(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度と前記伸縮部の縮み速度との差が所定の掘進速度となるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、前記シールドジャッキの伸び速度が前記所定の掘進速度となり、前記伸縮部の縮み速度が零になるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項２】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 がそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項３】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 がそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項４】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
に設定し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 を零に設定し、これら設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項５】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記シールドジャッキが縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
に設定し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 を零に設定し、これら設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項６】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1 ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御するか、または
ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項７】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1 ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ＋ｕ
もしくは
Ｖ1 ＝（１＋α）Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし、Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ，α：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御するか、または
ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ−ｕ
もしくは
Ｖ2 ＝（１−α）Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項８】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1=Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ’（Ｂ／Ａ−１）となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように推進ジャッキを制御するか、または
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2=Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ”（１−Ａ／Ｂ）となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項９】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1=Ｖ2 Ｂ／Ａ＋ｕ
もしくは
Ｖ1=（１＋α) Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ，α：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ’（Ｂ／Ａ−１）＋ｕもしくは（（１＋α）Ｂ／Ａ−１）ｖ’となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように前記推進ジャッキを制御するか、または
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2=Ｖ1 Ａ／Ｂ−ｕ
もしくは
Ｖ2=（１−α）Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、このシールドジャッキの伸び速度がｖ”（１−Ａ／Ｂ）＋ｕもしくは（１−（１−α）Ａ／Ｂ）ｖ”となるようにそのシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするシールド掘進機の制御方法。
【請求項１０】
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御装置であって、
（ａ）前記シールドジャッキの伸び側端を検出する伸び側端検出手段、
（ｂ）前記伸縮部の縮側端を検出する縮側端検出手段、
（ｃ）この縮側端検出手段により前記伸縮部が縮側端に達したことが検出されるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度と前記伸縮部の縮み速度との差が所定の掘進速度となるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度を設定し、前記縮側端検出手段により前記伸縮部が縮側端に達したことが検出された後、前記伸び側端検出手段により前記シールドジャッキが伸び側端に達したことが検出されるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度が前記所定の掘進速度となり、前記伸縮部の縮み速度が零になるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度を設定するジャッキ速度設定手段および
（ｄ）このジャッキ速度設定手段により設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを駆動するジャッキ制御手段
を備えることを特徴とするシールド掘進機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドジャッキを伸ばしながら推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより後胴部の引き寄せ動作とカッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、シールド掘進機は、シールド本体の前端部に設けられるカッタヘッドと、前記シールド本体の内周部に設けられ既設セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得るシールドジャッキとを有する構造とされ、シールドジャッキを伸長させながらカッタヘッドにより切羽面を掘削するとともに、カッタヘッドがセグメントの所定分進んだところで掘削を停止し、この後、シールドジャッキを収縮させてその収縮により形成される隙間に新設セグメントを搬入してそれらセグメントの組付けを行い、この組付けの完了後に再度掘進を行うようにされている。
【０００３】
ところが、このように間欠的に掘進動作を行うものでは作業効率が良くないことから、掘進動作とセグメント組付け動作とを並行して行うようにしたシールド掘進機が従来よりいろいろと提案されている。
【０００４】
