JPH108876A - Broken type shield machine, attitude control method for the machine and underground space construction method - Google Patents
Broken type shield machine, attitude control method for the machine and underground space construction methodInfo
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- JPH108876A JPH108876A JP8356997A JP8356997A JPH108876A JP H108876 A JPH108876 A JP H108876A JP 8356997 A JP8356997 A JP 8356997A JP 8356997 A JP8356997 A JP 8356997A JP H108876 A JPH108876 A JP H108876A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、中折れ式シールド
掘進機及びその姿勢制御方法並びに地下空間の構築方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a center-bend shield machine, a method for controlling its attitude, and a method for constructing an underground space.
【０００２】[0002]
【背景技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
鉄道、地下道等のトンネルを構築するシールド工法が知
られている。このシールド工法において、円形のシール
ド掘進機を用いるのが一般的で、このシールド掘進機
は、特に、カッター部分の機械重量が大きいため運搬が
困難で、一度掘削が終了した後は、再利用されないこと
が多く、機械製作費、建設費等がかかるという問題点が
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION In general,
2. Description of the Related Art A shield method for constructing tunnels such as railways and underpasses is known. In this shield method, it is common to use a circular shield excavator, and this shield excavator is difficult to transport, especially because the mechanical weight of the cutter part is large, and is not reused once excavation is completed In many cases, there is a problem that a machine manufacturing cost, a construction cost, and the like are required.
【０００３】仮に、シールド掘進機を運搬しようとし
て、シールド掘進機を分解したとしても、その分解作業
に手間かがかかるという問題点がある。特に、大断面の
トンネルを掘削するシールド掘進機においては前述の問
題点が顕著である。また、トンネル断面の断面積の有利
性の観点から、矩形シールド掘進機が用いられている。
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となり、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。[0003] Even if the shield excavator is disassembled in order to transport the shield excavator, there is a problem that the disassembly operation is troublesome. In particular, the above-mentioned problem is remarkable in a shield machine for excavating a tunnel having a large cross section. Further, from the viewpoint of the advantage of the cross-sectional area of the tunnel cross section, a rectangular shield machine is used.
Specifically, for example, when excavating underground water, underground roads, common ditches, etc., excavating a circular tunnel will cause unnecessary points in the tunnel cross section, and therefore a rectangular cross section close to the target cross section shape A rectangular shield machine that excavates the ground is used.
【０００４】この矩形シールド掘進機は、円形シールド
掘進機に比してその掘削されるトンネル断面は小さい
が、それでも、ある程度大きい断面積のトンネル空間を
形成しようとすると、シールド掘進機は運搬に適さない
ものとなり、再度、発進立坑まで搬送することが困難と
なる。また、通常の円形シールド掘進機では、多少、そ
の姿勢が傾いても、トンネル形状自体が円形であるた
め、傾きは問題にならないが、矩形シールド掘進機で
は、姿勢が傾くと、トンネルの矩形断面が傾いて捻れ等
が生じてしまうこととなる。[0004] Although this rectangular shield machine has a smaller cross section of the tunnel to be excavated than a circular shield machine, the shield machine is not suitable for transportation when it is desired to form a tunnel space having a somewhat large cross-sectional area. And it is difficult to transport it to the starting shaft again. In the case of a normal circular shield machine, even if the attitude is slightly inclined, the inclination is not a problem because the tunnel shape itself is circular. Is tilted to cause twisting or the like.
【０００５】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、シールド掘進機を容易に運搬可能とし、
シールド掘進機を繰り返し使用することができ、比較的
安価で建設コストを削減可能な中折れ式シールド掘進機
及び地下空間の構築方法を提供することにある。また、
本発明の他の目的は、シールド掘進機の姿勢が傾いて
も、その姿勢を良好に制御することのできる中折れ式シ
ールド掘進機の姿勢制御方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the above-described technology, and an object of the present invention is to make it possible to easily transport a shield machine.
It is an object of the present invention to provide a center-bend shield machine and a method of constructing an underground space, in which a shield machine can be used repeatedly, which is relatively inexpensive and can reduce construction costs. Also,
It is another object of the present invention to provide a method of controlling the attitude of a center-bending shield excavator that can control the attitude of the shield excavator even if the attitude of the shield excavator is inclined.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る中折れ式シールド掘進機は、前胴部と、該前胴部の
後部に配設される後胴部と、を有し、前記前胴部を前記
後胴部に対して中折れ可能にしたシールド掘進機におい
て、前記前胴部は、前記後胴部に対して複数設けられ、
各前記前胴部が前記後胴部に対して取り外し可能に形成
されていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a mid-fold shield excavator having a front body and a rear body disposed at a rear part of the front body. In a shield machine in which the front trunk is capable of being bent in relation to the rear trunk, a plurality of the front trunks are provided for the rear trunk,
Each of the front body portions is formed so as to be detachable from the rear body portion.
【０００７】請求項１に記載の発明によれば、重量の重
い前胴部が複数に形成され、しかも取り外しができるの
で、複数の前胴部を取り外して、個々の比較的軽量な前
胴部を容易に運搬することができ、一旦、掘進を終了し
た後、元の発進立坑まで搬送して組立てることで、何度
でも繰り返し、効果的に使用することができ、分解等の
手間を要することなく、比較的安価で、建設コストの削
減を図ることもできる。尚、後胴部は、単にリング状の
筒状構造となっているため、重量も軽く搬送が容易であ
るので、単一ユニットとして構成しても問題はない。According to the first aspect of the present invention, since a heavy front body is formed in a plurality of parts and can be removed, a plurality of front bodies are removed, and each relatively light front body is removed. Once the excavation is completed, once the excavation is completed, it is transported to the original starting shaft and assembled, so that it can be used repeatedly and effectively, requiring time and labor such as disassembly It is relatively inexpensive and can reduce construction costs. In addition, since the rear trunk portion has a simple ring-shaped tubular structure, it is light in weight and can be easily transported. Therefore, there is no problem even if the rear trunk portion is configured as a single unit.
【０００８】請求項２に記載の発明に係る中折れ式シー
ルド掘進機は、請求項１において、前記各前胴部は、前
記後胴部に対して独立して方向自在に制御可能とされて
いることを特徴とする。請求項２に記載の発明によれ
ば、例えば、縦長のシールド掘進機で、縦方向に長い細
長い地下空間を掘削している場合に、シールド掘進機自
体が左右方向にローリングした場合でも、縦方向に連結
されたボックスシールド掘進機の上部と下部の各前胴部
の方向を制御することにより、その地盤反力でローリン
グを修正し、その姿勢制御を行うことが可能となる。加
えて、各前胴部は、上下方向にも方向制御自在に形成す
ることで、シールド掘進機のピッチング方向に対する姿
勢制御を行うこともできる。また、横長のシールド掘進
機においても前記同様、各前胴部をローリング又はピッ
チングした方向に方向制御することで、シールド掘進機
自体の姿勢を制御することができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a shield machine according to the first aspect, wherein each of the front torso portions can be independently and freely controllable with respect to the rear torso portion. It is characterized by being. According to the invention as set forth in claim 2, for example, when excavating a long and narrow underground space with a vertically long shield excavator, even when the shield excavator itself rolls in the left-right direction, By controlling the directions of the upper and lower front bodies of the box shield excavator connected to the ground, the rolling can be corrected by the ground reaction force and the attitude can be controlled. In addition, since each of the front trunks is formed so as to be freely controllable in the vertical direction, the attitude of the shield machine in the pitching direction can be controlled. Similarly, in a horizontally long shield machine, the attitude of the shield machine itself can be controlled by controlling the direction of rolling or pitching of each front body in the same manner as described above.
【０００９】請求項３に記載の発明に係る中折れ式シー
ルド掘進機は、請求項１又は２において、前記後胴部
は、前記前胴部の周壁と前記後胴部の周壁との境界領域
にて、該後胴部より延設されて前記前胴部の周壁の内周
面に係合される被係合部を有し、前記前胴部は、前記被
係合部と係合する係合部を有し、前記被係合部と前記係
合部との間には、前記前胴部及び前記後胴部にて囲繞さ
れた空間内への泥水の侵入を防止する止水手段が介在配
設されることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the middle bendable shield machine according to the first or second aspect, the rear trunk portion is a boundary region between a peripheral wall of the front trunk portion and a peripheral wall of the rear trunk portion. And an engaged portion extending from the rear trunk portion and engaged with an inner peripheral surface of a peripheral wall of the front trunk portion, wherein the front trunk portion engages with the engaged portion. Water stopping means having an engaging portion, between the engaged portion and the engaging portion, for preventing intrusion of muddy water into a space surrounded by the front trunk portion and the rear trunk portion. Is interposed and arranged.
【００１０】請求項３に記載の発明によれば、前胴部の
係合部と、後胴部の被係合部との間に止水手段が配設さ
れているので、各部の地下水がシールド掘進機内に侵入
するのを防止できる。請求項４に記載の発明に係る姿勢
制御方法は、複数の前胴部と、該前胴部の後部に配設さ
れる後胴部と、を有し、各前記前胴部を前記後胴部に対
して中折れ可能にしたシールド掘進機を用いた姿勢制御
方法であって、地盤を掘削しながら各前記前胴部を中折
れ操作し、その地盤反力を用いて、姿勢を制御すること
を特徴とする。According to the third aspect of the present invention, since the water stopping means is provided between the engaging portion of the front body portion and the engaged portion of the rear body portion, the groundwater in each portion is reduced. It can be prevented from entering the shield machine. A posture control method according to a fourth aspect of the present invention includes a plurality of front trunks, and a rear trunk disposed at a rear part of the front trunk, wherein each of the front trunks is connected to the rear trunk. A method of controlling the attitude using a shield excavator that allows the center to bend to a part, wherein the front body part is bent while excavating the ground, and the attitude is controlled using the ground reaction force. It is characterized by the following.
【００１１】請求項４に記載の発明によれば、各前胴部
を後胴部に対して中折れ操作することで、掘進中にシー
ルド掘進機に傾き等が生じた場合に容易に姿勢制御を行
うことができ、掘進後のトンネル空間に捻れ等が生じる
のを防止して、トンネル空間を良好に形成することがで
きる。請求項５に記載の発明に係る姿勢制御方法は、請
求項４において、以下の少なくともいずれかの工程を有
することを特徴とする。（ａ）ローリングが発生した場
合には、ローリング発生方向へ、前記各前胴部を鉛直方
向を軸として独立に方向移動させ、ローリングを修正す
る工程。（ｂ）ピッチングが発生した場合には、ピッチ
ング発生方向へ、前記各前胴部を掘進方向と交差する水
平方向を軸として独立に方向移動させ、ピッチングを修
正する工程。（ｃ）ヨーイングが発生した場合には、ヨ
ーイング発生方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸とし
て独立に方向移動させ、ヨーイングを修正する工程。According to the fourth aspect of the present invention, by bending each of the front trunks with respect to the rear trunk, it is possible to easily control the posture when the shield machine becomes inclined during excavation. Can be performed, and the tunnel space after excavation can be prevented from being twisted or the like, and the tunnel space can be satisfactorily formed. A posture control method according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the fourth aspect, at least one of the following steps is provided. (A) when rolling occurs, correcting the rolling by independently moving each of the front body portions in the direction in which the rolling occurs in the vertical direction as an axis. (B) correcting the pitching when the pitching has occurred by independently moving each of the front trunks in the direction of the pitching with the horizontal direction intersecting the excavation direction as an axis. (C) a step of correcting the yawing by yawing the front body independently in the direction of the yawing when the yawing occurs in the direction of the vertical axis.
