JPH03260283A - Position detector of underground excavator - Google Patents

Position detector of underground excavator

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JPH03260283A
JPH03260283A JP2059206A JP5920690A JPH03260283A JP H03260283 A JPH03260283 A JP H03260283A JP 2059206 A JP2059206 A JP 2059206A JP 5920690 A JP5920690 A JP 5920690A JP H03260283 A JPH03260283 A JP H03260283A
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magnetic field
underground
underground excavator
loop
detection
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Hiroaki Yamaguchi
山口 博明
Hideji Arakawa
秀治 荒川
Tomoyuki Abe
阿部 友行
Yasuhiko Ichimura
市村 泰彦
Yasuo Kanemitsu
保雄 金光
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Komatsu Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to detect a deflection quantity with high degree of accuracy by moving forward either magnetic field generators or magnetic field detectors to bring them near each other, and performing the operation of a relative position of them based on the forward distance and magnetic field detection signals. CONSTITUTION:Magnetic field generators 14a - 14c consisting of a plurality of loops are provided on one of either the tip of underground excavators 10 and 20 or the forward standard position. In addition, a power supply device 19 exciting each of the loops with different frequency is provided. Magnetic field detectors 26a - 26c and filter devices 42a - 42c to pass detection signals of frequency corresponding to frequency exciting each of the loops are provided on the other. Either the magnetic field generators 14a - 14c or the magnetic field detectors 26a - 26c are advanced to bring them near each other. After that, the operation of a relative position of them is performed by a position operator 30 based on the forward distance and magnetic field detection signals, and a deflection quantity of the underground excavators 10 and 20 is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明は、地中を掘削している地中掘削機の位置を検出
する位置検出装置に係り、特に対向させて発進させた2
台の地中掘削機を地中において接合させるのに好適な地
中掘削機の位置検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a position detection device for detecting the position of an underground excavator excavating underground, and particularly relates to a position detection device for detecting the position of an underground excavator that is excavating underground.
The present invention relates to an underground excavator position detection device suitable for connecting two underground excavators underground.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

海底にトンネルを構築する場合、地中掘削機を発進させ
る立坑を多く設置することができない。
When constructing a tunnel under the sea, it is not possible to install many vertical shafts for launching underground excavators.

しかし、1台の地中掘削機によって長距離を掘進するこ
とは、掘削土砂の排出等に困難性が生じるばかりでなく
、多くの危険を伴う、このため、海底トンネルを構築す
る場合、地中掘削機の掘削距離を短くするために、2台
の地中掘削機を相対向させて発進し、各地中掘削機が掘
削したトンネルを地中内において接合することが行われ
ている。
However, excavating long distances with a single underground excavator not only makes it difficult to discharge the excavated soil, but also involves many dangers. In order to shorten the excavation distance of an excavator, two underground excavators are started facing each other, and the tunnels excavated by each excavator are joined underground.

ところが、接合点において両地中掘削機の中心が左右、
上下にずれると、接合したトンネルが不連続になるため
、両地中掘削機の相対位置を求めて位置ずれを修正する
必要がある。そして、従来は、2台の地中掘削機間の位
置ずれを修正する場合、各地中掘削機のトンネル計am
に対する位置ずれや、発進地点などの基準位置からの位
置を検出することにより、両地中掘前線間の相対的な位
置ずれを求め、この位置ずれに基づいて修正を行うよう
にしていた。
However, at the junction, the centers of both underground excavators are on the left and right,
If there is a vertical shift, the connected tunnel will become discontinuous, so it is necessary to find the relative positions of both underground excavators and correct the positional shift. Conventionally, when correcting the positional deviation between two underground excavators, the tunnel meter of each underground excavator was
The relative positional deviation between the two underground excavation fronts was determined by detecting the positional deviation from the reference position such as the starting point, and the relative positional deviation between the two underground excavation fronts, and corrections were made based on this positional deviation.

従来、地中にある地中掘削機の位置を求める場合、次の
ような方法が採用されていた。
Conventionally, the following methods have been used to locate underground excavators underground.

■ トランシットなどによる坑内測量によって地中掘削
機の基準点からの位置、計画線からのずれを求める。
■ Determine the position of the underground excavator from the reference point and the deviation from the planned line by underground surveying using transit, etc.

■ 地中掘削機の発進立坑内にレーザ光等のコヒーレン
トな光を発生する光学発信装置を設置し、この装置によ
ってトンネル計画線を照射し、地中掘削機に取り付けた
ターツゲト上の光点を読み取り、地中掘削機の発進立坑
からの位置、偏位、偏角を求める。
■ An optical transmitter that generates coherent light such as a laser beam is installed in the starting shaft of the underground excavator, and this device illuminates the tunnel planning line and illuminates the light spot on the target attached to the underground excavator. Read and determine the position, deviation, and declination of the underground excavator from the starting shaft.

■ 方位ジャイロ、圧力式沈下計、傾斜計およびトンネ
ル内に組み立てたセグメント長さを基準とする走行距離
計を組^合わせ、基準位置からの相対的な位置を求める
■ Combine the azimuth gyro, pressure type subsidence gauge, inclinometer, and odometer based on the segment length assembled in the tunnel to find the relative position from the reference position.

しかし、上記した地中掘削機の位置を求める従来の各方
法は、下記のような欠点があり、地中接合を精度よく行
うことが困雛であった。
However, each of the conventional methods for determining the position of the underground excavator described above has the following drawbacks, and it is difficult to accurately perform underground joints.

■の方法は、トンネルを屈曲して掘削する場合、測定点
を多く取る必要があり、リアルタイムに計測することが
できず、実際的でない。また、■の方法は、トンネル計
画線が屈曲していると、発進立坑からのレーザ光がター
ゲットに照射できない場合を住し、光学発信装置を適切
な位置に移動させなければならない、しかも、レーザ光
を直接計画線の全長にわたって照射できないため、光学
発信装置を移動させる都度、ターゲットと光学測量装置
とトンネル計画線との相互の位置関係をそれぞれ実測し
、この測定結果に基づいて計算により計画路線を求めた
後に、地中掘削機の位置、偏位、偏角を夏出しなければ
ならない、このため、光学発信装置の移設や測定、計算
に人手かがかり、掘進作業の能率が低下する、という問
題がある。
Method (2) is impractical because it requires many measurement points when excavating a tunnel in a curved manner, and it is not possible to measure in real time. In addition, with method (2), if the tunnel planning line is bent, the laser beam from the starting shaft cannot irradiate the target, and the optical transmitter must be moved to an appropriate position. Since light cannot be directly irradiated over the entire length of the planned line, each time the optical transmitter is moved, the mutual positional relationship between the target, the optical surveying device, and the tunnel planned line is actually measured, and the planned route is calculated based on the measurement results. After determining the position, deviation, and declination of the underground excavator, it is necessary to calculate the position, deviation, and declination of the underground excavator, which requires human effort to relocate the optical transmitter, measure, and calculate, reducing the efficiency of excavation work. There's a problem.

