JPH0772472B2 - 地中掘削機の水平偏差測定装置 - Google Patents
地中掘削機の水平偏差測定装置Info
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- JPH0772472B2 JPH0772472B2 JP61182079A JP18207986A JPH0772472B2 JP H0772472 B2 JPH0772472 B2 JP H0772472B2 JP 61182079 A JP61182079 A JP 61182079A JP 18207986 A JP18207986 A JP 18207986A JP H0772472 B2 JPH0772472 B2 JP H0772472B2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
-
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、水道管、ガス管等を地中埋設するためにト
ンネル掘削を行なう地中掘削機を掘削計画線通りに推進
すべく制御する地中掘削機の水平偏差測定装置に関す
る。
ンネル掘削を行なう地中掘削機を掘削計画線通りに推進
すべく制御する地中掘削機の水平偏差測定装置に関す
る。
こうした地中掘削機を用いたトンネル掘削方向について
従来実施されていた方法を第５図を参照して説明する。
従来実施されていた方法を第５図を参照して説明する。
第５図において、EPは地表面、SHは発進立坑、EHは到達
立坑、10は地中掘削機の掘削ヘッド、20は同じくパイロ
ットヘッド、21はこのパイロットヘッド20内に配されて
上記掘削ヘッド10の回転角度を調節するための油圧モー
タ、22は同じくパイロットヘッド20内に配されて図示の
ような噴水状の磁界を発生する磁界発生素子、23はこれ
もパイロットヘッド20内に配されて該パイロットヘッド
20の水平面に対する傾斜を検出する傾斜計、30（30a,30
b,30c）は同パイロットヘッド20の後端部に順次継ぎ足
されるロッド管、40はこれらロッド管30を順次送り出す
ことにより上記掘削ヘッド10並びにパイロットヘッド20
を到達立坑EHに向けて推進せしめる推進ジャッキ、41は
この推進ジャッキ40の適宜な部位に配されて上記ロッド
管30の使用数の計数に基づき上記パイロットヘッド20の
発進立坑SHからの推進距離を検出する推進距離検出器、
50は地上に配される主制御盤、51は該主制御盤50の操作
盤、52は同主制御盤50内に配されて上記油圧モータ21に
所要の油圧動力を供給する油圧源、53はこれも主制御盤
50内に配されて上記磁界発生素子22に対し上記磁界を発
生させるための所要の電力を供給する送信器、そして60
は上記磁界発生素子22から発生される磁界を図示の如く
地表面EPで探査して上記パイロットヘッド20の左右方向
に管する位置を計測するための磁界発生源探査器をそれ
ぞれ示す。
立坑、10は地中掘削機の掘削ヘッド、20は同じくパイロ
ットヘッド、21はこのパイロットヘッド20内に配されて
上記掘削ヘッド10の回転角度を調節するための油圧モー
タ、22は同じくパイロットヘッド20内に配されて図示の
ような噴水状の磁界を発生する磁界発生素子、23はこれ
もパイロットヘッド20内に配されて該パイロットヘッド
20の水平面に対する傾斜を検出する傾斜計、30（30a,30
b,30c）は同パイロットヘッド20の後端部に順次継ぎ足
されるロッド管、40はこれらロッド管30を順次送り出す
ことにより上記掘削ヘッド10並びにパイロットヘッド20
を到達立坑EHに向けて推進せしめる推進ジャッキ、41は
この推進ジャッキ40の適宜な部位に配されて上記ロッド
管30の使用数の計数に基づき上記パイロットヘッド20の
発進立坑SHからの推進距離を検出する推進距離検出器、
50は地上に配される主制御盤、51は該主制御盤50の操作
盤、52は同主制御盤50内に配されて上記油圧モータ21に
所要の油圧動力を供給する油圧源、53はこれも主制御盤
50内に配されて上記磁界発生素子22に対し上記磁界を発
生させるための所要の電力を供給する送信器、そして60
は上記磁界発生素子22から発生される磁界を図示の如く
地表面EPで探査して上記パイロットヘッド20の左右方向
に管する位置を計測するための磁界発生源探査器をそれ
ぞれ示す。
さてこの従来の方法では、同第５図に示すように、地上
に設置された主制御盤50を操作する操作員M1と、発進立
坑SH内で上記パイロットヘッド20の後部にロッド管30を
接続したり同ヘッド20からこのロッド管30を離脱したり
する作業員M2とが協力して当該地中掘削機の操作を行な
う。
に設置された主制御盤50を操作する操作員M1と、発進立
坑SH内で上記パイロットヘッド20の後部にロッド管30を
接続したり同ヘッド20からこのロッド管30を離脱したり
する作業員M2とが協力して当該地中掘削機の操作を行な
う。
例えば、地中掘削機を推進する場合についてステップ別
に説明すると、同作業は、 第１ステップ：地上にいる操作員M1は、同じく地上に設
置してある主制御盤50を操作して地中掘削機を停止させ
る。
に説明すると、同作業は、 第１ステップ：地上にいる操作員M1は、同じく地上に設
置してある主制御盤50を操作して地中掘削機を停止させ
る。
第２ステップ：発進立坑SH内にいる作業員M2は、地中掘
削機の停止を操作員M1からの合図または目視により確認
する。
削機の停止を操作員M1からの合図または目視により確認
する。
第３ステップ：作業員M2は、地中掘削機パイロットヘッ
ド20の後部へロッド管30を接続する。
ド20の後部へロッド管30を接続する。
第４ステップ：操作員M1は、後続するロッド管30の接続
が完了したことを作業員M2からの合図または目視により
確認する。
が完了したことを作業員M2からの合図または目視により
確認する。
第５ステップ：操作員M1は、地中掘削機主制御盤50を操
作して地中掘削機を推進および掘削させる。このとき、
推進距離はロッド管30の管長に相当している。
作して地中掘削機を推進および掘削させる。このとき、
推進距離はロッド管30の管長に相当している。
第１ステップに戻る。
という作業ステップで実施されている。
なお、当該地中掘削器の位置計測に際しては、上記パイ
ロットヘッド20内に設置されている磁界発生素子22から
発生される噴水状磁界を地表上で磁界発生源探査器60を
