JP5522822B2

JP5522822B2 - How to check the position of the excavator, the excavator

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Publication number: JP5522822B2
Application number: JP2009022346A
Authority: JP
Inventors: 嘉彦須田; 隆幸小峰; 弘城大野; 隆渋谷; 睦雄鴇田; 昌彦松田; 丈志翠; 常雄佐藤; 実畠山; 隆一宮ノ原
Original assignee: Obayashi Corp; Toa Corp
Current assignee: Obayashi Corp; Toa Corp
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2029-02-03
Also published as: JP2010180534A

Description

本発明は、地中を掘進する掘進機の位置を確認する位置確認方法に関する。また、本発明は地中における位置を確認する為の手段を備えた掘進機に関する。 The present invention relates to a position confirmation method for confirming the position of an excavator that excavates in the ground. Moreover, this invention relates to the excavation machine provided with the means for confirming the position in the ground.

地中を掘進する掘進機の位置を確認する方法は従来から種々提案されている。例えば、特許文献１記載の方法は、２台のシールド掘進機により築造すべきトンネルの両端側から掘進する際、シールド掘進機間の間隔が所定の距離に達した段階で掘進を停止し、一方のシールド掘進機から他方のシールド掘進機に向けて鋼管による水平ボーリングを行う。そして鋼管内にレーザー光を通すことで、双方のシールド掘進機の基準線との位置関係を測量することにより、シールド掘進機相互の相対位置を確認するものである。
特開昭６３−２２９９６号公報 Various methods for confirming the position of an excavator that excavates in the ground have been proposed. For example, in the method described in Patent Document 1, when excavating from both ends of a tunnel to be built by two shield machines, the excavation is stopped when the distance between the shield machines reaches a predetermined distance. Horizontal boring with steel pipe from one shield machine to the other shield machine. Then, by passing the laser beam through the steel pipe and measuring the positional relationship with the reference line of both shield machines, the relative positions of the shield machines are confirmed.
JP 63-22996 A

しかしながら上記特許文献１記載の相対位置確認方法においては、鋼管受け入れ側のシールド掘進機の前面に鋼管受け入れ部（マンホール）を設けるとともに、更にその後方にレーザー光受光部とこれをＸ−Ｙ方向に駆動する駆動機構などを設ける必要があり、装置が複雑であり著しいコストアップを招いていた。 However, in the relative position confirmation method described in Patent Document 1, a steel pipe receiving portion (manhole) is provided on the front surface of the shield machine on the steel pipe receiving side, and further, a laser beam receiving portion and this in the XY direction are provided behind the steel pipe receiving portion. It is necessary to provide a driving mechanism or the like for driving, and the apparatus is complicated, resulting in a significant increase in cost.

そこで本発明はこの様な状況に鑑みなされたものであり、その目的は、地中を掘進する掘進機の位置確認を、構造簡単にして低コストに、且つ、正確に行うことにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to accurately confirm the position of an excavator that excavates in the ground with a simple structure and at a low cost.

上記課題を解決する為に、本発明の第１の態様に係る掘進機の位置確認方法は、地中を掘進する掘進機に設定された基準位置に対する相対位置情報が表示された表示面を有するターゲットプレートが、前記表示面を裏側にして、前記掘進機において外部からアクセス可能な位置に設けられた当該掘進機を停止させた状態で、当該掘進機から所定距離離れた位置から前記ターゲットプレートに向けてボーリングロッドにより地中をボーリングし、前記ボーリングロッドの先端が前記ターゲットプレートに到達した後、前記ボーリングロッドにより前記ターゲットプレートを穿孔してサンプリング片を採取し、前記サンプリング片に表示された前記相対位置情報から当該サンプリング片の前記基準位置からのずれ量を求め、当該ずれ量をもとに前記掘進機と前記ボーリングロッドの発進位置との相対位置を確認することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the excavator position confirmation method according to the first aspect of the present invention has a display surface on which relative position information with respect to a reference position set in the excavator that excavates in the ground is displayed. The target plate is placed on the target plate from a position a predetermined distance away from the excavator while the excavator is stopped at the position accessible from the outside in the excavator with the display surface on the back side. Boring the ground with a boring rod, and after the tip of the boring rod reaches the target plate, the target plate is drilled with the boring rod to collect a sampling piece, and the sampling piece displayed on the sampling plate The amount of deviation of the sampling piece from the reference position is obtained from the relative position information, and the previous amount It is characterized in that to check the excavator relative position between the start position of the boring rod.

本態様によれば、掘進機には当該掘進機の基準位置に対する相対位置情報が表示されたターゲットプレートが設けられており、このターゲットプレートに向けてボーリングロッドによりボーリングし、更に当該ボーリングロッドによって前記ターゲットプレートを直接穿孔する。得られたサンプリング片には、上記相対位置情報が表示されているので、これをもとに当該サンプリング片の上記基準位置からのずれを求めることができ、その結果上記掘進機とボーリングロッドの発進位置との相対位置を確認することができる。 According to this aspect, the excavator is provided with the target plate on which the relative position information with respect to the reference position of the excavator is displayed, the boring rod is bored toward the target plate, and the boring rod further Drill the target plate directly. Since the relative position information is displayed on the obtained sampling piece, the deviation of the sampling piece from the reference position can be obtained based on this, and as a result, the excavator and the boring rod start. The relative position with respect to the position can be confirmed.

以上により、本態様によれば掘進機にターゲットプレートを設けてこれを穿孔することで、構造簡単にして低コストに位置確認を行うことができる。しかも、掘進機の一部を直接穿孔して位置確認を行うので、その位置を極めて正確に把握することができる。更に、表示面を裏側にしてターゲットプレートが掘進機外側に設けられるので、前記表示面が掘進機周囲の地山に対して非露呈状態となり、掘進に際して掘進機周囲の地山により表示面が削られて視認不能となることがない。 As described above, according to this aspect, by providing the target plate in the excavator and drilling it, the structure can be simplified and the position can be confirmed at low cost. In addition, since the position is confirmed by directly drilling a part of the excavator, the position can be grasped extremely accurately. Further, since the target plate is provided on the outside of the excavator with the display surface on the back side, the display surface is not exposed to the ground around the excavator and the display surface is cut by the ground around the excavator during excavation. It will not become invisible.

