特開 2024-40997 テールクリアランス及びセグメントリングの真円度を計測するための計測装置並びに計測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024040997

(43)【公開日】2024-03-26

(54)【発明の名称】テールクリアランス及びセグメントリングの真円度を計測するための計測装置並びに計測方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 9/06 20060101AFI20240318BHJP

【ＦＩ】

E21D9/06 301Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022145686

(22)【出願日】2022-09-13

(71)【出願人】

【識別番号】000174943

【氏名又は名称】三井住友建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001379

【氏名又は名称】弁理士法人大島特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 侑也

(72)【発明者】

【氏名】庄村 典生

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 英史

(72)【発明者】

【氏名】藤永 諭

【テーマコード（参考）】

2D054

【Ｆターム（参考）】

2D054AC04

2D054GA02

2D054GA04

2D054GA25

2D054GA62

2D054GA65

2D054GA82

2D054GA84

2D054GA96

(57)【要約】

【課題】単一の計測装置を用いて、少ない測定回数でテールクリアランス及び真円度を計測できるようにする。
【解決手段】計測装置２４は、周方向に互いに異なる位置に配置された複数の走査装置２８と、演算装置２９とを備える。各走査装置２８は、スキンプレート８の内側に組み立てられた最前列のセグメントリング１６の前端面２６よりも前方且つセグメントリング１６の内面２１よりも径方向内側に配置され、少なくともセグメントリング１６の前端面及びスキンプレート８の内面２１を走査する。演算装置２９は、複数の走査装置によって走査された点群データを取得し、取得した点群データに基づいて、テールクリアランス及び真円度を演算する。計測装置は、１回の測定を以て、これらを計測することができる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シールドマシンのスキンプレートの内面とセグメントリングの外面との距離であるテールクリアランス及び前記セグメントリングの真円度を計測するための計測装置であって、
前記スキンプレートの内側に組み立てられた最前列の前記セグメントリングの前端面よりも前方且つ前記セグメントリングの内面よりも径方向内側に、周方向に互いに異なる位置に配置され、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面を走査する複数の走査装置と、
複数の前記走査装置によって走査された点群データを取得し、取得した前記点群データに基づいて、前記テールクリアランス及び前記真円度を演算する演算装置と、を備える、計測装置。

【請求項2】

複数の前記走査装置は、前記スキンプレートの前端に一体に設けられたリングガーダに取り付けられている、請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

複数の前記走査装置は、少なくとも前記リングガーダの上、下、右及び左に配置された４つの前記走査装置を含む、請求項２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記演算装置は、
複数の前記走査装置のそれぞれについて、前記セグメントリングの前記前端面上の前記セグメントリングの内面に最も近い座標をセグメント内面エッジ座標として演算し、
複数の前記走査装置の前記セグメント内面エッジ座標に基づいて前記真円度を演算する、請求項１又は２に記載の計測装置。

【請求項5】

前記演算装置は、複数の前記走査装置のそれぞれについて、
前記セグメントリングの前記前端面上の前記セグメントリングの外面に最も近い座標をセグメント外面エッジ座標として演算し、
前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、所定のセグメント前端面計測エリア内のデータを用いて直線フィッティングを行い、セグメント前端面線分を演算し、
前記スキンプレートの内面の前記点群データの内、所定のスキンプレート計測エリア内のデータを用いて直線フィッティングを行い、スキンプレート内面線分を演算し、
前記セグメント前端面線分の延長線と前記スキンプレート内面線分とが交差する座標を交点座標として演算し、
前記セグメント外面エッジ座標及び前記交点座標に基づいて前記テールクリアランスを演算する、請求項４に記載の計測装置。

【請求項6】

前記演算装置は、複数の前記セグメント内面エッジ座標から前記セグメントリングの鉛直方向の実内径及び水平方向の実内径を演算し、両実内径と前記セグメントリングの設計内径とに基づいて、前記真円度を演算する、請求項４に記載の計測装置。

【請求項7】

前記演算装置は、前記セグメント外面エッジ座標と前記交点座標との距離を前記テールクリアランスとして演算する、請求項５に記載の計測装置。

【請求項8】

複数の前記走査装置のそれぞれは、前記シールドマシンの掘進中において、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面を走査し、
前記演算装置は、前記シールドマシンの掘進距離に基づいて、移動する前記セグメントリングを追従するように少なくとも前記セグメント前端面計測エリア及び、前記スキンプレート計測エリアを移動させ、前記セグメント内面エッジ座標、前記セグメント外面エッジ座標及び前記交点座標を演算する請求項５に記載の計測装置。

【請求項9】

前記セグメントリングを構成するセグメントは平板形セグメントであり、
複数の前記走査装置は、前記セグメントリングの内面を走査し、
前記演算装置は、前記走査装置によって走査された前記セグメントリングの内面の前記点群データの内、所定のセグメント内面計測エリア内のデータを用いて直線フィッティングを行い、セグメント内面線分を演算し、前記セグメント内面線分の延長線と前記セグメント前端面線分の延長線との交点を前記セグメント内面エッジ座標として演算し、前記セグメント前端面線分の延長線上にあって、前記セグメント内面エッジ座標から径方向外側に前記セグメントの厚さだけ移動した座標を前記セグメント外面エッジ座標として演算する請求項５に記載の計測装置。

【請求項10】

前記セグメントリングを構成するセグメントは箱形セグメントであり、
前記演算装置は、前記走査装置によって走査された前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、前記セグメントリングの最も内側の座標を前記セグメント内面エッジ座標として抽出し、前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、前記セグメントリングの最も外側の座標を前記セグメント外面エッジ座標として抽出する、請求項５に記載の計測装置。

