JPH10280871A

JPH10280871A - シールド掘進機の線形管理方法および線形管理システムならびに線形管理用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JPH10280871A
Application number: JP8409497A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Higashide; 明宏東出; Takashi Kitaoka; 隆司北岡; Akira Tomioka; 彰富岡; Nobuhiko Hiruko; 延彦蛭子
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】緩和曲線区間であっても、設計計画線とのズ
レを示す偏差・偏角等の情報を速かにに算出できる。【解決手段】測量手段によりシールド掘進機の位置、
掘進方向等の情報を取得し、シールド掘進機が設計計画
線における緩和曲線区間を掘進する際に、緩和曲線上の
点における接線と、シールド掘進機の位置と緩和曲線上
の前記点とを結ぶ直線とのなす角度がほぼ９０度になる
ような緩和曲線上の点を算出し、シールド掘進機の位置
から、算出された緩和曲線上の点までの距離を計算して
シールド掘進機の設計計画線に対する偏差とするととも
に、シールド掘進機の掘進方向と緩和曲線上の当該点に
おける接線方向とのなす角度をシールド掘進機の設計計
画線に対する偏角として、実際の掘進路と前記設計計画
線とのズレ量をリアルタイム又は所定時間ごとに求めて
関係者に通知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シールド掘進機
の線形管理に関し、特に、シールド掘進機が設計計画線
に沿って掘進する際に、コンピュータを用いて設計計画
線に対する偏差と偏角とを求めて作業者または管理者に
通知するためのシールド掘進機の線形管理方法および線
形管理システムならびに線形管理用プログラムを記録し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールド掘進機の線形管理においては、
設計計画線に沿って掘進することができるようシールド
掘進機の現在位置と進行方向とを測量手段により求め
て、設計計画線とのズレの指標となる偏差・偏角を計算
し、それを作業者または管理者に伝え、そのズレを緩和
するようにシールド掘進機の方向制御を行う必要があ
る。

【０００３】ここで、設計計画線のうち直線区間、単曲
線区間では、シールド掘進機の位置またはセグメントの
中心位置から偏差・偏角は容易に求められるため、コン
ピュータにより自動的に算出し、ディスプレイに表示す
るなどして計画線形とのズレを作業者または管理者に通
知していた。

【０００４】しかし、クロソイド曲線等の緩和曲線区間
においては、時々刻々曲率が変化する関係上、リアルタ
イムに偏差・偏角を求めて設計計画線からシールド掘進
機がどの程度ずれて掘進しているかを作業者または管理
者に知らせることができなかった。

【０００５】この場合、従来は、例えば作業開始時と作
業終了時の１日２回、所定時刻にシールド掘進機の位置
と掘進方向とを計測して、図面上に描画された設計計画
線を基に、図面にその位置と掘進方向とをプロットし
て、偏差・偏角を電卓を用いるなどして幾何学的に求め
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の算出方法では、クロソイド曲線等の緩和曲線区間で
偏差・偏角を求めるにあたって、ある程度人的作業が必
要であるとともに、何よりも、緩和曲線区間において、
偏差・偏角のデータをリアルタイムに取得できず、掘進
精度が落ちるという問題点があった。

【０００７】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、コンピュータを用いて直
線区間・単曲線区間のみならず、クロソイド曲線等の緩
和曲線区間においても設計計画線とのズレを示す偏差・
偏角の値を自動的かつリアルタイムに計算して、作業者
または管理者に通知することのできるシールド掘進機の
線形管理方法および線形管理システムならびに線形管理
用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記
録媒体を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するためになされたもので、その要旨は、コンピュ
ータを用いたシールド掘進機の線形管理方法であって、
シールド掘進機が設計計画線に沿って掘進する際に、測
量手段によりシールド掘進機の位置や掘進方向等の情報
を取得し、それらの情報と予め求めておいた設計計画線
を表す式とから、偏差・偏角等の、シールド掘進機の実
際の掘進路と前記設計計画線とのズレに関する値をリア
ルタイムないし所定時間ごとに算出して、作業者または
管理者に通知することを特徴とするシールド掘進機の線
形管理方法にある。