さらに、■の方法は、累積誤差が発生し、長距離の掘削
には向かず、また曲率半径の小さな曲線を掘削する場合
や、曲線が連続しているトンネルを掘削する場合に対し
ても、同様に不向きである。
Furthermore, method (■) causes cumulative errors and is not suitable for long-distance excavation, and is also not suitable for excavating curves with a small radius of curvature or excavating tunnels with continuous curves. It is also unsuitable.

そして、地中接合のように、2台の地中掘削機の相対位
置を計測する場合には、誤差がさらに増大する。
In addition, when measuring the relative positions of two underground excavators, as in the case of underground joints, the error further increases.

そこで、本願出願人は、地中接合させる2台の地中掘削
機の一方に磁界発生器を取り付け、他方の地中掘削機に
磁界発生器が発生した磁界を検出する磁界検出器を設け
るとともに、磁界検出器をポーリング装置によって磁界
発生器に近接させ、磁界検出器の検出信号とポーリング
装置の掘進量とを演算装置に入力して、両者の相対位置
を求めることができる位置検出装置を擾案した(特願平
1−223035号)。
Therefore, the applicant installed a magnetic field generator on one of the two underground excavators to be connected underground, and installed a magnetic field detector on the other underground excavator to detect the magnetic field generated by the magnetic field generator. , a magnetic field detector is brought close to the magnetic field generator by a polling device, and a detection signal of the magnetic field detector and the excavation amount of the polling device are inputted to a calculation device to obtain a position detection device that can determine the relative position of the two. (Patent Application No. 1-223035).

[発明が解決しようとする諜B] しかし、上記の特願平1−223035号に示された位
置検出装置は、磁界発生器として方形状のループケーブ
ルを使用しているために、検出誤差が大きくなる。すな
わち、特願平1−223035号の位置検出装置は、無
限に長いまたはそれと近似できる平行ケーブルが発生す
る磁界を検出する技術を利用したものであるため、磁界
強度の検出に必要としない他の一対の辺から発生した磁
界も磁界検出器によって検出され、誤差を生む。
[Intelligence B to be Solved by the Invention] However, since the position detection device shown in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 1-223035 uses a rectangular loop cable as a magnetic field generator, there is a detection error. growing. In other words, the position detection device of Japanese Patent Application No. 1-223035 utilizes the technology of detecting the magnetic field generated by an infinitely long parallel cable or an approximately infinitely long parallel cable, so it does not require any other magnetic field to detect the magnetic field strength. The magnetic field generated from the pair of sides is also detected by the magnetic field detector, creating an error.

すなわち、磁界発生器が無限の長さの平行ケーブルと見
なせる場合、例えば長辺すと短辺aとの比b / aが
100である矩形状をしたループであった場合、長辺間
の中心から長辺に直交した方向への偏位置を、磁界検出
器が検出した磁界の強さに基づいて求めた偏位置X′と
実測値Xとで比較すると、第9図のように傾きが1とな
り、検出磁界から求めた偏位置χ′は実測値Xと等しい
値が得られる。
In other words, if the magnetic field generator can be considered as a parallel cable of infinite length, for example, if it is a rectangular loop with a ratio b/a of the long side to the short side a of 100, then the center between the long sides Comparing the offset position X' in the direction perpendicular to the long side from the measured value X with the offset position X' determined based on the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detector, the slope is 1 as shown in Figure 9. Therefore, the offset position χ' obtained from the detected magnetic field has a value equal to the actually measured value X.

ところが、b / aを小さくすると、磁界検出器の検
出する磁界の強さは短辺aが発生する磁界の影響を受け
、横軸に実測値X、縦軸に検出した磁界の強さに基づい
て求めた偏位置X′をとったときの傾きは、第10図に
示したように1より小さくなり、偏位置X′が実測値X
より小さくなって検出誤差を生じる。
However, when b/a is made small, the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detector is affected by the magnetic field generated by the short side a, and the horizontal axis is the measured value X, and the vertical axis is based on the detected magnetic field strength. The slope when taking the offset position X' determined by
This results in a detection error.

そこで、磁界発生器を長辺と短辺との比が大きな矩形状
の複数のループで構成することが考えられる。しかし、
この場合、複数のループを同時に駆動して磁界を発生さ
せると、磁界検出器の検出する磁界の強さは、どのルー
プによるものかを区別できない。
Therefore, it is conceivable to configure the magnetic field generator with a plurality of rectangular loops having a large ratio of long sides to short sides. but,
In this case, if a plurality of loops are simultaneously driven to generate a magnetic field, it is impossible to distinguish which loop is responsible for the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detector.

本発明は、複数のループからなる磁界発生器の、磁界を
発生しているループを知ることができ、もって磁界検出
器の検出信号に基づいて求めた地中掘削機の位置の検出
精度を向上することができる地中掘削機の位置検出装置
を提供することを目的としている。
The present invention makes it possible to know which loop is generating a magnetic field in a magnetic field generator consisting of multiple loops, thereby improving the accuracy of detecting the position of an underground excavator based on the detection signal of the magnetic field detector. The purpose of the present invention is to provide a position detection device for an underground excavator that can perform the following operations.

〔課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明に係る地中掘削機
の位置検出装置は、地中掘削機の先端部またはこの地中
掘削機の前方の基準となる位置のいずれか一方に設けた
磁界発生器を、平行に配置した複数の矩形状ループから
構成し、かつ隣合った各ループを相互に重ね合わせて配
置するとともに、前記各ループのそれぞれを異なった周
波数をもって励磁する電源と、前記地中掘削機の先端部
と前記基準位置とのいずれか他方に設けられ、前記各ル
ープが発生した磁界を検出する磁界検出器と、この磁界
検出器の検出信号が入力するとともに、前記ループを励
磁している周波数に対応する周波数の検出信号を通過す
るフィルタと、磁界検出器と前記磁界発生器との少なく
ともいずれか一方を前進させ、両者を接近させる推進機
と、この推進機の前進距離と前記フィルタをa過した検
出信号とに基づいて、前記地中掘削機の前記基準位置に
対する相対位置を演算する位置演算器と、を有すること
を特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the position detection device for an underground excavator according to the present invention has a position detecting device that detects the position of the underground excavator at the tip of the underground excavator or the reference point in front of the underground excavator. The magnetic field generator provided at one of the positions is composed of a plurality of rectangular loops arranged in parallel, and the adjacent loops are arranged overlapping each other, and each of the above-mentioned loops is arranged at a different position. a power source that excites at a frequency that is excited at a certain frequency; a magnetic field detector that is provided at the other of the tip of the underground excavator and the reference position and that detects the magnetic field generated by each of the loops; When a signal is input, a filter that passes a detection signal of a frequency corresponding to the frequency that excites the loop, and at least one of the magnetic field detector and the magnetic field generator are advanced, and the two are propelled toward each other. and a position calculator that calculates the relative position of the underground excavator with respect to the reference position based on the forward distance of the propulsion machine and the detection signal passed through the filter. .

