KR20220119397A

KR20220119397A - 터널 라이닝 세그먼트의 자동 배열을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20220119397A
Application number: KR1020227022389A
Authority: KR
Inventors: 프레데릭 생; 스테판 파브스트
Original assignee: 헤렌크네흐트 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2022-08-29
Also published as: CA3163537C; PT3873704T; US11913337B2; CN114981043A; IL294372A; PL3873704T3; AU2020416625A1; EP3873704A1; DK3873704T3; ES2921400T3; AU2020416625B2; JP7359965B2; EP3873704B1; CN114981043B; JP2023500987A; WO2021136837A1; KR102549810B1; CA3163537A1; IL294372B1; IL294372B2

Abstract

본 발명은 터널링 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트에 대한 자동 설치를 위한 장치에 관련한 것이며, 상기 장치는 터널링 머신에 결합될 수 있고,

적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 수용하고, 유지하고, 배치하기 위한 적어도 하나의 도구, 및 적어도 하나의 도구를 이동시키기 위한 적어도 하나의 작동기를 갖는 매니퓰레이터를 구비하고 - 상기 적어도 하나의 도구는 터널링 머신에 의해 생성된 터널 섹션의 공간에서 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경 방향, 접선 방향 및/또는 축 방향으로 적어도 하나의 작동기에 의해 이동될 수 있음 -;

터널 섹션의 공간에서 도구의 각각의 실제 위치 및 실제 구역을 검출하기 위해 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 도구 위치 센서를 구비하고;

적어도 하나의 이미 배열된 터널 라이닝 세그먼트의 적어도 하나의 섹션의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있고, 그리고/또는 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있는, 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서를 구비하고;

Description

터널 라이닝 세그먼트의 자동 배열을 위한 방법 및 장치

본 발명은 터널링 머신(tunneling machine)에 의해 구동되는 터널 섹션을 라이닝하기 위한 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트(tunnel lining segment)를 자동적으로 설치하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 상기 장치는 터널링 머신에 결합될 수 있으며, 방법은 터널 라이닝 링의 하나 이상의 터널 라이닝 세그먼트를 자동적으로 설치하기 위한 것이다.

터널링 머신을 사용하여 터널을 드라이브(driving) 할 때, 특히 터널의 라이닝으로 철근 콘크리트 세그먼트(튜빙)로 구성된 링이 사용된다. 이들은 예를 들어 터널링 머신의 실드(shield) 아래에 배치되거나 이렉터(erector)를 통해 터널 벽에 직접 배치된다. 이 목적을 위해, 이렉터에는 예를 들어, 이렉터의 기부에 대한 축방향, 반경방향 및 접선방향으로 이동할 수 있는 매니퓰레이터(manipulator)가 제공된다.

이러한 매니퓰레이터는 예를 들어 로봇으로 알려져 있다. 이들은 이 경우, 예를 들어 로봇의 가동 부분을 구성하며, 주변 또는 주변 물체와의 물리적인 상호 작용을 할 수 있다. 이 경우 매니퓰레이터는 예를 들어 특수 도구를 사용하여 작업이나 과제를 수행한다. 도구는 또한 작동기를 통해 공간에 배치된다. 또한, 이 경우, 위치 지정 또는 처리 공정을 할 수 있고 그리고/또는 평가 목적을 위한 데이터 수집을 할 수 있는 측정 공정이 수행된다. 이 경우, 매니퓰레이터는 예를 들어 작동기를 통해 서로 이동 가능하게 연결된 지지 구성요소를 갖는다.

적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 배치하기 위해서, 픽업 도구가 매니퓰레이터에 배치된다. 여기에는 예를 들어 그립 도구 및/또는 흡입 도구를 포함할 수 있다. 도구 및 각각의 매니퓰레이터 자체는 작동기를 통해 이동하게 된다. 이 경우, 그립 도구는 예를 들어 터널 라이닝 세그먼트에 고정된 핀을 그립 한다. 그런 다음, 예를 들어, 흡입 도구가 터널 라이닝 세그먼트를 직접 흡입한다.

터널 라이닝 세그먼트는 공급 유닛(세그먼트 피더(feeder))을 통해 정의된 순서대로 픽업 위치로 공급된다. 픽업 위치에서, 터널 라이닝 세그먼트는 매니퓰레이터의 도구에 의해 픽업되어, 각 배치 위치로 들어 올려져 이동하게 된다. 이러한 공정을 수행하기 위해서 도구의 대응하는 회전, 선형 및/또는 틸팅 동작을 할 수 있게 하는 작동기가 제공된다.

매니퓰레이터와 그 도구의 이동은 지금까지는 이렉터 드라이버에 의해 제어되었다. 이런 경우, 이렉터 또는 매니퓰레이터의 개별 작동기는 바람직하게는 원격 제어 하에 대응하는 제어 요소를 통해 작동되었다. 이는 가시 범위의 시야 내에 터널 라이닝 세그먼트를 배치할 수 있도록 이렉터 드라이버가 이렉터 영역에 위치해야 하기 때문에, 위험한 동작이다. 또한, 이렉터/매니퓰레이터는, 많은 자유도와 다양한 작동기 및 터널 라이닝 세그먼트의 배치에 필요한 정밀도로 인해, 선택적으로 현장에 있는 추가 인원의 도움을 받아 복잡성과 관련하여 안전하게, 픽업, 이동 및 배치 시켄스를 수행할 수 있도록 제한된 이동 속도로 이동하게 된다.