本発明の第２の態様に係る掘進機の位置確認方法は、上記第１の態様において、前記ターゲットプレートは、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれ相手側に向かって掘進する２台の掘進機の一方側に設けられ、２台の掘進機間の距離が所定距離に縮まった状態で両掘進機を停止させ、他方側の掘進機から前記一方側の掘進機に向けて前記ボーリングロッドによるボーリングを行って前記サンプリング片を採取することにより、前記一方側の掘進機と前記他方側の掘進機との相対位置を確認することを特徴とする。 The excavator position confirmation method according to the second aspect of the present invention is the excavator position confirmation method according to the first aspect, wherein the target plate is excavated from both ends of the tunnel to be built toward the other side. The two excavating machines are stopped in a state where the distance between the two excavating machines is reduced to a predetermined distance, and the boring by the boring rod is performed from the other excavating machine toward the one excavating machine. The sampling position is collected and the relative position between the one side excavator and the other side excavator is confirmed.

本態様によれば、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれ相手側に向かって掘進する２台の掘進機間の距離が所定距離に縮まった状態で前記サンプリング片を採取することにより、一方側の掘進機と他方側の掘進機との相対位置を確認するので、２台の掘進機を接合する際の位置ずれを防止することができる。 According to this aspect, by collecting the sampling piece in a state where the distance between the two excavating machines excavating from the both ends of the tunnel to be built toward the other side is reduced to a predetermined distance, Since the relative position between the excavating machine and the other excavating machine is confirmed, it is possible to prevent positional deviation when joining the two excavating machines.

本発明の第３の態様に係る掘進機の位置確認方法は、上記第２の態様において、前記ターゲットプレートは、前記一方側の掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの間を構成する面板により兼用されるとともに、当該面板の裏面が、前記表示面として利用されていることを特徴とする。 The excavator position confirmation method according to a third aspect of the present invention is the above-described second aspect, wherein the target plate is configured between a plurality of cutter spokes provided on a front surface of the one side excavator. While being shared by the face plate, the back surface of the face plate is used as the display surface.

本態様によれば、前記ターゲットプレートは、所謂泥水式のシールド工法に用いる掘進機の前面に設けられた面板により兼用されるので、コストアップを防止できるとともに、当該面板の裏面が表示面として利用されるので、表示面が地山に対して保護され、掘進の際に地山によって表示面が摩耗して視認不能となることを防止できる。 According to this aspect, since the target plate is also used by the face plate provided on the front surface of the excavator used in the so-called muddy water type shield construction method, the cost can be prevented and the back surface of the face plate is used as the display surface. Therefore, the display surface is protected against the natural ground, and it is possible to prevent the display surface from being worn out by the natural ground during excavation and becoming invisible.

本発明の第４の態様に係る掘進機の位置確認方法は、上記第２の態様において、前記ターゲットプレートは、前記一方側の掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの後方に位置する隔壁により兼用されるとともに、当該隔壁の裏面が、前記表示面として利用されていることを特徴とする。 The excavator position confirmation method according to a fourth aspect of the present invention is the second aspect, wherein the target plate is located behind a plurality of cutter spokes provided on the front surface of the one side excavator. In addition to being used as a partition wall, the back surface of the partition wall is used as the display surface.

本態様によれば、前記ターゲットプレートは、所謂泥土圧式のシールド工法に用いる掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの後方に位置する隔壁により兼用されるので、コストアップを防止できるとともに、当該隔壁の裏面が、前記表示面として利用されるので、地山に対して表示面が保護され、掘進の際に地山によって表示面が摩耗して視認不能となることを防止できる。 According to this aspect, since the target plate is also used by the partition wall located behind the plurality of cutter spokes provided on the front surface of the excavator used in the so-called mud pressure shield method, it is possible to prevent an increase in cost, Since the back surface of the partition wall is used as the display surface, the display surface is protected against the natural ground, and it is possible to prevent the display surface from being worn by the natural ground and becoming invisible during the excavation.

本発明の第５の態様に係る掘進機の位置確認方法は、上記第３のまたは第４の態様において、前記ターゲットプレートの後方側に、前記他方側の掘進機の基準位置に対する相対位置情報が表示された補助ターゲットプレートを更に備えていることを特徴とする。 In the third or fourth aspect, the excavator position confirmation method according to the fifth aspect of the present invention has relative position information relative to a reference position of the other excavator on the rear side of the target plate. The display device further includes a displayed auxiliary target plate.

本態様によれば、前記ターゲットプレートの後方側に、補助ターゲットプレートを更に備えているので、最初にターゲットプレートを穿孔した際のサンプリング片を落下等により回収できなかった場合であっても、上記補助ターゲットプレートによって、ボーリングロッドによるターゲットプレートの穿孔位置を確認することができる。 According to this aspect, since the auxiliary target plate is further provided on the rear side of the target plate, even if the sampling piece when the target plate is first drilled cannot be recovered due to dropping or the like, The drilling position of the target plate by the boring rod can be confirmed by the auxiliary target plate.

本発明の第６の態様に係る掘進機の位置確認方法は、第１の態様に係る掘進機の位置確認方法において、前記ボーリングロッドによるボーリングを、地中を掘進する前記掘進機に向けて地上から行って前記サンプリング片を採取することにより、トンネル計画線に対する前記掘進機の位置を確認することを特徴とする。本態様によれば、上記サンプリング片の採取により、トンネル計画線に対する前記掘進機の相対位置を求めることができる。 The excavator position confirmation method according to a sixth aspect of the present invention is the excavator position confirmation method according to the first aspect, wherein the boring by the boring rod is grounded toward the excavator that excavates in the ground. The position of the excavating machine with respect to the tunnel planned line is confirmed by taking the sampling piece and collecting the sampling piece. According to this aspect, the relative position of the excavator with respect to the tunnel planned line can be obtained by sampling the sampling piece.

