JP3255771B2 - Underground radar equipment - Google Patents

Underground radar equipment

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JP3255771B2
JP3255771B2 JP20553093A JP20553093A JP3255771B2 JP 3255771 B2 JP3255771 B2 JP 3255771B2 JP 20553093 A JP20553093 A JP 20553093A JP 20553093 A JP20553093 A JP 20553093A JP 3255771 B2 JP3255771 B2 JP 3255771B2
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cutter head
diameter
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frequency
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憲明 木村
千尋 上牟田
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
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Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は地中を掘削する掘削機の
カッターヘッド前方における掘削障害物を検出する地中
レーダ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underground radar apparatus for detecting an excavation obstacle in front of a cutter head of an excavator for excavating underground.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に都市部で地中にトンネルを掘る場
合、建築物の下を掘らねばならないこと、交通量が多い
ので道路下であっても交通渋滞を引き起こすので露天掘
りを行い難いこと等から、カッターヘッドによって掘削
した残土をそのカッターヘッドで掘削したトンネルを通
して排出するシールド工法と呼ばれる工事を行うことが
多くなっている。
2. Description of the Related Art Generally, when digging a tunnel underground in an urban area, it is necessary to dig under a building, and since there is a lot of traffic, traffic congestion is caused even under a road, so it is difficult to perform open pit mining. In many cases, a construction called a shield method in which the remaining soil excavated by the cutter head is discharged through a tunnel excavated by the cutter head is performed.

【0003】この場合、掘削する土質が粘土質のものあ
るいはこれに近いものである内は問題無いが、例えば掘
削中に岩盤あるいは地中に埋め込まれたコンクリートの
ような硬質のものに突き当たるとカッターヘッドの掘削
歯が破損してしまう。
[0003] In this case, there is no problem if the soil to be excavated is clay-based or close to the clay-based one. The excavated teeth on the head will be damaged.

【0004】カッターヘッドが破損すると露天掘りでな
いことも手伝い、復旧作業が行い難いためその復旧には
時間がかかり、その間は工事が止まってしまい、少なく
ともその時間は工期が遅れてしまう。そこで、カッター
ヘッドにレーダアンテナを取り付け、そこから電波を放
射して地中の状態を検出し、前方に掘削の障害となるも
のがないか否かを探査し、障害物が発見されれば例えば
カッターヘッドの前方に作業員が出て行き、その障害物
を除去し、掘削歯が損傷しないような対策を取ってい
る。
[0004] If the cutter head is damaged, it will help that it is not open pit mining, and it will be difficult to perform the recovery work, so it will take a long time to recover the work. Therefore, a radar antenna is attached to the cutter head, radio waves are emitted from it to detect the state of the underground, and whether there is any obstacle to excavation ahead is searched, and if an obstacle is found, Workers go out in front of the cutter head to remove the obstacles and take measures to prevent damage to the excavated teeth.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の地
中レーダは構造上、例えば300MHz程度の高い周波
数しか使用できないので、電波の減衰が多くカッターヘ
ッドより2メートル程度以上前方の状態は探査できな
い。ところで現在の掘削機の掘削速度は1日あたり10
メートル程度であるので、障害物があることが判明して
もその時点から障害物を取り除くために、例えば人夫の
手配を行うことになるが、その手配には少なくとも1日
程度は必要であり、その日のうちに人夫の等を手配は間
に合わない。このため、その日は工事が止まり、何もで
きない無駄な時間が発生する。
However, since the conventional underground radar can only use a high frequency of, for example, about 300 MHz due to its structure, the attenuation of radio waves is large and it is not possible to detect a state in front of the cutter head by more than about 2 meters. By the way, the current excavator excavation speed is 10 per day.
Because it is about meters, even if it turns out that there is an obstacle, it is necessary to arrange for a husband, for example, to remove the obstacle from that point in time, but that arrangement requires at least about one day However, it is not possible to arrange for a husband or the like within the day. For this reason, construction stops on that day, and wasteful time occurs in which nothing can be done.

