JPH076347B2 - Method and apparatus for detecting relative position of shield machine - Google Patents

Method and apparatus for detecting relative position of shield machine

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JPH076347B2
JPH076347B2 JP16918290A JP16918290A JPH076347B2 JP H076347 B2 JPH076347 B2 JP H076347B2 JP 16918290 A JP16918290 A JP 16918290A JP 16918290 A JP16918290 A JP 16918290A JP H076347 B2 JPH076347 B2 JP H076347B2
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shield machine
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boring
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幸信 佐々木
清秀 改発
澄広 上田
一利 曽我
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Kawasaki Motors Ltd
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Kajima Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、構築すべきトンネルの両端からそれぞれシ
ールド掘進機で掘削し、トンネルの途中で相対向するシ
ールド掘進機をドッキングさせるシールド工法におい
て、シールド掘進機の相対位置を検出する方法とその装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a shield construction method of excavating from both ends of a tunnel to be constructed by shield excavators, and docking shield excavators facing each other in the middle of the tunnel. The present invention relates to a method and apparatus for detecting the relative position of a shield machine.

[従来の技術] 周知のように、シールド掘進機は、土壁の崩壊を防ぐ円
筒状のシールドと、このシールドの前端にあって地山
(切羽)を削るカッターディスクと、カッターディスク
の後方に位置し、シールド内への土砂や水の侵入を防ぐ
バルクヘッドと、掘削作業の進行に伴ってシールドを前
進させるためのシールドジャッキなどを主要部として構
成されている。
[Prior Art] As is well known, a shield machine has a cylindrical shield that prevents the collapse of the soil wall, a cutter disk that cuts the ground (cutting face) at the front end of this shield, and a rear of the cutter disk. It is located and is composed mainly of a bulkhead that prevents the entry of soil and water into the shield, and a shield jack that advances the shield as the excavation work progresses.

ところで、上記のように相対向するシールド掘進機をド
ッキングさせる場合、許容される両方の掘進機の位置ず
れを少なくしておく必要があり、例えば、50mm以下にす
る。この許容範囲に両堀進機の位置ずれを収めるために
は、両方のシールド掘進機の間隔が方向を修正可能な一
定の距離(例えば、30m)になった時点で、シールド掘
進機の相対位置を検出する必要がある。
By the way, when docking the shield machines facing each other as described above, it is necessary to reduce the allowable positional deviation of both machines, for example, 50 mm or less. In order to keep the position deviation of both trench excavators within this allowable range, when the distance between both shield excavators reaches a certain distance (for example, 30 m) that can correct the direction, the relative position of the shield excavators Need to detect.

従来、シールド掘進機の相対位置を検出するのに、地上
からチェックボーリング孔を所定の間隔で掘削すること
によって、シールド掘進機の実際の位置を検出し相対位
置を求める方法があるが、この方法は、チェックボーリ
ング孔の掘削に手間がかかるうえ、水面下や建造物下な
どにおけるトンネル掘削作業では適用できない。
Conventionally, in order to detect the relative position of the shield machine, there is a method of detecting the actual position of the shield machine by digging check boring holes from the ground at predetermined intervals, and this method is available. It takes time and effort to excavate the check boring hole, and cannot be applied to tunnel excavation work under the surface of the water or under the structure.

そこでチェックボーリング孔を掘削せずにシールド掘進
機の相対位置を検出する方法として、特開昭63−22996
号に記載の方法が提案されている。この方法は、一方の
シールド掘進機からボーリングパイプを伸長して、他方
のシールド掘進機のバルクヘッドに設けた止水機能をも
つ受け入部を貫通させ、前記ボーリングパイプ内にレー
ザー光を照射して双方のシールド掘進機の基準線との位
置関係を測量することにより、シールド掘進機の相対位
置を検出しようとするものである。
Therefore, as a method for detecting the relative position of the shield machine without excavating the check boring hole, Japanese Patent Laid-Open No. 63-22996 has been proposed.
The method described in the issue is proposed. This method extends a boring pipe from one shield machine, penetrates a receiving part having a water blocking function provided in the bulkhead of the other shield machine, and irradiates laser light into the boring pipe. The relative position of the shield machine is detected by measuring the positional relationship between the shield machine and the reference line of both machines.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記公報に記載の方法には、一方のシー
ルド掘進機から伸長したボーリングパイプを、どのよう
にして他方のシールド掘進機のカッターディスクのスリ
ット内に貫通するのか、いいかえればそのスリットの位
置をどのようにして検出するかについて一切開示されて
いない。また、ボーリングパイプをバルクヘッドに貫通
させるため、止水機能をもつ受け入部を設けているの
で、構造が複雑になるという問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the method disclosed in the above publication, a boring pipe extended from one shield machine is penetrated into a slit of a cutter disk of the other shield machine. Or, in other words, nothing is disclosed about how to detect the position of the slit. Further, since the boring pipe is penetrated through the bulkhead, a receiving portion having a water blocking function is provided, which causes a problem that the structure becomes complicated.