本発明の第７の態様に係る掘進機は、地中を掘進する掘進機であって、当該掘進機の基準位置に対する相対位置情報が表示された表示面を有するターゲットプレートが、前記表示面を裏側にして、前記掘進機の外側に設けられていることを特徴とする。 The excavator according to the seventh aspect of the present invention is an excavator that excavates in the ground, and a target plate having a display surface on which relative position information with respect to a reference position of the excavator is displayed is the display surface. It is provided on the back side and on the outside of the excavator.

本態様によれば、上記ターゲットプレートを備えることにより掘進機の位置を確認することができるので、構造簡単にして低コストに当該掘進機の位置確認を行うことができる。しかも、掘進機の一部を直接穿孔して位置確認を行うので、その位置を極めて正確に把握することができる。更に、表示面を裏側にしてターゲットプレートが掘進機外側に設けられるので、前記表示面が掘進機周囲の地山に対して非露呈状態となり、掘進に際して掘進機周囲の地山により表示面が削られて視認不能となることがない。 According to this aspect, since the position of the excavator can be confirmed by providing the target plate, the position of the excavator can be confirmed at a low cost with a simple structure. In addition, since the position is confirmed by directly drilling a part of the excavator, the position can be grasped extremely accurately. Further, since the target plate is provided on the outside of the excavator with the display surface on the back side, the display surface is not exposed to the ground around the excavator and the display surface is cut by the ground around the excavator during excavation. It will not become invisible.

＜＜第１実施形態＞＞
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図６を参照しながら説明する。ここで図１は築造すべトンネルの両端側からそれぞれ相手側に向かって掘進する２台のシールド掘進機の位置関係を示す図（断面図）、図２は本発明に係るシールド掘進機１Ａが備えるカッターヘッド３Ａの正面図、図３はカッターヘッド３Ａを構成する面板９Ａの断面図、図４は表示部１５Ａの平面図、図５は面板９Ａを穿孔して得られたサンプリング片Ｃを回収する様子を示す図、図６は面板９Ａの後方に配置された表示部１５Ｂをカメラ２７により確認する様子を示す図である。 << First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a diagram (cross-sectional view) showing the positional relationship between two shield machines that are excavated from both ends of the tunnel to be built toward the other side, and FIG. 2 is provided in the shield machine 1A according to the present invention. 3 is a front view of the cutter head 3A, FIG. 3 is a sectional view of the face plate 9A constituting the cutter head 3A, FIG. 4 is a plan view of the display unit 15A, and FIG. 5 collects a sampling piece C obtained by perforating the face plate 9A. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the display unit 15B disposed behind the face plate 9A is confirmed by the camera 27. FIG.

図１に示すシールド掘進機１Ａ、１Ｂは、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれ相手側に向けて地山Ｇ中を掘進するシールド掘進機であり、本実施形態ではともに所謂泥水式のシールド掘進機である。尚、本実施形態では泥水式のシールド掘進機を例に説明するが、本発明はこれに限られず所謂泥土圧式のシールド掘進機であっても構わない。 The shield machine 1A, 1B shown in FIG. 1 is a shield machine that digs in the natural ground G from both ends of the tunnel to be built toward the other side. In this embodiment, both are so-called muddy water type shield machines. Machine. In this embodiment, a muddy water type shield machine is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a so-called muddy earth type shield machine may be used.

本実施形態に係るシールド掘進機１Ａ、１Ｂは、シールド掘進機１Ａについてはカッターヘッド３Ａ（より具体的には面板９Ａ）に特徴を有し、シールド掘進機１Ｂについては主にボーリングマシン２０を備える点に特徴を有しており、その余の装置構成については、公知の泥水式シールド掘進機と同一である。 The shield machine 1A, 1B according to the present embodiment is characterized by the cutter head 3A (more specifically, the face plate 9A) with respect to the shield machine 1A, and mainly includes the boring machine 20 with respect to the shield machine 1B. The other features are the same as those of a known mud shield shield machine.

例えば、両シールド掘進機は隔壁１１により画設された掘削室１２に取り込まれた掘削土砂に対し注水を行う為の送水管（図示せず）、掘削室１２内の泥水を取り込んで後方側に排出する排出菅（図示せず）、セグメントＳを組み立てる組立装置（図示せず）、などを備えている。尚、図１において符号３Ｂはシールド掘進機１Ｂ側のカッターヘッドを、符号２１はボーリングマシン２０により推進力及び回転を与えられるボーリングロッドを、符号２５はボーリングロッド２０の周囲を封止する止水バルブを示している。 For example, both shield machines have a water pipe (not shown) for injecting water into the excavation soil 12 taken into the excavation chamber 12 demarcated by the partition wall 11 and take in the muddy water in the excavation chamber 12 to the rear side. A discharge rod (not shown) for discharging, an assembly device (not shown) for assembling the segment S, and the like are provided. In FIG. 1, reference numeral 3B denotes a cutter head on the shield machine 1B side, reference numeral 21 denotes a boring rod which is given propulsive force and rotation by the boring machine 20, and reference numeral 25 denotes a water stop for sealing the periphery of the boring rod 20. Shows the valve.

