JPH06158992A - 小口径管推進機械の方向制御方法及び方向制御装置 - Google Patents
小口径管推進機械の方向制御方法及び方向制御装置Info
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- JPH06158992A JPH06158992A JP33377192A JP33377192A JPH06158992A JP H06158992 A JPH06158992 A JP H06158992A JP 33377192 A JP33377192 A JP 33377192A JP 33377192 A JP33377192 A JP 33377192A JP H06158992 A JPH06158992 A JP H06158992A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 推進時の先導管の挙動を予知することによ
り、方向制御が適確に行えるようにする。 【構成】 埋設すべき小口径管２の先端に装着されて地
中へ推進される先導管１の先端部に、複数の修正シリン
ダ１０により方向制御が自在なパイロットヘッド３を設
け、かつ上記各修正シリンダ１０内の油圧を圧力センサ
１４により検出して、得られた油圧の差により先導管１
の挙動を予知し、この予知情報を基に上記パイロットヘ
ッド３の方向を制御することにより、上記先導管１の方
向修正を行うようにしたことから、先導管１の推進方向
が計画線より外れる前に方向制御が適確に行えるように
なる。
り、方向制御が適確に行えるようにする。 【構成】 埋設すべき小口径管２の先端に装着されて地
中へ推進される先導管１の先端部に、複数の修正シリン
ダ１０により方向制御が自在なパイロットヘッド３を設
け、かつ上記各修正シリンダ１０内の油圧を圧力センサ
１４により検出して、得られた油圧の差により先導管１
の挙動を予知し、この予知情報を基に上記パイロットヘ
ッド３の方向を制御することにより、上記先導管１の方
向修正を行うようにしたことから、先導管１の推進方向
が計画線より外れる前に方向制御が適確に行えるように
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は地中へ小口径管を埋設
する小口径管推進機械の方向制御方法及び方向制御装置
に関する。
する小口径管推進機械の方向制御方法及び方向制御装置
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
推進機械は、発進立坑内に設置した推進装置により、先
端に先導管の装着された小口径管を地中へ推進させて、
小口径管の埋設を行っている。また小口径管を計画線に
沿って精度よく埋設するために、従来では図１に示すよ
うに先導管ａ内にターゲットｂを設けて、このターゲッ
トｂを発進立坑ｃ内に設置したトランシットなどの測量
器ｄにより測量することにより、先導管ａの位置を測定
し、もし推進方向が計画線よりずれている場合は、方向
修正シリンダｅによりパイロットヘッドｆの方向を修正
することにより、推進方向が計画線と一致するように方
向制御を行っている。
推進機械は、発進立坑内に設置した推進装置により、先
端に先導管の装着された小口径管を地中へ推進させて、
小口径管の埋設を行っている。また小口径管を計画線に
沿って精度よく埋設するために、従来では図１に示すよ
うに先導管ａ内にターゲットｂを設けて、このターゲッ
トｂを発進立坑ｃ内に設置したトランシットなどの測量
器ｄにより測量することにより、先導管ａの位置を測定
し、もし推進方向が計画線よりずれている場合は、方向
修正シリンダｅによりパイロットヘッドｆの方向を修正
することにより、推進方向が計画線と一致するように方
向制御を行っている。
【０００３】しかし上記従来の計測方法では、先導管ａ
の傾斜までは測定できないため、修正操作を数回繰返す
必要があるなど、修正作業が難しい不具合があった。か
かる不具合を改善するため、図２に示すように、ターゲ
ットｂを２枚設けて、先導管ａの傾斜も測定することに
より、修正作業を容易にした計測方法も提唱されてい
る。
の傾斜までは測定できないため、修正操作を数回繰返す
必要があるなど、修正作業が難しい不具合があった。か
かる不具合を改善するため、図２に示すように、ターゲ
ットｂを２枚設けて、先導管ａの傾斜も測定することに
より、修正作業を容易にした計測方法も提唱されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしターゲットを２
枚設けて先導管の傾斜も測定するようにした計測方法で
も、推進させる地層が滞水砂礫層のような崩壊性の強い
地盤では、方向修正の際先導管がせり上るなどして方向
修正操作が難しいことから、方向制御不良や、埋設精度
不良が発生するなどの不具合があった。この発明はかか
る不具合を改善するためになされたもので、先導管の推
進挙動を予知して方向を制御する方向制御方法及び方向
制御装置を提供して、方向制御の容易化及び埋設精度の
向上を図ることを目的とするものである。
枚設けて先導管の傾斜も測定するようにした計測方法で