例えば特開平２−２５２８９５号公報に開示されたものにおいては、シールドジャッキのストロークをセグメント２リング分押せるストロークとし、シールドジャッキストロークが１リング以上となった時点よりセグメントを組付ける箇所のシールドジャッキのストロークを戻し、この箇所にセグメントを逐次組付けるとともに、このセグメントの組付け中にシールドジャッキを伸長させて掘進を行うように構成され、また例えば特公平３−２３７２０号公報に開示されたものにおいては、シールド本体を前胴部と後胴部とに２分割し、前胴部と後胴部とを推進ジャッキで連結するとともに後胴部にシールドジャッキを設け、セグメント組付け中推進ジャッキを伸長させて掘進を行い、セグメント組付け完了後推進ジャッキを縮めながらシールドジャッキを伸長させて後胴部を前進させるように構成されている。
【０００５】
しかしながら、前記前者（特開平２−２５２８９５号公報）のものでは、シールドジャッキ長さが長くなるために機長が長くなって、発進立坑の径を大きくする必要があったり、曲線施工が困難になるなどの問題点があった。
また、前記後者（特公平３−２３７２０号公報）のものでは、機長を短くすることはできるが、前胴部と後胴部とがシールドジャッキと平行配置の推進ジャッキで連結されているため、この推進ジャッキによって前胴部の回転トルクを支持することができず、トルク伝達機構を別途設ける必要があるなどの問題点があった。また、掘進とセグメント組付けとを同時に行った後に後胴部を前方に引き寄せる動作が必要なために、この動作の分だけ施工時間が余分にかかり、施工速度が低下するという問題点もあった。
【０００６】
そこで、本出願人は、これら従来技術の有する問題点を解消することを目的として、シールドジャッキの伸び速度と伸縮部の縮み速度との差が所望の掘進速度となるように両ジャッキの速度ないしストロークを制御するようにし、これによって、後胴部の引き寄せ動作とカッタヘッドの掘進動作とを並行して行うことのできるシールド掘進機を特開平７−１８９５８６号公報において提案している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平７−１８９５８６号公報に記載の発明では、シールドジャッキと推進ジャッキの速度差の設定方法については開示されているものの、各ジャッキの速度そのものをいくつに設定すれば良いかについてまでは言及されていない。
【０００８】
例えば、セグメント幅が１０００ｍｍ、前・後胴部間の伸縮部の許容ストローク量が５００ｍｍ、掘進速度が４０ｍｍ／分のとき、シールドジャッキ伸び速度が８０ｍｍ／分、推進ジャッキによる伸縮部の縮み速度が４０ｍｍ／分とすれば、伸縮部が縮みきる時間（５００ｍｍ／４０ｍｍ＝１２．５分）の間にちょうどシールドジャッキが伸びきる（１０００ｍｍ／８０ｍｍ＝１２．５分）ので特に問題は生じない。
しかし、シールドジャッキ伸び速度が９０ｍｍ／分、伸縮部の縮み速度が５０ｍｍ／分である場合には、伸縮部が縮みきる時間（５００ｍｍ／５０ｍｍ＝１０分）内ではシールドジャッキは伸びきらない（９０ｍｍ／分×１０分＝９００ｍｍ＜１０００ｍｍ）。従って、伸縮部が縮みきった時点で後胴引き寄せを終了してしまうと、次のリングのセグメントが組めなくなるという問題がある。
一方、伸縮部が縮みきった後も、同じ速度（上の例では９０ｍｍ／分）でシールドジャッキを伸ばすと、掘進速度がそれまでの４０ｍｍ／分から９０ｍｍ／分に急激に変化することとなり、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかなくなるといった問題点が発生する。
【０００９】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、前胴部と後胴部とを有する複胴式（テレスコピック式）の同時施工シールド機で、シールドジャッキを伸ばしながら推進ジャッキを縮めて後胴引き寄せと掘進とを並行して行う場合に、シールドジャッキが所定のストロークだけ伸びきる前に前・後胴部間の伸縮部（テレスコピック部）が縮みきって、次のセグメントが組み込めなくなるのを防止することのできるシールド掘進機の制御方法および制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前記目的を達成するために、第１発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度とその伸縮部の縮み速度との差が所定の掘進速度となるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度が前記掘進速度となり、前記伸縮部の縮み速度が零になるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、たとえシールドジャッキが伸びきる前に前・後胴部間の伸縮部が縮みきったとしても、シールドジャッキを伸ばす操作をその後も続けることができる。従って、シールドジャッキを伸ばしきることができるので、次のリングのセグメントを組む際に支障になることがない。また、伸縮部が縮みきる前と後とで掘進速度が変化することがないので、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかない等といった問題も生じない。
【００１２】
次に、第２発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 がそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば、推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めるのに要する時間と丁度同じ時間内で、シールドジャッキを次のセグメント組立てに必要なストロークだけ伸ばすことができる。すなわち、伸縮部が縮みきるのとシールドジャッキが伸びきるのとを同時に終わらせることができる。
【００１４】
次に、第３発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 がそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００１５】
前記第２発明に係る制御方法のように制御する場合には、シールドジャッキおよび推進ジャッキの速度をきわめて正確に制御することが要求される。しかし、現実的にはこれらジャッキの制御に際して若干の制御誤差はつきものであるので、シールドジャッキが必要なストロークだけ伸びきる前に、伸縮部が縮みきってしまう可能性もある。この場合、次のリングのセグメントが組めなくなる。そこでシールドジャッキの伸び速度と伸縮部の縮み速度とを、ともに定数ｕの値だけ第２発明における速度値より小さく設定するようにする。こうすれば、制御が正確に行われた場合には、伸縮部が縮みきるより若干早くシールドジャッキが必要なだけ伸びきるし、また制御誤差により伸縮部の縮みが多少早まった場合でも先に伸縮部が縮みきることは起きなくなる。なお、この定数ｕの値をどのくらいにするかは、速度がどの程度の精度で制御できるかによって異なるが、目安としては掘進速度ｖの数％から１割程度が良い。
【００１６】
次に、第４発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
に設定し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 を零に設定し、これら設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明においては、前記第２発明のように制御しても、シールドジャッキより先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは前記第２発明に基づいてシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行い、伸縮部が縮みきった後は、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、伸縮部の縮み速度を零に設定してそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行うようにしている。こうして、シールドジャッキが伸びきる前に伸縮部が縮みきったとしても、シールドジャッキを伸ばす操作をその後も続けてそのシールドジャッキを伸ばしきることができるので、次のリングのセグメントを組む際に支障になることがない。また、伸縮部が伸びきる前と後とで掘進速度が変化することがないので、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかない等といった問題も生じない。
【００１８】
