JPH11270280A - 推進工法および測量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先導体および埋設管列の位置および姿勢を正
確かつ効率的に測量して、埋設管を高精度で能率的に敷
設できるようにする。 【解決手段】 先導体１０および先導体１０の後方に連
結された埋設管２０を地盤Ｅ内に推進させて埋設管２０
を地盤Ｅ内に埋設していく推進工法であって、埋設管２
０の埋設位置より上方の地盤Ｅ内で、埋設管２０の埋設
予定経路Ｔに沿って間隔をあけて複数の標識体３０を埋
設しておく工程と、先導体１０に備えた探知機４０で標
識体３０を探知し、探知情報をもとに先導体１０の位置
情報を得る工程と、位置情報をもとに先導体１０の推進
方向を制御する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推進工法および先
導体の測量装置に関し、詳しくは、下水道管などの地下
埋設管の敷設に利用され、地盤を開削することなく埋設
管列を地盤内に推進させて埋設していく推進工法と、こ
のような推進工法において埋設管列の先頭に配置される
先導体の位置や姿勢を測量する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】推進工法は、地盤を開削しなくてもよい
ため、地上の交通を遮断したり、地上の構築物等に影響
を与えたりすることなく、能率的に埋設管の敷設作業が
行える点で優れた方法であり、下水管やガス管、電線管
などの敷設工事に広く適用されている。

【０００３】但し、地盤を開削しない推進工法では、地
盤内を推進していく先導体および埋設管列の位置や姿勢
を目視で確認したり測量したりすることができない。し
たがって、予め設計された埋設管の敷設経路どおりに先
導体および埋設管列が推進されているか否かを確認した
り、予定の経路からのずれを修正したりするには、地盤
内を推進する先導体や埋設管列の位置および姿勢を測量
するための手段が必要になる。

【０００４】従来の推進工法で、先導体および埋設管列
の測量を行う方法としては、埋設管列の最後端が配置さ
れる出発孔などから照射したレーザ光を、先導体等に備
えた反射器や受光器で捉えて測量を行う、いわゆるレー
ザ測量法がある。また、本件出願人が先に特許出願した
特願平７−４００４３号（特開平８−２３３６０１号公
報参照）には、先導体に装備された磁気コイルなどの磁
気発生器から発する磁気を、地表に配置された検出コイ
ルで検出することで、磁気発生器すなわち先導体の位置
を探知する技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記したレーザ測量法
は、直進するレーザ光を用いるため、埋設管列が直線的
に推進される直線推進工法には適用し易いが、埋設管列
が曲線経路に沿って推進される曲線推進方向には適用し
難いという問題がある。また、レーザ光が直進する空間
が埋設管列の後端から先導体の位置までにわたって開放
されていなければならないため、先導体および埋設管列
の内部に設置される各種の機器や構造物が邪魔になっ
て、測量が困難になることもある。さらに、レーザ光の
照射距離が長くなると測量の誤差が増大して、先導体の
位置が正確に測量し難くなる。このような欠点を解消す
るために、埋設管列を複数の区間に分割して、各区間毎
にレーザ測量を行い、その結果を集計することも考えら
れるが、測量作業の手間が増えるとともに、測量結果を
集計する際に測量誤差が累積してしまうという問題があ
る。

【０００６】また、先導体に備えた磁気発生器を地表の
検出コイルで探知する前記方法では、地表で検出コイル
を前後左右に走査して地盤内の磁気発生器の位置を探る
作業が必要になる。この探知作業を道路上で行うには、
その間は交通を遮断する必要があり、地表の交通を妨げ
ないという推進工法の利点が損なわれる。推進工法で
は、先導体および埋設管列を推進させる工程と、埋設管
列の後尾に新たな埋設管を接続する作業とを交互に繰り
返すため、その繰り返しのたび毎に、交通を遮断して測
量作業を行う手間がかかる。また、地表で検出コイルを
走査するには、検出コイルのほかに交番電流発生装置や
電源装置、検出コイルの駆動装置などの多くの設備類も
必要となるため、ある程度の広い作業空間が必要であ
り、障害物があったりして作業が行い難い場所では、測
量作業は困難である。

【０００７】本発明の課題は、前記した推進工法におい
て、先導体および埋設管列の位置および姿勢を正確かつ
効率的に測量して、埋設管を高精度で能率的に敷設でき
るようにすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の推進工法は、先
導体および先導体の後方に連結された埋設管を地盤内に
推進させて埋設管を地盤内に埋設していく推進工法であ
り、以下の工程を含む。 埋設管の埋設位置より上方の地盤内で、埋設管の埋
設予定経路に沿って間隔をあけて複数の標識体を埋設し
ておく工程。