【０００９】この線形管理方法は、シールド掘進機が設
計計画線における緩和曲線区間を掘進する際に、前記緩
和曲線上の点における接線と、シールド掘進機の位置と
前記緩和曲線上の前記点とを結ぶ直線とのなす角度が９
０度またはほぼ９０度になるような前記緩和曲線上の点
を算出し、シールド掘進機の前記位置から、算出された
前記緩和曲線上の点までの距離を計算してシールド掘進
機の設計計画線に対する偏差とするとともに、シールド
掘進機の掘進方向と前記緩和曲線上の当該点における接
線方向とのなす角度をシールド掘進機の設計計画線に対
する偏角とすることを特徴とする。

【００１０】そして、実際に、この線形管理方法を用い
て線形管理を行うためには、コンピュータを主体とした
シールド掘進機の線形管理システムを採用する。

【００１１】さらに、この線形管理方法の手順をコンピ
ュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体を用意し、この記録媒体をコン
ピュータにセットして、上記のような線形管理方法を実
施する。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態に
ついて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１３】図１は、この発明のシールド掘進機の線形
管理方法に関する基本的な処理の流れを示している。そ
れによると、まず自動測量システムにより、シールド掘
進機の位置Ａと掘進方向ベクトルｐを取得し（Ｓ１）、
設計計画線の区間に応じた計算手法により偏差・偏角を
算出し（Ｓ２）、この偏差・偏角をリアルタイムないし
所定時間ごとに求めて作業者または管理者に通知する
（Ｓ３）。

【００１４】前記Ｓ１の処理において、シールド掘進機
の現在位置や掘進方向に関するデータは様々な方法によ
り取得できるが、精度の信頼性が高く、線形管理情報を
リアルタイムかつ安定的に提供できる自動測量システム
を導入することが望ましく、この場合、光学式自動測量
方式とジャイロ単独式自動測量方式とを併用する。つま
り、光学式自動測量方式を主体にしつつ、光学式測量が
困難な施工状況下において、ジャイロ式測量方式に切り
換えることで、安定した線形管理情報の提供が可能とな
る。実際には、収集した自動測量データと線形計画とか
ら、シールド掘進機の位置・姿勢等を演算・整理し、Ｃ
ＲＴ表示や印刷出力などによって線形管理情報が提供さ
れる。この線形管理情報により、リアルタイムにシール
ド掘進機の位置や掘進方向が分かり、これらのデータを
基に、設計計画線の区間に応じた計算手法によって偏差
・偏角が算出される。

【００１５】そこで、この偏差・偏角の具体的な算出方
法について、以下、図２と図３を参照しつつ説明する。

【００１６】図３は、設計計画線をＸＹ座標系に描画し
たときのシールド掘進機の設計計画線に対するズレを示
す偏差・偏角について説明した図である。ここでは、シ
ールド掘進機の現在位置またはセグメント中心位置の座
標をＡ（ａ，ｂ）とし、ベクトルｐをシールド掘進機の
掘進方向の方向ベクトルとする。そして、直線区間をｘ
軸に重なるように設定し、−ｘ方向から原点Ｏに至るま
でが直線区間であり、原点Ｏから点Ｋまでが緩和曲線区
間であり、点Ｋ以降が単曲線区間である。緩和曲線の原
点Ｏにおける接線がｘ軸になっており、点Ｋでは緩和曲
線と単曲線との曲率が一致しており、直線・緩和曲線・
単曲線が滑らかにつながり、ｘ軸にすりつける形で設計
計画線を形成している。設計計画線に応じて例えば、こ
のような座標系を設定し、あらかじめ、設計計画線を表
す式を求めておくものとする。

【００１７】まず、直線区間・単曲線区間では、偏差・
偏角は容易に求めることができる。すなわち、直線区間
においては、点Ａからｘ軸に垂線を下ろしたときの足を
Ｈとして、ＡＨの長さが偏差であり、ｘ軸の方向ベクト
ル（１，０）とベクトルｐとのなす角度が偏角となる。
また、単曲線区間では、点Ａと単曲線の中心とを結んだ
直線が単曲線と交わる点をＣとして、ＡＣの長さが偏差
となり、点Ｃにおける単曲線の接線方向ベクトルとベク
トルｐとのなす角度が偏角となる。

【００１８】なお、偏角については、＋ｘ軸方向を０度
として時計回りを正とする場合と、＋ｘ軸方向を０度と
して反時計回りを正とする場合とを適宜使い分けること
とする。そして、偏角の最終的な出力結果としては、例
えば、設計計画線に対して偏差を増加させる向きにシー
ルド掘進機が前進しているときは、正の値をとり、逆の
場合には負の値をとるように設定することができる。

