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JP5476008B2 - Tail clearance measuring device - Google Patents
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JP5476008B2 - Tail clearance measuring device - Google Patents

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JP5476008B2 JP2009034800A JP2009034800A JP5476008B2 JP 5476008 B2 JP5476008 B2 JP 5476008B2 JP 2009034800 A JP2009034800 A JP 2009034800A JP 2009034800 A JP2009034800 A JP 2009034800A JP 5476008 B2 JP5476008 B2 JP 5476008B2
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Description

本発明はテールクリアランス測定装置に関する。   The present invention relates to a tail clearance measuring device.

テール部の内側でセグメントを円筒壁状に組み立てつつ掘進することでセグメントトンネルを組み立てるシールドマシンがある。
シールドマシンのテール部の内周面と、テール部の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランス(テールクリアランス)は、シールドマシンの掘進方向と既に組み立てられたセグメントとの相対的な位置関係に応じて変化する。
したがって、テールクリアランスを測定し、その測定値をシールドマシンの掘進方向を制御するためのデータとして用いたり、あるいは、セグメント組み立てを行うためのデータとして用いている。
従来、テールクリアランスの測定は、シールドマシンによる掘進作業の前後に、作業員がスケールを用いて行うか、あるいは、専用の計測装置をセグメントに位置決め固定し、計測装置から突出する測針をスキンプレートに当て付け、測針の突出量に基づいてテールクリアランスを測定していた(特許文献1参照)。
There is a shield machine that assembles a segment tunnel by digging while assembling the segment into a cylindrical wall inside the tail part.
The clearance (tail clearance) between the inner peripheral surface of the tail part of the shield machine and the outer peripheral surface of the segment located inside the tail part is the relative positional relationship between the direction of the shield machine and the already assembled segment. Will change accordingly.
Therefore, the tail clearance is measured, and the measured value is used as data for controlling the direction of excavation of the shield machine, or is used as data for performing segment assembly.
Conventionally, tail clearance measurement is performed by an operator using a scale before or after excavation work with a shield machine, or a dedicated measuring device is positioned and fixed to a segment, and the needle that protrudes from the measuring device is attached to the skin plate. The tail clearance was measured based on the amount of protrusion of the needle (see Patent Document 1).

特開2000−352298JP 2000-352298 A

しかしながら、上述したスケールによる従来の技術では、測定に際しては掘進動作を停止した状態で作業員による測定作業を行う必要があるため、掘進中の測定データを得ることが困難であり、測定効率の低下を招く不利があった。また、測針の突出量に基づいてテールクリアランスを測定する計測装置を用いる場合には計測装置が故障しやすく測定効率の低下を招く不利があった。
また、セグメント内部が大口径の場合は高所作業が必要となり、また、セグメント内部が小口径の場合は狭小スペースでの作業が必要となることから、作業員の身体的な負担が大きなものとなる不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、測定効率の向上を図る上で、また、作業員の負担の軽減を図る上で有利なテールクリアランス測定装置を提供することにある。
However, in the conventional technology based on the scale described above, it is necessary to perform measurement work by an operator in a state where the excavation operation is stopped at the time of measurement, so it is difficult to obtain measurement data during excavation, and the measurement efficiency decreases. There was a disadvantage inviting. Further, when using a measuring device that measures the tail clearance based on the protruding amount of the metering, there is a disadvantage that the measuring device is likely to break down and the measurement efficiency is lowered.
In addition, if the inside of the segment has a large diameter, work at a high place is required, and if the inside of the segment has a small diameter, work in a narrow space is required, which places a heavy burden on the worker. There was a disadvantage.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a tail clearance measurement device that is advantageous in improving measurement efficiency and reducing the burden on workers. It is in.

上述の目的を達成するため、本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含むカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、前記撮影光学系は前記後部室内で前記壁部に取着され、前記撮影光学系により撮影された前記テール部内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と、前記セグメント内周面箇所と、前記セグメント端面箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれることを特徴とする。
また本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記シールドマシンの後部で組み立てられたセグメントトンネル内に後方台車が設けられ、前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含むカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、前記撮影光学系は前記後部室内で前記壁部に取着され、前記カメラ本体は前記後方台車に配置され、前記撮影光学系により撮影された前記テール部内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と、前記セグメント内周面箇所と、前記セグメント端面箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれることを特徴とする。
また本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記カメラ部は、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の全周にわたって撮影するように1台設けられ、前記カメラ部は前記後部室内に取着され、前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記画像解析部に供給する距離検出部を設け、前記画像解析部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データに基づいて修正することによってなされることを特徴とする。
また本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含む1台のカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く1束の光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、前記撮影光学系は前記後部室内で前記テール部寄りの箇所に取着され、前記テール部の内周面および前記セグメントの外周面の周方向の全周にわたって撮影するように設けられ、前記撮影光学系により撮影された前記テール部の内周面および前記セグメントの外周面の周方向の全周の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれ、前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データに基づいて修正することによってなされることを特徴とする。
また本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記カメラ部は、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所を撮影するように1台設けられ、前記カメラ部は前記後部室内に取着され、前記検出光投射部は、前記カメラ部で撮影される撮影範囲内において前記セグメントの周方向に間隔をおいた少なくとも2箇所に前記検出光を投射するように構成され、前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、前記シールドマシンによって坑内に組みつけられたセグメントのうち掘進方向の前端に位置するセグメントの内径を少なくとも2箇所を測定して、内径の測定データを前記クリアランス導出部に供給する内径測定部を設け、前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データおよび前記セグメントの内径の測定データに基づいて修正することによってなされることを特徴とする。
また本発明は、シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含む1台のカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く1束の光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、前記撮影光学系が前記後部室内で前記壁部に取着され、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所を撮影するように設けられ、前記撮影光学系により撮影された前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれ、前記検出光投射部は、前記撮影光学系で撮影される撮影範囲内において前記セグメントの周方向に間隔をおいた少なくとも2箇所に前記検出光を投射するように構成され、前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、前記シールドマシンによって坑内に組みつけられたセグメントのうち掘進方向の前端に位置するセグメントの内径を少なくとも2箇所を測定して、内径の測定データを前記クリアランス導出部に供給する内径測定部を設け、前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データおよび前記セグメントの内径の測定データに基づいて修正することによってなされることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail part of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit that generates a signal, and a first arc that is provided in the tail unit and intersects the segment end surface part and the segment outer peripheral surface part Or detection light having a linear first linear portion extending across at least one of the second arc portions where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect each other. And a clearance derivation unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal, and the shield machine Has a front body part and a tail part, and the front body part has an excavation part in which a cutter is arranged, and a rear chamber located behind the excavation part, and the rear chamber and the tail part A wall is provided between the camera body, the camera body including an image sensor that captures a subject image, an optical fiber that guides the subject image to the image sensor, and a front end of the optical fiber. The camera body is disposed at a location away from the wall portion in the rear chamber, and the photographing optical system is attached to the wall portion in the rear chamber. The captured images of the tail portion inner peripheral surface portion, the segment outer peripheral surface portion, the segment inner peripheral surface portion, and the segment end surface portion are guided to the imaging element via the optical fiber .
The present invention also provides a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the tail portion. The outer peripheral surface portion of the segment that is part of the inner peripheral surface portion of the tail portion, the outer peripheral surface portion of the segment facing the inner peripheral surface portion of the tail portion, and the inner portion of the outer peripheral surface portion of the segment in the radial direction of the segment. A camera unit that shoots a segment inner peripheral surface part of the inner peripheral surface of the segment and a segment end surface part of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface part and the segment inner peripheral surface part; , A first arc portion provided in the tail portion, where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or the segment Detection light for projecting detection light having a linear first straight line portion extending at least one of the second arc portions where the end surface portion of the segment intersects with the segment inner peripheral surface portion to the segment end surface portion A projection unit; and a clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal. And the front body portion includes a digging portion in which a cutter is disposed and a rear chamber located behind the digging portion, and a wall portion between the rear chamber and the tail portion. A rear carriage is provided in a segment tunnel assembled at the rear of the shield machine, and the camera unit includes a camera body including an image sensor that captures a subject image; and An optical fiber led to an image element; and a photographing optical system attached to a tip of the optical fiber, the photographing optical system is attached to the wall portion in the rear chamber, and the camera body is disposed on the rear carriage. And images of the tail inner peripheral surface portion, the segment outer peripheral surface portion, the segment inner peripheral surface portion, and the segment end surface portion taken by the photographing optical system are guided to the image sensor through the optical fiber. It is characterized by being.
The present invention also provides a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the tail portion. The outer peripheral surface portion of the segment that is part of the inner peripheral surface portion of the tail portion, the outer peripheral surface portion of the segment facing the inner peripheral surface portion of the tail portion, and the inner portion of the outer peripheral surface portion of the segment in the radial direction of the segment. A camera unit that shoots a segment inner peripheral surface part of the inner peripheral surface of the segment and a segment end surface part of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface part and the segment inner peripheral surface part; , A first arc portion provided in the tail portion, where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or the segment Detection light for projecting detection light having a linear first straight line portion extending at least one of the second arc portions where the end surface portion of the segment intersects with the segment inner peripheral surface portion to the segment end surface portion A projection unit; and a clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal. A tail portion, and the front body portion has a drilling portion in which a cutter is disposed, and a rear chamber positioned behind the drilling portion, and the segment is placed in the rear chamber in a direction opposite to the direction of excavation. A plurality of jack devices to be pressed are provided, a wall portion is provided between the rear chamber and the tail portion, and the camera portion extends over the inner peripheral surface of the tail portion and the entire circumference of the segment in the circumferential direction. The camera unit is mounted in the rear chamber, and the stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in the direction opposite to the digging direction. And a distance detector that supplies the measurement data to the image analyzer, and the clearance is derived by the image analyzer by correcting the image data based on the measurement data of the stroke amount. It is characterized by that.
The present invention also provides a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the tail portion. The outer peripheral surface portion of the segment that is part of the inner peripheral surface portion of the tail portion, the outer peripheral surface portion of the segment facing the inner peripheral surface portion of the tail portion, and the inner portion of the outer peripheral surface portion of the segment in the radial direction of the segment. A camera unit that shoots a segment inner peripheral surface part of the inner peripheral surface of the segment and a segment end surface part of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface part and the segment inner peripheral surface part; , A first arc portion provided in the tail portion, where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or the segment Detection light for projecting detection light having a linear first straight line portion extending at least one of the second arc portions where the end surface portion of the segment intersects with the segment inner peripheral surface portion to the segment end surface portion A projection unit; and a clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal. A tail portion, and the front body portion has a drilling portion in which a cutter is disposed, and a rear chamber positioned behind the drilling portion, and the segment is placed in the rear chamber in a direction opposite to the direction of excavation. A plurality of jack devices to be pressed are provided, a wall portion is provided between the rear chamber and the tail portion, and the camera portion includes one camera body including an image pickup device for picking up a subject image; Copy A bundle of optical fibers for guiding an image to the image sensor, and a photographing optical system attached to the tip of the optical fiber, wherein the camera body is disposed at a location away from the wall in the rear chamber, The photographing optical system is attached to a location near the tail portion in the rear chamber, and is provided so as to photograph over the entire circumference in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment. Images of the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment taken in the circumferential direction are guided to the imaging device via the optical fiber, and at least two jack devices of the plurality of jack devices Measuring a stroke amount when pressing the segment in the direction opposite to the digging direction, and providing a distance detection unit for supplying the measurement data to the clearance deriving unit, The clearance is derived by the lance deriving unit by correcting the image data based on the measurement data of the stroke amount.
The present invention also provides a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the tail portion. The outer peripheral surface portion of the segment that is part of the inner peripheral surface portion of the tail portion, the outer peripheral surface portion of the segment facing the inner peripheral surface portion of the tail portion, and the inner portion of the outer peripheral surface portion of the segment in the radial direction of the segment. A camera unit that shoots a segment inner peripheral surface part of the inner peripheral surface of the segment and a segment end surface part of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface part and the segment inner peripheral surface part; , A first arc portion provided in the tail portion, where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or the segment Detection light for projecting detection light having a linear first straight line portion extending at least one of the second arc portions where the end surface portion of the segment intersects with the segment inner peripheral surface portion to the segment end surface portion A projection unit; and a clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal. A tail portion, and the front body portion has a drilling portion in which a cutter is disposed, and a rear chamber positioned behind the drilling portion, and the segment is placed in the rear chamber in a direction opposite to the direction of excavation. A plurality of jack devices for pressing are provided, a wall portion is provided between the rear chamber and the tail portion, and the camera portion captures an inner peripheral surface of the tail portion and one place in the circumferential direction of the segment. The camera unit is mounted in the rear chamber, and the detection light projection unit is at least 2 spaced apart in the circumferential direction of the segment within the imaging range photographed by the camera unit. It is configured to project the detection light onto a location, and measures the stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in the direction opposite to the digging direction, and the measurement data is A distance detection unit for supplying to the clearance deriving unit is provided, and at least two inner diameters of the segments located at the front end in the digging direction among the segments assembled in the mine by the shield machine are measured, and the inner diameter measurement data is An inner diameter measurement unit to be supplied to the clearance deriving unit is provided, and the clearance deriving by the clearance deriving unit is performed by the image It is characterized by correcting the data based on the measurement data of the stroke amount and the measurement data of the inner diameter of the segment.
The present invention also provides a tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface, the inner peripheral surface of the tail portion. The outer peripheral surface portion of the segment that is part of the inner peripheral surface portion of the tail portion, the outer peripheral surface portion of the segment facing the inner peripheral surface portion of the tail portion, and the inner portion of the outer peripheral surface portion of the segment in the radial direction of the segment. A camera unit that shoots a segment inner peripheral surface part of the inner peripheral surface of the segment and a segment end surface part of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface part and the segment inner peripheral surface part; , A first arc portion provided in the tail portion, where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or the segment Detection light for projecting detection light having a linear first straight line portion extending at least one of the second arc portions where the end surface portion of the segment intersects with the segment inner peripheral surface portion to the segment end surface portion A projection unit; and a clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail unit and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal. A tail portion, and the front body portion has a drilling portion in which a cutter is disposed, and a rear chamber positioned behind the drilling portion, and the segment is placed in the rear chamber in a direction opposite to the direction of excavation. A plurality of jack devices to be pressed are provided, a wall portion is provided between the rear chamber and the tail portion, and the camera portion includes one camera body including an image pickup device for picking up a subject image; Copy A bundle of optical fibers for guiding an image to the image sensor, and a photographing optical system attached to the tip of the optical fiber, wherein the camera body is disposed at a location away from the wall in the rear chamber, An imaging optical system is attached to the wall portion in the rear chamber, and is provided so as to photograph one place in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the segment, and the tail photographed by the imaging optical system One image in the circumferential direction of the section and the circumferential direction of the segment is guided to the imaging element via the optical fiber, and the detection light projection section is configured to capture the segment within the imaging range captured by the imaging optical system. The detection light is projected to at least two places spaced apart in the circumferential direction of at least two jack devices of the plurality of jack devices in the direction of digging the segment A distance detection unit that measures the stroke amount when pressing in the opposite direction and supplies the measurement data to the clearance deriving unit is provided, and is positioned at the front end in the excavation direction among the segments assembled in the mine by the shield machine An inner diameter measuring unit that measures the inner diameter of the segment to be measured and supplies the measurement data of the inner diameter to the clearance deriving unit is provided, and the clearance deriving unit by the clearance deriving unit It is made by correcting based on the measurement data and the measurement data of the inner diameter of the segment.