【０００９】 先導体に備えた探知機で標識体を探知
し、探知情報をもとに先導体の位置情報を得る工程。 位置情報をもとに先導体の推進方向を制御する工
程。各構成要件について具体的に説明する。 〔埋設管〕通常の推進工法に用いられているのと同様の
材料および構造を有する管が使用できる。ヒューム管や
鋼管、コンクリート管あるいは合成樹脂管、さらにはこ
れらの異種材料を組み合わせた複合管を用いることもで
きる。埋設管は、直管および曲管の何れでもよい。円管
のほか、矩形管などの異径断面管も用いられる。 〔先導体〕通常の推進工法に用いられる機構構造を備え
た先導体が使用できる。

【００１０】先導体による埋設孔の形成手段として、先
導体の先端面に掘削ビットなどからなる掘削機構を備え
ておくことができる。掘削式の先導体には、掘削された
土砂を後方に送る排土機構を備えておくことができる。
掘削面に泥水や掘削液を供給する送泥機構を備えておく
ことができる。先端がコーン状の先導体を地中に押し込
んで地盤を圧密して先導体を推進させる圧密式の先導体
を用いることができる。前記掘削と圧密との両方を行う
先導体も用いられる。

【００１１】先導体には、先導体の推進方向を変える変
向ジャッキなどの変向手段を備えておくことができる。
先導体の前部と後部とを所定角度に屈曲させた状態で推
進させることで曲線経路に沿って推進させる曲線推進機
構を備えておくことができる。先導体の後端には、前記
した埋設管を連結できる連結継手などの連結手段を備え
ておく。 〔標識体〕地表の交通や構築物に障害を与えることなく
地盤内に埋設しておくことができ、探知機による探知が
可能なものであれば、標識体の形状構造は特に限定され
ない。

【００１２】電磁気や放射線、超音波など探知機に利用
される探知原理によって、標識体の構造は異なってく
る。標識体は、探知機に対して能動的に信号を発するも
ののほか、探知機から信号を受けることによって探知機
に信号を返すもの、あるいは、探知機に対して信号を発
せず受動的に探知されるだけのものがある。能動的に信
号を発するために、電池や信号発生回路などの信号発生
機構を備えておくことができる。但し、埋設したままで
長期間の利用を考える場合には、標識体の内部にはエネ
ルギー源を必要としない構造が好ましい。

【００１３】磁気を利用した探知を行うには、標識体に
磁気反応体を備えておくことができる。磁気反応体は、
探知機で発生させた１次磁界に反応して何らかの応答信
号を発生するものである。磁気反応体として、導電性の
コイルとコンデンサとを組み合わせた磁気コイルが使用
できる。磁気コイルは、交番磁界である１次磁界を受け
ると自らが２次磁界を発生することで反応する。磁気コ
イルが配置された位置における１次磁界の強さに応じて
発生する２次磁界の強さが変わる。コイルの材料や線
径、コイル径あるいは巻数、コンデンサの容量などの設
定によって磁気特性を調整でき、探知機による探知特性
が変更できる。

【００１４】磁気コイルからなる磁気反応体の外周を合
成樹脂やセラミックなどで覆っておけば、地盤内に標識
体を埋設したままにした場合でも、錆発生や変質による
探知特性の変化が起こり難く、地盤への金属漏洩の問題
も起こり難い。標識体は、地盤内に完全に埋設されてし
まうものであってもよいし、標識体の一部が地表に露出
した状態で配置されるものであってもよい。標識体の一
部が地表に露出していれば、標識体の位置を目視で確認
したり測量したりすることができる。標識体の一部が地
表に露出する場合には、地表の交通や使用の邪魔になら
ない形状構造を備えておくようにする。

【００１５】標識体の埋設方法として、地表面から地盤
に縦穴を掘って、その中に標識体を挿入し、縦穴を埋め
戻す方法が採用できる。縦穴を埋め戻さず、開口に蓋を
しておくだけにすれば、使用済の標識体を回収するのが
容易になる。合成樹脂などからなるパイプを地盤に貫入
させて、パイプの内部空間に標識体を挿入することもで
きる。パイプは、標識体の姿勢を正確に維持するととも
に標識体を保護する機能もある。

【００１６】標識体の反応特性を、埋設管の用途や特性
に合わせて違えておけば、複数種類の埋設管が混在する
地盤においても、目的とする埋設管の埋設経路を正確に
探知することができる。標識体は、先導体に設置される
探知機に出来るだけ近くなる場所に配置しておけば探知
感度が良好になる。先導体および埋設管列の推進の邪魔
にならない程度に埋設管の埋設位置より上方の地盤内に
埋設しておく。

【００１７】標識体の埋設間隔は、それぞれの標識体の
探知に支障がない程度に離れていれば、狭く設定してお
くほど先導体の位置情報が精密に探知できる。但し、間
隔が狭いほど標識体の数が増え、標識体の埋設作業の手
間は増える。先導体の姿勢情報を得るには、先導体に備
えた探知機で探知できる程度の深さに標識体を設置して
おく。

