JPH09111751A - 物理情報値伝送装置 - Google Patents
物理情報値伝送装置Info
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- JPH09111751A JPH09111751A JP29200695A JP29200695A JPH09111751A JP H09111751 A JPH09111751 A JP H09111751A JP 29200695 A JP29200695 A JP 29200695A JP 29200695 A JP29200695 A JP 29200695A JP H09111751 A JPH09111751 A JP H09111751A
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- transmitter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケーブル利用よりも低コストで、高信頼性を
有して物理情報値を伝送できる装置の提供を目的とす
る。 【解決手段】 複数本の導体管１２ｂ１，１２ｂ２を連
結させた連結管１２Ｂの長手方向の一側近くに配設さ
れ、該一側の物理情報値を出力するセンサーと、前記連
結管１２Ｂ内に配設され、前記センサーから前記物理情
報値を受け取り、電波として前記連結管の長手方向他側
に送信する送信機と、前記他側で電波を受信する受信機
とを具備するよう構成する。
有して物理情報値を伝送できる装置の提供を目的とす
る。 【解決手段】 複数本の導体管１２ｂ１，１２ｂ２を連
結させた連結管１２Ｂの長手方向の一側近くに配設さ
れ、該一側の物理情報値を出力するセンサーと、前記連
結管１２Ｂ内に配設され、前記センサーから前記物理情
報値を受け取り、電波として前記連結管の長手方向他側
に送信する送信機と、前記他側で電波を受信する受信機
とを具備するよう構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数本の導体管を
連結させて長くした連結管を利用して、一側の物理情報
値を遠くに離隔した他側に伝送する装置に関し、例え
ば、地中を深く掘削する装置の駆動制御のために、先端
部の傾斜角度等の物理情報値を地表部の駆動制御装置に
伝送すること等に利用できる。従って、地中にセメント
等を注入しながら地盤を削孔、攪拌することにより造成
するソイルセメントの地中連続壁（ＳＭＷ）を造成する
カッターを有した削孔円管を回転駆動させる装置の制御
等に利用できる。
連結させて長くした連結管を利用して、一側の物理情報
値を遠くに離隔した他側に伝送する装置に関し、例え
ば、地中を深く掘削する装置の駆動制御のために、先端
部の傾斜角度等の物理情報値を地表部の駆動制御装置に
伝送すること等に利用できる。従って、地中にセメント
等を注入しながら地盤を削孔、攪拌することにより造成
するソイルセメントの地中連続壁（ＳＭＷ）を造成する
カッターを有した削孔円管を回転駆動させる装置の制御
等に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】ＳＭＷを造成する２本以上（３本が代表
的）の削孔混練軸の連結体は、回転駆動可能な各混練軸
の先端ヘッドにカッターを装着しており、これら回転可
能な各混練軸を、連結保持部材によって左右方向におい
て互いの離隔距離を一定にすべく保持して構成してい
る。この状態で混練軸を回転させながらヘッドのカッタ
ーで地盤に鉛直孔を掘りつつＳＭＷを形成するが、ＳＭ
Ｗの横方向連続性を維持するために少なくとも１本の孔
をラップさせながら削孔、造成してゆく。この削孔にお
いて地盤の硬さ等の状況によっては削孔混練軸が傾斜し
た方向に進行することがある。
的）の削孔混練軸の連結体は、回転駆動可能な各混練軸
の先端ヘッドにカッターを装着しており、これら回転可
能な各混練軸を、連結保持部材によって左右方向におい
て互いの離隔距離を一定にすべく保持して構成してい
る。この状態で混練軸を回転させながらヘッドのカッタ
ーで地盤に鉛直孔を掘りつつＳＭＷを形成するが、ＳＭ
Ｗの横方向連続性を維持するために少なくとも１本の孔
をラップさせながら削孔、造成してゆく。この削孔にお
