JPH0518188A - 小口径管推進機の土質判別装置 - Google Patents
小口径管推進機の土質判別装置Info
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- JPH0518188A JPH0518188A JP19125591A JP19125591A JPH0518188A JP H0518188 A JPH0518188 A JP H0518188A JP 19125591 A JP19125591 A JP 19125591A JP 19125591 A JP19125591 A JP 19125591A JP H0518188 A JPH0518188 A JP H0518188A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カッタヘッドが掘削した直後の切羽の土質を
瞬時に判別できるようにすることにある。 【構成】 発進立坑２内に設置された推進装置１によ
り，先端に先導管３の装着された小口径管４を地中へ埋
設すると共に，先導管４の先端に設けられたカッタヘッ
ド９が掘削した土砂をスクリュウコンベヤ８により後方
へ搬出するようにした小口径管推進機において，上記先
導管４内のスクリュウコンベヤ８のケーシング８ｂに，
ケーシング８ｂ内を搬送される土砂の振動加速度を検出
する振動加速度センサ14を設けて，この振動加速度セン
サ14が検出した信号より掘削中の切羽の土質を検出する
ようにしたことにより，カッタヘッド９が掘削した切羽
の土質が瞬時かつ正確に判別できるようになる。
瞬時に判別できるようにすることにある。 【構成】 発進立坑２内に設置された推進装置１によ
り，先端に先導管３の装着された小口径管４を地中へ埋
設すると共に，先導管４の先端に設けられたカッタヘッ
ド９が掘削した土砂をスクリュウコンベヤ８により後方
へ搬出するようにした小口径管推進機において，上記先
導管４内のスクリュウコンベヤ８のケーシング８ｂに，
ケーシング８ｂ内を搬送される土砂の振動加速度を検出
する振動加速度センサ14を設けて，この振動加速度セン
サ14が検出した信号より掘削中の切羽の土質を検出する
ようにしたことにより，カッタヘッド９が掘削した切羽
の土質が瞬時かつ正確に判別できるようになる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は掘削された土砂の土質
が瞬時に判別できるようにした小口径管推進機の土質判
別装置に関する。
が瞬時に判別できるようにした小口径管推進機の土質判
別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来地中へ小口径管を埋設する小口径管
推進機は，先端に先導管の装着された小口径管を発進立
坑内に設置された推進装置により地中へ推進させてお
り，先導管の先端部には切羽を掘削するカッタヘッドが
設けられている。上記カッタヘッドで掘削された土砂は
先導管及び小口径管内に設けられたスクリュウコンベヤ
により発進立坑内に設置されたバケットまで排出した
後，地上へ搬出している。
推進機は，先端に先導管の装着された小口径管を発進立
坑内に設置された推進装置により地中へ推進させてお
り，先導管の先端部には切羽を掘削するカッタヘッドが
設けられている。上記カッタヘッドで掘削された土砂は
先導管及び小口径管内に設けられたスクリュウコンベヤ
により発進立坑内に設置されたバケットまで排出した
後，地上へ搬出している。
【０００３】上記のような小口径管推進機では，小口径
管を計画線に沿って正確に埋設するために，掘削する切
羽の土質を判別する必要がある。このため従来ではスク
リュウコンベヤよりバケット内に排出された土砂よりカ
ッタヘッドが現在掘削している切羽の土質を判別してい
た。
管を計画線に沿って正確に埋設するために，掘削する切
羽の土質を判別する必要がある。このため従来ではスク
リュウコンベヤよりバケット内に排出された土砂よりカ
ッタヘッドが現在掘削している切羽の土質を判別してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし切羽の土質が均
一で，かつ推進距離が比較的短い場合は上記方法でも切
羽の土質が判別できるが，切羽の土質が変化する地層で
の推進や，推進距離が長い場合，現在掘削している切羽
の土質と，スクリュウコンベヤよりバケット内に排出さ
れた土砂の土質が一致しない場合が多く，このためバケ
ットに排出された土砂の土質を調べる方法では推進装置
の操作を誤って推進が不能となったり，計画線に沿って