図１は２台のシールド掘進機を地表側から平面的に見た際の位置関係を示しており、符号Ｌｔはトンネル孔中心線を示している。２台のシールド掘進機１Ａ、１Ｂをこのトンネル孔中心線Ｌｔに沿って進め、両者の距離Ｄが所定距離内に縮まった状態で両シールド掘進機を停止させる。そして以下に説明する、本発明に係る位置確認方法を用いてシールド掘進機１Ｂ側からシールド掘進機１Ａの位置を確認し、両シールド掘進機の相対位置ずれ量を求め、これをもとに更に掘進を行って両シールド掘進機を接合させ、トンネル築造を完了させる。尚、符号Ｌｂはボーリングロッド２１によって形成すべきボーリング孔の中心線であり、本実施形態においてこのボーリング孔中心線Ｌｂは、トンネル孔中心線Ｌｔに対して平行でなく、所定の傾き角を有している（後述）。 FIG. 1 shows a positional relationship when two shield machines are viewed in a plan view from the ground surface side, and a symbol Lt indicates a tunnel hole center line. The two shield machines 1A and 1B are advanced along the tunnel hole center line Lt, and both shield machines are stopped in a state where the distance D between them is reduced within a predetermined distance. Then, the position of the shield machine 1A is confirmed from the shield machine 1B side using the position confirmation method according to the present invention described below, and the relative displacement between both shield machines is obtained. A tunnel is built to join the two shield machines and complete the tunnel construction. Reference numeral Lb denotes a center line of a bore hole to be formed by the bore rod 21. In this embodiment, this bore hole center line Lb is not parallel to the tunnel hole center line Lt and has a predetermined inclination angle. (Described later).

図２はシールド掘進機１Ａ側のカッターヘッド３Ａを示すものであり、このカッターヘッド３Ａは３本のカッタースポーク７を周方向にほぼ等間隔で備えている。カッタースポーク７において周方向両端部には、半径方向に沿ってカッタービット５が複数適宜の間隔で設けられており、また周方向中央部には、同様に半径方向に沿ってカッタービット７が複数適宜の間隔で設けられている。 FIG. 2 shows a cutter head 3A on the shield machine 1A side, and this cutter head 3A includes three cutter spokes 7 at substantially equal intervals in the circumferential direction. In the cutter spoke 7, a plurality of cutter bits 5 are provided at appropriate intervals along the radial direction at both ends in the circumferential direction, and a plurality of cutter bits 7 are similarly provided along the radial direction at the center in the circumferential direction. They are provided at appropriate intervals.

３本のカッタースポーク７の間には面板９が設けられており、この面板９には、半径方向に沿ってカッタービット６が設けられている。カッタースポーク７と面板９との間には半径方向に延びるスリット１０が設けられていて、カッターヘッド３Ａの回転に伴い各カッタービットにより掘削された土砂がこのスリット１０から掘削室１２へと取り込まれるようになっている。 A face plate 9 is provided between the three cutter spokes 7, and a cutter bit 6 is provided on the face plate 9 along the radial direction. A slit 10 extending in the radial direction is provided between the cutter spoke 7 and the face plate 9, and earth and sand excavated by each cutter bit with the rotation of the cutter head 3 </ b> A is taken into the excavation chamber 12 from the slit 10. It is like that.

尚、３本のカッタースポーク３のうち、２本には半径方向外側にコピーカッタ８が設けられており、必要に応じてこのコピーカッタ８をカッターヘッド３Ａの外周から外側に突出させることにより、シールド掘進機１Ａ本体の外形よりも大きな径で掘削を行い、シールド掘進機１Ａの通路をやや大きめに確保できるようになっている。 Of the three cutter spokes 3, two are provided with a copy cutter 8 on the radially outer side, and if necessary, by projecting the copy cutter 8 from the outer periphery of the cutter head 3A to the outside, Excavation is performed with a larger diameter than the outer shape of the main body of the shield machine 1 </ b> A, and the passage of the shield machine 1 </ b> A can be secured slightly larger.

図２において符号９Ａで示す面板は、他の面板９とは異なり、ボーリングロッド２１により穿孔されるターゲットプレートとして利用されるものであり、その裏面には表示部１５Ａが設けられている。この表示部１５Ａは、面板９Ａの形状に沿うように略扇形の輪郭形状を成しており、そのほぼ中心にシールド掘進機１Ａの基準位置が設定されている。尚この基準位置は、図２及び図４におけるｘ座標線とｙ座標線（本実施形態ではｙ座標線は重力方向に平行な線である）との交点で示される。 The face plate indicated by reference numeral 9A in FIG. 2 is used as a target plate perforated by the boring rod 21, unlike the other face plates 9, and a display portion 15A is provided on the back surface thereof. The display portion 15A has a substantially fan-shaped contour shape so as to follow the shape of the face plate 9A, and the reference position of the shield machine 1A is set substantially at the center thereof. This reference position is indicated by the intersection of the x coordinate line and the y coordinate line (in this embodiment, the y coordinate line is a line parallel to the gravity direction) in FIGS.

表示部１５Ａには、上記基準位置に対する相対位置情報が表示されており、図４に示すようにメッシュ線１６と識別ポンチ１７とにより構成される。より詳しくは、ｘ座標線及びｙ座標線から、ともに基準位置（ゼロ座標）から離れるに従って間隔が大きくなるようにメッシュ線１６が引かれており、例えば或るメッシュの間隔Ｗ（ｎ−１）に対して基準位置から遠い側に隣接するメッシュの間隔Ｗｎ（ｎは整数）が必ず大きくなるように、各メッシュの間隔が設定されている。 The display unit 15A displays relative position information with respect to the reference position, and includes a mesh line 16 and an identification punch 17 as shown in FIG. More specifically, the mesh line 16 is drawn from the x coordinate line and the y coordinate line so that the distance increases as the distance from the reference position (zero coordinate) increases. For example, a mesh interval W (n−1). The interval between meshes is set so that the interval Wn (n is an integer) between adjacent meshes on the side farther from the reference position is always larger.

