JPH0545760B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0545760B2 JPH0545760B2 JP24622384A JP24622384A JPH0545760B2 JP H0545760 B2 JPH0545760 B2 JP H0545760B2 JP 24622384 A JP24622384 A JP 24622384A JP 24622384 A JP24622384 A JP 24622384A JP H0545760 B2 JPH0545760 B2 JP H0545760B2
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- JP
- Japan
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- head
- amount
- excavator
- jack
- swing
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- Expired - Lifetime
Links
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 33
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
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、管埋設機の掘進状態監視装置に関す
るものである。
るものである。
「従来の技術」
現在、小口径管の埋設では、従来の開削工法に
代わつて推進工法が多用されるようになつてい
る。
代わつて推進工法が多用されるようになつてい
る。
以下、この推進工法を第５図および第６図を参
照して説明する。
照して説明する。
まず、地山１に発進立坑２および到達立坑３を
設ける。その発進立坑２に推進装置４を配置す
る。この推進装置４に掘進機５を先頭に埋設管６
を配置する。この掘進機５を作動させて掘進機５
で、例えば周囲の地山１を圧密しながら、推進装
置４を作動させて掘進機５および埋設管６を地山
１中に貫入させる。以下、埋設管６を次々に継ぎ
足し推進させ、最終的に掘進機５が到達立坑３に
到達したところで地山１中に埋設管６が敷設され
る。
設ける。その発進立坑２に推進装置４を配置す
る。この推進装置４に掘進機５を先頭に埋設管６
を配置する。この掘進機５を作動させて掘進機５
で、例えば周囲の地山１を圧密しながら、推進装
置４を作動させて掘進機５および埋設管６を地山
１中に貫入させる。以下、埋設管６を次々に継ぎ
足し推進させ、最終的に掘進機５が到達立坑３に
到達したところで地山１中に埋設管６が敷設され
る。
かかる推進工法においては、埋設精度が重要で
ある。すなわち、掘進機５および埋設管６の推進
は、予め決定された埋設予定線に沿つて行わなけ
ればならない。このために、通常はレーザビーム
を発射し、掘進機５内に設置したターゲツトに当
たつた前記ビームのスポツトを観察することによ
つて、掘進機が埋設予定線からどの方向にどの程
度ずれているかを検出することが行われる。そし
て、ずれの方向およびずれの量に応じて方向修正
の動作を行い、ずれを無くすようにする。
ある。すなわち、掘進機５および埋設管６の推進
は、予め決定された埋設予定線に沿つて行わなけ
ればならない。このために、通常はレーザビーム
を発射し、掘進機５内に設置したターゲツトに当
たつた前記ビームのスポツトを観察することによ
つて、掘進機が埋設予定線からどの方向にどの程
度ずれているかを検出することが行われる。そし
て、ずれの方向およびずれの量に応じて方向修正
の動作を行い、ずれを無くすようにする。
次に、方向修正動作を第７図ａおよびｂを参照
して説明する。第７図ａは掘進機が埋設予定線Ｌ
にほぼ一致している状態で、この状態では当然の
ことながら方向修正動作は不要である。第７図ｂ
は掘進線が埋設予定線Ｌからはずれた状態であ
り、この場合には方向修正動作を必要とする。第
７図ｂのように掘進機が埋設予定線Ｌに対して紙
面下方に偏位している場合は、後続管部６に対し
て掘進機部５を紙面上方に屈曲させ（この動作を
以後「首を振る」と呼ぶことにする。）て推進を
行う。この首振り推進によつて掘進機に作用する
土の反力が不均一となつて、掘進機５、後続管６
