隧道挖掘装置的控制方法以及隧道挖掘装置与流程

1.本发明涉及在挖掘隧道时使用的隧道挖掘装置的控制方法以及隧道挖掘装置。


背景技术：

2.使用具有在机械前表面包括刀具的刀头、以及在机械后方的左右侧面设置的撑靴的挖掘机，进行隧道的挖掘。该挖掘机在相对于隧道左右侧壁按压了左右撑靴的状态下，使刀头旋转，并按压采掘面，对隧道进行挖掘(例如参照专利文献1)。
3.在专利文献1中已经公开一种隧道挖掘装置的控制方法，该隧道挖掘装置具有：前胴部，其具有进行隧道挖掘的刀具；后胴部，其具有用于获得进行挖掘的反作用力的撑靴，并且经过前胴部与多个推力缸而连结。
4.在该隧道挖掘装置中，在进行曲线状的隧道挖掘时，在由于岩盘质地的硬度变化等而使隧道挖掘装置的行进方向与计划挖掘线发生了变化的情况下，操作人员对显示监控器进行确认，调整推力缸的行程，以不会偏离计划挖掘线。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：(日本)特开2015-105512号公报


技术实现要素：

8.然而，在上述专利文献1中，因为只进行前胴部的位置调整，所以在隧道的曲线弯度大的情况下，难以使后胴部沿内壁移动。
9.本公开的目的在于提供一种即使为弯度大的曲线、也能够沿隧道内壁移动的隧道挖掘装置的控制方法以及隧道挖掘装置。
10.(用于解决技术问题的技术方案)
11.第一公开的隧道挖掘装置的控制方法为配置有具有多个刀具的前胴部、在前胴部的后方配置的后胴部、以及配置在前胴部与后胴部之间的多个推力缸的隧道挖掘装置的控制方法，具有第一前进步骤、以及第二前进步骤。第一前进步骤在伸出后胴部的撑靴并将后胴部固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸进行控制，以使前胴部沿着基于第一路径线设定的移动预测线向前方移动。第二前进步骤在伸出前胴部的撑靴并将前胴部固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸进行控制，以使后胴部沿着基于第二路径线设定的移动预测线向前方移动。
12.第二公开的隧道挖掘装置的控制方法为配置有具有多个刀具的前胴部、在前胴部的后方配置的后胴部、以及配置在前胴部与后胴部之间的多个推力缸的隧道挖掘装置的控制方法，具有第一后退步骤。第一后退步骤在伸出前胴部的撑靴并将前胴部固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸进行控制，以使后胴部沿着基于第三路径线设定的移动预测线向后方移动。
13.第三公开的隧道挖掘装置具有：前胴部、后胴部、多个推力缸、以及控制部。前胴部
具有多个刀具、以及按压隧道内壁的撑靴。后胴部具有按压隧道内壁的撑靴，并配置在前胴部的后方。多个推力缸配置在前胴部与后胴部之间。控制部在伸出后胴部的撑靴并将后胴部固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸进行控制，以使前胴部沿着基于第一路径线设定的移动预测线向前方移动，并在伸出前胴部的撑靴并将前胴部固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸进行控制，以使后胴部沿着基于第二路径线设定的移动预测线向前方移动。
14.第四公开的隧道挖掘装置具有：前胴部、后胴部、多个推力缸、以及控制部。前胴部具有多个刀具、以及按压隧道内壁的撑靴。后胴部具有按压隧道内壁的撑靴，并配置在前胴部的后方。多个推力缸配置在前胴部与后胴部之间。控制部在伸出前胴部的撑靴并将前胴部固定在隧道内壁的状态下，对所述多个推力缸进行控制，以使后胴部沿着基于第三路径线设定的移动预测线向后方移动。
15.(发明的效果)
16.根据本公开，能够提供即使为弯度大的曲线、也可沿隧道内壁移动的隧道挖掘装置的控制方法以及隧道挖掘装置。
附图说明
17.图1是表示本发明的实施方式的隧道挖掘装置的结构的整体图。
18.图2是表示使用图1的隧道挖掘装置直线状地进行隧道挖掘的状态的剖视图。
19.图3是表示使用图1的隧道挖掘装置曲线状地进行隧道挖掘的状态的剖视图。
20.图4是表示图1的隧道挖掘装置的控制结构的块图。
21.图5是表示在控制图1的隧道挖掘装置时使用的曲线的说明图。
22.图6是表示图1的隧道挖掘装置的显示输入部的图。
23.图7a是用于说明掘进时前胴偏移量显示部的显示的图。
24.图7b是用于说明掘进时前胴偏移量显示部的显示的图。
25.图8a是用于说明掘进时后胴偏移量显示部的显示的图。
26.图8b是用于说明掘进时后胴偏移量显示部的显示的图。
27.图9a是用于说明后退时后胴偏移量显示部的显示的图。
28.图9b是用于说明后退时后胴偏移量显示部的显示的图。
29.图10a是用于说明后退时前胴偏移量显示部的显示的图。
30.图10b是用于说明后退时前胴偏移量显示部的显示的图。
31.图11是表示图1的隧道挖掘装置掘进时的控制工作的流程图。
32.图12是表示图1的隧道挖掘装置后退时的控制工作的流程图。
具体实施方式
33.参照附图，针对本公开的实施方式的隧道挖掘装置以及隧道挖掘装置的控制方法进行说明。
34.本实施方式中出现的隧道挖掘装置10(图1等)为隧道挖掘中使用的挖掘装置，在tbm(tunnel boring machine：隧道掘进装置)之中称为所谓的撑靴tbm、硬岩tbm。另外，在本实施方式中，由隧道挖掘装置10进行挖掘的隧道(隧道t1)为剖面是大致圆形的隧道(隧
道t1(参照图2))。需要说明的是，由本实施方式的隧道挖掘装置10挖掘的隧道的剖面形状不限于圆形，也可以为椭圆形、复合圆形、马蹄形等。
35.(隧道挖掘装置10的概况)
36.图1是表示隧道挖掘装置10的结构的整体图。
37.隧道挖掘装置10例如进行第一隧道t1(参照图2等)的挖掘。需要说明的是，本实施方式中说明的隧道挖掘装置10在由撑靴12a进行后方支承的状态下使刀头11a旋转并进行挖掘。
38.隧道挖掘装置10是对岩盘等进行挖掘、并前进来进行第一隧道t1的挖掘施工的装置，如图1所示，具有：前胴部11、后胴部12、连杆机构13、带式传输机14、控制部15(参照图4)、以及显示输入部16(参照图4)。
39.前胴部11具有刀头11a，对岩盘等进行挖掘。后胴部12配置在前胴部11的后侧。连杆机构13连接前胴部11与后胴部12。利用连杆机构13，前胴部11可相对于后胴部12弯曲。带式传输机14将由刀头11a挖掘出的沙土向后方运输。
40.控制部15对前胴部11、后胴部12、连杆机构13、以及带式传输机14的工作进行控制。显示输入部16例如为触控面板式监控器界面，接受来自操作人员的操作输入。通过操作人员的输入，连杆机构13进行操作，改变前胴部11相对于后胴部12的弯曲。需要说明的是，虽然未图示，但在后胴部12的后方连接有多辆设有对刀头11a、撑靴12a、带式传输机14、以及连杆机构13的多个推力缸13a～13f进行驱动的控制装置、电源装置、以及液压系统等的车辆，上述车辆都设有驾驶席。在驾驶席的前方例如配置有显示输入部16。
41.(前胴部11)
42.前胴部11配置在隧道挖掘装置10的前部。前胴部11利用后面叙述的连杆机构13中包括的多个推力缸13a～13f，改变相对于后胴部12的位置/姿势。前胴部11具有刀头11a、以及撑靴11b。
43.刀头11a配置在前胴部11的前端。刀头11a前视为大致圆形状，通过以中心轴为旋转中心进行旋转，利用在前端侧表面设置的多个盘形刀具11c对岩盘等进行挖掘。另外，刀头11a将由盘形刀具11c切碎的岩盘、岩石等从在表面形成的开口部(未图示)向内部取入。
44.撑靴11b至少在前胴部11的宽度方向的两侧进行设置。如图2所示，撑靴11b从前胴部11的外周面向隧道t1的侧壁t1a突出，按压在侧壁t1a。由此，例如在使隧道挖掘装置10后退时等，通过在隧道t1内支承前胴部11，并且使连杆机构13在伸长的方向上驱动，能够使后胴部12后退。
45.(后胴部12)
46.如图1所示，后胴部12配置在隧道挖掘装置10的后部。后胴部12配置在前胴部11的后侧。
47.在后胴部12的宽度方向的两侧部配设有撑靴12a。另外，后胴部12与前胴部11由连杆机构13连结。
48.如图2所示，撑靴12a通过从后胴部12的外周面向径向外侧突出，相对于挖掘中的第一隧道t1的侧壁t1a进行按压。由此，能够将后胴部12支承在第一隧道t1内。
49.(连杆机构13)
50.如图1所示，连杆机构13在隧道挖掘装置10的前后方向的中段进行配置，连杆机构
13具有作为液压促动器的六个推力缸13a～13f。因此，通过在前胴部11与后胴部12之间使各推力缸13a～13f伸缩，控制使前胴部11相对于后胴部12的姿势(方向)为期望的方向，并且由刀头11a对第一隧道t1进行挖掘。