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ドッキング
前の比較的(位置修正が可能な距離)離れて相対向する
シールド掘進機の相対位置を、地上からチェックボーリ
ング孔などを掘削しなくても正確に検出することがで
き、また上記公報に記載の方法と違って一方のシールド
掘進機のバルクヘッドにボーリングパイプなどを貫通さ
せる必要がなく、止水処理や止水機能付きの受け入部が
不要な、シールド掘進機の相対位置検出方法とその装置
を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the relative position of the shield excavator facing each other relatively far (a position-correctable distance) before docking is checked without excavating a check boring hole or the like from the ground. Can also be accurately detected, and unlike the method described in the above publication, it is not necessary to penetrate the bulkhead of one shield machine with a boring pipe or the like, and a receiving part with a water-stop treatment or a water-stop function is provided. It is an object of the present invention to provide an unnecessary relative position detecting method for shield machine and its device.

[課題を解決するための手段] 上記した目的を達成するために本発明の相対位置検出方
法は、第1のシールド掘進機から、一定の距離をあけ
て相対向する第2のシールド掘進機に向け地中をボーリ
ングしながらボーリングパイプを一定長さ突出させ、
第1のシールド掘進機から前記ボーリングパイプ内に挿
入した計測管の先端部を、第2のシールド掘進機のカッ
ターディスクのスリットを貫通させてバルクヘッドに設
けられた凹所内に挿入し、前記計測管を適宜回転させ
てその先端部の測長センサにより、前記凹所内の基準位
置(通常、凹所の中心位置)に対する計測管の先端の位
置のズレを測定するとともに、計測管の先端位置を測定
装置により測定することにより、両方のシールド掘進機
の相対位置を検出するものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the relative position detecting method of the present invention includes a first shield machine and a second shield machine that are opposed to each other with a certain distance. While boring through the ground, project the boring pipe a certain length,
The tip of the measuring pipe inserted into the boring pipe from the first shield machine is inserted into the recess provided in the bulkhead through the slit of the cutter disk of the second shield machine, and the measurement is performed. Rotate the pipe appropriately and measure the displacement of the tip of the measuring pipe with respect to the reference position in the recess (usually the center position of the recess) with the length measurement sensor at the tip, and measure the tip position of the measuring pipe. By measuring with a measuring device, the relative positions of both shield machines are detected.

また、上記方法を実施するための本発明の検出装置は、
a)第1のシールド掘進機のバルクヘッドおよびカッタ
ーディスクのスリットを貫通し、一定の距離をあけて相
対向する第2のシールド掘進機に向け掘削可能に配装さ
れるボーリングパイプと、b)該ボーリングパイプ内に
回転自在に挿入可能な計測管と、c)該計測管の先端部
に配備される測長センサおよびスリット位置検出センサ
と、d)前記計測管内の先端部に配備される点光源と第
1のシールド掘進機内の前記計測管の基端側に配備され
る光学式測定器とからなる計測管の先端位置の測定装置
と、e)他方のシールド掘進機のバルクヘッドの適所に
形設される矩形状の凹所と、を具備している。
Further, the detection device of the present invention for carrying out the above method,
a) A boring pipe which is pierced through the bulkhead and the slit of the cutter disk of the first shield machine and is arranged so as to be excavable toward the second shield machine facing each other with a certain distance. A measuring pipe rotatably insertable into the boring pipe, c) a length measuring sensor and a slit position detecting sensor provided at the tip of the measuring pipe, and d) a point provided at the tip of the measuring pipe. A measuring device for measuring the tip position of the measuring pipe, which comprises a light source and an optical measuring device provided on the proximal end side of the measuring pipe in the first shield machine, and e) at a proper position of the bulkhead of the other shield machine. And a rectangular recess that is formed.

