(57)【要約】【課題】エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することが可能なセグメント真円度測定装置を提供する。【解決手段】このセグメント真円度測定装置１００は、エレクタ装置１０２の旋回角度θを検出する角度検出部１０と、エレクタ装置１０２に設けられ、セグメントリング１の内周面１ａまでの距離を測定する第１センサ２０と、シールド掘進機２００に固定され、旋回リング１６０の変位を測定する複数の第２センサ３０と、角度検出部１０により検出された旋回角度θと、複数の第２センサ３０の各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれを取得し、取得された旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいてセグメントリング１の真円度を取得する制御部４０と、を備える。【選択図】図３
2020016566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールド掘進機が備えるエレクタ装置の旋回角度を検出する角度検出部と、
前記エレクタ装置に設けられ、前記エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定する第１センサと、
前記シールド掘進機に固定され、前記エレクタ装置が備える旋回リングの回転に伴う半径方向の変位を測定する複数の第２センサと、
前記角度検出部により検出された旋回角度と、前記複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴う前記エレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得し、取得された前記旋回中心の位置ずれと前記第１センサの測定結果とに基づいて前記セグメントリングの真円度を取得する真円度取得部と、を備える、セグメント真円度測定装置。
【請求項２】
前記複数の第２センサは、それぞれ前記旋回リングよりも外周側に配置され、前記旋回リングの外周面に形成された円環状の被測定面の変位を測定するように設けられている、請求項１に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項３】
前記複数の第２センサは、前記旋回リングを外周側から回転可能に支持するリング支持部に対して旋回軸方向にずれて配置され、前記リング支持部に対する前記旋回リングの転動面とは異なる位置に形成された前記被測定面の変位を測定するように設けられている、請求項２に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項４】
前記複数の第２センサは、前記旋回リングの前記被測定面と対向するように、前記シールド掘進機の胴部に設けられたセンサ支持部に設置されている、請求項２または３に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項５】
前記第１センサは、前記第２センサと同数または前記第２センサよりも少数、設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項６】
前記第１センサは、前記セグメントリングが組み立てられる前に、前記シールド掘進機の胴部の内面までの距離を取得し、前記セグメントリングが組み立てられた後に、前記セグメントリングの内周面までの半径方向の距離を取得するように構成され、
前記セグメントリングが組み立てられる前後における前記第１センサの各測定結果と、前記旋回中心の位置ずれと、に基づいて、前記セグメントリングの外周面と前記胴部の内面との間の距離であるテールクリアランスを取得するクリアランス取得部をさらに備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項７】
前記真円度取得部は、前記エレクタ装置を１回転させて取得した前記第２センサの各測定結果の平均値に対する、前記エレクタ装置の各旋回角度における前記第２センサの測定結果の差分を、各旋回角度における前記旋回中心の位置ずれとして取得する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項８】
前記真円度取得部は、
前記旋回中心の位置ずれと前記第１センサの測定結果とに基づいて、各旋回角度における位置ずれが補償された仮想中心からの前記セグメントリングの内周面の距離を取得し、
各旋回角度における前記仮想中心からの前記セグメントリングの内周面の距離に基づいて、前記セグメントリングの中心位置を取得し、
各旋回角度における前記セグメントリングの中心位置からの前記セグメントリングの内周面の距離に基づいて、前記セグメントリングの真円度を取得する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のセグメント真円度測定装置。
【請求項９】
胴部を有する掘進機本体と、
前記胴部内において回転可能に支持された旋回リングと、前記旋回リングを駆動する旋回駆動部と、前記旋回リングに設けられたセグメント把持部と、を含むエレクタ装置と、
前記エレクタ装置の旋回角度を検出する角度検出部と、
前記エレクタ装置に設けられ、前記エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定する第１センサと、
前記胴部に対して固定され、旋回に伴う前記旋回リングの半径方向の変位を測定する複数の第２センサと、
前記角度検出部により検出された旋回角度と、前記複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴う前記エレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得し、取得された前記旋回中心の位置ずれと前記第１センサの測定結果とに基づいて前記セグメントリングの真円度を取得する真円度取得部と、を備える、シールド掘進機。
【請求項１０】
シールド掘進機が備えるエレクタ装置を旋回させるとともに旋回角度を検出するステップと、
旋回に伴って、前記エレクタ装置に設けられた第１センサにより、前記エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定するステップと、
前記シールド掘進機に固定された複数の第２センサにより、前記エレクタ装置が備える旋回リングの回転に伴う半径方向の変位を測定するステップと、
検出された旋回角度と、前記複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴う前記エレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得するステップと、
取得された前記旋回中心の位置ずれと前記第１センサの測定結果とに基づいて、前記セグメントリングの真円度を取得するステップと、を備える、セグメント真円度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セグメント真円度測定装置、シールド掘進機およびセグメント真円度測定方法に関し、特にエレクタ装置に取り付けた距離計によりセグメント内周面までの距離を測定して真円度を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シールド工法を用いたトンネル構築において、トンネル内にセグメント（覆工体）を組み立ててセグメントリングを構築する際に、セグメントリングの組立誤差を把握して次のセグメントリングの組み立て方を調整することが行われている。組立誤差の測定として、セグメントリングを組み立てるエレクタ装置に距離センサを取り付けて、エレクタ装置の旋回部を旋回させる際にセグメント内周面までの距離を測定して、得られた距離の周方向（旋回方向）の分布からセグメントリングの真円度を測定する方法が知られている。
【０００３】
ここで、エレクタ装置は重量物であるセグメントを把持しながら組み立てる装置でありながら、セグメントの把持部を旋回部によって片持ち状に支持する構造を有することが一般的である。そのため、必ずしもエレクタ装置の旋回中心は一点に定まっているわけではなく、エレクタ装置の旋回中心は偏心し、旋回中心に振れが生じる。特に、支持構造としての回転軸を持たないタイプのリング駆動式エレクタでは、旋回中心の振れは顕著となる。エレクタ装置に設けられた距離計を用いた真円度測定では、エレクタ装置の旋回中心の振れに起因する誤差が含まれることになるため、セグメントリングの真円度を精度よく把握することはできない。
【０００４】
そこで、本願発明者は、特許文献１において、エレクタ装置の旋回部に、セグメント内周面までの距離を測定する距離計を３個以上設けて、旋回部の旋回に伴って３個以上の距離計によって測定される各測定結果（セグメント内周面までの距離）を用いて旋回中心の位置ずれを求め、測定値から旋回中心の位置ずれを補正することを提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第６０８２５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、旋回中心の位置ずれを補償するために３個以上の距離計をエレクタ装置の回転する部分である旋回部に設置しなければならないため、外部から旋回部の各距離計への電源や信号のための配線処理が複雑となり、場合によっては中継機器が必要となるなど、装置構成が複雑になっていた。
【０００７】