【００１８】標識体は、通常、埋設管の埋設予定経路の
真上に配置しておけばよいが、埋設予定経路から所定の
距離だけ離れた位置に沿って配置しておくこともでき
る。 〔探知機〕標識体の位置を知ることができ、先導体の内
部に装着できれば、その形状や構造は特に限定されな
い。

【００１９】探知機は、先導体に対して固定された状態
で支持されていてもよいし、旋回や傾きなどの姿勢が変
えられるように支持されてあったり、移動自在に支持さ
れてあってもよい。先導体に対して探知機が平面方向に
移動自在に支持されていれば、探知機を移動させて標識
体の位置を特定したり、探知機を標識体の真下に配置す
ることで標識体の位置を確実に特定したりすることがで
きる。探知機を平面方向に移動自在に支持するには、通
常の各種計測装置などに採用される平面移動機構を用い
ることができる。また、探知機の移動位置を検知する位
置検知機構を備えておけば、探知機の移動位置から標識
体の位置情報を得ることができる。

【００２０】探知機を水平面内で旋回自在に支持すると
ともに、方向によって探知特性に違いを設けておけば、
探知機で受信される信号の強さから標識体の方向を知る
ことができる。探知機の探知動作上、標識体に対する探
知機の姿勢を一定に維持する必要がある場合には、先導
体の傾きや軸回り回動に対して探知機の姿勢を水平状態
に維持する水平維持手段を備えておくことができる。前
記した磁気を利用する探知の場合、標識体の磁界軸と探
知機の磁界軸とを同じ方向に向かせることが好ましく、
そのために前記した水平維持手段が有効である。 〔磁気探知機〕標識体として磁気コイル等の磁気反応体
を用いる場合、探知機には、１次磁界を発生させる発信
器と、この１次磁界に反応して磁気反応体が発生する２
次磁界を受信する受信器とを備えておくことができる。

【００２１】発信器は、磁気コイルとこの磁気コイルに
交番電流を流す電源とを備えておくことができる。受信
器は、磁気コイルとこの磁気コイルに発生する電気信号
を検知する信号処理回路を備えておくことができる。一
つの探知機に複数の受信器を備えておき、複数の受信器
の受信信号を比較することで、標識体の探知を効率的に
行うことができる。 〔標識体の探知〕予め正確に測量された位置に埋設され
た標識体の位置を探知機で探知すれば、その位置情報を
もとにして、標識体に対する探知機の位置が判る。先導
体内での探知機の位置は予め判っているから、標識体に
対する探知機の位置から標識体に対する先導体の位置が
判る。

【００２２】標識体に対する探知信号をもとにして、探
知機を標識体の真下位置に移動させれば、そのときの先
導体内での探知機の移動位置から、標識体に対する探知
機および先導体の位置のずれを知ることができる。先導
体の複数個所で探知機によって一つの標識体の方向を探
知すれば、探知方向の交差点として標識体の位置を知る
ことができる。この場合、探知機を複数個用いてもよい
し、一つの探知機を場所を変えて標識体の探知に用いて
もよい。

【００２３】複数の標識体の位置情報をもとにして、先
導体の姿勢を知ることができる。具体的には、複数の標
識体の位置を結ぶ埋設管の埋設経路と、先導体の軸心と
を比較することで、埋設経路に対する先導体のずれや傾
きが判る。 〔推進施工〕基本的には通常の推進工法と同じ工程ある
いは作業手順で施工する。

【００２４】施工経路の両端には発進坑および到達坑と
なる立坑が掘削される。発進坑に先導体および埋設管を
順次搬送していき、発進坑内に設置された元押しジャッ
キを用いて、先導体および埋設管列に推力を加え、発進
坑の側壁から地中に先導体および埋設管列を推進させ
て、埋設管列を埋設していく。先導体が到達坑まで推進
されれば、発進坑から到達坑まで埋設管列が埋設される
ことになる。

【００２５】埋設管列の両端で外部の埋設管との連結作
業や立坑でのマンホールの施工や土砂の埋め戻しなどの
通常の仕上げ工程を実施すれば、推進工法による埋設管
の施工は完了する。 〔推進方向の制御〕上記した推進施工の途中で、探知器
による標識体の探知を行い、先導体および埋設管列の位
置や姿勢を測量し、その結果にもとづいて、前記した変
向ジャッキなどを用いて先導体および埋設管列の推進方
向を制御する。