いて地盤の硬さ等の状況によっては削孔混練軸が傾斜し
た方向に進行することがある。
【０００３】然しながら、特に地下ダム施工や大深度掘
削施工においては鉛直孔が傾斜することはＳＭＷの止水
力や土止力に大きな障害となるため、その削孔中の混連
軸先部の傾斜角度等の物理情報値を監視する必要があ
る。このため、円管混連軸として、同軸ケーブルを組み
込んだ専用管を使用し、先部の物理情報値を地表に送信
する必要があった。その長さによるが、円管混連軸は一
般に途中でいくつも所定長さの専用管が連結されて形成
されており、これらの各連結部には近接カプラなるもの
を相対峙させている。各専用管内の同軸ケーブルは当該
専用管内の近接カプラに接続させ、カッターを装着した
専用管先端部の内部に装着した傾斜計等のセンサーから
の物理情報値を、同軸ケーブルと近接カプラとの組合せ
によって地表の専用管端部にまで伝達させている。
削施工においては鉛直孔が傾斜することはＳＭＷの止水
力や土止力に大きな障害となるため、その削孔中の混連
軸先部の傾斜角度等の物理情報値を監視する必要があ
る。このため、円管混連軸として、同軸ケーブルを組み
込んだ専用管を使用し、先部の物理情報値を地表に送信
する必要があった。その長さによるが、円管混連軸は一
般に途中でいくつも所定長さの専用管が連結されて形成
されており、これらの各連結部には近接カプラなるもの
を相対峙させている。各専用管内の同軸ケーブルは当該
専用管内の近接カプラに接続させ、カッターを装着した
専用管先端部の内部に装着した傾斜計等のセンサーから
の物理情報値を、同軸ケーブルと近接カプラとの組合せ
によって地表の専用管端部にまで伝達させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
近接カプラと同軸ケーブルを装備した専用管は１本だけ
でもコストが高い上、掘削工事中ずっと占用されなけれ
ばならないため、掘削工事に一斉に使用される混連軸の
内、傾斜角等を監視する必要のある混連軸の数だけ用意
されなければならない。従って、高コストになる。こう
した物理情報値を数メートルから数十メートル程度離隔
した位置まで伝送する必要性は、上記掘削装置に限らず
種々の装置において考えられる。
近接カプラと同軸ケーブルを装備した専用管は１本だけ
でもコストが高い上、掘削工事中ずっと占用されなけれ
ばならないため、掘削工事に一斉に使用される混連軸の
内、傾斜角等を監視する必要のある混連軸の数だけ用意
されなければならない。従って、高コストになる。こう
した物理情報値を数メートルから数十メートル程度離隔
した位置まで伝送する必要性は、上記掘削装置に限らず
種々の装置において考えられる。
【０００５】依って本発明は、ケーブル利用よりも低コ
ストで、高信頼性を有して物理情報値を伝送できる装置
の提供を目的とする。また、カッターを有して円管を地
表から地中まで連結させた連結管を地上の駆動装置によ
って回転させつつ地中を掘削する装置において、円管の
地中先端部の物理情報値をリアルタイムに低コストで地
上に高信頼性を有して伝送でき、これにより高精度に駆
動制御できる掘削装置の提供を目的とする。
ストで、高信頼性を有して物理情報値を伝送できる装置
の提供を目的とする。また、カッターを有して円管を地
表から地中まで連結させた連結管を地上の駆動装置によ
って回転させつつ地中を掘削する装置において、円管の
地中先端部の物理情報値をリアルタイムに低コストで地
上に高信頼性を有して伝送でき、これにより高精度に駆
動制御できる掘削装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて本発明
は請求項１で、複数本の導体管を連結させた連結管の長
手方向の一側近くに配設され、該一側の物理情報値を出
力するセンサーと、前記連結管内に配設され、前記セン
サーから前記物理情報値を受け取り、電波として前記連
結管の長手方向他側に送信する送信機と、前記他側で電
波を受信する受信機とを具備することを特徴とする物理
情報値伝送装置を提供する。
は請求項１で、複数本の導体管を連結させた連結管の長
手方向の一側近くに配設され、該一側の物理情報値を出
力するセンサーと、前記連結管内に配設され、前記セン