そのため、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することが望まれている。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することが可能なセグメント真円度測定装置、シールド掘進機およびセグメント真円度測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるセグメント真円度測定装置は、シールド掘進機が備えるエレクタ装置の旋回角度を検出する角度検出部と、エレクタ装置に設けられ、エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定する第１センサと、シールド掘進機に固定され、エレクタ装置が備える旋回リングの回転に伴う半径方向の変位を測定する複数の第２センサと、角度検出部により検出された旋回角度と、複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得し、取得された旋回中心の位置ずれと第１センサの測定結果とに基づいてセグメントリングの真円度を取得する真円度取得部と、を備える。
【００１０】
この発明の第１の局面によるセグメント真円度測定装置では、上記構成により、複数の第２センサによって、旋回リングが回転する面内における、旋回角度に応じた旋回リングの変位を取得することができる。旋回リングが回転する面内においてエレクタ装置の旋回中心に位置ずれが生じれば、その分だけ旋回リングが変位するので、エレクタ装置の任意の旋回角度における旋回中心の位置ずれを、複数の第２センサの測定結果に基づく旋回リングの変位として取得し、測定値から位置ずれ量を補償することができる。そして、旋回中心の位置ずれを取得するための複数の第２センサは、エレクタ装置の旋回部分ではなく、シールド掘進機に固定されるため、複数の第２センサへの電源や信号のための配線処理等をエレクタ装置の回転する部分である旋回部分へ行う必要がなく、その分だけ装置構成を簡素化することができる。これにより、従来のように３個以上の距離計を旋回部分に設ける場合と比べて、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することができる。
【００１１】
上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置において、好ましくは、複数の第２センサは、それぞれ旋回リングよりも外周側に配置され、旋回リングの外周面に形成された円環状の被測定面の変位を測定するように設けられている。このように構成すれば、旋回中心の位置ずれに起因する旋回リング（被測定面）の変位を、複数の第２センサによって直接測定できるので、旋回中心の位置ずれを精度よく取得することができる。その結果、真円度測定の測定精度を向上させることができる。また、旋回リングの外周面に形成された被測定面を旋回リングの外側から測定できるので、旋回リングの内周側に第２センサを配置して内周面を測定する場合と比較して、エレクタ装置の動作の妨げになりにくく、配線処理等もさらに簡素にすることができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、複数の第２センサは、旋回リングを外周側から回転可能に支持するリング支持部に対して旋回軸方向にずれて配置され、リング支持部に対する旋回リングの転動面とは異なる位置に形成された被測定面の変位を測定するように設けられている。なお、「被測定面の変位」とは、第２センサから被測定面までの距離の変化を意味する。このように構成すれば、転動面とは別個に設けられた被測定面を第２センサによって測定するので、旋回リングの転動面を第２センサによって測定する場合と比較して、転動に伴う表面状態の劣化の影響を受けることがない。その結果、より高精度に、旋回中心の位置ずれを取得することができる。
【００１３】
上記第２センサが旋回リングの外周面に形成された被測定面の変位を測定する構成において、好ましくは、複数の第２センサは、旋回リングの被測定面と対向するように、シールド掘進機の胴部に設けられたセンサ支持部に設置されている。このように構成すれば、複数の第２センサがシールド掘進機の胴部に設けられたセンサ支持部に固定されるだけの単純な構成を採用できるので、複数の第２センサへの配線処理を、極力簡素な構成によって実現することができる。
【００１４】
上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置において、好ましくは、第１センサは、第２センサと同数または第２センサよりも少数、設けられている。このように構成すれば、第１センサの数が必要以上に増大することを抑制できるので、エレクタ装置の旋回部分へ行う必要がある配線処理点数を減少させて、装置構成を効果的に簡素化することができる。
【００１５】
上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置において、好ましくは、第１センサは、セグメントリングが組み立てられる前に、シールド掘進機の胴部の内面までの距離を取得し、セグメントリングが組み立てられた後に、セグメントリングの内周面までの半径方向の距離を取得するように構成され、セグメントリングが組み立てられる前後における第１センサの各測定結果と、旋回中心の位置ずれと、に基づいて、セグメントリングの外周面と胴部の内面との間の距離であるテールクリアランスを取得するクリアランス取得部をさらに備える。このように構成すれば、セグメントリングの真円度を取得するための第１センサを利用して、第１センサからセグメントリングの内周面までの距離および胴部の内面までの距離をそれぞれ取得することによって、テールクリアランスをさらに測定することができる。そのため、テールクリアランスを測定するための専用の測定機構を設ける場合と比べて、装置構成を簡素化できる。なお、テールクリアランスの測定では、エレクタ装置に設けた第１センサを用いるため、真円度測定と同様に旋回中心の位置ずれの影響を受けることになるが、上記構成により取得した旋回中心の位置ずれに基づいて位置ずれの影響を補償できるので、テールクリアランスの測定を高精度に行うことができる。
【００１６】
上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置において、好ましくは、真円度取得部は、エレクタ装置を１回転させて取得した第２センサの各測定結果の平均値に対する、エレクタ装置の各旋回角度における第２センサの測定結果の差分を、各旋回角度における旋回中心の位置ずれとして取得する。ここで、たとえば支持構造としての回転軸を持たないタイプのリング駆動式エレクタでは、シールド掘進機内に組み付けた状態でのエレクタ装置（旋回リング）の旋回中心の位置自体を一点に特定することが困難になるが、上記のように構成すれば、第２センサの各測定結果の平均値となる点を仮想的な旋回中心（仮想中心）として定めて、旋回中心の位置ずれを仮想中心からの変位として容易に取得することができる。また、仮想中心を、１回転分の測定結果の平均値とすることによって、エレクタ装置を１回転させる過程に生じる位置ずれを考慮した高精度な位置算出を行うことができる。
【００１７】
上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置において、好ましくは、真円度取得部は、旋回中心の位置ずれと第１センサの測定結果とに基づいて、各旋回角度における位置ずれが補償された仮想中心からのセグメントリングの内周面の距離を取得し、各旋回角度における仮想中心からのセグメントリングの内周面の距離に基づいて、セグメントリングの中心位置を取得し、各旋回角度におけるセグメントリングの中心位置からのセグメントリングの内周面の距離に基づいて、セグメントリングの真円度を取得する。このように構成すれば、第２センサの測定結果から得られる旋回中心の位置ずれに基づいて、旋回中心の位置ずれの影響を除去した仮想中心を基準に、セグメントリングの内周面の距離の値を取得することができる。そして、取得した仮想中心からのセグメントリングの内周面の距離から、旋回中心の位置ずれの影響を除いたセグメントリングの中心位置を精度よく取得することができる。その結果、セグメントリングの中心位置からのセグメントリングの内周面の距離を精度よく取得できるので、真円度を精度よく求めることができる。
【００１８】
この発明の第２の局面におけるシールド掘進機は、胴部を有する掘進機本体と、胴部内において旋回可能に支持された旋回リングと、旋回リングを駆動する旋回駆動部と、旋回リングに設けられたセグメント把持部と、を含むエレクタ装置と、エレクタ装置の旋回角度を検出する角度検出部と、エレクタ装置に設けられ、エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定する第１センサと、胴部に対して固定され、旋回に伴う旋回リングの半径方向の変位を測定する複数の第２センサと、角度検出部により検出された旋回角度と、複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得し、取得された旋回中心の位置ずれと第１センサの測定結果とに基づいてセグメントリングの真円度を取得する真円度取得部と、を備える。
【００１９】
この発明の第２の局面によるシールド掘進機では、上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置と同様に、従来のように３個以上の距離計を旋回部分に設ける場合と比べて、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することができる。
【００２０】
この発明の第３の局面におけるセグメント真円度測定方法は、シールド掘進機が備えるエレクタ装置を旋回させるとともに旋回角度を検出するステップと、旋回に伴って、エレクタ装置に設けられた第１センサにより、エレクタ装置により組み立てられたセグメントリングの内周面までの半径方向の距離を測定するステップと、シールド掘進機に固定された複数の第２センサにより、エレクタ装置が備える旋回リングの回転に伴う半径方向の変位を測定するステップと、検出された旋回角度と、複数の第２センサの各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置の旋回中心の位置ずれを取得するステップと、取得された旋回中心の位置ずれと第１センサの測定結果とに基づいて、セグメントリングの真円度を取得するステップと、を備える。
