JPS625119A - 掘進機の位置検出装置 - Google Patents
掘進機の位置検出装置Info
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- JPS625119A JPS625119A JP14255685A JP14255685A JPS625119A JP S625119 A JPS625119 A JP S625119A JP 14255685 A JP14255685 A JP 14255685A JP 14255685 A JP14255685 A JP 14255685A JP S625119 A JPS625119 A JP S625119A
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- Japan
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- magnetic field
- excavator
- excavation
- excavating machine
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、掘進機により地中を掘削する場合、掘進機を
掘削目標線に沿って掘進させるための掘進機の位置を検
出する掘進機の位置検出装置に関する。
掘削目標線に沿って掘進させるための掘進機の位置を検
出する掘進機の位置検出装置に関する。
小口径掘進工法等により、地中に管等を非開削で埋設す
る場合、当該管の先端に配置する11!I道機は予め定
められた掘削目標線に沿って地中を掘削してゆく必要が
ある。このため、地中における掘進機の位置を検出し、
掘進機が掘削目標線から外れた場合にはこれを修正しな
ければならない、このように、掘進機の位置を検出する
ことは、地中を掘削して管を埋設する場合、不可欠の手
段である。以下、従来の位置検出手段を図により説明す
る。
る場合、当該管の先端に配置する11!I道機は予め定
められた掘削目標線に沿って地中を掘削してゆく必要が
ある。このため、地中における掘進機の位置を検出し、
掘進機が掘削目標線から外れた場合にはこれを修正しな
ければならない、このように、掘進機の位置を検出する
ことは、地中を掘削して管を埋設する場合、不可欠の手
段である。以下、従来の位置検出手段を図により説明す
る。
第6図は従来の位置検出装置の断面図である。
図で、1は地中を掘削中の掘進機、2は掘進機1の後部
に設けられる埋設管、3は掘進機1が掘削を開始するた
めの発進立坑である0発進立坑3内には、埋設管2の後
部を押す押し装置(図示されていない)が設けられてい
る。4は発進立坑3の適所に設けられたレーザ発振器で
ある。レーザ発振器4は埋設管2を通って掘進機1に対
してレーザ光5を放射するように構成されている。6は
掘搬機1に設けられたスクリーンであり、レーザ発振器
4からのレーザ光5を受光する。Tは掘進機1の掘削目
標線を示す。
に設けられる埋設管、3は掘進機1が掘削を開始するた
めの発進立坑である0発進立坑3内には、埋設管2の後
部を押す押し装置(図示されていない)が設けられてい
る。4は発進立坑3の適所に設けられたレーザ発振器で
ある。レーザ発振器4は埋設管2を通って掘進機1に対
してレーザ光5を放射するように構成されている。6は
掘搬機1に設けられたスクリーンであり、レーザ発振器
4からのレーザ光5を受光する。Tは掘進機1の掘削目
標線を示す。
掘進機1が掘削目標線T上を掘進している場合には、レ
ーザ光5はスクリーン6上の所定の個所において受光さ
れるが、掘進機lが掘削目標線Tから外れると、レーザ
光5も当該所定の個所から外れる。このスクリーン6上
のレーザ光5の偏差により掘進機1の掘削目標線Tから
のずれを検出し、これにより掘進機1の軌道の修正が行
なわれていた。
ーザ光5はスクリーン6上の所定の個所において受光さ
れるが、掘進機lが掘削目標線Tから外れると、レーザ
光5も当該所定の個所から外れる。このスクリーン6上
のレーザ光5の偏差により掘進機1の掘削目標線Tから
のずれを検出し、これにより掘進機1の軌道の修正が行
なわれていた。
しかしながら、上記の手段は、掘削目標線Tが曲線の場
合(曲線施工の場合)にはレーザ光5がスクリーン6上
に到達しないので、掘進機lの位置偏差を検出すること
ができないという欠点を有しており、さらに、シールド
掘進機1の径が小径(例えば径が100鶴程度)の場合
、掘進機1および埋設管2内に配設される種々の装置に
よりレーザ光5の通路を確保することができなくなると