小口径管を正確に埋設できないなどの不具合があった。
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で，カッタヘッドが掘削した直後の土砂の土質が瞬時に
判別できるようにした小口径管推進機を提供しようとす
るものである。
一で，かつ推進距離が比較的短い場合は上記方法でも切
羽の土質が判別できるが，切羽の土質が変化する地層で
の推進や，推進距離が長い場合，現在掘削している切羽
の土質と，スクリュウコンベヤよりバケット内に排出さ
れた土砂の土質が一致しない場合が多く，このためバケ
ットに排出された土砂の土質を調べる方法では推進装置
の操作を誤って推進が不能となったり，計画線に沿って
小口径管を正確に埋設できないなどの不具合があった。
この発明は上記不具合を改善する目的でなされたもの
で，カッタヘッドが掘削した直後の土砂の土質が瞬時に
判別できるようにした小口径管推進機を提供しようとす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するために，発進立坑に設置された推進装置により，
先端に先導管の装着された小口径管を地中へ埋設すると
共に，先導管の先端に設けられたカッタヘッドが掘削し
た土砂をスクリュウコンベヤにより後方へ搬出するよう
にした小口径管推進機において，上記先導管内のスクリ
ュウコンベヤのケーシングにケーシング内を搬送される
土砂の振動加速度を検出する振動加速度センサを設け
て，この振動加速度センサが検出した信号より掘削中の
切羽の土質を検出するようにしたものである。
成するために，発進立坑に設置された推進装置により，
先端に先導管の装着された小口径管を地中へ埋設すると
共に，先導管の先端に設けられたカッタヘッドが掘削し
た土砂をスクリュウコンベヤにより後方へ搬出するよう
にした小口径管推進機において，上記先導管内のスクリ
ュウコンベヤのケーシングにケーシング内を搬送される
土砂の振動加速度を検出する振動加速度センサを設け
て，この振動加速度センサが検出した信号より掘削中の
切羽の土質を検出するようにしたものである。
【０００６】
【作用】上記構成によりカッタヘッドが掘削した直後の
切羽の土質が瞬時に判別できるため，得られた情報をも
とに小口径管推進機の操作が適確に行えるようになる。
切羽の土質が瞬時に判別できるため，得られた情報をも
とに小口径管推進機の操作が適確に行えるようになる。
【０００７】
【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１は小口径管推進機の全体図を示すもので，この
図で１は発進立坑２内に設置された推進装置を示す。上
記推進装置は先端に先導管３の装着された小口径管４を
地中へ推進させる推進ジャッキ５を有していると共に，
油圧モータ６を駆動源とする駆動装置７を有していて，
この駆動装置７により，小口径管４及び先導管３内に設
けられたスクリュウコンベヤ８のスクリュウ軸８ａを介
して先導管３先端のカッタヘッド９を駆動するようにな
っている。
る。図１は小口径管推進機の全体図を示すもので，この
図で１は発進立坑２内に設置された推進装置を示す。上
記推進装置は先端に先導管３の装着された小口径管４を
地中へ推進させる推進ジャッキ５を有していると共に，
油圧モータ６を駆動源とする駆動装置７を有していて，
この駆動装置７により，小口径管４及び先導管３内に設
けられたスクリュウコンベヤ８のスクリュウ軸８ａを介
して先導管３先端のカッタヘッド９を駆動するようにな
っている。
【０００８】またカッタヘッド９で掘削された土砂は上
記スクリュウコンベヤ８のケーシング８ｂ内へ取込まれ
た後スクリュウ軸８ａにより発進立坑２へと搬送され，
発進立坑２内のバケット10内へ排出された後適宜手段に
より地上へ搬出されるようになっている。一方図中12は
先導管３内に設けられたスクリュウコンベヤ８のケーシ
ング８ｂ外周面にブラケット13を介して取付けられた土
質判別装置の本体で，ケーシング８ｂ内を搬送される土
砂の振動加速度を検出する振動加速度センサ14を有して
いる。
記スクリュウコンベヤ８のケーシング８ｂ内へ取込まれ
た後スクリュウ軸８ａにより発進立坑２へと搬送され，
発進立坑２内のバケット10内へ排出された後適宜手段に
より地上へ搬出されるようになっている。一方図中12は
先導管３内に設けられたスクリュウコンベヤ８のケーシ
ング８ｂ外周面にブラケット13を介して取付けられた土
質判別装置の本体で，ケーシング８ｂ内を搬送される土
砂の振動加速度を検出する振動加速度センサ14を有して
いる。
【０００９】すなわちスクリュウコンベヤ８のケーシン
