掘削機の掘削地点評価装置
【課題】 推進管（一般に「円筒形のヒューム管」）の角度方向の連結部分（曲線部分）に柔軟に対応する掘削機の掘削地点評価装置を提案すること。
【解決手段】 トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定すること。
【解決手段】 トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機の掘削地点評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の一例として特許文献１を記載する。特許文献１には、立坑から掘削機までの距離及び掘削機の位置誤差を測定するトンネル自動測量方法のいくつかの実施例が記載されている。図１は第１実施例の縦断面概略図である。
【０００３】
以下、特許文献１の符号をそのまま用いて第１実施例を説明する。１０は推進工法により直線状ないし曲線状に形成されるトンネル、１２は地盤、１４は地盤１２に形成した立坑、１６は立坑１４よりも前方に位置し、かつ、先端部に掘削用の掘羽根を有する掘削機、１８は掘削機に一連に連結された推進管、２０は掘削機１６までの距離を測定することができるように立坑１４内に設けられた光波測定器、２２は掘削機１６の位置誤差を測定することができるように立坑１４内に設けられた遠赤外線レーザ照射器、２６は画像処理ボード２４を介して光波測定器２０に接続されたパーソナルコンピュータ、２８は遠赤外線レーザ照射器２２に接続するレーザ発生器、３０は照射側に位置する集光レンズ、３２は掘削機１６に設けられかつ光波測定器２０からの光波を反射する反射板、３４は掘削機１６に設置されかつ遠赤外線レーザ照射器２２からの不可視レーザ光を受光するスクリーン、３６は掘削機１６に設置されかつスクリーン３４上の不可視レーザ光の照射点を撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラである。
【０００４】
しかして、ＣＣＤカメラ３６は、複数個の光モデム４２及び光ファイバケーブル４４を介して立坑１４側に導かれ、画像処理ボード４６を介してパーソナルコンピュータ２６に接続されている。また、距離測定に際しては、掘削機１６及び推進管１８を元押しジャッキで推進させながら、立坑１４側の光波測定器２０から掘削機１６側の反射板３２に向けて光波を照射する。また、反射板３２に照射された光波は、反射板３２によって反射され、その反射光が光波測定器２０によって受光され、光波の送受時間により掘削機１６までの距離を算出して、画像処理ボード２４で画像処理してパーソナルコンピュータ２６に表示する。また、掘削機１６の位置誤差測定は、同様に推進状態で、レーザ発生器２８によって発生した不可視レーザ光を、遠赤外線レーザ照射器２２より集光レンズ３０を通して、立坑１４側から掘削機１６側のスクリーン３４に向けて照射する。掘削機１６側では、スクリーン３４に照射された不可視レーザ光の照射点４８をＣＣＤカメラ３６で撮像し、光モデム４２及び光ファイバケーブル４４を介して立坑１４側に送信し、画像処理ボード４６により画像処理してパーソナルコンピュータ２６に表示する。したがって、掘削機１６の位置誤差は、スクリーン３４の中心点と不可視レーザ光の照射点との誤差をスクリーン３４の目盛りにて読みとることで測定できる。
【０００５】
ところで、掘削機１６に形成されるトンネルは、普通一般に前方側の推進管とこれに連結される後方側の推進管との連結部分が角度方向に連結されることから、角度を変え得る該連結部分を、例えば「曲線部分」と称し、この曲線部分に起因する掘削機の位置誤差を考慮した測定方法が試みられている。
【０００６】
この曲線部分に関し、特許文献１に於いては、図１に記載した構成を前提として、第２実施例や第３実施例を提案している。この第２実施例及び第３実施例が曲線部分を有するトンネル内で掘削機の方位及び距離（掘削機の現在位置）を測定（特定）するという意味合いで、本願発明に関係する。
【０００７】
さて、特許文献１の第２実施例及び第３実施例は、同公報に記載のとおりであるが、第２実施例及び第３実施例は、第１実施例の構成をそのまま含み、曲線部分を設定した前方側の推進管と後方側の推進管に支持台車を介して補助台車（第１台車，第２台車）をそれぞれ配設し、これらの第１台車，第２台車には、レザー発生機、レザー照射機、集光レンズ、ＣＣＤカメラ等の位置測定手段をそれぞれ設け、さらに、第１台車，第２台車同士を水平状態に維持するために２本の連結手段を介して互いに連結している。
【０００８】
