JP3504474B2

JP3504474B2 - 管推進機

Info

Publication number: JP3504474B2
Application number: JP27616297A
Authority: JP
Inventors: 信昭遠藤; 茂呂　　隆
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 2004-03-08
Anticipated expiration: 2017-10-08
Also published as: JPH11117667A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管推進機に係り、特
に、地中を掘進する掘進機を地上等から操作機で遠隔操
作する管推進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に小口径管推進機は、角度や位置等
の状態量を検出する複数の検出器が装備され、地中を掘
進する掘進機と、掘進機の後部に接続された後続管を押
して掘進機を推進させる元押装置と、掘進機を地上等か
ら遠隔操作する操作機と、掘進機に設置された掘削カッ
タやジャッキ等を動かすための圧油を発生させる油圧ユ
ニットと、掘削カッタで掘削した土砂の塑性流動化を促
進するための作泥材を掘削面へ注入する作泥材注入装置
とで構成されている。

【０００３】このような小口径管推進機においては、通
常、掘進機に装備された複数の検出器の検出値に基づい
て掘進機の位置・姿勢を求め、これを例えばイラストで
操作機に表示させるようにしており、オペレータはその
表示データを見ながら掘進機の推進方向が目標方向にな
るように操作機により掘進機の遠隔操作を行っている。
このとき、検出器の検出値が実際の角度や位置等（実際
値）からずれていると、掘進機の正確な位置・姿勢が操
作機に表示されないため、掘進機の推進方向を目標方向
に一致させることができなくなる。このため、従来にお
いては、地中に掘進機を入れて掘削作業を開始する前
に、地上にてオペレータが各検出器のゼロ調整やスパン
調整（感度調整）を手動で微細に行って、別の計器で測
定した実際値と各検出器の検出値が一致するように校正
していた。しかし、この場合、実測値と検出値とをすべ
ての点で一致させるためには、何回もの実測と調整が必
要になり、オペレータにかなりの負担がかかるととも
に、検出器の校正に膨大な時間を費やしていた。

【０００４】そこで、検出器の校正作業を容易にするも
のとして、特開平６−１６００９２号公報に記載されて
いるような小口径管推進機が提案された。この公報に記
載されている小口径管推進機は、操作機に補正処理部を
設け、登録モードにあるときは、掘進機の異なる２つの
姿勢状態における検出器の検出値を取り込み、この検出
値を掘進機が上記異なる２つの姿勢と同じ姿勢にあると
きの実測値又は設計値に一致させる補正データを演算
し、この補正データをメモリに記憶させ、補正モードに
あるときは、検出器の検出値を取り込み、メモリに記憶
した補正データを用いてその検出値を実測値又は設計値
に一致させるよう補正し出力するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように小口径
管推進機は、掘進機、元押装置、操作機、油圧ユニット
及び作泥材注入装置で構成され、各装置の組み合わせを
変更できるようになっており、掘進機や操作機が故障し
たときは、通常はその故障した装置だけを交換する。ま
た、掘削する地山の土質が変わった場合に、掘進機だけ
をその土質に合ったものに交換することもある。このよ
うに実際の作業においては、掘進機と操作機との組み合
わせが変わることが多い。

【０００６】上記特開平６−１６００９２号公報に記載
の従来技術においては、上述したように検出器の検出値
を実測値又は設計値に一致させる補正データを予めメモ
リに記憶しておき、掘削作業時にはその補正データを用
いて検出器の検出値を補正するようにしているが、その
補正データを記憶するメモリは操作機に設けられてい
る。そのため、故障等により使用する操作機が変わった
場合は、小口径管推進機内には補正データが存在しない
状態となるため、新しい操作機に補正データを再登録す
るための作業が必要となる。また、故障等により使用す
る掘進機が変わった場合は、操作機には故障した掘進機
内の検出器の補正データしか登録されていないため、操
作機に新しい掘進機内の検出器の補正データを再登録す
るための作業が必要となる。つまり、掘進機と操作機の
組み合わせが変わると、その都度補正データを再登録す
るための作業が必要となる。

