JPH10184270A

JPH10184270A - シールド掘進機の方向制御方法

Info

Publication number: JPH10184270A
Application number: JP35600096A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Okumura; 利博奥村; Koichi Ito; 耕一伊藤; Tadashi Higuchi; 忠樋口; Mitsuru Shinohara; 満篠原; Riichi Okayama; 理一岡山; Akira Usami; 彰宇佐美; Takeshi Nagira; 毅柳楽
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-14
Anticipated expiration: 2016-12-25
Also published as: JP3386969B2

Abstract

(57)【要約】【課題】縦長の矩形断面等の特殊なトンネル空間内で
も、計画線に対する掘進方向のずれ量を最適に制御し
て、掘削後のトンネル空間を良好に構築することのでき
るシールド掘進機の方向制御方法を提供すること。【解決手段】矩形シールド掘進機内の周方向に複数配
設されたシールドジャッキ３０を選択的に使用して、シ
ールド掘進機１の掘進に伴い掘進方向と互いに交差する
水平方向Ｘ及び垂直方向Ｙでのシールド掘進機１の計画
線Ｚ１に対する各ずれ量を修正し、シールド掘進機１の
掘進方向を制御する方向制御方法である。そして、水平
方向Ｘのずれ量又は垂直方向Ｙのずれ量のいずれか一方
に基づき、水平方向Ｘ又は垂直方向Ｙのいずれか一方の
方向を選択する選択工程と、選択された一方の方向での
ずれ量を修正する工程と、選択された一方の方向でのず
れ量の修正後、選択されない他方の方向でずれ量がある
場合に、他方の方向を選択し、他方の方向でのずれ量を
修正する工程と、を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シールド掘進機の
方向制御方法に関する。

【０００２】

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】この種の
シールド掘進機の掘進方向を制御する方向制御装置とし
て、例えば特開昭3-286094号、特開平1-263385号、特開
昭57-137596号、特開平4-285293 号、特開平5-5396号等
が公知である。

【０００３】上述の文献は、いずれも円形断面のトンネ
ルを対象としたシールド掘進機の方向制御方法である。
すなわち、円形断面のシールド掘進機を方向制御するに
は、図１５（Ａ）に示すように、計画線Ｚ１に対する掘
進方向のずれ量Δδに基づき推論されたシールドジャッ
キ作用点Ｐに応じて選択される合成されたシールドジャ
ッキパターンにより、複数のシールドジャッキ２００を
選択的に押圧することで、Ｘ・Ｙの各方向の制御を行
う。この場合、円形のシールド掘進機では方向制御の際
に多少ローリングしても、トンネル形状自体が円形であ
るため、掘削後のトンネル空間の形状は殆ど変形しな
い。

【０００４】このような円形断面のトンネルに対し、ト
ンネル断面積の有利性を図るために、矩形断面のような
特殊な断面構造のトンネルを構築することが行われてい
る。この場合、具体的には、例えば地下水道、地下道
路、共同溝等を掘削する場合には、円形トンネルを掘削
すると、トンネル断面に不要な箇所が生じることにな
り、そのため目的の断面形状に近づけた矩形断面の掘削
を行う矩形シールド掘進機が用いられる。

【０００５】この矩形断面のトンネルでは、円形断面の
場合と異なり、方向制御の際、シールド掘進機にローリ
ングが生じると、地下空間にねじれが生じることとな
る。

【０００６】例えば、矩形断面のトンネルの掘削におい
て、通常の円形シールド掘進機等において用いられる方
法でそのシールド掘進機の方向制御を行おうとすると、
合成パターンによって、図１５（Ｂ）の矢印Ｊのように
ずれ量が修正されるため、地盤反力によってシールド掘
進機がローリングしたりしてトンネルがねじれてしまう
ことがある。特に、縦長の矩形断面では、このようなね
じれは顕著となる。

【０００７】本発明は、上記した技術の問題点を解決す
ることを課題としてなされたものであって、その目的と
するところは、縦長の矩形断面等の特殊なトンネルで
も、シールド掘進機のローリング等を防止し、計画線に
対する掘進方向のずれ量を最適に制御して正確な制御を
行うと共に、トンネル空間を良好に構築することのでき
るシールド掘進機の方向制御方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係るシールド掘進機の方向制御方法は、矩形シールド掘
進機内の周方向に複数配設されたシールドジャッキを選
択的に使用して、シールド掘進機の掘進に伴い掘進方向
と互いに交差する水平方向及び垂直方向での前記シール
ド掘進機の計画線に対する各ずれ量を修正して、前記シ
ールド掘進機の掘進方向を制御する方向制御方法であっ
て、前記水平方向のずれ量又は前記垂直方向のずれ量の
いずれか一方に基づき、前記水平方向又は前記垂直方向
のいずれか一方の方向を選択する選択工程と、前記水平
方向又は前記垂直方向の前記シールドジャッキを操作し
て、前記選択された一方の方向でのずれ量を修正する第
１の修正工程と、前記選択された一方の方向でのずれ量
の修正後、選択されない他方の方向でずれ量がある場合
に、該他方の方向を選択し、前記シールドジャッキを操
作して前記他方の方向でのずれ量を修正する第２の修正
工程と、を含むことを特徴とする。

【０００９】請求項１に記載の発明によれば、水平（又
は垂直）方向のずれ量を修正し、その後垂直（又は水
平）方向のずれ量を修正するので、水平・垂直方向の２
方向以外の他の方向にシールド掘進機が傾くことがない
ので、確実にローリングを防止してトンネル空間のねじ
れを防止することができる。

【００１０】すなわち、斜め方向への姿勢制御を行う場
合には、一定の区間を区切り、まず、垂直又は水平方向
のいずれかの制御方向を選択し、例えば垂直（又は水
平）方向への反力を発生させ、その方向制御を行う。次
に、これとは逆に、水平（又は垂直）方向への反力を発
生させ、その方向制御を行う。このように、垂直方向と
水平方向への方向制御を分解してそれぞれ独立に行うこ
とで、ローリングを生じさせることなく正確な方向制御
を行うことができる。

