JP3685329B2 - Travel distance measurement method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は走行距離計測方法に関し、特に、掘進機で掘削されたトンネル内に沿って複数の走行管を直列状に接続した状態で配置し、走行体が走行した走行管の数と各走行管の長さに基づいて、走行体の走行距離を演算し計測するようにした走行距離計測方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、比較的小径の下水道管等を地中に配設する場合、発進立坑から発進させた掘進機でトンネルを掘進しつつ、そのトンネル内に複数のヒューム管等の覆工管(例えば、1本の長さ約 2455mm )を発進立坑から1本ずつ継ぎ足しながら元押し装置で押し込んでいくという工法が実用化されている。尚、元押し装置による押し込み力で掘進機を推進させるのが一般的である。
【0003】
この種の工法において、発進立坑からのトンネル経路や掘進機の位置を計測する場合、作業者が覆工管内に入って実測できない場合には、複数の走行管(例えば、1本の長さ約 2455mm )を発進立坑から1本ずつ継ぎ足しながらトンネル内(覆工管内)に直列状に接続した状態で配置し、これら複数の走行管内を走行体を走行させて、少なくとも走行体の走行距離を計測するようにしている。
【0004】
前記走行体がワイヤ牽引式の走行体である場合には、走行体に連結されたワイヤを巻き取るフロントワインダとリヤワインダとを掘進機側と発進立坑側とに夫々設け、例えば、フロントワインダでワイヤを巻き取って、走行体を掘進機に向けて走行させ、その際にリヤワインダからのワイヤの繰り出し量を計測し、そのワイヤ繰り出し量から走行体の走行距離を求める技術は存在する。
【0005】
走行体の走行距離を計測する際にリヤワインダ(又はフロントワインダ)から繰り出されるワイヤには張力が作用してワイヤは伸びるが、本願発明者等が試験により実際と同じ条件でワイヤの伸び量を測定してみた結果、約50mのワイヤの繰り出しに対して約1m(約2%)の伸び即ち誤差が生じた。
【0006】
特開平5-22036 号公報には、トンネル内に沿って配設された推進管(走行管)内を自走式台車を走行させ、その自走式台車が掘進機に向けて走行する際に、発進立坑側に設けた巻き取り装置から延びるケーブルを引っ張り、その巻き取り装置からのケーブルの繰り出し量から、自走式台車の走行距離を計測する技術が開示されている。特開2002-71302号公報にも、ドラムからのワイヤ繰り出し量をドラムの回転量から演算して、直進移動距離を計測する技術が開示されている。
【0007】
一方、走行体に装着されたエンコーダにより車輪の回転量を計測し、その回転量から走行体の走行距離を求める技術も存在する。尚、特開平6-1214119 号公報には、無人芝刈機に装着されたエンコーダにより、車輪の回転量から無人芝刈機の移動距離を計測する技術が開示されている。
【0008】
ここで、トンネル内に押し込まれた各覆工管とその覆工管に接続された覆工管との間に介在されたクッション材が圧縮状態から復帰したり、覆工管よりも少し大径に掘削されたトンネルに押し込まれた複数の覆工管の、僅かにジグザグに並んだ状態が土圧により修復されたりする関係で、トンネル内の複数の覆工管の全長は徐々に長くなり、その分発進立坑側へ戻ってはみ出してくる。
【0009】
走行体に方位計を搭載したものが一般的であり、その方位計から計測された走行体の方位角と、走行体が発進立坑から掘進機まで走行した際の走行距離とに基づいて、更に、掘進機が複数の胴部材を中折れ可能な中折れ部を介して直列状に連結してなる掘進機の場合には、中折れ角検出センサにより計測された中折れ部の中折れ角に基づいて、掘進機の発進立坑からの位置を計測可能である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、ワイヤ牽引式の走行体の走行距離(掘進機の発進立坑からの距離)を、ワインダからのワイヤの繰り出し量から求めるのでは、前述のように、約50mのワイヤの繰り出しに対して約1m(約2%)の伸び即ち誤差が生じ、しかも、その誤差は走行体の走行距離(ワイヤの繰り出し量)が長くなる程大きくなるため、走行体の正確な走行距離を計測することが難しいという問題がある。
【0011】
ワイヤを伸びにくくするために、ワイヤ素材を変更したりワイヤ径を大径化したり、また、ワイヤに作用する張力を減少させたりして工夫することが考えられるが、コスト的に不利になる虞があるし、ワイヤが全く伸びないようにすることは到底困難であり、走行体の走行距離を正確に計測するのに限界がある。
【0012】
また、走行体に装着したエンコーダにより車輪の回転量を計測し、その回転量から走行体の走行距離を演算するものでは、特に走行管同士の継ぎ目で、車輪がスリップやジャンプする等して走行体の走行距離を正確に計測できないという虞がある。
【0013】
本発明の目的は、走行距離計測方法において、掘進機で掘削されたトンネル内に沿って直列状に接続した状態で配置した複数の走行管内を走行する走行体の走行距離を、正確に且つ簡単に計測きる走行距離計測方法を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1の走行距離計測方法は、掘進機で掘削されたトンネル内に沿って、長さの異なる2種類以上の走行管からなる複数の走行管であって 種類別に予め決められた長さを有する複数の走行管を直列状に接続した状態配置し、これら複数の走行管内を走行するワイヤ牽引式の走行体の走行距離を計測する方法であって前記走行体にワイヤ繰り出し又は巻き取り量を検出するワイヤ量検出手段を予め設けておき、前記走行体が一方向に向かって走行する際に通過した走行管の数を管数検出手段により検出する際に、走行体に予め設けた管数検出手段の検知手段によって各走行管の所定位置に予め設けた被検知部を検知することにより前記走行管の数を検出し、前記検知手段が各被検知部を検出してから次の被検知部を検出する迄の、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量に基づいて各走行管の種類を判別し、前記管数検出手段で検出された種類別の走行管の数と種類別の走行管の製作長さに基づいて、走行体の走行距離を演算すると共に、前記検知手段が各被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離は、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出したワイヤ繰り出し又は巻き取り量から求めることを特徴とするものである。
【0015】
この走行距離計測方法では、掘進機で掘削されたトンネル内に沿って、長さの異なる2種類以上の走行管からなる複数の走行管であって種類別に予め決められた長さを有する複数の走行管を直列状に接続した状態で配置する。これら複数の走行管内をワイヤ牽引式の走行体が走行可能であり、走行体には、ワイヤ繰り出し又は巻き取り量を検出するワイヤ量検出手段が予め設けられている。
複数の走行管内を走行体が一方向に向かって走行する際に、走行体に予め設けた管数検出手段の検知手段が各走行管の所定位置に予め設けた被検知部を検知することで走行体が通過した走行管の数が検出される。
そして、検知手段が各被検知部を検出してから次の被検知部を検出する迄の、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量に基づいて、各走行管の種類が判別される。
管数検知手段で検出された種類別の走行管の数と種類別の走行管の製作長さから、走行管の走行距離(全長)を演算することができる。管数検出手段の検知手段で各被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離は、ワイヤ量検出手段を用いて検出したワイヤ繰り出し又は巻き取り量から求めるが、前記走行管の走行距離に、検知手段が最後に被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離等を加算して前記走行体の走行距離を正確に演算し計測できる。
【0016】
【0017】
尚、前記検知部を発光部と受光部とを有する光学センサとし、被検知部を走行管に形成した穴として、発光部からの光が走行管に反射して受光部で受光しないときに被検知部としての穴を検知するようにしてもよい。また、前記検知部を磁気センサとし、この磁気センサで検知可能な磁石からなる被検知部を走行管に設けてもよいし、前記検知部をリミットスイッチとし、このリミットスイッチで検知可能な被検知部を走行管に設けてもよい。
【0018】
また、ワイヤ量検出手段については、ワイヤの繰り出し又は巻き取りと共に回転する回転体とこの回転体の回転量を検出可能なエンコーダを有するもの、或いは、ワイヤに付けられた目印の移動量を計測可能なカメラを有するもの等としてもよい。
【0019】
ここで、前記走行体の走行を具体的に説明すると、掘進機側と発進立坑側に走行体に連結されたワイヤを夫々巻き取る巻き取り装置を設け、掘進機側の巻取装置でワイヤを巻き取って走行体を掘進機に向けて走行させ、発進立坑側の巻取装置でワイヤを巻き取って走行体を発進立坑に向けて走行させる
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
請求項の走行距離計測方法は、請求項の発明において、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量の誤差よりも、異なる走行管の長さの差の方が大きくなるように構成したことを特徴とするものである。つまり、短い方の走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量は、ワイヤの伸び等による誤差があっても、長い方の走行管の長さよりも確実に短くなり、長い方の走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量は、短い方の走行管の長さよりも確実に長くなるため、走行管の種類を確実に判別することができる。
【0024】
【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ながら説明する。本実施形態は、発進立坑から発進させた掘進機でトンネルを掘進しつつ、そのトンネル内に複数の覆工管を発進立坑から1本ずつ継ぎ足しながら元押し装置で押し込んでいって下水道管を地中に配設する工法に、本発明を適用した場合の一例である。
【0025】
図1に示すように、掘進機1を発進させる発進立坑2の近くに、内部にコントロール装置7を設けた遠隔制御室6、送泥ポンプ9を含む送泥装置8、泥水処理装置10、滑材供給装置11等が設置され、発進立坑2内に、発進架台12、押し込みジャッキ14を有する元押し装置13、排泥ポンプ15、水位計16、リヤワインダ17、シーブ18等が設置されている。
【0026】
図1、図4、図9に示すように、掘進機1は、5つの第1〜第5胴部材20〜24を中折れ可能な中折れ部25〜28を介して直列状に連結してなる遠隔操作型自動掘進機であり、その遠隔操作が遠隔制御室6でコントロール装置7を使って行われる。先頭の第1胴部材20は掘進機本体30の胴部材であり、この第1胴部材20に後続する第2〜第5胴部材21〜24が、前側から順番に、強制管、ポンプ筒、後続管1、後続管2とされている。
【0027】
