JPH04143399A - 掘進ヘッドの位置検出装置 - Google Patents
掘進ヘッドの位置検出装置Info
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
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-
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
いられる地中掘進機の掘進ヘッド位置の主に軸心に対す
る円周方向向きを電磁誘導の原理によって測定する掘進
ヘッドの位置検出装置に関するものである。
ドの水平及び垂直位置を測定し、計画線に対するズレを
修正しなから掘進を進める必要がある。
体を利用した深度センサや磁気センサによるものが実用
化されており、通常、掘進ヘッドに内蔵されたセンサか
ら、センサ出力がパイロット管を挿通されたケーブル等
によって地上の制御装置に伝えられるものがあり、又、
掘進方向の修正方法は、掘進ヘッド先端に設けた傾斜面
を回転させて、前記測定によって求めたズレを修正する
角度に掘進ヘッドの向きを設定した後、更に、パイロッ
ト管を圧入して修正するものが実用化されている。
は、パイロット管が小口径になるほど掘進ヘッド内に内
蔵することが困難になり、口径が50+nm以下の場合
はほとんど不可能なため、掘進開始時の角度を基準にパ
イロット管発信立坑でパイロット管毎回転させているの
が実情である。
るため、比較的短い管をねじ込み等により連結すること
になり、ねじ込み角度の誤差が累積する結果、地上から
精度良く掘進ヘッドの傾斜面の角度を知ることができず
、その結果、少し掘進を進めては再度位置を測定し、ズ
レがあれば再度修正すると言う作業が必要であった。
装置に伝送するためのケーブルを挿通しておくことが必
要であり、掘進中もケーブルを傷めないよう注意をしな
がら作業を進めなければならない等の欠点があった。
ーブルを用いることなく地上で検出することができる掘
進ヘッドの位置検出装置を提供することにある。
部に発生させる発信機と、掘進ヘッドのその軸心に対す
る円周方向向きが予め設定した規定角度位置内のときと
規定角度位置外のときとで前記発信機の出力を変化させ
る向き検出センサとのそれぞれを備えた掘進ヘットの位
置検出装置にあり、この場合の向き検出センサとしては
、例えば特定の傾き角度でオン・オフ状態を変化させる
水銀スイッチ等の傾斜スイッチを予め設定した一定角度
ずらして掘進ヘッドに2個取り付け、両傾斜スイッチの
一方がオンで他方がオフになったとき、掘進ヘッドの向
きが規定角度位置内にあるとすることができる。
、掘進ヘッドに内蔵された発信機の磁界発生用コイルか
らは、掘進ヘッドの傾斜面が予め規定された一定角度以
外にある場合、向き検出センサの例えば2個の水銀スイ
ッチは共にオンかオフで、掘進ヘッドに取り付けられた
発信機からは掘進ヘッドの傾斜面が予め規定された一定
角度以外のときの信号、例えば一定周波数の断続信号が
発生し、地上の作業者はこの信号を受信して掘進ヘッド
の傾斜面が予め規定された一定角度にないことを容易に
知ることができる。
信器で探索した後、受信信号が掘進ヘッドの傾斜面が予
め規定された一定角度以内のときの信号、例えば一定周
波数の連続信号になるまでパイロット管を回転させるこ
とにより、掘進ヘッドの傾斜面角度を検出することがで
きる。
容易に検知することができ、しかも、連続信号を受信し
ている状態で、掘進ヘッドの深度測定を公知の手段によ
り容易に行うことができる上、発信機の電源は掘進ヘッ
ドに内蔵され、かつ、掘進ヘッドの傾斜面角度信号は地
上の受信器でケーブルを用いることなく検出することが
でき、従って、地上と掘進ヘッドを結ぶケーブルがない
ことから、立坑内でのパイロット管の連結も余分な神経
を使うことなく簡単に行うことができる効果がある。
。
地中掘進機2の掘進ヘッド3には、磁界を外部に発生さ
せる発信機4と、掘進ヘッド3のその軸心に対する円周
方向向きが予め設定した規定角度位置内のときと規定角
度位置外のときとで前記発信機4から外部に放出される
電磁波の出力を変化させる向き検出センサ、この場合は
、特定の傾き角度でオン・オフ状態を変化させる傾斜ス
イッチの例えば水銀スイッチ5.6とが、予め設定した
一定角度の例えば20° (第4図参照)ずらして2個
