JPH0468191A - シールド掘進機の位置検出方法 - 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） この発明は地中を掘進するシールド掘進機の位置を検出
するシールド掘進機の位置検出方法に関する。

（従来の技術） 従来地中へ１〜ンネルなどを掘削するシールド掘進機に
おいては、トンネルなどの計画線に沿って正確に掘進し
ているかを把握するため、常にその位置を検出する必要
がある。

従来ではシールド掘進機の位置を検出する方法としては
２発進立坑内にｌ−ランシラ１〜などの測量器を設けて
、この測量器により測定する方法が一般に採用されてい
る。

また別の方法として、地」二より既設のセグメントに向
けて測定孔を穿孔し、この測定孔に測量器を垂下して地
上とトンネル内で位置を確認し合うことにより位置の検
出を行うチエツクポーリング方法なども採用されている
。

（発明が解決しようとする課題） しかし前者の方法では、トンネルが曲線に沿って掘削さ
れた場合に測定ができなくなったり長距離の掘進では測
定誤差が累積されるため精度の高い測定ができなくなる
などの不具合があった。

また後者のチエツクポーリング方法では、　　ｌ・ンネ
ル内壁を覆工するセグメントに貫通孔を穿設しなければ
ならないため、出水やセグメント強度が低下するなどの
不具合がある。

この発明は上記不具合を解消する目的でなされたもので
、長距離の掘進に対しても誤差がなく、またセグメント
に貫通孔を穿設することなく位置の検出を可能にしたシ
ールド掘進機の位置検出方法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、シールド掘進機が掘削したトン
ネルの内壁を覆工するセグメントに磁界を発生する送信
コイルを設けて、上記セグメントへ向けて地上より穿孔
した測定孔に上記磁界を受信する受信センサを吊り下げ
、かつ該受信センサに設けた複数の受信コイルに発生す
る誘導起電力値の差から上記送信コイルと受信センサの
ずれ量を算出して、このずれ量からセグメントに先行す
るシールド掘進機の位置を検出するようにしたものであ
る。

これによって長距離の掘進に対しても誤差が累積するこ
とがないため、精度の高い位置検出が可能になると共に
、セグメントを貫通する測定孔を穿設する必要がないた
め、安全に測定が行える。

（実施例） この発明方法の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は地中を掘進中のシールド掘進機１を示すもので
、すでに掘削されたトンネルの内壁を覆工するセグメン
ト２を足場に地中へ推進して　シールド掘進機１の前部
に設けられたカッタヘッド３によりシールド掘進機１前
方の切羽を掘削すると共に、カッタヘッド３により掘削
された土砂は、シールド掘進機１内へ取込まれた後図示
しない排土装置により後方へ搬出されるようになってい
る。

また上記シールド掘進機１が掘削したトンネルの内壁を
覆工するセグメント２の上部外周面には格子状に送信コ
イル４が布設されている。

上記送信コイル４は第２図に示すようにセグメン１〜２
の外周面に形成された凹部２ａ内にシールド掘進機１の
推進方向及びこれと直交する方向に格子状となるように
送信コイル４を設のたもので、凹部２ａの開口部はステ
ンレス板などの非磁性板２ｂでセグメント２の外周面と
同一面となるように閉塞されている。

そして上記送信コイル４にば交流電源５が印加されて、
第３図に示すように磁界が発生するようになっており、
この磁界を地上より吊り下げた受信センソ６が受信する
ようになっている。

上記受信センサ６は第４図に示すように垂線を挟んで４
５°に傾斜する２個の受信コイル６ａ６ｂを有していて
、これら受信コイル６ａ、６ｂの軸線の角度が９０°に
設定されている。

そしてこれら受信コイル６ａ、６ｂに発生された誘導起
電力はアイソレージ５１ンアンプ７により増幅された後
地上へ送られ、地上に設けられたロックインアンプ８を
介してマイクロコンｒ　ち　） ピユータよりなる測定装置９へ入力されるようになって
いる。