一方、ｘ座標線とｙ座標線とで画設される象限（第１象限〜第４象限）においては、ｘ座標線或いはｙ座標線を挟んでメッシュ間隔が互いに同じ（対称）であるので、これを区別する為に、例えば第１象限においては全てのメッシュに識別ポンチ１７を１個、打刻する。以下同様に、第２象限においては２個、第３象限においては３個、それぞれ識別ポンチ１７を打刻する。尚、第４象限においては、識別ポンチ１７を打刻しなくても他の象限との区別ができるので、打刻はしない。 On the other hand, in the quadrant (first quadrant to fourth quadrant) defined by the x coordinate line and the y coordinate line, the mesh interval is the same (symmetric) across the x coordinate line or the y coordinate line. In order to distinguish this, for example, in the first quadrant, one identification punch 17 is stamped on all meshes. In the same manner, two identification punches 17 are stamped in the second quadrant and three in the third quadrant. In the fourth quadrant, the identification punch 17 is not stamped, so that it can be distinguished from other quadrants.

そしてこの様に一部の面板が構成されたシールド掘進機１Ａの位置を確認する際には、装置間距離Ｄ（図１）が所定の距離内に縮まった状態で両シールド掘進機を停止させ、相手側のシールド掘進機１Ｂから、ターゲットプレートとしての面板９Ａの基準位置に向けてボーリングロッド２１によりボーリングを開始する。 When confirming the position of the shield machine 1A having a part of the face plate in this way, both shield machines are stopped in a state where the distance D between the devices (FIG. 1) is reduced within a predetermined distance. The boring rod 21 starts boring from the counterpart shield machine 1B toward the reference position of the face plate 9A as the target plate.

尚このとき、両シールド掘進機の回転位相を合わせておく。より具体的には、本実施形態においてはボーリングロッド２１によるボーリングは水平方向に対し平行に行われ、即ちボーリング孔のｙ座標値がボーリング孔の長さ方向に沿って変化しないように水平ボーリングする。従ってボーリングロッド２１のｙ座標値が、シールド掘進機１Ａの基準位置と一致するように、両シールド掘進機のカッターヘッドの回転位相を設定する。 At this time, the rotational phases of both shield machines are matched. More specifically, in this embodiment, the boring by the boring rod 21 is performed parallel to the horizontal direction, that is, the horizontal boring is performed so that the y coordinate value of the boring hole does not change along the length direction of the boring hole. . Accordingly, the rotational phase of the cutter heads of both shield machines is set so that the y coordinate value of the boring rod 21 matches the reference position of the shield machine 1A.

これにより仮にｘ−ｙ平面上において両シールド掘進機の位置ずれが無ければ、ボーリングロッド２１の先端は、図４のｘ座標線上に到達することとなる。但し、本実施形態に係るシールド掘進機１Ｂによれば、トンネル孔中心線Ｌｔ（図１）と平行にボーリングすると、ボーリングロッド２１の先端は図１において符号Ｔ０で示す位置に到達する。 Thus, if there is no positional deviation between the two shield machines on the xy plane, the tip of the boring rod 21 reaches the x coordinate line in FIG. However, according to the shield machine 1B according to the present embodiment, when the boring is performed in parallel with the tunnel hole center line Lt (FIG. 1), the tip of the boring rod 21 reaches the position indicated by the symbol T0 in FIG.

この位置は、カッタービット６とスリット１０とに挟まれた狭い領域である為、本実施形態ではシールド掘進機１Ａの基準位置を同図符号Ｔ１で示す場所に配置するとともに、ボーリングロッド２１によるボーリングをトンネル孔中心線Ｌｔに対してやや角度を持たせ、上記基準位置に向けてボーリングを行う。従ってｘ−ｙ平面上において両シールド掘進機の位置ずれが無ければ、ボーリングロッド２１の先端は、符号Ｔ１で示す位置、即ち図４におけるｘ−ｙ座標線の交点（基準位置）に到達する。逆に、両シールド掘進機に相対位置ずれが存在すると、ボーリングロッド２１の先端は、位置Ｔ１から外れた場所に到達する。 Since this position is a narrow region sandwiched between the cutter bit 6 and the slit 10, in this embodiment, the reference position of the shield machine 1A is arranged at a place indicated by the reference numeral T1 in FIG. Is bored toward the reference position with a slight angle with respect to the tunnel hole center line Lt. Accordingly, if there is no positional deviation between the two shield machines on the xy plane, the tip of the boring rod 21 reaches the position indicated by reference numeral T1, that is, the intersection (reference position) of the xy coordinate lines in FIG. Conversely, if there is a relative displacement between the two shield machines, the tip of the boring rod 21 reaches a location deviating from the position T1.

続いて、ボーリングロッド２１の先端が面板９Ａに到達すると、更にボーリングを継続して、図５に示すようにボーリングロッド２１により面板９Ａを穿孔する。尚、図５に示すようにボーリングロッド２１は外筒２２と内筒２３とを備えて構成されており、それぞれの先端にはビット２４が設けられている。 Subsequently, when the tip of the boring rod 21 reaches the face plate 9A, further boring is continued, and the face plate 9A is punched by the boring rod 21 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the boring rod 21 includes an outer cylinder 22 and an inner cylinder 23, and a bit 24 is provided at each end.

次いで、面板９Ａを穿孔して得られたサンプリング片Ｃを、内筒２３を介してシールド掘進機１Ｂ側で回収する。このサンプリング片Ｃは、表示部１５Ａを裏側から打ち抜いて得られたものであり、符号１５Ａ_1で示す側に、図４に示したメッシュ線１７と、第１〜第３象限のいずれかを打ち抜いた場合には識別ポンチ１７が表示されている。従ってこれにより、ボーリングロッド２１が図４に示す表示部１５Ａのいずれの場所を打ち抜いたかを把握することができる。尚、表示部１５Ａは面板９Ａの裏側を利用して設けられている為、シールド掘進機の推進に際して地山Ｇには直接接触せず、掘削室１２内の泥水と接触するのみである為、その表示が土砂等により削られて視認不可となることはない。 Next, the sampling piece C obtained by perforating the face plate 9A is collected on the shield machine 1B side through the inner cylinder 23. This sampling piece C was obtained by punching the display portion 15A from the back side, and the mesh line 17 shown in FIG. 4 and any one of the first to third quadrants were punched on the side indicated by reference numeral 15A_1. In this case, an identification punch 17 is displayed. Therefore, this makes it possible to grasp where the boring rod 21 has punched out the display portion 15A shown in FIG. In addition, since the display unit 15A is provided using the back side of the face plate 9A, it does not directly contact the ground G when propelling the shield machine, but only contacts mud water in the excavation chamber 12. The display is not scraped off by earth or sand or the like and cannot be visually recognized.

