Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7790965B2 - Jack pattern selection support method and selection support device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7790965B2 - Jack pattern selection support method and selection support device - Google Patents

Jack pattern selection support method and selection support device

Info

Publication number
JP7790965B2
JP7790965B2 JP2021210677A JP2021210677A JP7790965B2 JP 7790965 B2 JP7790965 B2 JP 7790965B2 JP 2021210677 A JP2021210677 A JP 2021210677A JP 2021210677 A JP2021210677 A JP 2021210677A JP 7790965 B2 JP7790965 B2 JP 7790965B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
jack
axis
pattern
symmetry
jacks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021210677A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023095027A (en
Inventor
剣 陳
尚彦 ▲高▼本
博一 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Corp filed Critical Shimizu Corp
Priority to JP2021210677A priority Critical patent/JP7790965B2/en
Publication of JP2023095027A publication Critical patent/JP2023095027A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7790965B2 publication Critical patent/JP7790965B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

本発明は、シールド掘進機を推進するために用いられるシールドジャッキのジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置に関するものである。 The present invention relates to a method and device for supporting the selection of jack patterns for shield jacks used to propel shield tunneling machines.

従来、シールド工法によるトンネル掘削工事において、シールド掘進機が使用されている。シールド掘進機には、自身を掘進させるためのシールドジャッキが備わっている。シールドジャッキは通常、シールド掘進機の後方において周方向に間隔をあけて複数配置される。オペレータは、各シールドジャッキの使用の有無を選択することで、シールド掘進機の掘進方向を制御している。 Traditionally, shield tunneling machines are used in tunnel excavation work using the shield method. Shield tunneling machines are equipped with shield jacks to drive the machine forward. Multiple shield jacks are usually placed at intervals around the periphery of the machine behind it. The operator controls the excavation direction of the shield tunneling machine by selecting whether or not to use each shield jack.

シールド掘進機の掘進方向をトンネル計画線に沿うように制御することは、熟練を要し、難しいという問題があった。このような問題を解決するため、本特許出願人は、シールド掘進機の掘進方向を定めるシールドジャッキの力点の位置を推定するための機械学習モデルについて、既に特許文献1に記載のものを提案している。図4は、こうした機械学習モデルのようなAIによって推奨される推奨力点の位置と、算出された現在の推進合力の目標力点の位置をオペレータ操作画面上に表示した例である。この図に示すように、オペレータは推奨力点および目標力点の位置を確認し、目標力点に一致するように、使用するシールドジャッキを選択する。こうすることで、シールドマシンの推進方向を適切に制御することができる。 Controlling the excavation direction of a shield machine to align with the tunnel plan line requires skill and is difficult. To solve this problem, the present patent applicant has already proposed a machine learning model, described in Patent Document 1, for estimating the position of the force point of the shield jack, which determines the excavation direction of the shield machine. Figure 4 shows an example of the recommended force point position recommended by AI such as this machine learning model, and the calculated target force point position of the current thrust resultant force, displayed on the operator's operation screen. As shown in this figure, the operator checks the positions of the recommended force point and target force point, and selects the shield jack to use so that it matches the target force point. This allows for appropriate control of the shield machine's thrust direction.

一方、シールドジャッキパターンの選択支援に関する従来の技術として、特許文献2に記載の技術が知られている。 On the other hand, the technology described in Patent Document 2 is known as a conventional technology related to supporting the selection of shield jack patterns.

特開2019-143385号公報JP 2019-143385 A 特開2021-042584号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-042584

ところで、上記の従来の特許文献1の方法を適用する場合には、以下のような問題があった。
まず、推奨力点の位置に一致させるため、多くのシールドジャッキの中からどのシールドジャッキを設定すればよいかを目標力点から把握することはオペレータにとって難しく、オペレータに負荷がかかるおそれがある。
However, when the conventional method of Patent Document 1 is applied, the following problems arise.
First, it is difficult for the operator to determine which shield jack to set from among the many shield jacks in order to match the position of the recommended force point, and this may place a burden on the operator.