次に、第５発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 および前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ、
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
に設定し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 を零に設定し、これら設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００１９】
本発明においては、前記第４発明と同様、前記第３発明のように制御しても、シールドジャッキより先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは前記第３発明に基づいてシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行い、伸縮部が縮みきった後は、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度を当該シールド掘進機の掘進速度ｖに設定するとともに、伸縮部の縮み速度を零に設定してそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行うようにしている。
【００２０】
次に、第６発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1 ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御するか、または
ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００２１】
前記第１発明においては、当該シールド掘進機の掘進速度が外部から掘進速度設定器に与えられ、シールドジャッキの伸び速度と伸縮部の縮み速度との差がこの与えられた掘進速度になるように各ジャッキが制御されていたが、本発明においては、掘進速度を与える代わりにシールドジャッキの速度もしくは伸縮部の速度が与えられ、オペレータが例えば運転席に表示される掘進速度の値を見ながら、この掘進速度が所望の速度となるようにシールドジャッキの速度もしくは伸縮部の速度を調整するという制御方法によって制御される。こうして、第１発明と同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００２２】
次に、第７発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1 ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ＋ｕ
もしくは
Ｖ1 ＝（１＋α）Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし、Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ，α：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御するか、または
ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し、前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ−ｕ
もしくは
Ｖ2 ＝（１−α）Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００２３】
本発明においては、前記第３発明と同様、ジャッキの制御に際しての制御誤差に基づき、シールドジャッキが必要なストロークだけ伸びきる前に、伸縮部が縮みきってしまう可能性がある点に鑑み、シールドジャッキの伸び速度を第６発明における速度値より大きく、あるいは伸縮部の縮み速度を第６発明における速度値より小さく設定するようにされている。こうすれば、制御が正確に行われた場合には、伸縮部が縮みきるより若干早くシールドジャッキが必要なだけ伸びきるし、また制御誤差により伸縮部の縮みが多少早まった場合でも先に伸縮部が縮みきることは起きなくなる。なお、この定数ｕの値の目安としてはシールドジャッキの伸び速度もしくは伸縮部の縮み速度の０〜１０％程度、定数αの値の目安としては０〜０．１程度とするのが良い。
【００２４】
次に、第８発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1=Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ’（Ｂ／Ａ−１）となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように推進ジャッキを制御するか、または
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2=Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ”（１−Ａ／Ｂ）となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００２５】
本発明においては、前記第６発明のように制御しても、シールドジャッキより先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは前記第６発明に基づいてシールドジャッキもしくは推進ジャッキの制御を行い、伸縮部が縮みきった後は、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度をｖ’（Ｂ／Ａ−１）またはｖ”（１−Ａ／Ｂ）に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を零に設定してそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行うようにしている。こうして、シールドジャッキが伸びきる前に伸縮部が縮みきったとしても、シールドジャッキを伸ばす操作をその後も続けてそのシールドジャッキを伸ばしきることができるので、次のリングのセグメントを組む際に支障になることがない。また、伸縮部が伸びきる前と後とで掘進速度が変化することがないので、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかない等といった問題も生じない。
【００２６】
次に、第９発明によるシールド掘進機の制御方法は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御方法であって、
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ’で前記伸縮部を縮めるとともに、前記伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、前記シールドジャッキの伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ1=Ｖ2 Ｂ／Ａ＋ｕ
もしくは
Ｖ1=（１＋α) Ｖ2 Ｂ／Ａ
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ，α：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように前記シールドジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ’（Ｂ／Ａ−１）＋ｕもしくは（（１＋α）Ｂ／Ａ−１）ｖ’となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように推進ジャッキを制御するか、または
前記伸縮部が縮みきるまでは、ある設定速度ｖ”で前記シールドジャッキを伸ばすとともに、前記シールドジャッキの実際の伸び速度Ｖ1 に対し前記伸縮部の縮み速度Ｖ2 が、
Ｖ2=Ｖ1 Ａ／Ｂ−ｕ
もしくは
Ｖ2=（１−α）Ｖ1 Ａ／Ｂ
となるように前記推進ジャッキを制御し、前記伸縮部が縮みきった後には、前記シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度がｖ”（１−Ａ／Ｂ）＋ｕもしくは（１−（１−α）Ａ／Ｂ）ｖ”となるようにシールドジャッキを制御するとともに、前記伸縮部の縮み速度が零になるように前記推進ジャッキを制御することを特徴とするものである。