も、推進させる地層が滞水砂礫層のような崩壊性の強い
地盤では、方向修正の際先導管がせり上るなどして方向
修正操作が難しいことから、方向制御不良や、埋設精度
不良が発生するなどの不具合があった。この発明はかか
る不具合を改善するためになされたもので、先導管の推
進挙動を予知して方向を制御する方向制御方法及び方向
制御装置を提供して、方向制御の容易化及び埋設精度の
向上を図ることを目的とするものである。
【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、埋設すべき小口径管の先端に装着されて
地中へ推進される先導管の先端部に、複数の修正シリン
ダにより方向制御が自在なパイロットヘッドを設け、か
つ上記各修正シリンダ内の油圧を圧力センサにより検出
して、得られた油圧の差により先導管の挙動を予知し、
この予知情報を基に上記パイロットヘッドの方向を制御
することにより、上記先導管の方向修正を行うようにし
たものである。
成するために、埋設すべき小口径管の先端に装着されて
地中へ推進される先導管の先端部に、複数の修正シリン
ダにより方向制御が自在なパイロットヘッドを設け、か
つ上記各修正シリンダ内の油圧を圧力センサにより検出
して、得られた油圧の差により先導管の挙動を予知し、
この予知情報を基に上記パイロットヘッドの方向を制御
することにより、上記先導管の方向修正を行うようにし
たものである。
【０００６】
【作用】上記構成により推進方向が計画線より外れる前
に先導管の方向修正が行えるため、計画線に沿って小口
径管を精度よく埋設することができるようになる。
に先導管の方向修正が行えるため、計画線に沿って小口
径管を精度よく埋設することができるようになる。
【０００７】
【実施例】この発明の一実施例を図３以下に示す図面を
参照して詳述する。図３は小口径管の先端に装着されて
地中へ推進される先導管の断面図、図４はパイロットヘ
ッドを方向制御する修正シリンダの油圧回路図を示す。
参照して詳述する。図３は小口径管の先端に装着されて
地中へ推進される先導管の断面図、図４はパイロットヘ
ッドを方向制御する修正シリンダの油圧回路図を示す。
【０００８】これら図において１は小口径管２の先端に
装着された先導管で、先端部に方向修正シリンダ１０に
より方向が制御されるパイロットヘッド３が設けられて
いる。上記パイロットヘッド３内には、カッタヘッド４
が軸受け５を介して回転自在に設けられていて、このカ
ッタヘッド４の前部に取付けられたディスクカッタ６に
より先導管１前方の切羽を掘削すると共に、掘削された
土砂はカッタヘッド４内へ取込まれた後先導管１及び小
口径管２内に設けられたスクリュウコンベヤ７により後
方へ搬出されるようになっている。
装着された先導管で、先端部に方向修正シリンダ１０に
より方向が制御されるパイロットヘッド３が設けられて
いる。上記パイロットヘッド３内には、カッタヘッド４
が軸受け５を介して回転自在に設けられていて、このカ
ッタヘッド４の前部に取付けられたディスクカッタ６に
より先導管１前方の切羽を掘削すると共に、掘削された
土砂はカッタヘッド４内へ取込まれた後先導管１及び小
口径管２内に設けられたスクリュウコンベヤ７により後
方へ搬出されるようになっている。
【０００９】上記スクリュウコンベヤ７はケーシング７
ａ内にスクリュウ軸７ｂが設けられていて、スクリュウ
軸７ｂの先端に上記カッタヘッド４が取付けられてい
て、スクリュウ軸７ｂを介してカッタヘッド４が回転さ
れると共に、先導管１内のケーシング７ａには、ピンチ
弁８が設けられていて、このピンチ弁８の開度を制御す
ることにより、排土量を調整できるようになっている。
ａ内にスクリュウ軸７ｂが設けられていて、スクリュウ
軸７ｂの先端に上記カッタヘッド４が取付けられてい
て、スクリュウ軸７ｂを介してカッタヘッド４が回転さ
れると共に、先導管１内のケーシング７ａには、ピンチ
弁８が設けられていて、このピンチ弁８の開度を制御す
ることにより、排土量を調整できるようになっている。
【００１０】一方パイロットヘッド３の方向を制御する
方向修正シリンダ１０は、図５に示すように、円周方向
に間隔を存して例えば４本設けられていて、先導管１内
に設置された電磁切換え弁１１及びチェック弁１２を介
して各方向修正シリンダ１０毎に油圧が供給されるよう
になっている。また先導管１内にはターゲット１３と、
方向修正シリンダ１０内の油圧Ｐ1 〜Ｐ4 を検出する圧
力センサ１４が設けられている。
方向修正シリンダ１０は、図５に示すように、円周方向
に間隔を存して例えば４本設けられていて、先導管１内
に設置された電磁切換え弁１１及びチェック弁１２を介
して各方向修正シリンダ１０毎に油圧が供給されるよう
になっている。また先導管１内にはターゲット１３と、
方向修正シリンダ１０内の油圧Ｐ1 〜Ｐ4 を検出する圧
力センサ１４が設けられている。
【００１１】次に作用を説明すると、小口径管２の先端
に装着された先導管１は、図示しない発進立坑内に設置
された推進装置により地中へ推進され、同時にスクリュ
ウ軸７ｂを介して回転されるカッタヘッド４により切羽