サーから前記物理情報値を受け取り、電波として前記連
結管の長手方向他側に送信する送信機と、前記他側で電
波を受信する受信機とを具備することを特徴とする物理
情報値伝送装置を提供する。
【０００７】また、請求項２においては、カッターを有
して複数本の導体円管を地表から地中まで連結させた連
結管を地上の駆動装置によって回転させつつ地中を掘削
する装置であって、前記連結管の先部に取付けられ、該
先部の物理情報値を刻々と出力するセンサーと、前記先
部内に配設され、前記センサーの出力する物理情報値を
受け取り、電波として前記連結管の地表方向に送信する
送信機と、前記連結管の地表近くに配設され、電波を受
信する受信機と、該受信機の受信した信号に基づいて前
記駆動装置を制御する制御部とを具備することを特徴と
する物理情報値伝送装置を有する掘削装置を提供する。
して複数本の導体円管を地表から地中まで連結させた連
結管を地上の駆動装置によって回転させつつ地中を掘削
する装置であって、前記連結管の先部に取付けられ、該
先部の物理情報値を刻々と出力するセンサーと、前記先
部内に配設され、前記センサーの出力する物理情報値を
受け取り、電波として前記連結管の地表方向に送信する
送信機と、前記連結管の地表近くに配設され、電波を受
信する受信機と、該受信機の受信した信号に基づいて前
記駆動装置を制御する制御部とを具備することを特徴と
する物理情報値伝送装置を有する掘削装置を提供する。
【０００８】請求項１では、連結管の一側近くの気体や
液体の温度、流速、液面位置、物体の傾斜角度等の各種
物理情報値をセンサーによって検知し、これを受けた送
信機が他側の受信機に対して、導体である連結管によっ
て区画して確保した伝送空間を通して電波信号として送
信する。従って、特別に精度の高い管でなくても、市販
の規格長さの荒い表面精度の導体管を必要長さに連結し
て、空中でなくても地中等に伝送空間を形成でき、送受
信機によって低コストで、高信頼性を有して物理情報値
を伝送できる。
液体の温度、流速、液面位置、物体の傾斜角度等の各種
物理情報値をセンサーによって検知し、これを受けた送
信機が他側の受信機に対して、導体である連結管によっ
て区画して確保した伝送空間を通して電波信号として送
信する。従って、特別に精度の高い管でなくても、市販
の規格長さの荒い表面精度の導体管を必要長さに連結し
て、空中でなくても地中等に伝送空間を形成でき、送受
信機によって低コストで、高信頼性を有して物理情報値
を伝送できる。
【０００９】途中に連結部材としてのソケット等を介在
させて接続されている場合に、連結管の一側の送信機か
ら他側の受信機にまで電波が伝送できるか否かははなは
だ疑わしい。高精度な１本の導体管ならば導波管として
知られているように、所定周波数以上のマイクロ波やミ
リ波が伝送されるが、それ以下の低周波数の電波は伝送
されない。こうしたマイクロ波やミリ波は減衰され易
く、導波管は一般に伝送波の減衰が極めて少なくなるよ
うに設計して使用されるが、ここでは一側の受信機によ
って信号が受信できさえすればそれを増幅して使用すれ
ばよく、減衰は大きくてもよいことが導波管と根本的に
異る。そこで２本の導体円管を連結した連結管を使用し
た実験によって確認したが、１０ミリワット程度以下の
小パワーの送信機出力で送信しても受信できることが判
明した。
させて接続されている場合に、連結管の一側の送信機か
ら他側の受信機にまで電波が伝送できるか否かははなは
だ疑わしい。高精度な１本の導体管ならば導波管として
知られているように、所定周波数以上のマイクロ波やミ
リ波が伝送されるが、それ以下の低周波数の電波は伝送
されない。こうしたマイクロ波やミリ波は減衰され易
く、導波管は一般に伝送波の減衰が極めて少なくなるよ
うに設計して使用されるが、ここでは一側の受信機によ
って信号が受信できさえすればそれを増幅して使用すれ
ばよく、減衰は大きくてもよいことが導波管と根本的に
異る。そこで２本の導体円管を連結した連結管を使用し
た実験によって確認したが、１０ミリワット程度以下の
小パワーの送信機出力で送信しても受信できることが判
明した。
【００１０】請求項２では、カッターを取付けた状態で
回転させて地中を掘削する円管の連結管には、特製の管
を使用することなく、土木用の精度の荒い低コストな管