【００２１】
この発明の第３の局面によるセグメント真円度測定方法では、上記第１の局面によるセグメント真円度測定装置と同様に、従来のように３個以上の距離計を旋回部分に設ける場合と比べて、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、上記のように、エレクタ装置の旋回中心の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態によるセグメント真円度測定装置を備えたシールド掘進機の全体構成を示した模式的な縦断面図である。
【図２】シールド掘進機のエレクタ装置を掘進方向後方側から見た模式図である。
【図３】一実施形態によるセグメント真円度測定装置の構成を示した模式的な縦断面図である。
【図４】第２センサと被測定面とを示した模式的な拡大図である。
【図５】第１センサおよび第２センサの配置を説明するための、エレクタ装置を掘進方向後方側から見た模式図である。
【図６】一実施形態によるセグメント真円度測定装置の構成を示したブロック図である。
【図７】セグメント真円度測定方法の説明に用いる座標系（Ａ）および他の座標系（Ｂ）である。
【図８】セグメント真円度測定を説明するための幾何学的な位置関係を示した図である。
【図９】セグメント真円度測定方法の処理の流れを示したフロー図である。
【図１０】旋回中心の位置ずれを示した図である。
【図１１】図１０とは異なる旋回角度における旋回中心の位置ずれを示した図である。
【図１２】旋回中心からセグメントリングの内周面までの距離を示した図である。
【図１３】仮想中心からセグメントリングの内周面までの距離を示した図である。
【図１４】セグメントリングの中心からセグメントリングの内周面までの距離を示した図である。
【図１５】セグメントリングの内周面までの距離の分布および取得される真円度を示した図である。
【図１６】テールクリアランスの測定を説明するための幾何学的な位置関係を示した図である。
【図１７】テールクリアランスの測定処理の流れを示したフロー図である。
【図１８】真円度の測定結果の表示例を示した図である。
【図１９】第１センサおよび第２センサの配置の変形例を示した図である。
【図２０】旋回リングの支持構造の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態によるシールド掘進機２００およびセグメント真円度測定装置１００の構成について説明する。
【００２６】
（シールド掘進機）
図１に示すように、シールド掘進機２００は、掘進機本体１０１と、セグメント（覆工体）ＳＧを組み立てるエレクタ装置１０２と、セグメント真円度測定装置１００とを備える。
【００２７】
掘進機本体１０１は、円筒状の胴部（スキンプレート）１１０と、胴部１１０の一方端（掘進方向前面）に配置されたカッタヘッド１２０と、カッタヘッド１２０によって掘削された土砂が貯留されるチャンバ１３０と、セグメントＳＧを押圧して掘進機本体１０１を推進させるシールドジャッキ１４０と、を含む。本明細書において、掘進機本体１０１は、シールド掘進機２００のうち、土砂を掘削しトンネルを形成する構成部分とする。
【００２８】
胴部１１０は、円筒状の内面１１１を有し、シールド掘進機２００（掘進機本体１０１）の外周壁を構成する。カッタヘッド１２０は、正面視で（トンネル前後方向から見て）円形形状を有し、回転して土砂を掘削する。カッタヘッド１２０は、図示しないカッタ駆動部によって中心軸線ＣＡ回りに回転駆動される。カッタ駆動部は、１つまたは複数の油圧モータなどにより構成される。
【００２９】
シールド掘進機２００（掘進機本体１０１）は、カッタヘッド１２０を中心軸線ＣＡ回りに回転させつつ、シールドジャッキ１４０により既設のセグメントリング（覆工体）１を支持体として掘進方向への推進力を発生させることにより、地山の掘削を行う。カッタヘッド１２０により掘削された土砂は、チャンバ１３０内に導入される。シールド掘進機２００は、チャンバ１３０内の土砂を排出する排土装置（図示せず）を備えており、土砂はたとえばスクリュコンベヤからなる排土装置（図示せず）によってシールド掘進機２００の後方に排出された後、ベルトコンベヤなどにより後方の坑口へ向けて搬送される。
【００３０】
なお、シールド掘進機２００には様々な形式があるが、図１に例示したシールド掘進機２００は、泥土圧式のシールド掘進機２００の例を示している。シールド掘進機２００は、泥水式シールド掘進機であってもよい。泥水式シールド掘進機の場合には、図示しない排泥管を介してチャンバ１３０内に泥水を送り込んで掘削土砂をスラリー化し、スラリー化した掘削土砂を、排土装置を介して排出する。この場合の排土装置は、スラリー化した掘削土砂を排出する排泥管などにより構成される。
【００３１】
以下では、シールド掘進機２００の各方向について、中心軸線ＣＡに沿った方向を掘進方向とし、中心軸線ＣＡを中心とする半径方向をシールド掘進機２００の半径方向とする。また、中心軸線ＣＡ回りの回転方向（胴部１１０の内周に沿った方向）をシールド掘進機２００の周方向とする。
【００３２】
（エレクタ装置）
エレクタ装置１０２は、セグメントＳＧを組み立てて、環状（リング状）のセグメントリング１を構築する装置である。本実施形態では、エレクタ装置１０２は、円環形状のセグメントリング１を構築する。
【００３３】
掘進機本体１０１によって所定距離の掘削が行われると、エレクタ装置１０２によりセグメントＳＧが組み立てられて、所定距離分のセグメントリング１が既設のセグメントリング１の掘進方向先端部を延長するように追加構築される。組み立てられたセグメントリング１は、シールド掘進機２００が構築するトンネルの壁面を構成する。シールド掘進機２００は、掘削とセグメントＳＧの組み立てとを繰り返すことによりセグメントリング１を構築しながら掘進する。
【００３４】
エレクタ装置１０２は、胴部１１０の内部に設置されている。エレクタ装置１０２は、胴部１１０内において回転可能に支持された旋回リング１６０と、旋回リング１６０を駆動する旋回駆動部１７０と、旋回リング１６０に設けられたセグメント把持部１８０と、を含む。
【００３５】
図１および図２に示すように、旋回リング１６０は、主として円環形状（図２参照）を有する。つまり、旋回リング１６０は、円形状の外周面および円形状の内周面を有する。旋回リング１６０は、掘進方向と直交する面内で旋回中心Ｏ１を通る軸回りに回転可能に設けられている。本実施形態では、旋回リング１６０は、胴部１１０に設けられたリング支持部１１２によって回転可能に支持されている。旋回リング１６０は、セグメント把持部１８０を支持し、旋回リング１６０自体の回転に伴ってセグメント把持部１８０を旋回中心Ｏ１回りに旋回させるように構成されている。設計上は、旋回中心Ｏ１は、旋回リング１６０の中心に一致する。
【００３６】
図１の構成例では、旋回リング１６０の外周面には、掘進方向の前方側から順に、駆動歯車１６１、被測定面１６２、転動面１６３が形成されている。駆動歯車１６１は、外歯のリングギヤとして構成されている。
【００３７】
リング支持部１１２は、旋回リング１６０を外周側から回転可能に支持する。すなわち、リング支持部１１２は、胴部１１０に対して固定され、旋回リング１６０の外周面を支持する。具体的には、図２に示すように、リング支持部１１２は、旋回リング１６０の周方向の４箇所に配置された支持ローラ１１２ａと、支持ローラ１１２ａを回転可能に支持するローラ台１１２ｂとを備えている。４箇所の支持ローラ１１２ａおよびローラ台１１２ｂは、掘進方向から見て、旋回リング１６０に対して下側の左右に２箇所、上側の左右に２箇所配置されるように、周方向に概ね９０度となる等角度間隔で配置されている。ローラ台１１２ｂは、胴部１１０の内面１１１に固定設置されている。支持ローラ１１２ａは、旋回リング１６０の外周面に形成された転動面１６３（図１参照）と接触した状態で回転することにより、旋回リング１６０を回転可能に支持する。図２の構成例では、下側の２箇所の支持ローラ１１２ａによって旋回リング１６０の重量が支持され、上側の２箇所の支持ローラ１１２ａは、主として旋回リング１６０の偏心回転を抑制し旋回中心Ｏ１回りの回転を案内する機能を果たす。
【００３８】
図１に示すように、旋回駆動部１７０は、旋回リング１６０に駆動力を付与して回転させることによって、旋回リング１６０に設けられたセグメント把持部１８０を旋回させる。旋回駆動部１７０は、油圧モータまたは電動モータからなる駆動モータ１７１と、旋回リング１６０の外周面に形成された駆動歯車１６１と噛み合うピニオンギヤ１７２とを有する。旋回駆動部１７０は、駆動モータ１７１の出力軸に設けられたピニオンギヤ１７２を回転させることにより、駆動歯車１６１に回転駆動力を伝達して、旋回リング１６０を回転させる。旋回駆動部１７０は、胴部１１０の内面１１１から立ち上がるように設けられた支持壁１１３に設置されている。
【００３９】
セグメント把持部１８０は、径方向移動機構１８１と、軸方向移動機構１８２とを介して、旋回リング１６０から後方に突出するように旋回リング１６０の掘進方向後方側に取り付けられており、旋回リング１６０によって片持ち状に支持されている。径方向移動機構１８１は、旋回リング１６０の掘進方向後方側の表面において、図２に示すように軸方向移動機構１８２の両側に一対となるように取り付けられ、それぞれ軸方向移動機構１８２を支持している。径方向移動機構１８１は、軸方向移動機構１８２を半径方向に進退移動させることが可能であり、駆動源としてたとえば油圧ジャッキ１８１ａを備えている。軸方向移動機構１８２は、左右一対の径方向移動機構１８１に両端部を支持されている。軸方向移動機構１８２は、図１に示すように掘進方向（軸方向）に延びており、セグメント把持部１８０を掘進方向に進退移動させることが可能である。軸方向移動機構１８２は、駆動源としてたとえば油圧ジャッキ（図示せず）を備えている。セグメント把持部１８０は、図示しないフィーダ機構によって供給されたセグメントＳＧの把持および把持解除が可能に構成されている。