【請求項11】

シールドマシンのスキンプレートの内面とセグメントリングの外面との距離であるテールクリアランス及び前記セグメントリングの真円度を計測するための計測方法であって、
前記スキンプレートの内側に組み立てられた最前列の前記セグメントリングの前端面よりも前方且つ前記セグメントリングの内面よりも径方向内側の、周方向に互いに異なる複数の位置から、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面を走査するステップと、
周方向の各位置について、走査された点群データを取得し、取得した前記点群データに基づいて、前記テールクリアランス及び前記真円度を演算するステップと、を含む、計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールドマシンのスキンプレートの内面とセグメントリングの外面との離間距離であるテールクリアランス及び前記セグメントリングの真円度を計測するための計測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シールド工法では、シールドマシンによって掘進しながら、シールドマシンのスキンプレートの内側に複数のセグメントをリング状に並べてセグメントリングを組み立てる。シールドマシンのスキンプレートとセグメントリング外面との隙間はテールクリアランスと呼ばれる。テールクリアランスが所定範囲内に保たれない場合、スキンプレートの接触によるセグメント破損の虞がある。また、組み立てたセグメントリングの真円度が低下すると、互いに隣接するセグメント間に生じる過大な荷重によってセグメントの一部が損傷する虞がある。

【0003】

特許文献１には、単一の計測装置を用いてテールクリアランスの測定及び真円度グラフの作成を行う方法が開示されている。この計測装置は、周方向に配置された複数の光学系の距離センサと、距離センサの計測データを用いて真円度グラフを作成し且つテールクリアランスを算出する制御装置とを有している。複数の距離センサのそれぞれは、シールドマシンのテール部の内方に位置する足場に配置され、シールドマシンの機軸の垂直方向外側にレーザを照射する。制御装置は、セグメントリングの組立前に、シールドマシンの機軸からスキンプレートの内面までの距離を演算し、記録する。また制御装置は、セグメントリングの組立後に、シールドマシンの機軸からセグメントリングの内面までの距離を演算し、記録する。制御装置は、両距離の差からセグメントリングの厚さを減ずることによって、テールクリアランスを演算する。また、計測装置は、同一セグメントリングにおいて、複数の演算されたシールドマシンの機軸からセグメントリングの内面までの距離に基づいて、セグメントリングの真円度グラフを作成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－３０９９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の方法では、テールクリアランスの測定及び真円度グラフの作成を行うために、計測装置がセグメントリングの組立前及び組立後に２回測定を行う必要がある。

【0006】

本発明は、以上の背景に鑑み、単一の計測装置を用いて、少ない測定回数でテールクリアランス及び真円度を計測できるようにすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、シールドマシン（１）のスキンプレート（８）の内面（２１）とセグメントリング（１６）の外面（２２）との距離であるテールクリアランス（２３）及び前記セグメントリングの真円度（α）を計測するための計測装置（２４）であって、前記スキンプレートの内側に組み立てられた最前列の前記セグメントリングの前端面（２６）よりも前方且つ前記セグメントリングの内面（２１）よりも径方向内側に、周方向に互いに異なる位置に配置され、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面（２１）を走査する（ＳＴ１、ＳＴ１１）複数の走査装置（２８）と、複数の前記走査装置によって走査された点群データを取得し（ＳＴ２、ＳＴ１２）、取得した前記点群データに基づいて、前記テールクリアランス及び前記真円度を演算する（ＳＴ７、ＳＴ９、ＳＴ１８、ＳＴ２０）演算装置（２９）と、を備える。

【0008】

この態様によれば、走査装置は、一連の走査を以て少なくともセグメントリングの前端面及びスキンプレートの内面の点群データを取得することができる。すなわち計測装置は、１回の測定を以て、テールクリアランス及び真円度を計測することができる。

【0009】

上記の態様において、複数の前記走査装置は、前記スキンプレートの前端に一体に設けられたリングガーダ（１１）に取り付けられているとよい。

【0010】

この態様によれば、走査装置のスキンプレートに対する位置や角度が変化しないため、テールクリアランス及び真円度を正確に計測することができる。

【0011】

上記の態様において、複数の前記走査装置は、少なくとも前記リングガーダの上、下、右及び左に配置された４つの前記走査装置を含むとよい。

【0012】

この態様によれば、演算装置は、セグメントリングの上下方向の実内径と、セグメントリングの左右方向の実内径とを演算することができる。演算装置は、これらの実内径とセグメントリングの設計内径との差から真円度を演算することができる。

【0013】

上記の態様において、前記演算装置は、複数の前記走査装置のそれぞれについて、前記セグメントリングの前記前端面上の前記セグメントリングの内面（２５）に最も近い座標をセグメント内面エッジ座標（４７）として演算し（ＳＴ６、ＳＴ１５）、複数の前記走査装置の前記セグメント内面エッジ座標に基づいて前記真円度を演算するとよい。

【0014】

この態様によれば、セグメント内面エッジ座標は、セグメントリングの前端面上の座標として演算されるため、複数の走査装置の点群データから演算された複数のセグメント内面エッジ座標を用いて真円度を演算することができる。

【0015】

上記の態様において、前記演算装置は、複数の前記走査装置のそれぞれについて、前記セグメントリングの前記前端面上の前記セグメントリングの外面（２２）に最も近い座標をセグメント外面エッジ座標（４８）として演算し（ＳＴ６、ＳＴ１５）、前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、所定のセグメント前端面計測エリア（４０）内のデータを用いて直線フィッティングを行い、セグメント前端面線分（４５）を演算し（ＳＴ５、ＳＴ１６）、前記スキンプレートの内面の前記点群データの内、所定のスキンプレート計測エリア（４１）内のデータを用いて直線フィッティングを行い、スキンプレート内面線分（４６）を演算し（ＳＴ５、ＳＴ１６）、前記セグメント前端面線分の延長線と前記スキンプレート内面線分とが交差する座標を交点座標（４９）として演算し（ＳＴ６、ＳＴ１７）、前記セグメント外面エッジ座標及び前記交点座標に基づいて前記テールクリアランスを演算するとよい。

【0016】

この態様によれば、セグメント内面エッジ座標及びセグメント外面エッジ座標は、セグメントリングの前端面上の座標として演算されるため、複数の走査装置の点群データから演算された複数のセグメント外面エッジ座標及び複数の交点座標を用いてテールクリアランスを演算することができる。また、点群データの内、セグメント前端面計測エリア及びスキンプレート計測エリア内のデータを用いてセグメント前端面線分及びスキンプレート内面線分を演算することによって、交点座標を精度よく演算することができる。