51.六个推力缸13a～13f作为连杆而并列配置在前胴部11与后胴部12之间，将前胴部11与后胴部12连结。六个推力缸13a～13f配置为网格结构。六个推力缸13a～13f的杆侧一端与前胴部11之中对置于后胴部12的部分连接。另外，推力缸13a～13f的缸侧一端与后胴部12之中对置于前胴部11的部分连接。
52.通过使推力缸13a～13f伸长，能够使前胴部11相对于后胴部12前进，或者使后胴部12相对于前胴部11后退，从而使隧道挖掘装置10逐渐前进/后退。另外，通过使推力缸13a～13f收缩，使后胴部12相对于前胴部11靠近，或者使前胴部11相对于后胴部12靠近，由此，能够使隧道挖掘装置10逐渐前进/后退。
53.如后面叙述的图4所示，在推力缸13a～13f各自安装有行程传感器17a～17f。行程传感器17a～17f获取各推力缸13a～13f的行程量。
54.(带式传输机14)
55.带式传输机14设置在前胴部11与后胴部12之间，将由刀头11a挖掘的岩盘、沙等从前胴部11向后胴部12输送。
56.需要说明的是，在该带式传输机14的附近具有作为隧道挖掘装置10的前后方向的弯曲点的虚拟中折点px(参照图5)。通过调整推力缸13a～13f的行程量，将虚拟中折点px作为弯曲点，使前胴部11相对于后胴部12倾斜，由此也能够向直行方向以外的方向挖掘。
57.隧道挖掘装置10利用上述的结构，将撑靴12a相对于第一隧道t1的侧壁t1a进行压接，由此而使之在第一隧道t1内不会移动地进行保持。在该状态下，使前端侧的刀头11a旋转，并且通过伸长连杆机构13的推力缸13a～13f来按压刀头11a，对岩盘等进行挖掘并前进。
58.此时，在隧道挖掘装置10中，将挖掘出的岩盘、沙等由带式传输机14等向后方运输。这样，隧道挖掘装置10能够在第一隧道t1(参照图2)掘进。
59.另外，通过在使前胴部11相对于后胴部12倾斜的状态下掘进，也能够如图3所示在曲线状的隧道t2掘进。
60.(隧道挖掘装置10的工作分类)
61.利用上述的结构，隧道挖掘装置10进行如下的工作，由此进行掘进(前进)或后退。
62.(掘进)
63.在掘进时，通过在伸出后胴部12的撑靴12a并将后胴部12固定在隧道内壁的状态下伸长推力缸13a～13f，使前胴部11相对于后胴部12前进。此时，使刀头11a旋转并进行挖掘。
64.在掘进时，通过在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下收缩推力缸13a～13f，使后胴部12接近前胴部11地前进(也称为替换(盛替
え
)工作)。
65.通过重复上述的工作，隧道挖掘装置10能够前进。
66.(后退)
67.在后退时，在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下，伸长推力缸13a～13f，使后胴部12后退。
68.在后退时，在伸出后胴部12的撑靴12a并将后胴部12固定在隧道内壁的状态下，收缩推力缸13a～13f，使前胴部11接近后胴部12地后退。
69.通过重复上述工作，隧道挖掘装置10能够后退。
70.(控制部15)
71.控制部15包括处理器、以及存储装置。处理器例如为cpu(central processing unit：中央处理单元)。或者处理器也可以是与cpu不同的处理器。处理器根据程序执行用于控制隧道挖掘装置10的处理。存储装置包括rom(read only memory：只读存储器)这样的非易失性存储器以及ram(random access memory：随机存取存储器)这样的易失性存储器。存储装置也可以包括硬盘、或ssd(solid state drive：固态硬盘)等辅助存储装置。存储装置为由非暂时性(non-transitory)计算机可读取的存储介质的一个例子。存储装置存储有用于控制隧道挖掘装置10的程序及数据。
72.向控制部15输入由操作人员进行的来自显示输入部16的指令信号。操作人员可以对显示输入部16进行操作，选择掘进或后退。将由操作人员选择的工作的信息向控制部15输入。
73.另外，向控制部15输入行程传感器17a～17f的检测值，控制部15能够获取各推力缸13a～13f的行程量。
74.控制部15具有：后胴姿势读取部21、前胴姿势运算部22、中折点位置运算部23、移动预测线运算部24、位置算出部25、显示控制部26、以及缸控制部27。图5是表示由控制部15求出的移动预测线的图。
75.后胴姿势读取部21根据后胴部12的当前位置/姿势，求出其中心位置p1及中心线c1(方向)(参照图5)。需要说明的是，对于后胴部12的中心位置p1、中心线c1，例如可以使用全站仪(未图示)通过测量来求出。中心位置p1例如可以设定为后胴部12的宽度方向的中心、且后胴部12的前后方向的整个长度的中心。另外，中心线c1例如可以设定为后胴部12的宽度方向的中心线。中心位置p1及中心线c1的高度位置可以设定为任意的位置，但例如也可以设定为后胴部12的整个高度的中央。
76.前胴姿势运算部22基于在后胴姿势读取部21中求出的后胴部12的中心位置p1/中心线c1的位置信息、以及各推力缸13a～13f的行程量，对前胴部11相对于后胴部12的中心位置p2/姿势(中心线c2)进行运算。更具体而言，如图4所示，前胴姿势运算部22与在推力缸13a～13f分别安装的行程传感器17a～17f连接，获取各推力缸13a～13f的行程量。由此，前胴姿势运算部22能够得到对前胴部11的位置/姿势进行运算时需要的、与各推力缸13a～13f的行程量相关的信息。需要说明的是，中心位置p2例如可以设定为前胴部11的宽度方向的中心、且前胴部11的前后方向的整个长度的中心。另外，中心线c2例如可以设定为前胴部11的宽度方向的中心线。中心位置p2及中心线c2的高度位置可以设定为任意的位置，但例如也可以设定为前胴部11的整个高度的中央。
77.中折点位置运算部23基于在后胴姿势读取部21中求出的后胴部12的中心位置p1及中心线c1的位置信息、以及在前胴姿势运算部22中求出的前胴部11的中心位置p2及中心线c2的位置信息，通过运算求出虚拟中折点px(参照图5)的位置。
78.如图5所示，移动预测线运算部24基于与后胴部12的中心位置p1相关的信息、与虚拟中折点px相关的位置信息、以及与前胴部11的中心位置p2相关的信息，通过运算求出连
结后胴部12的中心位置p1与前胴部11的中心位置p2的平滑的三维曲线。该线是隧道挖掘装置10根据当前的姿势移动的移动预测线d1(参照后面叙述的图7a等)。
79.另外，该曲线为将上述的后胴部12的中心位置p1、前胴部11的中心位置p2、以及中折点px这三点作为控制点的参数曲线，将后胴部12的中心线c1与前胴部11的中心线c2作为接线。需要说明的是，本实施方式中的参数曲线为二次贝塞尔曲线。
80.即，在本实施方式中，将后胴部12的中心位置p1作为第一控制点，将中折点px作为第二控制点，将前胴部的中心位置p2作为第三控制点，能够精度良好地使三维圆弧轨迹近似。由此，通过将第二控制点用作为中折中心，能够以一维参数变化，通过运算求出三维的曲率半径r施工的轨迹(目标值)。
81.位置算出部25算出当前位置偏移量(q1f，q1r)、以及目标位置偏移量(q0f，q0r)。
82.当前位置偏移量q1f是掘进时在后胴姿势读取部21及前胴姿势运算部22求出的前胴部11的中心位置p2距离第一路径线的位置偏移量，也包括距离第一路径线的位置偏移的方向。另外，当前位置偏移量q1f是后退时在后胴姿势读取部21及前胴姿势运算部22求出的前胴部11的中心位置p2距离第三路径线的位置偏移量，也包括距离第三路径线的位置偏移的方向。
83.当前位置偏移量q1r是掘进时在后胴姿势读取部21求出的后胴部12的中心位置p1距离第二路径线的位置偏移量，也包括距离第二路径线的位置偏移的方向。另外，当前位置偏移量q1r是后退时在后胴姿势读取部21求出的后胴部12的中心位置p2距离第三路径线的位置偏移量，也包括距离第三路径线的位置偏移的方向。
84.目标位置偏移量q0f是掘进时假定前胴部11沿根据当前姿势求出的移动预测线d1前进了规定距离后的位置距离第一路径线的位置偏移量。目标位置偏移量q0f是后退时假定前胴部11沿根据当前姿势求出的移动预测线d1后退了规定距离后的位置距离第三路径线的位置偏移量。
85.目标位置偏移量q0r是掘进时假定后胴部12沿着根据当前姿势求出的移动预测线d1前进了规定距离后的位置距离第二路径线的位置偏移量。目标位置偏移量q0r是后退时假定后胴部12沿着根据当前姿势求出的移动预测线d1后退了规定距离后的位置距离第三路径线的位置偏移量。
86.规定距离可以设定有多个，例如可以设定为50cm、1m等。