【００２６】具体的には、１本の埋設管を追加し埋設管
１本分の距離を推進させるごとに、先導体の位置や姿勢
を測量することができる。元押しジャッキなどにによる
推進作業中にも、標識体の探知による先導体の位置や姿
勢の測量を行うことができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】〔全体構造〕図１および図２に示
す実施形態は、先導体１０と先導体１０の後方に連結さ
れた埋設管２０を地盤Ｅの内部に推進させて、埋設管２
０の敷設を行う。地盤Ｅには、埋設管２０の埋設経路Ｔ
に沿って等間隔に複数個の標識体３０が埋設されてい
る。標識体３０は、推進工法を実施する前に、地表にお
ける精密な測量に基づいて埋設位置が設定されている。
標識体３０の埋設深さは、先導体１０および埋設管２０
の推進予定位置よりも少し上方に設定される。

【００２８】標識体３０は、全体が太い釘あるいは杭状
をなす合成樹脂の成形体からなり、内部には、磁界に対
して反応して２次磁界を発生するコイル（図示せず）が
封入されている。先導体１０の内部には、前後２個所に
探知機４０、４０を備えている。それぞれの探知機４０
は、探知機４０を貫通する鉛直方向に中心線を有する磁
界ｍを発生し、この磁界ｍが標識体３０に作用すること
で標識体３０から２次磁界が発生し、この２次磁界を探
知機４０に備えた受信器で受信する。受信信号の強さを
もとに、探知機４０に対する標識体３０の位置情報を取
得する。前記したように、標識体３０の位置は予め正確
に設定されているから、探知機４０に対する標識体３０
の相対的な位置情報から逆に、標識体３０に対する探知
機４０の位置、すなわち探知機４０の絶対的な位置を知
ることができる。

【００２９】図２に示すように、先導体１０は、前面に
カッタが配設された掘削板１３がモータ１２で回転自在
に取り付けられており、先導体１０の前面の地盤Ｅを掘
削しながら先導体１０が推進していく。先導体２０は、
掘削板１３等を取り付けた前部１４と、埋設管２０が接
続される後部１６とが分割形成されて互いに屈曲可能に
配置されているとともに、前部１４と後部１６が複数個
所の変向ジャッキ１８で連結されている。変向ジャッキ
１８の伸縮長さを調整することで、前部１４と後部１６
のなす角度が変わり、その状態で先導体２０を推進させ
れば、先導体１０の推進方向が変わる。〔探知機の取付
構造〕図３および図４に、先導体１０への探知機４０の
取付構造を示す。

【００３０】図４に詳しく示すように、円盤状の探知機
４０が支持盤１１２に支持されている。支持盤１１２
は、細長い矩形の内枠１１０に対して内枠１１０の長辺
方向に沿って水平移動自在に支持されている。具体的な
移動機構としては、サーボモータで駆動されるボールネ
ジ機構が採用される。

【００３１】内枠１１０は、さらに大きな矩形状をなす
外枠１００に対して水平移動自在に支持されている。外
枠１００に対する内枠１１０の水平移動方向は、内枠１
１０に対する支持盤１１２の移動方向と直交している。
その結果、外枠１００に対して、支持盤１１２すなわち
探知機４０は平面方向の任意の位置に移動させることが
できる。

【００３２】外枠１００の一側辺は、先導体１０の軸方
向と平行な垂直面内での回動および先導体１０の軸と直
交する垂直面内での回動の両方が自在な球状の継手構造
を備えた継手部１０２を介して支持腕１０４の一端に接
続され、支持腕１０４の他端は先導体１０の内壁に固定
されている。外枠１００の反対側の側辺には、側辺の両
端近くのそれぞれに、水平姿勢調整機構１２０を介して
支持腕１２２の一端が接続され、支持腕１２２の他端は
先導体１０の内壁に固定されている。

【００３３】図３に詳しく示すように、水平姿勢調整機
構１２０は、支持腕１２２の先端にボールネジ軸１２４
が回転可能に取り付けられている。垂直上方に延びるボ
ールネジ軸１２４の上部は、外枠１００に対して先導体
１０の軸方向および軸と直交する方向の何れにも揺動自
在な駒部材１２６に、移動自在にねじ込み取り付けされ
ている。

【００３４】水平姿勢調整機構１２０の動作を説明す
る。先導体１０は、地盤Ｅを推進しているうちに軸心回
りに回動すなわちローリングを起こすことがある。先導
体１０が回動すれば、先導体１０に対して取り付けられ
た探知機４０の姿勢が傾くことになる。探知機４０の姿
勢が傾くと、標識体３０の位置の探知が正確に行えな
い。そこで、先導体１０の回動に合わせて、前後一対の
水平姿勢調整機構１２０を作動させる。具体的には、外
枠１００の駒部材１２６に対するボールネジ軸１２４の
螺合位置を上下に調整することで、外枠１００の一側辺
を上下に位置調整して外枠１００の傾きを直し、外枠１
００すなわち探知機４０を水平状態に保つ。