また、シールド掘進機に設けられたN本(Nは2以上の整数、通常は数十本)のシールドジャッキ選択の組合せを全通りで探索すると、探索数は2と膨大な数になり、2通りのジャッキパターンを計算する必要がある。このため、現実的な時間でジャッキパターンを選択することは難しい。 Furthermore, if all possible combinations of N shield jacks (N is an integer of 2 or more, usually several tens) installed in a shield tunneling machine are searched, the number of searches becomes a huge number, 2N , and it is necessary to calculate 2N possible jack patterns. For this reason, it is difficult to select a jack pattern in a realistic amount of time.

また、表示された目標力点に合わせるために、オペレータが不適切なジャッキパターンを選択するおそれもある。図5は、ジャッキパターンの模式図であり、掘進に使用するシールドジャッキを黒丸で、使用しないシールドジャッキを白丸で示している。例えば、図5(a)のようなジャッキパターンは、シールドジャッキによって発生する応力が下部に集中し、セグメントを損傷するおそれがある(不適切なジャッキパターン)。一方、図5(b)のようなジャッキパターンは、一部に応力を集中させることがない(適切なジャッキパターン)。したがって、図5(a)ではなく、図5(b)のようなジャッキパターンを選択することが望ましい。 There is also a risk that the operator will select an inappropriate jacking pattern in order to match the displayed target force point. Figure 5 is a schematic diagram of jacking patterns, with shield jacks used for excavation indicated by black circles and shield jacks not used indicated by white circles. For example, a jacking pattern like Figure 5(a) may cause the stress generated by the shield jack to concentrate at the bottom, potentially damaging the segment (inappropriate jacking pattern). On the other hand, a jacking pattern like Figure 5(b) does not concentrate stress in one area (appropriate jacking pattern). Therefore, it is desirable to select a jacking pattern like Figure 5(b) rather than Figure 5(a).

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、短時間で適切なジャッキパターンを提示することができるジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to provide a jack pattern selection support method and selection support device that can present appropriate jack patterns in a short amount of time.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法は、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する方法であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力することを特徴とする。 To solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, the present invention provides a method for assisting in the selection of a jack pattern that determines the operating state of each of multiple jacks provided to propel a shield tunneling machine in the excavation direction. The method outputs a jack pattern that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point, based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks.

また、本発明に係るジャッキパターンの選択支援装置は、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する装置であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力することを特徴とする。 The jack pattern selection support device of the present invention is a device that supports the selection of a jack pattern that defines the operating state of each of multiple jacks provided to propel a shield tunneling machine in the excavation direction, and is characterized by outputting a jack pattern that reduces the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks.

本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法によれば、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する方法であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力するので、短時間で適切なジャッキパターンをオペレータに提示することができるという効果を奏する。 The jack pattern selection support method of the present invention supports the selection of a jack pattern that defines the operating state of each of multiple jacks installed to propel a shield machine in the excavation direction. It outputs a jack pattern that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks. This effectively enables the operator to quickly select an appropriate jack pattern.

また、本発明に係るジャッキパターンの選択支援装置によれば、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する装置であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力するので、短時間で適切なジャッキパターンをオペレータに提示することができるという効果を奏する。 Furthermore, the jack pattern selection support device of the present invention is a device that supports the selection of a jack pattern that determines the operating state of each of multiple jacks provided to propel a shield tunneling machine in the excavation direction. It outputs a jack pattern that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks, thereby achieving the effect of being able to present an appropriate jack pattern to the operator in a short amount of time.

図1は、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a jack pattern selection support method and selection support device according to the present invention. 図2は、ジャッキ配置例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of jack arrangement. 図3は、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置の実施の形態を示すフローチャート図である。FIG. 3 is a flow chart showing an embodiment of a jack pattern selection support method and selection support device according to the present invention. 図4は、従来の推奨力点の画面提示例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conventional screen display of recommended emphasis points. 図5は、従来のジャッキパターンの一例を示す図であり、(a)は不適切なジャッキパターン、(b)は適切なジャッキパターンである。FIG. 5 shows an example of a conventional jacking pattern, where (a) is an inappropriate jacking pattern and (b) is an appropriate jacking pattern.

以下に、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, an embodiment of the jack pattern selection support method and selection support device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.