用いて探査することによりこの左右方向に関する位置を
計測する。また、上下方向に関する位置は、上記傾斜計
23の出力と推進距離検出器41の出力にと基づいて操作盤
51内で演算され、これが主制御盤50の表示器DPに適宜に
表示される。操作員M1は、こうした位置情報に基づき油
圧モータ21を通じて（操作盤51の適宜の操作に基づいて
油圧モータ21の駆動が制御される）掘削ヘッド10の回転
角度を調整することにより当該地中掘削機（特にそのパ
イロットヘッド20）の進路修正を行なう。
ロットヘッド20内に設置されている磁界発生素子22から
発生される噴水状磁界を地表上で磁界発生源探査器60を
用いて探査することによりこの左右方向に関する位置を
計測する。また、上下方向に関する位置は、上記傾斜計
23の出力と推進距離検出器41の出力にと基づいて操作盤
51内で演算され、これが主制御盤50の表示器DPに適宜に
表示される。操作員M1は、こうした位置情報に基づき油
圧モータ21を通じて（操作盤51の適宜の操作に基づいて
油圧モータ21の駆動が制御される）掘削ヘッド10の回転
角度を調整することにより当該地中掘削機（特にそのパ
イロットヘッド20）の進路修正を行なう。
上述した従来の方法では、前記第２ステップおよび第４
ステップで共同作業者との合図交換、または機械の状態
を目視確認する作業が必要である。しかしながら、こう
した共同作業者との合図交換や目視確認には、次に列記
するような問題が伴なうこととなる。
ステップで共同作業者との合図交換、または機械の状態
を目視確認する作業が必要である。しかしながら、こう
した共同作業者との合図交換や目視確認には、次に列記
するような問題が伴なうこととなる。
（１） 声で合図する場合、地中掘削機動力源（例えば
油圧ポンプ、電動機）の騒音や、周囲の交通騒音に紛れ
てこの合図となる声が聞きとりにくい状況となる。まし
て、立坑が4m以上の深さの現場では、地上にいる操作員
と立坑内の作業員との声による連絡は非常に困難であ
る。
油圧ポンプ、電動機）の騒音や、周囲の交通騒音に紛れ
てこの合図となる声が聞きとりにくい状況となる。まし
て、立坑が4m以上の深さの現場では、地上にいる操作員
と立坑内の作業員との声による連絡は非常に困難であ
る。
（２） 手または標識を用いて合図する場合でも、立坑
内または立坑上空に安全のために設けられている構造物
が視界の障害となり、さらに深い立坑では地上と立坑内
との間を見通すことすらほとんどできなくなり、したが
ってこの合図となる手または標識を確認することも困難
である。
内または立坑上空に安全のために設けられている構造物
が視界の障害となり、さらに深い立坑では地上と立坑内
との間を見通すことすらほとんどできなくなり、したが
ってこの合図となる手または標識を確認することも困難
である。
（３） 機械の状態を目視確認することは、各別の部門
を担当する共同作業者間のコミュニケーション自体が存
在しないこととなって不確実である。
を担当する共同作業者間のコミュニケーション自体が存
在しないこととなって不確実である。
以上（１）〜（３）の問題点は、作業のやり易さという
範囲にとどまらず、誤認があった場合には、立坑内の作
業員がロッド管の接続または離脱作業中に突然地中掘削
機が動き出すなど人身事故につながる恐れがあり、非常
に危険である。
範囲にとどまらず、誤認があった場合には、立坑内の作
業員がロッド管の接続または離脱作業中に突然地中掘削
機が動き出すなど人身事故につながる恐れがあり、非常
に危険である。
また、地中掘削機の水平方向の偏差を検出する従来技術
として、特開昭60-230498号公報があるが、この従来技
術では、地表面に配設した往復路誘導線の発生する磁界
を掘進機内に配した２つの磁界検出素子によって検出
し、これら２つの検出値の比較に基づいて地中掘削機の
水平方向の偏差を検出するようにしている。
として、特開昭60-230498号公報があるが、この従来技
術では、地表面に配設した往復路誘導線の発生する磁界
を掘進機内に配した２つの磁界検出素子によって検出
し、これら２つの検出値の比較に基づいて地中掘削機の
水平方向の偏差を検出するようにしている。
しかし、この従来技術では、掘削機内に配される２つの
磁界検出素子は、水平方向に離間して配設されている。
ここで、これらの離間距離が小さいと２つの磁界検出素
子の誘導電圧の差も小さくなり、水平変位を知るための
信号レベルも小さくなってしまう。このためこの従来技
術では、これら２つの磁界検出素子の離間距離を大きく
離す必要があり、これにともない地中掘削機の直径も太
くなってしまう。このように、上記従来技術は小口径の
地中掘削機に適用するには問題がある。
磁界検出素子は、水平方向に離間して配設されている。
ここで、これらの離間距離が小さいと２つの磁界検出素
子の誘導電圧の差も小さくなり、水平変位を知るための
信号レベルも小さくなってしまう。このためこの従来技
術では、これら２つの磁界検出素子の離間距離を大きく
離す必要があり、これにともない地中掘削機の直径も太
くなってしまう。このように、上記従来技術は小口径の
地中掘削機に適用するには問題がある。
この発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、磁
界検出素子用として小さなスペースで地中掘削機の水平
方向変位を測定できる地中掘削機の水平偏差測定装置を
提供することを目的とする。
界検出素子用として小さなスペースで地中掘削機の水平
方向変位を測定できる地中掘削機の水平偏差測定装置を
提供することを目的とする。
この発明では、掘削計画線からそれぞれ一定の間隔離間
させた往路線および復路線からなる磁界発生ケーブルに
電流を供給することにより前記磁界発生ケーブルに所定
の磁界を発生させ、該発生された磁界を地中掘削機内に
配設した磁界検出手段で検出し、該検出出力に基づいて
地中掘削機の前記掘削計画線に対する左右方向の位置偏
差を測定する地中掘削機の水平偏差測定装置において、 前記磁界検出手段は、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て鉛直方向から所定角度傾斜した方向となるよう配設
されて前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出
する第１の磁界検出素子と、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て前記第１の磁界検出方向と鉛直方向について線対称