本発明によれば、検出光投射部により線状の検出光をセグメント端面箇所に投射すると共に、カメラ部によって撮像されたテール部内周面箇所、セグメント外周面箇所、セグメント内周面箇所、セグメント端面箇所の画像データに基づいて画像データに基づいてテールクリアランスを導出するようにした。
したがって、シールドマシンの掘進動作を停止することなく掘進中の測定データを連続して得ることができるため、測定効率の向上を図る上で有利となり、作業員による測定作業が不要となるため、作業員の身体的な負担の軽減を図る上でも有利となる。
また、照明が暗い環境下であっても、カメラ部は、セグメント端面箇所で反射された検出光を反射光として確実に撮像することができるので、テールクリアランスを高精度にかつ安定して導出する上でより一層有利となる。
According to the present invention, the detection light projection unit projects linear detection light onto the segment end surface portion, and the tail portion inner peripheral surface portion, segment outer peripheral surface portion, segment inner peripheral surface portion, segment end surface imaged by the camera portion. The tail clearance is derived based on the image data based on the image data of the location.
Therefore, the measurement data during excavation can be obtained continuously without stopping the excavation operation of the shield machine, which is advantageous in improving measurement efficiency and eliminates the need for measurement work by workers. It is also advantageous in reducing the physical burden on the staff.
In addition, even in a dark environment, the camera unit can reliably capture the detection light reflected at the segment end face location as reflected light, so that the tail clearance can be derived with high accuracy and stability. This is even more advantageous.

第1の実施の形態のテールクリアランス測定装置30が搭載されたシールドマシン10の全体図である。1 is an overall view of a shield machine 10 on which a tail clearance measuring device 30 according to a first embodiment is mounted. (A)は第1の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 1st Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A). 第1の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of the tail clearance measuring apparatus 30 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のテールクリアランス測定装置30のコンピュータの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the computer of the tail clearance measuring apparatus 30 of 1st Embodiment. (A)、(B)はテールクリアランス測定装置30の動作説明図である。(A), (B) is operation | movement explanatory drawing of the tail clearance measuring apparatus 30. FIG. (A)、(B)はテールクリアランス測定装置30による測定動作の説明図である。(A), (B) is explanatory drawing of the measurement operation | movement by the tail clearance measuring apparatus 30. FIG. (A)、(B)はテールクリアランスTcの導出処理の説明図である。(A), (B) is explanatory drawing of the derivation | leading-out process of tail clearance Tc. (A)、(B)はテールクリアランスTcの導出処理の変形例の説明図である。(A), (B) is explanatory drawing of the modification of the derivation | leading-out process of tail clearance Tc. テールクリアランス測定装置30の動作フローチャートである。4 is an operation flowchart of the tail clearance measuring device 30. (A)は第2の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 2nd Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A). (A)は第3の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 3rd Embodiment, (B) is the BB sectional drawing of (A). (A)は第4の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 4th Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A). (A)は第5の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 5th Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A). (A)は第6の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 6th Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A). (A)は第7の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。(A) is explanatory drawing which shows the installation state of the tail clearance measuring apparatus 30 of 7th Embodiment, (B) is BB sectional drawing of (A).

(第1の実施の形態)
次に本発明の実施の形態について図1乃至図7を参照して説明する。
まず、シールドマシン10について説明する。
図1、図2に示すように、シールドマシン10は、前胴部12と、テール部(後胴部)14と、後方台車16などを含んで構成され、前胴部12は、掘削部12Aと、その後方に設けられた後部室12Cとを有している。
(First embodiment)
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the shield machine 10 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the shield machine 10 includes a front body portion 12, a tail portion (rear body portion) 14, a rear carriage 16, and the like. The front body portion 12 includes an excavation portion 12A. And a rear chamber 12C provided at the rear thereof.

掘削部12Aは、カッタ装置1202、外装壁(トンネル18の内壁1802に臨む前スキンプレート)12Bなどから構成されている。
後部室12Cは、前スキンプレート12Bの内側で掘削部12Aの後方の箇所であり、後部室12Cには、不図示のコンベア装置(排土装置)、ジャッキ装置などが配置されている。
カッタ装置1202は、円盤状のカッタを掘進方向と平行な軸線回りに回転することで地山を掘削するように構成されている。
コンベア装置は、カッタ装置1202による地山の掘削で排出された土砂を後方に運搬するように構成されている。
ジャッキ装置は、カッタ装置1202によって掘削されたトンネル18に環状に組み付けられるセグメント20の端面箇所を上記掘進方向の後方に向けて押圧することでカッタ装置1202とコンベア装置を掘進方向に推進させるように構成されている。
後部室12Cとテール部14との間には、環状の壁部12Dが設けられている。
The excavation part 12A includes a cutter device 1202, an exterior wall (a front skin plate facing the inner wall 1802 of the tunnel 18) 12B, and the like.
The rear chamber 12C is a location behind the excavation unit 12A inside the front skin plate 12B, and a conveyor device (a soil removal device), a jack device, and the like (not shown) are arranged in the rear chamber 12C.
The cutter device 1202 is configured to excavate natural ground by rotating a disk-shaped cutter around an axis parallel to the excavation direction.
The conveyor device is configured to convey the earth and sand discharged by excavation of natural ground by the cutter device 1202 backward.
The jack device is configured to push the cutter device 1202 and the conveyor device in the digging direction by pressing the end face portion of the segment 20 annularly assembled to the tunnel 18 excavated by the cutter device 1202 toward the rear in the digging direction. It is configured.
An annular wall portion 12D is provided between the rear chamber 12C and the tail portion 14.

テール部14は、トンネル18の内壁1802に臨むスキンプレート(後スキンプレート)14Aなどを備えている。
図2(A)に示すように、スキンプレート14Aは円筒状を呈し、トンネル18の内壁1802に臨む外周面と該外周面と対向しセグメント20の外周面2002に臨む内周面1402を有している。
テール部14のスキンプレート14Aは、掘削部12Aの外装壁(前スキンプレート)12Bの前記掘進方向の後端部に屈曲可能に接続されている。
The tail portion 14 includes a skin plate (rear skin plate) 14 </ b> A facing the inner wall 1802 of the tunnel 18.
As shown in FIG. 2A, the skin plate 14A has a cylindrical shape, and has an outer peripheral surface facing the inner wall 1802 of the tunnel 18 and an inner peripheral surface 1402 facing the outer peripheral surface and facing the outer peripheral surface 2002 of the segment 20. ing.
The skin plate 14A of the tail portion 14 is flexibly connected to the rear end portion of the exterior wall (front skin plate) 12B of the excavation portion 12A in the excavation direction.

後方台車16は、シールド機10を動作させるものであり、テール部14の後方に設けられている。
本実施の形態では、後方台車16は、複数の台車16A、16B、16C、16Dを備え、これら台車には、掘削部12Aとテール部14を動作させるための制御ユニット、駆動源、油タンクなどが分散して配設されている。
後方台車16は、トンネル18の長手方向に延在するレール19上を移動可能に設けられている。
The rear carriage 16 operates the shield machine 10 and is provided behind the tail portion 14.
In the present embodiment, the rear carriage 16 includes a plurality of carriages 16A, 16B, 16C, and 16D. These carriages include a control unit for operating the excavation section 12A and the tail section 14, a drive source, an oil tank, and the like. Are distributed.
The rear carriage 16 is movably provided on a rail 19 extending in the longitudinal direction of the tunnel 18.

セグメント20は、トンネル18の半径方向に延在する厚みと、トンネル18の掘進方向に延在する長さとを有している。
また、セグメント20は、図1、図6に示すように、トンネル18の内壁1802に臨ませて配設される円筒面状の外周面2002と、トンネル18の中心に臨む円筒面状の内周面2004と、トンネル18の延在方向の両端に位置する端面2006とを有して構成されている。
セグメント20は、シールド機10によって掘削されたトンネル18の内壁1802に、環状に組み付けられることによって、言い換えると坑内に組み付けられることによって、内壁1802を支える作用を果たす。
セグメント20が内壁1802に組み付けられることによってセグメントトンネルが構築される。
The segment 20 has a thickness extending in the radial direction of the tunnel 18 and a length extending in the excavation direction of the tunnel 18.
As shown in FIGS. 1 and 6, the segment 20 includes a cylindrical outer peripheral surface 2002 disposed facing the inner wall 1802 of the tunnel 18 and a cylindrical inner peripheral surface facing the center of the tunnel 18. A surface 2004 and end surfaces 2006 positioned at both ends in the extending direction of the tunnel 18 are configured.
The segment 20 functions to support the inner wall 1802 by being annularly assembled to the inner wall 1802 of the tunnel 18 excavated by the shield machine 10, in other words, by being assembled in the mine.
A segment tunnel is constructed by assembling the segment 20 to the inner wall 1802.