また請求項3記載のように、前記測長センサおよびスリ
ット位置検出センサに、それぞれ超音波センサ(送受波
器)を使用することが望ましい。
Further, as described in claim 3, it is desirable to use an ultrasonic sensor (transceiver) for each of the length measurement sensor and the slit position detection sensor.

[作用] 上記の構成を有する本発明の検出方法および装置によれ
ば、一方(第1)のシールド掘進機から他方(第2)の
シールド掘進機に向けて地中内に延設したボーリングパ
イプの先端付近に、第2の掘進機のカッターディスクの
前面が到達した状態で、ボーリングパイプを通して第1
の掘進機側から計測管が挿入される。この計測管の先端
には、カッターディスクのスリット位置を検出可能なセ
ンサが設けられているので、カッターディスクをゆっく
りと回転させ、スリット位置が検出された時にカッター
ディスクを停止した後、計測管の先端部をカッターディ
スクのスリットを貫通する。さらに、計測管の先端部を
バルクヘッドの凹所内に挿入し、凹所内の基準点(すな
わち、第2の掘進機の基準点)に対する計測管の先端の
位置ずれを測長センサで検出するとともに、計測管の先
端位置を測定装置で求める。これにより、掘進機の相対
位置が検出されることになる。
[Operation] According to the detection method and apparatus of the present invention having the above-described configuration, the boring pipe that extends in the ground from one (first) shield machine to the other (second) shield machine. With the front surface of the cutter disk of the second excavator reaching the tip of the
The measuring pipe is inserted from the machine side. Since a sensor that can detect the slit position of the cutter disc is provided at the tip of this measuring pipe, rotate the cutter disc slowly and stop the cutter disc when the slit position is detected. Insert the tip through the slit of the cutter disk. Further, the tip of the measuring pipe is inserted into the recess of the bulkhead, and the displacement of the tip of the measuring pipe with respect to the reference point in the recess (that is, the reference point of the second excavator) is detected by the length measuring sensor. , Find the tip position of the measuring tube with a measuring device. As a result, the relative position of the machine is detected.

上記のように、本発明の方法および装置における計測管
は、第2の掘進機側のバルクヘッドを貫通させる必要が
ないので、掘進機内への泥水の浸入を防ぐための水密処
理やそのための機構が全く不要である。また本発明の装
置によると、計測管の先端部に測長センサとともにスリ
ット位置検出センサを備えているので、スリット位置の
検出と凹所の基準点に対する計測管の先端の位置ずれの
検出が、1本の計測管で行え、作業能率が向上する。
As described above, since the measuring pipe in the method and apparatus of the present invention does not need to penetrate the bulkhead on the second excavator side, a watertight treatment for preventing infiltration of muddy water into the excavator and a mechanism therefor. Is completely unnecessary. Further, according to the device of the present invention, since the slit position detection sensor is provided at the tip of the measuring pipe together with the length measuring sensor, the detection of the slit position and the displacement of the tip of the measuring pipe with respect to the reference point of the recess are detected. This can be done with a single measuring tube, improving work efficiency.

とくに請求項3記載のように、測長センサおよびスリッ
ト位置検出センサに超音波センサを用いれば、小型化が
容易であるため比較的小径の計測管の先端部に簡単に組
み込める。
Particularly when the ultrasonic sensors are used for the length measuring sensor and the slit position detecting sensor as described in claim 3, the size can be easily reduced, so that the measuring pipe can be easily incorporated in the tip portion of the measuring pipe having a relatively small diameter.

[実施例] 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図の(a)〜(e)は、シールド掘進機の相対位置
検出方法の手順を示す概要図である。
(A)-(e) of FIG. 1 is a schematic diagram showing the procedure of the relative position detection method of the shield machine.