이렉터는 일종의 특수 크레인으로, 이 도구는 예를 들어 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경방향, 접선방향 및 축방향으로 축을 통해 유압으로 이동할 수 있다. 설계에 의해 통제되는 방식으로, 반경방향 축 자체는 예를 들어 신축자재(telescopic) 유닛으로 또는 평행 관절을 통해 구현될 수 있다. 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위해, 이렉터 헤드라고도 하는 도구가 매니퓰레이터에 장착된다. 이렉터 헤드에는 각 터널 라이닝 세그먼트를 들어 올리고 이동할 수 있도록 하는 픽업 메커니즘이 있다. 미세 정렬을 하기위해, 이렉터 헤드의 위치는 예를 들어 롤, 피치 및 요(yaw) 형태로 유압으로 구동되는 회전 축을 중심으로 이동할 수 있다. 일반적으로 작동기는 터널링 머신의 머신 축을 기준으로 공구를 이동시킨다. 이 경우 도구는 예를 들어 머신 축을 따라 축 방향으로 이동하여, 머신 축에서 방사상으로 진행하고, 머신 축을 중심으로 회전(롤) 한다. 추가 회전 동작은 예를 들어 터널링 머신의 머신 축에 대해 방사상으로 축을 중심으로(요 및 피치) 수행 될 수도 있다.

터널 라이닝 링은 복수의 터널 라이닝 세그먼트로 구성된다. 세그먼트 수는 링 구성에 따라 다르다. 링에 있는 개별 세그먼트의 접선 위치는 터널 라이닝의 구성에 따라 미리 정의된다. 설계에 따라, 링은 길이방향 조인트가 링 조인트에 수직인 직선 세그먼트, 또는 예를 들어 사다리꼴, 반(semi)-사다리꼴, 직선 터널 라이닝 세그먼트 및/또는 기타 모양의 조합으로 구성될 수 있다. 최소한 세그먼트의 축 길이 치수가 다르기 때문에 터널 곡선은 상호 트위스트 부설(twisted laying)로 이루어진다.

소위 다웰(dowel)이라고 하는 장착 보조용 개구부가 길이방향 조인트 및/또는 링 조인트의 접촉 영역에 있는 세그먼트에 제공될 수 있다. 다웰은 터널 라이닝 세그먼트에 제공된 개구에 대응하여 삽입된다. 세그먼트가 대응 배치 위치에 도달하면, 장착 보조 부분은 이미 배치된 세그먼트에 제공된 개구에 삽입된다. 이를 위해서, 이렉터 드라이버는 장착 보조 부분을 대응하여 삽입하기 위해 도구 정렬에 따른 미세 조정을 수행한다. 그 다음, 세그먼트가 대응 위치에 배치된다.

터널링 머신의 스트로크(예: 1.2 m)를 천공(boring)한 후, 라이닝이 시작된다. 이를 위해, 이렉터는 세그먼트 피더에서 제1 터널 라이닝 세그먼트를 픽업 한다. 동시에, 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 영역에 위치한 터널링 머신의 전진 압력(advancing presses)은, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 영역이 라이닝될 수 있도록 하기 위해, 철회된다. 터널 라이닝 세그먼트가 배치된 후, 전진 압력은 이전 라이닝 링에 대해 터널 라이닝 세그먼트를 최종 위치로 가압하도록, 다시 연장된다. 이 경우, 터널 라이닝 세그먼트의 에지 밀봉도 필요한 정도로 함께 가압 된다. 그 후, 다음 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위해, 이렉터의 도구가 해제되고, 픽업 위치로 돌아간다. 동시에, 대응 전진 압력이 철회되고, 완전한 링이 배치될 때까지, 시켄스가 반복된다. 키스톤(keystone)이 터널 라이닝 세그먼트 링에 도입되면, 길이방향 조인트의 밀봉부도 압축되고, 링이 폐쇄되고, 터널 라이닝 세그먼트가 최종 위치로 이동하고, 선택적으로 위치는 전진 압력에 의한 터널 라이닝 세그먼트의 최종 가압을 발생하게 한다. 라이닝이 완료된 후, 나중에 터널 벽과 완성된 라이닝 링 사이의 링 공간은 예를 들어 몰타르로 그라우트(grout) 된다.

이미 설명한 바와 같이, 이것은 위험하지 않으면서 동시에 이동 할 수 있는 가능성에 대한 복잡성으로 인해 감소된 속도로 수행되어야 하는 격렬한 동작이기 때문에, 이미 오래전부터 터널 라이닝 링을 생성하기 위해 터널 라이닝 세그먼트를 배치하는 공정을 자동화하기 위한 노력이 있었다. 이를 위해, 많은 접근 방식이 선행 기술로부터 이미 알려져 있으며, 특히, FR 2,745,327, CN104747213, JPH08-296400, WO2018065726 등이 있음을 참조 한다.

터널 라이닝 세그먼트는 제조 공차의 대상이 되며, 터널 라이닝 세그먼트가 배치되는 종동 터널 벽조차도 치수 공차의 대상이 되기 때문에, 실제로 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트의 정확한 위치 또는 구동 공간의 완전한 터널 라이닝 링의 정확한 위치를 검출할 필요가 있다. 또한, 배치 과정에서 실제로 이미 배열된 세그먼트를 기준하여 각 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치를 조정하고 정렬할 필요도 있다. 이를 위해, 예를 들어 CCD 카메라, 접촉 센서, 레이저 프로파일로미터, 레이더 및 초음파를 사용하는 것이 선행 기술에서 알려져 있다. 이들은 터널링 머신을 사용하여 드라이브 하는 동안 습기, 먼지, 흙, 주변의 설치 부품 등과 같은 환경 조건으로 인해 매우 부정확한 경우가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 터널 라이닝 세그먼트의 자동 설치를 위한 검출 능력의 개선을 구현하는 것이다.

본 발명에 따른 장치와 관련하여, 본 발명의 목적은 청구항 1의 특징들의 조합에 의해 달성된다. 추가적인 바람직한 실시예들은 종속항들에 의해 정의된다. 또한, 방법과 관련하여, 본 발명에 따른 목적은 청구항 10의 특징들의 조합에 의해 달성된다. 추가적인 바람직한 실시예들은 종속항들에 의해 정의된다.