位置演算器は、フィルタの中心周波数を切り換える制御
部を設けることができる。
The position calculator can be provided with a control section that switches the center frequency of the filter.

〔作用) 上記の如く構成した本発明は、推進機によって磁界発生
器と磁界検出器との少なくとも何れが一方を前進させ、
磁界発注器と磁界検出器とを近接させる。そして、両者
を近接させた状態で磁界発生器の各ループを異なった周
波数で励磁し、各ループによる磁界の強さを磁界検出器
によって検出する。この磁界検出器の検出信号は、フィ
ルタによってループのIIJM1周波数に対応した信号
だけが取り出され、位置演算器に入力される1位置演算
器は、入力してきた磁界検出器の検出信号に基づいて、
最も大きな検出信号が出力された磁界を発生しているル
ープを検知し、このループに対する磁界検出器の偏位置
を求め、地中掘削機の基準位置に対する上下、左右方向
のずれを演算して出力する。また、位置演算器は、推進
機が前進した距離から地中掘削機と基準位置との間隔を
求める。
[Function] In the present invention configured as described above, at least one of the magnetic field generator and the magnetic field detector is advanced by the propulsion device,
A magnetic field ordering device and a magnetic field detector are brought close to each other. Then, each loop of the magnetic field generator is excited at a different frequency while the two are brought close to each other, and the strength of the magnetic field generated by each loop is detected by a magnetic field detector. From the detection signal of this magnetic field detector, only the signal corresponding to the IIJM1 frequency of the loop is extracted by a filter, and the 1-position calculator inputs it to the position calculator. Based on the input detection signal of the magnetic field detector,
Detects the loop that generates the magnetic field that outputs the largest detection signal, determines the offset position of the magnetic field detector with respect to this loop, calculates and outputs the vertical and horizontal deviations from the reference position of the underground excavator. do. Further, the position calculator calculates the distance between the underground excavator and the reference position from the distance traveled by the propulsion machine.

従って、地中掘削機の基準位置までの距離と、基準位置
に対する地中掘削機の中心ずれを容易に求めることがで
き、地中掘削機の基準位置に対する相対位置を得ること
ができる。
Therefore, the distance to the reference position of the underground excavator and the center shift of the underground excavator with respect to the reference position can be easily determined, and the relative position of the underground excavator with respect to the reference position can be obtained.

しかも、磁界発生器は、平行に配置した複数の矩形状の
ループからなり、隣合うループが重なるようにしである
とともに、各ループの励磁周波数が異なっており、また
磁界検出器の検出信号がフィルタによってループの励磁
周波数に対応した周波数が選択されるようになっている
ため、検出した磁界の強さがどのループの磁界によるも
のであるかを容易に知ることができる。しかも、ループ
の長辺と短辺との比を大きくすることにより、長辺の発
生する磁界の強さを検出する磁界検出器の検出信号は、
短辺が発生する磁界による影響を無視できて、実質的に
無限に長い平行導体から生ずる磁界の強さを検出するの
と同様の効果が得らね位置の検出精度を高めることがで
きる。そして、各ループのそれぞれの長辺間の間隔を小
さくして長辺と短辺との比を大きくしたとしても、ルー
プの数を適宜にすることにより、磁界検出器が磁界発生
器から外れることがなく、検出精度の低下を防止するこ
とができる。
Moreover, the magnetic field generator consists of multiple rectangular loops arranged in parallel, with adjacent loops overlapping each other, each loop having a different excitation frequency, and the detection signal of the magnetic field detector being filtered. Since the frequency corresponding to the excitation frequency of the loop is selected by , it is possible to easily know which loop's magnetic field is responsible for the strength of the detected magnetic field. Moreover, by increasing the ratio between the long side and the short side of the loop, the detection signal of the magnetic field detector that detects the strength of the magnetic field generated by the long side is
The effect of the magnetic field generated by the short side can be ignored, and the accuracy of position detection can be improved, which is not the same effect as detecting the strength of the magnetic field generated from a substantially infinitely long parallel conductor. Even if the distance between the long sides of each loop is reduced to increase the ratio of the long side to the short side, the magnetic field detector can be separated from the magnetic field generator by adjusting the number of loops appropriately. Therefore, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy.

また、位置演算器にフィルタの中心周波数を切り換える
制御部を設けて、ループの励磁周波数に対応した中心周
波数に切り換えるとともに、検出信号の取り込みタイミ
ングをこの切り換えに同期させると、入力してくる検出
信号がどのループの磁界によるものかを容易に知ること
ができる。
In addition, if the position calculator is provided with a control unit that switches the center frequency of the filter, and the center frequency is switched to the one that corresponds to the excitation frequency of the loop, and the detection signal acquisition timing is synchronized with this switching, the input detection signal It is easy to find out which loop's magnetic field is responsible for this.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の地中掘削機の位置検出装置の好ましい実施例を
、添付図面に基づいて詳説する。
A preferred embodiment of the position detection device for an underground excavator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明の実施例に係る地中掘削機の位置検出
装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a position detection device for an underground excavator according to an embodiment of the present invention.

第1図において、地中掘削機10.20は、図示しない
カッタを備えたカッタドラム12.22を有する。この
カッタドラム12.22は、回転可能であるとともに、
任意の回転位置に停止することができるようになってい
る。また、地中掘削$110.20は、カンタドラム1
2.22を回転させながら前進することにより、カンタ
によって掘削した土砂をカッタドラム12.22内に取
り込ミ、スクリューコンヘヤ等によって後方に移送する
ようになっている。そして、これらの各地中掘削機l0
120は、それぞれ異なった発進立坑からトンネル計画
線に沿って相互に接近する方向に掘進し、掘削したトン
ネルを接合する。
In FIG. 1, an underground excavator 10.20 has a cutter drum 12.22 with a cutter not shown. This cutter drum 12.22 is rotatable and
It can be stopped at any rotational position. Also, underground excavation $110.20 is for Canter Drum 1
By moving forward while rotating the cutter drum 12.22, the earth and sand excavated by the cutter drum 12.22 is taken into the cutter drum 12.22 and transported rearward by a screw conveyor or the like. And these underground excavators l0
120 excavates from different starting shafts in directions approaching each other along the tunnel planning line, and connects the excavated tunnels.

