JP2767103B2 - Pipe propulsion method and propulsion device - Google Patents
Pipe propulsion method and propulsion deviceInfo
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- JP2767103B2 JP2767103B2 JP14461696A JP14461696A JP2767103B2 JP 2767103 B2 JP2767103 B2 JP 2767103B2 JP 14461696 A JP14461696 A JP 14461696A JP 14461696 A JP14461696 A JP 14461696A JP 2767103 B2 JP2767103 B2 JP 2767103B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の管体を計画
軌道に沿って自動的に曲線状に敷設できる管体の推進工
法と推進装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pipe propulsion method and a pipe propulsion method capable of automatically laying a plurality of pipes in a curved shape along a planned trajectory.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、複数の管体を計画軌道に沿って曲
線状に敷設する推進工法では、特開平7−18978号
公報や特開平7−109888号公報に記載されている
ものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a propulsion method of laying a plurality of pipes in a curved shape along a planned track, those described in JP-A-7-18978 and JP-A-7-109888 are known. ing.
【0003】上記公報の推進工法では、姿勢角検出器を
配設させて先頭に配置された先導管と、先導管の後方に
配置される複数の管体と、が、推進ジャッキを利用し
て、竪坑から推進されるとともに、制御装置が、姿勢角
検出器からの信号を入力して、先導管を計画軌道に沿わ
せるように、先導管と後続の管体との間に配置させた複
数の開口調整ジャッキからなる開口調整ジャッキ群を作
動させ、先導管の向きを調整して、推進させていた。[0003] In the propulsion method disclosed in the above publication, a front pipe provided with an attitude angle detector and disposed at the head, and a plurality of pipes disposed behind the front pipe are formed using a propulsion jack. , While the control unit inputs signals from the attitude angle detector and arranges the front pipe along the planned trajectory between the front pipe and the subsequent pipe. The group of opening adjustment jacks comprising the opening adjustment jacks described above was operated to adjust the direction of the leading conduit and propelled.
【0004】ちなみに、制御装置には計画軌道の座標デ
ータが入力されており、制御装置は、先導管の移動距離
に従って、姿勢角検出器からの信号と座標データとを比
較して、開口調整ジャッキ群の作動を制御し、先導管の
向きを調整していた。Incidentally, coordinate data of the planned trajectory is input to the control device, and the control device compares the signal from the attitude angle detector with the coordinate data according to the moving distance of the leading conduit, and adjusts the opening adjustment jack. They controlled the operation of the group and adjusted the orientation of the leading conduit.
【0005】また、姿勢角検出器は、設定された基準方
向からの角度(ピッチ角やヨー角)を検出し、その検出
値に応じた電気信号を制御装置に入力させていた。The attitude angle detector detects an angle (pitch angle or yaw angle) from a set reference direction, and inputs an electric signal corresponding to the detected value to the control device.
【0006】そして、推進当初では、竪坑に先導管を配
置させて、その先導管を計画軌道に沿った方向に向ける
とともに、計画軌道に沿って姿勢角検出器の基準方向を
設定し、その後、先導管を推進させ始め、後続の管体を
竪坑内に入れるとともに先導管に接続させ、さらに、後
続の管体を順次竪坑内に入れて、複数の管体を推進させ
ていた。At the beginning of the propulsion, a leading pipe is arranged in a shaft, the leading pipe is directed in a direction along a planned trajectory, and a reference direction of an attitude angle detector is set along the planned trajectory. The propulsion of the front pipe was started, the subsequent pipes were put in the shaft and connected to the front pipe, and the subsequent pipes were sequentially put in the shaft, and a plurality of pipes were propelled.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の工法で
は、姿勢角検出器の基準方向を計画軌道に沿った向きに
精密に一致させるように設定させることに、大変手間が
かかっていた。However, in the conventional construction method, it is very troublesome to set the reference direction of the attitude angle detector to precisely match the direction along the planned trajectory.
【0008】この姿勢角検出器の基準方向の設定におい
て、僅かなずれがあっては、制御装置が姿勢角検出器の
信号に基いて先導管の向きを調整しても、後続の複数の
管体が計画軌道からずれた状態で推進されてしまい、好
ましくない。In the setting of the reference direction of the attitude angle detector, if there is a slight deviation, even if the control device adjusts the direction of the leading pipe based on the signal of the attitude angle detector, a plurality of succeeding pipes can be adjusted. The body is propelled out of the planned trajectory, which is not preferable.
【0009】本発明は、上述の課題を解決するものであ
り、姿勢角検出器の基準方向を精度良くかつ簡単に計画
軌道の向きに設定でき、管体を高精度で自動的に推進で
きる管体の推進工法と推進装置を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and can set a reference direction of an attitude angle detector accurately and easily to a direction of a planned trajectory, and can automatically propel a pipe with high accuracy. The purpose is to provide a body propulsion method and a propulsion device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る推進工法
は、基準方向からの角度を検出可能な姿勢角検出器を配
設して先頭に配置される先導管と、該先導管の後方に配
置される複数の管体と、が、推進ジャッキを利用して、
竪坑から推進されるとともに、制御装置が、直線部と曲
線部とを有するとともに前記竪坑に接続される部位に初
期直線部を配置させた計画軌道に、前記先導管を沿わせ
るように、前記先導管の移動距離に対応した前記計画軌
道の座標データと前記姿勢角検出器からの信号とに基
き、前記先導管と後続の管体との間に配置させた複数の
開口調整ジャッキからなる開口調整ジャッキ群の作動を
制御して、前記先導管の向きを調整し、前記複数の管体
を前記計画軌道に沿って自動的に推進させる管体の推進
工法であって、前記竪坑内に、発光部及び受光部を有し
た光学部と、該光学部を上下左右へ振り可能な回動手段
と、該回動手段の作動を制御するとともに前記光学部か
らの信号を電気的に処理して距離と角度とを測定する制
御部と、を備えたトータルステーションを、配置させ、
前記先導管の後部に、前記トータルステーションの発光
部から照射される光波を受光して、該光波の入射方向に
前記光波を反射させる反射器を、固定させ、前記制御装
置が、前記先導管の前記初期直線部での推進当初におい
て、前記発光部から照射して前記反射器に反射させて前
記受光部で受光した光波に基き、前記トータルステーシ
ョンから前記反射器までの距離と角度とを前記トータル
ステーションに計測させ、該計測信号に基いて、前記先
導管を前記初期直線部に沿わせるように、前記開口調整
ジャッキ群の作動を制御して、前記先導管の向きを調整
し、前記先導管の前記初期直線部での一定距離の直線推
進後において、前記姿勢角検出器の基準方向を推進方向
に一致させるように設定し、前記姿勢角検出器の基準方
向の設定後において、前記先導管の移動距離に応じた前
記計画軌道の座標データと前記姿勢角検出器からの信号
とに基いて、前記先導管を前記計画軌道に沿わせるよう
に、前記開口調整ジャッキ群の作動を制御して、前記先
導管の向きを調整することを特徴とする。According to the propulsion method of the present invention, an attitude angle detector capable of detecting an angle from a reference direction is provided, and a front pipe is disposed at the head and a rear pipe is provided behind the front pipe. With a plurality of pipes to be arranged, using a propulsion jack,
While being propelled from the shaft, the control device controls the front pipe so as to follow the front pipe along a planned trajectory having a straight section and a curved section and an initial straight section arranged at a site connected to the shaft. Opening adjustment comprising a plurality of opening adjusting jacks arranged between the preceding pipe and the following pipe based on coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the pipe and a signal from the attitude angle detector. A pipe propulsion method for controlling the operation of a group of jacks, adjusting the direction of the front pipe, and automatically propelling the plurality of pipes along the planned trajectory. An optical unit having a unit and a light receiving unit, a rotating unit capable of swinging the optical unit up, down, left, and right, and a distance controlling the operation of the rotating unit and electrically processing a signal from the optical unit. And a control unit for measuring the angle and the angle. Tal station, is arranged,
At the rear of the front conduit, a reflector that receives the light wave emitted from the light emitting unit of the total station and reflects the light wave in the incident direction of the light wave is fixed, and the control device is configured to control the At the beginning of the propulsion in the initial straight section, the distance and angle from the total station to the reflector are measured by the total station based on the light waves emitted from the light emitting section, reflected by the reflector, and received by the light receiving section. Controlling the operation of the group of opening adjustment jacks to adjust the direction of the leading conduit based on the measurement signal so that the leading conduit follows the initial straight portion, and adjusts the initial position of the leading conduit. After the straight-line propulsion of a fixed distance in the straight portion, the reference direction of the attitude angle detector is set to match the propulsion direction, and the setting is performed after the reference direction of the attitude angle detector is set. Operating the opening adjusting jack group so that the front conduit follows the planned trajectory based on coordinate data of the planned trajectory according to the moving distance of the front conduit and a signal from the attitude angle detector. To adjust the direction of the front conduit.