【０００７】また、上記のように操作機が変わると補正
データを再登録する必要があるが、補正データとして検
出器の検出値を実測値に一致させる補正データを用いる
場合、掘進機が地中に入っていると、掘進機の実際の角
度や位置等を実測することはできないので、実際の角度
や位置等を実測するために掘進機を一度地上へ出す必要
があり、これによりオペレータの負担が増大するととも
に、掘削作業が長時間にわたって中断される。

【０００８】本発明の目的は、掘進機と操作機との組み
合わせが変わっても、掘進機内の検出器の校正に用いる
補正データを再登録するための作業が不要で、汎用性の
ある管推進機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、角度や位
置等の状態量を検出する検出器を装備した掘進機と、前
記検出器の検出値を入力し、前記掘進機の遠隔操作を行
う操作機と、前記検出器の校正手段とを備え、この検出
器の校正手段は、前記掘進機がある姿勢にあるときの前
記検出器の検出値を入力し、この検出値を前記掘進機が
前記姿勢と同じ姿勢にあるときの前記状態量の実測値又
は設計値に一致させる補正データを演算する補正データ
演算手段、前記補正データを記憶する補正データ記憶手
段、前記検出器の検出値を前記補正データ記憶手段で記
憶した補正データによって補正して出力する検出値補正
手段を有し、登録モードにあるときは前記補正データ演
算手段、補正データ記憶手段により補正データを登録
し、補正モードにあるときは前記検出値補正手段により
前記補正データを用いて検出値を補正する管推進機にお
いて、前記校正手段の補正データ演算手段、補正データ
記憶手段、検出値補正手段のうち、少なくとも補正デー
タ記憶手段を前記掘進機内に配置し、それ以外を前記操
作機に配置した構成とする。

【００１０】このように少なくとも補正データ記憶手段
を掘進機内に配置することにより、掘進機内の検出器の
校正に用いる補正データを登録した掘進機は、どのよう
な操作機と組み合わせても汎用的に使用できる。したが
って、故障等により掘進機と操作機の組み合わせが変わ
っても、その都度補正データを再登録する作業を行う必
要はない。また、操作機が故障したときは操作機のみを
交換するだけでよく、補正データを再登録しなくて済む
ため、補正データとして検出器の検出値を実測値に一致
させる補正データを用いる場合に、掘進機の実際の角度
や位置等を実測するために掘進機を地上へ出す必要がな
い。

【００１１】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記掘進機内に更に前記補正データ演算手段を配置す
る。

【００１２】（３）また、上記（１）又は（２）におい
て、好ましくは、前記掘進機内に更に前記検出値補正手
段を配置する。

【００１３】上記（２）及び（３）により操作機の構成
が簡単化される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
よって説明する。本発明の第１の実施形態を図１〜図８
により説明する。図１において、本実施形態の小口径管
推進機は掘進機１を備え、この掘進機１は前部ハル１１
と後部ハル１２とを有し、これら前部ハル１１と後部ハ
ル１２は上下左右の連結ピン（図１では上下の連結ピン
のみ図示）１３によって水平方向及び垂直方向に折り曲
げ可能に連結されている。ここで、図中の前部ハル１１
と後部ハル１２の連結部分Ｂを中折部とする。

【００１５】前部ハル１１の先端にはカッタヘッド１４
を含む先端掘削部１６が装備されており、カッタヘッド
１４はカッタ駆動装置１５により回転し地山Ｇを掘削す
る。先端掘削部１６の後部側には複数本の方向修正ジャ
ッキ１７が配置され、これら方向修正ジャッキ１７によ
り先端掘削部１６を水平方向及び垂直方向に傾動させて
方向修正を行う。ここで、図中の先端掘削部１６の傾動
中心を含む部分Ａを方向修正部とする。