【００１２】請求項５に記載の発明によれば、ローリン
グが発生した場合には、ローリング発生方向へ、各前胴
部を独立に方向移動させる。これにより、シールド掘進
機のローリングを修正することができる。加えて、ピッ
チングが発生した場合には、ピッチング発生方向へ、各
前胴部を独立に方向移動させる。これにより、シールド
掘進機のピッチングを修正することができる。さらに加
えて、ヨーイングが発生した場合には、ヨーイング発生
方向へ、各前胴部を独立に方向移動させる。これによ
り、シールド掘進機のヨーイングを修正することができ
る。According to the fifth aspect of the present invention, when rolling occurs, each front body is independently moved in the direction in which rolling occurs. Thereby, the rolling of the shield machine can be corrected. In addition, when pitching occurs, each front body is independently moved in the pitching direction. Thereby, pitching of the shield machine can be corrected. In addition, when yawing occurs, each front body is independently moved in the yawing generation direction. Thereby, yawing of the shield machine can be corrected.
【００１３】請求項６に記載の発明に係る地下空間の構
築方法は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の中折
れ式シールド掘進機を用いた地下空間の構築方法であっ
て、発進立坑から到達立坑まで、前記シールド掘進機を
掘進させながら前記地下空間形成領域の一部を構成する
第１のシールドトンネルを形成する第１掘進工程と、前
記到達立坑に到達した前記シールド掘進機の前記各前胴
部を前記後胴部より取り外し、前記前胴部及び前記後胴
部を前記発進立坑へ搬送して組立てる搬送組立て工程
と、再度発進立坑から到達立坑まで、前記組立てたシー
ルド掘進機により掘進して、前記地下空間形成領域の一
部であって前記第１のシールドトンネルに隣接する第２
のシールドトンネルを形成する第２掘進工程と、前記搬
送組立て工程及び第２掘進工程を繰り返して前記地下空
間形成領域外周を掘削する工程と、を含むことを特徴と
する。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of constructing an underground space using the center-bend shield excavator according to any one of the first to third aspects. A first excavation step of forming a first shield tunnel forming a part of the underground space forming area while excavating the shield excavator from a starting shaft to an reaching shaft; and the shield excavating machine reaching the reaching shaft. Removing the front torso from the rear torso, transporting and assembling the front and rear trunks to the starting shaft, and assembling the shield excavating from the starting shaft to the reaching shaft again. Digging by a machine, a second part of the underground space forming area and adjacent to the first shield tunnel
And a step of excavating the outer periphery of the underground space forming area by repeating the transport assembling step and the second excavation step.
【００１４】請求項６に記載の発明によれば、到達立坑
に達したシールド掘進機は、重量の重い前胴部分が複数
に分解され、元の発進立坑まで搬送することができるた
め、何度でも繰り返し、効果的に使用することができ
る。このため、大深度地下空間等を形成する場合に、複
数の矩形シールド掘進機を大量に用意する必要がなく、
建設運搬費、機械製作費を抑えることができると共に、
作業性も向上する。According to the sixth aspect of the present invention, the shield machine that has reached the reaching shaft has the heavy front body portion disassembled into a plurality of parts and can be transported to the original starting shaft. But it can be repeated and used effectively. For this reason, when forming a deep underground space etc., there is no need to prepare a large number of rectangular shield excavators,
Construction transportation costs and machine production costs can be reduced,
Workability is also improved.
【００１５】[0015]
【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。 ［実施の形態１］ 〈シールド掘進機について〉先ず、シールド掘進機の概
略を図１を用いて説明する。図１は、本発明に係るシー
ルド掘進機の全体構成の一例を示す断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. First Embodiment <Shield Excavator> First, an outline of a shield excavator will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing an example of the entire configuration of a shield machine according to the present invention.
【００１６】本例の矩形シールド掘進機１の機械的構造
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７６と略同形の矩形状に形成され、図１に示すよう
に、シールド掘進機１の掘進方向（図１との矢印Ｆ方
向）先端部に形成される上下複数、例えば３個、の前胴
部１０と、該複数の各前胴部１０の後部に配設される一
体の後胴部７０と、シールド掘進機１内で各前胴部１０
と後胴部７０との間に介在される複数の曲線施工用の中
折れジャッキ５０と、を含んで構成される。The mechanical structure of the rectangular shield machine 1 according to the present embodiment is formed in a rectangular shape substantially the same as the rectangular segment 76 constituting a tunnel having a rectangular section, and as shown in FIG. A plurality of upper and lower, for example, three, front body portions 10 formed at the tip of one excavation direction (the direction of arrow F in FIG. 1), and an integrated body provided at the rear of each of the plurality of front body portions 10. The rear body 70 and each front body 10 in the shield machine 1
And a plurality of curved bending jacks 50 interposed between the rear trunk 70 and the curved body.
【００１７】各前胴部１０は、地山を掘削する左右一対
のドラムカッタ２４と、該ドラムカッタ２４間に配設さ
れる上下一対のリングカッタ２６と、隔壁２０を介して
ドラムカッタ２４及びリングカッタ２６に連結支持され
る複数のギヤケース３２と、を含んで構成される。Each front body 10 includes a pair of left and right drum cutters 24 for excavating the ground, a pair of upper and lower ring cutters 26 disposed between the drum cutters 24, and the drum cutters 24 and And a plurality of gear cases 32 connected and supported by the ring cutter 26.
【００１８】この各ギヤケース３２内には、ドラムカッ
タ２４及びリングカッタ２６を駆動する駆動手段として
のカッタ駆動用電動機３４と、このカッタ駆動用電動機
３４より各前胴部１０のドラムカッタ２４及びリングカ
ッタ２６に動力を伝達する複数のギヤと、が収納され、
カッタ駆動用電動機３４より図示せぬギヤを介して、ド
ラムカッタ２４及びリングカッタ２６が回転するように
なっている。これら各前胴部１０の一対の各ドラムカッ
タは独立に回転方向、回転数を制御できる。In each gear case 32, a cutter driving motor 34 as driving means for driving the drum cutter 24 and the ring cutter 26, and the drum driving motor 34 and the drum cutter 24 and the ring A plurality of gears for transmitting power to the cutter 26 are housed,
The drum cutter 24 and the ring cutter 26 are rotated by a cutter driving motor 34 via a gear (not shown). The pair of drum cutters of each front body 10 can independently control the rotation direction and the number of rotations.
【００１９】また、ドラムカッタ２４の側面外縁部に
は、側方に進退可能なオーバーカッタ３６が配設され
る。各ドラムカッタ２４は、外周面内側に側面間に亘っ
て複数のスポーク２２をそれぞれ備え、このうちの１
本、又は複数本のスポーク２２に、オーバーカッタ３６
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３６を収納し、ドラムカッタ２４の側面外
周縁よりオーバーカッタ３６を側方に進退可能にしてい
る。また、各ドラムカッタ２４にそれぞれ一つ、合計４
つのオーバーカッタ３６が設けられるようになってい
る。このオーバーカッタ３６により、ドラムカッタ２４
側方の地盤を余堀りすることで曲線施工が容易になされ
る。An outer cutter 36 is provided at the outer edge of the side surface of the drum cutter 24 so as to be able to advance and retreat laterally. Each of the drum cutters 24 includes a plurality of spokes 22 on the inner side of the outer peripheral surface and between the side surfaces.
The overcutter 36 is attached to one or a plurality of spokes 22.
The hydraulic cylinder and the over cutter 36 are housed in the housing, and the over cutter 36 can be moved sideways from the outer peripheral edge of the side surface of the drum cutter 24. Also, one for each drum cutter 24, a total of 4
One over cutter 36 is provided. The over cutter 36 allows the drum cutter 24
Excavation of the ground on the side facilitates curved construction.
【００２０】さらに、前胴部１０では、周壁１４が張り
出され、この周壁１４によってシールド掘進機１の先端
部を画成することでシールドチャンバ１６を形成せしめ
ている。この前胴部１０は、隔壁２０とドラムカッタ２
４との間のシールドチャンバ１６内をシールド掘進機１
に設けた送泥管９０により加圧した泥水で満たし、ドラ
ムカッタ２４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９２によ
り、地上へと流体輸送するようになっている。Further, a peripheral wall 14 is projected from the front trunk portion 10, and the distal end of the shield machine 1 is defined by the peripheral wall 14 to form a shield chamber 16. The front body 10 includes a partition wall 20 and a drum cutter 2.
Shield excavator 1 in shield chamber 16 between
The drum cutter 24 is filled with pressurized muddy water to stabilize the ground in front of the drum cutter 24, and the excavated earth and sand is taken into muddy water to be transported to the ground as a muddy water by a mud discharge pipe 92. It is supposed to.
【００２１】中折れジャッキ５０は、各前胴部１０のそ
れぞれと後胴部７０とを取り外し自在に連結する機能を
有する。また、この中折れジャッキ５０は、各前胴部１
０と後胴部７０との間に配置され、ジャッキ部分を図示
しない機構にて回転可能に形成することで、各前胴部１
０が後胴部７０に対して各々独立に、かつ、方向自在に
回動できるよう構成される。尚、中折れジャッキ５０
は、各前胴部１０の周方向にわたり複数、例えば、１２
個設けられている。The center folding jack 50 has a function of detachably connecting each of the front body portions 10 to the rear body portion 70. In addition, this middle folding jack 50 is attached to each front body 1.
0 and the rear body 70, and the jack part is formed rotatably by a mechanism (not shown) so that each front body 1
0 are independently rotatable with respect to the rear body 70 and freely rotatable. In addition, the half-fold jack 50
Is a plurality of, for example, 12
Are provided.
【００２２】さらに、中折れジャッキ５０は、その操作
で曲線施工ができる。すなわち、複数の中折れジャッキ
５０によって、各前胴部１０の方向を、各々、水平、鉛
直方向に方向自在に独立に制御し、縦方向に細長い地下
空間を掘削する場合で、シールド掘進機１が水平、鉛直
方向に傾いてローリングやピッチングあるいはヨーイン
グ等が生じた場合でも、上部と下部の各前胴部１０の方
向を制御することで、その掘進反力でローリングやピッ
チングあるいはヨーイング等を逆方向に制御し、その姿
勢制御を行うことができる。Further, the bending of the center bending jack 50 can be performed by the operation. That is, in the case where the direction of each front body 10 is independently controlled in the horizontal and vertical directions independently by the plurality of half-fold jacks 50 to excavate a vertically elongated underground space, the shield machine 1 Even if rolling, pitching or yawing occurs due to horizontal or vertical inclination, by controlling the directions of the upper and lower front body portions 10, the excavation reaction force reverses the rolling, pitching or yawing. Direction, and the attitude can be controlled.
【００２３】後胴部７０は、前胴部１０の後部に配設さ
れたシールドジャッキ８４を含み構成される。このシー
ルドジャッキ８４は、周方向に沿って複数、例えば、１
２本形成され、このシールドジャッキ８４を伸長しセグ
メント７６の先端に当接させてシールド掘進機１を推進
させるようにしている。尚、シールドジャッキは図示し
ない油圧等の駆動手段にて駆動される。また、セグメン
ト７６は、シールド掘進機１内に配設したエレクタ８６
をエレクタ旋回用油圧モータ８８により作動させて組立
られるようになっている。The rear body 70 includes a shield jack 84 provided at the rear of the front body 10. This shield jack 84 has a plurality of, for example, 1
Two shield jacks 84 are extended to abut the tip of the segment 76 to propel the shield machine 1. The shield jack is driven by a drive unit such as a hydraulic pressure (not shown). The segment 76 includes an erector 86 provided in the shield machine 1.
