JPH0819821B2

JPH0819821B2 - シールド接合位置計測方法

Info

Publication number: JPH0819821B2
Application number: JP4030709A
Authority: JP
Inventors: 哲樹菊地; 俊和宮嶋; 幸信佐々木
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1992-02-18
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPH05231089A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２台のシールド機を地
中で接合する工法におけるシールド機接合位置計測方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド機により例えば海底トンネルを
両端から掘削するに際し、両シールド機を所定位置で相
互に一致させる必要があり、そのためには相互の相対位
置を正確に計測しなければならない。

【０００３】この計測方法に関し、特開昭６１−２５４
７９３号公報及び特開昭６２−２８８２９７号公報に
は、一方のシールド機からボーリングパイプを伸ばし、
そのパイプの先端部に設けた磁気センサで他方のシール
ド機のカッタディスクを検出し、検出した波形をあらか
じめ採取した検出波形と比較して磁気センサの位置を検
出することにより両シールド機の相対位置を求める技術
が開示されている。

【０００４】上記の従来技術には、次の問題点がある。（１）カッタディスクやカッタディスクに取付けた磁
気ターゲットの摩耗、変形により、あらかじめ採取した
検出波形と一致しないことがあり、信頼性が低い。（２）磁気センサとカッタディスクとの距離の違いに
より波形が異なり、解析に多くの時間を必要とする。（３）計測精度を高めるために、検出距離の小さい磁
気センサを使う必要がある。しかし、カッタディスクを
回転させながら使うと、カッタディスクにより磁気セン
サが損傷するおそれがある。

【０００５】さらに特開平３−１５８５９４号公報に
は、一方のシールド機からボーリングパイプを伸長さ
せ、センサで他方のシールド機のカッタディスクのスリ
ットを検出して、センサを放射線源と交換し、そのスリ
ットを通してボーリングパイプを伸長させて他方のシー
ルド機において放射線測定装置により位置を計測する技
術が開示されている。

【０００６】しかしながら、かかる公知技術ではボーリ
ングパイプの先端に設けたセンサを放射線源と交換する
作業が面倒であり、また放射線源の検知が必ずしも正確
ではなかった。

【０００７】

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、作業を迅速に行うことができ、かつ正確な位置を
検出できるシールド接合位置計測方法を提供するにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、２台の
シールド機を地中で接合する工法に使用するシールド機
接合位置計測方法において、ボーリングパイプ（１０）
の先端部（１１）の内端面中央に位置検出ミラー（１
２）を取付け、その外端面の周囲には複数の磁気センサ
（１３）を取付け、そして中央にはラジオアイソトープ
センサ（１４）を取付け、そのボーリングパイプ（１
０）を一方のシールド機（Ａ）のバルクヘッド（１）に
設けた透孔（２）から突出させて他方のシールド機
（Ｂ）に向けてボーリングし、前記位置検出ミラー（１
２）により前記ボーリングパイプ（１０）の軸線上に設
けた光学測量機（３）で先端部（１１）の位置を検出
し、同時に前記磁気センサ（１３）で先端部（１１）と
他方のシールド機（Ｂ）のカッタディスク（２２）との
距離を計測し、ボーリングパイプ（１０）の先端部（１
１）が他方のシールド機（Ｂ１）のカッタディスク（２
２）と干渉しない距離でボーリングパイプ（１０）の伸
長作動を停止させ、そこで他方のシールド機（Ｂ）にカ
ッタディスク（２２）を回転させて他方のシールド機
（Ｂ）のカッタディスク（２２）の回転軸（２１）に設
けた角度検出機（２３）により磁気センサ（１３）と前
記カッタディスク（２２）との距離およびカッタディス
クスリットの位置を検出し、ボーリングパイプ（１０）
をその検出したカッタディスクスリットを貫通させてボ
ーリングパイプ（１０）の先端部（１１）を他方のシー
ルド機（Ｂ）のバルクヘッド（２０）に近接させ、その
先端部（１１）に設けたラジオアイソトープセンサ（１
４）に対してバルクヘッド（２０）の内側から熱線カウ
ンタ（２４）を直交する上下左右に移動させて先端部
（１１）の位置を検出するようになっている。

