JPS6319397A

JPS6319397A - シ−ルド掘削機

Info

Publication number: JPS6319397A
Application number: JP16344886A
Authority: JP
Inventors: 河村　邦基
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-27
Also published as: JPH0584359B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）、産業上の利用分野本発明は自己の１８削位置や掘削方向等の掘削状態をリ
アルタイムで検出することの出来るシールド掘削機に関
する。

（ｂ）、従来の技術従来、シールド掘削機においていその掘削状態を知るた
めには、シールド発進部後方に基準点を設け、該基準点
を基準にしてトランシットを用いてシールド掘削機に設
けられた観測点を測定して、シールドの掘進位置や掘削
距離を求めていた。

また、掘進方向の測定も、掘削機後方の基準点から、掘
削機前後に設けられた観測定を測定することにより求め
ていた。

（Ｃ）９発明が解決しようとする問題点しかし、こうし
た方法では、シールド掘削機と基準点間の見通しがきか
ない場合には、途中に補助基準点を設置して測定する必
要が有り、測定作業に多くの手間が掛かかる欠点が有っ
た。また、シールド掘削機による掘削作業中は、トンネ
ル内での測定作業は困難であり、通常は、一定距離掘削
後に測定するといった、事後測定となっており、リアル
タイムで１８削状態を知ることは出来なかった。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、リアルタイムで開
削機の掘削状態を検出することが出来ろ、シールド掘削
機を提供することを目的とするものである。

（ｄ）８問題点を解決するための手段即ち、本発明は、シールド掘削機（１）の外殻（２）の
前後に、少なくとも２個の加速度計（３，５）を設ける
と共に、該加速度計（３，５）の出力（ＡＴ）から、前
記各加速度計設置位置における外殻（２）の移動方向を
演算する移動量演算手段（６，７）を設けて構成されろ
。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されろものではない。以下の「（ｅ）　
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）４作用上記した構成により、本発明は、シールド掘削機（１）
が、加速度計（３、Ｓ）による加速度の測定結果から移
動量演算手段（６，７）により演算されるように作用す
る。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明によるシールド掘削機の一実施例を示す
制御ブロック図、第２図は本発明によるシールド掘削機の一実施例を示す
側面図、第３図乃至第５図はシールド掘削機の姿勢を示す斜視図
である。

シールド掘削［１は、第２図に示すように、円筒状に形
成された外殻２を有しており、外殻２の図中左方には、
カッタ４が回転駆動自在に支持されている。外殻２の前
後、即ち図中左右には、直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸の３軸の
加速度を測定することの出来る加速度計３．５が設けら
れており、各加速度計３、Ｓは、第３図に示すように、
Ｙ軸及びＺ軸の水平二方向及び、Ｘ軸の垂直方向の加速
度を測定出来るように設置されている。なお、外殻２の
、第２図右方には、セグメント等からなる覆工１１が構
築されており、覆工１１と外殻２の間には推進ジヤツキ
１２が設けられている。

各加速度計３．５には、第１図に示すように、軸移動量
演算制御部６を介して移動量・方向演算制御部７が接続
しており、移動ｌ・方向演算制御部７にはメモリ９及び
表示部１０が接続している。

シールド掘削機１は、以上のような構成を有するので、
シールド掘削機１を用いてトンネル１３を堀削する場合
に（よ、第２図に示すように、推進ジヤツキ１２を駆動
して外殻２を矢印入方向に押圧し、その状態でカッタ４
を回転駆動する。すると、カッタ４とトンネル１３の切
羽１３ａは推進ジヤツキ１２に起因する所定の掘削圧力
で接することとなり、切羽１３ａは回転するカッタ４に
より堀削される。切羽１３ａが堀削されると、外殻２は
推進ジヤツキ１２の入方向の押圧力により、入方向に推
進し、その後にトンネル１３が形成されろ。

この掘削に伴って、外殻２が入方向に移動を開始すると
、外殻２には加速度が作用する。この加速度は、第１図
に示す加速度計３．５により、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の各成
分に分割された形で測定され、その出力ＡＴは軸移動量
演算制御部６に出力される。軸移動量演算制御部６では
、出力ＡＴを積分して、各軸方向の移動量、即ち軸移動
量ＸＡ、ＹＡ、ＺＡを演算し、該演算された軸移動量Ｘ
Ａ、ＹＡ、ＺＡは移動量・方向演算制御部７へ出力され
る。移動量・方向演算制御部７は、該軸移動量ＸＡ、Ｙ
Ａ、ＺＡを合成して、シールド掘削８！１１が進もうと
している方向及び移動量を演算して求め、該演算された
方向及び移動ｌから、シールド掘削機１が全体としてど
のような状態で掘進しているかを表示部１０を介して表
示すると共に、メモリ９に蓄積する。

即ち、軸移動量演算制御部６により演算された、加速度
計３．５装着位置における軸移動量ＸＡ、ＹＡ、ＺＡは
、シールド掘削機１の外殻２のＸ、Ｙ及びＺ軸方向への
移動ｉを示す。従って、それ等を合成した形で表示部１
０に表示することにより、シールド掘削機１が現在どの
ような状態にあるのかを直ちに判断することが出来る。

なお、加速度計３．５；よ外殻２の前後に２個所設けら
れているので、該二位置における移動量と移動方向が求
められる。従って、外殻２の前後における、移動方向（
加速度ベクトルの方向）が相違する、第５図に示す、ピ
ッチングや、外殻２が外殻２の軸心を中心にして回転す
る、第４図に示すようなローリング現象も、更にはヨー
イングも容易に判別することが出来る。

また、掘削機１に、ピッチング計、ローリング計、スト
ローク計等を装着し、シールド掘削機の堀付は時や停止
時におけるそれ等の値から、掘削機１の演算された姿勢
を適宜補正するように構成することも可能である。

（ｇ）０発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、シールド掘削
機１の外殻２の前後に、少なくとも２個の加速度計３．
５を設けろと共に、該加速度計３．５の出力ＡＴから、
前記各加速度計設置位置における外殻２の移動方向を演
算する軸移動量演算制御部６、移動量・方向演算制御部
７等の移動量演算手段を設けて構成したので、シールド
ｉ屈削機ｌの姿勢は、加速度計３、Ｓによる加速度の測
定結果から移動量演算手段により演算され、掘削状態を
リアルタイムで直ちに判断することが出来、信頼性の高
い施工が可能となる。

なお、掘削状態がリアルタイムで測定されることから、
掘削機１の自動運転技術の開発にも大いに寄与すること
が出来ろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるシールド掘削機の一実施例を示す
制御ブロック図、第２図は本発明によるシールド掘削機の一実施例を示す
側面図、第３図乃至第５図はシールド掘削機の姿勢を示す斜視図
である。１−・・・シールド１屈削機２・・・　外殻３．５・・・加速度計６・・・・移動量演算手段（軸移動ｉ演算制御部）７　
・　移動量演算手段（移動蓋・方向演算制御部）ＡＴ・−・・・出力出願人　　　　　三井建設株式会社代理人　　　弁理士　　相１）伸二（ほか１名）第１図４コ　、−ルトｈ１珀・ｌｆメ

Claims

【特許請求の範囲】外殻を有するシールド掘削機において、シールド掘削機の外殻の前後に、少なくとも２個の加速度計を設けると共に、該加速度計の出力から、前記各加速度計設置位置における外殻の移動方向を演算する移動量演算手
段を設けて構成したシールド掘削機。