を掘削する。また先導管１の推進方向は、発進立坑内に
設置したトランシットなどの測量器（図示せず）により
位置が測定されると共に、各方向修正シリンダ１０内の
油圧を検出する圧力センサ１４により先導管１の推進方
向の変化が次のように測定される。先導管１の地中推進
中は、カッタヘッド４が受ける土圧や掘削反力の偏向力
をパイロットヘッド３を介して４本の方向修正シリンダ
１０が受けており、これら方向修正シリンダ１０内の油
圧はチェック弁１２によりブロックされている。いま推
進中パイロットヘッド３に偏向力が作用すると、この偏
向力により、各方向修正シリンダ１０内の油圧Ｐ1 〜Ｐ
4 が変化する。
に装着された先導管１は、図示しない発進立坑内に設置
された推進装置により地中へ推進され、同時にスクリュ
ウ軸７ｂを介して回転されるカッタヘッド４により切羽
を掘削する。また先導管１の推進方向は、発進立坑内に
設置したトランシットなどの測量器（図示せず）により
位置が測定されると共に、各方向修正シリンダ１０内の
油圧を検出する圧力センサ１４により先導管１の推進方
向の変化が次のように測定される。先導管１の地中推進
中は、カッタヘッド４が受ける土圧や掘削反力の偏向力
をパイロットヘッド３を介して４本の方向修正シリンダ
１０が受けており、これら方向修正シリンダ１０内の油
圧はチェック弁１２によりブロックされている。いま推
進中パイロットヘッド３に偏向力が作用すると、この偏
向力により、各方向修正シリンダ１０内の油圧Ｐ1 〜Ｐ
4 が変化する。
【００１２】すなわち先導管１内に図５の（イ）に示す
ように方向修正シリンダ１０が配置されている場合、上
下に配置された方向修正シリンダ１０1 、１０2 の油圧
Ｐ1、Ｐ2 がΔＰ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＞０では、パイロットヘ
ッド３に上向きの力が作用し、ΔＰ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＜０で
はパイロットヘッド３に下向きの力が作用していること
になる。また左右に配置された方向修正シリンダ１０
4 、１０3 の油圧Ｐ4 、Ｐ3 がΔＰ＝Ｐ3 −Ｐ4 ＞０で
はパイロットヘッド３に右向きの力が作用し、ΔＰ＝Ｐ
3−Ｐ4 ＜０ではパイロットヘッド３に左向きの力が作
用していることになる。
ように方向修正シリンダ１０が配置されている場合、上
下に配置された方向修正シリンダ１０1 、１０2 の油圧
Ｐ1、Ｐ2 がΔＰ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＞０では、パイロットヘ
ッド３に上向きの力が作用し、ΔＰ＝Ｐ1 −Ｐ2 ＜０で
はパイロットヘッド３に下向きの力が作用していること
になる。また左右に配置された方向修正シリンダ１０
4 、１０3 の油圧Ｐ4 、Ｐ3 がΔＰ＝Ｐ3 −Ｐ4 ＞０で
はパイロットヘッド３に右向きの力が作用し、ΔＰ＝Ｐ
3−Ｐ4 ＜０ではパイロットヘッド３に左向きの力が作
用していることになる。
【００１３】例えば図６の（イ）に示すように圧力セン
サ１４により圧力Ｐ1 、Ｐ2 が検出された場合は、図６
の（ロ）に示すＡの区間では上向きの過大な力がパイロ
ットヘッド３に作用しているので、この状態で推進を続
行すると、パイロットヘッド３が上向きとなって推進方
向が計画線より上方向へ外れることになる。そこで圧力
センサ１４により得られた情報を基に電磁切換え弁１２
を切換えて、パイロットヘッド３が下向きとなるように
方向修正シリンダ１４により方向を修正する。これによ
って推進方向が上方へ外れるのを阻止することができる
と共に、方向修正後も各方向修正シリンダ１０の油圧を
圧力センサ１４により検出して、方向修正シリンダ１０
の油圧が図６の（ロ）に示す管理限界幅の範囲Ｂとなる
ように制御することにより、計画線に沿った精度の高い
推進が可能になる。
サ１４により圧力Ｐ1 、Ｐ2 が検出された場合は、図６
の（ロ）に示すＡの区間では上向きの過大な力がパイロ
ットヘッド３に作用しているので、この状態で推進を続
行すると、パイロットヘッド３が上向きとなって推進方
向が計画線より上方向へ外れることになる。そこで圧力
センサ１４により得られた情報を基に電磁切換え弁１２
を切換えて、パイロットヘッド３が下向きとなるように
方向修正シリンダ１４により方向を修正する。これによ
って推進方向が上方へ外れるのを阻止することができる
と共に、方向修正後も各方向修正シリンダ１０の油圧を
圧力センサ１４により検出して、方向修正シリンダ１０
の油圧が図６の（ロ）に示す管理限界幅の範囲Ｂとなる
ように制御することにより、計画線に沿った精度の高い
推進が可能になる。
【００１４】また上記方向修正の際、方向修正シリンダ
１０によりパイロットヘッド３が下方へ方向が設定され
ているにもかかわらず、パイロットヘッド３に上向きの
力が作用している場合は、スクリュウコンベヤ７による
排土量が過大となっていて、カッタヘッド４上方に土盤
の弛みが発生し、パイロットヘッド３がその方向へ推進
されている。この場合は、スクリュウコンベヤ７内のピ