87.需要说明的是，在掘进工作中，第一路径线为隧道的挖掘计划线。隧道的挖掘计划线(第一路径线)例如可以设定为将计划的隧道的宽度方向的中心的铅垂线上且将与前胴部11的中心位置p2相同高度的位置连接的线。另外，因为后胴部12需要沿由前胴部11挖掘的隧道前进，所以第二路径线实际上是挖掘后的前胴部11的实际挖掘线。实际挖掘线(第二路径线)可以设定为实际挖掘时前胴部11的中心位置p2所移动的线。
88.另外，因为后退时需要沿挖掘后的隧道后退，所以在后退工作中，第三路径线实际上是挖掘后的前胴部11或后胴部12的实际挖掘线。实际挖掘线(第三路径线)可以设定为实际挖掘时前胴部11的中心位置p2或后胴部12的中心位置p1所移动的线。
89.在由操作人员选择了掘进的情况下，位置算出部25算出当前的前胴部11距离第一路径线的位置偏移量即当前位置偏移量q1f、以及前胴部11前进了规定距离的情况下距离第一路径线的位置偏移量即目标位置偏移量q0f，并算出当前的后胴部12距离第二路径线
的位置偏移量即当前位置偏移量q1r、以及后胴部12前进了规定距离的情况下距离第二路径线的位置偏移量即目标位置偏移量q0r。
90.另外，在由操作人员选择了后退的情况下，位置算出部25算出当前的后胴部12距离第三路径线的位置偏移量即当前位置偏移量q1r、以及后胴部12后退了规定距离的情况下距离第三路径线的位置偏移量即目标位置偏移量q0r，并算出当前的前胴部11距离第三路径线的位置偏移量即当前位置偏移量q1f、以及前胴部11后退了规定距离的情况下距离第三路径线的位置偏移量即目标位置偏移量q0f。
91.显示控制部26使在位置算出部25算出的各位置偏移量显示在显示输入部16。
92.在由操作人员选择了掘进工作的情况下，显示控制部26使在位置算出部25算出的前胴部11的当前位置偏移量q1f、以及前胴部11前进了规定距离的情况下的目标位置偏移量q0f显示在显示输入部16，并使在位置算出部25算出的后胴部12的当前位置偏移量q1r、以及后胴部12前进了规定距离的情况下的目标位置偏移量q0r显示在显示输入部16。
93.另外，在由操作人员选择了后退工作的情况下，显示控制部26使在位置算出部25算出的前胴部11的当前位置偏移量q1f、以及前胴部11后退了规定距离的情况下的目标位置偏移量q0f显示在显示输入部16，并使在位置算出部25算出的后胴部12的当前位置偏移量q1r、以及后胴部12后退了规定距离的情况下的目标位置偏移量q0r显示在显示输入部16。
94.需要说明的是，基于显示输入部16中与挖掘计划线上的位置或挖掘实际挖掘线上的位置的偏移量的显示，操作人员使偏移量减小地对显示输入部16进行操作，使推力缸13a～13f工作，由此，再次对移动预测线d1进行运算，也再次对位置偏移量进行运算并显示，对此将在后面进行叙述。
95.缸控制部27对连杆机构13中包括的各推力缸13a～13f的行程量进行控制，以使前胴部11或后胴部12沿着移动预测线运算部24中通过运算求出的移动预测线d1移动。
96.在由操作人员选择了掘进时的伸长工作的情况下，缸控制部27使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1地对推力缸13a～13f进行控制，并使前胴部11前进。
97.在由操作人员选择了掘进时的收缩工作的情况下，缸控制部27使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1地对推力缸13a～13f进行控制，并使后胴部12前进。
98.在由操作人员选择了后退时的伸长工作的情况下，缸控制部27使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1地对推力缸13a～13f进行控制，并使后胴部12后退。
99.在由操作人员选择了后退时的收缩工作的情况下，缸控制部27使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1地对推力缸13a～13f进行控制，并使前胴部11后退。
100.(显示输入部16)
101.显示输入部16例如为触控面板式监控器显示界面。在本实施方式中，用作为用于设定移动预测线的接口。
102.在显示输入部16显示有掘进/后退设定部30、姿势变更部31、以及偏移量显示部32。
103.掘进/后退设定部30由操作人员进行隧道挖掘装置10的前进或后退的设定。偏移量显示部32显示当前位置上与挖掘计划线或实际挖掘线的偏移量、以及沿着移动预测线前进了规定距离的位置与沿着挖掘计划线或实际挖掘线前进了规定距离的位置的偏移量。在
姿势变更部31显示有操作人员用于基于偏移量显示部32的显示来进行方向修正的方向输入部43。
104.(掘进/后退设定部30)
105.掘进/后退设定部30为对隧道挖掘装置10的移动方向(前进/后退)进行切换的开关，进行隧道挖掘装置10的掘进或后退的设定。
106.在掘进/后退设定部30设有掘进按键41、后退按键42、以及对推力缸13a～13f整体进行伸缩工作的缸操作部44。
107.缸操作部44是对连杆机构13包括的六个推力缸13a～13f的工作进行设定的操作输入部，具有伸长按键44a、停止按键44b、以及收缩按键44c。
108.在伸长方向上驱动推力缸13a～13f时对伸长按键44a进行操作。
109.在使推力缸13a～13f的运动停止时对停止按键44b进行操作。
110.在收缩方向上驱动推力缸13a～13f时对收缩按键44c进行操作。
111.掘进按键41在挖掘隧道时被按下。在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，通过在按下掘进按键41后按下缸操作部44的伸长按键44a，使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1地伸长推力缸13a～13f，且前胴部11前进。
112.另外，在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，通过在按下掘进按键41后按下缸操作部44的收缩按键44c，使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1地收缩推力缸13a～13f，且后胴部12前进。
113.需要说明的是，后胴部12的撑靴12a、以及前胴部11的撑靴11b的操作通过未图示的操作部，由操作人员进行操作。
114.另外，后退按键42在沿着隧道后退时被按下。在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，通过按下后退按键42后按下缸操作部44的伸长按键44a，使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1地伸长推力缸13a～13f，且后胴部12后退。
115.在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，通过按压后退按键42后按下缸操作部44的收缩按键44c，使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1地收缩推力缸13a～13f，且前胴部11后退。
116.(姿势变更部31)
117.姿势变更部31具有方向输入部43。方向输入部43通过向期望的方向进行操作，能够面向该方向地对推力缸13a～13f进行操作。
118.为了在向目标位置掘进或后退过程中产生了偏移的情况下对隧道挖掘装置10的姿势进行修正，方向输入部43由操作人员进行操作，并具有多个方向按键(上按键43a、下按键43b、右按键43c、左按键43d)。
119.上按键43a、下按键43b、右按键43c、左按键43d是操作人员观察偏移量显示部32，确认偏移量在哪个方向上产生，并且向偏移量减小的方向进行操作的按键。由此，操作人员只通过观察偏移量显示部32，并在直观上消除偏移量的方向上进行按键操作，能够使隧道挖掘装置10向挖掘计划线或实际挖掘线掘进地进行控制。
120.例如在掘进工作中按下伸长按键44a时，当对左按键43d进行操作，则规定的推力缸略微伸长，使前胴部11相对于后胴部12在比当前状态更向左方向侧弯曲地变更姿势，前胴部11前进。另外，在掘进工作中按下收缩按键44c时，当对左按键43d进行操作，则规定的
推力缸略微收缩，使后胴部12相对于前胴部11在比当前状态更向左方向侧弯曲地变更姿势，后胴部12前进。
121.如上所述，操作人员通过观察偏移量显示部32，并且对方向输入部43与缸操作部44进行操作来对隧道挖掘装置10的姿势进行修正，能够对移动预测线d1进行修正。
122.(偏移量显示部32)
123.偏移量显示部32具有前胴偏移量显示部45、以及后胴偏移量显示部46。前胴偏移量显示部45在掘进时及后退时显示前胴部11的当前位置偏移量q1f以及目标位置偏移量q0f。
124.后胴偏移量显示部46在掘进时及后退时显示后胴部12的当前位置偏移量q1r以及目标位置偏移量q0r。
