JPS6023594A - トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 - Google Patents

トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置

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Publication number
JPS6023594A
JPS6023594A JP12886483A JP12886483A JPS6023594A JP S6023594 A JPS6023594 A JP S6023594A JP 12886483 A JP12886483 A JP 12886483A JP 12886483 A JP12886483 A JP 12886483A JP S6023594 A JPS6023594 A JP S6023594A
Authority
JP
Japan
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magnetic field
horizontal displacement
line
tunnel
planned line
Prior art date
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Pending
Application number
JP12886483A
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English (en)
Inventor
梅津 孝雄
野村 由司彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPS6023594A publication Critical patent/JPS6023594A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地中のトンネル掘進機の計画線に対する水平
変位を磁界を用いて地上から計測する方式において、雑
音・妨沓磁界に影響されない高精度な計測方法、および
その装置に関するものである・ 従来のこの種の方法としては、特開昭53−13567
1や特開昭58−27485が提案されている。
この計測方法は、人が入ることのできない小口径トンネ
ルにおいて、従来のトランシットやレーザなどによる光
学測量の欠点を解消し、また極めて簡便で短時間に容易
に水平変位および水平位置が計測できる画期的な技術と
考えられるが、この方法は、磁界発生素子からの磁界を
1つの磁界検出素子によって探索し、その特異点(信号
測定装置により測定される最大値または最小値)f検出
して、トンネル掘進機の水平位[1t←奈千ケ緩を計測
するものであったため、他からの磁界(たとえば、自動
車、バイツ等のエンジン、電力線1発電機等から発生す
る磁界)も外乱として受信し、これらは磁界発生素子か
らの磁界に対して雑音、妨害磁界となるため市街地埠で
の計測は誤差が大傘く非常に困離となる欠点があった。
本発明社、これらの欠点をi去するため、磁界検出素子
1つ蚤こよる特異点を検出する方法ではなく、1対の磁
界検出素子を用い磁界強度の任意の点で計測できる従来
法とはまったく異なる方法であり、同一特性を有する1
対の磁界検出素子ケ用いて、同時に磁界強度を測定する
ことにより、他からの雑音・妨′#磁界の影響を消去で
きる水平変位計測方法および装af提供し、雑音・妨害
磁界の非常に多い市街地でも容易に高精度な計測を可能
にしたものである。
すなわち、本発明の方法の特徴は、トンネル掘進機の中
心軸上から鉛直方向に磁力線を発生させ、その磁力線に
よる磁界強度を、地上において計画線に直交する水平線
上に位置した一対の互いに離れた同一特性を有する検出
器により計測し、かつこれら検出器のうち少なくとも一
方?前記水平線上で移動して、計測される磁界強度が等
しくなる位置をめ、それら両検出器の位置の中点の位置
と前記計l1III線との距#を測定して、その測定値
を水平変位とすることにある。
以下、図面を参照して本発明の内容を詳細に説明する。
第1図は本発明の装置の一実施例を示すもので、まずそ
の装置について述べ、゛、ついでその装置を使って本発
明の方法全実施する場合について述べる。
図において、1は地中掘進中のトンネル掘進機、2は磁
界への影響の少ないたとえば8U832などの非磁性体
でかつ比抵抗の高い材質で製作されたトンネル掘進機ヘ