ンチ弁８を閉じて排土量を制限したり、推進速度を早く
したり、もしくは土質改良のために地中へ混入する泥漿
注入材の濃度を増して水の流れを止めるなどの手段を施
すことにより、方向修正が可能になる。
１０によりパイロットヘッド３が下方へ方向が設定され
ているにもかかわらず、パイロットヘッド３に上向きの
力が作用している場合は、スクリュウコンベヤ７による
排土量が過大となっていて、カッタヘッド４上方に土盤
の弛みが発生し、パイロットヘッド３がその方向へ推進
されている。この場合は、スクリュウコンベヤ７内のピ
ンチ弁８を閉じて排土量を制限したり、推進速度を早く
したり、もしくは土質改良のために地中へ混入する泥漿
注入材の濃度を増して水の流れを止めるなどの手段を施
すことにより、方向修正が可能になる。
【００１５】なお上記は上下方向の方向修正の場合であ
るが、左右方向の修正も同様な方法で行うものである。
また方向修正シリンダ１０が図５の（ロ）に示すように
配置されている場合は、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（Ｐ3
＋Ｐ4 ）＞０ではパイロットヘッド３に上向きの力が作
用し、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（Ｐ3 ＋Ｐ4 ）＜０では
下向きの力が作用している。そしてΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ
3 ）−（Ｐ2 ＋Ｐ4 ）＞０ではパイロットヘッド３に右
向きの力が、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ3 ）−（Ｐ2 ＋Ｐ4 ）＜
０では左向きの力が作用していることになり、これらの
情報を基にしてパイロットヘッド３の方向を修正するこ
とにより、先導管１の挙動を予知しながら推進方向を修
正することができるようになる。
るが、左右方向の修正も同様な方法で行うものである。
また方向修正シリンダ１０が図５の（ロ）に示すように
配置されている場合は、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（Ｐ3
＋Ｐ4 ）＞０ではパイロットヘッド３に上向きの力が作
用し、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ2 ）−（Ｐ3 ＋Ｐ4 ）＜０では
下向きの力が作用している。そしてΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ
3 ）−（Ｐ2 ＋Ｐ4 ）＞０ではパイロットヘッド３に右
向きの力が、ΔＰ＝（Ｐ1 ＋Ｐ3 ）−（Ｐ2 ＋Ｐ4 ）＜
０では左向きの力が作用していることになり、これらの
情報を基にしてパイロットヘッド３の方向を修正するこ
とにより、先導管１の挙動を予知しながら推進方向を修
正することができるようになる。
【００１６】
【発明の効果】この発明は以上詳述したように、地中へ
推進される先導管の挙動を予知しながらパイロットヘッ
ドの方向修正を行うようにしたことから、滞水砂礫層の
ように崩落性の強い地層での推進に対しても、計画線を
外れることなく小口径管を推進することができ、精度の
高い小口径管の埋設が可能になる。また先導管の挙動を
予知することにより、排土制御や泥漿注入材の注入、推
進速度の増減などの対策が速やかに構じられるため、先
導管のせり上りが防止できるなど、方向制御操作が容易
かつ適確に行えるようになる。
推進される先導管の挙動を予知しながらパイロットヘッ
ドの方向修正を行うようにしたことから、滞水砂礫層の
ように崩落性の強い地層での推進に対しても、計画線を
外れることなく小口径管を推進することができ、精度の
高い小口径管の埋設が可能になる。また先導管の挙動を
予知することにより、排土制御や泥漿注入材の注入、推
進速度の増減などの対策が速やかに構じられるため、先
導管のせり上りが防止できるなど、方向制御操作が容易
かつ適確に行えるようになる。
【図１】従来の先導管の位置計測方法を示す説明図であ
る。
る。
【図２】従来の先導管の位置計測方法を示す説明図であ
る。
る。
【図３】この発明の一実施例になる小口径管推進機械の
先導管を示す断面図である。
先導管を示す断面図である。
【図４】この発明の一実施例になる先導管内に設けられ
た方向修正シリンダの油圧回路図である。
た方向修正シリンダの油圧回路図である。
【図５】（イ）この発明の一実施例になる先導管内の方
向修正シリンダの配置例を示す配置図である。 （ロ）同方向修正シリンダの別の配置例を示す配置図で
ある。
向修正シリンダの配置例を示す配置図である。 （ロ）同方向修正シリンダの別の配置例を示す配置図で
ある。
【図６】（イ）この発明の一実施例になる先導管内の方
向修正シリンダの圧力変動を示す線図である。 （ロ）方向修正シリンダによる修正方向を示す線図であ
る。
向修正シリンダの圧力変動を示す線図である。 （ロ）方向修正シリンダによる修正方向を示す線図であ
る。