125.(掘进工作中的显示)
126.下面，针对由操作人员设定掘进工作的情况下前胴偏移量显示部45与后胴偏移量显示部46的显示进行说明。
127.(掘进工作中前胴偏移量显示部45的显示)
128.操作人员在通过按压掘进按键41进行的掘进工作中，在按下伸长按键44a并使推力缸13a～13f伸长时，确认并进行前胴偏移量显示部45的显示。在掘进工作中，在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，当按下伸长按键44a时，通过伸长推力缸13a～13f，前胴部11前进，并进行挖掘。
129.图7a是用于说明当前位置偏移量q1f与目标位置偏移量q0f的示意图。上段表示隧道挖掘装置10的姿势，下段表示前胴偏移量显示部45的显示。在图7a的上段，以一点划线表示隧道挖掘计划线d10。另外，表示了基于当前隧道挖掘装置10的姿势算出的移动预测线d1。
130.如图7a所示，掘进工作中的当前位置偏移量q1f是前胴部11的中心位置p2距离隧道挖掘计划线d10的偏移量。当前位置偏移量q1f包括水平方向的偏移量与铅垂方向的偏移量。
131.当前位置偏移量q1f是当前姿势中前胴部11的相对于中心线c2(参照图5)垂直的方向上的偏移量。需要说明的是，也可以将当前位置偏移量q1f作为与挖掘计划线d10的接线方向垂直的方向上的、前胴部11的中心位置p2距离挖掘计划线d10的位置偏移量。
132.另外，当前位置偏移量q1f也可以不限于以前胴部11的中心位置p2为基准的位置偏移量，例如也可以将前胴部11的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
133.目标位置偏移量q0f是假定从当前的前胴部11沿移动预测线d1前进了规定距离m的情况下前胴部11的中心位置p2距离隧道挖掘计划线d10的偏移量。目标位置偏移量q0f包括水平方向的偏移量与铅垂方向的偏移量。需要说明的是，在图7a中，目标位置偏移量q0f为当前的前胴部11的姿势中相对于中心线c2垂直的方向上的偏移量，但不限于此，例如也可以为假定沿移动预测线d1前进了规定距离m的情况下前胴部11的姿势中相对于中心线c2垂直的方向上的偏移量。另外，也可以将目标位置偏移量q0f作为与挖掘计划线d10的接线方向垂直的方向上的、假定前进了规定距离m的情况下前胴部11的中心位置p2距离挖掘计划线d10的位置偏移量。
134.另外，虽然目标位置偏移量q0f记为以前胴部11的中心位置p2为基准的位置偏移
量，但不限于此，例如也可以将前胴部11的前端或后端的中央位置作为基准。
135.在前胴偏移量显示部45表示有水平线x与铅垂线y，将xy的交点设定为隧道挖掘计划线d10(也称为目标点)。如上所述，驾驶席配置在比后胴部12更靠近后方，掘进时在前胴偏移量显示部45显示有从驾驶席观察前胴部11的情况下的当前位置偏移量q1f以及目标位置偏移量q0f。在前胴偏移量显示部45，以黑三角
“▲”
表示了当前位置偏移量q1f，以黑色圆
“●”
表示了目标位置偏移量q0f。操作人员能够通过前胴偏移量显示部45识别当前的水平方向及铅垂方向的位置偏移量、以及以当前姿势进行掘进伸长操作并前进的情况下的水平方向及铅垂方向的位置偏移量。
136.接着，操作人员对姿势变更部31进行操作，变更隧道挖掘装置10的姿势。具体而言，如图7b的上段所示，通过按下右按键43c来对推力缸13a～13g之中期望的推力缸进行操作，使前胴部11相对于后胴部12向左侧的弯曲减小。由此，创建新的移动预测线d1。图7b是表示由图7a变更了前胴部11的姿势后的状态的图。在图7b中，将以前的移动预测线作为d1'，以两点划线进行了表示。
137.然后，对假定弯曲已减小的当前的前胴部11沿着新的移动预测线d1前进了规定距离m的情况下前胴部11的位置距离隧道挖掘计划线d10的偏移量进行运算，成为新的目标位置偏移量q0f。另外，因为前胴部11的位置/姿势已变更，所以对新的当前位置偏移量q1f进行运算。
138.基于图7b的下段所示的前胴偏移量显示部45的显示，对隧道挖掘装置10的姿势进行了修正，由此，操作人员能够确认是否可与隧道挖掘计划线d10接近地对姿势进行了修正。然后，在判断修正量不充分的情况下，再次变更姿势变更部31，由此能够与隧道挖掘计划线d10接近地进行设定。
139.由此，即使为弯度大的曲线，也能够沿着挖掘而形成的隧道挖掘计划线d10使前胴部11前进。
140.(掘进工作中后胴偏移量显示部46的显示)
141.操作人员在通过按下掘进按键41进行的掘进工作中按下收缩按键44c来使推力缸13a～13f收缩时，确认并进行后胴偏移量显示部46的显示。在掘进工作中，在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，当按下收缩按键44c时，推力缸13a～13f收缩，后胴部12前进。
142.图8a是用于说明当前位置偏移量q1r与目标位置偏移量q0r的示意图。上段表示隧道挖掘装置10的姿势，下段表示后胴偏移量显示部46的显示。在图8a的上段中，以一点划线表示了实际挖掘线d20。另外，表示了基于当前的隧道挖掘装置10的姿势算出的移动预测线d1。
143.在此，实际挖掘线d20为前胴部11实际通过的线，与已挖掘的隧道的中心线一致。
144.如图8a所示，掘进工作中当前位置偏移量q1r是后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d20的偏移量。当前位置偏移量q1r包括水平方向的偏移量以及铅垂方向的偏移量。
145.当前位置偏移量q1r是当前姿势中后胴部12的相对于中心线c1(参照图5)垂直的方向上的偏移量。需要说明的是，也可以将当前位置偏移量q1r作为与实际挖掘线d20的接线方向垂直的方向上的、后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d20的位置偏移量。
146.另外，当前位置偏移量q1r不限于以后胴部12的中心位置p1为基准的位置偏移量，
例如也可以将后胴部12的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
147.掘进工作中的目标位置偏移量q0r是假定从当前的后胴部12沿移动预测线d1前进了规定距离m的情况下后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d20的偏移量。目标位置偏移量q0r包括水平方向的偏移量、以及铅垂方向的偏移量。需要说明的是，在图8a中，目标位置偏移量q0r为当前的后胴部12的姿势中相对于中心线c1垂直的方向上的偏移量，但不限于此，例如也可以为假定沿着移动预测线d1前进了规定距离m的情况下后胴部12的姿势中相对于中心线c1垂直的方向上的偏移量。另外，也可以将目标位置偏移量q0r作为与实际挖掘线d20的接线方向垂直的方向上的、假定前进了规定距离m的情况下后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d20的位置偏移量。
148.另外，虽然目标位置偏移量q0r记为以后胴部12的中心位置p1为基准的位置偏移量，但不限于此，例如也可以将后胴部12的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
149.在后胴偏移量显示部46显示有水平线x与铅垂线y，将xy交点设定为实际挖掘线d20(也称为目标点)。如上所述，驾驶席配置在比后胴部12更靠近后方，掘进时在后胴偏移量显示部46显示有从驾驶席观察后胴部12的情况下的当前位置偏移量q1r以及目标位置偏移量q0r。在后胴偏移量显示部46，以黑三角
“▲”
表示了当前位置偏移量q1r，以黑色圆
“●”
表示了目标位置偏移量q0r。操作人员能够通过后胴偏移量显示部46识别当前的水平方向及铅垂方向的位置偏移量、以及以当前的姿势进行掘进收缩工作并前进的情况下水平方向及铅垂方向的位置偏移量。
150.接着，操作人员对姿势变更部31进行操作，变更隧道挖掘装置10的姿势。具体而言，如图8b的上段所示，通过按下右按键43c来对推力缸13a～13g之中期望的推力缸进行操作，使后胴部12相对于前胴部11向左侧的弯曲减小。由此，创建新的移动预测线d1。图8b是表示由图8a变更了后胴部12的姿势后的状态的图。在图8b中，将以前的移动预测线作为d1'，以两点划线进行了表示。
151.然后，对假定弯曲已减小的当前的后胴部12沿着新的移动预测线d1前进了规定距离m的情况下后胴部12的位置距离隧道挖掘计划线d10的偏移量进行运算，成为新的目标位置偏移量q0r。另外，因为后胴部12的位置/姿势已变更，所以对新的当前位置偏移量q1r进行运算。