【００４０】
このような構成により、エレクタ装置１０２は、旋回リング１６０を回転させてセグメント把持部１８０を旋回中心Ｏ１回りに旋回させ、径方向移動機構１８１および軸方向移動機構１８２によりセグメント把持部１８０を半径方向および軸方向の各方向に進退移動させて、セグメントリング１を組み立てることが可能である。
【００４１】
セグメントＳＧの組み立ては胴部１１０の内部で行われる。図１に示すように、セグメントリング１の外周面１ｂと胴部１１０の内面１１１との間には、所定の大きさでテールクリアランス（隙間）Ｃが周方向の全周に亘って設けられる。また、胴部１１０の内面１１１の掘進方向後端部には、テールシール１１４が周方向の全周に亘って設けられている。テールシール１１４は、セグメントＳＧの外周面１ｂと当接するように設けられ、テールクリアランスＣの部分から外部の土砂や水などがシールド掘進機２００の内部に浸入することを防ぐシール部材である。
【００４２】
（セグメント真円度測定装置）
図３に示すように、本実施形態のセグメント真円度測定装置１００は、角度検出部１０と、第１センサ２０と、複数の第２センサ３０（図５参照）と、制御部４０（図６参照）とを備える。なお、制御部４０は、特許請求の範囲の「真円度取得部」、および「クリアランス取得部」の一例である。
【００４３】
角度検出部１０は、エレクタ装置１０２（旋回リング１６０）の旋回角度θを検出する。旋回角度θは、直接検出してもよいし、検出値を演算して間接的に取得してもよい。たとえば、角度検出部１０は、旋回駆動部１７０が備える駆動モータ１７１の出力軸の回転角度を検出するロータリーエンコーダ、旋回リング１６０の駆動歯車１６１に直接噛み合う検出用ギヤ（図示せず）を備えたロータリーエンコーダ、旋回リング１６０に設けられた磁気式または光学式スケール（図示せず）を検出するエンコーダなどであり得る。図３では、角度検出部１０は、駆動モータ１７１の出力軸の回転角度を検出するロータリーエンコーダである。角度検出部１０は、１つに限らず複数設けられてもよい。
【００４４】
第１センサ２０は、エレクタ装置１０２に設けられ、エレクタ装置１０２により組み立てられたセグメントリング１の内周面１ａまでの半径方向の距離を測定するように構成されている。すなわち、第１センサ２０は、エレクタ装置１０２の旋回部分に設けられ、旋回リング１６０の回転に伴って旋回中心Ｏ１回りに旋回する。旋回部分は、旋回リング１６０、径方向移動機構１８１、軸方向移動機構１８２、セグメント把持部１８０のいずれかの部分でありうる。第１センサ２０の測定精度を確保するためには、第１センサ２０が旋回リング１６０に対して固定されていることが好ましく、たとえば図３では、第１センサ２０は、径方向移動機構１８１を旋回リング１６０に取り付けるための旋回台１６４に取り付けられている。図３では、第１センサ２０は、旋回台１６４を介して旋回リング１６０に対して固定されており、径方向移動機構１８１および軸方向移動機構１８２によっては移動されない。なお、旋回台１６４における第１センサ２０の設置位置は、特に限定されず、図示した位置以外でもよい。精度確保の観点からは、測定距離はなるべく短い方が好ましいため、設置位置は、旋回台１６４の内でセグメントリング１の内周面１ａと対向する位置またはその付近が好ましい。
【００４５】
第１センサ２０は、第１センサ２０から被測定点までの距離を非接触で測定する非接触式の距離センサである。第１センサ２０には、たとえば光学式（レーザ式またはＬＥＤ式）、超音波式などの各種方式の距離センサを採用しうる。本実施形態では、一例としてレーザ式の距離センサにより第１センサ２０が構成されている。第１センサ２０は、その測定方向を、旋回リング１６０の中心に対して略半径方向に向けて設置されている。これにより、第１センサ２０は、セグメントリング１の構築後においては、第１センサ２０からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｌ１を測定し、セグメントリング１の構築前においては、第１センサ２０から胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２を測定する。そして、第１センサ２０は、旋回リング１６０の回転に伴って周方向に旋回することが可能であり、任意の旋回角度θにおける上記の距離Ｌ１または距離Ｌ２を測定可能である。
【００４６】
複数の第２センサ３０は、いずれもシールド掘進機２００に対して固定され、エレクタ装置１０２が備える旋回リング１６０の回転に伴う半径方向の変位を測定するように構成されている。このように、第２センサ３０は、エレクタ装置１０２には設けられておらず、エレクタ装置１０２の外部で胴部１１０（掘進機本体１０１）に固定されている。固定的とは、第１センサ２０とは異なり、エレクタ装置１０２の旋回に伴って旋回移動しないことを意味し、たとえば配置位置調節のために旋回リング１６０に対して手動でまたは機械的に移動することを許容する。第１センサ２０は、少なくとも測定中において移動せず固定される。
【００４７】
第２センサ３０は、第２センサ３０と被測定点との間の変位を測定する変位センサである。第２センサ３０には、たとえば光学式（レーザ式またはＬＥＤ式）、渦電流式、超音波式、接触式などの各種方式の変位センサを採用しうる。本実施形態では、第２センサ３０は、非接触式の変位センサにより構成されている。一例として、第２センサ３０は、レーザ式の変位センサにより構成されている。
【００４８】
図３および図５に示すように、複数の第２センサ３０は、それぞれ旋回リング１６０よりも外周側に配置され、旋回リング１６０の外周面に形成された円環状の被測定面１６２（図３参照）の変位を測定するように設けられている。つまり、それぞれの第２センサ３０は、変位の測定方向が旋回リング１６０の中心を向くように設置されており、旋回リング１６０の被測定面１６２の半径方向の変位を測定する。
【００４９】
より具体的には、複数の第２センサ３０は、旋回リング１６０の被測定面１６２と対向するように、シールド掘進機２００の胴部１１０に設けられたセンサ支持部１１６に設置されている。そして、複数の第２センサ３０は、図４に示すように、旋回リング１６０を外周側から回転可能に支持するリング支持部１１２に対して旋回軸方向にずれて配置され、リング支持部１１２に対する旋回リング１６０の転動面１６３とは異なる位置に形成された被測定面１６２の変位を測定するように設けられている。なお、旋回軸方向とは、旋回リング１６０の回転中心軸線の延びる方向であり、掘進方向（中心軸線ＣＡの延びる方向）と言い換えてもよい。
【００５０】
図４に示す例では、旋回リング１６０の外周面において、転動面１６３よりも掘進方向前方側の位置に、被測定面１６２が形成されている。被測定面１６２は、旋回リング１６０の転動面１６３と駆動歯車１６１との間に形成されている。被測定面１６２の形成位置は、図４に示した例に限定されず、たとえば転動面１６３よりも掘進方向後方側の位置であってもよい。たとえば被測定面１６２は、転動面１６３よりも半径方向内側に段差状に形成された面である。被測定面１６２は、第２センサ３０による測定を行うため、十分な真円度（加工精度）で機械加工された面である。第２センサ３０は、被測定面１６２から半径方向に所定間隔を隔てて対向する位置で、センサ支持部１１６に取り付けられている。第２センサ３０と被測定面１６２との間の所定間隔は、第２センサ３０の仕様による。たとえば、第２センサ３０は、測定範囲（測定可能な変位量）が数十ｍｍ、測定精度が０．１ｍｍ以下とされ、所定間隔はたとえば測定範囲の中間値に設定される。
【００５１】
図４に示した例では、センサ支持部１１６は、胴部１１０の内面１１１から延びる支持壁１１３と、支持壁１１３から掘進方向（旋回軸方向）の後方に突出するブラケット１１５とを含む。このため、複数の第２センサ３０への配線処理は、エレクタ装置１０２の旋回部分を通ることなく、エレクタ装置１０２の外部から第２センサ３０へ直接行われる。センサ支持部１１６の構造は特に限定されず、第２センサ３０をシールド掘進機２００（胴部１１０）内において固定した状態で保持可能であればよい。
【００５２】
図５に示すように、複数の第２センサ３０は、周方向（旋回方向）に所定の角度間隔を隔てて配置され、それぞれが旋回リング１６０のうちで周方向に離れた点の変位測定を行うように設けられている。つまり、複数の第２センサ３０は、旋回リング１６０が回転する面内において直交する２方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向として設定した場合に、各測定結果から旋回リング１６０の変位のＸ方向成分とＹ方向成分とを取得できるように配置される。複数の第２センサ３０の角度間隔が小さすぎる（角度間隔が０度に近すぎる）場合や、角度間隔が大きすぎる（角度間隔が１８０度に近すぎる）場合、変位のＸ方向およびＹ方向成分のうち一方が小さくなり過ぎるため、複数の第２センサ３０の角度間隔は、９０度に近い方が好ましい。複数の第２センサ３０の角度間隔は、たとえば４５度以上１３５度以下、好ましくは６０度以上１２０度以下、さらに好ましくは９０度±５度の範囲である。
【００５３】
本実施形態では、複数の第２センサ３０は、旋回リング１６０の周方向において略９０度の角度間隔を隔てた位置に配置されている。このため、略９０度の角度間隔を隔てた２つの第２センサ３０の測定方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とすることによって、変位のＸ方向およびＹ方向成分を直接測定できる。なお、略９０度とは、たとえば第２センサ３０の組付（設置）誤差などによって不可避的に９０度から外れるのを許容することを意味する。第２センサ３０が３つ以上ある場合、たとえば３６０度を等分割した角度間隔で配置してもよい。
【００５４】
