JPS63280195A - シ−ルド機の方向制御方法 - Google Patents
シ−ルド機の方向制御方法Info
- Publication number
- JPS63280195A JPS63280195A JP11652887A JP11652887A JPS63280195A JP S63280195 A JPS63280195 A JP S63280195A JP 11652887 A JP11652887 A JP 11652887A JP 11652887 A JP11652887 A JP 11652887A JP S63280195 A JPS63280195 A JP S63280195A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shield machine
- pattern
- excavation
- movement rate
- jacking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明はシールド機の方向制御方法に関し、特に地山
の地質変化に即応した方向制御方法に関する。
の地質変化に即応した方向制御方法に関する。
（従来の技術）
一般にシールド機において、その胴部内周に複数の推進
ジヤツキが環状に配置され、それらのジヤツキのうちい
ずれを使用するかによって複数のジヤツキパターンが設
定され、掘進はこれらのジヤツキパターンのうちいずれ
かを選択することによって行われている。
ジヤツキが環状に配置され、それらのジヤツキのうちい
ずれを使用するかによって複数のジヤツキパターンが設
定され、掘進はこれらのジヤツキパターンのうちいずれ
かを選択することによって行われている。
そしてシールド機がその設計路線から偏位した場合、修
正操作が行われているが、その際従来は次のような手法
がとられている。すなわちシールド機の現在位置から数
ｍ先において、該シールド機がそのまま掘進を続けた場
合の予想位置を算出し、さらにその位置での設計路線か
らの偏位量を求め、この偏位量を勘案してオペレータが
ジヤツキパターンを選択している。
正操作が行われているが、その際従来は次のような手法
がとられている。すなわちシールド機の現在位置から数
ｍ先において、該シールド機がそのまま掘進を続けた場
合の予想位置を算出し、さらにその位置での設計路線か
らの偏位量を求め、この偏位量を勘案してオペレータが
ジヤツキパターンを選択している。
（発明が解決しようとする問題点）
上記のような従来の手法においては、ジャブキパターン
の選択がオペレータの経験的要素や勘に頼るところが多
く、またジヤツキパターンの選択には地山の地質変化が
全く加味されておらず、そのためシールド機の方向制御
に正確さを欠き、迅速な修正を成し得ないという問題点
があった。
の選択がオペレータの経験的要素や勘に頼るところが多
く、またジヤツキパターンの選択には地山の地質変化が
全く加味されておらず、そのためシールド機の方向制御
に正確さを欠き、迅速な修正を成し得ないという問題点
があった。
この発明は上記のような従来の問題点を解決し、正確か
つ迅速な方向修正を行うことができる方法を提供するこ
とを目的とする。
つ迅速な方向修正を行うことができる方法を提供するこ
とを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
上記問題点を解決するためになされたこの発明は、一掘
進単位の掘進を終了する毎に、そのジヤツキパターンに
よるシールド機の水平および垂直方向移動率を逐次算出
する工程と、シールド機の設計路線からの偏位を修正す
る際、既に算出された移動率に基づいてジヤツキパター
ンを選択する工程とを具えてなることを特徴とするもの
である。
進単位の掘進を終了する毎に、そのジヤツキパターンに
よるシールド機の水平および垂直方向移動率を逐次算出
する工程と、シールド機の設計路線からの偏位を修正す
る際、既に算出された移動率に基づいてジヤツキパター
ンを選択する工程とを具えてなることを特徴とするもの
である。
（実施例）
第１図はこの発明の制御方法を実施するための装置のブ
ロック図である。測定装置４はレーザー光の照射器およ
びその受光器等を含み、これによってシールド機の位置
算出のための各種数値が測定され、それらの測定信号は