【００１０】

【好ましい実施の態様】上記磁気センサには、ホール素
子や磁気抵抗素子などを用いるのが好ましい。

【００１１】また、磁気センサは、複数箇所に設け、各
センサからの信号を加算平均するなどの処理を行い、計
測精度を高めるのが好ましい。また、カッタディスクに
磁石を設け、磁気センサの検出距離を大きくするのが好
ましい。

【００１２】

【００１３】また、ラジオアイソトープセンサには、例
えばγ線源などを用いるのが好ましい。

【００１４】

【００１５】

【作用】したがって、一方のシールド機からのボーリン
グパイプを他方のシールド機のカッタディスクのスリッ
トから挿入し、その挿入した状態で他方のシールド機の
バルクヘッドの内側で熱線カウンタを直交する上下左右
方向に移動させればよい。するとボーリングパイプの先
端に設けたラジオアイソトープセンサの位置は上下（Ｙ
方向）、左右（Ｘ方向）において、それぞれピーク値で
示されるので、ボーリングパイプの先端位置をＸＹ座標
で正しく検知できる。

【００１６】このように本発明では、従来技術のように
センサを交換する必要がなく、作業が迅速に行われる。
また、熱線カウンタを直交して動かすことにより正確か
つ簡単に位置を求めることができる。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施の態様を説
明する。

【００１８】計測に際し図１に示すように、一方のシー
ルド機Ａのバルクヘッド１に穿設された透孔２からボー
リングパイプ１０を突出し、他方のシールド機Ｂに向け
てボーリングする。

【００１９】そのボーリングパイプ１０の先端部１１に
は図２に示すように、内端面中央に位置検出ミラー１２
が設けられている。そして、外端面の周囲には、複数
（図示の例では４個）の例えばホール素子、磁気抵抗素
子などの磁気センサ１３が設けられ、中央には、例えば
γ線源などのラジオアイソトープセンサ１４が設けられ
ている。

【００２０】そこで、ミラー１２とシールド機Ａのボー
リングパイプ１０の軸線上に設けた光学位置検出装置す
なわち公知の光学測量機３とミラー１２とにより、ボー
リングパイプ１０の先端部１１の位置を検出する。同時
に、磁気センサ１３、１３・・・からの信号を加算平均
するなどの処理を行い、先端部１１の位置とシールド機
Ｂのカッタディスク２２の位置関係を計測する。

【００２１】次いで、所定距離すなわちカッタディスク
２２を回転させても、ボーリングパイプ１０の先端部１
１がカッタビットに干渉しない距離でボーリングパイプ
１０の伸長を停止する。そこで、カッタディスク２１を
回転させ、カッタディスクスリットの付近で磁気センサ
１３、１３・・・の出力の変化を図３に示すように、モ
ニタ画面上で計測する。この際、シールド機Ｂの回転軸
２１に取付けた角度検出器２３により、磁気センサ１３
とカッタディスク２２との間の距離及び頂部ａで示すカ
ッタディスクスリットの位置を検出させる。なお、磁気
センサの検出する対象は、鉄だけでもよいが、カッタデ
ィスク２２の部分に磁石を設置することにより検出感度
を良くし、結果として遠距離からスリットを検出するの
が好ましい。

【００２２】次いで、検出したスリットを貫通してボー
リングパイプ１０の先端部のラジオアイソトープセンサ
１４をバルクヘッド２０に近接する（図４）。そこで、
バルクヘッド２０の内側から、線源カウンタ２４を用い
図５及び図６に示すように、直交する上下左右に線源カ
ウンタ２４を移動し、上下方向及び左右方向のカウント
数のピークｂ、ｃの交点ｄをラジオアイソトープセンサ
１４すなわちボーリングパイプ１０の先端部１１のセン
タとして高精度で計測する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】（１）カッタディスクが掘進作業により
摩耗し、変形してもよく、また、従来方法のように事前
の波形採取や計測後の波形解析作業が必要であるのに対
し、時間ロスがなく計測することができる。