Is operated by the hydraulic motor 88 for turning the erector.
【００２４】また、シールド掘進機１の後胴部７０で
は、テールシール７４を介し、テールプレート７２とセ
グメント７６との間がシールされるようになっている。
さらに、後胴部７０には、前胴部１０の周壁１４と後胴
部７０のテールプレート７２との境界領域にて、後胴部
７０より延設されて前胴部１０の周壁１４の内周面に係
合される被係合部８０を有する。そして、前胴部１０
に、被係合部８０と係合する係合部６８を形成すること
で互いに接続されている。この被係合部８０と係合部６
８との間には、シールド掘進機１内への地下水の侵入を
防止する止水手段としてのシール材８２が介在配設され
る。これにより、各前胴部１０が各方向に回動している
場合であっても、侵水が防止される。In the rear trunk portion 70 of the shield machine 1, a seal is provided between the tail plate 72 and the segment 76 via a tail seal 74.
Further, the rear trunk portion 70 is extended from the rear trunk portion 70 in a boundary region between the peripheral wall 14 of the front trunk portion 10 and the tail plate 72 of the rear trunk portion 70, and is formed inside the peripheral wall 14 of the front trunk portion 10. It has an engaged portion 80 to be engaged with the peripheral surface. And the front trunk 10
Are connected to each other by forming an engaging portion 68 that engages with the engaged portion 80. The engaged portion 80 and the engaging portion 6
8, a seal member 82 as a water stopping means for preventing intrusion of groundwater into the shield machine 1 is interposed. Thereby, even if each front body part 10 is rotating in each direction, flooding is prevented.
【００２５】本例におけるシールド掘進機１は、上記の
ように構成されており、以下その動作を図１を用いて説
明する。先ず、送泥管９０から泥水をシールドチャンバ
１６内に供給すると共に、カッタ駆動用電動機３４をそ
れぞれ作動させ、上側及び下側の各前胴部１０のドラム
カッタ２４及びリングカッタ２６を回転させ、地盤を矩
形に掘削する。また、掘削により生じたズリは、泥水と
共に排泥管９２から排出される。The shield machine 1 in this embodiment is configured as described above, and its operation will be described below with reference to FIG. First, muddy water is supplied from the mud feed pipe 90 into the shield chamber 16, and the cutter driving motors 34 are respectively operated to rotate the drum cutters 24 and the ring cutters 26 of the upper and lower front body parts 10. Excavate the ground into a rectangle. In addition, debris generated by excavation is discharged from the drain pipe 92 together with the muddy water.
【００２６】この状態で、シールドジャッキ８４を伸張
させ、先端のセグメント７６に反力をもたせて、シール
ド掘進機１を掘進させる。この場合、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
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。そして、ローリングやピッチングあるいはヨー
イング等が発生した場合には、後胴部７０に対して独立
して方向移動又は回動できる前胴部１０の各前胴部１０
を中折れジャッキ５０により、方向自在に制御し、ロー
リングやピッチングあるいはヨーイング等を修正でき
る。In this state, the shield jack 84 is extended, the tip segment 76 is given a reaction force, and the shield machine 1 is excavated. In this case, shield machine 1
The course is adjusted to excavate along the predetermined planning line, the position of the shield machine 1 is actually measured using a laser measuring instrument or a level meter, and the deviation between the actual measurement data and the planning line is obtained by a computer. The course is adjusted so that this deviation becomes zero. When rolling, pitching, yawing, or the like occurs, each front body 10 of the front body 10 that can move or rotate independently with respect to the rear body 70.
Can be freely controlled by the center bending jack 50 to correct rolling, pitching or yawing.
【００２７】〈ローリング・ピッチング・ヨーイング等
の修正について〉ここで、縦方向に前胴部１０を複数、
例えば、３機連結した場合のローリング修正方法につい
て、図２を用いて説明する。図２は、各シールド掘進機
の前胴部の動きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴
部を動作させない状態での正面図、（Ｂ）は前胴部を鉛
直方向へ動作させた状態を示す側面図、（Ｃ），（Ｄ）
は前胴部を水平方向へ動作させた状態を示す正面図であ
る。<Regarding Correction of Rolling, Pitching, Yawing, etc.> Here, a plurality of front body parts 10 are vertically arranged.
For example, a rolling correction method when three machines are connected will be described with reference to FIG. 2A and 2B are schematic explanatory views showing the movement of the front trunk of each shield excavator. FIG. 2A is a front view in a state where the front trunk is not operated, and FIG. 2B is a diagram in which the front trunk is operated in a vertical direction. Side view showing the state in which it is made to be in the state (C), (D)
FIG. 5 is a front view showing a state in which the front trunk is operated in a horizontal direction.
【００２８】図２（Ａ）では、シールド掘進機１の前胴
部１０−１、１０−２、１０−３が縦長に３機連結さ
れ、これら前胴部１０−１、１０−２、１０−３は、上
述の通り中折れジャッキ５０により、図２（Ｂ）に示す
ｂ、ｂ′方向（上下方向）に回動可能であると共に、図
２（Ｃ）に示すように、掘進方向と交差する鉛直方向を
軸としてａ、ａ′方向（水平方向）にも各々独立に方向
移動できる。In FIG. 2A, three front bodies 10-1, 10-2, and 10-3 of the shield machine 1 are vertically connected, and these front bodies 10-1, 10-2, and 10-3 are connected. -3 can be rotated in the b and b 'directions (up and down directions) shown in FIG. 2B by the center bending jack 50 as described above, and as shown in FIG. It is possible to independently move in the a and a 'directions (horizontal direction) about the vertical direction intersecting each other.
【００２９】このため、図２（Ｂ）に示すように、矢印
Ｂ方向にピッチングが発生した場合には、矢印ｂ方向に
各前胴部１０−１、１０−２、１０−３を移動させるこ
とで、この地盤反力によりピッチングの修正がなされ
る。この場合、各前胴部１０−１、１０−２、１０−３
の下側一辺の中折れジャッキの群Ｉを操作することによ
り行われる。尚、矢印Ｂ′方向にピッチングが発生した
場合は、これとは逆に、各前胴部１０−１、１０−２、
１０−３の上側一辺の中折れジャッキの群Ｄを操作する
ことにより修正が行われる。For this reason, as shown in FIG. 2B, when pitching occurs in the direction of arrow B, each front body 10-1, 10-2, 10-3 is moved in the direction of arrow b. Thus, pitching is corrected by the ground reaction force. In this case, each front body 10-1, 10-2, 10-3
By operating the group I of half-folded jacks. When pitching occurs in the direction of arrow B ', on the contrary, each of the front trunk portions 10-1, 10-2,
The correction is performed by operating the group D of the bent jacks on the upper side of 10-3.
【００３０】また、図２（Ｃ）に示すように、矢印Ａ方
向にローリングが発生した場合には、矢印ａ方向に各前
胴部１０−１、１０−３を移動させることで、その地盤
反力によりローリングの修正がなされる。つまり、図２
（Ｃ）においてθだけローリングした場合には、θだけ
修正できるように、上部の前胴部１０−１を矢印ａ1方
向へ、下部の前胴部１０−３を矢印ａ2′方向へ移動さ
せることで、その地盤反力ａ1′、ａ2 によりローリン
グによる位置ずれを解消できる。この場合、前胴部１０
−１の左側一辺の中折れジャッキの群Ｅと、前胴部１０
−３の右側一辺の中折れジャッキの群Ｃを操作すること
により行われる。Further, as shown in FIG. 2C, when rolling occurs in the direction of arrow A, each of the front trunks 10-1 and 10-3 is moved in the direction of arrow a to thereby obtain the ground. The rolling is corrected by the reaction force. That is, FIG.
When rolling by θ in (C), as can be modified by θ movement, the upper portion of the front section 10-1 in the arrow a 1 direction, the lower portion of the front section 10-3 to the arrow a 2 'direction By doing so, the displacement due to rolling can be eliminated by the ground reaction forces a 1 ′ and a 2 . In this case, the front trunk 10
-1 group of the middle bent jack on the left side of -1 and the front body 10
The operation is performed by operating the group C of the center bent jacks on the right side of -3.
【００３１】また、図２（Ｄ）のような、図２（Ｃ）と
逆のＡ′方向にローリングが発生した場合も同様に、先
と逆方向に操作することで修正できる。すなわち、前胴
部１０−１の右側一辺の中折れジャッキの群Ｃと、前胴
部１０−３の左側一辺の中折れジャッキの群Ｅを操作す
ることにより行われる。Also, when rolling occurs in the direction A 'opposite to that of FIG. 2C as shown in FIG. 2D, the operation can be similarly corrected by operating in the opposite direction. That is, the operation is performed by operating a group C of middle-strength jacks on the right side of the front body 10-1 and a group E of middle-bend jacks on the left side of the front body 10-3.
【００３２】尚、ヨーイング（図２（Ｃ）のａ、ａ′方
向へのずれ）が発生した場合についても同様にして各前
胴部１０−１、１０−２、１０−３をそれぞれａ方向又
はａ′方向へ移動させることで容易にヨーイングを修正
できる。すなわち、ａ方向へヨーイングが発生した場合
は、前胴部１０−１、１０−２、１０−３の左側一辺の
中折れジャッキの群Ｅを操作することにより行われる。
ａ′方向へヨーイングが発生した場合は、上記と逆に前
胴部１０−１、１０−２、１０−３の右側一辺の中折れ
ジャッキの群Ｃを操作することにより行われる。In the case where yawing (displacement in the directions a and a 'in FIG. 2C) occurs, the front body parts 10-1, 10-2 and 10-3 are similarly moved in the a direction. Alternatively, the yawing can be easily corrected by moving in the a 'direction. In other words, when yawing occurs in the a direction, the yawing is performed by operating the group E of the middle-strength jacks on the left side of the front trunks 10-1, 10-2, and 10-3.
When yawing occurs in the a 'direction, the operation is performed by operating the group C of the middle-strength jacks on the right side of the front trunks 10-1, 10-2, and 10-3 in the opposite manner to the above.
【００３３】〈姿勢制御の詳細について〉ここで、本発
明のシールド掘進機１には、シールド掘進機１内部に図
示しない計測手段が設置され、各ローリング値、ピッチ
ング値、ヨーイング値が計測される。これら各値に基づ
いて、修正方向への移動量が決定される。この関係をブ
ロック図として図３に示す。<Details of Attitude Control> Here, in the shield machine 1 of the present invention, measuring means (not shown) is installed inside the shield machine 1, and each rolling value, pitching value and yawing value are measured. . Based on these values, the amount of movement in the correction direction is determined. This relationship is shown in FIG. 3 as a block diagram.