(テールクリアランス測定装置30)
図1、図3に示すように、テールクリアランス測定装置30は、装置本体32と、コンピュータ34とを含んで構成されている。
本実施の形態では、装置本体32はテール部14に設置され、コンピュータ34はトンネル18から離れた場所に設けられた事務所2内に設置されている。
装置本体32とコンピュータ34とは、通信回線36を介して種々のデータを双方向に通信可能に構成されている。
本実施の形態では、通信回線36としてはケーブルを介した有線LANを用いているが、通信回線36としては、無線LANなどの無線回線を用いてもよく、通信回線36として従来公知のさまざまな形態の通信回線が使用可能である。
図3に示すように、後方台車16には、装置本体32の制御盤40から映像伝送線37を介して伝送される映像を表示するモニタ50と、通信回線36を介して供給される制御コマンドに応じて警報音を発生する警報部52とが設けられている。
また、事務所2には、コンピュータ34に加えて、制御盤40から映像伝送線37を介して伝送される映像を表示するモニタ54が設置されている。
なお、コンピュータ34の設置場所は限定されるものではなく、例えば、後方台車16に設置してもよいことは無論である。
(Tail clearance measuring device 30)
As shown in FIGS. 1 and 3, the tail clearance measuring device 30 includes a device main body 32 and a computer 34.
In the present embodiment, the apparatus main body 32 is installed in the tail portion 14, and the computer 34 is installed in the office 2 provided at a location away from the tunnel 18.
The apparatus main body 32 and the computer 34 are configured to be able to communicate various data bidirectionally via a communication line 36.
In the present embodiment, a wired LAN via a cable is used as the communication line 36, but a wireless line such as a wireless LAN may be used as the communication line 36, and various conventionally known communication lines 36 may be used. A form of communication line can be used.
As shown in FIG. 3, the rear carriage 16 has a monitor 50 for displaying an image transmitted from the control panel 40 of the apparatus main body 32 via the image transmission line 37 and a control command supplied via the communication line 36. And an alarm section 52 that generates an alarm sound in response to the alarm.
In addition to the computer 34, the office 2 is provided with a monitor 54 that displays an image transmitted from the control panel 40 via the image transmission line 37.
Note that the installation location of the computer 34 is not limited. For example, the computer 34 may be installed on the rear carriage 16.

図3に示すように、装置本体32は、測定ユニット38と、制御盤40とを含んで構成されている。
本実施の形態では、測定ユニット38は4つ設けられている。
各測定ユニット38は、カメラ部42と、照明部43と、検出光投射部44と、距離検出部46とを備え、不図示の支持部材に一体的に固定され、支持部材を介してテール部14に取着されている。
本実施の形態では、各測定ユニット38は、後部室12C内で支持部材を介して壁部12D(図2(A))に取着されている。
言い換えると、カメラ部42と検出光投射部44は、テール部14に移動不能に固定されている。
As shown in FIG. 3, the apparatus main body 32 includes a measurement unit 38 and a control panel 40.
In the present embodiment, four measurement units 38 are provided.
Each measurement unit 38 includes a camera unit 42, an illumination unit 43, a detection light projection unit 44, and a distance detection unit 46, and is integrally fixed to a support member (not shown), and the tail unit via the support member. 14 is attached.
In the present embodiment, each measurement unit 38 is attached to the wall portion 12D (FIG. 2A) via a support member in the rear chamber 12C.
In other words, the camera unit 42 and the detection light projection unit 44 are fixed to the tail unit 14 so as not to move.

(カメラ部42)
図5(A)、(B)、図6(A)、(B)に示すように、カメラ部42は、テール部内周面箇所Tiと、セグメント外周面箇所Soと、セグメント内周面箇所Siと、セグメント端面箇所Seとを撮影して映像信号(ビデオ信号)を生成するものである。
テール部内周面箇所Tiは、テール部14の内周面1402の一部である。
セグメント外周面箇所Soは、テール部内周面箇所Tiに対向するセグメント20の外周面2002の箇所である。
セグメント内周面箇所Siは、セグメント20の半径方向(セグメント20の厚さ方向)においてセグメント外周面箇所Soの内側に位置するセグメント20の内周面2004の箇所である。
セグメント端面箇所Seは、セグメント外周面箇所Soとセグメント内周面箇所Siとを接続するセグメント20の端面2006の箇所である。
(Camera unit 42)
As shown in FIGS. 5 (A), 5 (B), 6 (A) and 6 (B), the camera unit 42 includes a tail portion inner peripheral surface portion Ti, a segment outer peripheral surface portion So, and a segment inner peripheral surface portion Si. The segment end face portion Se is photographed to generate a video signal (video signal).
The tail portion inner peripheral surface portion Ti is a part of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14.
The segment outer peripheral surface portion So is a portion of the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 facing the tail portion inner peripheral surface portion Ti.
The segment inner peripheral surface portion Si is a portion of the inner peripheral surface 2004 of the segment 20 located inside the segment outer peripheral surface portion So in the radial direction of the segment 20 (thickness direction of the segment 20).
The segment end surface portion Se is a portion of the end surface 2006 of the segment 20 that connects the segment outer peripheral surface portion So and the segment inner peripheral surface portion Si.

本実施の形態では、4つの測定ユニット38は、各カメラ部42が、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所を撮影するように設けられている。
具体的には、図2(A)、(B)に示すように、測定ユニット38は、鉛直方向の上下2箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の左右2箇所との4箇所に設けられている。
カメラ部42はカメラ本体42Aを有している。
カメラ本体42Aには撮影光学系が組み込まれたレンズ鏡筒42Bが設けられている。
カメラ本体42Aは、不図示の撮像素子と信号処理部を備えている。
前記撮像素子は、前記撮影光学系によって導かれた被写体像を撮像して撮像信号を生成するものであり、このような撮像素子としてCCDやC−MOSセンサなど従来公知の様々な撮像素子が使用可能である。
前記信号処理部は、前記撮像素子から供給される撮像信号を処理することにより映像信号を生成するものである。
In the present embodiment, the four measurement units 38 are provided such that each camera unit 42 captures four locations at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20. ing.
Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the measurement units 38 are provided at four locations, ie, two locations in the vertical direction and two locations on the left and right in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction. ing.
The camera unit 42 has a camera body 42A.
The camera body 42A is provided with a lens barrel 42B incorporating a photographing optical system.
The camera body 42A includes an image sensor (not shown) and a signal processing unit.
The image pickup device picks up a subject image guided by the photographing optical system and generates an image pickup signal. As such an image pickup device, various conventionally known image pickup devices such as a CCD and a C-MOS sensor are used. Is possible.
The signal processing unit generates a video signal by processing an imaging signal supplied from the imaging element.

(照明部43)
照明部43は、カメラ部42の撮像範囲を照明するものであり、例えばスポット照明装置で構成されている。
照明部43は、コンピュータ34から通信回線36、制御盤40を介して送信される制御コマンドにより点灯、滅灯が制御される。
このように照明部43を設けると、必要に応じて照明部43による照明を行わせることでモニタ50、54によって表示される映像の明るさやコントラストの向上を図り、視認性を高める上で有利となる。
(Lighting unit 43)
The illumination unit 43 illuminates the imaging range of the camera unit 42, and is configured by, for example, a spot illumination device.
The lighting unit 43 is controlled to be turned on and off by a control command transmitted from the computer 34 via the communication line 36 and the control panel 40.
Providing the illumination unit 43 in this manner is advantageous in improving the brightness and contrast of the images displayed on the monitors 50 and 54 by illuminating the illumination unit 43 as necessary, thereby improving the visibility. Become.

(検出光投射部44)
検出光投射部44は、レーザー光源から出射されたレーザー光を特殊レンズを用いることにより線状の検出光として出射するものである。
本実施の形態では、4つの測定ユニット38は、各検出光投射部44が、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所に検出光を投射するように設けられている。
このような検出光投射部44として、例えば、株式会社モリテックスから販売されているレーザーバターンプロジェクター(商品名)などが使用可能である。
本実施の形態では、検出光投射部44は、図5、図6に示すように、セグメント20の第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2の少なくとも一方に交差して延在する線状の検出光Lsをセグメント端面箇所Seに投射する。
第1の円弧部分C1は、セグメント端面箇所Seとセグメント外周面箇所Soとが交わる部分である。
第2の円弧部分C2は、セグメント端面箇所Seとセグメント内周面箇所Siとが交わる部分である。
本実施の形態では、図6、図7に示すように、検出光Lsは、第1の直線部L1と第2の直線部L2とを有している。
第1の直線部L1は、セグメント20の半径方向に沿って第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に交差して延在している。
第2の直線部L2は、第1の直線部L1の中央で第1の直線部L1と直交する方向に延在している。
したがって、検出光Lsは十字状のクロスラインとしてセグメント端面箇所Seに投射される。
このように、検出光投射部44からセグメント端面箇所Seに検出光Lsを投射するため、トンネル18内のように照明が暗い環境下であっても、カメラ部42は、セグメント端面箇所Seで反射された検出光Lsを反射光として確実に撮像することができる。
また、検出光Lsの波長範囲は、カメラ部42によって撮像できるものであればよいが、例えば、検出光Lsを赤色光とすれば視認性の向上を図る上で有利である。
(Detection light projection unit 44)
The detection light projection unit 44 emits laser light emitted from the laser light source as linear detection light by using a special lens.
In the present embodiment, each of the four measurement units 38 is configured such that each detection light projection unit 44 projects detection light at four positions spaced 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20. It is provided to do.
As such a detection light projection unit 44, for example, a laser pattern projector (trade name) sold by Moritex Corporation can be used.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the detection light projection unit 44 is a line extending across at least one of the first arc portion C1 and the second arc portion C2 of the segment 20. A shaped detection light Ls is projected onto the segment end face portion Se.
The first arc portion C1 is a portion where the segment end surface portion Se and the segment outer peripheral surface portion So intersect.
The second arc portion C2 is a portion where the segment end surface portion Se and the segment inner peripheral surface portion Si intersect.
In the present embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the detection light Ls has a first straight line portion L1 and a second straight line portion L2.
The first straight line portion L1 extends along the radial direction of the segment 20 so as to intersect the first arc portion C1 and the second arc portion C2.
The second straight portion L2 extends in the direction orthogonal to the first straight portion L1 at the center of the first straight portion L1.
Therefore, the detection light Ls is projected onto the segment end face portion Se as a cross-shaped cross line.
As described above, since the detection light Ls is projected from the detection light projection unit 44 to the segment end surface portion Se, the camera unit 42 reflects at the segment end surface portion Se even in a dark environment as in the tunnel 18. The detected detection light Ls can be reliably imaged as reflected light.
Further, the wavelength range of the detection light Ls is not limited as long as it can be captured by the camera unit 42. For example, if the detection light Ls is red light, it is advantageous in improving visibility.

(距離検出部46)
距離検出部46は、テール部14とセグメント20の端面2006との距離を検出し、検出した距離を示す検出信号を制御盤40に供給するものである。
より詳細には、距離検出部46は、掘進部12の複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置がセグメント20を掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を検出するものである。
本実施の形態では、距離検出部46は、セグメント20の端面2006に検出光を照射し、その反射光を検出することにより距離(変位)を検出し、該距離に対応した電圧値を有する検出信号を制御盤40に供給する。この場合、検出信号はアナログ信号である。
なお、距離検出部46は非接触レーザー変位計に限定されるものではない。距離検出部46としては、掘進部12の複数のジャッキ装置にそれぞれ取着され、ジャッキ装置がセグメント20を掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を検出するストロークセンサを用いてもよい。
(Distance detection unit 46)
The distance detection unit 46 detects the distance between the tail unit 14 and the end surface 2006 of the segment 20 and supplies a detection signal indicating the detected distance to the control panel 40.
More specifically, the distance detection unit 46 detects a stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices of the digging unit 12 press the segment 20 in the direction opposite to the digging direction.
In the present embodiment, the distance detection unit 46 detects the distance (displacement) by irradiating the end surface 2006 of the segment 20 with detection light and detecting the reflected light, and has a voltage value corresponding to the distance. A signal is supplied to the control panel 40. In this case, the detection signal is an analog signal.
The distance detector 46 is not limited to a non-contact laser displacement meter. As the distance detection unit 46, a stroke sensor that is attached to each of a plurality of jack devices of the digging unit 12 and detects a stroke amount when the jack device presses the segment 20 in a direction opposite to the digging direction may be used.

