As a result, the cutter head 3 can be dug along the excavation planned line even in the one-pushed state.
【００５６】前記パラレルリンク機構６はカッタヘッド
３にかかる６自由度の力とモーメントとを支持すること
ができるので、掘進推力，回転トルク，カッタヘッド３
にかかる偏荷重等のすべての力とモーメントとをパラレ
ルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの容量内において後胴部２
側に伝達することができる。Since the parallel link mechanism 6 can support the force and the moment of 6 degrees of freedom applied to the cutter head 3, the thrust force, the rotation torque, and the cutter head 3 are supported.
All forces and moments such as unbalanced loads on the rear trunk portion 2 within the capacity of the parallel link cylinders 6a to 6f.
Can be transmitted to the side.
【００５７】次に、１ピースの新設セグメント４の組付
けが完了すると、図８に示されているように、この完了
セグメント４に対応するシールドジャッキ５を伸ばして
組み込んだセグメント４の端面に押し当て、掘削反力を
得る。続いて、別のシールドジャッキ５を縮め、同様に
して次のピースのセグメント４の組付けを行う。この
際、シールドジャッキ選択パターンが変化するので、前
述のカッタヘッド３の位置・姿勢の補正量が修正され
る。なお、このようにシールドジャッキ５の盛り替えを
行っている間もカッタヘッド３の掘進は停止することな
く続けられる。Next, when the assembly of the one-piece new segment 4 is completed, as shown in FIG. 8, the shield jack 5 corresponding to this completed segment 4 is extended and pushed onto the end surface of the assembled segment 4. Hit and obtain the reaction force of excavation. Subsequently, another shield jack 5 is contracted, and the segment 4 of the next piece is assembled in the same manner. At this time, since the shield jack selection pattern changes, the correction amount of the position / orientation of the cutter head 3 described above is corrected. While the shield jack 5 is being refilled in this manner, the excavation of the cutter head 3 can be continued without stopping.
【００５８】所定の掘進量を掘進し、かつ１リング分の
セグメント４の組付けが終了した状態が図９に示されて
いる。この図９の状態では、パラレルリンク機構６の各
パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆは伸び、全てのシー
ルドジャッキ５が縮んでいる。FIG. 9 shows a state in which a predetermined amount of digging has been made and the assembly of the segment 4 for one ring has been completed. In the state of FIG. 9, each of the parallel link cylinders 6a to 6f of the parallel link mechanism 6 is expanded and all the shield jacks 5 are contracted.
【００５９】次に、シールドジャッキ５を伸ばすと同時
にパラレルリンク機構６を縮め、後胴部２を前進させ
る。このとき、カッタヘッド３の位置および姿勢に変化
があってはならないので、シールドジャッキ５の伸び量
から後胴部２の移動量が計算され、これによってカッタ
ヘッド３に生じることになる変位量を打ち消すように各
パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの目標位置・姿勢が
決定される。このようにパラレルリンク機構６を制御し
つつ後胴部２を前進させることで、切羽を安定に保った
まま後胴部２を引き寄せることができる。図１０には、
後胴部２の引き寄せ途中の状態が示されている。こうし
て引き寄せが完了すると、図６に示される状態に戻り、
１サイクルの作業が完了する。Next, the shield jack 5 is extended and, at the same time, the parallel link mechanism 6 is contracted to advance the rear trunk portion 2. At this time, since the position and the posture of the cutter head 3 must not change, the movement amount of the rear trunk portion 2 is calculated from the extension amount of the shield jack 5, and the displacement amount that will occur in the cutter head 3 is calculated by this. The target positions / postures of the parallel link cylinders 6a to 6f are determined so as to cancel them. In this way, by moving the rear trunk portion 2 forward while controlling the parallel link mechanism 6, the rear trunk portion 2 can be drawn while keeping the face stable. In FIG.
The state in which the rear body portion 2 is being drawn is shown. When the pulling is completed in this way, the state shown in FIG. 6 is restored,
One cycle of work is completed.
【００６０】前述の制御方法は、カッタヘッド３の掘進
・セグメント４の組付け作業と後胴部２の引き寄せ作業
とを独立して行うものであるが、施工をさらに高速で行
うためには掘進・組付け作業と後胴部引き寄せ作業とを
同時に行う実施例も可能である。次に、本実施例につい
て説明する。The above-described control method independently carries out the excavation of the cutter head 3, the assembling work of the segment 4 and the drawing work of the rear body portion 2. However, in order to carry out the construction at a higher speed, the excavation work is performed. An embodiment in which the assembling work and the rear body part pulling work are simultaneously performed is also possible. Next, this embodiment will be described.
【００６１】本実施例の制御方法では、前述の制御方法
と同様にして掘進作業とセグメント組付け作業とは並行
して行われるが、１リング分のセグメント４の組付けが
完了する前に後胴部２の引き寄せ作業が開始される。言
い換えれば、何ピースかのセグメント４が組み込まれ、
これらセグメント４をシールドジャッキ５で押すことに
よって十分な推力を確保できるようになった時点で、残
りのセグメント４の組付け作業と並行して後胴部２の引
き寄せを開始するようにする。この後胴部２の引き寄せ
は遅くともキーセグメント組付け開始時点までには開始
できる。In the control method of the present embodiment, the excavation work and the segment assembling work are carried out in parallel in the same manner as the above-mentioned control method, but before the assembling of the segment 4 for one ring is completed. The work of pulling the body 2 is started. In other words, some pieces of segment 4 are installed,
When a sufficient thrust can be secured by pushing these segments 4 with the shield jack 5, the pulling of the rear trunk portion 2 is started in parallel with the assembling work of the remaining segments 4. The pulling of the rear trunk portion 2 can be started by the time when the key segment assembly is started at the latest.
【００６２】この後胴部２の引き寄せ開始時点におい
て、１リング分の掘進作業がまだ終了していない場合に
は、後胴部２を引き寄せながらカッタヘッド３を前進さ
せるようにパラレルリンク機構６を制御する。このとき
の各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの位置・姿勢の
目標値は、基本目標値を後胴部２の移動によってカッタ
ヘッド３に生ずる変位を相殺するように修正したもの
に、推力不均衡を補正する補正量を加えることにより演
算される。At the start of the pulling of the rear body portion 2, if the excavation work for one ring is not completed yet, the parallel link mechanism 6 is moved so as to move the cutter head 3 forward while pulling the rear body portion 2. Control. At this time, the target values of the positions / postures of the parallel link cylinders 6a to 6f are corrected so that the basic target values are corrected so as to cancel the displacement generated in the cutter head 3 due to the movement of the rear body part 2, and the thrust imbalance is It is calculated by adding the correction amount to be corrected.
【００６３】また、後胴部２の引き寄せ開始時点におい
て、１リング分の掘進作業が既に終了している場合に
は、後胴部２の引き寄せを始めることで次サイクルの掘
進作業に着手することが可能となる。この場合にも前記
と同様にして後胴部２を引き寄せながらカッタヘッド３
を前進させるようにパラレルリンク機構６を制御すると
よい。If the excavation work for one ring has already been completed at the time of starting the pulling of the rear body portion 2, the pulling work of the rear body portion 2 is started to start the excavation work of the next cycle. Is possible. Also in this case, the cutter head 3 is pulled while pulling the rear body 2 in the same manner as described above.
It is advisable to control the parallel link mechanism 6 so as to move forward.
【００６４】ここで、後胴部２の引き寄せ速度を掘進速
度よりも大きく設定しておくことが望ましい。こうする
ことで、掘進と引き寄せの並行作業の途中でパラレルリ
ンクシリンダ６ａ〜６ｆがストローク端まで伸びきって
掘進が止まるようなことがない。他方、パラレルリンク
シリンダ６ａ〜６ｆが短縮側のストローク端に達するこ
とは起こり得るが、この場合には後胴部２の引き寄せ作
業を一時停止し、パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆが
ある程度伸びた時点で引き寄せを再開するようにすれば
支障はない。Here, it is desirable to set the pulling speed of the rear body portion 2 higher than the excavation speed. By doing so, the parallel link cylinders 6a to 6f do not extend to the stroke end and stop the excavation during the parallel work of the excavation and the pulling. On the other hand, although it is possible that the parallel link cylinders 6a to 6f reach the stroke end on the shortening side, in this case, the pulling operation of the rear body portion 2 is temporarily stopped, and when the parallel link cylinders 6a to 6f extend to some extent. There will be no problem if the attraction is restarted.