同図のおいて、一方(図の左側、以下第1という)のシ
ールド掘進機1のバルクヘッド2に予め設けられた開口
2aを、蓋などを取り外して開放し、その開口2aからボー
リングパイプ20を貫通させ、更に前方のカッターディス
ク3のスリット3aを通して地中に突き出す。そして、第
1掘進機1内に設置したボーリング機(図示せず)を用
いて、水平にボーリングしながらボーリングパイプ20を
徐々に前方へ突出させ、所定長さ(例えば30m)に達し
たら、ボーリング作業を中止する(同図(a))。
In the figure, an opening provided in advance in the bulkhead 2 of the shield machine 1 on one side (left side of the figure, hereinafter referred to as the first)
The lid 2 is opened to remove the lid 2a, the boring pipe 20 is penetrated through the opening 2a, and the slit 2a of the cutter disk 3 at the front is projected to the ground. Then, by using a boring machine (not shown) installed in the first excavator 1, the boring pipe 20 is gradually projected forward while horizontally boring, and when a predetermined length (for example, 30 m) is reached, boring is performed. The work is stopped ((a) in the figure).

前記ボーリングパイプ20内に、後述する計測管25を第1
掘進機1内から挿入し、ボーリングパイプ20の先端から
僅かに引っ込んだ位置に計測管25の先端がくるまで延長
する。この状態で、第1掘進機1に相対向する他方(図
の右側、以下第2という)のシールド掘進機10が接近し
てくるまで待機する(同図(b))。
A measuring pipe 25, which will be described later, is first provided in the boring pipe 20.
It is inserted from inside the excavator 1 and extended until the tip of the measuring pipe 25 comes to a position slightly retracted from the tip of the boring pipe 20. In this state, it waits until the other shield machine 10 (on the right side of the drawing, hereinafter referred to as the second) facing the first machine 1 approaches (approx. 2B).

第2掘進機10が図の左側へ徐々に掘進し、第2の掘進機
10のカッターディスク13が前記ボーリングパイプ20の先
端近くまで来たときに、第2掘進機10の掘進を停止する
(同図(c))。なお、第2掘進機10のボーリングパイ
プ20先端への接近は、普通は、第2掘進機10に装備した
ジャイロやその他の測定装置(図示せず)により計測し
たデータに基づいて検知する。また、この状態で、計測
管25の先端面の超音波センサ30の周辺に存在するボーリ
ングパイプ20内の土砂を、パイプ20内に配備されている
配管(図示せず)から流出させた加圧水でパージさせな
がら取り除いた後、その超音波センサ30が充分に機能す
ることを、カッターディスク13を回転させて確認する。
なお、超音波センサ30が正常に機能する場合は、カッタ
ーディスク13のスリット13aとそれ以外の部分(カッタ
ー面板)とで、超音波の受信信号が確実に変化する(第
5図および第6図参照)。
The second excavator 10 gradually advances to the left side of the figure, and the second excavator
When the cutter disk 13 of 10 reaches near the tip of the boring pipe 20, the excavation of the second excavator 10 is stopped ((c) of the same figure). The approach of the second boring machine 10 to the tip of the boring pipe 20 is usually detected based on data measured by a gyro or other measuring device (not shown) mounted on the second boring machine 10. Further, in this state, the sediment in the boring pipe 20 existing around the ultrasonic sensor 30 on the tip end surface of the measuring pipe 25 is pressurized water discharged from a pipe (not shown) arranged in the pipe 20. After removing while purging, it is confirmed by rotating the cutter disk 13 that the ultrasonic sensor 30 functions sufficiently.
When the ultrasonic sensor 30 functions normally, the ultrasonic reception signal surely changes between the slit 13a of the cutter disk 13 and the other portion (the cutter face plate) (FIGS. 5 and 6). reference).

超音波センサ30で受信信号を検知しながらカッターディ
スク13を間欠的に回転させて、スリット13aの位置を検
出する。第5図の一点鎖線に示すようにスリット13aが
ボーリングパイプ20の先端に位置した時は、超音波セン
サ30の受信信号が、第6図(b)の状態になるので、簡
単にかつ確実に検出できる。こうしてスリット13aの位
置を検出し、カッターディスク13の回転を中止して固定
する(同図(d))。
The cutter disk 13 is intermittently rotated while detecting the received signal by the ultrasonic sensor 30, and the position of the slit 13a is detected. When the slit 13a is located at the tip of the boring pipe 20 as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the reception signal of the ultrasonic sensor 30 is in the state shown in FIG. Can be detected. In this way, the position of the slit 13a is detected, the rotation of the cutter disk 13 is stopped, and the cutter disk 13 is fixed ((d) in the figure).