掘進機本体30は、カッターヘッド31とカッター駆動油圧モータ32有し、カッター駆動油圧モータ32によりカッターヘッド31が回転駆動されて前方の地山を掘削する。その際、掘進機本体30から前方の地山に泥水が噴射されるが、その泥水は送泥装置8の送泥ポンプ9により発進立坑2とトンネル3(覆工管4)内に配設された送泥管33を通って掘進機本体30に供給される。
【0028】
カッターヘッド31で掘削された掘削土はチャンバー内に取り込まれ、第3胴部材22の内部に設けられた排泥中継ポンプ34により、泥水と共に攪拌されてチャンバーからトンネル3(覆工管4)内に配設された排泥管35を通って発進立坑2側へ排出され、発進立坑2から排泥ポンプ15により排泥管37を通って泥水処理装置10に送り込まれて処理される。そこで泥水処理された泥水は送泥装置8に供給され、再度、掘進機本体30に供給する泥水として使用される。
【0029】
掘進機1の胴部材20〜24とトンネル3の内面間に作用する摩擦力を低減し、また、覆工管4とトンネル3の内面間に作用する摩擦力を低減するために、滑材供給装置11により滑材が発進立坑2とトンネル3(覆工管4)内に配設された滑材供給管38を通って第2胴部材21に供給され、この第2胴部材21から滑材がトンネル3の内面と胴部材20〜24及び覆工管4との間に供給される。
【0030】
図6に示すように、掘進機1には、第1胴部材20と第2胴部材21とを連結する複数(例えば、4つ)の中折れジャッキ55が設けられ、また、中折れ部25〜28の中折れ角を夫々検出する4組の中折れ角検出センサ56が設けられている。各中折れ角については、連結された一方の胴部材に対する他方の胴部材の横方向振り角、更には縦方向振り角を検出するようにしてもよい。尚、カッター駆動油圧モータ32と中折れジャッキ55に油圧を供給する油圧供給装置42も設けられている。また、最後尾の第5胴部材24は後述の計測用走行体41(以下、走行体41という)の格納庫として使用され、その第5胴部材24の内部には、フロントワインダ39が設けられている。
【0031】
図2に示すように、各覆工管4は、例えば、直径400m〜600mm 、長さ2455mmのコンクリート製のヒューム管である。この覆工管4の一端は雄部4aに他端は雌部4bに形成され、雌部4bにはリング状のクッション材4cとシール材4dが装着され、覆工管4の雌部4bに別の覆工管4の雄部4aが嵌め込まれてクッション材4cとシール材4dを介して接続される。
【0032】
掘進機1を発進立坑2から発進させる際には、分割された第1胴部材20〜第5胴部材24をクレーン等により発進立坑2内に順々に搬入し、順々に連結して元押し装置13を用いて発進させる。掘進機1の発進後においては、複数の覆工管4をクレーン等により発進立坑2内に順々に搬入し、先頭の覆工管4については、掘進機1と元押し装置13の間にセットし、元押し装置13で前方へ押動する。
【0033】
また、2番目以降の覆工管4について、その前側の覆工管4と接続した状態で、前側の覆工管4と元押し装置13の間にセットし、元押し装置13で前方へ押動する。すると、接続された複数の覆工管4は前方へ一体的に押動され、先頭の覆工管4が掘進機1を押すことで掘進機1が推進する。元押し装置13には、その押し込み量を検出する押し込み量検出センサ13aが設けられている。
【0034】
さて、掘進機1で予定経路のトンネル3を掘削し、下水管を予定経路で配設するために、発進立坑2からのトンネル経路と掘進機1の位置を測定する必要がある。そのために、図1、図3、図4に示すように、掘進機1で掘削されたトンネル3内(覆工管4内)に沿って複数の走行管40を直列状に接続した状態で配置し、これら複数の走行管40内を走行体41を走行させ、走行体41の走行距離と方位角とを検出するようにしている。
【0035】
走行管40は例えばステンレン製の断面正方形の角筒状に形成され、長さの異なる2種類の第1,第2走行管40が用意されている。図5に示すように、例えば、第1走行管40の長さは2455mmであり、第2走行管40の長さは2250mmであり、これら走行管40の長さの差は2455mm−2250mm=205mm である。各走行管40とその走行管40に接続される走行管40は、連結部材(図示略)により鉛直軸心回りに回動可能に連結される。
【0036】
先頭の走行管40は掘進機最後尾の第5胴部材24に連結され、その先頭の走行管40から後側(発進立坑2側)へ延びるように複数の走行管40が直列状に連結され、最後尾の走行管40が最後尾の覆工管4よりも少し後側へ突出した状態に配置される。先頭の走行管40は第5胴部材24に連結されているため、元押し装置13により覆工管4が前方へ押されると掘進機1も前方へ押されるため、掘進機1に引かれるように走行管40が掘進機1及び覆工管4と一体的に前方へ移動する。
【0037】
図3に示すように、各走行管40には、走行管40と同じ長さの、電気ケーブル配管42、送泥管33a、排泥管36a、滑材供給管38a等が平行に配設され、これらの管40,42,33a,36a,38aが一体化されてインナーユニット43を構成している。各インナーユニット43は複数の車輪(図示略)を有し、その車輪により覆工管4内においてトンネル軸心方向に走行可能に安定した姿勢で支持され、走行管40は常時トンネル軸心部分に位置した状態になる。
【0038】
覆工管4内において、各インナーユニット43の管40,42,33a,36a,38aと、そのインナーユニット43と隣合うインナーユニット43の管40,42,33a,36a,38aとが夫々接続される。複数の電気配管42には、掘進機1側に必要な電力を供給する電力ケーブル、掘進機1側から必要な検出信号をコントロール装置7へ送信する信号ケーブル等が通っている。
【0039】
こうして、トンネル3内に沿って直列状に接続した状態で配置された複数の走行管40内に走行体41が走行可能に配置され、先頭の走行管40は掘進機最後尾の第5胴部材24の内部に連結され、最後尾の走行管40は最後尾の覆工管4よりも後側へ突出しているが、先頭の走行管40の前側にフロントワインダ39が設けられ、最後尾の走行管40の後側にシーブ18が設けられ、元押し装置13の上側にリヤワインダ17が設けられている。
【0040】
走行体41から前方へ延びるワイヤ45(紐)がフロントワインダ39で巻き取られると走行体41が掘進機1に向かって走行し、走行体41から後方へ延びるワイヤ46(ケーブル)がリヤワインダ17で巻き取られると走行体41が発進立坑2に向かって走行する。ここで、先頭の走行管41には走行体フロント位置検出スイッチ57(図6参照)が装着され、最後尾の走行管41には走行体リヤ位置検出スイッチ58(図6参照)が装着されている。また、リヤワインダ17には、ワイヤ繰り出し又は巻き取りと共に回転する回転体の回転量から、ワイヤ繰り出し又は巻き取り量を検出するワイヤ量検出手段としてのエンコーダ17a(図6参照)が設けられている。
【0041】
トンネル3内に沿って複数の走行管40を直列状に接続した状態で配置しいく場合には、覆工管4を1つずつ継ぎ足す毎に、走行管40を有するインナユニット43を1つずつ継ぎ足してトンネル3内に入れていく。覆工管4及びインナユニット43を継ぎ足す場合、走行体41をワイヤ45から切り離して走行管40の外へ退避させ、シーブ18を邪魔にならないように退避させた状態で行う。
【0042】
図4、図6に示すように、走行体41には、複数の車輪41aが装備されると共に、3次元ジャイロからなる方位計50と3次元加速度計51が設けられ、また、発光部と受光部を有する管数検出手段の検知手段に相当する光学センサ52が下方に向けて設けられている。各走行管40の底壁にその右短から一定距離の所定位置に被検知部としての穴53(例えば、直径17mmの円形穴)が設けられ、その穴53の真上を走行体41の光学センサ52が通る時に穴53を検知可能になっている。走行体41に設けられた方位計50及加速度計51び光学センサ52から夫々延びる信号線は、ケーブルからなるワイヤ46の中を通って、コントロール装置7に接続されている。
【0043】
さて、発進立坑2からのトンネル3の経路と掘進機1の位置を計測する方法について説明するが、先ず、図6の制御系を含むブロック図について説明する。
図6に示すように、コントロール装置7は、コンピュータ60とディスプレイ61と操作パネル62を有し、そのコントロール装置7により、掘進機1、元押し装置13、フロントワインダ39、リヤワインダ17が制御される。
【0044】
また、このコントロール装置7には、掘進機1の4組の中折れ角検出センサ56、元押し装置13の押し込み量検出センサ13a、走行体41の方位計50と加速度計51と走行体52、リヤワインダ17のエンコーダ17a、走行体フロント位置検出スイッチ57、走行体リヤ位置検出スイッチ58が、夫々信号線を介して電気的に接続され、これらの信号に基づいて、発進立坑2からのトンネル3の経路と掘進機1の位置を計測し、掘進機1を含む前記各種制御を行う。
【0045】
次に、コントロール装置7により実行される、発進立坑2からのトンネル3の経路と掘進機1の位置を計測する方法について、図7、図8のフローチャートに基づいて説明する。尚、フローチャート中のSi(i=1、2、3・・・)は各ステップを示す。
【0046】
図7に示すように、オペレータ操作による走行体41での計測開始指示があると(S1;Yes )、走行体リヤ位置検出スイッチ58がONのときには(S2;Yes )、走行体41が最後尾の走行管2の位置(以下、初期位置という)に停止している状態であるため、次に、その走行体41の初期位置が、走行距離0として方位計50と加速度計51の計測値に基づいて設定される(S3)。
【0047】
次に、掘進機1による掘削が中断状態の場合に(S4;Yes )、フロントワインダ39が駆動されて、フロントワインダ39によりワイヤ45が巻き取られて、走行体41の走行が開始され(S5)、走行体41は掘進機1に向かって例えば時速5kmで走行していく。その際、リヤワインダ17には適当な繰り出し負荷が与えられた状態で、リヤワインダ17からワイヤ46が繰り出されていく。尚、計測開始指示があっても(S1;Yes )、走行体リヤ位置検出スイッチ58がOFFのときと(S2;No;このとき、走行体41を初期位置まで自動的に走行させてもよい)、掘進中断状態でないとき(S4;No)には、S1へリターンする。
【0048】
S5において走行体41が走行を開始すると、次に、走行体41の走行距離が計測され(S6)、走行体41の方位計50による方位角(方位角変化)が計測される(S7)。これらの計測は、走行体41が掘進機1の最後尾の第5胴部材24に到着して、走行体フロント位置検出スイッチ57がONするまで行われる。走行体フロント位置検出スイッチ57がONになり(S8;Yes )、走行体41が第5胴部材24に到着すると、フロントワインダ39によるワイヤ45の巻き取りが停止されて、走行体41の走行が停止される(S9)。
【0049】
ここで、S6の走行体41の走行距離の計測方法について、図8のフローチャートに基づいて説明する。この走行距離の計測は、コントロール装置7により自動的に演算して行われ、先ず、第1,第2走行管数X,Yが夫々0に設定されてコンピュータ60の記憶部(RAM等)に記憶され(S20)、ワイヤ繰り出し量Zが0に設定されてコンピュータ60の記憶部に記憶される(S21)。
【0050】
次に、リヤワインダ17のエンコーダ17aからのエンコーダ信号が読み込まれ(S22)、そのエンコーダ信号によりワイヤ繰り出し量Zが算出され(S23)、コンピュータ60の記憶部に更新記憶され、走行体41の走行距離LがX×2445+Y×2250+Z(mm)の式で算出される。走行体41が走行を開始して当初はX,Yは共に0であるため、走行距離Lはワイヤ繰り出し量Zとなる。
