JP2846496B2 - 推進工法用推進機の推進方向及び推進位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、非開削で地中
にケーブルを埋設する際に用いる推進工法用推進機の推
進方向及び推進位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、推進機の後部に推進管を連結し、
施工ピットに配置した押込み機で推進管を押込みつつ推
進機を推進させ、進行方向の後方に非開削のトンネルを
形成する推進工法が提案され、ケーブルの埋設作業に適
用できるように検討が加えられている。

【０００３】この推進工法では、推進機体に発信コイル
を搭載し、該発信コイルから地上に磁界を発信して、地
上ではこの磁界を受信コイルにて受信することにより推
進機の位置を逐次プロットし、そのプロット点をつなぐ
ことにより、推進機の推進方向を検出していた。

【０００４】また、受信コイルを地上で水平面内のＸ方
向及びＹ方向に移動することにより、Ｘ方向及びＹ方向
の受信磁界の最大位置から推進機の位置を検出してい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな推進方向及び推進位置の検出装置では、受信コイル
を移動しつつ、推進機の複数の位置をプロットしなけれ
ば、推進方向も推進位置も検出できない問題点があっ
た。また、本発明の目的は、１箇所での測定で、しかも
受信コイルを移動しないで、推進機の推進方向及び推進
位置を検出できる推進工法用推進機の推進方向及び推進
位置検出装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の手段を説明すると、本発明はコイル軸を推進方向
に向けた発信コイルを備え該発信コイルから地上に磁界
を発信しつつ地中を推進して進行方向の後方に非開削の
トンネルを形成する推進工法用推進機の推進方向及び推
進位置検出装置において、地上に配置された搬送基体を
備え、該搬送基体にはコイル軸を水平にした複数の受信
コイルが水平面内でのコイル軸の方向を変えて配置さ
れ、且つ該搬送基体上にはコイル軸を水平面内で同じ方
向に向けた少なくとも５個の受信コイルがＸ軸，Ｙ軸の
ライン上に並べて配置されていることを特徴とする。

【０００７】

【作用】このように、コイル軸を推進方向に向けた発信
コイルを搭載した推進機の推進方向を検出するに際し、
地上にはコイル軸を水平にした複数の受信コイルを、水
平面内でのコイル軸の方向を変えて配置すると、これら
受信コイルで発信コイルからの磁界強度を測定すること
により、受信磁界強度が最大になる受信コイルのコイル
軸の方向、又は受信磁界強度が最小になる受信コイルの
コイル軸に垂直な方向から、１箇所での測定で、しかも
受信コイルを動かさないで、推進機の推進方向を検出す
ることができる。

【０００８】また、地上にはコイル軸を水平面内で同じ
方向に向けた少なくとも５個の受信コイルをＸ軸，Ｙ軸
のライン上に並べて配置しているので、これら受信コイ
ルで発信コイルからの磁界強度を測定することにより、
水平面内でのＸ方向，Ｙ方向の受信磁界強度の最大位置
から、１箇所での測定で、しかも受信コイルを動かさな
いで、推進機の推進位置を検出することができる。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明で推進機の推進方向を検出す
る原理図を示したものである。地面１の下の地中には、
推進機２が後続の推進管３のから推進力を受けて推進さ
れるようになっている。推進管３は、図示しない施工ピ
ットに配置した押込み機から推進力を受けて推進するよ
うになっている。推進機２は、先端に回転ヘッド部４を
有する推進機体５を備え、該回転ヘッド部４は推進機体
５に内蔵された図示しないモータで軸心６の回りに回転
駆動されるようになっている。回転ヘッド部４には、推
進中に土圧を受けた方向に該推進機２を曲げるための受
圧面４ａが設けられている。推進機体３の外周には、発
信コイル７が巻装されて固定されている。このため、該
発信コイル７のコイル軸は、推進機２の推進方向を向い
ている。該発信コイル７は、図示のように磁界８を発生
し、該磁界８は地上に到達するようになっている。

【００１０】地上には１個の受信コイル９がそのコイル
軸を水平にして配置されている。

【００１１】次に、このような推進機２及び受信コイル
９による推進機２の推進方向の検出方法について説明す
る。推進機２の推進方向を検出するに際し、地上の受信
コイル９を、そのコイル軸を水平にした状態で鉛直軸の
回りに回転し、該受信コイル９が受信する発信コイル７
からの磁界８の強度分布を測定する。

【００１２】このような測定を行うと、図２に示すよう
な回転角に対する磁界強度分布が得られる。この場合、
受信磁界強度が最大になったときの受信コイル９のコイ
ル軸の方向、又は受信磁界強度が最小になったときの受
信コイル９のコイル軸に垂直な方向が推進機２の推進方
向である。

【００１３】次に、本発明における推進機２の位置検出
の原理は、受信コイルをそのコイル軸を同じ方向に向け
た状態で動かしたとき、該受信コイルの受信磁界は発信
コイルの真上で最大になるという性質を利用したもので
ある。

【００１４】図３は、本発明に係る推進工法用推進機の
推進方向及び推進位置検出装置の一実施例を示したもの
である。該図３は、地上に設けられている推進方向及び
推進位置検出装置１０の平面図を示したものである。該
推進方向及び推進位置検出装置１０は、搬送基体１１を
備え、該搬送基体１１にはコイル軸を水平にした複数の
受信コイル９ａ〜９ｄが水平面内でのコイル軸の方向を
変えて共通の中心点１２に対して放射状に配置されてい
る。これら受信コイル９ａ〜９ｄは、推進方向検出用に
用いられるものである。また、該搬送基体１１には、コ
イル軸を水平面内で同じ方向に向けた５個の受信コイル
９ａ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ、互いに直交するＸ軸，
Ｙ軸のライン１３上に並べて配置されている。即ち、受
信コイル９ａ，９ｄはＸ軸のライン１３Ｘ上の両端部に
配置され、受信コイル９ｅ，９ｇはＹ軸のライン１３Ｙ
上に配置され、受信コイル９ｆはＸ軸，Ｙ軸のライン１
３Ｘ，１３Ｙ上のクロス点に配置されている。これら受
信コイル９ａ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇは、推進位置検
出用に用いられるものである。この場合、受信コイル９
ａ，９ｄは、両方で兼用されるようになっている。