グ８ｂ内に取込まれた土砂はスクリュウ軸８ａにより搬
送されるが，このとき土砂に振動加速度が発生されてい
る。この振動加速度は土質により変化するもので，例え
ば微細粒成分土質はスクリュウ軸８ａにより滑らかに搬
送されるため，図５（ａ）に示すような周波数の振動加
速度が発生し，細粒成分土質の場合は図５の（ｂ）に示
すような振動加速度が，そして礫土質の場合は図５の
（ｃ）に示すような振動加速度が発生する。またケーシ
ング８ｂ内に土砂がない場合は図５の（ｄ）に示すよう
になる。なおこれら図は何れも横軸が周波数，縦軸が周
波数成分レベルを示す。
グ８ｂ内に取込まれた土砂はスクリュウ軸８ａにより搬
送されるが，このとき土砂に振動加速度が発生されてい
る。この振動加速度は土質により変化するもので，例え
ば微細粒成分土質はスクリュウ軸８ａにより滑らかに搬
送されるため，図５（ａ）に示すような周波数の振動加
速度が発生し，細粒成分土質の場合は図５の（ｂ）に示
すような振動加速度が，そして礫土質の場合は図５の
（ｃ）に示すような振動加速度が発生する。またケーシ
ング８ｂ内に土砂がない場合は図５の（ｄ）に示すよう
になる。なおこれら図は何れも横軸が周波数，縦軸が周
波数成分レベルを示す。
【００１０】土質によって変化する振動加速度は，ケー
シング８ｂの外周面に取付けられた振動加速度センサ14
により検出された後ケース12ａ内のプリント基板12ｂに
組込まれた図４に示す増幅器15で増幅され，フィルタ16
を介して演算回路17へ入力されるようになっている。上
記フィルタ16は掃引信号発生回路18より土質に応じた掃
引信号が入力されていて，フィルタ16に入力された振動
加速度信号の周波数成分は周波数範囲毎に周波数分析さ
れる。
シング８ｂの外周面に取付けられた振動加速度センサ14
により検出された後ケース12ａ内のプリント基板12ｂに
組込まれた図４に示す増幅器15で増幅され，フィルタ16
を介して演算回路17へ入力されるようになっている。上
記フィルタ16は掃引信号発生回路18より土質に応じた掃
引信号が入力されていて，フィルタ16に入力された振動
加速度信号の周波数成分は周波数範囲毎に周波数分析さ
れる。
【００１１】そして全帯域にわたって周波数分析された
信号は演算回路17により予め重みづけされた定数をもっ
た一次式により各帯域の信号レベルが演算される。この
とき信号成分内に含まれている土質に関係のない振動加
速度成分（ケーシング８ｂとスクリュウ軸８ａが接触す
る際などに発生する雑音成分）△Ｌがオフセット機能19
により差し引かれる。以上のようにして算出された振動
加速度は小口径管４内に配線されたケーブル20により発
進立坑２内または地上に設置された操作盤21の土質計22
へ送られるようになっている。
信号は演算回路17により予め重みづけされた定数をもっ
た一次式により各帯域の信号レベルが演算される。この
とき信号成分内に含まれている土質に関係のない振動加
速度成分（ケーシング８ｂとスクリュウ軸８ａが接触す
る際などに発生する雑音成分）△Ｌがオフセット機能19
により差し引かれる。以上のようにして算出された振動
加速度は小口径管４内に配線されたケーブル20により発
進立坑２内または地上に設置された操作盤21の土質計22
へ送られるようになっている。
【００１２】次に作用を説明すると，発進立坑２内に設
置された推進装置１により小口径管４が地中へ推進され
るのに伴い，小口径管４の先端に装着された先導管３の
カウンタヘッド９が先導管３前方の切羽を掘削する。カ
ッタヘッド９により掘削された土砂はスクリュウコンベ
ヤ８のケーシング８ｂ内に取込まれた後スクリュウ軸８
ａによりケーシング８ｂ内を後方へ搬送されるが，搬送
の際に土砂に発生する振動加速度が振動加速度センサ14
により検出される。
置された推進装置１により小口径管４が地中へ推進され
るのに伴い，小口径管４の先端に装着された先導管３の
カウンタヘッド９が先導管３前方の切羽を掘削する。カ
ッタヘッド９により掘削された土砂はスクリュウコンベ
ヤ８のケーシング８ｂ内に取込まれた後スクリュウ軸８
ａによりケーシング８ｂ内を後方へ搬送されるが，搬送
の際に土砂に発生する振動加速度が振動加速度センサ14
により検出される。
【００１３】そしてこの信号はフィルタ16を通る際周波
数範囲毎に周波数が分析されて演算回路17へ送られる。
演算回路17では，予め重みづけされた定数をもった一次
式により各帯域の信号レベルが演算される。例えば現在
掘削中の切羽が微細粒成分土質Ｓ１の場合，各ｆ1 ，ｆ
2 ，ｆ3 帯域での平均信号レベルは図５の（ａ）に示す
ように0.7, 0.2, 0.1 となるので，2.5 ×0.7 ＋５×0.