【0017】

上記の態様において、前記演算装置は、複数の前記セグメント内面エッジ座標から前記セグメントリングの鉛直方向の実内径（Ｄｖ）及び水平方向の実内径（Ｄｈ）を演算し（ＳＴ８）、両実内径と前記セグメントリングの設計内径（Ｄ）とに基づいて、前記真円度を演算する（ＳＴ８、ＳＴ９、ＳＴ１９、ＳＴ２０）とよい。

【0018】

この態様によれば、演算装置は、２つの実内径を用いることによってセグメントリングの真円度を精度よく演算することができる。

【0019】

上記の態様において、前記演算装置は、前記セグメント外面エッジ座標と前記交点座標との距離を前記テールクリアランスとして演算する（ＳＴ７、ＳＴ１８）とよい。

【0020】

この態様によれば、セグメント外面エッジ座標と交点座標とを結ぶ直線は、シールドマシンの掘進方向が最前列のセグメントリングの中心軸から傾いた場合でも、セグメントリングの径方向と重なる。これによって演算装置は、シールドマシンの掘進方向とセグメントリングの中心軸との位置関係に依らず、テールクリアランスを演算することができる。

【0021】

上記の態様において、複数の前記走査装置のそれぞれは、前記シールドマシンの掘進中において、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面を走査し、前記演算装置は、前記シールドマシンの掘進距離（Ｌｄ）に基づいて、移動する前記セグメントリングを追従するように少なくとも前記セグメント前端面計測エリア及び、前記スキンプレート計測エリアを移動させ（ＳＴ４）、前記セグメント内面エッジ座標、前記セグメント外面エッジ座標及び前記交点座標を演算する（ＳＴ６）とよい。

【0022】

この態様によれば、演算装置は、シールドマシンの掘進中においてもテールクリアランス及び真円度を演算することができる。

【0023】

上記の態様において、前記セグメントリングを構成するセグメント（１９）は平板形セグメントであり、複数の前記走査装置は、前記セグメントリングの内面を走査し、前記演算装置は、前記走査装置によって走査された前記セグメントリングの内面の前記点群データの内、所定のセグメント内面計測エリア（３９）内のデータを用いて直線フィッティングを行い、セグメント内面線分（４４）を演算し（ＳＴ５）、前記セグメント内面線分の延長線と前記セグメント前端面線分の延長線との交点を前記セグメント内面エッジ座標として演算し（ＳＴ６）、前記セグメント前端面線分の延長線上にあって、前記セグメント内面エッジ座標から径方向外側に前記セグメントの厚さ（Ｔ）だけ移動した座標を前記セグメント外面エッジ座標として演算する（ＳＴ６）とよい。

【0024】

平板形セグメントの前端面は、例えばコーキング溝やシール溝、外縁の面取りなどを有する。また、平板形セグメントの内面は、例えばコーキング溝やボルトボックスを有する。この態様によれば、演算装置は、セグメント内面計測エリア内のデータを用いてセグメント内面線分及びその延長線を演算することによって、セグメント前端面線分からセグメント内面エッジ座標を演算することが困難な場合であっても、セグメントリングの内面上にあるべきセグメント内面エッジ座標を精度よく演算することができる。また、セグメント前端面線分からセグメント外面エッジ座標を演算することが困難な場合であっても、セグメント内面エッジ座標及びセグメントの厚さを用いることによって、セグメントリングの外面上にあるべきセグメント外面エッジ座標を精度よく演算することができる。

【0025】

上記の態様において、前記セグメントリングを構成するセグメント（５０）は箱形セグメントであり、前記演算装置は、前記走査装置によって走査された前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、前記セグメントリングの最も内側の座標を前記セグメント内面エッジ座標として抽出し（ＳＴ１５）、前記セグメントリングの前記前端面の前記点群データの内、前記セグメントリングの最も外側の座標を前記セグメント外面エッジ座標として抽出する（ＳＴ１５）とよい。

【0026】

箱形セグメントの内面の大部分は開口となっている。この態様によれば、演算装置は、走査装置がセグメントリングの内面を走査しなくとも、セグメントリングの前端面を示す座標の中からセグメント内面エッジ座標及びセグメント外面エッジ座標を演算することができる。

【0027】

上記課題を解決するために、本発明は、シールドマシン（１）のスキンプレート（８）の内面（２１）とセグメントリング（１６）の外面（２２）との距離であるテールクリアランス（２３）及び前記セグメントリングの真円度（α）を計測するための計測方法であって、前記スキンプレートの内側に組み立てられた最前列の前記セグメントリングの前端面（２６）よりも前方且つ前記セグメントリングの内面（２１）よりも径方向内側の、周方向に互いに異なる複数の位置から、少なくとも前記セグメントリングの前記前端面及び前記スキンプレートの内面（２１）を走査するステップ（ＳＴ１、ＳＴ１１）と、周方向の各位置について、走査された点群データを取得し（ＳＴ２、ＳＴ１２）、取得した前記点群データに基づいて、前記テールクリアランス及び前記真円度を演算するステップ（ＳＴ７、ＳＴ９、ＳＴ１８、ＳＴ２０）と、を含む。

【0028】

この態様によれば、一連の走査を以て少なくともセグメントリングの前端面及びスキンプレートの内面の点群データを取得することができる。これによって、１回の測定を以て、テールクリアランス及び真円度を計測することができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明は、単一の計測装置を用いて、少ない測定回数でテールクリアランス及び真円度を計測できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】第１実施形態に係るシールドマシンの側断面図

【図2】第１実施形態に係るシールドマシンを後方から見た図

【図3】第１実施形態に係る計測方法の説明図

【図4】シールドマシンの掘進中の計測方法の説明図

【図5】第１実施形態に係るテールクリアランス及び真円度の計測方法を示すフローチャート

【図6】真円度の説明図

【図7】第２実施形態に係る計測方法の説明図

【図8】第２実施形態に係るテールクリアランス及び真円度の計測方法を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照して、本発明に係るテールクリアランス２３及び真円度αを計測する計測装置２４のいくつかの実施形態について説明する。