【００１５】次に、図１に示すように発信コイル７を備
えた推進機２の推進方向と推進位置の検出を、該推進方
向及び推進位置検出装置１０でどのようにして行うか、
について説明する。該推進方向及び推進位置検出装置１
０を、推進機２が存在すると予想される位置の上部に配
置する。

【００１６】かかる状態で、受信コイル９ａ〜９ｄで発
信コイル７からの磁界８を測定する。各受信コイル９ａ
〜９ｄが受信した磁界強度の分布を各受信コイル９ａ〜
９ｄが存在する角度についてプロットし、これらプロッ
ト点を通る曲線の近似計算をし、その最大値及び最小値
を求めると、図４に示すような測定結果が得られる。従
って、この測定結果により、受信磁界強度が最大になっ
た受信コイルのコイル軸の方向、又は受信磁界強度が最
小になった受信コイルのコイル軸に垂直な方向から推進
機２の推進方向が検出できる。

【００１７】また、受信コイル９ａ，９ｄ，９ｅ，９
ｆ，９ｇで発信コイル７からの磁界８を測定する。各受
信コイル９ａ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇが受信した磁界
強度の分布をプロットし、これらプロット点を通る曲線
の近似計算をし、その最大値を求めると、図５に示すよ
うな測定結果が得られるので、磁界強度がＸ方向で最大
になり、且つＹ方向で最大になる位置の真下に推進機２
が存在することがわかる。

【００１８】推進機２の推進方向を検出する受信コイル
９ａ〜９ｄは、図３に示すように共通の中心点１２に対
して放射状に配置するのではなく、これら受信コイルは
単にコイル軸を水平にした状態で水平面内でのコイル軸
の方向を変えて搬送基体１１に配置してもよい。このよ
うにしても、各受信コイル９ａ〜９ｄの方向が既知なの
で、前述したと同様にして推進機２の推進方向を検出す
ることができる。

【００１９】更に、受信コイルは、この場合では例えば
最低９ａ，９ｂ，９ｃの３個があれば、推定機２の推進
方向の検出を行うことができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る推進工
法用推進機の推進方向及び推進位置検出装置によれば、
下記のような効果を得ることができる。

【００２１】（Ａ）コイル軸を推進方向に向けた発信コ
イルを搭載した推進機の推進方向を検出するに際し、地
上にはコイル軸を水平にした複数の受信コイルを、水平
面内でのコイル軸の方向を変えて配置しているので、こ
れら受信コイルで発信コイルからの磁界強度を測定する
ことにより、受信磁界強度が最大になる受信コイルのコ
イル軸の方向、又は受信磁界強度が最小になる受信コイ
ルのコイル軸に垂直な方向から、１箇所での測定で、し
かも受信コイルを動かさないで、推進機の推進方向を検
出することができる。

【００２２】（Ｂ）地上にはコイル軸を水平面内で同じ
方向に向けた少なくとも５個の受信コイルをＸ軸，Ｙ軸
のライン上に並べて配置しているので、これら受信コイ
ルで発信コイルからの磁界強度を測定することにより、
水平面内でのＸ方向，Ｙ方向の受信磁界強度の最大位置
から、１箇所での測定で、しかも受信コイルを動かさな
いで、推進機の推進位置を検出することができる。

【００２３】（Ｃ）推進機の推進方向と推進位置の両方
を共に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で推進機の推進方向を検出する原理を示
す斜視図である。

【図２】図１に示す原理で測定を行ったときの回転角に
対する磁界強度の分布図である。

【図３】本発明に係る推進工法用推進機の推進方向及び
推進位置検出装置の一例を示す平面図である。

【図４】本実施例で推進方向を検出するために各受信コ
イルで測定した磁界強度の分布図である。

【図５】本実施例で推進位置を検出するために各受信コ
イルで測定した磁界強度の分布図である。

【符号の説明】

１…地面、２…推進機、３…推進管、４…回転ヘッド
部、５…推進機体、６…軸心、７…発信コイル、８…磁
界、９，９ａ〜９ｇ…受信コイル、１０…推進方向及び
推進位置検出装置、１１…搬送基体、１２…中心点、１
３Ｘ…Ｘ軸のライン、１３Ｙ…Ｙ軸のライン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 博史 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (72)発明者 岩崎 邦男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古河電気工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 9/06 311

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイル軸を推進方向に向けた発信コイル
   を備え該発信コイルから地上に磁界を発信しつつ地中を
   推進して進行方向の後方に非開削のトンネルを形成する
   推進工法用推進機の推進方向及び推進位置検出装置にお
   いて、地上に配置された搬送基体を備え、該搬送基体に
   はコイル軸を水平にした複数の受信コイルが水平面内で
   のコイル軸の方向を変えて配置され、且つ該搬送基体上
   にはコイル軸を水平面内で同じ方向に向けた少なくとも
   ５個の受信コイルがＸ軸，Ｙ軸のライン上に並べて配置
   されていることを特徴とする推進工法用推進機の推進方
   向及び推進位置検出装置。