本発明は、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のシールドジャッキにおける各シールドジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援するものである。本発明は、各ジャッキの推進合力の力点への寄与度を考慮し、少ない探索数で、推進合力の力点の位置と推奨力点(例えば、AIなどが予測したAI予測力点)の位置の間の絶対偏差が小さくなるようなジャッキパターンを出力する。 This invention supports the selection of a jack pattern that defines the operating state of each of multiple shield jacks installed to propel a shield tunneling machine in the excavation direction. The invention takes into account the contribution of each jack's resultant thrust force to the force point, and outputs, with a small number of searches, a jack pattern that minimizes the absolute deviation between the position of the resultant thrust force force point and the position of the recommended force point (for example, an AI-predicted force point predicted by AI, etc.).

(本発明の基本原理)
まず、本発明の基本原理について説明する。
シールド掘進機を構成する筒状のシールドの後側の内周に沿って、12本のシールドジャッキが周方向に等間隔かつ左右対称に配置されている場合を想定する。各シールドジャッキがon状態になると、後方の既設のセグメントから反力をとって伸張し、シールド掘進機を前方に推進する。各シールドジャッキのon・off状態は、オペレータや制御装置などの操作を通じて切替可能である。
(Basic principle of the present invention)
First, the basic principle of the present invention will be explained.
It is assumed that 12 shield jacks are arranged symmetrically and at equal intervals along the inner circumference of the rear side of the cylindrical shield that makes up the shield tunneling machine. When each shield jack is turned on, it receives a reaction force from the existing segment behind it and extends, propelling the shield tunneling machine forward. The on/off state of each shield jack can be switched by the operator or by operating a control device.

図1(1)は、ジャッキパターンを座標平面図で示している。この図に示すように、シールド掘進機中心点Oを通る水平線を軸eとし、鉛直下向きの線を軸eとする。ジャッキは、シールド掘進機中心点Oを中心とする半径1の単位円の円周上に等間隔に配置されるものとする。 Figure 1 (1) shows the jack pattern in a coordinate plane diagram. As shown in this diagram, the horizontal line passing through the shield machine center point O is taken as axis eH , and the vertical line pointing downward is taken as axis eV . The jacks are placed at equal intervals on the circumference of a unit circle of radius 1 centered at the shield machine center point O.

AIなどが予測したAI予測力点(推奨力点)を力点1とし、力点1とシールド掘進機中心点Oを結ぶ線を対称軸eとし、対称軸eに直交する軸を対称軸eとする。対称軸e、eで区分された4つの部分を上から反時計回りの順に第1象限、第2象限、第3象限、第4象限と呼ぶものとする。 The AI predicted force point (recommended force point) predicted by the AI etc. is defined as force point 1, the line connecting force point 1 and the shield tunneling machine center point O is defined as the axis of symmetry eM , and the axis perpendicular to the axis of symmetry eM is defined as the axis of symmetry eN . The four sections divided by the axes of symmetry eM and eN will be called the first quadrant, second quadrant, third quadrant, and fourth quadrant, in counterclockwise order from the top.

推進合力の力点に寄与する各ジャッキの寄与度を考慮すると、第1、第2象限側のジャッキと第3、第4象限側のジャッキのon・off状態は対称軸eに関して対称となる。第1、第2象限側のジャッキ群、または第3、第4象限側のジャッキ群を用いて、全体のジャッキパターンを探索することができる。このように考えれば、ジャッキパターンの探索数を2Nから2N/2に低減することが可能である。 Considering the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force, the on/off states of the jacks in the first and second quadrants and the jacks in the third and fourth quadrants are symmetrical with respect to the axis of symmetry eM . The entire jack pattern can be searched using the group of jacks in the first and second quadrants or the group of jacks in the third and fourth quadrants. Thinking in this way, it is possible to reduce the number of jack pattern searches from 2N to 2N/2 .