いう欠点をも有していた。このような欠点を除くため、
次のような手段がIXされている。
合(曲線施工の場合)にはレーザ光5がスクリーン6上
に到達しないので、掘進機lの位置偏差を検出すること
ができないという欠点を有しており、さらに、シールド
掘進機1の径が小径(例えば径が100鶴程度)の場合
、掘進機1および埋設管2内に配設される種々の装置に
よりレーザ光5の通路を確保することができなくなると
いう欠点をも有していた。このような欠点を除くため、
次のような手段がIXされている。
第7図は他の従来の位置検出装置の断面図である0図で
、第6図と同一部分には同一符号が付しである。7は掘
進機1に備えられた磁界発生器、8は磁界発生器7で発
生した磁界を検出する磁界検出器、9は磁界検出器8の
地表上の位置を測量する測量器、10は測量器9から磁
界検出器8の位置信号を入力し、これに基づいて掘進機
1の掘進方向を制御する制御部である。
、第6図と同一部分には同一符号が付しである。7は掘
進機1に備えられた磁界発生器、8は磁界発生器7で発
生した磁界を検出する磁界検出器、9は磁界検出器8の
地表上の位置を測量する測量器、10は測量器9から磁
界検出器8の位置信号を入力し、これに基づいて掘進機
1の掘進方向を制御する制御部である。
磁界発生器7のN極およびS極が垂直線上にある場合、
地表上においては磁界発生器7の直上点で垂直方向の磁
界強度が最大(又は水平方向の磁界強度が最小)となる
、そこで、地表上において磁界検出器8を移動(走査)
させ、磁界強度が最大(又は最小)となる地点を探索す
れば、その地点が磁界発生器7の直上点となる。そして
、測量器9で磁界検出器8の位置を測量すれば掘進機1
の位置を検出することができる。このような装置は、上
記従来の欠点を解消することができるが、その反面地表
上において磁界検出器8を走査して掘進機1の位置を探
索し、かつ、その後磁界検出器8の位置を測量しなけれ
ばならず、このため、測量器を別途必要とするばかりで
なく、探索と測量に複雑な手数と長時間を要するという
欠点があった。この欠点を除くため、計測を自動化しよ
うとすれば、磁界検出および磁界検出器8の位置決定の
ため、必然的に自動追従装置等が必要となり、コスト高
になるという新らたな欠点を生じていた。
地表上においては磁界発生器7の直上点で垂直方向の磁
界強度が最大(又は水平方向の磁界強度が最小)となる
、そこで、地表上において磁界検出器8を移動(走査)
させ、磁界強度が最大(又は最小)となる地点を探索す
れば、その地点が磁界発生器7の直上点となる。そして
、測量器9で磁界検出器8の位置を測量すれば掘進機1
の位置を検出することができる。このような装置は、上
記従来の欠点を解消することができるが、その反面地表
上において磁界検出器8を走査して掘進機1の位置を探
索し、かつ、その後磁界検出器8の位置を測量しなけれ
ばならず、このため、測量器を別途必要とするばかりで
なく、探索と測量に複雑な手数と長時間を要するという
欠点があった。この欠点を除くため、計測を自動化しよ
うとすれば、磁界検出および磁界検出器8の位置決定の
ため、必然的に自動追従装置等が必要となり、コスト高
になるという新らたな欠点を生じていた。
さらに、前述のように磁界検出器8を地表面上で走査す
る場合には、計測が断続的にならざるを得ず(例えば1
00mを掘削するのに50cm毎に計測を行なうとして
200回の走査が必要であり、計測が200回断続する
ことになる。)、このため、掘進機1の自動方向制御を
実施するのは困難であるという欠点もあった。
る場合には、計測が断続的にならざるを得ず(例えば1
00mを掘削するのに50cm毎に計測を行なうとして
200回の走査が必要であり、計測が200回断続する
ことになる。)、このため、掘進機1の自動方向制御を
実施するのは困難であるという欠点もあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり
、その目的は、上記従来技術の欠点を除き、後続する埋
設管の空間を利用することなく、又測定器や自動追従装
置を用いることなく、掘進機の位置、姿勢を連続的に、
かつ、精度良く検出することができ、これにより、曲線
施工および掘進機の自動方向制御を可能とし、ひいては
、管等を高い精度で埋設することができる掘進機の位置
検出装置を提供するにある。
、その目的は、上記従来技術の欠点を除き、後続する埋
設管の空間を利用することなく、又測定器や自動追従装
置を用いることなく、掘進機の位置、姿勢を連続的に、
かつ、精度良く検出することができ、これにより、曲線
施工および掘進機の自動方向制御を可能とし、ひいては
