JP2003035538A - 画面表示薄型セオドライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭隘な作業現場であって小径の立坑内に設置
でき、しかも目視で監視可能とした薄型目視式セオドラ
イトを提供することを課題とする。 【解決手段】 立坑１内に設置された管埋設機構２によ
り地盤を水平方向に掘削しつつ後方から管を押圧して地
中に推進埋設する際に使用される目視式セオドライト３
で、立坑１底部に設けた基台を介して設置されたセオド
ライト本体１０のポスト部１４に視軸を曲げる光路変換
光学部材１５の回転軸１７を支持し、光路変換光学部材
１５を埋設管掘削軸に対し周方向に対物用及び接眼用の
大小の径部１６ａ，１６ｂが来るよう望遠部材１６を取
付け、その接眼部にＣＣＤカメラ２１を付設し、検出映
像を画面２５ａに表示させると共にそのターゲットポイ
ントと検出ポイントとの偏差を手動又は、自動計算さ
せ、掘削方向修正機構へフィードバックし、管埋設方向
の調整を手動又は自動的に行わせるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管埋設機構により
地盤を掘削して管（特に小口径管）を埋設する際の埋設
方向の進路を監視、又は自動監視制御方式のセオドライ
トに係り、特に従来の横長の監視機構を廃し、横方向の
長さの短縮を図った薄型セオドライトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から地中に上下水道管や電線管など
を埋設する手段として、地表から縦方向に掘削した立坑
内に管埋設機構を設置し、この管埋設機構により地盤を
掘削しながら後方から管を押圧することにより地中の水
平方向に逐次管を埋設していく工法が採用されている。
このような管埋設機構による管の埋設工法においては、
立坑の上方に管の埋設方向を示す基準線（水糸による埋
設計画線）を張り、この基準線を基に計画通りに管の埋
設が行われているか否かを測定するようにしている。

【０００３】そして測定の際には、立坑内に目視式セオ
ドライトを設置し、上述した基準線からセオドライトの
正規位置と推進方向の確認をするようになされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年にお
いては、住宅地付近のような狭隘な現場での施工を行う
場合が増えてきているため、作業現場、特に管埋設機構
を設置する立坑を掘削するスペースが制限され、大径の
立坑を掘削することが困難になっている。

【０００５】これに対して埋設管は規格化が定着し、長
さも一定であり、又セオドライトについても多少の小型
化はなされているものの、望遠倍率の確保のため大幅な
小型化はなされていない。

【０００６】このような状況下に置かれているので小径
の立坑への対応には管埋設機構の小型化が大きな比重を
占めているが、既に管埋設機構は能力の限界まで小型化
が進んでいる。

【０００７】従来の目視式セオドライトを小径の立坑内
に設置した場合の側面図及びその平面図を示すと図５、
図６のようになっている。

【０００８】即ち図５、図６によれば、地表からある一
定の深さの地下に掘削により開口された立坑１内に管埋
設機構２及びセオドライト３が設置されている。管埋設
機構２は周知のもので、立坑１内の底部に設置されたガ
イドフレーム４，４の上部に駆動部５が推進シリンダ
６，６により前後に移動可能に装着され、この駆動部５
の前部には図示しないオーガスクリューが接続され、こ
の後部には埋設管を配置して，オーガスクリュー先端の
オーガヘッドにより図に示す矢印ａ方向に地盤を掘削し
ながら推進シリンダ６，６の伸長動作により管を地中に
推進することにより埋設するようになっている。

【０００９】この場合、小径の立坑１から埋設管７を掘
削方向に推進させる管埋設機構２には埋設管７を掘削方
向に正確に推進させるための目視式セオドライト３Ｂが
後部に設置されているが、このセオドライト３Ｂは設置
される立坑１が狭い時は監視者自身も同時にこの立坑１
内に入って横方向に長い望遠部材１６の小径部（接眼
部）１６ｂを覗いて前方を見ることができず、従って監
視に当たってはレーザ光を発光させて行う方法のみで目
視にて施工精度を確認できない。このため施工途中での
異変に気づくのが遅れ、施工品質に影響を与えるという
問題が生じる。

【００１０】更に監視者本人の目で施工精度を確認でき
ないところに不便や不安を感じ，推進作業を一時中断
し，改めて目視式セオドライトを設置して確認作業を行
わねばならず、作業効率が悪くなるという問題も併せ持
っている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、狭隘な作業現
場であって小径の立坑しか掘削することができない場合
であってもこの立坑内に設置することができ、しかも監
視可能とした薄型セオドライトを提供することを課題と
してなされたもので、その解決手段としては、セオドラ
イトの望遠部材を従来の掘削軸に沿った向きではなく、
掘削軸に対し周方向に取付け、新たに設けた光路変換光
学部材を介して光路を変換し、また望遠部材の接眼部に
ＣＣＤカメラ又は他の映像伝達媒体を付設することによ
り、セオドライトの掘削軸方向の長さが短縮されると共
に、検出映像の画面表示場所が自由に選択可能となり、
作業者が立坑外で埋設状態を監視でき、管埋設機構によ
る管の埋設が正確に行えるようにしたことにある。