【００３５】さらに、先導体１０は、前記ローリングと
直交する方向の傾きすなわち先導体１０の軸心が前後で
上下に傾くピッチングを起こすこともある。このときに
は、前後一対の水平姿勢調整機構１２０のうち、一方だ
けを上下に位置調整するか、前後の水平姿勢調整機構１
２０を互いに上下逆方向に位置調整する。これによっ
て、外枠１００の前後方向における傾きが調整でき、水
平状態を維持することができる。

【００３６】図示しないが、探知機４０を支持盤１１２
に対してモータ等を介して旋回自在に取り付けておけ
ば、探知機４０を水平面内で旋回させることができる。
探知機４０を外枠１００に直接に旋回自在に取り付けて
おくことができる。 〔探知機の内部構造〕図５に示すように、探知機４０に
は、導線コイルからなる発信コイル４２と、発信コイル
４２と同心で発信コイル４２よりも外径が小さな受信コ
イル４５を備える。発信コイル４２はスイッチ４４を経
て交番電流発生器４３に接続されている。受信コイル４
５はスイッチ４６を経て信号処理回路４７に接続されて
いる。スイッチ４４、４６は電気的に高速で切り換えら
れるようになっている。信号処理回路４７およびスイッ
チ４４、４６は、図示しない探知機４０全体の制御回路
あるいは先導体１０の制御回路へと電気的に接続されて
いる。

【００３７】探知機４０とともに使用される標識体３０
は、内部に磁気反応体となるコイル３２およびコンデン
サ３４からなる磁気コイル回路を備えている。標識体３
０のコイル３２と、探知機４０の発信コイル４２および
受信コイル４５は、互いの中心軸が平行になるように配
置されている。地盤Ｅに対しては、コイル３２、４２、
４５の中心軸が地盤Ｅの鉛直方向を向くように配置され
る。

【００３８】このような構造を有する探知機４０の動作
を説明する。発信コイル４２のスイッチ４４が入ると、
発信コイル４２に交番電流が流れて１次磁界が発生す
る。この１次磁界の磁界内に置かれた標識体３０のコイ
ル３２には、電磁的な共振現象により１次磁界の強さに
対応する２次磁界が発生する。発信コイル４２のスイッ
チ４４が切られ、受信コイル４５のスイッチ４６が入れ
られると、標識体３０のコイル３２で発生した２次磁界
の作用で受信コイル４５に受信信号が流れ、信号処理回
路４７で検知される。スイッチ４４、４６の切り換えを
高速で行うと、発信コイル４２で発生する１次磁界によ
って受信コイル４５が影響を受けることなく、標識体３
０のコイル３２による２次磁界だけを受信コイル４５で
正確に受信することができる。 〔標識体の探知：受信コイルが単独の場合〕図６に示す
ように、探知機４０と標識体３０とが平面方向で離れて
存在している場合を想定する。探知機４０の発信コイル
４２で発生する１次磁界が、標識体３０のコイル３２に
２次磁界を発生させ、２次磁界を受信コイル４５で受信
すると、受信信号Ｓ₁ が得られる。

【００３９】探知機４０と標識体３０を結ぶ直線に対し
て交差する方向に探知機４０を移動させると、探知機４
０から標識体３０までの距離が変動するため、受信信号
Ｓ₁が変化する。受信信号Ｓ₁ は、移動経路上で標識体
３０に探知機４０が最も接近したときに極大値を示す。
図示しないが、標識体３０の真下に探知機４０が配置さ
れたときに受信信号Ｓ₁ が最大の強さを示す。受信信号
Ｓ₁ の強さの極大値を示した点から移動方向と直交する
方向に標識体３０が存在することが分かる。 〔標識体の探知：受信コイルが２個の場合〕図７に示す
ように、探知機４０に１個の発信コイル４２と、互いの
特性を合致させた２個の受信コイル４５ａ、４５ｂとを
備えておく。受信コイル４５ａ、４５ｂは、発信コイル
４２の平面形状に対して左右対象位置に配置されてい
る。

【００４０】＜標識体の方向探知＞図７(A) に示すよう
に、探知機４０を直線方向に移動させると、受信コイル
４５ａおよび４５ｂの受信信号Ｓａ、Ｓｂが変化する。
両方の受信信号Ｓａ、Ｓｂの差Ｓabも変化する。両方の
受信信号Ｓａ、Ｓｂが丁度同じになった位置（信号差Ｓ
abが０になる位置）では、受信コイル４５ａから標識体
３０までの距離と、受信コイル４５ｂから標識体３０ま
での距離とが同じになっている。この状態は、左右の受
信コイル４５ａ、４５ｂの中心を結ぶ線分の垂直二等分
線Ｃ上に標識体３０が存在することを意味する。

