JPS59170392A - 掘削シリンダの磁化作用の自動補償装置 - Google Patents
掘削シリンダの磁化作用の自動補償装置Info
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- JPS59170392A JPS59170392A JP59045721A JP4572184A JPS59170392A JP S59170392 A JPS59170392 A JP S59170392A JP 59045721 A JP59045721 A JP 59045721A JP 4572184 A JP4572184 A JP 4572184A JP S59170392 A JPS59170392 A JP S59170392A
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- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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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】
この発明は、地中井戸掘削装置、就中、少なくとも一部
を湾曲させる井戸の掘削装置の掘削シリンダの磁化作用
の自動補償装置に関する。
を湾曲させる井戸の掘削装置の掘削シリンダの磁化作用
の自動補償装置に関する。
少なくとも一部を湾曲させて”井戸を掘削する場合は、
方向ならびに地盤磁場強度を基準にして磁気測定を行っ
て掘削方向を確認しながら掘削工具を湾曲部分内に案内
しなければならない場合が少なくない。曲率の大きい湾
曲部を掘削する場合は、例えば２０〜５０ｍの長さの密
実もしくは中空円筒状棒材で構成する掘削シリンダを用
いて掘削工具を掘削空間内に押込むという方法をとるの
が一般である。しかし残念なことに、掘削工具の原動機
ならびに掘削工具、これを押出すシリンダは通常、鉄、
普通鋼などの強磁性材を素材としており、そのだめ無視
し得ない磁化作用を及ぼす。この磁化作用は、地盤磁場
を乱すという悪影響を及ぼし、磁気位置検出器を掘削シ
リンダの近傍に取付けた場合（その必要性は現実にある
）、地盤磁場を基漁とするその指示が乱される恐れがあ
る。
方向ならびに地盤磁場強度を基準にして磁気測定を行っ
て掘削方向を確認しながら掘削工具を湾曲部分内に案内
しなければならない場合が少なくない。曲率の大きい湾
曲部を掘削する場合は、例えば２０〜５０ｍの長さの密
実もしくは中空円筒状棒材で構成する掘削シリンダを用
いて掘削工具を掘削空間内に押込むという方法をとるの
が一般である。しかし残念なことに、掘削工具の原動機
ならびに掘削工具、これを押出すシリンダは通常、鉄、
普通鋼などの強磁性材を素材としており、そのだめ無視
し得ない磁化作用を及ぼす。この磁化作用は、地盤磁場
を乱すという悪影響を及ぼし、磁気位置検出器を掘削シ
リンダの近傍に取付けた場合（その必要性は現実にある
）、地盤磁場を基漁とするその指示が乱される恐れがあ
る。
この不都合を解消するためにこれまで、位置検出器に近
接する掘削シリンダの素材を非磁性ステンレヌ鋼とする
という方法がとられてきた。しかしこの方法は、非磁性
ステンレス鋼が非常に高価な材料であるため、理想的な
方法であるとは言えこの発明は、構造が単純で製作費が
安価な手段を用いて、掘削工具の位置を制御する磁気式
検出器の位置において掘削シリンダ゛の悪い磁化効果を
補償する自動磁化補償器を提供することを目的とする。
接する掘削シリンダの素材を非磁性ステンレヌ鋼とする
という方法がとられてきた。しかしこの方法は、非磁性
ステンレス鋼が非常に高価な材料であるため、理想的な
方法であるとは言えこの発明は、構造が単純で製作費が
安価な手段を用いて、掘削工具の位置を制御する磁気式
検出器の位置において掘削シリンダ゛の悪い磁化効果を
補償する自動磁化補償器を提供することを目的とする。
密実もしくは中空の磁性材料製円筒棒材で構成され、地
盤磁場を基準とする位置検出器の指示によって進行を案