【0006】このような無駄時間をなくすためには障害
物があることが前日程度に判明すれば良く、このために
は10メートル程度先の状態まで探査できれば良い。こ
のような前方まで探査するには周波数の低い電波を使用
すれば良い。
In order to eliminate such wasted time, it is only necessary to find out that there is an obstacle about the day before, and for this purpose, it is only necessary to search up to a state about 10 meters ahead. In order to perform such an exploration to the front, a radio wave having a low frequency may be used.

【0007】ところが、そのような電波を放射するため
にはアンテナの形状が大きくなってしまう。アンテナは
掘削面に直接押しつけられると破損してしまうので、カ
ッターヘッドに埋め込んだ状態で取り付けられる。この
ような取付を行うとき形状の大きなアンテナを使用した
場合に、今度はカッターヘッドの強度が弱くなってしま
うので、余り大きなアンテナを使用できず、結局使用す
る電波の周波数はあまり低くできないことになり、探査
できる距離にも限界があった。
However, in order to radiate such radio waves, the shape of the antenna becomes large. The antenna will be damaged if it is pressed directly against the digging surface, so it is mounted embedded in the cutter head. When using a large shaped antenna when performing such mounting, the strength of the cutter head will be weakened this time, so it is not possible to use a too large antenna, and eventually the frequency of the radio wave used can not be too low. As a result, there was a limit to the distance that could be searched.

【0008】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、少なくとも1日程度前に障害物を検知できるよ
うにしたものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and is capable of detecting an obstacle at least about one day before.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために第1の発明は、カッターヘッド掘削面内の第1
の直径上で一方の周縁部および他方の周縁部付近に設け
た第1送信アンテナおよび第2送信アンテナと、第1の
送信アンテナと第2の送信アンテナに逆位相の信号を供
給する180゜ハイブリッド回路と、180゜ハイブリ
ッド回路にカッターヘッドの直径を半波長とする高周波
信号をほぼ中心の周波数として含む周波数帯の高周波信
号を供給する送信回路とを備えたものである。
In order to solve such a problem, a first aspect of the present invention is a first invention in which a first portion of a cutter head excavation surface is provided.
A first transmitting antenna and a second transmitting antenna provided near one peripheral portion and the other peripheral portion on the diameter of the antenna, and a 180 ° hybrid for supplying signals of opposite phases to the first transmitting antenna and the second transmitting antenna And a transmission circuit for supplying a high-frequency signal in a frequency band including a high-frequency signal having a half-wavelength of the cutter head as a half-wave frequency as a center frequency to the 180 ° hybrid circuit.

【0010】第2の発明は、第1の発明において、送信
アンテナの取り付けられている直径と直交する直径上で
掘削面の一方の周縁部付近と他方の周縁部付近に設けた
第1および第2の送信アンテナと、第1受信アンテナお
よび第2受信アンテナで検出した信号を逆位相で合成す
る180゜ハイブリッド回路とを備えたものである。
[0010] A second aspect of the present invention is the first and second aspects of the first aspect, wherein the first and second excavation surfaces are provided near one peripheral edge and near the other peripheral edge on a diameter orthogonal to a diameter at which the transmitting antenna is mounted. 2 transmitting antennas, and a 180 ° hybrid circuit that combines signals detected by the first receiving antenna and the second receiving antenna in opposite phases.

【0011】[0011]

【作用】第1送信アンテナおよび第2送信アンテナがカ
ッターヘッドの直径を半波長とする信号を含む周波数帯
の信号によって逆位相で駆動されることによって、カッ
ターヘッドに定在波が発生する。この定在波はカッター
ヘッドの直径がほぼ半波長となる周波数となり、その周
波数の電波が送出されるので低い周波数の電波を使用し
たと等価な結果が得られる。
When the first transmitting antenna and the second transmitting antenna are driven in opposite phases by a signal in a frequency band including a signal having a half wavelength of the diameter of the cutter head, a standing wave is generated in the cutter head. This standing wave has a frequency at which the diameter of the cutter head is approximately half a wavelength, and a radio wave of that frequency is transmitted, so that a result equivalent to using a low-frequency radio wave is obtained.

