JP2913041B2 - Underground excavator displacement detection device - Google Patents
Underground excavator displacement detection deviceInfo
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- JP2913041B2 JP2913041B2 JP2059207A JP5920790A JP2913041B2 JP 2913041 B2 JP2913041 B2 JP 2913041B2 JP 2059207 A JP2059207 A JP 2059207A JP 5920790 A JP5920790 A JP 5920790A JP 2913041 B2 JP2913041 B2 JP 2913041B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被測定物の基準位置に対する位置ずれを検
出する装置に係り、特に対向させて発進させた２台の地
中掘削機を地中において接合させる際に、両者の位置ず
れを検出するのに好適な地中掘削機の位置検出装置に関
する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for detecting a displacement of an object to be measured with respect to a reference position, and more particularly, to an underground excavator which is started opposite to a ground. The present invention relates to a position detection device for an underground excavator that is suitable for detecting a positional deviation between the two when joining in the inside.
海底にトンネルを構築する場合、地中掘削機を発進さ
せる立坑を多く設置することができない。しかし、１台
の地中掘削機によって長距離を掘進することは、掘削土
砂の排出等に困難性が生じるばかりでなく、多くの危険
を伴う。このため、海底トンネルを構築する場合、地中
掘削機の掘削距離を短くするために、２台の地中掘削機
を相対向させて発進し、各地中掘削機が掘削したトンネ
ルを地中内において接合することが行われている。When constructing a tunnel on the sea floor, it is not possible to install many shafts for starting underground excavators. However, excavating over a long distance with one underground excavator not only causes difficulty in discharging excavated earth and sand, but also involves many dangers. For this reason, when constructing a submarine tunnel, two underground excavators are launched in opposition to each other to shorten the excavation distance of the underground excavator, and tunnels excavated by underground excavators are placed underground. Is performed.
ところが、接合点において両地中掘削機の中心が左
右、上下にずれると、接合したトンネルが不連続になる
ため、両地中掘削機の相対位置を求めて位置ずれを修正
する必要がある。そして、従来は、２台の地中掘削機間
の位置ずれを修正する場合、各地中掘削機のトンネル計
画線に対する位置ずれを発進地点などの基準位置からの
積算位置を検出することにより、両地中掘削機間の相対
的な位置ずれを求め、この位置ずれに基づいて修正を行
うようにしていた。However, if the centers of the two underground excavators are shifted left and right and up and down at the junction, the joined tunnel becomes discontinuous. Therefore, it is necessary to obtain the relative position of the two underground excavators and correct the positional deviation. Conventionally, when correcting the displacement between two underground excavators, the displacement of each underground excavator with respect to the tunnel planning line is detected by detecting an integrated position from a reference position such as a start point. The relative displacement between the underground excavators was determined, and correction was performed based on the displacement.
従来、地中にある地中掘削機の位置を求める場合、次
のような方法が採用されていた。Conventionally, the following method has been employed to determine the position of an underground excavator underground.
トランシットなどによる坑内測量によって地中掘削
機の基準点からの位置、計画線からのずれを求める。The position of the underground excavator from the reference point and the deviation from the planned line are determined by underground surveying using transit.
地中掘削機の発進立坑内にレーザ光等のコヒーレン
トな光を発生する光学発信装置を設置し、この装置によ
ってトンネル計画線を照射し、地中掘削機に取り付けた
ターッゲト上の光点を読み取り、地中掘削機の発進立坑
からの位置、偏位、偏角を求める。An optical transmission device that generates coherent light such as laser light is installed in the starting shaft of the underground excavator, irradiates the tunnel planning line with this device, and reads the light spot on the target attached to the underground excavator , The position, deviation and declination of the underground excavator from the starting shaft.
方位ジャイロ、圧力式沈下計、傾斜計およびトンネ
ル内に組み立てたセグメント長さを基準とする走行距離
計を組み合わせ、基準位置からの相対的な位置を求め
る。The azimuth gyro, pressure squat gauge, inclinometer, and odometer based on the length of the segment assembled in the tunnel are combined to determine the relative position from the reference position.