【0051】
次に、走行体41の光学センサ52により、被検知部である穴53が検知されたか否か判定され(S25)、光学センサ52がOFFのとき、被検知部の検知無しと判定されて(S25;No)S22へリターンし、S22〜S24が繰り返し行われる。光学センサ52が穴53の真上を通るとき、光学センサ52がONされ、被検知部の検知有りと判定されて(S25;Yes )S26へ移行する。
【0052】
S26では、被検知部の検知有りと判定された時のワイヤ繰り出し量Zが2455(mm)以上か否か判定され(S26)、Z≧2455(mm)のときには(S26;Yes )、前回被検知部を検知した時からのワイヤ繰り出し量Z(初期位置から初めて検知したときには初期位置からの距離)に対応する走行管40が長さ2455(mm)の第1走行管40であると判定されて、第1走行管数XがX+1にインクリメントされる(S27)。
【0053】
Z≧2455(mm)でないときには(S26;No)、前回被検知部を検知した時からのワイヤ繰り出し量Zに対応する走行管40が長さ2255(mm)の第2走行管40であると判定されて、第2走行管数YがY+1にインクリメントされる(S28)。S27又はS28の後はS21へリターンし、ワイヤ繰り出し量Zが0にリセットされ(S21)、続いてS22以降が実行される。
【0054】
S26の判定原理について詳細に説明すると、本願発明者等が試験により実際と同じ条件でワイヤ46の伸び量を測定してみた結果、約50mのワイヤの繰り出しに対して約1m(約2%)の伸び即ち誤差が生じた。つまり、第2走行管40の1本当りのワイヤ繰り出し量(長さ)の誤差約49.1(mm)=2455(mm)×0.02よりも、第1走行管40と第2走行管40の長さの差2455(mm)−2250(mm)=205(mm) の方が大きくなるため、被検知部有りと判定された時のワイヤ繰り出し量Zが、2455(mm)以上であれば第1走行管40であると確実に判定でき、2455(mm)よりも小さければ第2走行管40であると確実に判定できるようになる。
【0055】
以上、この走行体距離計測方法によれば、第1,第2走行管40を予め決められた長さ2455(mm),2250(mm)に製作しておき、走行体41が掘進機1側に一方向に向かって走行する際に通過した第1,第2走行管40の数X,Yを検出し、その検出された第1,第2走行管40の数X,Yと第1,第2走行管40の長さ2455(mm),2250(mm)に基づいて、走行体41の走行距離Lを演算し計測する。
【0056】
この場合、走行体41に検知手段としての光学センサ52を予め設け、各走行管40の所定位置に予め設けた被検知部としての穴53を光学センサ52で検知することにより、更に、光学センサ52が各穴53を検出してから次の穴53を検出する迄の、走行管1本当りのワイヤ繰り出し量Zに基づいて、その走行管の種類を判別することにより、前記第1,第2走行管40の数X,Yを確実に検出することができる。
【0057】
また、走行体41はワイヤ牽引式の走行体であり、このワイヤ繰り出し量Zを検出するワイヤ量検出手段としてのエンコーダ17aを予め設けておき、走行体41の走行距離のうち、光学センサ52が各走行管40の穴53を検知してから次の穴53を検知する迄の距離Zは、エンコーダ17aを用いて検出したワイヤ繰り出し量から求めるようにしている。
【0058】
こうして、走行体40の走行距離Lを前記のX×2445+Y×2250+Z(mm)の式から算出することができる。従来、ワイヤの繰り出し量のみで走行体の走行距離を求める場合、例えば、掘進機1で300 mのトンネルを掘削する場合には誤差が約6mにもなるが、上記の計測方法を用いた場合には、ワイヤの繰り出しによる約最大誤差49.1(mm)=2455(mm)×0.2 程度に加えて、走行管の接続による誤差等を加味しても80mm以下に抑えることが可能になり、走行体41の走行距離を測定する精度を大幅に向上させることが可能になる。
【0059】
さて、図7に示すように、S9において、走行体41が掘進機最後尾の第5胴部材24に停止すると、次に、S6で計測した走行体41の走行距離LとS7で計測した走行体41の方位角とに基づいて、掘進機最後尾の第5胴部材24の位置P5が計測され(S10)、続いて、4つの中折れ角検出センサ56により各中折れ部25〜28の中折れ角a1-2 〜a4-5 が計測される(S11)。
【0060】
次に、S10で計測された掘進機最後尾の第5胴部材24の位置P5と、S11で計測された各中折れ部25〜28の中折れ角a1-2 〜a4-5 とを用いて、掘進機1の5つの第1〜第5胴部材20〜24の位置P1〜P5が算出され(尚、第5胴部材24の位置P5はS10で計測された位置P5が採用される)、掘進機1の軸心ラインCLの位置PCL(図9参照)が算出される(S12)。
【0061】
その後、掘進機1によりトンネル掘削中(S13;Yes )に、4つの中折れ角検出センサ56により各中折れ部25〜28の中折れ角a1-2 〜a4-5 と、元押し装置13の押し込み量検出センサ13aにより、押し込み量となる掘進機1の掘進距離ELがリアルタイムで計測さる(S14)。
【0062】
そして、S12で求めた掘進機1の軸心ラインCLの位置PCL、及び、5つの第1〜第5胴部材20〜24のうちの基準胴部材となる第2胴部材21の位置P2と、S14で計測した各中折れ部25〜28の中折れ角a1-2 〜a4-5 と掘進距離ELにより、5つの第1〜第5胴部材20〜24の位置P1〜P5がリアルタイムで算出され(S15)、その後S13へリターンする。この基準胴部材となる第2胴部材21は、掘進機1の先端から覆工管4の長さよりも後側に位置する胴部材であり、即ち、第1胴部材20は覆工管4よりも長い胴部材となる。
【0063】
掘進機1によりトンネル掘削中でないときに(S13;No)、走行体41での計測を行う場合には(S16;Yes )、S1へリターンし、走行体41での計測を行わない場合には(S16;No)、S13へリターンする。
【0064】
ここで、S15においては、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLと、S14で求めた掘進距離ELとに基づいて、基準胴部材である第2胴部材21の位置P2を算出し、この第2胴部材21の位置P2と、第2胴部材21よりも前方の中折れ部25の中折れ角a1-2 とに基づいて、第2胴部材21よりも前側の先頭の胴部材20の位置P1を算出することができる。
【0065】
ここで、S15において基準胴部材である第2胴部材21の位置P2を算出する場合には、図9に示すように、中折れ部26のうち軸心ラインCLを通る点Xは、掘進後も必ず軸心ラインCLを通ることになり、これにより、第2胴部材21の位置P2を、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLと、S14で求めた掘進距離ELとに基づいて算出することができる。
【0066】
掘進機1がトンネル内面を覆工する覆工管4の長さの整数倍掘進する毎に、S16において走行体41での計測を行うようにして、S1〜S12を行うようにすることが望ましい。
【0067】
以上、この掘進機1の位置計測方法によれば、掘削中断状態において(S4;Yes )、トンネル3内に沿って走行体41を移動させて掘進機最後尾の第5胴部材24の発進立坑2からの位置を計測すると共に(S10)、中折れ部25〜28の中折れ角a1-2〜a4-5 を計測する(S12)。S12において、S10とS11で計測した掘進機最後尾の第5胴部材24の位置と中折れ部25〜28の中折れ角a1-2〜a4-5 とを用いて、掘進機1の複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置P1〜P5を算出して掘進機1の軸心ラインCLの位置PCLを算出する。
【0068】
その後S14において、トンネル掘削中に、中折れ部25〜28の中折れ角a1-2〜a4-5 とS11(S12)後に掘進機1で掘進した掘進距離Lをリアルタイムで計測し、S15において、S12で求めた掘進機1の軸心ラインCLの位置PCLおよび複数の胴部材20〜24のうちの基準胴部材21の位置P2と、S14で計測した中折れ部25〜28の中折れ角a1-2〜a4-5 および掘進距離Lとに基づいて、複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置P1〜P5をリアルタイムで算出する。
【0069】
走行体41をトンネル3内に沿って掘進機1と発進立坑2との間を移動させることで、掘進機最後尾の第5胴部材24の発進立坑2からの距離と方位角とを計測して第5胴部材24の位置P5を計測することができ、この第5胴部材24の位置P5を計測した後において、トンネル掘進中のS14では方位計を用いて方位角をリアルタイムで計測する必要はなく、勿論、S15工程でも前記方位角には基づかずに複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置P1〜P5をリアルタイムで正確に算出することができる。
【0070】
つまり、掘進機1に方位計を搭載しなくても、複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置をリアルタイムで算出できるようになり、その結果、方位計が水没するのを防止することができる。しかも、走行体41には方位計50を搭載する必要があるが、その方位計50で掘進中に正確な方位角をリアルタイムで計測する必要もないため、それ程高価な方位計を適用する必要がなく、結局設備コストを大幅に削減することが可能になる。
【0071】
ここで、S15においては、S12で求めた掘進機1の軸心ラインCLの位置PCLおよび複数の胴部材20〜24のうちの基準胴部材21の位置P1と、S14で計測した中折れ部25〜28の中折れ角a1-2〜a4-5 および掘進距離Lとに基づいて、複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置P1〜P5をリアルタイムで算出するが、ここで算出した複数の胴部材20〜24のうちの基準胴部材21の位置P2と、これに基づいて算出できる軸心ラインCLの位置PCLを、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLと併用することができ、これにより、第1〜S12を頻繁に行わなくても、掘進機1の複数の胴部材20〜24の位置P1〜P5をリアルタイムで算出できる。
【0072】
S15においては、S11(S12)後に掘進した掘進機1の基準胴部材21が、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLに沿って移動するものとして、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLとS14で求めた掘進距離Lとに基づいて基準胴部材21の位置P2をリアルタイムで算出することができ、そして、この基準胴部材の21位置P2と基準胴部材21よりも前方の中折れ部25の中折れ角a1-2とに基づいて、基準胴部材21よりも前側の胴部材20の位置P1を算出することができる。
【0073】
尚、基準胴部材21よりも後側の胴部材22〜24の位置P3〜P5については、基準胴部材21と同様に、S12で求めた軸心ラインCLの位置PCLに沿って移動するものとして、S12で求めた胴部材22〜24の位置P3〜P5及び軸心ラインCLの位置PCLとS14で求めた掘進距離Lとに基づいて算出してもよいし、基準胴部材21よりも前側の胴部材20と略同様に、この基準胴部材21の位置P2と基準胴部材P2よりも後方の中折れ部26〜28の中折れ角2-3 〜a4-5 とに基づいて算出するようにしてもよい。