【００３４】本例の姿勢制御装置は、シールド掘進機１
と、シールド掘進機１内に配設されて、各種計測を行う
計測手段４０と、該計測手段４０の計測結果に基づき各
種補正を行う第１の修正手段５４と、を含んで構成され
る。計測手段４０は、シールド掘進機１がローリングし
た場合のローリング値を計測する第１の計測手段４２
と、シールド掘進機１がピッチングした場合のピッチン
グ値を計測する第２の計測手段４４と、シールド掘進機
１がヨーイングした場合のヨーイング値を計測する第３
の計測手段４６と、を含み構成される。The attitude control device of this embodiment is a shield machine 1
And a measuring means 40 arranged in the shield machine 1 for performing various measurements, and a first correcting means 54 for performing various corrections based on the measurement results of the measuring means 40. The measuring means 40 is a first measuring means 42 for measuring a rolling value when the shield machine 1 is rolling.
A second measuring means 44 for measuring a pitching value when the shield machine 1 pitches, and a third means for measuring a yawing value when the shield machine 1 yaws.
And measurement means 46 of the above.
【００３５】第１の計測手段４２は、例えばローリング
計等を使用することが好ましい。第２の計測手段４４
は、例えば水レベル計、ピッチング計、ローリング計等
を使用することが好ましい。第３の計測手段４６は、例
えばジャイロコンパス、ジャッキストローク、ローリン
グ計等を使用することが好ましい。尚、ローリングが発
生した場合には、図４のようにその回動中心がＯ1 、Ｏ
2、Ｏ3 とずれる場合が想定される。このため、この計
測にあっては、以下のような手法を採ることが好まし
い。ここで、図４は、図１のシールド掘進機がローリン
グした場合の状況を説明する概略説明図であり、（Ａ）
は回転中心がシールド掘進機の中心と一致する場合、
（Ｂ）は回転中心がシールド掘進機の鉛直方向の中心軸
上の任意の点にある場合、（Ｃ）は回転中心がシールド
掘進機の下端である場合を示す。As the first measuring means 42, for example, a rolling meter is preferably used. Second measuring means 44
It is preferable to use, for example, a water level meter, a pitching meter, a rolling meter, and the like. As the third measuring means 46, it is preferable to use, for example, a gyro compass, a jack stroke, a rolling meter, or the like. When rolling occurs, the center of rotation is O 1 , O 2, as shown in FIG.
2 and O 3 are assumed to be different. For this reason, in this measurement, it is preferable to adopt the following method. Here, FIG. 4 is a schematic explanatory view for explaining a situation when the shield machine of FIG. 1 is rolling, and FIG.
If the center of rotation coincides with the center of the shield machine,
(B) shows the case where the rotation center is at an arbitrary point on the vertical center axis of the shield machine, and (C) shows the case where the rotation center is the lower end of the shield machine.
【００３６】同図において、シールド掘進機中心軸上の
中心Ｏ1 から等距離の位置に２点ｄ1 、ｄ2 のローリン
グ観測点を設ける。そして、後方のトランシットより同
タイミングで各ターゲットを視準し、その時の角度変化
量の比からローリング回転中心を計算する。この計測
は、複数回の測定により、中心位置を指定することが好
ましい。In the figure, two rolling observation points d 1 and d 2 are provided at positions equidistant from the center O 1 on the center axis of the shield machine. Then, each target is collimated at the same timing from the rear transit, and the rolling rotation center is calculated from the ratio of the amount of angle change at that time. In this measurement, it is preferable that the center position is specified by a plurality of measurements.
【００３７】第１の修正手段５４は、シールド掘進機１
の前胴部と後胴部との間に介在配設されてローリングが
発生した場合にローリングを修正する方向に姿勢を修正
制御する第１の駆動手段５５と、シールド掘進機１の前
胴部と後胴部との間に介在配設されてピッチングが発生
した場合にピッチングを修正する方向に姿勢を修正制御
する第２の駆動手段５６と、シールド掘進機１の前胴部
と後胴部との間に介在配設されてヨーイングが発生した
場合にヨーイングを修正する方向に姿勢を修正制御する
第３の駆動手段５７と、を含み構成される。The first correcting means 54 is a shield machine 1
First driving means 55 interposed between the front and rear torso portions of the shield excavator 1 for controlling the attitude in the direction in which the rolling is corrected when the rolling occurs. Second driving means 56 interposed between the front and rear trunks to correct the attitude in the direction in which pitching is to be corrected when pitching has occurred, and the front and rear trunks of the shield machine 1 And third driving means 57 for controlling the attitude in the direction of correcting yawing when yawing occurs.
【００３８】これら第１〜第３の各駆動手段５５、５
６、５７は、ローリング・ピッチンク・ヨーイング等の
状況に応じて、複数の中折れジャッキ５０を制御する機
能を有する。The first to third driving means 55, 5
Reference numerals 6 and 57 have a function of controlling a plurality of half-bend jacks 50 in accordance with conditions such as rolling, pitching, and yawing.
【００３９】すなわち、第１の駆動手段５５は、第１の
計測手段４２の計測結果からローリングが発生したと判
断した場合に、前胴部１０をローリングを修正する方向
に駆動させる。この場合、ローリングを修正するため
に、第１の駆動手段５５は、例えば、図２（Ａ）に示す
複数の中折れジャッキ５０のうちＣ部を選択可動させる
こととなる。That is, the first driving means 55 drives the front body 10 in the direction of correcting the rolling when it is determined from the measurement result of the first measuring means 42 that rolling has occurred. In this case, in order to correct the rolling, the first driving means 55 selectively moves the portion C of the plurality of half-fold jacks 50 shown in FIG. 2A, for example.
【００４０】また、第２の駆動手段５６は、第２の計測
手段４４の計測結果からピッチングが発生したと判断し
た場合に、前胴部１０をピッチングを修正する方向に駆
動させる。この場合、ピッチングを修正するために、第
２の駆動手段５６は、例えば、図２（Ａ）に示す複数の
中折れジャッキ５０のうちＤ部を選択して可動させるこ
ととなる。The second driving means 56 drives the front body 10 in a direction to correct the pitching when it is determined from the measurement result of the second measuring means 44 that pitching has occurred. In this case, in order to correct the pitching, the second driving means 56 selects and moves, for example, the D portion of the plurality of center bending jacks 50 shown in FIG. 2A.
【００４１】さらに、第３の駆動手段は、第３の計測手
段４６の計測結果からヨーイングが発生したと判断した
場合に、前胴部１０をヨーイングを修正する方向に駆動
させる。この場合、ヨーイングを修正するために、第３
の駆動手段５７は、例えば、図２（Ａ）に示す複数の中
折れジャッキ５０のうちＥ部を選択して可動させること
となる。尚、これら各駆動手段５５、５６、５７による
中折れジャッキ５０の可動選択を、ファジー推論により
求めても良い。Further, the third driving means drives the front body 10 in the direction for correcting yawing when it is determined from the measurement result of the third measuring means 46 that yawing has occurred. In this case, to correct the yawing, a third
The driving means 57 of, for example, selects and moves the portion E among a plurality of the half-folded jacks 50 shown in FIG. 2A. It should be noted that the movable selection of the center folding jack 50 by each of the driving means 55, 56, 57 may be obtained by fuzzy inference.
【００４２】また、図５には、ローリング、ヨーイン
グ、ピッチングが発生した場合の制御点Ｐ1 、Ｑ1 が設
定されている。図５は、図１のシールド掘進機の姿勢状
態を示す図であり、（Ａ）はローリングした状態を示す
正面図、（Ｂ）はヨーイングした状態を示す平面図、
（Ｃ）はピッチングした状態を示す側面図である。同図
に示す各制御点Ｐ1 、Ｑ1 は、回転中心が中心軸上にな
いため、制御点Ｐ1 、Ｑ1の座標演算、標高計算にロー
リングの要素を加味する必要がある。さらに、位置計算
では、ジャイロ、ジャッキストローク、水レベル計の他
にローリング計からのデータを用いて制御点の座標、標
高計算を行い補正することとなる。In FIG. 5, control points P 1 and Q 1 when rolling, yawing, and pitching occur are set. 5A and 5B are diagrams showing a posture state of the shield machine shown in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a front view showing a rolled state, FIG. 5B is a plan view showing a yaw state,
(C) is a side view showing the pitched state. Since each of the control points P 1 and Q 1 shown in the drawing has no center of rotation on the center axis, it is necessary to add a rolling element to the coordinate calculation and the altitude calculation of the control points P 1 and Q 1 . Further, in the position calculation, the coordinates and elevation of the control point are calculated and corrected using data from the rolling meter in addition to the gyro, jack stroke and water level meter.
【００４３】〈姿勢制御方法について〉ここで、ローリ
ング等が生じた場合の姿勢の修正方法について図２〜図
５を用いて順次説明する。 （１）ローリング修正工程 ローリングが発生した場合、図３の第１の計測手段４
２、例えば、図４に示す中心軸上の最上部の前胴部と、
最下部の前胴部に配設した計測器ｄ1 、ｄ2 に基づい
て、ローリング回転中心を算出する。そして、ローリン
グ値を計測する。尚、回転中心位置は、ローリング回転
中心位置を断面中心鉛直軸上の点として設定する。ま
た、ずれ差は、後胴部７０の先端部領域を基準とする。<Regarding the attitude control method> Here, a method of correcting the attitude when rolling or the like occurs will be described sequentially with reference to FIGS. (1) Rolling Correction Step When rolling occurs, the first measuring means 4 shown in FIG.
2, for example, the uppermost front trunk on the central axis shown in FIG.
The rolling center of rotation is calculated based on the measuring instruments d 1 and d 2 disposed on the lower front part. Then, the rolling value is measured. Note that the rotation center position is set such that the rolling rotation center position is a point on the section center vertical axis. Further, the shift difference is based on the tip region of the rear body 70.
【００４４】次いで、制御点の位置を求める。この制御
点位置は、前胴部中心軸上とし、フードから任意の距離
で設定可能とする。そして、制御点位置からシールド掘
進機の４隅角点の位置計算をピッチング、ローリング値
から計算する。Next, the position of the control point is determined. This control point position is set on the center axis of the front trunk, and can be set at an arbitrary distance from the hood. Then, the position of the four corner points of the shield machine is calculated from the control point position based on the pitching and rolling values.
【００４５】各前胴部１０の移動を行う。尚、この修正
は、表示部等にて表示し、操作部等により手動操作で修
正することを可能とする構成であっても良い。尚、表示
部では、ローリング情報を図化して、ローリング回転中
心を任意に設定可能に構成しても良い。The front body 10 is moved. The modification may be displayed on a display unit or the like, and may be modified by a manual operation using an operation unit or the like. Note that the display unit may be configured so that the rolling information is plotted and the rolling center of rotation can be set arbitrarily.
【００４６】尚、ローリングが発生してから修正を行う
までの間に、ローリング回転中心とシールド掘進機のロ
ーリング前の中心との偏差を予め求めておく。これによ
り、ローリング修正時の誤差を解消して、計画線に沿っ
たシールド掘進機の制御を最適に行うことができる。The deviation between the rolling center of rotation and the center of the shield machine before rolling is determined in advance between the occurrence of rolling and the correction. As a result, it is possible to eliminate the error at the time of the rolling correction, and to optimally control the shield machine along the plan line.