は全体として上方に曲げられる。これにより掘進
線は埋設予定線Ｌに近づき、方向の修正がなされ
る。首振り動作は、通常方向修正ジヤツキと称す
る油圧シリンダを操作することによつて達成され
る。
して説明する。第７図ａは掘進機が埋設予定線Ｌ
にほぼ一致している状態で、この状態では当然の
ことながら方向修正動作は不要である。第７図ｂ
は掘進線が埋設予定線Ｌからはずれた状態であ
り、この場合には方向修正動作を必要とする。第
７図ｂのように掘進機が埋設予定線Ｌに対して紙
面下方に偏位している場合は、後続管部６に対し
て掘進機部５を紙面上方に屈曲させ（この動作を
以後「首を振る」と呼ぶことにする。）て推進を
行う。この首振り推進によつて掘進機に作用する
土の反力が不均一となつて、掘進機５、後続管６
は全体として上方に曲げられる。これにより掘進
線は埋設予定線Ｌに近づき、方向の修正がなされ
る。首振り動作は、通常方向修正ジヤツキと称す
る油圧シリンダを操作することによつて達成され
る。
以下、掘進機および方向修正ジヤツキについて
第８図および第９図を参照して説明する。掘進機
５は点Ｏを中心とする球面リンク１２を介して結
合されたヘツド部１０および後部１１と、そのヘ
ツド部１０と後部１１の間に介装した４本の方向
修正ジヤツキ１３，１３′，１４，１４′とを備え
る。ヘツド部１０と後部１１とは球面リンク１２
の中心Ｏの周りに任意の向きに傾動することがで
きる。今、第８図において、下側の方向修正ジヤ
ツキ１３′が伸び、上側の方向修正ジヤツキ１３
が縮んだとすれば、ヘツド部１０は後部１１に対
して、球心Ｏを中心として第８図および第９図の
上方へ回転し、首を振る。次に上下の方向修正ジ
ヤツキ１３，１３′は中立位置に保つたまま右側
の方向修正ジヤツキ１４′を伸ばし、左側の方向
修正ジヤツキ１４を縮めたとすると、首振り方向
は球心Ｏを中心として第９図の左側方向に首を振
る。同様に、上下左右の方向修正ジヤツキ１３，
１３′，１４，１４′を適当な量操作することによ
つて、球心Ｏを中心として任意の方向に首を振る
ことができる。上述のように、掘進方向を修正す
る場合は、上下左右の方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′を操作して掘進ヘツド１０の首
振りをするのであるが、掘進方向を制御するため
には、前述のレーザ装置による埋設予定線Ｌから
のずれ方向およびずれ量の検出に加えて、上記の
掘進ヘツド１０の首振り方向および首振り量を知
ることも重要な情報である。
第８図および第９図を参照して説明する。掘進機
５は点Ｏを中心とする球面リンク１２を介して結
合されたヘツド部１０および後部１１と、そのヘ
ツド部１０と後部１１の間に介装した４本の方向
修正ジヤツキ１３，１３′，１４，１４′とを備え
る。ヘツド部１０と後部１１とは球面リンク１２
の中心Ｏの周りに任意の向きに傾動することがで
きる。今、第８図において、下側の方向修正ジヤ
ツキ１３′が伸び、上側の方向修正ジヤツキ１３
が縮んだとすれば、ヘツド部１０は後部１１に対
して、球心Ｏを中心として第８図および第９図の
上方へ回転し、首を振る。次に上下の方向修正ジ
ヤツキ１３，１３′は中立位置に保つたまま右側
の方向修正ジヤツキ１４′を伸ばし、左側の方向
修正ジヤツキ１４を縮めたとすると、首振り方向
は球心Ｏを中心として第９図の左側方向に首を振
る。同様に、上下左右の方向修正ジヤツキ１３，
１３′，１４，１４′を適当な量操作することによ
つて、球心Ｏを中心として任意の方向に首を振る
ことができる。上述のように、掘進方向を修正す
る場合は、上下左右の方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′を操作して掘進ヘツド１０の首
振りをするのであるが、掘進方向を制御するため
には、前述のレーザ装置による埋設予定線Ｌから
のずれ方向およびずれ量の検出に加えて、上記の
掘進ヘツド１０の首振り方向および首振り量を知
ることも重要な情報である。
前述のように、掘進ヘツド１０の首振り方向お
よび首振り量は上下左右の方向修正ジヤツキ１
３，１３′，１４，１４′の長さと対応しているの
で、首振り方向および首振り量を知るためには上
下左右の方向修正ジヤツキ１３，１３′，１４，
１４′の長さを知ればよい。このためには通常ポ
テンシヨメータが用いられる。第１０図に示すよ
うに、例えば上側の方向修正ジヤツキ１３にポテ