内する掘削工具を重力で押出すという形式の掘削シリン
ダの磁化作用を自動的に補償するこの本発明の装置は、
位置検出器を囲む掘削シリンダの各端部に、検出器の指
示にしたがって自動的に調節され、位置検出器の領域内
において、掘削シリンダに起因する磁場勾配ならびに磁
場そのものを無効にする電流が流れるコイルを備えてい
ることを特徴とする。
盤磁場を基準とする位置検出器の指示によって進行を案
内する掘削工具を重力で押出すという形式の掘削シリン
ダの磁化作用を自動的に補償するこの本発明の装置は、
位置検出器を囲む掘削シリンダの各端部に、検出器の指
示にしたがって自動的に調節され、位置検出器の領域内
において、掘削シリンダに起因する磁場勾配ならびに磁
場そのものを無効にする電流が流れるコイルを備えてい
ることを特徴とする。
しだがって、位置検出器に近接する２つの掘削シリンダ
の端部に短いコイルだけを取付けた本発明の装置は、掘
削シリンダを構成する材料のこの部分を地盤磁場による
磁化の方向と逆の方向に磁化し、そのため該２つの掘削
シリンダの端部に、掘削シリンダに起因する磁場勾配が
ゼロになる領域が生じるということが理解される。さら
に、コイルの長さ、磁場測定位置（すなわち掘削シリン
ダとの関係における位置検出器の位置）ならびにコイル
を流れる電流の強度を正しく設定すれば、位置検出器の
位置における・擾乱磁場を容易に無効化することができ
る。かくして、掘削シリンダに起因する磁場ならびにこ
の磁場の勾配は位置検出器の領域において消滅する。
の端部に短いコイルだけを取付けた本発明の装置は、掘
削シリンダを構成する材料のこの部分を地盤磁場による
磁化の方向と逆の方向に磁化し、そのため該２つの掘削
シリンダの端部に、掘削シリンダに起因する磁場勾配が
ゼロになる領域が生じるということが理解される。さら
に、コイルの長さ、磁場測定位置（すなわち掘削シリン
ダとの関係における位置検出器の位置）ならびにコイル
を流れる電流の強度を正しく設定すれば、位置検出器の
位置における・擾乱磁場を容易に無効化することができ
る。かくして、掘削シリンダに起因する磁場ならびにこ
の磁場の勾配は位置検出器の領域において消滅する。
本発明の別の実施態様の好例として、位置検出器を、非
磁性材料を素材とする中空円筒スリーブ内において、掘
削シリンダ端部からＸだけ隔てた距離に位置させ、相互
間隔がΔＸである２つの磁気式探針と、この２つの探針
の指示の差を設定しこの差によって、コイルを流れる電
流を、掘削シリンダに起因する磁場の勾配ならびに磁場
そのものを掘削シリンダからＸの距離だけ隔たった位置
においてゼロにするような値に調節する電流発生器を制
御する１つの差動増幅器とで構成する。
磁性材料を素材とする中空円筒スリーブ内において、掘
削シリンダ端部からＸだけ隔てた距離に位置させ、相互
間隔がΔＸである２つの磁気式探針と、この２つの探針
の指示の差を設定しこの差によって、コイルを流れる電
流を、掘削シリンダに起因する磁場の勾配ならびに磁場
そのものを掘削シリンダからＸの距離だけ隔たった位置
においてゼロにするような値に調節する電流発生器を制
御する１つの差動増幅器とで構成する。
したがって本発明においては、隣シ合う２つの磁気式探
針間の磁場勾配によってコイルを流れる電流を自動的に
調節し、これによってこの位置における擾乱磁場を消滅
させる。このような状態が確保されるならば、掘削工具
の位置検出器の指示は地盤磁場によって乱されることは
なく、この位置検出器によって掘削工具の進行方向を思
いどおシに制御することができる。
針間の磁場勾配によってコイルを流れる電流を自動的に
調節し、これによってこの位置における擾乱磁場を消滅
させる。このような状態が確保されるならば、掘削工具
の位置検出器の指示は地盤磁場によって乱されることは
なく、この位置検出器によって掘削工具の進行方向を思
いどおシに制御することができる。
以下添附図面を参照しながら、本発明の自動補償装置の
いくつかの実施例について説明する。
いくつかの実施例について説明する。
第１図において、１は地盤面、２は掘削井戸、３は湾曲
部である。掘削井戸２の中にボーリンダビットまたは同