(制御盤40)
図3に示すように、制御盤40は、画像処理部40A、映像分配部40B、データ変換部40C、入出力制御部40D、インターフェース40Eなどを含んで構成されている。
画像処理部40Aは、各カメラ部42から供給される映像信号に対して後述する画像解析処理に必要な前処理を行うことによりデジタル化された画像データを生成し、この画像データを通信回線36を介してコンピュータ34に供給するものである。
映像分配部40Bは、各カメラ部42から供給される映像信号を切り換えてモニタ50、54に映像伝送線37を介して供給するものである。
データ変換部40Cは、距離検出部46から供給される前記ストローク量の検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して通信回線36を介してコンピュータ34に供給するものである。
入出力制御部40Dは、コンピュータ34から通信回線36を介して供給される制御コマンドに応じて映像分配部40Bの切り換え動作を制御するものである。
インターフェース40Eは、画像処理部40A、映像分配部40B、データ変換部40C、入出力制御部40D、照明部43と、通信回線36との間での信号、データの送受信の制御を行うものである。
(Control panel 40)
As shown in FIG. 3, the control panel 40 includes an image processing unit 40A, a video distribution unit 40B, a data conversion unit 40C, an input / output control unit 40D, an interface 40E, and the like.
The image processing unit 40A generates digitized image data by performing preprocessing necessary for image analysis processing, which will be described later, on the video signal supplied from each camera unit 42, and the image data is transmitted to the communication line 36. Is supplied to the computer 34.
The video distribution unit 40B switches the video signal supplied from each camera unit 42 and supplies it to the monitors 50 and 54 via the video transmission line 37.
The data converter 40C converts the stroke amount detection signal supplied from the distance detector 46 from an analog signal to a digital signal and supplies the converted signal to the computer 34 via the communication line 36.
The input / output control unit 40D controls the switching operation of the video distribution unit 40B in accordance with a control command supplied from the computer 34 via the communication line 36.
The interface 40E controls transmission / reception of signals and data between the image processing unit 40A, the video distribution unit 40B, the data conversion unit 40C, the input / output control unit 40D, the illumination unit 43, and the communication line 36. .

(コンピュータ34)
コンピュータ34は、各カメラ部42から制御盤40および通信回線36を介して供給される画像データに基づいてテール部14の内周面1402とセグメント20の外周面2002とのクリアランスを導出するものである。
コンピュータ34は、図4に示すように、CPU3402と、不図示のインターフェース回路およびバスラインを介して接続されたROM3404、RAM3406、ハードディスク装置3408、ディスク装置3410、キーボード3412、マウス3414、ディスプレイ3416、プリンタ3418、インターフェース3420などを有している。
ROM3404は制御プログラムなどを格納し、RAM3406はワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置3408は従来公知の画像解析プログラム、テールクリアランスTcを導出する導出プログラム、テールクリアランスTcの監視プログラムを格納している。
ディスク装置3410はCDやDVDなどの記録媒体に対してデータの記録および/または再生を行うものである。
キーボード3412およびマウス3414は、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ3416はデータを表示出力するものであり、プリンタ3418はデータを印刷出力するものであり、ディスプレイ3416およびプリンタ3418によってデータを出力する。
インターフェース3420は、通信回線36を介して各測定ユニット38から供給される画像データを入力するものである。
CPU3402はハードディスク装置3408に格納されている画像解析プログラムおよび導出プログラムを実行することにより、インターフェース3420から入力された画像データに基づいて、図2(B)に示すように、テール部14のスキンプレート14Aの内周面1402とセグメント20の外周面2002とのテールクリアランスTcを導出するものである。
したがって、本実施の形態では、画像解析プログラムおよび導出プログラムを実行するコンピュータ34のCPU3402によって特許請求の範囲のクリアランス導出部が構成されている。
さらに、CPU3402は、導出されたテールクリアランスTcをディスプレイ3416によって表示出力し、あるいは、プリンタ3418によって印刷出力するものである。
なお、CPU3402によるテールクリアランスTcの出力は、ディスク装置3410を用いてCDやDVDなどの記録媒体に対して行ってもよいし、コンピュータ34に設けられた種々の外部インターフェースを介してメモリカードに対して行ってもよい。あるいは、インターフェース3420を用いてネットワークを介して他のコンピュータ(端末装置)に対して行ってもよく、テールクリアランスTcの出力の形態は任意である。
(Computer 34)
The computer 34 derives the clearance between the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 based on image data supplied from each camera unit 42 via the control panel 40 and the communication line 36. is there.
As shown in FIG. 4, the computer 34 includes a CPU 3402, a ROM 3404, a RAM 3406, a hard disk device 3408, a disk device 3410, a keyboard 3412, a mouse 3414, a display 3416, and a printer connected via an interface circuit (not shown) and a bus line. 3418, an interface 3420, and the like.
A ROM 3404 stores a control program and the like, and a RAM 3406 provides a working area.
The hard disk device 3408 stores a conventionally known image analysis program, a derivation program for deriving the tail clearance Tc, and a tail clearance Tc monitoring program.
The disk device 3410 records and / or reproduces data on a recording medium such as a CD or a DVD.
The keyboard 3412 and the mouse 3414 receive operation inputs from the operator.
A display 3416 displays and outputs data. A printer 3418 prints and outputs data. The display 3416 and the printer 3418 output data.
The interface 3420 inputs image data supplied from each measurement unit 38 via the communication line 36.
The CPU 3402 executes the image analysis program and the derivation program stored in the hard disk device 3408, and based on the image data input from the interface 3420, as shown in FIG. The tail clearance Tc between the inner peripheral surface 1402 of 14A and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 is derived.
Therefore, in the present embodiment, the clearance derivation unit of the claims is constituted by the CPU 3402 of the computer 34 that executes the image analysis program and the derivation program.
Further, the CPU 3402 displays and outputs the derived tail clearance Tc on the display 3416 or prints it on the printer 3418.
The output of the tail clearance Tc by the CPU 3402 may be output to a recording medium such as a CD or a DVD using the disk device 3410, or to the memory card via various external interfaces provided in the computer 34. You may go. Alternatively, it may be performed on another computer (terminal device) via the network using the interface 3420, and the output form of the tail clearance Tc is arbitrary.

また、CPU3402は、ハードディスク装置3408に格納されている前記監視プログラムを実行することにより、得られたテールクリアランスTcが予め定められた許容範囲を超えた場合に、警報動作の実行を指示する制御コマンドを、通信回線36を介して警報部52に供給する監視処理を実行するものである。   In addition, the CPU 3402 executes the monitoring program stored in the hard disk device 3408, and when the obtained tail clearance Tc exceeds a predetermined allowable range, a control command for instructing execution of an alarm operation Is monitored to be supplied to the alarm unit 52 via the communication line 36.

ここで、図7(A)、(B)を参照して前記クリアランス導出部によるテールクリアランスTcの導出処理について説明する。
図7(A)は初期設定状態を示している。
図7(A)に示すように、検出光Lsの第1の直線部L1は、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に交差して延在している。本実施の形態では、第1の直線部L1は、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2と直交している。
第1の直線部L1が第2の直線部L2と直交する点を基準点Oとし、第1の直線部L1が第1の円弧部分C1と交差する点を第1の交点P1とし、第1の直線部L1が第2の円弧部分C2と交差する点を第2の交点P2とする。
そして、基準点Oと第1の交点P1との距離を第1の距離Aとし、基準点Oと第2の交点P2との距離を第2の距離Bとする。
ここで、第1の距離Aと、第2の距離Bと、テールクリアランスTc(テール部14の内周面1402とセグメント20の外周面2002との距離)との3つの距離を画像処理によって求める。
その結果、A=A1、B=B1、Tc=Tc1であるとする。
これら3つのデータは、初期値として記憶しておく。
Here, the derivation process of the tail clearance Tc by the clearance deriving unit will be described with reference to FIGS.
FIG. 7A shows an initial setting state.
As shown in FIG. 7A, the first straight line portion L1 of the detection light Ls extends so as to intersect the first arc portion C1 and the second arc portion C2. In the present embodiment, the first straight line portion L1 is orthogonal to the first arc portion C1 and the second arc portion C2.
A point at which the first straight line portion L1 is orthogonal to the second straight line portion L2 is defined as a reference point O, a point at which the first straight line portion L1 intersects the first arc portion C1 is defined as a first intersection point P1, A point where the straight line portion L1 intersects the second arc portion C2 is defined as a second intersection point P2.
A distance between the reference point O and the first intersection P1 is defined as a first distance A, and a distance between the reference point O and the second intersection P2 is defined as a second distance B.
Here, three distances of the first distance A, the second distance B, and the tail clearance Tc (the distance between the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20) are obtained by image processing. .
As a result, it is assumed that A = A1, B = B1, and Tc = Tc1.
These three data are stored as initial values.

次に、図7(B)に示すように、セグメント20の内壁1802への組み付けに伴い、テール部14の内周面1402とセグメント20の外周面2002との相対的な位置が変化し、テールクリアランスTcが変化したものとする。本例では、テール部14の内周面1402がセグメント20の外周面2002から離れる方向に変位している。
この場合、画像処理により第1、第2の距離A、Bの2つの距離を画像処理によって求めた結果が、A=A2、B=B2であるとする。
ここで、変化後のテールクリアランスTcをTc2とし、テールクリアランスTcの変化量をΔTcとする。
すると、第1の距離Aの変化量ΔA=A2−A1と、第2の距離Bの変化量ΔB=B2−B1とは互いに絶対値が等しく、これら変化量ΔA、ΔBは、セグメント20の半径方向の位置の移動量と比例して変化することになる。
言い換えると、これら変化量ΔA、ΔBは、テールクリアランスTcの変化量ΔTcを示すことになる。
本実施の形態では、第1の直線部L1は、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に交差して延在しているため、変化量ΔA、ΔBは、セグメント20の半径方向の位置の移動量と等しい。したがって、これら変化量ΔA、ΔBは、テールクリアランスTcの変化量ΔTcと等しい。
したがって、第1の変化量ΔA、あるいは、第2の変化量ΔBから求められるセグメント20の半径方向の位置の移動量を、初期設定時に測定されたテールクリアランスTc1に加算、または、減算することで、テールクリアランスTcを導出することができる。
なお、第1の直線部L1が第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に対して斜めに交差している場合には、変化量ΔA、ΔBがセグメント20の半径方向の位置の移動量と比例して変化することを利用して、比例計算により実際のセグメント20の半径方向の位置の移動量を算出すればよい。
Next, as shown in FIG. 7B, as the segment 20 is assembled to the inner wall 1802, the relative position between the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 changes. It is assumed that the clearance Tc has changed. In this example, the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 is displaced in a direction away from the outer peripheral surface 2002 of the segment 20.
In this case, it is assumed that the results of obtaining the two distances of the first and second distances A and B by image processing are A = A2 and B = B2.
Here, the tail clearance Tc after the change is Tc2, and the amount of change in the tail clearance Tc is ΔTc.
Then, the change amount ΔA = A2−A1 of the first distance A and the change amount ΔB = B2−B1 of the second distance B have the same absolute value, and these change amounts ΔA and ΔB are the radius of the segment 20. It changes in proportion to the amount of movement of the position in the direction.
In other words, the change amounts ΔA and ΔB indicate the change amount ΔTc of the tail clearance Tc.
In the present embodiment, since the first straight line portion L1 extends across the first arc portion C1 and the second arc portion C2, the amounts of change ΔA and ΔB are in the radial direction of the segment 20. It is equal to the amount of movement of the position. Therefore, these change amounts ΔA and ΔB are equal to the change amount ΔTc of the tail clearance Tc.
Therefore, by adding or subtracting the movement amount of the radial position of the segment 20 obtained from the first change amount ΔA or the second change amount ΔB to the tail clearance Tc1 measured at the initial setting. The tail clearance Tc can be derived.
When the first straight line portion L1 obliquely intersects the first arc portion C1 and the second arc portion C2, the change amounts ΔA and ΔB are the movements of the segment 20 in the radial direction. The amount of movement of the actual position of the segment 20 in the radial direction may be calculated by proportional calculation using the fact that it changes in proportion to the amount.

なお、前記クリアランス導出部によるテールクリアランスTcの導出処理として、次のような処理を行ってもよい。
図8(A)は初期設定状態を示している。
図8(A)に示すように、検出光Lsは、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に交差して延在する第1の直線部L1のみを有している。第1の直線部L1は、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2と直交している。
第1の直線部L1が第1の円弧部分C1と交差する点を第1の交点P1とし、検出光Lsが第2の円弧部分C2と交差する点を第2の交点P2とする。
図中、符号Zは、カメラ部42によって撮像される撮像エリアを示す。
前述したようにカメラ部42を含む測定ユニット38は、テール部14に一体的に固定されており、したがって、撮像エリアZとテール部14の内周面1402とは相対的な位置が固定されている。
ここで、撮像エリアZ上における交点P1、P2の位置データと、テールクリアランスTc(テール部14の内周面1402とセグメント20の外周面2002との距離)との3つのデータを画像処理によって求める。
これら3つのデータは、初期値として記憶しておく。
Note that the following processing may be performed as the derivation processing of the tail clearance Tc by the clearance derivation unit.
FIG. 8A shows an initial setting state.
As shown in FIG. 8A, the detection light Ls has only the first straight line portion L1 extending so as to intersect the first arc portion C1 and the second arc portion C2. The first straight line portion L1 is orthogonal to the first arc portion C1 and the second arc portion C2.
A point where the first straight line portion L1 intersects the first arc portion C1 is defined as a first intersection point P1, and a point where the detection light Ls intersects the second arc portion C2 is defined as a second intersection point P2.
In the drawing, a symbol Z indicates an imaging area imaged by the camera unit 42.
As described above, the measurement unit 38 including the camera unit 42 is integrally fixed to the tail unit 14. Therefore, the relative position between the imaging area Z and the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 is fixed. Yes.
Here, three data of the position data of the intersections P1 and P2 on the imaging area Z and the tail clearance Tc (the distance between the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20) are obtained by image processing. .
These three data are stored as initial values.