【0032】

≪第１実施形態≫
まず、図１～図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。図１は、トンネル施工工事に用いられるシールドマシン１の側断面図である。以下、トンネル掘進方向を前方として前後左右を規定する。シールドマシン１は、前端にバルクヘッドを備えた略円筒形のシールド本体部２を備えている。シールド本体部２の前端には、地山を掘削するための掘削部４が設けられている。掘削部４は、シールド本体部２に回転可能に支持された回転カッター５と、回転カッター５を回転駆動するカッター駆動部６とを有する。バルクヘッドの下部には、掘削部４によって掘削された土砂を排出するための排土装置７が取り付けられている。本体部の後端には、本体部と別体に形成された円筒形のスキンプレート８が中折れ機構９を介して連結されている。中折れ機構９は、シールド本体部２とスキンプレート８とを、それらの軸線の角度を変更可能に連結するジョイント１０と、シールド本体部２とスキンプレート８との連結角度を変更するための中折れジャッキ（図示せず）とを有している。

【0033】

スキンプレート８の前端には補強のためのリングガーダ１１が一体に設けられている。リングガーダ１１は、スキンプレート８の前端部の内面２１に結合したリング板状のリングガーダ本体部１２と、リングガーダ本体部１２の後方に配置された複数の板状のリブ１３とを有する。リングガーダ本体部１２は、スキンプレート８の軸線に直交する向きに延在している。複数のリブ１３は、スキンプレート８の周方向に略等間隔に配置されている。複数のリブ１３のそれぞれは、スキンプレート８の径方向に延在するように配置され、リングガーダ本体部１２の後側の面とスキンプレート８の内面２１とに接合されている。

【0034】

リングガーダ１１には、シールドマシン１を推進させるための複数のシールドジャッキ１４が設けられている。複数のシールドジャッキ１４はリングガーダ１１に沿って周方向に略等間隔に配置される。複数のシールドジャッキ１４のそれぞれは、ロッド１５を後方に伸長させるべく、スキンプレート８の軸線と平行に且つリングガーダ本体部１２を貫通するように配置され、リングガーダ本体部１２に支持されている。リングガーダ１１の内側にはセグメントリング１６を構築するためのエレクタ１７が支持されている。エレクタ１７は、セグメントリング１６を組み立てるために、ロッド１５によって押し出されたセグメントリング１６とシールドジャッキ１４のシリンダ１８との間の空間に、複数のセグメント１９を順次周方向に配置する。

【0035】

図１に切羽の掘削中において、複数のシールドジャッキ１４のそれぞれは、ロッド１５の端部に設けられたスプレッダー２０を最前列のセグメントリング１６に押し当てた状態で、ロッド１５を後方へ伸長させる。これにより、シールドマシン１はセグメントリング１６から反力をとって前進する。

【0036】

シールドマシン１が１リング分掘進した後、シールドジャッキ１４は収縮され、セグメント１９は、エレクタ１７によって既設の最前列のセグメントリング１６の前方に新たな最前列のセグメントリング１６が構築される。

【0037】

また、シールドマシン１には、スキンプレート８の内面２１とセグメントリング１６の外面２２との離間距離であるテールクリアランス２３及びセグメントリング１６の真円度αを計測するための計測装置２４が設けられている。

【0038】

図２に示すように、本実施形態では、１４本のシールドジャッキ１４が設けられている。リングガーダ１１のリブ１３は、互いに隣接するシールドジャッキ１４の間に設けられている。シールドジャッキ１４の本数及びリングガーダ１１のリブ１３の枚数は、適宜増減してもよい。

【0039】

計測装置２４は、少なくともセグメントリング１６の前端面２６及びスキンプレート８の内面２１を走査する複数の走査装置２８と、走査装置２８から取得した点群データに基づいて、テールクリアランス２３及び真円度αを演算する演算装置２９とを有する。本実施形態では、４つの走査装置２８が配置され、各走査装置２８は、スキンプレート８の軸線を通る面に沿って電磁波を照射し、反射する電磁波に基づいて、電磁波を照射した面上に存在する物体を検知する。本実施形態では、走査装置２８として二次元レーザスキャナが用いられる。走査装置２８が指向性に優れたレーザを用いることにより、走査面上に存在する物体の位置が正確に検知される。

【0040】

本実施形態では、各走査装置２８はリングガーダ１１のリブ１３の径方向内側の内縁の後端に取り付けられている。４つの走査装置２８は、リングガーダ１１の上部、下部、左部及び右部に配置されている。具体的には、スキンプレート８の軸線の真上に配置されたリブ１３Ａ、スキンプレート８の軸線の真下に配置されたリブ１３Ｂに２つの走査装置２８（２８Ａ、２８Ｂ）が１８０度間隔をもって配置されている。一方、スキンプレート８の軸線を通る水平面上にはリブ１３は配置されていない。そこで、リングガーダ１１の左部においては、当該水平面の上側近傍に配置されたリブ１３Ｃに左側の走査装置２８Ｃが配置され、リングガーダ１１の右部においては、当該水平面の下側近傍に配置されたリブ１３Ｄに右側の走査装置２８Ｄが配置されている。左右の走査装置２８（２８Ｃ、２８Ｄ）は１８０度間隔とされている。したがって、上下に配置された走査装置２８（２８Ａ、２８Ｂ）を結ぶ線分及び左右に配置された走査装置２８（２８Ｃ、２８Ｄ）を結ぶ線分は、リングガーダ本体部１２の中心を通る。これによって、セグメントリング１６の上側、下側、右側及び左側を走査することができる。

【0041】

図３に示すように、各走査装置２８は、スキンプレート８の内側に組み立てられた最前列のセグメントリング１６の前端面２６よりも前方且つセグメントリング１６の内面２５よりも径方向内側に配置されている。各走査装置２８は、レーザを発射するレーザ発光部と、レーザが計測対象にて反射して戻ってくる反射レーザを受光するレーザ反射光受光部とを備える。また各走査装置２８は、レーザ反射光受光部が受光したレーザ光を信号として処理し、計測対象の位置を示す複数の位置データからなる点群データに変換する信号処理部と、点群データを演算装置２９に出力する出力部とを有する。走査装置２８から出力される点群データは走査装置２８の位置及び向きを基準とする二次元座標として表すことができる。同一平面上に走査面を有するように配置された複数の走査装置２８の点群データは、走査装置２８の相対的な位置及び向きを関連付けることで、同一座標上のデータとして扱うことができる。座標は、例えば、セグメントリング１６の軸方向に平行な軸及びセグメントリング１６の径方向に平行な軸からなる直交二次元座標として扱われる。

