JPH0972191A

JPH0972191A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0972191A
Application number: JP7251955A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Oda; 博志小田
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】切羽やビットあるいはカッターチャンバ内の
状態を容易に把握する。【解決手段】撮像装置２３はテレビカメラ２４を防水
型のケース４２内に収容して構成されている。ケース４
２の前壁８４は、耐圧レンズ９２が装着された開口９０
を有し、テレビカメラ２４のレンズはこの開口９０に対
向している。ケース４２は、後壁８６で支持部材の先端
部２６Ｂに固着されている。切羽などの撮像時には、ま
ずシャッタ３６を開放し、次にモータで支持部材を移動
させて撮像装置２３を、隔壁１０の開口３０を通じてチ
ャンバ内に挿入する。切羽などの周辺部を撮像するとき
は、支持部材の先端部２６Ｂをモータにより揺動させ、
また回転させる。撮像箇所に土砂や泥が付着していると
きはケース４２の前壁８４のノズル９８０１から水を噴
出させて排除する。撮影箇所の照明は、ケース４２の前
壁８４の前面に露出する光ファイバ１０４Ａ先端より光
を照射して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの切羽や
シールドマシンのビットあるいはカッターチャンバ内を
遠隔で監視する際等に好適な撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、トンネルの掘削工事はシールドマ
シンを用いた自動化技術により行われている。シールド
マシンにより自動掘進する場合には、切羽（掘削面）が
まったく見えないため、特にシールドマシンに異常な負
荷がかかった場合など、切羽の状態を知る必要があると
きは、熟練工が経験と勘により推測し、どのような状態
であるかを判断している。

【０００３】また、シールドマシンの前面にカッター部
が配置され、カッター部は、多数のビットがカッター板
に取り付けられて構成されているが、ビットは掘削を継
続することによってしだいに摩耗するため定期的に交換
する必要がある。しかし、このビットも見ることができ
ないため、どの程度掘削を行って交換するかは、従来、
熟練工が経験と勘により判断していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、シールド
マシンによる自動掘進では、切羽を見ることができず、
例えば流木や地中埋設物にぶつかり、シールドマシンに
異常な負荷がかかった場合などには、状態の判断は熟練
者の推測に依存するため、常に迅速かつ的確に対応する
ことは困難であった。そして、ビットを目視できず、ビ
ットの摩耗の程度は熟練工の経験と勘により判定してい
るので、ビット交換の作業を常に適切なタイミングで行
うことは困難であり、交換作業の実施が早すぎたり、あ
るいは遅すぎたりする場合が多々あった。

【０００５】また、切羽の土質変化は、主に、掘削排土
から推測されているので、例えば砂質土から粘土などへ
と土質が変化しても、そのような土質変化は掘削排土が
チャンバの外に排出されてからでないと判定できず、従
って、土質変化に直ちに対応することは困難であった。

【０００６】さらに、切羽の状態や、ビットの状態を目
で見て確認する場合には、カッターチャンバ内に溜まっ
ている泥水や掘削土を一旦カッターチャンバ外に排出
し、カッターチャンバ内に、人間が入れるだけの空間を
確保することになる。その際、切羽面が安定していない
と、地山が崩壊したり、地下水が異常出水する場合があ
るので、このような危険を回避するため、切羽に薬注を
行って切羽を安定させる必要がある。従って掘削工事は
長時間にわたって中断しなければならず、また上記作業
に多大の費用がかかってしまう。

【０００７】本発明はこのような事情のもとに成された
もので、その目的は、切羽やビットあるいはカッターチ
ャンバ内の状態等を容易に知ることができるようにする
撮像装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、テレビカメラと、前記テレビカメラを収容し
テレビカメラのレンズ前方に臨む部分に透明部を有する
防水型のケースと、前記ケースに装備され前記テレビカ
メラの前方に向けて水を噴出する洗浄手段と、前記ケー
スに装備され前記テレビカメラの前方を照明する照明手
段と、前記ケースの支持手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００９】また、本発明は、前記ケースに装備され、
前記透明部の表面に向けて流体を噴出する流体噴出手段
をさらに備えたことを特徴とする。また、本発明は、前
記流体が水であることを特徴とする。また、本発明は、
前記流体が空気であることを特徴とする。また、本発明
は、前記照明手段が光ファイバを含み、前記光ファイバ
の先端より前記テレビカメラの前方に光を放射すること
を特徴とする。また、本発明は、前記洗浄手段と照明手
段がケースの内部に配設されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記ケースがステンレス板からなり、
前記透明部はステンレス板の開口部に耐圧ガラスが取着
されて構成されていることを特徴とする。