ンシヨメータ１５を取り付ける。この上側の方向
修正ジヤツキ１３のピストンの移動量は、ポテン
シヨメータ１５の抵抗化になるので、従来公知の
手段を利用すればこれより電気的な出力を得るこ
とができる。この電気出力はケーブル等の適宜手
段によつて後方立坑２へ伝送される。なお、図面
では上側の方向修正ジヤツキ１３のみにポテンシ
ヨメータ１５を取付けてあるが、その他の方向修
正ジヤツキ１３′，１４，１４′にも当然ポテンシ
ヨメータ１５は取付けられている。但し、球面リ
ンク１２の対称位置に方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′を配置した場合、例えば上側の
方向修正ジヤツキ１３と下側の方向修正ジヤツキ
１３′の動作量は大きさがほぼ等しく、符号が反
対なので、すべての方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′にポテンシヨメータ１５を取付
ける必要はない。例えば、上側および左側の方向
修正ジヤツキ１３，１４又は下側および右側の方
向修正ジヤツキ１３′，１４の何れかにポテンシ
ヨメータ１５を取付ければ十分である。第１１図
に示すように、後方立坑２には掘進状態監視盤が
設けられており、この監視盤面には計器１６，１
７が取り付けられており、前記上側および左側の
方向修正ジヤツキ１３，１４のポテンシヨメータ
１５からの出力を表示する。従つて、計器１６，
１７を監視することによつて操作者は方向修正ジ
ヤツキ１３，１３′，１４，１４′の作動量、即
ち、掘進ヘツド１０の首振り方向および首振り量
を知ることができる。
よび首振り量は上下左右の方向修正ジヤツキ１
３，１３′，１４，１４′の長さと対応しているの
で、首振り方向および首振り量を知るためには上
下左右の方向修正ジヤツキ１３，１３′，１４，
１４′の長さを知ればよい。このためには通常ポ
テンシヨメータが用いられる。第１０図に示すよ
うに、例えば上側の方向修正ジヤツキ１３にポテ
ンシヨメータ１５を取り付ける。この上側の方向
修正ジヤツキ１３のピストンの移動量は、ポテン
シヨメータ１５の抵抗化になるので、従来公知の
手段を利用すればこれより電気的な出力を得るこ
とができる。この電気出力はケーブル等の適宜手
段によつて後方立坑２へ伝送される。なお、図面
では上側の方向修正ジヤツキ１３のみにポテンシ
ヨメータ１５を取付けてあるが、その他の方向修
正ジヤツキ１３′，１４，１４′にも当然ポテンシ
ヨメータ１５は取付けられている。但し、球面リ
ンク１２の対称位置に方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′を配置した場合、例えば上側の
方向修正ジヤツキ１３と下側の方向修正ジヤツキ
１３′の動作量は大きさがほぼ等しく、符号が反
対なので、すべての方向修正ジヤツキ１３，１
３′，１４，１４′にポテンシヨメータ１５を取付
ける必要はない。例えば、上側および左側の方向
修正ジヤツキ１３，１４又は下側および右側の方
向修正ジヤツキ１３′，１４の何れかにポテンシ
ヨメータ１５を取付ければ十分である。第１１図
に示すように、後方立坑２には掘進状態監視盤が
設けられており、この監視盤面には計器１６，１
７が取り付けられており、前記上側および左側の
方向修正ジヤツキ１３，１４のポテンシヨメータ
１５からの出力を表示する。従つて、計器１６，
１７を監視することによつて操作者は方向修正ジ
ヤツキ１３，１３′，１４，１４′の作動量、即
ち、掘進ヘツド１０の首振り方向および首振り量
を知ることができる。
「発明が解決しようとする問題点」
以上が従来の掘進状態監視装置の例であり、こ
の装置によれば掘進ヘツド１０の首振り方向およ
び首振り量を知ることができるので、適確な運転
操作が期待できるのであるが、実際にこの装置を
運転してみると操作はかなりの負担が感じられ
る。というのは、方向修正ジヤツキ１３，１３′，
１４，１４′の作動量、即ち計器１６，１７の読
み取り値から掘進ヘツド１０の首振り状態、即ち
首振り方向及び首振り量をイメージすることが操
作者に要求されるからである。
の装置によれば掘進ヘツド１０の首振り方向およ
び首振り量を知ることができるので、適確な運転
操作が期待できるのであるが、実際にこの装置を
運転してみると操作はかなりの負担が感じられ
る。というのは、方向修正ジヤツキ１３，１３′，
１４，１４′の作動量、即ち計器１６，１７の読