そして、メッシュ間隔と、識別ポンチ１７の有無及び数とをもとにして、打ち抜き位置のｘ座標線とｙ座標線からのずれを求めることができ、これにより両シールド掘進機の相対位置ずれ量を求めることができる。両シールド掘進機の相対位置ずれ量を求めた後は、これをもとに掘進方向の修正を行いながら更に掘進を進め、両シールド掘進機を接合する。これにより相対位置ずれが無く良好な接合が可能となる。 Then, based on the mesh interval and the presence / absence and number of identification punches 17, the deviation of the punching position from the x-coordinate line and the y-coordinate line can be obtained. Can be requested. After obtaining the relative positional deviation amount of both shield machines, further excavation is performed while correcting the direction of excavation based on this, and both shield machines are joined. As a result, there is no relative positional shift and good bonding is possible.

尚、面板９Ａの後方側には、表示部１５Ａと同様に基準位置に対する相対位置情報が表示された表示部１５Ｂを有する補助ターゲットプレート１８が図３に示すように設けられている。この表示部１５Ｂの表示内容は、図４の表示部１５Ａを左右対称にしたものであり（図示は省略）、仮にサンプリング片Ｃを落下等することにより回収できなかった場合でも、図６に示すようにカメラ２７を介して表示部１５Ｂを視ることにより、ボーリングロッド２１先端の到達位置を視認できるようになっている。 As shown in FIG. 3, an auxiliary target plate 18 having a display unit 15B on which relative position information with respect to a reference position is displayed is provided on the rear side of the face plate 9A in the same manner as the display unit 15A. The display content of the display unit 15B is obtained by making the display unit 15A of FIG. 4 symmetric (not shown), and even if it cannot be recovered by dropping the sampling piece C, it is shown in FIG. Thus, by observing the display unit 15B through the camera 27, the reaching position of the tip of the boring rod 21 can be visually confirmed.

以上の通り、本実施形態に係る位置確認方法は、シールド掘進機１Ａの基準位置（ｘ−ｙ座標原点）に対する相対位置情報（メッシュ線１６及び識別ポンチ１７）が表示された表示面（表示部１５Ａ）がシールド掘進機１Ａ周囲の地山Ｇに対して非露呈状態で設けられるターゲットプレート（面板９Ａ）に向けて、ボーリングロッド２１により地中をボーリングする。ボーリングロッド２１の先端がターゲットプレート（面板９Ａ）に到達した後、当該ボーリングロッド２１によりターゲットプレート（面板９Ａ）を穿孔してサンプリング片Ｃを採取する。そして当該サンプリング片Ｃの表示内容により当該サンプリング片Ｃの前記基準位置からのずれ量を求め、これをもとにボーリングロッド２１の発進位置（シールド掘進機１Ｂ）とシールド掘進機１Ａとの相対位置を確認する。 As described above, the position confirmation method according to the present embodiment is a display surface (display unit) on which relative position information (mesh line 16 and identification punch 17) with respect to the reference position (xy coordinate origin) of the shield machine 1A is displayed. 15A) bores the ground with the boring rod 21 toward the target plate (face plate 9A) provided in a non-exposed state with respect to the ground G around the shield machine 1A. After the tip of the boring rod 21 reaches the target plate (face plate 9A), the target plate (face plate 9A) is drilled by the boring rod 21 and the sampling piece C is collected. Then, the amount of deviation of the sampling piece C from the reference position is obtained from the display content of the sampling piece C, and the relative position between the starting position of the boring rod 21 (shielding machine 1B) and the shielding machine 1A based on this amount. Confirm.

従ってシールド掘進機１Ａにおいてターゲットプレート（面板９Ａ）を備えるのみで足り、構造簡単にして低コストにシールド掘進機１Ａの位置確認を行うことができる。しかも、シールド掘進機１Ａの一部を直接穿孔して位置確認を行うので、その位置を極めて正確に把握することができる。また、表示部１５Ａはシールド掘進機１Ａ周囲の地山Ｇに対して非露呈状態に設けられるので、掘進に際して地山Ｇによりその表示内容が削られて視認不能となることがない。 Therefore, the shield machine 1A need only include the target plate (face plate 9A), and the position of the shield machine 1A can be confirmed at a low cost with a simple structure. Moreover, since the position is confirmed by directly drilling a part of the shield machine 1A, the position can be grasped extremely accurately. In addition, since the display unit 15A is provided in a non-exposed state with respect to the natural ground G around the shield machine 1A, the display content is not scraped off by the natural ground G during the excavation and thus cannot be visually recognized.

尚、上述した通り本発明の適用範囲は泥水式のシールド掘進機に限られず、その他の方式のシールド掘進機、例えば泥土圧式のシールド掘進機であっても適用可能であるが、当該泥土圧式のシールド掘進機の如くカッターヘッド前面に面板を備えていない場合には、例えば隔壁１１をターゲットプレートとして利用し、この裏面に表示部１５Ａを設けることもできる。即ち、外部からアクセス可能な位置であればどの位置であっても構わない。尚この場合、隔壁１１を穿孔した際に掘進機内部に浸水しないよう、ターゲットエリアの裏側に浸水防止構造を設けることが好ましい。 As described above, the scope of application of the present invention is not limited to the muddy water type shield machine, but can be applied to other types of shield machine, for example, a mud pressure type shield machine, When the face plate is not provided on the front surface of the cutter head as in the shield machine, for example, the partition wall 11 can be used as the target plate, and the display portion 15A can be provided on the back surface. In other words, any position can be used as long as it is accessible from the outside. In this case, it is preferable to provide an inundation prevention structure on the back side of the target area so that the inside of the excavator is not submerged when the partition wall 11 is drilled.