【００４１】このように、２個の受信コイル４５ａ、４
５ｂを備えた探知機４０では、探知器４０を直線方向に
移動させることで、探知機４０に対する標識体３０の方
向を簡単に知ることができる。つぎに、図７(B) に示す
ように、前記と同じ探知機４０を、同じ位置のままで水
平回転させると、グラフ（Ｉ）に示す受信信号Ｓａ、Ｓ
ｂおよび信号差Ｓabが得られる。グラフ（Ｉ）において
水平軸は回転角度を表す。

【００４２】一方の受信コイル４５ａの受信信号Ｓａ
と、他方の受信コイル４５ｂの受信信号Ｓｂとの差が最
も大きくなった状態、言い換えると信号差Ｓabが最大値
を示す位置では、受信コイル４５ａ、４５ｂの中心同士
を結ぶ線の延長線Ｃ上に標識体３０が存在することを意
味する。また、このとき、大きいほうの受信信号Ｓａを
示す受信コイル４５ａの延長方向に標識体３０が存在す
る。

【００４３】なお、前記した一対の受信コイル４５ａ、
４５ｂの受信信号Ｓａ、Ｓｂが同じになった状態（Ａ）
と、一対の受信コイル４５ａ、４５ｂの受信信号Ｓａ、
Ｓｂの差Ｓabが最大になった状態（Ｂ）とは、探知機４
０を丁度９０°回転させた状態である。したがって、探
知機４０を直線方向に移動させて一対の受信コイル４５
ａ、４５ｂの受信信号Ｓａ、Ｓｂを一致させた位置
〔（Ａ）状態〕で、探知機４０を９０°回転させれば
〔（Ｂ）状態〕、大きな受信信号ＳａまたはＳｂを示す
側の受信コイル４５ａまたは４５ｂの延長方向に標識体
３０が存在することが判る。

【００４４】＜標識体の位置決定＞前段の作業で、探知
機４０に対する標識体３０の方向が判明すれば、つぎに
は、探知機４０を標識体３０に近づく方向に移動させ
る。そのときの受信信号Ｓａ、Ｓｂの変化をグラフ（I
I）に示す。探知機４０が標識体３０から離れていると
きには、信号差Ｓabは一定になる。探知機４０が標識体
３０の下にくると、信号差Ｓabが小さくなり、探知機４
０が標識体３０の真下に配置されると、一対の受信コイ
ル４５ａ、４５ｂの中間に標識体３０が存在するので、
受信信号ＳａとＳｂは同じになり、信号差Ｓabは無くな
る。逆に言うと、信号差Ｓabが０になる位置に探知機４
０を移動させることで、標識体３０の直下位置が決定で
きることになる。

【００４５】一対の受信コイル４５ａ、４５ｂにおける
信号差Ｓabを容易に得るために、受信コイル４５ａ、４
５ｂのコイル端子の極性を逆接続しておけば、出力とし
て信号差Ｓabを直接に得ることができる。 〔標識体の探知：受信コイルが３個の場合〕図８に示す
ように、一つの探知機４０に３個の受信コイル４５ａ、
４５ｂおよび４５ｃを配置しておく。

【００４６】前記した受信コイルが２個の場合と同様に
して、探知機４０を直線移動させたり回転させたりし
て、グラフ（Ｉ）に示すように、３個の受信コイル４５
ａ、４５ｂおよび４５ｃのうちの何れか２個の受信コイ
ル４５ａ、４５ｂの受信信号Ｓａ、Ｓｂを一致させる。
この状態では、探知機４０の中心から２個の受信コイル
４５ａ、４５ｂの中央を結ぶ線の延長線Ｃ上に標識体３
０が存在する。

【００４７】このとき、残りの１個の受信コイル４５ｃ
の受信信号Ｓｃから、標識体３０の方向も判る。すなわ
ち、受信信号Ｓｃが他の受信信号Ｓａ、Ｓｂよりも小さ
ければ、前記延長線Ｃ上で受信コイル４５ｃとは反対側
になる方向に標識体３０が存在する。受信信号Ｓａ、Ｓ
ｂよりも受信信号Ｓｃのほうが大きければ、受信コイル
４５ｃの方向に標識体３０が存在する。

【００４８】標識体３０の方向が判れば、前記同様に探
知機４０を標識体３０の方向に移動させていく。グラフ
（II）に示すように、受信信号ＳａとＳｂは常に一致し
ており、受信信号Ｓａ、Ｓｂと受信信号Ｓｃとの受信信
号差Ｓabc は、探知機４０が標識体３０の位置に近づく
までは一定である。探知機４０が標識体３０の位置にく
ると、信号差Ｓabc が小さくなり、探知機４０が標識体
３０の真下になれば、３個の受信コイルＳａ〜Ｓｃの中
心に標識体３０が配置されるので、全ての受信信号Ｓａ
〜Ｓｃが一致し、信号差Ｓabc は０になる。

