JP3259162B2 - Underground excavator position measuring device - Google Patents

Underground excavator position measuring device

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JP3259162B2
JP3259162B2 JP35272795A JP35272795A JP3259162B2 JP 3259162 B2 JP3259162 B2 JP 3259162B2 JP 35272795 A JP35272795 A JP 35272795A JP 35272795 A JP35272795 A JP 35272795A JP 3259162 B2 JP3259162 B2 JP 3259162B2
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慶三 梅本
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クローラクレーン
等のベースマシンのブームにワイヤーを介して吊下さ
れ、地下に深溝を掘削する掘削機本体の水平面内の位置
を計測する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring a position in a horizontal plane of an excavator body which is suspended from a boom of a base machine such as a crawler crane via a wire and excavates a deep trench underground.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の地下掘削機の位置計測装
置としては、地上に載置される架台と、架台に立設した
ポストの上部に搭載され、水平面内において直交する
X,Y方向へ移動可能に設けられたX・Yテーブルと、
X・Yテーブルをねじ送り機構によりX,Y方向へ移動
するX,Yモータと、上記X・YテーブルのX,Y方向
の移動量を計測するためX,Yモータに付設したX,Y
ロータリーエンコーダーと、前記架台に搭載されたオー
トテンションウインチと、このウインチから繰り出され
て掘削機本体の天端の滑車を経てX・Yテーブルに揺動
可能に連結された検出ワイヤーと、検出ワイヤーにおけ
るX・Yテーブルと掘削機本体の間の地上部分の下側に
設けられ、そのX,Y方向の変位を計測するX,Y変位
計と、X,Y変位計からの信号を受け、検出ワイヤーに
おけるX・Yテーブルと掘削機本体の間のX,Y方向の
変位が零となるように前記X,Yモータを駆動制御する
制御器とを備えたものが知られている(特開平7−19
863号公報参照)。この地下掘削機の位置計測装置
は、掘削機本体との間を常に鉛直となるように保持され
た状態の検出ワイヤーの地上端部が、掘削機本体の水平
面内の位置を地上で再現するので、深度の大小や掘削機
本体の挙動にかかわらず、水平面内における掘削機本体
の位置の計測を高精度で行うことができる、というもの
である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a position measuring device of this kind of underground excavator, a gantry mounted on the ground and an X, Y direction which is mounted on a post erected on the gantry and are orthogonal to each other in a horizontal plane. An X / Y table movably provided to
An X, Y motor for moving the XY table in the X, Y directions by a screw feed mechanism, and an X, Y attached to the X, Y motor for measuring the amount of movement of the XY table in the X, Y directions.
A rotary encoder, an auto-tension winch mounted on the gantry, a detection wire fed from the winch and swingably connected to an XY table via a pulley at the top end of the excavator body, and a detection wire. An X, Y displacement meter, which is provided below the ground portion between the XY table and the excavator body and measures the displacement in the X and Y directions, and receives signals from the X and Y displacement meters, and receives a detection wire. And a controller for controlling the driving of the X and Y motors so that the displacement in the X and Y directions between the X / Y table and the excavator main body becomes zero (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1995). 19
No. 863). In this underground excavator position measuring device, the ground end of the detection wire, which is held so as to be always vertical between the excavator body, reproduces the position of the excavator body in the horizontal plane on the ground. In addition, the position of the excavator body in the horizontal plane can be measured with high accuracy regardless of the depth and the behavior of the excavator body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
地下掘削機の位置計測装置では、検出ワイヤーが常に鉛
直となるように移動されるX・Yテーブルが、架台に立
設したポストの上部に搭載されているので、ポストを剛
性が高くかつ大きなものとしなければならないと共に、
重心が高くなって不安定となる不具合がある。そこで、
本発明は、装置のコンパクト化と安定化を可能とする地
下掘削機の位置計測装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional position measuring apparatus for an underground excavator, an XY table, which is moved so that a detection wire is always vertical, is mounted on an upper portion of a post erected on a gantry. The post must be rigid and large,
There is a problem that the center of gravity becomes high and becomes unstable. Therefore,
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an underground excavator position measuring device capable of downsizing and stabilizing the device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の地下掘削機の位置計測装置は、ベースマシ