【００４７】そして、第１の駆動手段５５により、例え
ば、図２（Ａ）に示すＣ部の中折れジャッキ５０を駆動
させる。これにより、各前胴部１０を左右に方向移動さ
せ、地盤の反力を利用して姿勢を修正し、ローリングの
修正が行われる。 （２）ピッチング修正工程 ピッチングが発生して前胴部１０を上下方向に姿勢を修
正する制御を行う場合には、第２の駆動手段５６によ
り、例えば、図２（Ａ）に示すＤ又はＩの中折れジャッ
キ５０の群を駆動させる。これにより、前胴部１０−
１、１０−２、１０−３の中折れジャッキ５０の群Ｄ又
はＩを用いて、図２（Ｂ）に示す矢印ｂ又はｂ′方向に
水平方向を軸として回動させ、前胴部１０を独立に首振
りさせることにより、地盤の反力を利用して姿勢を修正
し、ピッチングの修正が行われる。 （３）ヨーイング修正工程 ヨーイングが発生して前胴部１０を左右方向に姿勢を修
正する制御を行う場合には、第３の駆動手段５７によ
り、例えば、図２（Ａ）に示すＥ又はＣの中折れジャッ
キ５０の群を駆動させる。これにより、前胴部１０−
１、１０−２、１０−３の中折れジャッキ５０の群Ｅ又
はＣを用いて、図２（Ｃ）に示す矢印ａ又はａ′方向に
鉛直方向を軸として回動させ、前胴部１０を独立に首振
りさせることにより、地盤の反力を利用して姿勢を修正
し、ヨーイングの修正が行われる。Then, the first driving means 55 drives, for example, the center bending jack 50 of the portion C shown in FIG. As a result, each of the front trunks 10 is moved left and right, the posture is corrected using the ground reaction force, and the rolling is corrected. (2) Pitching Correction Step In the case where pitching occurs and control for correcting the attitude of the front trunk portion 10 in the vertical direction is performed, for example, D or I shown in FIG. Is driven. Thereby, the front trunk 10-
Using the group D or I of the middle folding jack 50 of 1, 10-2, and 10-3, the front body 10 is rotated in the direction of arrow b or b 'shown in FIG. By independently swinging the head, the posture is corrected using the reaction force of the ground, and the pitching is corrected. (3) Yawing Correction Step In the case of performing control for correcting the attitude of the front body 10 in the left-right direction due to yawing, for example, the third driving unit 57 uses, for example, E or C shown in FIG. Is driven. Thereby, the front trunk 10-
Using the group E or C of the middle bending jack 50 of 1, 10-2, and 10-3, the front trunk portion 10 is rotated in the direction of the arrow a or a 'shown in FIG. Independently swinging, the attitude is corrected using the reaction force of the ground, and the yawing is corrected.
【００４８】そして、カッタ２４、２６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８８に
よりエレクタ８６を作動させて矩形状のセグメント７６
を組み立てていけば、矩形状のトンネルを構築できる。 〈大断面地下空間の構築方法について〉ここで、上記の
ようなシールド掘進機１を用いて、大断面地下空間を形
成する場合の構築方法について図６（Ａ）〜（Ｃ）を用
いて説明する。After digging into a rectangular shape by the cutters 24 and 26 for a predetermined distance, the eleector 86 is operated by the hydraulic motor 88 for turning the erector to form a rectangular segment 76.
Can be assembled to build a rectangular tunnel. <About the construction method of the large section underground space> Here, the construction method in the case of forming the large section underground space using the shield machine 1 as described above will be described with reference to FIGS. I do.
【００４９】この地下構造体１００は、図６（Ａ）に示
すように、道路トンネル、鉄道トンネル、地下駐車場、
電力洞道、あるいは共同溝等に用いられるものである。
この地下構造体１００は、図６（Ｃ）に示すように、セ
グメントにて形成された複数のシールドトンネル１０２
と、隣接する各シールドトンネル１０２を連結する連結
部１０４と、を含んで構成され、これら複数のシールド
トンネル１０２及び連結部１０４によって囲繞される隣
接した２つの矩形断面の地下空間１０６を形成するよう
になっている。As shown in FIG. 6 (A), this underground structure 100 has a road tunnel, a railway tunnel, an underground parking lot,
It is used for power tunnels, common ditches, etc.
As shown in FIG. 6C, the underground structure 100 includes a plurality of shield tunnels 102 formed by segments.
And a connecting portion 104 connecting the adjacent shield tunnels 102 so as to form two adjacent rectangular cross-section underground spaces 106 surrounded by the plurality of shield tunnels 102 and the connecting portions 104. It has become.
【００５０】尚、隣接する各シールドトンネル１０２
は、所定の間隔をおいて掘削形成され、地下空間の大き
さの変化に容易に対応できるようにされている。上記の
ような地下構造体１００を構築するには、先ず、中折れ
ジャッキ５０による姿勢制御を行いながらシールド掘進
機１を発進立坑から到達立坑まで掘進させて、矩形のセ
グメントを組立て地下構造体１００の一部を構成するシ
ールドトンネル１０２を形成する。Each of the adjacent shield tunnels 102
Are excavated at predetermined intervals so as to easily cope with changes in the size of the underground space. In order to construct the underground structure 100 as described above, first, the shield excavator 1 is excavated from the starting shaft to the reaching shaft while controlling the attitude of the center bending jack 50, and rectangular segments are assembled. Is formed as a shield tunnel 102.
【００５１】そして、到達立坑に到達したシールド掘進
機１の中折れジャッキ５０を取り外し、各前胴部１０を
後胴部７０より取り外し、前胴部１０及び後胴部７０を
再び発進立坑へ搬送する。その後、発進立坑に到達した
各前胴部１０を後胴部７０に取り付け、前記既設のシー
ルドトンネル１０２と連結部１０４との間隔を置いて、
隣接位置から到達立坑まで、中折れジャッキ５０を用い
た姿勢制御を行いながら掘進させて、隣接するシールド
トンネル１０２を形成する。Then, the center bending jack 50 of the shield machine 1 reaching the reaching shaft is removed, each front body 10 is removed from the rear body 70, and the front body 10 and the rear body 70 are transported to the starting shaft again. I do. After that, each front body portion 10 that has reached the starting shaft is attached to the rear body portion 70, and the space between the existing shield tunnel 102 and the connecting portion 104 is provided,
From the adjacent position to the reaching shaft, excavation is performed while controlling the posture using the bent jack 50 to form the adjacent shield tunnel 102.
【００５２】次いで、シールドトンネル１０２間の地山
を掘削して、連結部１０４を形成する。この連結部１０
４を形成するには、シールドトンネル１０２をシールド
掘進機１により掘進してセグメントにより覆工した後、
隣接する２つの各シールドトンネル１０２、１０２間の
地山に図示しない山留板を挿入する。そして、各山留板
及び各セグメントにて囲繞された空間内の地山を掘削
し、シールドトンネル１０２同士を連結した後、シール
ドトンネル１０２及び連結部１０４内にコンクリートを
流し込むことで一体形成される。Next, the ground between the shield tunnels 102 is excavated to form the connecting portion 104. This connecting part 10
In order to form 4, after excavating the shield tunnel 102 with the shield excavator 1 and lining it with segments,
A retaining plate (not shown) is inserted into the ground between two adjacent shield tunnels 102, 102. Then, after excavating the ground in the space surrounded by each retaining plate and each segment and connecting the shield tunnels 102 to each other, concrete is poured into the shield tunnel 102 and the connection portion 104 to be integrally formed. .
【００５３】このようにして、シールド掘進機１の搬送
組立てと隣接するシールドトンネル１０２の掘削を繰り
返して大深度地下空間形成領域の外周に地下構造体１０
０が形成される。そして、この地下構造体１００で囲ま
れた地山を掘削することで、地下空間１０６が形成され
る。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。In this manner, the assembling of the shield tunneling machine 1 and the excavation of the adjacent shield tunnel 102 are repeated to form the underground structure 10 around the outer periphery of the deep underground space forming area.
0 is formed. Then, by excavating the ground surrounded by the underground structure 100, the underground space 106 is formed. As described above, the present embodiment has the following effects.
【００５４】（１）到達立坑に達したシールド掘進機
は、重量の重い前胴部が複数に形成され、しかも取り外
しができるので、シールド掘進機を分解する必要がな
く、分解に要する手間が省ける。また、元の発進立坑ま
で搬送することができ、何度でも繰り返し、効果的に使
用することができる。このため、大深度地下空間等を形
成する場合でも、複数の矩形シールド掘進機を大量に用
意する必要がなく、建設運搬費、機械製作費を抑えるこ
とができると共に、作業性も向上する。尚、後胴部は、
単にリング状の筒状構造となっているため、重量も軽く
搬送が容易であるので、単一ユニットとして構成しても
問題はない。(1) The shield excavator that has reached the reaching shaft has a plurality of heavy front bodies, and can be removed, so that it is not necessary to disassemble the shield excavator, and the labor required for disassembly can be saved. . In addition, it can be transported to the original starting shaft, and can be used repeatedly and effectively. For this reason, even when a deep underground space or the like is formed, it is not necessary to prepare a large number of rectangular shield excavators in large quantities, so that construction transportation costs and machine manufacturing costs can be suppressed, and workability is improved. In addition, the rear trunk is
Since it is simply a ring-shaped tubular structure, it is light in weight and easy to transport, so that there is no problem even if it is configured as a single unit.
【００５５】（２）縦長のシールド掘進機で、縦方向に
長い細長い地下空間を掘削している場合に、シールド掘
進機自体が左右方向にローリングした場合でも、縦方向
に連結されたボックスシールド掘進機の上部と下部の各
前胴部の方向を制御することにより、その掘進反力でロ
ーリングを修正し、その姿勢制御を行うことが可能とな
る。加えて、各ユニットは、上下方向にも方向制御自在
に形成されるので、シールド掘進機のピッチング方向に
対する姿勢制御を行うこともできる。さらに加えて、各
ユニットは、左右方向にも方向制御自在に形成されるの
で、シールド掘進機のヨーイング方向に対する姿勢制御
を行うこともできる。(2) When a vertically long shield underground machine is excavating a vertically long and narrow underground space, even if the shield machine itself rolls left and right, a box shield excavator connected vertically is used. By controlling the directions of the upper and lower front bodies of the machine, the rolling can be corrected by the excavation reaction force, and the attitude can be controlled. In addition, since each unit is formed so as to be able to control the direction also in the vertical direction, it is possible to control the attitude of the shield machine in the pitching direction. In addition, since each unit is formed so that the direction can be freely controlled in the left-right direction, it is possible to control the attitude of the shield machine in the yawing direction.
【００５６】（３）前胴部の係合部と、後胴部の被係合
部との間に止水手段が配設されているので、各前胴部が
各方向に回動している場合であっても、外部の地下水が
シールド掘進機内に侵入するのを防止できる。 （４）前胴部と後胴部との間に配設される中折れジャッ
キを用いることで容易に姿勢制御を行うことができるの
で、掘進後のトンネル空間を良好に形成することができ
る。すなわち、ローリングが発生した場合には、ローリ
ング発生方向へ、各前胴部を鉛直方向を軸にして独立に
方向移動させる。これにより、シールド掘進機のローリ
ングを修正することができる。加えて、ピッチングが発
生した場合には、ピッチング発生方向へ、各前胴部を水
平方向を軸として独立に方向移動させる。これにより、
シールド掘進機のピッチングを修正することができる。
さらに加えて、ヨーイングが発生した場合には、ヨーイ
ング発生方向へ、各前胴部を鉛直方向を軸として独立に
方向移動させる。これにより、シールド掘進機のヨーイ
ングを修正することができる。(3) Since the water stopping means is provided between the engaging portion of the front body and the engaged portion of the rear body, each front body rotates in each direction. Even if it is, external groundwater can be prevented from entering the shield machine. (4) Since the attitude control can be easily performed by using the center bending jack provided between the front trunk and the rear trunk, the tunnel space after the excavation can be favorably formed. In other words, when rolling occurs, each front body is independently moved in the rolling generation direction about the vertical direction. Thereby, the rolling of the shield machine can be corrected. In addition, when pitching has occurred, each front body is independently moved in the direction of pitching with the horizontal direction as an axis. This allows
The pitching of the shield machine can be corrected.