次に、図8(B)に示すように、セグメント20の内壁1802への組み付けに伴い、テール部14の内周面1402とセグメント20の外周面2002との相対的な位置が変化し、テールクリアランスTcが変化したものとする。
この場合、画像処理により得られた第1、第2の交点P1、P2の位置データは変化する。
第1、第2の交点P1、P2の位置データは、セグメント20の半径方向の位置の移動量と比例して変化することになる。
言い換えると、第1、第2の交点P1、P2の位置データの変化量は、テールクリアランスTcの変化量ΔTcを示すことになる。
本例においても、図7の場合と同様に、第1の直線部L1(検出光Ls)は、第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に交差して延在しているため、第1、第2の交点P1、P2の位置データの変化量は、セグメント20の半径方向の位置の移動量と等しい。したがって、第1、第2の交点P1、P2の位置データの変化量は、テールクリアランスTcの変化量ΔTcと等しい。
したがって、第1、第2の交点P1、P2の位置データの変化量から求められるセグメント20の半径方向の位置の移動量を、初期設定時に測定されたテールクリアランスTc1に加算、または、減算することで、テールクリアランスTcを導出することができる。
なお、第1の直線部L1(検出光Ls)が第1の円弧部分C1および第2の円弧部分C2に対して斜めに交差している場合には、第1、第2の交点P1、P2の位置データの変化量がセグメント20の半径方向の位置の移動量と比例して変化することを利用して、比例計算により実際のセグメント20の半径方向の位置の移動量を算出すればよい。
Next, as shown in FIG. 8B, as the segment 20 is assembled to the inner wall 1802, the relative position between the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 changes. It is assumed that the clearance Tc has changed.
In this case, the position data of the first and second intersections P1 and P2 obtained by image processing changes.
The position data of the first and second intersections P1 and P2 change in proportion to the amount of movement of the segment 20 in the radial direction.
In other words, the change amount of the position data at the first and second intersections P1 and P2 indicates the change amount ΔTc of the tail clearance Tc.
Also in this example, as in the case of FIG. 7, the first straight line portion L1 (detection light Ls) extends across the first arc portion C1 and the second arc portion C2, The amount of change in the position data at the first and second intersections P1 and P2 is equal to the amount of movement of the segment 20 in the radial direction. Therefore, the change amount of the position data of the first and second intersections P1 and P2 is equal to the change amount ΔTc of the tail clearance Tc.
Therefore, the movement amount of the radial position of the segment 20 obtained from the change amount of the position data of the first and second intersections P1 and P2 is added to or subtracted from the tail clearance Tc1 measured at the initial setting. Thus, the tail clearance Tc can be derived.
When the first straight line portion L1 (detection light Ls) obliquely intersects the first arc portion C1 and the second arc portion C2, the first and second intersection points P1, P2 are used. The amount of movement of the actual position of the segment 20 in the radial direction may be calculated by proportional calculation using the fact that the amount of change in the position data changes in proportion to the amount of movement of the position of the segment 20 in the radial direction.

(動作)
次に、図9のフローチャートを参照してテールクリアランス測定装置30の動作について説明する。
まず、テールクリアランス測定装置30の複数の測定ユニット38およびコンピュータ34を起動させ、各測定ユニット38で生成された画像データがコンピュータ34に供給される状態としておく。
シールドマシン10によって地山の掘進およびセグメントトンネルの組み立てを開始するにあたって、前記の初期設定が各測定ユニット38毎に行われる(ステップS10)。
初期設定が終了したならば、シールドマシン10による地山の掘進およびセグメントトンネルの組み立てが開始される(ステップS12)。
コンピュータ34は、各測定ユニット38から供給される画像データのそれぞれに基づいて、前記のクリアランス導出処理を実行することにより、テールクリアランスTcを導出する(ステップS14)。
なお、本実施の形態では、コンピュータ34は、各距離検出部46から得られるストローク量の測定データに基づいてセグメント20が掘進方向に対してなす傾き(傾斜角度)のデータを求める。
次いで、コンピュータ34は、カメラ部42から供給される画像データを、前記傾きのデータに基づいて修正した上で、前記のクリアランス導出処理を実行する。
導出されたテールクリアランスTcは、コンピュータ34によってディスプレイ3416などに表示出力される(ステップS16)。
また、各測定ユニット38のカメラ部42によって得られた映像信号は、後方台車16のモニタ50、あるいは、事務所2のモニタ54に供給されることで映像が表示される(ステップS18)。
コンピュータ34は、クリアランス導出処理によって導出されたテールクリアランスTcの値が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS20)。
ステップS20の判定結果が肯定であれば、クリアランス導出動作を終了するか否かを判定する(ステップS22)。
ステップS22の判定結果が肯定であれば処理を終了し、ステップS22の判定結果が否定であればステップS14に戻る。
ステップS20の判定結果が否定であれば、警報動作の実行を指示する制御コマンドを、通信回線36を介して警報部52に送出し(ステップS24)、ステップS14に戻る。
警報部52は、制御コマンドを受け付けると、所定の警報音を発して作業員にテールクリアランスTcが許容範囲を逸脱したことを報知し、シールドマシン10の動作を停止するなどの処置を促す。
(Operation)
Next, the operation of the tail clearance measuring device 30 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the plurality of measurement units 38 and the computer 34 of the tail clearance measurement device 30 are activated, and the image data generated by each measurement unit 38 is set to be supplied to the computer 34.
When the shield machine 10 starts excavation of the natural ground and the assembly of the segment tunnel, the initial setting is performed for each measurement unit 38 (step S10).
When the initial setting is completed, excavation of the natural ground and assembly of the segment tunnel by the shield machine 10 are started (step S12).
The computer 34 derives the tail clearance Tc by executing the clearance deriving process based on the image data supplied from each measurement unit 38 (step S14).
In the present embodiment, the computer 34 obtains data on the inclination (inclination angle) that the segment 20 makes with respect to the excavation direction based on the measurement data of the stroke amount obtained from each distance detection unit 46.
Next, the computer 34 corrects the image data supplied from the camera unit 42 based on the tilt data, and then executes the clearance derivation process.
The derived tail clearance Tc is displayed and output on the display 3416 or the like by the computer 34 (step S16).
The video signal obtained by the camera unit 42 of each measurement unit 38 is supplied to the monitor 50 of the rear carriage 16 or the monitor 54 of the office 2 to display the video (step S18).
The computer 34 determines whether or not the value of the tail clearance Tc derived by the clearance deriving process is within a predetermined allowable range (step S20).
If the determination result of step S20 is affirmative, it is determined whether or not the clearance deriving operation is to be ended (step S22).
If the determination result of step S22 is affirmative, the process ends. If the determination result of step S22 is negative, the process returns to step S14.
If the determination result in step S20 is negative, a control command for instructing execution of an alarm operation is sent to the alarm unit 52 via the communication line 36 (step S24), and the process returns to step S14.
Upon receiving the control command, the alarm unit 52 emits a predetermined alarm sound to notify the worker that the tail clearance Tc has deviated from the allowable range, and prompts a measure such as stopping the operation of the shield machine 10.

以上説明したように本実施の形態によれば、検出光投射部44により線状の検出光Lsをセグメント端面箇所Seに投射すると共に、カメラ部42によって撮像されたテール部内周面箇所Ti、セグメント外周面箇所So、セグメント内周面箇所Si、セグメント端面箇所Seの画像データに基づいてテールクリアランスTcを導出するようにした。
したがって、シールドマシン10の掘進動作を停止することなく掘進中の測定データを連続して得ることができるため、測定効率の向上を図る上で有利となり、作業員による測定作業が不要となるため、作業員の身体的な負担の軽減を図る上でも有利となる。
さらに、本実施の形態によれば、トンネル18内のように照明が暗い環境下であっても、カメラ部42は、セグメント端面箇所Se上で反射された検出光Lsを反射光として確実に撮像することができる。
したがって、鮮明でコントラストが高い画像データに基づいてクリアランス導出処理を行うことができるため、テールクリアランスTcを高精度にかつ安定して導出する上で極めて有利となる。
また、本実施の形態では、距離検出部46から得られるストローク量の測定データに基づいてセグメント20が掘進方向に対してなす傾き(傾斜角度)のデータを求め、カメラ部42から供給される画像データを、前記傾きのデータに基づいて修正した上で、前記のクリアランス導出処理を実行するので、テールクリアランスTcの精度を高める上でより有利となる。
また、従来、スキンプレートに当て付けた測針の突出量に基づいてテールクリアランスを測定する計測装置を用いる場合には計測装置が故障しやすく測定効率の低下を招く不利があったが、このような計測装置が不要となるため、測定効率の向上を図る上で有利となる。
As described above, according to the present embodiment, the detection light projection unit 44 projects the linear detection light Ls onto the segment end surface part Se, and the tail part inner peripheral surface part Ti and the segment imaged by the camera part 42. The tail clearance Tc is derived based on the image data of the outer peripheral surface portion So, the segment inner peripheral surface portion Si, and the segment end surface portion Se.
Therefore, since the measurement data during the excavation can be obtained continuously without stopping the excavation operation of the shield machine 10, it is advantageous in improving the measurement efficiency, and the measurement work by the worker is unnecessary. This is also advantageous in reducing the physical burden on the worker.
Furthermore, according to the present embodiment, the camera unit 42 reliably captures the detection light Ls reflected on the segment end face part Se as reflected light even in an environment where the illumination is dark as in the tunnel 18. can do.
Therefore, the clearance deriving process can be performed based on clear and high-contrast image data, which is extremely advantageous in deriving the tail clearance Tc with high accuracy and stability.
In the present embodiment, the data supplied from the camera unit 42 is obtained by obtaining data of the inclination (tilt angle) that the segment 20 makes with respect to the excavation direction based on the stroke amount measurement data obtained from the distance detection unit 46. Since the clearance derivation process is executed after the data is corrected based on the tilt data, it is more advantageous in increasing the accuracy of the tail clearance Tc.
Conventionally, when using a measuring device that measures the tail clearance based on the protruding amount of the measuring needle applied to the skin plate, there is a disadvantage that the measuring device is likely to break down, resulting in a decrease in measuring efficiency. This eliminates the need for a separate measuring device, which is advantageous in improving measurement efficiency.

(第2の実施の形態)
次に第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態はカメラ部42の配置が第1の実施の形態と異なっている。
図10(A)は第2の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。なお、以下の実施の形態において第1の実施の形態と同様の部分、部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
図10(A)、(B)に示すように、測定ユニット38は、第1の実施の形態と同様に4台設けられている。
4台の測定ユニット38のうち、3台の測定ユニット38は、第1の実施の形態と同様に構成され、第1の実施の形態と同様に後部室12C内で壁部12Dに取着されている。
それら3台の測定ユニット38のカメラ部42は、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた3箇所を撮影するように設けられ、具体的には、鉛直方向の上方1箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。各カメラ部42のカメラ本体42Aは第1の実施の形態と同様に後部室12C内で壁部12Dに取着されている。
また、3つの測定ユニット38の検出光投射部44は、上記3台のカメラ部42と同様に、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた3箇所に検出光Lsを投射するように設けられ、具体的には、鉛直方向の上方1箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment in the arrangement of the camera unit 42.
FIG. 10A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the second embodiment, and FIG. 10B is a sectional view taken along line BB in FIG. In the following embodiments, the same parts and members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
As shown in FIGS. 10A and 10B, four measurement units 38 are provided as in the first embodiment.
Of the four measurement units 38, the three measurement units 38 are configured in the same manner as in the first embodiment, and are attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C as in the first embodiment. ing.
The camera units 42 of the three measurement units 38 are provided so as to photograph three locations with an interval of 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20. It is provided in one place above the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction. The camera main body 42A of each camera unit 42 is attached to the wall 12D in the rear chamber 12C as in the first embodiment.
In addition, the detection light projection portions 44 of the three measurement units 38 are provided at three locations spaced by 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20, as with the three camera portions 42. Specifically, it is provided so as to project the detection light Ls. Specifically, the detection light Ls is provided at one place in the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.