ンにワイヤーを介して吊下され、地下に深溝を掘削する
掘削機本体の水平面内の位置を計測する装置であって、
地上に載置される架台と、架台上に水平面内において直
交するX,Y方向へ移動可能に設けたX・Yテーブル
と、X・Yテーブルをねじ送り機構によりX,Y方向へ
移動するX,Yモータと、X・YテーブルのX,Y方向
の移動量を計測するためX,Yモータに付設したX,Y
ロータリーエンコーダーと、X・Yテーブルに立設した
サポートと、前記架台に搭載したオートテンションウイ
ンチと、このウインチから繰り出されて掘削機本体の天
端の滑車を経て地上端部を前記サポートに揺動可能に連
結された検出ワイヤーと、検出ワイヤーにおけるX・Y
テーブル対応個所のX,Y方向の変位を計測するためX
・Yテーブルに搭載されたX,Y変位計と、X,Y変位
計からの信号を受け、検出ワイヤーとX・Yテーブルと
の間のX,Y方向の変位が零となるように前記X,Yモ
ータを駆動制御する制御装置とを備えることを特徴とす
る。前記X,Y変位計は、サポートと検出ワイヤーの地
上端部との間に介装され、X・Yユニバーサルジョイン
トを介してサポートに吊下された検出ロッドと、X・Y
テーブルに付設されたX,Yレーザー距離計と、X,Y
レーザー距離計と対向して検出ロッドに付設されたX・
Yターゲットとなることが好ましい。前記X,Y変位計
は、サポートと検出ワイヤーの地上端部との間に介装さ
れ、X・Yユニバーサルジョイントを介してサポートに
吊下された検出ロッドと、このロッドの下側に付設され
たX,Y傾斜センサとから構成してもよい。又、前記制
御装置のパソコンは、架台に搭載されていることが好ま
しい。
In order to solve the above-mentioned problems, a position measuring device for an underground excavator according to the present invention is provided on a horizontal plane of an excavator body which is suspended from a base machine via a wire and excavates a deep trench underground. A device for measuring the position in the
A gantry mounted on the ground, an XY table provided on the gantry so as to be movable in orthogonal X and Y directions in a horizontal plane, and an X and Y table for moving the XY table in the X and Y directions by a screw feed mechanism. , Y motor and X, Y attached to the X, Y motor for measuring the amount of movement of the XY table in the X, Y directions
A rotary encoder, a support erected on an XY table, an auto tension winch mounted on the gantry, and a ground end portion swinging from the winch through the pulley at the top end of the excavator body to the support. Detectably connected detection wire and XY in detection wire
X to measure the displacement in the X and Y directions at the location corresponding to the table
The X and Y displacement meters mounted on the Y table and the signals from the X and Y displacement meters are received, and the X and Y displacements between the detection wire and the X and Y tables are reduced to zero. , And a control device for controlling the driving of the Y motor. The X, Y displacement meter is interposed between the support and the ground end of the detection wire, and a detection rod suspended from the support via an XY universal joint;
X, Y laser distance meter attached to the table, X, Y
X ・ attached to the detection rod facing the laser rangefinder
Preferably, it is a Y target. The X, Y displacement meter is interposed between the support and the ground end of the detection wire, and is attached to a detection rod suspended from the support via an XY universal joint, and below the rod. X and Y tilt sensors. It is preferable that the personal computer of the control device is mounted on a gantry.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1,図2及び図3は本発
明に係る地下掘削機の位置計測装置の実施の形態の一例
を示す側面図,平面図及び図2における III−III 線断
面図である。図中1は地下連続壁等を構築するため、掘
削計画線に沿って掘削される深溝2を挟むように掘削方
向(図1において左右方向)へ対向して地上3に載置さ
れる架台(図においては1つの架台のみ示す)で、この
架台1は、角形鋼管により平面視矩形状に形成され、深
溝2の掘削方向(X方向)を長手方向とするベースフレ
ーム4と、ベースフレーム4を地上3に水平に載置する
ためその両側両端部に付設したレベリングジャッキ5
と、ベースフレーム4の両長辺部上に敷設したレール6
と、角形鋼管によりベースフレーム4とほぼ同寸法の平
面視矩形状に形成され、その両長辺部両端部に装着した
車輪7を介して上記レール6上をスライド自在なスライ
ドフレーム8とから構成されている。架台1のスライド
フレーム8は、このスライドフレーム8に搭載したギヤ
ーモータ9の駆動ギヤ(図示せず)をベースフレーム4
の長辺部内側に付設したラック10と噛合させ、ギヤー
モータ9の駆動によりレール6に沿って走行可能に設け
られている。又、一方の架台1のベースフレーム4は、
ベースマシンによる掘削機本体(共に図示せず)の地上
での旋回移動時にスライドフレーム8等との干渉を避け
るため、図1において2点鎖線で示すように、スライド
フレーム8等の後退移動を可能とすべく2つ連結されて