図５の構成例では、第２センサ３０は、シールド掘進機２００（セグメント真円度測定装置１００）に２個設けられている。第２センサ３０は、３個以上設けられていてもよい。また、複数の第２センサ３０は、非接触式の変位センサにより構成され、いずれもシールド掘進機２００の上部側に配置されている。なお、本明細書において、「シールド掘進機の上部側」とは、シールド掘進機の高さ方向の２分の１以上の範囲内の位置であり、シールド掘進機の高さ方向の中間位置（高さの２分の１の位置）をも含む概念である。すなわち、それぞれの第２センサ３０が、シールド掘進機２００（胴部１１０）の上下方向の中間位置ＨＣまたは中間位置ＨＣよりも上方となる位置に配置されている。
【００５５】
図５の構成例では、略鉛直方向に向けた１つ目の第２センサ３０ａがシールド掘進機２００（胴部１１０）の上部で旋回リング１６０の中心の直上位置に配置されている。略水平方向に向けた２つ目の第２センサ３０ｂが、シールド掘進機２００（胴部１１０）の上下方向の中間位置ＨＣに配置されている。この構成では、水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向とすると、１つ目の第２センサ３０ａによって変位のＹ方向（鉛直方向）成分が測定され、２つ目の第２センサ３０ｂによって変位のＸ方向（水平方向）成分が測定される。
【００５６】
本実施形態では、第１センサ２０は、第２センサ３０と同数または第２センサ３０よりも少数、設けられている。具体的には、第１センサ２０は、エレクタ装置１０２に対して１つ設けられている。このため、エレクタ装置１０２の旋回部分への配線処理は、１つの第１センサ２０に対する配線処理のみで済む。
【００５７】
図６に示すように、制御部４０は、角度検出部１０の検出結果（旋回角度θ）、第１センサ２０の測定結果（距離Ｌ１）、複数の第２センサ３０の各測定結果（変位Ｌｄ１および変位Ｌｄ２）から、セグメントリング１の真円度を取得するように構成されたコンピュータである。
【００５８】
コンピュータは、ＣＰＵなどのプロセッサ４１と、揮発性および／または不揮発性のメモリ４２とを有し、真円度を取得するためのプログラムを実行することにより、制御部４０として機能する。制御部４０は、たとえばシールド掘進機２００のオペレーションルーム（運転室）１５０の制御盤に設けられており、表示部５０に真円度の測定値を含む各種情報を出力することが可能である。本実施形態では制御部４０は、シールド掘進機２００の動作制御を行うための制御装置として構成されており、カッタヘッド１２０、シールドジャッキ１４０、エレクタ装置１０２（旋回駆動部１７０、径方向移動機構１８１、軸方向移動機構１８２）などの動作制御を行う。セグメント真円度測定装置１００の真円度取得部としての機能は、シールド掘進機２００の制御部４０が実行する機能の一部である。
【００５９】
制御部４０は、角度検出部１０、第１センサ２０およびそれぞれの第２センサ３０と電気的に接続されている。制御部４０は、角度検出部１０からエレクタ装置１０２の旋回角度θを取得する。制御部４０は、第１センサ２０から距離Ｌ１または距離Ｌ２を取得する。制御部４０は、複数の第２センサ３０の各々から、変位の測定値を取得する。図５および図６の例では、制御部４０は、２つの第２センサ３０ａおよび３０ｂから、それぞれ変位Ｌｄ１および変位Ｌｄ２を取得する。
【００６０】
制御部４０は、角度検出部１０により検出された旋回角度θと、複数の第２センサ３０の各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれを取得し、取得された旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいてセグメントリング１の真円度を取得するように構成されている。また、本実施形態では、制御部４０は、セグメントリング１が組み立てられる前後における第１センサ２０の各測定結果と、旋回中心Ｏ１の位置ずれと、に基づいて、セグメントリング１の外周面１ｂと胴部１１０の内面１１１との間の距離であるテールクリアランスＣ（図１参照）を取得するように構成されている。
【００６１】
（セグメント真円度測定方法）
次に、セグメント真円度測定装置１００によるセグメント真円度測定方法について説明する。セグメント真円度の測定処理は、制御部４０の制御により行われる。まず、セグメント真円度測定方法の説明のため、便宜的に、真円度を取得するための座標系および変数を以下のように定義する。
【００６２】
図７（Ａ）に示すように、以下では、数学的表現に用いる一般的な座標系として、図５の紙面上向き（掘進方向後方）をＺ軸正方向として右手系を用いて説明する。水平方向をＸ方向、垂直（鉛直）方向をＹ方向とする。水平方向の右側（第１象限）を旋回角度θの０度とし、反時計回りを回転方向の正方向とする。シールド掘進機の分野では、図７（Ｂ）に示すように、掘進機本体内から掘進方向前方をＺ軸正方向とし、時計回り方向を回転方向の正方向とする座標系が広く用いられるが、このような座標系で表現してもよいことはいうまでもない。
【００６３】
図５に示すように、エレクタ装置１０２の旋回角度θ（旋回リング１６０の回転角度）は、水平方向からの角度（度）とする。第１センサ２０は、エレクタ装置１０２において、旋回リング１６０の中心から取付半径（中心からの距離）ＲＬ、取付角度γの位置に配置されている。取付半径は、旋回リング１６０の中心から第１センサ２０までの距離（半径）である。図５の例では、γ＝約３３０度である。
【００６４】
セグメント真円度測定方法は、エレクタ装置１０２により１つまたは複数個のセグメントリング１が組み立てられる度に定期的に実施される。
【００６５】
図９に示すように、セグメント真円度測定方法は、エレクタ装置１０２を旋回させるとともに旋回角度θを検出するステップＳ１と、旋回に伴って、第１センサ２０により、エレクタ装置１０２により組み立てられたセグメントリング１の内面までの半径方向の距離Ｌ１（図８参照）を測定するステップＳ２と、シールド掘進機２００に対して固定された複数の第２センサ３０により、旋回リング１６０の回転に伴う半径方向の変位（Ｌｄ１、Ｌｄ２、図１０参照）を測定するステップＳ３と、検出された旋回角度θと、複数の第２センサ３０の各測定結果とに基づいて、旋回に伴うエレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれ（Δｘ、Δｙ、図８参照）を取得するステップＳ４と、取得された旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいて、セグメントリング１の真円度（ΔＲ、図１５参照）を取得するステップＳ５と、を備える。
【００６６】
ステップＳ１において、制御部４０は、エレクタ装置１０２を旋回中心Ｏ１周りに３６０度回転（１回転）するように制御（図１０、図１１参照）する。ステップＳ２およびＳ３において、制御部４０は、エレクタ装置１０２を旋回中心Ｏ１周りに３６０度回転（１回転）させる間の第１センサ２０と各第２センサ３０との測定結果を、角度検出部１０により取得されるエレクタ装置１０２の旋回角度θと対応付けて取得する。制御部４０は、所定の旋回角度（本実施形態では、１度）ごとに、たとえば、θ＝０度から３５９度までの３６０点の測定結果を取得する。
【００６７】
これにより、第１センサ２０により、エレクタ装置１０２により組み立てられたセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｌ１（θ）（図８参照）が測定される。それぞれの第２センサ３０によりエレクタ装置１０２の旋回に伴う旋回リング１６０の変位が測定される。図１０および図１１のように、第２センサ３０ａの測定結果（変位）を、Ｌｄ１（θ）とし、第２センサ３０ｂの測定結果（変位）を、Ｌｄ２（θ）とする。制御部４０は、Ｌ１（θ）、Ｌｄ１（θ）、Ｌｄ２（θ）の各測定結果を、各３６０点取得する。
【００６８】
図１０および図１１に示すように、旋回中心Ｏ１は、旋回時のエレクタ装置１０２やセグメントＳＧの重心変化や、自重による撓みの影響によって、旋回角度θに応じて位置ずれ（変位）を生じる。なお、図８では、説明の便宜のため、旋回中心Ｏ１の位置ずれの幾何学的関係を誇張して図示している。制御部４０は、ステップＳ４において、旋回角度θと、Ｌｄ１（θ）、Ｌｄ２（θ）とに基づいて、旋回中心Ｏ１の位置ずれのＸ方向成分Δｘ（θ）およびＹ方向成分Δｙ（θ）を取得する。
【００６９】
制御部４０は、エレクタ装置１０２を１回転させて取得した第２センサ３０の各測定結果の平均値（１回転平均値ｍＬｄ１、ｍＬｄ２）に対する、エレクタ装置１０２の各旋回角度θにおける第２センサ３０の測定結果（Ｌｄ１（θ）、Ｌｄ２（θ））の差分を、各旋回角度θにおける旋回中心Ｏ１の位置ずれとして取得する。
【００７０】
第２センサ３０ａの１回転平均値ｍＬｄ１および第２センサ３０ｂの１回転平均値ｍＬｄ２は、下式（１）で表される。
ｍＬｄ１＝ΣＬｄ１（θ）／Ｎ  （θ＝０度〜３５９度）
ｍＬｄ２＝ΣＬｄ２（θ）／Ｎ  （θ＝０度〜３５９度）  ・・・（１）
Ｎは、第２センサ３０の測定結果のデータ点数であり、第１実施形態ではＮ＝３６０である。
【００７１】
制御部４０は、下式（２）により、旋回中心Ｏ１の位置ずれのＸ方向成分Δｘ（θ）およびＹ方向成分Δｙ（θ）を取得する。
【数１】
2020016566.tif 000003
【００７２】
ここで、αは、第２センサ３０ａの取付角度であり、βは、第２センサ３０ｂの取付角度である。図５の例では、α＝９０度、β＝０度となる。そのため、本実施形態では、上記式（２）は、下式（３）で表現できる。
Δｘ（θ）＝｛ｍＬｄ２−Ｌｄ２（θ）｝
Δｙ（θ）＝｛ｍＬｄ１−Ｌｄ１（θ）｝  ・・・（３）
以下、１回転平均値ｍＬｄ１、ｍＬｄ２から取得される、エレクタ装置１０２を１回転させた際の旋回リング１６０の中心座標の平均位置を、仮想中心Ｏ２と定義する。図８に示すように、Δｘ（θ）、Δｙ（θ）は、仮想中心Ｏ２に対する、実際の旋回中心Ｏ１の位置ずれの各方向成分である。そのため、各旋回角度θにおける測定結果に対して、旋回中心Ｏ１の位置ずれΔｘ（θ）、Δｙ（θ）を加味すれば、旋回角度θで仮想中心Ｏ２（位置ずれが補償された旋回中心Ｏ１）を基準とした測定結果を取得できる。