しかし、上記した地中掘削機の位置を求める従来の各
方法は、下記のような欠点があり、地中接合を精度よく
行うことが困難であった。However, the conventional methods for obtaining the position of the underground excavator described above have the following disadvantages, and it has been difficult to perform underground joining accurately.
の方法は、トンネルを屈曲して掘削する場合、測定
点を多く取る必要があり、リアルタイムに計測すること
ができず、実際的でない、また、の方法は、トンネル
計画線が屈曲していると、発進立坑からのレーザ光がタ
ーゲットに照射できない場合を生じ、光学発信装置を適
切な位置に移動させなければならない。しかも、レーザ
光を直接計画線の全長にわたって照射できないため、光
学発信装置を移動させる都度、ターゲットと光学測量装
置とトンネル計画線との相互の位置関係をそれぞれ実測
し、この測定結果に基づいて計算により計画路線を求め
た後に、地中掘削機の位置、偏位、偏角を算出しなけれ
ばならない。このため、光学発信装置の移設や測定、計
算に人手がかかり、掘進作業の能率が低下する、という
問題がある。In the method of excavating by bending the tunnel, it is necessary to take many measurement points, it is not practical to measure in real time, and the method of In some cases, the target cannot be irradiated with laser light from the starting shaft, and the optical transmitter must be moved to an appropriate position. In addition, since the laser beam cannot be directly irradiated over the entire length of the planning line, each time the optical transmitter is moved, the mutual positional relationship between the target, the optical surveying device, and the tunnel planning line is actually measured, and calculations are performed based on the measurement results. After obtaining the planned route, the position, deviation and declination of the underground excavator must be calculated. For this reason, there is a problem that the transfer, measurement, and calculation of the optical transmission device require labor and the efficiency of the excavation work is reduced.
さらに、の方法は、累積誤差が発生し、長距離の掘
削には向かず、また曲率半径の小さな曲線を掘削する場
合や、曲線が連続しているトンネルを掘削する場合に対
しても、同様に不向きである。そして、地中接合のよう
に、２台の地中掘削機の相対位置を計測する場合には、
誤差がさらに増大する。In addition, the method is also applicable to the case where a cumulative error occurs, it is not suitable for excavation over a long distance, and when excavating a curve with a small radius of curvature, or when excavating a tunnel with a continuous curve Not suitable for And when measuring the relative position of two underground excavators like underground joining,
The error further increases.
一方、比較的地中の浅い位置にある小型地下掘削機械
（例えばミニモール）の位置を検出する方法として、電
磁界送受信器と傾斜計とを組み合わせたものがある。こ
れは、地表に設置した送信用ループコイルが発生した磁
界を、掘削機械の内部に設けた受信コイルによって検出
して、ループコイルの中心に対する掘削機械の水平方向
のずれを求めるとともに、傾斜計の値と掘削機械の掘進
距離とから掘削機械の深さ方向の位置を得るものであ
る。On the other hand, as a method of detecting the position of a small underground excavating machine (for example, a mini-mall) at a relatively shallow position in the ground, there is a method of combining an electromagnetic field transmitter / receiver and an inclinometer. This is because the magnetic field generated by the transmitting loop coil installed on the ground surface is detected by the receiving coil provided inside the excavating machine, and the horizontal displacement of the excavating machine with respect to the center of the loop coil is obtained. The position of the excavator in the depth direction is obtained from the value and the excavation distance of the excavator.
しかし、この場合においても、地中接合する２台の地
中掘削機械のそれぞれの位置を求めるものであるため、
検出誤差を生じたときに、接合を精度よく行うことがで
きない。また、地中の深い位置の掘削には、用いること
ができない。However, even in this case, since the position of each of the two underground excavating machines to be joined underground is determined,
When a detection error occurs, the joining cannot be performed accurately. Also, it cannot be used for excavating deep underground.