いる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, 2 and 3 are a side view, a plan view and a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 showing an example of an embodiment of the position measuring device for an underground excavator according to the present invention. In FIG. 1, a gantry 1 is mounted on the ground 3 in a digging direction (left-right direction in FIG. 1) so as to sandwich a deep groove 2 digged along a digging plan line in order to construct an underground continuous wall or the like. In the figure, only one mount is shown). The mount 1 is formed of a rectangular steel pipe into a rectangular shape in a plan view, and includes a base frame 4 having a longitudinal direction in which a deep groove 2 is excavated (X direction), and a base frame 4. Leveling jacks 5 attached to both ends of both sides to be placed horizontally on the ground 3
And rails 6 laid on both long sides of the base frame 4
And a slide frame 8 formed of a square steel tube into a rectangular shape in a plan view having substantially the same dimensions as the base frame 4 and slidable on the rail 6 via wheels 7 attached to both ends of both long sides thereof. Have been. The slide frame 8 of the gantry 1 includes a drive gear (not shown) of a gear motor 9 mounted on the slide frame 8 and a base frame 4.
The gear 10 is engaged with a rack 10 provided on the inner side of the long side, and is provided so as to be able to travel along the rail 6 by driving of a gear motor 9. Also, the base frame 4 of one of the frames 1 is
In order to avoid interference with the slide frame 8 and the like when the excavator body (both not shown) is turned on the ground by the base machine, the slide frame 8 and the like can be moved backward as shown by a two-dot chain line in FIG. Are connected to each other.

【0006】架台1におけるスライドフレーム8の他方
の架台1との対向端部(図1においては左端部)上に
は、対向端中央に矩形の切欠き部11を形成したほぼ矩
形状のベースプレート12が水平に取り付けられてお
り、このベースプレート12上には、X方向へ伸びる2
本のガイドレール13がY方向(図2においては上下方
向)へ適宜に離隔して敷設されている。両ガイドレール
13には、各レール2個ずつ合計4個のスライダー14
が滑動自在に設けられており、これらのスライダー14
上には、ガイドレール13、スライダー14等と共にX
・Yテーブルを構成する可動テーブル15が、その下面
に取り付けたY方向へ伸びる2本のスライドレール16
をY方向で対向するスライダー14に滑動自在に係合す
ることにより、Y方向へ移動自在に設けられている。
A substantially rectangular base plate 12 having a rectangular notch 11 at the center of the opposite end is provided on the end (left end in FIG. 1) of the slide frame 8 of the mount 1 facing the other mount 1. Are mounted horizontally, and on the base plate 12, 2 extending in the X direction are provided.
The guide rails 13 are laid appropriately in the Y direction (the vertical direction in FIG. 2). Each of the guide rails 13 has a total of four sliders 14 with two rails each.
Are slidably provided, and these sliders 14
On the top, X with guide rail 13, slider 14 etc.
The movable table 15 constituting the Y table has two slide rails 16 attached to the lower surface thereof and extending in the Y direction.
Is slidably engaged with a slider 14 facing in the Y direction, so that the slider 14 is provided movably in the Y direction.

【0007】そして、スライダー14は、一方(図2に
おいては下方)のガイドレール13の近傍においてベー
スプレート12に取り付けたサーボモータ等のXモータ
17と、Xモータ17の出力軸に連設したボールねじ等
のねじ杆18及びこのねじ杆18を螺入すべくスライダ
ー14に適宜に取り付けたナット19からなるねじ送り
機構とによって、X方向へ移動可能に設けられていると
共に、Xモータ17に付設したXロータリーエンコーダ
ー20によって、X方向の移動量を計測可能に設けられ
ている。又、可動テーブル15は、一方(図2において
は右方)のスライドレール16の近傍においてスライダ
ー14に適宜に取り付けたサーボモータ等のYモータ2
1と、Yモータ21の出力軸に連設したボールねじ等の
ねじ杆22及びこのねじ杆22を螺入すべく可動テーブ
ル15に適宜に取り付けたナット23からなるねじ送り
機構とによって、Y方向へ移動可能に設けられていると
共に、Yモータ21に付設したYロータリーエンコーダ
ー24によって、Y方向の移動量を計測可能に設けられ
ている。したがって、可動テーブル15は、水平面内に
おいて直交するX,Y方向へ移動可能であると共に、そ
の移動量の計測が可能である。
The slider 14 includes an X motor 17 such as a servo motor attached to the base plate 12 near one (lower in FIG. 2) guide rail 13 and a ball screw connected to the output shaft of the X motor 17. And a screw feed mechanism comprising a nut 19 suitably mounted on the slider 14 for screwing the screw rod 18 into the X-direction. The X rotary encoder 20 is provided so that the movement amount in the X direction can be measured. The movable table 15 is provided with a Y motor 2 such as a servomotor appropriately mounted on the slider 14 in the vicinity of one of the slide rails 16 (right side in FIG. 2).