【００１６】後部ハル１２には土砂圧送ポンプ１８が設
けられ、この土砂圧送ポンプ１８は図示していない圧送
ピストンの往復動により掘削土砂を土砂溜タンク１９に
取り入れ、これを排土管２０へ圧送して掘進機１の推進
を可能にする。また、後部ハル１２の後端部には後続管
３１が接続され、この後続管３１の後方の立坑内には、
図示はしないが推進ジャッキにより後続管３１を介して
後部ハル１２を推進させる元押装置が設置され、後部ハ
ル１２はこの元押装置からの推進力を前部ハル１１に伝
達する。

【００１７】また、前部ハル１１の後部の上部内壁に
は、そのピッチング及びローリングを検出するための傾
斜検出器２５が設置され、その下方には後部ハル１２に
対する前部ハル１１の水平方向の折れ角を検出するため
の折れ角検出器２６が設置されている。折れ角検出器２
６は、例えば図２に示すような直線摺動形ポテンショメ
ータで構成されている。図２において、折れ角検出器２
６はバネ力によって前部ハル１１に設けられた平面板２
７を押し付ける摺動軸２６ａを有し、前部ハル１１と後
部ハル１２の折れ角が変化すると、これに追従して摺動
軸２６ａが伸縮動作するようになっており、この摺動軸
２６ａの伸縮ストローク量により前部ハル１１と後部ハ
ル１２間の折れ角を検出する。

【００１８】先端掘削部１６の後部には、先端掘削部１
６の傾動量を検出するための複数個（ここでは３個）の
傾動量検出器２９，２９，２９（以下、単に傾動量検出
器２９という）が設置されている（図３参照）。この傾
動量検出器２９は、例えば折れ角検出器２６と同様に直
線摺動形ポテンショメータで構成されている。

【００１９】また、後部ハル１２には、掘進機１の位置
を検出するための位置検出器２３が設置されている。こ
の位置検出器２３はレーザ受光装置で構成され、トンネ
ル後方の基準線上に配置されたレーザ発信器２１により
発信したレーザビーム２２をターゲット面（受光部）２
４で受光し、この受光位置から基準線に対する掘進機１
の位置を検出する。

【００２０】上記の傾斜検出器２５、折れ角検出器２
６、傾動検出器２９及び位置検出器２３の検出値は、図
３に示すように、後部ハル１２内に設けられた制御装置
３に送られ、この制御装置３にて所定の処理が行われた
後、信号伝送装置４を介して地上等に設置された操作機
２へ送られる。

【００２１】操作機２は、地上等にて掘進機１の遠隔操
作を行うものであり、信号伝送装置５と、姿勢演算装置
６と、表示装置６Ａと、登録スイッチ８と、選択スイッ
チ９と、入力装置１０と、補正データ演算装置７とを有
している。信号伝送装置５は掘進機１の制御装置３の信
号伝送装置４と信号のやりとりを行う。

【００２２】姿勢演算装置６は、制御装置３で補正され
た検出器２５，２６，２９，２３の検出値（後述）を入
力し、この検出値及び予め記憶されている掘進機１のデ
ータに基づいて掘進機１の方向修正部Ａ及び中折部Ｂの
位置や先端掘削部１６の傾動量を演算する。表示装置６
Ａは、姿勢演算装置６で演算した方向修正部Ａ及び中折
部Ｂの位置や先端掘削部１６の傾動量を表示画面に表示
させる。

【００２３】登録スイッチ８は、検出器２５，２６，２
９，２３の校正に用いる補正データ（後述）の登録を指
示するスイッチであり、選択スイッチ９は、検出器２
５，２６，２９，２３の中から補正データの登録を行う
べき検出器を選択するスイッチである。入力装置１０
は、オペレータが掘進機１の所定の姿勢状態における傾
斜角、折れ角等の実測値（後述）を入力したり、補正デ
ータの登録に関する指示を行う手段である。

【００２４】補正データ演算装置７は、図４に示すよう
に、演算部７ｂと、パラメータ記憶部７ｃとを有し、演
算部７ｂは、検出器２５，２６，２９，２３の検出値を
入力装置１０で入力された実測値に一致させるための補
正データを演算し、この補正データを掘進機１の制御装
置３に出力し、パラメータ記憶部７ｃは入力装置１０で
入力された実測値及び選択スイッチ９で選択した検出器
の検出値を記憶する。なお、図４では、便宜上信号伝送
装置４，５を削除している。演算部７ｂの演算処理機能
の詳細を図５に示す。