【００１１】請求項２に記載の発明に係るシールド掘進
機の方向制御方法は、矩形シールド掘進機内の周方向に
複数配設されたシールドジャッキを選択的に使用して、
シールド掘進機の掘進に伴い掘進方向と互いに交差する
水平方向及び垂直方向での前記シールド掘進機の計画線
に対する各ずれ量を修正して、前記シールド掘進機の掘
進方向を制御する方向制御方法であって、前記水平方向
及び前記垂直方向での各ずれ量が許容範囲内である時
に、前記水平方向及び前記垂直方向での各ずれ量を合成
し、その合成されたずれ量を修正することで、前記各ず
れ量が修正される第３の修正工程を有し、前記水平方向
及び垂直方向での各ずれ量が許容値外である場合に請求
項１に記載の第１、第２の修正工程を行うことを特徴と
する。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、水平及び
垂直方向でのずれ量が許容範囲内である場合は、掘削後
のトンネル空間は、水平、垂直方向に傾く量が少ないの
で、水平成分と垂直成分とを合成する方法を採っても差
し支えない。このように、水平方向及び垂直方向にてそ
れぞれ個別に制御する独立制御と、合成制御とを兼用す
ることで、矩形断面のような特殊なトンネル空間内にお
いても、ねじれのない状態で方向制御を行うことができ
る。

【００１３】請求項３に記載の発明に係るシールド掘進
機の方向制御方法は、請求項１において、前記選択工程
は、前記ずれ量の大きさが大きい方の方向を選択するこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、ずれ量の
大きい方を時間的に先に選択することで、計画線に対す
るずれ量を伴いながら掘削されたトンネル空間の量、す
なわち、絶えず掘進し続けるシールド掘進機にて掘削さ
れた掘削後のトンネル空間でのずれ、を少なくして、計
画線に限りなく近い理想的なトンネル空間を形成するこ
とができる。

【００１５】請求項４に記載の発明に係るシールド掘進
機の方向制御方法は、請求項１において、前記第１又は
第２の修正工程は、前記計画線に対する各ずれ量に基づ
き、シールドジャッキ作用点を推論する工程と、前記シ
ールドジャッキ作用点に応じたシールドジャッキパター
ンを算出する工程と、を含むことを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、修正を行
うには、先ず、一方向修正専用のシールドジャッキ作用
点を推論する。そして、一方向でのシールドジャッキ作
用点に応じて一方向修正専用のシールドジャッキパター
ンを求め、このパターンに基づいて、シールドジャッキ
の選択箇所を指定する。これにより、一方向での処理を
専用に行うことで、方向制御をより正確に行うことがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
の一例について図面を参照して具体的に説明する。

【００１８】＜シールド掘進機について＞先ず、本発明
の特徴である方向制御装置に先立って、矩形のシールド
掘進機における基本的構成の概略を図１及び図２を用い
て説明する。図１は、矩形のシールド掘進機の全体構成
の一例を示す部分破断側面図である。図２は、矩形のシ
ールド掘進機を示す図１のＡ−Ａ断面図である。

【００１９】本例の矩形のシールド掘進機１の機械的構
造は、図１及び図２に示すように、シールド掘進機本体
１０と、このシールド掘進機１の先端部に回転自在に配
設されたカッタ１２とから構成されている。

【００２０】シールド掘進機本体１０は、断面矩形状の
トンネルを構成する矩形状のセグメント１４と略同形の
矩形状に形成されるもので、カッタ１２側の前胴部２０
とセグメント１４側の後胴部２２とを複数の中折れジャ
ッキ２５にて連結した曲線施工可能な中折れ式のものと
されている。

【００２１】前胴部２０には、カッタ１２との間に隔壁
２４が設けられ、この隔壁２４の前方外周にフード１８
が張り出され、このフード１８によってカッタ１２と隔
壁２４との間にシールドチャンバ１６を画成している。

【００２２】この前胴部２０は、隔壁２４とカッタ１２
との間のシールドチャンバ１６内を、シールド掘進機本
体１０に設けた送泥管２６により、加圧した泥水で満た
し、カッタ１２の前面地山の安定を図ると共に、掘削し
た土砂を泥水中に取り込み排泥水として排泥管２８によ
り地上へと流体輸送するようになっている。

【００２３】また、この前胴部２０にカッタ１２が取付
けられており、このカッタ１２は、上下２つのカッタユ
ニット４０から構成されている。各カッタユニット４０
は、左右両側に配設された２つのドラムカッタ４２と、
このドラムカッタ４２間に配設された上下２つのリング
カッタ４４とから構成されている。これら各カッタを駆
動する駆動源は、１つのカッタユニット４０に例えば２
個取り付けられ、左右のドラムカッタ４２を各々独立し
て回転数等を制御できるよう構成される。具体的には、
各カッタユニット４０のドラムカッタ４２及びリングカ
ッタ４４は、シールド掘進機本体１０内より隔壁２４を
貫通してシールドチャンバ１６側に突出する各ギヤケー
ス３４に支持されて一体的にされている。各ギヤケース
３４内には、カッタ駆動源としてのカッタ駆動用電動機
３６及びこのカッタ駆動用電動機３６より各カッタユニ
ット４０のドラムカッタ４２及びリングカッタ４４に動
力を伝達する複数のギヤが収納され、カッタ駆動用電動
機３６より図示せぬギヤを介して、ドラムカッタ４２及
びリングカッタ４４が回転するようになっており、各ド
ラムカッタ４２は各カッタ駆動用電動機３６により別個
に回転できるようになっている。

【００２４】また、ドラムカッタ４２の側面外縁部に
は、側方に進退可能なオーバーカッタ４８が配設され
る。各ドラムカッタ４２は、外周面内側に側面間に亘っ
て複数のスポーク４９をそれぞれ備え、このうちの複数
本（本例では２本）のスポーク４９の片側に、オーバー
カッタ４８の収納部を形成し、この収納部内に油圧シリ
ンダ及びオーバーカッタ４８を収納し、ドラムカッタ４
２の側面外周縁よりオーバーカッタ４８を側方に進退可
能にしている。また、各ドラムカッタ４２にそれぞれ一
つ、合計４つのオーバーカッタ４８が設けられるように
なっている。

【００２５】シールド掘進機本体１０の後胴部２２で
は、テールプレート２３の後端で、テールシール１６を
介し、セグメント１４との間がシールされるようになっ
ている。また、後胴部２２には、周方向に沿って複数例
えば１４本のシールドジャッキ３０（３０−１〜３０−
１４）が配設され、このシールドジャッキ３０を伸長し
セグメント１４の先端に当接させ、セグメント１４に反
力をもたせてシールド掘進機本体１０を推進させるよう
にしている。尚、シールドジャッキ３０は図示しない油
圧等の駆動手段にて駆動される。また、セグメント１４
は、シールド掘進機本体１０の後胴部２２内に配設した
エレクタ３２をエレクタ旋回用油圧モータ３２により作
動させて組立られるようになっている。