再び、ボーリングパイプ20の先端又は予めバルクヘッド
2に設置した配管から加圧水を噴射し、バルクヘッド12
に設けられた、後述する矩形の凹所15内の壁面に付着し
ている土砂を取り除く。それから、計測管25を延長して
その先端部を凹所15内に挿入する。この状態で、計測管
25を回転させ、その先端部の外周面に設けたもう一方の
超音波センサ35で、第3図のように、凹所15内の矩形の
4壁面と計測管25の先端部との距離を測定する。また、
計測管25内の先端部に配備したLEDやレーザ発信器など
の点光源(発光体)40からの照射光を、視準望遠鏡50a
にCCDカメラ50bを接続した光学式測定器50で測定し、計
測管25の先端の位置を検出する。なお、50cはCCDカメラ
50bのディスプレー若しくはファインダを示す。また、
このような光学式測定器50による検出方法は公知であ
る。こうして、凹所15の矩形座標の中心の基準点に対す
る計測管25の先端の位置のずれ、および計測管25先端の
位置の計測結果から、第1掘進機1と第2掘進機10の相
対位置を検出することができる(同図(e))。
Again, pressurized water is jetted from the tip of the boring pipe 20 or the pipe installed in the bulkhead 2 in advance, and the bulkhead 12
The earth and sand adhering to the wall surface of a rectangular recess 15 described later, which is provided in, is removed. Then, the measuring tube 25 is extended and its tip is inserted into the recess 15. In this state, the measuring tube
25 is rotated, and the other ultrasonic sensor 35 provided on the outer peripheral surface of the tip of the measuring tube 25 is used to measure the distance between the four rectangular wall surfaces in the recess 15 and the tip of the measuring tube 25 as shown in FIG. taking measurement. Also,
Irradiation light from a point light source (light emitter) 40 such as an LED or a laser oscillator arranged at the tip of the measuring tube 25 is collimated to the collimation telescope 50a.
The position of the tip of the measuring tube 25 is detected by an optical measuring device 50 in which a CCD camera 50b is connected to. 50c is a CCD camera
50b display or viewfinder. Also,
A detection method using such an optical measuring device 50 is known. In this way, the relative position of the first machine 1 and the second machine 10 is determined from the displacement of the position of the tip of the measuring pipe 25 with respect to the reference point at the center of the rectangular coordinates of the recess 15 and the measurement result of the position of the measuring pipe 25. Can be detected ((e) in the figure).

次に、上記した検出方法を実施するための本発明の検出
装置の実施例を図面に基づいて説明する。
Next, an embodiment of the detection device of the present invention for carrying out the above-described detection method will be described with reference to the drawings.

第2図は第2掘進機10の前端部分を示す側方断面図、第
3図は第2図のIII−III線矢視図、第4図は計測管の先
端部分を拡大した断面図である。
2 is a side sectional view showing a front end portion of the second excavator 10, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the tip portion of the measuring pipe. is there.

第2図に示すように、第2掘進機10のバルクヘッド12の
下部には、掘進機10内方(後方)に引っ込んだ凹所15が
形設されている。またこの凹所15は、第3図のように正
面より見て矩形をなしている。なお、第3図では計測管
25の先端が、凹所15内の上壁よりd1、左側壁よりd2、下
壁よりd3、右側よりd4、それぞれ離れた位置にあること
を示している。このような計測管25の先端位置の検出
は、計測管25の外周面に装着された超音波センサ35を用
いて行われることは上記したとおりである。
As shown in FIG. 2, in the lower part of the bulkhead 12 of the second excavator 10, a recess 15 recessed inward (rearward) of the excavator 10 is formed. The recess 15 has a rectangular shape when viewed from the front as shown in FIG. In addition, in FIG. 3, the measuring tube
It is shown that the tip of 25 is at a position distant from the upper wall in the recess 15 by d1, the left side wall by d2, the lower wall by d3, and the right side by d4. As described above, the detection of the tip position of the measuring pipe 25 is performed using the ultrasonic sensor 35 mounted on the outer peripheral surface of the measuring pipe 25.