そこで、接合させる２台の掘削機械の一方に水平方向
位置検出用と鉛直方向位置検出用の受信コイルを設け、
この受信コイルをミニモールによって掘削機械から突出
させ、基準位置となる他方の掘削機械のカッタフェイス
に取り付けた送信コイルに近接させ、送信コイルの中心
に対する受信コイルのずれを検出することにより、両掘
削機械の相対位置ずれを検出することが考えられる。Therefore, one of the two excavating machines to be joined is provided with a receiving coil for detecting a horizontal position and a receiving coil for detecting a vertical position,
This excavation machine is protruded from the excavating machine by a mini-mall, is brought close to the transmitting coil attached to the cutter face of the other excavating machine serving as a reference position, and the displacement of the receiving coil with respect to the center of the transmitting coil is detected. It is conceivable to detect the relative displacement of the machine.
上記の接合する２台の掘削機械の一方に送信コイル、
他方に受信コイルとを設けて両掘削機械の相対位置を求
める方法は、両掘削機械の中心軸が平行となっている場
合には両者の位置ずれを正確に検出することが可能であ
る。ところが、受信コイルをミニモールによって送信コ
イルに向けて前進させるようにしており、受信コイルが
掘削機械から離れた位置となるため、地層の変化等によ
ってモールシーカが傾斜した掘進した場合、この傾斜を
検知することができないため、受信コイルによって求め
た位置ずれが２台の掘削機械の相対位置ずれと一致せ
ず、正確な位置ずれを検出することができない欠点があ
る。同様に、２台の掘削機械が互いに傾いた角をもつよ
うな場合も同様である。A transmission coil on one of the two excavating machines to be joined,
The method of determining the relative positions of the two excavating machines by providing a receiving coil on the other side can accurately detect the displacement between the two excavating machines when the central axes of the two excavating machines are parallel. However, since the receiving coil is advanced toward the transmitting coil by the mini molding, and the receiving coil is located at a position away from the excavating machine, when the molding seeker inclines due to a change in the stratum, etc., this inclination is detected. Therefore, there is a disadvantage that the positional deviation obtained by the receiving coil does not coincide with the relative positional deviation of the two excavating machines, and an accurate positional deviation cannot be detected. Similarly, the same applies to a case where two excavating machines have mutually inclined angles.
本発明は、このような欠点を解消するためになされた
もので、被測定物が傾斜している場合であっても、基準
位置に対する位置ずれを正確に求めることができる位置
ずれ検出装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve such a drawback, and provides a position shift detecting device capable of accurately obtaining a position shift with respect to a reference position even when an object to be measured is inclined. It is intended to be.
上記の目的を達成するために、本発明に係る地中掘削
機の位置ずれ検出装置の第１の発明は、被測定物または
基準位置のいずれか一方に設けた磁界発生器と、前記被
測定物または基準位置のいずれか他方に設けられ、前記
磁界発生器が発生した磁界を検出する第１磁界検出器
と、この第１磁界検出器の後方に設けられ、前記磁界発
生器が発生した磁界を検出する第２磁界検出器とを有す
る地中掘削機の位置ずれ検出装置において、前記被測定
物または前記基準位置のいずれか一方に設けられ、前記
磁界発生器または各磁界検出器を地中で前進させて、前
記磁界発生器と前記磁界検出器とを近接させる推進機と
を有することを特徴とする。In order to achieve the above object, a first invention of a device for detecting a displacement of an underground excavator according to the present invention comprises: a magnetic field generator provided at one of an object to be measured and a reference position; A first magnetic field detector provided at one of the other of the object and the reference position for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generator; and a magnetic field provided at the rear of the first magnetic field detector and generated by the magnetic field generator. And a second magnetic field detector for detecting the position of the underground excavator, which is provided at one of the object to be measured and the reference position, and wherein the magnetic field generator or each magnetic field detector is disposed underground. And a propulsion device for moving the magnetic field generator and the magnetic field detector closer to each other.
また、第２の発明は、第１の発明において、互いに対
向して掘進する地中掘削機の相対位置のずれを検出する
地中掘削機の位置ずれ検出装置において、対向して配置
された掘進機のいずれか一方に設けた磁界発生器と、対
向して配置された掘進機の他方に設けられ、前記磁界発
生器が発生した磁界を検出する磁界検出器とを有する。A second invention is directed to the underground excavator misalignment detection device for detecting a relative position shift of an underground excavator that excavates opposing each other in the first invention according to the first invention. A magnetic field generator provided on one of the excavators, and a magnetic field detector provided on the other of the excavators arranged opposite to each other and detecting a magnetic field generated by the magnetic field generator.