터널링 머신에 의해 드라이브된 터널 섹션을 라이닝하기 위한 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트에 대한 자동 설치를 위한 본 발명에 따른 장치로서, 상기 장치는 터널링 머신에 결합될 수 있으며, 이에 국한되지 않는 다음과 같은 특징:

적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하고, 유지하고, 배치하기 위한 적어도 하나의 도구, 및 적어도 하나의 도구를 이동시키기 위한 적어도 하나의 작동기를 갖는 매니퓰레이터 - 적어도 하나의 도구는 터널링 머신에 의해 생성된 터널 섹션의 공간에서 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경 방향, 접선 방향 및/또는 축 방향으로 적어도 하나의 작동기에 의해 이동될 수 있음 -;

터널 섹션의 공간에서 도구의 각각의 실제 위치 및 실제 구역을 검출하기 위해 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 도구 위치 센서;

적어도 하나의 이미 배열된 터널 라이닝 세그먼트의 적어도 하나의 섹션의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있고, 그리고/또는 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있는, 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서;

터널 라이닝 세그먼트의 설치 데이터에 액세스하고 그리고 하나 이상의 도구 위치 센서 및 하나 이상의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 액세스하며, 하나 이상의 작동기 및 하나 이상의 도구가, 픽업 위치에서 각 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치로 도구를 이동하고, 실제 배치 위치에 정렬하고, 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 터널 라이닝 세그먼트를 배열하도록, 설치 데이터 및 측정 데이터에 기초하여 제어될 수 있는, 적어도 하나의 컨트롤러; 를 구비하고;

적어도 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공되고, 그리고

상기 터널 라이닝 세그먼트 센서는 비행 시간(time-of-flight) 카메라 이다.

비행 시간 카메라는 비행 시간 방법을 통해 거리를 측정하는 3D 카메라 시스템이다. 이를 위해, 장면(scene)에 광 펄스를 사용하여 조명하고, 각 픽셀에 대해 카메라가 광이 물체로 갔다가 다시 돌아오는 데 소요된 시간을 측정한다. 소요 시간은 거리에 정비례 한다. 따라서 카메라는 각 픽셀에 대해 그 위에 이미징된 물체의 거리를 산출한다. 이 경우 유리한 점은, 전체 장면이 한 번에 모두 기록되고, 스캔할 필요가 없는 것이다.

관련 기술분야의 지식에 따르면 특히 장거리 사용에 적합한, 소위 비행 시간 카메라에 관한 모든 기대와 달리, 이미 배치된 세그먼트 또는 라이닝 링의 구역에 대한 정확한 결정이 특히 간단한 방식으로 이러한 센서를 사용하여 가능하다는 것은 알려져 있다. 또한, 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트와 관련하여 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 구역 및 거리 또는 정렬은 특히 정확하게 결정될 수 있고; 특히 이 경우에는 조인트 거리가 검출된다. 그 결과, 컨트롤러가 대응하는 보정을 수행하고 그리고 세그먼트를 대응하여 정확하게 배치하는 것이 간단한 방식으로 할 수가 있다. 또한 레이저 프로파일로미터 또는 기타 센서와는 다르게, 여기에서는 3차원적 검출을 수행할 수도 있다.

이 경우, 적어도 하나의 도구는 픽업 요소인 것이 유리하다. 그 결과로, 각각의 세그먼트는 그립되어 간단한 방식으로 이동될 수 있다.

또한, 유리하게, 적어도 하나의 도구 위치 센서는 변위 측정 실린더, 로터리 인코더, 구역 센서, 경사계 및/또는 변위 변환기이다. 또한 유리하게, 데이터는 배치될 터널 라이닝 세그먼트에 대한 부설 계획(laying plan), 배치될 터널 라이닝 세그먼트에 대한 전달 계획, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위한 픽업 구역의 위치, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치, 및/또는 배치될 각 터널 라이닝 세그먼트의 예를 들어 중량 및 치수에 대한 유형 및 물리적 특성에 대한 정보 이다. 그 결과로, 컨트롤러가 픽업 지점에서 실제 배치 위치로 터널 라이닝 세그먼트를 이동하기 위해 작동기의 필요한 동작을 확인하기 위한 모든 관련 데이터를 간단한 방식으로 획득할 수 있다.

다른 교시는 컨트롤러에 접속된 인간-머신 인터페이스를 제공하는 것이다. 그 결과로, 수동적 제어 명령에 의한 간단한 방식으로 자동화 방법을 확장할 수 있다.

다른 교시는 바람직하게는 비행 시간 카메라 또는 2D 카메라로서 제공된 적어도 하나의 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서를 제공하는 것이다. 이 경우에는 유리하게, 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서가 터널 라이닝 세그먼트 센서의 영역 또는 도구의 영역에 제공 된다. 이렇게 검출된 신호는 바람직하게 예를 들어 이미지 처리를 통해 컨트롤러에 의해 평가된다. 또한, 유리하게는, 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터를 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터와 중첩 및/또는 결합한다. 그 결과로, 예를 들어 목표 위치로 이동할 때, 장애물을 간단하게 인식할 수가 있다. 또한, 이에 의해서, 예를 들어 안전성의 중복 또는 보다 빠른 공정처리를 실현할 수 있기 때문에, 터널 라이닝 세그먼트의 에지 검출 및 터널 라이닝 세그먼트 사이 및 터널 라이닝 세그먼트와 터널 구멍(bore)의 벽 사이의 간격 측정을 지원할 수 있다.

또한, 간단한 방식으로 해당 지역을 따라 이동하여, 터널 라이닝 세그먼트의 외측면과 터널 구멍의 벽 사이의 거리인 "실드 테일 간격(shield tail clearance)"에 대한 측정을 할 수도 있다.

본 발명의 다른 교시는 터널링 머신의 컨트롤러에 연결된 컨트롤러를 제공하는 것이다. 이 경우, 터널링 머신의 기능은 바람직하게 터널링 머신의 컨트롤러를 통해 장치의 컨트롤러에 의해 동작하게 된다. 그 결과, 간단한 방식으로 터널 라이닝 세그먼트의 자동 설치를 위해 작동되어야 하는 터널링 머신의 요소가, 컨트롤러에 의해 자동화된 방식으로 동작하게 된다.

