JPS59153112A - トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 - Google Patents
トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置Info
- Publication number
- JPS59153112A JPS59153112A JP58027485A JP2748583A JPS59153112A JP S59153112 A JPS59153112 A JP S59153112A JP 58027485 A JP58027485 A JP 58027485A JP 2748583 A JP2748583 A JP 2748583A JP S59153112 A JPS59153112 A JP S59153112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- tunnel
- horizontal displacement
- excavating machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V15/00—Tags attached to, or associated with, an object, in order to enable detection of the object
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
する水平変位を磁界を用いて地上から計測するトンネル
掘進機の水平変位計測方法および装置に関するものであ
る。
掘進機の水平変位計測方法および装置に関するものであ
る。
従来のこの種の方法としては、特開昭５３−１３５６７
１が提案されている。この計測方法は、人が入ることの
できない小口径トンネルにおいて、従来のトランシット
やレーザなどによる光学測量の欠点を解消した画期的な
技術と考えられる。この方法は、磁界検出素子を地上で
移動走査し、磁界発生素子の真上の水平位置を計測する
ものであり、磁界発生素子の真上の地上に植込み、ガー
ドレール、電柱など障害物があると計測が不可能となる
欠点があった。また、３次元的な凸（または凹）状に形
成されている磁界強度の広がりの中から未知の特異点（
最大値または最小値）を磁界検出素子の走査により探索
するためには多回数の測定を必要とし、このため多大な
時間と労力を要する欠点があった。
１が提案されている。この計測方法は、人が入ることの
できない小口径トンネルにおいて、従来のトランシット
やレーザなどによる光学測量の欠点を解消した画期的な
技術と考えられる。この方法は、磁界検出素子を地上で
移動走査し、磁界発生素子の真上の水平位置を計測する
ものであり、磁界発生素子の真上の地上に植込み、ガー
ドレール、電柱など障害物があると計測が不可能となる
欠点があった。また、３次元的な凸（または凹）状に形
成されている磁界強度の広がりの中から未知の特異点（
最大値または最小値）を磁界検出素子の走査により探索
するためには多回数の測定を必要とし、このため多大な
時間と労力を要する欠点があった。
本発明は、従来の欠点を除去するため、地下の築造する
トンネル内に配置されたトンネル掘進機に内蔵された磁
界発生素子をその中心磁束が常に鉛直方向に向くよう構
成し、地上には、基板上に水平に固定した直線状の磁界
検出素子ガイドを設け、前記磁界検出素子ガイドに鎖交
面が鉛直で力）つ移動方向に対し直角に移動可能に装着
された磁界検出素子を、前記基板には調整できる複数の
脚部を設けた磁界検出装置を設け、前記地上のトンネル
計画線に対し、前記磁界検出素子ガイド力く直角になる
よう磁界検出装置を配設し、前記磁界発生素子が磁力線
を発生している状態で、前記磁界検出素子ガイド上を、
前記磁界検出素子が移動し、磁界強度が最小値となる前
記磁界検出素子の位置を計測し、前記位置とトンネル計
画線の距離を湿り定し、トンネル掘進機の水平変位を検
知することを特徴とし、その目的はトンネル掘進機の水
平変位を計測する労力を削減し、時間を短縮し、トンネ
ル施工能率を向上するにある。
トンネル内に配置されたトンネル掘進機に内蔵された磁
界発生素子をその中心磁束が常に鉛直方向に向くよう構
成し、地上には、基板上に水平に固定した直線状の磁界
検出素子ガイドを設け、前記磁界検出素子ガイドに鎖交
面が鉛直で力）つ移動方向に対し直角に移動可能に装着