【００２５】図５において、まず登録スイッチ８及び選
択スイッチ９の信号を取り込み（ステップ１２１）、続
いて登録スイッチ８で補正データの登録が指示されたか
どうかを判断し（ステップ１２２）、補正データの登録
が指示されたと判断すると、入力装置１０の信号を取り
込み（ステップ１２３）、掘進機１のある姿勢状態（以
下、第１の姿勢状態という）における実測値θ₁が入力
されたかどうかを判断する（ステップ１２４）。このと
き、実測値θ₁が入力されたと判断すると、検出器２
５，２６，２９，２３のうち選択スイッチ９で選択した
検出器の検出値θ_S1を取り込み（ステップ１２５）、続
いて入力装置１０で入力された実測値θ₁と選択された
検出器の検出値θ_S1をパラメータ記憶部７ｃに記憶する
（ステップ１２６）。

【００２６】その後、入力装置１０の信号を取り込み
（ステップ１２７）、続いて掘進機１の前の姿勢とは異
なる姿勢状態（以下、第２の姿勢状態という）における
実測値θ₂が入力されたかどうかを判断し（ステップ１
２８）、実測値θ₂が入力されたと判断されると、選択
スイッチ９で選択した検出器の検出値θ_S2を取り込み
（ステップ１２９）、続いて続いて入力装置１０で入力
された実測値θ₂と選択された検出器の検出値θ_S2をパ
ラメータ記憶部７ｃに記憶する（ステップ１３０）。

【００２７】そして、パラメータ記憶部７ｃに記憶した
実測値θ₁，θ₂及び検出値θ_S1，θ_S2を用いて、選択さ
れた検出器の検出値を実測値に一致させる補正データを
演算する（ステップ１３１）。この補正データの演算は
以下のようにして行う。

【００２８】検出値と実測値の関係を、検出値をＸ軸、
実測値をＹ軸とする（Ｘ，Ｙ）座標で表すと、図６に示
すように掘進機１が第１の姿勢状態にあるときの座標は
Ｐ（θ_S1，θ₁）、第２の姿勢状態にあるときの座標は
Ｑ（θ_S2，θ₂）となり、ある検出値に対応する実測値
は、座標Ｐと座標Ｑとを結んだ直線で表される。この直
線をＹ＝αＸ＋βとすると、α、βが折れ角検出器２６
の検出値を実測値に一致させる補正データであり、この
補正データは次の計算式から求められる。

【００２９】α＝（θ₂−θ₁）／（θ_S2−θ_S1） β＝（θ₁・θ_S2−θ₂・θ_S1）／（θ_S2−θ_S1）図５に戻り、続いてこの補正データα，βを制御装置３
に登録する（ステップ１３２）。

【００３０】掘進機１の制御装置３は、図４に示すよう
に、検出値取込部３ａと、補正データ記憶部３ｂと、検
出値補正部３ｃとを有している。検出値取込部３ａは、
各検出器２５，２６，２９，２３の検出値を取り込み、
補正データ記憶部３ｂは、操作機２の補正データ演算装
置７の演算部７ｂで演算した補正データα，βを記憶す
る。検出値補正部３ｃは、補正データ記憶部３ｂに記憶
された補正データα，βを用いて検出器２５，２６，２
９，２３の検出値を補正し出力する。この検出値補正部
３ｃの補正処理機能の詳細を図７に示す。

【００３１】図７において、まず検出値取込部３ａから
その時の検出器２５，２６，２９，２３の検出値θ_Sを
取り込み（ステップ１４３）、続いて補正データ記憶部
３ｂに記憶されている補正データα，βを読み込み、計
算式θ＝αθ_S＋βにより検出値θ_Sを補正し（ステップ
１４４）、続いて補正後の検出値θを操作機２の姿勢演
算装置６に出力する（同ステップ１４５）。

