JPH1082275A - Method and device for detecting position - Google Patents

Method and device for detecting position

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Publication number
JPH1082275A
JPH1082275A JP23887696A JP23887696A JPH1082275A JP H1082275 A JPH1082275 A JP H1082275A JP 23887696 A JP23887696 A JP 23887696A JP 23887696 A JP23887696 A JP 23887696A JP H1082275 A JPH1082275 A JP H1082275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
point
head
core
electromotive force
Prior art date
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Pending
Application number
JP23887696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Hosaka
寛 保坂
Kazuhiko Takahashi
和彦 高橋
Kunio Hoshitani
邦夫 星谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP23887696A priority Critical patent/JPH1082275A/en
Publication of JPH1082275A publication Critical patent/JPH1082275A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve the problem of influence on magnetic field and minimize measurement error, by providing an AC voltage-applying means, an electromotive force-measuring means, and a selective connection means, in both first and second coils respectively. SOLUTION: A distance from a measuring base point provided in a vertical shaft to the rearmost point of a Hume pipe is measured to calculate the position in the thrusting direction of the head. Next, the right-angled position against the thrusting direction of the head is measured by a head position detector. The first coil is connected to the first AC electric source and the second coil is connected to the second voltmeter. Then, the second coil is moved reciprocally to obtain a point showing the maximum value of the second voltmeter. And the second coil is connected to the second AC electric source and the second coil is moved reciprocally to obtain a point showing the maximum value of the first voltmeter. And the mid-point of both points is calculated. And this is regarded as the detected position in the right-angled direction to decide the head position. In this way, the measuring accuracy is increased and the positional control is facilitated and the high accuracy is effectively realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、土木技術及び測量
技術を用いたシールド工法、推進工法等において、地下
に存するシールド掘進機等の物体の水平位置を地上から
測定する位置検出方法及びその装置に関するもので、特
に電磁誘導の原理に基づいて一対のコイルを使用するタ
イプにおける位置検出方法及びその装置の改良に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting method and an apparatus for measuring the horizontal position of an object such as an underground shield excavator from the ground in a shield method, a propulsion method, etc. using civil engineering technology and surveying technology. More particularly, the present invention relates to a position detection method and an improvement of a position detection method in a type using a pair of coils based on the principle of electromagnetic induction.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種の位置検出装置としては、
所謂電磁誘導の原理を利用したものが用いられている。
この位置検出装置は、例えば図7(a)に示すように、
地下において第1コイル101をコイル芯が水平となる
よう設置する一方、地上において第2コイル102をコ
イル芯が互いに平行となる位置関係を保持しながら水平
方向に移動自在の構成とした上で、第1コイル101に
対しては交流電源101aによる交流電圧を印加すると
同時に、第2コイル102に発生する誘導電圧を電圧計
102aで測定するというものである。
2. Description of the Related Art As a conventional position detecting device of this kind,
What utilizes what is called the principle of electromagnetic induction is used.
This position detecting device is, for example, as shown in FIG.
On the ground, the first coil 101 is installed so that the coil core is horizontal, while on the ground, the second coil 102 is configured to be movable in the horizontal direction while maintaining the positional relationship where the coil cores are parallel to each other. The AC voltage from the AC power supply 101a is applied to the first coil 101, and at the same time, the induced voltage generated in the second coil 102 is measured by the voltmeter 102a.

【0003】この場合において、第1コイル101によ
り発生する磁界103は、原則として、第1コイル10
1の直上に位置する点Aを中心として左右対称に発生す
るため、点Aにおいて磁界103は水平となるととも
に、第2コイル102においては水平方向の磁界成分の
みが誘導電圧を発生させるため、当該点Aにおいて誘導
電圧は最大値を示すことになる。
In this case, the magnetic field 103 generated by the first coil 101 is, in principle, the first coil 10
Since the magnetic field 103 is generated symmetrically with respect to the point A located directly above the center A, the magnetic field 103 is horizontal at the point A, and only the magnetic field component in the horizontal direction in the second coil 102 generates an induced voltage. At point A, the induced voltage will show a maximum value.

【0004】したがって、理想状態においては、第2コ
イル102を左右に移動しながら、第2コイル102に
おける誘導電圧が最大となる点を求めることは、第1コ
イル101の直上に位置する点を求めることを意味する
ため、通常、第1コイル101の水平位置はこの方法に
より正確に測定されることになる。
Therefore, in the ideal state, the point at which the induced voltage in the second coil 102 is maximized while moving the second coil 102 to the left and right is obtained by finding the point located immediately above the first coil 101. This usually means that the horizontal position of the first coil 101 will be accurately measured by this method.

【0005】しかしながら、実際に管路等を構築する現
場には、図7(b)に示すように、マンホールや鉄パイ
プ等の磁性体又は導体104が周囲に存在しているた
め、このような場合において、第1コイル101が発生
する磁界103は、これらの磁性体又は導体104によ
る影響を受けてひずむことになり、その結果、点Aに位
置するはずの磁界105が水平となるポイントが点Bに
ずれることになり、第2コイル102では水平成分のみ
が誘導電圧を発生させることから、第2コイル102の
誘導電圧は点Bにおいて最大値を示してしまうため、そ
の分だけ不正確になる不都合がある。
However, as shown in FIG. 7 (b), a magnetic material such as a manhole or an iron pipe or a conductor 104 exists around a site where a pipe or the like is actually constructed. In this case, the magnetic field 103 generated by the first coil 101 is distorted by the influence of these magnetic substances or conductors 104, and as a result, the point at which the magnetic field 105 supposed to be located at the point A becomes horizontal is a point. B, since only the horizontal component generates an induced voltage in the second coil 102, the induced voltage of the second coil 102 shows the maximum value at the point B, which is inaccurate accordingly. There are inconveniences.

【0006】本発明者らは、このような不都合を解消す
べく、研究、実験等を繰り返した結果、磁性体又は導体
が周辺に存在する場合において、第1コイルと磁性体又
は導体との位置関係が固定されているときは、第1コイ
ルより発生させた磁界を水平方向に移動自在な第2コイ
ルで測定すると誘導電圧が最大となる位置は第1コイル
の直上位置とズレを生ずることになるが、同一の装置を
使用して水平方向に移動自在な第2コイルより発生させ
た磁界を第1コイルで測定すると誘導電圧が最大となる
位置は前者とは逆側にズレを生ずることになるという原
則が存在することを見い出した。
The present inventors have repeated research and experiments to solve such inconveniences. As a result, when a magnetic material or a conductor is present in the periphery, the position of the first coil and the magnetic material or the conductor is reduced. When the relationship is fixed, when the magnetic field generated by the first coil is measured by the second coil which is movable in the horizontal direction, the position where the induced voltage becomes maximum is shifted from the position directly above the first coil. However, when the same device is used to measure the magnetic field generated by the second coil that can move in the horizontal direction with the first coil, the position where the induced voltage is maximum is shifted on the opposite side from the former. Found that the principle of becoming

【0007】すなわち、周辺部に磁性体が存在する場合
について具体的に説明すると、図8に示すように、交流
電源111aによる交流電圧の印加により点Aに位置す
る第1コイル111に発生する発生磁界113を第2コ
イル112の電圧計112aで測定する場合において、
発生磁界113は磁性体114が存在しないとすると、
第2コイル112のコイル芯112b上であって第1コ
イル111の直上に位置する点Bにおいてその水平成分
が最も多く存在することになるが、磁性体114が存在
するため、磁性体114内を通過する発生磁界113に
より、磁性体114は磁界113の向き(図示矢印11
5aの方向)に磁化され、誘導磁界115が発生する。
More specifically, the case where a magnetic material is present in the peripheral portion will be described in detail. As shown in FIG. 8, the generation of the first coil 111 located at the point A by the application of an AC voltage from an AC power supply 111a is performed. When measuring the magnetic field 113 with the voltmeter 112a of the second coil 112,
Assuming that the generated magnetic field 113 does not include the magnetic body 114,
At the point B located on the coil core 112b of the second coil 112 and directly above the first coil 111, the horizontal component will be the largest, but since the magnetic material 114 exists, the inside of the magnetic material 114 Due to the generated magnetic field 113 passing through, the magnetic body 114 is oriented in the direction of the magnetic field 113 (arrow 11 in the figure).
5a), and an induced magnetic field 115 is generated.