された磁界検出素子を、前記基板には調整できる複数の
脚部を設けた磁界検出装置を設け、前記地上のトンネル
計画線に対し、前記磁界検出素子ガイド力く直角になる
よう磁界検出装置を配設し、前記磁界発生素子が磁力線
を発生している状態で、前記磁界検出素子ガイド上を、
前記磁界検出素子が移動し、磁界強度が最小値となる前
記磁界検出素子の位置を計測し、前記位置とトンネル計
画線の距離を湿り定し、トンネル掘進機の水平変位を検
知することを特徴とし、その目的はトンネル掘進機の水
平変位を計測する労力を削減し、時間を短縮し、トンネ
ル施工能率を向上するにある。
本発明を図面に基いて説明する。
第１図は、本発明のトンネル掘進機の水平位置計測方法
および装置の一実施例の一部断面斜視図を示す。
および装置の一実施例の一部断面斜視図を示す。
図において、（りは地中掘進中のトンネル掘進機、（２
）はトンネル掘進機内に中心磁束が常に鉛直方向に発生
するように２軸を中心に回転し重力作用で常に同一方向
を向く台に取りつけられた例えばチョークコイルなどの
磁界発生素子、（３）は地上または立坑におかれた例え
ば発振器などの信号供給装置、（４）は磁界発生素子（
２）と信号供給装置（３）を結ぶケーブル、（５）は磁
界発生素子（２）の発生した交番磁界の磁力線模式図、
（６）は先端をトンネル掘進機（１）に固定し他方を立
坑に保持しトンネル掘進機（１）の掘進距離を容易に読
み取れるメジャー、（７）は≠ホ←≠計画線、（８）は
地上に移動可能に設置された磁界検出装置、（８Ｐ）゛
は磁界検出装置（８）の基板、（９）はという。）、Ｏ
Ｑは検出ガイド（９）中に埋めこまれた水準器、（ｌＩ
）は基板（８Ｐ）にとりつけられ検出ガイド（９）の水
平を調節するねじつき脚部、ａ３は検出ガイド（９）上
を移動でき、鎖交面０１が鉛直で、かつ検出ガイド（９
）上での移動方向に対し直角に設置さ“れた例えばルー
プコイルなどの磁界検出素子、α乃はケーブル、０５１
はケーブル０４１により磁界検出素子Ｑ２と接続されて
いる例えば選択レベル計などの信号測定装置である。
）はトンネル掘進機内に中心磁束が常に鉛直方向に発生
するように２軸を中心に回転し重力作用で常に同一方向
を向く台に取りつけられた例えばチョークコイルなどの
磁界発生素子、（３）は地上または立坑におかれた例え
ば発振器などの信号供給装置、（４）は磁界発生素子（
２）と信号供給装置（３）を結ぶケーブル、（５）は磁
界発生素子（２）の発生した交番磁界の磁力線模式図、
（６）は先端をトンネル掘進機（１）に固定し他方を立
坑に保持しトンネル掘進機（１）の掘進距離を容易に読
み取れるメジャー、（７）は≠ホ←≠計画線、（８）は
地上に移動可能に設置された磁界検出装置、（８Ｐ）゛
は磁界検出装置（８）の基板、（９）はという。）、Ｏ
Ｑは検出ガイド（９）中に埋めこまれた水準器、（ｌＩ
）は基板（８Ｐ）にとりつけられ検出ガイド（９）の水
平を調節するねじつき脚部、ａ３は検出ガイド（９）上
を移動でき、鎖交面０１が鉛直で、かつ検出ガイド（９
）上での移動方向に対し直角に設置さ“れた例えばルー
プコイルなどの磁界検出素子、α乃はケーブル、０５１
はケーブル０４１により磁界検出素子Ｑ２と接続されて
いる例えば選択レベル計などの信号測定装置である。
本発明の詳細な説明する。
地中にトンネルを築造中のトンネル掘進機（１）の計画
線に対する水平位置を計測する必要が生じたとき、トン
ネル掘進機＋１＋に固定されたメジャー（６）により掘
進距離がわかるので、水平位置を知るためには計画線か
らの水平変位が判れば良いことになる。そこで、まずト
ンネル掘進機（１）内に取りつけられている磁界発生素
子（２）に信号供給装置（３）を操作して適切な振幅と
周期の入力信号をケーブル（４）を介して供給し、中心
磁束が鉛直である放射状の交番磁界（５）を発生させる
。次に、地上における計画線（７）上の掘進距離のおお
よその位置に検出ガイド（９）が計画線（力と直角にな
るように磁界検出装置（８）を設置する。検出ガイド（
９）上には、鎖交面（１［有］が鉛直で、かつ検出ガイ
ド（９）に直交状に支持され検出ガイド（９）に沿って
直線状に移動可能な磁界検出素子αりが取りつけられて
いる。磁界検出素子αａには、ケーブルｏａを介して信
号測定装置α最が接続されており、磁力ｍ（５）の到来
方向を検知できるようになっている。
線に対する水平位置を計測する必要が生じたとき、トン
ネル掘進機＋１＋に固定されたメジャー（６）により掘
進距離がわかるので、水平位置を知るためには計画線か