【0012】[0012]

【実施例】図1(a)は本発明に適用されるアンテナ取
り付け状態を示す図であり、カッターヘッド1の前面部
分に送信アンテナ2と3、受信アンテナ4と5が取り付
けられている。送信アンテナ2は直径付近でかつカッタ
ーヘッド1の一方の周縁部付近に取り付けられ、送信ア
ンテナ3はその直径の他方の周縁部付近に取り付けられ
ている。
FIG. 1 (a) is a view showing an antenna mounted state applied to the present invention, in which transmitting antennas 2 and 3 and receiving antennas 4 and 5 are mounted on a front portion of a cutter head 1. FIG. The transmitting antenna 2 is mounted near the diameter and near one peripheral edge of the cutter head 1, and the transmitting antenna 3 is mounted near the other peripheral edge of the diameter.

【0013】受信アンテナ4、5は送信アンテナが取り
付けられている直径と直交する直径付近で、送信アンテ
ナ2および3と同様に、カッターヘッド1の一方および
他方の周縁部付近に取り付けられている。カッターヘッ
ド1は地山に押圧して掘削を行うので、これらのアンテ
ナをカッターヘッド1の前面にそのまま取り付けてしま
うとその圧力によってアンテナが破損することがある。
このため、図1(b)に示すようにカッターヘッド前面
に穴を設け、その穴の中にアンテナを取り付けて、カッ
ターヘッド1を地山に押圧したときの圧力が直接アンテ
ナにかからないようにしている。
The receiving antennas 4 and 5 are mounted near the diameter orthogonal to the diameter at which the transmitting antenna is mounted and, similarly to the transmitting antennas 2 and 3, near one and other peripheral edges of the cutter head 1. Since the cutter head 1 performs excavation by pressing against the ground, if these antennas are directly attached to the front surface of the cutter head 1, the antenna may be damaged by the pressure.
For this reason, as shown in FIG. 1 (b), a hole is provided in the front surface of the cutter head, and an antenna is mounted in the hole so that the pressure when the cutter head 1 is pressed against the ground is not directly applied to the antenna. I have.

【0014】図2は180゜ハイブリッド回路とアンテ
ナとの接続状態を示しており、送信回路11が180゜
ハイブリッド回路7を介して送信アンテナ2、3に接続
されている。180゜ハイブリッド回路7は送信回路1
1から送出された信号を180゜位相の異なる信号とし
て、すなわち逆位相の信号として出力するようになって
いる。したがって送信アンテナ2、3は逆位相の信号が
給電されるようになっている。
FIG. 2 shows a connection state between the 180 ° hybrid circuit and the antenna. The transmitting circuit 11 is connected to the transmitting antennas 2 and 3 via the 180 ° hybrid circuit 7. The 180 ° hybrid circuit 7 is the transmitting circuit 1
1 is output as a signal having a 180 ° phase difference, that is, a signal having an opposite phase. Therefore, the transmission antennas 2 and 3 are supplied with signals of opposite phases.

【0015】送信回路11は送信アンテナ2、3の共振
周波数を含まず、カッターヘッド1の直径を半波長とす
る周波数を中心とする周波数帯の信号を発生するように
なっている。受信アンテナ4、5で受信した信号は18
0゜ハイブリッド回路6によって逆位相の信号として合
成されて、受信回路12に供給されるようになってい
る。
The transmission circuit 11 does not include the resonance frequencies of the transmission antennas 2 and 3, and generates a signal in a frequency band centered on a frequency having a half wavelength of the diameter of the cutter head 1. The signals received by the receiving antennas 4 and 5 are 18
The signal is synthesized as an opposite-phase signal by the 0 ° hybrid circuit 6 and supplied to the receiving circuit 12.