【0008】すると、誘導磁界115及び発生磁界11
3は同じ向きであるため、磁性体114近傍において磁
界113は強められることになり、第1コイル111に
よる発生磁界113と磁性体114による誘導磁界11
5の和の中心となるポイント、すなわち、第2コイル1
12のコイル芯112b上であって磁界の水平成分が最
も多くなるポイントは、磁性体114が存在しないとし
た場合における第1コイル111の中心となるポイント
よりも磁性体114側に位置することになるため、地上
において第2コイル112による誘導電圧が最大となる
ポイントは、点Bに比して磁性体114側である点Cに
ずれることになる。
Then, the induction magnetic field 115 and the generated magnetic field 11
3 are in the same direction, the magnetic field 113 is strengthened near the magnetic body 114, and the magnetic field 113 generated by the first coil 111 and the induced magnetic field 11 by the magnetic body 114 are increased.
5, that is, the second coil 1
The point on the twelve coil cores 112b where the horizontal component of the magnetic field is the largest is located closer to the magnetic body 114 than the center point of the first coil 111 when the magnetic body 114 is not present. Therefore, the point at which the induced voltage by the second coil 112 becomes maximum on the ground is shifted to the point C which is closer to the magnetic body 114 than the point B.

【0009】ところが、図9に示すように、第1コイル
111が図8と同一の位置である点Aに存在する場合に
おいて、図8の場合とは逆に第2コイル112の交流電
源112cにより交流電圧を印加して発生磁界116を
発生させ、かつ、その発生電圧116を第1コイル11
1で測定する場合を考えると、図8の場合と同様、第2
コイル112による発生磁界116は、磁性体114を
磁界116の向き(図示矢印117aの方向)に磁化し
て誘導磁界117を発生させることになるが、図9の場
合は、発生磁界116と誘導磁界117との和の中心と
なるポイントが点Aであることが必要とされるので、第
2コイル112が第1コイル111の直上に位置する点
Bと比べて、図8の場合とは逆である磁性体114とは
反対側の点Dにあるときに電圧計111aで測定される
誘導電圧は最大値を示すことになるのである。
However, as shown in FIG. 9, when the first coil 111 is located at the point A which is the same position as in FIG. An AC voltage is applied to generate a generated magnetic field 116, and the generated voltage 116 is applied to the first coil 11.
Considering the case where the measurement is performed at 1, the same as in the case of FIG.
The magnetic field 116 generated by the coil 112 magnetizes the magnetic body 114 in the direction of the magnetic field 116 (the direction of the arrow 117a in the drawing) to generate an induced magnetic field 117. In the case of FIG. 9, the generated magnetic field 116 and the induced magnetic field are used. Since the point that is the center of the sum of the second coil 117 and the second coil 112 is required to be the point A, the second coil 112 is opposite to the point B located immediately above the first coil 111, which is opposite to the case of FIG. The induced voltage measured by the voltmeter 111a at the point D on the opposite side of a certain magnetic body 114 shows the maximum value.

【0010】また、周辺部に導体が存在する場合につい
て具体的に説明すると、図10に示すように、交流電源
121aによる交流電圧の印加により点Aに位置する第
1コイル121に発生する発生磁界123を第2コイル
122の電圧計122aで測定する場合において、発生
磁界123は導体124が存在しないとすると、第2コ
イル122のコイル芯122b上であって第1コイル1
21の直上に位置する点Bにおいてその水平成分が最も
多く存在することになるが、導体124が存在するた
め、導体124内を通過する発生磁界123により、導
体124には渦電流(図示矢印125aの方向)が発生
するとともに、渦電流125aは誘導磁界125を発生
させる。
[0010] The case where a conductor is present in the peripheral portion will be specifically described. As shown in FIG. 10, a generated magnetic field generated in a first coil 121 located at a point A by application of an AC voltage from an AC power supply 121a. When measuring 123 with the voltmeter 122a of the second coil 122, the generated magnetic field 123 is on the coil core 122b of the second coil 122 and the first coil 1
The point B located directly above the point 21 has the largest horizontal component. However, since the conductor 124 is present, the conductor 124 generates an eddy current (arrow 125a in FIG. ), And the eddy current 125 a generates an induced magnetic field 125.

【0011】すると、誘導磁界125及び発生磁界12
3は互いに逆向きであるため、導体124周辺の発生磁
界123が弱められることになり、第1コイル121に
よる発生磁界123と磁性体124による誘導磁界12
5の和の中心となるポイント、すなわち、第2コイル1
22のコイル芯122b上であって磁界の水平成分が最
も多くなるポイントは、導体124が存在しないとした
場合における第1コイル121の中心となるポイントよ
りも導体124とは反対側に位置することになるため、
地上において第2コイル122による誘導電圧が最大と
なるポイントは、点Bに比して導体124とは反対側で
ある点Cにずれることになる。
Then, the induction magnetic field 125 and the generated magnetic field 12
3 are opposite to each other, the generated magnetic field 123 around the conductor 124 is weakened, and the generated magnetic field 123 by the first coil 121 and the induced magnetic field 12 by the magnetic body 124 are reduced.
5, that is, the second coil 1
The point on the 22 coil core 122b where the horizontal component of the magnetic field is the largest is located on the opposite side of the conductor 124 from the center point of the first coil 121 when the conductor 124 is not present. To become
On the ground, the point at which the induced voltage by the second coil 122 becomes maximum is shifted to a point C which is on the opposite side of the conductor 124 as compared with the point B.