【００２７】
本発明においては、前記第８発明と同様、前記第６発明のように制御しても、シールドジャッキより先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは前記第６発明に基づいてシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行い、伸縮部が縮みきった後は、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキの伸び速度をｖ’（Ｂ／Ａ−１）＋ｕもしくは（（１＋α）Ｂ／Ａ−１）ｖ’またはｖ”（１−Ａ／Ｂ）＋ｕもしくは（１−（１−α）Ａ／Ｂ）ｖ”に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を零に設定してそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの制御を行うようにしている。
【００２８】
次に、第１０発明によるシールド掘進機の制御装置は、
カッタヘッドを有する前胴部と、セグメントの端面に押し当ててその端面から推進反力を得る複数個のシールドジャッキを有する後胴部と、これら前胴部と後胴部とを連結する複数個の推進ジャッキとを備え、前記シールドジャッキを伸ばしながら前記推進ジャッキにより前・後胴部間の伸縮部を縮めることにより前記後胴部の引き寄せ動作と前記カッタヘッドの掘進動作とを並行して行うシールド掘進機の制御装置であって、
（ａ）前記シールドジャッキの伸び側端を検出する伸び側端検出手段、
（ｂ）前記伸縮部の縮側端を検出する縮側端検出手段、
（ｃ）この縮側端検出手段により前記伸縮部が縮側端に達したことが検出されるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度と前記伸縮部の縮み速度との差が所定の掘進速度となるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度を設定し、前記縮側端検出手段により前記伸縮部が縮側端に達したことが検出された後、前記伸び側端検出手段により前記シールドジャッキが伸び側端に達したことが検出されるまでは、前記シールドジャッキの伸び速度が前記所定の掘進速度となり、前記伸縮部の縮み速度が零になるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度を設定するジャッキ速度設定手段および
（ｄ）このジャッキ速度設定手段により設定される速度になるように前記シールドジャッキおよび推進ジャッキを駆動するジャッキ制御手段
を備えることを特徴とするものである。
【００２９】
本発明によるシールド掘進機の制御装置は、第１発明によるシールド掘進機の制御方法を具体的に実現するための装置であって、伸縮部が縮側端に達したことが縮側端検出手段により検出されるまでは、シールドジャッキの伸び速度と伸縮部の縮み速度との差が所定の掘進速度となるようにシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度がジャッキ速度設定手段にて設定され、前記縮側端検出手段により伸縮部が縮側端に達したことが検出された後、伸び側端検出手段によりシールドジャッキが伸び側端に達したことが検出されるまでは、シールドジャッキの伸び速度が前記所定の掘進速度となり、伸縮部の縮み速度が零になるようにそれらシールドジャッキおよび推進ジャッキの速度がジャッキ速度設定手段にて設定され、このジャッキ速度設定手段により設定される速度になるようにジャッキ制御手段にてシールドジャッキおよび推進ジャッキが駆動制御される。こうして、シールドジャッキが伸びきる前に伸縮部が縮みきったとしても、シールドジャッキをその後も伸ばしきることができるので、次のリングのセグメントを組む際に支障になることがない。また、前胴部と後胴部との伸縮部が伸びきる前と後とで掘進速度が変化しないので、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかないといった問題を生じることもない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明によるシールド掘進機の制御方法および制御装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
（第１実施例）
図１に、本発明の第１実施例に係るシールド掘進機の概略構成図が示されている。図示のように、本実施例のシールド掘進機においては、シールドフレームが、円筒状の前部シールドフレーム（以下、「前胴部」という。）１と、この前胴部１の後部に配される円筒状の後部シールドフレーム（以下、「後胴部」という。）２とに分割形成されている。後胴部２の前部は前胴部１に内接するようにその前胴部１に対して摺動自在に嵌合され、後胴部２の後部（非嵌合部）は前胴部１と同径になるように拡径されている。また、これら前胴部１と後胴部２との摺動部にはシールが配されてその摺動部からの水，土砂等の侵入が防がれている。
【００３２】
前記前胴部１の前部にはカッタヘッド３が回転自在に装着され、このカッタヘッド３の回転によって地山の掘削が行われるようになっている。また、後胴部２の後部内周側には、図示されないエレクタによってセグメント４がリング状に組付けられるようになっている。
【００３３】
また、前記後胴部２の内周面には、先端部がセグメント４の端面に押し当て可能な複数個のシールドジャッキ５が円周上に設けられており、これらシールドジャッキ５が既設のセグメント４の端面に押し当てられると、セグメント４から後胴部２に推進反力が与えられる。
【００３４】
また、前胴部１と後胴部２とは、円周上に設けられる複数本（本実施例では６本）の推進ジャッキ６（６ａ〜６ｆ）によって互いに連結されている。この推進ジャッキ６は、互いに隣接するジャッキ同士が「ハ」の字形に配置されてなる、所謂パラレルリンク機構で構成され、これによって前胴部１と後胴部２との相対位置と姿勢とが６自由度（ｘ，ｙ，ｚ軸方向の位置とローリング，ピッチング，ヨーイングの３方向の回転）にて制御できるようにされている。なお、図１中符号７で示されているのは、後胴部２とセグメント４との隙間からの水等の侵入を防止するためのテールシールである。
【００３５】
図２の制御システム構成図に示されているように、前記シールドジャッキ５のうちの１本以上にはそれらシールドジャッキ５のジャッキストロークを検知するシールドジャッキストローク計８が設けられるとともに、図示されない油圧ユニットから各シールドジャッキ５に供給される圧油の流量を制御する流量制御弁９が設けられる。同様に、前記推進ジャッキ６にはそれら推進ジャッキ６のジャッキストロークを検知する推進ジャッキストローク計１０が各ジャッキ毎に設けられ、図示されない油圧ユニットから各推進ジャッキ６に供給される圧油の流量を制御するサーボ弁１１が設けられる。
【００３６】
前記流量制御弁９は流量制御弁制御器１２によって制御される。この制御を実行するために、シールドジャッキ５の速度を設定するシールドジャッキ速度設定部１５が設けられており、オペレータから希望のシールドジャッキ速度が指示されている。この指示されたシールドジャッキ速度と、シールドジャッキストローク計８からの信号によりシールドジャッキ５の伸側端を検出するシールドジャッキの伸側エンド検出部１３からの信号と、推進ジャッキストローク計１０からの信号により前胴部１と後胴部２の伸縮部の縮側端を検出する伸縮部の縮側エンド検出部１４からの信号とに基づき、シールドジャッキ速度設定部１５はシールドジャッキ速度を設定し、流量制御弁制御器に対して、設定したシールドジャッキ速度に応じた信号を出力する。一方、前記サーボ弁１１はサーボ弁制御器１６によって制御される。この制御を実行するために、シールドジャッキの伸側エンド検出部１３，伸縮部の縮側エンド検出部１４，シールドジャッキ速度設定部１５および当該シールド掘進機の掘進速度を設定する掘進速度設定部１７からの各信号に基づき伸縮部の速度を設定する伸縮部速度設定部１８が設けられている。掘進速度設定部１７には、オペレータから希望の掘進速度が指示されている。こうして、サーボ弁制御器１６では、推進ジャッキストローク計１０から出力されるストローク信号と前記伸縮部速度設定部１８から与えられる伸縮部速度に基づき設定される目標ストローク信号との偏差に応じてサーボ弁１１に制御指令を発し、各推進ジャッキ６のストロークが制御される。