【００６５】このようにして後胴部２の引き寄せ作業が
完了し、かつ１リング分のセグメント４の組付けが終了
すると、次リングのセグメント４の組付けに着手され
る。In this way, when the pulling operation of the rear body portion 2 is completed and the assembling of the segment 4 for one ring is completed, the assembling of the segment 4 of the next ring is started.
【００６６】次に、前述のようなシールド掘進機の各制
御方法を実現するための制御装置の構成について説明す
る。Next, the configuration of the control device for realizing each control method of the shield machine as described above will be described.
【００６７】図１１には、この第２実施例の制御装置の
一例が示されている。この例においては、各パラレルリ
ンクシリンダ６ａ〜６ｆにシリンダストロークを検知す
るシリンダストロークセンサ１１が設けられるととも
に、これら各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆに供給
される圧油を制御する例えばサーボ弁で構成される制御
弁１２が設けられる。同様に、少なくとも１本以上のシ
ールドジャッキ５にはジャッキストロークを検知するシ
リンダストロークセンサ８が設けられるとともに、各シ
ールドジャッキ５にはその伸縮を切り換える制御弁１０
が設けられる。そして、シリンダストロークセンサ１１
からの検知信号（シリンダストローク信号）およびシリ
ンダストロークセンサ８からの検知信号（ジャッキスト
ローク信号）はパラレルシリンダコントロール部２５に
入力され、このパラレルシリンダコントロール部２５に
よってシリンダストロークが目標値に一致するように制
御弁１２が開閉制御される。なお、シリンダストローク
センサ８を設けるシールドジャッキ５の本数は、既設ト
ンネルの中心軸と掘進機の後胴部２の中心軸とが傾いた
場合を考慮すると、３本以上とするのが望ましい。ま
た、本実施例では、シリンダストロークセンサ８によっ
て後胴部２の位置・姿勢を計測するようにしているが、
シリンダストロークセンサ８を用いる代わりに、光学的
測量手段により構築トンネル内に設けた基準点に対する
後胴部２の位置・姿勢を計測するようにしてもよい。FIG. 11 shows an example of the control device of the second embodiment. In this example, each of the parallel link cylinders 6a to 6f is provided with a cylinder stroke sensor 11 for detecting a cylinder stroke, and is composed of, for example, a servo valve for controlling the pressure oil supplied to each of the parallel link cylinders 6a to 6f. A control valve 12 is provided. Similarly, at least one shield jack 5 is provided with a cylinder stroke sensor 8 for detecting a jack stroke, and each shield jack 5 is provided with a control valve 10 for switching the expansion and contraction thereof.
Is provided. Then, the cylinder stroke sensor 11
The detection signal (cylinder stroke signal) from the cylinder stroke sensor and the detection signal (jack stroke signal) from the cylinder stroke sensor 8 are input to the parallel cylinder control unit 25 so that the cylinder stroke matches the target value. The control valve 12 is controlled to open and close. The number of shield jacks 5 provided with the cylinder stroke sensor 8 is preferably three or more in consideration of the case where the center axis of the existing tunnel and the center axis of the rear trunk portion 2 of the excavator are inclined. Further, in the present embodiment, the position / orientation of the rear torso portion 2 is measured by the cylinder stroke sensor 8.
Instead of using the cylinder stroke sensor 8, the position / orientation of the rear trunk 2 with respect to a reference point provided in the construction tunnel may be measured by an optical surveying device.
【００６８】前記パラレルシリンダコントロール部２５
は、設定される掘進速度および掘進計画線からカッタヘ
ッド３の位置・姿勢の目標値を演算するカッタヘッド位
置・姿勢演算器２６と、セグメント４の端面に当接して
いるシールドジャッキ５のストロークから後胴部２の位
置・姿勢を演算する後胴部位置・姿勢演算器２７と、こ
の後胴部位置・姿勢演算器２７により演算される後胴部
２の位置・姿勢と前記カッタヘッド位置・姿勢演算器２
６により演算されるカッタヘッド３の位置・姿勢の目標
値とからパラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆのストロー
クの目標値を演算するパラレルシリンダ長目標値演算器
２８と、このパラレルシリンダ長目標値演算器２８およ
び前記シリンダストロークセンサ１１からの各出力信号
を受けてパラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆのストロー
クが目標値に一致するように制御弁１２に弁開閉指令を
出力するパラレルシリンダ制御器２９とを備えている。
なお、本実施例では、オペレータ３０がシリンダストロ
ークセンサ１１の検出値を見て所定の掘進量の掘進が終
了したことを判断すると、カッタヘッド位置・姿勢演算
器２６に掘進速度を０とする指令すなわち停止指令を出
すようにされている。また、シールドジャッキ５に付設
の制御弁１０の弁開閉指令もオペレータ３０から発せら
れるようになっている。Parallel cylinder control section 25
Is based on the stroke of the cutter head position / orientation calculator 26 that calculates the target value of the position / orientation of the cutter head 3 from the set excavation speed and the planned excavation line, and the stroke of the shield jack 5 that is in contact with the end surface of the segment 4. A rear torso position / orientation calculator 27 for calculating the position / orientation of the rear torso 2, and a position / orientation of the rear torso 2 calculated by the rear torso position / orientation calculator 27 and the cutter head position / Attitude calculator 2
A parallel cylinder length target value calculator 28 for calculating the target values of the strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f from the target values of the position / orientation of the cutter head 3 calculated by 6 and the parallel cylinder length target value calculator 28. And a parallel cylinder controller 29 that receives each output signal from the cylinder stroke sensor 11 and outputs a valve opening / closing command to the control valve 12 so that the strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f match the target value. .
In this embodiment, when the operator 30 sees the detection value of the cylinder stroke sensor 11 and determines that the excavation of a predetermined amount of excavation is completed, the cutter head position / orientation calculator 26 is instructed to set the excavation speed to 0. That is, a stop command is issued. The operator 30 also issues a valve opening / closing command for the control valve 10 attached to the shield jack 5.
【００６９】前記パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの
制御系は、シリンダストロークを検知するシリンダスト
ロークセンサ１１，各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６
ｆに供給される圧油を制御するサーボ弁（制御弁１２）
およびこのサーボ弁を駆動するサーボアンプから構成さ
れるアナログサーボとされているが、コントローラでス
トロークの現在値を読み込んでサーボ弁への指令信号を
演算するようなソフトウェアサーボとすることも可能で
ある。The control system of the parallel link cylinders 6a to 6f includes a cylinder stroke sensor 11 for detecting a cylinder stroke, and the parallel link cylinders 6a to 6f.
Servo valve (control valve 12) for controlling the pressure oil supplied to f
Although it is an analog servo composed of a servo amplifier that drives this servo valve, it is also possible to use a software servo that reads the current value of the stroke with a controller and calculates a command signal to the servo valve. .
【００７０】次に、本第２実施例の制御装置におけるパ
ラレルリンク機構６の制御手順を図１２のフローチャー
トによって説明する。Next, the control procedure of the parallel link mechanism 6 in the control device of the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００７１】Ｃ１〜Ｃ３：掘進に先立ち掘進計画線（掘
進ルート）を設定するとともに、掘進速度の規定値Ｖ0
を設定する。また、必要に応じてオペレータ３０が掘進
速度を変更する。 Ｃ４：与えられた掘進計画線，掘進速度および現在時刻
からカッタヘッド位置・姿勢演算器２６により所定の座
標系におけるカッタヘッド３の位置および姿勢（向き）
の目標値を演算する。C1 to C3: The excavation plan line (excavation route) is set prior to excavation, and the prescribed value V 0 of the excavation speed is set.
To set. Moreover, the operator 30 changes the excavation speed as necessary. C4: Position and orientation (orientation) of the cutter head 3 in a predetermined coordinate system by the cutter head position / orientation calculator 26 from the given planned excavation line, excavation speed and current time
Calculate the target value of.