【００７３】
ステップＳ５において、制御部４０は、旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいて、各旋回角度θにおける位置ずれが補償された仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの距離を取得する。
【００７４】
図８に示すように、旋回中心Ｏ１から見たセグメントリング１の内周面１ａの座標をｒ１ｘ（θ）、ｒ１ｙ（θ）とすると、ｒ１ｘ（θ）およびｒ１ｙ（θ）は、下式（４）で表される。
ｒ１ｘ（θ）＝（ＲＬ＋Ｌ１（θ））×ｃｏｓ（θ＋γ）
ｒ１ｙ（θ）＝（ＲＬ＋Ｌ１（θ））×ｓｉｎ（θ＋γ）  ・・・（４）
【００７５】
そして、各旋回角度θにおける仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離（半径）Ｒ１（θ）は、下式（５）で表される。
【数２】
2020016566.tif 000004
【００７６】
式（５）から分かるように、制御部４０は、図１２に示す旋回中心Ｏ１から見たセグメントリング１の内周面１ａの座標（ｒ１ｘ（θ）、ｒ１ｙ（θ））を、旋回中心Ｏ１の位置ずれ（Δｘ（θ）、Δｙ（θ））を用いて補正することにより、位置ずれが補償された仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｒ１（θ）を取得する。距離Ｒ１（θ）は、旋回中心Ｏ１の位置ずれを含まない一点（旋回リング１６０の中心座標の平均位置、仮想中心Ｏ２）からの距離として取得される。
【００７７】
ここで、旋回角度θは、エレクタ装置１０２の向きを表しており、旋回角度θにおける第１センサ２０によるセグメントリング１の内周面１ａの測定点Ｐ１の位置は、第１センサ２０の取付角度γを考慮する必要がある。そこで、仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｒ１（θ）を、下式（６）によって測定点Ｐ１の位置（旋回方向の位置）を基準に変換する。
ＲＲ１（θ）＝Ｒ１｛（θ＋γ）ｍｏｄ３６０°｝  ・・・（６）
【００７８】
式（６）において、ｍｏｄ関数は、数値（θ＋γ）を除数（３６０度）で割った余りを求めることを意味する。距離ＲＲ１（θ）は、旋回角度θにおいて、第１センサ２０の取付角度γの分だけ回転させた位置（角度）の仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離であるから、図１３に示すように、角度θで表される測定点Ｐ１に対する旋回中心Ｏ１（仮想中心）からの距離（半径）を表す。
【００７９】
次に、制御部４０は、各旋回角度θにおける仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの距離ＲＲ１（θ）に基づいて、セグメントリング１の中心Ｏ３の位置を取得する。すなわち、図１４に誇張して示したように、補償されたエレクタ装置１０２の仮想中心Ｏ２と、セグメントリング１の中心Ｏ３とは、必ずしも一致しない。そのため、制御部４０は、仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離（ＲＲ１（θ））の分布に基づいて、セグメントリング１の中心Ｏ３の位置を求める。
【００８０】
まず、仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の測定点Ｐ１までの距離（ＲＲ１（θ））（図１３参照）を、下式（７）によりＸＹ座標値（ＲＲ１ｘ（θ），ＲＲ１ｙ（θ））に変換する。
ＲＲ１ｘ（θ）＝ＲＲ１（θ）×ｃｏｓ（９０°−θ）
ＲＲ１ｙ（θ）＝ＲＲ１（θ）×ｓｉｎ（９０°−θ）  ・・・（７）
【００８１】
次に、仮想中心Ｏ２から見たセグメントリング１の中心Ｏ３の座標（ＲＳ１ｘ，ＲＳ１ｙ）を、下式（８）により取得する。
ＲＳ１ｘ＝ΣＲＲ１ｘ（θ）／Ｎ  （θ＝０度〜３５９度）
ＲＳ１ｙ＝ΣＲＲ１ｙ（θ）／Ｎ  （θ＝０度〜３５９度）・・・（８）
【００８２】
このように、制御部４０は、位置ずれ補償後の仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの位置座標（ＲＲ１ｘ（θ），ＲＲ１ｙ（θ））を取得し、セグメントリング１の内周面１ａの位置座標の分布に基づいてセグメントリング１の中心Ｏ３の位置を取得する。
【００８３】
次に、制御部４０は、各旋回角度θにおけるセグメントリング１の中心Ｏ３からのセグメントリング１の内周面１ａの距離に基づいて、セグメントリング１の真円度を取得する。
【００８４】
まず、位置ずれ補償後の仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの位置座標（ＲＲ１ｘ（θ），ＲＲ１ｙ（θ））を、下式（９）により、セグメントリング１の中心Ｏ３から見た内周面１ａの位置座標（ＲＳ１ｘ（θ），ＲＳ１ｙ（θ））（図１４参照）に座標変換する。
ＲＳ１ｘ（θ）＝ＲＲ１ｘ（θ）−ＲＳ１ｘ
ＲＳ１ｙ（θ）＝ＲＲ１ｙ（θ）−ＲＳ１ｙ  ・・・（９）
【００８５】
上式（９）より、セグメントリング１の中心Ｏ３からのセグメントＳＧの内周面１ａの距離（半径）ＲＳ１（θ）は、下式（１０）で表される。
【数３】
2020016566.tif 000005
【００８６】
上式（１０）により、制御部４０は、エレクタ装置１０２の１回転分の、セグメントリング１の中心Ｏ３からの半径ＲＳ１（θ）（θ＝０度〜３５９度）の全周にわたる分布（図１５参照）を取得する。
【００８７】
そして、制御部４０は、得られた半径ＲＳ１（θ）（θ＝０度〜３５９度）の分布のから、下式（１１）により、真円度ΔＲを取得する。
ΔＲ＝±（ＲＳ１ｍａｘ−ＲＳ１ｍｉｎ）／２  ・・・（１１）
ここで、ＲＳ１ｍａｘは、半径ＲＳ１（θ）（θ＝０度〜３５９度）の分布のうちの最大値Ｍａｘ｛ＲＳ１（θ）｝であり、ＲＳ１ｍｉｎは、半径ＲＳ１（θ）（θ＝０度〜３５９度）の分布のうちの最小値Ｍｉｎ｛ＲＳ１（θ）｝である。
【００８８】
このように、制御部４０は、図１５に示すように、取得したセグメントリング１の中心Ｏ３からの半径ＲＳ１（θ）の最大値と最小値との差分値として真円度ΔＲを取得する。上式（１１）では真円度ΔＲを最大値と最小値との中間値からの半値幅として示している。
【００８９】
（テールクリアランスの測定）
次に、図１６および図１７を参照して、制御部４０によるテールクリアランスの測定方法について説明する。テールクリアランスの測定は、セグメントリング１が組み立てられる前の胴部１１０の内面１１１に対する第１センサ２０の測定結果（距離Ｌ２、図３参照）と、セグメントリング１が組み立てられた後のセグメントリング１の内周面１ａに対する第１センサ２０の測定結果（距離Ｌ１）と、を用いて行う。このように、テールクリアランスの測定行う構成では、第１センサ２０は、セグメントリング１が組み立てられる前に、シールド掘進機２００の胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２を取得し、セグメントリング１が組み立てられた後に、セグメントリング１の内周面１ａまでの半径方向の距離Ｌ１を取得する。
【００９０】
テールクリアランスＣの測定は、エレクタ装置１０２により１つまたは複数個のセグメントリング１が組み立てられる度に定期的に実施される。テールクリアランスの測定とは、セグメントリング１の外周面１ｂと胴部１１０の内面１１１との間の隙間の半径方向の大きさ（距離）を測定することである。
【００９１】
図１７に示すように、ステップＳ１１において、制御部４０は、セグメントリング１が組み立てられる前の状態で、上記ステップＳ１〜Ｓ３と同様の処理を実行する。すなわち、制御部４０は、エレクタ装置１０２を旋回中心Ｏ１周りに３６０度回転（１回転）するように制御し、エレクタ装置１０２を１回転させる間の第１センサ２０と各第２センサ３０との測定結果を、角度検出部１０により取得される旋回角度θと対応付けて取得する。これにより、図１６に示すように、第１センサ２０により、シールド掘進機２００の胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２（θ）が測定される。また、それぞれの第２センサ３０によりエレクタ装置１０２の旋回に伴う旋回リング１６０の変位が測定される。
【００９２】
ステップＳ１２において、制御部４０は、旋回中心Ｏ１の位置ずれのＸ方向成分Δｘ（θ）およびＹ方向成分Δｙ（θ）を取得する。ステップＳ１２は、上記ステップＳ４の処理と同様であるので説明を省略する。
【００９３】
ステップＳ１３において、制御部４０は、取得された旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいて、テールクリアランスＣを取得する、
【００９４】
まず、旋回中心Ｏ１から見たセグメントリング１の内周面１ａの座標を、ｒ２ｘ（θ）、ｒ２ｙ（θ）とすると、ｒ２ｘ（θ）およびｒ２ｙ（θ）は下式（１２）で表される。
ｒ２ｘ（θ）＝（ＲＬ＋Ｌ２（θ））×ｃｏｓ（θ＋γ）
ｒ２ｙ（θ）＝（ＲＬ＋Ｌ２（θ））×ｓｉｎ（θ＋γ）  ・・・（１２）
【００９５】
そして、旋回角度θにおける仮想中心Ｏ２から胴部１１０の内面１１１までの距離（半径）Ｒ２（θ）は、下式（１３）で表される。
【数４】
2020016566.tif 000006
【００９６】
上式（５）と同様、上式（１３）において、制御部４０は、旋回中心Ｏ１から見たセグメントリング１の内周面１ａの座標（ｒ２ｘ（θ）、ｒ２ｙ（θ））を、旋回中心Ｏ１の位置ずれ（Δｘ（θ）、Δｙ（θ））を用いて補正することにより、位置ずれが補償された仮想中心Ｏ２から胴部１１０の内面１１１までの距離Ｒ２（θ）を取得する。距離Ｒ２（θ）は、旋回中心Ｏ１の位置ずれを含まない一点（旋回リング１６０の中心座標の平均位置、仮想中心Ｏ２）からの距離として取得される。