、管等を高い精度で埋設することができる掘進機の位置
検出装置を提供するにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、掘進機に磁界検
出装置を2組備え、又、掘削目標線に沿って導線を設け
、この導線に電流を供給することにより生じる磁界を前
記2組の磁界検出装置で検出するようにしたことを特徴
とする。
出装置を2組備え、又、掘削目標線に沿って導線を設け
、この導線に電流を供給することにより生じる磁界を前
記2組の磁界検出装置で検出するようにしたことを特徴
とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第1図(a)、 (blはそれぞれ本発明の実施例に係
る掘進機の位置検出装置を用いた系統の平面図および断
面図である0図で、第6図、第7図に示す部分と同一部
分には同一符号が付しである。11a。
る掘進機の位置検出装置を用いた系統の平面図および断
面図である0図で、第6図、第7図に示す部分と同一部
分には同一符号が付しである。11a。
は掘進機1の一方の側壁に設けられた磁界検出器、11
b1は掘進機lの中心を通る垂直面に関して他方の側壁
における前記磁界検出器11a1の対称位置に設けられ
た磁界検出器である0本実施例では後述するようにこれ
ら磁界検出器11a+、 1 lb+が1組として用
いられる。 1 fat、 1 lbgは磁界検出
器11a+、 1 lb+と同様の他の1組の磁界検
出器である。各磁界検出器11at、 1 lb3は
受信コイルにより構成され、掘進機1の側壁において、
その掘進方向のほぼ同一線上に位置するように配置され
ている。12は地表上において掘削目標線Tの両側に沿
って敷設された誘導線であり、掘削目標線Tから一方側
の誘導線12までの距離と他方側の誘導線12までの距
離とは等しくされる。
b1は掘進機lの中心を通る垂直面に関して他方の側壁
における前記磁界検出器11a1の対称位置に設けられ
た磁界検出器である0本実施例では後述するようにこれ
ら磁界検出器11a+、 1 lb+が1組として用
いられる。 1 fat、 1 lbgは磁界検出
器11a+、 1 lb+と同様の他の1組の磁界検
出器である。各磁界検出器11at、 1 lb3は
受信コイルにより構成され、掘進機1の側壁において、
その掘進方向のほぼ同一線上に位置するように配置され
ている。12は地表上において掘削目標線Tの両側に沿
って敷設された誘導線であり、掘削目標線Tから一方側
の誘導線12までの距離と他方側の誘導線12までの距
離とは等しくされる。
この誘導線12は一本の導線で構成されている。
13は誘導線12の両端が接続される電源であり、誘導
線12に交流電流を供給する。14は磁界検出器11a
+、 1 lbgで検出された値を入力して位置偏差
信号δを算出する信号処理部である。
線12に交流電流を供給する。14は磁界検出器11a
+、 1 lbgで検出された値を入力して位置偏差
信号δを算出する信号処理部である。
次に、本実施例の動作原理を第2図181. (b)に
示す掘進機の位置およびその位置における磁界強度特性
図を参照しながら説明する。電s13から誘導線12に
電流が供給されると、誘導線12のまわりには磁界が矢
印に示すように形成され、この磁界は磁界検出器11a
、〜11b2により検出される。ここで、上記のように
磁界が形成されたとき、磁界検出器11a++ 1
lb+から出力される電気的信号について考察する。今 I ;電源13から誘導線12に供給される電流■。:
電流!の最大振幅 ω :電流■の角周波数 H,:X軸上(後述)に発生するX方向成分の磁界強度 x :X軸上の任意位置 y :誘導&112と磁界検出器11al、 1 l
b+との間の垂直方向の距離 W :掘削目標線Tと誘導M12との間の距離とすると
、電流Iおよび磁界強度Hは次式により表わされる。
示す掘進機の位置およびその位置における磁界強度特性
図を参照しながら説明する。電s13から誘導線12に
電流が供給されると、誘導線12のまわりには磁界が矢
印に示すように形成され、この磁界は磁界検出器11a
、〜11b2により検出される。ここで、上記のように
磁界が形成されたとき、磁界検出器11a++ 1
lb+から出力される電気的信号について考察する。今 I ;電源13から誘導線12に供給される電流■。:
電流!の最大振幅 ω :電流■の角周波数 H,:X軸上(後述)に発生するX方向成分の磁界強度 x :X軸上の任意位置 y :誘導&112と磁界検出器11al、 1 l
b+との間の垂直方向の距離 W :掘削目標線Tと誘導M12との間の距離とすると