【００７２】Ｃ５：シールドジャッキ５に付設されたシ
リンダストロークセンサ８の値を読み込む。 Ｃ６：シールドジャッキ５のストロークから後胴部位置
・姿勢演算器２７により後胴部２の現在位置・姿勢を計
算する。この後胴部２の現在位置・姿勢は、少なくとも
３本の既設セグメント４に接しているシールドジャッキ
５のストロークがわかれば、既設セグメント４の切羽側
端面に対する後胴部２の位置・姿勢を計算することがで
きる。C5: The value of the cylinder stroke sensor 8 attached to the shield jack 5 is read. C6: From the stroke of the shield jack 5, the rear trunk position / posture calculator 27 calculates the current position / posture of the rear trunk 2. If the stroke of the shield jack 5 in contact with at least three existing segments 4 is known, the current position / orientation of the rear torso 2 can be calculated based on the position / orientation of the rear torso 2 with respect to the face of the existing segment 4 on the face side. can do.
【００７３】Ｃ７：後胴部２の現在位置・姿勢とカッタ
ヘッド３の目標位置・姿勢から、パラレルシリンダ長目
標値演算器２８によりパラレルリンク機構６を構成する
各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの目標ストローク
を逆キネマティクス演算により算出する。 Ｃ８：得られた目標ストロークをパラレルシリンダ制御
器２９に出力し、ステップＣ３に戻る。C7: Targets of the parallel link cylinders 6a to 6f constituting the parallel link mechanism 6 by the parallel cylinder length target value calculator 28 from the current position / posture of the rear body 2 and the target position / posture of the cutter head 3. The stroke is calculated by the inverse kinematics operation. C8: The obtained target stroke is output to the parallel cylinder controller 29, and the process returns to step C3.
【００７４】前述のパラレルリンク機構６の制御は適当
な微小時間間隔（例えば０．１ｓｅｃもしくは１ｓｅ
ｃ）で行われ、これによってカッタヘッド３が掘進され
て地山が掘削される。そして、所定の掘進量の掘進が終
わると、オペレータ３０により掘進速度が０に設定さ
れ、これによりカッタヘッド３は一定の位置・姿勢に保
持される。また、このようにして行われる掘進と並行し
て所定分のセグメントの組付けが行われる。The above-mentioned control of the parallel link mechanism 6 is performed at an appropriate minute time interval (eg 0.1 sec or 1 sec).
c), whereby the cutter head 3 is excavated and the ground is excavated. Then, when the excavation of a predetermined amount of excavation is completed, the excavation speed is set to 0 by the operator 30, whereby the cutter head 3 is held at a constant position / posture. In addition, assembling of a predetermined number of segments is performed in parallel with the excavation thus performed.
【００７５】後胴部２の引き寄せはオペレータ３０の判
断により開始される。この後胴部２の引き寄せについて
は、前述されているように必ずしも所定分のセグメント
の組付けおよび掘進が完了していなくても開始すること
ができる。例えば必要十分な推力を確保できるだけのセ
グメント４が既に組付けられ、かつパラレルリンク機構
６を構成する各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆに縮
み代がある場合には、後胴部２の引き寄せを行うことが
可能である。勿論、セグメント４の組付けとカッタヘッ
ド３の掘進とが全て完了してから後胴部２の引き寄せを
開始してもよい。なお、後胴部２の引き寄せは、制御弁
１０への指令によって組付けの終わったセグメント４に
当接しているシールドジャッキ５を伸ばすことにより行
われる。また、シールドジャッキ５が伸びきるか、もし
くは各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆが縮みきった
場合には後胴部２の引き寄せが停止される。The pulling of the rear body portion 2 is started by the judgment of the operator 30. As described above, the pulling of the rear body portion 2 can be started even if the assembling and excavation of the predetermined number of segments are not necessarily completed. For example, if the segments 4 that can secure a necessary and sufficient thrust force are already assembled and the parallel link cylinders 6a to 6f forming the parallel link mechanism 6 have a contraction allowance, the rear body 2 should be pulled. Is possible. Of course, the assembling of the segment 4 and the excavation of the cutter head 3 may be completed before the pulling of the rear body portion 2 is started. The rear body 2 is pulled by extending the shield jack 5 that is in contact with the assembled segment 4 according to a command to the control valve 10. Further, when the shield jack 5 is fully extended or the parallel link cylinders 6a to 6f are fully contracted, the pulling of the rear body portion 2 is stopped.
【００７６】後胴部２の引き寄せ中に掘進を行わない場
合には、オペレータ３０により掘進速度が０に設定され
る。When the excavation is not performed while the rear body 2 is being drawn, the excavation speed is set to 0 by the operator 30.
【００７７】前記各パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆ
はシールドジャッキ５の伸びによって変化した後胴部２
の現在位置・姿勢を求めた上で制御されているので、後
胴部２の動きにかかわらずカッタヘッド３は目標位置・
姿勢に制御される。Each of the parallel link cylinders 6a to 6f
Is the rear torso 2 which is changed by the extension of the shield jack 5.
Since the control is performed after obtaining the current position / posture of the cutter, the cutter head 3 moves the target position / position regardless of the movement of the rear body part 2.
Controlled by posture.
【００７８】図１３には、本第２実施例の制御装置の第
１変形例が示されている。この例においては、シールド
ジャッキ５に、このシールドジャッキ５がセグメント４
端面に接触したことを検知する接触検知センサ３１が設
けられ、この接触検知センサ３１によるセグメント端面
への接触検知信号が後胴部位置・姿勢演算器２７に入力
されるようになっている。FIG. 13 shows a first modification of the control device according to the second embodiment. In this example, the shield jack 5 is connected to the segment 4
A contact detection sensor 31 for detecting contact with the end face is provided, and a contact detection signal from the contact detection sensor 31 to the end face of the segment is input to the rear trunk position / posture calculator 27.
【００７９】この第１変形例の制御装置におけるパラレ
ルリンク機構６の制御手順が図１４に示されている。こ
のフローでは、ステップＣ５’において、シリンダスト
ロークセンサ８の値を読み込むとともに、前記接触検知
センサ３１の接触検知信号を読み込むようにし、こうし
て読み込まれた値から次のステップＣ６にてセグメント
端面に接触しているシールドジャッキ５のストロークの
みを用いて後胴部位置・姿勢演算器２７により後胴部２
の現在位置・姿勢を計算するようにされている。こうす
ることで、より確実な演算を行うことを可能としてい
る。なお、本変形例の他の構成および作用については図
１１，図１２に示されている実施例と同様であるので、
図１３，図１４に同一符号を付すに留めてその詳細な説
明を省略することとする。FIG. 14 shows the control procedure of the parallel link mechanism 6 in the control device of the first modified example. In this flow, in step C5 ', the value of the cylinder stroke sensor 8 is read and the contact detection signal of the contact detection sensor 31 is read, and the segment end surface is contacted in the next step C6 from the value thus read. The rear trunk position / orientation calculator 27 is used only by using the stroke of the shield jack 5 that is installed.
It is designed to calculate the current position and orientation of the. By doing so, it is possible to perform more reliable calculation. Since the other configurations and operations of this modification are the same as those of the embodiment shown in FIGS. 11 and 12,
The same reference numerals are given to FIGS. 13 and 14 and detailed description thereof will be omitted.
【００８０】図１５には、本第２実施例の制御装置の第
２変形例が示されている。この実施例では、パラレルシ
リンダコントロール部２５が掘進速度設定器３２を備え
たものとされている。この掘進速度設定器３２は、シリ
ンダストロークセンサ１１からのパラレルリンクシリン
ダ６ａ〜６ｆのストロークと、オペレータ３０からの後
胴部２の引き寄せ中信号とからカッタヘッド３の掘進速
度を設定するものであり、この掘進速度設定器３２によ
り設定された掘進速度信号はカッタヘッド位置・姿勢演
算器２６に入力されるよう構成されている。FIG. 15 shows a second modification of the control device according to the second embodiment. In this embodiment, the parallel cylinder control unit 25 is provided with the excavation speed setting device 32. The excavation speed setting device 32 sets the excavation speed of the cutter head 3 from the strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f from the cylinder stroke sensor 11 and the pulling-in signal of the rear trunk portion 2 from the operator 30. The excavation speed signal set by the excavation speed setting unit 32 is input to the cutter head position / orientation calculator 26.
【００８１】次に、本第２変形例の制御装置におけるパ
ラレルリンク機構６の制御手順を図１６のフローチャー
トによって説明する。Next, the control procedure of the parallel link mechanism 6 in the control device of the second modification will be described with reference to the flowchart of FIG.