効の掘削工具４がある。先に説明したとおシ、掘削工具
４の手前には、掘削井戸２内において、掘削井戸の湾曲
部３０曲率に合せて通過できるように設計された、長さ
２０〜５０ｍ１直径約２０ｃｍの鉄製または普通鋼製の
密実または中空棒材で構成された一定数（ここでは最低
３本）の掘削シリンダ５がある。相当な重量を有するこ
の掘削シリンダで掘削工具４を重力で押圧しこれを押し
進める。掘削シリンダ５ａと５ｂの間に、設置位置にお
ける地盤磁場の方向を基準にして掘削工具４の進行方向
を制御する位置検出器６がある。位置検出器に近接する
掘削シリンダ５ａ。
部である。掘削井戸２の中にボーリンダビットまたは同
効の掘削工具４がある。先に説明したとおシ、掘削工具
４の手前には、掘削井戸２内において、掘削井戸の湾曲
部３０曲率に合せて通過できるように設計された、長さ
２０〜５０ｍ１直径約２０ｃｍの鉄製または普通鋼製の
密実または中空棒材で構成された一定数（ここでは最低
３本）の掘削シリンダ５がある。相当な重量を有するこ
の掘削シリンダで掘削工具４を重力で押圧しこれを押し
進める。掘削シリンダ５ａと５ｂの間に、設置位置にお
ける地盤磁場の方向を基準にして掘削工具４の進行方向
を制御する位置検出器６がある。位置検出器に近接する
掘削シリンダ５ａ。
５ｂの各端部に電流が流れるコイル７ａ＋７ｂが備えら
れておシ、該電流の強度が位置検出器６の指示にしたが
って自動的に調節されて、位置検出器６の領域における
掘削シリンダによる磁場とその勾配が同時に消滅する。
れておシ、該電流の強度が位置検出器６の指示にしたが
って自動的に調節されて、位置検出器６の領域における
掘削シリンダによる磁場とその勾配が同時に消滅する。
かくして位置検出器６は、地盤磁場を基準にして位置検
出を行う際に隣接掘削シリンダ５ａ 、ｓｂの磁化作用
によって擾乱を受けるという心配は全くない。位置検出
器６がコイル７ａ、７ｂを流れる電流を調節する仕方に
ついては第４図を参照して詳述する。
出を行う際に隣接掘削シリンダ５ａ 、ｓｂの磁化作用
によって擾乱を受けるという心配は全くない。位置検出
器６がコイル７ａ、７ｂを流れる電流を調節する仕方に
ついては第４図を参照して詳述する。
第２図は本発明の装置の１実施態様を示すものであり、
位置検出器６は掘削工具４とこれに隣接する掘削シリン
ダ５ａとの間に直かに設置されている。この実施例にお
いては、位置検出器６に隣接する掘削シリンダの一端に
１つだけのコイル７が圃見られている。
位置検出器６は掘削工具４とこれに隣接する掘削シリン
ダ５ａとの間に直かに設置されている。この実施例にお
いては、位置検出器６に隣接する掘削シリンダの一端に
１つだけのコイル７が圃見られている。
第３図は、第１図のそれに相当する、本発明の装置の別
の実施態様を示すものであり、位置検出器６は隣接掘削
シリンダ５ａ、５ｂの中に挿入されており１．掘削ツー
ル４は、コイルを備えていない掘削−シリンダ５ｂの端
部に取付けた本装置の先端にある。この図においても第
１図の２つのコイル７ａ、７ｂを見ることができる。
の実施態様を示すものであり、位置検出器６は隣接掘削
シリンダ５ａ、５ｂの中に挿入されており１．掘削ツー
ル４は、コイルを備えていない掘削−シリンダ５ｂの端
部に取付けた本装置の先端にある。この図においても第
１図の２つのコイル７ａ、７ｂを見ることができる。
第４図は、掘削軸８方向に、掘削シリンダ５の端部に設
けられたコイル７と、２つの現場磁場検知探針１０，１
１を収納した非磁性材料製中空円筒スリーブ９とで構成
する本発明の自動補償装置の構成を示す。探針１０は掘
削シリンダ５の近い力の端部から距離Ｘだけ隔たった位
置にあシ、探針１０，１１の間隔はΔＸである。構成要
素の寸法の目安を示す一例を挙げれば、掘削シリンダ５
の直径は２０ｃｍ、コイル７の直径は２５ｃ＋＋＋ｓ長
さは８０ｃｍ、ｘは５５ｃｒｎである。この実施例にお
いては、第２探針１１と第１探針との間隔ΔＸは５ｍで
あシ、したがってトσＸの平均値は１／１０程度である
。２つの探針１０，１１の相互位置は、在来法において
、位置検出器を掘削シリンダ５が発生する磁場から離間