なお、サーボ弁制御器１６では、伸縮部速度設定部１８から与えられる伸縮部速度から、ある時間間隔Δｔ毎に次のようにして目標ストローク信号が計算される。まずその時刻における伸縮部の目標伸縮量を計算する。これは前回、すなわち時間Δｔだけ前に計算した伸縮部の目標伸縮量から、与えられた伸縮部速度と時間間隔Δｔの積を差し引くことで計算できる（ただし伸縮部伸縮量は伸び方向をプラス、伸縮部速度は縮みをプラスとする）。伸縮部の目標伸縮量が決まると、後胴部２に対する前胴部１の目標位置・姿勢が計算できる。このことは、各推進ジャッキ６ａ〜６ｆの前胴部１側の取付ピン中心位置の存在すべき位置が、後胴部２を基準として求まることを意味する。一方、各推進ジャッキ６ａ〜６ｆの後胴部２側の取付ピン中心の後胴部を基準とした位置は固定値であり、機械寸法として事前に与えておくことができる。すなわち、前胴部１の目標位置・姿勢が求まると、各推進ジャッキ６ａ〜６ｆの前胴部１側および後胴部２側の取付ピン中心位置が決定され、従って、各推進ジャッキ６ａ〜６ｆのピン間距離を求め、目標ストローク量が計算できる。なお、推進ジャッキ６により前胴部と後胴部を伸縮のみならず屈曲もさせる場合には、後胴部２に対する前胴部１の目標位置・姿勢を、伸縮部の目標伸縮量と目標屈曲角度から計算するようにすればよい。
【００３７】
次に、図１，図３，図４，図５を参照しながら、本実施例のシールド掘進機の作動手順を説明する。なお、本実施例において、前胴部１と後胴部２の伸縮部は４５０ｍｍの許容ストロークを有しており、このストロークはセグメント幅９００ｍｍの半分であるとする。
【００３８】
まず、図１に示されているように、全てのシールドジャッキ５が伸び、全ての推進ジャッキ６ａ〜６ｆが縮んでいる状態を１サイクル（セグメント１リング分の施工）のスタート状態とする。この状態から、カッタヘッド３を回転させながら推進ジャッキ６ａ〜６ｆ、すなわち前胴部１と後胴部２の伸縮部を伸ばしていき、地山を掘削する。このカッタヘッド３による掘進と同時に、図３に示されているように、シールドジャッキ５の一部（１ピースのセグメント４を組付けるのに必要な分）を縮め、この縮めたシールドジャッキ５に対応するセグメント４（図３で破線で示す）の組付けを行う。セグメント４が組み付けられたら、縮められていた一部のシールドジャッキ５は、その組み付けられたセグメント４に当接するまで伸ばされる。一方、他のシールドジャッキ５は一定の長さを保ったままセグメント４の端面からの反力を支持している。
【００３９】
次に、１リング分のセグメント４の組付けが完了し、かつ図４に示されているように、伸縮部が伸びきると、言い換えれば４５０ｍｍの掘進が終わると、次にシールドジャッキ５を伸ばすと同時に推進ジャッキ６ａ〜６ｆを縮めることにより後胴部２を引き寄せながら掘進を行う。この場合、掘進速度を例えば３０ｍｍ／分、シールドジャッキ５の伸び速度を６０ｍｍ／分にしたとすると、伸縮部の縮み速度は３０ｍｍ／分となる。このように速度を設定し制御すると、伸縮部が縮みきったときに、丁度シールドジャッキ５が伸びきることになる。図５には、後胴部２の引き寄せ途中の状態が示されている。こうして引き寄せが完了すると図１に示される状態に戻って１サイクルの作業が完了する。
【００４０】
ところで、前述の各ジャッキ５，６の速度は必ずしも上記のように都合良く設定されるとは限らず、また正確に制御できるとも限らないので、先に伸縮部が縮みきってしまうこともあり得る。この場合には、伸縮部が縮みきった後に、シールドジャッキ速度をそれまでの掘進速度に等しい値に、上記の例で言えば３０ｍｍ／分に変更する。こうすればその前後で掘進速度が変化せず、一定速度で掘進を継続することができる。
【００４１】
次に、前述のようなシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作を図６に示されるフローチャートによって説明する。
【００４２】
Ｓ１：後胴部２の引き寄せを開始すると、シールドジャッキ５が伸びきったか否かをシールドジャッキの伸側エンド検出部１３により検出する。そして、シールドジャッキ５が伸びきっている場合にはステップＳ５に進み、伸びきっていない場合にはステップＳ２に進む。
Ｓ２〜Ｓ３：伸縮部が縮みきったか否かを伸縮部の縮側エンド検出部１４により検出する。そして、縮みきっていない場合には、シールドジャッキ速度設定部１５はシールドジャッキ５の速度をオペレータから指示された所定の速度Ｖ1 に設定し、流量制御弁制御器１２に指令を出してシールドジャッキを制御するとともに、伸縮部速度設定部１８ではこのシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 と伸縮部の縮み速度Ｖ2 との差がオペレータから指示された所定の掘進速度ｖとなるように，言い換えれば伸縮部の縮み速度Ｖ2 がＶ1 −ｖとなるように推進ジャッキ６の速度を設定し、サーボ弁制御器１６に指令を出して推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
【００４３】
Ｓ４：伸縮部が縮みきった後は、伸縮部の縮側エンド検出部１４からシールドジャッキ速度設定部１５および伸縮部速度設定部１８にそのことが伝えられる。シールドジャッキ速度設定部１５ではシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 を指示された掘進速度ｖに設定し、シールドジャッキ５を制御する。伸縮部速度設定部１８では伸縮部の縮み速度を０に設定してサーボ弁制御器に指令し、推進ジャッキ６が制御される。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
Ｓ５：シールドジャッキ速度設定部１５でシールドジャッキ伸び速度を０に、伸縮部速度設定部１８で伸縮部縮み速度を０に設定し、シールドジャッキ５、推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が済むとフローを終了する。
【００４４】
このような制御によって、前述のようにシールドジャッキ５が伸びきる前に先に伸縮部が縮みきったとしても、シールドジャッキ５を伸ばす操作をその後も続けることができる。これにより、シールドジャッキ５を伸ばしきることができるので、次のリングのセグメント４を組む際に支障になることがない。また、伸縮部が伸びきる前と後とで掘進速度が変化することがないので、切羽が不安定になったり、排土処理が追いつかないといった問題を生じるのを回避することができる。
【００４５】
（第２実施例）
本実施例においては、伸縮部を縮めるのに要する時間と丁度同じ時間内でシールドジャッキ５を所要ストロークだけ伸ばすことができるように、言い換えれば伸縮部が縮みきるのとシールドジャッキが伸びきるのとを同時に終わらせることができるように、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 と伸縮部の縮み速度Ｖ2 とをそれぞれ次式のように設定するものである。
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）                  ・・・（１）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）                  ・・・（２）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする。
【００４６】
本実施例では、図７の制御システム構成図に示されているように、シールドジャッキ速度設定部１５によるシールドジャッキ５の速度設定は、掘進速度設定部１７からの信号に基づいて前記（１）式を演算することにより行われ、また同様に、伸縮部速度設定部１８による伸縮部の速度設定は、掘進速度設定部１７からの信号に基づいて前記（２）式を演算することにより行われる。なお本実施例では第１実施例と異なり、シールドジャッキ５の速度Ｖ1 は前記（１）式によって計算されるので、シールドジャッキ速度設定部１５にはオペレータからシールドジャッキ５の速度は指示されない。またこの実施例では、シールドジャッキストローク計８、シールドジャッキの伸側エンド検出部１３、伸縮部の縮側エンド検出部１４は不要である。これら速度設定の仕方が相違する以外は、図２に示される第１実施例のシステム構成図と基本的に異なるところがない。
【００４７】
（第３実施例）