【0011】本発明に係る推進装置は、基準方向からの
角度を検出可能な姿勢角検出器を配設させて先頭に配置
される先導管と、該先導管の後方に配置される複数の管
体と、が、推進ジャッキを利用して、竪坑から推進され
るとともに、制御装置が、直線部と曲線部とを有すると
ともに前記竪坑に接続される部位に初期直線部を配置さ
せた計画軌道に、前記先導管を沿わせるように、前記先
導管の移動距離に対応した前記計画軌道の座標データと
前記姿勢角検出器からの信号とに基き、前記先導管と後
続の管体との間に配置させた複数の開口調整ジャッキか
らなる開口調整ジャッキ群の作動を制御して、前記先導
管の向きを調整し、前記複数の管体を前記計画軌道に沿
って自動的に推進させる管体の推進装置であって、前記
竪坑内に、発光部及び受光部を有した光学部と、該光学
部を上下左右へ振り可能な回動手段と、該回動手段の作
動を制御するとともに前記光学部からの信号を電気的に
処理して距離と角度とを測定する制御部と、を備えたト
ータルステーションが、配置され、前記先導管の後部
に、前記トータルステーションの発光部から照射される
光波を受光して、該光波の入射方向に前記光波を反射さ
せる反射器が、固定され、前記制御装置が、前記先導管
の前記初期直線部での推進当初において、前記発光部か
ら照射して前記反射器に反射させて前記受光部で受光し
た光波に基き、前記トータルステーションから前記反射
器までの距離と角度とを前記トータルステーションに計
測させ、該計測信号に基いて、前記先導管を前記初期直
線部に沿わせるように、前記開口調整ジャッキ群の作動
を制御し、前記先導管の向きを調整し、前記先導管の前
記初期直線部での一定距離の直線推進後において、前記
姿勢角検出器の基準方向を推進方向に一致させるように
設定し、前記姿勢角検出器の基準方向の設定後におい
て、前記先導管の移動距離に応じた前記計画軌道の座標
データと前記姿勢角検出器からの信号とに基いて、前記
先導管を前記計画軌道に沿わせるように、前記開口調整
ジャッキ群の作動を制御して、前記先導管の向きを調整
することを特徴とする。[0011] The propulsion device according to the present invention is provided with a leading pipe provided with a posture angle detector capable of detecting an angle from a reference direction, and a plurality of pipes provided behind the leading pipe. The body is propelled from the shaft using the propulsion jack, and the control device has a straight line portion and a curved portion, and has an initial straight line portion arranged at a portion connected to the shaft and on a planned track. Between the leading pipe and the following pipe based on the coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the leading pipe and the signal from the attitude angle detector so that the leading pipe follows the leading pipe. By controlling the operation of a group of opening adjustment jacks comprising a plurality of arranged opening adjustment jacks, adjusting the direction of the leading conduit, and automatically propelling the plurality of tubes along the planned trajectory. A propulsion device, wherein a light emitting unit is provided in the shaft. An optical unit having an optical unit and a light-receiving unit; a rotating unit capable of swinging the optical unit up, down, left, and right; and controlling the operation of the rotating unit and electrically processing a signal from the optical unit to obtain a distance and And a control unit for measuring the angle, a total station is disposed, and at the rear of the front conduit, receives a light wave emitted from a light emitting unit of the total station, and reflects the light wave in an incident direction of the light wave. The reflector to be fixed is fixed, and at the beginning of the propulsion at the initial straight line portion of the leading conduit, the control device is configured to irradiate the light from the light emitting unit, reflect the reflected light to the reflector, and based on the light wave received by the light receiving unit. Adjusting the distance and angle from the total station to the reflector by the total station, and, based on the measurement signal, adjusting the opening so that the leading conduit is along the initial straight line portion. Controlling the operation of the jack group, adjusting the direction of the front conduit, and after the straight propulsion of a fixed distance in the initial straight portion of the front conduit, the reference direction of the attitude angle detector is made to coincide with the propulsion direction. After setting the reference direction of the attitude angle detector, based on the coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the leading pipe and a signal from the attitude angle detector, the leading pipe is The operation of the group of opening adjustment jacks is controlled to adjust the direction of the front conduit so as to follow the planned trajectory.
【0012】上記推進装置においては、前記トータルス
テーションが前記トータルステーションから前記反射器
までの距離と角度とを計測する際、前記制御装置が、前
記トータルステーションに対し、前記回動手段の作動を
制御して、前記反射器の外形より大きな範囲で前記光波
を照射するように、前記発光部を上下及び左右に周波数
を変えて振らせ、前記トータルステーションから出力す
る角度信号と前記受光部の信号とから、前記反射器の中
心位置を測定し、該中心位置を基準として、前記トータ
ルステーションから前記反射器の中心位置までの距離と
角度とを計測させることが望ましい。In the above propulsion device, when the total station measures a distance and an angle from the total station to the reflector, the control device controls the operation of the rotating means with respect to the total station, The light emitting unit is vibrated by changing the frequency vertically and horizontally so as to irradiate the light wave in a range larger than the outer shape of the reflector, and the angle signal output from the total station and the signal of the light receiving unit are used to determine the reflection. It is preferable that the center position of the reflector is measured, and the distance and the angle from the total station to the center position of the reflector are measured based on the center position.
【0013】[0013]
【発明の効果】本発明に係る推進工法と推進装置では、
まず、先導管の初期直線部での推進当初において、制御
装置が、発光部から照射して反射器に反射させて受光部
で受光した光波に基き、トータルステーションから反射
器までの距離と角度とをトータルステーションに計測さ
せ、その計測信号に基いて、先導管を初期直線部に沿わ
せるように、開口調整ジャッキ群の作動を制御し、先導
管の向きを調整する。In the propulsion method and the propulsion device according to the present invention,
First, at the beginning of propulsion in the initial straight section of the front conduit, the control device determines the distance and angle from the total station to the reflector based on the light waves emitted from the light emitting section, reflected by the reflector, and received by the light receiving section. The total station is measured, and based on the measurement signal, the operation of the group of opening adjustment jacks is controlled so that the leading conduit follows the initial straight line portion, and the direction of the leading conduit is adjusted.
【0014】ついで、制御装置は、先導管の初期直線部
での一定距離の直線推進後において、姿勢角検出器の基
準方向を推進方向に一致させるように設定する。Next, the control device sets the reference direction of the attitude angle detector to coincide with the propulsion direction after straight-line propulsion for a certain distance in the initial straight line portion of the leading conduit.
【0015】この基準方向の設定は、既に、先導管が初
期直線部に沿って一定距離直線推進されており、その一
定距離の直線部分の軌跡に沿って基準方向を設定させる
こととなるため、基準方向が計画軌道における初期直線
部に沿って精度良く設定されることとなる。In setting the reference direction, since the leading conduit has already been linearly propelled along the initial straight line by a predetermined distance, and the reference direction is set along the trajectory of the linear portion having the predetermined distance, The reference direction is accurately set along the initial straight line portion in the planned trajectory.
【0016】そして、姿勢角検出器の基準方向の設定後
においては、制御装置は、先導管の移動距離に応じた計
画軌道の座標データと姿勢角検出器からの信号とに基い
て、先導管を計画軌道に沿わせるように、開口調整ジャ
ッキ群の作動を制御して、先導管の向きを調整すること
となる。その際、姿勢角検出器の基準方向が、計画軌道
の初期直線部に沿って正確に設定されているため、制御
装置に入力される姿勢角検出器の信号が正確となり、精
度良く、管体を推進できることとなる。After the reference direction of the attitude angle detector has been set, the control device controls the forward angle based on the coordinate data of the planned trajectory corresponding to the travel distance of the forward angle pipe and the signal from the attitude angle detector. By controlling the operation of the group of opening adjustment jacks so as to follow the planned trajectory, the direction of the leading conduit is adjusted. At this time, since the reference direction of the attitude angle detector is set accurately along the initial straight line portion of the planned trajectory, the signal of the attitude angle detector input to the control device becomes accurate, and the Can be promoted.
【0017】したがって、本発明に係る推進工法と推進
装置では、姿勢角検出器の基準方向の設定が、精度良く
行なえ、かつ、先導管の初期推進を利用して行なうだけ
であるため、簡単となり、管体を高精度で自動的に推進
できる。Therefore, in the propulsion method and the propulsion device according to the present invention, the reference direction of the attitude angle detector can be set with high accuracy and only by using the initial propulsion of the leading conduit, so that it becomes simple. The pipe can be automatically propelled with high precision.
【0018】そして、推進装置として、請求項3記載の
ように、トータルステーションがトータルステーション
から反射器までの距離と角度とを計測する際、制御装置
が、トータルステーションに対し、回動手段の作動を制
御して、反射器の外形より大きな範囲で光波を照射する
ように、発光部を上下及び左右に周波数を変えて振ら
せ、トータルステーションから出力する角度信号と受光
部の信号とから、反射器の中心位置を測定し、その中心
位置を基準として、トータルステーションから反射器の
中心位置までの距離と角度とを計測させるように構成す
れば、先導管の初期推進時にも、自動的に先導管を推進
させることができ、複数の管体を計画軌道に沿って敷設
する際の工費と工期とを低減させることができる。When the total station measures the distance and the angle from the total station to the reflector as a propulsion device, the control device controls the operation of the rotating means with respect to the total station. Then, the light emitting part is vibrated by changing the frequency up and down and left and right so as to irradiate light waves in a range larger than the outer shape of the reflector, and from the angle signal output from the total station and the signal of the light receiving part, Is measured, and the distance and angle from the total station to the center position of the reflector are measured with reference to the center position. Accordingly, it is possible to reduce the construction cost and construction period when laying a plurality of pipes along the planned track.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】実施形態の推進工法に使用する推進装置M
1は、図1・2に示すように、先頭に配置される先導管
1、開口調整ジャッキ群4、コンクリート製のヒューム
管等からなる管体10、推進ジャッキ12、管体10の
推進初期に使用されるトータルステーション21、及
び、制御装置30、を備えて構成されている。The propulsion device M used in the propulsion method of the embodiment
As shown in FIGS. 1 and 2, numeral 1 designates a front conduit 1, a group of opening adjustment jacks 4, a pipe 10 made of a concrete fume pipe or the like, a propulsion jack 12, and an initial stage of propulsion of the pipe 10, as shown in FIGS. The system includes a total station 21 and a control device 30 to be used.
【0021】先導管1は、公知の刃口やシールド機等を
備えて構成されて、後部側に、姿勢角検出器2を配設固
定させるとともに、反射器26を後端中央に固定させて
いる。The front conduit 1 is provided with a well-known cutting edge, a shield machine, and the like. The posture angle detector 2 is disposed and fixed on the rear side, and the reflector 26 is fixed on the center of the rear end. I have.
【0022】姿勢角検出器2は、回転するコマを利用す
るジャイロや、棒の振動を利用した振動ジャイロ、ガス
流を利用するガスジャイロ、レーザ光を利用するリング
レーザジャイロ等のジャイロが使用され、基準方向から
のピッチ角とヨー角とを検出可能としている。なお、こ
の種のジャイロを利用するものは、検出信号を出力しな
い準備モードと、検出信号を出力する計測モードと、の
2つのモードを備えている。例えば、回転するコマをジ
ンバルで支持する型式のジャイロを使用する場合には、
ジンバルを外部フレームに固定しておく状態が準備モー
ドとなり、ジンバルの固定を外して姿勢を計測する状態
が計測モードとなる。振動ジャイロやリングレーザジャ
イロ等の角速度検出器の出力を積分して角度信号を得る
型式のジャイロを使用する場合には、出力を積分せずに
零に保持している状態が準備モードとなり、出力を積分
して角度信号を出す状態が計測モードとなる。As the attitude angle detector 2, a gyro such as a gyro using a rotating frame, a vibrating gyro using a rod vibration, a gas gyro using a gas flow, and a ring laser gyro using a laser beam are used. , The pitch angle and the yaw angle from the reference direction can be detected. Note that a device using this type of gyro has two modes: a preparation mode in which a detection signal is not output, and a measurement mode in which a detection signal is output. For example, when using a gyro that supports a rotating top with a gimbal,
The state in which the gimbal is fixed to the external frame is the preparation mode, and the state in which the gimbal is fixed and the posture is measured is the measurement mode. When using a gyro of the type that obtains an angle signal by integrating the output of an angular velocity detector such as a vibrating gyroscope or ring laser gyro, the state where the output is not integrated and held at zero is the preparation mode. Is a measurement mode in which the angle signal is integrated and the angle signal is output.
【0023】そして、姿勢角検出器2では、準備モード
から計測モードに切替える際の姿勢が基準方向Cとな
り、以後、それからの姿勢変化が出力されることとな
る。In the attitude angle detector 2, the attitude at the time of switching from the preparation mode to the measurement mode is the reference direction C, and thereafter, a change in attitude is output.
【0024】反射器26は、後述するトータルステーシ
ョン21における光学部22の発光部22aからの光波
Wが入射した際、その入射方向に反射させるものであ
り、コーナキューブ反射鏡を配置させて構成されてい
る。The reflector 26 reflects the light wave W from the light emitting section 22a of the optical section 22 in the total station 21 to be described later in the incident direction, and is configured by disposing a corner cube reflecting mirror. I have.
【0025】開口調整ジャッキ群4は、先導管1と先導
管1の直後の管体10との間や、管体10・10間等に
配置され、図3に示すように、端面相互の間で、上下左
右から45°ずつずれて4つの油圧ジャッキからなる開
口調整ジャッキ5を配置させて構成されている。なお、
管体10の径が大きい場合には、開口調整ジャッキ5の
配置されている位置に、2〜3個の油圧ジャッキ5を配
置させて、8〜12個の開口調整ジャッキ5により開口
調整ジャッキ群4を構成しても良い。The opening adjusting jack group 4 is arranged between the front pipe 1 and the pipe 10 immediately after the front pipe 1 or between the pipes 10 and 10. As shown in FIG. Thus, an opening adjustment jack 5 composed of four hydraulic jacks is arranged at 45 ° offset from the top, bottom, left and right. In addition,
When the diameter of the pipe body 10 is large, two or three hydraulic jacks 5 are arranged at positions where the opening adjustment jacks 5 are arranged, and an opening adjustment jack group is formed by 8 to 12 opening adjustment jacks 5. 4 may be configured.
【0026】そして、各開口調整ジャッキ5には、それ
ぞれのピストンロッド5aのストロークを検出できるよ
うに差動トランス等からなる開口調整検出センサ6が配
置されている。Each of the opening adjustment jacks 5 is provided with an opening adjustment detection sensor 6 composed of a differential transformer or the like so that the stroke of each piston rod 5a can be detected.
【0027】また、各開口調整ジャッキ群4の周囲に
は、開口調整ジャッキ群4の部位から土砂が侵入しない
ように円筒状の覆い管8が外装されている。A cylindrical covering pipe 8 is provided around each of the opening adjustment jack groups 4 so that earth and sand do not enter the opening adjustment jack group 4.
【0028】推進ジャッキ12は、竪坑32に配置され
る元押しジャッキ13と、開口調整ジャッキ群4の配置
されていない管体10(D)・10(E)間に配置され
る中押しジャッキ16と、先導管1の近傍における開口
調整ジャッキ群4の配置されていない管体10(B)・
10(C)間に配置される測距ジャッキ18と、の3種
類から構成されている。元押しジャッキ13・中押しジ
ャッキ16・測距ジャッキ18は、それぞれのジャッキ
13・16・18毎に、同時に各ピストンロッド13b
・16b・18bを伸縮させる複数の油圧ジャッキ13
a・16a・18aから構成されている。また、各ジャ
ッキ13・16・18には、それぞれのピストンロッド
13b・16b・18bのストロークを検出可能な差動
トランス等からなる元押し検出センサ14・中押し検出
センサ17・推進距離検出センサ19が配置されてい
る。The propulsion jack 12 includes a main pushing jack 13 arranged in a shaft 32 and a middle pushing jack 16 arranged between the pipes 10 (D) and 10 (E) in which the opening adjustment jack group 4 is not arranged. A pipe body 10 (B) in which the opening adjustment jack group 4 is not disposed in the vicinity of the front conduit 1;
And a distance measuring jack 18 arranged between 10 (C). The original push jack 13, the middle push jack 16, and the distance measuring jack 18 are simultaneously connected to the respective piston rods 13 b for each jack 13, 16, 18.
A plurality of hydraulic jacks 13 for expanding and contracting 16b and 18b
a, 16a and 18a. The jacks 13, 16 and 18 are provided with a main push detection sensor 14, a middle push detection sensor 17, and a propulsion distance detection sensor 19, each of which comprises a differential transformer capable of detecting the stroke of each of the piston rods 13b, 16b and 18b. Are located.
【0029】そして、測距ジャッキ18は、先導管1の
推進距離Dを計測するためのものであり、その作動は、
先導管1を推進させるように、ピストンロッド18bを
伸長させた後には、ピストンロッド18bを縮めるよう
にする。ついで、元押しジャッキ13や中押しジャッキ
16の各ピストンロッド13b・16bを伸長させて、
測距ジャッキ18とその前方の管体10Bとの隙間が無
くなれば、元押しジャッキ13や中押しジャッキ16の
作動を停止させ、再度、ピストンロッド18bを伸長さ
せて先導管1を推進させ、その後、ピストンロッド18
bを縮めて、上述の作動を繰り返すこととなる。なお、
ピストンロッド18bと前方の管体10Bとの隙間が無
くなることの検知は、測距ジャッキ18の図示しない油
圧回路に配置させた圧力センサを利用して、その圧力セ
ンサの上昇により、検知する。The distance measuring jack 18 is for measuring the propulsion distance D of the leading conduit 1, and its operation is as follows.
After the piston rod 18b is extended so as to propel the leading conduit 1, the piston rod 18b is contracted. Next, the piston rods 13b and 16b of the main push jack 13 and the middle push jack 16 are extended,
When the gap between the distance measuring jack 18 and the tube body 10B in front of the distance measuring jack 18 disappears, the operation of the main pushing jack 13 and the middle pushing jack 16 is stopped, the piston rod 18b is extended again, and the leading conduit 1 is propelled. Piston rod 18
b is shortened, and the above operation is repeated. In addition,
The detection of the absence of the gap between the piston rod 18b and the front pipe 10B is detected by using a pressure sensor arranged in a hydraulic circuit (not shown) of the distance measuring jack 18 by raising the pressure sensor.
【0030】このように構成する理由は、多数の管体1
0を推進させる場合、推進中には管体10が僅かずつ圧
縮され、停止中には土砂の抵抗を受けてランダムに復元
することとなる。そして、先導管1の推進を、元押しジ
ャッキ13と中押しジャッキ16とを利用して行なうよ
うにして、元押しジャッキ13と中押しジャッキ16と
のピストンロッド13a・16bのストロークを積算し
た値を利用して、先導管1の推進距離Dを算出すると、
既述の管体10の圧縮やランダムな復元により、先導管
1の推進距離Dに誤差が生じ易くなる。この誤差を抑え
て先導管1の推進距離Dを算出できるように、先導管1
の推進を測距ジャッキ18だけで行なって、測距ジャッ
キ18におけるピストンロッド18bのストロークを積
算した値で先導管1の推進距離Dを算出すれば、測距ジ
ャッキ18が先導管1の近傍に配置されており、多数の
管体10の圧縮・復元による誤差の影響を無くして、先
導管1の推進距離Dを正確に算出できるからである。The reason for this construction is that a large number of tubes 1
When propelling 0, the pipe body 10 is compressed little by little during propulsion, and during stoppage, the pipe 10 is randomly restored due to the resistance of the earth and sand. Then, the forward conduit 1 is propelled by using the main push jack 13 and the middle push jack 16, and the value obtained by integrating the strokes of the piston rods 13a and 16b between the main push jack 13 and the middle push jack 16 is used. Then, when the propulsion distance D of the leading conduit 1 is calculated,
Due to the compression or random restoration of the pipe body 10 described above, an error easily occurs in the propulsion distance D of the leading pipe 1. In order to suppress this error and calculate the propulsion distance D of the leading pipe 1, the leading pipe 1
Is carried out only by the distance measuring jack 18 and the propulsion distance D of the leading conduit 1 is calculated by a value obtained by integrating the stroke of the piston rod 18b in the distance measuring jack 18, so that the distance measuring jack 18 is located near the leading conduit 1. This is because they are arranged, and the propulsion distance D of the leading conduit 1 can be accurately calculated without the influence of errors due to the compression and restoration of a large number of pipes 10.
【0031】なお、実施形態において、測距ジャッキ1
8の積算による推進距離Dの算出は、後述するように、
先導管1の初期直線部Hsでの一定距離の直線推進後に
おいて、姿勢角検出器2の基準方向Cを推進方向に一致
させるように設定した後から行なう。そして、それまで
の先導管1の推進距離Dは、トータルステーション21
からの信号に基く距離Tに、先導管1の先端と反射器2
6との間の寸法hを加算した値で、算出することとな
る。In the embodiment, the distance measuring jack 1
The calculation of the propulsion distance D by the integration of 8 will be described later.
After the straight propulsion of the constant distance in the initial straight line portion Hs of the front conduit 1, the reference angle C of the attitude angle detector 2 is set after being set to coincide with the propulsion direction. The propulsion distance D of the leading conduit 1 up to that time is determined by the total station 21
At the distance T based on the signal from the
6 is calculated using a value obtained by adding the dimension h between them.
【0032】また、測距ジャッキ18と中押しジャッキ
16の周囲にも、覆い管8が配置されている。The covering pipe 8 is also arranged around the distance measuring jack 18 and the middle pushing jack 16.
【0033】さらに、33は、元押しジャッキ13の各
ピストンロッド13bの伸長時において、その反力を分
散させるための支圧壁である。Reference numeral 33 denotes a supporting wall for dispersing the reaction force of each piston rod 13b of the main push jack 13 when the piston rod 13b extends.
【0034】またさらに、中押しジャッキ16は、推進
させる管体10が多い場合に、元押しジャッキ13の押
圧力では、前方側の管体10を推進できないことから、
配設されるものであり、推進させる管体10が少ない場
合には、不要となる。Further, the middle push jack 16 cannot push the front pipe 10 with the pressing force of the main push jack 13 when there are many pipes 10 to be pushed.
It is provided and becomes unnecessary when the number of propelled pipes 10 is small.
【0035】トータルステーション21は、先導管1の
推進初期にだけ、竪坑32内に配設されるものである。
このトータルステーション21は、電子式デジタルセオ
ドライトと光波距離計とが一体となって、電子光学的に
測定地点の距離と角度を測定して、それらの値をデジタ
ル表示できる公知のものであり、赤外線ビーム等の光波
Wを発する発光部22a及び発光部22aから発した光
波Wを受光する受光部22bを有した光学部22と、光
学部22を上下左右に振り可能な回動手段23と、回動
手段23の作動を制御するとともに光学部22からの信
号を電気的に処理して距離と角度を測定する制御部24
と、を備えて構成されている。The total station 21 is provided in the shaft 32 only at the initial stage of propulsion of the leading pipe 1.
The total station 21 is a publicly-known total station in which an electronic digital theodolite and a lightwave distance meter are integrated, and the distance and angle of a measurement point can be measured electronically and their values can be digitally displayed. An optical unit 22 having a light emitting unit 22a that emits a light wave W such as a light beam and a light receiving unit 22b that receives the light wave W emitted from the light emitting unit 22a; A control unit 24 for controlling the operation of the means 23 and electrically processing the signal from the optical unit 22 to measure the distance and angle.
And is provided.
【0036】なお、トータルステーション21の制御部
24は、距離と角度の測定データを電気信号として出力
することができ、RS−422やGP−IP等のインタ
ーフェースを介在させて、パーソナルコンピュータから
なる制御装置30に接続させることにより、一連の測定
の計算処理の他、表や地図の作成までも可能となるもの
である。The control unit 24 of the total station 21 can output distance and angle measurement data as electric signals. The control unit 24 includes a personal computer via an interface such as RS-422 or GP-IP. The connection to 30 enables calculation of a series of measurements as well as creation of tables and maps.
【0037】また、回動手段23は、光学部22を支持
するジンバルと、光学部22を上下方向に回動させるよ
うにジンバルに連結される縦サーボモータと、光学部2
2を左右方向に回動させるようにジンバルに連結される
横サーボモータと、を備えて構成されている。これらの
各サーボモータにはエンコーダが内蔵されている。The rotating means 23 includes a gimbal for supporting the optical unit 22, a vertical servomotor connected to the gimbal for rotating the optical unit 22 in the vertical direction, and an optical unit 2.
And a lateral servomotor coupled to the gimbal so as to rotate the second in the left-right direction. Each of these servomotors has a built-in encoder.
【0038】そして、実施形態のトータルステーション
21は、トータルステーション21から反射器26まで
の距離と角度とを計測する際、後述するように、制御装
置30によって、自動的に、トータルステーション21
から反射器26の中心位置O(図5参照)までの距離と
角度とを正確に計測できるように、制御される。When measuring the distance and the angle from the total station 21 to the reflector 26, the total station 21 of the embodiment is automatically controlled by the controller 30 as described later.
It is controlled so that the distance and the angle from to the center position O (see FIG. 5) of the reflector 26 can be accurately measured.
【0039】制御装置30は、図1・2に示すように、
竪坑32の近傍に配置され、図4・7に示すように、演
算部30aと所定の図示しない制御部・記憶部とを備え
るとともに表示部30bを備え、さらに、図示しない電
源回路を備えている。そして、制御装置30は、各開口
調整ジャッキ群4の開口調整ジャッキ5を作動させる油
圧回路の電磁弁、各センサ2・6・14・17・19、
トータルステーション21の制御部24等に、図示しな
いリード線を利用して、電気的に接続され、各部の作動
を制御する。また、制御装置30は、推進ジャッキ12
の元押しジャッキ13・中押しジャッキ16・測距ジャ
ッキ18を作動させるための、図示しない作動スイッチ
を備えている。As shown in FIGS. 1 and 2, the control device 30
As shown in FIGS. 4 and 7, the display unit 30 is disposed near the shaft 32 and includes a calculation unit 30 a, a predetermined control unit and storage unit (not shown), a display unit 30 b, and a power supply circuit (not shown). . The control device 30 controls the solenoid valve of the hydraulic circuit that operates the opening adjustment jack 5 of each opening adjustment jack group 4, the sensors 2, 6, 14, 17, 19,
It is electrically connected to the control unit 24 of the total station 21 using a lead wire (not shown), and controls the operation of each unit. Further, the control device 30 controls the propulsion jack 12
The main push jack 13, the middle push jack 16, and the distance measuring jack 18 are provided with an operation switch (not shown).
【0040】さらに、制御装置30の記憶部には、計画
軌道Hの多数の箇所を3次元で表わした座標データx
0 、y0 、z0 、が入力されている。なお、計画軌道H
の竪坑32から始まる部位は、5〜10mの初期直線部
Hsとしている。Further, the storage unit of the control device 30 stores coordinate data x representing three-dimensionally a number of points on the planned trajectory H.
0 , y 0 , and z 0 are input. The planned trajectory H
The portion starting from the shaft 32 is an initial straight portion Hs of 5 to 10 m.
【0041】そして、制御装置30は、計画軌道Hにお
ける初期直線部Hsでの推進当初においては、トータル
ステーション21と先頭の開口調整ジャッキ群4Aとの
作動を制御する。ついで、先導管1の初期直線部Hsで
の一定距離(5〜10m未満)の直線推進後において
は、姿勢角検出器2の基準方向Cを推進方向に一致させ
るように設定する。その後、姿勢角検出器2の基準方向
Cの設定後においては、先導管1の移動距離Lに応じた
計画軌道Hの座標データと姿勢角検出器2からの信号と
に基いて、先導管1を計画軌道Hに沿わせるように、先
頭の開口調整ジャッキ群4Aを作動させて、先導管1の
向きを調整するように制御し、さらに、後続の開口調整
ジャッキ群4B・4C…を順次制御することとなる。The control device 30 controls the operation of the total station 21 and the head opening adjustment jack group 4A at the beginning of propulsion on the initial straight line portion Hs on the planned trajectory H. Next, after straight-line propulsion of a predetermined distance (less than 5 to 10 m) in the initial straight line portion Hs of the leading conduit 1, the reference direction C of the attitude angle detector 2 is set to coincide with the propulsion direction. Thereafter, after the reference direction C of the attitude angle detector 2 is set, based on the coordinate data of the planned trajectory H corresponding to the moving distance L of the angle guide 1 and the signal from the attitude angle detector 2, Are operated to operate the leading opening adjustment jack group 4A so as to follow the planned trajectory H to adjust the direction of the leading conduit 1, and further sequentially control the subsequent opening adjustment jack groups 4B, 4C. Will be done.
【0042】制御装置30の制御について具体的に説明
すると、この実施形態の推進装置M1を使用して、複数
の管体10を推進させる際には、まず、つぎのような作
業を行なう。More specifically, control of the control device 30 will be described. When the plurality of pipes 10 are propelled using the propulsion device M1 of this embodiment, the following operation is first performed.
【0043】最初に、支圧壁33を設けた竪坑32内
に、元押し検出センサ14を取り付けた元押しジャッキ
13、押圧力を一定にするための押輪15、及び、トー
タルステーション21、を順次配置させるとともに、姿
勢角検出器2と反射器26とを所定位置に取り付けた先
導管1、先頭の開口調整ジャッキ群4A、覆い管8、及
び、先頭の管体10A、を入れる。そして、図示しない
作動スイッチを操作して、元押しジャッキ13を作動さ
せて各ピストンロッド13bの伸長・収縮を繰り返すと
ともに、順次、元押しジャッキ13と先頭管体10Aの
間に挿入する押輪15の数を増やして、先導管1を推進
させる。First, in a pit 32 provided with a support wall 33, a main push jack 13 having a main push detection sensor 14, a pressing wheel 15 for maintaining a constant pressing force, and a total station 21 are sequentially arranged. At the same time, the front conduit 1 having the attitude angle detector 2 and the reflector 26 attached at predetermined positions, the leading opening adjusting jack group 4A, the covering tube 8, and the leading tube 10A are inserted. Then, by operating an operation switch (not shown), the main push jack 13 is operated to repeat the expansion and contraction of each piston rod 13b, and at the same time, the pressing ring 15 inserted between the main push jack 13 and the leading pipe body 10A is sequentially operated. Increase the number to propel the leading conduit 1.
【0044】なお、トータルステーション21を竪坑3
2内に入れる前には、工事仕様に基く地理計測を行なっ
て、地上で、計画軌道Hの初期直線部Hsの方向に光学
部22が向くように設置し、トータルステーション21
を竪坑32内に入れても、地上で計測した角度に対応す
るように、設置する。また、先導管1は、光学部22か
らの光波Wを反射器26の中心位置Oで受けることがで
き、かつ、先導管1の中心線を光波Wと平行となるよう
に、配置させておく。The total station 21 is connected to the shaft 3
Before entering into the station 2, the geostationary measurement is performed based on the construction specifications, and the optical unit 22 is installed on the ground so that the optical unit 22 is oriented in the direction of the initial straight line portion Hs of the planned trajectory H.
Is installed so as to correspond to the angle measured on the ground even if it is put into the shaft 32. Further, the front conduit 1 is arranged so that the light wave W from the optical section 22 can be received at the center position O of the reflector 26 and the center line of the front conduit 1 is parallel to the light wave W. .
【0045】その後、先導管1と先頭管体10Aとが竪
坑32から土中に推進されて、所定のスペースが空け
ば、図2に示すように、竪坑32内に、後続の開口調整
ジャッキ群4B、後続の管体10B、測距ジャッキ1
8、及び、覆い管8を配置させる。Thereafter, the leading conduit 1 and the leading pipe 10A are propelled into the soil from the shaft 32, and if a predetermined space is opened, as shown in FIG. 4B, subsequent tube 10B, distance measuring jack 1
8 and the covering tube 8 are arranged.
【0046】ついで、図示しない作動スイッチを操作し
て適宜元押しジャッキ13と測距ジャッキ18とを作動
させ、元押しジャッキ13と測距ジャッキ18との作動
により、先導管1を推進させつつ、竪坑32内に、順
次、後続の開口調整ジャッキ群4C、覆い管8、管体1
0F、あるいは、管体10D・10E、中押しジャッキ
13、覆い管8、を入れていく。勿論、中押しジャッキ
16を入れた後には、元押しジャッキ13や測距ジャッ
キ18の他に、中押しジャッキ16も作動させて、推進
させていく。Then, the main push jack 13 and the distance measuring jack 18 are appropriately operated by operating an operation switch (not shown), and the front conduit 1 is propelled by the operation of the main push jack 13 and the distance measuring jack 18. In the shaft 32, the subsequent opening adjustment jack group 4C, the covering pipe 8, the pipe 1
0F or the pipes 10D and 10E, the middle push jack 13, and the covering pipe 8 are put. Of course, after the middle push jack 16 is inserted, the middle push jack 16 is also operated and propelled in addition to the original push jack 13 and the distance measuring jack 18.
【0047】そして、制御装置30は、計画軌道Hにお
ける初期直線部Hsでの推進当初においては、トータル
ステーション21と先頭の開口調整ジャッキ群4Aとを
つぎのように制御する。The controller 30 controls the total station 21 and the head opening adjustment jack group 4A at the beginning of the propulsion at the initial straight line portion Hs on the planned trajectory H as follows.
【0048】まず、制御装置30は、制御部24を介し
て、トータルステーション21の回動手段23の作動を
制御し、反射器26の外形より大きな範囲で光波Wを照
射するように、発光部22aを上下及び左右に周波数を
変えて振らせる。すなわち、反射器26の外形を超える
幅、例えば、1°の幅のサイン波を回動手段23に送る
とともに、上下と左右の周波数を変えて回動手段23に
送る。例えば、上下を1Hz、左右を0.1Hzとすれば、
光波Wは、図5に示す状態となる。この時、反射器26
で反射された光波Wは、入射方向に戻って受光部22b
で受光されて、トータルステーション21の制御部24
から出力される角度信号は、光波Wを走査した時と同じ
角度信号が出力されることとなる。しかし、光波Wが反
射器26から外れた位置を走査した時には、光波Wが受
光部22bに戻らないことから、トータルステーション
21からの出力が無くなる。First, the control device 30 controls the operation of the rotating means 23 of the total station 21 via the control unit 24, and emits the light wave W in a range larger than the outer shape of the reflector 26 so that the light emitting unit 22a To change the frequency up and down and left and right. That is, a sine wave having a width exceeding the outer shape of the reflector 26, for example, a width of 1 °, is sent to the rotating means 23, and is also sent to the rotating means 23 while changing the vertical and horizontal frequencies. For example, if the top and bottom are 1 Hz and the left and right are 0.1 Hz,
The light wave W is in the state shown in FIG. At this time, the reflector 26
The light wave W reflected by the light returns to the incident direction and
And the control unit 24 of the total station 21
Will output the same angle signal as when the light wave W is scanned. However, when the light wave W scans the position deviating from the reflector 26, the light wave W does not return to the light receiving section 22b, so that the output from the total station 21 is lost.
【0049】この時、制御装置30は、トータルステー
ション21の制御部24から出力される角度信号から演
算した角度範囲の中央値を算出して、反射器26の中心
位置Oを正確に求めることができる。At this time, the controller 30 calculates the median value of the angle range calculated from the angle signal output from the controller 24 of the total station 21 and can accurately determine the center position O of the reflector 26. .
【0050】そして、制御装置30は、その反射器26
の中心位置Oに、発光部22aの走査の中心を配置させ
るように、制御部24を介して回動手段23の作動を制
御し、その結果、トータルステーション21を先導管1
の後端中央に自動追尾させることとなる。Then, the control device 30 controls the reflector 26
The operation of the rotating means 23 is controlled via the control unit 24 so that the scanning center of the light emitting unit 22a is arranged at the center position O of the light emitting unit 22a.
Will be automatically tracked at the center of the rear end.
【0051】また、制御装置30は、この時、トータル
ステーション21から反射器26の中心位置Oまでの距
離と角度とを正確に計測した信号を、トータルステーシ
ョン21の制御部24から入力するとともに、発光部2
2aの走査の中心を反射器26の中心位置Oに一致させ
る際の角度信号も制御部24から入力する。この一致さ
せる角度信号は、計画軌道Hにおける初期直線部Hsか
らの先導管1のずれ量となる。At this time, the control device 30 inputs, from the control unit 24 of the total station 21, a signal obtained by accurately measuring the distance and angle from the total station 21 to the center position O of the reflector 26, 2
An angle signal for making the center of the scanning of 2 a coincide with the center position O of the reflector 26 is also input from the control unit 24. The angle signal to be matched is the amount of deviation of the leading conduit 1 from the initial straight line portion Hs on the planned trajectory H.
【0052】このずれ量を、ピッチ角でθ、ヨー角でψ
とした場合、トータルステーション21から反射器26
までの距離をT(この距離Tは、先導管1の移動距離L
から、先導管1の先端と反射器6との間の寸法hを減じ
た値となる)とすれば、推進結果のXYZ座標は、図6
を参照して、 X=T×cos θ×cos ψ …(1) Y=X×tan ψ …(2) Z=X×tan θ …(3) となる。This shift amount is represented by θ at the pitch angle and ψ at the yaw angle.
, The total station 21 and the reflector 26
To the distance T (this distance T is the moving distance L of the front conduit 1)
, The XYZ coordinate of the propulsion result is obtained by subtracting the dimension h between the tip of the front conduit 1 and the reflector 6 from FIG.
X = T × cos θ × cos… (1) Y = X × tan ψ (2) Z = X × tan θ (3)
【0053】なお、計画軌道Hにおける初期直線部Hs
は、直線であり、光波Wに沿うように制御する場合に
は、実際には、θ、ψは、微小角しか発生しないが、図
6では、分り易いように、大きな値としている。The initial straight line portion Hs on the planned trajectory H
Is a straight line, and when it is controlled so as to follow the light wave W, θ and し か actually have only small angles, but in FIG. 6, they are set to large values for easy understanding.
【0054】そして、先導管1の推進に伴ない、制御装
置30は、トータルステーション21で計測されたTの
値に従って、時々刻々と、X、Y、Zを演算部30aに
より演算し、Y、Zの値をそれぞれ零(初期直線部Hs
が直線であることからXの値は零にしなくとも良い)に
するように、開口調整ジャッキ群4Aを制御することと
なる。In accordance with the value of T measured by the total station 21, the control unit 30 calculates X, Y, and Z by the calculation unit 30a every moment according to the value of T measured by the propulsion of the leading conduit 1, and calculates Y, Z Are set to zero (the initial linear portion Hs
Is a straight line, the value of X does not have to be zero.), The opening adjustment jack group 4A is controlled.
【0055】この開口調整ジャッキ群4Aの制御におい
て、縦方向、即ち、Zの値を修正する場合には、図3の
開口調整ジャッキ5A・5Bを伸長若しくは収縮させ、
開口調整ジャッキ5C・5Dを収縮若しくは伸長させれ
ば良い。また、横方向、即ちYの値を修正する場合に
は、開口調整ジャッキ5A・5Cを伸長若しくは収縮さ
せ、開口調整ジャッキ5B・5Dを収縮若しくは伸長さ
せれば良い。In the control of the group of opening adjustment jacks 4A, when correcting the vertical direction, that is, the value of Z, the opening adjustment jacks 5A and 5B in FIG.
The opening adjusting jacks 5C and 5D may be contracted or extended. Further, when correcting the value in the horizontal direction, that is, the value of Y, the opening adjustment jacks 5A and 5C may be extended or contracted, and the opening adjustment jacks 5B and 5D may be contracted or extended.
【0056】さらに、Y、Zの値を零に保つ位置制御で
は、PID制御で行なうことができる。このPID制御
では、図4の演算部30aにPID特性を持たせて、入
力値y0 、z0 と先導管1の推進結果のY、Zとを各々
比較して、これらが零となるように開口調整ジャッキ群
4Aを操作するクローズドループ制御することとなっ
て、以下の式(4) 〜(7) のように、演算部30aが、誤
差に対して、P(比例)、I(積分)、D(微分)の各
ゲインを乗じて横と縦との開口差(ジャッキ伸縮の差)
を生じさせるように、制御して、先導管1を推進させれ
ば良い。Further, the position control for keeping the values of Y and Z at zero can be performed by PID control. In this PID control, the computing unit 30a in FIG. 4 is given a PID characteristic, and the input values y 0 , z 0 are compared with the propulsion results Y, Z of the leading conduit 1, respectively, so that these become zero. The closed loop control for operating the opening adjustment jack group 4A is performed as shown in the following equations (4) to (7). ), D (differential) multiplied by each gain, horizontal and vertical aperture difference (jack expansion and contraction difference)
, And the leading conduit 1 may be propelled.
【0057】 YE =y0 −Y …(4) LY =YE ×(YP +YI /S+YD ×S)…(5) ZE =z0 −Z …(6) LZ =ZE ×(ZP +ZI /S+ZD ×S)…(7) YE は横位置誤差、 ZE は縦位置誤差、YP は横比
例ゲイン、 ZP は縦比例ゲイン、YI は横積分ゲイ
ン、 ZI は縦比例ゲイン、YD は横微分ゲイン、 Z
D は縦微分ゲイン、LY は横開口差、 LZ は縦開
口差、1/Sは積分、 Sは微分である。Y E = y 0 -Y (4) L Y = Y E (Y P + Y I / S + Y D × S) (5) Z E = z 0 -Z (6) L Z = Z E × (Z P + Z I / S + Z D × S) ... (7) Y E is the lateral position error, Z E is the vertical position error, Y P is horizontal proportional gain, Z P is vertically proportional gain, Y I is horizontal integration Gain, Z I is vertical proportional gain, Y D is horizontal differential gain, Z
D is the vertical differential gain, LY is the horizontal aperture difference, LZ is the vertical aperture difference, 1 / S is the integral, and S is the derivative.
【0058】なお、PIDの各ゲインについては、制御
理論に従って、予め、定めておけば良い。Note that each gain of the PID may be determined in advance in accordance with the control theory.
【0059】そして、制御装置30は、先導管1の初期
直線部Hsでの一定距離の直線推進後において、姿勢角
検出器2の基準方向Cを推進方向に一致させるように、
準備モードから計測モードに切替えて、基準方向Cを設
定する。After the straight propulsion at a predetermined distance in the initial straight portion Hs of the front conduit 1, the control device 30 makes the reference direction C of the attitude angle detector 2 coincide with the propulsion direction.
Switching from the preparation mode to the measurement mode, the reference direction C is set.
【0060】この基準方向Cの設定は、既に、先導管1
が初期直線部Hsに沿って一定距離直線推進されてお
り、その一定距離の直線部分の軌跡に沿って基準方向C
を設定させることとなるため、基準方向Cが計画軌道H
における初期直線部Hsに沿って精度良く設定されるこ
ととなる。The setting of the reference direction C has already been performed on the front pipe 1
Is linearly propelled along the initial linear portion Hs for a fixed distance, and along the trajectory of the linear portion at the fixed distance, the reference direction C
Is set, the reference direction C is the planned trajectory H
Are accurately set along the initial straight line portion Hs.
【0061】そして、姿勢角検出器2の基準方向Cの設
定後においては、制御装置30は、先導管1の移動距離
Lに応じた計画軌道Hの座標データx0 、y0 ,z0 と
姿勢角検出器2からの信号とに基いて、先導管1を計画
軌道Hに沿わせるように、開口調整ジャッキ群4Aの作
動を制御して、先導管1の向きを調整することとなる。
その際、姿勢角検出器2の基準方向Cが、計画軌道Hの
初期直線部Hsに沿って正確に設定されているため、制
御装置30に入力される姿勢角検出器2の信号が正確と
なり、精度良く、管体10を推進できることとなる。After setting the reference direction C of the attitude angle detector 2, the control device 30 sets the coordinate data x 0 , y 0 , z 0 of the planned trajectory H according to the moving distance L of the leading conduit 1. Based on the signal from the attitude angle detector 2, the operation of the opening adjustment jack group 4A is controlled so that the leading conduit 1 follows the planned trajectory H, and the direction of the leading conduit 1 is adjusted.
At this time, since the reference direction C of the attitude angle detector 2 is set accurately along the initial linear portion Hs of the planned trajectory H, the signal of the attitude angle detector 2 input to the control device 30 becomes accurate. Thus, the pipe 10 can be propelled with high accuracy.
【0062】姿勢角検出器2の基準方向Cの設定後は、
従来公報に記載されているものと同様な制御を行なっ
て、4つのユニットU1 ・U2 ・U3 ・U4 ・U5 の単
位で管体10を推進させることとなり、簡単に述べる
と、つぎのようである(図1・7参照)。図1に示すよ
うに、ユニットU1 は、先導管1・開口調整ジャッキ群
4A・開口調整ジャッキ群4Aを覆う覆い管8から構成
される。ユニットU2 は、管体10A・開口調整ジャッ
キ群4B・開口調整ジャッキ群4Bを覆う覆い管8から
構成される。ユニットU3 は、管体10B・測距ジャッ
キ18・管体10C・開口調整ジャッキ群4C・測距ジ
ャッキ18と開口調整ジャッキ群4Cとを覆う覆い管8
・8から構成される。ユニットU4 は、管体10D・中
押しジャッキ16・管体10E・開口調整ジャッキ群4
D・中押しジャッキ16と開口調整ジャッキ群4Dと覆
う覆い管8・8から構成される。ユニットU5 は、管体
10F・開口調整ジャッキ群4E・開口調整ジャッキ群
4Eを覆う覆い管8から構成されるものである。そし
て、ユニットU1 ・ユニットU2 ・ユニットU3 ・ユニ
ットU5を順次推進させるとともに、適宜、ユニットU5
・U5 間にユニットU4 を介在させて、管体10を推
進させる。勿論、推進時には、元押しジャッキ13、中
押しジャッキ16、測距ジャッキ18を適宜作動させる
こととなる。After setting the reference direction C of the attitude angle detector 2,
Perform the same control as that described in the prior publication, in units of four units U 1 · U 2 · U 3 · U 4 · U 5 will be promoted tube 10, Briefly, It is as follows (see FIGS. 1 and 7). As shown in FIG. 1, the unit U 1 is composed of a lead pipe 1, the opening adjusting jack groups 4A, aperture adjusting jack group covering tube 8 4A covering. Unit U 2 is composed of a covering tube 8 that covers the tube 10A · opening adjusting jack group 4B · opening adjusting jack group 4B. Unit U 3 covers tube 8 that covers the tube 10B-ranging jacks 18, the tube 10C-opening adjusting jack group 4C-ranging jack 18 and the aperture adjusting jack group 4C
· Consists of 8 The unit U 4 includes a pipe 10D, a middle push jack 16, a pipe 10E, and an opening adjustment jack group 4
D · Middle push jack 16, opening adjustment jack group 4 D, and covering pipe 8.8. Unit U 5 are those composed of shroud tube 8 that covers the tube 10F · opening adjusting jack group 4E · opening adjusting jack group 4E. The causes are sequentially propulsion unit U 1 · unit U 2 · unit U 3 · unit U 5, as appropriate, unit U 5
- and a unit U 4 is interposed between the U 5, propelling the tubular body 10. Of course, at the time of propulsion, the main push jack 13, the middle push jack 16, and the distance measuring jack 18 are appropriately operated.
【0063】なお、姿勢角検出器2の基準方向Cを設定
した後は、トータルステーション21は、竪坑32から
除去しておく。After setting the reference direction C of the attitude angle detector 2, the total station 21 is removed from the shaft 32.
【0064】a.そしてまず、制御装置30の演算部3
0aが、ユニットU1 の移動距離Lを算出する。その算
出は、推進距離検出センサ19からの信号に基き、姿勢
角検出器2の基準方向Cの設定後における測距ジャッキ
18のピストンロッド18bのストロークを積算し、そ
の値に、姿勢角検出器2の基準方向Cの設定時の距離T
と、先導管1の先端と反射器26との間の寸法hと、を
加算して、先導管1の推進距離Dを算出する。そして、
姿勢角検出器2の基準方向Cの設定時における開口調整
ジャッキ群4A・4Bの各開口調整ジャッキ5のピスト
ンロッド5aの平均ストロークA0 ・B0 を基準とし
て、現在の測距ジャッキ18より前方の開口調整ジャッ
キ群4A・4Bの各開口調整ジャッキ5のピストンロッ
ド5aの平均ストロークA1 ・B1 の変化量を計算し、
その計算値を推進距離Dに加算すれば、ユニットU1 の
移動距離Lを算出できる。A. First, the operation unit 3 of the control device 30
0a calculates the moving distance L of the unit U 1. The calculation is based on a signal from the propulsion distance detection sensor 19, and the stroke of the piston rod 18b of the distance measuring jack 18 after the setting of the reference direction C of the attitude angle detector 2 is integrated. Distance T when setting the reference direction C of 2
And the dimension h between the tip of the front conduit 1 and the reflector 26 are added to calculate the propulsion distance D of the front conduit 1. And
When the reference direction C of the attitude angle detector 2 is set, the distance adjusting jack 18 is located forward of the current distance measuring jack 18 with reference to the average stroke A 0 , B 0 of the piston rod 5a of each of the opening adjusting jacks 5 of the opening adjusting jack group 4A, 4B. Of the average stroke A 1 · B 1 of the piston rod 5a of each of the opening adjusting jacks 5 of the opening adjusting jack groups 4A and 4B,
If adding the calculated values to the propulsion distance D, it calculates a movement distance L of the unit U 1.
【0065】すなわち、L=(A1 +B1 )−(A0 +
B0 )+Dとなる。That is, L = (A 1 + B 1 ) − (A 0 +
B 0 ) + D.
【0066】b.また、計画軌道Hの座標データから計
画軌道Hの各点におけるdLの成分のdyとdxとdz
を求め、各点の接線方向の水平方向成分のヨー角ψ0 と
鉛直方向成分のピッチ角θ0 とを、ψ0 =tan-1 (dy
/dx)、θ0 =tan-1 (dz/dx)として演算して
求める。B. Also, based on the coordinate data of the planned trajectory H, dy, dx, and dz of the dL component at each point of the planned trajectory H
, And the yaw angle ψ 0 of the horizontal component in the tangential direction of each point and the pitch angle θ 0 of the vertical component are calculated as ψ 0 = tan −1 (dy
/ Dx) and θ 0 = tan −1 (dz / dx).
【0067】また、各点までの計画軌道上での長さL0
を、L0 =∫((dy)2 +(dx)2 +(dz)2 )
1/2 として演算する。そして、各点までの長さL0 と、
各点での角度ψ0 、θ0 とを記憶部に記憶させる。The length L 0 on the planned trajectory up to each point is
L 0 = ∫ ((dy) 2 + (dx) 2 + (dz) 2 )
Calculate as 1/2 . And the length L 0 to each point,
The angles ψ 0 and θ 0 at each point are stored in the storage unit.
【0068】なお、a.b.での演算は演算部30aが
行なう。Note that a. b. Is performed by the calculation unit 30a.
【0069】c.演算部30aにおいて、移動距離Lに
応じた角度ψ0 ・θ0 の信号が入力されるとともに、姿
勢角検出器2からのヨー角とピッチ角の信号ψ・θが入
力され、(ψ0 −ψ)×(KI /S+KP +KD S)
と、(θ0 −θ)×(GI /S+GP +GD S)とを演
算する。C. In the arithmetic unit 30a, a signal of the angle ψ 0 · θ 0 corresponding to the moving distance L is input, and a signal ψ · θ of the yaw angle and the pitch angle from the attitude angle detector 2 are input, and (ψ 0 − ψ) × (K I / S + K P + K D S)
When calculates a (θ 0 -θ) × (G I / S + G P + G D S).
【0070】なお、KI 、GI は積分ゲイン、KP 、G
P は比例ゲイン、KD 、GD は微分ゲインである。ま
た、1/Sは積分、Sは微分を表す。さらに、KI 、K
P 、K D 、GI 、GP 、GD は、PID制御の各制御ゲ
インであり、制御対象に合せて、予め定めておく。Note that KI , GI Is the integral gain, KP , G
P Is the proportional gain, KD , GD Is the differential gain. Ma
In addition, 1 / S represents integration and S represents differentiation. Furthermore, KI , K
P , K D , GI , GP , GD Are the control gates of PID control.
And is determined in advance according to the control target.
【0071】そして、(ψ0 −ψ)と(θ0 −θ)との
値に応じて、先頭の開口調整ジャッキ群4Aにおける左
右上下の2つずつの開口調整ジャッキ5を制御し、(ψ
0 −ψ)と(θ0 −θ)との値が零となるように制御す
る。Then, in accordance with the values of (ψ 0 -ψ) and (θ 0 -θ), two left, right, upper and lower opening adjustment jacks 5 in the leading opening adjustment jack group 4A are controlled, and (ψ
Control is performed so that the values of ( 0− ψ) and (θ 0 −θ) become zero.
【0072】なお、この時、移動距離Lと角度信号ψ・
θに基づいて、ユニットU1 の軌跡を一定時間毎に演算
して記憶し、その施工軌道を表示部30bに表示するよ
うにする。At this time, the moving distance L and the angle signal ψ ·
Based on the theta, and stores the computed trajectory of the unit U 1 at predetermined intervals, so as to display the construction track on the display unit 30b.
【0073】d.そして、(ψ0 −ψ)と(θ0 −θ)
との値が零となった際の開口調整ジャッキ群4Aの各開
口調整ジャッキ5のストロークを検出している開口調整
検出センサ6の信号に基づいて、ユニットU1 と後続の
ユニットU2 との間に設ける開口差を、制御装置30の
記憶部が記憶する。D. And (ψ 0 -ψ) and (θ 0 -θ)
Values of the based on the signal of the opening adjustment detection sensor 6 that detects the stroke of each aperture adjusting jack 5 of the opening adjusting jack group 4A of when it becomes zero, the unit U 1 and the following unit U 2 The storage unit of the control device 30 stores the opening difference provided therebetween.
【0074】e.その後、ユニットU1 が順次推進さ
れ、後続のユニットU2 ・U3 ・U5U4 …がユニット
U1 を制御した位置に移動してきた際には、その位置に
到達したユニットと直後のユニットとの間に、記憶した
開口差を補正した所定の補正開口差を生ずるよう、後続
の開口調整ジャッキ群4の各開口調整ジャッキ5を制御
する。E. Thereafter, the unit U 1 are sequentially promoted, when the subsequent unit U 2 · U 3 · U 5 U 4 ... has moved to a position control unit U 1 has reached the unit and immediately after the unit in that position Then, each of the opening adjustment jacks 5 of the subsequent opening adjustment jack group 4 is controlled so as to generate a predetermined corrected opening difference by correcting the stored opening difference.
【0075】なお、後続のユニットの移動距離の算出
は、予め、後続のユニットの長さQ2(ユニットU2 の
長さ)・Q3 (ユニットU3 の長さ)・Q4 (ユニット
U4 の長さ)・Q5 (ユニットU5 の長さ)を、順次、
制御装置30に入力させておき、演算部30aにおい
て、ユニットU1 の移動距離Lを基準に、そのユニット
までの長さ(間にはいった各ユニットの全長、各開口調
整ジャッキ群4の平均ストローク、測距ジャッキ18の
ストローク、中押しジャッキ16のストローク、を加算
した値)を減算すれば、算出することができる。The movement distance of the subsequent unit is calculated in advance by the following unit length Q 2 (unit U 2 length) · Q 3 (unit U 3 length) · Q 4 (unit U the length of 4) · Q 5 (length of the unit U 5), successively,
The control unit 30 inputs the length to the unit (the total length of each unit in between, the average stroke of each opening adjustment jack group 4) based on the moving distance L of the unit U 1 in the arithmetic unit 30 a. , The stroke of the distance measuring jack 18 and the stroke of the middle pushing jack 16) are subtracted.
【0076】また、補正開口差は、演算部30aにおい
て、記憶した既述の開口差にユニット長比(Qx(制御
するユニットの長さ)/Q1 (ユニットU1 の長さ))
を乗じた値である。The corrected aperture difference is calculated by adding the unit length ratio (Qx (length of the unit to be controlled) / Q 1 (length of the unit U 1 )) to the previously stored aperture difference in the arithmetic unit 30a.
Is multiplied by.
【0077】そして、この第1実施形態の推進工法と推
進装置M1では、姿勢角検出器2の基準方向Cの設定
が、簡単かつ精度良く行なえることから、管体10を高
精度で自動的に推進できることとなる。In the propulsion method and the propulsion device M1 according to the first embodiment, the setting of the reference direction C of the attitude angle detector 2 can be performed easily and accurately. It can be promoted to.
【0078】さらに、第1実施形態では、制御装置30
が、トータルステーション21の光学部22から発する
光波Wを反射器26の中心位置Oに照射できるように、
自動追尾させているため、先導管1の初期推進時にも、
自動的に先導管を推進させることができ、複数の管体を
計画軌道Hに敷設する際の工費と工期とを低減させるこ
とができる。Further, in the first embodiment, the control device 30
To irradiate the light wave W emitted from the optical unit 22 of the total station 21 to the center position O of the reflector 26,
Because it is automatically tracked, even during initial propulsion of the leading conduit 1,
The forward conduit can be automatically propelled, and the construction cost and construction period when laying a plurality of pipes on the planned track H can be reduced.
【0079】勿論、先導管1の初期推進時、トータルス
テーション21の光学部22の方向を、作業者が手動で
操作するようにしても良い。Of course, the operator may manually operate the direction of the optical section 22 of the total station 21 at the time of the initial propulsion of the leading pipe 1.
【0080】図9・10に示す第2実施形態の推進工法
と推進装置M2は、第1実施形態の変形例であり、ユニ
ットU3 ・U4 ・U5 を使用せずに、管体10・管体1
0の後端に取り付けた緩衝材28・緩衝材28を覆う覆
い管8からなるユニットU6を使用するものであり、特
開平7−109888号公報に記載されている場合と同
様に、比較的小口径の管体の推進に適し、開口調整ジャ
ッキ群4の使用を極力避けて工費を低減させて管体10
を推進させるものである。The propulsion method and the propulsion device M2 of the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are modifications of the first embodiment, and do not use the units U 3 , U 4 and U 5 ,・ Tube 1
Is intended to use the unit U 6 consisting covering tube 8 that covers the buffer material 28, the cushioning material 28 mounted to the rear end of 0, as in the case disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-109888, a relatively Suitable for propulsion of small-diameter pipes, the use of the opening adjustment jack group 4 is avoided as much as possible, and the construction cost is reduced.
Is to promote.
【0081】緩衝材28は、連続状若しくは断続的な円
環状とした発泡プラスチック材から形成されており、計
画軌道Hの曲線部付近での推進時、管体10・10間に
開口差が生じようとする際、計画軌道Hの曲線の内側部
位を圧縮変形させて、後続の管体10を前方の管体10
に追従させるようにするとともに、管体10の端面に働
く推進力の荷重を平均化する役目を果すものである。The cushioning member 28 is formed of a foamed plastic material having a continuous or intermittent annular shape. When propelled near the curved portion of the planned trajectory H, an opening difference is generated between the pipes 10. At this time, the inner part of the curve of the planned trajectory H is compressed and deformed, and the subsequent pipe 10 is connected to the front pipe 10.
And plays a role in averaging the load of the propulsion force acting on the end face of the tube 10.
【0082】この第2実施形態の場合でも、計画軌道H
の初期直線部Hsの推進時には、第1実施例と同様に、
図9に示すように、トータルステーション21を使用し
て、姿勢各検出器2の基準方向Cを設定する。そして、
設定後には、つぎのように制御装置30が制御して、ユ
ニットU1 ・U2 ・U6 を推進させていく。Even in the case of the second embodiment, the planned trajectory H
When the initial straight portion Hs is propelled, as in the first embodiment,
As shown in FIG. 9, the reference direction C of each attitude detector 2 is set using the total station 21. And
After the setting, the control device 30 controls the units U 1 , U 2, and U 6 as follows to propel the units.
【0083】a.まず、制御装置30の演算部30a
が、ユニットU1 の移動距離Lを算出する。その算出
は、元押しジャッキ13のピストンロッド13bのスト
ロークを積算して、ユニットU1 の推進距離Dを算出
し、その算出値に、先導管1と竪坑32との間の全ての
各開口調整ジャッキ群4の平均ストロークを加算すれ
ば、ユニットU1 の移動距離Lを算出することができ
る。A. First, the arithmetic unit 30a of the control device 30
But it calculates the moving distance L of the unit U 1. The calculation is by integrating the stroke of the piston rod 13b of the original pressing jack 13 calculates the promotion distance D of the unit U 1, to the calculated value, all the openings adjusted between leading tube 1 and intake shaft 32 if adding the average stroke of the jack assembly 4, it is possible to calculate the travel distance L of the unit U 1.
【0084】その後は、制御装置30は、第1実施形態
のb.c.d.欄と同様な制御を行なう。After that, the control device 30 executes b. c. d. The same control as in the column is performed.
【0085】e.そして、ユニットU1 が順次推進さ
れ、後続のユニットU2 ・U6 がユニットU1 を制御し
た位置に移動してきた際には、その位置に到達したユニ
ットU 2 ・U6 と直後のユニットとの間に、記憶した開
口差を補正した所定の補正開口差を生ずるよう、後続の
開口調整ジャッキ群4の各開口調整ジャッキ5を制御す
る。E. And the unit U1 Is progressively promoted
And the following unit UTwo ・ U6 Is unit U1 Control
When you move to the position
U Two ・ U6 Between the unit and the immediately following unit
In order to produce a predetermined corrected aperture difference that compensates for the mouth difference,
Control each opening adjustment jack 5 of the opening adjustment jack group 4
You.
【0086】なお、後続のユニットの移動距離の算出
は、第1実施形態と同様であり、予め、後続のユニット
の長さQ2 ・Q6 を、順次、制御装置30に入力させて
おき、演算部30aにおいて、ユニットU1 の移動距離
Lを基準に、そのユニットまでの長さ(間にはいった各
ユニットの全長と各開口調整ジャッキ群4の平均ストロ
ークとを加算した値)を減算すれば、算出することがで
きる。The calculation of the moving distance of the succeeding unit is the same as that of the first embodiment, and the lengths Q 2 and Q 6 of the succeeding units are sequentially input to the control device 30 in advance. the calculating unit 30a, based on the moving distance L of the unit U 1, by subtracting the up unit length (total length and a value obtained by adding the average stroke of each aperture adjusting jack groups 4 of each unit entered in between) If so, it can be calculated.
【0087】また、補正開口差も、第1実施形態と同様
に、演算部30aにおいて、記憶した既述の開口差にユ
ニット長比(Qx(制御するユニットの長さ)/Q1 )
を乗じた値である。Also, similarly to the first embodiment, the corrected aperture difference is calculated by the arithmetic unit 30a by the unit length ratio (Qx (length of the unit to be controlled) / Q 1 ) to the stored aperture difference.
Is multiplied by.
【0088】この第2実施形態の推進工法と推進装置M
2でも、姿勢角検出器2の基準方向Cの設定が、簡単か
つ精度良く行なえることから、管体10を高精度で自動
的に推進できることとなる。The propulsion method and the propulsion device M according to the second embodiment
Even in the case of 2, the setting of the reference direction C of the attitude angle detector 2 can be performed easily and accurately, so that the tube 10 can be automatically propelled with high accuracy.
【0089】なお、第1・2実施形態では、計画軌道H
が3次元に曲がっている場合の推進について説明した
が、計画軌道Hが2次元に曲がっている場合には、x0
座標と、y0 座標若しくはz0 座標に関してだけ、制御
装置30に入力させて、管体10を推進させていけば良
い。In the first and second embodiments, the planned trajectory H
Although There has been described promoting If bent in three dimensions, if the planned trajectory H is bent in two dimensions, x 0
And coordinates, only with respect to y 0 coordinate or z 0 coordinates, by input to the control device 30, it should by promoting tube 10.
【図1】本発明の第1実施形態の推進装置の概略を示す
横断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a propulsion device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同実施形態の推進初期の状態を示す縦断面図で
ある。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an initial state of propulsion of the embodiment.
【図3】同実施形態の開口調整ジャッキ群付近の断面図
である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of an opening adjustment jack group according to the embodiment.
【図4】同実施形態のトータルステーションの制御系ブ
ロック図である。FIG. 4 is a control system block diagram of the total station of the embodiment.
【図5】同実施形態のトータルステーションの走査の状
態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a scanning state of the total station of the embodiment.
【図6】同実施形態のトータルステーションが測定する
ピッチ角・ヨー角・距離の状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing states of a pitch angle, a yaw angle, and a distance measured by the total station of the embodiment.
【図7】同実施形態の姿勢角検出器の基準方向の設定後
における推進時の制御系ブロック図である。FIG. 7 is a control system block diagram at the time of propulsion after setting a reference direction of the attitude angle detector of the embodiment.
