JPS6290498A - 推進工法用推進機の推進距離測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、推進工法において推進管を土中に押入するだ
めの推進機に関し、詳しくは、推進管押圧用推進台をレ
ールに載置し、その推進台の推進反力支点としての係止
部材を前記レールの長手方向に等ピッチで並設し、前記
推進台に、往復ストローク駆動により前記係止部材に対
してその並設順に順次押圧作用して前記推進台を順次推
進させるストローク装置を設けた推進工法用推進機の推
進距離測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、推進工法用推進機において推進管の推進距離、す
なわち、推進管押圧用推進台の延べ推進移動距離を測定
するに、１１１・進台の順次推進ごとにレール長手方向
に継足し状に並べて行く推進反力支点用の係止部材につ
いて、それらの設置を各別に検出するりミントスイッチ
を並設したり、あるいは、推進台の通過を検出する近接
スイッチをレール長手方向に並設したりし、それらリミ
ットスイッチや近接スイッチからの情報に基づいてレー
ル上における推進台の推進位置を判断することから推進
距離を計測するようにしていた（例えば、特開昭５７−
７７７９４号公報参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、」：述の如き測定手段では、リミットス
イッチや近接スイッチ等のセンサーが多数個必要となり
、又、それら多数のセンサーの配設位置がレールの全長
にわたって分散されるために情報伝達用配線の配備が大
がかりとなり、製作面並びに製作コスト面で不利となる
問題があった。

しかも、レール上における推進台推進機の判断を非連続
的にしか行うことができず隣り合うセンサー間での推進
距離については計測が不可能であるために、推進管の土
中推進距離について大まかな情報しか得られない問題も
あった。

他方、上述問題を解決する手段として、ドラムに巻き付
けた糸を推進台に引出させ、その引出しに伴うドラムの
回転数を計測する等して糸の引出し量を測量することに
より、推進台の推進距離を測定することも考えられるが
、土工作業である推進工法において糸張りによる測量で
は、泥土が糸に付着したりドラムに糸と共に巻き込まれ
る等のために、良好な測量状態を維持することが現実的
に不可能で、結局は誤差の大きな測量しか行えない。

本発明の目的は、合理的な改良により、実質的に１個の
センサーだけで、推進台の推進距離を連続的に、かつ、
精度良く測定できるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による推進工法用推進機における推進距離測定装
置の特徴構成は、第１図に示すように往復ストローク駆
動により、推進反力支点としての並設係止部材（３）に
対してその並設順に順次押圧作用しながらレール上の推
進管押圧用推進台（４）を順次推進させる推進台側スト
ローク装置（８）に、そのストローク作動状態を検出す
るセンサー（１３）を設け、 そのセンサー（１３）からの信号に基づいて、前記係止
部材（３）に対する押圧作用工程の夫々において前記ス
トローク装置（８）の押圧作動量（ｓ）を算出する算出
手段と、 前記ストローク装置（８）が、押圧作用対象とする前記
係止部材（３）を次の順のものに変更するだけの往復作
動を完了したか否かを前記算出手段で得られた押圧作動
量（ｓ）に基づいて判別する手段と、 その判別手段による完了判断の回数（ｎ）をカウントす
るカウント手段と、 前記算出手段及びカウント手段で得られた押圧作動量（
ｓ）及び回数（ｎ）に基づいて、前記推進台の推進移動
距離（１）を次の式により！＝ｎ’ｐ　＋　ｓ 算出する算出手段を備えたことにあり、その作用・効果
は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、ストローク装置が、押圧作用対象とする係止部
材を次の順のものに変更するだけの往復動作を完了した
ということは、係止部材の並設ピッチ（ｐ）だけ推進台
が推進したということであるから、判別手段による上記
「完了」判断の回数（ｎ）と係止部材並設ピッチ（ｐ）
との積ｎ’ｐが、最初の係止部材の位置（推進初期位置
）から現在押圧作用している係止部材の位置までの距離
を表す。

又、係止部材に対する押圧作用工程の夫々において算出
手段により算出されるストローク装置の押圧作動量（Ｓ
）は、現在作用している係止部材の位置に対して推進台
が現在どれだけの距離だけ推進したかを表す。

したがって、」二記積ｎ　・ｐと押圧作動量（ｓ）との
和（ｎ−ｐ　＋ｓ）を推進台推進に伴い算出手段により
連続的に算出することにより、推進初期位置から現在の
１１＋進位置までの推進移動距離ρ（＝　ｎ−ｐ　＋ｓ
）を連続的に、すなわち、任意の推進時点でリアルタイ
ムに得ることができる。