【００４９】したがって、３個の受信コイル４５ａ〜４
５ｃを備えた探知機４０では、探知機４０の直線移動ま
たは回転による標識体３０の方向の特定から標識体３０
の位置の特定までの作業が容易に行える。 〔平面上での標識体の位置決定〕図９に示すように、Ｏ
ＸＺＹ点で囲まれる矩形平面において、標識体３０の位
置を特定する方法を説明する。この場合、探知機４０
は、図６に示す１個の受信コイル４５を備えた構造のも
ので良い。

【００５０】探知機４０を何れか一方の対角線ＯＺに沿
って移動させながら、受信信号Ｓ₁が最大になる位置Ｐ
を求める。次ぎに、Ｐ点から対角線ＯＺに対して直交す
る方向に探知機４０を移動させる。このとき、受信信号
Ｓ₁ が増加する方向に移動させる。受信信号Ｓ₁ が最大
値を示す位置が、標識体３０の真下位置である。上記の
ような探知機４０の移動制御や探知作業あるいは受信信
号の処理などは、コンピュータにプログラミングしてお
くことで自動的に処理することができる。 〔２個の探知機を用いる方法〕前記図７に示した一つの
発信コイル４２と一対の受信コイル４５ａ、４５ｂとを
備えた探知機４０を２個用いて、一つの標識体３０の位
置を探知する。

【００５１】図１０に示すように、２個の探知機４０
Ａ、４０Ｂが、先導体１０の前後に配置されている。そ
れぞれの探知機４０Ａ、４０Ｂは水平回転可能に取り付
けられているが、水平方向への直線移動は出来なくても
構わない。各探知機４０Ａ、４０Ｂを回転させて、一対
の受信コイル４５ａ、４５ｂの受信信号Ｓａ、Ｓｂが一
致する方向を探知し、そのときの回転角度を求める。

【００５２】前後の探知機４０Ａ、４０Ｂの位置Ａ、Ｂ
を結ぶ直線に対して、各探知機４０Ａ、４０Ｂにおける
一対の受信コイル４５ａ、４５ｂの中心線がなす角度θ
₁ 、θ₂ が求められる。探知機４０の位置Ａ、Ｂと標識
体３０の位置Ｑとで構成される三角形において、直線Ａ
Ｂの距離Ｌは予め求められる。直線ＡＢの距離Ｌと、角
ＱＡＢ＝θ₁ 、角ＱＢＡ＝θ₂ のデータから三角形ＡＢ
Ｑが特定され、標識体Ｑの位置が特定されることにな
る。

【００５３】したがって、上記方法では、２個の探知機
４０Ａ、４０Ｂを、その位置は固定したまま回転させる
だけで標識体３０の位置が特定でき、標識体３０の位置
の特定が迅速かつ容易に行える。 〔先導体の姿勢探知〕図１１に示す実施形態は、埋設経
路Ｔに対する先導体１０の姿勢の傾き、あるいは、埋設
経路Ｔの方向と先導体１０の推進方向とのずれを探知す
る。

【００５４】埋設経路Ｔに配置された２個所の標識体３
０、３０の位置を、前記した何れかの探知方法で探知す
る。先導体１０の前後２個所に配置された探知機４０、
４０で前後の標識体３０、３０をそれぞれ探知してもよ
いし、２個所の探知機４０、４０を協動させて前方の標
識体３０の位置を探知したあと、再び２個所の探知機４
０、４０を使って後方の標識体３０の位置を探知するこ
ともできる。

【００５５】前後の標識体３０、３０を結ぶ直線に対す
る、先導体１０の軸心方向のずれが、先導体１０の姿勢
の傾きを表す。標識体３０、３０を結ぶ直線の延長方向
が先導体１０が推進されるべき方向であり、先導体１０
の軸心方向が実際に推進される方向であり、両者のずれ
が求められる。先導体１０の推進方向が埋設経路Ｔに出
来るだけ近づくように、先導体１０に備えた変向ジャッ
キ等を作動させて推進方向を修正すれば、埋設経路Ｔに
対する先導体１０の推進方向のずれを解消することがで
きる。 〔標識体の埋設方法〕図１２に示す実施形態は、標識体
３０の埋設作業を示す。

【００５６】図１２(A) に示すように、地盤Ｅに鉛直方
向の穴Ｈを掘る。穴Ｈの底に、杭状の標識体３０を打ち
込む。図１２(B) に示すように、穴Ｈに土を埋め戻せ
ば、地盤Ｅの一定深さの位置に標識体３０を埋設するこ
とができる。図１３に示す実施形態は、上記実施形態と
異なる方法である。図１３(A) に示すように、地盤Ｅ
に、合成樹脂製のパイプ３４を打ち込む。標識体３０を
ワイヤ３６で吊り下げてパイプ３４の中に挿入し、パイ
プ３４の底に降ろす。