、電流Iおよび磁界強度Hは次式により表わされる。
r −1o s i n ωt −−−−−・・・・
−−−−−−−−−−−+112π (x +W)”
+y” (x −W)”+y”第2図1alは掘進機
1が掘削目標vATからずれた位置(位置偏差δl)に
ある状態を示す図であり、磁気検出器11a+、 1
lb+を結ぶ線をX軸にとっである。なお、掘進機1
の中心Fと各磁界検出器11a+、 1 lb+との
間の距離がrで示されている。
−−−−−−−−−−−+112π (x +W)”
+y” (x −W)”+y”第2図1alは掘進機
1が掘削目標vATからずれた位置(位置偏差δl)に
ある状態を示す図であり、磁気検出器11a+、 1
lb+を結ぶ線をX軸にとっである。なお、掘進機1
の中心Fと各磁界検出器11a+、 1 lb+との
間の距離がrで示されている。
第2l−)は距Myと両磁界検出器11a、、 L
lb+間の距離2Wとが等しい(y=2W)場合におけ
る磁界強度Hの特性を示す図であり、横軸にX方向の位
置が、又、縦軸に磁界強度Hがとっである。
lb+間の距離2Wとが等しい(y=2W)場合におけ
る磁界強度Hの特性を示す図であり、横軸にX方向の位
置が、又、縦軸に磁界強度Hがとっである。
なお、距離yが大きくなるにしたがって図の直線の傾斜
が小さくなる0図から明らかなように、磁界強度Hは両
側の誘導線12の中央で0となり、中央から離れるにし
たがって、その距離にほぼ比例して増大する。なお、こ
のような特性は実験により確かめることができた。ここ
で、 kI ;比例定数 x l 、掘削目標線Tから磁界検出器11a++11
blまでの距離 Ha、 :磁界検出器11a+で検出される磁界強度H
b、:ifi界検出器11b1で検出される磁界強度δ
1 :シールド掘進機1の掘削目標線Tからのずれ(位
置偏差) とすると、 H酒に、−x’ ・・・・−・−・−・・−・・・−・
・−・・−−一−−−−−−−−・・−・・・・・・・
・・(3)で表わされるから、 )(at−kt (r十δ+ ) −・−−−−−−
−−−−−・−−−−−−(41Hb、−−に、(r−
δl ) −−−−・・・・−−−−−−−−−−−−
+51となる。そして、磁界検出器11a1から出力さ
れる電気的信号Eat、および磁界検出器11b1から
出力される電気的信号Eb、は、それぞれその検出され
た磁界強度に比例するので、次式が成立する。
が小さくなる0図から明らかなように、磁界強度Hは両
側の誘導線12の中央で0となり、中央から離れるにし
たがって、その距離にほぼ比例して増大する。なお、こ
のような特性は実験により確かめることができた。ここ
で、 kI ;比例定数 x l 、掘削目標線Tから磁界検出器11a++11
blまでの距離 Ha、 :磁界検出器11a+で検出される磁界強度H
b、:ifi界検出器11b1で検出される磁界強度δ
1 :シールド掘進機1の掘削目標線Tからのずれ(位
置偏差) とすると、 H酒に、−x’ ・・・・−・−・−・・−・・・−・
・−・・−−一−−−−−−−−・・−・・・・・・・
・・(3)で表わされるから、 )(at−kt (r十δ+ ) −・−−−−−−
−−−−−・−−−−−−(41Hb、−−に、(r−
δl ) −−−−・・・・−−−−−−−−−−−−
+51となる。そして、磁界検出器11a1から出力さ
れる電気的信号Eat、および磁界検出器11b1から
出力される電気的信号Eb、は、それぞれその検出され
た磁界強度に比例するので、次式が成立する。
Eat−kl−に、(r+6+ > −=−−−−−・
・・・−−−−+61Eb+−kl ・kg (r
−δ、 ) −−−−−+71なお、上記式において、
k2は比例定数であり、この比例定数に8は各磁界検出
素子11a、、11b、のコイルの巻数をN、コイルの
断面積をaとすると、kg−pJ−a・ωとなる。
・・・−−−−+61Eb+−kl ・kg (r
−δ、 ) −−−−−+71なお、上記式において、
k2は比例定数であり、この比例定数に8は各磁界検出
素子11a、、11b、のコイルの巻数をN、コイルの
断面積をaとすると、kg−pJ−a・ωとなる。
以上のことから、シールド掘進機1の位置偏差δ、を求
めるには、 Ea、−Eb、 r の演算を行なえば、値rは一定値であるから位置偏差δ
1を求めることができる。(1号処理部14は磁界検出
器11a1の出力信号Ea++磁界検出器11blの出
力信号Eb、を入力し、これらの値に基づいて上式の演
算を行ない、位置偏差δ、を算出する。
めるには、 Ea、−Eb、 r の演算を行なえば、値rは一定値であるから位置偏差δ