본 발명의 다른 교시는 터널링 머신의 전진 압력(advancing presses)이 컨트롤러에 의해 연장 가능하고 후퇴 가능하게 작동할 수 있어서, 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 가압될 수 있게 제공한 것이다. 따라서 배치 후, 터널 라이닝 세그먼트의 고정은 컨트롤러를 통해 간단하고 안전한 방식으로 실현될 수 있다.

본 발명의 또 다른 교시는 터널 라이닝 세그먼트를 도구에 의해 픽업되기 위해 픽업 구역으로 공급하기 위한 공급 유닛(세그먼트 피더)이 컨트롤러에 의해 동작되어서, 터널 라이닝 세그먼트가 컨트롤러를 통해 준비 될 수 있는 것을 제공하는 것이다. 그 결과, 간단한 방식으로, 터널 라이닝 세그먼트의 배치에 따라 상기 세그먼트의 공급을 실현할 수 있다.

본 발명의 다른 교시는 비행 시간 카메라의 센서가 2D 이미지를 기록하는 것을 제공한다.

장치, 특히 위에서 설명한 바와 같은 장치로 터널링 머신에 의해 드라이브되는 터널 섹션을 라이닝하기 위한 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트에 대한 자동 설치를 하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하고, 유지하고, 배치하기 위한 적어도 하나의 도구가 장착된 매니퓰레이터가 제공되고, 그리고 터널링 머신에 제공되며, 이에 국한되지 않는 다음과 같은 특징들을 구비하며, 다음은:

적어도 하나의 도구가 터널링 머신에 의해 생성된 터널 섹션의 공간에서 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경방향, 접선방향 및/또는 축방향으로 적어도 하나의 작동기에 의해 이동되고,

터널 섹션의 공간에서 도구의 실제 위치 및 실제 구역이, 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공된 적어도 하나의 도구 위치 센서에 의해 검출되며,

적어도 하나의 이미 배열된 터널 라이닝 세그먼트의 적어도 하나의 섹션의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서에 의해 검출되고, 그리고/또는 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서에 의해 검출되고,

터널 라이닝 세그먼트의 설치 데이터와 적어도 하나의 도구 위치 센서 및 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 액세스하는, 적어도 하나의 컨트롤러가 제공되고,

적어도 하나의 컨트롤러는 설치 데이터 및 측정 데이터에 기초하여 적어도 하나의 작동기와 적어도 하나의 도구를 제어하여, 터널 라이닝 세그먼트가 있는 도구가, 각각의 픽업 위치에서 각각의 목표 배치 위치로 이동되고, 그리고 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 기초하여, 터널 라이닝 세그먼트는 실제 배치 위치에서 정렬되고 그리고 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 배열되며,

터널 라이닝 세그먼트 센서는 비행 시간(time-of-flight) 카메라 이다.

추가 교시는 적어도 하나의 도구가 픽업 요소인 것을 제공 한다. 그 결과로, 각각의 세그먼트는 그립되어 간단한 방식으로 이동될 수 있다.

이 경우 유리하게, 적어도 하나의 도구 위치 센서가 변위 측정 실린더, 로터리 인코더, 구역 센서, 경사계 및/또는 변위 변환기 이다. 또한 유리하게, 데이터는 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 부설 계획, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 전달 계획, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위한 픽업 구역의 위치, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치, 및/또는 배치될 각 터널 라이닝 세그먼트의 예를 들어 중량 및 치수와 같은 유형 및 물리적 특성에 대한 정보 이다. 그 결과로, 컨트롤러가 픽업 지점에서 실제 배치 위치로 터널 라이닝 세그먼트를 이동하기 위해 작동기의 필요한 동작을 확인하기 위한 모든 관련 데이터를 간단한 방식으로 획득할 수 있다.

또한 유리하게, 인간-머신 인터페이스가 컨트롤러에 접속된다. 그 결과, 수동 제어 명령에 의한 간단한 방식으로 자동적 방법을 확장할 수 있다.

또한 유리하게, 비행 시간 카메라 또는 2D 카메라로서, 바람직하게 적어도 하나의 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공된다. 따라서 그렇게 검출된 신호는 바람직하게 예를 들어 이미지 처리를 통해 컨트롤러에 의해 평가된다. 이 경우에 유리하게, 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서가 터널 라이닝 세그먼트 센서의 영역 또는 도구의 영역에 제공 된다. 그렇게 검출된 신호는 바람직하게, 예를 들어 이미지 처리를 통해 컨트롤러에 의해 평가된다. 또한 유리하게, 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터를, 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터와 중첩 및/또는 결합 한다. 그 결과, 예를 들어 목표 위치로 이동할 때, 장애물을 간단한 방식으로 인식할 수 있다. 또한 이에 의해서, 예를 들어 안전한 중복 처리 또는 빠른 처리를 실현할 수 있기 때문에, 터널 라이닝 세그먼트의 에지 검출 및 터널 라이닝 세그먼트 사이 및 터널 라이닝 세그먼트와 터널 구멍의 벽 사이의 간격 측정을 지원할 수 있다.

본 발명의 다른 교시는 터널링 머신의 컨트롤러에 접속된 컨트롤러를 제공한다. 이 경우, 유리하게, 장치의 컨트롤러는 터널링 머신의 컨트롤러를 통해 터널링 머신의 기능을 활성화 한다. 그 결과, 간단한 방식으로, 터널 라이닝 세그먼트의 자동 설치를 위해 작동되어야 하는 터널링 머신의 요소가, 컨트롤러에 의해 자동화된 방식으로 활성화 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 교시는 터널 라이닝 세그먼트를 도구로 픽업하기 위해 픽업 구역으로 공급하기 위한 공급 유닛(세그먼트 피더)이 컨트롤러에 의해 제어되어, 터널 라이닝 세그먼트가 컨트롤러를 통해 준비되어 제공된다. 그 결과, 간단한 방식으로, 그 배치에 따라 터널 라이닝 세그먼트의 공급을 달성하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 교시는, 터널링 머신의 전진 압력이 컨트롤러에 의해 연장 가능하고 후퇴 가능하게 활성화될 수 있어서, 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 가압될 수 있게, 제공한다. 따라서 배치 후, 터널 라이닝 세그먼트를 유지하는 공정이 컨트롤러를 통해 간단하고 안전한 방식으로 실현될 수 있다.