一方の地中掘削tR20の前部には、圧密掘進型の小径
ポーリング装置24a、24b、24cが設けである。
At the front of one underground excavation tR20, small diameter poling devices 24a, 24b, and 24c of consolidation excavation type are provided.

これらのボーリング装置1J 24 a、24b、24
cは、内部に詳細を後述する磁界検出器26a、26b
、26cを存し、磁界検出器26a、26b、26cを
進退させる推進機としての役割をなす。
These boring devices 1J 24 a, 24b, 24
c includes magnetic field detectors 26a and 26b whose details will be described later.
, 26c, and serves as a propulsion device for advancing and retracting the magnetic field detectors 26a, 26b, and 26c.

各ボーリング装置24a、24b、24cは、地中掘削
機20のカッタドラム22の後側に設けられ、地中掘削
機20の中心(原点)に対して半径rの円周上に90度
間隔で配置されている。すなわち、地中掘削機20の中
心を通る掘進方向にX軸、上下方向にZ軸、X軸とZ軸
とに直交した方向にY軸をとると、各ボーリング装置2
4a、24b、24cは、(0,0、r)、(0,r、
0)、(0、−r、0)の位置に配置しである。
Each boring device 24a, 24b, 24c is provided on the rear side of the cutter drum 22 of the underground excavator 20, and is spaced at 90 degree intervals on a circumference with a radius r relative to the center (origin) of the underground excavator 20. It is located. That is, if the X-axis is in the direction of excavation passing through the center of the underground excavator 20, the Z-axis is in the vertical direction, and the Y-axis is in the direction perpendicular to the X-axis and the Z-axis, each boring device 2
4a, 24b, 24c are (0, 0, r), (0, r,
0), (0, -r, 0).

そして、カッタドラム22にはボーリング装置24a、
24b、24cに対応して貫通孔(図示せず)設けてあ
り、カンタドラム22が標準位置に停止したときに、貫
通孔がボーリング装置24a、24b、24cの前方に
位置する。従って、ポーリング装置24a、24b、2
4cは、カッタドラム22が標準位置に停止したときに
、貫通孔より前方に掘進し、磁界検出器26a、26b
、26cを他方の地中掘削機10に向けて前進させるこ
とができるようになっている。
The cutter drum 22 includes a boring device 24a,
Through holes (not shown) are provided corresponding to the boring devices 24b and 24c, and when the canter drum 22 stops at the standard position, the through holes are located in front of the boring devices 24a, 24b and 24c. Therefore, the polling devices 24a, 24b, 2
4c digs forward from the through hole when the cutter drum 22 stops at the standard position, and detects the magnetic field detectors 26a and 26b.
, 26c can be advanced toward the other underground excavator 10.

一方、他方の地中掘削$110は、地中掘削機20に対
しての基準位置となっており、カンタドラム12の前面
またはカンタドラム12の内側に、詳細を後述する磁界
発生器14a、14b、14Cが設けである。これらの
磁界発生器14a、14b、14cは、地中掘削機20
のボーリング装置24a、24b、24 c ニ対応し
て設けられ、地中掘削機10.20の中心線を一致させ
て両者を対面させ、カッタドラム12.22を標準位置
に停止させたとき、磁界検出器26a、26b、26c
の中心とポーリング装置24a、24b、24cの中心
とが一致するようになっている。
On the other hand, the other underground excavator 110 serves as a reference position for the underground excavator 20, and is provided with magnetic field generators 14a and 14b, the details of which will be described later, on the front of the canter drum 12 or inside the canter drum 12. , 14C is provided. These magnetic field generators 14a, 14b, 14c are connected to the underground excavator 20.
The boring devices 24a, 24b, 24c are provided correspondingly, and when the center lines of the underground excavator 10.20 are aligned so that they face each other, and the cutter drum 12.22 is stopped at the standard position, the magnetic field is Detectors 26a, 26b, 26c
The centers of the polling devices 24a, 24b, and 24c coincide with each other.

各磁界発生器14a、14b、14cは、電源装置19
に接続してあり、電源装置19から給電されて磁界を発
生するようになっている。そして、各磁界発生器14a
、14b、14cは同一の構造をなし、第2図に磁界発
生器14aを例にとって示したように、一対のループ部
16a、16bを直交させて配置した構造をなす。
Each magnetic field generator 14a, 14b, 14c is connected to a power supply device 19.
The magnetic field is connected to the power source 19 and is supplied with power from the power supply device 19 to generate a magnetic field. And each magnetic field generator 14a
, 14b and 14c have the same structure, and as shown in FIG. 2 using the magnetic field generator 14a as an example, they have a structure in which a pair of loop parts 16a and 16b are arranged orthogonally.

各ループ部16a、16bは、第3図に示したように、
複数、例えば5つの矩形状をしたループケーブル18a
〜18eからなっている。各ループケーブル18a〜1
8eは、長辺に沿って平行に配列され、隣合っている各
ループケーブルが相互に半分ずつ重なり合っている。そ
して、これらのループケーブル18a〜18eは、電源
装置19を構成し、それぞれが異なる出力周波数の交流
を源19f、〜19f、に接続され、独立して周波数の
異なる交流磁界を発生するようになっている。
Each loop portion 16a, 16b is, as shown in FIG.
Plural, for example, five rectangular loop cables 18a
~18e. Each loop cable 18a-1
8e are arranged in parallel along the long sides, and each adjacent loop cable overlaps each other by half. These loop cables 18a to 18e constitute a power supply device 19, each of which is connected to an AC source 19f, ~19f, with a different output frequency, and independently generates an AC magnetic field with a different frequency. ing.

なお、ループ部16aを構成しているループケーブル1
8 a−18eは、長辺が地中掘削$110のZ軸と平
行となるように配置され、ループ部16bを構成してい
るループケーブル18a〜18eは、長辺が地中掘削機
10のY軸と平行になるように配置される。
Note that the loop cable 1 constituting the loop portion 16a
8 a-18e is arranged so that its long side is parallel to the Z axis of the underground excavator 110, and the loop cables 18a to 18e forming the loop portion 16b are arranged so that their long sides are parallel to the Z axis of the underground excavator 10. It is arranged parallel to the Y axis.