1を求めることができる。(1号処理部14は磁界検出
器11a1の出力信号Ea++磁界検出器11blの出
力信号Eb、を入力し、これらの値に基づいて上式の演
算を行ない、位置偏差δ、を算出する。
なお、地中深さくy)2〜3mにおいて、掘進ることが
確認された。
確認された。
以上は磁界検出器11al+ 1 lb+の出力信号
についての考察である。磁界検出器11m寓+ 1
lbmの出力信号についても全く同様であり、これによ
り、信号処理部14において、磁界検出器11at。
についての考察である。磁界検出器11m寓+ 1
lbmの出力信号についても全く同様であり、これによ
り、信号処理部14において、磁界検出器11at。
ILbsの出力信号に基づく位置偏差6.を得ることが
できる。そして、これら位置偏差δ1.δ8の値により
、掘進機1の掘削目標線Tに対する状態を知ることがで
きる。以下、これを図により説明する。
できる。そして、これら位置偏差δ1.δ8の値により
、掘進機1の掘削目標線Tに対する状態を知ることがで
きる。以下、これを図により説明する。
第3図talは掘削目標線と一敗した状態にある掘進機
の平面図、第3図世)は第3図(a)に示す状態におけ
る位置偏差信号の特性図である。m搬機1が掘削目標線
T上にあるときには、さきの+61. (71式から磁
界検出器11a++ 11bHの出力は大きさ等しく
符号反対となる0Mi界検比検出器18m、1 lbg
についても同様である。信号処理部14では(8)式に
基づ(演算が行なわれるので、結局信号処理部14から
構成される装置偏差δ3.δ、の値はいずれも0となる
。第3図(b)はこのように、各組の磁界検出器に基づ
いて検出される位置偏差δ1゜δ8がいずれも0である
場合の信号処理部14の位置偏差信号δを示し、これら
各信号を結んだ線が値Oを示す線、即ち掘削目標線Tに
一致することが判る。
の平面図、第3図世)は第3図(a)に示す状態におけ
る位置偏差信号の特性図である。m搬機1が掘削目標線
T上にあるときには、さきの+61. (71式から磁
界検出器11a++ 11bHの出力は大きさ等しく
符号反対となる0Mi界検比検出器18m、1 lbg
についても同様である。信号処理部14では(8)式に
基づ(演算が行なわれるので、結局信号処理部14から
構成される装置偏差δ3.δ、の値はいずれも0となる
。第3図(b)はこのように、各組の磁界検出器に基づ
いて検出される位置偏差δ1゜δ8がいずれも0である
場合の信号処理部14の位置偏差信号δを示し、これら
各信号を結んだ線が値Oを示す線、即ち掘削目標線Tに
一致することが判る。
第4図(a)は掘削目11&llからずれた状態にある
掘進機の平面図、第4図世)は第4図(alに示す状態
における位置偏差信号の特性図である0図に示されるよ
うに、掘進機lは掘削目標線Tから角度θ(この角度を
ヨーイング角という、)ずれた位置にある。この場合、
各組における2つの磁界検出器の出力の大きさは異なり
、これに応じて(8)式により信号処゛理部14から各
位置偏差δ1.δ、の値が出力される。第4図世)にこ
れらの値が示されており、これら各値を結んだ線は値0
の線にパして角度θ′をなす、この角度θ′は角度θに
比例する値であり、これにより、掘進機lのずれの角度
θ、すなわちヨーイング角が判る。このように磁界検出
器11a、llbを2組設けることにより掘進機lの姿
勢を検知することができる。
掘進機の平面図、第4図世)は第4図(alに示す状態
における位置偏差信号の特性図である0図に示されるよ
うに、掘進機lは掘削目標線Tから角度θ(この角度を
ヨーイング角という、)ずれた位置にある。この場合、
各組における2つの磁界検出器の出力の大きさは異なり
、これに応じて(8)式により信号処゛理部14から各
位置偏差δ1.δ、の値が出力される。第4図世)にこ
れらの値が示されており、これら各値を結んだ線は値0
の線にパして角度θ′をなす、この角度θ′は角度θに
比例する値であり、これにより、掘進機lのずれの角度
θ、すなわちヨーイング角が判る。このように磁界検出
器11a、llbを2組設けることにより掘進機lの姿
勢を検知することができる。
ところで、掘進機1の姿勢は、以上の説明だけからみる
と磁界検出器11a++ 11bHの1&lを備えて
おれば充分であるようにみえる。しかしながら、掘進機
1の姿勢は第3図(alおよび第4図(alに示すよう
な姿勢ばかりではなく、第5図(al、 (blに示す
ような姿勢となる場合もある。
と磁界検出器11a++ 11bHの1&lを備えて
おれば充分であるようにみえる。しかしながら、掘進機
