JP3407174B2 - 非開削工法の計測装置 - Google Patents
非開削工法の計測装置Info
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Description
セミシールド工法等の所謂非開削工法により各種配管等
を布設する際の布設管路の形状と掘削先端位置を計測す
る装置に関するものである。
構造物がある場所での配管工事が多くなり、従来の開削
工法に代わって非開削工法が採用されている。
送り出し、掘削機に接続した鋼管、ヒューム管等を後方
から油圧ジャッキ等で押しながら推進させて布設する。
そのために、掘削中での掘削機の掘進方向を適宜監視、
制御することが重要である。
は発進立坑から推進方向に合わせてレーザトランシット
等でレーザ光を掘削機先端に発振し、先端の受光盤で受
けてズレを検知し、油圧ジャッキ等で方向変更しながら
推進方向を制御することが開示されている(先行技術
1)。
ヒューム管内にレールを布設してジャイロ等を搭載した
走行台車を先端まで走行させて先端の掘削位置を求める
方法が開示されている(先行技術2)。
術1の場合、長距離になるほどレーザ光が広がり、位置
の検知が困難になったり、管の曲がり等で先端までレー
ザ光が通らなくなる等の問題があった。
する必要があり、多くの手間が必要で実際上問題があっ
た。
たものであり、長距離で、管の曲がり等があっても、布
設管路の形状と掘削先端位置を簡単に正確に計測できる
装置を提供することを目的とする。
開削工法における布設管路の形状と掘削先端位置とを計
測する装置において、前記計測装置の基体に以下の
(イ)〜(チ)を設けたことを特徴とする非開削工法の
計測装置である。
子台 (ハ)振り子台に載せた布設管路形状の計測計 (ニ)走行距離計 (ホ)掘削先端位置を検知する検知器 (ヘ)計測データを処理する情報処理機構(ト)振り子台の振れ中心軸と管軸とのズレを検知する
軸心監視機構 (チ)基体のローリングを計測するローリング計
の非開削工法の計測装置において、走行機構が前2車輪
と後2車輪による走行機構とし、基体に更に以下の
(リ)、を設けたものである。 (リ)後2車輪側に移動可能にしたバランスウェイト
よって説明する。
る状態を示す全体図である。図1において、発進立坑1
から送り出された掘削機3は後方に鋼管4を取り付けて
推進油圧ジャッキ5で地中Tに押し込まれ、順次鋼管4
を継ぎ足しながら管路2を形成していく。
体7に設けたジャイロ等の計測計8a、走行距離計8b
等とそれらからの計測データを処理する情報処理機構2
0を設けるとともに、走行機構を設けて矢印方向に往復
動しながら計測できるようにしている。鋼管4によって
形成された管路2の先端位置は計測装置6によって正確
に計測され、それに基づいて方向制御ジャッキ10で方
向が修正される。
る。図2において、基体7には布設管路の形状を測定す
る計測計8aとしてジャイロ11と傾斜計12が振り子
台13に設けられている。振り子台13は一点鎖線Mで
示す管軸と一致する軸Nを中心として振れるように取り
付けられている。振り子台13の回転支持軸14aには
走行する基体7のローリングを計測するローリング計1
5が取り付けられており、他の回転支持軸14bにはス
リップリング16が取り付けられている。ジャイロ11
と傾斜計12を振り子台13に設けることによって、計
測装置6を走行させた場合の管軸Mを中心としたローリ
ングに対する誤差をなくすることができる。
る走行距離計8bを設けている。走行距離計8bはロー
ラ型を用いているが、これに限定されるものではない。
に対応して、ジャイロ11と傾斜計12によって管路2
の方位と傾斜角度を計測し、これらの値を積算すること
によて管路2の形状を正確に求めることができる。
端位置を検知する検知器17aを設けている。通常は掘
削先端位置は鋼管の先端位置を検知し、図1で前述した
掘削機3の長さを補正してきめている。
けて、計測装置6が復走行して元の位置に戻る場合に、
図1で前述したストッパー9の位置を検知することがで
きるようにしている。
まで走行させ、その先端位置を検知して戻ることで、往
復で管路2の形状が測定でき、精度を向上させることが
できる。
置等の検知器17a、17bの計測データはコンピュー
タ(CPU)等で構成されている情報処理機構20で処
理される。22はこれら計測計や情報処理機構の電源用
の電池である。情報処理機構20で処理された計測デー
タは計測装置6が発進立坑1に戻った後に、情報として
