JPH03257286A - シールド掘進機の位置計測装置 - 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） この発明は地中を掘進するシールド掘進機の位置を立坑
より計測するシールド掘進機の位置計測装置に関する。

（従来の技術〉 従来地中にトンネルを掘削したり、地中へ埋設管を埋設
する場合、シールド掘進機がよく使用されるが、シール
ド掘進機により地中を掘削する場合、シールド掘進機が
計画線に沿って精度よく掘進しているかを計測する必要
がある。

従来ではこの計測をシールド掘進機の後方に設置した計
測装置を使用して、目視やレーザ光などを利用して光学
的に計測したり、地上からシールド掘進機に向けてポー
リングを行うことによりシールド掘進機の位置を確認し
ていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし前者のシールド掘進機の後方より目視や光学的に
計測する方法では長距離を掘進する場合、計測する毎に
生した誤差が累積されるため、測定精度が低い不具合が
ある。

また後者のポーリングによりシールド掘進機の位置を確
認する方法では、地上に建築構造物があったり、大深度
の場合位置の計測が困難であるなどの不具合があった。

この発明は上記従来の不具合を改善する目的でなされた
もので、立坑よりシールド掘進機の位置が容易に計測で
きるようにしたシールド掘進機の位置計測装置を提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段及び作用）この発明は上記
目的を達成するために、地中を掘進するシールド掘進機
へ向けて立坑より複数本のパイロット管を推進させ、か
つこれらパイロット管内に設けた送信コイルより磁界を
発生させて、この磁界を上記シールド掘進機内に設けた
受信センサで検出することにより、シールド掘進機の位
置を計測するようにしたもので。

立坑内よりシールド掘進機の位置が計測できるため、地
上に建築構造物があっても、大深度の掘削であってもシ
ールド掘進機の位置が正確に計測できるようになる。

（実施例〉 この発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

図において１は図示しない発進立坑より到達立坑２へ向
けて地中を掘進するシールド掘進機で、先端部にカッタ
ヘッド３を有しており、こノカッタヘフド３で掘削され
た土砂は、シールド掘進機１内へ取込まれた後２図示し
ない土砂搬送装置によりシールド掘進Ｉｌｌの後方へ搬
出される。

また４は先端にパイロットへラド５が装着された２本の
パイロット管で、ステンレス管のような非磁性管よりな
り、シールド掘進機１が掘進する計画線に平行するよう
推進されていると共に、各パイロット管４内に送信コイ
ル６が配線されている。

上記送信コイル６は各パイロット管４内にそれぞれ２本
の送信コイル６ａ、６ｂが配線されていて、これら送信
コイル６ａ、６ｂの一端側はシールド掘進機１の近傍で
互いに接続されていると共に、他端側は到達立坑２内へ
延出されている。

各パイロット管４より到達立坑２内に延出された送信コ
イル６ａ、６ｂの一方６ａは到達立坑２内で互に接続さ
れ、他方６ｂの間には交流電源７が印加されている。

また各パイロット管４内に配線された送信コイル６ａ、
６ｂは一方６ｂは互に磁界が打ち消されないように磁気
シールドされていて、他方６ａのみから磁界が発生する
ようになっている。

なお第１図において磁気シールドされている側を点線で
示す。

一方シールド掘進機１の内側上部には受信センサｌＯが
設けられていて、上記送信コイル６ａより発せられる磁
界を検出するようになっている。

上記受信センサ１０は２個の互に直交するコイルより形
成されていて、送信コイル６ａより発せられる磁界を受
信すると起電力を発生するようになっており、この起電
力は検出信号として発進立坑内に設置された計測装置本
体（図示せず）へ送られてシールド掘進機１の位置が計
測されるようになっている。

次に作用を説明すると、地中を掘進するシールド掘進機
Ｉの位置を計測するに当って、まず到達立坑２よりシー
ルド掘進機１の上方へ向けて２本のパイロット管４がシ
ールド掘進機１の近傍に達したら、予めパイロット管４
内に配線しておいた送信コイル６ａ、６ｂに交流電源７
を印加して、送信コイル６ａより磁界を発生させる。

そしてこの磁界をシールド掘進機１内に設けられた受信
センサｌＯで受信する。受信センサ１゜は互に直交する
２個のコイルより形成されていて、送信コイル６ａより
発せられる磁界を受信すると起電力Ｖ、、Ｖ、を発生す
る。

この起電力Ｖ、、ｖオは検出信号として到達立坑２へ送
られ９発進立坑内に設置された計測装置本体により各送
信コイル６ａ、６ａ間の中心から受信センサ１０の中心
までのずれ量ｄｘが次式により１出される。

Ｖ　ｒ　　＋　Ｖ　ｍ　　　　　　　２なおｒは送信コ
イル６から受信センサ１ｏまでの垂直距離である。

以上のようにして送信コイル６ａと受信センサ１０のず
れ量を算出することによりシールド掘進機１の位置を計
画に計測することができるようになる。

なお上記実施例はシールド掘進機１の左右方向の位置検
出であるが、到達立坑２よりシールド掘進機１の上方及
び下方にパイロット管４を推進させて同様に計測を行う
ことにより、シールド掘進機１の上下方向の位置検出も
可能である。

（発明の効果〉 この発明は以上詳述したように、地中を掘進するシール
ド掘進機へ向けて立坑より複数本のパイロット管を推進
させ、これらパイロット管内に設けた送信コイルより磁
界を発生させると共に、これら送信コイルより発せられ
る磁界をシールド掘進機に設けた受信センサにより受信
することにより、ｍ進中のシールド掘進機の位置が立坑
内より正確に計測できるようにしたもので、従来の坑内
より目視やレーザ光などを使用して光学的に計測するも
のに比べて長距離の掘削に際しても計測誤差が累積され
ることがない。

これによって精度の高い計測が可能になると共に、立坑
内より計測するため地上に建築構造物があったり、大深
度の掘削であってもシールド掘進機の位置の計測が可能
である。

また掘進しながら位置の計測が連続的かつリアルタイム
で行えるため、計測結果を掘進動作にフィードバックで
きると共に、計測中も掘進を中止する必要がないため掘
削効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は横断面図１
第２図は縦断面図、第３図は第２図ｍ−ｍ線に沿う断面
図、第４図は第３図■部分の拡大図である。 １・・・シールド掘進機　　４・・・パイロット管６・
・・送信コイル　　　　１０・・・受信センサ第＋［ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地中を掘進するシールド掘進機１へ向けて立坑より複数
   本のパイロット管４を推進させ、かつこれらパイロット
   管４内に設けた送信コイル６より磁界を発生させて、こ
   の磁界を上記シールド掘進機１内に設けた受信センサ１
   ０で検出することにより、シールド掘進機の位置を計測
   することを特徴とするシールド掘進機の位置計測装置。