1 and a screw feed mechanism including a screw rod 22 such as a ball screw connected to the output shaft of the Y motor 21 and a nut 23 appropriately attached to the movable table 15 for screwing the screw rod 22 into the Y direction. , And is provided so that the amount of movement in the Y direction can be measured by a Y rotary encoder 24 attached to the Y motor 21. Therefore, the movable table 15 can move in the X and Y directions orthogonal to each other in the horizontal plane, and can measure the amount of movement.

【0008】可動テーブル15上には、逆V字形のサポ
ート25が対向端側に位置して立設されており、このサ
ポート25には、検出ロッド26がX・Yユニバーサル
ジョイント27を介して揺動可能に吊下されている。検
出ロッド26は、可動テーブル15に形成した貫通孔
(図示せず)を挿通し、下端が可動テーブル15の適宜
下方に位置する長さを有しており、その中間部には、X
方向及びY方向の傾斜を計測するX・Y傾斜センサ28
が付設されている。一方、可動テーブル15上には、X
レーザー距離計29及びYレーザー距離計30が検出ロ
ッド26の下端部からX方向及びY方向へ適宜に離隔し
て取り付けられており、このX,Yレーザー距離計2
9,30と対向する検出ロッド26の下端部には、X・
Yターゲット31が付設されている。又、可動テーブル
15上には、後述するオートテンションウインチから繰
り出される検出ワイヤー32を前記貫通孔を経て地下掘
削機へ導くガイド滑車33が貫通孔の近傍に取り付けら
れている。
An inverted V-shaped support 25 is erected on the movable table 15 at the opposite end, and a detection rod 26 is swung on the support 25 via an XY universal joint 27. It is movably suspended. The detection rod 26 is inserted through a through-hole (not shown) formed in the movable table 15, and has a length whose lower end is appropriately positioned below the movable table 15.
XY tilt sensor 28 for measuring tilt in the direction and Y direction
Is attached. On the other hand, on the movable table 15, X
A laser range finder 29 and a Y laser range finder 30 are mounted at appropriate distances from the lower end of the detection rod 26 in the X and Y directions.
At the lower end of the detection rod 26 facing the first and second X-ray detectors 9 and 30,
A Y target 31 is provided. Further, on the movable table 15, a guide pulley 33 for guiding a detection wire 32 fed from an auto tension winch described later to the underground excavator through the through hole is attached near the through hole.

【0009】前記架台1における走行フレーム8上に
は、一定張力(100〜400kg)で検出ワイヤー32
を張設しつつ繰り出し可能な油圧ウインチ等のオートテ
ンションウインチ34が、X・Yテーブルと反対側の端
部に搭載されており、このオートテンションウインチ3
4は、検出ワイヤー32の方向を転換する方向転換ロー
ラ35と、方向転換ローラ35とギヤ列36を介して連
動連結され、方向転換ローラ35を経た検出ワイヤー3
2を巻き取る巻取りドラム37と、巻取りドラム37と
スプロケットやチェーン等の巻掛け伝動手段38を介し
て連動連結された油圧モータ等のモータ39とから構成
されている。又、走行フレーム8上には、滑車ブラケッ
ト40がX・Yテーブルとオートテンションウインチ3
4との中間に立設されており、この滑車ブラケット40
の上部には、検出ワイヤー32が巻き掛けられる3個の
滑車41a,41b,41cを三角形状に配して取り付
けてあり、中間の滑車41bには、検出ワイヤー32の
繰り出し量、すなわち掘削機本体の深度を計測するロー
タリーエンコーダー等の深度計42が付設されている。
そして、オートテンションウインチ34から繰り出され
る検出ワイヤー32は、滑車41a,41b,41c、
ガイド滑車33及び掘削機本体の天端の両側に配設され
た滑車(図示せず)を経て前記検出ロッド26の下端に
連結されている。
On the traveling frame 8 of the gantry 1, a detection wire 32 is applied at a constant tension (100 to 400 kg).