となる角度をもって交差する方向となるよう配設されて
前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出する第
２の磁界検出素子と、 を有し、これら第１及び第２の磁界検出素子による磁界
検出レベルの比較に基づいて地中掘削機の前記掘削計画
線に対する左右方向の位置偏差を測定するようにしてい
る。
させた往路線および復路線からなる磁界発生ケーブルに
電流を供給することにより前記磁界発生ケーブルに所定
の磁界を発生させ、該発生された磁界を地中掘削機内に
配設した磁界検出手段で検出し、該検出出力に基づいて
地中掘削機の前記掘削計画線に対する左右方向の位置偏
差を測定する地中掘削機の水平偏差測定装置において、 前記磁界検出手段は、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て鉛直方向から所定角度傾斜した方向となるよう配設
されて前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出
する第１の磁界検出素子と、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て前記第１の磁界検出方向と鉛直方向について線対称
となる角度をもって交差する方向となるよう配設されて
前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出する第
２の磁界検出素子と、 を有し、これら第１及び第２の磁界検出素子による磁界
検出レベルの比較に基づいて地中掘削機の前記掘削計画
線に対する左右方向の位置偏差を測定するようにしてい
る。
はじめに、第６図〜第10図を参照して以下に示す実施例
装置の原理を説明する。
装置の原理を説明する。
いま、第６図に示すように、地表面EP上に、所定に離間
した往路線80aおよび復路線80bからなる磁界発生ケーブ
ル80を敷設し、これに適宜の電流を流したとすると、該
ケーブル80のこれら往復路線80aおよび80bを中心として
その周囲には同第６図に示す態様で同心円状に磁界Haお
よびHbが発生する。以下に示す実施例では、こうして発
生される磁界HaおよびHbを同図に示すような２つの磁界
検出素子S1およびS2に同時に検出せしめる。そしてここ
では簡単のため、これら２つの磁界検出素子S1およびS2
は互いにその磁界検出方向が直交し、かつそれぞれが上
記ケーブル80の鉛直面に対して45度の角度に維持される
とする。こうした条件下で、各パラメータを同第６図の
ように、すなわち W:磁界発生ケーブル80の往復路線間距離 D:磁界検出素子S1およびS2の深度 r1，r2：磁界発生ケーブル80から磁界検出素子S1および
S2までの距離 x:磁界検出素子S1およびS2の上記往復路ケーブル中心
（掘削計画線PL）からの変位 x1：磁界検出素子S1およびS2のケーブル復路線80bから
の水平変位 x2：磁界検出素子S1およびS2のケーブル往路線80aから
の水平変位 θ1：ケーブル復路線80bを中心としてその鉛直面と磁界
検出素子S1およびS2とのなす角度 θ2：ケーブル往路線80aを中心としてその鉛直面と磁界
検出素子S1およびS2とのなす角度 のように設定すれば、上記２つの磁界検出素子S1および
S2による検出磁界のレベル比はこれをＲとすると次式で
表わされる。
した往路線80aおよび復路線80bからなる磁界発生ケーブ
ル80を敷設し、これに適宜の電流を流したとすると、該
ケーブル80のこれら往復路線80aおよび80bを中心として
その周囲には同第６図に示す態様で同心円状に磁界Haお
よびHbが発生する。以下に示す実施例では、こうして発
生される磁界HaおよびHbを同図に示すような２つの磁界
検出素子S1およびS2に同時に検出せしめる。そしてここ
では簡単のため、これら２つの磁界検出素子S1およびS2
は互いにその磁界検出方向が直交し、かつそれぞれが上
記ケーブル80の鉛直面に対して45度の角度に維持される
とする。こうした条件下で、各パラメータを同第６図の
ように、すなわち W:磁界発生ケーブル80の往復路線間距離 D:磁界検出素子S1およびS2の深度 r1，r2：磁界発生ケーブル80から磁界検出素子S1および
S2までの距離 x:磁界検出素子S1およびS2の上記往復路ケーブル中心
（掘削計画線PL）からの変位 x1：磁界検出素子S1およびS2のケーブル復路線80bから
の水平変位 x2：磁界検出素子S1およびS2のケーブル往路線80aから
の水平変位 θ1：ケーブル復路線80bを中心としてその鉛直面と磁界
検出素子S1およびS2とのなす角度 θ2：ケーブル往路線80aを中心としてその鉛直面と磁界
検出素子S1およびS2とのなす角度 のように設定すれば、上記２つの磁界検出素子S1および
S2による検出磁界のレベル比はこれをＲとすると次式で
表わされる。
Ｒ＝（V11＋V21）／（V12＋V22） …（１） ここで、V11，V21，V12，V22は上記磁界発生ケーブル80
の往復路線80aおよび80bと上記２つの磁界検出素子S1お
よびS2との組み合わせによって計算される値である。例
えば、右変位方向をｘの正の方向とすると、上記各パラ
メータは と表わされ、これらパラメータを用いてこのV11，V21，
V12，V22を表わすと次式の通りとなる。
の往復路線80aおよび80bと上記２つの磁界検出素子S1お
よびS2との組み合わせによって計算される値である。例
えば、右変位方向をｘの正の方向とすると、上記各パラ
メータは と表わされ、これらパラメータを用いてこのV11，V21，
V12，V22を表わすと次式の通りとなる。
これら（３）〜（６）式のV11，V21，V12，V22の値を先
の（１）式に代入して、水平変位量ｘ〔ｍ〕と当のレベ
ル比Ｒとの関係をグラフ化したのが第７図である。この
第７図のグラフでは、Ｄ＝1m,2m,3mといった３様の地中
深さを想定し、これら地中深さ別に上記磁界検出素子S1
およびS2による検出磁界のレベル比Ｒと同磁界検出素子
S1およびS2の往復路ケーブル中心（掘削計画線PL）鉛直
面VPからの水平変位量との関係を表わしている。
の（１）式に代入して、水平変位量ｘ〔ｍ〕と当のレベ
ル比Ｒとの関係をグラフ化したのが第７図である。この
第７図のグラフでは、Ｄ＝1m,2m,3mといった３様の地中
深さを想定し、これら地中深さ別に上記磁界検出素子S1
およびS2による検出磁界のレベル比Ｒと同磁界検出素子