【００１０】本発明の撮像装置では、テレビカメラは防
水型のケースに収納され、保護されているので、例えば
隔壁に窓を形成し、ケースを支持部材により支持しつ
つ、窓を通じてカッターチャンバ内に挿入しても、土砂
や泥によってテレビカメラが汚されたり、あるいは損傷
を受けるといったことがない。また、切羽やビットある
いはカッターチャンバ内の撮像箇所に土砂や泥が付着し
ておりそれらを直接撮像できない場合には洗浄手段によ
って、上記撮像箇所に向けて水を噴出させ、土砂や泥を
洗い流して排除することができる。そして、照明手段を
備えているので、通常光の届かないカッターチャンバ
や、カッター部の土砂取入れ溝を通じて切羽やビットを
照明して撮像することができる。さらに、支持部材に所
定の機構を設けて、テレビカメラをチャンバ内に必要な
距離だけ挿入し、必要な角度だけ揺動させ、また必要な
角度だけ回転させることができるようにすれば、切羽、
ビット、あるいはカッターチャンバ内の任意の箇所を撮
像することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態例につい
て説明する。図９は本発明による撮像装置の一例により
構成した切羽監視装置を備えたシールドマシンを示す縦
断面図である。図中、２はトンネル、２０２はセグメン
トリング、４は切羽、６はシールドマシン、７はシール
ド、８はシールドの前端に設けられ多数のビットが装着
されたカッター部、１０はカッター部８の後方に設けら
れた隔壁、１２はカッター部８と隔壁１０との間に形成
された排土を溜めるためのカッターチャンバ、１４は地
上の中央制御室、１６はコントロール装置をそれぞれ示
している。隔壁１０の所定箇所には開口が形成され、そ
の部分に本発明に係る撮像装置２３を含む切羽監視装置
１８が取り付けられている。切羽監視装置１８とコント
ロール装置１６とは後述するケーブル１１０などを含む
ケーブル２０により接続されている。

【００１２】図１は切羽監視装置１８を示す部分断面側
面図である。この切羽監視装置１８は、ハウジング２
２、撮像装置２３、支持部材２６、支持部材２６の駆動
装置２８などを含んで構成されている。図２はハウジン
グ２２周辺を拡大して示す部分断面側面図である。この
図を参照して、まずハウジング２２の部分について詳し
く説明する。隔壁１０の所定箇所には上述した開口３０
が形成されている。この開口３０は、本実施例では、一
例として直径が２００ｍｍ程度の円形の開口となってい
る。ハウジング２２のハウジング本体２２Ａは本実施例
ではステンレスの円筒によって形成され、その直径は上
記開口３０より若干小さく、隔壁１０側の前端部は開口
２２Ｂを成して開放されている。

【００１３】この開口２２Ｂの部分の外側にはリング部
材３２が固着されており、ハウジング本体２２Ａはこの
リング部材３２を介して隔壁１０の後面に取り付けられ
ている。すなわち、図３の正面図に示すように、リング
部材３２の周辺部には、周方向に所定の間隔で複数の孔
３２Ａが形成されており、これらの孔３２Ａにボルトを
挿通し、隔壁１０に形成された対応する雌ネジに螺着す
ることにより、リング部材３２、従ってハウジング２２
が隔壁１０に取り付けられている。なお、ハウジング２
２は、その中心軸が隔壁１０に対して垂直となるように
取り付けられている。

【００１４】図２に戻って、ハウジング２２のハウジン
グ本体２２Ａの後端部は、後壁３４により閉塞されてい
る。後壁３４の中央には円形の開口を有する軸受部３４
Ａが形成されており、この軸受部３４Ａには支持部材２
６の摺動部２６Ａの外ケース２６Ａー１が挿通されてい
る。前記外ケース２６Ａー１は、断面円形のパイプ状の
部材であり、軸受部３４Ａの上記開口の直径は外ケース
２６Ａー１の外径よりわずかに大きくなっている。従っ
て、水密性及び必要な気密性を確保しつつ摺動部２６Ａ
は隔壁１０に直交する方向に摺動可能となっている。後
壁３４でこのような水密性が確保されている結果、ハウ
ジング２２内に形成された空間は、シールドマシン６の
カッターチャンバ１２にのみ連通し、隔壁１０の後方の
空間に対しては遮断されている。