An auto-tension winch 34 such as a hydraulic winch that can be extended while extending is mounted on the end opposite to the XY table.
Reference numeral 4 denotes a direction change roller 35 for changing the direction of the detection wire 32, and the detection wire 3, which is operatively connected to the direction change roller 35 via a gear train 36 and passes through the direction change roller 35.
And a motor 39 such as a hydraulic motor that is interlocked with the winding drum 37 via a winding transmission means 38 such as a sprocket or a chain. The pulley bracket 40 has an XY table and an auto tension winch 3 on the traveling frame 8.
4 and the pulley bracket 40
On the upper part of the vehicle, three pulleys 41a, 41b, 41c around which the detection wire 32 is wound are attached in a triangular shape, and the extension amount of the detection wire 32, that is, the excavator body is mounted on the middle pulley 41b. A depth gauge 42 such as a rotary encoder for measuring the depth of the object is provided.
The detection wire 32 fed from the auto tension winch 34 includes pulleys 41a, 41b, 41c,
The guide pulley 33 and pulleys (not shown) provided on both sides of the top end of the excavator body are connected to the lower end of the detection rod 26.

【0010】図において43は制御盤で、X,Yレーザ
ー距離計29,30からの信号を受けて検出ロッド26
のX,Y方向の変位が常に零となるように、すなわち検
出ワイヤー32におけるその地上端部と掘削機本体の天
端との間が常に鉛直となるように前記X,Yモータ1
7,21を駆動制御したり、オートテンションウインチ
34やギヤーモータ9等を制御するパソコン(パーソナ
ルコンピュータ)搭載の制御装置(図示せず)を内蔵し
ている。又、44は計測結果等を表示するディスプレ
イ、45はケーシングである。
In the figure, reference numeral 43 denotes a control panel, which receives signals from the X and Y laser distance meters 29 and 30 and detects the detection rod 26.
The X, Y motor 1 so that the displacement in the X, Y directions of the excavator is always zero, that is, the distance between the ground end of the detection wire 32 and the top end of the excavator body is always vertical.
A control device (not shown) mounted on a personal computer (PC) for controlling the drive of the motors 7, 21 and controlling the auto tension winch 34, the gear motor 9, and the like is built in. Reference numeral 44 denotes a display for displaying measurement results and the like, and reference numeral 45 denotes a casing.

【0011】上記構成の位置計測装置により、各深度に
おける掘削機本体の天端の水平面内の位置を計測するに
は、先ず、2つ位置計測装置を、それぞれの架台1のベ
ースフレーム4が掘削計画線に沿って掘削される深溝2
を挟むように掘削方向へ対向させて地上3に水平に載置
すると共に、各スライドフレーム8を適宜にスライドし
てそれぞれの検出ロッド26が深溝2上に位置するよう
にする。次に、検出ロッド26の下端に重錘を吊下し、
X・Y傾斜センサ28の補正を行った後、掘削計画線上
に位置する地下掘削機本体の天端の滑車を経た検出ワイ
ヤー32の地上端部を検出ロッド26の下端に連結し、
しかる後にX・Yテーブルを適宜に移動しながらX・Y
傾斜センサ28を用いて検出ワイヤー32を鉛直とし、
この位置を計測の原点とする。この際、それぞれのX・
YテーブルがX方向へ大きく変位している場合は、架台
1のスライドフレーム8を適宜に移動し、又、Y方向に
ついては、架台1を地上3に載置するときに検出ロッド
26が概ね計測の原点となる位置のY方向の鉛直上に位
置するようにしておく。次いで、掘削機本体による深溝
2の掘削に伴って、検出ワイヤー32をオートテンショ
ンウインチ34により一定張力を掛けながら掘削機本体
の天端の移動に追従するように繰り出すと共に、X,Y
レーザー距離計29,30によって検出ロッド26の変
位を検出し、かつ変位が生じた場合には、制御装置によ
りX,Yモータ17,21を駆動して常に変位が零とな
るように、すなわち検出ワイヤー32の地上端部と掘削
機本体の天端との間が常に鉛直となるようにX・Yテー
ブルを移動する。そして、X・Yテーブルの移動量が
X,Yロータリーエンコーダー20,24によって計測
され、かつ原点からの変位量が掘削機本体の天端の水平
面内の位置として制御装置のパソコンによって算出さ
れ、ディスプレイ44に表示されたり、あるいはベース
マシンの運転席に設けたディスプレイにリアルタイムで
表示される。なお、掘削機本体の深度は、深度計42に
よって計測され、又、掘削機本体の先端の変位量は、上
記掘削機本体の天端の変位量と、掘削機本体に搭載した
傾斜計を用いて求められる掘削機本体の変位量とを加味
して求められるものである。
In order to measure the position of the top of the excavator body at each depth in the horizontal plane by the position measuring device having the above-described configuration, first, two position measuring devices are mounted on the base frame 4 of each of the gantry 1. Deep trench 2 excavated along the planning line
Are placed horizontally on the ground 3 so as to sandwich them in the excavation direction, and each slide frame 8 is appropriately slid so that each detection rod 26 is positioned on the deep groove 2. Next, a weight is suspended at the lower end of the detection rod 26,