【００３２】以上において、掘進機１の制御装置３と、
操作機２の登録スイッチ８、選択スイッチ９、入力装置
１０、補正データ演算装置７とは、検出器２５，２６，
２９，２３の校正手段を構成する。

【００３３】以上のように構成した本実施形態の動作を
説明する。まず、補正データの登録を行う（登録モー
ド）場合、オペレータは、操作機２の登録スイッチ８で
補正データの登録を指示するとともに、選択スイッチ９
で検出器２５，２６，２９，２３の中から補正データの
登録を行うべき検出器を選択する。ここでは、一例とし
て折れ角検出器２６を選択するものとする。

【００３４】次いで、オペレータは、操作機２の図示し
ない方向修正レバーにより方向修正ジャッキ１７を作動
させて掘進機１を第１の姿勢状態にし、その時の前部ハ
ル１１と後部ハル１２間の実際の折れ角を角度計等を用
いて実測し、この実測値θ₁を入力装置１０により入力
する。

【００３５】上記の登録スイッチ８の指示信号、選択ス
イッチ９の選択信号、入力装置１０で入力された実測値
θ₁は補正データ演算装置７に送られ、補正データ演算
装置７では図４の実線で示す経路に従い、制御装置３の
検出値取込部３ａから折れ角検出器２６の検出値θ_S1を
取り込み、入力装置１０で入力された実測値θ₁とこの
折れ角検出器２６の検出値θ_S1をパラメータ記憶部７ｃ
に記憶する。

【００３６】次いで、オペレータは方向修正レバー（図
示せず）により掘進機１を第２の姿勢状態にし、その時
の前部ハル１と後部ハル２間の折れ角を実測し、この実
測値θ₂を入力装置１０により入力する。

【００３７】この実測値θ₂は補正データ演算装置７に
送られ、データ演算装置７では上記と同様に図４の実線
で示す経路に従い、制御装置３の検出値取込部３ａから
折れ角検出器２６の検出値θ_S2を取り込み、入力装置１
０で入力された実測値θ₂とこの折れ角検出器２６の検
出値θ_S2をパラメータ記憶部７ｃに記憶する。そして、
パラメータ記憶部７ｃに記憶した実測値θ₁，θ₂及び検
出値θ_S1，θ_S2を用いて、折れ角検出器２６の検出値を
実測値に一致させる補正データα，βを演算し、この補
正データα，βを制御装置３の補正データ記憶部３ｂに
記憶させる。

【００３８】以上の手順を、折れ角検出器２６以外の検
出器２５，２９，２３についても実行し、これら全ての
検出器の補正データを登録し、オペレータは操作機２の
登録スイッチ８をオフにする。

【００３９】次に、掘削作業時のような補正モードにあ
る場合は、制御装置３の検出値補正部３ｃにおいて、図
４の点線で示す経路に従い、まず検出値取込部３ａから
検出器２５，２６，２９，２３の検出値θ_Sを取り込
み、補正データ記憶部３ｂに記憶されている補正データ
α，βを用いて検出値θ_Sを補正し、補正後の検出値θ
を操作機２の姿勢演算装置６に出力する。

【００４０】姿勢演算装置６は、この補正後の位置検出
器２３の検出値や後部ハル１２の長さ等のデータに基づ
いて掘進機１の中折部Ｂの位置を求め、続いて補正後の
傾斜検出器２５及び折れ角検出器２６の検出値や前部ハ
ル１１の長さ等のデータに基づいて掘進機１の方向修正
部Ａの位置を求めるとともに、補正後の傾動量検出器２
９の検出値に基づいて先端掘削部１６の傾動量を求め、
これらを表示装置６Ａに出力する。表示装置６Ａは、掘
進機１の方向修正部Ａ及び中折部Ｂの位置や先端掘削部
１６の傾動量を表示画面にターゲットや数値により表示
させる。一例として、掘進機１の方向修正部Ａの位置を
基準線の位置を原点とする（Ｘ，Ｙ）座標画面上に黒点
Ｄでターゲット表示させたものを図８に示す。