【0016】図4は全体システムを示すブロック図であ
り、送信回路11、受信回路13はレーダコントローラ
12によって制御され、送信信号および受信信号はロー
タリジョイント8を介して180゜ハイブリッド回路
6、7との間で送受信される。またレーダコントローラ
12にはそれぞれ図示しない装置から供給されるカッタ
ーヘッド移動距離パルスおよび、ロータリエンコーダか
らのパルス信号が供給され、全体の制御は信号処理用コ
ンピュータ14によって行われるようになっている。
FIG. 4 is a block diagram showing the entire system. The transmission circuit 11 and the reception circuit 13 are controlled by a radar controller 12, and the transmission signal and the reception signal are transmitted to the 180 ° hybrid circuits 6 and 7 via the rotary joint 8. Sent and received between The cutter head moving distance pulses and is supplied from each device (not shown) to the radar controller 12 is supplied with the pulse signal of the rotary encoder or <br/> et al, so that the overall control is performed by the signal processing computer 14 It has become.

【0017】信号処理用コンピュータ14はデータ収録
装置15と接続され、収拾したデータを記録し、またカ
ラープリンタ16およびCRTディスプレイ17にも接
続され、検出状態をプリントしたり、表示したりできる
ようになっている。
A signal processing computer 14 is connected to a data recording device 15 to record collected data, and is also connected to a color printer 16 and a CRT display 17 so that the detection status can be printed and displayed. Has become.

【0018】このように構成された装置において、送信
回路11から送信された信号はロータリジョイント8、
180゜ハイブリッド回路7を介して送信アンテナ2、
3に供給される。この結果、送信アンテナ2、3は18
0゜位相が異なる信号によって駆動される。
In the device configured as described above, the signal transmitted from the transmission circuit 11 is
The transmission antenna 2 via the 180 ° hybrid circuit 7,
3 is supplied. As a result, the transmission antennas 2 and 3 are 18
Driven by signals with different 0 ° phase.

【0019】送信回路11は送信アンテナ2、3の共振
周波数を含まず、カッターヘッド1の直径を半波長とす
る周波数を中心付近に含む周波数帯の信号、この例では
10から100MHz程度の周波数帯の信号を発生して
おり、この信号は送信アンテナ2、3から放射される。
The transmission circuit 11 does not include the resonance frequency of the transmission antennas 2 and 3 but includes a signal in a frequency band near the center which has a half-wavelength of the diameter of the cutter head 1, in this example, a frequency band of about 10 to 100 MHz. This signal is radiated from the transmitting antennas 2 and 3.

【0020】ところで、送信アンテナ2、3はカッター
ヘッド1の直径よりも十分に小さい形状であり、送信ア
ンテナ2、3を取り付けたことによってカッターヘッド
の強度を低下させないようにしている。このため送信ア
ンテナ2、3は単体での共振周波数がカッターヘッド1
の直径を半波長とする周波数より十分高い周波数、この
例では300MHZ程度となっている。
Incidentally, the transmitting antennas 2 and 3 have a shape sufficiently smaller than the diameter of the cutter head 1, so that the strength of the cutter head is not reduced by attaching the transmitting antennas 2 and 3. Therefore, the resonance frequency of the transmission antennas 2 and 3 as a single unit is
The frequency is sufficiently higher than the frequency that makes the diameter of the laser beam a half wavelength, in this example, about 300 MHZ.

【0021】このため、送信アンテナ2、3は駆動され
ている10MHzから100MHz程度の周波数でも直
接共振することはない。送信アンテナ2、3自体は固有
周波数で共振しなくても10MHzから100MHz程
度の周波数帯の信号成分は放射されている。
For this reason, the transmitting antennas 2 and 3 do not directly resonate at a frequency of about 10 MHz to about 100 MHz when driven. Even if the transmitting antennas 2 and 3 themselves do not resonate at a natural frequency, signal components in a frequency band of about 10 MHz to 100 MHz are radiated.