第4図に示すように、計測管25の先端部には、超音波の
送受波器を備えた超音波センサ30および35がそれぞれ装
着されている。すなわち、カッターディスク13のスリッ
ト13a位置を検出するための超音波センサ30は、計測管2
5の先端面(ヘッド)に埋設されている。このセンサ30
には、スリット13aを検出できるものであれば、超音波
センサのほか、磁気センサなどを用いることができる。
一方、第2掘進機10(凹所15の中心の基準位置)に対す
る計測管25の先端の位置を検出するための超音波センサ
35は、計測管25の外周面に埋設されている。このセンサ
35は、距離を測定可能ないわゆる測長センサであれば、
とくに超音波センサに限定するものでない。
As shown in FIG. 4, ultrasonic sensors 30 and 35 equipped with ultrasonic wave transmitters / receivers are attached to the tip of the measuring tube 25, respectively. That is, the ultrasonic sensor 30 for detecting the position of the slit 13a of the cutter disk 13 is the measuring tube 2
It is embedded in the tip surface (head) of 5. This sensor 30
In addition to the ultrasonic sensor, a magnetic sensor or the like can be used as long as it can detect the slit 13a.
On the other hand, an ultrasonic sensor for detecting the position of the tip of the measuring pipe 25 with respect to the second machine 10 (reference position of the center of the recess 15)
The reference numeral 35 is embedded in the outer peripheral surface of the measuring pipe 25. This sensor
35 is a so-called length measuring sensor that can measure distance,
It is not particularly limited to the ultrasonic sensor.

また、上記各センサ30および35の振動子30a、35aは、振
動を増幅するとともに防水機構を兼ねた、ポリウレタン
ゴムなどの弾性体30b、35bでカバーされている。
Further, the vibrators 30a and 35a of the sensors 30 and 35 are covered with elastic bodies 30b and 35b such as polyurethane rubber which amplify the vibration and also serve as a waterproof mechanism.

さらに、計測管25内の中心軸線上には、LEDやレーザ発
信器などの点光源40が装着されている。この点光源40
が、上記したとおり、計測管25の中心軸延長線上の第1
掘進機1内に配備された光学式測定器50(第1図
(e))で計測され、第1掘進機1内の測定器50を測量
基準点として計測管25の先端の位置が検出される。
Furthermore, a point light source 40 such as an LED or a laser oscillator is mounted on the central axis of the measuring tube 25. This point light source 40
However, as described above, the first line on the extension line of the central axis of the measuring pipe 25
It is measured by an optical measuring device 50 (Fig. 1 (e)) provided in the excavator 1, and the position of the tip of the measuring pipe 25 is detected by using the measuring device 50 in the first excavator 1 as a survey reference point. It

上記した構成からなる実施例の検出装置では、超音波セ
ンサ30および35を用いており、小型化が容易なため、外
径が140mm程度の計測管25の先端部に2つのセンサ30お
よび35を簡単に組み込めた。また計測管25は、第2掘進
機10のバルクヘッド12を貫通させる必要がなく、単に、
バルクヘッド12に形設した凹所15内にその先端部を挿入
して適宜回転させるだけで、第2掘進機10に対する計測
管25の先端の位置を検出できるので、止水処理が不要
で、検出作業が簡単である。
Since the ultrasonic sensor 30 and 35 are used in the detection device of the embodiment having the above-mentioned configuration and the size can be easily reduced, the two sensors 30 and 35 are provided at the tip of the measuring pipe 25 having an outer diameter of about 140 mm. Easy to incorporate. In addition, the measuring pipe 25 does not need to penetrate the bulkhead 12 of the second machine 10;
Since the position of the tip of the measuring pipe 25 with respect to the second machine 10 can be detected simply by inserting the tip into the recess 15 formed in the bulkhead 12 and rotating it appropriately, no water-stop treatment is required. Detection work is easy.

ところで、上記のようにして、第1掘進機1と第2掘進
機10の相対位置を検出した後は、ボーリングパイプ20内
に挿入した計測管25を引き抜き、さらにボーリングパイ
プ20も引き抜く。そして、ボーリングパイプ20を挿入す
るためのバルクヘッド2の開口2aを蓋(図示せず)など
で閉塞し、第1掘進機1は、元の位置に停止させた状態
にする。一方、第2掘進機10は、カッターディスク13を
回転させて再び掘削作業を開始し、第1掘進機1との相
対位置を検出した結果に基づき、修正が必要であれば進
行方向の修正を行いながら掘削作業を続行し、第1掘進
機1とドッキングさせる。こうして、一連のトンネル掘
削作業が終了することになる。
By the way, after detecting the relative positions of the first machine 1 and the second machine 10 as described above, the measuring pipe 25 inserted into the boring pipe 20 is pulled out, and the boring pipe 20 is also pulled out. Then, the opening 2a of the bulkhead 2 for inserting the boring pipe 20 is closed by a lid (not shown) or the like, and the first excavator 1 is stopped at the original position. On the other hand, the second excavator 10 starts the excavation work again by rotating the cutter disk 13, and based on the result of detecting the relative position with the first excavator 1, corrects the traveling direction if necessary. While continuing, the excavation work is continued and the first excavator 1 is docked. Thus, a series of tunnel excavation work is completed.