させることを目的として一般に広く使用されていた非磁
性シリンダと同じ働きをする非磁性材料製中空間９で設
定するが、本発明においては在来法の場合に比べて寸法
かは志か（で小さく、在来法のシリンダの長さは通常２
０ｍであるのに対して本発明の該中空間は１ｍ程度であ
る。該中空管の長さは第１位置検出器１０と掘削シリン
ダ５の端部との間隔Ｘによって決り、′Ｘはフィル７の
長さｔによって決る。第４図に９掘削工具は示していな
い。
けられたコイル７と、２つの現場磁場検知探針１０，１
１を収納した非磁性材料製中空円筒スリーブ９とで構成
する本発明の自動補償装置の構成を示す。探針１０は掘
削シリンダ５の近い力の端部から距離Ｘだけ隔たった位
置にあシ、探針１０，１１の間隔はΔＸである。構成要
素の寸法の目安を示す一例を挙げれば、掘削シリンダ５
の直径は２０ｃｍ、コイル７の直径は２５ｃ＋＋＋ｓ長
さは８０ｃｍ、ｘは５５ｃｒｎである。この実施例にお
いては、第２探針１１と第１探針との間隔ΔＸは５ｍで
あシ、したがってトσＸの平均値は１／１０程度である
。２つの探針１０，１１の相互位置は、在来法において
、位置検出器を掘削シリンダ５が発生する磁場から離間
させることを目的として一般に広く使用されていた非磁
性シリンダと同じ働きをする非磁性材料製中空間９で設
定するが、本発明においては在来法の場合に比べて寸法
かは志か（で小さく、在来法のシリンダの長さは通常２
０ｍであるのに対して本発明の該中空間は１ｍ程度であ
る。該中空管の長さは第１位置検出器１０と掘削シリン
ダ５の端部との間隔Ｘによって決り、′Ｘはフィル７の
長さｔによって決る。第４図に９掘削工具は示していな
い。
中空円筒スリーブ９内にはまた、差動増幅器１２と電流
発生器１３があシ、図面では、見易くするためにスリー
ブ９の外部に図示しである。差動増幅器１２は、２つの
接続線１４．１５を介して各々位置検出器１０．１１の
指示を受けその差を設定し増幅する。続いてこの差が線
１６を介して電流発生器１３に送られる。電流発生器１
３は導体１７を介してコイル７に接続している。差動
□増幅器１２はしたがってゼロ検知器のような働きをし
、接続線１４．１５で送られる指示が等しくなると同時
に、電流発生器１３からコイル７へ送られる電流を安定
化させる。この時探針１０が、掘削シリンダ５や掘削工
具に起因する磁化作用の′影響を全く受けない地盤磁場
の軸方向の値を指示する。
発生器１３があシ、図面では、見易くするためにスリー
ブ９の外部に図示しである。差動増幅器１２は、２つの
接続線１４．１５を介して各々位置検出器１０．１１の
指示を受けその差を設定し増幅する。続いてこの差が線
１６を介して電流発生器１３に送られる。電流発生器１
３は導体１７を介してコイル７に接続している。差動
□増幅器１２はしたがってゼロ検知器のような働きをし
、接続線１４．１５で送られる指示が等しくなると同時
に、電流発生器１３からコイル７へ送られる電流を安定
化させる。この時探針１０が、掘削シリンダ５や掘削工
具に起因する磁化作用の′影響を全く受けない地盤磁場
の軸方向の値を指示する。
本装置の電源としては、中空円筒スリーブ９の内部、あ
るいはまた掘削井戸の外部に設置した蓄電池や電池を利
用することができる。
るいはまた掘削井戸の外部に設置した蓄電池や電池を利
用することができる。
第１図は、一定の湾曲部を有する掘削井戸における、磁
気位置検出器を囲み、掘削装置を押出す掘削シリンダの
位置を示す。 第２図は、本発明の対象である自動補償器を、掘削工具
の前に位置する最終シリンダの一端に取付けた場合の略
図である。 第３図ば、本発明の対象である自動補償器を、磁気位置
゛検出器を囲む２つの隣接シリンダ両端に取付けた場合
の略図である。 第４図は、振２図の詳細図である。 １・・・地盤面、２・・・掘削井戸、３・・・湾曲部、
４・・・掘削工具、５・・・掘削シリンダ（円筒棒材）
、６・・・位置検出器、７・・・コイル、９・・・中空
円筒スリーブ、１０．１１・・・探針、１２・・差動増
幅器、１３・・・電流発生器、１４．１５・・・接続線
、１６・・・線。
気位置検出器を囲み、掘削装置を押出す掘削シリンダの