本実施例においては、前記第２実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御しても、現実的には若干の制御誤差が発生することを考慮し、シールドジャッキ伸び速度と伸縮部縮み速度をともにある値ｕだけ小さく設定するようにしている。例えば掘進速度を３０ｍｍ／分、シールドジャッキの伸び速度を６０ｍｍ／分−２ｍｍ／分＝５８ｍｍ／分とし、伸縮部の縮み速度を３０ｍｍ／分−２ｍｍ／分＝２８ｍｍ／分としておく。こうすれば、シールドジャッキ５がセグメント幅分（９００ｍｍ）だけ伸びきるのに要する時間は１５．５分、この間に伸縮部が縮む距離は４３４ｍｍとなり、１６ｍｍの余裕があるので、多少の制御誤差があっても伸縮部が先に縮みきる可能性は小さくなる。
【００４８】
すなわち、本実施例では、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 と伸縮部の縮み速度Ｖ2 とをそれぞれ次式のように設定するものである。
Ｖ1 ＝Ｂｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ              ・・・（３）
Ｖ2 ＝Ａｖ／（Ｂ−Ａ）−ｕ              ・・・（４）
ただし、ｖ：掘進速度
Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする。
ここで、定数ｕは、掘進速度ｖの０〜１０％の値に設定するのが好ましい。
この実施例の制御システム構成図は、図７に示した第２実施例の制御システム構成図と同じである。
【００４９】
（第４実施例）
本実施例においては、前記第２実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御したとしても、シールドジャッキ５より先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは、前記第２実施例のようにシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ設定し、伸縮部が縮みきった後には、前記第１実施例のように、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 を指定された所定の掘進速度ｖに設定するとともに、伸縮部の縮み速度Ｖ2 を０に設定するようにしたものである。
【００５０】
本実施例の制御システム構成図を図８に示す。本実施例では、伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５及び伸縮部速度設定部１８において、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 は、それぞれ前述の（１）式および（２）式に示されるように設定される。また、伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出された後、シールドジャッキの伸側エンド検出部１３によりシールドジャッキ５が伸びきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５及び伸縮部速度設定部１８において、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 が指定された所定の掘進速度ｖに設定されるとともに、伸縮部の縮み速度Ｖ2 が０に設定される。
【００５１】
次に、本実施例におけるシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作を図９に示されるフローチャートによって説明する。
【００５２】
Ｓ１：後胴部２の引き寄せを開始すると、シールドジャッキ５が伸びきったか否かをシールドジャッキの伸側エンド検出部１３により検出する。そして、シールドジャッキ５が伸びきっている場合にはステップＳ５に進み、伸びきっていない場合にはステップＳ２に進む。
Ｓ２〜Ｓ３ａ：伸縮部が縮みきったか否かを伸縮部の縮側エンド検出部１４により検出する。そして、縮みきっていない場合には、シールドジャッキ速度設定部１５はシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 をＢｖ／（Ｂ−Ａ）に設定し、流量制御弁制御器１２に指令を出してシールドジャッキを制御するとともに、伸縮部速度設定部１８では伸縮部の縮み速度Ｖ2 をＡｖ／（Ｂ−Ａ）に設定し、サーボ弁制御器１６に指令を出して推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
【００５３】
Ｓ４：伸縮部が縮みきった後は、伸縮部の縮側エンド検出部１４からシールドジャッキ速度設定部１５および伸縮部速度設定部１８にそのことが伝えられる。シールドジャッキ速度設定部１５では，シールドジャッキ５の伸び速度を指示された掘進速度ｖに設定し、シールドジャッキ５を制御する。伸縮部速度設定部１８では伸縮部の縮み速度を０に設定してサーボ弁制御器に指令し、推進ジャッキ６が制御される。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
Ｓ５：シールドジャッキ速度設定部１５でシールドジャッキ伸び速度を０に、伸縮部速度設定部１８で伸縮部縮み速度を０に設定し、シールドジャッキ５、推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が済むとフローを終了する。
【００５４】
（第５実施例）
本実施例においては、前記第３実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御したとしても、シールドジャッキ５より先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは、前記第３実施例のようにシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ設定し、伸縮部が縮みきった後には、前記第１実施例のように、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 を指示された所定の掘進速度ｖに設定するとともに、伸縮部の縮み速度Ｖ2 を０に設定するようにしたものである。
【００５５】
すなわち、本実施例では、伸縮部が縮みきるまでは、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ前述の（３）式および（４）式に示されるように設定する。また、伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 を指示された所定の掘進速度ｖに設定するとともに、伸縮部の縮み速度Ｖ2 を０に設定する。
【００５６】
この実施例の制御システム構成図は、図８に示した第４実施例の制御システム構成図と同じである。本実施例におけるシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作が図１０のフローチャートに示されている。このフローチャートにおいては、ステップＳ３ｂにおけるシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 の各設定値が異なる以外は、第４実施例と基本的に異なるところがない。したがって、その詳細な説明を省略することとする。
【００５７】
（第６実施例）
前記各実施例では、まずシールド掘進機の掘進速度ｖを与えて、シールドジャッキ５の伸び速度と伸縮部の縮み速度との差がその掘進速度ｖになるように各ジャッキ５，６を制御するものとされているが、シールドジャッキ５を所定の速度で伸長させ、これに基づき伸縮部の縮み速度を決定して推進ジャッキ６を制御し、掘進速度ｖはそれら各ジャッキ５，６の差として結果的に定まるようにするやり方も可能である。この場合、運転者は、運転席に表示される掘進速度を見ながらその掘進速度が所望の速度になるようにシールドジャッキ５の速度を手動で調整することとなる。
【００５８】
このような知見に基づき、本実施例では、ある設定速度ｖ”でシールドジャッキ５を伸ばすとともに、シールドジャッキ５の実際の伸び速度Ｖ1 に対し伸縮部の縮み速度Ｖ2 が
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ                        ・・・（５）
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるように推進ジャッキ６を制御するようにされている。