【００２６】上述のシールド掘進機１は、予め決めた計
画線に沿い掘進するよう進路調整がされ、シールド掘進
機１の位置をレーザ計測器やレベル計等を用いて実測
し、この実測データと計画線との偏差をコンピュータで
求め、この偏差がゼロとなるように進路調整する。

【００２７】この矩形シールド掘進機を用いて掘削を行
う場合には、先ず、送泥管２６から泥水をカッタチャン
バ２０内に供給すると共に、４つのカッタ駆動用電動機
３６をそれぞれ作動させ、上側及び下側の各カッタユニ
ット４０のドラムカッタ４２及びリングカッタ４４を回
転させ、地盤を矩形に掘削する。また、掘削により生じ
た土砂は、泥水と共に排泥管２８から排出される。

【００２８】この掘削に伴って、シールドジャッキ３０
を伸張させ、先端のセグメント１４に反力をもたせて、
シールド掘進機本体１０を所定距離掘進させる。

【００２９】尚、中折れジャッキ２５の操作やオーバー
カッタ４８による余堀によってトンネルの曲線施工を容
易に行うことが可能である。

【００３０】そして、カッタ１２により所定距離矩形状
に掘削した後、エレクタ旋回用油圧モータ３３によりエ
レクタ３２を作動させて矩形状のセグメント１４を組み
立てていけば、容易に矩形状のトンネルを構築できる。

【００３１】また、このシールド掘進機１では、シール
ドジャッキ３０を用いてシールド掘進機１の方向制御を
行うようにしている。

【００３２】＜方向制御装置について＞次に、本発明の
特徴的な構成である方向制御装置について、図３〜図９
を用いて説明する。

【００３３】本例では、上記のようなシールド掘進機１
を鉛直方向に２連にした大きさのもの、例えば鉛直方向
に２つの前胴部を配置し、後胴部を２つの前胴部に対応
した大きさのものとすることで、縦長のトンネル空間を
形成するようにしている。

【００３４】この方向制御装置では、図５に示すよう
に、２４本のシールドジャッキ３０（３０−１〜３０−
２４）を統一的に制御できるようにしてある。

【００３５】これら各シールドジャッキ３０（３０−１
〜３０−２４）は左右及び上下対称に配置される。これ
により例えばシールド掘進機１を左側に方向転換するた
めには、右側のシールドジャッキ３０−４〜３０−１３
を駆動し、シールド掘進機１に左廻りの旋回モーメント
を与えれば良い。シールド掘進機１を右側に方向転換す
るためには、前記とは逆の動作を行えば良い。また、シ
ールド掘進機１を、上側に方向転換するためには、下側
のシールドジャッキ３０−１３〜３０−１６を駆動し、
シールド掘進機１に上廻りの旋回モーメントを与えれば
良い。

【００３６】従って、図５に示す複数例えば２４本のシ
ールドジャッキ３０（３０−１〜３０−２４）から、任
意の組み合わせでジャッキパターンを設定し、設定され
た各ジャッキを制御することにより、任意の位置にシー
ルドジャッキの作用点Ｐを設定することができる。

【００３７】図９（Ａ）（Ｂ）には、ジャッキパターン
により設定される作用点の一例が示され、同図では、ジ
ャッキパターンの設定の仕方により、Ｐ₁、Ｐ₂の各位置
に作用点が設定できるということを表している。

【００３８】詳述すると、水平方向のみの修正を行う場
合のシールドジャッキ作用点が、例えば図９（Ａ）に示
すＰ₁ 位置に決められた（この決定の仕方は後述する）
とすると、例えば図９（Ａ）に示す黒丸のシールドジャ
ッキ（３０−２４、３０−２、３０−４、３０−６、３
０−８、３０−９、３０−１１、３０−１３、３０−１
５、３０−１７）の１０本が選択駆動される。これによ
り、修正方向と反対方向（Ｘ＋方向）のシールドジャッ
キ３０−６、３０−８、３０−９、３０−１１により、
シールド掘進機１は全体として修正方向（Ｘ−方向）に
方向転換される。

【００３９】また、鉛直方向のみの修正を行う場合のシ
ールドジャッキ作用点が、例えば図９（Ｂ）に示すＰ₂
位置に決められた（この決定の仕方は後述する）とする
と、例えば図９（Ｂ）に示す黒丸のシールドジャッキ
（３０−８、３０−９、３０−１０、３０−１１、３０
−１２、３０−１３、３０−１４、３０−１５、３０−
１６、３０−１７、３０−１８、３０−１９、３０−２
０、３０−２１）の１４本が選択駆動される。これによ
り、修正方向と反対方向（Ｙ−方向）のシールドジャッ
キの選択により、シールド掘進機１は全体として修正方
向（Ｙ＋方向）に方向転換される。

【００４０】図４には、ジャッキパターンの設定によ
り、シールド掘進機１が計画線Ｚ１に沿って移動するよ
う方向制御する場合の一例が示されている。シールド掘
進機１を、トンネルの計画線Ｚ１に沿って前進させるた
めには、シールド掘進機１の基準点が計画線Ｚ１上にあ
ることと、その掘進経路の方向Ｚ２を計画線の方向Ｚ１
と一致させることとが必要となる。

【００４１】このため、現在のシールド掘進機１−２の
基準点位置を検出し、シールド掘進機１の計画線Ｚ１か
らの水平及び鉛直位置ずれ量Δδと、計画線に対する掘
進方向の水平、鉛直ずれ各Δθをずれ量として求める。
尚、前回測量した時のシールド掘進機１−１の位置と、
現在のシールド掘進機１−２の位置との間の、計画線Ｚ
１上での距離を、掘進距離ｌとする。

【００４２】そして、このようにして求めたずれ量に基
づき、シールド掘進機１の目標進路を演算し、シールド
掘進機１を目標進路に導くためのシールドジャッキ作用
点を設定する。そして、設定されたシールドジャッキ作
用点に応じて、シールドジャッキ３０の組み合わせパタ
ーンを設定し駆動させる。これによってシールド掘進機
１を目標進路に向け方向制御し、シールド掘進機１を計
画線Ｚ１に沿って進めることができる。