さらに、対称軸eに対して、第1、第2象限および第3、第4象限のon状態となる対称位置のジャッキは推進合力の力点への寄与度が相殺されるため、ジャッキパターンの探索数を2N/2から2N/4に低減することが可能である。 Furthermore, with respect to the axis of symmetry eN , the contribution of the resultant propulsion force to the force point of the jacks at symmetrical positions that are in the on state in the first and second quadrants and the third and fourth quadrants is canceled out, so it is possible to reduce the number of jack patterns to be searched from 2N/2 to 2N/4 .

本発明を適用することで、図1(1)のようなジャッキパターンを選択することができる。また、図1(2)のように、on・off状態にあるジャッキの組み合わせが(1)とは異なるジャッキパターンを選択してもよい。ただし、図1(1)の力点1の位置と、(2)の力点2の位置は同じである。また、片押し状態のようなジャッキパターンが出力されるのを防ぐ観点から、ジャッキの最小使用本数はN/2以上と保障される図1(2)のようなジャッキパターンを選択することが望ましい。 By applying this invention, it is possible to select a jack pattern such as that shown in Figure 1 (1). It is also possible to select a jack pattern such as that shown in Figure 1 (2), in which the combination of jacks in the on/off state is different from that shown in (1). However, the position of force point 1 in Figure 1 (1) is the same as the position of force point 2 in (2). Furthermore, from the perspective of preventing a jack pattern such as a one-sided pushing state from being output, it is desirable to select a jack pattern such as that shown in Figure 1 (2), in which the minimum number of jacks used is guaranteed to be N/2 or more.

図2(1)に示すように、ジャッキは周方向に離散的に配置されるため、推奨力点Mとシールド掘進機中心点Oを結ぶ対称軸eは、実際のジャッキ位置あるいは隣接する二つのジャッキの中間点を通るように配置することが望ましい。これを実現するために、例えば、対称軸eの中心角θ(軸eとなす角度)を、図2(2)および図2(3)に示すように、二つのケースに分けて微調整してもよい。そして、推進合力の力点の位置と推奨力点Mの位置の差の絶対値が小さくなるようなジャッキパターンを出力してもよい。 As shown in Figure 2(1), because the jacks are placed discretely in the circumferential direction, it is desirable to place the axis of symmetry eM , which connects the recommended force point M and the shield machine center point O, so that it passes through the actual jack position or the midpoint between two adjacent jacks. To achieve this, for example, the central angle θM (the angle it forms with the axis eV ) of the axis of symmetry eM may be fine-tuned for two separate cases, as shown in Figures 2(2) and 2(3). Then, a jacking pattern may be output that reduces the absolute value of the difference between the position of the force point of the thrust resultant force and the position of the recommended force point M.

なお、図2において、θは、各ジャッキの配置角度であり、i=1,・・・,N(ジャッキの総数)である。Δθは、周方向に隣接するジャッキの配置角度の差である。軸e´は、微調整後の対称軸eである。中心角θおよびジャッキの配置角度θは、例えば軸eの正の向き(鉛直下向き)を始線(0°)として、時計回りを正の向きとして設定することができる。 In FIG. 2, θi is the arrangement angle of each jack, where i = 1, ..., N (total number of jacks). Δθ is the difference in arrangement angle between jacks adjacent in the circumferential direction. Axis e'M is the axis of symmetry eM after fine adjustment. The central angle θM and the jack arrangement angle θi can be set, for example, with the positive direction of axis eV (vertically downward) as the starting line (0°) and clockwise as the positive direction.

(実施の形態)
次に、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法の実施の形態について説明する。
図3および図2(1)に示すように、まず、座標平面上に配置した推奨力点Mとシールド掘進機中心点Oを直線で繋ぎ、対称軸eを作成する(ステップS1)。ここで、推奨力点Mは、予め設定されているものとする。推奨力点Mは、例えば上記の特許文献1に記載の機械学習モデルを用いて推定された力点を用いてもよいし、その他の方法で設定された力点を用いてもよい。
(Embodiment)
Next, an embodiment of a method for supporting selection of a jack pattern according to the present invention will be described.
As shown in Figures 3 and 2(1), first, a line is drawn between the recommended force point M placed on the coordinate plane and the shield machine center point O to create a symmetry axis eM (step S1). Here, the recommended force point M is assumed to be set in advance. The recommended force point M may be a force point estimated using the machine learning model described in Patent Document 1 above, for example, or a force point set by another method.