【００１９】一方、緩和曲線区間であるクロソイド曲線
区間における偏差・偏角は、例えば、図２に示したフロ
ーチャートを基本として求めることができる。すなわ
ち、Ａ（ａ，ｂ）からクロソイド曲線に垂線を下ろした
ときの交点Ｔを求めるための条件式Ｆ（ａ，ｂ，ｌ）＝
０にａ，ｂの値を代入して得られる、ｌに関する方程式
Ｆ（ｌ）＝０を直接ないし近似的に解いて、クロソイド
曲線の開始点から交点Ｔまでの曲線長ｌの値を得る（Ｓ
２０）。そして、ｌについて媒介変数表示されたクロソ
イド曲線を表す式にＳ２０で求めたｌの値を代入して交
点Ｔの座標を算出し（Ｓ２１）、ついで、ＡＴ間の距離
を求めて偏差とし（Ｓ２２）、さらに、クロソイド曲線
上の点Ｔにおける接線方向ベクトルｑを算出し、シール
ド掘進機の掘進方向ベクトルｐとｑとのなす角度を計算
して偏角とする（Ｓ２３）。

【００２０】なお、クロソイド曲線上の点Ｔにおける法
線は、点Ａないし点Ａの近傍を通過するものとなってお
り、Ｆ（ａ，ｂ，ｌ）＝０なる条件式は、クロソイド曲
線を表す式とともに予め求めておくものとする。

【００２１】これを数式を用いながら、より具体的に説
明すると、以下のようになる。まず、クロソイド曲線の
始点（直線区間の終点）をＢＴＣ（Beginning of Trans
ition Curve ）、クロソイド曲線の終点（単曲線区間の
始点）をＢＣＣ（Beginning of Circular Curve ）と
し、単曲線の半径をＲ、クロソイド曲線区間の全長をＬ
とする。図３のような座標軸をとった場合には、ＢＴＣ
は原点、ＢＣＣは点Ｋに対応する。そして、クロソイド
曲線の曲線長をｌ（０≦ｌ≦Ｌ），ｋ＝１／（２ＲＬ）
として、クロソイド曲線のｌによるパラメータ表示は、
次式のようになる。

【数１】（１）式をコンピュータにあらかじめ入力しておくこと
により、既に用意されている直線・単曲線の式と合わせ
て、直線・クロソイド曲線・単曲線で構成される任意の
計画線形の座標を得ることができる。

【００２２】そこで、前記Ｓ２０の処理では、クロソイ
ド曲線区間における実際のシールド掘進機の位置または
セグメント中心位置の座標をＡ（ａ，ｂ）として、Ａか
らクロソイド曲線に垂線を下ろし、その交点Ｔ（ｘ，
ｙ）までの距離が偏差となる。ここで、一般に、点Ａか
ら曲線に垂線を下ろすとは、曲線上の点をＰとすると
き、直線ＡＰと点Ｐにおける曲線の接線とのなす角度が
９０度となるように、Ａから曲線に向かって直線を引く
ことをいう。この場合の曲線上の点Ｐが垂線の足とな
る。

【００２３】そして、前記Ｓ２０の処理における条件式
Ｆ（ａ，ｂ，ｌ）＝０は次の（２）式で表される。

【数２】（２）式はｌについての高次方程式であるが、この方程
式について、計算機を利用し、ｌの値を少しずつ変化さ
せて、適宜な拘束条件のもとにｌの近似解を求めてもよ
いが、以下のように、ｌの３次以上の項を無視して方程
式を解き、以後、繰り返し演算によってｌの近似解を求
めることができる。ｌの３次以上の項を無視した場合
の解をｌ₁とする。（１）式でｌにｌ_iを代入して、Ｔ_i（ｘ_i，ｙ_i）
を得る。このＴ_iは実際の垂線の足と異なるため、以下
の方法により実際の垂線の足に近付ける。ＡとＴ_iとの距離をｄ_iとし、ＡとＴ_iとを結ぶ直線
とＴ_iにおける曲線の法線とのなす角をθ_iとする。ｌ_i+1＝ｌ_i−ｄ_isin θ_iとして、ｌ_i+1の値を近
似的に求める。ただし、〜でｉは１以上の整数であ
る。の処理を出発点にして、→→→といった
具合に〜までの処理を繰り返し行うことにより、ｌ
₁，ｌ₂，ｌ₃，・・・・・，ｌ_nの値が求まり、それ
に対応してＴ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，・・・・・，Ｔ_nと交点
の座標を順番に求めることができる。この場合、Ｔ_nが
垂線の足の近似座標となり、ｄ_nが偏差となる。繰り返
しの回数は据え付ける円曲線の曲率にもよるが、通常、
２〜３回でほぼ収束する。