一方、磁界検出器26a、26b、26cは、第2図に
磁界検出器26aを例にとって示したように、それぞれ
がY軸方向検出部28aとZ軸方向検出部28bとから
構成しである。また、Y軸方向検出部28aとZ軸方向
検出部28bとは、それぞれが直交配置した一対の検出
コイルからなり、各検出コイルが検出した磁界の強さに
対応した検出信号を出力する。すなわち、Y軸方向検出
部28aの検出コイルは、ループ部16aの発生する磁
界の強さを検出し、Z軸方向検出部28bの検出コイル
は、ループ部16bが発生する磁界の強さを検出し、そ
れぞれが磁界の強さに応した検出信号を出力する。そし
て、各磁界検出器26a、26b、26cの検出信号は
、フィルタ装置42a〜42cを介して位置演算器30
に入力される(第1図参照)。
On the other hand, the magnetic field detectors 26a, 26b, and 26c each include a Y-axis direction detection section 28a and a Z-axis direction detection section 28b, as shown in FIG. 2 by taking the magnetic field detector 26a as an example. Further, the Y-axis direction detection section 28a and the Z-axis direction detection section 28b each include a pair of detection coils arranged orthogonally, and output a detection signal corresponding to the strength of the magnetic field detected by each detection coil. That is, the detection coil of the Y-axis direction detection section 28a detects the strength of the magnetic field generated by the loop section 16a, and the detection coil of the Z-axis direction detection section 28b detects the strength of the magnetic field generated by the loop section 16b. Each of them outputs a detection signal corresponding to the strength of the magnetic field. The detection signals of each magnetic field detector 26a, 26b, 26c are transmitted to the position calculator 30 via filter devices 42a to 42c.
(see Figure 1).

フィルタ装置42a〜42cは、第4図に示したように
、帯域通過フィルタ44a、44bからなり、これらの
帯域通過フィルタ44a、44bの入力側にY軸方向検
出部28aまたはZ軸方向検出部28bを構成している
検出コイル46a、46bが接続しである。さらに、帯
域通過フィルタ44a、44bには、位置演算器30の
制御部32が接続してあり、制御部32から制御信号を
受けてフィルタの中心周波数が変化させられるようにな
っている。
As shown in FIG. 4, the filter devices 42a to 42c are composed of bandpass filters 44a and 44b, and a Y-axis direction detection section 28a or a Z-axis direction detection section 28b is provided on the input side of these bandpass filters 44a and 44b. Detection coils 46a and 46b constituting the sensor are connected. Further, the bandpass filters 44a and 44b are connected to the control section 32 of the position calculator 30, so that the center frequency of the filters can be changed by receiving a control signal from the control section 32.

位1演算器30は、制御部32と信号処理部34とから
構成してあり、信号処理部34が制御部32からのタイ
ミング信号を受けて各磁界検出器26a、26b、26
cの検出信号を取り込み、これらの検出信号と各ポーリ
ング装置24a、24b、24cの掘進量とから、地中
掘削I!20の地中掘削[10に対する相対距離、Y軸
方向、Z軸方向の偏位置、地中掘削9110の軸線(X
軸)に対するピッチング角、ローリング角を演算し、表
示装置36に出力して表示する(第1図参照)。
The position 1 arithmetic unit 30 includes a control section 32 and a signal processing section 34, and the signal processing section 34 receives a timing signal from the control section 32 to control each magnetic field detector 26a, 26b, 26.
The detection signals of underground excavation I! 20 underground excavation [relative distance to 10, offset position in Y-axis direction and Z-axis direction, axis of underground excavation 9110 (X
The pitching angle and rolling angle with respect to the axis) are calculated and output to the display device 36 for display (see FIG. 1).

上記の如く構成した実施例による地中掘削[10,20
間の相対位置は、次の如くして求められる。
Underground excavation according to the embodiment configured as described above [10, 20
The relative position between them is determined as follows.

まず、地中掘削l110.20のカッタドラム12.2
2を標準位置に停止させる。次に、地中掘削機20に設
けたポーリング装置24a、24b、24cを駆動し、
それぞれの先端が基準位置となる地中掘削機10の前面
に到達するまで掘進させ、磁界検出器26a、26b、
26Cを磁界発生器14a、14b、14cに近接させ
る。各ポーリング装置24a、24b、24cの先端が
地中掘削機10の前面に到達したことは、掘進抵抗の大
きさ等によって検知され、各ポーリング装置24a’b
24b、24cの掘進距離が位置演算器3゜に入力され
る。
First, cutter drum 12.2 for underground excavation l110.20
2 is stopped at the standard position. Next, drive the polling devices 24a, 24b, 24c provided in the underground excavator 20,
The excavation is continued until the tips of each reach the front of the underground excavator 10, which serves as a reference position, and the magnetic field detectors 26a, 26b,
26C is brought close to the magnetic field generators 14a, 14b, and 14c. The fact that the tip of each polling device 24a, 24b, 24c has reached the front of the underground excavator 10 is detected by the magnitude of digging resistance, etc., and each polling device 24a'b
The excavation distances 24b and 24c are input to the position calculator 3°.

磁界検出器26a、26b、26cが磁界発生器14a
、14b、14cに近接して配置されると、電源装置1
9の各交流量1ffl 9 f、〜19f1をオンし、
各磁界発生器14a、14b、14Cのループ部16a
またはループ部16bを構成しているループケーブル1
8a〜18eに給電し、周波数の異なる交流磁界を発生
させる。
The magnetic field detectors 26a, 26b, 26c are the magnetic field generator 14a
, 14b, 14c, the power supply 1
Turn on each AC amount 1ffl 9 f, ~19f1 of 9,
Loop portion 16a of each magnetic field generator 14a, 14b, 14C
Or the loop cable 1 constituting the loop portion 16b
8a to 18e to generate alternating magnetic fields with different frequencies.

磁界検出器26aのY軸方向検出部28aは、磁界発生
器14aのループ部16aを構成しているループケーブ
ル18a〜18eからの磁界の強さを検出し、検出した
磁界の強さに応した検出信号をフィルタ装[42に入力
する。すなわち、Y軸方向検出部28aを構成している
検出コイル46a、46bの検出信号は、帯域通過フィ
ルタ44a、44bに人力される。
The Y-axis direction detection section 28a of the magnetic field detector 26a detects the strength of the magnetic field from the loop cables 18a to 18e that constitute the loop section 16a of the magnetic field generator 14a, and detects the strength of the magnetic field according to the strength of the detected magnetic field. The detection signal is input to the filter device [42]. That is, detection signals from detection coils 46a and 46b forming the Y-axis direction detection section 28a are manually input to bandpass filters 44a and 44b.