【００８２】Ｄ１〜Ｄ４：掘進に先立ち掘進計画線を設
定するとともに、パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆの
許容最大ストロークを設定する。次いで、後胴部２の引
き寄せと掘進とを並行して行うかどうかを設定し、更に
掘進速度の規定値Ｖ0 を設定する。 Ｄ５：パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆのストローク
をシリンダストロークセンサ１１から読み込む。D1 to D4: The excavation plan line is set prior to the excavation, and the maximum allowable stroke of the parallel link cylinders 6a to 6f is set. Next, it is set whether or not the pulling of the rear body portion 2 and the excavation are performed in parallel, and further, the specified value V 0 of the excavation speed is set. D5: The strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f are read from the cylinder stroke sensor 11.
【００８３】Ｄ６〜Ｄ１１：シリンダストロークセンサ
１１により読み込まれたストロークの中に予め設定され
た許容最大ストロークを越えているものがないときに
は、次いで後胴部２の引き寄せ中に掘進を行うかどうか
を判定する。この判定において、引き寄せ中に掘進を行
う場合には掘進速度を規定値Ｖ0 に設定し、これに対し
引き寄せと掘進とを並行して行わない場合には、次に現
在後胴部２を引き寄せ中であるかどうかを読み込んで、
現在後胴部２を引き寄せ中でない場合にはやはり掘進速
度を規定値Ｖ0 に設定する。また、現在後胴部２を引き
寄せ中である場合には、掘進を停止させるために掘進速
度を０に設定する。一方、シリンダストロークセンサ１
１により読み込まれたストロークの中に予め設定された
許容最大ストロークを越えているものがあるときには、
前述と同様に掘進を停止させるために掘進速度を０に設
定する。D6-D11: When none of the strokes read by the cylinder stroke sensor 11 exceeds the preset allowable maximum stroke, it is next determined whether or not to perform the excavation while the rear trunk portion 2 is being drawn. judge. In this determination, when the excavation is performed during the pulling, the excavation speed is set to the specified value V 0. On the other hand, when the pulling and the excavation are not performed in parallel, the current rear trunk portion 2 is pulled next. Read if it's in,
When the rear trunk portion 2 is not currently being drawn, the excavation speed is set to the specified value V 0 . If the rear trunk 2 is currently being pulled, the excavation speed is set to 0 to stop the excavation. On the other hand, cylinder stroke sensor 1
If some of the strokes read by 1 exceed the preset maximum allowable stroke,
Similarly to the above, the digging speed is set to 0 in order to stop the digging.
【００８４】Ｄ１２：与えられた掘進計画線，掘進速度
および現在時刻からカッタヘッド位置・姿勢演算器２６
により所定の座標系におけるカッタヘッド３の位置およ
び姿勢（向き）の目標値を演算する。 Ｄ１３：シリンダストロークセンサ８のストローク値を
読み込むとともに、接触検知センサ３１の接触検知信号
によりシールドジャッキ５のセグメント端面への接触状
況を読み込む。D12: The cutter head position / orientation calculator 26 from the given excavation plan line, excavation speed and current time
Then, the target value of the position and orientation (orientation) of the cutter head 3 in the predetermined coordinate system is calculated. D13: The stroke value of the cylinder stroke sensor 8 is read, and the contact state of the shield jack 5 with the segment end surface is read by the contact detection signal of the contact detection sensor 31.
【００８５】Ｄ１４：シールドジャッキ５のストローク
から後胴部位置・姿勢演算器２７により後胴部２の現在
位置・姿勢を計算する。 Ｄ１５：後胴部２の現在位置・姿勢とカッタヘッド３の
目標位置・姿勢から、パラレルシリンダ長目標値演算器
２８によりパラレルリンク機構６を構成する各パラレル
リンクシリンダ６ａ〜６ｆの目標ストロークを逆キネマ
ティクス演算により算出する。 Ｄ１６：得られた目標ストロークをパラレルシリンダ制
御器２９に出力し、ステップＤ５に戻る。D14: From the stroke of the shield jack 5, the rear trunk position / posture calculator 27 calculates the current position / posture of the rear trunk 2. D15: The target stroke of each of the parallel link cylinders 6a to 6f constituting the parallel link mechanism 6 is reversed by the parallel cylinder length target value calculator 28 from the current position / posture of the rear body 2 and the target position / posture of the cutter head 3. Calculated by kinematics calculation. D16: Output the obtained target stroke to the parallel cylinder controller 29, and return to step D5.
【００８６】図１７には、本第２実施例の制御装置の第
３変形例が示されている。この変形例の制御装置におい
ては、パラレルシリンダコントロール部２５とシールド
ジャッキコントロール部３３とが備えられている。な
お、パラレルシリンダコントロール部２５については前
記第２変形例と同様であるのでその詳細な説明は省略す
る。FIG. 17 shows a third modification of the control device according to the second embodiment. The control device of this modification includes a parallel cylinder control unit 25 and a shield jack control unit 33. The parallel cylinder control unit 25 is similar to that of the second modified example, and therefore its detailed description is omitted.
【００８７】シールドジャッキコントロール部３３は、
後胴部２の引き寄せの可否を判断し、ジャッキパターン
に基づいてシールドジャッキ５の動作を制御するもので
あって、組付けられたセグメント４に関する情報とシリ
ンダストロークセンサ１１からのパラレルリンクシリン
ダ６ａ〜６ｆのストロークとから後胴部２の引き寄せ許
可もしくは禁止信号を出力する後胴部引き寄せ可否判定
器３４と、この後胴部引き寄せ可否判定器３４からの後
胴部２の引き寄せ許可もしくは禁止信号と別に指定され
るシールドジャッキパターンとに基づいてシールドジャ
ッキ５の動作を制御するシールドジャッキ制御器３５と
を備えている。前記後胴部引き寄せ可否判定器３４は、
セグメント自動組立装置（またはオペレータ）３６から
与えられる組立済みセグメント情報に基づいて、後胴部
引き寄せ開始条件が満足されているかどうかを判断す
る。また、シールドジャッキ制御器３５は、セグメント
自動組立装置（またはオペレータ）３６から指令される
シールドジャッキパターンにしたがってシールドジャッ
キ５を動かし、動作が完了したらセグメント自動組立装
置（またはオペレータ）３６にその旨通知する。後胴部
引き寄せ中には、後胴部引き寄せ可否判定器３４からパ
ラレルシリンダコントロール部２５にその旨通知され
る。The shield jack control section 33 is
It judges whether the rear body part 2 can be pulled or not and controls the operation of the shield jack 5 based on the jack pattern. The information about the assembled segment 4 and the parallel link cylinder 6a from the cylinder stroke sensor 11 ... A rear trunk pulling permission / prohibition determiner 34 that outputs a pulling permission or prohibition signal for the rear trunk portion 2 from the stroke of 6f, and a pulling permission or prohibition signal for the rear trunk 2 from the rear trunk pulling permission / inhibition determiner 34. A shield jack controller 35 for controlling the operation of the shield jack 5 based on a separately designated shield jack pattern. The rear trunk pulling adequacy determining device 34,
Based on the assembled segment information provided from the automatic segment assembly device (or operator) 36, it is determined whether the rear trunk pulling start condition is satisfied. Further, the shield jack controller 35 moves the shield jack 5 according to the shield jack pattern instructed by the segment automatic assembly device (or operator) 36, and when the operation is completed, notifies the segment automatic assembly device (or operator) 36 to that effect. To do. During the rear trunk pulling, the rear trunk pullability determination unit 34 notifies the parallel cylinder control unit 25 accordingly.
【００８８】次に、本第３変形例の制御装置におけるパ
ラレルシリンダ機構６およびシールドジャッキ５のそれ
ぞれの制御手順を図１８および図１９によって説明す
る。Next, the respective control procedures of the parallel cylinder mechanism 6 and the shield jack 5 in the control device of the third modification will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
【００８９】まず、パラレルシリンダ機構６の制御手順
に関して、このフローでは、ステップＤ８’において、
後胴部２が引き寄せ中であるかどうかの情報をシールド
ジャッキコントロール部３３からの信号によって読み込
むようにしている。これ以外の各ステップについては図
１６に示される第２変形例のフローと同様であるのでそ
の詳細な説明を省略することとする。First, regarding the control procedure of the parallel cylinder mechanism 6, in this flow, in step D8 ',
Information on whether or not the rear body portion 2 is being pulled is read by a signal from the shield jack control unit 33. The other steps are the same as those in the flow of the second modified example shown in FIG. 16, so detailed description thereof will be omitted.