S1およびS2の往復路ケーブル中心（掘削計画線PL）鉛直
面VPからの水平変位量との関係を表わしている。
さてこの第７図のグラフによれば、上述した条件下にお
かれる２つの磁界検出素子S1およびS2が上記往復路ケー
ブル中心に対してその鉛直面VPすなわち水平変位量
「０」の位置にあれば、その地中深さＤがいかなる値で
あれ、その各検出磁界のレベル比は「１」となることが
わかる。しかも、これら磁界検出素子S1およびS2が上記
水平変位量「０」の位置から右半方向に変位する場合
は、同レベル比Ｒが Ｒ＞１ となり、逆に左半方向に変位する場合は、同レベル比Ｒ
が Ｒ＜１ となってこの例外は生じない。また、そもそもこうした
水平変位計測手法によれば、上記地中深さＤによる影響
も受け難い。
かれる２つの磁界検出素子S1およびS2が上記往復路ケー
ブル中心に対してその鉛直面VPすなわち水平変位量
「０」の位置にあれば、その地中深さＤがいかなる値で
あれ、その各検出磁界のレベル比は「１」となることが
わかる。しかも、これら磁界検出素子S1およびS2が上記
水平変位量「０」の位置から右半方向に変位する場合
は、同レベル比Ｒが Ｒ＞１ となり、逆に左半方向に変位する場合は、同レベル比Ｒ
が Ｒ＜１ となってこの例外は生じない。また、そもそもこうした
水平変位計測手法によれば、上記地中深さＤによる影響
も受け難い。
以上総括すれば、磁界検出方向が互いに直交し、かつそ
のそれぞれが往復する磁界発生ケーブル80の鉛直面に対
して45度の角度に維持される２つの磁界検出素子S1およ
びS2にて同ケーブル80の発生磁界を検出するとき、これ
ら検出磁界のレベル比ＲがＲ＝１であればこれら磁界検
出素子S1およびS2は往復路ケーブル中心に対して水平変
位量「０」の位置にあり、同レベル比ＲがＲ＞１であれ
ば同磁界検出素子S1およびS2は同往復ケーブル中心に対
して右半方向に変位した位置にあり、さらに同レベル比
ＲがＲ＜１であれば同磁界検出素子S1およびS2は同往復
路ケーブル中心に対して左半方向に変位した位置にある
といった結論を得る。また、同レベル比Ｒの値に応じて
その各変位量をも併せ求めることができる。これら変位
量は、磁界検出素子S1およびS2自身の地中深さＤと略無
関係に同レベル比Ｒに対応する。
のそれぞれが往復する磁界発生ケーブル80の鉛直面に対
して45度の角度に維持される２つの磁界検出素子S1およ
びS2にて同ケーブル80の発生磁界を検出するとき、これ
ら検出磁界のレベル比ＲがＲ＝１であればこれら磁界検
出素子S1およびS2は往復路ケーブル中心に対して水平変
位量「０」の位置にあり、同レベル比ＲがＲ＞１であれ
ば同磁界検出素子S1およびS2は同往復ケーブル中心に対
して右半方向に変位した位置にあり、さらに同レベル比
ＲがＲ＜１であれば同磁界検出素子S1およびS2は同往復
路ケーブル中心に対して左半方向に変位した位置にある
といった結論を得る。また、同レベル比Ｒの値に応じて
その各変位量をも併せ求めることができる。これら変位
量は、磁界検出素子S1およびS2自身の地中深さＤと略無
関係に同レベル比Ｒに対応する。
なおここでは、上記２つの磁界検出素子S1およびS2の上
記ケーブル鉛直面に対する配置角度を上述の如く限定し
たが、基本的には、これら磁界検出素子S1およびS2の磁
界検出方向が同ケーブル鉛直面について互いに対称とな
るような角度に維持されさえすれば、上記と同様の原理
に基づいてその水平変位態様に関する計測を行なうこと
ができる。
記ケーブル鉛直面に対する配置角度を上述の如く限定し
たが、基本的には、これら磁界検出素子S1およびS2の磁
界検出方向が同ケーブル鉛直面について互いに対称とな
るような角度に維持されさえすれば、上記と同様の原理
に基づいてその水平変位態様に関する計測を行なうこと
ができる。
次に先の第５図を流用して同実施例に適用するパイロッ
トヘッド20の上下位置計測原理について説明する。
トヘッド20の上下位置計測原理について説明する。
第５図に示した地中掘削機パイロットヘッド20内に設置
してある傾斜計23によれば同パイロットヘッド20のピッ
チング角（これをθとする）を計測することができる。
また、前述の通り、発進立坑SH内に設置されている推進
ジャッキ40には推進距離検出器41が配設（内臓）されて
いて、これにより上記パイロットヘッド20の推進距離
（これをＬとする）を計測することができる。したがっ
て、これらピッチング角θ、推進距離Ｌを用いれば、上
記パイロットヘッド20の掘削計画線（PL）に対する現在
の上下位置は、これをＨとして次のように計算される。
してある傾斜計23によれば同パイロットヘッド20のピッ
チング角（これをθとする）を計測することができる。
また、前述の通り、発進立坑SH内に設置されている推進
ジャッキ40には推進距離検出器41が配設（内臓）されて
いて、これにより上記パイロットヘッド20の推進距離
（これをＬとする）を計測することができる。したがっ
て、これらピッチング角θ、推進距離Ｌを用いれば、上
記パイロットヘッド20の掘削計画線（PL）に対する現在
の上下位置は、これをＨとして次のように計算される。
ここで、n:現在までの推進回数（ロッド管30の使用数） ΔHi:推進回数ｉ回目の上下位置 Δθi:推進回数ｉ回目のピッチング角 ΔLi:推進１回当りの推進距離（既知であるロッド管30
の長さ） そして次に、こうして求めた位置計測結果をもとにして
どのように当の地中掘削機（特にパイロットヘッド20）
の進路方向を修正するのかについて説明する。
の長さ） そして次に、こうして求めた位置計測結果をもとにして
どのように当の地中掘削機（特にパイロットヘッド20）
の進路方向を修正するのかについて説明する。
第８図に地中掘削機の掘削ヘッド10を示した。同図に示
すように、この掘削ヘッド10はその先端がテーパ状にな
っている（以下では説明の便宜上このヘッド先端部分を
図示の如くＱとする）。したがって、第９図（ａ）に示
すように、ヘッド先端部分Ｑが上にあるときは、同ヘッ
ド10は土圧Ｔを下方から受ける状態となり、同ヘッド10
並びにパイロットヘッド20は上方へ方向修正されるよう
になる。逆に、第９図（ｂ）に示すように、ヘッド先端
部分Ｑが下にあるときは、同ヘッド10は土圧Ｔを上方か
ら受ける状態となり、同ヘッド10並びにパイロットヘッ
ド20は下方へ方向修正されるようになる。
すように、この掘削ヘッド10はその先端がテーパ状にな
っている（以下では説明の便宜上このヘッド先端部分を