【００２５】（２）磁気センサとラジオアイソトープ
センサがボーリングパイプの同一の先端部に取付けられ
ているので、カッタディスクまでの距離計測、スリット
検出、ラジオアイソトープセンサによる計測という一連
の作業を迅速に行うことができる。

【００２６】（３）カッタディスクの部分に磁石を設
置することなどにより、カッタディスクまでの検出距離
を数十ｃｍ〜数ｍまで大きくすることができるので、カ
ッタディスクの回転によるセンサ類の損傷のおそれをな
くすことができる。

【００２７】（４）泥水加圧式シールド機や土圧バラ
ンス式シールド機の工法を問わないで、ボーリングパイ
プを他方のシールド機のバルクヘッドに伸長できるシー
ルド機であれば計測が可能である。

【００２８】（５）また、実質的に略同じ方法によ
り、シールド機の立坑到達位置を計測することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ボーリングパイプを他方のシールド機に伸ばし
た状態を示す側面図。

【図２】ボーリングパイプの先端部を示す斜視図。

【図３】モニタ画面におけるスリットの位置を示す図
面。

【図４】ボーリングパイプの先端部をバルクヘッドに近
接させた状態を示す側面図。

【図５】ラジオアイソトープセンサ検出の態様を説明す
る側断面図。

【図６】ラジオアイソトープセンサ検出を説明するモニ
タ画面

【符号の説明】

Ａ、Ｂ・・・シールド機１、２０・・・バルクヘッド２・・・透孔３・・・光学測量機１０・・・ボーリングパイプ１１・・・先端部１２・・・位置検出ミラー１３・・・磁気センサ１４・・・ラジオアイソトープセンサ２１・・・回転軸２２・・・カッタディスク２３・・・角度検出器２４・・・線源センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２台のシールド機を地中で接合する工法
に使用するシールド機接合位置計測方法において、ボー
リングパイプ（１０）の先端部（１１）の内端面中央に
位置検出ミラー（１２）を取付け、その外端面の周囲に
は複数の磁気センサ（１３）を取付け、そして中央には
ラジオアイソトープセンサ（１４）を取付け、そのボー
リングパイプ（１０）を一方のシールド機（Ａ）のバル
クヘッド（１）に設けた透孔（２）から突出させて他方
のシールド機（Ｂ）に向けてボーリングし、前記位置検
出ミラー（１２）により前記ボーリングパイプ（１０）
の軸線上に設けた光学測量機（３）で先端部（１１）の
位置を検出し、同時に前記磁気センサ（１３）で先端部
（１１）と他方のシールド機（Ｂ）のカッタディスク
（２２）との距離を計測し、ボーリングパイプ（１０）
の先端部（１１）が他方のシールド機（Ｂ１）のカッタ
ディスク（２２）と干渉しない距離でボーリングパイプ
（１０）の伸長作動を停止させ、そこで他方のシールド
機（Ｂ）にカッタディスク（２２）を回転させて他方の
シールド機（Ｂ）のカッタディスク（２２）の回転軸
（２１）に設けた角度検出機（２３）により磁気センサ
（１３）と前記カッタディスク（２２）との距離および
カッタディスクスリットの位置を検出し、ボーリングパ
イプ（１０）をその検出したカッタディスクスリットを
貫通させてボーリングパイプ（１０）の先端部（１１）
を他方のシールド機（Ｂ）のバルクヘッド（２０）に近
接させ、その先端部（１１）に設けたラジオアイソトー
プセンサ（１４）に対してバルクヘッド（２０）の内側
から熱線カウンタ（２４）を直交する上下左右に移動さ
せて先端部（１１）の位置を検出することを特徴とする
シールド接合位置計測方法。