を使用したい。導体ではあるが、精度の荒い円管を使用
し、しかも、請求項１でも同様であるが、途中に連結部
材としてのソケット等を介在させて接続されている場合
に、地中の管内先部の送信機から地表近くの受信機にま
で電波が伝送できるか否かははなはだ疑わしい。一般に
掘削に使用する円管の直径は１００ｍｍのオーダーであ
り、完全な１本の導体円管ならば導波管として知られて
いるように、１ＧＨｚ程度（内側直径が１００ｍｍの場
合は１．７６ＧＨｚ）以上のマイクロ波やミリ波が伝送
されるが、それ以下の低周波数の電波は伝送されない。
回転させて地中を掘削する円管の連結管には、特製の管
を使用することなく、土木用の精度の荒い低コストな管
を使用したい。導体ではあるが、精度の荒い円管を使用
し、しかも、請求項１でも同様であるが、途中に連結部
材としてのソケット等を介在させて接続されている場合
に、地中の管内先部の送信機から地表近くの受信機にま
で電波が伝送できるか否かははなはだ疑わしい。一般に
掘削に使用する円管の直径は１００ｍｍのオーダーであ
り、完全な１本の導体円管ならば導波管として知られて
いるように、１ＧＨｚ程度（内側直径が１００ｍｍの場
合は１．７６ＧＨｚ）以上のマイクロ波やミリ波が伝送
されるが、それ以下の低周波数の電波は伝送されない。
【００１１】こうしたマイクロ波やミリ波は減衰され易
く、導波管は一般に伝送波の減衰が極めて少なくなるよ
うに設計して使用されるが、ここでは地表側の受信機に
よって信号が受信できさえすればそれを増幅して使用す
ればよく、減衰は大きくてもよいことが導波管と根本的
に異る。上述の実験によれば、土木用に使用している円
管をそのまま利用して地中先部の送信機からの信号が地
表側で受信できる。この信号を受信して、応答性よく駆
動装置を制御することができる。
く、導波管は一般に伝送波の減衰が極めて少なくなるよ
うに設計して使用されるが、ここでは地表側の受信機に
よって信号が受信できさえすればそれを増幅して使用す
ればよく、減衰は大きくてもよいことが導波管と根本的
に異る。上述の実験によれば、土木用に使用している円
管をそのまま利用して地中先部の送信機からの信号が地
表側で受信できる。この信号を受信して、応答性よく駆
動装置を制御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す実
施の形態例に基づき更に詳細に説明する。図１は制御装
置が制御対象とする地中を掘削する連結管である削孔混
練軸１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの、軸受１４Ｂ（図２）を
介した横方向の連結部材１４による連結体を示す。例え
ば、中央の削孔混連軸１２Ｂは下方から鉄鋼製の導体円
管１２ｂ１，１２ｂ２等をソケットＳＫ１等で複数本連
結して構成されているが、掘り進めるに従って次々と導
体円管を上部に連結して行く。他の削孔混連軸も同様で
あるが、中央の削孔混連軸１２Ｂにはセメント等を入れ
ず、空気を通すだけであるため、内部に各種センサー等
を容易に装着できる。
施の形態例に基づき更に詳細に説明する。図１は制御装
置が制御対象とする地中を掘削する連結管である削孔混
練軸１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの、軸受１４Ｂ（図２）を
介した横方向の連結部材１４による連結体を示す。例え
ば、中央の削孔混連軸１２Ｂは下方から鉄鋼製の導体円
管１２ｂ１，１２ｂ２等をソケットＳＫ１等で複数本連
結して構成されているが、掘り進めるに従って次々と導
体円管を上部に連結して行く。他の削孔混連軸も同様で
あるが、中央の削孔混連軸１２Ｂにはセメント等を入れ
ず、空気を通すだけであるため、内部に各種センサー等
を容易に装着できる。
【００１３】ヘッド部分１２Ｈのカッターを使用して各
削孔混練軸を回転させながら地盤１０を垂直方向Ｚに削
孔しつつ、該土孔内でセメント等を混練させる。この場
合、中央の削孔混練軸１２Ｂは他の２本とは逆の方向に
回転させるが、図２を参照すれば、この中のヘッド近く
に加速度計からなる傾斜計ＡＣを取り付け、削孔混練軸
１２Ｂの先端部である円管１２ｂ１の傾斜角度に応じた