4台の測定ユニット38のうち、残りの1台の測定ユニット38のカメラ部42は、カメラ本体42Aと、被写体像をカメラ本体42Aに組み込まれている撮像素子に導く光ファイバー60と、光ファイバーの先端に取着された不図示の撮影光学系とを有している。
残りの1台の測定ユニット38のカメラ部42のカメラ本体42Aは後部室12C内で壁部12Dから離れた箇所に配置されている。
前記撮影光学系は後部室12C内で壁部12Dに取着されており、具体的には、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向において鉛直方向の下方の箇所に設けられている。
前記撮影光学系により撮影されたテール部14の内周面1402および該内周面1402に対向するセグメント20の外周面2002の画像が光ファイバー60を介してカメラ本体42Aに導かれる。
また、残りの1台の測定ユニット38の検出光投射部44は、上記1台のカメラ部42と同様に、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向において鉛直方向の下方の箇所に検出光Lsを投射するように設けられ、具体的には、鉛直方向の下方の箇所に設けられている。
Of the four measurement units 38, the camera unit 42 of the remaining one measurement unit 38 includes a camera main body 42A, an optical fiber 60 that guides a subject image to an image sensor incorporated in the camera main body 42A, and the tip of the optical fiber. And a photographing optical system (not shown) attached to the head.
The camera body 42A of the camera unit 42 of the remaining one measurement unit 38 is disposed at a position away from the wall 12D in the rear chamber 12C.
The photographing optical system is attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C. Specifically, the photographing optical system is provided at a position below the vertical direction in the circumferential direction of the inner circumferential surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20. Yes.
Images of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 facing the inner peripheral surface 1402 photographed by the photographing optical system are guided to the camera body 42A via the optical fiber 60.
In addition, the detection light projection unit 44 of the remaining one measurement unit 38 is located at a position below the vertical direction in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20, similarly to the one camera unit 42. Is provided so as to project the detection light Ls, and specifically, is provided at a position below the vertical direction.

第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、光ファイバー60を介して画像をカメラ本体42Aに導くことでカメラ本体42Aを後部室12C内で壁部12Dから離れた箇所に配置できるため、シールドマシン10の掘進に伴い発生する地下水などがカメラ本体42Aに直接かかることを防止でき、カメラ本体42Aの保護、耐久性の向上を図る上で有利となる。
また、光ファイバー60を用いるため、後部室12C内におけるカメラ部42(カメラ本体42A)のレイアウトの自由度を確保する上で有利となる。
なお、第2の実施の形態では、4台のカメラ部42のうちの1台のカメラ部42が光ファイバー60を用いて撮影を行う場合について説明したが、光ファイバー60を用いて撮影を行うカメラ部42の配置や数は任意である。
According to the second embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the camera body 42A is moved to the rear chamber by guiding the image to the camera body 42A via the optical fiber 60. Since it can be arranged at a position away from the wall portion 12D in 12C, it is possible to prevent groundwater or the like generated when the shield machine 10 is excavated from being directly applied to the camera body 42A, and to improve the protection and durability of the camera body 42A. This is advantageous.
Further, since the optical fiber 60 is used, it is advantageous in securing the degree of freedom of the layout of the camera unit 42 (camera body 42A) in the rear chamber 12C.
In the second embodiment, the case where one of the four camera units 42 performs shooting using the optical fiber 60 has been described. However, the camera unit that performs shooting using the optical fiber 60. The arrangement and number of 42 are arbitrary.

(第3の実施の形態)
次に第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態は第2の実施の形態の変形例であり、カメラ部42、検出光投射部44、制御盤40の配置が第2の実施の形態と異なっている。
図11(A)は第3の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。
4台のカメラ部42(図3)は、カメラ本体42A(図3)と、光ファイバー60と、光ファイバーの先端に取着された不図示の撮影光学系とを有している。
前記各撮影光学系は後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所を撮影するように設けられている。
具体的には、鉛直方向の上下2箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。
4台の検出光投射部44は、上記4台のカメラ部42と同様に、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所に検出光Lsを投射するように設けられている。
具体的には、鉛直方向の上下2箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。
4台のカメラ本体42A(図3)、制御盤40(図3)は後方台車16A(図1)に配置されている。
各光ファイバー60は、後部室12C内から台車16Aの各カメラ本体42Aまで敷設されている。
撮影光学系により撮影されたテール部14の内周面1402および該内周面1402に対向するセグメント20の外周面2002の画像は光ファイバー60を介してカメラ本体42Aに導かれる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
The third embodiment is a modification of the second embodiment, and the arrangement of the camera unit 42, the detection light projection unit 44, and the control panel 40 is different from that of the second embodiment.
FIG. 11A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the third embodiment, and FIG. 11B is a sectional view taken along the line BB of FIG.
The four camera units 42 (FIG. 3) have a camera main body 42A (FIG. 3), an optical fiber 60, and an imaging optical system (not shown) attached to the tip of the optical fiber.
Each of the photographing optical systems is attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C so as to photograph four locations at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20. Is provided.
Specifically, it is provided at two places in the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
The four detection light projection parts 44 are attached to the wall part 12D in the rear chamber 12C, similarly to the four camera parts 42, and the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail part 14 and the segment 20 Are provided so as to project the detection light Ls at four positions spaced 90 degrees apart.
Specifically, it is provided at two places in the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.
The four camera bodies 42A (FIG. 3) and the control panel 40 (FIG. 3) are arranged on the rear carriage 16A (FIG. 1).
Each optical fiber 60 is laid from the rear chamber 12C to each camera body 42A of the carriage 16A.
Images of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 facing the inner peripheral surface 1402 photographed by the photographing optical system are guided to the camera body 42A via the optical fiber 60.

第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、光ファイバー60を介して画像をカメラ本体42Aに導くことでカメラ本体42Aをシールドマシン10から離れた箇所に配置できるため、シールドマシン10の掘進に伴い発生する地下水などがカメラ本体42Aに直接かかることを確実に防止でき、カメラ本体42Aの保護、耐久性の向上を図る上でより一層有利となる。
また、カメラ本体42Aを後部室12Cから離れた後方台車16に配置し、かつ、後部室12C内に光ファイバー60とそれらの先端に設けられた撮影光学系のみを配置したので、テールクリアランス測定装置30が後部室12C内に占有するスペースがごく僅かなもので済むため、後部室12Cにスペースの余裕がない小型のシールドマシン10にテールクリアランス測定装置30を搭載する上で有利となる。
According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the camera body 42A is shielded by guiding the image to the camera body 42A via the optical fiber 60. Since it can be disposed at a location distant from 10, it can be surely prevented that groundwater generated by the excavation of the shield machine 10 is directly applied to the camera body 42 </ b> A, and the protection of the camera body 42 </ b> A can be improved and durability can be improved. It becomes even more advantageous.
Further, since the camera body 42A is disposed on the rear carriage 16 away from the rear chamber 12C, and only the optical fiber 60 and the photographing optical system provided at the tip thereof are disposed in the rear chamber 12C, the tail clearance measuring device 30 is provided. However, since the space occupied in the rear chamber 12C is very small, it is advantageous in mounting the tail clearance measuring device 30 on the small shield machine 10 in which the rear chamber 12C has no space.

(第4の実施の形態)
次に第4の実施の形態について説明する。
第4の実施の形態は、単一のカメラ部42を使用してテールクリアランスを測定するものである。
図12(A)は第4の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。
テールクリアランス測定装置30は、1台のカメラ部42と、4台の検出光投射部44と、距離検出部46(図3)と、制御盤40(図3)を備えている。
カメラ部42は、後部室12C内のテール部14寄りの箇所で後部室12Cの円形断面の中央に適宜支持部材を介して取着されており、撮影光学系は、壁部12Dに設けられた開口12Eを介してテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の全周を撮影可能に設けられている。
4台の検出光投射部44は、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所に検出光Lsを投射するように設けられている。
具体的には、鉛直方向の上下2箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
In the fourth embodiment, tail clearance is measured using a single camera unit 42.
FIG. 12A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the fourth embodiment, and FIG. 12B is a sectional view taken along line BB of FIG.
The tail clearance measurement device 30 includes one camera unit 42, four detection light projection units 44, a distance detection unit 46 (FIG. 3), and a control panel 40 (FIG. 3).
The camera unit 42 is attached to the center of the circular cross section of the rear chamber 12C via a support member at a location near the tail unit 14 in the rear chamber 12C, and the photographing optical system is provided on the wall 12D. Through the opening 12E, the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the entire circumference in the circumferential direction of the segment 20 are provided so as to be photographed.
The four detection light projecting portions 44 are attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C, and are provided at four locations at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20. It is provided so as to project the detection light Ls.
Specifically, it is provided at two places in the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.

第4の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、カメラ部42が1台で足りるためコストを削減する上で有利となり、しかも、カメラ部42が後部室12C内に占有するスペースがごく僅かなもので済み、したがって、後部室12Cにスペースの余裕がない小型のシールドマシン10にテールクリアランス測定装置30を搭載する上で有利となる。   According to the fourth embodiment, it is obvious that the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and it is advantageous in reducing the cost because one camera unit 42 is sufficient, The camera unit 42 occupies very little space in the rear chamber 12C. Therefore, it is advantageous for mounting the tail clearance measuring device 30 on the small shield machine 10 in which the rear chamber 12C has no space. .

(第5の実施の形態)
次に第5の実施の形態について説明する。
第5の実施の形態は第4の実施の形態の変形例であり、光ファイバー60を有する単一のカメラ部42を用いてテールクリアランスを測定するものである。
図13(A)は第5の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。
テールクリアランス測定装置30は、1台のカメラ部42と、4台の検出光投射部44と、距離検出部46(図3)と、制御盤40(図3)を備えている。
カメラ部42は1台設けられ、カメラ部42は、カメラ本体42Aと、光ファイバー60と、光ファイバーの先端に取着された不図示の撮影光学系とを有している。
撮影光学系は後部室12C内のテール部14寄りの箇所で後部室12Cの円形断面の中央に適宜支持部材を介して取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の全周を撮影可能に設けられている。
カメラ本体42A(図3)は後方台車16(図1)に配置されている。
撮影光学系により撮影されたテール部14の内周面1402および該内周面1402に対向するセグメント20の外周面2002の全周にわたる画像は光ファイバー60を介してカメラ本体42Aに導かれる。
4台の検出光投射部44は、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に90度の間隔をおいた4箇所に検出光Lsを投射するように設けられている。
具体的には、鉛直方向の上下2箇所と、鉛直方向と直交する水平方向の2箇所に設けられている。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described.
The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment, in which tail clearance is measured using a single camera unit 42 having an optical fiber 60.
FIG. 13A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the fifth embodiment, and FIG. 13B is a sectional view taken along the line BB of FIG.
The tail clearance measurement device 30 includes one camera unit 42, four detection light projection units 44, a distance detection unit 46 (FIG. 3), and a control panel 40 (FIG. 3).
One camera unit 42 is provided, and the camera unit 42 includes a camera body 42A, an optical fiber 60, and a photographing optical system (not shown) attached to the tip of the optical fiber.
The photographing optical system is attached to the center of the circular cross section of the rear chamber 12C via a support member at a position near the tail portion 14 in the rear chamber 12C, and the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the periphery of the segment 20 are attached. It is provided so that the entire circumference of the direction can be taken.
The camera body 42A (FIG. 3) is disposed on the rear carriage 16 (FIG. 1).
An image over the entire circumference of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 facing the inner peripheral surface 1402 taken by the photographing optical system is guided to the camera body 42A via the optical fiber 60.
The four detection light projecting portions 44 are attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C, and are provided at four locations at intervals of 90 degrees in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20. It is provided so as to project the detection light Ls.
Specifically, it is provided at two places in the vertical direction and two places in the horizontal direction perpendicular to the vertical direction.