【００４１】オペレータは、表示装置６Ａの表示画面を
見ながら、操作機２の方向修正レバー（図示せず）によ
り方向修正ジャッキ１７を作動させ、基準線に対する掘
進機１の推進方向のずれを修正し、掘進機１を目標方向
に推進させる。

【００４２】以上のように構成した本実施形態にあって
は、掘進機１内の制御装置３に補正データ記憶部３ｂを
設け、検出器の検出値を実測値に一致させる補正データ
α，βを補正データ記憶部３ｂに記憶させるようにした
ので、補正データα，βを登録した掘進機はどのような
操作機と組み合わせても汎用的に使用できる。したがっ
て、作業現場で掘進機１及び操作機２のどちらかが故障
して掘進機と操作機の組み合わせが変わっても、その都
度補正データα，βを再登録する必要はない。

【００４３】また、掘進機１が地中に入っている状態で
操作機２が故障したときは、操作機２のみを交換するだ
けでよく、補正データα，βを再登録しなくて済むた
め、掘進機１の実際の角度や位置等を実測するために掘
進機１を地上へ出す必要がなく、これによりオペレータ
の負担が軽減されるとともに、掘削作業が長時間にわた
って中断されることはない。

【００４４】更に、補正データα，βを登録した掘進機
はどのような操作機と組み合わせても汎用的に使用でき
るので、掘進機と操作機とを切り離して単独の製品とし
て提供、販売することができる。

【００４５】また、掘進機と組み合わせる操作機はどの
操作機でもよいため、工区毎の掘進機のメンテナンス時
には、掘進機だけを工場等へ持ち込めば良く、運搬費等
を削減できる。

【００４６】本発明の第２の実施形態を図９及び図１０
により説明する。本実施形態は、第１の実施形態におい
て検出器の校正に用いる補正データとして、検出器の検
出値を別の計器で実測した実測値に一致させる補正デー
タを用いる代わりに、検出器の検出値を予め決められた
設計値に一致させる補正データを用いるものである。図
中、第１の実施形態と同等の部材には同じ符号を付し、
その説明を省略する。

【００４７】図９において、本実施形態の小口径管推進
機の操作機２Ａに備えられる補正データ演算装置７Ａ
は、演算部７Ａｂとパラメータ記憶部７Ａｃとを有し、
パラメータ記憶部７Ａｃには、掘進機１が第１の規定姿
勢にあるときの角度や位置等の設計値θ_K1及び第２の規
定姿勢にあるときの角度や位置等の設計値θ_K2が記憶さ
れている。なお、角度や位置等の設計値は、機構的に
（例えばジャッキの伸び側ストロークエンドと縮み側ス
トロークエンド等）規定されるものである。

【００４８】演算部７Ａｂは、図１０に示すように、登
録スイッチ８で補正データの登録が指示されたと判断
し、入力装置１０の信号を取り込んだ（ステップ１２１
〜１２３）後、入力装置１０で掘進機１の第１の規定姿
勢における検出器の検出が指示されたかどうかを判断し
（ステップ１２４Ａ）、検出器の検出が指示されたと判
断すると、検出器２５，２６，２９，２３のうち選択ス
イッチ９で選択した検出器の検出値θ_S1を取り込み（ス
テップ１２５）、続いてこの検出器の検出値θ_S1をパラ
メータ記憶部７Ａｃに記憶する（ステップ１２６Ａ）。

【００４９】その後、入力装置１０の信号を取り込み
（ステップ１２７）、続いて入力装置１０で掘進機１の
第２の規定姿勢における検出器の検出が指示されたかど
うかを判断し（ステップ１２８Ａ）、検出器の検出が指
示されたと判断すると、選択スイッチ９で選択した検出
器の検出値θ_S2を取り込み（ステップ１２９）、続いて
この検出器の検出値θ_S2をパラメータ記憶部７Ａｃに記
憶する（ステップ１３０Ａ）。