본 발명의 또 다른 교시는, 터널 라이닝 세그먼트 링의 마지막 터널 라이닝 세그먼트(키스톤)가 장착되었으면, 매니퓰레이터가 적어도 2개의 비행 시간 카메라로, 터널 라이닝 세그먼트 링의 터널 라이닝 세그먼트와 터널 섹션의 시추공 벽 사이의 거리를 측정하는 것을 제공하고, 바람직하게는 터널 라이닝 세그먼트 링이 적어도 부분적으로 따라서 이동되는 것을 제공한다. 그 결과로 간단한 방식으로, 해당 지역을 따라 이동하여 터널 라이닝 세그먼트의 외측면과 터널 구멍의 벽 사이의 거리인 "실드 테일 간격"을 측정하는 것도 가능하다. 또한 추가 측정 장비, 예를 들어 초음파 센서를 통한 실드 테일 간격에 대한 모니터링 공정을 선택적으로 생략할 수 있다.

본 발명의 다르게 제시한 교시는, 터널 라이닝 세그먼트를 목표 위치에 배치한 후, 매니퓰레이터의 도구가, 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 연결된 상태로 유지되고, 그리고 터널 라이닝 세그먼트가 터널링 머신의 전진 압력 중 적어도 하나의 압력에 의해 가압되고 있을 때, 그와 함께 이동되고, 그리고 그 동안 도구의 이동이 검출된다. 그 결과, 터널 라이닝 세그먼트의 최종 위치가 간단한 방식으로 검출될 수 있다.

본 발명은 도면과 관련하여 바람직한 예시적인 실시예에 기초하여 아래에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 픽업된 터널 라이닝 세그먼트를 가진 이렉터를 3차원적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 터널 라이닝 세그먼트의 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 본 발명에 따른 장치와 관련된 터널 라이닝 세그먼트에 대한 본 발명에 따른 배치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 터널 라이닝 세그먼트를 목표 위치에 배치하기 전, 미세 조정 단계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하는 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1은 터널링 머신(도시되지 않음)에 연결하기 위한 연결 요소(12)가 배열된 메인 지지대(11)를 갖는 본 발명에 따른 장치로서의 이렉터(erector)(10)를 도시한다. 연결 요소(12)는 여기에서 플랜지 형태로 도시되어 있다.

매니퓰레이터(20)는 메인 지지부(11) 상에 배치되고; 예를 들어 양측에 슬라이드 가이드(14)를 갖는 적어도 하나의 이동 지지체(13)가 상기 매니퓰레이터(manipulator)에 제공된다. 매니퓰레이터(20)의 일부로, 예를 들어 가이드 요소(15)가 슬라이드 가이드(14)에서 이동 가능하게 배열된다. 예를 들어, 매니퓰레이터(20)의 일부로서 유사하게 로터리 프레임(16)이 배열된 가이드 요소(15)는, 작동기로서의 실린더(19)를 통해 화살표 방향(A)으로 변위될 수 있다.

가이드 요소(15)에는 예를 들어 매니퓰레이터(20)의 일부로서 로터리 프레임(16)이 배열되어 있다. 로터리 프레임(16)은 작동기로서 회전 구동장치(17)를 갖는다. 로터리 프레임(16)에는 예를 들어 매니퓰레이터(20)의 일부로서 로터리 링(18)이 회전 가능하게 배열되어 있다. 로터리 링(18)은 로터리 프레임(16) 상의 작동기로서 회전 구동장치(17)를 통해 회전 동작을 수행할 수 있다. 로터리 링(18)은 화살표 방향(B)으로 이동할 수 있다.

로터리 링(18)에는 매니퓰레이터(20)의 일부로서 매니퓰레이터 암(21)이 배열되어 있다. 상기 매니퓰레이터 암은 대응적으로 로터리 링(18)과 함께 회전될 수 있다. 매니퓰레이터 암(21)은 예를 들어 로터리 프레임(16)에 대해 피벗될 수 있다. 이것은 예를 들어 작동기로서 적어도 하나의 실린더(22)에 의한 영향을 받는다. 도구로서의 이렉터 헤드(23)는 매니퓰레이터 암 자체에 설치된다. 상기 이렉터 헤드는 터널 라이닝 세그먼트(110)를 픽업하는 역할을 한다. 이렉터 헤드(23)는 예를 들어 작동기로서의 실린더(22)가 작동한 결과로 화살표 방향(C)으로 방사상으로 이동하게 된다.

터널 라이닝 세그먼트(110)의 위치에 대한 미세한 조정을 하기위해, 도 4a 내지 도 4e에 도시된 바와 같이, 이렉터 헤드(23)는 예를 들어 작동기로서의 실린더(24)를 통해서 화살표 방향(D)으로 회전할 수 있는 것이다. 또한, 이렉터 헤드(23)는 예를 들어 터널 라이닝 세그먼트(110)가 화살표 방향(E)으로 경사지거나 화살표 방향(F)으로 피벗될 수 있는 작동기로서의 이동 요소(25)를 갖고 있다.