み取り値から掘進ヘツド１０の首振り状態、即ち
首振り方向及び首振り量をイメージすることが操
作者に要求されるからである。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、上述の問題点を解決した掘進状態監
視装置を提供せんとする。
視装置を提供せんとする。
本発明は、上述の問題点を解決するための手段
として下記の手段をとる。すなわち、複数個の方
向修正ジヤツキの作動量を検出してその検出した
作動量に応じた信号を出力する検出手段と、その
検出手段に接続し、検出手段から入力した信号に
基づいて掘進機のヘツド部の後部に対する首振り
方向および首振り量を演算してその演算結果を出
力する演算手段と、その演算手段に接続し、演算
手段から入力した演算結果に基づいて掘進機のヘ
ツド部の後部に対する首振り方向および首振り量
を表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
る。
として下記の手段をとる。すなわち、複数個の方
向修正ジヤツキの作動量を検出してその検出した
作動量に応じた信号を出力する検出手段と、その
検出手段に接続し、検出手段から入力した信号に
基づいて掘進機のヘツド部の後部に対する首振り
方向および首振り量を演算してその演算結果を出
力する演算手段と、その演算手段に接続し、演算
手段から入力した演算結果に基づいて掘進機のヘ
ツド部の後部に対する首振り方向および首振り量
を表示する表示手段とを備えたことを特徴とす
る。
「作用」
本発明は、方向修正ジヤツキの作動量を検出
し、掘進機のヘツド部の後部に対する首振り方向
および首振り量を演算し、その結果を表示する。
し、掘進機のヘツド部の後部に対する首振り方向
および首振り量を演算し、その結果を表示する。
「実施例」
以下、本発明の掘進状態監視装置の実施例の内
の２例を第１図乃至第４図を参照して説明する。
の２例を第１図乃至第４図を参照して説明する。
第１図は本発明の掘進状態監視装置の第１の実
施例を示したブロツク図である。第２図は本発明
の掘進状態監視装置の原理を示した説明図であ
る。第３図は方向修正ジヤツキの作動量と首振り
角度の関係を示した説明図である。
施例を示したブロツク図である。第２図は本発明
の掘進状態監視装置の原理を示した説明図であ
る。第３図は方向修正ジヤツキの作動量と首振り
角度の関係を示した説明図である。
図中、第５図乃至第１１図と同符号は同一のも
のを示す。
のを示す。
ここで、本発明の掘進状態監視装置の原理を第
２図および第３図を参照して説明する。ヘツド部
１０は球面リンク１２の球心Ｏを中心に、上下左
右の方向修正ジヤツキ１３，１３′，１４，１
４′の作動により首を振る。座標軸の原点を球心
Ｏに一致させる。ｘ軸を水平軸、ｙ軸を沿直軸に
一致させると、ｚ軸は上下左右の方向修正ジヤツ
キ１３，１３′，１４，１４′が中立の状態で掘進
ヘツド１０の中心軸と一致する。第２図において
左右の方向修正ジヤツキ１４，１４′の中立を保
つたまま上下の方向修正ジヤツキ１３，１３′を
作動させると、ヘツド１０は球心Ｏを中心として
yz面内で首を振る。このときの上下の方向修正
ジヤツキ１３，１３′の作動量と首振り角度の関
係を第３図の説明図で示す。
２図および第３図を参照して説明する。ヘツド部
１０は球面リンク１２の球心Ｏを中心に、上下左
右の方向修正ジヤツキ１３，１３′，１４，１
４′の作動により首を振る。座標軸の原点を球心
Ｏに一致させる。ｘ軸を水平軸、ｙ軸を沿直軸に
一致させると、ｚ軸は上下左右の方向修正ジヤツ
キ１３，１３′，１４，１４′が中立の状態で掘進
ヘツド１０の中心軸と一致する。第２図において
左右の方向修正ジヤツキ１４，１４′の中立を保
つたまま上下の方向修正ジヤツキ１３，１３′を
作動させると、ヘツド１０は球心Ｏを中心として
yz面内で首を振る。このときの上下の方向修正
ジヤツキ１３，１３′の作動量と首振り角度の関
係を第３図の説明図で示す。
ここで、S0：上下の方向修正ジヤツキ１３，１
３′の中立時長さ Δy：上側の方向修正ジヤツキ１３
の作動量（図示せず） Ｒ：球面リンク１２の球心Ｏから上
側の方向修正ジヤツキ１３と後部
１１との関節までの長さ（一定） ｒ：球面リンク１２の球心Ｏから上
側の方向修正ジヤツキ１３とヘツ
ド部１０との関節までの長さ（一
定） θ0：上側の方向修正ジヤツキ１３の
中立時における対角（一定） Δθ：上側の方向修正ジヤツキ１３