【００１５】ハウジング２２の開口２２Ｂはシャッタ３
６によって開閉可能となっている。シャッタ３６は、図
４に示すように、ほぼ円形であり、その上部に突出部３
６Ａが形成され、その部分に形成された孔とその孔に挿
通された軸３６Ｂとを介してリング部材３２に揺動可能
に取り付けられている。このシャッタ３６は隔壁１０の
前面に軸３８０２を介して揺動可能に取着されたエアー
シリンダ３８によって開閉駆動され、エアーシリンダ３
８の力はリンク４０によりシャッタ３６に伝達される。
上記軸３６Ｂの直下にはもう１つの孔が形成され、この
孔とこの孔に挿通された軸３６Ｃを介して、リンク４０
の一端が揺動可能に連結されている。そして、エアーシ
リンダ３８のピストンに連動する駆動軸３８Ａの先端部
は、リンク４０の他端に、リンク４０の他端に形成され
た孔およびその孔に挿通された軸４０Ａを介して揺動可
能に連結されている。従って、エアーシリンダ３８に圧
縮空気が供給され、駆動軸３８Ａが矢印Ａの方向に移動
したとき、シャッタ３６は図の閉鎖位置から２点鎖線Ｂ
で示す開放位置に移動する。なお、図２に示すように、
リング部材３２の前面には環状のシール部材３２０２が
取着され、シャッタ３６によりハウジングの内部が水密
に閉塞されるように構成されている。

【００１６】図１に戻って、支持部材２６は、上述した
摺動部２６Ａ、先端部２６Ｂ、ならびに連結部２６Ｃに
より構成され、前記摺動部２６Ａ、先端部２６Ｂ、連結
部２６Ｃは水密に連結され、摺動部２６Ａ、先端部２６
Ｂ、連結部２６Ｃの内部には相互に接続する閉塞空間が
内部に形成されている。先端部２６Ｂは撮像装置２３を
取り付けるための部分であり、連結部２６Ｃは先端部２
６Ｂを、摺動部２６Ａに対して所定の角度範囲で揺動可
能に連結している。

【００１７】撮像装置２３はテレビカメラ２４や防水型
のケース４２を含んで構成され、図２に詳しく示すよう
に、先端部２６Ｂの先端には横断面円形の防水型のステ
ンレス製のケース４２が取り付けられ、このケース４２
内にテレビカメラ２４がホルダー等により取りつけられ
収納されている。先端部２６Ｂは断面が上下に長い中空
の直方体状の外ケース２６Ｂー１を備え、その内部の前
記閉塞空間はケース４２の内部空間に連通している。

【００１８】連結部２６Ｃは、図５の断面平面図に示す
ような構造となっており、摺動部２６Ａの外ケース２６
Ａー１の前端と、連結部２６Ｃの外ケース２６Ｃー１の
後端は水密に連結されている。先端部２６Ｂの外ケース
２６Ｂー１の左右の側壁４４Ａ、４４Ｂの後部には、回
転軸となる円筒部材４６Ａ、４６Ｂが中心軸を一致させ
てそれぞれ外側方向に突設されている。一方、連結部２
６Ｃの外ケース２６Ｃー１の前部には、前方及び上下に
開放状の凹部４８Ｂを有する支持部材４８Ａが取着され
ている。凹部４８Ｂの幅は、外ケース２６Ｂー１の側壁
４４Ａ、４４Ｂ間の幅よりわずかに広く、外ケース２６
Ｂー１の連結部２６Ｃ側の端部はこの凹部４８Ｂに緩挿
されている。支持部材４８Ａの側壁４４Ａ、４４Ｂ側
で、凹部４８Ｂを構成する内壁５０Ａ、５０Ｂにはそれ
ぞれ円形の孔５２Ａ、５２Ｂが中心を互いに一致させて
形成されている。これらの孔５２Ａ、５２Ｂの直径は、
先端部２６Ｂの側壁４４Ａ、４４Ｂに突設された円筒部
材４６Ａ、４６Ｂの外径より大きく、円筒部材４６Ａ、
４６Ｂはそれぞれ孔５２Ａ、５２Ｂ内に挿通されてい
る。そして、円筒部材４６Ａ、４６Ｂの外周と孔５２
Ａ、５２Ｂの内周との間にはそれぞれシール機能を備え
たベアリング５４Ａ、５４Ｂが介在され、その結果、支
持部材２６の先端部２６Ｂは摺動部２６Ａに対して上述
のように揺動可能となっている。