【0022】そして、駆動される周波数はカッターヘッ
ド1の直径を半波長程度とする周波数を中心として10
MHzから100MHz程度まで分布しており、しかも
送信アンテナ2、3は逆位相で励振されているので、金
のカッターヘッド1がその直径を半波長とする周波
数に共振し、カッターヘッド1に図5に示すような定在
波が立つ。この周波数はこの例では図3の周波数f1で
示す30MHz程度の周波数である。
The frequency to be driven is set to 10 around the frequency at which the diameter of the cutter head 1 is about half a wavelength.
From MHz to about 100MHz is distributed, and since the transmission antenna 2 and 3 are excited in antiphase, metal cutter head 1 resonates to the frequency of its diameter and half wavelength, figure cutterhead 1 A standing wave as shown in FIG. This frequency is a frequency of about 30 MHz indicated by the frequency f1 in FIG. 3 in this example.

【0023】その他の周波数はカッターヘッド1とは共
振する関係でないため、共振した30MHz程度の周波
数成分が一番強く放射される。これが前方で反射され受
信される。反射された信号もカッターヘッド1と共振す
る関係であり、受信アンテナ4、5で検出した信号は1
80゜ハイブリッド回路6によって逆位相に合成される
ので、図3に示すように遠方界の利得は周波数f1の成
分がもっとも大きくなる。
Since other frequencies do not resonate with the cutter head 1, a resonated frequency component of about 30 MHz is radiated most strongly. This is reflected and received forward. The reflected signal also resonates with the cutter head 1, and the signals detected by the receiving antennas 4 and 5 are 1
Since the signals are synthesized in opposite phases by the 80 ° hybrid circuit 6, the far-field gain has the largest component of the frequency f1 as shown in FIG.

【0024】この周波数は前述したように送受信アンテ
ナの共振周波数、この例では300MHz程度のよりも
十分低い30MHz程度の周波数である。このため、従
来使用していた周波数よりはるかに減衰が少なく、遠く
のものまで検出できる。この例であれば10メートル程
度先のものまで検出できた。
As described above, this frequency is a resonance frequency of the transmitting / receiving antenna, which is about 30 MHz which is sufficiently lower than about 300 MHz in this example. For this reason, the attenuation is much smaller than the frequency used conventionally, and it is possible to detect a distant one. In this example, it could be detected as far as about 10 meters.

【0025】前述したように、現在の掘削機は一日10
メートル程度掘削できるので、10メートル程度先の障
害物が前日に発見できれば、次の日までにはその障害物
を取り除くための準備、例えば人夫の準備をする事が可
能になる。従って障害物除去作業中は掘削作業が停止す
るにしても、従来のものに比べると掘削停止時間ははる
かに短くなり、少なくとも障害物を発見した日は掘削を
停止せずに済み、無駄時間が減るため、従来のものに比
べて工事の遅れを少なくすることができる。
As mentioned above, current excavators operate at 10
If an obstacle about 10 meters away can be found the previous day, it will be possible to prepare for removing the obstacle by the next day, for example, to prepare a husband. Therefore, even if the excavation work is stopped during the obstacle removal work, the excavation stop time is much shorter than the conventional one, and the excavation does not have to be stopped at least on the day when the obstacle is found, and the dead time is reduced. As a result, construction delays can be reduced as compared with conventional ones.

【0026】以上の説明は送信回路11から送信する信
号の周波数帯を10MHzから100MHz程度として
いたが、送信回路11の構成の仕方によってはそこから
送出する周波数は更に高い周波数、例えば送信アンテナ
2、3の固有共振周波数f2まで含む可能性もある。そ
の場合、カッターヘッド1が共振した信号による遠方界
の他に、送信アンテナ2および3が固有周波数で共振す
るため、図5のようにカッターヘッド1の近くに近傍界
が発生する。
In the above description, the frequency band of the signal transmitted from the transmission circuit 11 is set to about 10 MHz to 100 MHz. However, depending on the configuration of the transmission circuit 11, the frequency transmitted therefrom may be higher, for example, the transmission antenna 2, There is also a possibility of including up to 3 natural resonance frequencies f2. In this case, since the transmitting antennas 2 and 3 resonate at a natural frequency in addition to the far field due to the signal resonating the cutter head 1, a near field is generated near the cutter head 1 as shown in FIG.