152.基于图8b的下段所示的后胴偏移量显示部46的显示，对隧道挖掘装置10的姿势进行了修正，由此，操作人员能够确认是否可与实际挖掘线d20接近地对姿势进行了修正。然后，在判断修正量不充分的情况下，再次变更姿势变更部31，由此而能够与实际挖掘线d20接近地进行设定。
153.由此，即使曲线弯度大，也能够沿着挖掘而形成的隧道的坑道使后胴部12前进。
154.需要说明的是，在图7a及图7b中，只表示了前胴偏移量显示部45，在图8a及图8b中，只表示了后胴偏移量显示部46，但也可以同时表示双方，通过移动预测线d1的设定来变更双方。
155.另外，在图7b及图8b中，作为一个例子，对按下右按键43c来修正水平方向的位置偏移进行了说明，但不仅是水平方向，也可以按下上按键43a或下按键43b，对铅垂方向的位置偏移进行修正。
156.(后退工作中的显示)
157.下面，针对由操作人员设定后退工作的情况下前胴偏移量显示部45与后胴偏移量显示部46的显示进行说明。
158.(后退工作中后胴偏移量显示部46的显示)
159.操作人员在通过按下后退按键42进行的后退工作中，在按下伸长按键44a来使推力缸13a～13f伸长时，确认并进行后胴偏移量显示部46的显示。在后退工作中，在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，当按下伸长按键44a，则通过伸长推力缸13a～13f，后胴部12后退。
160.图9a是用于说明当前位置偏移量q1r与目标位置偏移量q0r的示意图。上段表示隧道挖掘装置10的姿势，下段表示后胴偏移量显示部46的显示。在图9a的上段，以一点划线表示了实际挖掘线d30。另外，表示了基于当前的隧道挖掘装置10的姿势算出的移动预测线d1。
161.在此，实际挖掘线d30是前胴部11或后胴部12实际通过的线，与已挖掘的隧道的中心线一致。
162.如图9a所示，后退工作中的当前位置偏移量q1r是后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d30的偏移量。当前位置偏移量q1r包括水平方向的偏移量、以及铅垂方向的偏移量。当前位置偏移量q1r是当前姿势中后胴部12的相对于中心线c1(参照图5)垂直的方向上的偏移量。需要说明的是，也可以将当前位置偏移量q1r作为与实际挖掘线d30的接线方向垂直的方向上的、后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d30的位置偏移量。
163.另外，当前位置偏移量q1r不限于以后胴部12的中心位置p1为基准的位置偏移量，例如也可以将后胴部12的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
164.后退工作中的目标位置偏移量q0r是假定从当前的后胴部12沿移动预测线d1后退了规定距离m的情况下后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d30的偏移量。目标位置偏移量q0r包括水平方向的偏移量、以及铅垂方向的偏移量。需要说明的是，在图9a中，目标位置偏移量q0r为当前的后胴部12的姿势中相对于中心线c1垂直的方向上的偏移量，但不限于此，例如也可以为假定沿移动预测线d1后退了规定距离m的情况下后胴部12的姿势中相对于中心线c1垂直的方向上的偏移量。另外，也可以将目标位置偏移量q0r作为与实际挖掘线d30的接线方向垂直的方向上的、假定后退了规定距离m的情况下后胴部12的中心位置p1距离实际挖掘线d30的位置偏移量。
165.另外，目标位置偏移量q0r虽然将后胴部12的中心位置p1作为基准而求出了位置偏移量，但不限于此，例如也可以将后胴部12的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
166.在后胴偏移量显示部46显示有水平线x与铅垂线y，将xy的交点设定为实际挖掘线d30(也称为目标点)。如上所述，驾驶席配置在比后胴部12更靠近后方，后退时在后胴偏移量显示部46显示有从驾驶席观察后胴部12的情况下的当前位置偏移量q1r以及目标位置偏移量q0r。在后胴偏移量显示部46，以黑三角
“▲”
表示了当前位置偏移量q1r，以黑色圆
“●”
表示了目标位置偏移量q0r。操作人员能够通过后胴偏移量显示部46识别当前的水平方向及铅垂方向的位置偏移、以及在以当前姿势进行后退伸长操作并后退的情况下的水平方向及铅垂方向的位置偏移量。
167.接着，操作人员对姿势变更部31进行操作，变更隧道挖掘装置10的姿势。具体而
言，如图9b的上段所示，通过按下右按键43c来对推力缸13a～13g之中期望的推力缸进行操作，使后胴部12相对于前胴部11的弯曲减小。由此，创建新的移动预测线d1。图9b是表示由图9a变更了后胴部12的姿势后的状态的图。在图9b中，将以前的移动预测线作为d1'，以两点划线进行了表示。
168.然后，对假定弯曲已减小的当前的后胴部12沿新的移动预测线d1后退了规定距离m的情况下后胴部12的位置距离实际挖掘线d30的位置偏移量进行运算，成为新的目标位置偏移量q0r。另外，因为后胴部12的位置/姿势已变更，所以对新的当前位置偏移量q1r进行运算。
169.基于图9b的下段所示的后胴偏移量显示部46的显示，对隧道挖掘装置10的姿势进行了修正，由此操作人员能够确认是否可与实际挖掘线d30接近地对姿势进行了修正。然后，在判断修正量不充分的情况下，再次变更姿势变更部31，由此而能够与实际挖掘线d30接近地进行设定。
170.由此，即使曲线弯度大，也能够沿着挖掘而形成的隧道的坑道使后胴部12后退。
171.(后退工作中前胴偏移量显示部45的显示)
172.操作人员在通过按下后退按键42进行的后退工作中，在按下收缩按键44c来使推力缸13a～13f收缩时，确认并进行前胴偏移量显示部45的显示。在后退工作中，在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，当按下收缩按键44c时，通过收缩推力缸13a～13f，前胴部11后退。
173.图10a是用于说明当前位置偏移量q1f与目标位置偏移量q0f的示意图。上段表示隧道挖掘装置10的姿势，下段表示前胴偏移量显示部45的显示。在图10a的上段，以一点划线表示了实际挖掘线d30。另外，表示了基于当前的隧道挖掘装置10的姿势算出的移动预测线d1。
174.在此，实际挖掘线d30为前胴部11或后胴部12实际通过的线，与已挖掘的隧道的中心线一致。
175.如图10a所示，后退工作中的当前位置偏移量q1f是前胴部11的中心位置p2距离实际挖掘线d30的偏移量。当前位置偏移量q1f也包括水平方向的偏移量、以及铅垂方向的偏移量。当前位置偏移量q1f是当前的姿势中前胴部11的相对于中心线c2(参照图5)垂直的方向上的偏移量。需要说明的是，也可以将当前位置偏移量q1f作为与实际挖掘线d30的接线方向垂直的方向上的、前胴部11的中心位置p2距离实际挖掘线d30的位置偏移量。
176.另外，当前位置偏移量q1f也可以不限于以前胴部11的中心位置p2为基准的位置偏移量，例如也可以将前胴部11的前端或后端的宽度方向的中央位置作为基准。
177.后退工作中的目标位置偏移量q0f是假定从当前的前胴部11沿移动预测线d1后退了规定距离m的情况下前胴部11的中心位置p2距离实际挖掘线d30的偏移量。目标位置偏移量q0f包括水平方向的偏移量、以及铅垂方向的偏移量。需要说明的是，在图10a中，目标位置偏移量q0f为当前的前胴部11的姿势中相对于中心线c2垂直的方向上的偏移量，但不限于此，也可以为假定沿移动预测线d1后退了规定距离m的情况下前胴部11的姿势中相对于中心线c2垂直的方向上的偏移量。另外，也可以将目标位置偏移量q0f作为与实际挖掘线d30的接线方向垂直的方向上的、假定后退了规定距离m的情况下前胴部11的中心位置p2距离实际挖掘线d30的位置偏移量。
178.另外，虽然目标位置偏移量q0f以前胴部11的中心位置p2为基准求出了位置偏移量，但也可以不限于此，例如也可以将前胴部11的前端或后端的中央位置作为基准。
179.在前胴偏移量显示部45显示有水平线x与铅垂线y，将xy的交点设定为目标点。需要说明的是，如上所述，驾驶席配置在比后胴部12更靠近后方，后退时在前胴偏移量显示部45显示有从驾驶席观察前胴部11的情况下的当前位置偏移量q1f以及目标位置偏移量q0f。在前胴偏移量显示部45，以黑三角
“▲”
表示了当前位置偏移量q1f，以黑色圆
“●”
表示了目标位置偏移量q0f。操作人员能够通过前胴偏移量显示部45识别当前的水平方向及铅垂方向的位置偏移、以及在以当前的姿势进行后退收缩工作并后退的情况下的水平方向及铅垂方向的位置偏移量。