値を刻々と出力し、その上に該回転円管１２ｂ１の角速
度を刻々と計測するジャイロＪＲを取り付け、更には、
この近くに送信機１６を取り付けている。傾斜計ＡＣと
ジャイロＪＲは送信機１６と電気的に接続されており、
これらのセンサーＡＣ，ＪＲの出力する物理情報値は送
信機１６を介して電波として送信される。この電波は下
記の実験により、導体円管が連結部材ＳＫ１等を介在さ
せて連結された連結管であっても他側の端部に配設され
た受信機によって受信できることが判明した。
削孔混練軸を回転させながら地盤１０を垂直方向Ｚに削
孔しつつ、該土孔内でセメント等を混練させる。この場
合、中央の削孔混練軸１２Ｂは他の２本とは逆の方向に
回転させるが、図２を参照すれば、この中のヘッド近く
に加速度計からなる傾斜計ＡＣを取り付け、削孔混練軸
１２Ｂの先端部である円管１２ｂ１の傾斜角度に応じた
値を刻々と出力し、その上に該回転円管１２ｂ１の角速
度を刻々と計測するジャイロＪＲを取り付け、更には、
この近くに送信機１６を取り付けている。傾斜計ＡＣと
ジャイロＪＲは送信機１６と電気的に接続されており、
これらのセンサーＡＣ，ＪＲの出力する物理情報値は送
信機１６を介して電波として送信される。この電波は下
記の実験により、導体円管が連結部材ＳＫ１等を介在さ
せて連結された連結管であっても他側の端部に配設され
た受信機によって受信できることが判明した。
【００１４】即ち、実験は長さが５．５ｍの都市ガス等
の配管用鋼管を使用し、一端に送信機を配設し、他端に
受信機を配設して下記周波数の電波を送受信してみた。 第１の実験では、内側直径ｄが４２ｍｍの円管を１本
使用し、一端から６．３ミリワットの出力で４．０ＧＨ
ｚ以上の周波数で送信すれば、他端で受信できた。５Ｇ
Ｈｚの周波数で送信した場合は、信号のパワーの減衰は
１．６５ｄＢｍであった。 第２の実験は、間にねじ込み式の金属ソケットを介在
させて上記長さの円管を２本接続し、と同様な実験を
行った。その結果、４．０５ＧＨｚ以上の周波数で送信
した場合に他端で受信できた。５ＧＨｚの周波数で送信
した場合は、信号パワーの減衰が７ｄＢｍであった。従
って、ソケット部１箇所でのパワーの損失は、３．７ｄ
Ｂｍ（＝７−１．６５×２）である。
の配管用鋼管を使用し、一端に送信機を配設し、他端に
受信機を配設して下記周波数の電波を送受信してみた。 第１の実験では、内側直径ｄが４２ｍｍの円管を１本
使用し、一端から６．３ミリワットの出力で４．０ＧＨ
ｚ以上の周波数で送信すれば、他端で受信できた。５Ｇ
Ｈｚの周波数で送信した場合は、信号のパワーの減衰は
１．６５ｄＢｍであった。 第２の実験は、間にねじ込み式の金属ソケットを介在
させて上記長さの円管を２本接続し、と同様な実験を
行った。その結果、４．０５ＧＨｚ以上の周波数で送信
した場合に他端で受信できた。５ＧＨｚの周波数で送信
した場合は、信号パワーの減衰が７ｄＢｍであった。従
って、ソケット部１箇所でのパワーの損失は、３．７ｄ
Ｂｍ（＝７−１．６５×２）である。
【００１５】上記実験より、ソケット等の連結部材で機
械的に複数本の円管が連結された管の場合でも、導波可
能な臨界周波数ｆｃは、電波の速度をｖ（約３００００
０ｋｍ／ｓ）とすれば、略下記の導波円管の理論式で表
わされることが伺える。 ｆｃ＝（４／３．４１）・（ｖ／２ｄ） 上記の実験管の場合は臨界周波数ｆｃは約４．１９ＧＨ
ｚとなる。また、受信機の感度は８０ｄＢｍ程度のパワ
ー減衰でも受信できる感度であるため、連結した場合の
減衰、特にソケット部における損失も、それ程問題にな
る大きさではないことが判った。即ち、上記臨界周波数
ｆｃ程度を越える周波数の電波を連結管の一端で比較的
小さな出力で送信しても他端でこれを受信できることが
判った。
械的に複数本の円管が連結された管の場合でも、導波可
能な臨界周波数ｆｃは、電波の速度をｖ（約３００００
０ｋｍ／ｓ）とすれば、略下記の導波円管の理論式で表
わされることが伺える。 ｆｃ＝（４／３．４１）・（ｖ／２ｄ） 上記の実験管の場合は臨界周波数ｆｃは約４．１９ＧＨ
ｚとなる。また、受信機の感度は８０ｄＢｍ程度のパワ
ー減衰でも受信できる感度であるため、連結した場合の
減衰、特にソケット部における損失も、それ程問題にな
る大きさではないことが判った。即ち、上記臨界周波数
