JPH09311039A - 地中掘削機の位置検出方法 - Google Patents
地中掘削機の位置検出方法Info
- Publication number
- JPH09311039A JPH09311039A JP12708296A JP12708296A JPH09311039A JP H09311039 A JPH09311039 A JP H09311039A JP 12708296 A JP12708296 A JP 12708296A JP 12708296 A JP12708296 A JP 12708296A JP H09311039 A JPH09311039 A JP H09311039A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- underground excavator
- coil
- transmitting coil
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- Pending
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地中掘削機における誘導電流の発生を防止す
ることにより、磁界強度の測定誤差を低減し、地中掘削
機の位置検出の精度を向上することができる地中掘削機
の位置検出方法を提供する。 【解決手段】 基準地点に磁界を発生する送信コイル３
および送信コイル３に電流を供給する発振器４を配置す
ると共に、受信コイル８，９を地中掘削機の非導電性材
料からなる先導管７に導入し、送信コイル３に電流を供
給して磁界を発生させ、送信コイル３より発生する磁界
を受信コイル８，９により受信して磁界の強度値を計測
することにより、基準地点と地中掘削機との相対位置が
検出される。
ることにより、磁界強度の測定誤差を低減し、地中掘削
機の位置検出の精度を向上することができる地中掘削機
の位置検出方法を提供する。 【解決手段】 基準地点に磁界を発生する送信コイル３
および送信コイル３に電流を供給する発振器４を配置す
ると共に、受信コイル８，９を地中掘削機の非導電性材
料からなる先導管７に導入し、送信コイル３に電流を供
給して磁界を発生させ、送信コイル３より発生する磁界
を受信コイル８，９により受信して磁界の強度値を計測
することにより、基準地点と地中掘削機との相対位置が
検出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中掘削機による
トンネル、上下水道配管、工業用水配管、農業用水配
管、ガス用配管、電気・通信線用配管などの非開削施工
において、磁界強度を計測して地中掘削機の位置を検出
する地中掘削機の位置検出方法に関する。
トンネル、上下水道配管、工業用水配管、農業用水配
管、ガス用配管、電気・通信線用配管などの非開削施工
において、磁界強度を計測して地中掘削機の位置を検出
する地中掘削機の位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の位置検出方法は、基準位
置にある一方の地中掘削機に磁界発生装置を設けると共
に、被測定物である他方の地中掘削機のボーリング装置
（先導管）に磁界検出器を設け、磁界発生装置より発生
する磁界を磁界検出器により検出して、一方の地中掘削
機と他方の地中掘削機との相対位置ずれ量を計測するも
ので、他方の地中掘削機の先導管に非磁性のステンレス
鋼を使用し、磁性体による磁場への影響を抑えたもの
が、たとえば特開平３−２５７３１６号公報に開示され
ている。
置にある一方の地中掘削機に磁界発生装置を設けると共
に、被測定物である他方の地中掘削機のボーリング装置
（先導管）に磁界検出器を設け、磁界発生装置より発生
する磁界を磁界検出器により検出して、一方の地中掘削
機と他方の地中掘削機との相対位置ずれ量を計測するも
ので、他方の地中掘削機の先導管に非磁性のステンレス
鋼を使用し、磁性体による磁場への影響を抑えたもの
が、たとえば特開平３−２５７３１６号公報に開示され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案の
如き位置検出方法では、地中掘削機の先導管がステンレ
ス鋼からなり、導電性を有するため、先導管の外周方向
に誘導電流が生じ、磁界発生装置により発生する磁界の
磁力線の向きと逆方向の誘導磁界が発生する。このた
め、先導管内部の磁界が誘導磁界の影響を受け、磁界強
度が低減する。これにより、磁界強度の測定に誤差が生
じ、被測定物の位置検出の精度が劣化するという問題点
があった。
如き位置検出方法では、地中掘削機の先導管がステンレ
ス鋼からなり、導電性を有するため、先導管の外周方向
に誘導電流が生じ、磁界発生装置により発生する磁界の
磁力線の向きと逆方向の誘導磁界が発生する。このた
め、先導管内部の磁界が誘導磁界の影響を受け、磁界強
度が低減する。これにより、磁界強度の測定に誤差が生
じ、被測定物の位置検出の精度が劣化するという問題点
があった。
【０００４】本発明は、前記のような問題点に鑑みてな
されたものであって、その目的とするところは、地中掘
削機における誘導電流の発生を防止することにより、磁
界強度の測定誤差を低減し、地中掘削機の位置検出の精
度を向上することができる地中掘削機の位置検出方法を
提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目
的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から
明らかになるであろう。
されたものであって、その目的とするところは、地中掘
削機における誘導電流の発生を防止することにより、磁
界強度の測定誤差を低減し、地中掘削機の位置検出の精