らの水平変位が判れば良いことになる。そこで、まずト
ンネル掘進機（１）内に取りつけられている磁界発生素
子（２）に信号供給装置（３）を操作して適切な振幅と
周期の入力信号をケーブル（４）を介して供給し、中心
磁束が鉛直である放射状の交番磁界（５）を発生させる
。次に、地上における計画線（７）上の掘進距離のおお
よその位置に検出ガイド（９）が計画線（力と直角にな
るように磁界検出装置（８）を設置する。検出ガイド（
９）上には、鎖交面（１［有］が鉛直で、かつ検出ガイ
ド（９）に直交状に支持され検出ガイド（９）に沿って
直線状に移動可能な磁界検出素子αりが取りつけられて
いる。磁界検出素子αａには、ケーブルｏａを介して信
号測定装置α最が接続されており、磁力ｍ（５）の到来
方向を検知できるようになっている。
今、磁界検出素子θ２を検出ガイド（９）に沿って移動
させると、磁界検出素子ａ邊は鎖交面θ階を鉛直に保ち
、かつ計画線′７）に対し平行状態を保ったまま計画線
（７）に対し直交状に移動することになる。これに応じ
て磁界検出素子ｏりの鎖交面０階を通る信号測定装置（
国の出力信号（磁界強度）は第２図のように変化し、そ
の最小値を示す磁界検出素子（１２の向き（計画線（７
）に平行な磁力線（５）の到来方向）に磁界発生素子（
２）が存在することになる。従ってこのときの磁界検出
素子ａ３と計画ｍ（刀との距離を測定すれば、それが計
画線（７）に対するトンネル掘進機の水平変位としてた
だちに検知できる。
させると、磁界検出素子ａ邊は鎖交面θ階を鉛直に保ち
、かつ計画線′７）に対し平行状態を保ったまま計画線
（７）に対し直交状に移動することになる。これに応じ
て磁界検出素子ｏりの鎖交面０階を通る信号測定装置（
国の出力信号（磁界強度）は第２図のように変化し、そ
の最小値を示す磁界検出素子（１２の向き（計画線（７
）に平行な磁力線（５）の到来方向）に磁界発生素子（
２）が存在することになる。従ってこのときの磁界検出
素子ａ３と計画ｍ（刀との距離を測定すれば、それが計
画線（７）に対するトンネル掘進機の水平変位としてた
だちに検知できる。
従来の計測方法は、磁界検出素子を平面的に走査して磁
界発生素子の真上の特異点を探索する方法であり、我々
が行った実験では計測に２０〜３０分を要した。
界発生素子の真上の特異点を探索する方法であり、我々
が行った実験では計測に２０〜３０分を要した。
これに対し、本方法は変位の計測であけ計画線に直角な
１方向の測定でよいため非常に簡便であり、本方法を用
いたトンネル掘進機による、上被２ｍの掘進実験におけ
る一実験結果を示すと、磁界発生素子へ供給周波数２２
０Ｈｚ、供給電圧３゜Ｖを使用し、長さ６０ｍの受信ガ
イドからなる受信装置を用いて掘進機の水平変位を計測
したところ、計測時間は５分以内であり、精度は２副以
内であった。１掘進終了ごとに、計測した水平変位と計
画線とを比較してトンネル掘進機を計画線に沿わせるよ
う操作を行い、計画線に対し２０ｃｍ以内で掘進させる
ことができた。
１方向の測定でよいため非常に簡便であり、本方法を用
いたトンネル掘進機による、上被２ｍの掘進実験におけ
る一実験結果を示すと、磁界発生素子へ供給周波数２２
０Ｈｚ、供給電圧３゜Ｖを使用し、長さ６０ｍの受信ガ
イドからなる受信装置を用いて掘進機の水平変位を計測
したところ、計測時間は５分以内であり、精度は２副以
内であった。１掘進終了ごとに、計測した水平変位と計
画線とを比較してトンネル掘進機を計画線に沿わせるよ
う操作を行い、計画線に対し２０ｃｍ以内で掘進させる
ことができた。
以上説明したように、本発明は、地中におけるトンネル
掘進機の計画線に対する水平位置の測定を水平変位計測
に置換し地上における簡便な装置と操作によって計測で
きるため、従来のように水平位置の計測に多大の労力と
時間を費することがなく、短時間に容易に計測可能なこ
とから、トンネル施工の能率向上に寄与すると同時に、
必要により頻繁な計測が可能となり方向精度向上にも顕
著な効果を生ずる。
掘進機の計画線に対する水平位置の測定を水平変位計測
に置換し地上における簡便な装置と操作によって計測で
きるため、従来のように水平位置の計測に多大の労力と
時間を費することがなく、短時間に容易に計測可能なこ
とから、トンネル施工の能率向上に寄与すると同時に、
必要により頻繁な計測が可能となり方向精度向上にも顕
著な効果を生ずる。
第１図は、本発明のトンネル掘進機の水平変位計測方法
および装置の一実施例の一部断面斜視図、第２図は磁界
検出素子の移動位置と磁界強度の関係図、を示す。