【0074】
掘進機1がトンネル2内面を覆工する覆工管3の長さの整数倍掘進する毎に、S1〜S12を行うので、トンネル3内面の掘進機1と発進立坑2との間を覆工管4で覆工でき、その覆工管4内に沿って走行体41を移動させることが可能となるため、S1〜S12を確実に行うことが可能になる。
【0075】
基準胴部材21が、掘進機1の先端から覆工管4の長さよりも後側に位置する第2胴部材21であるので、少なくとも掘進機1が覆工管4の長さ掘進するまでの間は、基準胴部材21はS12において求めた軸心ラインCLの位置PCLに沿って確実に移動するため、S15において、複数の胴部材20〜24の発進立坑2からの位置をリアルタイムで確実に算出することが可能になる。
【0076】
尚、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加して実施することが可能である。
1]例えば、走行体を自走式走行体にしてもよい。この場合、例えば、走行体から発進立坑側へ延びるケーブルをワインダ装置により巻き取り可能にして、走行体が掘進機側へ走行する際に繰り出される繰り出し量をエンコーダ等により計測して、上記の走行体の走行距離を計測する方法に適用してもよい。
【0077】
2]3種類以上の異なる長さの走行管を予め用意しておき、これら走行管を適宜使い分けて、複数の走行管をトンネル内に沿って直列状に接続した状態で配置してもよい。この場合、前記ワイヤ繰り出し量の誤差よりも、異なる走行管の長さの差の方が大きくなるように構成することにより、走行体が走行した走行管の種類を判別することが可能になる。
【0078】
3]リヤワインダ17からのワイヤ繰り出し量Zを検出する代わりに、ワイヤ量検出手段として、フロントワインダ39へのワイヤ巻き取り量を検出するエンコーダを設け、走行体41の走行距離のうち、光学センサ52が各走行管40の穴53を検知してから次の穴53を検知する迄の距離Zは、このエンコーダを用いて検出したワイヤ巻き取り量から求めるようにしてもよい。
【0079】
【発明の効果】
請求項1の走行距離計測方法によれば、掘進機で掘削されたトンネル内に沿って長さの異なる2種類以上の走行管からなる複数の走行管であって種類別に予め決められた長さを有する複数の走行管を直列状に接続した状態で配置複数の走行管内をワイヤ量検出手段を予め設けた走行体が一方向に向かって走行する際に通過した走行管の数を管数検出手段を用いて検出し、検知手段が各被検知部を検出してから次の被検知部を検出する迄の、ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量に基づいて、その走行管の種類を判別できるので、管数検出手段で検出された種類別の走行管の数と種類別の走行管の製作長さに基づいて、走行体の走行距離を演算し、発進立坑からの掘進機のトンネル経路や掘進機の位置を正確に且つ簡単に計測できるようになる。
【0080】
数検出手段が走行体に予め設けた検知手段を有し、各走行管の所定位置に予め設けた被検知部をその検知手段で検知することにより、前記複数の走行管内を走行体が一方向に向かって走行する際に通過した走行管の数を確実に検出することができる。
【0081】
行体はワイヤ牽引式の走行体であり、このワイヤ繰り出し又は巻き取り量を検出するワイヤ量検出手段を予め設けてあり、前記走行体の走行距離のうち、検知手段が各被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離は、ワイヤ量検出手段を用いて検出したワイヤ繰り出し又は巻き取り量から求めるので、先ず、管数検出手段で検出された走行管の数と各走行管の長さから、管数検出手段で検出された数の走行管の走行距離(全長)を求め、この走行管の走行距離に、検知手段が最後に被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離等を加算して前記走行体の走行距離を確実に演算し計測することができる。
【0082】
前記複数の走行管を直列状に接続した状態に配置する為に、長さの異なる2種類以上の走行管を予め用意して、トンネル内への走行管の配設や走行管同士の接続等が便利なように、2種類以上の走行管を適宜使い分けて使用できる
【0083】
請求項の走行距離計測方法によれば、ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量の誤差よりも、異なる走行管の長さの差の方が大きくなるように構成したので、短い方の走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量は、長い方の走行管の長さよりも確実に短くなり、長い方の走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量は、短い方の走行管の長さよりも確実に長くなるため、走行管の種類を確実に判別できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る下水道管の地中配設工法を示す概略図である。
【図2】覆工管の斜視図である。
【図3】走行管を含むインナユニットの斜視図である。
【図4】トンネル内の覆工管と走行管と走行体等の縦断面図である。
【図5】第1,第2走行管の長を示す図表である。
【図6】下水道管の地中配設工法に用いる制御系等のブロック図である。
【図7】位置計測の為のフローチャートである。
【図8】走行距離計測の為のフローチャートである。
【図9】掘進中の掘進機の概略図である。
【符号の説明】
1 掘進機
3 トンネル
7 コントロール装置
13 元押し装置
13a 押し込み量検出センサ
17a エンコーダ
20〜24 第1〜第5胴部材
25〜28 中折れ部
39 フロントワインダ
40 走行管(第1,第2走行管)
41 走行体
50 方位計
52 光学センサ(検知手段)
53 穴(被検知部)
56 中折れ角検出センサ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a travel distance measuring method, and in particular, a plurality of travel pipes are arranged in a state of being connected in series along a tunnel excavated by an excavator, and the number of travel pipes traveled by the travel body and each travel pipe. The present invention relates to a travel distance measuring method that calculates and measures the travel distance of a traveling body based on the length of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a sewer pipe or the like having a relatively small diameter is disposed in the ground, a tunnel is dug by a dug machine started from a start shaft, and a lining pipe such as a plurality of fume pipes (for example, 1 A construction method has been put into practical use in which the length of the book is about 2455mm) and is pushed from the starting shaft one by one with the main pushing device. In general, the excavator is propelled by the pushing force of the main pushing device.
[0003]
In this type of construction method, when measuring the tunnel path from the start shaft and the position of the excavator, if the operator enters the lining pipe and cannot actually measure it, a plurality of traveling pipes (for example, one length of about 2455mm) are connected in series in the tunnel (in the lining pipe), one by one from the starting shaft, and at least the travel distance of the traveling body is measured by running the traveling body in these traveling pipes. Like to do.
[0004]
When the traveling body is a wire-pulled traveling body, a front winder and a rear winder that wind up the wire connected to the traveling body are provided on each of the excavator side and the start shaft side. There is a technique in which the traveling body is caused to travel toward the excavator, the amount of the wire fed from the rear winder is measured at that time, and the traveling distance of the traveling body is obtained from the wire feeding amount.
[0005]
When measuring the distance traveled by the traveling body, tension is applied to the wire fed from the rear winder (or front winder), and the wire stretches, but the inventors of the present application measure the amount of wire elongation under the same conditions as in actual tests. As a result, an elongation or error of about 1 m (about 2%) was generated with respect to the feeding of the wire of about 50 m.