ッド内に装備されたたとえば千日−クコイルなどの磁界
発生素子であり、この磁界発生素子2はトンネル掘進機
ヘッド内の中心軸上で常に中心磁力線が鉛直方向に向く
ように自由な2軸をもち重力作用で常に鉛直方向を向く
ジンバル枠に取りつけられでいる。また、磁界発生素子
2は、地上または立坑におかれた発振器などの信号供給
装#を旧こケーブル4f介して接続されており、この信
号供給装置#3からの入力信号により、図中5で模式的
に示すような交番磁界を発生するようになっている。な
お、6は先端をトンネル掘進機lに固定し掘進距離を読
み取れるメジャー、7は地上の計画線である・ また、地上には移動可能に直線上の受信ガイド8が設置
され、この受信ガイド8には水平を確認するための水準
器9が埋めこまれ、また下面には水平を調節するための
ねじつき脚部10が備えられている。そして、この受信
ガイド8上には受信ガイド8の長さ方向に沿りてそれぞ
れ移動で色るようにループコイルなどの磁界検出素子1
1aが対にして設けられている。これらの磁界検出素子
11a、llbは同一特性を有するものであり、それぞ
れ鎖交面12を鉛直にかつ受信ガイド8上での移動方向
に対し直交するように(計画線7と平行に)して設置さ
れている拳そして、これらの磁界検出素子11a、ll
bにはケーブル13f介して選択しベル計などの信号測
定装置114が接続され、雨検出素子11a、flbに
よりて磁界の強さを同時に測定で睡るようになりている
次に上記のように構成された装置の作用とともに本発明
の方法について説明する。地中にトンネル?、築造中の
トンネル掘進機1の計画?s7に対する水平位me計測
する必要が生じたとき、トンネル掘進機1に固定された
メジャー6により掘進距離がわかるので、水平位置を知
るためには、計画線7からの水平変位が判れば良いこと
になる。そこで、まずトンネル掘進機lのヘッド内に窄
りつけられている磁界発生素子2に信号供給装[3’f
−操作して適切な振幅と周期の入力信号をケーブル4′
fr:介して供給し、中心磁力線が鉛直である放射状の
交番磁界5を発生させる。次に、地上における計画@T
上の掘進距離のおおよその位置に、受信ガイドを、計画
線7と直交するようtこ、かつ水準器9をみながら水平
になるようにネジつき脚部10を調整しながら設置する
。受信ガイド8上には、鎖交面12が鉛直でかつ受信ガ
イド8に直交するよう支持され、受信ガイド8に沿って
直線状に移動可能な同一特性を有する対向し離隔した1
対の磁界検出素子11 :a z 1 l bが取りつ
けられ、信号測定装fil14により磁界5による各々
の磁界強度を同時に、または各々の磁界強度の差を測定
できるようになっており、いまそれらの磁界検出素子1
1a、llbを、適切な間隔を保ちながら受信ガイド8
に沿って移動させると、磁界検出素子111L、flb
は鎖交面12を鉛直に保ちつつしかも計画線7に対し直
交するように移動することになり、1つの磁界検出素子
11aまたはllbに生ずる磁界強度Wは第2図に示す
ようになる0従って磁界発生素子2を中心として対称位
置&=、、/)に磁界検出素子11a、llbが位In
すれば、それぞれが受信する磁界強度Wは等しくWs 
となる◎従りて、磁界検出素子11a、llbの受信す
る磁界強度が同一となる位置、言い換えれば1対の磁界
検出素子11a、llbが同時に受イ^した磁界強度の
差が「0」fこなる位[を検出し、磁界検出素子115
1.llbの中点をめてその点と計画Ivi!7との距
離を測定すれば、その値を計画線7に対する磁界発生素
子2の水平変位とすることができる。この場合1、たと
えば計測中に磁界発生素子2以外から外乱として磁界が
磁界検出素子11a#11bに入力しても、磁界検出素
子が1個の従来装置では、そのまま誤差となって検出精
度を落す力)、または計測が不可能な結果となったが、
本発明によると2個の磁界検出素子11a、llbは同
条件同特性であり、外乱として発生する磁界強度は同時
に同様の変化をするから、磁界発生素子2を中心にして
磁界検出素子11a、llbが対称な位置にあれば、磁
界検出素子11a、llbの受信する磁界強度は等しく
なり、その磁界強度の差は「0」となるため、雑音妨害
磁界がありても雑音妨害磁界を消去したことになり、全
く影響を受けずに高精度な測定が可能となる。また、本
発明においては、磁界強度の仕置の点で探索することが
できるので、従来のように特異点(最小値才たは最大値
)を検出する方法、すなわち市街地等の雑音妨害磁界の
影響を多くうけやすい最小値をめる方法、あるいは平面
