JPH0525048B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0525048B2
JPH0525048B2 JP14255585A JP14255585A JPH0525048B2 JP H0525048 B2 JPH0525048 B2 JP H0525048B2 JP 14255585 A JP14255585 A JP 14255585A JP 14255585 A JP14255585 A JP 14255585A JP H0525048 B2 JPH0525048 B2 JP H0525048B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic field
excavator
distance
detection device
target line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14255585A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS625118A (en
Inventor
Takeshi Murayama
Kojiro Ogata
Kyoshi Nagasawa
Naoki Mitsuyanagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP14255585A priority Critical patent/JPS625118A/en
Publication of JPS625118A publication Critical patent/JPS625118A/en
Publication of JPH0525048B2 publication Critical patent/JPH0525048B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、掘進機により地中を掘削する場合、
掘進機を掘削目標線に沿つて掘進させるために掘
進機の位置を検出する掘進機の位置検出装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a method for excavating underground with an excavator,
The present invention relates to a position detection device for an excavator that detects the position of an excavator in order to cause the excavator to dig along an excavation target line.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

小口径掘進工法等により、地中に管等を非開削
で埋設する場合、当該管の先端に配置する掘進機
は予め定められた掘削目標線に沿つて地中を掘削
してゆく必要がある。このため、地中における掘
進機の位置を検出し、掘進機が掘削目標線から外
れた場合にはこれを修正しなければならない。こ
のように、掘進機の位置を検出することは、地中
を掘削して管を埋設する場合、不可欠の手段であ
る。以下、従来の位置検出手段を図により説明す
る。
When burying pipes, etc. underground without excavation using the small-diameter excavation method, etc., the excavator placed at the tip of the pipe must excavate underground along a predetermined excavation target line. . For this reason, it is necessary to detect the position of the excavator underground and correct it if the excavator deviates from the excavation target line. In this way, detecting the position of the excavator is an essential means when excavating underground and burying a pipe. Hereinafter, conventional position detection means will be explained with reference to the drawings.

第5図は従来の位置検出装置の断面図である。
図で、1は地中を掘削中の掘進機、2は掘進機1
の後部に設けられる埋設管、3は掘進機1が掘削
を開始するための発進立坑である。発進立坑3内
には、埋設管2の後部を押す押し装置(図示され
ていない)が設けられている。4は発進立坑3の
適所に設けられたレーザ発振器である。レーザ発
振器4は埋設管2を通つて掘進機1に対してレー
ザ光5を放射するように構成されている。6は掘
進機1に設けられたスクリーンであり、レーザ発
振器4からのレーザ光5を受光する。Tは掘進機
1の掘削目標線を示す。
FIG. 5 is a sectional view of a conventional position detection device.
In the figure, 1 is the excavator digging underground, and 2 is the excavator 1.
A buried pipe 3 provided at the rear of the excavator 1 is a starting shaft for the excavator 1 to start digging. A pushing device (not shown) for pushing the rear part of the buried pipe 2 is provided in the starting shaft 3. 4 is a laser oscillator installed at a proper location in the starting shaft 3. The laser oscillator 4 is configured to emit a laser beam 5 to the excavator 1 through the buried pipe 2. A screen 6 is provided on the excavator 1 and receives the laser beam 5 from the laser oscillator 4. T indicates the excavation target line of the excavator 1.

掘進機1が掘削目標線T上を掘進している場合
には、レーザ光5はスクリーン6上の所定の個所
において受光されるが、掘進機1が掘削目標線T
から外れると、レーザ光5も当該所定の個所から
外れる。このスクリーン6上のレーザ光5の偏差
により掘進機1の掘削目標線Tからのずれを検出
し、これにより掘進機1の軌道の修正が行なわれ
ていた。
When the excavator 1 is excavating on the excavation target line T, the laser beam 5 is received at a predetermined location on the screen 6, but when the excavator 1 is excavating on the excavation target line T
When the laser beam 5 deviates from the predetermined location, the laser beam 5 also deviates from the predetermined location. A deviation of the excavation machine 1 from the excavation target line T is detected by the deviation of the laser beam 5 on the screen 6, and the trajectory of the excavation machine 1 is thereby corrected.