上記の如く構成した本発明は、第１、第２磁界検出器
によって磁界発生器が発生している磁界の強さを検出す
ることにより、第１、第２磁界検出器のそれぞれが、磁
界発生器に対してどれだけ位置ずれしているかを知るこ
とができる。従って、第１磁界検出器と第２磁界検出器
とを所定の間隔に保っておくことにより、第１、第２磁
界検出器を結ぶ線分が磁界発生器に対してどの方向にど
れだけ傾斜しているかを知ることができ、この傾斜角と
推進機の前進距離とから基準位置に対する被測定物の位
置ずれ、両者間の距離を正確に検出することができる。According to the present invention configured as described above, the first and second magnetic field detectors detect the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generator so that each of the first and second magnetic field detectors generates the magnetic field. You can know how much it is displaced with respect to the vessel. Therefore, by keeping the first magnetic field detector and the second magnetic field detector at a predetermined distance, the line connecting the first and second magnetic field detectors is tilted in which direction and with respect to the magnetic field generator. It is possible to know from the inclination angle and the forward distance of the propulsion device, the displacement of the object to be measured with respect to the reference position and the distance between the two.
本発明の位置ずれ検出装置の好ましい実施例を、添付
図面に基づいて詳説する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a position shift detecting device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明の実施例に係る位置検出装置の説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a position detecting device according to an embodiment of the present invention.
第１図において、地中掘削機10、20は、図示しないカ
ッタを備えたカッタドラム12、22を有する。このカッタ
ドラム12、22は、回転可能であるとともに、任意の回転
位置に停止することができるようになっている。また、
地中掘削機10、20は、カッタドラム12、22を回転させな
がら前進することにより、カッタによって掘削した土砂
をカッタドラム12、22内に取り込み、スクリューコンベ
ヤ等によって後方に移送するようになっている。そし
て、これらの各地中掘削機10、20は、それぞれ異なった
発進立坑からトンネル計画線に沿って相互に接近する方
向に掘進し、掘削したトンネルを接合する。In FIG. 1, the underground excavators 10 and 20 have cutter drums 12 and 22 each having a cutter (not shown). The cutter drums 12 and 22 are rotatable and can be stopped at an arbitrary rotation position. Also,
The underground excavators 10 and 20 advance while rotating the cutter drums 12 and 22, thereby taking in the earth and sand excavated by the cutter into the cutter drums 12 and 22, and transferring the soil backward by a screw conveyor or the like. I have. These underground excavators 10 and 20 excavate from different starting shafts in directions approaching each other along the tunnel planning line, and join the excavated tunnels.
一方の地中掘削機10は、地中掘削機20に対する基準位
置となっており、カッタドラム12の前面または内面に、
磁界を発生するための磁界発生器14が取り付けてある。
この磁界発生器14は、直交配置した一対の矩形状をなす
送信ループケーブル14a、14bから構成してある。そし
て、送信ループケーブル14aは、長辺が地中掘削機10の
鉛直軸であるＺ軸と平行に配置され、送信ループケーブ
ル14bは、長辺が地中掘削機10の軸線であるＸ軸と、前
記のＺ軸とに直交した方向のＹ軸に平行と配置されると
ともに、各送信ループケーブル14a、14bの中心が地中掘
削機10の中心と一致している。また、各送信ループケー
ブル14a、14bは、適宜の交流電源16a、16bに接続してあ
り、交流電源16a、16bから励磁電流を供給されることに
より、所定周波数の交流磁界を発生する。One underground excavator 10 is a reference position for the underground excavator 20, and is provided on the front or inner surface of the cutter drum 12,
A magnetic field generator 14 for generating a magnetic field is attached.