次に、例えば時計回りを正の向きとして、軸eから対称軸eの中心角θを算出し(ステップS2)、各ジャッキの配置角度θと対称軸eの中心角θを比較する(ステップS3)。 Next, the central angle θ M of the axis of symmetry e M from the axis e V is calculated (step S2), for example, with clockwise as the positive direction, and the arrangement angle θ i of each jack is compared with the central angle θ M of the axis of symmetry e M (step S3).

次に、不等式|θ-θ|≧Δθ/4を満足するか否かを判定する(ステップS4)。判定の結果、満足する場合には(ステップS4でYes)、ステップS5に進める。一方、満足しない場合には(ステップS4でNo)、ステップS7に進める。 Next, it is determined whether the inequality |θ M - θ i |≧Δθ/4 is satisfied (step S4). If the inequality is satisfied (Yes in step S4), the process proceeds to step S5. On the other hand, if the inequality is not satisfied (No in step S4), the process proceeds to step S7.

ステップS5においては、対称軸e上にジャッキの配置がないと判定し、図2(2)に示すように、対称軸eを、ジャッキ番号iと番号i+1の位置の中間点を通すように微調整する(ステップS6)。微調整後の対称軸を軸e´とする。 In step S5, it is determined that no jacks are positioned on the axis of symmetry eM , and as shown in Figure 2 (2), the axis of symmetry eM is finely adjusted so that it passes through the midpoint between the positions of jack number i and number i+1 (step S6). The axis of symmetry after fine adjustment is designated as axis e'M .

一方、ステップS7においては、対称軸e上にジャッキの配置があると判定し、図2(3)に示すように、対称軸eを、ジャッキ番号iの位置を通すように微調整する(ステップS8)。微調整後の対称軸を軸e´とする。 On the other hand, in step S7, it is determined that the jack is positioned on the axis of symmetry eM , and as shown in Figure 2 (3), the axis of symmetry eM is finely adjusted so that it passes through the position of jack number i (step S8). The axis of symmetry after fine adjustment is designated as axis e'M .

次に、上記のステップS6(またはステップS8)による微調整の後、N/4のジャッキ本数から、ジャッキ1本当たりの推進合力の力点eへの寄与度Δeを求める。寄与度Δeは、例えば、Δe=cos(θ)/Nで求めることができる。そして、この寄与度Δeを考慮して、推進合力の力点eと推奨力点Mの2点間距離|e-M|が最小(min)となるようなジャッキパターンを算出する(ステップS9)。算出結果は、オペレータ画面に表示される。オペレータは、この表示をみて、シールド掘進機を所定の計画方向に推進するのに最適なジャッキパターンを選択することができる。 Next, after fine-tuning in step S6 (or step S8) above, the contribution Δe of the resultant thrust force per jack to the force point e is calculated from the number of jacks, N/4. The contribution Δe can be calculated, for example, by Δe = cos(θ i )/N. Then, taking this contribution Δe into consideration, a jacking pattern is calculated that minimizes (min) the distance |e-M| between the force point e of the resultant thrust force and the recommended force point M (step S9). The calculation results are displayed on the operator's screen. The operator can look at this display and select the optimal jacking pattern for propelling the shield machine in the specified planned direction.

最後に、ジャッキパターンの選択を終了するか否かを判定し(ステップS10)、終了すると判定した場合は(ステップS10でYes)、処理を終了する。一方、終了しないと判定した場合は(ステップS10でNo)、ステップS1に戻って、ステップS1~S9の処理を繰り返す。 Finally, it is determined whether or not to end the jack pattern selection (step S10). If it is determined that it is to end (Yes in step S10), the process ends. On the other hand, if it is determined that it is not to end (No in step S10), the process returns to step S1 and repeats steps S1 to S9.