[0006]
In Japanese Patent Laid-Open No. 5-22036, when a self-propelled carriage travels in a propulsion pipe (traveling pipe) disposed along a tunnel and the self-propelled carriage travels toward an excavator. A technique is disclosed in which a cable extending from a winding device provided on the start shaft side is pulled, and the traveling distance of the self-propelled carriage is measured from the amount of cable drawn from the winding device. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-71302 also discloses a technique for calculating a straight movement distance by calculating a wire feed amount from a drum from a rotation amount of the drum.
[0007]
On the other hand, there is a technique for measuring the rotation amount of a wheel by an encoder attached to the traveling body and obtaining the traveling distance of the traveling body from the rotation amount. Japanese Patent Laid-Open No. 6-1214119 discloses a technique for measuring a moving distance of an unmanned lawn mower from a rotation amount of a wheel using an encoder attached to the unmanned lawn mower.
[0008]
Here, the cushion material interposed between each lining pipe pushed into the tunnel and the lining pipe connected to the lining pipe returns from the compressed state, or is slightly larger in diameter than the lining pipe The length of the multiple lining pipes in the tunnel gradually increases due to the fact that the state of the lining pipes pushed into the tunnel excavated in a slightly zigzag state is repaired by earth pressure, It will return to the starting shaft side accordingly.
[0009]
It is common to have a compass mounted on the traveling body, based on the azimuth angle of the traveling body measured from the compass and the travel distance when the traveling body traveled from the start shaft to the excavator, In the case of an excavator in which the excavator is formed by connecting a plurality of trunk members in series through an intermediate foldable portion, the intermediate fold angle measured by the fold angle detection sensor is used. Based on this, the position of the excavator from the starting vertical shaft can be measured.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As before, when the distance traveled from the wire pulling type traveling body (distance from the starting shaft of the excavator) is obtained from the amount of wire delivered from the winder as in the conventional case, as described above, the wire is fed about 50 m. On the other hand, an elongation of about 1 m (about 2%), that is, an error occurs, and the error increases as the traveling distance of the traveling body (the amount of feeding of the wire) becomes longer. Therefore, the accurate traveling distance of the traveling body is measured. There is a problem that it is difficult.
[0011]
In order to make the wire difficult to stretch, it is conceivable to devise by changing the wire material, increasing the wire diameter, or reducing the tension acting on the wire, but it may be disadvantageous in terms of cost However, it is extremely difficult to prevent the wire from extending at all, and there is a limit to accurately measuring the traveling distance of the traveling body.
[0012]
In addition, when the amount of rotation of the wheel is measured by an encoder attached to the traveling body and the traveling distance of the traveling body is calculated from the amount of rotation, the traveling of the traveling pipe is caused by slipping or jumping at the joint between the traveling pipes. There is a possibility that the travel distance of the body cannot be measured accurately.
[0013]
It is an object of the present invention to accurately and easily calculate the travel distance of a traveling body traveling in a plurality of travel pipes arranged in series in a tunnel excavated by an excavator in a travel distance measuring method. It is to provide a mileage measuring method that can be measured.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The travel distance measuring method according to claim 1 is a plurality of travel pipes composed of two or more kinds of travel pipes having different lengths along a tunnel excavated by an excavator and having a predetermined length for each type. a plurality of driving tube is placed into the state of being connected in a serial manner with a method for measuring a travel distance of the running body of the wire towed traveling a plurality of traveling tube, wire unwinding or winding on the traveling body Wire amount detecting means for detecting the amount is provided in advance, and the traveling body is provided in advance when detecting the number of traveling tubes that have passed when the traveling body travels in one direction by the tube number detecting means. The detection means of the tube number detection means detects the number of the detection pipes provided in advance in a predetermined position of each of the travel pipes to detect the number of the travel pipes, and after the detection means detects each detection target, The time until the detected part is detected. Determines the type of each traveling tube based on the wire unwinding or winding amount of the traveling tube per one detected using ya amount detection means, the number of detected Type of travel tube in the tube speed detecting means Based on the production length of each type of travel pipe, the travel distance of the traveling body is calculated, and the distance from the detection means detecting each detected part to the next detected part is It is characterized in that it is obtained from the wire feed or winding amount detected using the wire amount detection means .
[0015]
In this travel distance measuring method, a plurality of travel pipes composed of two or more kinds of travel pipes having different lengths along a tunnel excavated by an excavator and having a predetermined length for each type. It arrange | positions in the state which connected the traveling pipe in series. A wire pulling type traveling body can travel in the plurality of traveling pipes, and the traveling body is preliminarily provided with a wire amount detecting means for detecting a wire feeding or winding amount.
When the traveling body travels in one direction in a plurality of traveling pipes, the detecting means of the tube number detecting means provided in advance in the traveling body detects the detected part provided in advance at a predetermined position of each traveling pipe. The number of traveling pipes through which the traveling body has passed is detected.
Then, based on the wire feeding or winding amount per running tube detected by the wire amount detecting unit from when the detecting unit detects each detected unit until the next detected unit is detected. The type of each traveling pipe is determined.
The travel distance (full length) of the travel pipe can be calculated from the number of travel pipes classified by type detected by the tube number detection means and the production length of the travel pipes classified by type. The distance from detection of each detected portion by the detecting means of the tube number detecting means to detection of the next detected portion is obtained from the amount of wire fed or wound detected using the wire amount detecting means. It is possible to accurately calculate and measure the travel distance of the traveling body by adding to the travel distance of the travel pipe the distance from the time when the detection means finally detects the detected part until the next detected part is detected.
[0016]
[0017]
The detection unit is an optical sensor having a light emitting unit and a light receiving unit, and the detected unit is a hole formed in the traveling tube, so that the light from the light emitting unit is reflected by the traveling tube and is not received by the light receiving unit. You may make it detect the hole as a detection part. Further, the detection unit a magnetic sensor, may be provided to the detected portion consisting detectable magnet in the magnetic sensor in the travel tube, the sensing unit and the limit switch, the possible detected by the limit switch You may provide a detection part in a driving | running | working pipe | tube.
[0018]
As for the wire amount detection means, it can measure the amount of movement of the mark attached to the wire or the one that has a rotating body that rotates with the feeding or winding of the wire and an encoder that can detect the amount of rotation of this rotating body. It is good also as what has an easy camera.
[0019]
Here, the traveling of the traveling body will be specifically described. A winding device for winding the wire connected to the traveling body is provided on each of the excavator side and the starting shaft side, and the wire is wound by the winding device on the excavator side. Winding and traveling the traveling body toward the excavator, winding the wire with the winding device on the starting shaft side, and traveling the traveling body toward the starting shaft .
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a travel distance measuring method according to the first aspect of the present invention, wherein the length of the travel pipe is different from the error of the wire feed or winding amount per travel pipe detected by the wire amount detection means. The difference is that the difference is larger. In other words, even if there is an error due to the elongation of the wire or the like, the wire feeding or winding amount per shorter traveling tube is surely shorter than the length of the longer traveling tube, and the longer traveling tube 1 Since the wire feed or winding amount per book is surely longer than the length of the shorter traveling tube, it is possible to reliably determine the type of traveling tube.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a tunnel is dug with a digging machine launched from a start shaft, and a plurality of lining pipes are inserted into the tunnel one by one from the start shaft and pushed into the sewer pipe by a main pushing device. It is an example at the time of applying this invention to the construction method arrange | positioned in.
[0025]
As shown in FIG. 1, a remote control room 6 provided with a control device 7 therein, a mud feed device 8 including a mud feed pump 9, a mud treatment device 10, a slide, A material supply device 11 and the like are installed, and a start stand 12, a main pushing device 13 having a push-in jack 14, a mud pump 15, a water level gauge 16, a rear winder 17, and a sheave 18 are installed in the start shaft 2.
[0026]
As shown in FIGS. 1, 4, and 9, the excavating machine 1 connects five first to fifth trunk members 20 to 24 in series via intermediate folding portions 25 to 28 that can be folded. The remote control type automatic excavator is operated by the control device 7 in the remote control room 6. The first first body member 20 is a body member of the excavator main body 30, and the second to fifth body members 21 to 24 following the first body member 20 are arranged in order from the front side. The subsequent pipe 1 and the subsequent pipe 2 are provided.
[0027]
The excavator main body 30 includes a cutter head 31 and a cutter drive hydraulic motor 32 , and the cutter head 31 is rotationally driven by the cutter drive hydraulic motor 32 to excavate a front ground. At that time, muddy water is jetted from the excavator main body 30 to the front ground, and the muddy water is disposed in the start shaft 2 and the tunnel 3 (lining pipe 4) by the mud pump 9 of the mud feeder 8. The mud pipe 33 is supplied to the excavator main body 30.
[0028]
The excavated soil excavated by the cutter head 31 is taken into the chamber, and is agitated together with the mud water by the waste mud relay pump 34 provided in the third body member 22, and is then tunneled from the chamber into the tunnel 3 (lining pipe 4). It is discharged to the start shaft 2 side through the sludge pipe 35 disposed in the, and is sent from the start shaft 2 to the muddy water treatment apparatus 10 through the drain pipe 37 by the mud pump 15 and processed. Therefore, the muddy water subjected to the muddy water treatment is supplied to the mud feeding device 8 and used again as the muddy water supplied to the excavator main body 30.
[0029]
In order to reduce the frictional force acting between the body members 20 to 24 of the excavator 1 and the inner surface of the tunnel 3 and to reduce the frictional force acting between the lining pipe 4 and the inner surface of the tunnel 3, a lubricant is supplied. The device 11 supplies the lubricant to the second body member 21 through the lubricant supply pipe 38 disposed in the start shaft 2 and the tunnel 3 (lining pipe 4), and the lubricant is supplied from the second body member 21. Is supplied between the inner surface of the tunnel 3 and the body members 20 to 24 and the lining pipe 4.