図示の如くＱとする）。したがって、第９図（ａ）に示
すように、ヘッド先端部分Ｑが上にあるときは、同ヘッ
ド10は土圧Ｔを下方から受ける状態となり、同ヘッド10
並びにパイロットヘッド20は上方へ方向修正されるよう
になる。逆に、第９図（ｂ）に示すように、ヘッド先端
部分Ｑが下にあるときは、同ヘッド10は土圧Ｔを上方か
ら受ける状態となり、同ヘッド10並びにパイロットヘッ
ド20は下方へ方向修正されるようになる。
第10図にこうした掘削ヘッド10の制御方法を示した。
例えばいま、上述した位置計測の結果、左右方向に関す
る位置がＸ、上下方向に関する位置がＨであったとする
と、同地中掘削機が掘削計画線PLに近づくためには、そ
の掘削ヘッド10並びにパイロットヘッド20の方向を該計
画線PLに対する各方向の偏差εXおよびεHが同時に吸収
される方向すなわち図中の矢印Ｐの方向としなければな
らない。これを実現するためには、現在のヘッド先端部
分Ｑの位置を角ψだけ回転して該先端部分ＱがＱ′の位
置にくるようにすれば良い。このようにヘッド先端部分
ＱがＱ′の位置にある状態で同掘削ヘッド10並びにパイ
ロットヘッド20を推進すれば当該掘削機の進路方向を掘
削計画線PLに追従するよう修正することができる。
る位置がＸ、上下方向に関する位置がＨであったとする
と、同地中掘削機が掘削計画線PLに近づくためには、そ
の掘削ヘッド10並びにパイロットヘッド20の方向を該計
画線PLに対する各方向の偏差εXおよびεHが同時に吸収
される方向すなわち図中の矢印Ｐの方向としなければな
らない。これを実現するためには、現在のヘッド先端部
分Ｑの位置を角ψだけ回転して該先端部分ＱがＱ′の位
置にくるようにすれば良い。このようにヘッド先端部分
ＱがＱ′の位置にある状態で同掘削ヘッド10並びにパイ
ロットヘッド20を推進すれば当該掘削機の進路方向を掘
削計画線PLに追従するよう修正することができる。
この発明では、上述した位置計測から進路修正までは全
て自動的に行ない、上記掘削ヘッド10並びにパイロット
ヘッド20の推進の開始および停止に関する制御について
のみ手動で行なえるようにする。
て自動的に行ない、上記掘削ヘッド10並びにパイロット
ヘッド20の推進の開始および停止に関する制御について
のみ手動で行なえるようにする。
第１図乃至第４図は、以上の原理に基づいて構成したこ
の発明にかかる地中掘削機の制御装置の一実施例を示す
ものであり、以下これら第１図乃至第４図を参照して該
実施例の構成並びに動作を詳述する。
の発明にかかる地中掘削機の制御装置の一実施例を示す
ものであり、以下これら第１図乃至第４図を参照して該
実施例の構成並びに動作を詳述する。
第１図は先の第５図同様作業状態にあるとする地中掘削
機を含む該実施例装置の大まかな構成を横断面図をもっ
て模式的に示したものであり、また第２図は同実施例装
置の平面構成を模式的に示したものであり、さらに第３
図は同地中掘削機の進行方向から見た該実施例装置の一
部断面構造を模式的に示したものであり、これら図にお
いて、EPは地表面、SHは発進立坑、EHは到達立坑、10は
地中掘削機の掘削ヘッド、20は同じくパイロットヘッ
ド、21はこのパイロットヘッド内に配されて第10図に示
した原理のもとに上記掘削ヘッド10の回転角度ψを調節
するための油圧モータ、23は同じくパイロットヘッド20
内に配されて該パイロットヘッド20の水平面に対する傾
斜を検出する傾斜計、S1およびS2は例えばコイルからな
る上述した磁界検出素子、24はこれら磁界検出素子S1お
よびS2の磁界検出方向が常に第６図に示した関係となる
ようこれをパイロットヘッド20内に支持する姿勢支持
枠、30（30a,30b,30c）は同パイロットヘッド20の後端
部に順次継ぎ足されるロッド管、40はこれらロッド管30
を順次送り出すことにより上記掘削ヘッド10並びにパイ
ロットヘッド20を到達立坑EHに向けて推進せしめる推進
ジャッキ、41はこの推進ジャッキ40の適宜な部位に配さ
れて上記ロッド管30の使用数を計数する推進距離検出
器、70は地上に配される主制御盤、80は地表面EP上の施
工計画線PLに沿ってその往路線80aと復路線80bとがこれ
から等間隔ずつ離間して並行するように敷設された磁界
発生ケーブル、71は主制御盤70内に配されてこの磁界発
生ケーブル80に対し第６図に示したような磁界を発生さ
せるための所要の電力を供給する送信器、72は同じく主
制御盤70内に配されて上記油圧モータ21および推進ジャ
ッキ40に所要の油圧動力を供給する油圧源、73はこれも
同じく主制御盤70内に配されて適宜の信号線を介して伝
送される磁界検出素子S1,S2および傾斜計23および推進
距離検出器41の各検出信号に基づき当の地中掘削機の進
路自動修正のための演算、制御処理を一括して実行する
（この修正信号は油圧源72を介して油圧モータ21に伝達
されるとする）演算制御部、74は発進立坑SH内の作業員
Ｍが操作し得る適宜の位置に配されて同作業員Ｍによる
スイッチ手段のオン／オフ等の手動操作に応じて上記推
進ジャッキ40の推進開始および推進停止を指令する（こ
の指令信号は演算制御部73を介して油圧源72に伝達さ
れ、さらに油圧源72を介して推進ジャッキ40に伝達され
るとする）簡易操作器をそれぞれ示す。上記演算制御部
73の上述した進路自動修正にかかる構成については第４
図に詳しく示す。
機を含む該実施例装置の大まかな構成を横断面図をもっ
て模式的に示したものであり、また第２図は同実施例装
置の平面構成を模式的に示したものであり、さらに第３
図は同地中掘削機の進行方向から見た該実施例装置の一
部断面構造を模式的に示したものであり、これら図にお
いて、EPは地表面、SHは発進立坑、EHは到達立坑、10は
地中掘削機の掘削ヘッド、20は同じくパイロットヘッ
ド、21はこのパイロットヘッド内に配されて第10図に示
した原理のもとに上記掘削ヘッド10の回転角度ψを調節
するための油圧モータ、23は同じくパイロットヘッド20
内に配されて該パイロットヘッド20の水平面に対する傾
斜を検出する傾斜計、S1およびS2は例えばコイルからな
る上述した磁界検出素子、24はこれら磁界検出素子S1お
よびS2の磁界検出方向が常に第６図に示した関係となる
ようこれをパイロットヘッド20内に支持する姿勢支持
枠、30（30a,30b,30c）は同パイロットヘッド20の後端
部に順次継ぎ足されるロッド管、40はこれらロッド管30
を順次送り出すことにより上記掘削ヘッド10並びにパイ