1の姿勢は第3図(alおよび第4図(alに示すよう
な姿勢ばかりではなく、第5図(al、 (blに示す
ような姿勢となる場合もある。
第5図(all、 (b)は掘削目標線からずれた状態
にある掘進機の平面図である。各図では、いずれも磁界
検出器11a++ 1 lb+で得られる位置偏差δ
。
にある掘進機の平面図である。各図では、いずれも磁界
検出器11a++ 1 lb+で得られる位置偏差δ
。
が等しい、しかしながら、図から明らかなようにその姿
勢(ヨーイング角)は全(異なり、第5図(−)に示す
場合は掘削目標線Tから離れる方向にあるので、最大限
の方向修正能力を必要とするのに対して、第5図世)に
示す場合は掘削目標線Tに近づく方向にあり、りしろ方
向修正は必要としない段階にある。
勢(ヨーイング角)は全(異なり、第5図(−)に示す
場合は掘削目標線Tから離れる方向にあるので、最大限
の方向修正能力を必要とするのに対して、第5図世)に
示す場合は掘削目標線Tに近づく方向にあり、りしろ方
向修正は必要としない段階にある。
さらに、磁界検出器11ain 1 lb+の中心F
が掘削目標線T上にあり、磁界検出器11a++ 11
b+で得られる位置偏差δ1がOであっても、ヨーイン
グ角が0でない場合があることは、これを改めて図示し
なくても明らかである。この場合、当然ながら方向修正
を必要とするが、磁界検出器11a、。
が掘削目標線T上にあり、磁界検出器11a++ 11
b+で得られる位置偏差δ1がOであっても、ヨーイン
グ角が0でない場合があることは、これを改めて図示し
なくても明らかである。この場合、当然ながら方向修正
を必要とするが、磁界検出器11a、。
11b+のみを備えている場合には方向修正は行なわれ
ないことになる。
ないことになる。
以上のことから、磁界検出器11a++ 1 lb+
だけでなく、磁界検出器11ag、1 lb雪も備えら
れることにより、はじめて確実に掘進機1の姿勢を判断
することができ、これに基づいて方向修正を行ない、精
度の良い管の埋設を実行できることが判る。
だけでなく、磁界検出器11ag、1 lb雪も備えら
れることにより、はじめて確実に掘進機1の姿勢を判断
することができ、これに基づいて方向修正を行ない、精
度の良い管の埋設を実行できることが判る。
このように、本実施例では、目標掘削線に沿つて誘導線
を敷設し、この誘導線により発生する磁界を掘進機両側
面に設けられた組になった磁界検出器で検出するように
したので、何等支障なく曲線施工を行なうことができ、
又、連続した位置検出を行なうことができて自動方向制
御を行なうことができる。さらに、磁界検出器を2組設
けたので、掘進機の掘削目標線に対するずれの角度を検
出することができ、方向制御が確実にできると共に埋設
精度を向上させることができる。さちに又、磁界検出器
として小型のコイルを用いても充分に磁界検出を行うこ
とができるので、掘進機の口径が小さくてもこれに対応
することができる。
を敷設し、この誘導線により発生する磁界を掘進機両側
面に設けられた組になった磁界検出器で検出するように
したので、何等支障なく曲線施工を行なうことができ、
又、連続した位置検出を行なうことができて自動方向制
御を行なうことができる。さらに、磁界検出器を2組設
けたので、掘進機の掘削目標線に対するずれの角度を検
出することができ、方向制御が確実にできると共に埋設
精度を向上させることができる。さちに又、磁界検出器
として小型のコイルを用いても充分に磁界検出を行うこ
とができるので、掘進機の口径が小さくてもこれに対応
することができる。
なお、上記実施例の説明では、MsHを掘削目標線の両
側に沿って敷設する例について説明したが、一方の誘導
線を掘削目標線と一敗させて敷設し、折返えされる他方
の誘導線をこれから充分に離して敷設するようにしても
よい、又、磁界検出器トシては、コイルの他に、ホール
効果型、ファラデー素子、ジョセフソン効果型、プロト
ンのような共鳴形磁力計、フラックスゲート型、薄膜型
等を用いることができる。さらに、磁界検出器の位置は
任意に選択することができる。又、各組の磁界検出器の
出力信号を平均化する手段を設ければ、検出器誤差や外
乱電磁波ノイズの影響を抑制することができ、検出精度
を一層向上せしめることができる。又、磁界検出器を非
磁性体のカバー“により保護することもできる。さらに
、磁界検出器は垂直でなく、傾けて設ければ、位置検出
範囲を拡大することができる。
側に沿って敷設する例について説明したが、一方の誘導
線を掘削目標線と一敗させて敷設し、折返えされる他方
の誘導線をこれから充分に離して敷設するようにしても