터널 라이닝 세그먼트(110)는 도 1에 도시된 이렉터 헤드(23)의 배열과 유사하게 픽업 위치(200)(도 2 참조)에서 픽업된다. 터널 라이닝 세그먼트(110)는 예를 들어 소위 세그먼트 피더(feeder)(도시되지 않음)에 의해 픽업 위치(200)로 이송된다. 컨트롤러(도시되지 않음)에 의한 실린더(19, 22, 24) 및 이동 요소(25) 및 회전 드라이브(17)의 작동에 의해, 터널 라이닝 세그먼트(110)는 화살표 방향(A-F)으로 이동하여 터널링 머신에 의해 구동되는 터널 섹션에 배열될 수 있다.

컨트롤러는 배치될 터널 라이닝 세그먼트(110)가 목표 배치 영역으로 이동되도록 한다. 이것은 예를 들어 도 2에 예시 되었다. 이 경우에, 터널 라이닝 세그먼트(110)가 그 위에 위치한 이렉터 헤드(23)는, 작동기(17, 19, 22, 24, 25)를 통해 컨트롤러에 의해 해당 위치로 이동되었다. 도 2는 이미 개별적으로 배치된 터널 라이닝 세그먼트(110)로 구성된 완성된 라이닝 링(100)을 도시한다. 아직 완성되지 않은 추가 터널 라이닝 링(100')은 그 앞에 공간적으로 배열되어 있다. 도 2는 터널 라이닝 세그먼트(110)가 그 단측(short side)에서 길이방향 조인트 거리(140)를 갖고 그리고 그 장측(long side)에서 링 조인트 거리(150)를 갖고 배치된 것을 도시한다. 다웰(120)은 장착 보조 수단으로 제공되며, 상기 다웰(dowel)은 개구(130)에 삽입될 수 있다(도 1 및 도 4e 참조).

이제, 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트(110)와 함께 터널 라이닝 세그먼트(110)의 실제 배치된 배열 장비를 이루기 위해서, 부설된 터널 라이닝 세그먼트(110)의 코너 영역(160)(도 3 참조)이, 터널 라이닝 세그먼트 센서(도시되지 않음)로서 비행 시간 카메라(도시되지 않음)에 의해 그리고 선택적으로 예를 들어 추가 터널 라이닝 센서(도시되지 않음)로서의 2D 센서로 CCD 카메라에 의해, 각각 스캔 된다. 스캔 영역(300)은 도 3에 도시되어 있다. 이에 따라, 길이방향 조인트 거리(140) 및 링 조인트 거리(150), 및 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트(110)에 대해 부설된 터널 라이닝 세그먼트(110)의 가능한 경사 에러를 검출할 수 있다. 이러한 획득된 데이터에 기초하여, 컨트롤러는 먼저 다웰(120)을 다웰용으로 제공된 개구(130)에 삽입하고, 동시에 터널 라이닝 세그먼트(110)를 실제 작동 위치에 배치하기 위해 작동기를 대응하여 작동시킬 수 있다. 필요한 경우, 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터를 결합, 통합 또는 중첩하여 인식도(recognition)를 향상시킬 수 있다.

목표 위치를 향한 진행은 예를 들어 측정 센서를 통해 검출되는 작동기의 개별적인 이동으로 수행된다. 그 결과, 컨트롤러는 공간에서 도구 또는 이렉터 헤드(23)의 현재 위치를 정확하게 결정할 수 있다. 이렉터 헤드(23)를 통해 픽업을 하는 동안 공지된 추가 가이드 보조기(도시되지 않음)의 다른 치수에 기초하여, 배치될 터널 라이닝 세그먼트(110)의 위치도 간접적으로 알 수 있다. 이에 따라, 컨트롤러는 터널 라이닝 세그먼트(110)를 목표 배치 위치의 영역으로 이동시킬 수 있다. 필요에 따라, 활성 장애물에 대한 인식도 또한, 이 경우에 예를 들어 추가의 터널 라이닝 세그먼트 센서를 통해서 행해진다. 이 시점에서부터, 모니터링되는 스캐닝 영역(300)을 경유하는 비행 시간 카메라에 의한 3D 검출을 통해 코너 영역(160)을 모니터링 하고 그리고 실제 길이방향 조인트 거리(140)와 링 조인트 거리(150) 및 직접 확인되는 가능한 경사 에러도 모니터링 한다. 여기에서는 스캐닝 영역(300)의 형상을 예를 들어 설명한다. 예를 들어, 직사각형 형상도 가능하다. 이를 기초로 하여, 터널 라이닝 세그먼트(110)를 배치 위치로 실제 작동 위치에 배치한다. 다음, 전진 압력에 의해(도시되지 않음), 터널 라이닝 세그먼트(110)가 터널 라이닝 링의 최종 위치까지 압력을 받게 된다. 이 경우에, 도구(23)는 바람직하게, 배치된 터널 라이닝 세그먼트 상에 여전히 남아있고, 터널 라이닝 세그먼트가 최종 위치로 이동하는 동안 전진 압력에 수반하여 이동하게 된다. 최종 위치를 문서로 기록 할 수 있도록, 이 이동을 검출하는 것이 바람직하다.

특히 이미 장착된 터널 라이닝 세그먼트(110)의 실제 위치 및 실제 구역에 대한 필요한 목표 구역 및 목표 위치를 향한 터널 라이닝 세그먼트(110)의 실제 위치 및 실제 구역에 대한 미세 조정은, 도 4a 내지 도 4e에 도시되어 있다. 미세 조정을 하기위해, 대응 보정 값에 대해 영역(160)이 모니터링 된다. 여기에서 서로에 대한 에지 및 표면의 위치는, 각각의 경우, 미세 조정을 하기 위해서 개별적으로 필요한 조정 움직임을 확인하기 위해 검출되고 비교된다.

도 4a는 균일한 링 조인트 거리(150)를 달성하기 위한 화살표 방향(D)으로 터널 라이닝 세그먼트(110)의 회전을 도시 했다. 상기 도면은 우측 코너 영역(160)에서 더 큰 링 조인트 거리(152)와 좌측 코너 영역(160)에서 더 작은 링 조인트 거리(151)를 대비하여 도시했으며, 상기 거리는 터널 라이닝 세그먼트(110)의 에지의 평행도를 달성하기 위해 화살표 방향(D)으로 도구(23)가 회전하는 데 필요한 링 조인트 거리(150)와 어울린다.