系外の操作室等に設けている他のコンピュータ(CP
U)にインターフェスを介して入力して解析し、掘削方
向等をチェックして、必要に応じて推進方向を修正す
る。
イバー回線等を用いて、情報処理機構20で処理された
計測データを情報として上記と同様に系外のコンピュー
タにインターフェスを介して入力して解析し、掘削方向
等をチェックして、必要に応じて推進方向を修正する。
輪18a、18b、後車輪19a、19bの4車輪が取
り付けられ、モータ21により管路2内を移動できるよ
うにしている。走行機構は車輪に限定されないが、通常
は車輪が用いられる。
要に応じて設けることができる。48はケースで基体7
上の計測計等を保護している。また、24a、24bは
レーザ距離計であり、これを用いて振り子台13の振れ
中心軸Nと管軸Mとのズレを検知することができる。
差(0.5%以上)が累積するので、布設する鋼管の長
さを前もって計測しておき、渦流型の溶接位置検知器2
5で溶接位置26を検知して位置補正ができるようにし
ている。これによって、走行距離計8bと併せることで
正確な走行距離が測定できる。走行距離計として、レー
ザを用いた非接触型のスペックルパターン方式を用いる
こともできる。
ある。図3において、前車輪18a、18bと後車輪1
9a、19bはカップリング27a、27bを介してそ
れぞれシャフト28a、28bで繋がれている。また、
傘歯車29a、29bを介して、シャフト30で前車輪
18a、18bと後車輪19a、19bが繋がれてい
る。
ワンウェイクラッチ31a、31bが組み込まれ、この
間をスプロケット32とチェーン33を介してモータ2
1で駆動できるようにしている。
ータ21の回転方向を切換えて、モータ21の駆動機構
を後車輪19a、19bに接続させて、後車輪19a、
19bを駆動させ、前車輪18a、18bは空転させ
て、計測装置6を往走行させる。復走行させる場合はモ
ータ21の回転方向を逆に切換える。
を図4、図5によって説明する。ここではバランスウェ
イト23を設けて、走行機構を前車輪18a、18b、
後車輪19a、19bの4車輪に特定し、更に基体7の
前後端部に鋼管4の軸方向の姿勢を監視する距離計24
a、24bを設けている。バランスウェイト23は後車
輪19a、19b側に移動させて固定している。
スウェイトを用いた場合の取付け構造の要部の説明図で
ある。
ータ34とスクリュウロッド35で前後移動させる。計
測装置6が矢印に示す掘削機方向へ走る場合、後車輪1
9a、19b側にバランスウェイト23を移動させて固
定する。
測装置6の管軸方向の姿勢が乱れた場合には、後車輪1
9a、19bと前車輪18bが接地した状態になる。こ
の時、バランスウェイト23が後車輪19a、19b側
にあるので、この状態で前進すると接地していない前車
輪18aの方向に曲げる力が生じ、姿勢が元に戻る。す
なわち、走行姿勢の自動復元作用を有している。
9a、19bと前車輪18a、18bが入れ代わるの
で、バランスウェイト23を反対側に移動することで、
同様の効果が得られる。
置の振り子台13の振れ中心軸Nと管軸Mとのズレを検
知する軸心監視機構の説明図である。
離計24a、24bを管路2の管面に向けて設置してい
る。レーザ距離計の代わりに超音波距離計を用いてもよ
い。
面からの距離の差(L1 −L2 )および(L3 −L4 )
から管軸Mに対する振り子台13の振れ中心軸Nのズレ
が計測される。
心軸Nのズレが計測された場合には、振り子台13に載
せたジャイロ11および傾斜計12によって得られた方
位や傾きのデータは、管軸Mを中心としたローリングに
対する誤差を含んでいるので、そのデータを除外する
か、補正することによって、より高精度で管路形状を算
出することができる。
の形態を示す説明図である。図6において、アーム36
の先端に回転ローラ37と軸38にエンコーダ39を取
り付け、管路2の管面にスプリング40で押し付けて転
接することで容易に距離の計測ができる。
統を示す図である。上述した図1〜図6に示した計測装
置6を管路2内に走行させてジャイロ11、傾斜計1
2、軸心監視のレーザ距離計24a、24b等によって
計測されたデータはAD変換器46を通じてCPU41
に入力され、走行距離計8bはカウンタ42を通じてC
PU41に入力され、掘削先端位置等を検知する検知器
17a、17b、溶接位置検知器25はI/O43を通
じてCPU41に入力され、バランスウェート駆動モー
タ34はリレー44によりCPU41に入力され、それ