しかしながら、上記の手段は、掘削目標線Tが
曲線の場合(曲線施工の場合)にはレーザ光5が
スクリーン6上に到達しないので、掘進機1の位
置偏差を検出することができないという欠点を有
しており、さらに、シールド掘進機1の径が小径
(例えば径が100mm程度)の場合、掘進機1および
埋設管2内に配置される種々の装置によりレーザ
光5の通路を確保することができなくなるという
欠点をも有していた。このような欠点を除くた
め、次のような手段が提案されている。
However, the above method has the disadvantage that when the excavation target line T is curved (in the case of curved construction), the laser beam 5 does not reach the screen 6, so the position deviation of the excavation machine 1 cannot be detected. In addition, when the diameter of the shield tunneling machine 1 is small (for example, the diameter is about 100 mm), the passage of the laser beam 5 can be secured by various devices arranged inside the tunneling machine 1 and the buried pipe 2. It also had the disadvantage that it was impossible to do so. In order to eliminate such drawbacks, the following measures have been proposed.

第6図は他の従来の位置検出装置の断面図であ
る。図で、第5図と同一部分には同一符号が付し
てある。7は掘進機1に備えられた磁界発生器、
8は磁界発生器7で発生した磁界を検出する磁界
検出器、9は磁界検出器8の地表上の位置を測量
する測量器、10は測量器9から磁界検出器8の
位置信号を入力し、これに基づいて掘進機1の掘
進方向を制御する制御部である。
FIG. 6 is a sectional view of another conventional position detection device. In the figure, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals. 7 is a magnetic field generator provided in the excavator 1;
8 is a magnetic field detector that detects the magnetic field generated by the magnetic field generator 7; 9 is a surveying device that measures the position of the magnetic field detector 8 on the ground; 10 is a device that inputs the position signal of the magnetic field detector 8 from the surveying device 9; , is a control unit that controls the excavation direction of the excavator 1 based on this.

磁界発生器7のN極およびS極が垂直線上にあ
る場合、地表上においては磁界発生器7の真上点
で垂直方向の磁界強度が最大(又は水平方向の磁
界強度が最小)となる。そこで、地表上において
磁界検出器8を移動(走査)させ、磁界強度が最
大(又は最小)となる地点を探索すれば、その他
点が磁界発生器7の真上点となる。そして、測量
器9で磁界検出器8の位置を測量すれば掘進機1
の位置を検出することができる。
When the N and S poles of the magnetic field generator 7 are on a vertical line, the magnetic field strength in the vertical direction is maximum (or the magnetic field strength in the horizontal direction is minimum) at a point directly above the magnetic field generator 7 on the earth's surface. Therefore, if the magnetic field detector 8 is moved (scanned) on the earth's surface to search for a point where the magnetic field strength is maximum (or minimum), the other point will be a point directly above the magnetic field generator 7. Then, if the position of the magnetic field detector 8 is measured with the surveying device 9, the excavator 1
can detect the position of

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、このような装置は、上記従来の
欠点を解消することができるが、その反面地表上
において磁界検出器8を走査して掘進機1の位置
を探索し、かつ、その後磁界検出器8の位置を測
量しなければならず、このため、測量器を別途必
要とするばかりでなく、探索と測量に複雑な手数
と長時間を要するという欠点があつた。この欠点
を除くため、計測を自動化しようとすれば、磁界
検出および磁界検出器8の位置決定のため、必然
的に自動追従装置等が必要となり、コスト高にな
るという新らたな欠点を生じていた。
However, although such a device can eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, on the other hand, it scans the magnetic field detector 8 on the ground surface to search for the position of the excavator 1, and then scans the magnetic field detector 8. The position must be surveyed, which not only requires a separate surveying instrument, but also has the disadvantage that searching and surveying requires complicated labor and a long time. If we attempt to automate the measurement to eliminate this drawback, an automatic tracking device or the like will inevitably be required to detect the magnetic field and determine the position of the magnetic field detector 8, creating a new drawback of increased costs. was.

さらに、前述のように磁界検出器8を地表面上
で走査する場合には、計測が断続的ならざるを得
ず(例えば100mを掘削するのに50cm毎に計測を
行なうとして200回の走査が必要であり、計測が
200回断続することになる。)、このため、掘進機
1の自動方向制御を実施するのは困難であるとい
う欠点もあつた。
Furthermore, when scanning the magnetic field detector 8 on the ground surface as described above, measurements must be made intermittently (for example, to excavate 100 m and take measurements every 50 cm, 200 scans are required). necessary and measurement
It will be intermittent 200 times. ), therefore, there was also a drawback that it was difficult to implement automatic direction control of the excavator 1.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、上記従来技術の欠点を除
き、後続する埋設管の空間を利用したり、測定器
や自動追従装置を用いたりすることなく、掘進機
の位置を容易かつ連続的に検出することができ、
しかも、その水平方向位置検出における出力感度
を大きくして検出精度を向上させることがてきる
掘進機の位置検出装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned conventional techniques, utilize the space of the subsequent buried pipe, and use measuring instruments and automatic tracking devices. The position of the excavator can be easily and continuously detected without
Moreover, it is an object of the present invention to provide a position detection device for an excavator that can increase the output sensitivity in horizontal position detection and improve detection accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、地中を
掘削する掘進機において、この掘進機の掘削目標
線に沿つてその両側に当該掘削目標線から等間隔
に配置された連続した誘導線と、この誘導線に電
流を供給しこれにより磁界を発生させる電源と、
前記掘進機に当該掘進機の垂直面に対して対象位
置に配置された磁界検出装置とを備え、前記誘導
線間の距離を、この誘導線の設置面と前記磁界検
出装置との間の垂直方向の距離にほぼ一致するよ
うに選定したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an excavator for excavating underground, with continuous guide lines arranged at equal intervals from the excavation target line on both sides of the excavation target line of the excavator. , a power source that supplies current to the induction wire and thereby generates a magnetic field;
The tunneling machine is provided with a magnetic field detection device arranged at a target position with respect to the vertical plane of the tunneling machine, and the distance between the guide wires is determined by the vertical distance between the installation surface of the guide wire and the magnetic field detection device. It is characterized by being selected so that it almost matches the distance in the direction.

〔作用〕[Effect]

掘削目標線に沿つてその両側に等間隔に誘導線
が配置され、この誘導線に電流が供給されると、
誘導線から磁界が発生する。この磁界は2つの磁
界検出装置により検出され、この検出値に基づい
て掘進機の位置ずれが演算される。この場合、誘
導線間の間隔を、当該誘導線が設置されている面
と磁界検出装置との間の垂直距離とほぼ一致する
ように選定することにより、磁界検出装置の出力
を大きくすることができる。
Guide wires are placed at equal intervals on both sides of the excavation target line, and when current is supplied to the guide wires,
A magnetic field is generated from the guiding wire. This magnetic field is detected by two magnetic field detection devices, and the positional deviation of the excavator is calculated based on the detected values. In this case, the output of the magnetic field detection device can be increased by selecting the spacing between the guide wires so that it almost matches the vertical distance between the surface on which the guide wires are installed and the magnetic field detection device. can.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図aは本発明の実施例に係る位置検出装置
の平面図、第1図bは第1図aに示す掘削目標線
に沿う断面図、第1図cは第1図aの線C−C断
面図である。図で、第5図に示す部分と同一部分
には同一符号が付してある。11a,11bは掘
進機に設けられて磁界を検出する磁界検出器であ
り、磁界中に置かれたときこれに応じて誘導起電
力を発生するコイルで構成されている。12は地
表上において掘削目標線Tの両側に沿つて距離W
の間隔をもつて敷設された連続した誘導線であ
り、掘削目標線Tから一方側の誘導線12までの
距離と他方側の誘導線12までの距離とは等しく
される。この誘導線12は一本の導線で構成され
ている。13は誘導線12の両側が接続される電
源であり、誘導線12に交流電流を供給する。1
4は磁界検出器11a,11bの信号を入力して
所要の演算、制御を行なう制御器である。
FIG. 1a is a plan view of a position detection device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1b is a sectional view along the excavation target line shown in FIG. 1a, and FIG. 1c is a line C in FIG. 1a. -C sectional view. In the figure, the same parts as those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals. Magnetic field detectors 11a and 11b are provided in the excavator to detect a magnetic field, and are composed of coils that generate an induced electromotive force in response to the magnetic field when placed in the magnetic field. 12 is the distance W along both sides of the excavation target line T on the ground surface.
The distance from the excavation target line T to the guide line 12 on one side is equal to the distance from the guide line 12 on the other side. This guide wire 12 is composed of a single conducting wire. A power supply 13 is connected to both sides of the guide wire 12 and supplies alternating current to the guide wire 12. 1
Reference numeral 4 denotes a controller that receives signals from the magnetic field detectors 11a and 11b and performs necessary calculations and controls.

次に、本実施例の動作を第2図a,bに示すシ
ールド掘進機の位置およびその位置に対する磁界
強度特性図を参照しながら説明する。電源13か
ら誘導線12に電流が供給されると、誘導線12
のまわりには磁界が形成され、この磁界は磁界検
出器11a,11bにより検出される。ここで、 I:電源13から誘導線12に供給される電流 I0:電流Iの最大振幅 ω:電流Iの角周波数 Hx:X軸上(後述)に発生するx方向成分の
磁界強度 y:誘導線12との設置面と磁界検出器11
a,11bとの間の垂直方向の距離 W:誘導線12の線間距離 とすると、電流Iおよび磁界強度Hxは次式によ
り表わされる。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the position of the shield tunneling machine and the magnetic field strength characteristic diagram for that position shown in FIGS. 2a and 2b. When current is supplied from the power source 13 to the guide wire 12, the guide wire 12
A magnetic field is formed around the magnetic field, and this magnetic field is detected by magnetic field detectors 11a and 11b. Here, I: Current supplied from the power supply 13 to the induction wire 12 I 0 : Maximum amplitude of the current I ω: Angular frequency of the current I H x : Magnetic field strength of the x-direction component generated on the X-axis (described later) y : Installation surface with guide wire 12 and magnetic field detector 11
a, 11b, where W is the distance between the guide wires 12, the current I and the magnetic field strength Hx are expressed by the following equation.

I=I0siotHx=Iy/2π{1/(x+W/2)
+y2−1/(x−W/2)+y2} 第2図aは掘進機1が掘削目標線Tからずれた
位置(位置偏差δ)にある状態を示す図であり、
磁気検出器11a,11bを結ぶ線をX軸にとつ
てある。なお、掘進機1の中心Fと各磁界検出器
11a,11bとの間の距離がrで示されてい
る。第2図bは距離yと誘導線12の線間距離W
とが等しい(y=W)場合における磁界強度Hx
の特性を示す図であり、横軸にx方向の位置が、
又、縦軸に磁界強度Hxがとつてある。図から明
らかなように、磁界強度Hxは両側の誘導線12
の中央で0となり、中央から離れるにしたがつて
ほぼその距離に比例して増大する。なお、このう
な特性は実験により確かめることができた。ここ
で、 k1:比例定数 x:掘削目標線Tから磁界検出器11a,11
bまでの距離 Hxa:磁界検出器11aで検出される磁界強度 Hxb:磁界検出器11bで検出される磁界強度 δ:掘進機1の掘削目標線Tからのずれ(位置
偏差) とすると、近似的に次式が成り立つ。
I=I 0siot H x =Iy/2π{1/(x+W/2)
+y 2 -1/(x-W/2)+y 2 } Figure 2a is a diagram showing a state in which the excavator 1 is at a position (positional deviation δ) deviated from the excavation target line T.
A line connecting the magnetic detectors 11a and 11b is set on the X-axis. Note that the distance between the center F of the excavator 1 and each magnetic field detector 11a, 11b is indicated by r. Figure 2b shows the distance y and the distance W between the guide lines 12.
The magnetic field strength H x when is equal (y=W)
is a diagram showing the characteristics of
Also, the magnetic field strength H x is plotted on the vertical axis. As is clear from the figure, the magnetic field strength H x is
It becomes 0 at the center of , and increases approximately in proportion to the distance as you move away from the center. Incidentally, such characteristics could be confirmed through experiments. Here, k 1 : proportionality constant x : from the excavation target line T to the magnetic field detectors 11a, 11
Distance to b H xa : Magnetic field strength detected by the magnetic field detector 11a H xb : Magnetic field strength detected by the magnetic field detector 11b δ : Displacement (positional deviation) of the excavation machine 1 from the excavation target line T. Approximately, the following formula holds true.

Hx=k1・x ここで、上式中の比例定数k1について、第3図
を参照しながら考察する。
H x =k 1 ·x Here, the proportionality constant k 1 in the above equation will be considered with reference to FIG.

第3図は比例定数k1の特性図である。図で、横
軸には誘導線12の線間距離Wが、又、縦軸には
比例定数k1がとつてある。図は、距離y(深さ)
が2m,3m,5mの場合における線間距離Wと比
例定数k1との関係の解析結果を示すものである。
各距離yの特性曲線のピーク(比例定数k1が最大
となる点)から横軸に2点鎖線で示すように垂線
を下ろすと、距離yが2mの場合のピークは距離
Wが2m付近にあり、距離yが3mの場合のピーク
は距離Wが3m付近にあり、又、距離yが5mの場
合のピークは距離Wが5〜6m付近にあることが
判る。そして、k1が大きいということは上記の式
から明らかなように磁界の検出感度が大きいとい
うことであるから、結局、誘導線12の線間距離
Wを距離y(深さ)にほぼ一致するように配置す
れば大きな感度で位置検出を行なうことができる
ということになる。したがつて、S/N比の大き
な計測ができ、位置検出精度が向上する。
FIG. 3 is a characteristic diagram of the proportionality constant k 1 . In the figure, the distance W between the guide wires 12 is plotted on the horizontal axis, and the proportionality constant k 1 is plotted on the vertical axis. The figure shows distance y (depth)
This figure shows the analysis results of the relationship between the line-to-line distance W and the proportionality constant k 1 in the cases where is 2 m, 3 m, and 5 m.
If we draw a perpendicular line from the peak of the characteristic curve for each distance y (the point where the proportionality constant k 1 is maximum) to the horizontal axis as shown by the two-dot chain line, the peak when distance y is 2 m will be found when distance W is around 2 m. It can be seen that when the distance y is 3 m, the peak is near the distance W of 3 m, and when the distance y is 5 m, the peak is near the distance W of 5 to 6 m. As is clear from the above equation, a large k 1 means that the detection sensitivity of the magnetic field is large, so in the end, the distance W between the guide wires 12 is almost equal to the distance y (depth). If arranged in this manner, position detection can be performed with high sensitivity. Therefore, measurement can be performed with a large S/N ratio, and position detection accuracy is improved.

次に、磁界強度Hxa,Hxbについてみると、磁
界検出器11aでは、x=r+δ、磁界検出器1
1bでは、x=r−δであるから、各磁界強度
Hxa,Hxbは、 Hxa=k1(r+δ) Hxb=k1(r−δ) となる。そして、磁界検出器11aから出力され
る電気的信号Exaおよび磁界検出器11bから出
力される電気的信号Exbは、それぞれその検出さ
れた磁界強度に比例するので、次式が成立する。
Next, regarding the magnetic field strengths H xa and H xb , in the magnetic field detector 11a, x=r+δ, and the magnetic field detector 1
1b, since x=r−δ, each magnetic field strength
H xa and H xb are as follows: H xa =k 1 (r+δ) H xb =k 1 (r−δ). Since the electrical signal Exa output from the magnetic field detector 11a and the electrical signal Exb output from the magnetic field detector 11b are each proportional to the detected magnetic field strength, the following equation holds true.

Exa=k1・k2(r+δ) Exb=−k1・k2(r−δ) なお、上記式において、k2は比例定数であり、こ
の比例定数k2は各磁界検出素子11a,11bの
コイルの巻数をN、コイルの断面積をaとする
と、k2∞N・a・ωとなる。
Exa = k 1 · k 2 (r + δ) E xb = -k 1 · k 2 (r - δ) In the above formula, k 2 is a proportionality constant, and this proportionality constant k 2 is , 11b, where N is the number of turns of the coil, and a is the cross-sectional area of the coil, k 2 ∞N·a·ω.

以上のことから、シールド掘進機1の位置偏差
δを求めるには、 Exa+Exb/Exa−Exb=δ/r の演算を行なえば、値rは一定値であるから位置
偏差δを求めることができる。制御器14は磁界
検出器11aの出力信号Exa、磁界検出器11b
の出力信号Exbを入力し、これらの値に基づいて
上式の演算を行ない、位置偏差δを算出する。そ
して、算出された値δに応じて掘進機1の掘進方
向を修正する信号を出力する。
From the above, to find the positional deviation δ of the shield tunneling machine 1, calculate Exa + Exb / Exa - Exb = δ/r. Since the value r is a constant value, the positional deviation δ can be calculated as follows. You can ask for it. The controller 14 outputs the output signal Exa of the magnetic field detector 11a and the magnetic field detector 11b.
The output signal E xb of is input, and the above equation is calculated based on these values to calculate the positional deviation δ. Then, a signal for correcting the digging direction of the excavator 1 is output in accordance with the calculated value δ.