【００９７】
次に、仮想中心Ｏ２から胴部１１０の内面１１１までの距離Ｒ２（θ）を、下式（１４）によって、胴部１１０の内面１１１上の測定点Ｐ２の位置（角度）を基準に変換する。
ＲＲ２（θ）＝Ｒ２｛（θ＋γ）ｍｏｄ３６０°｝  ・・・（１４）
距離ＲＲ２（θ）は、角度θで表される測定点Ｐ２に対する仮想中心Ｏ２からの距離（半径）を表す。
【００９８】
次に、制御部４０は、同一の角度θにおける、セグメントリング１の内周面１ａまでの距離ＲＲ１（θ）および胴部１１０の内面１１１までの距離ＲＲ２（θ）と、セグメントＳＧの厚みＢとに基づいて、下式（１５）により、テールクリアランスＣ（θ）を取得する。
Ｃ（θ）＝ＲＲ２（θ）−ＲＲ１（θ）−Ｂ  ・・・（１５）
なお、セグメントＳＧの厚みＢは、セグメントの仕様から既知である。セグメントＳＧの厚みＢは角度θによらずに一定であると見なしてよい。
【００９９】
以上により、制御部４０は、θ＝０度から３５９度までの３６０点のテールクリアランスＣ（θ）の測定値を取得する。なお、ステップＳ１１の第１センサ２０による胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２（θ）の取得は、セグメントリング１が組み立てられる前に行われる。一方、ステップＳ１３において上式（１５）に用いるセグメントリング１の内周面１ａまでの距離ＲＲ１（θ）は、セグメントリング１が組み立てられた後に取得される。そのため、テールクリアランスＣの測定の実際の処理順序としては、セグメントリング１が組み立てられる前にステップＳ１１を前もって実施しておき、セグメントリング１が組み立てられた後、上記の真円度測定処理（ステップＳ１〜Ｓ５）を行ってセグメントリング１の内周面１ａまでの距離ＲＲ１（θ）が取得され、取得された距離ＲＲ１（θ）と、前もって測定された距離Ｌ２（θ）の測定結果とを用いてステップＳ１２およびＳ１３が行われることになる。第２センサ３０の測定結果の取得および旋回中心Ｏ１の位置ずれの取得も、真円度測定処理において取得した値を用いることができ、その場合にはステップＳ１２を省略できる。
【０１００】
制御部４０は、セグメント真円度の測定結果およびテールクリアランスの測定結果を、表示部５０などに出力する。制御部４０は、取得した真円度ΔＲの測定値と、テールクリアランスＣ（θ）の測定値とを、それぞれ表示部５０に出力する。制御部４０は、たとえば図１８に示すように、各旋回角度θにおけるセグメントリング１の中心からのセグメントＳＧの内周面１ａの距離ＲＳ１（θ）をプロットした分布図を、表示部５０に出力する。また、制御部４０は、たとえば真円度の許容範囲（距離ＲＳ１（θ）の許容上限値ＡＲ１および許容下限値ＡＲ２を示す同心円）を分布図上に表示する。オペレータは、分布図によって、プロットされた距離ＲＳ１（θ）が許容範囲内に位置するか否かを判断して容易に真円度の評価を行うことが可能である。図１８のように、制御部４０は、算出した真円度ΔＲの範囲を分布図上に表示させてもよいし、真円度ΔＲについては算出した数値のみを表示させてもよい。
【０１０１】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【０１０２】
本実施形態では、上記のように、複数の第２センサ３０を設けることによって、旋回リング１６０が回転する面内における、旋回角度θに応じた旋回リング１６０の変位（Ｌｄ１、Ｌｄ２）を取得することができる。ここで、旋回リング１６０が回転する面内において、エレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１に位置ずれが生じれば、その分だけ旋回リング１６０が変位するので、エレクタ装置１０２の任意の旋回角度θにおける旋回中心Ｏ１の位置ずれを、複数の第２センサ３０の測定結果に基づく旋回リング１６０の変位として取得し、測定値から位置ずれ量を補償することができる。そして、旋回中心Ｏ１の位置ずれを取得するための複数の第２センサ３０は、エレクタ装置１０２の旋回部分ではなく、シールド掘進機２００に固定されるため、複数の第２センサ３０への電源や信号のための配線処理等をエレクタ装置１０２の旋回部分へ行う必要がなく、その分だけ装置構成を簡素化することができる。これにより、従来のように３個以上の距離計を旋回部分に設ける場合と比べて、エレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することができる。
【０１０３】
また、本実施形態では、上記のように、複数の第２センサ３０は、それぞれ旋回リング１６０よりも外周側に配置され、旋回リング１６０の外周面に形成された円環状の被測定面１６２の変位を測定するように設けられている。このように構成すれば、旋回中心Ｏ１の位置ずれに起因する旋回リング１６０（被測定面１６２）の変位を、複数の第２センサ３０によって直接測定できるので、旋回中心Ｏ１の位置ずれを精度よく取得することができる。その結果、真円度測定の測定精度を向上させることができる。また、旋回リング１６０の外周面に形成された被測定面１６２を旋回リング１６０の外側から測定できるので、旋回リング１６０の内周側に第２センサ３０を配置して内周面１ａを測定する場合と比較して、エレクタ装置１０２の動作の妨げになりにくく、配線処理等もさらに簡素にすることができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、上記のように、複数の第２センサ３０は、旋回リング１６０を外周側から回転可能に支持するリング支持部１１２に対して旋回軸方向にずれて配置され、リング支持部１１２に対する旋回リング１６０の転動面１６３とは異なる位置に形成された被測定面１６２の変位を測定するように設けられている。このように構成すれば、転動面１６３とは別個に設けられた被測定面１６２を第２センサ３０によって測定するので、旋回リング１６０の転動面１６３を第２センサ３０によって測定する場合と比較して、転動に伴う表面状態の劣化の影響を受けることがない。その結果、より高精度に、旋回中心Ｏ１の位置ずれを取得することができる。
【０１０５】
また、本実施形態では、上記のように、複数の第２センサ３０は、旋回リング１６０の被測定面１６２と対向するように、シールド掘進機２００の胴部１１０に設けられたセンサ支持部１１６に設置されている。このように構成すれば、複数の第２センサ３０がシールド掘進機２００の胴部１１０に設けられたセンサ支持部１１６に固定設置されるだけの単純な構成を採用できるので、複数の第２センサ３０への配線処理や必要な中継機器の設置を、極力簡素な構成によって実現することができる。
【０１０６】
また、本実施形態では、上記のように、第１センサ２０は第２センサ３０よりも少数設けられている。このように構成すれば、第１センサ２０の数が必要以上に増大することを抑制できるので、エレクタ装置１０２の旋回部分へ行う必要がある配線処理点数を減少させて、装置構成を効果的に簡素化することができる。
【０１０７】
また、本実施形態では、上記のように、第１センサ２０は、セグメントリング１が組み立てられる前に、胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２を取得し、セグメントリング１が組み立てられた後に、セグメントリング１の内周面１ａまでの半径方向の距離Ｌ１を取得するように構成され、セグメントリング１が組み立てられる前後における第１センサ２０の各測定結果（Ｌ１、Ｌ２）と、旋回中心Ｏ１の位置ずれと、に基づいて、セグメントリング１の外周面１ｂと胴部１１０の内面１１１との間の距離であるテールクリアランスＣを取得する制御部４０を設ける。このように構成すれば、セグメントリング１の真円度ΔＲを取得するための第１センサ２０を利用して、第１センサ２０からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｌ１および胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２をそれぞれ取得することによって、テールクリアランスＣを測定できる。そのため、テールクリアランスＣを測定するための専用の測定機構を設ける場合と比べて、装置構成を簡素化できる。なお、テールクリアランスＣの測定では、エレクタ装置１０２に設けた第１センサ２０を用いるため、真円度測定と同様に旋回中心Ｏ１の位置ずれの影響を受けることになるが、上記構成により取得した旋回中心Ｏ１の位置ずれに基づいて位置ずれの影響を補償できるので、テールクリアランスＣの測定を高精度に行うことができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、上記のように、制御部４０は、エレクタ装置１０２を１回転させて取得した第２センサ３０の各測定結果の平均値に対する、エレクタ装置１０２の各旋回角度θにおける第２センサ３０の測定結果の差分を、各旋回角度θにおける旋回中心Ｏ１の位置ずれとして取得する。このように構成すれば、第２センサ３０の各測定結果の平均値となる点を仮想的な旋回中心（仮想中心Ｏ２）として定めて、旋回中心Ｏ１の位置ずれを仮想中心Ｏ２からの変位として容易に取得することができる。また、仮想中心Ｏ２を、１回転分の測定結果の平均値とすることによって、エレクタ装置１０２を１回転させる過程に生じる位置ずれを考慮した高精度な位置算出を行うことができる。
【０１０９】