The magnetic field generator 14 includes a pair of rectangular transmission loop cables 14a and 14b arranged orthogonally. The transmission loop cable 14a has a long side arranged in parallel with the Z axis which is a vertical axis of the underground excavator 10, and the transmission loop cable 14b has an X axis whose long side is the axis of the underground excavator 10. The transmission loop cables 14a and 14b are arranged in parallel with the Y axis in a direction orthogonal to the Z axis, and the centers of the transmission loop cables 14a and 14b coincide with the centers of the underground excavators 10. The transmission loop cables 14a and 14b are connected to appropriate AC power supplies 16a and 16b, and generate an AC magnetic field of a predetermined frequency when supplied with an exciting current from the AC power supplies 16a and 16b.
他方の地中掘削機20は、基準位置となる地中掘削機10
に対する相対位置、位置ずれを求める被測定物であっ
て、前部の中心部に圧密掘進型の小径ボーリング装置24
が設けてある。このボーリング装置24の内部には、先端
に近く第１磁界検出器26が設けてあり、その後方に所定
の距離Ｌを隔てて第２磁界検出器28が設けてある。そし
て、ボーリング装置24は、カッタドラム22の後側に設け
られ、カッタドラム22に形成した図示しない貫通孔を介
して、地中掘削機20の軸線に沿って進退できるようにな
っており、第１磁界検出器26、第２磁界検出器28を地中
掘削機10に向けて前進させ、磁界発生器14と磁界検出器
とを近接させる推進機としての役割をなす。The other underground excavator 20 is an underground excavator 10 serving as a reference position.
The object to be measured for the relative position and the positional deviation with respect to
Is provided. Inside the boring device 24, a first magnetic field detector 26 is provided near the tip, and a second magnetic field detector 28 is provided behind the first magnetic field detector 26 at a predetermined distance L. The boring device 24 is provided on the rear side of the cutter drum 22, and can advance and retreat along the axis of the underground excavator 20 through a not-shown through hole formed in the cutter drum 22. The first magnetic field detector 26 and the second magnetic field detector 28 are advanced toward the underground excavator 10, and serve as a propulsion device that brings the magnetic field generator 14 and the magnetic field detector close to each other.
第１磁界検出器26と第２磁界検出器28とは、ボーリン
グ装置24の軸線に沿って配置され、それぞれがＹ軸方向
ずれ検出部26a、28aとＺ軸方向ずれ検出部26b、28bとか
らなっている。各検出部26a、26b、28a、28bは、それぞ
れが直交して配置した一対の受信コイルから構成してあ
る。そして、Ｙ軸方向ずれ検出部26a、28aは、送信ルー
プケーブル14aの一対の長辺が発生する磁界の強さを検
出するように配置し、検出した磁界の強さに応じた電気
信号を図示しない演算装置に送出する。また、Ｚ軸方向
ずれ検出部26b、28bは、送信ループケーブル14bの一対
の長辺が発生する磁界の強さを検出するように配置し、
検出した磁界の強さに応じた電気信号を演算装置に送出
する。The first magnetic field detector 26 and the second magnetic field detector 28 are arranged along the axis of the boring device 24, and each of the first and second magnetic field detectors 26a and 28a and the Z-axis direction deviation detectors 26b and 28b Has become. Each of the detectors 26a, 26b, 28a, 28b is composed of a pair of receiving coils arranged orthogonally. The Y-axis direction shift detecting units 26a and 28a are arranged so as to detect the strength of the magnetic field generated by the pair of long sides of the transmission loop cable 14a, and show an electric signal corresponding to the detected strength of the magnetic field. Not sent to the arithmetic unit. Further, the Z-axis direction shift detection units 26b and 28b are arranged so as to detect the strength of the magnetic field generated by the pair of long sides of the transmission loop cable 14b,
An electric signal corresponding to the strength of the detected magnetic field is transmitted to the arithmetic unit.
上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりであ
る。The operation of the embodiment configured as described above is as follows.