第5の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、カメラ部42が1台で足りコストを削減する上で有利となる。
また、光ファイバー60を介して画像をカメラ本体42Aに導くことでカメラ本体42Aをシールドマシン10から離れた箇所に配置できるため、シールドマシン10の掘進に伴い発生する地下水などがカメラ本体42Aに直接かかることを確実に防止でき、カメラ本体42Aの保護、耐久性の向上を図る上でより一層有利となる。
また、1台のカメラ本体42Aを後部室12Cから離れた後方台車16に配置し、かつ、後部室12C内に1束の光ファイバー60とその先端に設けられた撮影光学系のみを配置したので、テールクリアランス測定装置30が後部室12C内に占有するスペースがごく僅かなもので済むため、後部室12Cにスペースの余裕がない小型のシールドマシン10にテールクリアランス測定装置30を搭載する上でより一層有利となる。
According to the fifth embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and only one camera unit 42 is sufficient, which is advantageous in reducing the cost.
Further, since the camera main body 42A can be disposed at a location away from the shield machine 10 by guiding the image to the camera main body 42A via the optical fiber 60, groundwater generated by the excavation of the shield machine 10 is directly applied to the camera main body 42A. This can be surely prevented, and is further advantageous in protecting the camera body 42A and improving durability.
Since one camera body 42A is arranged in the rear carriage 16 away from the rear chamber 12C, and only one bundle of optical fibers 60 and the photographing optical system provided at the tip thereof are arranged in the rear chamber 12C. Since the tail clearance measuring device 30 occupies very little space in the rear chamber 12C, the tail clearance measuring device 30 can be mounted on the small shield machine 10 having no space in the rear chamber 12C. It will be advantageous.

(第6の実施の形態)
次に第6の実施の形態について説明する。
第6の実施の形態は、第4の実施の形態の変形例である。
図14(A)は第6の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。
テールクリアランス測定装置30は、1台のカメラ部42と、2台の検出光投射部44と、距離検出部46(図3)と、制御盤40(図3)に加えて内径測定部62を備えている。
内径測定部62はテール部14に搭載され、トンネル18(図1)に組みつけられたセグメント20のうち掘進方向の前端に位置するセグメント20の内径を少なくとも2箇所測定して制御盤40、通信回線36を介してコンピュータ34に供給するものである。
内径測定部62としては、従来公知のさまざまな距離センサが使用可能である。
カメラ部42は1台設けられ、後部室12C内で壁部12Dに取着されている。
カメラ部42は、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の1箇所を撮影可能に設けられている。
2台の検出光投射部44は、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、カメラ部42で撮影される撮影範囲内においてテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に間隔をおいた2箇所に検出光Lsをそれぞれ投射するように設けられている。
コンピュータ34は、各距離検出部46から得られるストローク量の測定データに基づいてセグメント20が掘進方向に対してなす傾き(傾斜角度)のデータを求める。
また、コンピュータ34は、カメラ部42から供給されるテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の1箇所の画像データを、前記傾きのデータと、内径測定部62から供給されるセグメント20の内径の測定データとに基づいて修正した上で、テール部14のスキンプレート14Aの内周面1402とセグメント20の外周面2002とのテールクリアランスを導出する。
第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、1台のカメラ部42で撮影された画像データをセグメント20の傾きのデータおよびセグメント20の内径のデータに基づいて修正することで正確なテールクリアランスを求めることができることから、カメラ部42が1台で足りるためコストを削減する上で有利となり、しかも、カメラ部42が後部室12C内に占有するスペースがごく僅かなもので済み、したがって、後部室12Cにスペースの余裕がない小型のシールドマシン10にテールクリアランス測定装置30を搭載する上で有利となる。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described.
The sixth embodiment is a modification of the fourth embodiment.
FIG. 14A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the sixth embodiment, and FIG. 14B is a sectional view taken along line BB of FIG.
The tail clearance measurement device 30 includes an inner diameter measurement unit 62 in addition to one camera unit 42, two detection light projection units 44, a distance detection unit 46 (FIG. 3), and a control panel 40 (FIG. 3). I have.
The inner diameter measuring section 62 is mounted on the tail section 14 and measures at least two inner diameters of the segment 20 located at the front end in the digging direction among the segments 20 assembled in the tunnel 18 (FIG. 1) to control the control panel 40 and communication. This is supplied to the computer 34 via the line 36.
As the inner diameter measuring unit 62, various conventionally known distance sensors can be used.
One camera unit 42 is provided and is attached to the wall 12D in the rear chamber 12C.
The camera unit 42 is provided so as to be able to photograph one place in the circumferential direction of the inner circumferential surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20.
The two detection light projection parts 44 are attached to the wall part 12D in the rear chamber 12C, and the inner peripheral surface 1402 of the tail part 14 and the circumferential direction of the segment 20 within the photographing range photographed by the camera part 42 Are provided so as to project the detection light Ls at two positions spaced apart from each other.
The computer 34 obtains data of the inclination (inclination angle) that the segment 20 makes with respect to the excavation direction based on the stroke amount measurement data obtained from each distance detection unit 46.
The computer 34 also supplies the image data at one location in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20 supplied from the camera unit 42, the inclination data, and the segment supplied from the inner diameter measuring unit 62. The tail clearance between the inner peripheral surface 1402 of the skin plate 14A of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 is derived after correction based on the measurement data of the inner diameter 20.
Of course, according to the sixth embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the image data captured by one camera unit 42 is used as the inclination data of the segment 20 and Since an accurate tail clearance can be obtained by correcting the data based on the data of the inner diameter of the segment 20, since only one camera unit 42 is sufficient, it is advantageous in reducing costs, and the camera unit 42 is provided in the rear chamber. The space occupied in 12C is very small. Therefore, it is advantageous to mount the tail clearance measuring device 30 on the small shield machine 10 in which the rear chamber 12C has no space.

(第7の実施の形態)
次に第7の実施の形態について説明する。
第7の実施の形態は、第6の実施の形態の変形例であり、光ファイバー60を有する単一のカメラ部42を用いてテールクリアランスを測定するものである。
図15(A)は第7の実施の形態のテールクリアランス測定装置30の設置状態を示す説明図、(B)は(A)のBB線断面図である。
カメラ部42は1台設けられ、カメラ部42は、カメラ本体42Aと、光ファイバー60と、光ファイバーの先端に取着された不図示の撮影光学系とを有している。
撮影光学系は後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の1箇所を撮影可能に設けられている。
カメラ本体42Aは後方台車16(台車16A)に配置されている。
撮影光学系により撮影されたテール部14の内周面1402および該内周面1402に対向するセグメント20の外周面2002の全周にわたる画像は光ファイバー60を介してカメラ本体42Aに導かれる。
1台の検出光投射部44は、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、テール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向で撮影光学系が撮影する箇所と同じ1箇所に検出光Lsを投射するように設けられている。
2台の検出光投射部44は、後部室12C内で壁部12Dに取着されており、前記撮影光学系で撮影される撮影範囲内においてテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に間隔をおいた2箇所に検出光Lsをそれぞれ投射するように設けられている。
内径測定部62は、第6の実施の形態と同様にテール部14に搭載され、トンネル18(図1)に組みつけられたセグメント20のうち掘進方向の前端に位置するセグメント20の内径を少なくとも2箇所測定してコンピュータ34に供給する。
コンピュータ34は、各距離検出部46から得られるストローク量の測定データに基づいてセグメント20が掘進方向に対してなす傾き(傾斜角度)のデータを求める。
また、コンピュータ34は、カメラ部42から供給されるテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向の1箇所の画像データを、前記傾きのデータと、内径測定部62から供給されるセグメント20の内径の測定データとに基づいて修正した上で、テール部14のスキンプレート14Aの内周面1402とセグメント20の外周面2002とのテールクリアランスを導出する。
第7の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、1台のカメラ部42で撮影された画像データをセグメント20の傾きのデータおよびセグメント20の内径のデータに基づいて修正することで正確なテールクリアランスを求めることができることから、カメラ部42が1台で足りるためコストを削減する上で有利となる。
また、光ファイバー60を介して画像をカメラ本体42Aに導くことでカメラ本体42Aをシールドマシン10から離れた箇所に配置できるため、シールドマシン10の掘進に伴い発生する地下水などがカメラ本体42Aに直接かかることを確実に防止でき、カメラ本体42Aの保護、耐久性の向上を図る上でより一層有利となる。
また、1台のカメラ本体42Aを後部室12Cから離れた後方台車16に配置し、かつ、後部室12C内に1束の光ファイバー60とその先端に設けられた撮影光学系のみを配置したので、テールクリアランス測定装置30が後部室12C内に占有するスペースがごく僅かなもので済むため、後部室12Cにスペースの余裕がない小型のシールドマシン10にテールクリアランス測定装置30を搭載する上でより一層有利となる。
なお、第6、第7の実施の形態では、2台の検出光投射部44を設け、カメラ部42あるいは撮影光学系で撮影される撮影範囲内においてテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に間隔をおいた2箇所に検出光Lsをそれぞれ投射するようにした。
しかしながら、3台以上の検出光投射部44を設け、カメラ部42あるいは撮影光学系で撮影される撮影範囲内においてテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に間隔をおいた3箇所以上の箇所に検出光Lsをそれぞれ投射するようにしてもよい。
あるいは、1台の検出光投射部44からカメラ部42あるいは撮影光学系で撮影される撮影範囲内においてテール部14の内周面1402およびセグメント20の周方向に間隔をおいた2箇所以上の箇所に検出光Lsをそれぞれ投射するようにしてもよい。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described.
The seventh embodiment is a modification of the sixth embodiment, and measures the tail clearance using a single camera unit 42 having an optical fiber 60.
FIG. 15A is an explanatory view showing an installation state of the tail clearance measuring device 30 according to the seventh embodiment, and FIG. 15B is a sectional view taken along the line BB of FIG.
One camera unit 42 is provided, and the camera unit 42 includes a camera body 42A, an optical fiber 60, and a photographing optical system (not shown) attached to the tip of the optical fiber.
The photographing optical system is attached to the wall portion 12D in the rear chamber 12C, and is provided so as to be able to photograph one place in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20.
The camera body 42A is disposed on the rear carriage 16 (cart 16A).
An image over the entire circumference of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 facing the inner peripheral surface 1402 taken by the photographing optical system is guided to the camera body 42A via the optical fiber 60.
One detection light projection part 44 is attached to the wall part 12D in the rear chamber 12C, and is the same as the part where the photographing optical system photographs in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail part 14 and the segment 20. It is provided so as to project the detection light Ls onto the place.
The two detection light projection parts 44 are attached to the wall part 12D in the rear chamber 12C, and the inner peripheral surface 1402 of the tail part 14 and the circumference of the segment 20 within the photographing range photographed by the photographing optical system. The detection light Ls is provided so as to be projected at two places spaced in the direction.
The inner diameter measuring part 62 is mounted on the tail part 14 as in the sixth embodiment, and at least the inner diameter of the segment 20 located at the front end in the digging direction among the segments 20 assembled in the tunnel 18 (FIG. 1) is at least. Two points are measured and supplied to the computer 34.
The computer 34 obtains data of the inclination (inclination angle) that the segment 20 makes with respect to the excavation direction based on the stroke amount measurement data obtained from each distance detection unit 46.
The computer 34 also supplies the image data at one location in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20 supplied from the camera unit 42, the inclination data, and the segment supplied from the inner diameter measuring unit 62. The tail clearance between the inner peripheral surface 1402 of the skin plate 14A of the tail portion 14 and the outer peripheral surface 2002 of the segment 20 is derived after correction based on the measurement data of the inner diameter 20.
Of course, according to the seventh embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the image data photographed by one camera unit 42 is used as the inclination data of the segment 20 and Since an accurate tail clearance can be obtained by correcting the data based on the data on the inner diameter of the segment 20, one camera unit 42 is sufficient, which is advantageous in reducing the cost.
Further, since the camera main body 42A can be disposed at a location away from the shield machine 10 by guiding the image to the camera main body 42A via the optical fiber 60, groundwater generated by the excavation of the shield machine 10 is directly applied to the camera main body 42A. This can be surely prevented, and is further advantageous in protecting the camera body 42A and improving durability.
Since one camera body 42A is arranged in the rear carriage 16 away from the rear chamber 12C, and only one bundle of optical fibers 60 and the photographing optical system provided at the tip thereof are arranged in the rear chamber 12C. Since the tail clearance measuring device 30 occupies very little space in the rear chamber 12C, the tail clearance measuring device 30 can be mounted on the small shield machine 10 having no space in the rear chamber 12C. It will be advantageous.
In the sixth and seventh embodiments, two detection light projection units 44 are provided, and the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20 are within the photographing range photographed by the camera unit 42 or the photographing optical system. The detection light Ls is projected to two locations spaced apart in the circumferential direction.
However, three or more detection light projection units 44 are provided, and three locations are provided in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail unit 14 and the segment 20 within the photographing range photographed by the camera unit 42 or the photographing optical system. You may make it project the detection light Ls to the above location, respectively.
Alternatively, two or more locations spaced apart in the circumferential direction of the inner peripheral surface 1402 of the tail portion 14 and the segment 20 within the photographing range photographed by the camera portion 42 or the photographing optical system from one detection light projection portion 44 Alternatively, the detection light Ls may be projected onto each.