１ 先導管 ２ 小口径管 ３ パイロットヘッド １０ 方向修正シリンダ １４ 圧力センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 埋設すべき小口径管２の先端に装着され
て地中へ推進される先導管１の先端部に、複数の修正シ
リンダ１０により方向制御が自在なパイロットヘッド３
を設け、かつ上記各修正シリンダ１０内の油圧を圧力セ
ンサ１４により検出して、得られた油圧の差により先導
管１の挙動を予知し、この予知情報を基に上記パイロッ
トヘッド３の方向を制御することにより、上記先導管１
の方向修正を行うことを特徴とする小口径管推進機械の
方向制御方法。 - 【請求項２】 埋設すべき小口径管２の先端に装着され
て地中へ推進される先導管１と、該先導管１の先端に設
けられ、かつ複数の方向修正シリンダ１０により方向制
御が自在なパイロットヘッド３と、上記各方向修正シリ
ンダ１０内の油圧を検出する圧力センサ１４と、各圧力
センサ１４が検出した油圧の差より推進時の先導管１の
挙動を予知する手段と、得られた予知情報を基に上記方
向制御シリンダ１０を制御する手段とを具備してなる小
口径管推進機械の方向制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33377192A JP3292525B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 小口径管推進機およびその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33377192A JP3292525B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 小口径管推進機およびその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158992A true JPH06158992A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3292525B2 JP3292525B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18269778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33377192A Expired - Fee Related JP3292525B2 (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 小口径管推進機およびその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3292525B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU714172B2 (en) * | 1996-10-25 | 1999-12-23 | Tiax, Llc | Compact scroll fluid device |
| JP2001311386A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-11-09 | Okumura Engineering Corp | 掘進装置及び推進工法 |
| KR100713746B1 (ko) * | 2006-07-15 | 2007-05-02 | 정은조 | 상하수도관의 설치 및 도로ㆍ 철도 지하연결통로의 시공을위한 추진 강관의 수평방향 유도구조와 이를 이용한상하수도관의 설치 및 지하연결통로를 시공하는 방법 |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP33377192A patent/JP3292525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU714172B2 (en) * | 1996-10-25 | 1999-12-23 | Tiax, Llc | Compact scroll fluid device |
| JP2001311386A (ja) * | 2000-02-22 | 2001-11-09 | Okumura Engineering Corp | 掘進装置及び推進工法 |
| JP4583630B2 (ja) * | 2000-02-22 | 2010-11-17 | 奥村組土木興業株式会社 | 掘進装置 |
| KR100713746B1 (ko) * | 2006-07-15 | 2007-05-02 | 정은조 | 상하수도관의 설치 및 도로ㆍ 철도 지하연결통로의 시공을위한 추진 강관의 수평방향 유도구조와 이를 이용한상하수도관의 설치 및 지하연결통로를 시공하는 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3292525B2 (ja) | 2002-06-17 |
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