まず、地中掘削機10のカッタドラム12を回転させ、送
信ループケーブル14aの長手方向がＺ軸と平行となるよ
うにする。次に、地中掘削機20に設けたボーリング装置
24を地中掘削機10に向けて前進させ、ボーリング装置24
の先端を地中掘削機10の前面に到達させる。このボーリ
ング装置24の先端が地中掘削機10に到達したことは、ボ
ーリング装置24の掘進抵抗や磁界検出器26、28が検出す
る磁界の強さ等によって容易に検知することができる。First, the cutter drum 12 of the underground excavator 10 is rotated so that the longitudinal direction of the transmission loop cable 14a is parallel to the Z axis. Next, a boring device provided in the underground excavator 20
24 toward the underground excavator 10 and the boring equipment 24
To the front of the underground excavator 10. The fact that the tip of the boring device 24 has reached the underground excavator 10 can be easily detected by the excavation resistance of the boring device 24, the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detectors 26 and 28, and the like.
ボーリング装置24の先端が地中掘削機10に前面に到達
したならば、第１磁界検出器26のＹ軸方向ずれ検出部26
aとＺ軸方向ずれ検出部26bとを構成している受信コイル
の出力信号を読み取り、磁界発生器14の中心、すなわち
地中掘削機10の中心に対する第１磁界検出器26のＹ軸方
向とＺ軸方向とのずれ量を求める。If the tip of the boring device 24 reaches the front of the underground excavator 10, the Y-axis direction deviation detecting unit 26 of the first magnetic field detector 26
a and the output signal of the receiving coil forming the Z-axis direction deviation detecting unit 26b is read, and the center of the magnetic field generator 14, ie, the Y-axis direction of the first magnetic field detector 26 with respect to the center of the underground excavator 10, is read. The shift amount from the Z-axis direction is obtained.
すなわち、Ｙ軸方向ずれ検出部26aを構成している一
対の受信コイルは、送信ループケーブル14aの長辺によ
る磁界の強さを検出し、検出信号を図示しない演算装置
に入力する。演算装置は、本願出願人の出願に係る特願
平１−65352号に詳述したように、次式によってＺ軸に
対する受信コイル（第１磁界検出器26）のＹ軸方向のず
れｙを算出する。That is, the pair of receiving coils constituting the Y-axis direction deviation detecting unit 26a detect the strength of the magnetic field due to the long side of the transmission loop cable 14a, and input a detection signal to an arithmetic unit (not shown). As described in detail in Japanese Patent Application No. 1-65352 filed by the applicant of the present application, the arithmetic unit calculates the displacement y in the Y-axis direction of the receiving coil (first magnetic field detector 26) with respect to the Z-axis by the following equation. I do.
y1＝ｌ（V2−V1）/2（V1＋V2） ……（１） ただし、ここにV1、V2は、Ｙ軸方向ずれ検出部26aを
構成している一対の受信コイルに生ずる誘導起電力であ
り、ｌは受信コイルと送信ループケーブル14aが設けて
ある面までの距離である。y 1 = l (V 2 −V 1 ) / 2 (V 1 + V 2 ) (1) Here, V 1 and V 2 are a pair of receptions constituting the Y-axis direction deviation detecting unit 26a. The induced electromotive force generated in the coil, 1 is the distance between the receiving coil and the surface on which the transmission loop cable 14a is provided.
演算装置は、同様にして第１磁界検出器26のＺ軸方向
ずれ検出部26bからの検出信号に基づいて、第１磁界検
出器26のＹ軸に対するＺ軸方向のずれz1と求めるととも
に、第２磁界検出器28のＹ軸方向、Ｚ軸方向のずれy2、
z2を求める。その後、演算装置は、求めたy1、y2、z1、
z2に基づいて、ボーリング装置24の地中掘削機10に対す
る傾斜角度を算出する。Computing device based on the detection signal from the first magnetic field detector 26 in the Z axis direction displacement detecting unit 26b in the same manner, with determining the deviation z 1 in the Z-axis direction with respect to the Y-axis of the first magnetic field detector 26, The deviation y 2 of the second magnetic field detector 28 in the Y-axis direction and the Z-axis direction,
determine the z 2. Thereafter, the arithmetic unit calculates the obtained y 1 , y 2 , z 1 ,
Based on the z 2, and calculates the inclination angle with respect to the ground excavator 10 of the boring device 24.