位置を示す。 第２図は、本発明の対象である自動補償器を、掘削工具
の前に位置する最終シリンダの一端に取付けた場合の略
図である。 第３図ば、本発明の対象である自動補償器を、磁気位置
゛検出器を囲む２つの隣接シリンダ両端に取付けた場合
の略図である。 第４図は、振２図の詳細図である。 １・・・地盤面、２・・・掘削井戸、３・・・湾曲部、
４・・・掘削工具、５・・・掘削シリンダ（円筒棒材）
、６・・・位置検出器、７・・・コイル、９・・・中空
円筒スリーブ、１０．１１・・・探針、１２・・差動増
幅器、１３・・・電流発生器、１４．１５・・・接続線
、１６・・・線。
Claims (3)
- （１）密実もしくは中空の磁性材料製円筒棒材（５）で
構成され、地盤磁場を基準とする位置検出器（６）の指
示によって進行を案内する掘削工具（４）を重力で押出
すという形式の掘削シリンダの磁化作用の自動補償装置
において、位置検出器（６）を囲む掘削シリンダ（５）
の各端部に、位置検出器の指示にしたがって自動的に調
節され、位置検出器の領域内において、掘削シリンダに
起因する磁場勾配ならびに磁場そのものを無効にする電
流が流れるコイル（７、７ａ 、 ７ ｂ ）を備えて
いることを特徴とする掘削シリンダの磁化作用の自動補
償装置。 - （２）位置検出器（６）を、非磁性材料を一素材とする
中空円筒スリーブ（９）内において、掘削シリンダ（５
）端部からＸだけ隔てた距離に位置さ。 せ、相互間隔がΔＸである２つの磁気式探針（１０，１
１）と、この２つの探針（１０，１１）の指示の差を設
定しこの差によって、コイルを流れる電流を、掘削シリ
ンダ（５）に起因する磁場の勾配ならびに磁場そのもの
を掘削シリンダからＸの距離だけ隔たった位置において
ゼロにするような値に調節する電流発生器（１３）を制
御する１つの差動増幅器（１２）とで構成することを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の掘削シリンダ
の磁化作用の自動補償装置。 - （３）２つの磁気式プローブの中の一方が、三直角三面
各方向の３つの軸ｉ有する検知器でアシ、３つの軸の中
の１つが掘削シリンダの軸方向であることを特徴とする
特許請求の範囲第（２）項記載の掘削シリ、ンダの磁化
作用の自動補償装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8304036 | 1983-03-11 | ||
| FR8304036A FR2542365B1 (fr) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Dispositif de compensation automatique du magnetisme de garnitures de forage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170392A true JPS59170392A (ja) | 1984-09-26 |
Family
ID=9286758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045721A Pending JPS59170392A (ja) | 1983-03-11 | 1984-03-12 | 掘削シリンダの磁化作用の自動補償装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4649349A (ja) |
| EP (1) | EP0122823B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59170392A (ja) |
| CA (1) | CA1215115A (ja) |
| DE (1) | DE3464272D1 (ja) |
| FR (1) | FR2542365B1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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