[発明の効果] 以上説明したことから明らかなように、この発明のシー
ルド掘進機の相対位置検出方法および検出装置は、下記
の効果がある。
[Effects of the Invention] As is apparent from the above description, the relative position detecting method and the detecting device for a shield machine according to the present invention have the following effects.

(1)他方(第2)のシールド掘進機のバルクヘッドに
計測管を貫通させる必要がないので、従来の検出方法あ
るいは検出装置と違って、止水処理や止水機能付きの計
測管受け入部の設置が不要になるため、検出作業が簡単
になり作業時間が短縮されるうえに、装置自体(とく
に、第2掘進機側)の構造も簡単になる。また、第2掘
進機に対する計測管先端の位置および第1掘進機を基準
とする計測管先端の位置をそれぞれ検出して、第1と第
2の掘進機の相対位置を検出するので、検出精度が高
く、とくに地上から掘削機の位置の測定が困難な海底下
などにおいてトンネル同士をドッキングする場合に好適
である。
(1) Since it is not necessary to penetrate the measurement pipe into the bulkhead of the other (second) shield machine, unlike the conventional detection method or detection device, the measurement pipe receiving part with the water stop treatment or the water stop function Is unnecessary, the detection work is simplified and the work time is shortened, and the structure of the apparatus itself (in particular, the second excavator side) is also simplified. Further, since the position of the tip of the measuring pipe with respect to the second machine and the position of the tip of the measuring tube with respect to the first machine are respectively detected to detect the relative position of the first and second machine, the detection accuracy is improved. It is suitable for docking tunnels under the seabed where it is difficult to measure the position of the excavator from the ground.

(2)請求項2又は3の装置によれば、カッターディス
クのスリット位置の検出と、第2掘進機(凹所内の基準
位置)に対する計測管先端の位置の検出とを、1本の計
測管で行えるので、検出作業がより簡単になる。
(2) According to the apparatus of claim 2 or 3, the detection of the slit position of the cutter disc and the detection of the position of the tip of the measuring pipe with respect to the second excavator (reference position in the recess) are performed by one measuring pipe. This makes the detection work easier.

(3)請求項3の装置によれば、超音波センサは小型化
が容易なため、計測管の外径をある程度小さくしても、
先端部に2つの超音波センサを簡単に組み込むことがで
きる。
(3) According to the apparatus of claim 3, since the ultrasonic sensor can be easily miniaturized, even if the outer diameter of the measuring pipe is reduced to some extent,
Two ultrasonic sensors can be easily incorporated in the tip.