【００１９】円筒部材４６Ａの側壁４４Ａ側の端部には
プーリ５６が形成され、一方、プーリ５６に近接する摺
動部２６Ａの所定箇所には、プーリ５６と軸が平行なプ
ーリ５８が配置されている。そして、これらのプーリ５
６、５８はベルト６０により連結されている。プーリ５
８に近接する摺動部２６Ａの所定箇所には電動モータ６
２が配設され、その回転軸６２Ａは、ギアボックス６４
内の複数のギアを介してプーリ５８の軸に連結されてい
る。従って、モータ６２が回転すると、プーリ５８が回
転し、その結果、ベルト６０を介してプーリ５６、すな
わち円筒部材４６Ａが回転する。そのため、先端部２６
Ｂは摺動部２６Ａに対して揺動する。先端部２６Ｂの揺
動の範囲は本実施例では、一例として±１００度となっ
ている。尚、前記凹部４８Ｂはこの±１００度の範囲で
先端部２６Ｂが揺動できる大きさで形成され、この凹部
４８Ｂに対応した形状で外ケース２６Ｃー１には溝が形
成されているが、支持部材４８Ａが外ケース２６Ｃー１
に取着されることで、外ケース２６Ｃー１、２６Ｂー１
は水密に結合され、これらケース２６Ｃー１、２６Ｂー
１の内部に互いに連通する閉塞空間が形成される。

【００２０】次に、支持部材２６の駆動手段２８につい
て説明する。ハウジング２２の下方には、図１に示すよ
うに、隔壁１０に対して垂直の方向に延在する基台６６
が配置されている。基台６６は、隔壁１０側の端部を隔
壁１０に固着することにより、隔壁１０に取り付けられ
ている。支持部材２６の、ハウジング２２の外に出てい
る部分の長さは、本実施例では一例として概ね１ｍであ
り、基台６６の長さは、隔壁１０と反対側の端部が、支
持部材２６の端部を若干越える長さとなっている。

【００２１】基台６６の上には、隔壁１０寄りの箇所に
電動モータ６８が、その回転軸を隔壁１０に対し垂直に
して配置されている。基台６６の上にはまた、ボールネ
ジ７０が、隔壁１０と垂直に、従って支持部材２６と平
行に配置され、ケース７２内に収められている。ボール
ネジ７０の隔壁側の端部は、連結部７４において、所定
の軸受により回転可能に支持され、かつモータ６８の回
転軸に連結されている。ボールネジ７０の他端は、基台
６６の端部に設けられた軸受により回転可能に支持され
ている。

【００２２】ケース７２の上部、すなわち摺動部２６Ａ
に対向する部分には、ボールネジ７０のほぼ全長に渡っ
て不図示のスリットが形成されている。摺動部２６Ａ
の、隔壁１０と反対側の端部には、後に説明する連結部
７６が配設されており、この連結部７６は支持台７８上
に載置され、支持台７８の下部は前記スリットに直線移
動可能に結合されている。さらに、支持台７８の下部に
はブロック部８０が突設され、このブロック部８０の雌
ねじに前記ボールネジ７０が螺合している。よって、電
動モータ６８が通電され、その回転軸が回転すると、ボ
ールネジ７０が回転し、支持部材２６は矢印Ｃで示す方
向に、実施例では隔壁１０と直交する方向に移動する。

【００２３】連結部７６には、図６の平面図に示すよう
に、電動モータ８２が取り付けられており、その不図示
の回転軸は連結部７６内に配置された不図示の複数のギ
アを介して摺動部２６Ａに連結されている。従って、電
動モータ８２が通電され、その回転軸が回転すると、摺
動部２６Ａ、従って支持部材２６はその中心軸の回りに
回転する。本実施例では、回転角の最大値は一例とし
て、時計回りおよび反時計回りにそれぞれ１７０度とな
っている。