【００５９】
本実施例では、図１１の制御システム構成図に示されているように、シールドジャッキのジャッキスピードを検出するシールドジャッキスピード計１９が設けられている。そして、伸縮部速度設定部１８による伸縮部の速度設定は、このシールドジャッキスピード計１９からの信号に基づいて（５）式によりなされるようにされている。シールドジャッキ速度設定部１５には、オペレータからシールドジャッキ５の速度ｖ”が指示される。なお、シールドジャッキスピード計１９を設ける代わりに、シールドジャッキストローク計８の出力を微分してシールドジャッキスピードを得るような構成にしても良い。この制御システム構成は、以下の第７実施例にも共通している。
【００６０】
本実施例の変形例として、ある設定速度ｖ’で伸縮部を縮めるとともに、伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 が、
Ｖ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ                          ・・・（６）
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
となるようにシールドジャッキ５を制御するような変形例も可能である。
この変形例の制御システム構成図を図１２に示す。図１１に比べて、シールドジャッキスピード計１９がなく、伸縮部スピード計２０が新たに追加されている。伸縮部スピード計２０からの出力はシールドジャッキ速度設定部１５に入力され、前記（６）式によりシールドジャッキ５の伸び速度が設定される。
なお、伸縮部スピード計２０を設ける代わりに、推進ジャッキストローク計１０の出力を微分して推進ジャッキスピードを得、これから伸縮部スピードを計算するような構成、ないしは推進ジャッキストローク計１０の出力から伸縮部の伸縮量を計算し、これを微分して伸縮部スピードを計算するような構成にしても良い。
【００６１】
（第７実施例）
本実施例においては、前記第６実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御しても、現実的には若干の制御誤差が発生することを考慮し、シールドジャッキ５の伸び速度を第６実施例における伸び速度より大きく設定し、伸縮部の縮み速度を第６実施例における縮み速度より小さく設定するようにしている。こうすることで、制御が正確に行われた場合には、伸縮部が縮みきるより若干早くシールドジャッキ５が必要なだけ伸びきるし、また制御誤差により伸縮部の縮みが多少早まった場合でも先に伸縮部が縮みきることは起きなくなる。
【００６２】
すなわち、本実施例では、ある設定速度ｖ”でシールドジャッキ５を伸ばすとともに、シールドジャッキ５の実際の伸び速度Ｖ1 に対し、伸縮部の縮み速度Ｖ2 が次式を満たすように推進ジャッキ６が制御される。
Ｖ2 ＝Ｖ1 Ａ／Ｂ−ｕ                    ・・・（７）
もしくは
Ｖ2 ＝（１−α）Ｖ1 Ａ／Ｂ              ・・・（８）
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする。
ここで、定数ｕは伸縮部の縮み速度Ｖ2 の０〜１０％程度の値、αは０〜０．１程度の値とするのが良い。本実施例の制御システム構成は図１１の第６実施例と同じである。
【００６３】
本実施例には次のような変形例も考えられる。すなわち、ある設定速度ｖ’で伸縮部を縮めるとともに、伸縮部の実際の縮み速度Ｖ2 に対し、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 が次式を満たすようにシールドジャッキ５を制御する。
Ｖ1 ＝Ｖ2 Ｂ／Ａ＋ｕ                    ・・・（９）
もしくは
Ｖ1 ＝（１＋α）Ｖ2 Ｂ／Ａ              ・・・（１０）
ただし  Ａ：伸縮部の許容ストローク量
Ｂ：セグメント幅
ｕ，α：定数
であって、Ａ＜Ｂが成り立つものとする
ここで、定数ｕはシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 の０〜１０％程度の値、αは０〜０．１程度の値とするのが良い。本変形例の制御システム構成は図１２の第６実施例の変形例と同じである。
【００６４】
（第８実施例）
本実施例においては、前記第６実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御したとしても、シールドジャッキ５より先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは、前記第６実施例のようにシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 および伸縮部の縮み速度Ｖ2 をそれぞれ設定し、伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度をｖ”（１−Ａ／Ｂ）に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を０に設定するようにしたものである。
【００６５】
本実施例の制御システム構成図を図１３に示す。本実施例では、伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５においてシールドジャッキ５の伸び速度をｖ”に、また伸縮部速度設定部１８において伸縮部の縮み速度Ｖ2 を（５）式の通りに設定し、シールドジャッキ５及び推進ジャッキ６を制御する。伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出された後、シールドジャッキの伸側エンド検出部１３によりシールドジャッキ５が伸びきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５においてシールドジャッキ５の伸び速度をｖ”（１−Ａ／Ｂ）に、また伸縮部速度設定部１８において、伸縮部の縮み速度を０に設定し、これら設定される速度になるようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６が制御される。
【００６６】
本実施例におけるシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作が図１４のフローチャートに示されている。以下、このフローチャートを参照しつつ説明する。
【００６７】
Ｓ１：後胴部２の引き寄せを開始すると、シールドジャッキ５が伸びきったか否かをシールドジャッキの伸側エンド検出部１３により検出する。そして、シールドジャッキ５が伸びきっている場合にはステップＳ５に進み、伸びきっていない場合にはステップＳ２に進む。
Ｓ２〜Ｓ３ｃ：伸縮部が縮みきったか否かを伸縮部の縮側エンド検出部１４により検出する。そして、縮みきっていない場合には、シールドジャッキ速度設定部１５はシールドジャッキ５の伸び速度をｖ”に設定し、流量制御弁制御器１２に指令を出してシールドジャッキを制御するとともに、伸縮部速度設定部１８ではシールドジャッキスピード計１９から与えられたシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 に基づいて伸縮部の縮み速度Ｖ2 をＶ1 Ａ／Ｂに設定し、サーボ弁制御器１６に指令を出して推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
【００６８】
Ｓ４：伸縮部が縮みきった後は、伸縮部の縮側エンド検出部１４からシールドジャッキ速度設定部１５および伸縮部速度設定部１８にそのことが伝えられる。シールドジャッキ速度設定部１５ではシールドジャッキ５の伸び速度をｖ”（１−Ａ／Ｂ）に設定し、シールドジャッキ５を制御する。伸縮部速度設定部１８では伸縮部の縮み速度を０に設定してサーボ弁制御器に指令し、推進ジャッキ６が制御される。このステップの処理が終わるとステップＳ１に戻る。
Ｓ５：シールドジャッキ速度設定部１５でシールドジャッキ伸び速度を０に、伸縮部速度設定部１８で伸縮部縮み速度を０に設定し、シールドジャッキ５、推進ジャッキ６を制御する。このステップの処理が済むとフローを終了する。
【００６９】