また、本実施形態では、上記のように、制御部４０は、旋回中心Ｏ１の位置ずれと第１センサ２０の測定結果とに基づいて、各旋回角度θにおける位置ずれが補償された仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの距離Ｒ１（θ）（上式（５）参照）を取得し、各旋回角度θにおける仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの距離ＲＲ１（θ）に基づいて、セグメントリング１の中心Ｏ３の位置（ＲＳ１ｘ、ＲＳ１ｙ）（上式（８）参照）を取得し、各旋回角度θにおけるセグメントリング１の中心Ｏ３の位置からのセグメントリング１の内周面１ａの距離ＲＳ１（θ）に基づいて、セグメントリング１の真円度ΔＲ（上式（１１）参照）を取得する。このように構成すれば、第２センサ３０の測定結果から得られる旋回中心Ｏ１の位置ずれに基づいて、旋回中心Ｏ１の位置ずれの影響を除去した仮想中心Ｏ２を基準に、セグメントリング１の内周面１ａの距離Ｒ１（θ）の値を取得することができる。そして、取得した仮想中心Ｏ２からのセグメントリング１の内周面１ａの距離Ｒ１（θ）から、旋回中心Ｏ１の位置ずれの影響を除いたセグメントリング１の中心Ｏ３の位置を精度よく取得することができる。その結果、セグメントリング１の中心Ｏ３からのセグメントリング１の内周面１ａの距離ＲＳ１（θ）を精度よく取得できるので、真円度を精度よく求めることができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、上記のように、シールド掘進機２００に、角度検出部１０と、第１センサ２０と、複数の第２センサ３０と、制御部４０と、を設ける事によって、エレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することが可能なシールド掘進機２００を提供することができる。
【０１１１】
また、本実施形態のセグメント真円度測定方法では、上記のように、上記ステップＳ１〜Ｓ５によって、エレクタ装置１０２の旋回中心Ｏ１の位置ずれ量を補償した高精度な真円度測定を、より簡素な構成で実現することが可能なセグメント真円度測定方法を提供することができる。
【０１１２】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【０１１３】
たとえば、上記実施形態では、１つ目の第２センサ３０ａを旋回リング１６０の中心の鉛直上方（９０度）に配置し、２つ目の第２センサ３０ｂを旋回リング１６０の中心から水平方向（０度）に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１９に示す変形例のように、２つの第２センサ３０を鉛直方向および水平方向とは異なる方向に配置してもよい。図１９では、２つの第２センサ３０が、シールド掘進機２００の上部側に、所定の角度間隔を隔てて配置されている。図１９では、２つの第２センサ３０の角度間隔（第２センサ３０ａの取付角度αと第２センサ３０ｂの取付角度βとの差）は、９０度よりも小さい。この場合、位置ずれ（Δｘ（θ）およびΔｙ（θ））の算出に上式（３）を適用できないため、上式（２）から求める。この他、第２センサ３０はシールド掘進機２００の下部に配置されてもよい。
【０１１４】
また、上記実施形態では、第１センサ２０を１つ設け、第２センサ３０を２つ設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。図１９に示した変形例では、２つ（第２センサ３０と同数）の第１センサ２０ａ、２０ｂと、２つの第２センサ３０ａ、３０ｂとを設けた例を示している。この他、第１センサ２０が３つ以上設けられてもよいし、第２センサ３０が３つ以上設けられてもよい。第１センサ２０の数は、第２センサ３０と同数または第２センサ３０よりも少数が好ましいが、必ずしもこれには限定せず、第１センサ２０の数が第２センサ３０よりも多くてもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、エレクタ装置１０２の旋回リング１６０が、リング支持部１１２によって外周側から回動可能に支持される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図２０に示す変形例のように、旋回リング１６０が、シールド掘進機２００（掘進機本体１０１）内に固定された軸部２１２により、内周側から回転可能に支持されてもよい。図２０では、軸部２１２は、中空で円形状の外周面を有し、この外周面において旋回リング１６０の内周面を支持している。この場合、旋回リング１６０の転動面１６３は、旋回リング１６０の内周面に形成される。
【０１１６】
また、上記実施形態では、第２センサ３０が旋回リング１６０よりも外周側に配置され、旋回リング１６０の外周面（被測定面１６２）の変位を測定する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２センサ３０が旋回リング１６０よりも内周側で、半径方向外側に向けて配置され、旋回リング１６０の内周面の変位を測定してもよい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、第２センサ３０が旋回リング１６０の転動面１６３とは異なる被測定面１６２を測定する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２センサ３０が旋回リング１６０の転動面１６３を測定してもよい。
【０１１８】
また、上記実施形態では、第２センサ３０がシールド掘進機２００の胴部１１０に設けられたセンサ支持部１１６に設置される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２センサ３０が胴部１１０の内面１１１上に設置されてもよい。
【０１１９】
また、上記実施形態では、エレクタ装置が３６０度回転（１回転）される際に、各距離計により、１度ごとに第１センサ２０および第２センサ３０の測定結果を取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば０．１度、０．２度、０．５度、２度、３度、５度など、１度以外の所定の旋回角度ごとに測定結果を取得してもよい。また、測定時に、エレクタ装置を複数回回転（３６０度以上回転）させて、第１センサ２０および第２センサ３０の測定結果を取得してもよい。また、たとえば０度〜１５０度の範囲と、１８０度〜３３０度の範囲とで測定結果を取得するなど、１回転にわたって測定結果を取得しなくてもよい。
【０１２０】
また、上記実施形態では、仮想中心Ｏ２からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離Ｒ１（θ）を取得し、距離Ｒ１（θ）に基づいてセグメントリング１の中心Ｏ３の位置を取得し、セグメントリング１の中心Ｏ３からセグメントリング１の内周面１ａまでの距離ＲＳ１（θ）を求めて真円度ΔＲを取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第２センサ３０の測定結果から得られた旋回中心Ｏ１の位置ずれと、第１センサ２０の測定結果とに基づいて真円度ΔＲを取得する限り、上記方法以外の方法により真円度ΔＲを取得してもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、シールド掘進機２００の各部の動作制御を行う制御部４０により、真円度ΔＲを取得する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、シールド掘進機２００の制御部４０とは別に、真円度測定を行うための専用の真円度取得部（プロセッサを含むコンピュータ）を設けてもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、共通の制御部４０により、真円度ΔＲの取得とテールクリアランスＣの取得とが行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、真円度ΔＲの取得を行うための真円度取得部と、テールクリアランスＣの取得を行うためのクリアランス取得部（プロセッサを含むコンピュータ）とを別々に設けてもよい。この他、本発明では、少なくとも真円度ΔＲを測定すればよく、テールクリアランスＣの測定を行わなくてもよい。テールクリアランスＣの測定を行わない場合、第１センサ２０は、セグメントリング１が組み立てられる前の胴部１１０の内面１１１までの距離Ｌ２の測定を行う必要はない。
【符号の説明】
【０１２３】
１  セグメントリング
１ａ  内周面
１０  角度検出部
２０（２０ａ、２０ｂ）  第１センサ
３０（３０ａ、３０ｂ）  第２センサ
４０  制御部（真円度取得部）
１００  セグメント真円度測定装置
１０１  掘進機本体
１０２  エレクタ装置
１１０  胴部
１１６  センサ支持部
１６０  旋回リング
１６２  被測定面
１６３  転動面
１７０  旋回駆動部
１８０  セグメント把持部
２００  シールド掘進機
Ｃ  テールクリアランス
Ｌ１、Ｌ２  距離（第１センサの測定結果）
Ｌｄ１、Ｌｄ２  変位（第２センサの測定結果）
Ｏ１  旋回中心
Ｏ２  仮想中心
Ｏ３  セグメントリングの中心
ΔＲ  真円度
θ  旋回角度
【図１】
2020016566.tif 000007
【図２】
2020016566.tif 000008
【図３】
2020016566.tif 000009
【図４】
2020016566.tif 000010
【図５】
2020016566.tif 000011
【図６】
2020016566.tif 000012
【図７】
2020016566.tif 000013
【図８】
2020016566.tif 000014
【図９】
2020016566.tif 000015
【図１０】
2020016566.tif 000016
【図１１】
2020016566.tif 000017
【図１２】
2020016566.tif 000018
【図１３】
2020016566.tif 000019
【図１４】
2020016566.tif 000020
【図１５】
2020016566.tif 000021
【図１６】
2020016566.tif 000022
【図１７】
2020016566.tif 000023
【図１８】
2020016566.tif 000024
【図１９】
2020016566.tif 000025
【図２０】
2020016566.tif 000026