【0042】

演算装置２９は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、システムバス及びハードウェアインタフェース等を有するマイクロコンピュータであって、走査装置２８によって出力された点群データに基づいて、テールクリアランス２３及び真円度αを計測する。また演算装置２９には、点群データ、テールクリアランス２３及び真円度αの計測結果を表示させるモニタ等の表示装置や、キーボード等の入力装置が接続される。演算装置２９、表示装置及び入力装置は、シールドマシン１又はトンネルの内部に配置されてもよく、外部に配置されてもよい。また入力装置は、演算装置２９に対する後述する設定を行う際に接続されていればよく、シールドマシン１の掘進作業中に接続されている必要はない。

【0043】

本実施形態では、セグメントリング１６を構成するセグメント１９は平板形セグメントである。平板形セグメントの前端面２６は、例えばコーキング溝やシール溝、外縁の面取りなどを有する。また、平板形セグメントの内面２５には、例えばコーキング溝やボルトボックスが設けられている。走査装置２８によって走査される断面には、図３に示すようにボルトボックスが設けられていない。

【0044】

次に、図２から図５を用いて、最前列のセグメントリング１６に関するテールクリアランス２３及び真円度αを計測する方法について説明する。

【0045】

まず、作業者が演算装置２９に設定するパラメータについて説明する。作業者は図２に示すように配置された４つの走査装置２８のそれぞれの相対座標平面を設定する。基点は、上下に配置された走査装置２８を結ぶ線分及び左右に配置された走査装置２８を結ぶ線分の交点を用いてもよい。この場合、リングガーダ１１の軸線上に基点が設定される。

【0046】

図３に示すように、作業者はさらに、セグメント内面計測エリア３９と、セグメント前端面計測エリア４０と、スキンプレート計測エリア４１とを演算装置２９に設定する。セグメント内面計測エリア３９は、セグメントリング１６の内面２５を定義するために設定される領域である。セグメント前端面計測エリア４０は、セグメントリング１６の前端面２６を定義するために設定される領域である。スキンプレート計測エリア４１は、スキンプレート８の内面２１を定義するために設定される領域である。

【0047】

セグメント内面計測エリア３９は、最前列のセグメントリング１６の実内面を含み且つ最前列のセグメントリング１６の実前端面の上部近傍から後方に延在するように設定される。セグメント内面計測エリア３９は、セグメントリング１６の実内面に設けられたコーキング溝やボルトボックスなどの凹みを回避して設定される。セグメント内面計測エリア３９は、セグメントリング１６の実内面の前後両端部を含まなくてもよい。

【0048】

セグメント前端面計測エリア４０は、セグメントリング１６の実前端面を含み且つセグメントリング１６の径方向に延在するように設定される。セグメント前端面計測エリア４０は、セグメントリング１６の実前端面に設けられたコーキング溝やシール溝、外縁の面取りなどの凹みを回避して設定される。セグメント前端面計測エリア４０は、セグメントリング１６の実前端面の上下両端部を含まなくてもよい。

【0049】

スキンプレート計測エリア４１は、スキンプレート８の実内面を含み且つ最前列のセグメントリング１６の実前端面の下部近傍から前方に延在するように設定される。スキンプレート計測エリア４１は、本実施形態では、最前列のセグメントリング１６の実前端面よりも前方に設定されている。

【0050】

図４に示すように、作業者は、走査装置２８と最前列のセグメントリング１６との距離Ｌを演算するための距離算出エリア４２を設定するとよい。距離算出エリア４２は、掘進前の最前列のセグメントリング１６の実前端面を含み且つこのセグメントリング１６の実前端面からセグメントリング１６の軸方向後方に延びるように設定されるとよい。距離算出エリア４２の幅（セグメントリング１６の径方向に平行な幅）は、セグメント前端面計測エリア４０の幅（セグメントリング１６の径方向に平行な幅）よりも広く設定されるとよい。距離算出エリア４２の長さ（セグメントリング１６の軸方向に平行な長さ）は、最前列のセグメントリング１６の幅よりも長く設定されるとよい。

【0051】

或いは、距離算出エリア４２は、掘進前の最前列のセグメントリング１６の実前端面を含み且つより短い長さを有するように設定されてもよい。この場合、距離算出エリア４２は、後述するシールドジャッキ１４のストロークに応じて後方へ移動するように設定される。

【0052】

作業者は、走査装置２８の相対座標に加えて、セグメント１９の厚さＴ（図３）と、セグメントリング１６の設計内径Ｄ（図６）とを演算装置２９に設定する。また作業者は、セグメントリング１６の幅（軸方向長さ）を設定するとよい。

【0053】

次に計測装置２４が行う処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。図３及び図５に示すように、走査装置２８は、少なくとも最前列のセグメントリング１６の前端面２６及びスキンプレート８の内面２１を走査する（ＳＴ１）。具体的には、走査装置２８は、レーザをセグメントリング１６の軸方向後方且つセグメントリング１６の径方向外方に照射する。走査装置２８がレーザを照射する角度範囲は、少なくとも、最前列のセグメントリング１６の内面２５及び前端面並びにスキンプレート８の内面２１が含まれるように設定される。これにより、これらの面が走査される。また、走査装置２８は、図４に併せて示すようにシールドマシン１の掘進中においても、少なくとも最前列のセグメントリング１６の前端面２６及びスキンプレート８の内面２１を走査する。走査によって得られた信号は、走査装置２８の信号処理部によって点群データに変換される。点群データは、走査装置２８の出力部によって演算装置２９に出力される。演算装置２９は走査装置２８から出力された点群データを取得する（ＳＴ２）。演算装置２９は、走査装置２８から取得した点群データを、走査装置２８の相対座標を加味した点群データに変換する。