ロットヘッド20を到達立坑EHに向けて推進せしめる推進
ジャッキ、41はこの推進ジャッキ40の適宜な部位に配さ
れて上記ロッド管30の使用数を計数する推進距離検出
器、70は地上に配される主制御盤、80は地表面EP上の施
工計画線PLに沿ってその往路線80aと復路線80bとがこれ
から等間隔ずつ離間して並行するように敷設された磁界
発生ケーブル、71は主制御盤70内に配されてこの磁界発
生ケーブル80に対し第６図に示したような磁界を発生さ
せるための所要の電力を供給する送信器、72は同じく主
制御盤70内に配されて上記油圧モータ21および推進ジャ
ッキ40に所要の油圧動力を供給する油圧源、73はこれも
同じく主制御盤70内に配されて適宜の信号線を介して伝
送される磁界検出素子S1,S2および傾斜計23および推進
距離検出器41の各検出信号に基づき当の地中掘削機の進
路自動修正のための演算、制御処理を一括して実行する
（この修正信号は油圧源72を介して油圧モータ21に伝達
されるとする）演算制御部、74は発進立坑SH内の作業員
Ｍが操作し得る適宜の位置に配されて同作業員Ｍによる
スイッチ手段のオン／オフ等の手動操作に応じて上記推
進ジャッキ40の推進開始および推進停止を指令する（こ
の指令信号は演算制御部73を介して油圧源72に伝達さ
れ、さらに油圧源72を介して推進ジャッキ40に伝達され
るとする）簡易操作器をそれぞれ示す。上記演算制御部
73の上述した進路自動修正にかかる構成については第４
図に詳しく示す。
すなわちこの第４図に示す演算制御部73によれば、磁界
検出素子S1およびS2による各磁界検出信号は、それぞれ
増幅器731aおよび731bにより所要に増幅された後、左右
位置演算器732に受入される。この左右位置演算器732
は、これら磁界検出信号の比に基づいて、すなわち前記
の（１）式に基づいてパイロットヘッド20の左右方向に
関する位置Ｘを求める演算器であり、その具体的な機能
は次のようになっている。
検出素子S1およびS2による各磁界検出信号は、それぞれ
増幅器731aおよび731bにより所要に増幅された後、左右
位置演算器732に受入される。この左右位置演算器732
は、これら磁界検出信号の比に基づいて、すなわち前記
の（１）式に基づいてパイロットヘッド20の左右方向に
関する位置Ｘを求める演算器であり、その具体的な機能
は次のようになっている。
いま、前記（１）式を W/2:掘削計画線PLから磁界発生ケーブル80までの距離
（既知値）。
（既知値）。
D:地中掘削機（パイロットヘッド20）の深度（＝前記
（７）式から得られる上下位置Ｈ）。
（７）式から得られる上下位置Ｈ）。
x:地中掘削機（パイロットヘッド20）の計画線PLから
の水平変位（右方向を正とする）。
の水平変位（右方向を正とする）。
を用いて表わすと、前記（２）〜（６）式の関係より となる。ここで、この（８）式をｘの求解式にするため
に、通常Ｗ＞1m,D＞1mに対してｘの値は数cmであるとい
う事実に基づいて、W2＋D2≫x2という近似を導入する
と、この（８）式は となる。したがってこの（９）式からｘについて求めれ
ば が得られる。この第４図に示した左右位置演算器732
は、上記各磁界検出信号の比Ｒに基づいてこの（10）式
の演算を実行することにより、当該地中掘削機（パイロ
ットヘッド20）の左右方向に関する位置ｘを求めるよう
機能する。同第４図においては、該左右方向に関する位
置の値Ｘを加算器735aに加えて、左右位置計画値設定器
736aに予設定された同左右位置に関する計画値との偏差
εXをとるようになっているが、この例では、左右位置
演算器732によって直接的に計画値（掘削計画線PL）に
対する水平変位が求められることから、上記設定器736a
にはその計画値として「０」が設定され、したがってこ
れらx,X,εXの値についても ｘ＝Ｘ＝εX …（11） といった関係が保たれている。すなわちこの例の場合、
地表に障害物等があって磁界発生ケーブル80を掘削計画
線PLに沿って均一に敷設できない等の特殊な場合に、上
記設定器736aに適当な左右位置計画値を設定してこれを
補正することとなる。こうして得られる左右方向に関し
ての偏差値εX（＝Ｘ＝ｘ）は次に進路修正方向演算器7
37に加えられる。なお、上記（10）式におけるＤ（パイ
ロットヘッド20の深度）の値は、以下に説明する上下位
置演算器743から当該地中掘削機（パイロットヘッド2
0）の上下方向に関する位置情報Ｈとして与えられる。
に、通常Ｗ＞1m,D＞1mに対してｘの値は数cmであるとい
う事実に基づいて、W2＋D2≫x2という近似を導入する
と、この（８）式は となる。したがってこの（９）式からｘについて求めれ
ば が得られる。この第４図に示した左右位置演算器732
は、上記各磁界検出信号の比Ｒに基づいてこの（10）式
の演算を実行することにより、当該地中掘削機（パイロ
ットヘッド20）の左右方向に関する位置ｘを求めるよう
機能する。同第４図においては、該左右方向に関する位
置の値Ｘを加算器735aに加えて、左右位置計画値設定器
736aに予設定された同左右位置に関する計画値との偏差
εXをとるようになっているが、この例では、左右位置
演算器732によって直接的に計画値（掘削計画線PL）に
対する水平変位が求められることから、上記設定器736a
にはその計画値として「０」が設定され、したがってこ
れらx,X,εXの値についても ｘ＝Ｘ＝εX …（11） といった関係が保たれている。すなわちこの例の場合、
地表に障害物等があって磁界発生ケーブル80を掘削計画
線PLに沿って均一に敷設できない等の特殊な場合に、上
記設定器736aに適当な左右位置計画値を設定してこれを
補正することとなる。こうして得られる左右方向に関し
ての偏差値εX（＝Ｘ＝ｘ）は次に進路修正方向演算器7
37に加えられる。なお、上記（10）式におけるＤ（パイ
ロットヘッド20の深度）の値は、以下に説明する上下位
置演算器743から当該地中掘削機（パイロットヘッド2
0）の上下方向に関する位置情報Ｈとして与えられる。
一方、前記傾斜計23からパイロットヘッド20の水平面に
対する傾斜量に対応して発生される電圧は、電圧／角度
変換器733によりピッチング角θに変換され、前記推進
距離検出器41の検出出力とともに上下位置演算器734に
受入される。この上下位置演算器734は、前記（７）式
によって当該地中掘削機（パイロットヘッド20）の上下
位置に関する現在値Ｈを求める演算器であり、この演算