180.接着，操作人员对姿势变更部31进行操作，变更隧道挖掘装置10的姿势。具体而言，如图10b的上段所示，通过按下右按键43c来对推力缸13a～13g之中期望的推力缸进行操作，使前胴部11相对于后胴部12的弯曲减小。由此，创建新的移动预测线d1。图10b是表示由图10a变更了前胴部11的姿势后的状态的图。在图10b中，将以前的移动预测线作为d1'，以两点划线进行了表示。
181.然后，对假定弯曲已减小的当前的前胴部11沿新的移动预测线d1后退了规定距离m的情况下前胴部11的位置距离实际挖掘线d30的偏移量进行运算，成为新的目标位置偏移量q0f。另外，因为前胴部11的位置/姿势已变更，所以对新的当前位置偏移量q1f进行运算。
182.基于图10b的下段所示的前胴偏移量显示部45的显示，变更了隧道挖掘装置10的姿势，由此，操作人员能够确认是否可与实际挖掘线d30接近地进行了修正。然后，在判断变更量不充分的情况下，再次对姿势变更部31进行修正，由此能够与实际挖掘线d30接近地进行设定。
183.由此，即使曲线弯度大，也能够沿挖掘而形成的隧道的坑道使前胴部11后退。
184.需要说明的是，在图9a及图9b中，只表示了前胴偏移量显示部45，在图10a及图10b中，只表示了后胴偏移量显示部46，但也可以同时表示双方，通过姿势的修正，来变更双方的显示。
185.另外，在图9b及图10b中，作为一个例子，对按下右按键43c来修正水平方向的位置偏移进行了说明，不仅是水平方向，按下上按键43a或下按键43b也能够对铅垂方向的位置偏移进行修正。
186.＜工作＞
187.下面，针对本公开的实施方式的隧道挖掘装置10的工作进行说明，并且针对隧道挖掘装置的控制方法也同时进行说明。
188.(掘进时的工作)
189.图11是表示掘进工作中隧道挖掘装置10的控制工作的流程图。
190.当由操作人员按下掘进按键41时，在步骤s11中开始掘进工作。
191.接着，在步骤s12中，后胴姿势读取部21求出后胴部12的中心位置p1及中心线c1(方向)(参照图4)。需要说明的是，针对后胴部12的中心位置p1、中心线c1，例如可以使用全站仪(未图示)通过测量、或利用在后胴部12设置的姿势传感器等来求出。
192.另外，在步骤s12中，前胴姿势运算部22基于在后胴姿势读取部21求出的后胴部12的中心位置p1/中心线c1的位置信息及姿势、以及各推力缸13a～13f的行程量，对前胴部11
相对于后胴部12的中心位置p2/姿势(中心线c2)进行运算。
193.接着，在步骤s13中，中折点位置运算部23基于在后胴姿势读取部21求出的后胴部12的中心位置p1及中心线c1的位置信息、以及在前胴姿势运算部22求出的前胴部11的中心位置p2及中心线c2的位置信息，通过运算求出虚拟中折点px(参照图4)的位置。
194.接着，在步骤s14中，移动预测线运算部24基于与后胴部12的中心位置p1相关的信息、与虚拟中折点px相关的位置信息、以及与前胴部11的中心位置p2相关的信息，通过运算求出将后胴部12的中心位置p1与前胴部11的中心位置p2连结的平滑的移动预测线d1。
195.接着，在步骤s15中，位置算出部25算出前胴部11相对于挖掘计划线d10的当前位置偏移量q1f、以及目标位置偏移量q0f，并算出后胴部12相对于实际挖掘线d20的当前位置偏移量q1r、以及目标位置偏移量q0r。然后，如图7a所示，显示控制部26在前胴偏移量显示部45显示当前位置偏移量q1f以及目标位置偏移量q0f，并且如图8a所示，在后胴偏移量显示部46显示当前位置偏移量q1r、以及目标位置偏移量q0r。
196.接着，在步骤s16中，控制部15判定是否已按下伸长按键44a或是否已按下收缩按键44c。在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，在已按下伸长按键44a的情况下，控制进入步骤s17。在步骤s17中，推力缸13a～13f伸长，以使前胴部11的中心位置p2沿着最新的移动预测线d1。在此提及的最新的移动预测线d1在后面叙述的步骤s19～s21中重复、且姿势已变更的情况下，表示基于最后变更的姿势算出的移动预测线d1。另外，在步骤s19中一次也未进行姿势变更的情况下、即在未进行步骤s20、s21的控制的情况下，初始的移动预测线d1为最新的移动预测线。
197.在步骤s16中，在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，在收缩按键44c已被按下的情况下，控制进入步骤s18。在步骤s18中，推力缸13a～13f收缩，以使后胴部12的中心位置p1沿着最新的移动预测线d1。
198.接着，在步骤s19中，控制部15判定是否由操作人员对姿势变更部31的方向输入部43进行了操作。操作人员确认前胴偏移量显示部45的显示，判断是否需要对隧道挖掘装置10的姿势进行变更，在判断偏移量较大需要变更姿势的情况下，对姿势变更部31进行操作。
199.在步骤s19中判定已由操作人员进行了操作的情况下，在步骤s20中输入推力缸13a～13f的方向指示手动操作，在步骤s21中，使规定的推力缸13a～13f略微伸缩。
200.接着，控制进入步骤s22，控制部15判断步骤s17或步骤s18中推力缸13a～13f的控制是否已结束。
201.在步骤s22中判断未结束的情况下，控制返回步骤s12。
202.如步骤s22中的判断，因为正在驱动推力缸13a～13f，所以姿势被变更，在步骤s12～s14中，基于已变更的姿势，对新的移动预测线d1进行运算，更新移动预测线d1。
203.然后，在步骤s15中，由位置算出部25算出当前位置偏移量q1f、q1r、以及基于已更新的移动预测线d1的新的目标位置偏移量q0f、q0r，并如图7b所示，显示控制部26显示已算出的目标位置偏移量q0f以及当前位置偏移量q1f，并更新前胴偏移量显示部45的显示。另外，如图8b所示，显示控制部26更新后胴偏移量显示部46的目标位置偏移量q0r以及当前位置偏移量q1r的显示。
204.由此，操作人员根据随着推力缸13a～13f的驱动而变更姿势，能够确认向目标位置(隧道挖掘计划线d10或实际挖掘线d20)接近。另外，在位置偏移量不能满足的情况下，操
作人员能够在步骤s19中进行姿势变更，创建新的移动预测线d1。
205.在步骤s22中，当控制部15判定推力缸13a～13f的控制已结束时，在步骤s23中掘进工作结束。
206.这样，重复步骤s12～步骤s21直至推力缸13a～13f的控制结束。即，在推力缸13a～13f的控制结束之前，移动预测线d1随时变更，前胴偏移量显示部45中的当前位置偏移量q1f及目标位置偏移量q0f、以及后胴偏移量显示部46中的当前位置偏移量q1r及目标位置偏移量q0r也随时变更。然后，基于随时变更的显示，操作人员能够在步骤s19～s21中，手动介入控制。
207.(后退时的工作)
208.图12是表示后退工作中隧道挖掘装置10的控制工作的流程图。
209.当由操作人员按下后退按键42时，在步骤s31中开始后退工作。
210.后退时的工作与图11所示的掘进时的工作相比，步骤s15～步骤s18不同。因此，针对不同之处进行说明，省略其它的步骤说明。
211.在后退时的工作中，在替代图11的步骤s15的步骤s35中，位置算出部25算出前胴部11的当前位置偏移量q1f、以及前胴部11后退了规定距离m的情况下的目标位置偏移量q0f，并算出后胴部12的当前位置偏移量q1r、以及后胴部12后退了规定距离m的情况下的目标位置偏移量q0r。然后，如图9a所示，显示控制部26在前胴偏移量显示部45显示当前位置偏移量q1f以及目标位置偏移量q0f，并如图10a所示，在后胴偏移量显示部46显示当前位置偏移量q1r、以及目标位置偏移量q0r。
212.然后，在步骤s35的下一步骤s36中，控制部15判定伸长按键44a是否已按下或收缩按键44c是否已按下。在前胴部11的撑靴11b伸出并将前胴部11固定在隧道的坑道的状态下，在伸长按键44a已按下的情况下，控制进入步骤s37。在步骤s37中，推力缸13a～13f伸长，以使后胴部12的中心位置p1沿着最新的移动预测线d。
213.另外，在步骤s36中，在后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道的坑道的状态下，在收缩按键44c已按下的情况下，控制进入步骤s38。在步骤s38中，推力缸13a～13f收缩，以使前胴部11的中心位置p2沿着最新的移动预测线d。
214.然后，在步骤s22中，当缸的控制结束，则在步骤s43中，后退工作结束。
215.在后退时也同样，在步骤s37或步骤s38中推力缸13a～13f的控制未结束的情况下，重复步骤s12～s14及步骤s35、步骤s19～s21。即，在推力缸13a～13f的控制结束之前，移动预测线d1随时变更，前胴偏移量显示部45中的目标位置偏移量q0f及当前位置偏移量q1f、以及后胴偏移量显示部46中的目标位置偏移量q0r及当前位置偏移量q1r也随时变更。然后，基于随时变更的显示，操作人员能够在步骤s19～s21中，通过手动介入控制。