【００２４】次に、図７を参照して撮像装置２３、具体
的にはテレビカメラ２４の周辺について説明する。テレ
ビカメラ２４は上述のようにケース４２内に収容されて
おり、このケース４２は円筒状の側壁４２Ａと、その前
方および後方をそれぞれ閉塞する前壁８４および後壁８
６により形成されている。前壁８４および後壁８６はそ
れぞれボルト８８を、側壁４２Ａの端部４２Ｂ、４２Ｃ
に締め付けることにより側壁４２Ａに取り付けられ、ケ
ース４２内部の水密性が確保されている。

【００２５】テレビカメラ２４はこのケース４２内に、
その前面部を前壁８４の内面に近接して配置されてい
る。前壁８４の中央部には円形の開口９０が形成され、
この開口９０には耐圧ガラス９２が填め込まれている。
耐圧ガラス９２は、周辺部をリング部材９４で押さえ、
リング部材９４をネジ９６で固定することにより、前壁
８４に取り付けられている。テレビカメラ２４の不図示
のレンズはこの耐圧ガラス９２に対向している。

【００２６】前壁８４の開口９０の周囲には、周方向に
一定の間隔でそれぞれ複数の孔９８、１００が形成され
ている。図３の正面図に示すように、本実施例では、孔
９８、１００はいずれも４箇所に形成されている。孔９
８は水をケース４２前方に噴出させるためのものであ
り、図７に示すように、孔９８の前端にはノズル９８０
１が取着され、孔９８の後部には送水管１０２の先端部
１０２Ａが連結されている。一方、孔１００は照明のた
めのものであり、孔１００にはライトガイド１０６を介
して光ファイバケーブル１０４の先端部が水密性を保持
した状態で挿入され、孔１００内に光ファイバ１０４Ａ
が装着されている。上記ノズル９８０１および送水管１
０２により本発明に係わる洗浄手段が構成されている。
また、孔１００、光ファイバケーブル１０４、ならびに
光ファイバ１０４Ａにより本発明に係わる照明装置が構
成されている。

【００２７】なお、水を噴出させるためのノズル９８０
１の中の１つには、図３および図８に示すように、その
前方に近接して反射板９８Ａが配置されている。この反
射板９８Ａは、図８に示すように、耐圧ガラス９２と反
対側の端部が前壁８４にネジで固着されており、耐圧ガ
ラス９２に近づくにつれて前壁８４からの距離が大きく
なるように傾斜している。従って、ノズル９８０１から
水が噴出すると、その水は反射板９８Ａに当たって、そ
の噴出方向を耐圧ガラス９２の方向に変え、耐圧ガラス
９２の前面に入射する。そのため、耐圧ガラス９２の前
面に泥などが付着している場合には、反射板９８Ａが配
置されたノズル９８０１から水を噴出させることによ
り、泥などを排除することができる。上記ノズル９８０
１、反射板９８Ａ、送水管１０２により本発明に係わる
流体噴出手段が構成されている。

【００２８】図７に示すように、後壁８６の中央部には
開口８６Ａが形成され、この開口８６Ａに支持部材２６
の先端部２６Ｂの内部空間が連通する形で、外ケース２
６Ｂー１の先端が後壁８６に水密に固着されている。そ
して、送水管１０２および光ファイバケーブル１０４は
先端部２６Ｂの内部から上記開口８６Ａを通じてケース
４２内に導かれている。送水管１０２および光ファイバ
ケーブル１０４は、摺動部２６Ａの連結部７６（図１）
近傍から摺動部２６Ａの内部に導入され、連結部２６Ｃ
の内部を通してケース４２内に導かれている。連結部２
６Ｃでは、図５に示すように、先端部２６Ｂの円筒部材
４６Ａ、４６Ｂの内側を通して先端部２６Ｂの内部に導
かれている。

【００２９】送水管１０２の他端は不図示のポンプに接
続されており、コントロール装置１６の制御のもとで、
所定の圧力に加圧された水が供給されるようになってい
る。ただし、上記反射板９８Ａが装着された孔９８に接
続する送水管１０２に対しては、他の孔９８とは別に加
圧水を供給できるようになっている。また、光ファイバ
ケーブル１０４の他端は不図示の光源に接続され、コン
トロール装置１６の制御のもとで光ファイバ１０４Ａ内
に光が導入されるようになっている。