【0012】ところが、図11に示すように、第1コイ
ル121が図10と同一の位置である点Aに存在する場
合において、図10の場合とは逆に第2コイル122の
交流電源122cにより交流電圧を印加して発生磁界1
26を発生させ、かつ、その発生電圧126を第1コイ
ル121で測定する場合を考えると、第2コイル122
による発生磁界126は、導体124に図10の場合と
は逆向きの渦電流(図示矢印127aの方向)が発生す
るとともに、渦電流127aは誘導磁界127を発生さ
せることになるが、図11の場合は、発生磁界126と
誘導磁界127との和の中心となるポイントが点Aであ
ることが必要とされるので、第2コイル122が第1コ
イル121の直上に位置する点Bと比べて、図10の場
合とは逆側の磁性体124側の点Dにあるときに電圧計
121aで測定される誘導電圧は最大値を示すことにな
るのである。
However, as shown in FIG. 11, when the first coil 121 is located at a point A which is the same position as in FIG. 10, the AC power supply 122c of the second coil 122 reverses the case of FIG. Generated magnetic field 1 by applying AC voltage
26, and the generated voltage 126 is measured by the first coil 121, the second coil 122
The eddy current 127a generates an induced magnetic field 127 while the eddy current 127a is generated in the conductor 124 in the direction opposite to that of FIG. In this case, the point at which the center of the sum of the generated magnetic field 126 and the induction magnetic field 127 is required to be the point A, so that the second coil 122 is compared with the point B located directly above the first coil 121. 10, the induced voltage measured by the voltmeter 121a at the point D on the side of the magnetic body 124 opposite to that of FIG. 10 shows the maximum value.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
述した原則を基礎として、周囲に磁性体又は導体が存在
する場合において磁性体又は導体の磁界に対する影響を
解消することにより、測定誤差を極力小さく抑え、測定
精度の高い位置検出方法及びその装置を提供することを
目的とする。
Accordingly, the present invention is based on the principle described above, and eliminates the influence of a magnetic substance or conductor on the magnetic field when a magnetic substance or conductor is present in the surroundings, thereby reducing the measurement error. It is an object of the present invention to provide a position detection method and a position detection method that can be minimized and have high measurement accuracy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明に係
る位置検出方法は、図1に示すように、コイル芯S1が
水平又は鉛直に設定された第1コイル1に交流電圧を印
加する場合において、前記コイル芯S1と平行となる位
置関係に保持されるコイル芯S2を有する第2コイル2
を水平方向に移動した場合に前記第2コイル2の誘導起
電力を最大とするか、又は前記コイル芯S1と垂直とな
る位置関係に保持されるコイル芯S2を有する第2コイ
ル2を水平方向に移動した場合に前記第2コイル2の誘
導起電力を最小とする当該第2コイル2の第1の位置を
測定するステップと、前記第2コイル2に交流電圧を印
加する場合において、前記コイル芯S1と平行となる位
置関係に保持されるコイル芯S2を有する第2コイル2
を水平方向に移動した場合に前記第1コイル1の誘導起
電力を最大とするか、又は前記コイル芯S1と垂直とな
る位置関係に保持されるコイル芯S2を有する第2コイ
ル2を水平方向に移動した場合に前記第1コイル1の誘
導起電力を最小とする当該第2コイル2の第2の位置を
測定するステップと、前記第1の位置と前記第2の位置
との中点をもって第1コイル1の検出位置とするステッ
プとを含むを特徴としている。
That is, as shown in FIG. 1, the position detecting method according to the present invention is applied to a case where an AC voltage is applied to the first coil 1 whose coil core S1 is set horizontally or vertically. , A second coil 2 having a coil core S2 held in a positional relationship parallel to the coil core S1
Is moved in the horizontal direction, the induced electromotive force of the second coil 2 is maximized, or the second coil 2 having the coil core S2 held in a positional relationship perpendicular to the coil core S1 is moved in the horizontal direction. Measuring the first position of the second coil 2 so as to minimize the induced electromotive force of the second coil 2 when moving to; and applying an AC voltage to the second coil 2, Second coil 2 having coil core S2 held in a positional relationship parallel to core S1
Is moved in the horizontal direction, the induced electromotive force of the first coil 1 is maximized, or the second coil 2 having the coil core S2 held in a position perpendicular to the coil core S1 is moved in the horizontal direction. Measuring the second position of the second coil 2 that minimizes the induced electromotive force of the first coil 1 when moving to a position between the first position and the second position. Setting the detection position of the first coil 1.

【0015】また、このような位置検出方法を具現化す
る装置発明は、図1に示すように、コイル芯S1が水平
又は鉛直に設定された第1コイル1により形成される磁
界を、コイル芯S2が第1コイル1のコイル芯S1と平
行又は垂直となる位置関係を保持しながら水平方向に移
動自在とする第2コイル2により受信して第1コイル1
の水平位置を検出する位置検出装置において、第1コイ
ル1には、第1コイル1に交流電圧を印加する第1交流
電圧印加手段3と、コイルの誘導起電力の大きさを測定
する第1起電力測定手段4と、第1交流電圧印加手段3
又は第1起電力測定手段4のいずれか一方を選択して第
1コイル1に接続する第1選択接続手段5とを備え、第
2コイル2には、コイルに交流電圧を印加する第2交流
電圧印加手段6と、コイルの誘導起電力の大きさを測定
する第2起電力測定手段7と、第2交流電圧印加手段6
又は第2起電力測定手段7のいずれか一方を選択して第
2コイル2に接続する第2選択接続手段8とを備えたこ
とを特徴としている。
Further, as shown in FIG. 1, the apparatus invention embodying such a position detecting method uses a magnetic field formed by a first coil 1 in which a coil core S1 is set horizontally or vertically. The first coil 1 is received and received by the second coil 2 which is horizontally movable while maintaining a positional relationship where S2 is parallel or perpendicular to the coil core S1 of the first coil 1.
In the position detecting device for detecting the horizontal position of the first coil 1, the first coil 1 has a first AC voltage applying means 3 for applying an AC voltage to the first coil 1 and a first AC voltage applying means 3 for measuring the magnitude of the induced electromotive force of the coil. Electromotive force measuring means 4 and first AC voltage applying means 3
Or first selection connecting means 5 for selecting one of the first electromotive force measuring means 4 and connecting to the first coil 1, wherein the second coil 2 has a second AC Voltage applying means 6, second electromotive force measuring means 7 for measuring the magnitude of the induced electromotive force of the coil, and second AC voltage applying means 6
Alternatively, a second selection connection means 8 for selecting one of the second electromotive force measurement means 7 and connecting to the second coil 2 is provided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings.

【0017】◎実施の形態1 図2は、この発明の実施の形態1が都市部において推進
工法によるヒューム管布設工事の現場に適用された場合
における施工状況を示す説明図であり、図2(a)は正
面図であり、図2(b)は縦断図である。
Embodiment 1 FIG. 2 is an explanatory view showing a construction state in a case where Embodiment 1 of the present invention is applied to the site of a fume pipe laying construction by a propulsion method in an urban area. FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a longitudinal sectional view.

【0018】同図において、符号11は所定の山留工法
及び基礎砕石11a、均しコンクリート11bが施され
ている立坑、12は推進力に対する反力を確保する目的
で予め打設後養生され、所定の強度を得ているバックコ
ンクリート、13は推進力を付与するための複数本の元
押しジヤッキ13a、元押しジヤッキ13aと推進管と
の間に介設され、元押しジヤッキ13aの先端に固設さ
れる耐圧板13b、及びH鋼架台13d上に載置され、
推進管を案内するとともに耐圧板13bの移動方向を規
制するガイド13cからなる元押し装置、14は坑口部
の止水、補強、推進管のガイド等の役割を担う鋼製エン
トランスである。
In the figure, reference numeral 11 denotes a shaft which has been subjected to a predetermined shoring method, foundation crushed stone 11a and leveling concrete 11b, and 12 has been cured after being cast in advance for the purpose of securing a reaction force against propulsion. The back concrete 13 having a predetermined strength is provided with a plurality of main push jacks 13a for applying a propulsive force, interposed between the main push jack 13a and the propulsion pipe, and fixed to the tip of the main push jack 13a. Placed on the pressure plate 13b and the H steel gantry 13d,
A main pushing device 14 includes a guide 13c that guides the propulsion pipe and regulates the direction of movement of the pressure plate 13b. Reference numeral 14 denotes a steel entrance that plays a role of stopping water, reinforcing the wellhead, and guiding the propulsion pipe.

【0019】また、符号15は中空の円筒状である推進
ヒユーム管、16は最先端に配置され、ヘッド16a、
及び本体部16bで構成される推進マシンであって、ヘ
ッド16aの前部には、回転しながら切羽を削り取ると
ともに土砂を取り込むヘッドカッター16cが配設され
るとともに、ヘッド16aと本体部16bとの間には、
推進方向を制御する方向制御ジヤッキ16dを具備し
て、ヘッド16aを左右又は上下に傾斜させ、当該傾斜
させた側に推進方向が規制されるようになっている。
Reference numeral 15 denotes a hollow cylindrical propulsion humid tube, and 16 denotes a propelling tube disposed at the front end, and a head 16a,
And a main body 16b, a head cutter 16c is provided at the front of the head 16a to cut a face while rotating and to take in earth and sand, and a head cutter 16c is provided between the head 16a and the main body 16b. In the meantime,
A direction control jack 16d for controlling the propulsion direction is provided, and the head 16a is tilted left and right or up and down, and the propulsion direction is regulated by the side on which the head is tilted.