【００４３】図３には本例のシールド掘進機１に用いら
れる方向制御装置のブロック図が示されている。この図
３及び上記図４を用いて、方向制御装置の詳細を説明す
る。

【００４４】本例の方向制御装置は、シールド掘進機１
の現在位置および掘進方向を検出する位置データ検出部
５０と、シールド掘進機１の図４の計画線Ｚ１のデータ
が記憶された記憶部５４と、位置データと計画線Ｚ１の
データとに基づき、シールド掘進機１の目標進路を演算
する目標進路演算部５２と、制御選択部５５と、修正方
向選択部５６と、鉛直方向作用点推論部６０と、水平方
向作用点推論部７０と、鉛直方向ジャッキパターン設定
部８０と、水平方向ジャッキパターン設定部８２と、ジ
ャッキ制御駆動部８４と、作用点合成部９０と、合成ジ
ャッキパターン設定部９２と、を含み構成される。

【００４５】位置データ検出部５０は、図４に示すずれ
量Δδ、ずれ角Δθを計測するもので、計測手段例えば
ジャイロコンパス、ジャッキストローク、水レベル計等
を用いることができる。尚、ずれ量Δδの計算は図５に
示す中心軸Ｘ・Ｙ軸を基準として行う。また、位置デー
タ検出部５０に替え、シールド掘進機１の位置データを
手動で測量により求めても良い。

【００４６】目標進路演算部５２は、記憶部５４に記憶
された計画線Ｚ１のデータと位置データ検出部５０から
入力される位置データとに基づき、シールド掘進機１の
計画線Ｚ１に対する水平及び鉛直方向へのずれ量（位置
ずれ量Δδ、角度ずれ量Δθ）を演算する。そして求め
られたずれ量Δδ、Δθに基づき、シールド掘進機１の
目標進路を演算する。ここで、各目標点との位置ずれ量
Δδが、シールド掘進機１を制御する制御変位として目
標進路演算部５２から演算出力され、目標進路とシール
ド掘進機１の掘進方向との角度ずれ量Δθが、制御角度
として目標進路演算部５２から演算出力される。そし
て、目標進路演算部５２により演算された水平方向及び
鉛直方向への制御量は、制御選択部５５に入力される。

【００４７】制御選択部５５は、目標進路演算部５２に
て算出された図４に示す計画線Ｚ１とシールド掘進機１
０との位置ずれ量Δδ、角度ずれ量Δθが、予め設定さ
れた許容ずれ量、ずれ角の範囲外であれば、位置ずれ量
Δδ、角度ずれ量Δθのデータを修正方向選択部５６に
伝達し、許容範囲内であれば、作用点合成部９０へ伝達
する機能を有する。

【００４８】修正方向選択部５６は、制御選択部５５を
介して送信される図４に示す位置ずれ量Δδ、角度ずれ
量Δθのうち、水平成分と鉛直成分の値を比較し、大き
い方のずれ量である方向を選択する機能を有する。

【００４９】水平方向作用点推論部７０は、修正方向選
択部５６にて水平方向のずれ量が選択された場合に、該
選択されたずれ量に基づいて、シールドジャッキ作用点
を推論する機能を有し、水平方向ファジィ推論部７２
と、水平方向デファジィ演算部７４と、を含み構成され
る。

【００５０】水平方向ファジィ推論部７２は、入力され
る制御量、すなわちシールド掘進機１を目標進路に導く
ための水平方向への制御量に基づき、ファジールールに
てファジィ推論を行い、シールドジャッキ作用点を推論
するように構成されている。本例ではファジー推論を用
いて、シールドジャッキの作用点の推論を行っている。

【００５１】図６（Ｂ）及び図８には、水平方向作用点
推論部７０にて行われるファジー推論の手法の一例が示
され、図７にはこのファジー推論に用いられる制御ルー
ルの一例が示されている。

【００５２】本例では、図８（Ａ）に示すよう、角度ず
れ量Δθ及び位置ずれ量Δδに対応した入力用メンバシ
ップ関数と、同図（Ｂ）に示す出力用のメンバシップ関
数とが予め設定されている。ここにおいて、ＮＢはネガ
ティブビッグ、ＮＳはネガティブスモール、ＺＥはゼ
ロ、ＰＳはポジティブスモール、ＰＢはポジティブビッ
クを表す。尚、これらメンバシップ関数のパラメータ
は、自在に設定入力できる。

【００５３】例えば、水平方向の角度ずれ量Δθ、位置
ずれ量Δδがそれぞれａ０、ｂ０である場合には、水平
方向へのシールドジャッキ作用点ｃ０（ｘ０）は次のよ
うにして推論される。

【００５４】先ず、角度ずれ量ａ０に対応した入力用メ
ンバシップ関数は、ＰＳとＺＥである。そして、図８
（Ａ）から、ＰＳ、ＺＥのメンバシップ関数の適合度は
０．６、０．４となる。また、位置ずれ量ｂ０に対応し
た入力用メンバシップ関数は、ＰＳとＺＥであり、それ
らの適合度はそれぞれ０．７、０．３である。

【００５５】従って、角度ずれ量ａ０と、位置ずれ量ｂ
０に対応したメンバシップ関数の組み合わせは図８
（Ａ）に示す（１）〜（４）の４パターンとなる。この
４つのパターンを、図７に示す制御ルールと照合し、図
８（Ｂ）に示すよう各入力パターンに対応した出力パタ
ーンを得る。例えば、入力パターン（１）では、角度ず
れ量、位置ずれ量がＰＳ、ＮＳであるため、これを図７
に示す制御ルールに照合すると出力パターンはＺＥとな
る。また、入力パターン（２）では、角度ずれ量、位置
ずれ量がそれぞれＰＳ、ＮＳであるため、その出力パタ
ーンはＰＳとなる。

【００５６】このようにして４つの出力パターンが得ら
れるが、この時、出力用メンバシップ関数のとる適合度
は、２つの入力メンバシップ関数の適合度のうち小さな
値をとる。例えば、パターン（１）では、２つの入力メ
ンバシップ関数の適合度０．６、０．７のうち小さい値
０．６を取る。また、パターン（２）では、０．６、
０．３のうち小さい値０．３となる。このようにして、
４つの出力パターンが得られると、次に図８（Ｃ）に示
すよう、これら各パターンを統合化する。

【００５７】水平方向デファジィ演算部７４は、水平方
向ファジィ推論部７２にて推論された出力パターン（フ
ァジィ集合）の組み合わせに基づいて、重心位置を算出
する（デファジィ演算）機能を有する。この重心位置が
モーメント作用点となる。