After correcting the XY tilt sensor 28, the ground end of the detection wire 32 passing through the pulley at the top end of the underground excavator body located on the excavation plan line is connected to the lower end of the detection rod 26,
Then, while moving the XY table appropriately, XY
The detection wire 32 is made vertical using the inclination sensor 28,
This position is used as the measurement origin. At this time, each X
When the Y table is largely displaced in the X direction, the slide frame 8 of the gantry 1 is appropriately moved, and in the Y direction, the detection rod 26 measures substantially when the gantry 1 is placed on the ground 3. Is located vertically above the position which is the origin of the Y direction. Next, as the excavator body excavates the deep groove 2, the detection wire 32 is fed out while following the movement of the top end of the excavator body while applying a constant tension by the auto tension winch 34, and X, Y.
The displacement of the detection rod 26 is detected by the laser rangefinders 29 and 30, and when the displacement occurs, the X and Y motors 17 and 21 are driven by the control device so that the displacement is always zero, that is, the detection is performed. The XY table is moved such that the ground end of the wire 32 and the top end of the excavator body are always vertical. The amount of movement of the XY table is measured by the X and Y rotary encoders 20 and 24, and the amount of displacement from the origin is calculated by the personal computer of the control device as the position of the top end of the excavator body in the horizontal plane. 44 or in real time on a display provided in the driver's seat of the base machine. The depth of the excavator body is measured by the depth gauge 42, and the displacement of the tip of the excavator body is determined by using the displacement of the top of the excavator body and the inclinometer mounted on the excavator body. It is obtained by taking into account the displacement of the excavator body obtained by the above.

【0012】したがって、上記構成の位置計測装置にお
いては、掘削機本体の天端との間が常に鉛直となるよう
に保持される検出ワイヤー32の地上端部のX,Y方向
の位置が、掘削機本体の水平面内の位置を地上で再現す
るので、水平面内における掘削機本体の位置の計測を高
精度で行うことができる。又、掘削機本体の変位に追従
するX・Yテーブルが架台1直上に設けられているの
で、高さが低くなって装置のコンパクト化ができ、かつ
重心が低くなって装置の安定化ができる。更に、制御装
置のパソコンが架台1に搭載されているので、ベースマ
シンの運転席へのケーブルが通信ケーブル及び非常停止
ケーブルの2本となり、制御ケーブルの引き廻しを容易
に行うことができる。更に又、1つの架台1にX・Yテ
ーブル等の1つの計測部が搭載されているので、小型化
と相俟って装置の載置場所を任意に設定でき、施工スペ
ースの広狭に容易に対応できると共に、運搬を容易に行
うことができる。
Therefore, in the position measuring device having the above configuration, the position in the X and Y directions of the ground end of the detection wire 32 held so that the space between the top of the excavator body and the top is always vertical is determined. Since the position of the excavator body in the horizontal plane is reproduced on the ground, the position of the excavator body in the horizontal plane can be measured with high accuracy. In addition, since the XY table that follows the displacement of the excavator body is provided immediately above the gantry 1, the height can be reduced and the apparatus can be made compact, and the center of gravity can be lowered and the apparatus can be stabilized. . Furthermore, since the personal computer of the control device is mounted on the gantry 1, the cable to the driver's seat of the base machine is two, the communication cable and the emergency stop cable, and the control cable can be easily routed. Further, since one measuring unit such as an X / Y table is mounted on one stand 1, the mounting position of the apparatus can be set arbitrarily in conjunction with the miniaturization, and the installation space can be easily reduced. It can respond and can be easily transported.