取り付けられ、雨水銀スイッチ5.6の一方がオンで他
方がオフになったとき、掘進ヘッド3の向きが規定角度
位置内にあるとすることができる。
発信回路7の出力は、分周回路8と増幅回路9に入力さ
れ、増幅回路9によって増幅された発信出力は磁界発生
用コイル10に入力され、交番磁界を発生する。
の出力は断続回路11に入力される他、分周回路8はL
OW電圧になると分周を開始し、HIGH電圧になると
分周を停止する制御端子を有し、該端子は直列に接続さ
れた抵抗R1,R2、R3を介して接地されている他、
抵抗R1,R2の接続点は、180°毎にオン・オフす
るとともに掘進ヘッド3の軸心が掘進方向と平行でかつ
検出角度を20°ずらした状態で掘進ヘッド3に取り付
けられている一方の水銀スイッチ5を介して接地され、
又、抵抗R2、R3の接続点は、180°毎にオン・オ
フするとともに掘進ヘッド3の軸心が掘進方向と平行で
かつ検出角度を20°すらした状態で掘進ヘッド3に取
り付けられている他方の水銀スイッチ6を介して掘進ヘ
ッド3に内蔵された電池12の十電極に接続されている
。
こで第6図の分周回路8はT c 5036Pと言うI
Cであり、このT c 5036Pは発信回路を内蔵し
ており、XTALをつなぐだけで発信、分周、分周のス
タート・ストップが1チツプででき、ここでは38KH
2を作り出し、分周出力は14分周、即ち、2,32H
2を作り出し、この発信出力はトランジスタTR2に入
力され、トランジスタTR2とコイル10とでタンク回
路を構成している。
RIに入力され、トランジスタTRIのオン・オフによ
って抵抗R1による電流制限が断続し、発信信号が強弱
を持った断続信号となる。
かかると分周がストップし、分周出力はLOWとなって
トランジスタTRIがオンで発信信号は強の状態で連続
となり、又、T c 5036Pのリセット端子にHI
G Hがかかる条件は水銀スイッチ5かオフで水銀ス
イッチ6がオンの場合のみて、他の場合は、抵抗R3と
水銀スイッチ5を介して、又は、抵抗R1、R2、を介
して電池12の負極が接続されているためLOWである
。
合、掘進ヘッド3に内蔵された発信機4の磁界発生用コ
イルIOからは、掘進ヘッド3の傾斜面が予め規定され
た一定角度以外にある場合、向き検出センサの例えば2
個の水銀スイッチ5.6は共にオンかオフで、掘進ヘッ
ド3に取り付けられた発信機4からは掘進ヘッド3の傾
斜面が予め規定された一定角度以外のときの信号、例え
ば一定周波数の断続信号が発生し、地上の作業者はこの
信号を受信して掘進ヘッド3の傾斜面が予め規定された
一定角度にないことを容易に知ることができる。
受信器13で探索した後、受信信号が掘進ヘッド3の傾
斜面が予め規定された一定角度以内のときの信号、例え
ば一定周波数の連続信号になるまでパイロット管14を
回転させることにより、掘進ヘッド3の傾斜面角度を検
出することができる。
を地上で容易に検知することができ、しかも、連続信号
を受信している状態で、掘進ヘッド3の深度測定を公知
の手段により容易に行うことができる上、発信機4の電
源の電池12は掘進ヘッド3に内蔵され、かつ、掘進ヘ
ッド3の傾斜面角度信号は地上の受信器13でケーブル
を用いることなく検出することができ、従って、地上と
掘進ヘッド3を結ぶケーブルがないことから、立坑内で
のパイロット管14の連結も余分な神経を使うことなく
簡単に行うことができ乙。
ヘッド3の正面図、第3図は第2図の右側面図、第4図
は第3図の詳細図、第5図はその掘進ヘッド3と水銀ス
イッチ5.6のオン・オフ状態を示す説明図、第6図は
その発信機4のブロック図、第7図はその発信機4の電
気回路図、第8図はその水銀スイッチ5.6のオン・オ
フ状態を示す波形図である。 2 : 地中掘進機 3 : 掘進ヘラ ド 発信機 5. 6:水銀スイッチ ■ 断続回路 :電池
Claims (1)
- 地中掘進機の掘進ヘッドに、磁界を外部に発生させる発
信機と、掘進ヘッドのその軸心に対する円周方向向きが
予め設定した規定角度位置内のときと規定角度位置外の
ときとで前記発信機の出力を変化させる向き検出センサ
とのそれぞれを備えることを特徴とする掘進ヘッドの位
置検出装置。
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-
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