帯域通過フィルタ44a、44bは、位置演算器300
!Ili部32によって中心周波数が、交流電源19f
、〜19f、の出力周波数と一致するように順次変えら
れる。そして、帯域通過フィルタ44a、44bを通過
した検出信号は、増幅器48a、48bによって増幅さ
れ、位置演算器30の信号処理部34に送られる。
The bandpass filters 44a and 44b are connected to the position calculator 300.
! The center frequency is set by the Ili section 32 to the AC power source 19f.
, ~19f, are sequentially changed to match the output frequencies of . The detection signals that have passed through the bandpass filters 44a and 44b are amplified by amplifiers 48a and 48b, and sent to the signal processing section 34 of the position calculator 30.

信号処理部34ば、制御部32が帯域通過フィルタ44
a、44bに出力する周波数選択信号を検出信号取り込
み信号として受け、この取り込み信号に同期して増幅器
48a、48bが出力する検出信号を読み込み、各検出
信号を相互に比較して最も信号レベルの高い信号を選択
する。そして、位置演算器30は、この最もレベルが高
い信号をY軸方向検出部28aが検出した磁界を発生し
ているループケーブル18iを検知し、ループ部16a
の中心に対する検知したループケーブル181の位置を
演算する。
The signal processing unit 34 and the control unit 32 include a band pass filter 44.
The frequency selection signal output to the amplifiers 48a and 44b is received as a detection signal capture signal, and the detection signals output by the amplifiers 48a and 48b are read in synchronization with this capture signal, and each detection signal is compared with each other to determine which signal has the highest signal level. Select a signal. Then, the position calculator 30 detects the loop cable 18i that is generating the magnetic field detected by the Y-axis direction detection unit 28a, and detects the highest level signal of the loop cable 18i.
The detected position of the loop cable 181 with respect to the center of is calculated.

ところで、前記したように、交流電源19f1〜19f
、は、出力周波数が異なっており、ループケーブル18
a−18eが発生する磁界も周波数の異なった交流磁界
となる。このため、検出コイルの誘導起電力によって磁
界の強さを検出する磁界検出器26a、26b、26c
の検出信号は、ループケーブル18a〜18eの発生す
る磁界の周波数によって大きさが変化する。
By the way, as mentioned above, the AC power supplies 19f1 to 19f
, have different output frequencies, and the loop cable 18
The magnetic field generated by a-18e is also an alternating magnetic field with different frequencies. Therefore, magnetic field detectors 26a, 26b, 26c detect the strength of the magnetic field by the induced electromotive force of the detection coil.
The magnitude of the detection signal changes depending on the frequency of the magnetic field generated by the loop cables 18a to 18e.

例えば、第5図のように幅が28のループケーブルA、
B、Cをそれぞれf(=276ル)、2f (=552
Hz)、3f (=828Hz)の交流によって励磁し
た場合、それぞれのループケーブルA、B、Cが発生す
る磁界による検出信号は、第6図のようになる。従って
、ループケーブルA、B、Cを同時に励磁した場合、検
出信号の大きさだけによってループケーブル1B+を検
知しようとすると、帯域通過フィルタ44a、44bを
介したとしても、磁界検出器がループケーブルAの範囲
内にあった場合でも、ループケーブルB、 Cの磁界に
よる検出信号の強度の方が大きくなる場合があり、正確
な検出が困難となる。そこで、各ループケーブルの発生
する磁界を励磁周波数に反比例した大きさにしたり、磁
界検出器が出力する検出信号を励磁周波数に反比例した
大きさにする。
For example, as shown in Fig. 5, a loop cable A with a width of 28,
B and C are respectively f (=276 le) and 2f (=552
Hz), 3f (=828 Hz), the detection signals due to the magnetic fields generated by the respective loop cables A, B, and C are as shown in FIG. Therefore, when loop cables A, B, and C are excited simultaneously, if an attempt is made to detect loop cable 1B+ only by the magnitude of the detection signal, the magnetic field detector detects loop cable A Even if it is within the range, the strength of the detection signal due to the magnetic fields of loop cables B and C may be greater, making accurate detection difficult. Therefore, the magnetic field generated by each loop cable is made to have a magnitude inversely proportional to the excitation frequency, and the detection signal output by the magnetic field detector is made to be inversely proportional to the excitation frequency.

このようにすることにより、検出信号の強度分布が第7
図のようになり、帯域通過フィルタ44a、44bを通
過した検出信号の強度が第8図のようになって、どのル
ープケーブルの磁界による検出信号が最もレベルが高い
かを容易に知ることができ、確実にループケーブル18
iを特定することができる。
By doing this, the intensity distribution of the detection signal is
As shown in the figure, the intensity of the detection signal that has passed through the band-pass filters 44a and 44b becomes as shown in Figure 8, making it easy to know which loop cable's magnetic field has the highest level of detection signal. , make sure to loop cable 18
i can be specified.

ループ部16aの中心に対するこのループケーブル18
i位置は、次のようにして求められる。
This loop cable 18 to the center of the loop portion 16a
The i position is determined as follows.

例えばループ部16aが第3図のように5つのループケ
ーブル18a〜18eからなっていて、4番目のループ
ケーブル18dの発生した磁界による検出信号のレベル
が最も高い場合、位置演算器30は、ループケーブル1
8cの中心とループケーブル18dの中心との距111
[f、を求め、図示しない記憶部に格納する。その後、
位置演算器30は、ループケーブル18eの中心に対す
るy軸方向検出部28aの偏位δyを、本願出願人の出
願に係る特願平165352号または特願平12230
35号に示された計算式に基づいて算出する。そして、
位置演算器30は、Y軸方向検出部28aのループ部1
6aの中心からの偏位dy、すなわちポーリング装置2
4aの中心が磁界発生器14aの中心に対してY軸方向
にどれだけ偏位しているかを次式によって求める。
For example, if the loop portion 16a is made up of five loop cables 18a to 18e as shown in FIG. cable 1
Distance 111 between the center of 8c and the center of loop cable 18d
[f] is determined and stored in a storage unit (not shown). after that,
The position calculator 30 calculates the deviation δy of the y-axis direction detection unit 28a with respect to the center of the loop cable 18e according to Japanese Patent Application No. 165352 or Japanese Patent Application No. 12230 filed by the present applicant.
Calculated based on the calculation formula shown in No. 35. and,
The position calculator 30 is connected to the loop section 1 of the Y-axis direction detection section 28a.
The deviation dy from the center of 6a, i.e. the polling device 2
How far the center of the magnetic field generator 14a is deviated in the Y-axis direction with respect to the center of the magnetic field generator 14a is determined by the following equation.

ay=−δy ” f y     −−−(1)そし
て、位置演算器30は、同様にして各ポーリング装置2
4a、24b、24cの磁界発生器14a、14b、1
4cの中心からのY軸方向とZ軸方向との偏位量を求め
、地中掘削機20の中心の、地中掘削機10の中心に対
する偏位置と偏位の方向とを演算し、表示装置32に表
示する。
ay=-δy ” f y --- (1) Then, the position calculator 30 similarly calculates each polling device 2
4a, 24b, 24c magnetic field generators 14a, 14b, 1
4c from the center in the Y-axis direction and the Z-axis direction, calculate and display the deviation position and direction of deviation of the center of the underground excavator 20 with respect to the center of the underground excavator 10. Displayed on the device 32.