216.(特征等)
217.(1)
218.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法为配置有具有多个盘形刀具11c(刀具的一个例子)的前胴部11、在前胴部11的后方配置的后胴部12、以及在前胴部11与后胴部12之间配置的多个推力缸13a～13f的隧道挖掘装置的控制方法，具有步骤s21(第一前进步骤的一个例子)、以及步骤s22(第二前进步骤的一个例子)。步骤s21在伸出后胴部12的撑靴12a并将后胴部12固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部
11沿着基于隧道挖掘计划线d10(第一路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向前方移动。步骤s22在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12沿着基于实际挖掘线d20(第二路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向前方移动。
219.这样，在使隧道挖掘装置10前进时，通过使后胴部12沿着基于实际挖掘线d20设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中不仅使前胴部11，而且使后胴部12也沿着隧道内壁移动。
220.(2)
221.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法为配置有具有多个盘形刀具11c(刀具的一个例子)的前胴部11、在前胴部11的后方配置的后胴部12、以及在前胴部11与后胴部12之间配置的多个推力缸13a～13f的隧道挖掘装置10的控制方法，具有步骤s41(第一后退步骤的一个例子)。步骤s41在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12沿着基于实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向后方移动。
222.这样，在使隧道挖掘装置10后退时，通过使后胴部12沿着基于实际挖掘线d30设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中不仅使前胴部11、而且也使后胴部12沿着隧道的内壁移动。
223.(3)
224.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法还具有步骤s42(第二后退步骤的一个例子)。步骤s42将后胴部12的撑靴12a伸出并将后胴部12固定在隧道内壁，并对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部11沿着基于实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向后方移动。
225.这样，在使隧道挖掘装置10后退时，通过使前胴部11沿着基于实际挖掘线d30设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中也使后胴部12沿着隧道的内壁移动。
226.(4)
227.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，步骤s21的移动预测线d1基于隧道挖掘计划线d10进行设定。
228.通过沿着隧道挖掘计划线d10地设定移动预测线d1，能够沿着隧道挖掘计划线d10地移动前胴部11。
229.(5)
230.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，步骤s22的移动预测线d1基于前胴部11移动的实际挖掘线d20进行设定。
231.由此，能够沿着前胴部11的挖掘而形成的隧道内壁移动后胴部12。
232.(6)
233.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，步骤s41、s42的移动预测线d1是前胴部11或后胴部12移动的隧道挖掘的实际挖掘线d30。
234.由此，能够沿着前进而形成的隧道内壁后退。
235.(7)
236.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，在步骤s21(第一前进步骤的一个
例子)中，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1。
237.由此，能够沿着移动预测线d1使前胴部11前进移动。
238.(8)
239.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，在步骤s22(第二前进步骤的一个例子)中，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1。
240.由此，能够沿着移动预测线d1使后胴部12前进移动。
241.(9)
242.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，在步骤s41(第一后退步骤的一个例子)中，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12的中心位置p1沿着移动预测线d1。
243.由此，能够沿着移动预测线d1使后胴部12后退移动。
244.(10)
245.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，在步骤s42(第二后退步骤的一个例子)中，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部11的中心位置p2沿着移动预测线d1。
246.由此，能够沿着移动预测线d1使前胴部11后退移动。
247.(11)
248.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，移动预测线d1根据前胴部11的中心位置p2、后胴部12的中心位置p1、以及前胴部11的中心线c2与后胴部12的中心线c1的交点即中折点px求出。
249.由此，算出前胴部11移动的预计的移动预测线d1、或后胴部12移动的预计的移动预测线d1。
250.(12)
251.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法还具有步骤s15(第一前进显示步骤的一个例子)。步骤s15显示距离前胴部11规定距离m的隧道挖掘计划线d10(第一路径线的一个例子)上距离目标位置(位置的一个例子)的目标位置偏移量q0f(第一位置偏移量的一个例子)。
252.通过该显示，操作人员能够确认第一路径线与移动预测线d1的偏移量，例如能够通过手动对推力缸13a～13f进行操作来变更移动预测线d1，使移动预测线d1接近第一路径线地进行设定。因此，在第一路径线例如为隧道挖掘的计划线的情况下，能够使前胴部沿着计划线前进移动。
253.(13)
254.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法还具有步骤s15(第二前进显示步骤的一个例子)。步骤s15显示距离后胴部12规定距离m的实际挖掘线d20(第二路径线的一个例子)上距离目标位置(位置的一个例子)的目标位置偏移量q0r(第二位置偏移量的一个例子)。
255.通过该显示，操作人员能够确认实际挖掘线d20与移动预测线d1的偏移量，例如能
够通过手动对推力缸13a～13f进行操作来变更移动预测线d1，使移动预测线d接近实际挖掘线d20地进行设定。因此，能够使后胴部12沿着实际挖掘线d20前进移动。
256.(14)
257.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法还具有步骤s35(第一后退显示步骤的一个例子)。步骤s35显示距离前胴部11规定距离m的实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)上距离目标位置(位置的一个例子)的目标位置偏移量q0f(第三位置偏移量的一个例子)。
258.通过该显示，操作人员能够确认实际挖掘线d30与移动预测线d1的偏移量，例如能够通过手动对推力缸13a～13f进行操作来变更移动预测线d1，使移动预测线d1接近实际挖掘线d30地进行设定。因此，能够使前胴部11沿着实际挖掘线d30后退移动。