□ １：トンネル掘進機 ２：磁界発生素子 ３：信号供給
装置 ４：ケーブル ５：磁力線６：メジャー ７：←
≠−４＝ｄ−計画線 ８：受信装ｆ８Ｐ：基板 ９：検
出ガイド ｌＯ：水準器１１：調節ねじつき脚部 １２
：磁界検出素子 １３：鎖交面 １４：ケーブル １５
：信号測定装置特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 阿 部 功
および装置の一実施例の一部断面斜視図、第２図は磁界
検出素子の移動位置と磁界強度の関係図、を示す。
□ １：トンネル掘進機 ２：磁界発生素子 ３：信号供給
装置 ４：ケーブル ５：磁力線６：メジャー ７：←
≠−４＝ｄ−計画線 ８：受信装ｆ８Ｐ：基板 ９：検
出ガイド ｌＯ：水準器１１：調節ねじつき脚部 １２
：磁界検出素子 １３：鎖交面 １４：ケーブル １５
：信号測定装置特許出願人 日本電信電話公社 代理人弁理士 阿 部 功
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 地下の築造するトンネル内に磁界発生素子を内蔵
するトンネル掘進機を配置し、地上に磁界検出素子と信
号測定装置を設け、前記磁界発生素子より発生する磁束
により前記トンネル掘進機の水平変位を前記磁界検出素
子と信号測定装置により計測するトンネル掘進機の水平
変位計測方法において、前記磁界発生素子をその中心磁
力線が常に鉛直方向に向くよう構成し、地上に、基板に
は水平に固定した直線状の磁界検出素子ガイドを設け、
前記磁界検出素子ガイドに鎖交面が鉛直かつ移動方向に
対しては直角をなし、移動可能に磁界検出素子を装着し
た磁界検出装置を設け、トンネル計画線に前記磁界検出
素子ガイドが直角になるよう磁界検出装置を配置し、前
記磁界発生素子に磁力線を発生させた状態で、前記磁界
検出素子を、磁界検出素子ガイド上を移動させ磁界強度
が最小値となる前記磁界検出素子の位置を計測し、前記
位置とトンネル計画線の距離を測定しトンネル掘進機の
水平変位を計測するトンネル掘進機の水平変位計測方法
。 ２ 地下の築造するトンネル内に磁界発生素子を内蔵す
るトンネル掘進機を配置し、地上に磁界検出素子と信号
測定装置を設けたトンネル掘進機の水平変位計測装置に
おいて、前記磁界発生素子をその中心磁力線が常に鉛直
方向に向くよう構成し、地上には、基板に水平に固定し
た直線状の磁界検出素子ガイドを設け、前記磁界検出素
子ガイドに鎖交面が鉛直かつ移動方向に対しては直角を
なし、移動可能に磁界検出素子を装着し、前記基板に調
整できる複数の脚部を具備する磁界検出装置を設けたこ
とを特徴とするトンネル掘進機の水平変位計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58027485A JPS59153112A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58027485A JPS59153112A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59153112A true JPS59153112A (ja) | 1984-09-01 |
Family
ID=12222428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58027485A Pending JPS59153112A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59153112A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074179A (ja) * | 1991-10-03 | 1995-01-10 | Kido Kensetsu Kogyo Kk | 管路測量方法 |
| JP2009210566A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | 位置計測方法及び位置計測装置 |
| JP4902032B1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-03-21 | 茂治郎 清水 | 管内移動体探知用の発信器、管内移動体および管内移動体探知システム |