도 4b에서, 도구(23)는 반경방향 거리(170)를 0으로 만들기 위해 화살표 방향(F)으로 회전되며, 도면에서는 반경방향 거리(171, 172)로서 상이한 크기로 도시되었다. 이는 반경방향 거리(170)가 최적하게, 터널 라이닝 세그먼트(110)가 올바르게 배치될 수 있는 0 인 경우에만 가능하다.

도 4c는 각도 오프셋(180)을 도시하며, 마찬가지로 올바른 배치를 위해 0이어야 한다. 각도 오프셋(180)은 화살표 방향(E)으로 도구(23)를 기울임으로써 0으로 설정된다.

또한, 터널 라이닝 세그먼트(110)의 에지는 동일한 높이를 가져야 하고, 높이 오프셋(190)은 없어야 한다. 이를 위해 도구(23)는 화살표 방향(B)으로 이동하게 된다.

또한, 도 4e와 유사하게, 다웰(120)이 배치에 사용되는 경우에는 다웰(120)과 다웰 구멍(130)을 정렬시킬 필요가 있다. 이 경우, 터널 라이닝 세그먼트 센서는 터널 라이닝 세그먼트 각각에서 다웰(120) 및 구멍(130)을 검출한다. 그 다음, 터널 라이닝 세그먼트(110)가 올바르게 배치될 수 있도록 거리(210)도 또한 0 으로 있어야 한다. 이것은 화살표 방향(B)으로 도구(23)를 회전시켜 이루어진다.

터널 라이닝 링(100)의 마지막 터널 라이닝 세그먼트(110)를 최종 배치한 후, 터널 라이닝 링(100)과 터널 시추공의 벽 사이의 거리를 측정하여 실드 테일 간격(shield tail clearance)을 결정할 수 있다. 이를 위해서, 도구(23) 및 그 위에 위치한 터널 라이닝 세그먼트 센서를 갖는 매니퓰레이터(20)는, 갭(도시되지 않음)을 따라 이동하고, 이를 검출한다. 예를 들어, 터널 라이닝 세그먼트(110)의 손상은 처리 공정에서 검출될 수 있다.

또한, 터널 라이닝 세그먼트 센서를 사용하여, 터널 라이닝 링(100)에 대한 개별 터널 라이닝 세그먼트(110)의 최종 위치를 검출하기 위해, 최종적으로 배치된 터널 라이닝 링(100)이 따라서 이동할 수 있다. 예를 들어, 이 경우에는, 터널 라이닝 세그먼트의 에지 및 터널 라이닝 세그먼트(110)의 에지의 서로에 대한 경로가 검출된다. 예를 들어, 터널 라이닝 세그먼트(110)의 손상이 처리공정에서 검출될 수 있다.

터널 라이닝 세그먼트(110)에 대한 모니터링, 측정 및 배치 또는 공간에서의 그의 이동은, 예를 들어 카메라(도시되지 않음) 또는 비행 시간 카메라의 센서에 의한 2D 모니터링 및 이와 같이 하여 구해진 데이터를 평가하여 지원될 수 있고, 이와 같이 하여 구해진 2D 이미지 데이터는 3D 이미지 데이터와 조합된다.

도 5a 및 도 5b는 도구(23)에 의한 터널 라이닝 세그먼트(110)의 픽업을 예시적으로 도시한 도면이다. 여기에서, 핀(220)은 픽업을 하기 위해 사용되며, 상기 핀은 예를 들어 중앙에서 터널 라이닝 세그먼트(110)에 연결된다. 픽업을 하기 위해, 도구가 화살표 방향(A)으로 이동하여 핀(220)을 그립할 수 있고 따라서, 도구와 터널 라이닝 세그먼트(110) 사이의 연결을 제공하여, 터널 라이닝 세그먼트(110)가 픽업 위치(200)를 목표 배치 위치로 이동될 수 있다.

핀을 검출할 수 있도록, 여기에는 도구(23) 상에 배치된 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서(230)가 바람직하게 제공 된다. 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서는 가능한 한 핀(230)을 적시에 최적하게 인식할 수 있게 하기 위해, 도구 전방에 위치한 검출 영역(240)을 갖는다. 검출이 행해졌으면, 도구의 위치는 바람직하게 화살표 방향(A)으로 핀(220)쪽으로 이동할 수 있게 부분(17, 19, 22, 24, 25)을 통해 컨트롤러에 의해 조정되어 정렬 된다.

추가 터널 라이닝 세그먼트 센서(230)는 바람직하게는 비행 시간 카메라이다. 상기 카메라는 바람직하게는 3D 이미지 및 2D 이미지 모두를 제공할 수 있다.

Claims

터널링 머신에 의해 드라이브된 터널 섹션을 라이닝하기 위한 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트에 대한 자동 설치를 위한 장치로서, 상기 장치는 터널링 머신에 결합될 수 있는 상기 장치는:

적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하고, 유지하고, 배치하기 위한 적어도 하나의 도구, 및 적어도 하나의 도구를 이동시키기 위한 적어도 하나의 작동기를 갖는 매니퓰레이터 - 적어도 하나의 도구는 터널링 머신에 의해 생성된 터널 섹션의 공간에서 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경 방향, 접선 방향 및/또는 축 방향으로 적어도 하나의 작동기에 의해 이동될 수 있음 -;

터널 섹션의 공간에서 도구의 각각의 실제 위치 및 실제 구역을 검출하기 위해 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 도구 위치 센서;

적어도 하나의 이미 배열된 터널 라이닝 세그먼트의 적어도 하나의 섹션의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있고, 그리고/또는 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 검출될 수 있는, 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서;