また、本実施形態ではセグメントを坑内で組み立てるシールド工法およびこれに用いる掘進機を例に説明したが、例えば既製の管を地中に押し込む所謂推進工法およびこれに用いる掘進機にも適用可能であって、工法に限定されることはない。 In this embodiment, the shield method for assembling the segments in the mine and the excavator used therefor have been described as examples. The method is not limited to this method.

＜＜第２実施形態＞＞
続いて図７を参照しつつ本発明の第２実施形態について説明する。ここで図７は本発明の第２実施形態に係る位置確認方法を示す図である。尚、図７において上記第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、以下ではその説明は省略する。 << Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7 is a diagram showing a position confirmation method according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted below.

シールド掘進機１Ｃは、上記第１実施形態とは異なりシールド筒２の一部をターゲットプレートとして利用するものであり、その裏面に表示部１５Ａ’を有している。表示部１５Ａ’は、図４に示した表示部１５Ａと同様に基準位置に対する相対位置情報を示すものであり、地山Ｇに対して非露呈状態となる様、シールド筒２の裏側に設けられている。 Unlike the first embodiment, the shield machine 1C uses a part of the shield tube 2 as a target plate, and has a display portion 15A 'on the back surface thereof. The display unit 15A ′ indicates relative position information with respect to the reference position in the same manner as the display unit 15A shown in FIG. 4 and is provided on the back side of the shield tube 2 so as to be in a non-exposed state with respect to the natural ground G. ing.

本実施形態に係る位置確認方法は、トンネル計画線Ｌｔに対するシールド掘進機１Ｃの水平方向位置ずれを確認するものであり、シールド掘進機１Ｃを停止させた状態で、地表Ｇｓに設けられたボーリングマシン２０からシールド筒２（表示部１５Ａ’）に向けて、鉛直方向に沿って真っ直ぐにボーリングロッド２１によるボーリングを行う。 The position confirmation method according to the present embodiment is for confirming the horizontal position displacement of the shield machine 1C with respect to the tunnel planned line Lt, and the boring machine provided on the ground surface Gs with the shield machine 1C stopped. Boring with the boring rod 21 is performed straight along the vertical direction from 20 toward the shield cylinder 2 (display unit 15A ′).

そして上記第１実施形態と同様に、ボーリングロッド２１によりシールド筒２を直接穿孔することによりサンプリング片（図示せず）を採取し、これをもとにしてシールド掘進機１Ｃの水平方向位置を確認する。これにより、トンネル計画線Ｌｔに対するシールド掘進機１Ｃの水平方向位置ずれ量を確認することができる。 As in the first embodiment, a sampling piece (not shown) is sampled by directly drilling the shield cylinder 2 with the boring rod 21, and the horizontal position of the shield machine 1C is confirmed based on the sampling piece. To do. Thereby, the horizontal direction displacement amount of the shield machine 1C with respect to the tunnel planned line Lt can be confirmed.

尚、シールド筒２の裏側には補助ターゲットプレート１８’が設けられており、この補助ターゲットプレート１８’には表示部１５Ｂ’が設けられている。これにより、上記第１実施形態と同様に、仮にシールド筒２を穿孔した際のサンプリング片を落下等した場合でも、ボーリングロッド２１の到達位置をカメラ等で確認することができる。尚、本実施形態ではシールド筒２を穿孔した際に掘進機内部に浸水しないよう、補助ターゲットプレート１８’を介した浸水防止構造が設けられている（図示せず）。 An auxiliary target plate 18 ′ is provided on the back side of the shield tube 2, and a display portion 15 B ′ is provided on the auxiliary target plate 18 ′. Thereby, similarly to the first embodiment, even when the sampling piece when the shield tube 2 is punched is dropped, the arrival position of the boring rod 21 can be confirmed with a camera or the like. In the present embodiment, a water immersion prevention structure is provided (not shown) via the auxiliary target plate 18 ′ so as not to flood the inside of the excavator when the shield cylinder 2 is drilled.

相対位置を確認する２台のシールド掘進機の位置関係を示す図（断面図）。The figure (cross-sectional view) which shows the positional relationship of the two shield machines which confirm a relative position. 本発明に係るシールド掘進機が備えるカッターヘッドの正面図。The front view of the cutter head with which the shield machine which concerns on this invention is provided. カッターヘッドを構成する面板の断面図。Sectional drawing of the face plate which comprises a cutter head. 表示部の平面図。The top view of a display part. 面板を穿孔して得られたサンプリング片を回収する様子を示す図。The figure which shows a mode that the sampling piece obtained by perforating a face plate is collect | recovered. 面板の後方に配置された表示部をカメラにより確認する様子を示す図。The figure which shows a mode that the display part arrange | positioned at the back of a faceplate is confirmed with a camera. 本発明の第２実施形態に係る位置確認方法を示す図。The figure which shows the position confirmation method which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

１Ａ、１Ｂシールド掘進機
２シールド筒
３カッターヘッド
４カッタースポーク
５〜７カッタービット
８コピーカッタ
９面板
９Ａ面板（ターゲットプレート）
１０スリット
１１隔壁
１２掘削室
１５Ａ、１５Ｂ表示部
１６メッシュ線
１７識別ポンチ
１８補助ターゲットプレート
２０ボーリングマシン
２１ボーリングロッド
２２外筒
２３内筒
２４ビット
２５止水バルブ
２７カメラ
Ｃサンプリング片
Ｌｂボーリング孔中心線
Ｌｔトンネル孔中心線
Ｇｓ地表
Ｇ地山
Ｓセグメント 1A, 1B Shield machine 2 Shield tube 3 Cutter head 4 Cutter spoke 5-7 Cutter bit 8 Copy cutter 9 Face plate 9A Face plate (target plate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Slit 11 Bulkhead 12 Excavation chamber 15A, 15B Display part 16 Mesh line 17 Identification punch 18 Auxiliary target plate 20 Boring machine 21 Boring rod 22 Outer cylinder 23 Inner cylinder 24 Bit 25 Water stop valve 27 Camera C Sampling piece Lb Boring hole center line Lt Tunnel hole center line Gs Ground surface G Ground mountain S Segment