【００９０】図１９に示されるシールドジャッキ５の制
御手順に関しては次の通りである。The control procedure of the shield jack 5 shown in FIG. 19 is as follows.
【００９１】Ｅ１〜Ｅ２：予め各パラレルリンクシリン
ダ６ａ〜６ｆの許容最小ストロークを設定し、後胴部２
の引き寄せを開始する条件を設定する。この引き寄せ開
始条件は、例えば組立済みセグメント４のピース数で与
えられる。 Ｅ３：セグメント自動組立装置（またはオペレータ）３
６にて設定されているシールドジャッキパターンを読み
込み、シールドジャッキ５の作動，不作動を決定する。 Ｅ４：パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆのストローク
を読み込む。E1 to E2: The allowable minimum strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f are set in advance, and the rear trunk portion 2
Set the conditions to start attracting. This pulling start condition is given, for example, by the number of pieces of the assembled segment 4. E3: Automatic segment assembly device (or operator) 3
The shield jack pattern set in 6 is read, and the operation or non-operation of the shield jack 5 is determined. E4: Read the strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f.
【００９２】Ｅ５〜Ｅ８：読み込まれたパラレルリンク
シリンダ６ａ〜６ｆのストロークの中でステップＥ１で
設定された許容最小ストローク以下のものがない場合に
は、セグメント自動組立装置（またはオペレータ）３６
から与えられる組立済みセグメント４の情報を読み込
み、この読み込まれた組立済みセグメント情報を基に、
後胴部２の引き寄せ開始条件（実行条件）を満足してい
るか否かを判定し、引き寄せ実行条件を満足している場
合には、シールドジャッキ５を動かして後胴部２を引き
寄せる。具体的には、作動ジャッキ（セグメント端面を
押圧しているシールドジャッキ）を伸びきり位置まで伸
ばし、不作動ジャッキ（使用していないシールドジャッ
キ）を縮みきり位置まで縮める。E5 to E8: If none of the read strokes of the parallel link cylinders 6a to 6f is equal to or less than the allowable minimum stroke set in step E1, the automatic segment assembly device (or operator) 36
The information of the assembled segment 4 given from is read, and based on this read assembled segment information,
It is determined whether or not the pulling start condition (execution condition) of the rear body portion 2 is satisfied. If the pulling execution condition is satisfied, the shield jack 5 is moved to pull the rear body portion 2 close. Specifically, the working jack (the shield jack pressing the end face of the segment) is extended to the fully extended position, and the inactive jack (the unused shield jack) is retracted to the fully retracted position.
【００９３】Ｅ９：パラレルリンクシリンダ６ａ〜６ｆ
のストロークの中で許容最小ストローク以下のものがあ
る場合、もしくは後胴部２の引き寄せ実行条件を満足し
ていない場合に、後胴部２の引き寄せを実行しない（停
止する）。具体的には、作動ジャッキをセグメント端面
に当接する位置まで伸ばし、不作動ジャッキを縮みきり
位置まで縮める。そして、この後ステップＥ３へ戻る。 Ｅ１０：後胴部２の引き寄せの実行中であるので、後胴
部引き寄せ中信号をパラレルシリンダコントロール部２
５に出力してステップＥ３へ戻る。E9: Parallel link cylinders 6a to 6f
If there is a stroke that is equal to or smaller than the allowable minimum stroke among the above strokes or if the pulling execution condition for the rear body portion 2 is not satisfied, the pulling of the rear body portion 2 is not executed (stopped). Specifically, the actuating jack is extended to a position where it comes into contact with the segment end face, and the non-actuating jack is retracted to the fully retracted position. Then, after this, the process returns to step E3. E10: Since the rear body portion 2 is being pulled, the rear body portion pulling-in signal is sent to the parallel cylinder control portion 2.
It outputs to 5 and returns to step E3.
【００９４】前記第３変形例においては、パラレルシリ
ンダコントロール部２５とシールドジャッキコントロー
ル部３３とをそれぞれ別個に設けるようにしたが、両者
を一つのコントロール部に統合することもできる。In the third modification, the parallel cylinder control section 25 and the shield jack control section 33 are separately provided, but they may be integrated into one control section.
【００９５】図２０には、本第２実施例の制御装置の第
４変形例が示されている。この変形例の制御装置におい
ては、パラレルシリンダコントロール部２５とシールド
ジャッキコントロール部３３とセグメント組立コントロ
ール部３７とが備えられている。なお、パラレルシリン
ダコントロール部２５およびシールドジャッキコントロ
ール部３３については前記第３変形例と同様であるので
その詳細な説明は省略する。FIG. 20 shows a fourth modification of the control device of the second embodiment. The control device of this modification includes a parallel cylinder control unit 25, a shield jack control unit 33, and a segment assembly control unit 37. The parallel cylinder control unit 25 and the shield jack control unit 33 are the same as those in the third modified example, so detailed description thereof will be omitted.
【００９６】セグメント組立コントロール部３７は、セ
グメント組立工程を管理し、ジャッキパターンを設定す
るものであって、組付けを行うセグメント４の種類や組
付け位置等を管理するセグメント組立工程管理器３８
と、組付けるセグメント４に応じてシールドジャッキパ
ターン（各シールドジャッキ５の作動・不作動の別）を
設定するシールドジャッキパターン設定器３９とを備え
ている。前記セグメント組立工程管理器３８は、シール
ドジャッキコントロール部３３からシールドジャッキ動
作完了通知を受けてセグメント自動組立装置（またはオ
ペレータ）３６に組立開始指令を出し、組立が終了した
らその組立終了通知を受けて組立済みセグメント情報を
シールドジャッキコントロール部３３に報告する。ま
た、シールドジャッキパターン設定器３９は、セグメン
ト組立工程管理器３８から与えられる組付けセグメント
の情報に基づいて、シールドジャッキパターンをシール
ドジャッキ制御器３５に出力する。The segment assembly control section 37 manages the segment assembly process and sets the jack pattern, and the segment assembly process controller 38 manages the type of the segment 4 to be assembled and the assembly position.
And a shield jack pattern setting device 39 for setting a shield jack pattern (whether each shield jack 5 is activated or inactivated) according to the segment 4 to be assembled. The segment assembly process controller 38 receives the shield jack operation completion notification from the shield jack control unit 33 and issues an assembly start command to the segment automatic assembly apparatus (or operator) 36, and when the assembly is completed, receives the assembly end notification. The assembled segment information is reported to the shield jack control unit 33. Further, the shield jack pattern setting device 39 outputs the shield jack pattern to the shield jack controller 35 based on the information of the assembled segment provided from the segment assembly process management device 38.
【００９７】次に、本第４変形例の制御装置におけるセ
グメント組立ての制御手順を図２１によって説明する。
なお、本変形例におけるパラレルシリンダコントロール
部２５およびシールドジャッキコントロール部３３の制
御フローは第３変形例の図１８および図１９に示される
制御フローとそれぞれ同様であるのでその詳細な説明を
省略することとする。Next, the control procedure of segment assembly in the control device of the fourth modification will be described with reference to FIG.
The control flow of the parallel cylinder control unit 25 and the shield jack control unit 33 in this modification is the same as the control flow shown in FIGS. 18 and 19 of the third modification, and therefore detailed description thereof will be omitted. And
【００９８】図２１に示される制御フローに関しては次
の通りである。The control flow shown in FIG. 21 is as follows.
【００９９】Ｆ１〜Ｆ３：セグメント組立工程管理器３
８により新たに組み込むセグメント４の種類および組付
け位置を設定する。次いで、シールドジャッキパターン
設定器３９によりシールドジャッキパターンを設定し、
この設定されたシールドジャッキパターンをシールドジ
ャッキコントロール部３３へ通知する。F1 to F3: Segment assembly process controller 3
The type of the segment 4 to be newly incorporated and the assembling position are set by 8. Then, the shield jack pattern setting device 39 sets the shield jack pattern,
The shield jack control unit 33 is notified of the set shield jack pattern.