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

第1図の(a)〜(e)は、本発明のシールド掘進機の
相対位置検出方法の手順を示す概要図である。第2図は
第2掘進機の前端部分を示す側方断面図、第3図は第2
図のIII−III線矢視図、第4図は計測管の先端部分を拡
大した断面図である。第5図はカッターディスクの一部
を拡大した正面図である。第6図は超音波センサの受信
信号を示すもので、同図(a)はカッター面板位置にお
ける受信信号、同図(b)はスリット位置における受信
信号である。 1、10……シールド掘削機、2、12……バルクヘッド、
3、13……カッターディスク、3a、13a……スリット、1
5……凹所、20……ボーリングパイプ、25……計測管、3
0、35……超音波センサ、40……点光源(発光体)、50
……光学式測定器。
1 (a) to (e) are schematic diagrams showing the procedure of the relative position detecting method for a shield machine according to the present invention. FIG. 2 is a side sectional view showing the front end portion of the second excavator, and FIG.
A view taken along the line III-III in the figure and FIG. 4 are enlarged sectional views of the tip portion of the measuring tube. FIG. 5 is an enlarged front view of a part of the cutter disk. FIG. 6 shows the reception signal of the ultrasonic sensor. FIG. 6A shows the reception signal at the cutter face plate position, and FIG. 6B shows the reception signal at the slit position. 1, 10 ... Shield excavator, 2,12 ... Bulkhead,
3,13 …… Cutter disk, 3a, 13a …… Slit, 1
5 …… Recess, 20 …… Boring pipe, 25 …… Measuring pipe, 3
0, 35 ... Ultrasonic sensor, 40 ... Point light source (light emitter), 50
…… Optical measuring instrument.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 改発 清秀 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 上田 澄広 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 曽我 一利 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭63−304894(JP,A) 特開 平2−145910(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Renovation by the inventor Kiyohide 3-1, 1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Kawasaki Heavy Industries Ltd. Kobe factory (72) Sumihiro Ueda Kawasaki-cho, Akashi-shi, Hyogo 1-1 Kawasaki Heavy Industries Ltd., Akashi Plant (72) Inventor Kazutoshi Soga 3-1-1 Higashikawasaki-cho, Chuo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kawasaki Heavy Industries Ltd., Kobe Plant (56) Reference JP-A-63- 304894 (JP, A) JP-A-2-145910 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1のシールド掘進機から、一定の距離を
あけて相対向する第2のシールド掘進機に向け地中をボ
ーリングしながらボーリングパイプを一定長さ突出さ
せ、 第1のシールド掘進機から前記ボーリングパイプ内に挿
入した計測管の先端部を、第2のシールド掘進機のカッ
ターディスクのスリットを貫通させてバルクヘッドに設
けられた凹所内に挿入し、 前記計測管を適宜回転させてその先端部の測長センサに
より、前記凹所内の基準位置に対する計測管の先端の位
置のズレを測定するとともに、該計測管の先端位置を測
定装置により測定することにより、両方のシールド掘進
機の相対位置を検出することを特徴とするシールド掘進
機の相対位置検出方法。
Claim: What is claimed is: 1. A boring pipe is projected from a first shield excavator to a second shield excavator that is opposed to the first shield excavator at a constant distance, and a boring pipe is protruded by a constant length while boring in the ground. The tip of the measuring pipe inserted from the machine into the boring pipe is inserted into the recess provided in the bulkhead through the slit of the cutter disk of the second shield machine, and the measuring pipe is rotated appropriately. By measuring the displacement of the tip of the measuring pipe with respect to the reference position in the recess by the length measuring sensor at the tip of the lever, and measuring the tip position of the measuring pipe by a measuring device, both shield machine A relative position detecting method for a shield machine, characterized by detecting the relative position of the shield machine.
【請求項2】第1のシールド掘進機のバルクヘッドおよ
びカッターディスクのスリットを貫通し、一定の距離を
あけて相対向する第2のシールド掘進機に向けボーリン
グ可能に配装されるボーリングパイプと、 該ボーリングパイプ内に回転可能に挿入される計測管
と、 該計測管の先端部に配備される測長センサおよびスリッ
ト位置検出センサと、 前記計測管内の先端部に配備される点光源と第1のシー
ルド掘進機内の前記計測管の基端側に配備される光学式
測定器とからなる、計測管の先端位置の測定装置と、 第2のシールド掘進機のバルクヘッドの適所に形設され
る矩形状の凹所と、 を具備したことを特徴とするシールド掘進機の相対位置
検出装置。
2. A boring pipe which penetrates through a bulkhead and a slit of a cutter disk of the first shield machine and is arranged so as to be capable of boring toward a second shield machine facing each other with a certain distance. A measuring pipe rotatably inserted into the boring pipe, a length measuring sensor and a slit position detecting sensor arranged at a tip end of the measuring pipe, and a point light source arranged at a tip end inside the measuring pipe. A measuring device for measuring the tip position of the measuring pipe, which comprises an optical measuring device arranged on the base end side of the measuring pipe in the shield machine, and a bulkhead of the second shield machine. A relative position detecting device for a shield machine, comprising: a rectangular recess.
【請求項3】前記測長センサおよびスリット位置検出セ
ンサが、それぞれ超音波センサからなる請求項2記載の
シールド掘進機の相対位置検出装置。
3. The relative position detecting device for a shield machine according to claim 2, wherein the length measuring sensor and the slit position detecting sensor are ultrasonic sensors.
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