第4図は上記実施例の位置検出装置を掘削目標
線が曲線である場合の掘削に適用した場合の平面
図であり、掘削目標線Tが曲線であることを除
き、他は、第1図a乃至cに示す装置の構成、動
作と同じである。
FIG. 4 is a plan view when the position detection device of the above embodiment is applied to excavation when the excavation target line is a curved line. The configuration and operation of the devices shown in a to c are the same.

このように、本実施例では、掘削目標線に沿つ
てその両側に等間隔を置いて誘導線を敷設し、こ
の誘導線の間隔を誘導線と磁界検出装置との距離
にほぼ等しくなるようにし、この誘導線に交流電
流を供給し、誘導線に発生する磁界を掘進機に備
えられた2つの磁界検出器により検出し、検出さ
れた磁界強度に基づいて位置偏差を演算し、算出
された位置偏差に応じて掘進機の掘進方向制御を
行なうようにしたので、測量器や自動追従装置を
備える必要はなく、掘進機の位置を迅速、容易
に、かつ、自動的に高感度をもつて検出すること
ができ、又、掘進機の掘進方向制御を完全に自動
化することができる。さらに、掘削目標線が自由
曲線であつても、それぞれが直線の場合と何等変
わるところなく位置検出、掘進方向制御を行なう
ことができる。
As described above, in this embodiment, guide wires are laid at equal intervals on both sides of the excavation target line, and the interval between the guide wires is made to be approximately equal to the distance between the guide wire and the magnetic field detection device. , an alternating current is supplied to this guide wire, the magnetic field generated in the guide wire is detected by two magnetic field detectors installed in the excavator, and the position deviation is calculated based on the detected magnetic field strength. Since the excavation direction of the excavator is controlled according to the position deviation, there is no need to equip a surveying instrument or an automatic tracking device, and the position of the excavator can be quickly, easily, and automatically determined with high sensitivity. It is also possible to completely automate the control of the excavation direction of the excavator. Furthermore, even if the excavation target line is a free curve, position detection and excavation direction control can be carried out in the same way as when the excavation target line is a straight line.

なお、上記実施例の説明では、誘導線を地表上
に敷設する例について説明したが、誘導線は地面
に埋設してもよい。又、磁界検出器の設置個数、
設置個所、磁界検出方向は上記の例に限ることは
なく、適宜選定することができる。さらに、磁界
検出器としてはコイルの他に種々の型のものを使
用することができる。
In addition, in the description of the above embodiment, an example in which the guide wire is laid on the ground surface has been described, but the guide wire may be buried in the ground. Also, the number of installed magnetic field detectors,
The installation location and magnetic field detection direction are not limited to the above example, and can be selected as appropriate. Furthermore, various types of magnetic field detectors can be used in addition to coils.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明では、掘進機に磁界
検出装置を設け、一方、掘削目標線に沿つてその
両側に当該掘削目標線から等距離に誘導線を敷設
し、この誘導線間の距離を、当該誘導線の設置面
と磁界検出装置との間の垂直距離にほぼ一致する
ように選定し、当該誘導線に電流を供給すること
により生じる磁界を前記磁界検出装置で検出する
ようにしたので、測量器や自動追従装置を備える
必要はなく、掘進器の位置を迅速、容易に、か
つ、自動的に高感度、高精度で検出することがで
きる。又、曲線掘削にも適用することができる。
As described above, in the present invention, the excavator is provided with a magnetic field detection device, and guide lines are laid on both sides of the excavation target line at an equal distance from the excavation target line, and the distance between the guide lines is is selected to approximately match the vertical distance between the installation surface of the guide wire and the magnetic field detection device, and the magnetic field generated by supplying current to the guide wire is detected by the magnetic field detection device. Therefore, there is no need to provide a surveying instrument or an automatic tracking device, and the position of the excavator can be quickly, easily, and automatically detected with high sensitivity and accuracy. It can also be applied to curved excavation.