【００２４】そして、偏角は、クロソイド曲線上の点Ｔ
_nにおける接線の方向ベクトルとシールド掘進機の方向
ベクトルのなす角度を計算することにより、求めること
ができる。ここで、点Ｔ_nにおける接線の方向ベクトル
は、ｌ＝ｌ_nにおけるクロソイド曲線の微分係数の値、
すなわち、

【数３】から容易に求めることができる。

【００２５】以上、詳細に説明してきたように、緩和曲
線区間を含む任意の設計計画線に対して、偏差・偏角の
値を算出することができ、時々刻々変化するシールド掘
進機の位置と掘進方向を取得して、リアルタイムでこの
偏差・偏角の計算を行い、その結果を常に画面上に表示
することにより、掘進中のシールド掘進機の姿勢を把握
することができ、高精度な掘進を行うことができる。

【００２６】さらに、シールド掘進機の位置・掘進方向
・速度等のシールド掘進機に関するデータとセグメント
の種類や割り付け状況等のセグメントに関するデータと
ともに、それらのデータに連動した偏差・偏角の推移に
関するデータを記録しストックしておくことにより、偏
差・偏角についてシミュレーションを行うことができ
る。すなわち、使用予定のセグメントの種類を指定する
ことで、今後のセグメントの偏差・偏角を予想すること
が可能となる。

【００２７】なお、緩和曲線としてレムニスケートや３
次放物線等の曲線を用いた場合であっても、クロソイド
曲線の場合とほぼ同様な計算方法により偏差・偏角を求
めることができる。

【００２８】続いて、上記の線形管理方法を実施する際
の線形管理システムの構成と各装置の外観について、以
下に記す。

【００２９】図４は、この発明の線形管理方法により線
形管理を行うシールド掘進機の一例を示す説明図であ
る。一方、図５は、シールドジャッキの配置状況を説明
する図４のＡ−Ａ’に沿った断面図である。

【００３０】シールド掘進機１０は、先端面にカッター
ディスク２５を備えた筒状の外殻体１１からなり、この
外殻体１１の内部でトンネル１２の内壁面を覆うセグメ
ント１３を組み立て、外殻体１１の内周面に沿って周方
向に多数設けられたシールドジャッキ１４をこのセグメ
ント１３の先端面に押しつけ、このセグメント１３から
掘進反力を得てこれを外殻体１１の後方に押し出すよう
にしながら順次掘進作業が行われる。

【００３１】また、このシールド掘進機１０によれば、
これの内部に設けられた例えばコンピュータからなるシ
ールド機制御装置１５によって、シールド掘進機１０の
駆動制御が行われるととともに、自動追尾式トータルス
テーション１６、ジャイロコンパス１７、傾斜計１８、
ストローク計１９等の測量や計測のための機器が設けら
れ、これらの機器は、地上に設けられた、掘進管理／線
形管理コンピュータ２０と接続され、この掘進管理／線
形管理コンピュータ２０によって、シールド掘進機１０
の稼働状況の監視や、掘削中の各種データの収集・記
録、シールド掘進機１０の位置・姿勢及び設計計画線に
対するズレの把握による線形管理等が行なわれる。

【００３２】さらに、掘進管理／線形管理コンピュータ
２０は、方向制御コンピュータ２１と接続しており、こ
の方向制御コンピュータ２１には、シールド掘進機の方
向制御システムが組み込まれて、シールド掘進機の掘進
制御がなされる。

【００３３】そして、シールド掘進機の稼働状況の監視
と掘削中の各種データの収集・記録が行われ、収集され
たデータは有効なかたちで２次処理（各種演算処理・グ
ラフ化・帳票出力等）され、施工管理の省力化、効率化
を図る手段として利用される。