【０１００】Ｆ４〜Ｆ５：シールドジャッキコントロー
ル部３３からシールドジャッキ５の動作完了通知信号が
入力されている場合には、シールドジャッキ５の動作完
了通知を受けてセグメント自動組立装置（またはオペレ
ータ）３６にセグメントピースの組み込み開始指令を出
す。一方、動作完了通知信号が入力されていない場合に
は入力されるまで待機する。F4 to F5: When the operation completion notification signal of the shield jack 5 is input from the shield jack control section 33, the operation completion notification of the shield jack 5 is received and the automatic segment assembly device (or operator) 36 is notified. Issue a command to start segment piece assembly. On the other hand, if the operation completion notification signal has not been input, it waits until it is input.
【０１０１】Ｆ６〜Ｆ７：１ピースの組み込みが完了し
ている場合には、セグメント自動組立装置（またはオペ
レータ）３６から組み込み終了通知を受けてシールドジ
ャッキコントロール部３３へ組み込み済みのセグメント
４を通知し、この後ステップＦ１へ戻る。一方、１ピー
スの組み込みが完了していない場合には完了するまで待
機する。F6 to F7: When the assembly of one piece is completed, the shield jack control section 33 is notified of the assembled segment 4 by receiving the assembly completion notification from the automatic segment assembly device (or operator) 36. After that, the process returns to step F1. On the other hand, if the assembly of one piece is not completed, it waits until it is completed.
【０１０２】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれ
るものである。As mentioned above, it is obvious that the present invention can be variously modified. Such modifications are within the spirit and scope of the invention and all such variations and modifications apparent to those skilled in the art are intended to be within the scope of the following claims.
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係るシールド掘
進機の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a shield machine according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は、第１実施例の制御装置を示すシステム
構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram showing a control device of the first embodiment.
【図３】図３は、第１実施例における推進ジャッキの制
御手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of the propulsion jack in the first embodiment.
【図４】図４は、第１実施例の制御装置の変形例を示す
システム構成図である。FIG. 4 is a system configuration diagram showing a modified example of the control device of the first embodiment.
【図５】図５は、第１実施例の変形例における推進ジャ
ッキの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure of the propulsion jack in the modification of the first embodiment.
【図６】図６は、本発明の第２実施例に係るシールド掘
進機の動作説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the shield machine according to the second embodiment of the present invention.
【図７】図７は、本発明の第２実施例に係るシールド掘
進機の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the shield machine according to the second embodiment of the present invention.
【図８】図８は、本発明の第２実施例に係るシールド掘
進機の動作説明図である。FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the shield machine according to the second embodiment of the present invention.
【図９】図９は、本発明の第２実施例に係るシールド掘
進機の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory view of the shield machine according to the second embodiment of the present invention.
【図１０】図１０は、本発明の第２実施例に係るシール
ド掘進機の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the shield machine according to the second embodiment of the present invention.
【図１１】図１１は、第２実施例の制御装置の一例を示
すシステム構成図である。FIG. 11 is a system configuration diagram showing an example of a control device of a second embodiment.
【図１２】図１２は、第２実施例におけるパラレルリン
ク機構の制御手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a control procedure of the parallel link mechanism in the second embodiment.
【図１３】図１３は、第２実施例の第１変形例の制御装
置を示すシステム構成図である。FIG. 13 is a system configuration diagram showing a control device of a first modification of the second embodiment.
【図１４】図１４は、第２実施例の第１変形例における
パラレルリンク機構の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 14 is a flowchart showing a control procedure of the parallel link mechanism in the first modification of the second embodiment.
【図１５】図１５は、第２実施例の第２変形例の制御装
置を示すシステム構成図である。FIG. 15 is a system configuration diagram showing a control device of a second modification of the second embodiment.
【図１６】図１６は、第２実施例の第２変形例における
パラレルリンク機構の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 16 is a flowchart showing a control procedure of a parallel link mechanism in a second modification of the second embodiment.
【図１７】図１７は、第２実施例の第３変形例の制御装
置を示すシステム構成図である。FIG. 17 is a system configuration diagram showing a control device of a third modification of the second embodiment.
【図１８】図１８は、第２実施例の第３変形例における
パラレルリンク機構の制御手順を示すフローチャートで
ある。FIG. 18 is a flowchart showing a control procedure of a parallel link mechanism in a third modification of the second embodiment.
【図１９】図１９は、第２実施例の第３変形例における
シールドジャッキの制御手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 19 is a flowchart showing a control procedure of the shield jack in the third modified example of the second embodiment.
【図２０】図２０は、第２実施例の第４変形例の制御装
置を示すシステム構成図である。FIG. 20 is a system configuration diagram showing a control device of a fourth modification of the second embodiment.
【図２１】図２１は、第２実施例の第４変形例における
セグメント組立ての制御手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 21 is a flowchart showing a control procedure of segment assembly in the fourth modification of the second embodiment.
１ 前胴部 ２ 後胴部 ３ カッタヘッド ４ セグメント ５ シールドジャッキ ６ 推進ジャッキ，パラレルリンク機構（推進・方向制
御機構） ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ パラレルリンク
シリンダ ８，１１ シリンダストロークセンサ（ストローク計測
手段，計測手段） １０，１２ 制御弁 １３ 推進ジャッキ制御弁制御器 １４ 総ストローク設定器 １５ 推進ジャッキストローク演算器（目標ストローク
演算手段） １６ 推進ジャッキ制御弁指令演算器（推進ジャッキ制
御手段） １７ 引き寄せ可否判定器 １８ シールドジャッキ制御弁制御器（推進ジャッキ制
御手段） １９，２０ シリンダ速度センサ（速度計測手段） ２１，２２ ストロークエンド検知器 ２３ 掘進速度設定器 ２４ 推進ジャッキ速度演算器（目標速度演算手段） ２５ パラレルシリンダコントロール部 ２６ カッタヘッド位置・姿勢演算器（カッタヘッド位
置・姿勢演算手段） ２７ 後胴部位置・姿勢演算器（後胴部位置・姿勢演算
手段） ２８ パラレルシリンダ長目標値演算器（相対位置・姿
勢演算手段） ２９ パラレルシリンダ制御器（推進・方向制御機構制
御手段） ３１ 接触検知センサ（接触検知手段） ３２ 掘進速度設定器（掘進速度設定手段） ３３ シールドジャッキコントロール部 ３４ 後胴部引き寄せ可否判定器（後胴部引き寄せ可否
判定手段） ３５ シールドジャッキ制御器（シールドジャッキ制御
手段） ３７ セグメント組立コントロール部 ３８ セグント組立工程管理器（セグメント組立工程管
理手段） ３９ シールドジャッキパターン設定器（シールドジャ
ッキパターン設定手段）1 Front Body 2 Rear Body 3 Cutter Head 4 Segment 5 Shield Jack 6 Propulsion Jack, Parallel Link Mechanism (Propulsion / Direction Control Mechanism) 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f Parallel Link Cylinder 8, 11 Cylinder Stroke Sensor (Stroke measuring means, measuring means) 10, 12 Control valve 13 Propulsion jack control valve controller 14 Total stroke setting device 15 Propulsion jack stroke calculator (target stroke calculation means) 16 Propulsion jack control valve command calculator (propulsion jack control means) ) 17 pullability determination device 18 shield jack control valve controller (propulsion jack control means) 19, 20 cylinder speed sensor (speed measurement means) 21, 22 stroke end detector 23 excavation speed setting device 24 propulsion jack speed calculator (target) Speed calculation means) 25 Rel cylinder control unit 26 Cutter head position / posture calculator (cutter head position / posture calculator) 27 Rear body position / posture calculator (rear body position / posture calculator) 28 Parallel cylinder length target value calculator (relative Position / orientation calculation means) 29 Parallel cylinder controller (propulsion / direction control mechanism control means) 31 Contact detection sensor (contact detection means) 32 Excavation speed setting device (excavation speed setting means) 33 Shield jack control section 34 Rear body pulling Possibility judgment device (rear body pulling adequacy judgment means) 35 Shield jack controller (shield jack control means) 37 Segment assembly control section 38 Segment assembly process management device (segment assembly process management means) 39 Shield jack pattern setting device (shield jack) Pattern setting means)
Claims (17)
ントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複
数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴
部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え
るシールド掘進機の制御方法であって、 前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキ
を縮めることによる前記後胴部の引き寄せ動作を、前記
カッタヘッドの掘進動作もしくは前記セグメントの組付
け動作のいずれかの動作と並行して、またはそれらカッ
タヘッドの掘進動作およびセグメントの組付け動作の両
方の動作と並行して行うことを特徴とするシールド掘進
機の制御方法。1. A front torso portion having a cutter head, a rear torso portion having a plurality of shield jacks pressed against the end surfaces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end surfaces, and the front and rear torso portions. Is a method of controlling a shield machine including a plurality of propulsion jacks for connecting, the pulling operation of the rear body part by retracting the propulsion jack while extending the shield jack, the excavation operation of the cutter head or A method for controlling a shield machine, which is performed in parallel with any one of the segment assembling operations, or in parallel with both of the cutter head excavating operation and the segment assembling operation.