【0020】このような技術的手段を用いて行う推進ヒ
ユーム管15の布設プロセスは、図示外の天井クレーン
等により推進ヒユーム管15を吊り下ろしてガイド13
c上に載置させた上で、元押しジヤッキ13aを延伸さ
せ、当該推進ヒユーム管15の推進方向の後端部を耐圧
板13bを介して押圧して推進マシン16に推進力を付
与するとともに、推進マシン16自らもヘッド16aを
回転させながら切羽を取り込むことにより、推進ヒユー
ム管15の長さ寸法の一本分だけ、推進マシン16及び
既設の推進ヒユーム管15を地中に挿入した後、再び新
たな推進ヒユーム管15を挿入するための工程を繰り返
すというものである。
The process of laying the propulsion hume pipe 15 using such technical means is performed by suspending the propulsion hume pipe 15 using an overhead crane (not shown) or the like.
After being placed on the c, the original push jack 13a is extended, and the rear end of the propulsion tubing 15 in the propulsion direction is pressed via the pressure-resistant plate 13b to apply the propulsion force to the propulsion machine 16. The propulsion machine 16 itself inserts the propulsion machine 16 and the existing propulsion hume tube 15 into the ground by one length of the propulsion hume tube 15 by taking the face while rotating the head 16a. The process for inserting a new propulsion hume tube 15 is repeated again.

【0021】ところで、前記推進ヒユーム管15の布設
プロセスを実施する際の当然の前提として、推進マシン
16が掘進すべき方向をどのように測量して設定する
か、地中に丁張を設置する訳にはいかないため問題とな
るが、この実施の形態においては、ヘッド16aの水平
位置を地上において正確かつ容易に検出することができ
るヘッド位置検出装置17を配備している。
By the way, as a matter of course, when the laying process of the propulsion tubing 15 is performed, the direction in which the propulsion machine 16 should excavate is measured and set, and a stake is installed underground. In this embodiment, a head position detecting device 17 capable of accurately and easily detecting the horizontal position of the head 16a on the ground is provided.

【0022】このヘッド位置検出装置17は、ヘッド1
6aの内部でヘッド16aに対して予め正確な位置関係
に配設される第1コイル21と、地上において測定ボッ
クス22dの内部に配設される第2コイル22とで構成
されている。
The head position detecting device 17 includes a head 1
The first coil 21 includes a first coil 21 disposed in an accurate positional relationship with respect to the head 16a in the interior of the measuring box 22a, and a second coil 22 disposed inside the measuring box 22d on the ground.

【0023】第1コイル21は、第1交流電源21aに
よる交流電圧か、又は第1コイル21自身の誘導起電力
を測定するための第1電圧計21bがスイッチ21cを
介して選択的に接続可能になっており、第1交流電源2
1aによる交流電圧が選択され印加された場合には、第
1コイル21には電磁誘導の原理に基づく誘導磁界が発
生するようになっている。
The first coil 21 can be selectively connected to an AC voltage from a first AC power supply 21a or a first voltmeter 21b for measuring an induced electromotive force of the first coil 21 itself via a switch 21c. And the first AC power supply 2
When the AC voltage according to 1a is selected and applied, an induced magnetic field based on the principle of electromagnetic induction is generated in the first coil 21.

【0024】また、第1コイル21は、図3に示すよう
に、2自由度のジンバル31により、X軸周り、及びY
軸周りで回転自在に支持されており、第1コイル21の
自重によって常にコイル芯が水平状態を保持するよう構
成されている。
As shown in FIG. 3, the first coil 21 is provided with a gimbal 31 having two degrees of freedom around the X axis and Y axis.
The first coil 21 is supported so as to be rotatable around its axis, and the coil core is always kept horizontal by the weight of the first coil 21.

【0025】一方、第2コイル22は、第2交流電源2
2aによる交流電圧か、又は第2コイル22自身の誘導
起電力を測定するための第2電圧計22bがスイッチ2
2cを介して選択的に接続可能になっており、第2交流
電源22aによる交流電圧が選択され印加された場合に
は、第2コイル22には電磁誘導の原理に基づく誘導磁
界が発生するようになっている。
On the other hand, the second coil 22 is
2a or a second voltmeter 22b for measuring the induced electromotive force of the second coil 22 itself.
2c is selectively connectable via the second AC power supply 22a. When an AC voltage is selected and applied by the second AC power supply 22a, an induced magnetic field based on the principle of electromagnetic induction is generated in the second coil 22. It has become.

【0026】また、第2コイル22も第1コイル21と
同様、図3に示すように、2自由度のジンバル32によ
り、X軸周り、及びY軸周りで回転自在に支持されてお
り、第2コイル22の自重によって常にコイル芯が水平
状態を保持するよう構成されている。
As shown in FIG. 3, the second coil 22 is rotatably supported by a gimbal 32 having two degrees of freedom around the X-axis and the Y-axis, similarly to the first coil 21. The configuration is such that the coil core always keeps a horizontal state by the weight of the two coils 22.

【0027】このような構成を有するヘッド位置検出装
置17によれば、推進方向と直角方向(図示Y方向)の
位置を測定することができ、また、推進方向(図示X方
向)の位置は従来の方法により測定されることになる。
According to the head position detecting device 17 having such a configuration, the position in the direction perpendicular to the propulsion direction (Y direction in the figure) can be measured, and the position in the propulsion direction (X direction in the figure) can be measured in the conventional manner. Will be measured by the method described above.

【0028】次に、図2及び図3に基づいて、この実施
の形態に係るヘッド位置検出装置17によるヘッド位置
検出プロセスについて説明する。
Next, a head position detecting process performed by the head position detecting device 17 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0029】(1)位置検出前の作業 作業者は、位置検出プロセスを開始するに先立って、ヘ
ッド16aとヘッド位置検出装置17により検出される
はずの第1コイル21の中心となる点Aとの位置関係を
予め実測する等して認識しておくこととし、当該認識に
より点Aを測定しさえすれば、ヘッド16aの位置を検
出したことになる。
(1) Work before Position Detection Prior to starting the position detection process, the worker must determine the point A, which is the center of the first coil 21 that should be detected by the head 16a and the head position detection device 17, The positional relationship of the head 16a is detected by measuring the point A by actual measurement or the like in advance.

【0030】ヘッド16aの位置検出を行う場合には、
推進マシン16のオペレータは、元押しジヤッキ13a
の延伸動作を停止させるようにして、位置検出を行って
いるタイミングにおいてヘッド16aの位置が動いて測
定誤差が生ずることを防止するようにする。なお、推進
マシン16周辺の土砂が締まって推進マシン16が推進
できなくなる(身動きできなくなる)事態を防止する観
点から、ヘッドカッター16cの回転動作は停止させな
いこととする。
To detect the position of the head 16a,
The operator of the propulsion machine 16 has the original pushing jack 13a.
Is stopped so as to prevent a measurement error from occurring due to the position of the head 16a moving at the timing of position detection. The rotation of the head cutter 16c is not stopped from the viewpoint of preventing a situation in which the earth and sand around the propulsion machine 16 are tightened and the propulsion machine 16 cannot be propelled (cannot move).

【0031】(2)ヘッドの推進方向の位置測定 位置検出前に行うべき作業を終えた後、ヘッド16aの
推進方向(図示X方向、以下同じ)の位置を以下のよう
な公知の測定方法により求めることとする。
(2) Measurement of the position of the head in the propulsion direction After the work to be performed before the position detection is completed, the position of the head 16a in the propulsion direction (X direction in the drawing, the same applies hereinafter) is measured by a known measuring method as follows. I will ask for it.

【0032】すなわち、作業者は、予め立坑内に設置さ
れた測量基準点から推進ヒユーム管15の最後端までの
距離を測定して認識した推進ヒユーム管15の最後端の
位置、既に布設した推進ヒユーム管15の全本数から算
出される布設推進ヒユーム管15の全延長、及び推進マ
シン16の長さ寸法から、ヘッド16aの推進方向の位
置を算出する。
That is, the operator measures the distance from the survey reference point installed in the shaft in advance to the end of the propulsion tube 15 and recognizes the position of the end of the propulsion tube 15 and the already installed propulsion tube. The position of the head 16a in the propulsion direction is calculated from the total length of the installation propulsion hyume tube 15 calculated from the total number of the hyume tubes 15 and the length of the propulsion machine 16.