本実施の形態によれば、全ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力する。すなわち、選択すべき力点をジャッキパターンに変換して、オペレータに提示することができる。また、全通り2のジャッキパターン探索数を2N/4に低減することによって、短時間で適切なジャッキパターンを提示する。このため、現実的な時間でジャッキパターンを選択することが可能である。また、ジャッキの最小使用本数はN/2以上と保障され、片押し状態のようなジャッキパターンが出力されるのを防ぐことができる。 According to this embodiment, a jacking pattern is output that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force of all jacks and a preset recommended force point, based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of all jacks. In other words, the force point to be selected can be converted into a jacking pattern and presented to the operator. Furthermore, by reducing the number of jacking pattern searches from a total of 2N to 2N/4 , an appropriate jacking pattern can be presented in a short time. This makes it possible to select a jacking pattern in a realistic time. Furthermore, the minimum number of jacks used is guaranteed to be N/2 or more, preventing the output of a jacking pattern that results in a one-sided pushing state.

このように、本実施の形態は、推進合力の力点への各ジャッキの寄与度を考慮することから、信頼性の高いジャッキパターンを選択でき、正確性を高めつつ安定した精度でシールド掘進機の掘進方向を制御することが可能となる。 In this way, this embodiment takes into account the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force, making it possible to select a highly reliable jack pattern and control the excavation direction of the shield machine with increased accuracy and stable precision.

次に、本発明に係るジャッキパターンの選択支援装置の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係るジャッキパターンの選択支援装置は、上述したジャッキパターンの選択支援方法を装置として具現化したものであり、例えば入力部、出力部、演算部からなる。入力部は、推奨力点とシールド掘進機中心点の位置関係、ジャッキの本数、ジャッキの配置角度などを入力するものである。出力部は、図1(1)や(2)のようなジャッキパターンをオペレータ室のディスプレイ画面などに出力するものである。演算部は、上記のステップS1~S10の各処理を行うものである。
Next, an embodiment of a jack pattern selection support device according to the present invention will be described.
The jack pattern selection support device according to this embodiment is a device that embodies the above-described jack pattern selection support method, and is composed of, for example, an input unit, an output unit, and a calculation unit. The input unit inputs the positional relationship between the recommended force point and the center point of the shield machine, the number of jacks, the jack placement angle, etc. The output unit outputs jack patterns such as those shown in Figures 1 (1) and 1 (2) on a display screen in the operator's room, etc. The calculation unit performs each of the processes in steps S1 to S10 above.

入力部、出力部、演算部は、例えばCPUを有するコンピュータ、メモリ、ディスプレイ等のハードウェア、これらハードウェア上で稼働するコンピュータプログラム等のソフトウェアを用いて構成することができる。 The input unit, output unit, and calculation unit can be configured using hardware such as a computer with a CPU, memory, and a display, as well as software such as a computer program that runs on this hardware.

本実施の形態によれば、全ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力する。すなわち、選択すべき力点をジャッキパターンに変換して、オペレータに提示することができる。また、全通り2のジャッキパターン探索数を2N/4に低減することによって、短時間で適切なジャッキパターンを提示する。このため、現実的な時間でジャッキパターンを選択することが可能である。また、ジャッキの最小使用本数はN/2以上と保障され、片押し状態のようなジャッキパターンが出力されるのを防ぐことができる。 According to this embodiment, a jacking pattern is output that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force of all jacks and a preset recommended force point, based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of all jacks. In other words, the force point to be selected can be converted into a jacking pattern and presented to the operator. Furthermore, by reducing the number of jacking pattern searches from a total of 2N to 2N/4 , an appropriate jacking pattern can be presented in a short time. This makes it possible to select a jacking pattern in a realistic time. Furthermore, the minimum number of jacks used is guaranteed to be N/2 or more, preventing the output of a jacking pattern that results in a one-sided pushing state.

以上説明したように、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法によれば、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する方法であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力するので、短時間で適切なジャッキパターンをオペレータに提示することができる。 As described above, the jack pattern selection support method of the present invention supports the selection of a jack pattern that defines the operating state of each of multiple jacks provided to propel a shield tunneling machine in the excavation direction. Based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks, the method outputs a jack pattern that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point. This allows the operator to quickly find an appropriate jack pattern.