【００５８】このデファジ演算により、出力用メンバシ
ップ関数の重心位置ｃ０の値を求める。この時、２つの
パターンの重複部分のとる適合度は、大きな値が選択さ
れる。例えばＮＳとＺＥの重複する部分は、ＺＥの方が
大きいため、この値が採用される。このようにして、図
８（Ｃ）に示すような出力パターンの組み合わせが得ら
れると、この組み合わせパターンの重心位置ｃｏ、すな
わち、図６（Ａ）に示す距離Ｘｏの長さを図９（Ａ）に
対応させ、水平方向へのシールドジャッキの作用点Ｐ₁
となる。

【００５９】以上のようにして、本例の水平方向作用点
推論部７０は、先ず、目標進路演算部５２から入力され
る水平方向への制御量、すなわち角度ずれ量、位置ずれ
量に基づき、水平方向へのシールドジャッキ作用点Ｐ₁
（ｘ０）（図９（Ａ））を推定する。このシールドジャ
ッキ作用点は、シールド掘進機の目標進路に導くために
推論される。

【００６０】次に、水平と同様な手法を用い、鉛直方向
作用点推論部６０は、目標進路演算部５２から入力され
る鉛直方向への制御量、すなわち角度ずれ量、位置ずれ
量に基づき、各々の方向へのシールドジャッキ作用点ｙ
０を推定する。すなわち、鉛直方向ファジィ推論部６２
により、シールド掘進機１を目標進路に導くための鉛直
方向への制御量に基づき、上記ファジールールにてファ
ジィ推論を行い、シールドジャッキ作用点を推論する。
そして、鉛直方向デファジィ演算部６４により、鉛直方
向ファジィ推論部６２にて推論された出力パターン（フ
ァジィ集合）の組み合わせに基づいて、重心位置を算出
する。また、図６（Ａ）（Ｂ）には、このようなファジ
ー推論により求められた水平方向への重心位置Ｘｏ、鉛
直方向への重心位置Ｙｏをそれぞれ表す。

【００６１】尚、シールド掘進機の掘進環境が一定の場
合には、図９（Ａ）（Ｂ）に示す作用点Ｐ（Ｐ₁・Ｐ₂）
は変化しないが、シールド掘進環境が変化すると、作用
点Ｐの値も変化する。この場合、ファジー推論で求めた
シールドジャッキ作用点の位置を、作用点補正部として
補正する構成としてもよい。ここで、作用点補正部は、
入力されたシールドジャッキ作用点を、シールド掘進機
の掘進環境項目のデータに基づき補正演算するように形
成する。このような補正演算に用いる掘進環境項目とし
ては、シールド掘進機のコピーカッターストローク、中
折れ角、ジャッキスピード、テールクリアランス等を掘
進環境項目として採用し、補正演算を行う。

【００６２】次に、各作用点推論部７０（６０）でファ
ジー推論された図９（Ａ）（Ｂ）に示すシールドジャッ
キ作用点Ｐ₁（ｘｏ）（Ｐ₂（ｙｏ））座標をジャッキパ
ターン設定部２０へ向け出力する。

【００６３】水平方向ジャッキパターン設定部８０は、
シールドジャッキ作用点に基づいて、ジャッキパターン
を選択する機能を有する。この選択方法としては、一番
近いモーメント位置を持つジャッキパターンを選択す
る。

【００６４】すなわち、最良の作用点からジャッキパタ
ーンを求めるには、例えば水平方向である場合は以下の
ように行う。先ず、図５に示す水平・鉛直方向の基準軸
Ｘ・Ｙ座標軸を設定し、各シールドジャッキ３０の原点
Ｏからの距離をｘ₁、ｘ₂、…ｘ_n とすると、式（ｘ₁＋
…＋ｘ_n）／ｎにて、使用されるジャッキパターンによ
る作用点位置を予め算出しておく。例えば図９（Ａ）に
示すようなジャッキパターンでは、各黒丸位置（シール
ドジャッキ使用位置）の原点からのｘ方向での距離か
ら、（＋２＋２＋３＋３＋３−１−１−３−３）／１０
＝０．８となり、原点Ｏから０．８の位置にＰ₁ がくる
ことになる。このようにして求めた全てのジャッキパタ
ーンに対するＰ₁ 位置をテーブルとして予めメモリに記
憶しておく。そして、実際のずれ量に基づいて算出され
たＰ₁ の値が求まると、逆にメモリ（テーブル）より引
き出し、Ｐ₁ の値に相当するジャッキパターンを逆に設
定するようにする。

【００６５】このようにして入力されるシールドジャッ
キ作用点Ｐ₁（Ｐ₂）に基づき、当該作用点を得るための
最適な各方向専用のジャッキパターンを選択設定する。
例えば、選択された作用点Ｐ₁ 位置でのパターンの一例
を図９（Ａ）に示す。同図において、黒丸が使用される
シールドジャッキである。尚、鉛直方向においてもＰ₂
位置でのパターンは、図９（Ｂ）に示すようになる。
尚、ジャッキパターンテーブルは、各方向毎に設けられ
ている。

【００６６】ジャッキ制御駆動部８４は、図５に示す各
シールドジャッキ３０を入力されたジャッキパターンに
従って駆動制御し、シールド掘進機１を目標地点へ向け
方向制御をする。

【００６７】作用点合成部９０は、制御選択部５５が合
成制御を行う場合にのみ選択され、その場合に、鉛直方
向デファジィ演算部６４、水平方向デファジィ演算部７
４にて演算された各々のシールドジャッキ作用点例えば
図９（Ａ）（Ｂ）に示すＰ₁、Ｐ₂ を合成する機能を有
する。そして、合成ジャッキパターン設定部９２におい
て、合成されたシールドジャッキ作用点に基づいて、合
成専用のシールドジャッキパターンが設定される。

【００６８】＜方向制御方法について＞本例のシールド
掘進機の方向制御装置は上記のような構成からなり、以
下方向制御方法について図１０を用いて順次説明する。
図１０には、本例の方向制御装置によってシールドジャ
ッキ作用点を求める手順のフローチャートが示されてい
る。

【００６９】本例のシールド掘進機の方向制御装置は、
例えば１００ｍｍのピッチ間隔で目標点を設定する（ス
テップ「以下ｓ」１００）。すなわち、ｓ１００におい
て、先ず、ずれ量・ずれ角を位置データ検出部５０（図
３参照）により計測する（ｓ１０１）。次いで、それら
各計測結果のデータに基づいて、記憶部５４（図３参
照）に格納された計画線情報を引き出し、目標進路演算
部５２（図３参照）等により目標線を設定する（ｓ１０
２）。