次にシールド掘進機１の位置検出方法を第１図を参照し
て説明する。地中を掘進中のシールド掘進機１の位置を
検出するに当って、まず地上よりセグメン１へ２に向け
て垂直に測定孔１０を穿孔する。

この測定孔１０ははセグメント２に設けた送信コイル４
近傍に達するだけでよく、従来のようにセグメント２を
貫通させる必要はない。

次にこの測定孔ＩＯに地上から受信センサ６を吊り下げ
て第３図に示すように送信コイル４の近傍へ到達させ２
送信コイル４より発生される磁界を受信する。

すなわち送信コイル４より発生される磁界を９０°の角
度に配置された２個の受信コイル６ａ。

６ｂが受信すると２個の受信コイル６ａ、６ｂに誘導起
電力が発生する。

受信センサ６の中心０１　と送信コイル４の中心０が一
致している場合は各受信コイル６ａ６ｂに発生される誘
導起電力値は等しいが、送信コイル４の中心○に対して
受信センサ６の中心ＯＩに第３図に示すようにずれが発
生ずるとこのずれ量δムこ応じて受信コイル６ａ　　６
ｂに発生ずる誘導起電力値に差か生しる。

これら受信コイル６ａ、６ｂで発生した誘導起電力はア
イソレーションアンプ７により増幅された後地上へ送ら
れて測定装置９へ入力される。測定装置９は受信コイル
６ａ、６ｂより入力される誘導起電力値の差から受信セ
ン勺６の中心０１　と送信コイル４の中心Ｏのずれ星δ
を演算し１　このずれ量δによりセグメント２の位置を
検出する。

そしてこのセグメント２の位置からセグメン１へ２に先
行するシールド掘進Ｎ１の位置を測定するものである。

またシールド掘進機１の掘進に伴い、送信コイル４の設
けられたセグメン１，２へ向ｉＪで次々と地上より測定
孔１０を穿孔して、上記と同様な方法で測定することに
より、トンネルの計画線に沿って正確な掘進が可能とな
る。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように、シールド掘進機が掘削
したｌ・ンネルの内壁を覆工するセグメン１へに磁界を
発生する送信コイルを設けてこの磁界を地」二よりセグ
メントへ向けて穿孔した測定孔へ吊り下げた受信センサ
により受信し受信センサの複数個の受信コイルに発生す
る誘導起電力値の差から、送信コイルと受信センサのず
れ量を算出して　このずれ量からセグメントに先行する
シールド掘進機の位置を検出するようにしたもので、セ
グメントに設けた送信コイルより発せられる磁界を直接
検出するため長距離の掘進に対しても誤差が累積するこ
とがないため精度の高い測定が可能になる。

また既設のセグメントを貫通する測定孔を穿設する必要
がないため、出水やセグメントの強度を低下させること
なく安全にシールド掘進機の位置検出が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面ばこの発明方法の一実施例を示すもので第１図は測
定状態を示す説明図、第２図は送信コイルの断面図、第
３図は受信状態の説明図第４図は受信コイルの配置図で
ある。 １・・・シールド掘進機　　２・・・セグメント４・・
・送信コイル　　　　６・・・受信センサ６ａ、６ｂ・
・・受信コイル １０・・・測定孔　　　　　　δ・・・ずれ量特許出願
人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）松　澤　　統 （ほか１名） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シールド掘進機１が掘削したトンネルの内壁を覆工する
   セグメント２に磁界を発生する送信コイル４を設けて、
   上記セグメント２へ向けて地上より穿孔した測定孔１０
   に上記磁界を受信する受信センサ６を吊り下げ、かつ該
   受信センサ６に設けた複数の受信コイル６ａ、６ｂに発
   生する誘導起電力値の差から上記送信コイル４と受信セ
   ンサ６ａ、６ｂのずれ量δを算出して、このずれ量δか
   らセグメント２１に先行するシールド掘進機１の位置を
   検出することを特徴とするシールド掘進機の位置検出方
   法。