259.(15)
260.本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法还具有步骤s35(第二后退显示步骤的一个例子)。步骤s35显示距离后胴部12规定距离m的实际挖掘线d30上距离目标位置(位置的一个例子)的目标位置偏移量q0f(第四位置偏移量的一个例子)。
261.通过该显示，操作人员能够确认实际挖掘线d30与移动预测线d1的偏移量，例如能够通过手动对推力缸13a～13f进行操作来变更移动预测线d1，使移动预测线d1接近实际挖掘线d30地进行设定。因此，能够使后胴部12沿着实际挖掘线d30后退移动。
262.(16)
263.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，与目标位置偏移量q0f(第一位置偏移量的一个例子)一起，步骤s15(第一前进显示步骤的一个例子)也显示前胴部11的当前位置距离隧道挖掘计划线d10(第一路径线的一个例子)的当前位置偏移量q1f(第五位置偏移量的一个例子)。
264.由此，在以当前的隧道挖掘装置10的姿势前进的情况下，操作人员容易判断前胴部11距离隧道挖掘计划线d10的位置偏移量是否比当前小。
265.(17)
266.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，与目标位置偏移量q0r(第二位置偏移量的一个例子)一起，步骤s15(第二前进显示步骤的一个例子)也显示后胴部12的当前位置距离实际挖掘线d20(第二路径线的一个例子)的当前位置偏移量q1r(第六位置偏移量的一个例子)。
267.由此，在以当前的隧道挖掘装置10的姿势前进的情况下，操作人员容易判断后胴部12距离实际挖掘线d20的位置偏移量是否比当前小。
268.(18)
269.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，与目标位置偏移量q0r(第三位置偏移量的一个例子)一起，步骤s35(第一后退显示步骤的一个例子)也显示后胴部12的当前位置距离实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)的当前位置偏移量q1r(第七位置偏移量的一个例子)。
270.由此，在以当前的隧道挖掘装置10的姿势后退的情况下，操作人员容易判断后胴部12距离实际挖掘线d30的位置偏移量是否比当前小。
271.(19)
272.在本实施方式的隧道挖掘装置10的控制方法中，与目标位置偏移量q0f(第四位置偏移量的一个例子)一起，步骤s35(第二后退显示步骤的一个例子)也显示前胴部11的当前位置距离实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)的当前位置偏移量q1f(第八位置偏移量的一个例子)。
273.由此，在以当前的隧道挖掘装置10的姿势后退的情况下，操作人员容易判断前胴部11距离实际挖掘线d30的位置偏移量是否比当前小。
274.(20)
275.本实施方式的隧道挖掘装置10具有：前胴部11、后胴部12、以及多个推力缸13a～13f。前胴部11具有多个盘形刀具11c(刀具的一个例子)、以及按压隧道内壁的撑靴11b。后胴部12具有按压隧道内壁的撑靴12a，且配置在前胴部11的后方。多个推力缸13a～13f配置在前胴部11与后胴部12之间。控制部15在伸出后胴部12的撑靴12a并将后胴部12固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部11沿着基于隧道挖掘计划线d10(第一路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向前方移动，并在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12沿着基于实际挖掘线d20(第二路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向前方移动。
276.这样，在使隧道挖掘装置10前进时，通过使后胴部12沿着基于实际挖掘线d20设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中不仅使前胴部11、而且使后胴部12也沿着隧道的内壁移动。
277.(21)
278.本实施方式的隧道挖掘装置10具有：前胴部11、后胴部12、以及多个推力缸13a～13f。前胴部11具有多个盘形刀具11c(刀具的一个例子)、以及按压隧道内壁的撑靴11b。后胴部12具有按压隧道内壁的撑靴12a，且配置在前胴部11的后方。多个推力缸13a～13f配置在前胴部11与后胴部12之间。控制部15在伸出前胴部11的撑靴11b并将前胴部11固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使后胴部12沿着基于实际挖掘线d30(第三路径线的一个例子)设定的移动预测线d1向后方移动。
279.这样，在使隧道挖掘装置10后退时，通过使后胴部12沿着基于实际挖掘线d30设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中不仅使前胴部11、而且使后胴部12也沿着隧道的内壁移动。
280.(22)
281.在本实施方式的隧道挖掘装置10中，控制部15在伸出后胴部12的撑靴12a并将后胴部12固定在隧道内壁的状态下，对多个推力缸13a～13f进行控制，以使前胴部11沿着基于实际挖掘线d30设定的移动预测线d1向后方移动。
282.这样，在使隧道挖掘装置10后退时，通过使前胴部11沿着基于实际挖掘线d30设定的移动预测线d1移动，能够在弯度大的曲线中使后胴部12也沿着隧道的内壁移动。
283.(其它实施方式)
284.上面，针对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明主旨的范围内可以进行各种变更。
285.(a)
286.在上述实施方式中，前胴部11的当前位置偏移量q1f及目标位置偏移量q0f、以及
后胴部12的当前位置偏移量q1r及目标位置偏移量q0r在不同的显示部(前胴偏移量显示部45与后胴偏移量显示部46)进行显示，但也可以在一个显示部进行显示。
287.(b)
288.在上述实施方式中，在一个步骤s15中，对前胴部11的当前位置偏移量q1f及目标位置偏移量q0f、以及后胴部12的当前位置偏移量q1r及目标位置偏移量q0r进行了运算显示，但也可以将当前位置偏移量q1f及目标位置偏移量q0f的运算显示、以及当前位置偏移量q1r及目标位置偏移量q0r的运算显示在不同的步骤中进行。
289.(c)
290.在上述实施方式中，以具有包括六个推力缸13a～13f的连杆机构13的隧道挖掘装置10为例举例进行了说明。但是，本发明不限于此。
291.构成连杆机构的推力缸的个数例如可以为八个、十个等，只要多于六个，可以为任意的个数。
292.(d)
293.在上述实施方式中，作为显示输入部16，以触控面板式监控器显示界面为例举例进行了说明，但不限于此，例如可以浏览普通的pc界面，并且通过键盘和鼠标等进行操作输入，也可以将显示部与输入部分开。
294.(e)
295.在上述实施方式中，作为生成的曲线，使用了参数曲线即二次贝塞尔曲线，但本发明不限于此。
296.例如，作为参数曲线，也可以使用样条曲线。
297.(f)
298.在上述实施方式中，作为一个例子，第一路径线为隧道挖掘计划线d10，第二路径线为实际挖掘线d20，但不限于此，第一路径线与第二路径线可以相同，例如第二路径线也可以为隧道挖掘计划线d10。
299.(g)
300.在上述实施方式中，例举在显示输入部16配置有各种操作部(掘进/后退设定部30、姿势变更部31、偏移量显示部32)的例子进行了说明。但是，本发明不限于此。
301.例如，作为在监控器显示界面显示的显示方式，也可以采用其它的方式。
302.(h)
303.在上述实施方式中，在步骤s19中判定操作人员有无手动操作，使步骤s20中的方向修正操作反映在步骤s21中推力缸的伸缩中，操作人员确认位置偏移量并进行方向修正，但不限于此，也可以进行自动控制。例如，控制部也可以自动识别位置偏移量，在位置偏移量减小的方向上自动地进行方向修正指令。
304.工业实用性
305.本发明的隧道挖掘装置的控制方法以及隧道挖掘装置即使为弯度大的曲线，也具有可沿着隧道内壁移动的效果，所以也可以应用在挖矿时等。
306.附图标记说明
307.10隧道挖掘装置；11前胴部；12后胴部；13a～13f推力缸；15控制部。