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

第1図a,b,cは本発明の実施例に係る位置
検出装置の平面図および断面図、第2図a,bは
掘進機の位置を示す断面図およびこの位置に対す
る磁界強度の特性図、第3図は誘導線の線間距離
に対する検出感度の特性図、第4図は第1図a,
b,cに示す位置検出装置を掘削目標線が曲線で
ある場合に適用した平面図、第5図および第6図
は従来の位置検出装置の断面図である。 1……掘進機、11a,11b……磁界検出
器、12……誘導線、13……電源、14……制
御器、T……掘削目標線。
Figures 1a, b, and c are a plan view and a sectional view of a position detection device according to an embodiment of the present invention, and Figures 2a and b are sectional views showing the position of the excavator and characteristic diagrams of magnetic field strength for this position. , Fig. 3 is a characteristic diagram of detection sensitivity with respect to the distance between guide wires, Fig. 4 is a characteristic diagram of Fig. 1a,
FIGS. 5 and 6 are plan views in which the position detection device shown in b and c is applied when the excavation target line is a curved line, and sectional views of the conventional position detection device. 1... Excavation machine, 11a, 11b... Magnetic field detector, 12... Guide wire, 13... Power supply, 14... Controller, T... Excavation target line.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 地中を掘削する掘進機において、この掘進機
の掘削目標線に沿つてその両側に当該掘削目標線
から等間隔に配置された連続した誘導線と、この
誘導線に電流を供給しこれにより磁界を発生させ
る電源と、前記掘進機に当該掘進機の垂直面に対
して対象位置に配置された磁界検出装置とを備
え、前記誘導線間の距離を、この誘導線の設置面
と前記磁界検出装置との間の垂直方向の距離にほ
ぼ一致するように選定したことを特徴とする掘進
機の位置検出装置。
1. In an excavator that excavates underground, continuous guide wires are placed on both sides of the excavation target line of the excavator at equal intervals from the excavation target line, and a current is supplied to the guide wires. The tunneling machine is equipped with a power source that generates a magnetic field, and a magnetic field detection device arranged at a target position with respect to the vertical plane of the tunneling machine, and the distance between the guiding wires is determined based on the installation surface of the guiding wire and the magnetic field. A position detection device for an excavator, characterized in that the device is selected so as to approximately match the vertical distance between the detection device and the detection device.
JP14255585A 1985-07-01 1985-07-01 Position detector of excavating machine Granted JPS625118A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14255585A JPS625118A (en) 1985-07-01 1985-07-01 Position detector of excavating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14255585A JPS625118A (en) 1985-07-01 1985-07-01 Position detector of excavating machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS625118A JPS625118A (en) 1987-01-12
JPH0525048B2 true JPH0525048B2 (en) 1993-04-09

Family

ID=15318061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14255585A Granted JPS625118A (en) 1985-07-01 1985-07-01 Position detector of excavating machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS625118A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0335114A (en) * 1989-06-30 1991-02-15 Komatsu Ltd Position measuring device for underground digging machine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS625118A (en) 1987-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5208538A (en) Apparatus having a pair of magnetic field generating cables for measuring position of an underground excavator
JPS5811030B2 (en) How to detect horizontal position of shield machine
JPH0525048B2 (en)
JP3224004B2 (en) Drilling tube tip location method
JPH0735971B2 (en) Position detection device for excavator
JPS625116A (en) Position detector of moving body
JPS625121A (en) Position detector of excavating machine
JPS60230498A (en) Position detection apparatus of drilling machine
JPH0735972B2 (en) Position detection device for excavator
JPH0735970B2 (en) Position detection device for excavator
JP2003121151A (en) Method and apparatus for prospecting position in excavation body
JPH0531923B2 (en)
JPS625115A (en) Position detector of excavating machine
JP3684157B2 (en) Propeller tube position measuring apparatus and method
JPH0754254B2 (en) Horizontal displacement measuring device for underground excavator
JPH03257321A (en) Relative position detecting apparatus of underground excavator
JP2786238B2 (en) Excavator horizontal position measurement device
JPS62132110A (en) Apparatus for measuring horizontal displacement quantity of underground excavator
JP2003042707A (en) Excavation method
JPS63307301A (en) Position detector for drilling machine
JPS62132111A (en) Apparatus for measureing horizontal displacement of underground excavator
JPS6153587A (en) Position detector for excavator
JPH0536598B2 (en)
JPH0687016B2 (en) Horishinki's position detector
JPS63265110A (en) Horizontal displacement measuring apparatus of underground excavator