터널 라이닝 세그먼트의 설치 데이터에 액세스하고 그리고 하나 이상의 도구 위치 센서 및 하나 이상의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 액세스하며, 하나 이상의 작동기 및 하나 이상의 도구가, 픽업 위치에서 각 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치로 도구를 이동하고, 실제 배치 위치에 정렬하고, 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 터널 라이닝 세그먼트를 배열하도록, 설치 데이터 및 측정 데이터에 기초하여 제어될 수 있는, 적어도 하나의 컨트롤러; 를 구비하고;
적어도 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공되고, 그리고
상기 터널 라이닝 세그먼트 센서는 비행 시간(time-of-flight) 카메라인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 적어도 하나의 도구는 픽업 요소인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 도구 위치 센서는 변위 측정 실린더, 로터리 인코더, 구역 센서, 경사계 및/또는 변위 변환기인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터는, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 부설 계획, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 전달 계획, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위한 픽업 구역의 위치, 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치, 및/또는 각각의 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 예를 들어 중량 및 치수와 같은 유형 및 물리적 특성에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 비행 시간 카메라 또는 2D 카메라로서, 적어도 하나의 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제5항에 있어서, 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서는 터널 라이닝 세그먼트 센서의 영역 또는 도구의 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 터널링 머신의 전진 압력은 컨트롤러에 의해 확장 가능하고 후퇴 가능하게 활성화될 수 있어서, 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 가압될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 터널 라이닝 세그먼트를 도구에 의해 픽업되기 위한 픽업 구역으로 공급하기 위한 공급 유닛(세그먼트 피더)은 컨트롤러에 의해 활성화 되어, 컨트롤러를 통해 터널 라이닝 세그먼트를 준비할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 비행 시간 카메라의 센서는 2D 이미지를 기록하는 것을 것을 특징으로 하는 장치.
장치, 특히 상기 청구항 1 내지 9에서 청구된 장치로 터널링 머신에 의해 드라이브되는 터널 섹션을 라이닝하기 위한 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트에 대한 자동 설치를 하기 위한 방법으로, 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하고, 유지하고, 배치하기 위한 적어도 하나의 도구가 장착된 매니퓰레이터가 제공되고, 그리고 터널링 머신에 제공되며, 상기 방법은:

적어도 하나의 도구가 터널링 머신에 의해 생성된 터널 섹션의 공간에서 터널링 머신의 머신 축에 대해 반경방향, 접선방향 및/또는 축방향으로 적어도 하나의 작동기에 의해 이동되고;

터널 섹션의 공간에서 도구의 실제 위치 및 실제 구역이, 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공된 적어도 하나의 도구 위치 센서에 의해 검출되며;

적어도 하나의 이미 배열된 터널 라이닝 세그먼트의 적어도 하나의 섹션의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 매니퓰레이터 및/또는 도구에 제공되는 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서에 의해 검출되고, 그리고/또는 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 실제 위치 및/또는 실제 구역이 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서에 의해 검출되고;

터널 라이닝 세그먼트의 설치 데이터와 적어도 하나의 도구 위치 센서 및 적어도 하나의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 액세스하는, 적어도 하나의 컨트롤러가 제공되고;

적어도 하나의 컨트롤러는 설치 데이터 및 측정 데이터에 기초하여 적어도 하나의 작동기와 적어도 하나의 도구를 제어하여, 터널 라이닝 세그먼트가 있는 도구가, 각각의 픽업 위치에서 각각의 목표 배치 위치로 이동되고, 그리고 터널 라이닝 세그먼트 센서의 측정 데이터에 기초하여, 터널 라이닝 세그먼트는 실제 배치 위치에서 정렬되고 그리고 터널 라이닝 링의 적어도 하나의 이미 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 배열되며;
적어도 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공되고, 그리고
터널 라이닝 세그먼트 센서는 비행 시간 카메라(time-of-flight)인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 적어도 하나의 도구는 픽업 요소인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 적어도 하나의 도구 위치 센서는 변위 측정 실린더, 로터리 인코더, 구역 센서, 경사계 및/또는 변위 변환기인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 데이터는, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 부설 계획, 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 전달 계획, 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트를 픽업하기 위한 픽업 구역의 위치, 각각 배치될 터널 라이닝 세그먼트의 목표 배치 위치, 및/또는 배치될 각각의 터널 라이닝 세그먼트의 예를 들어 중량 및 치수와 같은 유형 및 물리적 특성에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 비행 시간 카메라 또는 2D 카메라로서, 적어도 하나의 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서가 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항에 있어서, 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서는 터널 라이닝 세그먼트 센서의 영역 또는 도구의 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 비행 시간 카메라의 센서는 2D 이미지를 기록하는 것을 특징으로 하는 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터는 추가 터널 라이닝 세그먼트 센서의 데이터와 결합되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 터널 라이닝 세그먼트를 도구에 의해 픽업되기 위한 픽업 구역으로 공급하기 위한 공급 유닛(세그먼트 피더)은 컨트롤러에 의해 제어되어, 터널 라이닝 세그먼트가 컨트롤러를 통해 준비되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 터널링 머신의 전진 압력은 컨트롤러에 의해 연장 가능하고 후퇴 가능하게 활성화되어, 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 대해 가압되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 터널 라이닝 세그먼트 링의 마지막 터널 라이닝 세그먼트(키스톤)가 장착되었으면, 매니퓰레이터는 적어도 2개의 비행 시간 카메라로 터널 라이닝 세그먼트 링의 터널 라이닝 세그먼트와 터널 섹션의 시추공 벽 사이의 거리를 측정하고, 바람직하게는 터널 라이닝 세그먼트 링이 적어도 부분적으로 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 목표 위치에 터널 라이닝 세그먼트를 배치한 후, 매니퓰레이터의 도구는 배치된 터널 라이닝 세그먼트에 연결된 상태로 유지되고, 그리고 터널 라이닝 세그먼트는 터널링 머신의 전진 압력 중 적어도 하나에 의해 가압되어 함께 이동하며, 그리고 그 동안 도구의 이동이 검출되는 것을 특징으로 하는 방법.