| CN117433400A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-01-23 | 上海奕瑞光电子科技股份有限公司 | 移动dr的偏移测量方法、装置、电子产品和介质 |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP58027485A patent/JPS59153112A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074179A (ja) * | 1991-10-03 | 1995-01-10 | Kido Kensetsu Kogyo Kk | 管路測量方法 |
| JP2009210566A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-09-17 | Tokyo Rigaku Kensa Kk | 位置計測方法及び位置計測装置 |
| JP4902032B1 (ja) * | 2011-03-17 | 2012-03-21 | 茂治郎 清水 | 管内移動体探知用の発信器、管内移動体および管内移動体探知システム |
| CN117433400A (zh) * | 2023-12-08 | 2024-01-23 | 上海奕瑞光电子科技股份有限公司 | 移动dr的偏移测量方法、装置、电子产品和介质 |
| CN117433400B (zh) * | 2023-12-08 | 2024-04-30 | 上海奕瑞光电子科技股份有限公司 | 移动dr的偏移测量方法、装置、电子产品和介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO147693B (no) | Fremgangsmaate og anordning til retningsbestemt boring i undergrunn | |
| US5235398A (en) | Cavity monitoring system | |
| JPS59153112A (ja) | トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 | |
| JP3352550B2 (ja) | 位置検出方法 | |
| US5208538A (en) | Apparatus having a pair of magnetic field generating cables for measuring position of an underground excavator | |
| JP2866078B2 (ja) | 掘削推進機の位置探査装置及び位置探査方法 | |
| WO1991003708A1 (en) | Position detecting device for underground excavator | |
| JPS59153113A (ja) | トンネル掘進機の水平位置計測方法および装置 | |
| JPS59153189A (ja) | トンネル掘進機の水平位置計測方法および装置 | |
| JPS6023594A (ja) | トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 | |
| JP3236478B2 (ja) | 地下電磁探査装置 | |
| JP3352549B2 (ja) | 位置検出方法 | |
| JPS62169012A (ja) | 地中掘削機の水平変位計測装置 | |
| JPH0226194B2 (ja) | ||
| JP2003004409A (ja) | 位置測定方式及び位置測定装置 | |
| JPH03257321A (ja) | 地中掘削機の相対位置検出装置 | |
| JP3014183B2 (ja) | シールド機の誘導装置および方法 | |
| JPS60230498A (ja) | 掘進機の位置検出装置 | |
| SU947408A1 (ru) | Преобразователь азимута | |
| JPH0372291A (ja) | 地中掘削機の位置計測方法及びその装置 | |
| JPH0914959A (ja) | 位置検出方法 | |
| JPS62132111A (ja) | 地中掘削機の水平変位計測装置 | |
| JPH1082275A (ja) | 位置検出方法及びその装置 | |
| JPH03260282A (ja) | 地中掘削機の位置検出装置 | |
| JPS625118A (ja) | 掘進機の位置検出装置 |