2 ＋7.5 ×0.1 ＝3.5を算出し，図５の（ｄ）より算出
した雑音成分△Ｌ（2.5 ×0.1 ＋５×0.1 ＋7.5 ×0.2
＝2.25) をこの値から差し引く。
数範囲毎に周波数が分析されて演算回路17へ送られる。
演算回路17では，予め重みづけされた定数をもった一次
式により各帯域の信号レベルが演算される。例えば現在
掘削中の切羽が微細粒成分土質Ｓ１の場合，各ｆ1 ，ｆ
2 ，ｆ3 帯域での平均信号レベルは図５の（ａ）に示す
ように0.7, 0.2, 0.1 となるので，2.5 ×0.7 ＋５×0.
2 ＋7.5 ×0.1 ＝3.5を算出し，図５の（ｄ）より算出
した雑音成分△Ｌ（2.5 ×0.1 ＋５×0.1 ＋7.5 ×0.2
＝2.25) をこの値から差し引く。
【００１４】すなわち 3.5−2.25＝1.25が演算回路17に
より演算されて土質計22へ送られる。土質計22には予め
土質毎の表示Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がなされていて，上記の
場合土質計22の針22ａはＳ１を指示するので，この土質
計22を見ることにより，現在掘削している切羽の土質は
微細粒成分土質であることが判別できるようになる。
より演算されて土質計22へ送られる。土質計22には予め
土質毎の表示Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がなされていて，上記の
場合土質計22の針22ａはＳ１を指示するので，この土質
計22を見ることにより，現在掘削している切羽の土質は
微細粒成分土質であることが判別できるようになる。
【００１５】同様にして土質が細粒成分の場合は図５の
（ｂ）から 2.5×0.2 ＋５×0.7 ＋7.5 ×0.3 ＝6.25が
算出され，さらに雑音成分2.25を差し引いて, 6.25−2.
25＝４を演算する。この算出値４により土質計22は土質
Ｓ２を指示し，礫土質の場合は図の（ｃ）より 2.5×0.
2 ＋５×0.3 ＋7.5 ×0.8 ＝８８−2.25＝5.75が演算さ
れ，この値5.75により土質計22は土質Ｓ３を表示するよ
うになる。なお土質信号は下記式によって表わすことが
できる。
（ｂ）から 2.5×0.2 ＋５×0.7 ＋7.5 ×0.3 ＝6.25が
算出され，さらに雑音成分2.25を差し引いて, 6.25−2.
25＝４を演算する。この算出値４により土質計22は土質
Ｓ２を指示し，礫土質の場合は図の（ｃ）より 2.5×0.
