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

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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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diameter pipe
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
1、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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の先導管の位置計測方法を示す説明図であ
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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