の作動時における対角 とすると、上側の方向修正ジヤツキ１３の作動時
の寸法Syは Sy＝S0＋Δy ……(1) となる。
３′の中立時長さ Δy：上側の方向修正ジヤツキ１３
の作動量（図示せず） Ｒ：球面リンク１２の球心Ｏから上
側の方向修正ジヤツキ１３と後部
１１との関節までの長さ（一定） ｒ：球面リンク１２の球心Ｏから上
側の方向修正ジヤツキ１３とヘツ
ド部１０との関節までの長さ（一
定） θ0：上側の方向修正ジヤツキ１３の
中立時における対角（一定） Δθ：上側の方向修正ジヤツキ１３
の作動時における対角 とすると、上側の方向修正ジヤツキ１３の作動時
の寸法Syは Sy＝S0＋Δy ……(1) となる。
このとき、上側の方向修正ジヤツキ１３がΔy
だけ作動したときの掘進ヘツド１０の首振り角度
θyは θy＝θ0−Δθ ＝θ0−cos-1R2＋r2−（S0＋Δy）2／2Rr……(2) 同様に左側の方向修正ジヤツキ１４がΔx作動
したときの首振り角度θxは θx＝θ0−cos-1R2＋r2−（S0＋Δx）2／2Rr ……(3) となる。
だけ作動したときの掘進ヘツド１０の首振り角度
θyは θy＝θ0−Δθ ＝θ0−cos-1R2＋r2−（S0＋Δy）2／2Rr……(2) 同様に左側の方向修正ジヤツキ１４がΔx作動
したときの首振り角度θxは θx＝θ0−cos-1R2＋r2−（S0＋Δx）2／2Rr ……(3) となる。
首振り角度θyを表現するのには、角度そのも
のを用いる方法と、その正接を用いる方法があ
る。本発明では正接を用いる方法を提案する。こ
れには、次の利点がある。例えば、第３図におけ
る首振り角を表現するのに式(2)のθyの正接をと
り Ｙ＝tanθy （Ｘ＝tanθx） ……(4) を用いると、この量Ｙは第３図の掘進ヘツドの移
動量ｙにほぼ比例する量である。人間は移動量を
角度で表示するよりも、ある点の長さで表現した
方が感覚的に分り易いものである。この場合でい
えば、「掘進ヘツドが角度θyだけ上を向いた」と
いう情報よりも「掘進ヘツドの先端部がｙだけ上
方へ移動している」という情報の方が分り易いと
考えられる。機械の操作では情報というものはな
るべく単純化したり分り易い形で操作者に提示し
た方が正確に操作できると考えられる。そういう
意味で角度θyそのものを情報として与えるより
もその正接を示した方が好ましいといえる。
のを用いる方法と、その正接を用いる方法があ
る。本発明では正接を用いる方法を提案する。こ
れには、次の利点がある。例えば、第３図におけ
る首振り角を表現するのに式(2)のθyの正接をと
り Ｙ＝tanθy （Ｘ＝tanθx） ……(4) を用いると、この量Ｙは第３図の掘進ヘツドの移
動量ｙにほぼ比例する量である。人間は移動量を
角度で表示するよりも、ある点の長さで表現した
方が感覚的に分り易いものである。この場合でい
えば、「掘進ヘツドが角度θyだけ上を向いた」と
いう情報よりも「掘進ヘツドの先端部がｙだけ上
方へ移動している」という情報の方が分り易いと
考えられる。機械の操作では情報というものはな
るべく単純化したり分り易い形で操作者に提示し
た方が正確に操作できると考えられる。そういう
意味で角度θyそのものを情報として与えるより
もその正接を示した方が好ましいといえる。
しかして、この実施例における本発明の掘進状
態監視装置は、第１図に示すように、上側および
左側の方向修正ジヤツキ１３および１４に検出手
段としてのポテンシヨメータ１５がそれぞれ取付
けられている。このポテンシヨメータ１５は、上
側および左側の方向修正ジヤツキ１３および１４
の作動量ΔyおよびΔxを検出してその検出した作
動量ΔyおよびΔxに応じた信号を出力する。この
ポテンシヨメータ１５にはAD変換器１８が接続
されている。このAD変換器１８は、ポテンシヨ
メータ１５からの上側および左側の方向修正ジヤ
ツキ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxをアナ
ログ量からデジタル量に変換して出力する。この
AD変換器１８には演算器１９が接続されてい
る。この演算器１９は、AD変換器１８からの
AD変換された上側および左側の方向修正ジヤツ
キ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxに基づい
て上式(2)，(3)により首振り角度θx，θyを演算し、