【００３４】なお、図４において、符号２２は事務所制
御装置であり、この装置内にはデータ転送や信号伝達の
制御を行うプログラマブルコントローラを有し、符号２
３は、光ファイバケーブルからなる光伝送路においてデ
ータ転送や信号伝達の中継を行う中継装置であり、これ
らの装置を含む伝送路を介して、シールド掘進機の計測
情報が掘進管理／線形管理コンピュータ２０に伝送さ
れ、逆に、方向制御システムからの信号が、シールド機
制御装置１５に出力される。

【００３５】さて、この発明の線形管理システムの主要
部をなすコンピュータや、このコンピュータにこの発明
の線形管理方法の手順を実行させるプログラム、ならび
にそのプログラムを記録した記録媒体について、以下説
明する。

【００３６】図６には、この発明の線形管理システムの
主要部をなす掘進管理／線形管理コンピュータ２０と方
向制御コンピュータ２１の一例が示されている。

【００３７】このコンピュータは、ＣＰＵ（中央処理装
置）３１，メモリ３２，ＨＤＤ（ハードディスク装置）
３３，ＦＤＤ（フロッピーディスク装置）３４，ＣＤ−
ＲＯＭドライブ３５、ディスプレイ３６，キーボード３
７，マウス３８，通信制御部３９などを備える。

【００３８】ここで、通信制御部３９は光ファイバーケ
ーブルによる光伝送路やＲＳ４２２等のシリアル伝送路
に接続して、シールド掘進機の各種計測データをリアル
タイムに入手したり、これらの伝送路に向けて制御信号
を出力するための装置である。

【００３９】自動測量システムにより取得されたシール
ド掘進機の位置や掘進方向に関するデータは光伝送路を
介して掘進管理／線形管理コンピュータ２０に取り込ま
れ、このコンピュータのメモリ３２上にロードされる。
そして、ＣＰＵ３１はメインメモリ中の線形管理用プロ
グラムの指令を受け、メモリ３２上にロードされたデー
タと、予め求めておいた設計計画線の式（例えば、式
（１））や緩和曲線の交点に関する条件式（例えば、式
（２））とから、偏差・偏角の値を算出し、その結果に
対して、グラフ化等の適宜な表示処理が施され、オペレ
ータに見やすい形でディスプレイ３６に表示される。ま
た、必要に応じて、偏差・偏角の値の推移がプリンタに
出力される。

【００４０】なお、設計計画線の式や緩和曲線の交点に
関する条件式等のシールド掘進機が掘進する前に準備し
て置くべき式は、予め線形管理用プログラムの中に設定
されており、あるいは、対話処理により、オペレータが
これらの式を線形管理用プログラムに組み込むことが可
能であるものとする。

【００４１】また、線形管理用プログラム（ソフトウェ
ア）はオペレータの使い勝手を考慮して、適宜なＧＵＩ
（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）を備えた
ものが望ましく、近年のパソコンのＯＳの進歩に伴うウ
インドウ環境や開発環境の整備とも相まって、容易にイ
ンタラクティブ性を高めたソフトウェアを作成すること
ができる。

【００４２】そして、偏差・偏角を自動的かつリアルタ
イムに求めて作業者または管理者に通知する処理は、上
述の線形管理用プログラムにより実現され、このプログ
ラムは記録媒体に記録して提供される。

【００４３】ここで、記録媒体としては、フロピーディ
スク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク（Ｍ
Ｏ）、各種磁気テープ等のコンピュータで読み取ること
ができる媒体を用いる。そして、この発明にかかるシー
ルド掘進機の線形管理方法の手順をコンピュータに実行
させるプログラムをこれらの記録媒体に記録する。

【００４４】このような記録媒体に記録されたプログラ
ムは、直接記録媒体をコンピュータにセットしてハード
ディスク３３にインストールすることにより、あるい
は、ネットワーク経由で所定のコンピュータにインスト
ールして、リアルタイムに偏差・偏角に関する情報をデ
ィスプレイに表示したり、適宜、コンピュータに接続し
たプリンタに結果を出力することができる。

【００４５】最後に、偏差と偏角に関する情報を受け取
った後の処理としては、設計計画線とのズレを小さくし
て、シールド掘進機の掘進路が設計計画線上にくるよう
に、方向制御を行う。