度を向上することができる地中掘削機の位置検出方法を
提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目
的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から
明らかになるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る地中掘削機の位置検出方法は、基準地点に
磁界を発生する送信コイルおよび送信コイルに電流を供
給する発振器を配置すると共に、受信コイルを地中掘削
機の非導電性材料からなる先端部に導入し、送信コイル
に電流を供給して磁界を発生させ、送信コイルより発生
する磁界を受信コイルにより受信して磁界の強度値を計
測することにより、基準地点と地中掘削機との相対位置
を検出することを特徴としている。
本発明に係る地中掘削機の位置検出方法は、基準地点に
磁界を発生する送信コイルおよび送信コイルに電流を供
給する発振器を配置すると共に、受信コイルを地中掘削
機の非導電性材料からなる先端部に導入し、送信コイル
に電流を供給して磁界を発生させ、送信コイルより発生
する磁界を受信コイルにより受信して磁界の強度値を計
測することにより、基準地点と地中掘削機との相対位置
を検出することを特徴としている。
【０００６】従って、本発明では、地中掘削機の先端部
が非導電性を有することから、地中掘削機の先端部から
受信コイルの周辺部において誘導電流は発生しないの
で、送信コイルより発生する磁界と逆向きの誘導磁界は
生じない。
が非導電性を有することから、地中掘削機の先端部から
受信コイルの周辺部において誘導電流は発生しないの
で、送信コイルより発生する磁界と逆向きの誘導磁界は
生じない。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
の形態の位置検出システムの概略構成図である。図１に
示す位置検出システムは、地中の観測基準地点（地中掘
削機の到達目標地点）に、磁界発生装置１が設置されて
いる。磁界発生装置１は、略Ｌ字形の基台２上に所定周
波数の交流磁界を発生する送信コイル３が装着され、送
信コイル３の上方に送信コイル３に交流電流を供給する
発振器４が配設され、送信コイル３と発振器４とは導線
５により接続されている。
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
の形態の位置検出システムの概略構成図である。図１に
示す位置検出システムは、地中の観測基準地点（地中掘
削機の到達目標地点）に、磁界発生装置１が設置されて
いる。磁界発生装置１は、略Ｌ字形の基台２上に所定周
波数の交流磁界を発生する送信コイル３が装着され、送
信コイル３の上方に送信コイル３に交流電流を供給する
発振器４が配設され、送信コイル３と発振器４とは導線
５により接続されている。
【０００８】地中掘削機の先端部に装着されたドリルヘ
ッド６の後方には導電性を有しない非金属材からなる先
導管７が連結され、この先導管７内には、送信コイル３
の磁界を検出する第１の受信コイル８および第２の受信
コイル９が内設されている。先導管７を形成する材料
は、地中掘削機の能力、掘削方式に応じて選定される。
たとえば、圧密工法の場合、一般的に地中掘削機の最大
推力は１０ｔ、最大回転トルクは４５０ｋｇ-mであり、
この場合の先導管７の材質強度は、安全率を３とする
と、曲げ強度が１５０８ｋｇ／ｃｍ2 、ねじり方向の強
度が７６０ｋｇ／ｃｍ2 となる。従って、先導管７は、
これに耐え得る材料として、たとえばプラスチック、セ
ラミック、ＦＲＰなどで製作される。
ッド６の後方には導電性を有しない非金属材からなる先
導管７が連結され、この先導管７内には、送信コイル３
の磁界を検出する第１の受信コイル８および第２の受信
コイル９が内設されている。先導管７を形成する材料
は、地中掘削機の能力、掘削方式に応じて選定される。
たとえば、圧密工法の場合、一般的に地中掘削機の最大
推力は１０ｔ、最大回転トルクは４５０ｋｇ-mであり、
この場合の先導管７の材質強度は、安全率を３とする
と、曲げ強度が１５０８ｋｇ／ｃｍ2 、ねじり方向の強
度が７６０ｋｇ／ｃｍ2 となる。従って、先導管７は、
これに耐え得る材料として、たとえばプラスチック、セ
ラミック、ＦＲＰなどで製作される。
【０００９】第１および第２の受信コイル８，９は、先
導管７の軸線方向に所定距離離れ、かつ軸線上に磁気検
出面の中心を有するように配設されている。そして、第
１および第２の受信コイル８，９は、第１および第２の
磁界強度計１０，１１にそれぞれ信号伝達ケーブル１
２，１３によって接続されている。位置検出システム
は、以上の如く構成されているので、位置検出システム
による位置検出方法は、まず、発振器４より、送信コイ
ル３に交流電流が与えられると、送信コイル３は、磁界
を発生する。
導管７の軸線方向に所定距離離れ、かつ軸線上に磁気検
出面の中心を有するように配設されている。そして、第
１および第２の受信コイル８，９は、第１および第２の
磁界強度計１０，１１にそれぞれ信号伝達ケーブル１
２，１３によって接続されている。位置検出システム
は、以上の如く構成されているので、位置検出システム
による位置検出方法は、まず、発振器４より、送信コイ
ル３に交流電流が与えられると、送信コイル３は、磁界
を発生する。
【００１０】その後、第１の受信コイル８および第２の
受信コイル９は、送信コイル３の磁界強度を受信し、磁
界強度に応じた電気信号を第１および第２の磁界強度計
１０，１１にそれぞれ伝送する。第１および第２の磁界
強度計１０，１１の磁界強度の計測信号および第１と第
２の受信コイル８，９間を結ぶ線分の距離より、当該線
分の傾斜角を求め、この傾斜角および掘削機の前進距離