ｆｃ程度を越える周波数の電波を連結管の一端で比較的
小さな出力で送信しても他端でこれを受信できることが
判った。
【００１６】削孔混練軸（連結管）１２Ｂの地表側は、
図３に示すように連結管の地表側円管１２ｂｘを、回転
駆動装置２０によって掴んで回転させる。この地表側円
管内の上部には、受信機１８が地盤１０に対して固定的
に配設されている。この受信機１８は、Ｉ／Ｏを介して
マイクロコンピューター２２に接続されており、ＣＰＵ
内部において図４に示すフロー図の処理がなされ、回転
駆動装置２０を制御駆動している。２４はキーボード等
の入力装置であり、作業者の意思に基づいて運転を停止
したりできる。
図３に示すように連結管の地表側円管１２ｂｘを、回転
駆動装置２０によって掴んで回転させる。この地表側円
管内の上部には、受信機１８が地盤１０に対して固定的
に配設されている。この受信機１８は、Ｉ／Ｏを介して
マイクロコンピューター２２に接続されており、ＣＰＵ
内部において図４に示すフロー図の処理がなされ、回転
駆動装置２０を制御駆動している。２４はキーボード等
の入力装置であり、作業者の意思に基づいて運転を停止
したりできる。
【００１７】フロー図の制御処理は、ステップ３０にお
いて、作業者からキーボード２４等を介して回転駆動装
置２０の停止指令が入力されたか否かを判定する。この
指令があれば（Ｎ）即座に停止させ、無ければ（Ｙ）ス
テップ３２に進む。ステップ３２では、送信機１６が送
信し、受信機１８の受信した連結管先部の傾斜角度等の
物理情報値が所定の値か否かを判定し、異常値であると
判定すれば（Ｙ）、ステップ３４に進み、回転駆動装置
２０に働きかけ、掘削速度を弛める等により、当該物理
情報値が所定の正常値になるように制御する。そうして
ステップ３６に進み、掘削を続行させる。また、ステッ
プ３２において値が異常でなければ（Ｎ）、ステップ３
６に進み、掘削を続行する。ステップ３６の後はステッ
プ３０に戻る。
いて、作業者からキーボード２４等を介して回転駆動装
置２０の停止指令が入力されたか否かを判定する。この
指令があれば（Ｎ）即座に停止させ、無ければ（Ｙ）ス
テップ３２に進む。ステップ３２では、送信機１６が送
信し、受信機１８の受信した連結管先部の傾斜角度等の
物理情報値が所定の値か否かを判定し、異常値であると
判定すれば（Ｙ）、ステップ３４に進み、回転駆動装置
２０に働きかけ、掘削速度を弛める等により、当該物理
情報値が所定の正常値になるように制御する。そうして
ステップ３６に進み、掘削を続行させる。また、ステッ
プ３２において値が異常でなければ（Ｎ）、ステップ３
６に進み、掘削を続行する。ステップ３６の後はステッ
プ３０に戻る。
【００１８】以上の説明では、連結管の地中先部に送信
機を配設し、地表側に受信機を配設しているが、送信機
には送信用の電力源を装備していなければならず、ま
た、比較的小さなパワーの送信でも受信機で受信できる
とは言え、送信用の電力源の分だけ大きくなり、回転す
る連結管に取り付けなければならない装置は可及的に軽
量化したい。そこで、地盤１０に対して固定できる地表
近くには所要の電力源を装備した送受信機を配設する
が、地中の回転連結管先部には、トランスポンダを装着
する。こうすると、送受信機の送信機能によって送信さ
れた信号を受けた時のみトランスポンダは物理情報値を
送信すればよく、トランスポンダはそれだけ電力使用が
少なくなり、その分小さな電力源で済む。従ってトラン
スポンダは軽量、低コストとなる。
機を配設し、地表側に受信機を配設しているが、送信機
には送信用の電力源を装備していなければならず、ま
た、比較的小さなパワーの送信でも受信機で受信できる
とは言え、送信用の電力源の分だけ大きくなり、回転す
る連結管に取り付けなければならない装置は可及的に軽
量化したい。そこで、地盤１０に対して固定できる地表
近くには所要の電力源を装備した送受信機を配設する
が、地中の回転連結管先部には、トランスポンダを装着
する。こうすると、送受信機の送信機能によって送信さ
れた信号を受けた時のみトランスポンダは物理情報値を
送信すればよく、トランスポンダはそれだけ電力使用が
少なくなり、その分小さな電力源で済む。従ってトラン
スポンダは軽量、低コストとなる。