【００７０】次に、各種の選択を行う（ｓ１１０）。す
なわち、ステップ１００においては、先ず、水平方向Ｘ
及び鉛直方向Ｙでの各ずれ量が許容範囲内である場合
は、制御選択部５５（図３参照）にて合成制御を選択す
る（ｓ１１１）。合成制御を選択した場合には、ｓ１２
０を行う。また、水平方向Ｘ及び鉛直方向Ｙでの各ずれ
量が許容範囲内である場合は、制御選択部５５にて独立
制御を選択し、ｓ１１２を行う。

【００７１】ｓ１１２では、修正方向の選択を行う。す
なわち、修正方向選択部５６（図３参照）にて水平方向
Ｘのずれ量又は鉛直方向Ｙのずれ量のうちずれ量の大き
さが大きい方の方向を選択する。例えば水平方向Ｘのず
れ量が鉛直方向Ｙのずれ量に対して大きい場合は、水平
方向用の各種フロー、すなわちｓ１３０を行い、その
後、鉛直方向用の各種フロー、すなわちｓ１４０を行
う。

【００７２】逆に、鉛直方向Ｙのずれ量が水平方向のず
れ量に対して大きい場合は、鉛直方向用の各種フロー、
すなわちｓ１４０を行い、その後、水平方向用の各種フ
ロー、すなわちｓ１３０を行う。

【００７３】ｓ１３０では、選択された水平方向のずれ
量に基づき推論される図９（Ａ）に示すシールドジャッ
キ作用点Ｐ₁ に応じて選択されるシールドジャッキパタ
ーンに基づき、選択された水平方向でのずれ量を修正す
る。

【００７４】すなわち、ｓ１３０では、例えば１００ｍ
ｍのピッチ間隔で目標点を設定すると、設定された目標
点へ向けシールド掘進機１を移動させるように、水平方
向でのずれ量、ずれ角を算出する（ｓ１３１）。

【００７５】次いで、まず目標進路演算部５２と水平方
向作用点推論部７０（図３参照）は、図９（Ａ）に示す
シールドジャッキ３０の作用点Ｐ₁ の水平方向の座標ｘ
ｏを求めるファジー推論を行う（ｓ１３２）。すなわ
ち、まず目標進路演算部５２がシールド掘進機の位置ず
れ量、角ずれ量に基づき１００ｍｍ先の目標点を設定
し、この目標点へシールド掘進機１を導くための水平方
向への制御量を演算し、水平方向作用点推論部７０へ向
け出力する。水平方向作用点推論部７０は、このように
して入力される水平方向の制御量に基づき、図９（Ａ）
に示す、シールドジャッキ作用点Ｐ₁ の水平方向のモー
メント量ｘｏをファジー推論する。そして、各ＰＳ、Ｚ
Ｅ等を統合化して、図８（ｃ）に示すようなデータを作
成して、重心位置を水平方向作用点ｘｏの値として求め
る（デファジ演算）（ｓ１３３）。

【００７６】これにより、水平方向のシールドジャッキ
作用点Ｐ₁ （ｘｏ）が算出される（ｓ１３４）。

【００７７】この作用点Ｐ₁ のｘｏの値に基づいて、水
平ジャッキパターンテーブルを検索する（ｓ１３５）。
このジャッキパターンテーブル検索は水平方向ジャッキ
パターン設定部８２（図３参照）にて行われ、それと同
時に水平パターンが算出される（ｓ１３６）。シールド
ジャッキの作用点Ｐ₁ の水平モーメントＸｏを求め、こ
の作用点Ｐ₁ に合わせたジャッキパターンを設定する。
これにより、制御ピッチだけシールド掘進機を前進させ
ると共に（ｓ１３７）、水平方向の修正がなされる（ｓ
１３８）。そして、設定されたジャッキパターンに基づ
き、シールドジャッキを制御することにより、シールド
掘進機の方向制御を行う。

【００７８】次いで、ｓ１４０を行う。ｓ１４０では、
選択された水平方向でのずれ量の修正後、選択されない
鉛直方向でずれ量がある場合に、鉛直方向を選択し、鉛
直方向のシールドジャッキ作用点Ｐ₂ （ｙｏ）に応じて
選択されるシールドジャッキパターンに基づき、鉛直方
向でのずれ量を修正する。尚、ｓ１４０のｓ１４１〜ｓ
１４８は、ｓ１３０のｓ１３１〜ｓ１３８の水平方向が
鉛直方向となる点が相違するだけで、ｓ１３１〜ｓ１３
８と同様の処理手順であるので、その詳細な説明を省略
する。

【００７９】尚、水平方向でのずれ量の修正後、該水平
方向でさらにずれ量がある場合には、水平方向を選択
し、水平方向のシールドジャッキ作用点に応じて選択さ
れるシールドジャッキパターンに基づき、水平方向での
ずれ量を修正しても良い。

【００８０】また、合成制御を選択した場合のｓ１２０
の処理は、合成されたずれ量に基づいて行う点が水平方
向のｓ１３０、鉛直方向のｓ１４０に対して異なるだけ
で、ｓ１２１〜ｓ１２８は、ｓ１３１〜ｓ１３８と同様
である。すなわち、作用点合成部９０（図３参照）にて
鉛直方向及び水平方向での各シールドジャッキ作用点が
合成され、この作用点に基づいて、合成ジャッキパター
ン用の合成ジャッキパターン設定部９２（図３参照）に
てジャッキパターンが選択されて、ジャッキ制御駆動部
８４（図３参照）にて制御される。これにより、水平方
向及び鉛直方向での各ずれ量を合成し、その合成された
ずれ量を修正することで、各ずれ量が修正される。

【００８１】以上のように本実施の形態によれば、以下
の効果を有する。

【００８２】（１）水平（又は垂直）方向のずれ量を修
正し、その後垂直（又は水平）方向のずれ量を修正する
ので、水平・垂直方向の２方向以外の他の傾斜方向にシ
ールド掘進機が傾くことがないので、確実にローリング
を防止してトンネル空間のねじれを防止することができ
る。すなわち、斜め方向への姿勢制御を行う場合には、
一定の区間を区切り、まず、垂直又は水平方向のいずれ
かの制御方向を選択し、例えば垂直（又は水平）方向へ
の反力を発生させ、その方向制御を行う。次に、これと
は逆に、水平（又は垂直）方向への反力を発生させ、そ
の方向制御を行う。このように、垂直方向と水平方向へ
の方向制御を分解してそれぞれ独立に行うことで、ロー
リングを生じさせることなく正確な方向制御を行うこと
ができる。