【0054】

演算装置２９は、走査装置２８からセグメントリング１６の前端面２６までの距離Ｌ（セグメントリング１６の軸方向に平行な長さ）を演算する。具体的には、演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、距離算出エリア４２内に含まれる点群データをセグメントリング１６の前端面２６として扱う。演算装置２９は、走査装置２８の相対座標と距離算出エリア４２内に含まれる点群データの各座標とを結ぶ線分の長さ及び、各線分と走査装置２８の相対座標を通過するセグメントリング１６の軸線に平行な線分との角度を演算する。次に演算装置２９は、得られた各線分の長さの平均を平均長さＨａとして演算し、各角度の平均を平均角度θａとして演算する。演算装置２９は、この平均角度θａの余弦と平均長さＨａとを用いて、走査装置２８からセグメントリング１６の前端面２６までの距離Ｌを演算する。シールドジャッキ１４の伸長前の距離Ｌは規定距離Ｌｓとして扱われる。演算装置２９は、シールドマシン１の掘進中においても距離Ｌを演算する。

【0055】

演算装置２９は、シールドマシン１の掘進距離Ｌｄに基づいて、移動するセグメントリング１６を追従するように計測エリア（３９、４０、４１）を移動させる。図４に示すように、まず、シールドマシン１の掘進距離Ｌｄは、走査装置２８からセグメントリング１６の前端面２６までの距離Ｌと規定距離Ｌｓとの差によって演算される（ＳＴ３）。

【0056】

シールドマシン１の掘進距離Ｌｄとして、走査装置２８に隣接している２つのシールドジャッキ１４の実ストロークが用いられてもよい。この場合でも、作業者は距離算出エリア４２を設定するとよい。演算装置２９は、シールドジャッキ１４の伸長前に設定された走査装置２８からセグメントリング１６の前端面２６までの規定距離Ｌｓを基準とし、これに実ストロークの伸び量を加算して距離Ｌを演算し、距離Ｌに応じて計測エリア（３９、４０、４１）を移動させることができる。

【0057】

演算装置２９は、得られたシールドマシン１の掘進距離Ｌｄに応じて計測エリア（３９、４０、４１）を移動させる（ＳＴ４）。具体的には、演算装置２９は、セグメント内面計測エリア３９、セグメント前端面計測エリア４０及び、スキンプレート計測エリア４１をセグメントリング１６の軸線に平行な軸方向後方にシールドマシン１の掘進距離Ｌｄ分だけ移動させる。

【0058】

演算装置２９は、所定の各計測エリア内の各データを用いて直線フィッティングを行い、線分を演算する（ＳＴ５）。本実施形態では、直線フィッティングは最小二乗法によって行われている。具体的には、図３に示すように、演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、セグメント内面計測エリア３９内に含まれる点群データに対して直線フィッティングを行う。これによって得られた線分は、セグメント内面線分４４とされる。セグメント内面線分４４は、セグメントリング１６の軸に略平行な線分である。セグメント内面線分４４は、セグメントリング１６の実内面に設けられたコーキング溝やボルトボックスなどの凹みを回避して設定されたセグメント内面計測エリア３９から演算される。これによってセグメント内面線分４４は、セグメントリング１６の実内面に近似している。セグメント内面線分４４は延長され、平滑な疑似セグメントリング内面として扱われる。

【0059】

また演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、セグメント前端面計測エリア４０内に含まれる点群データに対して直線フィッティングを行う。これによって得られた線分は、セグメント前端面線分４５とされる。セグメント前端面線分４５は、セグメントリング１６の軸に略垂直な線分である。セグメント前端面線分４５は、セグメントリング１６の実前端面に設けられたコーキング溝やシール溝、外縁の面取りなどの凹みを回避して設定されたセグメント前端面計測エリア４０から演算される。これによってセグメント前端面線分４５は、セグメントリング１６の実前端面に近似している。セグメント前端面線分４５は延長され、平滑な疑似セグメントリング前端面として扱われる。

【0060】

さらに演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、スキンプレート計測エリア４１内に含まれる点群データに対して直線フィッティングを行う。これによって得られた線分は、スキンプレート内面線分４６とされる。スキンプレート内面線分４６は、セグメントリング１６の軸に略平行な線分であって、スキンプレート８の実内面に近似している。

【0061】

演算装置２９は、各線分（４４、４５、４６）を用いて、セグメント内面エッジ座標４７、セグメント外面エッジ座標４８及び交点座標４９を演算する（ＳＴ６）。具体的には、演算装置２９は、セグメント内面線分４４の延長線とセグメント前端面線分４５の延長線との交点をセグメント内面エッジ座標４７として演算する。また演算装置２９は、セグメント前端面線分４５の延長線上にあって、セグメント内面エッジ座標４７から径方向外側にセグメント１９の厚さＴだけ移動した座標をセグメント外面エッジ座標４８として演算する。さらに演算装置２９は、セグメント前端面線分４５の延長線とスキンプレート内面線分４６との交点を交点座標４９として演算する。４つの走査装置２８のそれぞれについて、以上の演算処理により、対応するセグメント内面エッジ座標４７、セグメント外面エッジ座標４８及び交点座標４９が演算される。

【0062】

演算装置２９は、各走査装置２８によって得られたセグメント外面エッジ座標４８及び交点座標４９に基づいてテールクリアランス２３を演算する（ＳＴ７）。具体的には、図３に示すように、演算装置２９は、交点座標４９と対応するセグメント外面エッジ座標４８との座標間距離を演算し、その値をテールクリアランス２３とする。

【0063】

図６に示すように、演算装置２９は、走査装置２８のそれぞれから演算した４つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃ、４７Ｄ）に基づいてセグメントリング１６の実内径Ｄｖ、Ｄｈを演算する（ＳＴ８）。演算装置２９は、上下に配置された２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ、４７Ｂ）を結ぶ線分の長さ及び左右に配置された２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ｃ、４７Ｄ）を結ぶ線分の長さを演算する。上下に配置された２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ、４７Ｂ）を結ぶ線分の長さは、セグメントリング１６の鉛直方向の実内径Ｄｖに相当する。また左右に配置された２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ｃ、４７Ｄ）を結ぶ線分の長さは、セグメントリング１６の水平方向の実内径Ｄｈに相当する。