【0027】この場合は図3に示すように近傍界の信号
も受信されてしまう。しかも遠方界の信号よりも近傍界
の信号の方が受信強度が強いのが一般的であるから、遠
方の障害物検出の妨げになる。このような場合は図3に
一点鎖線で示すような特性のローパスフィルタ(LP
F)を送信回路11と180゜ハイブリッド回路と7と
の間に挿入すれば、周波数f2の成分は除去されてしま
い、遠方界に妨害は与えない。
In this case, a near-field signal is also received as shown in FIG. Moreover, since the reception intensity of the near-field signal is generally higher than that of the far-field signal, detection of a distant obstacle is hindered. In such a case, a low-pass filter (LP) having characteristics as indicated by a chain line in FIG.
If F) is inserted between the transmission circuit 11 and the 180 ° hybrid circuit and 7, the component of the frequency f2 will be removed, and the far field will not be disturbed.

【0028】このように、送信アンテナ2、3から放射
された信号が受信アンテナ4、5によって受信される
が、受信アンテナ4、5で受信される信号のレベルは送
信アンテナ2、3から送出される信号レベルに比べて非
常に小さい。従って強力な送信信号が受信回路13に漏
れ込み、妨害を与えないように、送信信号の受信回路1
3への漏れ込みは最小にすることが望ましい。このた
め、実施例では受信アンテナ4、5の取り付けられる直
径を、送信アンテナ2、3の取り付けられる直径と直交
させ、偏波面を変えることによって送受信のアイソレー
ションを確保している。
As described above, the signals radiated from the transmitting antennas 2 and 3 are received by the receiving antennas 4 and 5, and the levels of the signals received by the receiving antennas 4 and 5 are transmitted from the transmitting antennas 2 and 3. Is very small compared to the signal level. Therefore, the transmission signal receiving circuit 1 is designed to prevent a strong transmission signal from leaking into the receiving circuit 13 and causing interference.
It is desirable that leakage into 3 be minimized. For this reason, in this embodiment, the diameter at which the receiving antennas 4 and 5 are attached is orthogonal to the diameter at which the transmitting antennas 2 and 3 are attached, and the transmission and reception isolation is ensured by changing the plane of polarization.

【0029】受信回路13で検出された信号はレーダコ
ントローラ12においてカッターヘッド駆動用距離パル
スおよび、図示しないロータリーエンコーダからのパル
スとともに処理され、信号処理用コンピュータ14に供
給される。そして必要なデータがデータ収録装置15で
記録され、CRTディスプレイ17によって検出結果が
表示される。更に、カラープリンタ16によって記録紙
に印刷することもできる。
The signal detected by the receiving circuit 13 is processed by a radar controller 12 together with a cutter head driving distance pulse and a pulse from a rotary encoder (not shown), and is supplied to a signal processing computer 14. Then, necessary data is recorded by the data recording device 15, and the detection result is displayed on the CRT display 17. Further, printing can be performed on recording paper by the color printer 16.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、カッター
ヘッド面内にアンテナを取り付けるとき、2個のアンテ
ナを直径上であり、かつ1個は一方のカッターヘッドの
周縁部付近に、他の1個はカッターヘッドの他方の周縁
部付近に取り付け、その2つのアンテナに逆位相関係の
信号を給電し、しかも給電する信号はカッターヘッドの
直径を半波長とする周波数を含むようにしたので、実用
的に十分な遠方の障害物まで検出することができるとい
う効果を有する。
As described above, according to the present invention, when the antennas are mounted in the plane of the cutter head, two antennas are on the diameter and one is near the periphery of one of the cutter heads, One is mounted near the other edge of the cutter head, and the two antennas are fed with signals of opposite phase relationship, and the signals to be fed include frequencies that make the diameter of the cutter head half a wavelength. This has an effect that it is possible to detect even a sufficiently distant obstacle practically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるアンテナ取り付け構造の一実施例
を示す図である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of an antenna mounting structure according to the present invention.