さらに上式(4)によりその正接Ｘ，Ｙを求めてその
結果を出力する。この演算器１９には表示手段２
０が接続されている。この表示手段２０は、
CRTであつて、演算器１９からの正接の値Ｘ，
Ｙによつて決定される点（第１図においては矢印
の先端）と原点とを矢印で結ぶ構造となつてい
る。このCRTの座標軸上には３０，６０などの
同心円が描かれている。この３０，６０などの同
心円は正接の値がそれぞれ30/1000，60/1000に対
応する円である。
態監視装置は、第１図に示すように、上側および
左側の方向修正ジヤツキ１３および１４に検出手
段としてのポテンシヨメータ１５がそれぞれ取付
けられている。このポテンシヨメータ１５は、上
側および左側の方向修正ジヤツキ１３および１４
の作動量ΔyおよびΔxを検出してその検出した作
動量ΔyおよびΔxに応じた信号を出力する。この
ポテンシヨメータ１５にはAD変換器１８が接続
されている。このAD変換器１８は、ポテンシヨ
メータ１５からの上側および左側の方向修正ジヤ
ツキ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxをアナ
ログ量からデジタル量に変換して出力する。この
AD変換器１８には演算器１９が接続されてい
る。この演算器１９は、AD変換器１８からの
AD変換された上側および左側の方向修正ジヤツ
キ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxに基づい
て上式(2)，(3)により首振り角度θx，θyを演算し、
さらに上式(4)によりその正接Ｘ，Ｙを求めてその
結果を出力する。この演算器１９には表示手段２
０が接続されている。この表示手段２０は、
CRTであつて、演算器１９からの正接の値Ｘ，
Ｙによつて決定される点（第１図においては矢印
の先端）と原点とを矢印で結ぶ構造となつてい
る。このCRTの座標軸上には３０，６０などの
同心円が描かれている。この３０，６０などの同
心円は正接の値がそれぞれ30/1000，60/1000に対
応する円である。
このような表示方向によれば、座標軸の原点が
前記の球面リンク１２の球心Ｏに対応し、矢印の
向いている方向が首を振つた方向、矢印の長さが
首を振つた角度の量（実際にはその正接）に対応
する。別の見方でいえば、掘進ヘツド１０の先端
がどちらの方向にどれだけ動いているかを示すと
考えてもよい。即ち、CRT２０の矢印は首振り
の向きと量、即ちベクトルを表わしている。
前記の球面リンク１２の球心Ｏに対応し、矢印の
向いている方向が首を振つた方向、矢印の長さが
首を振つた角度の量（実際にはその正接）に対応
する。別の見方でいえば、掘進ヘツド１０の先端
がどちらの方向にどれだけ動いているかを示すと
考えてもよい。即ち、CRT２０の矢印は首振り
の向きと量、即ちベクトルを表わしている。
第４図は本発明の掘進状態監視装置の第２の実
施例を示したブロツク図である。
施例を示したブロツク図である。
図中、第１図乃至第３図と同符号は同一のもの
を示す。
を示す。
本発明に適用される管埋設機の実際の寸法緒元
によれば、首振り角度θx，θyは極めて僅かであ
る。そのような場合には上式(2)，(3)のθx，θyを
用い、更に(4)式の正接を計算する場合に、複雑な
三角函数の演算が不要となる。即ち、 Ｘ＝kΔx Ｙ＝kΔy ……(5) （ｋ：一定） によつて計算されたＸ，Ｙは、十分な精度で(4)式
のＸ，Ｙと一致する。
によれば、首振り角度θx，θyは極めて僅かであ
る。そのような場合には上式(2)，(3)のθx，θyを
用い、更に(4)式の正接を計算する場合に、複雑な
三角函数の演算が不要となる。即ち、 Ｘ＝kΔx Ｙ＝kΔy ……(5) （ｋ：一定） によつて計算されたＸ，Ｙは、十分な精度で(4)式
のＸ，Ｙと一致する。
このように簡略化して演算する場合は、第１の
実施例のように演算器１９やAD変換器１８等は
用いず、通常のアナログ量のみで演算することが
容易にできる。
実施例のように演算器１９やAD変換器１８等は
用いず、通常のアナログ量のみで演算することが
容易にできる。
しかして、この実施例における本発明の掘進状
態監視装置は、第４図に示すように、ポテンシヨ
メータ１５にアナログ式のゲイン設定器２１が接
続されている。このゲイン設定器２１は、ポテン
シヨメータ１５からの上側および左側の方向修正
ジヤツキ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxに
基づいて上式(5)の演算を行い、その結果を出力す
る。このゲイン設定器２１には表示手段２２が接
続されている。この表示手段２２は、ブラウン管
オシロスコープであつて、ゲイン設定器２１から
の値Ｘ，Ｙによつて決定される点、すなわち首振
りベクトルの終点を輝点として表示する構造とな
つている。この実施例のものは構造が簡単で安価
に製作することができる。
態監視装置は、第４図に示すように、ポテンシヨ
メータ１５にアナログ式のゲイン設定器２１が接
続されている。このゲイン設定器２１は、ポテン
シヨメータ１５からの上側および左側の方向修正
ジヤツキ１３および１４の作動量ΔyおよびΔxに
基づいて上式(5)の演算を行い、その結果を出力す
る。このゲイン設定器２１には表示手段２２が接
続されている。この表示手段２２は、ブラウン管
オシロスコープであつて、ゲイン設定器２１から
の値Ｘ，Ｙによつて決定される点、すなわち首振
りベクトルの終点を輝点として表示する構造とな
つている。この実施例のものは構造が簡単で安価
に製作することができる。
「発明の効果」
以上の実施例からも明らかなように、本発明の
掘進状態監視装置は、首振りの状態が一目瞭然で
操作者に提示されるので、操作者の負担が軽減さ
れる。
掘進状態監視装置は、首振りの状態が一目瞭然で
操作者に提示されるので、操作者の負担が軽減さ
れる。
従つて、操作者は、例えばレーザービームのス
ポツトの偏位量によつて示される掘進線のずれの
監視、そのずれに基づく方向修正動作のタイミン
グの決定等に専念でき、結果的に正確な埋設が可
能となる。
ポツトの偏位量によつて示される掘進線のずれの
監視、そのずれに基づく方向修正動作のタイミン
グの決定等に専念でき、結果的に正確な埋設が可
能となる。
第１図は本発明の掘進状態監視装置の第１の実
施例を示したブロツク図である。第２図は本発明
の掘進状態監視装置の原理を示した説明図であ
る。第３図は方向修正ジヤツキの作動量と首振り
角度の関係を示した説明図である。第４図は本発
明の掘進状態監視装置の第２の実施例を示したブ
ロツク図である。第５図および第６図は推進工法
の説明図である。第７図ａおよびｂは掘進機の掘
進状態を示した説明図である。第８図は掘進機の
断面図である。第９図は第８図における−線
断面図である。第１０図は方向修正ジヤツキとポ
テンシヨメータの側面図である。第１１図は従来
の掘進状態監視装置の一部正面図である。 ５…掘進機、１０…ヘツド部、１１…後部、１
２…球面リンク、１３，１３′，１４，１４′…方
向修正ジヤツキ、１５…ポテンシヨメータ、１８
…AD変換器、１９…演算器、２０…CRT、２１
…ゲイン設定器、２２…ブラウン管オシロスコー
プ、Ｏ…球面リンク１２の球心。
施例を示したブロツク図である。第２図は本発明
の掘進状態監視装置の原理を示した説明図であ
る。第３図は方向修正ジヤツキの作動量と首振り
角度の関係を示した説明図である。第４図は本発
明の掘進状態監視装置の第２の実施例を示したブ
ロツク図である。第５図および第６図は推進工法
の説明図である。第７図ａおよびｂは掘進機の掘
進状態を示した説明図である。第８図は掘進機の
断面図である。第９図は第８図における−線
断面図である。第１０図は方向修正ジヤツキとポ
テンシヨメータの側面図である。第１１図は従来
の掘進状態監視装置の一部正面図である。 ５…掘進機、１０…ヘツド部、１１…後部、１
２…球面リンク、１３，１３′，１４，１４′…方
向修正ジヤツキ、１５…ポテンシヨメータ、１８
…AD変換器、１９…演算器、２０…CRT、２１
…ゲイン設定器、２２…ブラウン管オシロスコー
プ、Ｏ…球面リンク１２の球心。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 球面リンクを介して結合された掘進機のヘツ
ド部および後部と、そのヘツド部と後部の間に介
装した複数個の方向修正ジヤツキとを備えた管埋
設機において、前記複数個の方向修正ジヤツキの
うち所定の方向修正ジヤツキの作動量を検出して
その検出した作動量に応じた信号を出力する検出
手段と、その検出手段に接続し、検出手段から入
力した信号に基づいて掘進機のヘツド部の後部に
対する首振り方向および首振り量を演算してその
演算結果を出力する演算手段と、その演算手段に
接続し、演算手段から入力した演算結果に基づい
て掘進機のヘツド部の後部に対する首振り方向お