しかも、推進台に装備したストローク装置の作動状態の
みを検出するものであるから、センサーが実質的に１個
で良く、又、推進初期位置から長々と推進台に糸を引き
出させる手段の如き泥土付着等に起因した大きな測定誤
差の発生も回避できる。

ちなみに、ストローク装置のストローク作動状態検出か
ら延べ推進距離を求めるに、ストローク装置のストロー
ク作動のうち係止部材に対する押圧作用側への作動量を
、その押圧作用側へのストローク作動の度に累積して算
出することも考えられるが、その場合、推進工法におい
ては必ず生じる推進管の八ツクリングに対する推進台の
押し直し量も重複して累積されていくために、作業が進
行するにつれて重複累積による誤差がバンクリング現象
の発生のごとに拡大し、最終的に極めて大きな測定誤差
を生じることとなる。その点、本発明によれば、各係止
部材に対する押圧作用工程の夫々におけるストローク装
置の押圧作動量（ｓ）を、仮に、上述の如き押圧作用側
へのストローク作動のたびの作動量の累積で算出するよ
うな形態を採用したとして、計測押圧作動量（ΔＳ）に
ハックリングに対する押し直し量が重複加算されたとし
ても、押圧対象係止部材の変更の度に前述積ｎ　　’ｐ
による推進距離算出に置き換えられて重複加算に起因し
た誤差が更正されるから、作業進行に伴う誤差の拡大が
無くて全体として市確な測定結果を得ることができる。

〔発明の効果〕

上述の結果、必要センサーが実質的に１個で良いことか
ら製作が容易で、かつ、製作コストも低減でき、しかも
、任意の推進時点での推進移動距離をリアルタイムに得
ることができることと、測定が正確であることとが相俟
って、推進管の土中推進状態を連続的に、かつ、精度良
く操作者が把握することができて、ひいては、推進工法
におりる施工精度を向上できるに至った。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は、推進工法用推進機の全体構成を示し、施エピ
ソト（１）内に左右一対のレール（２）を設−し、それ
らレール（２）に、各別出退操作自在なピン（３）をレ
ール長手方向に等ピッチ（ｐ）で並設すると共に、それ
らピン（３）をその並設順に順次反力支点としてレール
上を順次的に推進移動する推進台（４）をレール（２）
に載置し、もって、先端部に掘削装置（５）を装備した
継ぎ足し推進管（６）を推進台（４）により土中に押入
するように構成しである。

推進管（６）には、土中推進に伴い掘削装置（５）によ
り掘削された土砂をピッＩ−（１）側に搬出するスクリ
ューコンペア（７）を挿通配置しである。

第２図及び第３図に示すように、突出状態にあるピン（
３）に対して伸長作動で押圧作用することにより推進台
（４）を推進させる左右一対の推進用油圧シリンダ（８
）をｔｌＩ進台（４）に装備すると共に、各推進位置に
おいてその推進位置に対応する位置のピン（３）をそれ
らピン（３）の夫々に付設したテコ機構（９）を介して
突出操作するピン操作用油圧シリンダ（１０）を、推進
台側において推進用シリンダ（８）によりストローク操
作され板対ピン用押圧部材（１１）に付設しである。

そして、推進用シリンダ（８）、及び、ピン操作用シリ
ンダ（１０）を所定の連係タイミングで自動操作する制
御装置（１２）を設け、もって、その制御装置（１２）
による自動操作で、推進用シリンダ（８）を繰返し往復
ストローク作動させ、かつ、それに呼応したタイミング
でビン（３）を並設順に順次突出させることにより、推
進台（４）をビン（３）の並設ピッチ（ｐ）ずつ順次推
進移動させるように構成しである。

ビン操作用シリンダ（１０）は、推進用シリンダ（８）
が突出ビン（３）に対して押圧作用を開始した後、ピン
突出操作を解除するが、推進用シリンダ（８）の押圧作
用によりビン（３）の突出状態は維持される。

又、１回の推進後における推進用シリンダ（８）の短縮
作動により対ビン押圧用部材（１１）が突出ピン（３）
から離間すると、ビン（３）は自重により下降引退する
。

推進用シリンダ（８）に推進用シリンダ（８）が単位長
さだけストローク作動するごとにパルス信号を発信する
ストロークセンサー（１３）を、推進台本体側と対ピン
押圧用部材（１１）とにわたらせる状態で設け、このセ
ンサー（１３）からのパルス信号の波長を長い波長に変
える変調回路（１４）、変調回路（１４）で変調された
長い波長を有するパルス信号の数をカウントするシーケ
ンザー（１５）を介して、ストロークセンサー（１３）
とマイクロコンピュータ（１６）が接続されている。（
１７）はマイクロコンピュータ（１６）による演算結果
を表示するＣＲＴである。

次に上記のように構成した推進距離計測装置の動作を説
明する。突出したビン（３）を推進用シリンダ（８）で
押圧することによって推進台（４）が推進移動すると、
センサー（１３）から推進距離に応じたパルス信号が発
生し、このパルス信号が変調回路（１４）で長い波長に
変調されシーケンサ−（１５）に入力され、シーケンザ
ー（１５）でパルスの数がカウントされ、カウント値が
シーケンサ−（１５）からマイクロコンピュータ（１６
）へ信号として入力される。マイクロコンピュータ（１
６）では第４図のフローチャートに示す手順に従って推
進距離が測定される。まずシーケンザー（１５）から入
力されたパルスカウント値にパルスの長さを掛けること
により推進用シリンダ（８）の押圧作動量（ｓ）が算出
される。この算出された押圧作動量（ｓ）に基づいて後
述するように推進移動距離（７りが算出されるが、第１
番目のビン（３）を押圧している間は、推進移動距離（
り）は算出された押圧作動量（Ｓ）と等しい。

次に、推進用シリンダ（８）のビン（３）に対する押圧
作動が１完了」したかどうかの判断を行わせるに、推進
用シリンダ（８）の伸長量（ｓ）に関して、伸長側スト
ロークエンド近くに第１識閾値（ｓｌ）を、かつ、短縮
側ストロークエンド近くに第２識閾値（ｓ２）を夫々設
定しておき、それら第１及び第２識閾値（ｓｌ）、　　
（ｓ−）の夫々と前記算出された押圧作動１（ｓ）とを
大小比較させて、その比較結果として計測伸長量（ｓ）
が第１識閾値（ｓ、）を通過し、その後に第２識閾値（
ｓ２）を通過した時点で、推進用シリンダ（８）の往復
作動が「完了」と判断させる。

一方、推進用シリンダ（８）往復作動の完了判断の回数
（ｎ）をカウントすると共に、その回数（ｎ）、及び、
押圧作動量（ｓ）に基づいて、推進台（４）の推進移動
距離（１）を次式によりβ−ｎ−ｐ　＋　３ 但しｐ＝ピン（３）の並設ピッチ（定数）算出する。

この算出された推進移動距離（１）を、推進管（６）の
土中押入量情報として施工中連続的に操作者にＣＲＴ　
（１７）で表示するように構成しである。このフローチ
ャートで（ｎｌ）はビン（３）の総本数から１を引いた
数である。

つまり、自動推進制御、並びに、推進用シリンダ（８）
の作動状態確認等のために本来装備される実質的に１個
のストロークセンサー（１３）を有効利用して、そのス
トロークセンサー（１３）からの信号だけで任意の推進
時点における推進管（６）の土中押入量を正確に把握で
きるようにしである。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を説明する。

前記実施例では、推進台（４）の一工程終了つまり１本
の推進管（６）の推進終了迄の推進移動距離を測定する
ものであるが、推進台（４）の複数個の往復工程つまり
複数の推進管（６）を推進するについての推進移動距離
を測定する場合には、第５図のフローチャートに示す手
順に従って推進移動距離を測定すればよい。このフロー
チャートにつき第４図のフローチャートと違う点を説明
する。推進移動距離（β）は次式により算出される。

β＝　ｎ−ｐ　＋　ｓ　＋　ｍ７！１ ｍ：推進管の本数 １１：　１本の推進管の長さ そして、推進台（４）の一工程が完了すれば、推進管の
本数は１本加算される。（ｍ、）は推進管（６）の推進
予定本数を示す。

レール（２）長手方向に等ピッチ（ｐ）で並設する反力
支点としては、前述実施例の如き各別出退操作自在なピ
ンに代えて、推進台（４）の順次推進移動の１推進工程
ごとに、レール（２）に対して順次的に取付位置換えし
て行くピンや、順次的に継ぎ足し接続していくストラッ
ト等、各種型式のものを適用でき、それらを総称して係
止部材（３）と称する。