【0013】なお、上述した実施の形態においては、検
出ロッド26の変位を計測するX,Y変位計を、X,Y
レーザー距離計29,30とX・Yターゲット31によ
り構成する場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、例えばサポート25と検出ワイヤー32
の地上端部との間に介装され、かつX・Yユニバーサル
ジョイント27を介してサポート25に吊下された検出
ロッド26と、この検出ロッド26の下端部に付設され
たX,Y傾斜センサ(図示せず)とから構成するように
してもよい。この場合、検出ロッド26の風の影響を排
除したり、あるいはX,Y傾斜センサからリード線の導
出等を容易にするため、検出ロッド26を同心状に囲む
保護管(図示せず)をサポート25に垂設することが好
ましく、又、検出ロッド26の中間付近に設けたX・Y
傾斜センサ28で代用するようにしてもよい。又、検出
ワイヤー32に対するX,Y変位計の付設を正確に行え
る場合には、検出ロッド26を用いることなく、検出ワ
イヤー32の地上端部をX・Yユニバーサルジョイント
27を用いて直接サポート25に連結するようにしても
よい。これらの場合は、前述した実施の形態の場合とほ
ぼ同様の作用効果が得られる。
In the above-described embodiment, the X, Y displacement meter for measuring the displacement of the detection rod 26 is an X, Y displacement meter.
Although the case has been described in which the laser rangefinders 29 and 30 and the XY target 31 are used, the present invention is not limited to this. For example, the support 25 and the detection wire 32
A detection rod 26 interposed between the ground end and a support 25 via an XY universal joint 27, and an X, Y tilt sensor attached to the lower end of the detection rod 26 (Not shown). In this case, a protective tube (not shown) that surrounds the detection rod 26 concentrically is supported in order to eliminate the influence of the wind of the detection rod 26 or to easily lead out the lead wire from the X, Y inclination sensor. 25, and XY provided near the center of the detection rod 26.
The inclination sensor 28 may be used instead. If the X and Y displacement meters can be attached to the detection wire 32 accurately, the ground end of the detection wire 32 is directly connected to the support 25 using the XY universal joint 27 without using the detection rod 26. You may make it connect. In these cases, substantially the same functions and effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上のように、本発明の地下掘削機の位
置計測装置によれば、掘削機本体の変位に追従するX・
Yテーブルが架台直上に設けられているので、従来に比
べて高さが低くなり、装置をコンパクト化することがで
き、かつ重心が低くなり、装置を安定化させることがで
きる。又、制御装置のパソコンを架台に搭載しているこ
とにより、ベースマシンの運転席へのケーブルを通信ケ
ーブルと非常停止ケーブルの2本とすることが可能とな
るので、制御ケーブルの引き廻しを容易に行うことがで
きる。
As described above, according to the position measuring device for an underground excavator of the present invention, X.
Since the Y table is provided immediately above the gantry, the height is lower than before, the device can be made more compact, the center of gravity is lowered, and the device can be stabilized. In addition, since the personal computer of the control device is mounted on the base, the cable to the driver's seat of the base machine can be two, a communication cable and an emergency stop cable. Can be done.

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

【図1】本発明に係る地下掘削機の位置計測装置の実施
の形態の一例を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a position measuring device for an underground excavator according to the present invention.

【図2】図1の位置計測装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the position measuring device of FIG.