【図8】計画軌道をxyz座標で表した状態を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a state in which a planned trajectory is represented by xyz coordinates.
【図9】第2実施形態の推進初期の状態を示す縦断面図
である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state of an initial stage of propulsion according to a second embodiment.
【図10】同実施形態の推進装置の概略を示す横断面図
である。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the propulsion device of the embodiment.
1…先導管、 2…姿勢角検出器、 4…開口調整ジャッキ群、 5…開口調整ジャッキ、 6…開口調整検出センサ、 10…管体、 12…推進ジャッキ、 21…トータルステーション、 22…光学部、 22a…発光部、 22b…受光部、 23…回動手段、 24…制御部、 26…反射器、 30…制御装置、 C…基準方向、 H…計画軌道、 Hz…初期直線部、 L…移動距離、 O…中心位置、 W…光波、 M1・M2…推進装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... front pipe, 2 ... attitude angle detector, 4 ... opening adjustment jack group, 5 ... opening adjustment jack, 6 ... opening adjustment detection sensor, 10 ... pipe body, 12 ... propulsion jack, 21 ... total station, 22 ... optical part Reference numeral 22a: Light emitting unit, 22b: Light receiving unit, 23: Rotating means, 24: Control unit, 26: Reflector, 30: Control device, C: Reference direction, H: Planned trajectory, Hz: Initial linear part, L: Moving distance, O: Center position, W: Light wave, M1, M2: Propulsion device.
Claims (3)
検出器を配設して先頭に配置される先導管と、該先導管
の後方に配置される複数の管体と、が、推進ジャッキを
利用して、竪坑から推進されるとともに、 制御装置が、直線部と曲線部とを有するとともに前記竪
坑に接続される部位に初期直線部を配置させた計画軌道
に、前記先導管を沿わせるように、前記先導管の移動距
離に対応した前記計画軌道の座標データと前記姿勢角検
出器からの信号とに基き、前記先導管と後続の管体との
間に配置させた複数の開口調整ジャッキからなる開口調
整ジャッキ群の作動を制御して、前記先導管の向きを調
整し、 前記複数の管体を前記計画軌道に沿って自動的に推進さ
せる管体の推進工法であって、 前記竪坑内に、発光部及び受光部を有した光学部と、該
光学部を上下左右へ振り可能な回動手段と、該回動手段
の作動を制御するとともに前記光学部からの信号を電気
的に処理して距離と角度とを測定する制御部と、を備え
たトータルステーションを、配置させ、 前記先導管の後部に、前記トータルステーションの発光
部から照射される光波を受光して、該光波の入射方向に
前記光波を反射させる反射器を、固定させ、 前記制御装置が、 前記先導管の前記初期直線部での推進当初において、前
記発光部から照射して前記反射器に反射させて前記受光
部で受光した光波に基き、前記トータルステーションか
ら前記反射器までの距離と角度とを前記トータルステー
ションに計測させ、該計測信号に基いて、前記先導管を
前記初期直線部に沿わせるように、前記開口調整ジャッ
キ群の作動を制御して、前記先導管の向きを調整し、 前記先導管の前記初期直線部での一定距離の直線推進後
において、前記姿勢角検出器の基準方向を推進方向に一
致させるように設定し、 前記姿勢角検出器の基準方向の設定後において、前記先
導管の移動距離に応じた前記計画軌道の座標データと前
記姿勢角検出器からの信号とに基いて、前記先導管を前
記計画軌道に沿わせるように、前記開口調整ジャッキ群
の作動を制御して、前記先導管の向きを調整することを
特徴とする管体の推進工法。1. A propulsion system comprising: a front conduit arranged at the head with a posture angle detector capable of detecting an angle from a reference direction; and a plurality of pipes disposed behind the front conduit. A jack is used to propel the shaft from the shaft, and the control device follows the front conduit along a planned trajectory having a straight portion and a curved portion, and an initial straight portion disposed at a portion connected to the shaft. A plurality of openings arranged between the front pipe and the subsequent pipe based on coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the front pipe and a signal from the attitude angle detector. A method of controlling the operation of an opening adjustment jack group including an adjustment jack to adjust the direction of the front pipe, and a method of propulsion of a pipe body for automatically propelling the plurality of pipe bodies along the planned trajectory, An optical unit having a light emitting unit and a light receiving unit in the shaft A rotation unit capable of swinging the optical unit up, down, left and right, and a control unit that controls the operation of the rotation unit and electrically processes a signal from the optical unit to measure a distance and an angle. , A total station comprising, a reflector for receiving the light wave emitted from the light emitting portion of the total station, and reflecting the light wave in the incident direction of the light wave, is fixed to the rear portion of the leading conduit, From the total station to the reflector, based on a light wave received from the light receiving unit after being radiated from the light emitting unit and reflected by the reflector at the beginning of propulsion at the initial straight line portion of the leading conduit, Control the operation of the group of opening adjustment jacks based on the measurement signals so that the leading conduit follows the initial straight line portion. Adjusting the direction of the leading conduit, and setting the reference direction of the posture angle detector to coincide with the propulsion direction after straight-line propulsion at a constant distance in the initial straight line portion of the leading conduit; After setting the reference direction of the angle detector, the leading conduit is made to follow the planned trajectory based on the coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the leading conduit and a signal from the attitude angle detector. In this manner, the operation of the group of opening adjustment jacks is controlled to adjust the direction of the front conduit, and the method of propulsion of a pipe body is characterized in that the method is as follows.
検出器を配設させて先頭に配置される先導管と、該先導
管の後方に配置される複数の管体と、が、推進ジャッキ
を利用して、竪坑から推進されるとともに、 制御装置が、直線部と曲線部とを有するとともに前記竪
坑に接続される部位に初期直線部を配置させた計画軌道
に、前記先導管を沿わせるように、前記先導管の移動距
離に対応した前記計画軌道の座標データと前記姿勢角検
出器からの信号とに基き、前記先導管と後続の管体との
間に配置させた複数の開口調整ジャッキからなる開口調
整ジャッキ群の作動を制御して、前記先導管の向きを調
整し、 前記複数の管体を前記計画軌道に沿って自動的に推進さ
せる管体の推進装置であって、 前記竪坑内に、発光部及び受光部を有した光学部と、該
光学部を上下左右へ振り可能な回動手段と、該回動手段
の作動を制御するとともに前記光学部からの信号を電気
的に処理して距離と角度とを測定する制御部と、を備え
たトータルステーションが、配置され、 前記先導管の後部に、前記トータルステーションの発光
部から照射される光波を受光して、該光波の入射方向に
前記光波を反射させる反射器が、固定され、 前記制御装置が、 前記先導管の前記初期直線部での推進当初において、前
記発光部から照射して前記反射器に反射させて前記受光
部で受光した光波に基き、前記トータルステーションか
ら前記反射器までの距離と角度とを前記トータルステー
ションに計測させ、該計測信号に基いて、前記先導管を
前記初期直線部に沿わせるように、前記開口調整ジャッ
キ群の作動を制御し、前記先導管の向きを調整し、 前記先導管の前記初期直線部での一定距離の直線推進後
において、前記姿勢角検出器の基準方向を推進方向に一
致させるように設定し、 前記姿勢角検出器の基準方向の設定後において、前記先
導管の移動距離に応じた前記計画軌道の座標データと前
記姿勢角検出器からの信号とに基いて、前記先導管を前
記計画軌道に沿わせるように、前記開口調整ジャッキ群
の作動を制御して、前記先導管の向きを調整することを
特徴とする管体の推進装置。2. A propulsion system comprising: a leading conduit arranged at the head with a posture angle detector capable of detecting an angle from a reference direction; and a plurality of pipes disposed behind the leading conduit. A jack is used to propel the shaft from the shaft, and the control device follows the front conduit along a planned trajectory having a straight portion and a curved portion, and an initial straight portion disposed at a portion connected to the shaft. A plurality of openings arranged between the front pipe and the subsequent pipe based on coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the front pipe and a signal from the attitude angle detector. A pipe propulsion device for controlling the operation of an opening adjustment jack group including an adjustment jack to adjust the direction of the leading pipe, and automatically propelling the plurality of pipes along the planned trajectory, An optical device having a light emitting unit and a light receiving unit in the shaft Unit, a rotation unit capable of swinging the optical unit up, down, left and right, and a control unit that controls the operation of the rotation unit and electrically processes a signal from the optical unit to measure a distance and an angle. A total station comprising: a reflector that receives a light wave emitted from a light emitting unit of the total station and reflects the light wave in an incident direction of the light wave is fixed to a rear portion of the leading conduit. The control device, at the beginning of propulsion at the initial straight portion of the front conduit, based on the light wave received from the light receiving unit and radiated from the light emitting unit and reflected by the reflector, from the total station from the reflector The total station measures the distance and the angle of the opening adjustment jack group based on the measurement signal so that the leading conduit follows the initial straight portion. And adjusting the direction of the leading conduit, setting the reference direction of the posture angle detector to coincide with the propulsion direction after straight-line propulsion at a constant distance in the initial straight portion of the leading conduit, and setting the posture. After setting the reference direction of the angle detector, the leading conduit is made to follow the planned trajectory based on the coordinate data of the planned trajectory corresponding to the moving distance of the leading conduit and a signal from the attitude angle detector. As described above, the operation of the group of opening adjustment jacks is controlled to adjust the direction of the front conduit, and the propulsion device for a tubular body is characterized in that the direction is adjusted.
ルステーションから前記反射器までの距離と角度とを計
測する際、前記制御装置が、前記トータルステーション
に対し、前記回動手段の作動を制御して、前記反射器の
外形より大きな範囲で前記光波を照射するように、前記
発光部を上下及び左右に周波数を変えて振らせ、前記ト
ータルステーションから出力する角度信号と前記受光部
の信号とから、前記反射器の中心位置を測定し、該中心
位置を基準として、前記トータルステーションから前記
反射器の中心位置までの距離と角度とを計測させること
を特徴とする請求項2記載の管体の推進装置。3. When the total station measures a distance and an angle from the total station to the reflector, the control device controls the operation of the rotating means with respect to the total station to control the operation of the reflector. The light emitting unit is oscillated by changing the frequency up and down and left and right so that the light wave is irradiated in a range larger than the outer shape. 3. The propulsion device for a tubular body according to claim 2, wherein the distance and the angle from the total station to the center position of the reflector are measured with reference to the center position.
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JP14461696A JP2767103B2 (en) | 1996-06-06 | 1996-06-06 | Pipe propulsion method and propulsion device |
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JPH09324596A JPH09324596A (en) | 1997-12-16 |
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- 1996-06-06 JP JP14461696A patent/JP2767103B2/en not_active Expired - Fee Related
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