2 ＋５×0.3 ＋7.5 ×0.8 ＝８８−2.25＝5.75が演算さ
れ，この値5.75により土質計22は土質Ｓ３を表示するよ
うになる。なお土質信号は下記式によって表わすことが
できる。
【００１６】
【数１】
【００１７】なお上記式において
Ｗ1 …ｆ1 の帯域の重みづけ数値
Ｗ2 …ｆ2 の帯域の重みづけ数値
Ｗ3 …ｆ3 の帯域の重みづけ数値
Ｗk …ｆk の帯域の重みづけ数値
また帯域ｆ1 ，ｆ2 ，ｆ3 ，ｆk と信号レベルＬ1 ，Ｌ
2 ，Ｌ3 ，△Ｌの関係は図６に示す。
2 ，Ｌ3 ，△Ｌの関係は図６に示す。
【００１８】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように，カッタ
ヘッドにより掘削された直後の土砂より土質を検出する
ようにしたことから，現在掘削されている切羽の土質
が，瞬時かつ正確に判別できるようになる。これによっ
てスクリュウコンベヤに設けられたピンチ弁などの排土
タイミングなどが的確に操作できるため，スクリュウコ
ンベヤ内が土砂により閉塞されて推進が困難になるなど
の不具合が発生しない。また土質に応じた推進が適確に
行えることから，推進作業の効率化が図れると共に，計
画線に沿って精度よく小口径管を埋設することもでき
る。
ヘッドにより掘削された直後の土砂より土質を検出する
ようにしたことから，現在掘削されている切羽の土質
が，瞬時かつ正確に判別できるようになる。これによっ
てスクリュウコンベヤに設けられたピンチ弁などの排土
タイミングなどが的確に操作できるため，スクリュウコ
ンベヤ内が土砂により閉塞されて推進が困難になるなど
の不具合が発生しない。また土質に応じた推進が適確に
行えることから，推進作業の効率化が図れると共に，計
画線に沿って精度よく小口径管を埋設することもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例になる小口径管推進機の全
体図である。
体図である。
【図２】土質判別装置の拡大図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】土質判別装置のブロック図である。
【図５】（ａ）土質判別時の作用を示す説明図である。
（ｂ）土質判別時の作用を示す説明図である。
（ｃ）土質判別時の作用を示す説明図である。
（ｄ）土質判別時の作用を示す説明図である。
【図６】周波数帯域と信号レベルの関係を示す説明図で
ある。
ある。
２ 発進立坑
３ 先導管
４ 小口径管
８ スクリュウコンベヤ
８ｂ ケーシング
９ カッタヘッド
14 振動加速度センサ
【数１】
Claims (2)
- 【請求項１】 発進立坑２内に設置された推進装置１に
より，先端に先導管３の装着された小口径管４を地中へ
埋設すると共に，先導管４の先端に設けられたカッタヘ
ッド９が掘削した土砂をスクリュウコンベヤ８により後
方へ搬出するようにした小口径管推進機において，上記
先導管４内のスクリュウコンベヤ８のケーシング８ｂ
に，ケーシング８ｂ内を搬送される土砂の振動加速度を
検出する振動加速度センサ14を設けて，この振動加速度
センサ14が検出した信号より掘削中の切羽の土質を検出
することを特徴とする小口径管推進機の土質判別装置。 - 【請求項２】 振動加速度センサが検出した振動加速度
を周波数分析後，予め土質に応じて重みづけされた定数
をもった１次式により土質信号を演算し，得られた土質
信号を，発進立坑側に設置された土質計へ送って，土質
計に表示するようにしてなる請求項１記載の土質判別装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191255A JP3068256B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 小口径管推進機の土質判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3191255A JP3068256B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 小口径管推進機の土質判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518188A true JPH0518188A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3068256B2 JP3068256B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16271498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3191255A Expired - Lifetime JP3068256B2 (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 小口径管推進機の土質判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068256B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008004568A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Victor Company Of Japan, Limited | Dispositif de microphone |
| US7577345B2 (en) | 2004-01-15 | 2009-08-18 | Olympus Corporation | Water/drip-proof structure for acoustic member and electronic apparatus having the same |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3191255A patent/JP3068256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7577345B2 (en) | 2004-01-15 | 2009-08-18 | Olympus Corporation | Water/drip-proof structure for acoustic member and electronic apparatus having the same |
| WO2008004568A1 (fr) | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Victor Company Of Japan, Limited | Dispositif de microphone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068256B2 (ja) | 2000-07-24 |
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