【００５０】そして、パラメータ記憶部７Ａｃに記憶し
た設計値θ_K1，θ_K2及び検出値θ_S1，θ_S2を用いて、選
択された検出器の検出値を設計値に一致させる補正デー
タα_K，β_Kを演算する（ステップ１３１Ａ）。この補正
データα_K，β_Kの演算方法は、実測値を設計値にする以
外は前述した方法と同じである。続いて、この補正デー
タα_K，β_Kを制御装置３に登録する（ステップ１３２
Ａ）。

【００５１】以上のように構成した本実施形態におい
て、オペレータは、登録スイッチ８で補正データの登録
を指示するとともに、選択スイッチ９で例えば折れ角検
出器２６を選択した後、操作機２の方向修正レバー（図
示せず）により方向修正ジャッキ１７を作動させて掘進
機１を第１の規定姿勢にし、続いて入力装置１０でこの
姿勢における折れ角検出器２６の検出を指示する。ここ
で、第１の規定姿勢は、例えば前部ハル１１と後部ハル
１２間の折れ角が水平左方向に最大となる姿勢である。

【００５２】第１の規定姿勢における折れ角検出器２６
の検出が指示されると、補正データ演算装置７の演算部
７Ａｂでは、制御装置３の検出値取込部３ａから折れ角
検出器２６の検出値θ_S1を取り込み、この検出値θ_S1を
パラメータ記憶部７Ａｃに記憶する。

【００５３】次いで、オペレータは方向修正レバーによ
り掘進機１を第２の規定姿勢にし、続いて入力装置１０
でこの姿勢における折れ角検出器２６の検出を指示す
る。ここで、第２の規定姿勢は、例えば前部ハル１１と
後部ハル１２間の折れ角が水平右方向に最大となる姿勢
である。

【００５４】第２の規定姿勢における折れ角検出器２６
の検出が指示されると、補正データ演算装置７の演算部
７Ａｂでは、検出値取込部３ａから折れ角検出器２６の
検出値θ_S2を取り込み、この検出値θ_S2をパラメータ記
憶部７Ａｃに記憶する。そして、予めパラメータ記憶部
７Ａｃに記憶してある設計値θ_K1，θ_K2と検出値θ_S1，
θ_S2から検出値を設計値に一致させる補正データα_K，
β_Kを演算し、続いてこの補正データα_K，β_Kを制御装
置３に登録する。

【００５５】本実施形態においては、補正データα_K，
β_Kを登録した掘進機はどのような操作機と組み合わせ
ても汎用的に使用できるので、補正データα_K，β_Kを再
登録するための作業が不要となる。

【００５６】また、補正データα_K，β_Kの登録時に、オ
ペレータが掘進機１の２つの姿勢状態における位置や角
度等を別の計器で実測しなくて済むので、オペレータの
負担が軽減されるとともに、補正データα_K，β_Kの登録
が短時間で行える。

【００５７】本発明の第３の実施形態を図１１及び図１
２により説明する。本実施形態は、第１の実施形態にお
いて補正データの演算処理を行う手段を操作機に設ける
代わりに、掘進機内に設けたものである。図中、第１の
実施形態と同等の部材には同じ符号を付し、その説明を
省略する。

【００５８】図１１及び図１２において、本実施形態の
小口径管推進機は掘進機１Ｂと操作機２Ｂとを備えてお
り、掘進機１Ｂに設けられた制御装置３Ｂは図４に示し
た制御装置３において補正データ演算部３ｆ、パラメー
タ記憶部３ｇを追加した構成となっており、操作機２Ｂ
は図４に示した操作機２において補正データ演算装置７
を削除した構成となっている。補正データ演算部３ｆ、
パラメータ記憶部３ｇの機能は、図４に示した補正デー
タ演算部７ｂ、パラメータ記憶部７ｃと同じ機能である
ので、説明は省略する。

【００５９】本実施形態においては、補正データα，β
の演算処理を行う手段を操作機２Ｂでなく掘進機１Ｂの
制御装置３Ｂに設けたので、操作機２Ｂの構成を簡単に
することができる。

【００６０】なお、以上説明してきた実施形態において
は、補正データ記憶部に記憶された補正データを用いて
検出器の検出値を補正する検出器補正手段を掘進機内に
設けるものとしたが、この検出器補正手段を操作機に設
けるようにしてもよい。