インターフェイス５を介して中央処理装置６に入力され
る。中央処理装置６は測定装置４からの信号に基づいて
シールド機の現在位置を算出するとともに、現在位置と
前回の測定位置との関係からその間に使用したジヤツキ
パターンに対する移動率（後述する）を算出する。また
シールド機の現在位置は設計路線とともに表示装置７に
表示される。
ロック図である。測定装置４はレーザー光の照射器およ
びその受光器等を含み、これによってシールド機の位置
算出のための各種数値が測定され、それらの測定信号は
インターフェイス５を介して中央処理装置６に入力され
る。中央処理装置６は測定装置４からの信号に基づいて
シールド機の現在位置を算出するとともに、現在位置と
前回の測定位置との関係からその間に使用したジヤツキ
パターンに対する移動率（後述する）を算出する。また
シールド機の現在位置は設計路線とともに表示装置７に
表示される。
ここでジヤツキパターンについて説明すると、第２図に
示すようにシールド機の胴部１の内周に複数の推進ジヤ
ツキ２ａ、２ｂ、・・・２Ｐが環状に配置され、これら
の推進ジヤツキの各々に対応して選択弁３ａ 、 ３ｂ
、・・・３Ｐが設けられ、中央処理装置６からインタ
ーフェイス８を経て選択弁３ａ 、 ３ｂ 。
示すようにシールド機の胴部１の内周に複数の推進ジヤ
ツキ２ａ、２ｂ、・・・２Ｐが環状に配置され、これら
の推進ジヤツキの各々に対応して選択弁３ａ 、 ３ｂ
、・・・３Ｐが設けられ、中央処理装置６からインタ
ーフェイス８を経て選択弁３ａ 、 ３ｂ 。
・・・３Ｐに信号を送ることにより、それに対応した推
進ジヤツキ２ａ 、 ２ｂ・・・２Ｐが各々独立して作
動するようになっている。このように推進ジヤツキ２ａ
、２ｂ・・・２ｐは各々独立して作動するので、それら
のうちいずれを選択作動（例えばジヤツキ２ａ。
進ジヤツキ２ａ 、 ２ｂ・・・２Ｐが各々独立して作
動するようになっている。このように推進ジヤツキ２ａ
、２ｂ・・・２ｐは各々独立して作動するので、それら
のうちいずれを選択作動（例えばジヤツキ２ａ。
２ｂ、２ｃの組合せあるいはジヤツキ２ｈ、２ｉ、２ｊ
の組合せ等というように）させるかによって、複数のジ
ヤツキパターンが決定され、さらにこれらのジヤツキパ
ターンのうちいずれを選択するかによってシールド機の
掘進形態が異なってくるものである。
の組合せ等というように）させるかによって、複数のジ
ヤツキパターンが決定され、さらにこれらのジヤツキパ
ターンのうちいずれを選択するかによってシールド機の
掘進形態が異なってくるものである。
ところでシールド機の掘進に伴って地山の地質は徐々に
変化するものであり、したがって同じジヤツキパターン
を選択したからといって同じシールド機の掘進形態が得
られるとは限らない。この発明では掘進形態を数値的に
示す指標として水平および垂直方向の移動率を採用し。
変化するものであり、したがって同じジヤツキパターン
を選択したからといって同じシールド機の掘進形態が得
られるとは限らない。この発明では掘進形態を数値的に
示す指標として水平および垂直方向の移動率を採用し。
各ジヤツキパターンに対する移動率を一掘進単位の掘進
を終了する毎に算出し、各ジヤツキパターン別に多数の
移動率データを累積し、シールド機の設計路線からの偏
位を修正する際、累積された移動率データ集団の代表値
を基にジヤツキパターンを選択するものである。代表値
としては集団の平均値でもよいし、あるいは最新のデー
タを採用することもできる。
を終了する毎に算出し、各ジヤツキパターン別に多数の
移動率データを累積し、シールド機の設計路線からの偏
位を修正する際、累積された移動率データ集団の代表値
を基にジヤツキパターンを選択するものである。代表値
としては集団の平均値でもよいし、あるいは最新のデー
タを採用することもできる。
ここで移動率について説明する。第３図に示すように２
軸をシールド機の掘進方向と一致させたｘ−ｙ−ｚ座標
空間を設定し、シールド機が同じジヤツキパターンによ
りＰ工（ＸｘｐＶ工、Ｚｌ）からＰ ２ （ｘ２ｔｙ２
ｓＺＪまで一掘進単位の掘進をした後、ｐ、からＰ３（
Ｘ３ｔｙ＞ｔＺｉ）までさらに一掘進単位の掘進をした
とする。この場合Ｐ□ ｐ２間における水平および垂直
方向移動率ΔＸよ、Δｙ１は、 Δｘ１＝−Ｌ１ Δｙ、＝１１１ｚｚ−ｚｘ
ｔ Ｚ２−Ｚ１同様にしてｐ２． ｐ３間