また、本発明に係るジャッキパターンの選択支援装置によれば、シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられた複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する装置であって、前記ジャッキの推進合力の力点に対する各ジャッキの寄与度に基づいて、推進合力の力点と、予め設定した推奨力点との間の位置の差を小さくするジャッキパターンを出力するので、短時間で適切なジャッキパターンをオペレータに提示することができる。 Furthermore, the jack pattern selection support device of the present invention is a device that supports the selection of a jack pattern that determines the operating state of each of multiple jacks provided to propel a shield tunneling machine in the excavation direction. Based on the contribution of each jack to the force point of the resultant thrust force of the jacks, the device outputs a jack pattern that minimizes the difference in position between the force point of the resultant thrust force and a preset recommended force point, thereby enabling the operator to quickly select an appropriate jack pattern.

以上のように、本発明に係るジャッキパターンの選択支援方法および選択支援装置は、シールド工法のシールド掘削機に備わるジャッキを制御するためのジャッキパターンの設定に有用であり、特に、短時間で適切なジャッキパターンを提示するのに適している。 As described above, the jack pattern selection support method and selection support device of the present invention are useful for setting jack patterns to control the jacks equipped on shield tunneling machines used in shield tunneling, and are particularly suitable for presenting appropriate jack patterns in a short period of time.

Claims (2)

シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられ、前記シールド掘進機の中心点を中心とする円の円周上に等間隔に配置された複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する方法であって、
前記中心点を通る水平方向の軸と、鉛直方向の軸と、前記ジャッキの位置から構成された座標平面において、予め設定した推奨力点と、前記中心点を結ぶ線により対称軸を設定し、
前記対称軸を、前記ジャッキの位置または周方向に隣接する二つの前記ジャッキの中間点の位置を通るように微調整し、前記対称軸で区分された二つの部分のうち一方側の前記ジャッキと、他方側の前記ジャッキのon・off状態が前記対称軸に関して対称となることを利用して、一方側の前記ジャッキのon・off状態の組み合わせ、または、他方側の前記ジャッキのon・off状態の組み合わせのいずれか一方の組み合わせを用いて前記ジャッキパターンを探索することを特徴とするジャッキパターンの選択支援方法。
A method for supporting selection of a jack pattern that defines the operating state of each of a plurality of jacks that are provided to propel a shield machine in an excavation direction and are arranged at equal intervals on the circumference of a circle centered on a center point of the shield machine, comprising:
In a coordinate plane formed by a horizontal axis passing through the center point, a vertical axis, and the position of the jack, a symmetry axis is set by a line connecting a preset recommended force point and the center point;
A method for supporting selection of a jack pattern, characterized in that the axis of symmetry is fine-tuned so that it passes through the position of the jack or the midpoint between two circumferentially adjacent jacks, and by utilizing the fact that the on/off states of the jack on one side of the two parts divided by the axis of symmetry and the jack on the other side are symmetrical with respect to the axis of symmetry, the jack pattern is searched for using either a combination of the on/off states of the jack on one side or a combination of the on/off states of the jack on the other side .
シールド掘進機を掘進方向に推進するために設けられ、前記シールド掘進機の中心点を中心とする円の円周上に等間隔に配置された複数のジャッキにおける各ジャッキの動作状態を規定するジャッキパターンの選択を支援する装置であって、
前記中心点を通る水平方向の軸と、鉛直方向の軸と、前記ジャッキの位置から構成された座標平面において、予め設定した推奨力点と、前記中心点を結ぶ線により対称軸を設定する手段と、
前記対称軸を、前記ジャッキの位置または周方向に隣接する二つの前記ジャッキの中間点の位置を通るように微調整し、前記対称軸で区分された二つの部分のうち一方側の前記ジャッキと、他方側の前記ジャッキのon・off状態が前記対称軸に関して対称となることを利用して、一方側の前記ジャッキのon・off状態の組み合わせ、または、他方側の前記ジャッキのon・off状態の組み合わせのいずれか一方の組み合わせを用いて前記ジャッキパターンを探索する手段とを備えることを特徴とするジャッキパターンの選択支援装置。
A device for assisting in the selection of a jack pattern that defines the operating state of each of a plurality of jacks that are arranged at equal intervals on the circumference of a circle centered on the center point of the shield machine and that is provided for propelling the shield machine in the excavation direction, comprising:
a means for setting an axis of symmetry by a line connecting a preset recommended force point and the center point on a coordinate plane formed by a horizontal axis passing through the center point, a vertical axis, and the position of the jack;
A jack pattern selection support device characterized by comprising a means for fine-tuning the axis of symmetry so that it passes through the position of the jack or the midpoint between two circumferentially adjacent jacks, and by utilizing the fact that the on/off states of the jack on one side of the two parts divided by the axis of symmetry and the jack on the other side are symmetrical with respect to the axis of symmetry, searching for the jack pattern using either a combination of the on/off states of the jack on one side or a combination of the on/off states of the jack on the other side .
JP2021210677A 2021-12-24 2021-12-24 Jack pattern selection support method and selection support device Active JP7790965B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021210677A JP7790965B2 (en) 2021-12-24 2021-12-24 Jack pattern selection support method and selection support device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021210677A JP7790965B2 (en) 2021-12-24 2021-12-24 Jack pattern selection support method and selection support device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023095027A JP2023095027A (en) 2023-07-06
JP7790965B2 true JP7790965B2 (en) 2025-12-23