【0064】

演算装置２９は、セグメントリング１６の鉛直方向の実内径Ｄｖ及び水平方向の実内径Ｄｈ、並びに、予め設定されたセグメントリング１６の設計内径Ｄを用いて、以下の式（１）に基づいてセグメントリング１６の真円度αを演算する（ＳＴ９）。

【数1】

【0065】

計測されたテールクリアランス２３及び真円度αは、モニタ等の表示装置によって表示される。テールクリアランス２３の演算及び真円度αの演算は、テールクリアランス２３から先に行われる。

【0066】

図３及び図４に示すように、走査装置２８は、最前列のセグメントリング１６の内面２５及び前端面２６並びにスキンプレート８の内面２１を走査することができる。この一連の走査によって、少なくともセグメントリング１６の前端面２６及びスキンプレート８の内面２１の点群データを取得することができる。すなわち計測装置２４は、１回の測定を以て、テールクリアランス２３及び真円度αを計測することができる。

【0067】

走査装置２８はリングガーダ１１に取り付けられているため、走査装置２８のスキンプレート８に対する位置や角度は変化しない。したがって、計測装置２４は、テールクリアランス２３及び真円度αを正確に計測することができる。例えば、シールド本体部２に固定された排土装置７に走査装置２８が取り付けられた場合、曲線区間の掘進中にはシールド本体部２の向きとセグメントリング１６の向きに差が生じる。そのため、走査装置２８の位置及び向きを基準とする二次元座標とセグメントリング１６の径方向との関係が崩れる（角度差が生じる）。よって、テールクリアランス２３及び真円度αの正確な計測ができない。これに対し、本実施形態では走査装置２８の位置及び向きを基準とする二次元座標とセグメントリング１６の径方向との関係が一定に保たれるため、テールクリアランス２３及び真円度αの正確な計測が可能である。

【0068】

また図２に示すように、４つの走査装置２８がリングガーダ１１の上、下、右及び左に配置されることにより、演算装置２９はセグメントリング１６の上下方向の実内径Ｄｖと左右方向の実内径Ｄｈとを演算することができる。よって演算装置２９は、これらの実内径Ｄｖ、Ｄｈとセグメントリング１６の設計内径Ｄとの差から真円度αを演算することができる。

【0069】

具体的には、図３に示すように、セグメント内面エッジ座標４７は、セグメント前端面線分４５の延長線上に配置される。図６に示すように、リングガーダ１１の上部、下部、左部及び右部に配置された４つの走査装置２８（２８Ａ～２８Ｄ）から演算された４つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ～４７Ｄ）は、セグメントリング１６の前端面２６を含む座標平面上に位置する。したがって計測装置２４は、４つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ～４７Ｄ）を用いて真円度αを計測することができる。

【0070】

上下２つの走査装置２８（２８Ａ、２８Ｂ）は、１８０度間隔をもって配置されている。また、左右２つの走査装置２８（２８Ｃ、２８Ｄ）は、１８０度間隔をもって配置されている。さらに、上下２つの走査装置２８（２８Ａ、２８Ｂ）を結ぶ線分及び左右２つの走査装置２８（２８Ｃ、２８Ｄ）を結ぶ線分は、リングガーダ本体部１２の中心を通る。図６に示すように、上下に位置する２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ、４７Ｂ）を結ぶ線分及び、左右に位置する２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ｃ、４７Ｄ）を結ぶ線分は、セグメントリング１６の中心を通る。上下に位置する２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ａ、４７Ｂ）を結ぶ線分の長さは、上下方向（鉛直方向）のセグメントリング１６の実内径Ｄｖとして扱われる。また、左右に位置する２つのセグメント内面エッジ座標４７（４７Ｃ、４７Ｄ）を結ぶ線分の長さは、左右方向（水平方向）のセグメントリング１６の実内径Ｄｈとして扱われる。計測装置２４は、セグメントリング１６のこれら両実内径Ｄｖ、Ｄｈを用いることによって、セグメントリング１６の真円度αを精度よく計測することができる。

【0071】

図３に示すように、直線フィッティングによって演算されたスキンプレート内面線分４６は、スキンプレート８の実内面に精度よく近似している。これによって、交点座標４９は、スキンプレート８の実内面に精度よく近似される。また、交点座標４９とセグメント外面エッジ座標４８とを結ぶ線分、すなわちセグメント前端面線分４５は、スキンプレート内面線分４６と略直交する。したがって、交点座標４９とセグメント外面エッジ座標４８との座標間距離を演算することによって、テールクリアランス２３が計測される。

【0072】

セグメント内面線分４４を延長した線分は、平滑な疑似セグメントリング内面として扱われる。また、セグメント前端面線分４５を延長した線分は、平滑な疑似セグメントリング前端面として扱われる。これによって演算装置２９は、セグメント前端面線分４５からセグメント内面エッジ座標４７を演算することが困難な場合であっても、セグメントリング１６の内面上にあるべきセグメント内面エッジ座標４７を精度よく演算することができる。また、セグメント前端面線分４５からセグメント外面エッジ座標４８を演算することが困難な場合であっても、セグメント内面エッジ座標４７及びセグメント１９の厚さＴを用いることによって、セグメント外面エッジ座標４８を精度よく演算することができる。

【0073】

図４に示すように、演算装置２９は、シールドマシン１の掘進距離Ｌｄに基づいて、移動するセグメントリング１６を追従するように計測エリア（３９、４０、４１）を移動する。これによって、シールドマシン１の掘進中、すなわち前後方向の移動においても、演算装置２９は計測エリア（３９、４０、４１）内の点群データを演算して、セグメント内面エッジ座標４７、セグメント外面エッジ座標４８及び交点座標４９を演算できる。

【0074】

シールドマシン１の掘進方向の変化、すなわち上下方向又は左右方向の移動によって、シールドマシン１の掘進方向とセグメントリング１６の中心軸との位置関係が変化する。これによって、走査装置２８とセグメントリング１６との位置関係も変化する。演算装置２９は、走査装置２８から出力された点群データを、走査装置２８の相対座標を加味した点群データに変換する。そのため、演算装置２９は走査装置２８とセグメントリング１６との位置関係に依らず、セグメント内面エッジ座標４７、セグメント外面エッジ座標４８及び交点座標４９を演算できる。