から、観測基準地点に対する地中掘削機の位置ずれ、両
者間の距離を検出する。
受信コイル９は、送信コイル３の磁界強度を受信し、磁
界強度に応じた電気信号を第１および第２の磁界強度計
１０，１１にそれぞれ伝送する。第１および第２の磁界
強度計１０，１１の磁界強度の計測信号および第１と第
２の受信コイル８，９間を結ぶ線分の距離より、当該線
分の傾斜角を求め、この傾斜角および掘削機の前進距離
から、観測基準地点に対する地中掘削機の位置ずれ、両
者間の距離を検出する。
【００１１】この場合、先導管７は非導電性を有するの
で、送信コイル３の磁界によって先導管７の外周方向に
生じる誘導電流による先導管７の軸方向の誘導磁界、す
なわち、磁界発生装置１が発生する磁界と逆向きの誘導
磁界（誘導ノイズ）の発生が防止される。よって、磁界
強度の測定誤差が低減し、地中掘削機の位置の検出精度
を向上することができる。
で、送信コイル３の磁界によって先導管７の外周方向に
生じる誘導電流による先導管７の軸方向の誘導磁界、す
なわち、磁界発生装置１が発生する磁界と逆向きの誘導
磁界（誘導ノイズ）の発生が防止される。よって、磁界
強度の測定誤差が低減し、地中掘削機の位置の検出精度
を向上することができる。
【００１２】以上、本発明の実施の形態の位置検出方法
について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載の
位置検出方法に限定されるものではなく、本発明の特許
請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範
囲で、設計において種々の変更ができるものである。
について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載の
位置検出方法に限定されるものではなく、本発明の特許
請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範
囲で、設計において種々の変更ができるものである。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の位置検出方法は、地中掘削機の先端部が非導電性を
有するので、地中掘削機の先端部から受信コイルの周辺
部における誘導電流の発生が防止され、送信コイルより
発生する磁界と逆向きの誘導磁界（誘導ノイズ）の発生
を防止することができる。
明の位置検出方法は、地中掘削機の先端部が非導電性を
有するので、地中掘削機の先端部から受信コイルの周辺
部における誘導電流の発生が防止され、送信コイルより
発生する磁界と逆向きの誘導磁界（誘導ノイズ）の発生
を防止することができる。
【００１４】従って、磁界強度の測定誤差が低減され、
磁界強度が精度よく測定されるので、基準地点に対する
地中掘削機の位置の検出精度を向上することができる。
磁界強度が精度よく測定されるので、基準地点に対する
地中掘削機の位置の検出精度を向上することができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す地中掘削機の位置
検出方法に用いる位置検出システムの概略構成図。
検出方法に用いる位置検出システムの概略構成図。
１ 磁界発生装置 ２ 基台 ３ 送信コイル ４ 発振器 ５ 導線 ６ ドリルヘッド ７ 先導管 ８ 第１の受信コイル ９ 第２の受信コイル １０ 第１の磁界強度計 １１ 第２の磁界強度計 １２，１３ 信号伝達ケーブル
Claims (1)
- 【請求項１】 基準地点に磁界を発生する送信コイルお
よび前記送信コイルに電流を供給する発振器を配置する
と共に、受信コイルを地中掘削機の非導電性材料からな
る先端部に導入し、前記送信コイルに電流を供給して磁
界を発生させ、前記送信コイルより発生する前記磁界を
前記受信コイルにより受信して前記磁界の強度値を計測
することにより、前記基準地点と前記地中掘削機との相
対位置を検出することを特徴とする地中掘削機の位置検
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12708296A JPH09311039A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 地中掘削機の位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12708296A JPH09311039A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 地中掘削機の位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09311039A true JPH09311039A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14951137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12708296A Pending JPH09311039A (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 地中掘削機の位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09311039A (ja) |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP12708296A patent/JPH09311039A/ja active Pending
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