【００６１】また、管推進機として小口径管推進機につ
いて説明してきたが、本発明は小口径以外の管推進機に
も適用できる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、掘進機内の検出器の校
正に用いる補正データを登録した掘進機は、どのような
操作機と組み合わせても汎用的に使用できるので、故障
等により掘進機と操作機の組み合わせが変わっても、そ
の都度補正データを再登録する作業を行う必要はない。
また、操作機が故障したときは操作機のみを交換すれば
よいため、掘進機の実際の角度や位置等を実測するため
に掘進機を地上へ出す必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる小口径管推進機の掘進機の側面
断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態による小口径管推進機
の掘進機及び操作機の概略構成図である。

【図４】図３に示す掘進機の制御装置の機能ブロック及
び操作機の補正データ演算装置の機能ブロックを含ん
だ、掘進機及び操作機の構成図である。

【図５】図４に示す補正データ演算装置の演算部の演算
処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図６】図５に示す補正データ演算処理に用いる検出値
と実測値の関係をＸ−Ｙ座標系で示した図である。

【図７】図４に示す検出器補正部の補正処理機能の詳細
を示すフローチャートである。

【図８】図４に示す表示装置の表示画面上に表示される
掘進機の位置の表示例を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態による小口径管推進機
の掘進機の制御装置の機能ブロック及び操作機の補正デ
ータ演算装置の機能ブロックを含んだ、掘進機及び操作
機の構成図である。

【図１０】図９に示す補正データ演算装置の演算部の演
算処理機能の詳細を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の第３の実施形態による小口径管推進
機の掘進機及び操作機の概略構成図である。

【図１２】図１１に示す掘進機の制御装置の機能ブロッ
クを含んだ、掘進機及び操作機の構成図である。

【符号の説明】

１，１Ｂ掘進機２，２Ａ，２Ｂ操作機３，３Ｂ制御装置３ａ検出値取込部３ｂ補正データ記憶部３ｃ検出値補正部３ｆ補正データ演算部３ｇパラメータ記憶部７，７Ａ補正データ演算装置７ｂ，７Ａｂ演算部７ｃ，７Ａｃパラメータ記憶部８登録スイッチ９選択スイッチ１０入力装置２３位置検出器２５傾斜検出器２６折れ角検出器２９傾動量検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−160092（ＪＰ，Ａ) 特開平２−183087（ＪＰ，Ａ) 特開平４−1396（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−160010（ＪＰ，Ａ) 特開平３−199597（ＪＰ，Ａ) 実開平５−49893（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21D 9/06 E21D 9/093

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】角度や位置等の状態量を検出する検出器を
装備した掘進機と、前記検出器の検出値を入力し、前記
掘進機の遠隔操作を行う操作機と、前記検出器の校正手
段とを備え、この検出器の校正手段は、前記掘進機があ
る姿勢にあるときの前記検出器の検出値を入力し、この
検出値を前記掘進機が前記姿勢と同じ姿勢にあるときの
前記状態量の実測値又は設計値に一致させる補正データ
を演算する補正データ演算手段、前記補正データを記憶
する補正データ記憶手段、前記検出器の検出値を前記補
正データ記憶手段で記憶した補正データによって補正し
て出力する検出値補正手段を有し、登録モードにあると
きは前記補正データ演算手段、補正データ記憶手段によ
り補正データを登録し、補正モードにあるときは前記検
出値補正手段により前記補正データを用いて検出値を補
正する管推進機において、前記校正手段の補正データ演算手段、補正データ記憶手
段、検出値補正手段のうち、少なくとも補正データ記憶
手段を前記掘進機内に配置し、それ以外を前記操作機に
配置したことを特徴とする管推進機。
【請求項２】請求項１記載の管推進機において、前記掘
進機内に更に前記補正データ演算手段を配置したことを
特徴とする管推進機。
【請求項３】請求項１又は２記載の管推進機において、
前記掘進機内に更に前記検出値補正手段を配置したこと
を特徴とする管推進機。