的な広がりが大きくピークの出にくい最大値をめる方法
、に比べ適用条件が極めて広くなり高精度な測定が可能
とな 4゜る利点を有する。
また、上記実施例では、磁界検出素子11 a 、1 
l bを一定の間隔を保ちつつ同時に移動したが、それ
に限らず、たとえば一方の磁界検出素子11a(tたは
11b)を受信ガイド8上の適当な位置に固定し、他方
の磁界検出米子11b(または11a)を移動走査させ
、両者の受信する磁界強度が等しくなる位置、すなわち
磁界強度の差がrOJになる位置を検出し、その中点の
位置をめ計画線7からの距離を計測しても全く同じ結果
となる。
以上、説明したように、本発明は、雑「妨害磁界が多い
場所でも同一特性を有する1対の磁界検出素子を同じ条
件で取りつけ、同時に磁界強度を測定するととlこより
て雑音妨害磁界を消去して、地中tこおけるトンネル掘
進機の計画線に対する水平変位を高精度で計測できるの
で、従来法では雑音妨害磁界が多く計測が困難または不
可能な所でも計測範囲を広げ、施工精度全向上させ、結
果として施工能率向上に寄与する顕著な効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の装置の一実施例の一部断面斜視図、
第2図は磁界検出素子の移動位置と磁界強度の関係を示
す図である・ 1・・・・・・トンネル掘進機、2・・・・・・磁界発
生素子、3・・・・・・信号供給装置、4・・・・・・
ケーブル、5・・・・・・磁力線、6・・・・・・メジ
ャー、7・・・・・・計画線、8・・・・・・受信ガイ
ド、9・・・・・・水準器、10・・・・・・調整ねじ
つき脚部、lla、llb・・・・・・磁界検出素子、
12・・・・・・鎖交面、13・・・・・・ケーブル、
14・・・・・・信号測定装置O

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、地中にトンネルを築造するトンネル掘進機の計画線
    に対する水平変位を磁界を用いて地上で計測する方法に
    おいて、前記トンネル掘進機の中心軸上から鉛直方向に
    磁力線を発生させ、その磁力線による磁界強度を、地上
    において計画線に直交する水平線上に位置した一対の互
    いに離れた同一特性を有する検出器により計測し、かつ
    これら検出器のうち少なくとも一方を前記水平線上で移
    動して、計測される磁界強度が等しくなる位置をめ、そ
    れら雨検出器の位置の中点の位置と前記計画線との距離
    を測定して、その測定値を水平変位とすること?特徴と
    するトンネル掘進機の水平変位計測方法・ 2、地中にトンネルを築造するトンネル掘進機の計画線
    に対する水平変位を磁界を用いて地上で計測する装置に
    おいて、前記トンネル掘進機内の中心軸上に常に中心磁
    力線が鉛直方向に向かうように設けられた磁界発生素子
    と、この磁界発生素子に対して入力信号を供給する信号
    供給装置と、・地上の計画線1c直交しかつ水平を保持
    できるようにされた受信ガイドと、この受信ガイド上に
    鎖交面を鉛直にかつ前記計画線に平行にして保持され、
    しかも前記受身ガイドに沿って少なくとも移動可能にさ
    れるとともに互いに離間して向かい合った同一特性を有
    する1対の磁界検出素子と、これら磁界検出素子からの
    各々の出力信号または各々の出力信号の差を測定する信
    号測定装置と力)らなることを特徴とするトンネル掘進
    機の水平変位計測装置0
JP12886483A 1983-07-15 1983-07-15 トンネル掘進機の水平変位計測方法および装置 Pending JPS6023594A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337210A (ja) * 1986-08-01 1988-02-17 Hitachi Ltd 掘進機の位置検出装置
JPH07229739A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Takachiho Sangyo Kk 掘進ヘッドの位置検出装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6337210A (ja) * 1986-08-01 1988-02-17 Hitachi Ltd 掘進機の位置検出装置
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