係止部材（３）に対して並設順に順次押圧作用すること
により推進台（４）を順次移動させる推進台側ストロー
ク装置（８）としては、前述実施例の如くシリンダを直
接使用するに代えて、例えば回転駆動力をリンク機構に
よりストローク駆動に変換する型式のもの等、種々の駆
動型式のものを適用できる。

ストローク装置（８）のストローク作動状態を検出する
センサー（１３）としては、前述実施例で適用した如き
所謂パルススケール型式のセンサーに代えて、従来周知
の各種型式のポテンショメータ等、種々の型式のものを
適用できる。

前述実施例においては構成の簡略化のために、ストロー
ク装置（８）の伸長量をストローク装置（８）の係止部
材（３）に対する押圧作動１ｔ（ｓ）として近似的に取
扱うようにしたが、推進台（４）の推進移動距離（Ｌ）
を算出する観点からは、係止部材（３）に対する押圧作
用工程にあるときの伸長量を押圧作動量（ｓ）として計
測し、非押圧作用工程、すなわち、ストローク装置（８
）が復帰作動しているときの伸長量は、押圧作動量（ｓ
）としてはＯに計測するのが良い。

又、近似的な計測を採用するにしても、厳密な計測を採
用するにしても、ストロークセンサー　（１３）からの
情報に基づいてどのような計測手段で押圧作動量（ｓ）
を計測するかについては、例えばストロークセンサー（
１３）からの信号の形態等に応じて適宜構成変更が可能
である。

判別手段において、押圧作用対象とする係止部材（３）
を次の順のものに変更するだけの往復作動を完了したか
否かを判別させるに、前述実施例の如くストローク装置
（８）の伸長量に関して２個以上複数の識閾値を設定し
、計測伸長量の識閾値通過を見ることからデジタル的に
判断させるに代えて、例えば、ストローク装置（８）の
往復動作を特定する関数に対して、ストロークセンサー
（１３）からの信号から得られるストローク装置（８）
の動作軌跡を照合させて完了を判断させる等、種々の判
別形態を採用することができ、又、ストロークセンサー
（１３）からの信号として、シーケンサ−等により処理
された信号を入力させるに代えて、センサー（１３）か
ら信号を直接入力するような構成を採用しても良い。

判別手段による「完了」判断の回数（ｎ）をカウントす
る手段、又、カウント数（ｎ）、計測押圧作動量（ｓ）
、並びに、係止部材（３）の並設ピッチ（ｐ）から延べ
推進移動距離（Ｎ）を算出する手段夫々の具体的内部構
成は種々の形態のものを通用できる。

更に、算出結果を表示するための手段も種々の形態のも
のを適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を明示する図、第２図ないし第
５図は本発明の実施例を示し、第２図は推進機の全体概
略図、第３図は推進台の拡大横断面図、第４図、第５図
はフローシートである。 （２）・・・・・・レール、（３）・・・・・・係止部
材、（４）・・・・・・Ｒ 推進台、（８）・・・・・・ストローク装置、（１３）
・・・・・・センサー、（ｐ）・・・・・・ピッチ、（
ｎ）・・・・・・カラン１−数、（ｓ）・・・・・・押
圧作動量、（１）・・・・・・推進移動距離。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 推進管押圧用推進台（４）をレール（２）に載置し、そ
   の推進台（４）の推進反力支点としての係止部材（３）
   を前記レール（２）の長手方向に等ピッチ（ｐ）で並設
   し、前記推進台（４）に、往復ストローク駆動により前
   記係止部材（３）に対してその並設順に順次押圧作用し
   て前記推進台（４）を順次推進させるストローク装置（
   ８）を設けた推進工法用推進機において、前記ストロー
   ク装置（８）のストローク作動状態を検出するセンサー
   （１３）と、 そのセンサー（１３）からの信号に基づいて、前記係止
   部材（３）に対する押圧作用工程の夫々において前記ス
   トローク装置（８）の押圧作動量（ｓ）を算出する手段
   と、 前記ストローク装置（８）が、押圧作用対象とする前記
   係止部材（３）を次の順のものに変更するだけの往復作
   動を完了したか否かを前記算出手段で得られた押圧作動
   量（ｓ）に基づいて判別する手段と、 この判別手段による完了判断の回数（ｎ）をカウントす
   るカウント手段、 前記算出手段及びカウント手段で得られた押圧作動量（
   ｓ）及び回数（ｎ）に基づいて、前記推進台（４）の推
   進移動距離（ｌ）を次式によりｌ＝ｎ・ｐ＋ｓ 算出する算出手段とを備えた推進工法用推進機の推進距
   離測定装置。