値Ｈは同パイロットヘッド20の深度情報Ｄとして上述し
た左右位置演算器732に加えられるとともに、加算器735
bに加えられて上下位置計画値設定器736bに予設定され
た当の地中掘削器の上下位置（深度）に関する計画値と
の偏差εHがとられる。この求められた偏差εHも先の左
右方向に関しての偏差εX（＝Ｘ＝ｘ）とともに進路修
正方向演算器737に加えられる。
対する傾斜量に対応して発生される電圧は、電圧／角度
変換器733によりピッチング角θに変換され、前記推進
距離検出器41の検出出力とともに上下位置演算器734に
受入される。この上下位置演算器734は、前記（７）式
によって当該地中掘削機（パイロットヘッド20）の上下
位置に関する現在値Ｈを求める演算器であり、この演算
値Ｈは同パイロットヘッド20の深度情報Ｄとして上述し
た左右位置演算器732に加えられるとともに、加算器735
bに加えられて上下位置計画値設定器736bに予設定され
た当の地中掘削器の上下位置（深度）に関する計画値と
の偏差εHがとられる。この求められた偏差εHも先の左
右方向に関しての偏差εX（＝Ｘ＝ｘ）とともに進路修
正方向演算器737に加えられる。
進路修正方向演算器737は、こうして得られた左右方向
εXと上下偏差εHとにより、先の第10図に示した幾何学
的関係に基づいてこれら偏差εXおよびεHが共に解消さ
れる前記掘削ヘッド10の回転角度、すなわち同ヘッド先
端部分Ｑについての目標位置Ｑ′を示す角度情報を求め
る演算器である。該求められた目標位置Ｑ′を示す角度
情報は、同ヘッド先端部分Ｑについての現在位置（前回
目標とした位置）を示す角度情報とともに掘削ヘッド回
転角制御器738に加えられる。掘削ヘッド回転角制御器7
38では、これら受入される角度情報の偏差すなわち上記
ヘッド先端部分Ｑについての現在位置と目標位置Ｑ′と
の角度偏差ψを求め、該角度ψだけ掘削ヘッド10が回転
されるよう前記油圧モータ21に対して駆動指令を与え
る。
εXと上下偏差εHとにより、先の第10図に示した幾何学
的関係に基づいてこれら偏差εXおよびεHが共に解消さ
れる前記掘削ヘッド10の回転角度、すなわち同ヘッド先
端部分Ｑについての目標位置Ｑ′を示す角度情報を求め
る演算器である。該求められた目標位置Ｑ′を示す角度
情報は、同ヘッド先端部分Ｑについての現在位置（前回
目標とした位置）を示す角度情報とともに掘削ヘッド回
転角制御器738に加えられる。掘削ヘッド回転角制御器7
38では、これら受入される角度情報の偏差すなわち上記
ヘッド先端部分Ｑについての現在位置と目標位置Ｑ′と
の角度偏差ψを求め、該角度ψだけ掘削ヘッド10が回転
されるよう前記油圧モータ21に対して駆動指令を与え
る。
以上のようであるから、該実施例装置によれば、操作対
象となる地中掘削器は、予め設定された掘削計画値に追
従するようその進路が自動修正される。したがって、当
の掘削作業も発進立坑SH内のただ一人の作業員Ｍ（第１
図参照）によって容易に達成できるようになり、 第１ステップ：作業員Ｍは、前記簡易操作器74を操作し
て地中掘削器の掘削動作を停止させる。
象となる地中掘削器は、予め設定された掘削計画値に追
従するようその進路が自動修正される。したがって、当
の掘削作業も発進立坑SH内のただ一人の作業員Ｍ（第１
図参照）によって容易に達成できるようになり、 第１ステップ：作業員Ｍは、前記簡易操作器74を操作し
て地中掘削器の掘削動作を停止させる。
第２ステップ：停止を確認した後、同作業員Ｍは、後続
のロッド管30を接続する。
のロッド管30を接続する。
第３ステップ：作業員Ｍは、該ロッド管30の接続を確認
した後簡易操作器74を操作して掘削動作を開始させる。
した後簡易操作器74を操作して掘削動作を開始させる。
第１ステップに戻る。
といったステップを繰り返すだけで所要の掘削作業が進
められる。
められる。
なお、上記の実施例では、磁界発生ケーブル80をその往
路線と復路線とで掘削計画線PLからそれぞれ一定の間隔
が保たれるよう敷設したが、該ケーブル80の敷設に際し
ては、他に例えば、これら往路線および復路線のいずれ
か一方を掘削計画線PLに直接沿うよう敷設するようにし
てもよい。ただしこの場合、計画線PLに沿わせない他方
の線については、これから発せられる磁界が前記磁界検
出素子S1およびS2による磁界検出に影響を与えない程度
に離隔しておくことが好ましい。またこの場合は、磁界
検出素子S1およびS2の検出磁界に基づく左右方向に関し
ての位置計測原理も前述とは多少異なり、これら磁界検
出素子S1およびS2による検出磁界（掘削計画線PLに沿っ
て敷設された方の線から発せられる磁界についての検出
磁界）の掘削計画線PL鉛直面を境とする右半方向と左半
方向とで異なる特徴に基づいて当該地中掘削器（特に前
記パイロットヘッド20）の掘削計画線PLに対する左右方
向に関しての位置偏位が計測される。したがってこの場
合には、磁界検出方向が鉛直方向となるような単一の磁
界検出素子を用いても同位置偏位に関する計測は可能で
ある。
路線と復路線とで掘削計画線PLからそれぞれ一定の間隔
が保たれるよう敷設したが、該ケーブル80の敷設に際し
ては、他に例えば、これら往路線および復路線のいずれ
か一方を掘削計画線PLに直接沿うよう敷設するようにし
てもよい。ただしこの場合、計画線PLに沿わせない他方
の線については、これから発せられる磁界が前記磁界検
出素子S1およびS2による磁界検出に影響を与えない程度
に離隔しておくことが好ましい。またこの場合は、磁界
検出素子S1およびS2の検出磁界に基づく左右方向に関し
ての位置計測原理も前述とは多少異なり、これら磁界検
出素子S1およびS2による検出磁界（掘削計画線PLに沿っ
て敷設された方の線から発せられる磁界についての検出
磁界）の掘削計画線PL鉛直面を境とする右半方向と左半
方向とで異なる特徴に基づいて当該地中掘削器（特に前
記パイロットヘッド20）の掘削計画線PLに対する左右方
向に関しての位置偏位が計測される。したがってこの場
合には、磁界検出方向が鉛直方向となるような単一の磁
界検出素子を用いても同位置偏位に関する計測は可能で
ある。
そもそも、同地中掘削機の上下方向に関する位置計測を
も含めて、こうした位置計測に関する手法は上述した例
に限らず任意であり、当該地中掘削機の掘削計画値に対
する位置偏差さえ得られるものであれば他のいかなる手
法を用いてもよい。
も含めて、こうした位置計測に関する手法は上述した例
に限らず任意であり、当該地中掘削機の掘削計画値に対