よび首振り量を表示す表示手段とを備えたことを
特徴とする管埋設機における掘進状態監視装置。 ２ 演算手段は、方向修正ジヤツキの作動量を
AD変換するAD変換器と、そのAD変換器により
AD変換された方向修正ジヤツキの作動量に基づ
いて首振り角度を演算し、その首振り角度に基づ
いて正接を演算してその正接の値を出力する演算
器とからなり、表示手段はCRTであつて、原点
と上述の正接の値によつて決定される点とを結ぶ
矢印で表示するように構成したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の管埋設機における掘
進状態監視装置。 ３ 演算手段はアナログ式のゲイン設定器であ
り、表示手段はブラウン管オシロスコープであつ
て、ゲイン設定器からの方向修正ジヤツキの作動
量に基づいて決定される点を輝点として表示する
ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の管埋設機における掘進状態監視装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24622384A JPS61126295A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 管埋設機における掘進状態監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24622384A JPS61126295A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 管埋設機における掘進状態監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126295A JPS61126295A (ja) | 1986-06-13 |
| JPH0545760B2 true JPH0545760B2 (ja) | 1993-07-12 |
Family
ID=17145340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24622384A Granted JPS61126295A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 管埋設機における掘進状態監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126295A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05273923A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Sekisui Jushi Co Ltd | シート状物展張式看板 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115713U (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-26 | ||
| JP2689250B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1997-12-10 | 株式会社小松製作所 | トンネル用掘進機の姿勢制御装置 |
| JP2565139Y2 (ja) * | 1990-03-01 | 1998-03-11 | 株式会社 小松製作所 | 小口径管推進機における先導管の方向修正装置 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24622384A patent/JPS61126295A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05273923A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-22 | Sekisui Jushi Co Ltd | シート状物展張式看板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61126295A (ja) | 1986-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |