JPH01142193A - 管埋設工法における位置測定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は掘進機の後端に直列に接続した多数の推進管
の後端を立坑内に設けた元押し装置により押して、これ
らを土中に推進させる推進工法において、これらの管路
並びに掘進機の位置や方向を測定する。極めて精度の高
い位置測定法に関するものである。

（従来の技術） この掘進機の後端に接続した推進管の位置は、この推進
管内で、又はこの推進管内にこの管路と平行に設けた小
径の位置計測管内で、ジャイロ及び傾斜計を搭載した自
走式の台車を上記管路の軸方向に沿って一定速度以上で
走らせ、このジャイロ及び傾斜計により方位角、傾斜角
及び台車の走行距離を計る距離計から得られる走行距離
を連続的に検出し、これらの検出データから演算器を用
いて上記台車の移動軌跡を求め、この移動軌跡から上記
推進管の位置を測定しつつ計画線に沿ってこれらの管を
埋設していく。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこの方法においては、発進基地としての立
坑から最前部の推進管内までの間しか台車は走行できな
い。この推進管の前部には掘進機があるが、この内部は
カッター装置、掘削土砂搬送装置等があり、上記位置計
測管を入れたり、上記台車を直に走らせるスペースがな
い、従ってこの計測方法では先端部の掘進機の位置や、
前端部の方向制御部の方向等が正確に測定できないもの
であり、それ数計画線に沿った精度の高い管理設が仲々
実現出来なかった。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明は上記自走式の台車を用いての推進管の
管路位置測定に加え、掘進機の位置方向及び方向制御部
の方向等をも測定できる推進管路の位置測定方法を提供
し、これにより計画線に沿った精度の高い管理設を行え
るようにしたものである。即ち、この発明は掘進機を長
手方向に複数分割してこれらの接続部を夫々三個以上の
シールドジヤツキ及びで接続し、これらの各シールドジ
ヤツキや各目開き固定ジヤツキのピストンのストローク
長の差を出すことにより方向制御を行いかつこれらのピ
ストンのストローク長を測ることにより掘進機自体の位
置、方向角度等を計測し、上記自走式の台車による推進
管路の位置測定と合わせて埋設中の管路及び掘進機の位
置及び方向を出すものである。

そしてこの発明の具体的構成は、先端に掘進機を設けて
前方の土を掘削しつつこの掘進機の後端に直列に接続し
た複数の推進管の後端を立坑から押圧する工法において
、上記掘進機は管体を長手方向に複数分割し、これらの
各隣接する分割管体は、管体の内周に沿って適宜間隔に
設けた三個以上のシールドジヤツキ又は目開き固定ジヤ
ツキにより接続し、上記各推進管内にこれと平行して設
けた位Ｗ１８１！定管内に、ジャイロ及び傾斜計を搭載
した自走式台車を管の軸方向に走らせ、この台車の移動
軌跡により上記推進管の位置、方向を求め、これらを基
にして上記掘進機の各ジヤツキのピストンのストローク
長を測ることにより掘進機先端の方向１位置及び管路全
体の位置を測定するものであり、より具体的にはこの各
ジヤツキのピストンのストローク長は各ジヤツキのシリ
ンダーから突出したピストンの突出長を適宜の方法で測
り。

掘進機の管体内周に沿って適宜間隔に設けた各ジヤツキ
の突出長の差によって掘進機の各分割管体の方向を検出
し、また予め測定した掘進機の全長により、上記自走式
台車により求めた管路先端位置を基にして、掘進機の各
分割管体の位置及び先端部の位置を求めるものである。

（作、　用） 上記掘進機は埋設する推進管の先端につけてこれを立坑
から元押し装置により押圧し、土中に推進させていく。

そして立坑内で順次推進管を、埋設した推進管の後端に
押し当てて、直列状に推進管を多数つなげて推進、埋設
していく、この、際掘進機先端のカッターにより前方の
土砂を削りっつ前端部の分割管体を後部の分割管体から
シールドジヤツキで前方に押し出し、その後立坑から元
押し装置により上記後部の分割管体及び直列状に連らな
った推進管を押し、前端部の分割管体と後部の分割管体
の接続部分を収縮させ、再び前端部を前方へ押し出す・
これを繰り返して掘進機及び推進管を前進させていく。

またこの掘進機が方向変更又は曲線推進する場合、上記
複数個の各シールドジヤツキ又は各目間き固定ジヤツキ
のピストンのストローク長に差をつけて各分割管体を軸
方向に対して曲げることにより掘進機が折れ曲がり、曲
線推進できる。この曲線推進は上下左右いずれの方向に
も行える。

（実施例） 以下この発明の実施例を図について説明する。

まずこの発明の測定法に使用する掘進機を第１図乃至第
７図について説明すると、１は略筒体から成る掘進機本
体で、この掘進機本体１は筒体の長手方向に分割して前
端部１ａ、本体部１ｂ、後端部１ｃから成り、これらの
各接続部は一方の端部が他方の端部外周に重ね合すさる
ソケット状になっており、これらの接続部は筒体の軸方
向に揺動自在となっている。２はこの前端部１ａと本体
部１ｂとの接合部の重合部箇所に介在されたシール材で
あり、本体部１ｂと後端部１ｃとの接合部も同様の防水
材を介在させている。３はこの前端部１ａと本体部１ｂ
とを接続するシールドジヤツキで、このシールドジヤツ
キ３は前端部１ａ内周に設けた軸受３ａと本体部１ｂ内
周に設けた軸受３ｂとに両端を軸支して、筒体の内周に
沿って間隔をあけて四個設けられている。

４は本体部１ｂと後端部１ｃとを接続する口開き固定ジ
ヤツキで、この口開き固定ジヤツキ４は本体部１ｂの内
周に設けた軸受４ａと後端部１ｃ内周に設けた軸受４ｂ
とに両端を軸支して、これらの筒体の内周に沿って間隔
をあけて四個設けられている。５は前端部１ａ内に設け
られた。中空部を軸方向に塞ぐ隔壁、６はこの隔壁５の
中央孔５ａを貫通して前端部１ａに設けたカッター本体
、７はこのカッター本体６の軸先端に固定した回転刃で
、この回転刃７は前端部１ａ先端に突出している。８は
この回転刃７の中央先端に設けた泥漿付吐出口、９は前
端部１ａ内のカッター本体６両側に設けたカッターホイ
ール駆動装置、１０は上記隔壁５の下部孔５ｂに一端を
対向させ、他端を本体部ｌｂ内、上部に支持させたスク
リューコンベアー、１１はこのスクリューコンベアーｌ
Ｏの上記他端に設けた駆動油圧モータ、１２はこのスク
リューコンベアーｌＯの上記他端の下方に設けた土砂タ
ンクで、この土砂タンク１２は上記スクリューコンベア
ー１０の他端内部と挿通している。１３はこの土砂タン
ク１２の後部に設けた土砂圧送ポンプで、この上砂圧送
ポンプ１３は、前方へ設けたシリンダー１３ａからピス
トン１３ｂを上記土砂タンク１２内に出入りさせるもの
である。１４は上記土砂タンク１２の前部、即ち土砂圧
送ポンプ１３と反対側に設けた土砂圧送パイプで、この
上砂圧送パイプ１４はＵ字状に折曲して本体部ｉｂから
後端部１ｃへと伸びている。また上述の掘進機本体１の
後端部１ｃは内部に諸部材を設けており、必要により長
手方向に分割接続され、各接続部は軸方向に揺動自在と
なっている。

この実施例の掘進機本体１を用いて管を埋設するには、
第８図に示す如く地表面２０から垂直に掘った立坑２１
の一側から上記掘進機本体１を土中に入れ、この掘進機
本体１のカッターホイール駆動装置９を作動させ１回転
刃７を駆動回転させて。

前方の土を削り進むとともに掘進機本体１のシールドジ
ヤツキ３のピストンを伸ばして掘進機本体１の前端部１
ａを土中に進ませる。そしてこのピストンのストローク
がいっばいに伸びた後、上記回転刃７の回転を止め、立
坑２１に設けた元押しジヤツキ２２で、上記掘進機本体
１に接続した推進管２３の後端部を押していく。これに
より掘進機本体１のシールドジヤツキ３のピストンは収
縮し、前端部１ａに本体部１ｂが接近して当接するまで
本体部１ｂ、後端部１ｃ及び推進管２３が土中に推進す
る。そしてこの推進管２３が土中に入ると次の推進管２
３をこの推進管２３の後端部に押し当てて、上記と同様
な操作を繰り返す。またこれらの推進管２３を接続する
毎に、上記掘進機本体１の土砂圧送パイプ１４の後端と
接続した土砂圧送パイプ１４′　を接続していき、先端
の掘進機本体１の回転刃７により掘削された掘削土は泥
漿付吐出口８から吐出された泥漿材が混ざってゲル状と
なり、隔壁５の下部孔５ｂに達し、ここからスクリュー
コンベアーｌＯによって土砂タンク１２に搬送される。

そして土砂圧送ポンプ１３を作動させることによりピス
トン１３ｂに押されて土砂圧送パイプ１４に入る。この
様にして土砂圧送パイプ１４及び１４′　を通って立坑
２１に搬出し、この立坑２１から上記土砂圧送パイプ１
４′につづく排出管２４を介して地上に排出する。この
土砂は泥漿材を混ぜてゲル状にして流動性を良くするこ
とにより。

土砂圧送パイプ１４内をつまらせずに長い距離でも搬送
できるものである。

さらに曲線推進する場合にはまず、前端部１ａと本体部
１ｂとの接続部分の各シールドジヤツキ３をストローク
差をつけて前方へ押し出し、本体部１ｂに対し前端部１
ａを所望の方向に曲げる。そして立坑側から元押しジヤ
ツキ２２で推進管２３の後端を押し、前端部１ａと本体
部１ｂとの接続部分を収縮させて本体部１ｂ以下を推進
させ１本体部１ｂと後端部１ｃとの接続部分が曲線箇所
にくると各口開き固定ジヤツキ４を動作させ、上記曲線
箇所に沿って各口開き固定ジヤツキ４のストローク差を
出し、これを維持、固定させて当該曲線箇所を通過させ
る。

次にこの推進工法における埋設途中の管路の位置測定方
法を第９図に基づいて説明する。

上記推進管２３内に、これらの推進管２３と平行に小径
の位置計測管２５を設け、この位置計測管２５内でジャ
イロ及び傾斜計を搭載した自走式台車１９を走らせる。

この位置計測管２５の一端は上記掘進機本体１の後端部
１ｃ内まで伸びており他端は立坑２１内に設けた発進ス
テーション２６に接続されている。

そしてこの自走式台車１９の後端にケーブル２７の一端
を取り付け、このケーブル２７の他端は立坑２１内の適
宜のガイドロール２８及び測長器２９に通してケーブル
巻取機３０のドラム３０ａに固定する。そしてこのケー
ブル巻取ｖ＆３０と接続したコントロールボックス３１
において、自走式台車１９の駆動モータの始動ボタンを
押すと、上記ケーブル２７を介して自走式台車１９の駆
動モータが駆動し、自走式台車１９は上記発進ステーシ
ョン２６から走り出し、上記位置計測管２５内を走る。

この自走式台車１９の走行によって上記ケーブル巻取機
３０のドラム３０ａからケーブル２７が繰り出され、そ
の繰り出し長を測長器２９で測る。そしてこの位置計測
管２５内を走る台車１９に搭載したジャイロがその場そ
の場の方向を、また傾斜計が傾斜度合を夫々検出し、上
記測長器２９及び台車１９又はコントロールボックス３
１に設けた加速度計及び演算器（図示省略）により、そ
の場その場の位置を連続的に計測していく。この計測は
コントロールボックス３１内に設けた記録装置に記録さ
れ、必要に応じて、コントロールボックス１５に接続し
たデイスプレー装置としてのＣＲＴ３２に映し出すこと
ができ、またプリンター３３で印字し、図表として取り
出すものである。この様にして自走式台車１９が位置計
測管２５の一端部に到ると、該箇所に設けた接触子（図
示省略）に自走式台車１９の反転用スイッチ３４が当り
、これにより駆動モータ及びケーブル２７のケーブル巻
取機３０のドラム３０ａが反転し、ケーブル２７がケー
ブル巻取機３０に巻き取られつつ自走式台車１９は立坑
２１内の発進ステーション２６まで戻る。この様にして
自走式台車１９の走行軌跡を自動的かつ連続して検出し
、これにより推進管２３の管路及び掘進機本体１の後端
部１ｃの位置を測定する。そして掘進機本体１の本体部
ｌｂ及び前端部１ａは、上記各シールドジヤツキ３及び
各自問き固定ジヤツキ４のピストンのストローク長を測
定し、各シールドジヤツキ３間のストローク長差及び各
自問き固定ジヤツキ４間のストローク長差により掘進機
本体１の後端部１ｃに対する本体部１ｂの傾き具合い及
び本体部１ｂに対する前端部１ａの傾き具合いを検出し
、掘進機本体１の全長をこれに加えれば、掘進機本体１
の前端部１ａの位置及び方向が分かる。この様にして掘
進機及び管路の位置及び掘進機先端の方位、傾斜角を測
定するものである。

（発明の効果） この発明は以上の構成であり、従来の埋設途中の管路内
に自走式台車を走らせ、これに搭載したジャイロ及び傾
斜計により方位角及び傾斜角、及び走行距離を連続的に
検出し、これらの検出データから演算器を用いて上記台
車の移動軌跡を設け、この移動軌跡から管路の位置を測
定する方法においては、この自走式台車の走行範囲に限
度があり、埋設管先端の掘進機の位置及び掘進機先端の
方向制御部の方向が的確に測定できなかったが、この発
明の方法によれば、極めて正確にこの掘進機の位置及び
方向が測定でき、計画線に沿ったより精度の高い管理設
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いる掘進機本体の断面側面図、第
２図は同正面図、第３図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第
４図は第１図のＢ−Ｂ線断面図、第５図（イ）はこの発
明に用いる掘進機本体の前部の断面平面図、第５図（ロ
）はこの発明に用いる掘進機本体の接続部を示す説明図
、第６図はこの発明に用いる掘進機本体の土砂タンク箇
所の詳細断面側面図、第７図は第６図のＣ−Ｃ線断面図
、第８図はこの発明を使用した推進工法を示す説明断面
図、第９図はこの発明の管路の位置測定方法を示す説明
図である。 なお図中１は掘進機本体、Ｉａは前端部、１ｂは本体部
、１ｃは後端部、３はシールドジヤツキ、４は目開き固
定ジヤツキ、６はカッター本体、７は回伝力、１９は自
走式台車、２１は立坑、２２は元押しジヤツキ、２３は
推進管、２５は位置計測管、２６は発進ステーション、
２７はケーブル、２９は測長器、３０はケーブル巻取機
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端に掘進機を設けて前方の土を掘削しつつこの掘進機
   の後端に直列に接続した複数の推進管の後端を立坑から
   押圧する工法において、上記掘進機は管体を長手方向に
   複数分割し、これらの各隣接する分割管体は、管体の内
   周に沿って適宜間隔に設けた三個以上のシールドジャッ
   キ又は目開き固定ジャッキにより接続し、上記各推進管
   内にこれと平行して設けた位置測定管内に、ジャイロ及
   び傾斜計を搭載した自走式台車を管の軸方向に走らせ、
   この台車の移動軌跡により上記推進管の位置、方向を求
   め、これらを基にして上記掘進機の各ジャッキのピスト
   ンのストローク長を測ることにより掘進機先端の方向、
   位置及び管路全体の位置を測定することを特徴とする管
   理設工法における位置測定法。