また、位置演算器30は、入力された各ポーリング装置
24a、24b、24cの掘進量から、本願出願人の出
願に係る特願平1−223035号に示された方法によ
り、地中掘削機20の地中掘削1!10に対するピッチ
ング角、ローリング角を求めて表示装置32に表示する
Further, the position calculator 30 calculates the distance between the underground excavator 2 The pitching angle and rolling angle for underground excavation 1!10 are determined and displayed on the display device 32.

このように、実施例においては、磁界発生器14a、1
4b、14cを矩形状のループケーブル18a〜18e
によって構成したことにより、各ループケーブル18a
〜18eの長辺と短辺との比(長辺/短辺)を大きくす
ることにより、磁界検出器26a、26b、26cの検
出磁界に対する、ループケーブル18a〜18eの短辺
が発生する磁界の影響を小さくでき、地中掘削[120
の地中掘削機10に対する偏位置の検出精度を向上する
ことができる。しかも、複数のループケーブル18a〜
18eは、長辺に沿って平行に配置して隣合った各ルー
プケーブルを半分ずつ重ね合わせであるとともに、それ
ぞれの励磁周波数を異ならせ、帯域通過フィルタ44a
、44bによって励磁周波数に対応した検出信号を取り
出すようにしたことにより、ループケーブル18a〜1
8eを同時に励磁したとしても、最も検出信号の大きな
磁界を発生しているループケーブルを容易に識別するこ
とができる。また、ループケーブルは、長辺間の間隔が
狭くても、予想させる置火偏位量に応じた数を配置する
ことにより、必要な検出範囲を容易に確保することがで
きる。
Thus, in the embodiment, the magnetic field generators 14a, 1
4b and 14c are rectangular loop cables 18a to 18e.
By configuring each loop cable 18a
By increasing the ratio (long side/short side) of the long side and short side of ~18e, the magnetic field generated by the short side of loop cables 18a~18e is Underground excavation [120
The accuracy of detecting the offset position of the underground excavator 10 can be improved. Moreover, a plurality of loop cables 18a~
18e is a band-pass filter 44a in which adjacent loop cables are arranged in parallel along the long side and overlapped in halves, and have different excitation frequencies.
, 44b to extract a detection signal corresponding to the excitation frequency, the loop cables 18a to 1
Even if 8e are excited at the same time, it is possible to easily identify the loop cable that is generating the magnetic field with the largest detection signal. Further, even if the distance between the long sides of the loop cable is narrow, by arranging the number of loop cables according to the expected amount of firing deviation, it is possible to easily secure the necessary detection range.

前記実施例においでは、磁界検出器26をポーリング装
置24によって前進させる場合について説明したが、磁
界発生器14を前進させるようにしてもよし、磁界発生
器と磁界検出器26との両方を前進させるようにしても
よい、また、前記実施例においては、2台の地中掘削@
10.20による接合の場合について説明したが、例え
ば、磁界検出器26を前進させるポーリング装置24を
到達立坑に配置し、この到達立坑に対する地中掘削機の
位置を求める場合にも通用することができる。そして、
前記実施例においては、磁界検出器26を前進させる推
進機として圧密掘進型の小径ポーリング装置F24を用
いた場合について説明したが、推進機はこれに限定され
ない。
In the embodiment described above, the magnetic field detector 26 is moved forward by the polling device 24, but the magnetic field generator 14 may be moved forward, or both the magnetic field generator and the magnetic field detector 26 may be moved forward. Also, in the above embodiment, two underground excavators @
Although the case of joining according to 10.20 has been described, for example, it can also be applied when the poling device 24 for advancing the magnetic field detector 26 is placed in a reaching shaft and the position of an underground excavator with respect to this reaching shaft is determined. can. and,
In the embodiment described above, a case has been described in which the small-diameter compacted poling device F24 is used as the propulsion device for advancing the magnetic field detector 26, but the propulsion device is not limited to this.

さらに、前記実施例においては、磁界発生器とポーリン
グ装置とをそれぞれ複数設けた場合について説明したが
、何れか一方または両方の数を1つにして、これらを回
転させて地中掘削機に対する位置を変えて測定するよう
にしてもよい。
Furthermore, in the above embodiment, a case was explained in which a plurality of magnetic field generators and a plurality of polling devices were provided, but either one or both of them may be set to one, and these may be rotated to position them with respect to the underground excavator. The measurement may be performed by changing the .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に説明したように、本発明によれば、位置演算器が
推進機の前進した距離から地中掘削機と基準となる位置
との間隔を求めるとともに、磁界検出器の検出信号から
、地中掘削機の基準位置に対する上下、左右方向のずれ
を演算して出力する。
As explained above, according to the present invention, the position calculator calculates the distance between the underground excavator and the reference position from the distance traveled by the propulsion machine, and also calculates the distance between the underground excavator and the reference position from the detection signal of the magnetic field detector. Calculate and output the vertical and horizontal deviations of the excavator from the reference position.

従って、地中掘削機の基準位置までの距離と、基準位置
に対する地中掘削機の偏位置を容易に求めることができ
、地中掘削機と基準位置との相対位置を得ることができ
る。
Therefore, the distance to the reference position of the underground excavator and the eccentric position of the underground excavator with respect to the reference position can be easily determined, and the relative position of the underground excavator and the reference position can be obtained.

しかも、磁界発生器を複数の矩形状のループによって構
成し、それぞれを異なった周波数で励磁するとともに、
フィルタによってループの励磁周波数に対応した検出信
号を取り出すようにしであるため、複数のループを同時
に励磁したとしても、最も大きな検出信号を住じさせる
ループを容易に特定できる。そして、ループの長辺と短
辺との比を大きくすることにより、検出する磁界は、短
辺が発生する磁界による影響を無視することができ、実
質的に無限に長い平行導体から生ずる磁界の強さを検出
するのと同様の効果が得られ、位置の検出精度を高める
ことができる。
Moreover, the magnetic field generator is configured with multiple rectangular loops, each of which is excited at a different frequency, and
Since the filter extracts the detection signal corresponding to the excitation frequency of the loop, even if a plurality of loops are excited simultaneously, the loop containing the largest detection signal can be easily identified. By increasing the ratio of the long side to the short side of the loop, the magnetic field to be detected can ignore the influence of the magnetic field generated by the short side, and is essentially the same as the magnetic field generated from an infinitely long parallel conductor. The same effect as detecting strength can be obtained, and the accuracy of position detection can be improved.