【００１２】即ち請求項１記載の発明は、立坑内に設置
された管埋設機構により地盤を水平方向に掘削しつつ後
方から管を押圧して地中に推進埋設する際に使用される
簿型セオドライトであって、該セオドライトは、前記立
坑底部上に設置された基台を介して設置されるセオドラ
イト本体のポスト部に視軸を曲げる光路変換部材の回転
軸を支持し、該光路変換光学部材の埋設管掘削軸に対し
周方向に対物用及び接眼用の大小の径部が来るよう望遠
部材を取付け、その接眼部にＣＣＤカメラ又は他の映像
伝達媒体を付設し、検出映像を画面表示することを特徴
とする。

【００１３】他の映像伝達媒体としては例えばテレビカ
メラやファイバーグラスを用いる方法等がある。

【００１４】これによりセオドライトは掘削軸方向に短
くなり、又監視者は立坑底部に下りることなく立坑外の
所望の場所にて管の埋設状態を常に監視することがで
き、目視法にて施工精度の確認ができる。

【００１５】また請求項２記載の発明は、接眼部のＣＣ
Ｄカメラ又は他の映像伝達媒体を通して画面表示された
検出映像のターゲットポイントと検出ポイントとから、
その偏差を自動検出計算させ、管埋設機構の掘削方向調
整機能にフィードバック信号を送り、掘削方向を自動的
に修正することを特徴とする。

【００１６】これにより掘削方向の途中確認の必要がな
くなり施工管理の合理化が図られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照して説明する。

【００１８】図１は請求項１記載の発明にかかる薄型セ
オドライト３Ａの一実施形態を示し、（Ａ）は図５に示
されている目視式セオドライト３Ｂ単体に相当する側面
図、（Ｂ）は（Ａ）の背面図、（Ｃ）は（Ｂ）の平面図
である。

【００１９】図１（Ａ），（Ｂ）において図示しない立
坑の底面上に管埋設方向の薄型セオドライト本体１０を
安定的に設置し得るように基台８が設置され、基台８の
上部には薄型セオドライト本体１０の設置高さを調整す
る調整ねじ９ａを装備した設置台９があって、設置台９
の上面には前記薄型セオドライト本体１０が設置される
ように構成されている。前記薄型セオドライト本体１０
の最下部には該セオドライト本体１０を水平状態に維持
するための調整ねじ１１を装備した上下の整準台１２が
設けられ、その整準台１２の上部に水平回転及び固定可
能な水平回転部１３が設けられている。

【００２０】水平回転部１３の上面には適宜間隔を保持
して左右に立設したポスト部１４，１４があってこの間
に回転軸１７を有するプリズム等の光路変換光学部材１
５が挟み込まれ，この回転軸１７はポスト部１４，１４
により上下方向（縦方向）に回転可能に支持されてい
る。そのポスト部１４には回転軸１７の回転角を検出す
るための例えばエンコーダのような回転角検出器１８と
回転角調整機構１９が内蔵されている。

【００２１】又光路変換光学部材１５が挟み込まれたポ
スト１４，１４の下部には直立した望遠部材１６の大径
部１６ａが光路変換光学部材１５に固定されて挟み込ま
れ、これにより望遠部材１６の接眼用の小径部１６ｂは
下を向くよう設置される。

【００２２】前記光路変換光学部材１５には視軸方向を
直角方向に曲げるための反射光学部材（反射ミラーでも
よい）２０が設けられている。

【００２３】前記望遠部材１６には望遠調整が可能なレ
ンズや調整機構を備えており、又レーザ光の照射を目的
としたレーザ発光部を合わせて備えることもできる。

【００２４】前記望遠部材１６の接眼用の小径部１６ｂ
にＣＣＤカメラ２１が付設されている。

【００２５】以上のように上記の構造は望遠部材１６が
下部の接眼位置から、プリズム等の光路変換光学部材１
５により直角方向前方（推進方向）へと光路計測方向の
向きを変更することができるようになっており、望遠部
材１６の接眼位置に付設されたＣＣＤカメラ２１を介
し、図１（Ａ）の矢印方向ａの映像を表示でき、また検
出映像の画面表示場所が自由に選択可能となるので、監
視者は所望の場所にて管の埋設方向を表示画面から、間
接目視により監視することができる。