【００３０】また、ハウジング２２の後壁３４にも、図
５に示すように、水をハウジング２２内に噴出させるた
めの複数の孔３４Ｂが形成されている。孔３４Ｂのハウ
ジング２２外側の開口部は内側の開口部より径が大き
く、その部分に雌ネジが形成されている。この雌ネジ
に、送水管１０８の先端部１０８Ａに形成された雄ネジ
が螺着され、送水管１０８が固着されている。送水管１
０８の他端は上述したポンプに接続されている。上記孔
３４Ｂおよび送水管１０８は本発明に係わる第２の洗浄
手段を構成している。

【００３１】テレビカメラ２４には、図７に示すよう
に、テレビカメラ２４が撮像した画像の信号を送り、ま
たテレビカメラ２４の制御信号をテレビカメラ２４に送
るためのケーブル１１０が接続されている。このケーブ
ル１１０も送水管１０２や光ファイバケーブル１０４と
同様の経路で敷設され、他端はコントロール装置１６に
接続されている。

【００３２】テレビカメラ２４による撮像を行わない場
合には、図１に示したように、支持部材２６は隔壁１０
から最も離れる方向に移動されており、テレビカメラ２
４を収容したケース４２および支持部材２６の先端部２
６Ｂと連結部２６Ｃとはハウジング２２内に収納されて
いる。そして、このときハウジング２２の開口２２Ｂは
シャッタ３６により閉鎖されている。従って、シールド
マシン６の掘進時、開口２２Ｂからハウジング２２の内
部に土砂等が侵入せず、テレビカメラ２４などが破損し
ないよう保護される。

【００３３】次に、撮像装置２３を備えた切羽監視装置
１８の動作について説明する。テレビカメラ２４によっ
て切羽４などを撮像しようと場合には、中央制御室１４
内の作業者はまず、シールドマシン６の掘削動作を停止
させ、そしてカッターチャンバ１２内に貯留している土
砂などをカッターチャンバ１２の外に排出する。その
後、コントロール装置１６の制御のもとで、図４に示し
たエアーシリンダ３８を駆動し、シャッタ３６を軸３６
Ｂを中心に、２点鎖線Ｂの位置まで揺動させ、ハウジン
グ２２の前方の開口２２Ｂを開放する。

【００３４】次に、この状態で、コントロール装置１６
の制御のもとで、図１に示した電動モータ６８を所定方
向に回転させ、ボールネジ７０を回転させる。これによ
り支持部材２６は隔壁１０に接近する方向に移動する。
その結果、テレビカメラ２４を収容したケース４２はハ
ウジング２２の外に押し出され、シールドマシン６のカ
ッターチャンバ１２内に挿入される。テレビカメラ２４
がカッターチャンバ１２内に必要な距離だけ挿入された
なら、電動モータ６８の回転を停止させ、支持部材２６
の移動を停止させる。

【００３５】次に、コントロール装置１６の制御のもと
で、上述したポンプを起動し、送水管１０２を通じて加
圧水を送り、ケース４２の前壁８４に取着したノズル９
８０１より水を噴出させる。その結果、テレビカメラ２
４によって撮像されるカッター部８の背面に付着した土
砂や、カッター部８の土砂取入れ溝を通じて切羽４の箇
所に付着した土砂などが洗い流される。このような洗浄
の後、コントロール装置１６の制御のもとで上記光源に
通電して点灯させ、光ファイバケーブル１０４を通じて
光を送る。その結果、光ファイバ１０４Ａの先端から光
が発せられ、テレビカメラ２４の前方が照明される。

【００３６】このような状態でテレビカメラ２４は撮像
を行い、撮像した画像の信号をケーブル１１０を通じて
コントロール装置１６に送出する。コントロール装置１
６ではこの画像信号により、テレビカメラ２４が撮像し
た画像をモニタ１６Ａに表示する。

【００３７】中央制御室１４の作業者はモニタ１６Ａに
表示された画像を見ながら、必要な箇所を撮像するた
め、支持部材２６の先端部を揺動させたり、あるいは支
持部材を回転させたりすることができる。すなわち、作
業者は、例えば切羽４やカッター部８のビットあるいは
カッターチャンバ１２の下部を見ようとする場合、コン
トロール装置１６を操作して、図５に示した電動モータ
６２を所定方向に回転させる。これによりプーリ５８が
回転し、その回転はベルト６０によってプーリ５６に伝
達され、円筒部材４６Ａは、矢印Ｄの方向から見て、時
計回りに回転する。その結果、支持部材２６の先端部２
６Ｂは下方に揺動し、テレビカメラ２４の撮像箇所は下
方に移動する。また、電動モータ６２を逆方向に回転さ
せた場合には、先端部２６Ｂは上方に揺動し、テレビカ
メラ２４の撮影箇所は上方に移動する。