【図2】送信アンテナおよび受信アンテナと、送信回路
および受信回路との接続関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a connection relationship between a transmission antenna and a reception antenna, and a transmission circuit and a reception circuit.

【図3】送信回路から送出する周波数と利得との関係を
示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a frequency transmitted from a transmission circuit and a gain.

【図4】装置全体の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the entire apparatus.

【図5】カッターヘッド付近の定在波発生状況および近
傍界、遠方界の発生状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a standing wave generation state near a cutter head and a generation state of a near field and a far field.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カッターヘッド 2、3 送信アンテナ 4、5 受信アンテナ 6、7 180゜ハイブリッド回路 8 ロータリジョイント 11 送信回路 12 レーダコントローラ 13 受信回路 14 信号処理用コンピュータ 15 データ収録装置 16 カラープリンタ 17 CRTディスプレイ Reference Signs List 1 cutter head 2, 3 transmitting antenna 4, 5 receiving antenna 6, 7 180 ° hybrid circuit 8 rotary joint 11 transmitting circuit 12 radar controller 13 receiving circuit 14 computer for signal processing 15 data recording device 16 color printer 17 CRT display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−27024(JP,A) 特開 昭61−38099(JP,A) 特開 昭58−77677(JP,A) 特開 平5−196729(JP,A) 特開 平2−28586(JP,A) 実開 平4−131792(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 E21D 9/06 G01V 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-5-27024 (JP, A) JP-A-61-38099 (JP, A) JP-A-58-77677 (JP, A) JP-A-5-77677 196729 (JP, A) JP-A-2-28586 (JP, A) JP-A-4-131792 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7/00-7 / 42 G01S 13/00-13/95 E21D 9/06 G01V 3/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 地中を掘削するカッターヘッド先方にお
ける掘削障害物を検出する地中レーダ装置において、 カッターヘッド掘削面内における第1の直径上でかつそ
の掘削面の一方の周縁部付近に設けた第1送信アンテナ
と、 カッターヘッド掘削面内における前記第1の直径上でか
つその掘削面の他方の周縁部付近に設けた第2送信アン
テナと、 入力された信号を前記第1の送信アンテナと第2の送信
アンテナに逆位相の信号として供給する180゜ハイブ
リッド回路と、 前記180゜ハイブリッド回路に前記カッターヘッドの
直径を半波長とする高周波信号をほぼ中心の周波数とし
て含む周波数帯の高周波信号を供給する送信回路とを備
えたことを特徴とする地中レーダ装置。
1. An underground radar device for detecting an excavation obstacle ahead of a cutter head for excavating underground, wherein the underground radar device is provided on a first diameter within a cutter head excavation surface and near one peripheral edge of the excavation surface. A first transmitting antenna, a second transmitting antenna provided on the first diameter in the cutter head excavation surface and near the other peripheral edge of the excavation surface, and a first transmitting antenna for transmitting an input signal to the first transmitting antenna. And a 180 ° hybrid circuit for supplying a signal having an opposite phase to the second transmitting antenna, and a high frequency signal in a frequency band including, as the center frequency, a high frequency signal having a half wavelength of the diameter of the cutter head in the 180 ° hybrid circuit. And a transmission circuit for supplying the underwater radar.
【請求項2】 請求項1において、第1の直径と直交す
る第2の直径上でありかつ掘削面の一方の周縁部付近に
設けた第1受信アンテナと、 前記第2の直径上でかつ掘削面の他方の周縁部に設けた
第2受信アンテナと、 前記第1受信アンテナおよび第2受信アンテナで検出し
た信号を逆位相で合成する180゜ハイブリッド回路と
を備えたことを特徴とする地中レーダ装置。
2. A first receiving antenna provided on a second diameter orthogonal to the first diameter and near one peripheral edge of a digging surface according to claim 1, wherein the first receiving antenna is provided on the second diameter and A ground comprising: a second receiving antenna provided on the other peripheral portion of the excavation surface; and a 180 ° hybrid circuit that combines signals detected by the first receiving antenna and the second receiving antenna in opposite phases. Medium radar equipment.
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