【００１９】一般に掘削に使用される円管は内側直径が
５０〜１２０ｍｍ程度であり、この場合の受信可能な送
信周波数は、略３．５〜略１．５ＧＨｚ程度以上であ
り、また、掘削深さは通常５０〜１００ｍ程度であり、
この程度の周波数を数ミリワット程度の出力で送信する
送信機や受信機は、現在、安価かつ手軽に入手できるメ
リットもある。送信機から送信された信号が上方の受信
機に到達した後、その信号の反射を受信しないようにレ
ンジゲートを使用してＳ／Ｎ比を高め、送信信号の受信
信頼性を向上させれば、更に送信出力を小さくでき、軽
量化、低コスト化に効果的である。
５０〜１２０ｍｍ程度であり、この場合の受信可能な送
信周波数は、略３．５〜略１．５ＧＨｚ程度以上であ
り、また、掘削深さは通常５０〜１００ｍ程度であり、
この程度の周波数を数ミリワット程度の出力で送信する
送信機や受信機は、現在、安価かつ手軽に入手できるメ
リットもある。送信機から送信された信号が上方の受信
機に到達した後、その信号の反射を受信しないようにレ
ンジゲートを使用してＳ／Ｎ比を高め、送信信号の受信
信頼性を向上させれば、更に送信出力を小さくでき、軽
量化、低コスト化に効果的である。
【００２０】掘削装置以外の利用としては、例えば、下
水管内の水流速度や水位の高さ等の物理情報値を、下水
管と並行して配設されている電気信号の伝送できるケー
ブルと下水管との間に導体連結管を配設して電波の信号
伝送空間を確保し、下水管の各種センサーからの信号を
送信機で送信し、他側で受信してケーブルで所定の下水
管理基地まで伝送する。
水管内の水流速度や水位の高さ等の物理情報値を、下水
管と並行して配設されている電気信号の伝送できるケー
ブルと下水管との間に導体連結管を配設して電波の信号
伝送空間を確保し、下水管の各種センサーからの信号を
送信機で送信し、他側で受信してケーブルで所定の下水
管理基地まで伝送する。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
請求項１では、連結管の一側近くの気体や液体の温度、
流速、液面位置、物体の傾斜角度等の各種物理情報値を
センサーによって検知し、これを受けた送信機が他側の
受信機に対して、導体である連結管によって区画して確
保した伝送空間を通して電波信号として送信する。従っ
て、特別に精度の高い管でなくても、市販の規格長さの
荒い表面精度の導体管を必要長さに連結して、空中でな
くても地中等に伝送空間を形成でき、送受信機によって
低コストで、高信頼性を有して物理情報値を伝送でき
る。また、請求項２では、送信機と受信機を設けて土木
用の精度の荒い円管を連結した連結管をそのまま利用す
るため、低コストで連結管先部の物理情報値を地表にリ
アルタイムで確実に送信できる。このため、掘削精度を
向上させることができる。
請求項１では、連結管の一側近くの気体や液体の温度、
流速、液面位置、物体の傾斜角度等の各種物理情報値を
センサーによって検知し、これを受けた送信機が他側の
受信機に対して、導体である連結管によって区画して確
保した伝送空間を通して電波信号として送信する。従っ
て、特別に精度の高い管でなくても、市販の規格長さの
荒い表面精度の導体管を必要長さに連結して、空中でな
くても地中等に伝送空間を形成でき、送受信機によって
低コストで、高信頼性を有して物理情報値を伝送でき
る。また、請求項２では、送信機と受信機を設けて土木
用の精度の荒い円管を連結した連結管をそのまま利用す
るため、低コストで連結管先部の物理情報値を地表にリ
アルタイムで確実に送信できる。このため、掘削精度を
向上させることができる。
【図１】図１は本発明に係る装置の連結管の外観図であ
る。
る。
【図２】図２は図１の装置の連結管下部の部分破断拡大
図である。
図である。
【図３】図３は図１の装置上部の断面図である。
【図４】図４は連結管の回転制御を示すフロー図であ
る。
る。
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 削孔混練軸 １６ 送信機 １８ 受信機 ２０ 回転駆動装置 ２２ マイクロコンピュー
ター ＡＣ 傾斜計 ＪＲ ジャイロ