In addition, when yawing occurs, each front body is independently moved in the yawing generation direction with the vertical direction as an axis. Thereby, yawing of the shield machine can be corrected.
【００５７】［実施の形態２］次に、本発明に係る実施
の形態２について、図７及び図８に基づいて説明する。
尚、前記実施の形態１と実質的に同様の構成要素に関し
ては説明を省略し、異なる部分について述べる。本実施
の形態２と上記実施の形態１との相違点は、シールド掘
進機の前胴部の前胴部を横長に連結した点にある。ま
た、セグメントを組み立てるエレクターも横型用の横長
のものとなる。Second Embodiment Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The description of the components substantially the same as those in the first embodiment will be omitted, and different portions will be described. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the front trunk portion of the front trunk portion of the shield machine is horizontally connected. In addition, the erectors for assembling the segments are also horizontally long ones.
【００５８】ここで、図７に示すように、横長に連結し
た場合でも、上記実施の形態１同様に、シールド掘進機
１１０の前胴部１１２（１１２−１・１１２−２・１１
２−３）を、後胴部１１４に対して、ローリング、ピッ
チング、ヨーイングが発生した場合に、これら発生方向
へ移動させることで修正し、これらを解消できる。具体
的には、図７（Ｃ）に示す矢印Ｇのようなローリングが
発生した場合には、矢印ｇ方向に前胴部１１２−３を移
動させると共に、前胴部１１２−１を矢印ｇ′方向に移
動させれば良い。また、図７（Ｄ）に示す矢印Ｇ′のよ
うなローリングが発生した場合には、矢印ｇ方向に前胴
部１１２−１を移動させると共に、前胴部１１２−３を
矢印ｇ′方向に移動させれば良い。さらに、図７（Ｂ）
に示す矢印Ｈのようにピッチングが発生した場合には、
前胴部１１２を同図の矢印ｈ方向に移動させれば良い。
さらにまた、ヨーイングが発生した場合にも前同部１１
２をヨーイング発生方向に動作させれば良い。Here, as shown in FIG. 7, even in the case of connecting horizontally, the front trunk 112 (112-1, 112-2, 11) of the shield machine 110 is similar to the first embodiment.
In the case where rolling, pitching, and yawing have occurred with respect to the rear trunk 114, 2-3) can be corrected by moving the rear trunk 114 in the direction in which rolling, pitching, and yawing occur, and these can be eliminated. More specifically, when a rolling like the arrow G shown in FIG. 7C occurs, the front body 112-3 is moved in the direction of the arrow g, and the front body 112-1 is moved by the arrow g '. Just move in the direction. Further, when the rolling as indicated by the arrow G 'shown in FIG. 7D occurs, the front body 112-1 is moved in the direction of the arrow g, and the front body 112-3 is moved in the direction of the arrow g'. Just move it. Further, FIG.
When pitching occurs as indicated by the arrow H shown in FIG.
What is necessary is just to move the front trunk | drum 112 in the arrow h direction of the figure.
Furthermore, when yawing occurs, the front part 11
2 may be operated in the yawing generation direction.
【００５９】また、図８には、上記のようなシールド掘
進機１１０にローリング、ピッチング、ヨーイングが発
生した場合の前胴部１１２及び後胴部１１４の姿勢状態
が示されている。具体的には、図８（Ａ）は、ローリン
グした状態を示し、この場合の制御点は同図のＯ2′位
置となる。図８（Ｂ）は、ピッチングした状態を示し、
この場合の制御点は、同図のＰ2 位置となる。同８
（Ｃ）は、ヨーイングした状態を示し、この場合の制御
点は同図のＱ2 位置となる。これら各制御点による制御
方法等は上記実施の形態１と同様である。FIG. 8 shows the attitude of the front trunk portion 112 and the rear trunk portion 114 when rolling, pitching, and yawing occur in the shield machine 110 as described above. Specifically, FIG. 8A shows a rolling state, and the control point in this case is the O 2 ′ position in FIG. FIG. 8B shows a pitched state.
Control points in this case is P 2 position of FIG. Same 8
(C) shows a yawing state, the control points in this case is Q 2 position of FIG. The control method and the like by these control points are the same as in the first embodiment.
【００６０】このようにして、横長のシールド掘進機に
おいても前記同様、各前胴部をローリング、ヨーイング
又はピッチングした方向に方向制御することで、シール
ド掘進機自体の姿勢を制御することができる。このよう
に、横長にシールド掘進機を連結して使用した場合で
も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。As described above, in the horizontally long shield machine, the attitude of the shield machine can be controlled by controlling the direction of rolling, yawing or pitching of the front body in the same manner as described above. Thus, even when the shield excavator is connected and used horizontally, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
【００６１】［実施の形態３］次に、本発明に係る実施
の形態３について、図９〜図１３に基づいて説明する。
尚、前記実施の形態１と実質的に同様の構成要素に関し
ては説明を省略し、異なる部分について述べる。本実施
の形態３は、上記実施の形態１にて開示された中折れジ
ャッキを含むシールド掘進機を、ローリング修正システ
ムに適用した全体実施例である。図９は、本発明のシー
ルド掘進機の姿勢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。Third Embodiment Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The description of the components substantially the same as those in the first embodiment will be omitted, and different portions will be described. The third embodiment is an overall example in which the shield machine including the center-fold jack disclosed in the first embodiment is applied to a rolling correction system. FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating an example of another embodiment of the attitude control device of the shield machine according to the present invention.
【００６２】本例の姿勢制御装置、すなわち、ローリン
グ修正システムは、図９に示すように、シールド掘進機
２００と、前記シールド掘進機２００内に配設されて、
各種計測を行う計測手段２１０と、該計測手段２００の
計測結果に基づき各種補正を行う第１の修正手段２２０
・第２の修正手段２２８・第３の修正手段３３０・第４
の修正手段２３２・第５の修正手段２３４・第６の修正
手段２３６と、これら各修正手段を計測手段２１０の計
測結果に基づき選択制御する制御手段２４０と、この制
御を操作する操作部２４６・制御状況を表示する表示部
２４８と、を含んで構成される。As shown in FIG. 9, the attitude control device of this embodiment, that is, the rolling correction system, is disposed in the shield machine 200 and the shield machine 200.
Measuring means 210 for performing various measurements, and first correcting means 220 for performing various corrections based on the measurement results of the measuring means 200
Second corrector 228 third corrector 330 fourth
Correction means 232, fifth correction means 234, sixth correction means 236, control means 240 for selectively controlling each of these correction means based on the measurement result of measurement means 210, and operation unit 246 for operating this control. And a display unit 248 for displaying a control status.
【００６３】計測手段２１０は、シールド掘進機２００
がローリングした場合のローリング値を計測する第１の
計測手段２１２と、シールド掘進機２００がピッチング
した場合のピッチング値を計測する第２の計測手段２１
４と、シールド掘進機２００がヨーイングした場合のヨ
ーイング値を計測する第３の計測手段２１６と、を含み
構成される。The measuring means 210 includes the shield machine 200
The first measuring means 212 measures a rolling value when rolling is performed, and the second measuring means 21 measures a pitching value when the shield machine 200 pitches.
4 and third measuring means 216 for measuring a yawing value when the shield machine 200 yaws.
【００６４】第１の修正手段２２０は、シールド掘進機
２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてローリ
ングが発生した場合にローリングを修正する方向に姿勢
を修正制御する第１の駆動手段２２２と、シールド掘進
機２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてピッ
チングが発生した場合にピッチングを修正する方向に姿
勢を修正制御する第２の駆動手段２２４と、シールド掘
進機２００の前胴部と後胴部との間に介在配設されてヨ
ーイングが発生した場合にヨーイングを修正する方向に
姿勢を修正制御する第３の駆動手段２２６と、を含み構
成される。The first correcting means 220 is interposed between the front and rear trunks of the shield machine 200 and controls the attitude in the direction of correcting the rolling when rolling occurs. 1 drive means 222 and second drive means interposed between the front and rear trunks of the shield machine 200 to control the attitude in the direction of correcting pitching when pitching occurs. 224, and third driving means 226 interposed between the front and rear trunks of the shield machine 200 and configured to correct and control the attitude in the direction of correcting yawing when yawing occurs. It is comprised including.
【００６５】これら第１〜第３の各駆動手段２２２・２
２４・２２６は、上記実施の形態１同様、ローリング・
ピッチング・ヨーイング等の状況に応じて、複数の中折
れジャッキを制御する機能を有する。The first to third driving means 222.2
24 and 226 are the same as in the first embodiment.
It has a function of controlling a plurality of half-fold jacks according to the situation such as pitching and yawing.
【００６６】第２〜第６の各修正手段（２２８・２３０
・２３２・２３４・２３６）は、主としてシールド掘進
機２００にローリングが発生した場合にローリングを修
正する機能を有し、例えばオーバーカッタ、中折れジャ
ッキ、偏向ジャッキ、カッター回転方向、可動そり修正
機構、スタビライザ等が挙げられる。Each of the second to sixth correcting means (228/230)
232, 234, 236) mainly have a function of correcting the rolling when the rolling occurs in the shield machine 200, and include, for example, an over cutter, a center bending jack, a deflection jack, a cutter rotating direction, a movable warp correcting mechanism, Stabilizers and the like.
【００６７】制御手段２４０は、第１の計測手段２１０
のローリング値の大きさに応じて第１〜第６の各修正手
段（２２０・２２８・２３０・２３２・２３４・２３
６）のうちのいくつかを選択するためのローリング値の
レベルを判定するレベル判定部２４２と、前記レベル判
定部２４２のレベル判定に基づき、各修正手段のいずれ
かを選択する選択部２４４と、を含み構成される。The control means 240 controls the first measuring means 210
Of the first to sixth correction means (220, 228, 230, 232, 234, 23) according to the magnitude of the rolling value of
6) a level determination unit 242 for determining the level of the rolling value for selecting some of them, and a selection unit 244 for selecting one of the correction units based on the level determination of the level determination unit 242. It is comprised including.
【００６８】操作部２４６は、制御手段２４０の選択部
２４４等を選択する機能を有する。表示部２４８は、こ
れら制御経過を表示する機能を有し、ディスプレイ、プ
リンタ等が挙げられる。The operation section 246 has a function of selecting the selection section 244 of the control means 240 and the like. The display unit 248 has a function of displaying the control progress, and includes a display, a printer, and the like.
【００６９】ここで、ローリング修正効果としては、数
値計算上、中折れジャッキ＞偏向ジャッキ＞カッター回
転方向＞可動そり修正機構＞スタビライザの順に効果が
高いので、順位の高いものの組み合わせを使用すること
が好ましい。Here, as the rolling correction effect, in the numerical calculation, the effect is higher in the order of center bending jack> deflection jack> cutter rotation direction> movable warp correction mechanism> stabilizer. preferable.