のセグメントに押し当てるシールドジャッキのみで十分
な推進反力が確保でき、かつ全ての推進ジャッキが伸び
きっていないときに行われる請求項１に記載のシールド
掘進機の制御方法。2. The pulling operation of the rear body portion is performed when a sufficient thrust reaction force can be secured only by the shield jack that is pressed against the assembled segment and all the thrust jacks are not fully extended. Item 1. A method for controlling a shield machine according to Item 1.
ントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複
数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴
部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の相対
位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを備え
るシールド掘進機の制御方法であって、 全てのシールドジャッキが伸びて前記推進・方向制御機
構が縮んでいる状態から、この推進・方向制御機構を伸
ばすことによって前記カッタヘッドを掘進させると同時
に、前記シールドジャッキの一部を順次縮めてその縮め
たシールドジャッキに対応するセグメントの組付けを順
次行い、前記セグメントの所定分に相当する前記カッタ
ヘッドの掘進および所定分の全セグメントの組付け完了
後に、前記カッタヘッドの位置および姿勢を保持したま
ま前記シールドジャッキを伸ばす動作と前記推進・方向
制御機構を縮める動作とを同時に行って前記後胴部を前
記前胴部側へ引き寄せることを特徴とするシールド掘進
機の制御方法。3. A front body portion having a cutter head, a rear body portion having a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces, the front body portion and the rear body portion. A method for controlling a shield machine having a propulsion / direction control mechanism capable of controlling relative positions and attitudes of the front and rear trunks by connecting all of the shield jacks. When the control mechanism is contracted, the propulsion / direction control mechanism is extended to advance the cutter head, and at the same time, a part of the shield jack is sequentially contracted to assemble a segment corresponding to the contracted shield jack. After the excavation of the cutter head corresponding to the predetermined amount of the segment and the assembling of all the segments of the predetermined amount are completed, the position of the cutter head is changed. And a posture of the shield jack are stretched and the propulsion / direction control mechanism is contracted at the same time to pull the rear trunk portion toward the front trunk portion side. .
ントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複
数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴
部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の相対
位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを備え
るシールド掘進機の制御方法であって、 全てのシールドジャッキが伸びて前記推進・方向制御機
構が縮んでいる状態から、この推進・方向制御機構を伸
ばすことによって前記カッタヘッドを掘進させると同時
に、前記シールドジャッキの一部を順次縮めてその縮め
たシールドジャッキに対応するセグメントの組付けを順
次行い、前記推進・方向制御機構を縮めることによる前
記後胴部の引き寄せ動作を、所定分の全セグメントの組
付けの完了前であっても組付け済のセグメントに押し当
てるシールドジャッキのみで十分な推進反力が確保でき
る場合で、全ての推進・方向制御機構が伸びきっていな
いときには前記カッタヘッドの掘進動作および前記セグ
メントの組付け動作と並行して行うとともに、全ての推
進・方向制御機構が伸びきっているときには前記セグメ
ントの組付け動作と並行して行い、また全ての推進・方
向制御機構が伸びきっておらず所定分の全セグメントの
組付けが完了しているときには前記カッタヘッドの掘進
動作と並行して行うことを特徴とするシールド掘進機の
制御方法。4. A front body part having a cutter head, a rear body part having a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces, the front body part and the rear body part. A method for controlling a shield machine having a propulsion / direction control mechanism capable of controlling relative positions and attitudes of the front and rear trunks by connecting all of the shield jacks. When the control mechanism is contracted, the propulsion / direction control mechanism is extended to advance the cutter head, and at the same time, a part of the shield jack is sequentially contracted to assemble a segment corresponding to the contracted shield jack. The pulling operation of the rear body portion by contracting the propulsion / direction control mechanism is completed even before the completion of the assembly of all the segments for a predetermined amount. When sufficient propulsion reaction force can be secured only with the shield jacks that are pressed against the segment, and when all propulsion / direction control mechanisms are not fully extended, the excavation operation of the cutter head and the assembly operation of the segment are performed in parallel. At the same time, when all the propulsion / direction control mechanisms are fully extended, the operation is performed in parallel with the above-mentioned segment assembly operation. A method for controlling a shield machine, characterized in that when completed, it is performed in parallel with the excavation operation of the cutter head.
パラレルリンクシリンダを備えるパラレルリンク機構で
ある請求項３または４に記載のシールド掘進機の制御方
法。5. The method for controlling a shield machine according to claim 3, wherein the propulsion / direction control mechanism is a parallel link mechanism including six or more parallel link cylinders.
ントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複
数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴
部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え
るシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記シー
ルドジャッキのストロークを計測するストローク計測手
段、（ｂ）このストローク計測手段の出力と前記カッタ
ヘッドの設定ストロークとに基づいて前記推進ジャッキ
の目標ストロークを演算する目標ストローク演算手段お
よび（ｃ）この目標ストローク演算手段により演算され
る目標ストロークに前記推進ジャッキのストロークを一
致させるようにその推進ジャッキを制御する推進ジャッ
キ制御手段を備えることを特徴とするシールド掘進機の
制御装置。6. A front body part having a cutter head, a rear body part having a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces, the front body part and the rear body part. A controller for a shield machine comprising a plurality of propulsion jacks connecting (a) stroke measuring means for measuring a stroke of the shield jack, and (b) output of the stroke measuring means and the cutter head. Target stroke calculation means for calculating the target stroke of the propulsion jack based on the set stroke, and (c) control of the propulsion jack so that the stroke of the propulsion jack matches the target stroke calculated by the target stroke calculation means. A control device for a shield machine, characterized by comprising propulsion jack control means.
前記後胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行う場
合には掘進速度から決まる所定の値に設定され、前記後
胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行わない場合
には常に同じ値に設定される請求項６に記載のシールド
掘進機の制御装置。7. The setting stroke of the cutter head is
When performing the pulling operation and the excavation operation of the rear body portion at the same time, it is set to a predetermined value determined by the excavation speed, and the same value is always set when the pulling operation and the excavation operation of the rear body portion are not performed at the same time. The control device for the shield machine according to claim 6, which is set.
ントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複
数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴
部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え
るシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記シー
ルドジャッキの速度を計測する速度計測手段、（ｂ）こ
の速度計測手段の出力と前記カッタヘッドの設定速度と
に基づいて前記推進ジャッキの目標速度を演算する目標
速度演算手段および（ｃ）この目標速度演算手段により
演算される目標速度に前記推進ジャッキの速度を一致さ
せるようにその推進ジャッキを制御する推進ジャッキ制
御手段を備えることを特徴とするシールド掘進機の制御
装置。8. A front body part having a cutter head, a rear body part having a plurality of shield jacks pressed against the end faces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end faces, the front body part and the rear body part. A control device for a shield machine comprising a plurality of propulsion jacks that connect the (a) speed measuring means for measuring the speed of the shield jack, (b) the output of the speed measuring means and the cutter head. Target speed calculation means for calculating the target speed of the propulsion jack based on the set speed and (c) control of the propulsion jack so that the speed of the propulsion jack matches the target speed calculated by the target speed calculation means. A control device for a shield machine, characterized by comprising propulsion jack control means.
胴部の引き寄せ動作と掘進動作とを同時に行う場合には
所定の掘進速度の値に設定され、前記後胴部の引き寄せ
動作と掘進動作とを同時に行わない場合には零に設定さ
れる請求項８に記載のシールド掘進機の制御装置。9. The set speed of the cutter head is set to a value of a predetermined excavation speed when the pulling operation and the excavating operation of the rear trunk portion are performed at the same time, and the pulling operation and the excavating operation of the rear trunk portion are performed. 9. The shield machine control device according to claim 8, wherein the control is set to zero when and are not performed at the same time.
メントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る
複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前
胴部と後胴部とを連結しそれら前胴部および後胴部の相
対位置と姿勢とを制御可能な推進・方向制御機構とを備
えるシールド掘進機の制御装置であって、（ａ）前記後
胴部の位置および姿勢を計測する計測手段、（ｂ）この
計測手段の出力に基づいて前記後胴部の位置および姿勢
を演算する後胴部位置・姿勢演算手段、（ｃ）予め設定
される前記カッタヘッドの掘進計画線および掘進速度よ
りそのカッタヘッドの位置および姿勢の目標値を演算す
るカッタヘッド位置・姿勢演算手段、（ｄ）このカッタ
ヘッド位置・姿勢演算手段により演算されるカッタヘッ
ドの位置および姿勢の目標値と、前記後胴部位置・姿勢
演算手段により演算される前記後胴部の位置および姿勢
とから前記前胴部と前記後胴部の相対的な位置および姿
勢の目標値を演算する相対位置・姿勢演算手段および
（ｅ）この相対位置・姿勢演算手段により演算される前
記前胴部と前記後胴部の相対的な位置および姿勢の目標
値に一致させるように前記推進・方向制御機構を制御す
る推進・方向制御機構制御手段を備えることを特徴とす
るシールド掘進機の制御装置。10. A front torso portion having a cutter head, a rear torso portion having a plurality of shield jacks pressed against the end surfaces of the segments to obtain a propulsive reaction force from the end surfaces, the front torso portion and the rear torso portion. A shield excavator control device including a propulsion / direction control mechanism capable of controlling relative positions and postures of the front and rear torso portions of the rear trunk portion, (B) Rear trunk position / posture calculating means for calculating the position and posture of the rear trunk based on the output of the measuring means, (c) A preset excavation plan of the cutter head Cutter head position / posture calculation means for calculating the target values of the position and posture of the cutter head from the line and excavation speed, (d) Position and posture of the cutter head calculated by this cutter head position / posture calculation means From the target value and the position and orientation of the rear torso calculated by the rear torso position / orientation calculating means, a target value of the relative position and orientation of the front torso and the rear torso is calculated. Relative position / attitude calculation means and (e) The propulsion / direction control so as to match the target values of the relative positions and attitudes of the front body portion and the rear body portion calculated by the relative position / posture calculation means. A shield machine control device comprising a propulsion / direction control mechanism control means for controlling the mechanism.
キのストロークを計測することにより前記後胴部の位置
および姿勢を計測するものである請求項１０に記載のシ
ールド掘進機の制御装置。11. The shield machine control device according to claim 10, wherein the measuring unit measures a position and an attitude of the rear trunk portion by measuring a stroke of the shield jack.
ドジャッキの先端が前記セグメントの端面に接触するの
を検知する接触検知手段が設けられ、この接触検知手段
の出力と前記計測手段の出力とに基づいて、前記後胴部
位置・姿勢演算手段が前記後胴部の位置および姿勢を演
算するものとされる請求項１０または１１に記載のシー
ルド掘進機の制御装置。12. The shield jack is provided with contact detection means for detecting the contact of the tip of the shield jack with the end surface of the segment, and based on the output of the contact detection means and the output of the measurement means. The control device for a shield machine according to claim 10 or 11, wherein the rear trunk position / posture calculation means calculates a position and a posture of the rear trunk.
ールドジャッキの動作・状態に基づいて前記カッタヘッ
ドの掘進速度を設定する掘進速度設定手段が設けられ、
この掘進速度設定手段の出力に基づいて前記カッタヘッ
ド位置・姿勢演算手段が前記カッタヘッドの位置および
姿勢の目標値を演算するものとされる請求項１０乃至１
２のうちのいずれかに記載のシールド掘進機の制御装
置。13. Excavation speed setting means for setting the excavation speed of the cutter head based on the operation / state of the propulsion / direction control mechanism and the shield jack is provided.
The cutter head position / posture calculation means calculates target values of the position and posture of the cutter head based on the output of the excavation speed setting means.
The control device for the shield machine according to any one of 2.
の完了したセグメントの情報とから前記後胴部の引き寄
せの可否を判定する後胴部引き寄せ可否判定手段と、こ
の後胴部引き寄せ可否判定手段の出力と設定されたシー
ルドジャッキパターンとに基づいて前記シールドジャッ
キの動作を制御するシールドジャッキ制御手段とが設け
られる請求項１０乃至１３のうちのいずれかに記載のシ
ールド掘進機の制御装置。14. A rear torso pulling adequacy determining means for determining whether or not the rear torso can be pulled from the state of the propulsion / direction control mechanism and information of the assembled segment, and a rear torso pulling adequacy determination means. 14. The shield machine control device according to claim 10, further comprising: shield jack control means for controlling the operation of the shield jack based on the output of the means and the set shield jack pattern.
け位置およびセグメントの組付けの実行・終了を管理す
るセグメント組立工程管理手段が設けられ、このセグメ
ント組立工程管理手段の出力に基づいて前記後胴部引き
寄せ可否判定手段が前記後胴部の引き寄せの可否を判定
するものとされる請求項１４に記載のシールド掘進機の
制御装置。15. A segment assembly process management means for managing the type and position of the segment to be assembled and the execution / end of the segment assembly is provided, and the segment assembly process management means is provided based on the output of the segment assembly process management means. The control device for a shield machine according to claim 14, wherein the trunk pulling adequacy determining means determines whether the rear trunk portion can be pulled.
力に応じてシールドジャッキパターンを設定するシール
ドジャッキパターン設定手段が設けられ、このシールド
ジャッキパターン設定手段の出力に基づいて前記シール
ドジャッキ制御手段が前記シールドジャッキの動作を制
御するものとされる請求項１５に記載のシールド掘進機
の制御装置。16. A shield jack pattern setting means for setting a shield jack pattern according to an output of the segment assembly process control means is provided, and the shield jack control means is provided with the shield jack control means on the basis of an output of the shield jack pattern setting means. The shield excavator control device according to claim 15, wherein the control device controls the operation of the jack.
のパラレルリンクシリンダを備えるパラレルリンク機構
である請求項１０乃至１６のうちのいずれかに記載のシ
ールド掘進機の制御装置。17. The control device for a shield machine according to claim 10, wherein the propulsion / direction control mechanism is a parallel link mechanism including six or more parallel link cylinders.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6285661A JP2796503B2 (en) | 1993-11-18 | 1994-11-18 | Control method and control device for shield machine |
| TW84106451A TW323317B (en) | 1994-11-18 | 1995-06-23 | Control method and apparatus for shield-shaped digger |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-289558 | 1993-11-18 | ||
| JP28955893 | 1993-11-18 | ||
| JP6285661A JP2796503B2 (en) | 1993-11-18 | 1994-11-18 | Control method and control device for shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189586A true JPH07189586A (en) | 1995-07-28 |
| JP2796503B2 JP2796503B2 (en) | 1998-09-10 |
Family
ID=26555979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6285661A Expired - Fee Related JP2796503B2 (en) | 1993-11-18 | 1994-11-18 | Control method and control device for shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796503B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107269290A (en) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 华东交通大学 | A kind of restructural be 1 to the stiffness variable of 6DOF TBM moles |
| CN107620597A (en) * | 2017-10-17 | 2018-01-23 | 上海城建市政工程（集团）有限公司 | Large section earth pressure balance box culvert development machine simultaneously advances system |
| CN109630123A (en) * | 2018-07-23 | 2019-04-16 | 中国铁建重工集团有限公司 | Deep shaft rock ripper |
| CN109736818A (en) * | 2019-01-25 | 2019-05-10 | 江苏建筑职业技术学院 | A kind of auxiliary balance propulsion device of shield-tunneling construction |
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-
1994
- 1994-11-18 JP JP6285661A patent/JP2796503B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN109630123B (en) * | 2018-07-23 | 2024-02-02 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Rock tunneller for deep shaft |
| CN109736818A (en) * | 2019-01-25 | 2019-05-10 | 江苏建筑职业技术学院 | A kind of auxiliary balance propulsion device of shield-tunneling construction |
| CN109736818B (en) * | 2019-01-25 | 2024-01-23 | 江苏建筑职业技术学院 | Auxiliary balance propulsion device for shield construction |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2796503B2 (en) | 1998-09-10 |
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