【００８３】（２）水平及び鉛直方向でのずれ量が許容
範囲内である場合は、掘削後のトンネル空間は、水平、
鉛直方向に傾く量が少ないので、水平成分と鉛直成分と
を合成する方法を採っても差し支えない。このように、
水平方向及び鉛直方向にてそれぞれ個別に制御する独立
制御と、合成制御とを兼用することで、矩形断面のよう
な特殊なトンネル空間内においても、ねじれのない状態
で方向制御を行うことができる。

【００８４】（３）ずれ量の大きい方を時間的に先に選
択することで、計画線に対するずれ量を伴いながら掘削
されたトンネル空間の量、すなわち、絶えず掘進し続け
るシールド掘進機にて掘削された掘削後のトンネル空間
でのずれ、を少なくして、計画線に限りなく近い理想的
なトンネル空間を形成することができる。

【００８５】尚、本発明に係る装置と方法はそのいくつ
かの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業者
は本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく本発明の
本文に記述した実施の形態に対して以下に示す（１）〜
（６）の種々の変形が可能である。

【００８６】（１）本例では、前胴部を縦方向に２台連
結して縦長のトンネル空間を形成する場合を例に採り説
明したが、横長の矩形断面においても適用できる。この
時、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、シールド掘進機
１には、前胴部が２台横列配置され、この場合、使用さ
れるシールドジャッキもそれに対応した横長矩形断面の
周方向に配設されるものを使用する。尚、ジャッキパタ
ーンは、図９（Ａ）（Ｂ）をそのまま横型にした状態で
示してある。

【００８７】（２）また、図１２（Ａ）に示す縦長３連
の前胴部を有するシールド掘進機１００に対してシール
ドジャッキ１０２、図１２（Ｂ）に示す横長３連のシー
ルド掘進機１１０に対してシールドジャッキ１１２を配
設する構成であっても良い。この場合、エレクタも縦長
あるいは横長の構成としても良い。さらに、図１２
（Ｃ）に示すように、縦横各々２連の前胴部を有するシ
ールド掘進機１２０に対してシールドジャッキ１２２を
配設する構成でも良い。さらにまた、シールドジャッキ
が断面に対して周方向に沿って複数あるものに限られる
ものではなく、要は中心に対して対称位置にシールドジ
ャッキが配設される構成においても本発明方法を適用で
きる。また、シールド掘進機は、方形断面に限らず五角
形以上の多角形とすることもできる。

【００８８】（３）また、第２の修正方向選択部７６を
設け、Ｘ方向とＹ方向のモーメント作用点に基づいて、
シールドジャッキを選択する方法であっても良い。この
場合のブロック図は、図１３のようになり、フローチャ
ートは、図１４のようになる。

【００８９】この場合、第２の修正方向選択部７６は、
図１３に示すように、鉛直方向作用点推論部６０の出力
と水平方向作用点推論部７０の出力に接続して、鉛直方
向・水平方向の各ジャッキパターン設定部８０・８２を
選択するように構成する。また、図１４に示すように、
図１０におけるｓ１３４とｓ１３５との間、ｓ１４４と
ｓ１４５との間に、それぞれに共通する判断ブロックｓ
１６０を設け、さらにｓ１１２に相当する判断ブロック
として新たにｓ１５０を追加する。尚、説明上の都合の
ためｓ１４０をｓ１４１〜ｓ１４４までのｓ１４０−１
と、ｓ１４５〜ｓ１４８までのｓ１４０−２と、に分割
し、ｓ１３０をｓ１３１〜ｓ１３４までのｓ１３０−１
と、ｓ１３５〜ｓ１３８までのｓ１３０−２と、に分割
しておく。

【００９０】そして、以下のような手順に従って行う。

【００９１】先ず、最初に修正方向を仮にｓ１５２で｀
水平´を選択すると、｀水平´方向が選択されるのはこ
れが初めて（１回目）なので、ｓ１３０−１を行う。そ
の後、ｓ１６１の判断においても、｀水平´方向での修
正は、１回目であるので、ｓ１３０−２を選択し、これ
を行う。

【００９２】次に、ｓ１０２にもどり、ｓ１５１ではＮ
ｏが選択され、ｓ１５２では、どちらかが選択される。
Ｎｏの場合、ｓ１５４でＮｏが選択され、また、Ｙｅｓ
の場合もｓ１５３でＹｅｓが選択され、ｓ１４０−１を
行う。そして、ｓ１６２はＹｅｓなので、ｓ１４０−２
を行い、ｓ１０２にもどる。

【００９３】これで１回目が終了するが、２回目では、
ｓ１５１でＹｅｓが選択され、ｓ１６３を行う。ここ
で、１回目の時、ｓ１３０−１、ｓ１４０−１で求めら
れたモーメント作用点、すなわち、水平方向のずれ量に
基づき推論された水平方向シールドジャッキ作用点Ｐ₁
大きさｘｏと、鉛直方向のずれ量に基づき推論された鉛
直方向シールドジャッキ作用点Ｐ₂ の大きさｙｏと、を
比較して、第２の修正方向選択部７６にて大きい方の方
向を選択する（ｓ１６０）。

【００９４】そして、選択された水平（鉛直）方向のシ
ールドジャッキ作用点に応じたシールドジャッキパター
ンに基づき、水平（鉛直）方向でのずれ量を修正する
（ｓ１３０−２）。

【００９５】そして、以下の（ア）又は（イ）のいずれ
かの工程を行う。

【００９６】（ア）水平（鉛直）方向でのずれ量の修正
後、選択されない鉛直（水平）方向を選択し、鉛直（水
平）方向のシールドジャッキ作用点に応じたシールドパ
ターンに基づき、鉛直（水平）方向でのずれ量を修正す
る（ｓ１４０−２）。

【００９７】（イ）選択された水平（鉛直）方向でのず
れ量の修正後、再度水平方向及び鉛直方向での各ずれ量
に基づく各シールドジャッキ作用点の大きさに基づい
て、水平方向又は鉛直方向のいずれか一方の方向水平
（鉛直）を選択し、該選択された一方の方向水平（鉛
直）のシールドジャッキ作用点に応じて選択されるシー
ルドジャッキパターンに基づき、他方の方向（水平・鉛
直）でのずれ量を修正する（ｓ１３０−２（ｓ１４０−
２））。