【００７０】ここで、各修正手段について簡単に説明す
ると、オーバーカッタのセグメント１リング掘削による
オーバーカット量は約前胴部長さ分であり、ローリング
修正効果が現れるのはセグメント２リング先ぐらいであ
るものを採用している。中折れジャッキは、上記のよう
に角度差による地盤反力を利用してローリング修正を行
うものである。カッター回転方向制御は、縦型では、１
ユニット内で左右逆回転を行う。また、横型では、両端
ユニットは左右逆回転、中央ユニットはユニット内で左
右逆回転させることで制御を行うものである。このよう
に、左右のカッターを逆回転させることによる地盤反力
を利用してローリング修正する。また、可動そり修正機
構は、そりに加わる地盤反力を利用してローリング修正
を行うものであり、ストロークの自動制御を行う。尚、
可動そり修正機構の制御はファジー制御を行う。制御量
については、手動にて操作をしたデータにより決定す
る。入力変数としては、ローリング量とローリング変化
率を採用する。偏向ジャッキは、シールドジャッキの側
部に、該側部に直交する方向に力を付与するジャッキを
取り付けて、セグメントを反力とした回転モーメントに
よりローリングを修正するものである。スタビライザ
は、ドラムカッタ間に可動羽根を取り付けて、可動羽根
の出し入れ及び回転を行うもので、羽根への地盤反力を
利用してローリング修正する機能を有する。Here, a brief description of each correcting means is as follows. The overcut amount of the overcut due to the excavation of the segment 1 ring is about the length of the front trunk portion, and the effect of the rolling correction appears only at the end of the segment 2 ring. The thing is adopted. The center bending jack performs the rolling correction using the ground reaction force due to the angle difference as described above. The cutter rotation direction control is 1
Reverse rotation left and right in the unit. In the case of the horizontal type, control is performed by rotating both end units in the left and right direction and the central unit in the unit by turning the left and right direction. As described above, the rolling correction is performed using the ground reaction force generated by rotating the right and left cutters in reverse. The movable warp correcting mechanism performs a rolling correction using a ground reaction force applied to the sled, and performs automatic stroke control. still,
The control of the movable warp correcting mechanism performs fuzzy control. The control amount is determined based on data manually operated. As the input variables, a rolling amount and a rolling change rate are adopted. In the deflection jack, a jack that applies a force in a direction perpendicular to the side of the shield jack is attached to a side of the shield jack, and rolling is corrected by a rotational moment using a segment as a reaction force. The stabilizer attaches movable blades between the drum cutters to move the movable blades in and out, and rotates the movable blades, and has a function of performing rolling correction using a ground reaction force to the blades.
【００７１】本例のローリング修正システムは、上記の
ような構成からなり、以下作用を説明する。図１０は、
上記システムの処理手順を示すフローチャートである。
先ず、計測手段により、ローリングデータを計測する
（ステップ「以下、Ｓと称する」１０）と共に、ローリ
ングデータ等が管理限界ローリング量の範囲内である場
合（Ｓ１２）は、ローリング修正レベルを設定する（Ｓ
１４）。The rolling correction system according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described below. FIG.
It is a flowchart which shows the processing procedure of the said system.
First, rolling data is measured by the measuring means (Step "S", hereinafter referred to as "10"), and when the rolling data or the like is within the range of the control limit rolling amount (S12), a rolling correction level is set (S12). S
14).
【００７２】ここで、例えばローリング修正基準値とし
てはテールクリアランスから決まる管理限界ローリング
値を３段階に分け、それぞれ修正レベル１〜３に対応さ
せる。例として、管理限界ローリング値が５０の場合
は、０〜２０をレベル１、２１〜３５をレベル２、３５
〜５０をレベル３に設定する。尚、これらは初期設定値
で変更できるものとする。このようにして、修正の難易
度レベルであるローリング値の大小によるローリング修
正レベルを設定する（Ｓ１６）。Here, as the rolling correction reference value, for example, the control limit rolling value determined by the tail clearance is divided into three levels, and the three levels correspond to the correction levels 1 to 3, respectively. As an example, when the control limit rolling value is 50, 0 to 20 are levels 1 and 21 to 35 are levels 2 and 35.
-50 are set to level 3. It should be noted that these can be changed by initial setting values. In this way, the rolling correction level based on the magnitude of the rolling value, which is the difficulty level of the correction, is set (S16).
【００７３】そして、修正レベル毎に採用するローリン
グ修正装置の組み合わせを設定する。そして、各レベル
を操作部２４６の操作あるいは自動操作により、制御手
段２４０にてローリングの修正を行う（Ｓ１８）。この
時、制御手段２４は、ローリング修正レベル１〜３に応
じて、第１〜第６の各修正手段２２０・２２８・２３０
・２３２・２３４・２３６のうちのいずれかを選択的に
可動させる。尚、例えば本例で、第１の修正手段２２０
として中折れジャッキ、第２の修正手段２２８として偏
向ジャッキ、第３の修正手段２３０としてカッター回転
方向、第４の修正手段２３２として可動そり修正機構、
第５の修正手段２３４としてスタビライザ、第６の修正
手段２３６としてオーバーカッタを使用するとする。こ
こで、例えば各レベル１〜３に応じた各修正手段の選択
パターンを縦型、横型で設定する場合の一例として例え
ば図１１のようなものが挙げられる。このように設定す
ると、例えば図１１より横型で、レベル１である場合に
は、制御手段２４０は第１の修正手段２２０を選択す
る。そして、第１の駆動手段２２２は上記各実施の形態
同様ローリングが修正されるように複数の中折れジャッ
キを選択的に可動させ、各前胴部を首振りさせること
で、ローリングを修正できる。Then, a combination of rolling correction devices to be employed is set for each correction level. Then, rolling of each level is corrected by the control means 240 by the operation of the operation unit 246 or automatic operation (S18). At this time, the control means 24 controls the first to sixth correction means 220, 228, 230 according to the rolling correction levels 1 to 3.
-One of 232, 234, and 236 is selectively moved. Note that, for example, in this example, the first correction unit 220
A bending jack as a second correcting means 228, a cutter rotating direction as a third correcting means 230, a movable warp correcting mechanism as a fourth correcting means 232,
It is assumed that a stabilizer is used as the fifth correction means 234 and an over cutter is used as the sixth correction means 236. Here, as an example of a case where the selection pattern of each correction means corresponding to each of the levels 1 to 3 is set in a vertical type or a horizontal type, for example, the one shown in FIG. With this setting, for example, in the case of horizontal type and level 1 as shown in FIG. 11, the control means 240 selects the first correction means 220. Then, the first driving means 222 can correct the rolling by selectively moving the plurality of half-folded jacks so that the rolling is corrected as in the above-described embodiments, and swinging each front body.
【００７４】尚、ヨーイング、ピッチングについても同
様の構成として処理を行うことで修正を実現できる。ま
た、表示部２４８の各種モードのレイアウトは、縦型の
場合は図１２、横型の場合は、図１３のようなものが好
ましい。そして、これらの画面上にて選択されたレベル
に応じて、好適な修正手段をメニュー画面により選択し
て、ローリング修正を行うことができる。It should be noted that the correction can be realized by performing the same configuration for yawing and pitching. Further, the layout of the various modes of the display unit 248 is preferably as shown in FIG. 12 for the vertical type and FIG. 13 for the horizontal type. Then, according to the level selected on these screens, a suitable correction means can be selected on the menu screen to perform the rolling correction.
【００７５】以上のように本実施の形態３によれば、実
施の形態１の中折れジャッキに加えて、他の各種修正手
段を組み入れることで、必要に応じて選択的に使用で
き、さらに修正精度の高い、高精度のローリング修正を
行うことが可能となる。さらに、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、制御量補正（コ
ピー、掘進速度、中折れ）は必要なくなり、加えてニュ
ーラルネットワークによる学習も必要なくなる。As described above, according to the third embodiment, in addition to the center folding jack of the first embodiment, various other correcting means can be incorporated to selectively use as necessary and further correct. It is possible to perform highly accurate rolling correction with high accuracy. Further, it is possible to omit the correction calculation based on the excavation work item in the direction control. In addition, by providing the rolling correction system, control amount correction (copying, excavation speed, breakage) is not required, and learning by a neural network is not required.
【００７６】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ような種
々の変形が可能である。例えば本例においては、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。Although the apparatus and method according to the present invention have been described in accordance with certain specific embodiments thereof, those skilled in the art will recognize that the embodiments and methods described herein may be practiced without departing from the spirit and scope of the present invention. Various modifications can be made to the embodiment described below. For example, in the present embodiment, the muddy water pressurized shield method has been described. However, the present invention is not limited to this example, and may be applied to an earth pressure type shield method, a propulsion method, and the like.
【００７７】また、上記例では、左右一対のドラムタッ
タを有するカッタユニットについて説明したが、この例
に限らず、１つのカッタユニットで複数のドラムカッタ
及びリングカッタを構成する場合の他、前記以外の複数
のカッタユニットを種々に組み合わせて複数の前胴部を
構成する場合にも適用し得るものである。さらに、トン
ネル断面は、断面略長方形状のものについて説明した
が、トンネルの断面が多角形状の構成であっても良い。In the above example, a cutter unit having a pair of right and left drum cutters has been described. However, the present invention is not limited to this example, and a single cutter unit may be used to constitute a plurality of drum cutters and ring cutters. The present invention can also be applied to a case where a plurality of cutter units are variously combined to form a plurality of front body portions. Furthermore, the cross section of the tunnel has been described as having a substantially rectangular cross section, but the cross section of the tunnel may have a polygonal configuration.
【図１】本発明に係るシールド掘進機の全体構成の一例
を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the overall configuration of a shield machine according to the present invention.
【図２】前胴部を縦長に配列した状態での各前胴部の動
きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴部を動作させ
ない状態での正面図、（Ｂ）は前胴部を鉛直方向へ動作
させた状態を示す側面図、（Ｃ）（Ｄ）は前胴部を水平
方向へ動作させた状態を示す正面図である。FIGS. 2A and 2B are schematic explanatory views showing the movement of each front torso in a state in which the front torso is arranged vertically, FIG. 2A is a front view in a state where the front torso is not operated, and FIG. It is the side view which shows the state which operated the trunk | drum in the perpendicular direction, (C) (D) is the front view which shows the state which operated the front trunk | drum in the horizontal direction.
【図３】本発明に係るシールド掘進機の姿勢制御装置の
実施の形態の一例の概略を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating an example of an embodiment of the attitude control device of the shield machine according to the present invention.
【図４】図１のシールド掘進機がローリングした場合の
状況を説明する概略説明図であり、（Ａ）は回転中心が
シールド掘進機の中心と一致する場合、（Ｂ）は回転中
心がシールド掘進機の鉛直方向の中心軸上の任意の点に
ある場合、（Ｃ）は回転中心がシールド掘進機の下端で
ある場合を示す。FIGS. 4A and 4B are schematic explanatory views illustrating a situation in which the shield machine of FIG. 1 rolls. FIG. 4A is a diagram in which the center of rotation coincides with the center of the shield machine, and FIG. (C) shows the case where the rotation center is the lower end of the shield machine, when it is located at an arbitrary point on the vertical center axis of the machine.
【図５】図１のシールド掘進機の姿勢状態を示す図であ
り、（Ａ）はローリングした状態を示す正面図、（Ｂ）
はヨーイングした状態を示す平面図、（Ｃ）はピッチン
グした状態を示す側面図である。5A and 5B are views showing a posture state of the shield machine shown in FIG. 1, wherein FIG. 5A is a front view showing a rolled state, and FIG.
FIG. 4 is a plan view showing a yawed state, and FIG. 4C is a side view showing a pitched state.