Family

ID=87002672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021210677A Active JP7790965B2 (en) 2021-12-24 2021-12-24 Jack pattern selection support method and selection support device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7790965B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146762A (en) 2003-11-19 2005-06-09 Tobishima Corp Shield drilling assembly simultaneous construction method
JP2019143385A (en) 2018-02-21 2019-08-29 清水建設株式会社 Estimation device and estimation method
JP2021042584A (en) 2019-09-11 2021-03-18 株式会社大林組 Jack pattern selection support method and shield excavator direction control system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07109158B2 (en) * 1988-08-05 1995-11-22 三菱重工業株式会社 Shield excavator segment simultaneous construction control method and segment simultaneous construction type shield excavator
JPH0598888A (en) * 1991-10-02 1993-04-20 Penta Ocean Constr Co Ltd Excavating direction control method of shield excavator
JP5584174B2 (en) * 2011-06-27 2014-09-03 飛島建設株式会社 Propulsion jack thrust setting method in shield machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146762A (en) 2003-11-19 2005-06-09 Tobishima Corp Shield drilling assembly simultaneous construction method
JP2019143385A (en) 2018-02-21 2019-08-29 清水建設株式会社 Estimation device and estimation method
JP2021042584A (en) 2019-09-11 2021-03-18 株式会社大林組 Jack pattern selection support method and shield excavator direction control system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023095027A (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5845053A (en) Method for teaching welding torch orientation
US6522949B1 (en) Robot controller
EP1619567B1 (en) Data processing apparatus for arc welding
US6617544B1 (en) Control apparatus for a three-dimensional laser working machine and three-dimensional laser working machine
US20180164773A1 (en) Robot controller having function that simplifies learning, and robot control method
JP2005066797A (en) Robot program position correcting apparatus
KR20150117592A (en) Teaching system, robot system, and teaching method
JP7790965B2 (en) Jack pattern selection support method and selection support device
JPH1049218A (en) Movement control system for instructing position of robot
JP3665344B2 (en) Robot jog operation method and robot jog operation system
JPH01205880A (en) Weaving control system
JP5978890B2 (en) Robot motion program correction device
JPH11249723A (en) Robot control method and control device
JPH0681579A (en) Automatic directional control device
JPH1011129A (en) Off-line teaching method for robot for arc welding
JPH11141275A (en) Automatic control device for direction of tunnel excavator
JPH10240790A (en) Instructions for creating fillet surface
JP2025019837A (en) CONTROL DEVICE, MACHINE TOOL, MACHINE PATH GENERATION METHOD, COMPUTER PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM
JPH09296679A (en) Excavation management system in shield method
JPH1025992A (en) Shield machine
JPH04112211A (en) Detection of taught position and locus
JP7775637B2 (en) Control device, machining path generation method, and computer program
JP3182266B2 (en) Method and apparatus for determining initial shield jack pattern of shield machine
JP2751114B2 (en) Character processing method
JPH0224090A (en) Determination of installation position of industrial robot

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241031

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250708

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251202

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251211

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7790965

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150