【００４６】つまり、シールド掘進機を、方向制御を行
いながら計画路線に沿って精度良く前進させていくこと
になる。かかるシールド掘進機の方向制御のための方法
として、数リング先でスムーズに計画線に掘進進路を乗
せるべき予想曲線を算出し、この予想曲線に沿ってシー
ルド掘進機のピッチング値およびストローク値（方位
角）を管理者の経験と勘に基づいて算定した後、その算
定結果をオペレータに指示するとともに、オペレータは
指示値から多数のシールドジャッキの組み合わせを経験
と勘を頼りに選択し、これを駆動してシールドマシンの
方向制御を行う。

【００４７】あるいは、シールド掘進機の方向制御をコ
ンピュータを用いて自動的に行う自動方向制御方法によ
れば、計画線形にすりつけるようにコンピュータにより
自動的にジャッキパターンを選択する。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
シールド掘進機の線形管理方法によれば、シールド掘進
機の設計計画線とのズレに関する情報を作業者または管
理者がリアルタイムに知ることができ、既存の掘進制御
技術を用いて設計計画線上を掘進できるように、シール
ド掘進機を迅速かつ的確に制御することができる。

【００４９】そして、シールド掘進機の位置・姿勢およ
び設計計画線に対するズレなどを自動測量を行うことに
より常に把握し、高い線形管理精度が確保される。

【００５０】特に、クロソイド曲線等の緩和曲線区間に
おいても、掘進中のシールド掘進機の姿勢のみならずセ
グメントの位置を把握できるので、高精度の線形管理を
行うことができ、その結果、使用予定のセグメントの種
類を入力することで、今後のセグメントの偏差・偏角を
予想することも容易に行うことができ、最適なセグメン
トの割り付けが可能となる。

【００５１】また、既存の測量システムに加えて、パソ
コン等の安価なコンピュータに、所定のプログラム（ソ
フトウェア）を記録したコンピュータに読み取り可能な
記録媒体をセットして、そのソフトウェアをインストー
ルすることにより、容易にこの発明のシールド掘進機の
線形管理方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるシールド掘進機
の線形管理方法を説明する基本フローチャートである。

【図２】図１のフローチャートのＳ２の処理において、
設計計画線の掘進区間がクロソイド曲線である場合の偏
差・偏角の算出方法を示したフローチャートである。

【図３】設計計画線をＸＹ座標系に描画したときのシー
ルド掘進機の設計計画線とのズレを示す偏差・偏角につ
いて説明する図である。

【図４】この発明の線形管理方法により線形管理を行う
シールド掘進機の一例を示す説明図である。

【図５】シールドジャッキの配置状況を説明する図４の
Ａ−Ａ’に沿った断面図である。

【図６】この発明の線形管理システムの主要部をなすコ
ンピュータのシステム構成図である。

【符号の説明】

１０シールド掘進機１１外殻体１２トンネル１３セグメント１４シールドジャッキ１５シールド機制御装置２０掘進管理／線形管理コンピュータ２１方向制御コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者蛭子延彦東京都千代田区神田司町２丁目３番地株式会社大林組東京本社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンピュータを用いたシールド掘進機の
線形管理方法であって、シールド掘進機が設計計画線に沿って掘進する際に、測
量手段によりシールド掘進機の位置や掘進方向等の情報
を取得し、それらの情報と予め求めておいた設計計画線
を表す式とから、偏差・偏角等の、シールド掘進機の実
際の掘進路と前記設計計画線とのズレに関する値をリア
ルタイムないし所定時間ごとに算出して、作業者または
管理者に通知することを特徴とするシールド掘進機の線
形管理方法。
【請求項２】請求項１において、シールド掘進機が設
計計画線における緩和曲線区間を掘進する際に、前記緩
和曲線上の点における接線と、シールド掘進機の位置と
前記緩和曲線上の前記点とを結ぶ直線とのなす角度が９
０度またはほぼ９０度になるような前記緩和曲線上の点
を算出し、シールド掘進機の前記位置から、算出された前記緩和曲
線上の点までの距離を計算してシールド掘進機の設計計
画線に対する偏差とするとともに、シールド掘進機の掘
進方向と前記緩和曲線上の当該点における接線方向との
なす角度をシールド掘進機の設計計画線に対する偏角と
することを特徴とするシールド掘進機の線形管理方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の線形管理方法
を用いて線形管理を行うためのコンピュータを主体とし
たシールド掘進機の線形管理システム。
【請求項４】請求項１または２に記載のシールド掘進
機の線形管理方法の手順をコンピュータに実行させるプ
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体。