例えば、第２図に示したように、第１磁界検出器26と
第２磁界検出器28とを結ぶ線分（ボーリング装置24の軸
線）Ａが、XY平面となす角をθ、線分ＡがYZ平面となす
角をψとすると、これらの角θ、ψは、 θ＝sin-1｛（z2−z1）/L｝ ……（２） ψ＝cos-1｛（y2−y1）/L｝ ……（３） として求めることができる。従って、ボーリング装置24
と中心軸が一致している地中掘削機20の地中掘削機10に
対する傾斜角と傾きの方向とを知ることができる。そし
て、ボーリング装置24の先端が地中掘削機10の前面に到
達するまでの掘進量によって両者間の距離を求めること
ができるとともに、この掘進量と角度θ、ψとから、地
中掘削機10の中心に対する地中掘削機20の中心のＹ方
向、Ｚ方向のずれ量を正確に求めることができる。For example, as shown in FIG. 2, a line segment (axis of the boring device 24) A connecting the first magnetic field detector 26 and the second magnetic field detector 28 forms an angle θ with the XY plane, and a line segment A. Are the angles that the YZ plane forms with the YZ plane, these angles θ and ψ are θ = sin −1 ｛(z 2 −z 1 ) / L｝ (2) ψ = cos −1 ｛(y 2 − y 1 ) / L｝ (3) Therefore, the boring equipment 24
The inclination angle and the inclination direction of the underground excavator 20 with respect to the underground excavator 10 having the same central axis can be known. The distance between the drilling device 24 and the angle θ, ψ can be determined from the excavation amount until the tip of the boring device 24 reaches the front surface of the underground excavator 10. Of the center of the underground excavator 20 with respect to the center in the Y and Z directions can be accurately obtained.
なお、前記実施例においては、２台の地中掘削機10、
20を接合する場合について説明したが、例えば磁界発生
器14を備えた地中掘削機の前方の到達立坑を基準位置と
し、この到達立坑に第１、第２磁界検出器26、28を取り
付けたボーリング装置24を設け、到達立坑から地中掘削
機に向けてボーリング装置24を前進させてもよい。ま
た、前記実施例においては、磁界発生器14とボーリング
装置24との中心が地中掘削機10、20の中心と一致してい
る場合について説明したが、磁界発生器14とボーリング
装置24との取り付け位置が対応していれば、地中掘削機
の中心に設けなくともよい。さらに、前記実施例におい
ては、被測定物が地中掘削機である場合について説明し
たが、被測定物は地中掘削機に限定されない。そして、
前記実施例においては、磁界検出器26、28を進退させる
推進機として圧密掘進型の小径ボーリング装置24を用い
た場合について説明したが、推進機はこれに限定されな
い。また、磁界発生器14を磁界検出器に向けて前進させ
るようにしてもよい。In the above embodiment, two underground excavators 10,
Although the case of joining 20 has been described, for example, the arrival shaft in front of the underground excavator equipped with the magnetic field generator 14 is set as a reference position, and the first and second magnetic field detectors 26 and 28 are attached to the arrival shaft. A boring device 24 may be provided, and the boring device 24 may be advanced from the reaching shaft to the underground excavator. Further, in the above embodiment, the case where the center between the magnetic field generator 14 and the boring device 24 coincides with the center of the underground excavators 10 and 20 has been described. If the mounting positions correspond to each other, it is not necessary to provide the underground excavator at the center. Further, in the above embodiment, the case where the object to be measured is an underground excavator has been described, but the object to be measured is not limited to the underground excavator. And
In the above-described embodiment, a case has been described in which the compacting and excavating type small-diameter boring device 24 is used as the propulsion device for moving the magnetic field detectors 26 and 28 back and forth, but the propulsion device is not limited to this. Further, the magnetic field generator 14 may be advanced toward the magnetic field detector.
以上に説明したように、本発明によれば、磁界発生器
が発生する磁界の強さを検出する第１、第２磁界検出器
を、磁界発生器に対して前後させて配置し、それぞれの
磁界検出器の磁界発生器に対する位置を求めることによ
り、基準位置に対する被測定物の傾きが検知でき、推進
機の前進距離と被測定物の傾きとから被測定物の基準位
置に対する位置ずれをを正確に求めることができる。As described above, according to the present invention, the first and second magnetic field detectors for detecting the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generator are arranged in front of and behind the magnetic field generator. By calculating the position of the magnetic field detector with respect to the magnetic field generator, the inclination of the DUT with respect to the reference position can be detected. Can be determined accurately.
