JPH0468192A - シールド掘進機の位置検出方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は地中を掘進するシールド掘進機の位置を検出
するシールド掘進機の位置検出方法に関する。

（従来の技術） 従来地中へトンネルなどを掘削するシールド掘進機にお
いては、トンネルなどの計画線に沿って正確に掘進して
いるかを把握するため、常にその位置を検出する必要が
ある。

従来ではシールド掘進機の位置を検出する方法としては
１発進立坑内にトランシットなどの測量器を設けて、こ
の測量器により測定する方法が一般に採用されている。

また別の方法として、地上より既設のセグメントに向け
て測定孔を穿孔し、この測定孔に測量器を垂下して地上
とトンネル内で位置を確認し合うことにより位置の検出
を行うチエツクポーリング方法なども採用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし前者の方法では、トンネルが曲線に沿って掘削さ
れた場合に測定ができなくなったり長距離の掘進では測
定誤差が累積されるため。

精度の高い測定ができなくなるなどの不具合があった。

また後者のチエツクポーリング方法では、トンネル内壁
を覆工するセグメントに貫通孔を穿設しなければならな
いため、出水やセグメント強度が低下するなどの不具合
がある。

この発明は上記不具合を解消する目的でなされたもので
、長距離の掘進に対しても誤差がなく、またセグメント
に貫通孔を穿設することなく位置の検出を可能にしたシ
ールド掘進機の位置検出方法を捉供しようとするもので
ある。

（課題を解決するだめの手段及び作用）この発明は上記
目的を達成するために、地中を掘進するシールド掘進機
に磁界を発生ずる送信コイルを設けて、上記シールド掘
進機へ向けて地上より穿孔した測定孔に、上記磁界を受
信する受信センサを吊り下げ、かつ該受信センサに設け
た複数の受信コイルに発生ずる誘導起電力値の差から、
上記送信コイルと受信センサのずれ量によりシールド掘
進機の位置を検出するようにしたものである。

これによって長距離の掘進に対しても誤差が累積するこ
とがないため、精度の高い位置検出が可能になると共に
、セグメントを貫通ずる測定孔を穿設する必要がないた
め、安全に測定が行える。

（実施例） この発明方法の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は地中を掘進中のシールド掘進機１を示すもので
、すでに掘削されたトンネルの内壁を覆工するセグメン
ト２を足場に地中へ推進して、シールド掘進機１の前部
に設けられたカッタヘッド３によりシールド掘進機１前
方の切羽を掘削すると共に、力・ンタヘッド３により掘
削された土砂は、シールド掘進機１内へ取込まれた後図
示しない排土装置により後方へ搬出されるようになって
いる。

またシールド掘進機１の」二部外周面には送信コイル４
が格子状に設置されている。

上記送信コイル４は第２図に示すようにシールド掘進機
１のスキンプレー）１ａ外周面に凹段部１ｂを形成して
この四段部Ｉｂ内にシールド掘進機１の推進方向及びこ
れと直交する方向に格子状となるように送信コイル４を
設りたもので、四段部１ｂの開口部はステンレス仮など
の非磁性板１ｃでシールド掘進機１の外周面と同一面に
なるように閉塞されている。

そして」二記送信コイル４には交流電源５が印加されて
、第３図に示すように磁界が発生するようになっており
、この磁界を地上より吊り下げた受信セン′す′６が受
信するようになっている。

」−記受信センザ６は第４図に示すように垂線を挟んで
４５°に傾斜する２個の受信コイル６ａ６１〕を有して
いて、これら受信コイル６ａ、６ｂの軸線の角度が９０
°に設定されている。

そしてこれら受信コイル６ａ、６ｂに発生された誘起起
電力はアイソレーションアンプ７により増幅された後地
上へ送られ、地上に設けられたロンフィンアンプ８を介
してマイクロコンピュータよりなる測定装置９へ入力さ
れるようになっている。

ｒ　へ　） 次にシールド掘進機１の位置検出方法を第１図を参照し
て説明する。地中を掘進中のシールド掘進機１の位置を
検出するに当って、まず地上よりシールド掘進機１に向
けて垂直に測定孔１０を穿孔する。

この測定孔１０ははシールド掘進機１に設けた送信コイ
ル４近傍に達するだけでよく、従来のようにセグメント
２を貫通させる必要はない。

次にこの測定孔１０に地」二から受信センサ６を吊り下
げて第３図に示すように送信コイル４の近傍へ到達させ
、送信コイル４より発生される磁界を受信する。

すなわち送信コイル４より発生される磁界を９０°の角
度に配置された２個の受信コイル６ａ６ｂが受信すると
２個の受信コイル６ａ、６ｂに誘導起電力が発生ずる。

受信センサ６の中心０１　と送信コイル４の中心０が一
致している場合は各受信コイル６ａ６ｂに発生される誘
導起電力値は等しいが、送信コイル４の中心Ｏに対して
受信センサ６の中心０１に第３図に示すようにずれが発
生ずるとこのずれ量δに応じて受信コイル６ａ、６ｂに
発生ずる誘導起電力値に差が生じる。

これら受信コイル６ａ、６ｂで発生した誘導起電力はア
イソレーションアンプ７により増幅された後地上へ送ら
れて測定装置９へ入力される。測定装置９は受信コイル
６ａ、６ｂより入力される誘導起電力値の差から受信セ
ンサ６の中心０１　と送信コイル４の中心Ｏのずれ量δ
を演算し、このずれ量δによりシールド掘進機１の位置
を測量するものである。

またシールド掘進機１の掘進に伴い１第１図に示すよう
に次々と測量孔１０を穿孔し、上記と同様な方法でシー
ルド掘進機１の位置を検出することにより、トンネルの
計画線に沿った正確な掘進が可能となる。

（発明の効果） この発明は以上詳述したように、地中を掘進するシール
ド掘進機に磁界を発生ずる送信コイルを設けて、上記シ
ールド掘進機へ向けて地上より穿孔した測定孔に送信コ
イルより発生される磁界を受信する受信センサを吊り下
げ、受信センサに設けた複数のコイルに発生する誘導起
電力値の差から送信コイルと受信センサのずれ量を算出
することによりシールド掘進機の位ｆｆを検出するよう
にしたもので、シールド掘進機に設けた送信コイルを直
接検出するため、長距離の掘進に対しても誤差が累積す
ることがないため精度の高い測定が可能である。

また既設のセグメン］・を貫通する測定孔を穿設する必
要がないため、出水やセグメントの強度を低下させるこ
となく安全にシールド掘進機の位置検出が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明方法の一実施例を示すもので第１図は測
定状態を示す説明図、第２図は送信コイルの断面図、第
３図は受信状態の説明図第４図は受信コイルの配置図で
ある。 １・・・シールド掘進機　　４・・・送信コイル６・・
・受信センサ ６ａ、６ｂ・・・受信コイル １０・・・測定孔　　　　　　δ・・・ずれ量特許出願
人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）松　澤　　統 （ばか１名） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地中を掘進するシールド掘進機１に磁界を発生する送信
   コイル４を設けて、上記シールド掘進機１へ向けて地上
   より穿孔した測定孔１０に、上記磁界を受信する受信セ
   ンサ６を吊り下げ、かつ該受信センサ６に設けた複数の
   受信コイル６ａ、６ｂに発生する誘導起電力値の差から
   、上記送信コイル４と受信センサ６のずれ量δよりシー
   ルド掘進機１の位置を検出することを特徴とするシール
   ド掘進機の位置検出方法。