【図６】図１のシールド掘進機にて掘削された後に、地
下空間が構築された様子を示す斜視図であり、（Ａ）は
部分施工、（Ｂ）は同時施工、（Ｃ）は完成した状態を
示す。6 is a perspective view showing that an underground space has been constructed after being excavated by the shield machine shown in FIG. 1, wherein (A) is partially constructed, (B) is simultaneously constructed, and (C) is completed It shows the state where it was done.
【図７】本発明に係るシールド掘進機の他の実施の形態
の一例であって、前胴部を横長に配列した状態での各前
胴部の動きを示す概略説明図であり、（Ａ）は前胴部を
動作させない状態での正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）
（Ｄ）は前胴部と水平方向へ動作させた状態を示す正面
図である。FIG. 7 is an example of another embodiment of the shield machine according to the present invention, and is a schematic explanatory view showing a movement of each front trunk in a state where the front trunks are arranged horizontally long, ) Is a front view in a state where the front body is not operated, (B) is a side view, and (C).
(D) is a front view which shows the state which operated horizontally with the front trunk | drum.
【図８】図７のシールド掘進機の姿勢状態を示す図であ
り、（Ａ）はローリングした状態を示す正面図、（Ｂ）
はピッチングした状態を示す側面図、（Ｃ）はヨーイン
グした状態を示す平面図である。8A and 8B are views showing a posture state of the shield machine shown in FIG. 7, wherein FIG. 8A is a front view showing a rolled state, and FIG.
FIG. 4 is a side view showing a pitched state, and FIG. 4C is a plan view showing a yawed state.
【図９】本発明に係るシールド掘進機の姿勢制御装置の
他の実施の形態の一例の概略を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram schematically showing an example of another embodiment of the attitude control device of the shield machine according to the present invention.
【図１０】図９の姿勢制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the attitude control device of FIG. 9;
【図１１】図９の姿勢制御装置において、シールド掘進
機がローリングした場合のローリングの度合いに応じ
て、姿勢制御装置の各種修正手段を選択する場合の例を
示す説明図であり、シールド掘進機を縦長に連結して使
用する場合、横長に連結して使用する場合の好適な例を
示す。11 is an explanatory diagram showing an example in which various correction means of the attitude control device are selected according to the degree of rolling when the shield excavator rolls in the attitude control device of FIG. 9; Preferred examples are shown in the case of using in a vertically long connection and the case of using in a horizontally long connection.
【図１２】図９の姿勢制御装置を縦長に連結されたシー
ルド掘進機に適用した場合において、該姿勢制御装置の
表示部に表示される制御データの一例を示す図である。12 is a diagram illustrating an example of control data displayed on a display unit of the attitude control device when the attitude control device of FIG. 9 is applied to a vertically connected shield machine.
【図１３】図９の姿勢制御装置を横長に連結されたシー
ルド掘進機に適用した場合において、該姿勢制御装置の
表示部に表示される制御データの一例を示す図である。13 is a diagram illustrating an example of control data displayed on a display unit of the attitude control device when the attitude control device of FIG. 9 is applied to a shield machine that is connected horizontally.
１ シールド掘進機 １０ 前胴部 ２４ ドラムカッタ ２６ リングカ
ッタ ３４ カッタ駆動用電動機 ５０ 中折れジ
ャッキ ６８ 係合部 ７０ 後胴部 ７６ セグメント ８０ 被係合部 ８２ シール材 ８４ シールド
ジャッキDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shield excavator 10 Front trunk part 24 Drum cutter 26 Ring cutter 34 Cutter driving motor 50 Center bending jack 68 Engagement part 70 Rear trunk part 76 Segment 80 Engagement part 82 Seal material 84 Shield jack
───────────────────────────────────────────────────── 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１−７−１ 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１−７−１ 戸田建設株 式会社内 (72)発明者 柳楽 毅 東京都中央区京橋１−７−１ 戸田建設株 式会社内 (72)発明者 高本 耕平 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 小川 憲二 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 管野谷 清明 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 松中 信恭 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 (72)発明者 広瀬 孝義 東京都中央区築地５丁目６番４号 三井造 船株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Mitsuru Shinohara 1-7-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. (72) Inventor Akira Usami 1-7-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. Inside the formula company (72) Inventor Takeshi Yanagura 1-7-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Toda Construction Co., Ltd. Inside the company (72) Kohei Takamoto 3-1-1 Tamama, Tamano-shi, Okayama Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Inside the business site (72) Kenji Ogawa 3-1-1, Tamano, Tamano-shi, Okayama Prefecture Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Inside the Tamano Works (72) Inventor Nobuyasu Matsunaka 3-1-1, Tamano, Tamano-shi, Okayama Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.Tamano Works Co., Ltd. (72) Inventor Takayoshi Hirose 5, Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo No. 6 No. 4 Mitsui Shipbuilding Co., Ltd. in
Claims (6)
後胴部と、を有し、前記前胴部を前記後胴部に対して中
折れ可能にしたシールド掘進機において、 前記前胴部は、前記後胴部に対して複数設けられ、 各前記前胴部が前記後胴部に対して取り外し可能に形成
されていることを特徴とする中折れ式シールド掘進機。1. A shield excavator having a front trunk and a rear trunk disposed at a rear part of the front trunk, wherein the front trunk is capable of being bent with respect to the rear trunk. In the above, the front trunk portion is provided in a plurality with respect to the rear trunk portion, and each of the front trunk portions is formed so as to be detachable with respect to the rear trunk portion. .
に制御可能とされていることを特徴とする中折れ式シー
ルド掘進機。2. The shield folding machine according to claim 1, wherein each of the front torso portions can be freely and independently controlled with respect to the rear torso portion.
の境界領域にて、該後胴部より延設されて前記前胴部の
周壁の内周面に係合される被係合部を有し、 前記前胴部は、前記被係合部と係合する係合部を有し、 前記被係合部と前記係合部との間には、前記前胴部及び
前記後胴部にて囲繞された空間内への泥水の侵入を防止
する止水手段が介在配設されることを特徴とする中折れ
式シールド掘進機。3. The front trunk according to claim 1, wherein the rear trunk extends from the rear trunk in a boundary region between the peripheral wall of the front trunk and the peripheral wall of the rear trunk. The front body has an engaging portion that engages with the engaged portion, and the front body has an engaging portion that engages with the engaged portion. A water-blocking means for preventing muddy water from entering into a space surrounded by the front body portion and the rear body portion. Excavator.
される後胴部と、を有し、各前記前胴部を前記後胴部に
対して中折れ可能にしたシールド掘進機を用いた姿勢制
御方法であって、 地盤を掘削しながら各前記前胴部を中折れ操作し、その
地盤反力を用いて、姿勢を制御することを特徴とする姿
勢制御方法。4. A vehicle having a plurality of front body portions and a rear body portion provided at a rear portion of the front body portion, wherein each of the front body portions is capable of being bent with respect to the rear body portion. A posture control method using a shield excavator, wherein the front body is bent while excavating the ground, and the posture is controlled using the ground reaction force.
する姿勢制御方法。 （ａ）ローリングが発生した場合には、ローリング発生
方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸として独立に方向
移動させ、ローリングを修正する工程。 （ｂ）ピッチングが発生した場合には、ピッチング発生
方向へ、前記各前胴部を掘進方向と交差する水平方向を
軸として独立に方向移動させ、ピッチングを修正する工
程。 （ｃ）ヨーイングが発生した場合には、ヨーイング発生
方向へ、前記各前胴部を鉛直方向を軸として独立に方向
移動させ、ヨーイングを修正する工程。5. The attitude control method according to claim 4, comprising at least one of the following steps. (A) when rolling occurs, correcting the rolling by independently moving each of the front body portions in the direction in which the rolling occurs in the vertical direction as an axis. (B) a step of correcting the pitching by causing each of the front body portions to independently move in the direction of the pitching when the pitching occurs, with the horizontal direction intersecting the excavation direction as an axis. (C) correcting the yawing when yawing occurs, by independently moving each of the front body parts in the yawing generation direction about the vertical direction.
中折れ式シールド掘進機を用いた地下空間の構築方法で
あって、 発進立坑から到達立坑まで、前記シールド掘進機を掘進
させながら前記地下空間形成領域の一部を構成する第１
のシールドトンネルを形成する第１掘進工程と、 前記到達立坑に到達した前記シールド掘進機の前記各前
胴部を前記後胴部より取り外し、前記前胴部及び前記後
胴部を前記発進立坑へ搬送して組立てる搬送組立て工程
と、 再度発進立坑から到達立坑まで、前記組立てたシールド
掘進機により掘進して、前記地下空間形成領域の一部で
あって前記第１のシールドトンネルに隣接する第２のシ
ールドトンネルを形成する第２掘進工程と、 前記搬送組立て工程及び第２掘進工程を繰り返して前記
地下空間形成領域外周を掘削する工程と、 を含むことを特徴とする地下空間の構築方法。6. A method for constructing an underground space using a center-bend shield excavator according to any one of claims 1 to 3, wherein the shield excavator is excavated from a starting shaft to an reaching shaft. While forming a part of the underground space forming area
A first excavation step of forming a shield tunnel of the following, and detaching each of the front trunks of the shield excavator that has reached the arrival shaft from the rear trunk, and moving the front trunk and the rear trunk to the start shaft. A transport assembling step of transporting and assembling, and again excavating from the starting shaft to the reaching shaft by the assembled shield excavator to form a second part adjacent to the first shield tunnel which is a part of the underground space forming area and is adjacent to the first shield tunnel. A method of constructing an underground space, comprising: a second excavation step of forming a shield tunnel of the following; and a step of excavating the outer periphery of the underground space formation area by repeating the transport assembling step and the second excavation step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356997A JPH108876A (en) | 1996-04-12 | 1997-04-02 | Broken type shield machine, attitude control method for the machine and underground space construction method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9122796 | 1996-04-12 | ||
| JP8-91227 | 1996-04-12 | ||
| JP8356997A JPH108876A (en) | 1996-04-12 | 1997-04-02 | Broken type shield machine, attitude control method for the machine and underground space construction method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108876A true JPH108876A (en) | 1998-01-13 |
Family
ID=26424603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8356997A Pending JPH108876A (en) | 1996-04-12 | 1997-04-02 | Broken type shield machine, attitude control method for the machine and underground space construction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108876A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011032779A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Alpha Civil Engineering:Kk | Rolling correcting device of rectangular boring machine |
| JP2012167521A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kumagai Gumi Co Ltd | Pipe laying device and pipe laying method |
| CN104389613A (en) * | 2014-09-26 | 2015-03-04 | 上海隧道工程有限公司 | Construction method of slurry balance shield crossing dangerous underground pipeline |
| JP2015135018A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | ジャパントンネルシステムズ株式会社 | Combined boring machine and boring method using the same, and tunnel construction method |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP8356997A patent/JPH108876A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011032779A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Alpha Civil Engineering:Kk | Rolling correcting device of rectangular boring machine |
| JP2012167521A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kumagai Gumi Co Ltd | Pipe laying device and pipe laying method |
| JP2015135018A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | ジャパントンネルシステムズ株式会社 | Combined boring machine and boring method using the same, and tunnel construction method |
| CN104389613A (en) * | 2014-09-26 | 2015-03-04 | 上海隧道工程有限公司 | Construction method of slurry balance shield crossing dangerous underground pipeline |
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Effective date: 20040401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060414 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060822 |