そして、各ループのそれぞれの長辺間の間隔を小さくし
て長辺と短辺との比を大きくしたとしても、予想最大偏
位量に応してループ数を増減することにより、磁界検出
器が磁界発生器から外れることがなく、検出精度の低下
を防止することができる。
Even if the distance between the long sides of each loop is reduced to increase the ratio of the long side to the short side, the magnetic field detector can be does not come off from the magnetic field generator, and a decrease in detection accuracy can be prevented.

また、フィルタの中心周波数を位置演算器の制御部によ
って変えるようにすると、中心周波数の変更と検出信号
の取り込みとを同期させることにより、ループのより容
易に行うことができる。
Further, if the center frequency of the filter is changed by the control section of the position calculator, the loop can be more easily performed by synchronizing the change of the center frequency and the acquisition of the detection signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る地中掘削機の位置検出装
置の説明図、第2回は前記実施例の一部拡大図、第3図
は磁界発明の詳細な明図、第4図は実施例の検出信号を
処理する回路のブロック図、第5図は励磁周波数と検出
信号との関係を説明するためのループケーブルの配置図
、第6図は第5図に示したループケーブルによる検出信
号の強度分布の説明図、第7図は磁界の強さを調整した
場合の検出信号の強度分布の説明図、第8図は第7図に
示した強度分布の検出信号の帯域通過フィルタ通過後の
強度を示す図、第9図は無限の長さと見なせる平行導体
からの磁界を測定して求めた偏位置と実測偏位との関係
を示す図、第10図は矩形状ループの長辺と短辺との比
の変化に対する磁界を測定して求めた偏位置の実測偏位
量に対する誤差を示す図である。 lO120−−−−一地中掘削機、14a 〜14cm
・−・・−磁界発生器、16a、16b ・−・−・・
ループ畝18a〜18e  ・−・・・・ループケーブ
ル、19 ・・−・・−電源装置、24 a 〜24 
c  −−−−−一推進機(ポーリング装置) 、 2
6 a 〜26 c−−磁界検出器、30−・位置演算
器、32 ・−−−−一制御部、34−・−信号処理部
、42a〜42cm−フィルタ装置、44a144b−
・−・帯域通過フィルタ。
Figure 1 is an explanatory diagram of a position detection device for an underground excavator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a partially enlarged diagram of the embodiment, Figure 3 is a detailed diagram of the magnetic field invention, and Figure 4 is a detailed diagram of the magnetic field invention. The figure is a block diagram of the circuit that processes the detection signal of the embodiment, Figure 5 is a layout diagram of the loop cable to explain the relationship between the excitation frequency and the detection signal, and Figure 6 is the loop cable shown in Figure 5. Fig. 7 is an explanatory diagram of the intensity distribution of the detection signal when the strength of the magnetic field is adjusted, and Fig. 8 is a band pass diagram of the detection signal with the intensity distribution shown in Fig. 7. A diagram showing the intensity after passing through a filter, Figure 9 is a diagram showing the relationship between the deviation position obtained by measuring the magnetic field from a parallel conductor that can be considered to be of infinite length, and the measured deviation, and Figure 10 is a diagram showing the relationship between the actual deviation of the rectangular loop. FIG. 7 is a diagram showing the error of the offset position obtained by measuring the magnetic field with respect to the actually measured amount of deviation with respect to the change in the ratio of the long side and the short side. lO120----1 underground excavator, 14a ~ 14cm
・−・・−Magnetic field generator, 16a, 16b ・−・−・・
Loop ridges 18a to 18e --- Loop cable, 19 --- Power supply device, 24 a to 24
c ----- Single propulsion machine (poling device), 2
6 a to 26 c--magnetic field detector, 30--position calculator, 32 -----1 control section, 34-- signal processing section, 42a to 42cm-filter device, 44a144b-
・−・Band pass filter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)地中掘削機の先端部またはこの地中掘削機の前方
の基準となる位置のいずれか一方に設けた磁界発生器を
、平行に配置した複数の矩形状ループから構成し、かつ
隣合った各ループを相互に重ね合わせて配置するととも
に、 前記各ループのそれぞれを異なった周波数をもって励磁
する電源と、 前記地中掘削機の先端部と前記基準位置とのいずれか他
方に設けられ、前記各ループが発生した磁界を検出する
磁界検出器と、 この磁界検出器の検出信号が入力するとともに、前記ル
ープを励磁した周波数に対応す周波数の検出信号を通過
させるフィルタと、 磁界検出器と前記磁界発生器との少なくともいずれか一
方を前進させ、両者を接近させる推進機この推進機の前
進距離と前記フィルタを通過した検出信号とに基づいて
、前記地中掘削機の前記基準位置に対する相対位置を演
算する位置演算器と、 を有することを特徴とする地中掘削機の位置検出装置。
(1) The magnetic field generator installed at either the tip of the underground excavator or the reference position in front of the underground excavator is composed of a plurality of rectangular loops arranged in parallel, and a power source for energizing each of the loops with a different frequency; and a power supply provided at the other of the tip of the underground excavator and the reference position; a magnetic field detector that detects the magnetic field generated by each of the loops; a filter into which the detection signal of the magnetic field detector is input and that passes a detection signal of a frequency corresponding to the frequency that excited the loop; a magnetic field detector; A propulsion device that moves at least one of the magnetic field generator forward and brings them closer together. Based on the forward distance of this propulsion device and the detection signal that has passed through the filter, the relative position of the underground excavator to the reference position is determined. A position detection device for an underground excavator, comprising: a position calculator for calculating a position; and a position detecting device for an underground excavator.
(2)前記位置演算器は、前記フィルタの中心周波数を
切り換える制御部を有していることを特徴とする請求項
1に記載の地中掘削機の位置検出装置。
(2) The position detection device for an underground excavator according to claim 1, wherein the position calculator has a control unit that switches the center frequency of the filter.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992016720A1 (en) * 1991-03-20 1992-10-01 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho System for measuring excavation position of underground excavator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992016720A1 (en) * 1991-03-20 1992-10-01 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho System for measuring excavation position of underground excavator

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