【００３８】さらに、先端部２６Ｂを下方に揺動させた
状態で、コントロール装置１６による制御のもとで、図
６に示した電動モータ８２を回転させると、連結部７６
のギアの作用によって摺動部２６Ａは回転し、従って、
テレビカメラ２４も回転する。この回転方向を後方から
見て例えば時計回りとし、回転角を例えば９０度とする
と、テレビカメラ２４は切羽４やカッター部８あるいは
カッターチャンバ１２の左寄り箇所を撮像することにな
る。逆に、反時計回りに例えば９０度回転させた場合に
は、テレビカメラ２４はカッター部８あるいはカッター
チャンバ１２の右寄りの箇所を撮像する。そして、回転
角を変えることにより、斜め上や斜め下も無論撮像する
ことができる。

【００３９】また、このようにテレビカメラ２４による
撮像箇所を変化させたとき、その箇所に例えば土砂や泥
などが付着しており、切羽４やカッター部８などが直接
見えない場合には、送水管１０２を通じて再度送水し、
ノズル９８０１から水を勢い良く噴出させて土砂や泥を
荒い流し、排除すればよい。

【００４０】さらに、耐圧ガラス９２の前面に例えば泥
などが付着し、撮像が行えないような場合には、上述し
た反射板９８Ａが配置されたノズル９８０１から水を噴
出させ、耐圧ガラス９２の前面に水を吹き付けて泥など
を排除すればよい。切羽４などの撮像を終了し、テレビ
カメラ２４をハウジング２２内に再度、収容する場合に
は、まず電動モータ８２を回転させて、テレビカメラ２
４が回転した状態を解消し、次に、電動モータ６２を回
転させてテレビカメラ２４の揺動状態も解消する。その
後、電動モータ６８を回転させ、摺動部２６Ａを隔壁１
０から遠ざかる方向に移動させ、テレビカメラ２４、従
ってケース４２をハウジング２２内に収容する。

【００４１】このとき、コントロール装置１６の制御の
もとで上記ポンプを駆動し、送水管１０８に加圧水を送
り込み、ハウジング２２の後壁３４に形成された孔３４
Ｂを通じて水をハウジング２２内に噴出させる。これに
より、ケース４２や先端部２６Ｂ、あるいは連結部２６
Ｃに土砂や泥などが付着していたとしても、それらは水
によって吹き飛ばされ、土砂や泥がハウジング２２内に
蓄積するといったことが防止される。その後、エアーシ
リンダ３８によってシャッタ３６を駆動し、ハウジング
２２の開口２２Ｂをシャッタ３６によって閉鎖する。

【００４２】このように本実施例の撮像装置２３では、
テレビカメラ２４は密閉されたケース４２内に収納さ
れ、保護されているので、例えば隔壁１０の開口３０を
通じて撮像装置２３をチャンバ１２内に挿入しても、土
砂や泥によってテレビカメラ２４が汚されたり、あるい
は損傷を受けるといったことがない。また、切羽４やカ
ッター部８あるいはカッターチャンバ１２内の撮像箇所
に土砂や泥が付着しておりそれらを直接撮像できない場
合にはノズル９８０１より水を噴出させ、土砂や泥を洗
い流して排除することができる。そして、光ファイバ１
０４Ａを備えているので、通常光の届かない切羽４やカ
ッター部８あるいはカッターチャンバ１２内を照明して
撮像することができる。さらに、上述のような機構を備
えた支持部材２６に撮像装置２３を取り付け、撮像装置
２３をカッターチャンバ１２内に必要な距離だけ挿入
し、必要な角度だけ揺動させ、また必要な角度だけ回転
させることができるようにして、切羽４、カッター部
８、あるいはカッターチャンバ１２内の任意の箇所を撮
像することができる。