における水平および垂直方向移動率Δｘ２．Δｙ２は、 Δｘ２＝−Ｌユ Δｙ２＝ゴ１１ｚ３−ｚ３
ｔ ｚ３−ｚｚと表わされ
、このようにして同じジヤツキパターンに対して移動率
（ΔＸｉｔΔｙ１）、（ΔＸ２）Δｙｚ）、・・・がデ
ータとして累積される。
軸をシールド機の掘進方向と一致させたｘ−ｙ−ｚ座標
空間を設定し、シールド機が同じジヤツキパターンによ
りＰ工（ＸｘｐＶ工、Ｚｌ）からＰ ２ （ｘ２ｔｙ２
ｓＺＪまで一掘進単位の掘進をした後、ｐ、からＰ３（
Ｘ３ｔｙ＞ｔＺｉ）までさらに一掘進単位の掘進をした
とする。この場合Ｐ□ ｐ２間における水平および垂直
方向移動率ΔＸよ、Δｙ１は、 Δｘ１＝−Ｌ１ Δｙ、＝１１１ｚｚ−ｚｘ
ｔ Ｚ２−Ｚ１同様にしてｐ２． ｐ３間
における水平および垂直方向移動率Δｘ２．Δｙ２は、 Δｘ２＝−Ｌユ Δｙ２＝ゴ１１ｚ３−ｚ３
ｔ ｚ３−ｚｚと表わされ
、このようにして同じジヤツキパターンに対して移動率
（ΔＸｉｔΔｙ１）、（ΔＸ２）Δｙｚ）、・・・がデ
ータとして累積される。
次に第４，５図を参照して具体的な方向制御方法につい
て説明する。第４図においてｙ軸は垂直方向、Ｚ軸は掘
進方向であって、実線は設計路線を示す。
て説明する。第４図においてｙ軸は垂直方向、Ｚ軸は掘
進方向であって、実線は設計路線を示す。
設計路線に対するシールド機の現在位置Ａの偏位量が予
め設定された許容範囲内であれば、それまでの一掘進単
位（この実施例では時間によって規定されるが、距離で
あってもよい）の掘進に採用したジヤツキパターンの移
動率を算出して累積し、そのジヤツキパターンで次の一
掘進単位の掘進を続行する。
め設定された許容範囲内であれば、それまでの一掘進単
位（この実施例では時間によって規定されるが、距離で
あってもよい）の掘進に採用したジヤツキパターンの移
動率を算出して累積し、そのジヤツキパターンで次の一
掘進単位の掘進を続行する。
現在位置の偏位量が許容範囲を越えた場合。
次のような操作を行なう。すなわち現在位置Ａより数ｍ
先の設計路線上に目標位置Ｂを設定し、位５７Ａ、Ｂ間
をｎ等分（この例ではｎ＝２）Ｌ。
先の設計路線上に目標位置Ｂを設定し、位５７Ａ、Ｂ間
をｎ等分（この例ではｎ＝２）Ｌ。
た中間位置Ｃを決め、位置Ａ、 Ｂ、ｃを通る漸近線（
破線で示す）を発生させる。
破線で示す）を発生させる。
次に漸近線上の位置Ｃにおける移動率ΔＸ。
Δｙを割り出し、この移動率ΔＸ、Δｙに最も近い移動
率を代表値として持つジャツギパターンを選択し、この
ジヤツキパターンの持つ移動率の集団の平均値を基に予
想掘進路線（一点鎖線で示す）を発生させ、その上下に
このジヤツキパターンの移動率の集団の標準偏差に基づ
いた管理幅（二点鎖線で示す）を設定する。
率を代表値として持つジャツギパターンを選択し、この
ジヤツキパターンの持つ移動率の集団の平均値を基に予
想掘進路線（一点鎖線で示す）を発生させ、その上下に
このジヤツキパターンの移動率の集団の標準偏差に基づ
いた管理幅（二点鎖線で示す）を設定する。
次に前記の手順によって選択されたジヤツキパターンを
構成する各ジヤツキを作動ぎせ、シールド機の位置の監
視を開始し、一定時間経過後の偏位量が許容範囲を越え
た場合、前記と同様な操作を繰り返す。
構成する各ジヤツキを作動ぎせ、シールド機の位置の監
視を開始し、一定時間経過後の偏位量が許容範囲を越え
た場合、前記と同様な操作を繰り返す。
（発明の効果）
以上のように、この発明によれば、各ジヤツキパターン
によるシールド機の移動率をデータとして累積しておき
、シールド機の偏位を修正する際にそれまでに得られた
移動率データに基づいてジヤツキパターンを選択するの
で、地山の地質変化が加味された最適のジヤツキパター
ンが選択されることとなり、したがって正確かつ迅速な
方向制御を実施することができる。
によるシールド機の移動率をデータとして累積しておき
、シールド機の偏位を修正する際にそれまでに得られた
移動率データに基づいてジヤツキパターンを選択するの
で、地山の地質変化が加味された最適のジヤツキパター
ンが選択されることとなり、したがって正確かつ迅速な
方向制御を実施することができる。
第１図はこの発明方法を実施するための装置のブロック
図、第２図は推進ジヤツキの配列を示す断面図、第３図
は移動率の説明図、第４図はこの発明方法の一実施例の
説明図、第５図は同上のフローチャート。 １・・・胴 部 ２ａ〜２ｐ・・・推進ジヤツキ