【００９８】上記ステップでの手法による効果として
は、一方の方向でのずれ量修正後、さらにずれが生じて
いる場合には、再度一方の方向でのずれ量を修正するこ
とができる。したがって、他方の方向で位置ずれが許容
範囲を超えない時には、有利となる。

【００９９】（４）ローリング修正システム、例えばロ
ーリング修正効果の高い、中折れジャッキ、偏向ジャッ
キ、カッター回転方向、可動ソリ、スタビライザ、等を
稼動させて方向制御システム稼動後に各種ローリング修
正システムを兼用する構成としても良い。これにより、
方向制御での掘進作業項目による補正演算を省略するこ
とができる。また、ローリング修正システムを備えるこ
とで、方向修正が容易となる。

【０１００】（５）本例ではファジー推論によるシール
ドジャッキ作用点を推論する場合を例にとり説明した
が、必要に応じ、これ以外の推論の手法を採用すること
もできる。

【０１０１】（６）本例においては、泥水加圧式のシー
ルド工法について説明したが、この例に限らず、土圧系
シールド工法、推進工法等にも適用し得るものである。

【０１０２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシールド掘進機の全体構成の一例
を示す部分破断側面図である。

【図２】図１のシールド掘進機を示す図１のＡ−Ａ断面
図である。

【図３】本発明に係るシールド掘進機の方向制御装置の
実施の形態の一例の概略を示すブロック図である。

【図４】計画線に対し位置ずれした状態で移動するシー
ルド掘進機の様子を示す説明図である。

【図５】図１に示すシールド掘進機のシールドジャッキ
の配列を示す説明図である。

【図６】ファジー推論の手法を用いてシールドジャッキ
作用点を演算する場合の一例を示す説明図であり、
（Ａ）は水平方向、（Ｂ）は鉛直方向を示す。

【図７】図６に示すファジー推論において用いる制御ル
ールの説明図である。

【図８】ファジー推論の手法を用いてシールドジャッキ
作用点を演算する場合の一例を示す説明図である。

【図９】図３の方向制御装置を使用した場合のシールド
ジャッキ作用点及びシールドジャッキパターンの一例を
示す図であり、（Ａ）は水平方向のシールドジャッキパ
ターンの一例、（Ｂ）は鉛直方向のシールドジャッキパ
ターンの一例を示す図である。

【図１０】図３の方向制御装置の動作を説明するフロー
チャートである。

【図１１】本発明に係る他の実施の形態の一例を示す方
向制御装置を使用した場合のシールドジャッキ作用点及
びシールドジャッキパターンの一例を示す図であり、
（Ａ）は鉛直方向のシールドジャッキパターンの一例、
（Ｂ）は水平方向のシールドジャッキパターンの一例を
示す図である。

【図１２】本発明に係るさらに他の実施の形態の一例を
示す方向制御装置を使用した場合のシールドジャッキ作
用点及びシールドジャッキパターンの一例を示す図であ
り、（Ａ）鉛直方向に３段連結した場合、（Ｂ）は水平
方向に３段連結した場合、（Ｃ）は鉛直方向及び水平方
向にそれぞれ２段ずつ使用した場合、（Ｄ）はシールド
ジャッキを円形に配設した場合を示す。

【図１３】本発明に係るシールド掘進機の方向制御装置
の他の実施の形態の一例の概略を示すブロック図であ
る。

【図１４】図１３の方向制御装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。

【図１５】従来の円形シールド掘進機を用いた場合の問
題点を指摘するための説明図であり、（Ａ）は円形シー
ルド掘進機のシールドジャッキパターン、（Ｂ）は、矩
形シールド掘進機の断面を示す。

【符号の説明】

１シールド掘進機１０シールド掘進機本体３０シールドジャッキ４０カッタユニット５０位置データ検出部５２目標進路演算部５４記憶部５６修正方向選択部６０鉛直方向作用点推論部７０水平方向作用点推論部８０鉛直方向ジャッキパターン設定部８２水平方向ジャッキパターン設定部８４ジャッキ制御駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者篠原満東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内 (72)発明者岡山理一東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内 (72)発明者宇佐美彰東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内 (72)発明者柳楽毅東京都中央区京橋１丁目７番１号戸田建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形シールド掘進機内の周方向に複数配
設されたシールドジャッキを選択的に使用して、シール
ド掘進機の掘進に伴い掘進方向と互いに交差する水平方
向及び垂直方向での前記シールド掘進機の計画線に対す
る各ずれ量を修正して、前記シールド掘進機の掘進方向
を制御する方向制御方法であって、前記水平方向のずれ量又は前記垂直方向のずれ量のいず
れか一方に基づき、前記水平方向又は前記垂直方向のい
ずれか一方の方向を選択する選択工程と、前記水平方向又は前記垂直方向に前記シールドジャッキ
を操作して、前記選択された一方の方向でのずれ量を修
正する第１の修正工程と、前記選択された一方の方向でのずれ量の修正後、選択さ
れない他方の方向でずれ量がある場合に、該他方の方向
を選択し、前記シールドジャッキを操作して前記他方の
方向でのずれ量を修正する第２の修正工程と、を含むことを特徴とするシールド掘進機の方向制御方
法。
【請求項２】矩形シールド掘進機内の周方向に複数配
設されたシールドジャッキを選択的に使用して、シール
ド掘進機の掘進に伴い掘進方向と互いに交差する水平方
向及び垂直方向での前記シールド掘進機の計画線に対す
る各ずれ量を修正して、前記シールド掘進機の掘進方向
を制御する方向制御方法であって、前記水平方向及び前記垂直方向での各ずれ量が許容範囲
内である時に、前記水平方向及び前記垂直方向での各ず
れ量を合成し、その合成されたずれ量を修正すること
で、前記各ずれ量が修正される第３の修正工程を有し、前記水平方向及び垂直方向での各ずれ量が許容値外であ
る場合に請求項１に記載の第１、第２の修正工程を行う
ことを特徴とするシールド掘進機の方向制御方法。
【請求項３】請求項１において、前記選択工程は、前記ずれ量の大きさが大きい方の方向
を選択することを特徴とするシールド掘進機の方向制御
方法。
【請求項４】請求項１において、前記第１又は第２の修正工程は、前記計画線に対する各ずれ量に基づき、シールドジャッ
キ作用点を推論する工程と、前記シールドジャッキ作用点に応じたシールドジャッキ
パターンを算出する工程と、を含むことを特徴とするシールド掘進機の方向制御方
法。