【図3】図2における III−III 線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 架台 4 ベースフレーム 8 スライドフレーム 13 ガイドレール 14 スライダー 15 可動テーブル 16 スライドレール 17 Xモータ 18 ねじ杆 19 ナット 20 Xロータリーエンコーダー 21 Yモータ 22 ねじ杆 23 ナット 24 Yロータリーエンコーダー 25 サポート 26 検出ロッド 27 X・Yユニバーサルジョイント 29 Xレーザー距離計 30 Yレーザー距離計 31 X・Yターゲット 32 検出ワイヤー 34 オートテンションウインチ 43 制御盤 Reference Signs List 1 base 4 base frame 8 slide frame 13 guide rail 14 slider 15 movable table 16 slide rail 17 X motor 18 screw rod 19 nut 20 X rotary encoder 21 Y motor 22 screw rod 23 nut 24 Y rotary encoder 25 support 26 detection rod 27 X・ Y universal joint 29 X laser distance meter 30 Y laser distance meter 31 XY target 32 detection wire 34 auto tension winch 43 control panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 朗二 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前田建設工業株式会社内 (72)発明者 宮崎 勇一郎 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前田建設工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−34771(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 - 15/14 E02F 5/02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Roji Ogawa 2- 10-26 Fujimi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Maeda Construction Industries Co., Ltd. (72) Inventor Yuichiro Miyazaki 2- 10-26 Fujimi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-7-34771 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 15/00-15/14 E02F 5/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ベースマシンのブームにワイヤーを介し
て吊下され、地下に深溝を掘削する掘削機本体の水平面
内の位置を計測する装置であって、地上に載置される架
台と、架台上に水平面内において直交するX,Y方向へ
移動可能に設けたX・Yテーブルと、X・Yテーブルを
ねじ送り機構によりX,Y方向へ移動するX,Yモータ
と、X・YテーブルのX,Y方向の移動量を計測するた
めX,Yモータに付設したX,Yロータリーエンコーダ
ーと、X・Yテーブルに立設したサポートと、前記架台
に搭載されたオートテンションウインチと、このウイン
チから繰り出されて掘削機本体の天端の滑車を経て地上
端部を前記サポートに揺動可能に連結された検出ワイヤ
ーと、検出ワイヤーにおけるX・Yテーブル対応個所の
X,Y方向の変位を計測するためX・Yテーブルに搭載
されたX,Y変位計と、X,Y変位計からの信号を受
け、検出ワイヤーとX・Yテーブルとの間のX,Y方向
の変位が零となるように前記X,Yモータを駆動制御す
る制御装置とを備えることを特徴とする地下掘削機の位
置計測装置。
1. An apparatus for measuring a position in a horizontal plane of a body of an excavator suspended from a boom of a base machine via a wire and excavating a deep trench underground, comprising: a gantry mounted on the ground; An XY table provided on the top so as to be movable in X and Y directions orthogonal to each other in a horizontal plane; an X and Y motor for moving the XY table in the X and Y directions by a screw feed mechanism; An X, Y rotary encoder attached to an X, Y motor for measuring the movement amount in the X, Y directions, a support erected on an XY table, an auto tension winch mounted on the gantry, and a A detection wire which is fed out and has its ground end swingably connected to the support via a pulley at the top end of the excavator body, and a displacement of the detection wire in the X and Y directions corresponding to the XY table. Upon receiving signals from the X and Y displacement meters mounted on the XY table and the X and Y displacement meters for measurement, the displacement in the X and Y directions between the detection wire and the XY table becomes zero. And a control device for controlling the driving of the X and Y motors as described above.
【請求項2】 前記X,Y変位計が、サポートと検出ワ
イヤーの地上端部との間に介装され、X・Yユニバーサ
ルジョイントを介してサポートに吊下された検出ロッド
と、X・Yテーブルに付設されたX,Yレーザー距離計
と、X,Yレーザー距離計と対向して検出ロッドに付設
されたX・Yターゲットとからなることを特徴とする請
求項1記載の地下掘削機の位置計測装置。
2. An X / Y displacement meter interposed between a support and a ground end of a detection wire, and a detection rod suspended from the support via an XY universal joint. 2. The underground excavator according to claim 1, comprising: an X, Y laser distance meter attached to the table; and an XY target attached to the detection rod facing the X, Y laser distance meter. Position measurement device.
【請求項3】 前記X,Y変位計が、サポートと検出ワ
イヤーの地上端部との間に介装され、X・Yユニバーサ
ルジョイントを介してサポートに吊下された検出ロッド
と、このロッドの下側に付設されたX,Y傾斜センサと
からなることを特徴とする請求項1記載の地下掘削機の
位置計測装置。
3. A detection rod interposed between the support and the ground end of the detection wire, and a detection rod suspended from the support via an XY universal joint. 2. The position measuring device for an underground excavator according to claim 1, further comprising an X, Y tilt sensor attached to a lower side.
【請求項4】 前記制御装置のパソコンが、架台に搭載
されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載の
地下掘削機の位置計測装置。
4. The underground excavator position measuring device according to claim 1, wherein the personal computer of the control device is mounted on a gantry.
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