第１図 第２図 第３図 ゴ
図、第２図は推進ジヤツキの配列を示す断面図、第３図
は移動率の説明図、第４図はこの発明方法の一実施例の
説明図、第５図は同上のフローチャート。 １・・・胴 部 ２ａ〜２ｐ・・・推進ジヤツキ
第１図 第２図 第３図 ゴ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、胴部内周に複数の推進ジャッキが環状に配置され、
それらのジャッキのうちいずれを使用するかによって決
まる複数のジャッキパターンのうち、いずれかを選択す
ることによって掘進が行われるシールド機において、 （ａ）一掘進単位の掘進を終了する毎に、そのジャッキ
パターンによるシールド機の水 平および垂直方向移動率を逐次算出する 工程と、 （ｂ）シールド機の設計路線からの偏位を修正する際、
既に算出された移動率に基づい てジャッキパターンを選択する工程と を具えてなることを特徴とするシールド機の方向制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652887A JPS63280195A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | シ−ルド機の方向制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11652887A JPS63280195A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | シ−ルド機の方向制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280195A true JPS63280195A (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=14689360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11652887A Pending JPS63280195A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | シ−ルド機の方向制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261192A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Shimizu Corp | シールド機の姿勢制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833695A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-26 | 鹿島建設株式会社 | シ−ルド機によるトンネルの自動掘進工法 |
| JPS6156755A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-22 | Kawasaki Steel Corp | 急冷薄帯製造用冷却ロ−ルおよびその使用方法 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11652887A patent/JPS63280195A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833695A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-26 | 鹿島建設株式会社 | シ−ルド機によるトンネルの自動掘進工法 |
| JPS6156755A (ja) * | 1984-08-27 | 1986-03-22 | Kawasaki Steel Corp | 急冷薄帯製造用冷却ロ−ルおよびその使用方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261192A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Shimizu Corp | シールド機の姿勢制御方法 |
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