【0033】この場合において、推進ヒユーム管15が
コンクリート二次製品であることから、1本当たり長さ
寸法はきわめて正確であるが、これらをジョイントした
場合の実際の全延長が推進ヒユーム管15の全本数に目
地を考慮して計算により求めた数値としてよいのか懸念
されるが、推進工法では連結される推進ヒユーム管15
の最後端にきわめて大きな押圧力が付与されるため、目
地寸法にバラツキを生ずることはなく問題とならない。
In this case, since the propulsion tubing 15 is a secondary product of concrete, the length dimension per rod is extremely accurate, but the actual total extension when these are joined is the same as the propulsion tubing 15. It is a concern whether the numerical value obtained by calculation in consideration of the joint is taken into consideration in the total number, but in the propulsion method, the connected propulsion pipe 15 is used.
Since a very large pressing force is applied to the rear end of the joint, there is no problem because the joint dimensions do not vary.

【0034】(3)ヘッドの推進方向と直角方向の位置
検出 次に、推進方向と直角方向(図示Y方向、以下同じ)の
位置を、本発明であるヘッド位置検出装置17により測
定する。先ず、第1コイル21による磁界を第2コイル
22で検出すべく、第1コイル21のスイッチ21cと
第2コイル22のスイッチ22cを動作させることによ
り、第1コイル21を第1交流電源21aに接続すると
ともに、第2コイル22を第2電圧計22bに接続す
る。
(3) Position detection in the direction perpendicular to the propulsion direction of the head Next, the position in the direction perpendicular to the propulsion direction (Y direction in the drawing, the same applies hereinafter) is measured by the head position detection device 17 of the present invention. First, the switch 21c of the first coil 21 and the switch 22c of the second coil 22 are operated so that the magnetic field generated by the first coil 21 is detected by the second coil 22, so that the first coil 21 is connected to the first AC power supply 21a. At the same time, the second coil 22 is connected to the second voltmeter 22b.

【0035】そして、第2コイル22を測定ボックス2
2dごとX方向において往復移動させてみて、第2コイ
ル22のコイル芯上の点であって第2電圧計22bが最
大値を示す点Bを求める。
Then, the second coil 22 is connected to the measuring box 2
By reciprocating in the X direction every 2d, a point B on the coil core of the second coil 22 at which the second voltmeter 22b shows the maximum value is obtained.

【0036】この時、第1コイル21が配設されている
ヘッド16a、及び第2コイル22が配設されている測
定ボックス22d自体は、前者は布設すべき推進ヒユー
ム管15の略設計勾配で、後者は測定ボックス22dを
移動させるべき地上の地盤の状態なりに傾斜するか、又
は当該傾斜状態も変化することになるが、第1コイル2
1、及び第2コイル22をX軸周り、及びY軸周りで回
転自在に支持している2自由度のジンバル31、32が
それぞれ有効に機能するため、常にコイル芯の水平状態
は保持されることになるから、位置検出するに際して傾
斜の影響を受けることはない。
At this time, the head 16a in which the first coil 21 is disposed, and the measuring box 22d in which the second coil 22 is disposed, have the former with a substantially designed gradient of the propulsion hume tube 15 to be laid. In the latter case, the state of the ground on which the measurement box 22d is to be moved is inclined or the inclination state is also changed.
The two-degree-of-freedom gimbals 31 and 32 that rotatably support the first and second coils 22 around the X axis and the Y axis respectively function effectively, so that the horizontal state of the coil core is always maintained. Therefore, the position is not affected by the inclination when detecting the position.

【0037】なお、点Bは、周囲に磁性体及び導体が存
在しない場合は、第1コイル21の中心点の直上の点と
なるのに対し、磁性体が存在する場合は、第1コイル2
1の中心点の直上の点からみて磁性体側にずれることに
なり、また、導体が存在する場合は、第1コイル21の
中心点の直上の点からみて導体とは反対側にずれること
になる。
The point B is a point immediately above the center point of the first coil 21 when there is no magnetic material and conductor around it, whereas the point B is the first coil 2 when there is a magnetic material.
1 is shifted to the magnetic body side when viewed from a point directly above the center point, and when a conductor is present, it is shifted to a side opposite to the conductor when viewed from a point immediately above the center point of the first coil 21. .

【0038】次に、第2コイル22による磁界を第1コ
イル21で検出するに際して、スイッチ21c、22c
を切り換えることにより、第1コイル21を第1電圧計
21bに接続するとともに、第2コイル22を第2交流
電源22aに接続する。
Next, when the magnetic field generated by the second coil 22 is detected by the first coil 21, the switches 21c and 22c
, The first coil 21 is connected to the first voltmeter 21b, and the second coil 22 is connected to the second AC power supply 22a.

【0039】そして、第2コイル22を測定ボックス2
2dごとX方向において往復移動させてみて、第2コイ
ル22のコイル芯上の点であって第1コイル21の第1
電圧計21bが最大値を示す点Cを求める。
Then, the second coil 22 is connected to the measuring box 2
By reciprocating in the X direction every 2d, a point on the coil core of the second coil 22 and the first coil 21
The point C at which the voltmeter 21b indicates the maximum value is obtained.

【0040】この時、点Cは、周囲に磁性体又は導体の
影響により点Bの検出位置が第1コイル21の直上の点
からずれた場合にあっては、第1コイル21の直上の点
からみて点Bとは反対側にずれることになる。なお、周
囲に磁性体及び導体が存在せず、点Bの検出位置が第1
コイル21の直上の点となる場合は、点Cの検出位置も
点Bと同一の第1コイル21の直上の点となる。
At this time, when the detection position of the point B deviates from the point immediately above the first coil 21 due to the influence of a magnetic material or a conductor around the point C, the point C is the point immediately above the first coil 21. As a result, it is shifted to the opposite side to point B. Note that there is no magnetic substance or conductor around the periphery, and the detection position of the point B is the first position.
When the point is directly above the coil 21, the detection position of the point C is also a point immediately above the first coil 21 that is the same as the point B.

【0041】そして、当該点B及び点Cの中点を点Dを
算出し、点Dをもってヘッド16aの推進方向と直角方
向の検出位置とする。
Then, the midpoint between the points B and C is calculated as a point D, and the point D is set as a detection position in a direction perpendicular to the propulsion direction of the head 16a.

【0042】(4)ヘッド位置の決定 最後に、(2)において測定したヘッド16aの推進方
向の位置を図示X方向の位置とするとともに、(3)に
おいて検出、算出したヘッド16aの推進方向と直角方
向の位置を図示Y方向の位置としてヘッド16aの位置
を決定する。
(4) Determination of Head Position Finally, the position of the head 16a in the propulsion direction measured in (2) is set as the position in the X direction in the figure, and the propulsion direction of the head 16a detected and calculated in (3) is determined. The position of the head 16a is determined by setting the position in the right angle direction as the position in the Y direction in the figure.

【0043】◎実施の形態2 図4は、この発明が適用されたヘッド位置検出装置の実
施の形態2を示すものである。なお、実施の形態1と同
様の構成要素については実施の形態1と同様の符号を付
してここではその詳細な説明を省略する。
Second Embodiment FIG. 4 shows a second embodiment of the head position detecting device to which the present invention is applied. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0044】この実施の形態2に係るヘッド位置検出装
置の基本構成は実施の形態1と略同様であるが、実施の
形態1と異なり、ヘッド16a内に第1コイル41をそ
のコイル芯が鉛直方向となるよう配設しているととも
に、測定ボックス22d内に第2コイル42を、そのコ
イル芯が鉛直方向となるよう配設している。なお、この
実施の形態2では、第1コイル41及び第2コイル42
の鉛直状態が、ヘッド16aや測定ボックス22dの傾
斜状態に拘わらず保持されるよう構成している。このよ
うな技術的手段を用いてするヘッド16aの推進方向と
直角方向の位置検出プロセスは、以下のようなものであ
る。なお、ヘッド16aの推進方向の位置については、
実施の形態1と同様の方法により求めることとする。
The basic structure of the head position detecting device according to the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but is different from the first embodiment in that the first coil 41 is provided in the head 16a and the coil core is vertical. The second coil 42 is disposed in the measurement box 22d such that its coil core is in the vertical direction. In the second embodiment, the first coil 41 and the second coil 42
Is held irrespective of the inclined state of the head 16a and the measurement box 22d. The process of detecting the position of the head 16a in the direction perpendicular to the propulsion direction using such technical means is as follows. In addition, about the position of the head 16a in the propulsion direction,
It is determined by the same method as in the first embodiment.

【0045】先ず、第1コイル41に第1交流電源21
a、第2コイル42に第2電圧計22bを接続すると、
第1コイル21が磁界Gを発生させることになる一方、
当該磁界Gによる第2コイル22の誘導電圧は第2電圧
計22bで検出され、第2コイル42のコイル芯42a
と磁界Gの中心線とが一致するとき最大値を示すことに
なる。
First, the first AC power supply 21 is connected to the first coil 41.
a, when the second voltmeter 22b is connected to the second coil 42,
While the first coil 21 generates a magnetic field G,
The induced voltage of the second coil 22 due to the magnetic field G is detected by the second voltmeter 22b, and the coil core 42a of the second coil 42
When the center line of the magnetic field G coincides with the center line, the maximum value is shown.

【0046】すなわち、周囲に磁性体又は導体が存在し
ない場合は、磁界Gは左右対称となってコイル芯上にお
ける向きが鉛直を示すことになるため、測定ボックス2
2dをY方向に沿って移動させてみて、第2電圧計22
bが最大値を示す点Bは、第1コイル21の中心となる
点Aの直上に位置することになるのに対し、磁性体が存
在する場合は、第1コイル21の中心となる点Aの直上
の点からみて磁性体側にずれることになり、また、導体
が存在する場合は、第1コイル21の中心となる点Aの
直上の点からみて導体とは反対側にずれることになり、
第1コイル21及び第2コイル22のように、水平状態
を保持するよう構成した場合と同様の結果を示すことに
なる。
That is, when there is no magnetic substance or conductor around, the magnetic field G is symmetrical and the direction on the coil core indicates vertical.
By moving 2d along the Y direction, the second voltmeter 22
The point B at which b has the maximum value is located immediately above the point A which is the center of the first coil 21. On the other hand, when a magnetic material is present, the point A which is the center of the first coil 21 is provided. Is shifted toward the magnetic body when viewed from a point directly above the antenna, and when a conductor is present, the conductor is shifted to the opposite side from the conductor when viewed from a point immediately above the point A which is the center of the first coil 21.
As with the first coil 21 and the second coil 22, the same result as in the case where the horizontal state is maintained is shown.

【0047】次に、スイッチ21c、22cを切り換え
ることにより、第1コイル21を第1電圧計21bに接
続するとともに、第2コイル22を第2交流電源22a
に接続して、第2コイル22を測定ボックス22dごと
Y方向において往復移動させてみて、第2コイル22の
コイル芯上の点であって第1コイル21の第1電圧計2
1bが最大値を示す点Cを求める。
Next, by switching the switches 21c and 22c, the first coil 21 is connected to the first voltmeter 21b, and the second coil 22 is connected to the second AC power supply 22a.
And the second coil 22 is reciprocated in the Y direction together with the measurement box 22d, and is a point on the coil core of the second coil 22 and the first voltmeter 2 of the first coil 21.
A point C at which 1b shows the maximum value is obtained.

【0048】この時、点Cは、周囲に磁性体又は導体の
影響により点Bの検出位置が第1コイル21の直上の点
からずれた場合、第1コイル21の中心となる点Aの直
上の点からみて点Bとは反対側にずれることになるか
ら、当該点B及び点Cの中点を点Dを算出すれば、点D
をもってヘッド16aの推進方向と直角方向の検出位置
とすることができる。
At this time, when the detection position of the point B deviates from the point immediately above the first coil 21 due to the influence of a magnetic substance or a conductor around the point C, the point C is immediately above the point A which is the center of the first coil 21. Is shifted to the opposite side to the point B when viewed from the point of.
Can be used as the detection position in the direction perpendicular to the propulsion direction of the head 16a.

【0049】◎実施の形態3 図5は、この発明が適用されたヘッド位置検出装置の実
施の形態3を示すものである。なお、実施の形態1と同
様の構成要素については実施の形態1と同様の符号を付
してここではその詳細な説明を省略する。
Third Embodiment FIG. 5 shows a third embodiment of the head position detecting device to which the present invention is applied. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0050】この実施の形態3に係るヘッド位置検出装
置の基本構成は実施の形態1と略同様であるが、実施の
形態1と異なり、測定ボックス22d内に第2コイル5
1を、そのコイル芯51aが鉛直方向となるよう配設し
ている。なお、この実施の形態では、ヘッド16a内の
第1コイル21は、実施の形態1と同様、そのコイル芯
21dが水平となるよう配設されており、また、第1コ
イル21の水平状態、及び第2コイル52の鉛直状態は
ヘッド16aや測定ボックス22dの傾斜状態に拘わら
ず保持されるよう構成されている。
The basic configuration of the head position detecting device according to the third embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but unlike the first embodiment, the second coil 5 is provided in the measurement box 22d.
1 is disposed such that the coil core 51a is in the vertical direction. Note that, in this embodiment, the first coil 21 in the head 16a is disposed so that the coil core 21d is horizontal, as in the first embodiment. The vertical state of the second coil 52 is maintained regardless of the tilted state of the head 16a and the measurement box 22d.

【0051】このような技術的手段を用いてするヘッド
16aの推進方向と直角方向の位置検出プロセスは、以
下のようなものである。なお、ヘッド16aの推進方向
の位置については、実施の形態1と同様の方法により求
めることとする。
The process of detecting the position of the head 16a in the direction perpendicular to the propulsion direction using such technical means is as follows. The position of the head 16a in the propulsion direction is obtained by the same method as in the first embodiment.

【0052】先ず、第1コイル21に第1交流電源21
a、第2コイル51に第2電圧計22bを接続すると、
第1コイル21が磁界Gを発生させることになるが、こ
の磁界Gはその水平成分が最大となると、鉛直成分は最
小となることから、測定ボックス22dをY方向に沿っ
てある程度の範囲内で移動させてみて第2電圧計22b
が最小値を示す点Bは、周囲に磁性体又は導体が存在し
ない場合には、第1コイル21の中心となる点Aの直上
に位置することになるのに対し、磁性体が存在する場合
は、第1コイル21の中心となる点Aの直上の点からみ
て磁性体側にずれることになり、また、導体が存在する
場合は、第1コイル21の中心となる点Aの直上の点か
らみて導体とは反対側にずれることになる。
First, the first AC power supply 21 is connected to the first coil 21.
a, when the second voltmeter 22b is connected to the second coil 51,
The first coil 21 generates a magnetic field G. When the horizontal component of the magnetic field G is maximum, the vertical component is minimum. Therefore, the measurement box 22d is moved within a certain range along the Y direction. Move the second voltmeter 22b
Is located just above point A, which is the center of the first coil 21 when there is no magnetic material or conductor around it, whereas point B where the magnetic material exists Is shifted toward the magnetic body when viewed from a point directly above the point A which is the center of the first coil 21, and when a conductor is present, from the point immediately above the point A which is the center of the first coil 21 As a result, it will be shifted to the opposite side from the conductor.

【0053】次に、スイッチ21c、22cを切り換え
ることにより、第1コイル21を第1電圧計21bに接
続するとともに、第2コイル51を第2交流電源22a
に接続して、第2コイル51を測定ボックス22dごと
Y方向に沿ってある程度の範囲内で往復移動させてみ
て、第2コイル51のコイル芯上の点であって第1コイ
ル21の第1電圧計21bが最小値を示す点Cを求め
る。
Next, by switching the switches 21c and 22c, the first coil 21 is connected to the first voltmeter 21b, and the second coil 51 is connected to the second AC power supply 22a.
And the second coil 51 is reciprocated within a certain range along the Y direction together with the measurement box 22d, and a point on the coil core of the second coil 51 and the first coil 21 of the first coil 21 The point C at which the voltmeter 21b indicates the minimum value is obtained.

【0054】この時、点Cは、周囲に磁性体又は導体の
影響により点Bの検出位置が第1コイル21の直上の点
からずれた場合、第1コイル21の中心となる点Aの直
上の点からみて点Bとは反対側にずれることになるか
ら、当該点B及び点Cの中点Dを算出すれば、当該点D
をもってヘッド16aの推進方向と直角方向の検出位置
とすることができる。
At this time, when the detection position of the point B deviates from the point immediately above the first coil 21 due to the influence of a magnetic substance or a conductor around the point C, the point C is immediately above the point A which is the center of the first coil 21. Is shifted to the opposite side to the point B when viewed from the point of. Therefore, if the midpoint D of the points B and C is calculated, the point D
Can be used as the detection position in the direction perpendicular to the propulsion direction of the head 16a.

【0055】◎実施の形態4 図6は、この発明が適用されたヘッド位置検出装置の実
施の形態4を示すものである。なお、実施の形態1と同
様の構成要素については実施の形態1と同様の符号を付
してここではその詳細な説明を省略する。
Fourth Embodiment FIG. 6 shows a fourth embodiment of the head position detecting device to which the present invention is applied. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

【0056】この実施の形態4に係るヘッド位置検出装
置の基本構成は実施の形態1と略同様であるが、実施の
形態1と異なり、ヘッド16a内の第1コイル61をそ
のコイル芯61aが鉛直方向となるよう配設している。
なお、この実施の形態では、測定ボックス22d内の第
2コイル22は、実施の形態1と同様、そのコイル芯2
2eの水平となるよう配設されており、また、第1コイ
ル21の鉛直状態、及び第2コイル22の水平状態はヘ
ッド16aや測定ボックス22dの傾斜状態に拘わらず
保持されるよう構成されている。
The basic structure of the head position detecting device according to the fourth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, but, unlike the first embodiment, the first coil 61 in the head 16a is replaced by the coil core 61a. It is arranged to be vertical.
In this embodiment, the second coil 22 in the measurement box 22d has the same coil core 2 as in the first embodiment.
2e, and is arranged so that the vertical state of the first coil 21 and the horizontal state of the second coil 22 are maintained regardless of the inclined state of the head 16a and the measurement box 22d. I have.

【0057】このような技術的手段を用いてするヘッド
16aの推進方向と直角方向の位置検出プロセスは、以
下のようなものである。なお、ヘッド16aの推進方向
の位置については、実施の形態1と同様の方法により求
めることとする。
The process of detecting the position of the head 16a in the direction perpendicular to the propulsion direction using such technical means is as follows. The position of the head 16a in the propulsion direction is obtained by the same method as in the first embodiment.

【0058】先ず、第1コイル61に第1交流電源21
a、第2コイル22に第2電圧計22bを接続すると、
第1コイル61が磁界Gを発生させることになるが、こ
の磁界Gはその鉛直成分が最大となると、水平成分は最
小となることから、測定ボックス22dをY方向に沿っ
てある程度の範囲内で移動させてみて第2電圧計22b
が最小値を示す点Bは、周囲に磁性体又は導体が存在し
ない場合には、第1コイル21の中心となる点Aの直上
に位置することになるのに対し、磁性体が存在する場合
は、第1コイル21の中心となる点Aの直上の点からみ
て磁性体側にずれることになり、また、導体が存在する
場合は、第1コイル21の中心となる点Aの直上の点か
らみて導体とは反対側にずれることになる。
First, the first AC power supply 21 is connected to the first coil 61.
a, When the second voltmeter 22b is connected to the second coil 22,
The first coil 61 generates a magnetic field G. When the vertical component of the magnetic field G is maximum, the horizontal component is minimum. Therefore, the measurement box 22d is moved within a certain range along the Y direction. Move the second voltmeter 22b
Is located just above point A, which is the center of the first coil 21 when there is no magnetic material or conductor around it, whereas point B where the magnetic material exists Is shifted toward the magnetic body when viewed from a point directly above the point A which is the center of the first coil 21, and when a conductor is present, from the point immediately above the point A which is the center of the first coil 21 As a result, it will be shifted to the opposite side from the conductor.

【0059】次に、スイッチ21c、22cを切り換え
ることにより、第1コイル61を第1電圧計21bに接
続するとともに、第2コイル22を第2交流電源22a
に接続して、第2コイル22を測定ボックス22dごと
Y方向に沿ってある程度の範囲内で往復移動させてみ
て、第2コイル22のコイル芯22e上の点であって第
1コイル21の第1電圧計21bが最小値を示す点Cを
求める。
Next, by switching the switches 21c and 22c, the first coil 61 is connected to the first voltmeter 21b, and the second coil 22 is connected to the second AC power supply 22a.
And the second coil 22 is reciprocated within a certain range along the Y direction together with the measurement box 22d, and a point on the coil core 22e of the second coil 22 The point C at which the one voltmeter 21b shows the minimum value is obtained.

【0060】この時、点Cは、周囲に磁性体又は導体の
影響により点Bの検出位置が第1コイル21の直上の点
からずれた場合、第1コイル21の中心となる点Aの直
上の点からみて点Bとは反対側にずれることになるか
ら、当該点B及び点Cの中点を点Dを算出すれば、点D
をもってヘッド16aの推進方向と直角方向の検出位置
とすることができる。
At this time, when the detection position of the point B deviates from the point immediately above the first coil 21 due to the influence of a magnetic substance or a conductor around the point C, the point C is immediately above the point A which is the center of the first coil 21. Is shifted to the opposite side to the point B when viewed from the point of.
Can be used as the detection position in the direction perpendicular to the propulsion direction of the head 16a.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コイル芯を水平又は鉛直とした第1コイルが形成する磁
界をこれと平行又は垂直となる位置関係を保持しながら
水平方向に移動自在とした第2コイルにて受信し第1コ
イルの水平位置を検出する構成とした上で、第1コイル
に第1交流電圧印加手段、第1起電力測定手段、及びこ
れらのうちのいずれか一方を選択して接続する第1選択
接続手段を備え、第2コイルに第2交流電圧印加手段、
第2起電力測定手段、及びこれらのうちのいずれか一方
を選択する第2選択接続手段とを備える構成としたの
で、周囲の磁性体、導体等による磁界の影響に起因する
測定誤差が解消され、測定精度を上げることができるほ
か、推進マシン等の位置制御等の容易化、高精度化にも
有効である。
As described above, according to the present invention,
The magnetic field formed by the first coil whose coil core is horizontal or vertical is received by the second coil that is movable in the horizontal direction while maintaining the parallel or vertical positional relationship with the first coil, and the horizontal position of the first coil is determined. The first coil is provided with a first AC voltage applying means, a first electromotive force measuring means, and a first selection connecting means for selecting and connecting any one of them to the first coil. Means for applying a second AC voltage to the coil,
Since the configuration includes the second electromotive force measurement means and the second selection connection means for selecting one of them, a measurement error due to the influence of the magnetic field due to the surrounding magnetic material, conductor, or the like is eliminated. In addition to being able to increase measurement accuracy, it is also effective in facilitating position control of a propulsion machine and the like and improving accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の位置検出方法及びその装置の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of a position detection method and apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1におけるヘッド位置検出
装置の概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a head position detecting device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1における第1コイル又は
第2コイルの取付詳細図である。
FIG. 3 is a detailed view of mounting a first coil or a second coil according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2における位置検出方法及
びその装置の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a position detecting method and a position detecting device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態3における位置検出方法及
びその装置の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a position detecting method and a position detecting device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態4における位置検出方法及
びその装置の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a position detecting method and a position detecting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来の位置検出方法及びその装置の概略図であ
る。
FIG. 7 is a schematic view of a conventional position detection method and apparatus.

【図8】従来の位置検出方法及びその装置の検出原理を
示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a conventional position detection method and a detection principle of the device.

【図9】本発明者らが実験した位置検出方法及びその装
置の検出原理を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the position detection method and the detection principle of the apparatus that were experimented by the present inventors.

【図10】従来例である位置検出方法及びその装置の検
出原理を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a conventional position detection method and a detection principle of the apparatus.

【図11】本発明者らが実験した位置検出方法及びその
装置の検出原理を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a position detection method and a detection principle of the apparatus which were experimented by the present inventors.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1コイル 2…第2コイル 3…第1交流電圧印加手段 4…第1起電力測定手段 5…第1選択接続手段 6…第2交流電圧印加手段 7…第2起電力測定手段 8…第2選択接続手段 11…立坑 12…バックコンクリート 13…元押し装置 14…鋼製エントランス 15…推進ヒユーム管 16…推進マシン 16a…ヘッド 17…ヘッド位置検出装置 21…第1コイル 21a…第1交流電源 21b…第1電圧計 21c…スイッチ 22…第2コイル 22a…第2交流電源 22b…第2電圧計 22c…スイッチ 22d…測定ボックス 22e…コイル芯 31…2自由度のジンバル 41…第1コイル 41a…コイル芯 42…第2コイル 42a…コイル芯 51…第2コイル 51a…コイル芯 61…第1コイル 61a…コイル芯 S1…コイル芯 S2…コイル芯 G…磁界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st coil 2 ... 2nd coil 3 ... 1st AC voltage application means 4 ... 1st electromotive force measurement means 5 ... 1st connection connection means 6 ... 2nd AC voltage application means 7 ... 2nd electromotive force measurement means 8 ... second selection connection means 11 ... shaft 12 ... back concrete 13 ... main pushing device 14 ... steel entrance 15 ... propulsion hyume pipe 16 ... propulsion machine 16a ... head 17 ... head position detection device 21 ... first coil 21a ... first AC power supply 21b first voltmeter 21c switch 22 second coil 22a second AC power supply 22b second voltmeter 22c switch 22d measurement box 22e coil core 31 two-degree-of-freedom gimbal 41 first Coil 41a Coil core 42 Second coil 42a Coil core 51 Second coil 51a Coil core 61 First coil 61a Coil core S1 Le core S2 ... coil core G ... field

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コイル芯(S1)が水平又は鉛直に設定
された第1コイル(1)に交流電圧を印加する場合にお
いて、前記コイル芯(S1)と平行となる位置関係に保
持されるコイル芯(S2)を有する第2コイル(2)を
水平方向に移動した場合に前記第2コイル(2)の誘導
起電力を最大とするか、又は前記コイル芯(S1)と垂
直となる位置関係に保持されるコイル芯(S2)を有す
る第2コイル(2)を水平方向に移動した場合に前記第
2コイル(2)の誘導起電力を最小とする当該第2コイ
ル(2)の第1の位置を測定するステップと、 前記第2コイル(2)に交流電圧を印加する場合におい
て、前記コイル芯(S1)と平行となる位置関係に保持
されるコイル芯(S2)を有する第2コイル(2)を水
平方向に移動した場合に前記第1コイル(1)の誘導起
電力を最大とするか、又は前記コイル芯(S1)と垂直
となる位置関係に保持されるコイル芯(S2)を有する
第2コイル(2)を水平方向に移動した場合に前記第1
コイル(1)の誘導起電力を最小とする当該第2コイル
(2)の第2の位置を測定するステップと、 前記第1の位置と前記第2の位置との中点をもって第1
コイル(1)の検出位置とするステップとを含むことを
特徴とする位置検出方法。
1. A coil maintained in a positional relationship parallel to the coil core (S1) when an AC voltage is applied to the first coil (1) whose coil core (S1) is set horizontally or vertically. When the second coil (2) having the core (S2) is moved in the horizontal direction, the induced electromotive force of the second coil (2) is maximized or the positional relationship is perpendicular to the coil core (S1). When the second coil (2) having the coil core (S2) held in the horizontal direction is moved in the horizontal direction, the first electromotive force of the second coil (2) is minimized. And a second coil having a coil core (S2) held in a positional relationship parallel to the coil core (S1) when an AC voltage is applied to the second coil (2). When (2) is moved in the horizontal direction, Either maximize the induced electromotive force of the first coil (1), or move the second coil (2) having the coil core (S2) held in a positional relationship perpendicular to the coil core (S1) in the horizontal direction. When the first move
Measuring a second position of the second coil (2) that minimizes the induced electromotive force of the coil (1); and setting a first point at a midpoint between the first position and the second position.
Setting the detection position of the coil (1).
【請求項2】 コイル芯(S1)が水平又は鉛直に設定
された第1コイル(1)により形成される磁界を、コイ
ル芯(S2)が第1コイル(1)のコイル芯(S1)と
平行又は垂直となる位置関係を保持しながら水平方向に
移動自在とする第2コイル(2)により受信して第1コ
イル(1)の水平位置を検出する位置検出装置におい
て、 第1コイル(1)には、第1コイル(1)に交流電圧を
印加する第1交流電圧印加手段(3)と、コイルの誘導
起電力の大きさを測定する第1起電力測定手段(4)
と、第1交流電圧印加手段(3)又は第1起電力測定手
段(4)のいずれか一方を選択して第1コイル(1)に
接続する第1選択接続手段(5)とを備え、第2コイル
(2)には、コイルに交流電圧を印加する第2交流電圧
印加手段(6)と、コイルの誘導起電力の大きさを測定
する第2起電力測定手段(7)と、第2交流電圧印加手
段(6)又は第2起電力測定手段(7)のいずれか一方
を選択して第2コイル(2)に接続する第2選択接続手
段(8)とを備えたことを特徴とする位置検出装置。
2. A magnetic field formed by a first coil (1) whose coil core (S1) is set to be horizontal or vertical, and a coil core (S2) is formed by a coil core (S1) of a first coil (1). In a position detecting device for receiving a horizontal position of a first coil (1) by receiving a horizontal position while maintaining a parallel or vertical positional relationship, the first coil (1) ) Includes first AC voltage applying means (3) for applying an AC voltage to the first coil (1), and first electromotive force measuring means (4) for measuring the magnitude of the induced electromotive force of the coil.
And first selection connection means (5) for selecting one of the first AC voltage application means (3) and the first electromotive force measurement means (4) and connecting to the first coil (1), The second coil (2) includes second AC voltage applying means (6) for applying an AC voltage to the coil, second electromotive force measuring means (7) for measuring the magnitude of the induced electromotive force of the coil, and (2) a second selection connection means (8) for selecting one of the AC voltage application means (6) and the second electromotive force measurement means (7) and connecting to the second coil (2). Position detecting device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002350103A (en) * 2001-05-23 2002-12-04 Hitachi Kokusai Electric Inc Moving body detecting system

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JP2002350103A (en) * 2001-05-23 2002-12-04 Hitachi Kokusai Electric Inc Moving body detecting system
JP4615762B2 (en) * 2001-05-23 2011-01-19 株式会社日立国際電気 Moving object detection system

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