よい、又、磁界検出器トシては、コイルの他に、ホール
効果型、ファラデー素子、ジョセフソン効果型、プロト
ンのような共鳴形磁力計、フラックスゲート型、薄膜型
等を用いることができる。さらに、磁界検出器の位置は
任意に選択することができる。又、各組の磁界検出器の
出力信号を平均化する手段を設ければ、検出器誤差や外
乱電磁波ノイズの影響を抑制することができ、検出精度
を一層向上せしめることができる。又、磁界検出器を非
磁性体のカバー“により保護することもできる。さらに
、磁界検出器は垂直でなく、傾けて設ければ、位置検出
範囲を拡大することができる。
以上述べたように、本発明では、掘削目標線に沿って導
線を敷設し、この導線から発生する磁界を掘進機に設け
られた2&I、の磁界検出装置により検出するようにし
たので、掘進機の位置、姿勢を精度良く連続的に検出す
ることができ、曲線施工および自動方向制御を可能とし
、埋設精度を向上させることができる。
線を敷設し、この導線から発生する磁界を掘進機に設け
られた2&I、の磁界検出装置により検出するようにし
たので、掘進機の位置、姿勢を精度良く連続的に検出す
ることができ、曲線施工および自動方向制御を可能とし
、埋設精度を向上させることができる。
第1図1al、 (blは本発明の実施例に係る掘進機
の位置検出装置の平面図および断面図、第2図(a)。 伽)は掘進機の位置を示す断面図およびその位置におけ
る磁界強度の特性図、第1図1al、 (bl、第1図
+11)、 (b)は掘進機の位置、姿勢およびその位
置、姿勢における位置偏差信号の特性図、第5図(al
、 (blは掘進機の位置、姿勢を示す平面図、第6図
および第7図はそれぞれ従来の位置検出装置の断面図で
ある。 1・・・・シールド掘進機、11a++ 1 lb+
、11Mg。 11b8・・・・磁界検出器、12・・・・誘導線、1
3・・・・電源、14・・・・信号処理部。 代理人 弁理士 弐 顕次部(ほか1名)第1図 (b) lり 第2図 X方向値l 第3図
の位置検出装置の平面図および断面図、第2図(a)。 伽)は掘進機の位置を示す断面図およびその位置におけ
る磁界強度の特性図、第1図1al、 (bl、第1図
+11)、 (b)は掘進機の位置、姿勢およびその位
置、姿勢における位置偏差信号の特性図、第5図(al
、 (blは掘進機の位置、姿勢を示す平面図、第6図
および第7図はそれぞれ従来の位置検出装置の断面図で
ある。 1・・・・シールド掘進機、11a++ 1 lb+
、11Mg。 11b8・・・・磁界検出器、12・・・・誘導線、1
3・・・・電源、14・・・・信号処理部。 代理人 弁理士 弐 顕次部(ほか1名)第1図 (b) lり 第2図 X方向値l 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、地中を掘削する掘進機と、この掘進機に備えられた
2組の磁界検出装置と、前記掘進機の掘削目標線に沿つ
て配置された導線と、この導線に電流を供給する電源と
で構成されることを特徴とする掘進機の位置検出装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記磁界検出装置
は、前記掘進機の左右壁の対称位置に設けられたものを
1組とし、前記掘進機の掘進方向に沿つて2組設けられ
ていることを特徴とする掘進機の位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60142556A JPH0735972B2 (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 掘進機の位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60142556A JPH0735972B2 (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 掘進機の位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS625119A true JPS625119A (ja) | 1987-01-12 |