【0075】

図５に示されるテールクリアランス２３及び真円度αの計測方法によれば、一連の走査を以て少なくともセグメントリング１６の前端面２６及びスキンプレート８の内面２１の点群データを取得することができる（ＳＴ１、ＳＴ２）。これによって、１回の測定を以て、テールクリアランス２３及び真円度αを計測することができる。

【0076】

≪第２実施形態≫
次に、図７及び図８を参照して本発明の第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一又は同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0077】

図７に示すように第２実施形態では、セグメントリング１６を構成するセグメント５０は箱形セグメントである。箱形セグメントの内面２５の大部分は開口となっている。したがって、演算装置２９は、セグメント内面線分４４を演算することなくテールクリアランス２３及び真円度αを演算する。

【0078】

まず、作業者が演算装置２９に入力するパラメータについて説明する。作業者は、第１実施形態で設定した計測エリア（３９、４０、４１）及び距離算出エリア４２に加えて、セグメント内面エッジ計測エリア５１及びセグメント外面エッジ計測エリア５２を設定する。セグメント内面エッジ計測エリア５１は、セグメント内面エッジ座標４７を抽出するために設定される領域である。セグメント外面エッジ計測エリア５２は、セグメント外面エッジ座標４８を抽出するために設定される領域である。なお作業者は、セグメントリング１６の内面２５を定義するためのセグメント内面計測エリア３９を設定しなくてもよい。

【0079】

セグメント内面エッジ計測エリア５１は、セグメントリング１６の実前端面の内縁及びセグメント前端面計測エリア４０の内側部分を含むように設定されるとよい。

【0080】

セグメント外面エッジ計測エリア５２は、セグメントリング１６の実前端面の外縁及びセグメント前端面計測エリア４０の外側部分を含むように設定されるとよい。

【0081】

次に計測装置２４が行う処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。ステップＳＴ１１～ステップＳＴ１４の処理は、第１実施形態のステップＳＴ１～ステップＳＴ４の処理と同様であるため、説明を省略する。図７及び図８に示すように、演算装置２９は、セグメントリング１６の前端面２６上のセグメントリング１６の内面２５に最も近い座標をセグメント内面エッジ座標４７として演算する（ＳＴ１５）。具体的には、演算装置２９はセグメント内面エッジ計測エリア５１内に含まれる点群データの内、セグメントリング１６の最も内側の点の座標をセグメント内面エッジ座標４７として抽出している。これによって、セグメント内面エッジ座標４７は、セグメントリング１６の実内面に精度よく近似される。

【0082】

演算装置２９は、セグメントリング１６の前端面２６上のセグメントリング１６の外面２２に最も近い座標をセグメント外面エッジ座標４８として演算する（ＳＴ１５）。具体的には、演算装置２９はセグメント外面エッジ計測エリア５２内に含まれる点群データの内、セグメントリング１６の最も外側の点の座標をセグメント外面エッジ座標４８として抽出している。これによって、セグメント外面エッジ座標４８は、セグメントリング１６の実外面に精度よく近似される。

【0083】

演算装置２９は、所定の各計測エリア内の各データを用いて直線フィッティングを行い、線分を演算する（ＳＴ１６）。具体的には、図７に示すように、演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、セグメント前端面計測エリア４０内に含まれる点群データに対して直線フィッティングを行い、セグメント前端面線分４５を演算する。また演算装置２９は、走査装置２８によって得られた点群データの内、スキンプレート計測エリア４１内に含まれる点群データに対して直線フィッティングを行い、スキンプレート内面線分４６を演算する。

【0084】

演算装置２９は、各線分（４５、４６）を用いて、交点座標４９を演算する（ＳＴ１７）。以上のように抽出又は演算された、セグメント内面エッジ座標４７、セグメント外面エッジ座標４８及び、交点座標４９を用いて、計測装置２４は、テールクリアランス２３及び真円度αを計測する（ＳＴ１８～ＳＴ２０）。ステップＳＴ１８～ステップＳＴ２０の処理は、第１実施形態のステップＳＴ７～ステップＳＴ９の処理と同様である。

【0085】

このようにセグメント５０が箱形セグメントである場合、走査装置２８がセグメントリング１６の内面２５を走査しなくとも、演算装置２９はセグメントリング１６の最も内側の点の座標を抽出することでセグメント内面エッジ座標４７を演算できる（ＳＴ１５）。また演算装置２９は、セグメントリング１６の最も外側の点の座標を抽出することでセグメント外面エッジ座標４８を演算できる（ＳＴ１５）。

【0086】

以上で具体的な実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態や変形例に限定されることなく、幅広く変形実施することができる。例えば、シールドマシン１は、泥土圧式のシールド掘進機であってもよく、泥水式のシールド掘進機であってもよい。また、上記実施形態では、４つの走査装置２８がリングガーダ１１の上下左右に設けられているが、走査装置２８の数及び配置はこれに限定されない。さらに、真円度αの算出方法は、上記式（１）に限定されるものではない。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、素材、或いは計測手順等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更することができる。また、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ ：シールドマシン
８ ：スキンプレート
１１ ：リングガーダ
１６ ：セグメントリング
１９ ：セグメント（平板形セグメント）
２１ ：スキンプレートの内面
２２ ：セグメントリングの外面
２３ ：テールクリアランス
２４ ：計測装置
２５ ：セグメントリングの内面
２６ ：セグメントリングの前端面
２８ ：走査装置
２９ ：演算装置
３９ ：セグメント内面計測エリア
４０ ：セグメント前端面計測エリア
４１ ：スキンプレート計測エリア
４４ ：セグメント内面線分
４５ ：セグメント前端面線分
４６ ：スキンプレート内面線分
４７ ：セグメント内面エッジ座標
４８ ：セグメント外面エッジ座標
４９ ：交点座標
５０ ：セグメント（箱形セグメント）
α ：真円度
Ｄ ：セグメントリングの設計内径
Ｄｈ ：セグメントリングの水平方向の実内径
Ｄｖ ：セグメントリングの鉛直方向の実内径
Ｌｄ ：掘進距離
Ｔ ：セグメントの厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】