10……シールドマシン、14……テール部、1402……内周面、20……セグメント、2002……外周面、30……テールクリアランス測定装置、34……コンピュータ、42……カメラ部、44……検出光投射部、Ti……テール部内周面箇所、So……セグメント外周面箇所、Si……セグメント内周面箇所、Se……セグメント端面箇所。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Shield machine, 14 ... Tail part, 1402 ... Inner peripheral surface, 20 ... Segment, 2002 ... Outer peripheral surface, 30 ... Tail clearance measuring device, 34 ... Computer, 42 ... Camera part, 44 ...... Detection light projecting portion, Ti ...... tail portion inner peripheral surface location, So …… segment outer peripheral surface location, Si …… segment inner peripheral surface location, Se …… segment end surface location.

Claims (7)

シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、
前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含むカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、
前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、
前記撮影光学系は前記後部室内で前記壁部に取着され、
前記撮影光学系により撮影された前記テール部内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と、前記セグメント内周面箇所と、前記セグメント端面箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれる、
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。
A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal ;
The shield machine has a front body portion and a tail portion,
The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
A wall is provided between the rear chamber and the tail;
The camera unit includes a camera body including an image sensor that captures a subject image, an optical fiber that guides the subject image to the image sensor, and a photographing optical system attached to a tip of the optical fiber,
The camera body is disposed at a location away from the wall in the rear chamber,
The photographing optical system is attached to the wall portion in the rear chamber,
Images of the tail portion inner peripheral surface portion, the segment outer peripheral surface portion, the segment inner peripheral surface portion, and the segment end surface portion photographed by the photographing optical system are guided to the image pickup device via the optical fiber.
A tail clearance measuring device characterized by that.
シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、  A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、  A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、  At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、  A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal;
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、  The shield machine has a front body portion and a tail portion,
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、  The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、  A wall is provided between the rear chamber and the tail;
前記シールドマシンの後部で組み立てられたセグメントトンネル内に後方台車が設けられ、  A rear carriage is provided in a segment tunnel assembled at the rear of the shield machine,
前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含むカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、  The camera unit includes a camera body including an image sensor that captures a subject image, an optical fiber that guides the subject image to the image sensor, and a photographing optical system attached to a tip of the optical fiber,
前記撮影光学系は前記後部室内で前記壁部に取着され、  The photographing optical system is attached to the wall portion in the rear chamber,
前記カメラ本体は前記後方台車に配置され、  The camera body is disposed on the rear carriage,
前記撮影光学系により撮影された前記テール部内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と、前記セグメント内周面箇所と、前記セグメント端面箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれる、  Images of the tail portion inner peripheral surface portion, the segment outer peripheral surface portion, the segment inner peripheral surface portion, and the segment end surface portion photographed by the photographing optical system are guided to the image pickup device via the optical fiber.
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。  A tail clearance measuring device characterized by that.
シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、  A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、  A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、  At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、  A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal;
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、  The shield machine has a front body portion and a tail portion,
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、  The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、  A plurality of jack devices for pressing the segment in the direction opposite to the digging direction are provided in the rear chamber,
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、  A wall is provided between the rear chamber and the tail;
前記カメラ部は、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の全周にわたって撮影するように1台設けられ、  One camera unit is provided so as to shoot over the entire inner circumferential surface of the tail portion and the circumferential circumference of the segment,
前記カメラ部は前記後部室内に取着され、  The camera unit is mounted in the rear chamber;
前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記画像解析部に供給する距離検出部を設け、  A distance detection unit that measures a stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in a direction opposite to the digging direction, and supplies the measurement data to the image analysis unit;
前記画像解析部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データに基づいて修正することによってなされる、  The derivation of the clearance by the image analysis unit is performed by correcting the image data based on the measurement data of the stroke amount.
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。  A tail clearance measuring device characterized by that.
シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、  A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、  A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、  At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、  A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal;
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、  The shield machine has a front body portion and a tail portion,
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、  The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、  A plurality of jack devices for pressing the segment in the direction opposite to the digging direction are provided in the rear chamber,
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、  A wall is provided between the rear chamber and the tail;
前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含む1台のカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く1束の光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、  The camera unit includes a camera body including an image sensor that captures a subject image, a bundle of optical fibers that guides the subject image to the image sensor, and a photographing optical system that is attached to the tip of the optical fiber. Have
前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、  The camera body is disposed at a location away from the wall in the rear chamber,
前記撮影光学系は前記後部室内で前記テール部寄りの箇所に取着され、前記テール部の内周面および前記セグメントの外周面の周方向の全周にわたって撮影するように設けられ、  The photographing optical system is attached to a location near the tail portion in the rear chamber, and is provided so as to photograph over the entire circumference in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment,
前記撮影光学系により撮影された前記テール部の内周面および前記セグメントの外周面の周方向の全周の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれ、  An image of the entire circumference in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment taken by the photographing optical system is guided to the imaging element via the optical fiber,
前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、  A distance detecting unit for measuring a stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in a direction opposite to the digging direction, and supplying the measurement data to the clearance deriving unit;
前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データに基づいて修正することによってなされる、  The clearance is derived by the clearance deriving unit by correcting the image data based on the measurement data of the stroke amount.
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。  A tail clearance measuring device characterized by that.
シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、  A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、  A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、  At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、  A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal;
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、  The shield machine has a front body portion and a tail portion,
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、  The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、  A plurality of jack devices for pressing the segment in the direction opposite to the digging direction are provided in the rear chamber,
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、  A wall is provided between the rear chamber and the tail;
前記カメラ部は、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所を撮影するように1台設けられ、  One camera part is provided so as to photograph one place in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail part and the segment,
前記カメラ部は前記後部室内に取着され、  The camera unit is mounted in the rear chamber;
前記検出光投射部は、前記カメラ部で撮影される撮影範囲内において前記セグメントの周方向に間隔をおいた少なくとも2箇所に前記検出光を投射するように構成され、  The detection light projection unit is configured to project the detection light to at least two places spaced in the circumferential direction of the segment within a photographing range photographed by the camera unit,
前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、  A distance detecting unit for measuring a stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in a direction opposite to the digging direction, and supplying the measurement data to the clearance deriving unit;
前記シールドマシンによって坑内に組みつけられたセグメントのうち掘進方向の前端に位置するセグメントの内径を少なくとも2箇所を測定して、内径の測定データを前記クリアランス導出部に供給する内径測定部を設け、  Of the segments assembled in the pit by the shield machine, measuring at least two locations of the inner diameter of the segment located at the front end in the excavation direction, and providing an inner diameter measurement unit for supplying the inner diameter measurement data to the clearance derivation unit,
前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データおよび前記セグメントの内径の測定データに基づいて修正することによってなされる、  The clearance derivation by the clearance derivation unit is performed by correcting the image data based on the stroke amount measurement data and the segment inner diameter measurement data.
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。  A tail clearance measuring device characterized by that.
シールドマシンのテール部の内周面と、前記内周面の内側に位置するセグメントの外周面とのクリアランスを測定するテールクリアランス測定装置であって、  A tail clearance measuring device for measuring a clearance between an inner peripheral surface of a tail portion of a shield machine and an outer peripheral surface of a segment located inside the inner peripheral surface,
前記テール部の内周面の一部であるテール部内周面箇所と、該テール部内周面箇所に対向する前記セグメントの外周面のセグメント外周面箇所と、前記セグメントの半径方向において前記セグメント外周面箇所の内側に位置する前記セグメントの内周面のセグメント内周面箇所と、前記セグメント外周面箇所と前記セグメント内周面箇所とを接続する前記セグメントの端面のセグメント端面箇所とを撮影して映像信号を生成するカメラ部と、  A part of the tail part inner peripheral surface which is a part of the inner peripheral surface of the tail part, a segment outer peripheral part of the outer peripheral surface of the segment facing the tail part inner peripheral part, and the segment outer peripheral face in the radial direction of the segment An image obtained by photographing a segment inner peripheral surface location of the inner peripheral surface of the segment located inside the location, and a segment end surface location of the end surface of the segment connecting the segment outer peripheral surface location and the segment inner peripheral surface location A camera unit for generating a signal;
前記テール部に設けられ、前記セグメント端面箇所と前記セグメント外周面箇所とが交わる第1の円弧部分、または、前記セグメント端面箇所と前記セグメント内周面箇所とが交わる第2の円弧部分の少なくとも一方に交差して延在する線状の第1の直線部を有する検出光を前記セグメント端面箇所に投射する検出光投射部と、  At least one of a first arc portion provided at the tail portion where the segment end surface portion and the segment outer peripheral surface portion intersect, or a second arc portion where the segment end surface portion and the segment inner peripheral surface portion intersect A detection light projection unit that projects detection light having a linear first straight line portion extending across the segment to the end face of the segment;
前記映像信号から生成される画像データに基づいて前記テール部の内周面と前記セグメントの外周面とのクリアランスを導出するクリアランス導出部とを備え、  A clearance deriving unit for deriving a clearance between the inner peripheral surface of the tail portion and the outer peripheral surface of the segment based on image data generated from the video signal;
前記シールドマシンは前胴部とテール部とを有し、  The shield machine has a front body portion and a tail portion,
前記前胴部は、カッターが配置された掘削部と、前記掘削部の後方に位置する後部室とを有し、  The front torso has an excavation part in which a cutter is disposed, and a rear chamber located behind the excavation part,
前記後部室に前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する複数のジャッキ装置が設けられ、  A plurality of jack devices for pressing the segment in the direction opposite to the digging direction are provided in the rear chamber,
前記後部室と前記テール部との間に壁部が設けられ、  A wall is provided between the rear chamber and the tail;
前記カメラ部は、被写体像を撮像する撮像素子を含む1台のカメラ本体と、前記被写体像を前記撮像素子に導く1束の光ファイバーと、前記光ファイバーの先端に取着された撮影光学系とを有し、  The camera unit includes a camera body including an image sensor that captures a subject image, a bundle of optical fibers that guides the subject image to the image sensor, and a photographing optical system that is attached to the tip of the optical fiber. Have
前記カメラ本体は前記後部室内で前記壁部から離れた箇所に配置され、  The camera body is disposed at a location away from the wall in the rear chamber,
前記撮影光学系が前記後部室内で前記壁部に取着され、前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所を撮影するように設けられ、  The photographing optical system is attached to the wall portion in the rear chamber, and is provided so as to photograph one place in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the segment,
前記撮影光学系により撮影された前記テール部の内周面および前記セグメントの周方向の1箇所の画像が前記光ファイバーを介して前記撮像素子に導かれ、  An image of one location in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the tail portion and the segment taken by the photographing optical system is guided to the imaging element through the optical fiber,
前記検出光投射部は、前記撮影光学系で撮影される撮影範囲内において前記セグメントの周方向に間隔をおいた少なくとも2箇所に前記検出光を投射するように構成され、  The detection light projection unit is configured to project the detection light to at least two places spaced in the circumferential direction of the segment within a photographing range photographed by the photographing optical system,
前記複数のジャッキ装置の少なくとも2台のジャッキ装置が前記セグメントを掘進方向と反対方向に押圧する際のストローク量を測定し、その測定データを前記クリアランス導出部に供給する距離検出部を設け、  A distance detecting unit for measuring a stroke amount when at least two jack devices of the plurality of jack devices press the segment in a direction opposite to the digging direction, and supplying the measurement data to the clearance deriving unit;
前記シールドマシンによって坑内に組みつけられたセグメントのうち掘進方向の前端に位置するセグメントの内径を少なくとも2箇所を測定して、内径の測定データを前記クリアランス導出部に供給する内径測定部を設け、  Of the segments assembled in the pit by the shield machine, measuring at least two locations of the inner diameter of the segment located at the front end in the excavation direction, and providing an inner diameter measurement unit for supplying the inner diameter measurement data to the clearance derivation unit,
前記クリアランス導出部による前記クリアランスの導出は、前記画像データを前記ストローク量の測定データおよび前記セグメントの内径の測定データに基づいて修正することによってなされる、  The clearance derivation by the clearance derivation unit is performed by correcting the image data based on the stroke amount measurement data and the segment inner diameter measurement data.
ことを特徴とするテールクリアランス測定装置。  A tail clearance measuring device characterized by that.
前記検出光は、前記第1の直線部の中央で前記第1の直線部と直交する方向に延在する第2の直線部を有している、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項記載のテールクリアランス測定装置。
The detection light has a second straight line portion extending in a direction orthogonal to the first straight line portion at the center of the first straight line portion,
The tail clearance measuring device according to any one of claims 1 to 6, wherein
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