JPH0735972B2 JPH0735972B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15318084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60142556A Expired - Lifetime JPH0735972B2 (ja) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | 掘進機の位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0735972B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991000497A1 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Device for measuring position of underground excavator |
JPH03257316A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Komatsu Ltd | 地中掘削機の位置ずれ検出装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5690210A (en) * | 1979-12-22 | 1981-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Measurement device for position and posture angle of underground boring machine |
JPS56145304A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-12 | Komatsu Ltd | Position detector |
-
1985
- 1985-07-01 JP JP60142556A patent/JPH0735972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5690210A (en) * | 1979-12-22 | 1981-07-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Measurement device for position and posture angle of underground boring machine |
JPS56145304A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-12 | Komatsu Ltd | Position detector |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1991000497A1 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Device for measuring position of underground excavator |
EP0481077A1 (en) * | 1989-06-30 | 1992-04-22 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Device for measuring position of underground excavator |
US5208538A (en) * | 1989-06-30 | 1993-05-04 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Apparatus having a pair of magnetic field generating cables for measuring position of an underground excavator |
EP0481077B1 (en) * | 1989-06-30 | 1995-04-19 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Device for measuring position of underground excavator |
JPH03257316A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Komatsu Ltd | 地中掘削機の位置ずれ検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0735972B2 (ja) | 1995-04-19 |
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