図１５には、本実施例の変形例の制御システム構成図が示されている。本実施例の変形例では、伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５においてシールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 を（６）式の通りに、また伸縮部速度設定部１８において伸縮部の縮み速度をｖ’に設定し、シールドジャッキ５及び推進ジャッキ６を制御する。伸縮部の縮側エンド検出部１４により伸縮部が縮みきったことが検出された後、シールドジャッキの伸側エンド検出部１３によりシールドジャッキ５が伸びきったことが検出されるまでは、シールドジャッキ速度設定部１５においてシールドジャッキ５の伸び速度をｖ’（Ｂ／Ａ−１）に、また伸縮部速度設定部１８において伸縮部の縮み速度を０に設定し、これら設定された速度になるようにシールドジャッキ５及び推進ジャッキ６が制御される。図１６には、本実施例の変形例を示すシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作のフローチャートが示されている。この例では、ステップＳ３ｄおよびＳ４ｄにおいてシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の設定速度が図１４に示すフローと異なる以外は本実施例と基本的に異なるところがない。
【００７０】
（第９実施例）
本実施例においては、前記第７実施例のようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６を制御したとしても、シールドジャッキ５より先に伸縮部が縮みきる可能性があることに鑑み、伸縮部が縮みきるまでは、前記第７実施例のようにシールドジャッキ５の伸び速度および伸縮部の縮み速度をそれぞれ設定し、伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度をｖ”（１−Ａ／Ｂ）＋ｕもしくは（１−（１−α）Ａ／Ｂ）ｖ”に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を０に設定するようにしたものである。
【００７１】
本実施例の制御システム構成図は、図１３に示した第８実施例のものと同じである。本実施例では、伸縮部が縮みきるまでは、シールドジャッキ５の伸び速度Ｖ1 に対し、伸縮部の縮み速度Ｖ2 が前述の（７）式もしくは（８）式の関係を満たすように推進ジャッキ６を制御するようにされている。また、伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度をｖ”（１−Ａ／Ｂ）＋ｕもしくは（１−（１−α）Ａ／Ｂ）ｖ”に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を０に設定し、これら設定される速度になるようにシールドジャッキ５および推進ジャッキ６が制御される。
【００７２】
本実施例におけるシールドジャッキ５および推進ジャッキ６の制御動作が図１７〜図１８の各フローチャートに示されている。図１７は（７）式を用いた実施例、図１８は（８）式を用いた変形例である。これらフローチャートにおいて、ステップＳ３ｅ，Ｓ３ｆにおけるシールドジャッキ５および伸縮部の設定速度が前述の各式（７）（８）にそれぞれ対応している。Ｓ３ｅ，Ｓ３ｆ，Ｓ４ｅ，Ｓ４ｆ以外については先の実施例におけるフローと基本的に異なるところがない。したがって、その詳細な説明を省略することとする。
【００７３】
図１９，図２０には本実施例の第３、第４変形例のフローチャートが示されている。これら２つの変形例は、伸縮部が縮みきるまでは、前記第７実施例の変形例のようにシールドジャッキ５の伸び速度および伸縮部の縮み速度をそれぞれ設定し、伸縮部が縮みきった後には、シールドジャッキが伸びきるまでの間、シールドジャッキ５の伸び速度をｖ’（Ｂ／Ａ−１）＋ｕもしくは（（１＋α）Ｂ／Ａ−１）ｖ’に設定するとともに、伸縮部の縮み速度を０に設定するようにしたものである。
図１９は（９）式を用いた変形例、図２０は（１０）式を用いた変形例である。これらフローチャートにおいて、ステップＳ３ｇ，Ｓ３ｈにおけるシールドジャッキ５および伸縮部の設定速度が前述の各式（９）（１０）にそれぞれ対応している。Ｓ３ｇ，Ｓ３ｈ，Ｓ４ｇ，Ｓ４ｈ以外については先の実施例におけるフローと基本的に異なるところがない。従って、その詳細な説明を省略することとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、第１実施例に係るシールド掘進機の概略構成図である。
【図２】図２は、第１実施例の制御システム構成図である。
【図３】図３は、第１実施例に係るシールド掘進機の動作説明図（１）である。
【図４】図４は、第１実施例に係るシールド掘進機の動作説明図（２）である。
【図５】図５は、第１実施例に係るシールド掘進機の動作説明図（３）である。
【図６】図６は、第１実施例における制御動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施例の制御システム構成図である。
【図８】図８は、第４実施例の制御システム構成図である。
【図９】図９は、第４実施例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第５実施例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第６実施例の制御システム構成図である。
【図１２】図１２は、第６実施例の変形例の制御システム構成図である。
【図１３】図１３は、第８実施例の制御システム構成図である。
【図１４】図１４は、第８実施例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第８実施例の変形例の制御システム構成図である。
【図１６】図１６は、第８実施例の変形例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第９実施例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第９実施例の第１変形例における制御動作を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、第９実施例の第２変形例における制御動作を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、第９実施例の第３変形例における制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１      前胴部
２      後胴部
３      カッタヘッド
４      セグメント
５      シールドジャッキ
６（６ａ〜６ｆ）  推進ジャッキ
８      シールドジャッキストローク計
９      流量制御弁
１０    推進ジャッキストローク計
１１    サーボ弁
１２    流量制御弁制御器
１３    シールドジャッキの伸側エンド検出部
１４    伸縮部の縮側エンド検出部
１５    シールドジャッキ速度設定部
１６    サーボ弁制御器
１７    掘進速度設定部
１８    推進ジャッキ速度設定部
１９    シールドジャッキスピード計
２０    伸縮部スピード計
【図１】
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【図２】
0003775876.tif 000003
【図３】
0003775876.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003775876.tif 000008
【図８】
0003775876.tif 000009
【図９】
0003775876.tif 000010
【図１０】
0003775876.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003775876.tif 000013
【図１３】
0003775876.tif 000014
【図１４】
0003775876.tif 000015
【図１５】
0003775876.tif 000016
【図１６】
0003775876.tif 000017
【図１７】
0003775876.tif 000018
【図１８】
0003775876.tif 000019
【図１９】
0003775876.tif 000020
【図２０】
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