【００５７】図１３(B) に示すように、パイプ３４の上
端に蓋３８を取り付ける。標識体３０を吊り下げたワイ
ヤ３６を蓋３８に止めておく。これによって、後日、蓋
３８を外して標識体３０を回収することが可能になる。
なお、前記した図１３(A) の状態で、パイプ３４の内部
に土を埋め戻すこともできる。地盤Ｅに打ち込む前のパ
イプ３４内に標識体３０を固定しておき、パイプ３４の
打ち込みと同時に標識体３０の埋設を行うこともでき
る。

【００５８】

【発明の効果】本発明にかかる推進工法および測量装置
によれば、予め埋設予定経路に沿って地盤内に埋設され
た標識体を、先導体に備えた探知機で探知することで、
埋設予定経路に対する先導体の位置や姿勢のずれを知
り、その結果にもとづいて先導体の推進方向を制御する
ので、埋設管の施工精度が格段に向上する。特に、地表
の交通や構築物の障害になることもなく、推進作業の邪
魔にもならずに、能率的な作業が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を表し、推進工法の施工状態
を示す斜視断面図

【図２】施工状態の垂直断面図

【図３】探知機の取付構造を表す先導体の軸と直交する
方向の断面図

【図４】探知機の平面図

【図５】探知機の内部構造を表す概略構造図

【図６】探知機の探知動作を示す説明図

【図７】探知動作の別の実施形態を表す説明図

【図８】探知動作の別の実施形態を表す説明図

【図９】探知動作の別の実施形態を表す説明図

【図１０】探知動作の別の実施形態を表す説明図

【図１１】探知動作の別の実施形態を表す説明図

【図１２】標識体の埋設工程を表す断面図

【図１３】標識体の埋設工程の別の実施形態を表す断面
図

【符号の説明】

１０ 先導体 ２０ 埋設管 ３０ 標識体 ４０、４０Ａ、４０Ｂ 探知機 ４２ 発信コイル ４５、４５ａ〜４５ｃ 受信コイル Ｅ 地盤

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先導体および先導体の後方に連結された埋
   設管を地盤内に推進させて埋設管を地盤内に埋設してい
   く推進工法であって、 前記埋設管の埋設位置より上方の地盤内で、埋設管の埋
   設予定経路に沿って間隔をあけて複数の標識体を埋設し
   ておく工程と、 前記先導体に備えた探知機で前記標識体を探知し、探知
   情報をもとに先導体の位置情報を得る工程と、 前記位置情報をもとに先導体の推進方向を制御する工程
   とを含む推進工法。
2. 【請求項２】前記標識体を埋設する工程が、前記標識体
   として、１次磁界が作用したときに２次磁界を発生する
   磁気反応体を有する標識体を用い、 前記位置情報を得る工程が、前記探知機から１次磁界を
   発生させ、この１次磁界に反応して前記磁気反応体が発
   生する２次磁界を探知機で受信して前記標識体を探知す
   る請求項１に記載の推進工法。
3. 【請求項３】前記位置情報を得る工程が、探知機を移動
   または姿勢変更したときに、受信される２次磁界の強度
   分布から前記標識体を探知する請求項１または２に記載
   の推進工法。
4. 【請求項４】前記位置情報を得る工程が、探知機で受信
   された２次磁界の強度分布をもとに標識体の真下となる
   位置に探知機を移動させて標識体を探知する請求項１〜
   ３の何れかに記載の推進工法。
5. 【請求項５】前記位置情報を得る工程が、複数の標識体
   の探知情報から先導体の姿勢情報を得る請求項１〜４の
   何れかに記載の推進工法。
6. 【請求項６】前記位置情報を得る工程が、先導体の複数
   位置から探知機で一つの標識体の方向を探知する請求項
   １〜５の何れかに記載の推進工法。
7. 【請求項７】請求項１〜６の何れかに記載の推進工法に
   おいて、前記位置情報を得る工程で用い、前記先導体内
   に装備される測量装置であって、 前記標識体を探知する探知機と、 前記探知機を平面方向に移動させる平面移動手段と、 前記平面移動手段の傾きを調整して水平状態に維持する
   水平維持手段と、を備える測量装置。
8. 【請求項８】前記探知機が、交番磁界である１次磁界を
   発生させる発信器と、この１次磁界に反応して前記磁気
   反応体が発生する２次磁界を受信する受信器とを備える
   請求項７に記載の測量装置。
9. 【請求項９】前記探知機が、前記受信器を複数備える請
   求項８に記載の測量装置。