[0030]
As shown in FIG. 6, the excavator 1 is provided with a plurality of (for example, four) middle-folded jacks 55 that connect the first body member 20 and the second body member 21, and the middle-folded portion 25. Four sets of half-turn angle detection sensors 56 for detecting half-turn angles of .about.28 are provided. For each bending angle, the lateral swing angle of the other body member relative to the connected one body member, and further the vertical swing angle may be detected. A hydraulic pressure supply device 42 for supplying hydraulic pressure to the cutter drive hydraulic motor 32 and the folding jack 55 is also provided. The rearmost fifth body member 24 is used as a storage for a measurement traveling body 41 (hereinafter referred to as traveling body 41), which will be described later, and a front winder 39 is provided inside the fifth body member 24. Yes.
[0031]
As shown in FIG. 2, each lining pipe 4 is, for example, a concrete fume pipe having a diameter of 400 m to 600 mm and a length of 2455 mm. One end of the lining pipe 4 is formed on the male part 4a and the other end is formed on the female part 4b. The female part 4b is fitted with a ring-shaped cushion material 4c and a sealing material 4d, and the female part 4b of the lining pipe 4 is attached to the female part 4b. A male part 4a of another lining pipe 4 is fitted and connected via a cushioning material 4c and a sealing material 4d.
[0032]
When the excavator 1 is started from the start shaft 2, the divided first trunk member 20 to fifth trunk member 24 are sequentially carried into the start shaft 2 by a crane or the like, and are sequentially connected to each other. The vehicle is started using the pushing device 13 . After the excavator 1 starts, a plurality of lining pipes 4 are sequentially carried into the start shaft 2 by a crane or the like, and the leading lining pipe 4 is placed between the excavator 1 and the main pushing device 13 . Set and push forward with the main pusher 13 .
[0033]
In addition, the second and subsequent lining pipes 4 are set between the front lining pipe 4 and the main pushing device 13 while being connected to the front lining pipe 4, and are pushed forward by the main pushing device 13. Move. Then, the plurality of connected lining pipes 4 are integrally pushed forward, and the digging machine 1 is propelled by the leading lining pipe 4 pushing the digging machine 1. The main pushing device 13 is provided with a pushing amount detection sensor 13a for detecting the pushing amount.
[0034]
Now, in order to excavate the tunnel 3 of the planned route with the excavator 1 and arrange the sewage pipe with the planned route, it is necessary to measure the tunnel route from the start shaft 2 and the position of the excavator 1. For this purpose, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, a plurality of traveling pipes 40 are arranged in series along the tunnel 3 (inside the lining pipe 4) excavated by the excavator 1. Then, the traveling body 41 is caused to travel within the plurality of traveling pipes 40, and the traveling distance and azimuth angle of the traveling body 41 are detected.
[0035]
The traveling tube 40 is formed in, for example, a square cylinder having a square section made of stainless steel, and two types of first and second traveling tubes 40 having different lengths are prepared. As shown in FIG. 5, for example, the length of the first traveling tube 40 is 2455 mm, the length of the second traveling tube 40 is 2250 mm, and the difference between the lengths of these traveling tubes 40 is 2455 mm−2250 mm = 205 mm. It is. Each traveling tube 40 and the traveling tube 40 connected to the traveling tube 40 are coupled by a coupling member (not shown) so as to be rotatable around a vertical axis.
[0036]
The leading traveling pipe 40 is connected to the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator, and a plurality of traveling pipes 40 are connected in series so as to extend from the leading traveling pipe 40 to the rear side (starting shaft 2 side). The rearmost traveling tube 40 is arranged in a state of protruding slightly rearward from the last lining tube 4. Since the leading traveling pipe 40 is connected to the fifth body member 24, the digging machine 1 is pushed forward when the lining pipe 4 is pushed forward by the main pushing device 13 , so that it is pulled by the digging machine 1. The traveling pipe 40 moves forward integrally with the excavator 1 and the lining pipe 4.
[0037]
As shown in FIG. 3, each traveling pipe 40 is provided with an electric cable pipe 42, a mud pipe 33 a, a mud pipe 36 a, a lubricant supply pipe 38 a and the like having the same length as the traveling pipe 40. These tubes 40, 42, 33a, 36a, and 38a are integrated to form an inner unit 43. Each inner unit 43 has a plurality of wheels (not shown) and is supported by the wheels in a stable posture so as to be able to travel in the tunnel axis direction in the lining pipe 4. It will be in the position.
[0038]
In the lining pipe 4, the pipes 40, 42, 33 a, 36 a, 38 a of each inner unit 43 and the pipes 40, 42, 33 a, 36 a, 38 a of the inner unit 43 adjacent to the inner unit 43 are respectively connected. The A power cable for supplying necessary power to the excavator 1 side and a signal cable for transmitting a necessary detection signal from the excavator 1 side to the control device 7 are passed through the plurality of electric pipes 42.
[0039]
Thus, the traveling body 41 is disposed so as to be able to travel in the plurality of traveling pipes 40 arranged in series along the tunnel 3, and the leading traveling pipe 40 is the fifth trunk member at the tail end of the excavator. 24, the rearmost traveling pipe 40 projects rearward from the rearmost lining pipe 4, but a front winder 39 is provided in front of the first traveling pipe 40, and the rearmost traveling pipe 40 is provided. A sheave 18 is provided on the rear side of the tube 40, and a rear winder 17 is provided on the upper side of the main pushing device 13.
[0040]
When the wire 45 (string) extending forward from the traveling body 41 is wound by the front winder 39, the traveling body 41 travels toward the excavator 1, and the wire 46 (cable) extending rearward from the traveling body 41 is the rear winder 17. When wound up, the traveling body 41 travels toward the start shaft 2. Here, the traveling body front position detection switch 57 (see FIG. 6) is attached to the leading traveling pipe 41, and the traveling body rear position detection switch 58 (see FIG. 6) is attached to the rearmost traveling pipe 41. Yes. Further, the rear winder 17 is provided with an encoder 17a (see FIG. 6) as wire amount detection means for detecting the wire feeding or winding amount from the rotation amount of the rotating body that rotates together with the wire feeding or winding.
[0041]
When arranging a plurality of traveling pipes 40 connected in series along the tunnel 3, one inner unit 43 having the traveling pipe 40 is added each time the lining pipes 4 are added one by one. Add one by one and put it in the tunnel 3. When the lining pipe 4 and the inner unit 43 are added, the traveling body 41 is disconnected from the wire 45 and retracted to the outside of the traveling pipe 40, and the sheave 18 is retracted so as not to get in the way.
[0042]
As shown in FIGS. 4 and 6, the traveling body 41 is equipped with a plurality of wheels 41 a and is provided with an azimuth meter 50 and a three-dimensional accelerometer 51 made of a three-dimensional gyro, and a light emitting unit and a light receiving unit. An optical sensor 52 corresponding to the detecting means of the tube number detecting means having a section is provided facing downward. A hole 53 (for example, a circular hole having a diameter of 17 mm) as a detected portion is provided in a predetermined position at a predetermined distance from the right short side on the bottom wall of each traveling tube 40, and the optical of the traveling body 41 is directly above the hole 53. The hole 53 can be detected when the sensor 52 passes. Signal lines extending from the azimuth meter 50, the accelerometer 51, and the optical sensor 52 provided on the traveling body 41 are connected to the control device 7 through the wire 46 formed of a cable.
[0043]
Now, a method for measuring the route of the tunnel 3 from the start shaft 2 and the position of the excavator 1 will be described. First, a block diagram including the control system of FIG. 6 will be described.
As shown in FIG. 6, the control device 7 includes a computer 60, a display 61, and an operation panel 62, and the control device 7 controls the excavator 1, the main pushing device 13, the front winder 39, and the rear winder 17. .
[0044]
Further, the control device 7 includes four sets of bending angle detection sensors 56 of the excavator 1, a push amount detection sensor 13 a of the main pushing device 13, an azimuth meter 50, an accelerometer 51, and a traveling body 52 of the traveling body 41, The encoder 17a, the traveling body front position detection switch 57, and the traveling body rear position detection switch 58 of the rear winder 17 are electrically connected to each other through signal lines, and based on these signals, the tunnel 3 from the start shaft 2 is connected. The route and the position of the excavator 1 are measured, and the various controls including the excavator 1 are performed.
[0045]
Next, a method of measuring the route of the tunnel 3 from the start shaft 2 and the position of the excavator 1 executed by the control device 7 will be described based on the flowcharts of FIGS. 7 and 8. In the flowchart, Si (i = 1, 2, 3,...) Indicates each step.
[0046]
As shown in FIG. 7, when there is a measurement start instruction on the traveling body 41 by an operator operation (S1; Yes), when the traveling body rear position detection switch 58 is ON (S2; Yes), the traveling body 41 is at the end. Therefore, the initial position of the traveling body 41 is set to the measured values of the azimuth meter 50 and the accelerometer 51 as the traveling distance 0. It is set based on (S3).
[0047]
Next, when excavation by the excavator 1 is interrupted (S4; Yes), the front winder 39 is driven, the front winder 39 winds up the wire 45, and the traveling of the traveling body 41 is started (S5). ), The traveling body 41 travels toward the excavator 1 at, for example, 5 km / h. At this time, the wire 46 is fed out from the rear winder 17 in a state where an appropriate feeding load is applied to the rear winder 17. Even if there is a measurement start instruction (S1; Yes), the traveling body 41 may be automatically traveled to the initial position when the traveling body rear position detection switch 58 is OFF (S2; No; at this time). When the excavation is not interrupted (S4; No), the process returns to S1.
[0048]
When the traveling body 41 starts traveling in S5, the traveling distance of the traveling body 41 is measured (S6), and the azimuth (azimuth angle change) of the traveling body 41 by the azimuth meter 50 is measured (S7). These measurements are traveling body 41 is arrived at the fifth barrel member 24 of the last excavator 1, the running body front position detection switch 5 7 is performed until turned ON. Traveling body front position detection switch 5 7 turns ON (S8; Yes), the traveling member 41 reaches the fifth cylinder member 24, the winding of the wire 45 by the front winder 39 is stopped, the running body 41 The travel is stopped (S9).
[0049]
Here, the method of measuring the travel distance of the traveling body 41 in S6 will be described based on the flowchart of FIG. The travel distance is automatically calculated by the control device 7. First, the first and second travel tube numbers X and Y are respectively set to 0 and stored in a storage unit (RAM or the like) of the computer 60. The wire feed amount Z is set to 0 and stored in the storage unit of the computer 60 (S21).
[0050]
Next, the encoder signal from the encoder 17a of the rear winder 17 is read (S22), the wire feed amount Z is calculated based on the encoder signal (S23), updated and stored in the storage unit of the computer 60, and the traveling distance of the traveling body 41 L is calculated by the formula of X × 2445 + Y × 2250 + Z (mm). Since X and Y are both 0 at the beginning when the traveling body 41 starts traveling, the traveling distance L is the wire feed amount Z.
[0051]
Next, it is determined by the optical sensor 52 of the traveling body 41 whether or not the hole 53 that is the detected portion has been detected (S25). When the optical sensor 52 is OFF, it is determined that the detected portion is not detected ( S25; No) Returning to S22, S22 to S24 are repeated. When the optical sensor 52 passes directly above the hole 53, the optical sensor 52 is turned on, and it is determined that the detected portion is detected (S25; Yes), and the process proceeds to S26.
[0052]
In S26, it is determined whether or not the wire feed amount Z when it is determined that the detected portion is detected is 2455 (mm) or more (S26), and when Z ≧ 2455 (mm) (S26; Yes), It is determined that the traveling tube 40 corresponding to the wire feed amount Z (the distance from the initial position when it is detected for the first time from the initial position) from when the detection unit is detected is the first traveling tube 40 having a length of 2455 (mm). Thus, the first traveling tube number X is incremented to X + 1 (S27).
[0053]
When Z ≧ 2455 (mm) is not satisfied (S26; No), the traveling tube 40 corresponding to the wire feed amount Z from the previous detection of the detected portion is the second traveling tube 40 having a length of 2255 (mm). As a result of the determination, the second traveling tube number Y is incremented to Y + 1 (S28). After S27 or S28, the process returns to S21, the wire feed amount Z is reset to 0 (S21), and then S22 and subsequent steps are executed.
[0054]
The determination principle of S26 will be described in detail. As a result of the inventors measuring the amount of elongation of the wire 46 under the same conditions as the actual test, about 1 m (about 2%) with respect to about 50 m of the drawn wire. Elongation or error occurred. That is, the lengths of the first traveling pipe 40 and the second traveling pipe 40 are larger than the error of the wire feed amount (length) per second traveling pipe 40 of about 49.1 (mm) = 2455 (mm) × 0.02. Difference 2455 (mm)-2250 (mm) = 205 (mm) is larger, so if the wire feed amount Z when it is determined that there is a detected part is 2455 (mm) or more, the first run The pipe 40 can be determined with certainty, and if it is smaller than 2455 (mm), it can be reliably determined with the second traveling pipe 40.
[0055]
As described above, according to this traveling body distance measuring method, the first and second traveling pipes 40 are manufactured to predetermined lengths 2455 (mm) and 2250 (mm), and the traveling body 41 is connected to the excavator 1 side. The numbers X and Y of the first and second travel pipes 40 that have passed when traveling in one direction are detected, and the detected numbers X and Y of the first and second travel pipes 40 are detected. Based on the lengths 2455 (mm) and 2250 (mm) of the second travel pipe 40, the travel distance L of the travel body 41 is calculated and measured.
[0056]
In this case, an optical sensor 52 as a detecting unit is provided in advance in the traveling body 41, and the optical sensor 52 detects a hole 53 as a detected portion provided in advance at a predetermined position of each traveling tube 40. Based on the wire feed amount Z per traveling tube from the time when 52 detects each hole 53 until the next hole 53 is detected, the type of the traveling tube is discriminated. 2 The numbers X and Y of the traveling pipes 40 can be reliably detected.
[0057]
The traveling body 41 is a wire pulling traveling body, and an encoder 17a as a wire amount detecting means for detecting the wire feed amount Z is provided in advance, and the optical sensor 52 is included in the traveling distance of the traveling body 41. The distance Z from the detection of the hole 53 of each traveling tube 40 to the detection of the next hole 53 is obtained from the wire feed amount detected using the encoder 17a.
[0058]
Thus, the travel distance L of the traveling body 40 can be calculated from the formula of X × 2445 + Y × 2250 + Z (mm). Conventionally, when the travel distance of the traveling body is obtained only by the wire feed amount, for example, when the tunneling machine 1 excavates a 300 m tunnel, the error is about 6 m, but the above measurement method is used. In addition to the maximum error of about 49.1 (mm) = 2455 (mm) x 0.2 due to wire feeding, it is possible to keep it below 80 mm even if errors due to connection of the traveling pipe are taken into account. It is possible to greatly improve the accuracy of measuring the 41 travel distance.
[0059]
Now, as shown in FIG. 7, when the traveling body 41 stops at the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator in S9, the traveling distance L of the traveling body 41 measured in S6 and the traveling measured in S7. Based on the azimuth angle of the body 41, the position P5 of the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator is measured (S10), and then the four folding angle detection sensors 56 detect the respective folding portions 25-28. The bending angles a1-2 to a4-5 are measured (S11).
[0060]
Next, using the position P5 of the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator measured in S10 and the middle folding angles a1-2 to a4-5 of the respective middle folding portions 25 to 28 measured in S11. The positions P1 to P5 of the five first to fifth body members 20 to 24 of the excavator 1 are calculated (the position P5 of the fifth body member 24 is the position P5 measured in S10), The position PCL (see FIG. 9) of the axis line CL of the excavator 1 is calculated (S12).
[0061]
After that, during tunnel excavation by the excavator 1 (S13; Yes), the middle folding angles a1-2 to a4-5 of the middle folding portions 25 to 28 and the main pushing device 13 are The digging distance EL of the digging machine 1 serving as the push amount is measured in real time by the push amount detection sensor 13a (S14).
[0062]
And position PCL of axial center line CL of excavation machine 1 calculated | required by S12, and position P2 of the 2nd trunk | drum member 21 used as the reference | standard trunk | drum member of the five 1st-5th trunk | drum members 20-24, The positions P1 to P5 of the five first to fifth body members 20 to 24 are calculated in real time based on the middle bending angles a1 to a4-5 and the digging distance EL measured in S14. (S15), and then returns to S13. The second body member 21 serving as the reference body member is a body member located on the rear side of the length of the lining pipe 4 from the tip of the excavating machine 1, that is, the first body member 20 is from the lining pipe 4. Becomes a long body member.
[0063]
When tunneling is not being performed by the excavator 1 (S13; No), when measuring with the traveling body 41 (S16; Yes), returning to S1 and when measuring with the traveling body 41 is not performed (S16; No), it returns to S13.
[0064]
Here, in S15, based on the position PCL of the axis line CL obtained in S12 and the excavation distance EL obtained in S14, the position P2 of the second body member 21 that is the reference body member is calculated. Based on the position P <b> 2 of the second body member 21 and the middle folding angle a <b> 1-2 ahead of the second body member 21, the front body member 20 on the front side of the second body member 21 is positioned. The position P1 can be calculated.
[0065]
Here, when calculating the position P2 of the second body member 21 which is the reference body member in S15, as shown in FIG. Therefore, the position P2 of the second body member 21 is calculated based on the position PCL of the axis line CL obtained in S12 and the excavation distance EL obtained in S14. can do.
[0066]
Every time the excavator 1 excavates an integral multiple of the length of the lining pipe 4 lining the inner surface of the tunnel, it is desirable to perform the measurement with the traveling body 41 in S16 and perform S1 to S12. .
[0067]
As described above, according to the position measuring method of the excavator 1, the excavation suspended state (S4; Yes), the traveling body 41 is moved along the tunnel 3 to start the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator. 2 is measured (S10), and the middle folding angles a1-2 to a4-5 are measured (S12). In S12, the position of the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator measured in S10 and S11 and the middle folding angles a1-2 to a4-5 of the middle folding portions 25 to 28 are used to determine the plurality of excavators 1. The positions P1 to P5 of the trunk members 20 to 24 from the starting shaft 2 are calculated, and the position PCL of the axial line CL of the excavator 1 is calculated.
[0068]
Thereafter, in S14, during tunnel excavation, the middle folding angles a1-2 to a4-5 and the digging distance L excavated by the excavator 1 after S11 (S12) are measured in real time, and in S15, The position PCL of the axis line CL of the excavator 1 obtained in S12 and the position P2 of the reference body member 21 among the plurality of body members 20 to 24, and the middle folding angle a1 of the middle folding parts 25 to 28 measured in S14 Based on -2 to a4-5 and the excavation distance L, the positions P1 to P5 of the plurality of trunk members 20 to 24 from the start shaft 2 are calculated in real time.
[0069]
By moving the traveling body 41 between the excavator 1 and the start shaft 2 along the tunnel 3, the distance and the azimuth angle from the start shaft 2 of the fifth trunk member 24 at the tail of the excavator are measured. The position P5 of the fifth body member 24 can be measured, and after measuring the position P5 of the fifth body member 24, it is necessary to measure the azimuth angle in real time using an azimuth meter in S14 during tunnel excavation. Of course, the positions P1 to P5 of the plurality of trunk members 20 to 24 from the start shaft 2 can be accurately calculated in real time without being based on the azimuth angle in the step S15.
[0070]
That is, the position of the plurality of trunk members 20 to 24 from the start shaft 2 can be calculated in real time without mounting the compass on the excavator 1, and as a result, the compass can be prevented from being submerged. be able to. Moreover, it is necessary to mount the compass 50 on the traveling body 41. However, since it is not necessary to measure an accurate azimuth angle in real time during excavation with the compass 50, it is necessary to apply a compass that is so expensive. In the end, the equipment cost can be greatly reduced.
[0071]
Here, in S15, the position PCL of the axial center line CL of the excavator 1 obtained in S12, the position P1 of the reference body member 21 among the plurality of body members 20 to 24, and the bent portion 25 measured in S14. Based on the intermediate bending angles a1-2 to a4-5 and the excavation distance L, the positions P1 to P5 of the plurality of trunk members 20 to 24 from the start shaft 2 are calculated in real time. The position P2 of the reference body member 21 among the plurality of body members 20 to 24 and the position PCL of the axis line CL that can be calculated based on the position P2 can be used together with the position PCL of the axis line CL obtained in S12. Thus, the positions P1 to P5 of the plurality of trunk members 20 to 24 of the excavator 1 can be calculated in real time without frequently performing the first to S12.
[0072]
In S15, it is assumed that the reference body member 21 of the excavator 1 excavated after S11 (S12) moves along the position PCL of the axial line CL determined in S12, and the position of the axial line CL determined in S12. The position P2 of the reference body member 21 can be calculated in real time on the basis of the PCL and the excavation distance L obtained in S14, and the 21 position P2 of the reference body member and the center bend ahead of the reference body member 21 can be calculated. The position P1 of the body member 20 on the front side of the reference body member 21 can be calculated based on the middle turning angle a1-2 of the portion 25.
[0073]
The positions P3 to P5 of the body members 22 to 24 on the rear side of the reference body member 21 are assumed to move along the position PCL of the axial line CL obtained in S12, as with the reference body member 21. , May be calculated based on the positions P3 to P5 of the trunk members 22 to 24 obtained in S12 and the position PCL of the axial center line CL and the excavation distance L obtained in S14, or may be calculated in front of the reference trunk member 21. In substantially the same manner as the body member 20, the calculation is made based on the position P2 of the reference body member 21 and the intermediate folding angles 2-3 to a4-5 behind the reference body member P2. May be.
[0074]
Every time the excavator 1 excavates an integral multiple of the length of the lining pipe 3 lining the inner surface of the tunnel 2, S <b> 1 to S <b> 12 are performed, so that the digging machine 1 on the inner surface of the tunnel 3 and the start shaft 2 are covered. Since it can be covered with the pipe 4 and the traveling body 41 can be moved along the inside of the covered pipe 4, S1 to S12 can be reliably performed.
[0075]
Since the reference body member 21 is the second body member 21 located on the rear side of the length of the lining pipe 4 from the tip of the digging machine 1, at least until the digging machine 1 advances the length of the lining pipe 4. In the meantime, since the reference body member 21 moves reliably along the position PCL of the axial center line CL obtained in S12, the positions of the plurality of body members 20 to 24 from the start shaft 2 are surely confirmed in real time in S15. It becomes possible to calculate.
[0076]
Various modifications can be added and implemented without departing from the spirit of the present invention.
1] For example, the traveling body may be a self-propelled traveling body. In this case, for example, the cable extending from the traveling body to the start shaft side can be wound by the winder device, and the amount of feeding that is performed when the traveling body travels to the excavator side is measured by an encoder or the like, You may apply to the method of measuring the travel distance of a body.
[0077]
2] Three or more types of travel pipes having different lengths may be prepared in advance, and these travel pipes may be appropriately used, and a plurality of travel pipes may be arranged in series along the tunnel. In this case, it is possible to determine the type of the travel pipe traveled by the traveling body by configuring the length of the different travel pipes to be larger than the error of the wire feed amount.
[0078]
3] Instead of detecting the wire feed amount Z from the rear winder 17, an encoder for detecting the amount of wire wound around the front winder 39 is provided as a wire amount detection means, and the optical sensor 52 out of the travel distance of the traveling body 41 is provided. The distance Z from the detection of the hole 53 of each traveling tube 40 to the detection of the next hole 53 may be obtained from the amount of wire wound detected using this encoder.
[0079]
【The invention's effect】
According to the travel distance measuring method of claim 1, a plurality of travel pipes composed of two or more types of travel pipes having different lengths along a tunnel excavated by an excavator and having a predetermined length for each type. number of tubes the number of running tubes passing through when arranging the plurality of driving tube while connected in series form, traveling body previously provided the wire detecting means a plurality of traveling tube travels in one direction with a Detecting using the detecting means, and wire feeding or winding per traveling tube detected using the wire amount detecting means from detection of each detected part to detection of the next detected part. Since the type of the travel pipe can be determined based on the amount taken , the travel distance of the travel body is determined based on the number of travel pipes by type detected by the tube number detection means and the production length of the travel pipe by type. was computation, originating Susumu excavator from shafts tunnel path and excavator Position becomes possible accurately and easily measured.
[0080]
The tube number detection means has detection means provided in advance in the traveling body, and the detection means detects the detected portion provided in advance in a predetermined position of each traveling pipe, so that the traveling body is integrated in the plurality of traveling pipes. It is possible to reliably detect the number of travel pipes that have passed when traveling in the direction.
[0081]
Run Gyotai is traveling body of the wire towed, is provided with a wire amount detecting means for detecting the wire feeding or winding amount in advance, out of the travel distance of the traveling body, detecting means each detected portion Since the distance from the detection to the detection of the next detected part is obtained from the wire feed or winding amount detected using the wire amount detection means, first, the number of running tubes detected by the tube number detection means From the length of each traveling pipe, the travel distance (full length) of the number of travel pipes detected by the tube number detection means is obtained, and the detection means finally detects the detected portion in the travel distance of this travel pipe. It is possible to reliably calculate and measure the travel distance of the traveling body by adding the distance from the first to the next detected part.
[0082]
In order to arrange the plurality of travel pipes in a state of being connected in series, two or more types of travel pipes having different lengths are prepared in advance , and the travel pipes are disposed in the tunnel, the travel pipes are connected to each other, etc. However, it is possible to use two or more types of traveling pipes properly as appropriate .
[0083]
According to the travel distance measuring method of the second aspect , the difference in the lengths of the different travel pipes is larger than the error of the wire feed or winding amount per travel pipe detected using the wire amount detection means. Therefore, the wire feed or winding amount per shorter traveling tube is surely shorter than the length of the longer traveling tube, and the wire feeding or winding per longer traveling tube is reduced. Since the winding amount is surely longer than the length of the shorter traveling tube, the type of traveling tube can be reliably determined.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing an underground installation method for a sewer pipe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a lining pipe.
FIG. 3 is a perspective view of an inner unit including a travel pipe.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a lining pipe, a traveling pipe, a traveling body and the like in the tunnel.
FIG. 5 is a chart showing the lengths of the first and second travel pipes.
FIG. 6 is a block diagram of a control system and the like used in a sewer pipe underground installation method.
FIG. 7 is a flowchart for position measurement.
FIG. 8 is a flowchart for travel distance measurement.
FIG. 9 is a schematic view of an excavator during excavation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Excavator 3 Tunnel 7 Control apparatus 13 Main pushing apparatus 13a Pushing amount detection sensor 17a Encoder 20-24 First to fifth trunk members 25-28 Folded part 39 Front winder 40 Traveling pipe (first and second traveling pipes)
41 traveling body 50 compass 52 optical sensor (detection means)
53 holes (detected part)
56 Folding angle detection sensor

Claims (2)

掘進機で掘削されたトンネル内に沿って、長さの異なる2種類以上の走行管からなる複数の走行管であって種類別に予め決められた長さを有する複数の走行管を直列状に接続した状態配置し、これら複数の走行管内を走行するワイヤ牽引式の走行体の走行距離を計測する方法であって
前記走行体にワイヤ繰り出し又は巻き取り量を検出するワイヤ量検出手段を予め設けておき、
前記走行体が一方向に向かって走行する際に通過した走行管の数を管数検出手段により検出する際に、走行体に予め設けた管数検出手段の検知手段によって各走行管の所定位置に予め設けた被検知部を検知することにより前記走行管の数を検出し、
前記検知手段が各被検知部を検出してから次の被検知部を検出する迄の、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量に基づいて各走行管の種類を判別し、
前記管数検出手段で検出された種類別の走行管の数と種類別の走行管の製作長さに基づいて、走行体の走行距離を演算すると共に、前記検知手段が各被検知部を検知してから次の被検知部を検知する迄の距離は、前記ワイヤ量検出手段を用いて検出したワイヤ繰り出し又は巻き取り量から求める、
ことを特徴とする走行距離計測方法。
A plurality of traveling pipes composed of two or more types of traveling pipes having different lengths are connected in series along the tunnel excavated by the excavator. was placed in a state, a method of measuring the travel distance of the running body of the wire towed traveling a plurality of driving tube,
A wire amount detection means for detecting the wire feed or winding amount is provided in advance in the traveling body,
When detecting the number of traveling pipes passed when the traveling body travels in one direction by the tube number detecting means, a predetermined position of each traveling pipe is detected by the detecting means of the tube number detecting means provided in advance in the traveling body. Detecting the number of the traveling pipes by detecting the detected part provided in advance,
Based on the wire feed or winding amount per running tube detected using the wire amount detection unit from when the detection unit detects each detection unit until the next detection unit is detected. Identify the type of travel pipe,
Based on the number of types of travel pipes detected by the tube number detection means and the production length of the travel pipes by type , the travel distance of the traveling body is calculated , and the detection means detects each detected portion. Then, the distance until the next detected part is detected is obtained from the wire feed or winding amount detected using the wire amount detecting means.
The mileage measuring method characterized by this.
前記ワイヤ量検出手段を用いて検出した走行管1本当りのワイヤ繰り出し又は巻き取り量の誤差よりも、異なる走行管の長さの差の方が大きくなるように構成したことを特徴とする請求項に記載の走行距離計測方法。The difference in length of different traveling pipes is configured to be larger than the error in the amount of wire drawn out or taken up per traveling pipe detected by the wire amount detecting means. Item 2. The travel distance measuring method according to Item 1 .
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