らはメモリ45に記録される。上記情報処理機構20に
はその他のセンサー等の信号等も入力され、走行の往復
走行、停止、バランスウェイト23の前後移動等の制御
が行われる。
して種々のデータを計測した後、管路2の入り口のスト
ッパー9により停止する。記録された情報はインターフ
ェスを介して系外のCPU等に転送され、解析されて管
路2の曲がりや応力及び先端位置が解明され、掘削機3
の方向制御ジャッキ10等で正しい方向に補正される。
計測装置は以下の効果が得られる。 (イ)レールが不要となるため施工が容易である。 (ロ)計測の自動化ができる。 (ハ)曲がり等の影響を受けることなく長距離の管路の
形状が正確に計測できるため、先端の方向制御が正確で
容易にできる。(ホ)管路の形状が正確に計測できるた
めに管体に発生する応力が算出できる。
の曲がり等があっても、布設管路の形状と掘削先端位置
を簡単に正確に計測できる。
態を示す全体図である。
を用いた場合の取付け構造の要部の説明図である。
視機構の説明図である。
す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】非開削工法における布設管路の形状と掘削
先端位置とを計測する装置において、前記計測装置の基
体に以下の(イ)〜(チ)を設けたことを特徴とする非
開削工法の計測装置。 (イ)走行機構 (ロ)振れ中心軸を管軸と一致するように設定した振り
子台 (ハ)振り子台に載せた布設管路形状の計測計 (ニ)走行距離計 (ホ)掘削先端位置を検知する検知器 (ヘ)計測データを処理する情報処理機構(ト)振り子台の振れ中心軸と管軸とのズレを検知する
軸心監視機構 (チ)基体のローリングを計測するローリング計 - 【請求項2】請求項1記載の非開削工法の計測装置にお
いて、走行機構が前2車輪と後2車輪による走行機構と
し、基体に更に以下の(リ)を設けたことを特徴とする
非開削工法の計測装置。 (リ)後2車輪側に移動可能にしたバランスウェイト
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1590496A JP3407174B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非開削工法の計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1590496A JP3407174B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非開削工法の計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09209691A JPH09209691A (ja) | 1997-08-12 |
JP3407174B2 true JP3407174B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=11901771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1590496A Expired - Fee Related JP3407174B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 非開削工法の計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3407174B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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JP5376995B2 (ja) * | 2009-02-20 | 2013-12-25 | 真柄建設株式会社 | 推進工法用測量ロボット装置 |
JP2011236589A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Kayaba System Machinery Co Ltd | 掘削機 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP1590496A patent/JP3407174B2/ja not_active Expired - Fee Related
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