Claims

地中を掘進する掘進機に設定された基準位置に対する相対位置情報が表示された表示面を有するターゲットプレートが、前記表示面を裏側にして、前記掘進機において外部からアクセス可能な位置に設けられた当該掘進機を停止させた状態で、当該掘進機から所定距離離れた位置から前記ターゲットプレートに向けてボーリングロッドにより地中をボーリングし、
前記ボーリングロッドの先端が前記ターゲットプレートに到達した後、前記ボーリングロッドにより前記ターゲットプレートを穿孔してサンプリング片を採取し、
前記サンプリング片に表示された前記相対位置情報から当該サンプリング片の前記基準位置からのずれ量を求め、当該ずれ量をもとに前記掘進機と前記ボーリングロッドの発進位置との相対位置を確認することを特徴とする掘進機の位置確認方法。 A target plate having a display surface displaying relative position information with respect to a reference position set in the excavator that excavates in the ground is provided at a position accessible from the outside in the excavator with the display surface on the back side. With the excavator stopped, boring the ground with a boring rod toward the target plate from a position away from the excavator by a predetermined distance,
After the tip of the boring rod reaches the target plate, the target plate is drilled by the boring rod to collect a sampling piece,
A deviation amount of the sampling piece from the reference position is obtained from the relative position information displayed on the sampling piece, and a relative position between the excavator and the start position of the boring rod is confirmed based on the deviation amount. A method for confirming the position of an excavator characterized by that.

請求項１に記載の掘進機の位置確認方法において、前記ターゲットプレートは、築造すべきトンネルの両端側からそれぞれ相手側に向かって掘進する２台の掘進機の一方側に設けられ、
２台の掘進機間の距離が所定距離に縮まった状態で両掘進機を停止させ、他方側の掘進機から前記一方側の掘進機に向けて前記ボーリングロッドによるボーリングを行って前記サンプリング片を採取することにより、前記一方側の掘進機と前記他方側の掘進機との相対位置を確認することを特徴とする掘進機の位置確認方法。 In the position confirmation method of the excavator according to claim 1, the target plate is provided on one side of two excavators that excavate from both ends of the tunnel to be built toward the other side,
Both excavators are stopped in a state where the distance between the two excavators is reduced to a predetermined distance, and the sampling piece is bored by the boring rod from the other excavator toward the one excavator. A method for confirming the position of the excavator, wherein the relative position between the excavator on the one side and the excavator on the other side is confirmed by sampling.

請求項２に記載の掘進機の位置確認方法において、前記ターゲットプレートは、前記一方側の掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの間を構成する面板により兼用されるとともに、当該面板の裏面が、前記表示面として利用されている、
ことを特徴とする掘進機の位置確認方法。 The position confirmation method for an excavator according to claim 2, wherein the target plate is also used by a face plate that constitutes between a plurality of cutter spokes provided on the front surface of the one side excavator, The back surface is used as the display surface,
A method for confirming the position of an excavator characterized by that.

請求項２に記載の掘進機の位置確認方法において、前記ターゲットプレートは、前記一方側の掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの後方に位置する隔壁により兼用されるとともに、当該隔壁の裏面が、前記表示面として利用されている、
ことを特徴とする掘進機の位置確認方法。 3. The excavator position confirmation method according to claim 2, wherein the target plate is shared by a partition wall located behind a plurality of cutter spokes provided in front of the one-side excavator machine. The back surface is used as the display surface,
A method for confirming the position of an excavator characterized by that.

請求項３または４に記載の掘進機の位置確認方法において、前記ターゲットプレートの後方側に、前記他方側の掘進機の基準位置に対する相対位置情報が表示された補助ターゲットプレートを更に備えている、
ことを特徴とする掘進機の位置確認方法。 In the excavator position confirmation method according to claim 3 or 4, further comprising an auxiliary target plate on the rear side of the target plate, the auxiliary target plate displaying relative position information with respect to the reference position of the other excavator.
A method for confirming the position of an excavator characterized by that.

請求項１に記載の掘進機の位置確認方法において、前記ボーリングロッドによるボーリングを、地中を掘進する前記掘進機に向けて地上から行って前記サンプリング片を採取することにより、トンネル計画線に対する前記掘進機の位置を確認することを特徴とする掘進機の位置確認方法。 The position confirmation method of the excavator according to claim 1, wherein the sampling with respect to the tunnel planned line is performed by performing the boring with the boring rod from the ground toward the excavator that excavates in the ground and collecting the sampling piece. A method for confirming the position of an excavator characterized by confirming the position of the excavator.

地中を掘進する筒体を備えた掘進機であって、
前記掘進機の基準位置に対する相対位置情報が表示された表示面を有するターゲットプレートが、前記表示面を裏側にして、前記掘進機の前記筒体の外周面に沿って該筒体の一部、前記掘進機の前面に設けられた複数のカッタースポークの間を構成する面板の少なくとも一部または前記複数のカッタースポークの後方に位置する隔壁の少なくとも一部を構成するように設けられていることを特徴とする掘進機。 An excavator with a tubular body that digs underground,
A target plate having a display surface on which relative position information with respect to the reference position of the excavator is displayed is a part of the cylinder along the outer peripheral surface of the cylinder of the excavator, with the display surface on the back side. It is provided so as to constitute at least a part of a face plate constituting between a plurality of cutter spokes provided on the front surface of the excavator or at least a part of a partition wall located behind the plurality of cutter spokes. A special excavator.