第１図は本発明の実施例に係る位置ずれ検出装置の説明
図、第２図は被測定物の基準位置に対する傾斜の求め方
の説明図である。 10……基準位置（地中掘削機）、14……磁界発生器、20
……被測定物（地中掘削機）、24……推進機（ボーリン
グ装置）、26……第１磁界検出器、28……第２磁界検出
器、26a、28a……Ｙ軸方向ずれ検出部、26b2、28b……
Ｚ軸方向ずれ検出部。FIG. 1 is an explanatory diagram of a position shift detecting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of how to obtain an inclination of a measured object with respect to a reference position. 10 …… Reference position (underground excavator), 14 …… Magnetic field generator, 20
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Canned Department, 26b2, 28b ……
Z-axis direction deviation detecting unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市村 泰彦 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所研究所内 (72)発明者 金光 保雄 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松 製作所研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−5119（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−247693（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−246483（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 15/00 G01V 3/08 - 3/11 E21D 9/06 - 9/10 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing from the front page (72) Inventor Yasuhiko Ichimura 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Ltd.Laboratory (72) Inventor Yasuo Kanemitsu 1200, Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Komatsu Ltd., Laboratory (56) Reference Document JP-A-62-5119 (JP, A) JP-A-1-247693 (JP, A) JP-A-3-246483 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01C 15/00 G01V 3/08-3/11 E21D 9/06-9/10
Claims (2)
設けた磁界発生器と、前記被測定物または基準位置のい
ずれか他方に設けられ、前記磁界発生器が発生した磁界
を検出する第１磁界検出器と、この第１磁界検出器の後
方に設けられ、前記磁界発生器が発生した磁界を検出す
る第２磁界検出器とを有する地中掘削機の位置ずれ検出
装置において、前記被測定物または前記基準位置のいず
れか一方に設けられ、前記磁界発生器または各磁界検出
器を地中で前進させて、前記磁界発生器と前記磁界検出
器とを近接させる推進機とを有することを特徴とする地
中掘削機の位置ずれ検出装置。1. A magnetic field generator provided at one of an object to be measured and a reference position, and a magnetic field generator provided at one of the other of the object to be measured and a reference position for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generator. In an underground excavator displacement detection apparatus comprising: a first magnetic field detector; and a second magnetic field detector provided behind the first magnetic field detector and detecting a magnetic field generated by the magnetic field generator. A propulsion device provided at any one of the measurement object and the reference position, which advances the magnetic field generator or each magnetic field detector underground to bring the magnetic field generator and the magnetic field detector close to each other. An underground excavator misalignment detection device, characterized in that:
位置のずれを検出する地中掘削機の位置ずれ検出装置に
おいて、対向して配置された掘進機のいずれか一方に設
けた磁界発生器と、対向して配置された掘進機の他方に
設けられ、前記磁界発生器が発生した磁界を検出する磁
界検出器とを有する請求項１記載の地中掘削機の位置ず
れ検出装置。2. An underground excavator displacement detecting apparatus for detecting a relative displacement of an underground excavator which excavates in opposition to each other, wherein a magnetic field provided in one of the opposing excavators. The underground excavator displacement detecting apparatus according to claim 1, further comprising: a generator; and a magnetic field detector provided on the other of the excavators arranged to face each other and configured to detect a magnetic field generated by the magnetic field generator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059207A JP2913041B2 (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Underground excavator displacement detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2059207A JP2913041B2 (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Underground excavator displacement detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257316A JPH03257316A (en) | 1991-11-15 |
| JP2913041B2 true JP2913041B2 (en) | 1999-06-28 |
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ID=13106731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2059207A Expired - Fee Related JP2913041B2 (en) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | Underground excavator displacement detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913041B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735972B2 (en) * | 1985-07-01 | 1995-04-19 | 日立建機株式会社 | Position detection device for excavator |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2059207A patent/JP2913041B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03257316A (en) | 1991-11-15 |
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