【００４３】なお、上記実施例では反射板９８Ａが配置
されたノズル９８０１からは水を噴出させるとしたが、
水の代りに空気を噴出させることも可能であり、耐圧ガ
ラス９２の前面が例えば高湿度のために曇ったようなと
き、ノズル９８０１から空気を噴出させることによっ
て、曇を解消することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の撮像装置で
は、テレビカメラは防水型のケース内に収納され、保護
されているので、例えば隔壁に窓を形成し、ケースを支
持部材により支持しつつ、窓を通じてカッターチャンバ
内に挿入しても、土砂や泥によってテレビカメラが汚さ
れたり、あるいは損傷を受けるといったことがない。ま
た、切羽やビットあるいはカッターチャンバ内の撮像箇
所に土砂や泥が付着しておりそれらを直接撮像できない
場合には洗浄手段によって、上記撮像箇所に向けて水を
噴出させ、土砂や泥を洗い流して排除することができ
る。そして、照明手段を備えているので、通常光の届か
ない切羽やビットあるいはカッターチャンバ内を照明し
て撮像することができる。さらに、支持部材に所定の機
構を設けて、テレビカメラをカッターチャンバ内に必要
な距離だけ挿入し、必要な角度だけ揺動させ、また必要
な角度だけ回転させることができるようにすれば、切
羽、ビット、あるいはカッターチャンバ内の任意の箇所
を撮像することができる。

【００４５】従って、本発明の撮像装置を用いることに
より、カッターチャンバ内に人が入ることなく、切羽、
ビット、あるいはカッターチャンバ内の全体を短時間の
中に、容易に、かつ安全に撮像することができる。作業
者はその撮像結果を見て切羽およびシールドマシン各部
の状態を把握することができる。その結果、切羽の土質
変化に対しても迅速に対応でき、また、流木や地中埋設
物にぶつかり、シールドマシンに異常な負荷がかかった
ときでも、その原因を即座に特定して素早く対応でき
る。そして、ビットの摩耗の程度はビットを直接目視し
て判断できるので、適切なタイミングでビット交換作業
を行うことができる。さらに、カッターチャンバ内に人
が入る必要はないので、切羽に薬注を行わなくてもよ
く、従って、掘削工事を長時間にわたって中断する必要
がない。また、人がカッターチャンバ内に入らなくても
よいので安全である。尚、本発明に係る撮像装置の用途
は任意であり、例えば、管体や管路、狭い閉塞空間等の
ような内部箇所を撮像する場合にも好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置を備えた切羽監視装置の
部分断面側面図である。

【図２】切羽監視装置の一部を拡大して示す部分断面側
面図である。

【図３】切羽監視装置を構成するハウジング部を示す正
面図である。

【図４】切羽監視装置を構成するハウジングの開口部を
閉鎖するシャッタを示す正面図である。

【図５】切羽監視装置を構成する支持部材の連結部を詳
しく示す平面図である。

【図６】切羽監視装置の全体を示す平面図である。

【図７】撮像装置を構成するテレビカメラ周辺を示す平
面図である。

【図８】撮像装置を構成するテレビカメラ周辺に設けら
れ、テレビカメラ前面の耐圧ガラスを洗浄するための水
噴出孔周辺を示す側面図である。

【図９】切羽監視装置を備えたシールドマシンを示す縦
断面図である。

【符号の説明】

４切羽６シールドマシン８カッター部１０隔壁１２カッターチャンバ１４中央制御室１６コントロール装置１８切羽監視装置２２ハウジング２３撮像装置２４テレビカメラ２６支持部材２８駆動装置３６シャッタ４２ケース９２耐圧ガラス１０２、１０８送水管１０４光ファイバケーブル１０４Ａ光ファイバ９８０１ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テレビカメラと、前記テレビカメラを収容しテレビカメラのレンズ前方に
臨む部分に透明部を有する防水型のケースと、前記ケースに装備され前記テレビカメラの前方に向けて
水を噴出する洗浄手段と、前記ケースに装備され前記テレビカメラの前方を照明す
る照明手段と、前記ケースの支持手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】前記ケースに装備され、前記透明部の表
面に向けて流体を噴出する流体噴出手段をさらに備えた
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】前記流体は水である請求項２記載の撮像
装置。
【請求項４】前記流体は空気である請求項２記載の撮
像装置。
【請求項５】前記照明手段は光ファイバを含み、前記
光ファイバの先端より前記テレビカメラの前方に光を放
射する請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】前記洗浄手段と照明手段はケースの内部
に配設されている請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】前記ケースはステンレス板からなり、前
記透明部はステンレス板の開口部に耐圧ガラスが取着さ
れて構成されている請求項１記載の撮像装置。