【００２６】図１に示す薄型セオドライト３Ａを従来の
目視式セオドライト３Ｂに代えて図５の立坑１内に適用
した場合には図３（側面図）のようになる。ここで図３
に示されている従来の機構その他の部品は図５に示した
ものと同一であるから図５の符号と同一符号を用いて説
明は省略する。

【００２７】又図１に示す薄型セオドライト３Ａを従来
の目視式セオドライト３Ｂに代えて図６の立坑１内に適
用した場合には図４（平面図）のようになる。ここで図
４に示されている従来の機構その他部品は図６に示した
ものと同一であるから図６に示されている符号と同一符
号を用いて説明は省略する。

【００２８】図２は請求項２記載の発明にかかる薄型セ
オドライト３Ａの修正演算及び、又は検出映像表示装置
２５を示す。

【００２９】図２において画面２５ａにはターゲットポ
イント２６ａが縦軸（上下方向の振れを表す）と横軸
（左右方向の振れを表す）の交点（中心）に位置し、検
出ポイント２６ｂをターゲットポイント２６ａからの偏
差点として表すようになっている。

【００３０】この偏差を手動又は自動でターゲットポイ
ント２６ａに絶えず戻すように掘削方向調整機構にフィ
ードバックされる。

【００３１】自動修正方式の場合は監視用の表示画面と
は別に、ターゲットポイント２６ａと検出ポイント２６
ｂとの偏差を自動計算させ、掘削方向修正機構へフィー
ドバック信号を送る機構がこの修正演算及び、又は検出
映像表示装置２５に内蔵されている。

【００３２】尚、管の推進方向修正は駆動部５の前部の
オーガヘッド（図示せず）を適宜油圧ピストンにより所
望の角度に傾斜させることで行われるが、この部分につ
いての説明は省略する。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので次のような効果を奏する事ができる。

【００３４】１）望遠部材を従来の横長に代えて縦長に
配置するようにしたので、セオドライトは掘削軸方向に
短く（薄型）なり立坑の小型化への対応が可能となる。

【００３５】２）測量のために頭部をセオドライトに近
づける必要がなく、監視者は所望の場所にて管の埋設方
向を表示画面から、間接目視により監視することができ
る。

【００３６】３）ターゲットポイントと検出ポイントと
の偏差を自動計算させ、掘削方向修正機構へフィードバ
ックし、管埋設方向の調整を自動的に行わせることがで
きる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄型セオドライトの一実施形態を示
し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は背面図、（Ｃ）は平面
図。

【図２】本発明の修正演算及び、又は検出映像表示装置
の一例を示す。

【図３】図１の薄型セオドライトを立坑内に従来の管埋
設機構の後部に設置した状態を示す側面図。

【図４】図１の薄型セオドライトを立坑内に従来の管埋
設機構の後部に設置した状態を示す平面図。

【図５】立坑内に従来の管埋設機構及びセオドライトを
設置した状態を示す側面図。

【図６】図５の平面図。

【符号の説明】

１ 立坑 ２ 管埋設機構 ３ａ 薄型セオドライト ３ｂ 目視式セオドライト ８ 基台 １０ セオドライト本体 １４ ポスト部 １５ 光路変換光学部材 １６ 望遠部材 １６ａ 大径部 １６ｂ 小径部 １７ 回転軸 １８ 回転角検出器 １９ 回転角調整機構 ２１ ＣＣＤカメラ ２４ ポスト部 ２５ 修正演算及び、又は検出映像表示装置 ２５ａ 画面 ２６ａ ターゲットポイント ２６ｂ 検出ポイント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑内に設置された管埋設機構により地
   盤を水平方向に掘削しつつ後方から管を押圧して地中に
   推進埋設する際に使用される目視式セオドライトであっ
   て、該セオドライトは前記立坑底部上に設置された基台
   を介して設置されるセオドライト本体のポスト部に視軸
   を曲げる光路変換光学部材の回転軸を支持し、該光路変
   換光学部材の埋設管掘削軸に対し周方向に対物用及び接
   眼用の大小の径部が来るよう望遠部材を取付け、その接
   眼部にＣＣＤカメラ又は他の映像伝達媒体を付設し、検
   出映像を画面表示することを特徴とする薄型セオドライ
   ト。
2. 【請求項２】 立坑外にて前記検出映像を画面表示さ
   せ、それにより人為的に又は、自動連動（ターゲットポ
   イントと検出ポイントとの偏差を自動計算させ、掘削方
   向修正機構へフィードバック駆動させる）方式により管
   埋設方向の調整を行うことを特徴とする請求項１の検出
   映像活用方法。