する位置偏差さえ得られるものであれば他のいかなる手
法を用いてもよい。
以上説明したようにこの発明によれば、２つの磁界検出
素子をクロス配置させ、これらクロス配置させた２つの
磁界検出素子による磁界検出レベルの比較に基づいて地
中掘削機の前記掘削計画線に対する左右方向の位置偏差
を測定するようにしたので、磁界検出素子用のスペース
が小さくなり、小口径の地中掘削機への有効な適用が可
能になる。
素子をクロス配置させ、これらクロス配置させた２つの
磁界検出素子による磁界検出レベルの比較に基づいて地
中掘削機の前記掘削計画線に対する左右方向の位置偏差
を測定するようにしたので、磁界検出素子用のスペース
が小さくなり、小口径の地中掘削機への有効な適用が可
能になる。
第１図はこの発明の一実施例についてその構成の概要を
模式的に示す横断面図、第２図は同実施例装置の平面構
成を模式的に示す平面図、第３図は同実施例装置の正面
方向から見た部分断面図、第４図は同実施例装置の演算
制御部構成を示すブロック図、第５図は従来採用されて
いた地中掘削機並びに同地中掘削機を用いた作業態様に
ついてその概要を模式的に示す横断面図、第６図は上記
実施例装置の計測原理を説明するための略図、第７図は
第６図に示した２つの磁界検出素子によって検出される
磁界のレベル比とその磁界中心からの水平変位量との関
係を示すグラフ、第８図は地中掘削機の掘削ヘッド構造
を示す斜視図、第９図は同掘削機ヘッドと進路修正態様
との関係を模式的に示す略図、第10図は上記実施例装置
による進路修正方法を説明するための図である。 10……掘削ヘッド、20……パイロットヘッド、21……油
圧モータ、23……傾斜計、S1,S2……磁界検出素子、24
……姿勢支持枠、30a,30b,30c……ロッド管、40……推
進ジャッキ、41……推進距離検出器、70……主制御盤、
71……送信器、72……油圧源、73……演算制御部、74…
…簡易操作器、80……磁界発生ケーブル、PL……掘削計
画線、SH……発進立坑、EH……到達立坑。
模式的に示す横断面図、第２図は同実施例装置の平面構
成を模式的に示す平面図、第３図は同実施例装置の正面
方向から見た部分断面図、第４図は同実施例装置の演算
制御部構成を示すブロック図、第５図は従来採用されて
いた地中掘削機並びに同地中掘削機を用いた作業態様に
ついてその概要を模式的に示す横断面図、第６図は上記
実施例装置の計測原理を説明するための略図、第７図は
第６図に示した２つの磁界検出素子によって検出される
磁界のレベル比とその磁界中心からの水平変位量との関
係を示すグラフ、第８図は地中掘削機の掘削ヘッド構造
を示す斜視図、第９図は同掘削機ヘッドと進路修正態様
との関係を模式的に示す略図、第10図は上記実施例装置
による進路修正方法を説明するための図である。 10……掘削ヘッド、20……パイロットヘッド、21……油
圧モータ、23……傾斜計、S1,S2……磁界検出素子、24
……姿勢支持枠、30a,30b,30c……ロッド管、40……推
進ジャッキ、41……推進距離検出器、70……主制御盤、
71……送信器、72……油圧源、73……演算制御部、74…
…簡易操作器、80……磁界発生ケーブル、PL……掘削計
画線、SH……発進立坑、EH……到達立坑。
Claims (2)
- 【請求項１】掘削計画線からそれぞれ一定の間隔離間さ
せた往路線および復路線からなる磁界発生ケーブルに電
流を供給することにより前記磁界発生ケーブルに所定の
磁界を発生させ、該発生された磁界を地中掘削機内に配
設した磁界検出手段で検出し、該検出出力に基づいて地
中掘削機の前記掘削計画線に対する左右方向の位置偏差
を測定する地中掘削機の水平偏差測定装置において、 前記磁界検出手段は、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て鉛直方向から所定角度傾斜した方向となるよう配設
されて前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出
する第１の磁界検出素子と、 その磁界検出方向が前記地中掘削機の推進方向正面から
見て前記第１の磁界検出方向と鉛直方向について線対称
となる角度をもって交差する方向となるよう配設されて
前記磁界発生ケーブルから発生される磁界を検出する第
２の磁界検出素子と、 を有し、 これら第１及び第２の磁界検出素子による磁界検出レベ
ルの比較に基づいて地中掘削機の前記掘削計画線に対す
る左右方向の位置偏差を測定するようにしたことを特徴
とする地中掘削機の水平偏差測定装置。 - 【請求項２】前記第１及び第２の磁界検出素子の前記地
中掘削機の推進方向正面から見て鉛直方向となす角度は
45度である特許請求の範囲第（１）項記載の地中掘削機
の水平偏差測定装置。
Priority Applications (4)
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| JP61182079A JPH0772472B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 地中掘削機の水平偏差測定装置 |
| PCT/JP1987/000566 WO1988001012A1 (en) | 1986-07-31 | 1987-07-30 | Control unit for underground excavators |
| EP19870904960 EP0316448A4 (en) | 1986-07-31 | 1987-07-30 | CONTROL UNIT FOR AN UNDERGROUND EXCAVATOR. |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61182079A JPH0772472B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 地中掘削機の水平偏差測定装置 |
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| JPH0772472B2 true JPH0772472B2 (ja) | 1995-08-02 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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