ター ＡＣ 傾斜計 ＪＲ ジャイロ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 博 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 三菱プレ シジョン株式会社内 (72)発明者 西村 勲 神奈川県藤沢市川名２丁目５番地31号 株 式会社アトム技研内
Claims (2)
- 【請求項１】 複数本の導体管を連結させた連結管の長
手方向の一側近くに配設され、該一側の物理情報値を出
力するセンサーと、 前記連結管内に配設され、前記センサーから前記物理情
報値を受け取り、電波として前記連結管の長手方向他側
に送信する送信機と、 前記他側で電波を受信する受信機とを具備することを特
徴とする物理情報値伝送装置。 - 【請求項２】 カッターを有して複数本の導体円管を地
表から地中まで連結させた連結管を地上の駆動装置によ
って回転させつつ地中を掘削する装置であって、 前記連結管の先部に取付けられ、該先部の物理情報値を
刻々と出力するセンサーと、 前記先部内に配設され、前記センサーの出力する物理情
報値を受け取り、電波として前記連結管の地表方向に送
信する送信機と、 前記連結管の地表近くに配設され、電波を受信する受信
機と、 該受信機の受信した信号に基づいて前記駆動装置を制御
する制御部とを具備することを特徴とする物理情報値伝
送装置を有する掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29200695A JPH09111751A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 物理情報値伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29200695A JPH09111751A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 物理情報値伝送装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111751A true JPH09111751A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17776315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29200695A Abandoned JPH09111751A (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 物理情報値伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09111751A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006337308A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Tamagawa Seiki Co Ltd | たて坑掘削機用方位検出装置及びそれを用いたたて坑掘削時の方位検出方法 |
| JP2017137619A (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 株式会社不動テトラ | 地盤改良施工機 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP29200695A patent/JPH09111751A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006337308A (ja) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Tamagawa Seiki Co Ltd | たて坑掘削機用方位検出装置及びそれを用いたたて坑掘削時の方位検出方法 |
| JP2017137619A (ja) * | 2016-02-01 | 2017-08-10 | 株式会社不動テトラ | 地盤改良施工機 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20050223 |