そして、第３実施例に於いては、前記第２実施例の構成を前提として、掘削機１６と第２台車との距離及び掘削機１６の位置誤差を測定するために、さらに、第１台車，第２台車同士を距離測定兼用連結用ワイヤーにて互いに連結する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２５８１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、推進管（一般に「円筒形のヒューム管」と称されている。）の角度方向の連結部分（曲線部分）に柔軟に対応する掘削機の掘削地点評価装置を提案することである。第２の目的は、接続手段を水平状態に保持し、接続手段同士との角度を正確に測定することができることである。第３の目的は、接続手段を吊り下げ手段に簡単に設置することができることである。第４の目的は、検知手段による角度測定を必要に応じて補正し得ることである。その他、推進管内に容易に設置することができると共に、工事終了後に評価装置を簡単に除去し得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の掘削機の掘削地点評価装置は、トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定することを特徴とする。
【００１１】
上記構成に於いて、接続手段は、吊り下げ手段を構成する幅広支持板の上に位置し、前方側の棒状体の後端部を枢着する第１回転体と、後方側の棒状体の先端部を枢着すると共に、前記第１回転体に対して水平方向に回転自在に設けられた第２回転体を備えていることを特徴とする。また、検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれることを特徴とする。
【００１２】
ここで、接続手段には、掘削機側の先頭接続手段１、坑道入口側の接続手段１５ｎ及び前後の棒状体を一連に連結する中間の接続手段１５ａ，１５ｂ…が含まれる。したがって、接続手段には、少なくとも棒状体１７の一端部が連結されている。
【００１３】
また、棒状体は、接続手段に対して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されている。
【００１４】
また、ここで「前方側の推進管」とは、連続する推進管内にそれぞれ配設した接続手段の位置を特定付けるための用語であり、先と後ろの接続手段を比較した場合、掘削機側の近い接続手段が存在する方を前方側の推進管という。
【発明の効果】
【００１５】
（１）棒状体の端部が連結された各接続手段は、回転体を備えているので、推進管（「円筒形のヒューム管」）の角度方向の連結部分（曲線部分）に柔軟に対応することができる。
（２）また、複数個の接続手段は、水平バランス用吊り下げ手段を介してそれぞれ配設されているので、接続手段同士との角度を正確に測定することができるができる。
（３）請求項２に記載の発明は、吊り下げ手段が幅広支持板３５ａを有しているので、その上面に接続手段を簡単に設置することができる。
（４）検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれるので、例えば検知手段による角度測定を必要に応じて補正するために、前方接続手段の上部の発光体を受像してＣＣＤ受光面中心点と受像点の距離により、前方の接続手段との角度を電気信号として取り出すことも可能である。付言すれば、推進管をいくつもの接続手段を含んだ長い直線状に連結した時、その先端の接続手段と最後の接続手段との間の角度を、ＣＣＤ受光面体を介して一度に測定することができる。
（５）その他、推進管内に容易に設置することができると共に、工事終了後に評価装置を簡単に除去し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図２乃至図９に示す本発明を実施するための最良の形態（第１実施例）により説明する。
【００１７】
（１）発明の実施の環境
図２は平面側から観察した場合の概略説明図（推進管の計が、例えば１０本）、また、図３は主要部を示した図２と同様の概略説明図である（但し、図３では、便宜上、推進管の一部を略し、推進管の計が５本）。
【００１８】
本発明の掘削地点評価装置は、例えば上下水道管、電気・通信ケーブル管等の地下埋設のために、直径２０−１００ｃｍ程度の坑道を、掘削機１６Ａを利用して地下２−２０ｍで自動掘削する際に、予め設定した経路に沿って掘削されているかどうかを評定、確認するために用いられる。
【００１９】
掘削機１６Ａの位置及び方位を掘削地点評価装置で確認したならば、適宜、掘削機１６Ａの方向を修正しながら、目標地点（最終地点）に正確に到着するように更に掘削を進める。掘削機１６Ａの構成や推進管（地中埋設物となる）の長さ、半径等は、当業者の自明事項である。
【００２０】
さて、１６Ａは掘削機で、この掘削機１６Ａは地中１２Ａの中、例えば地下２から２０ｍを掘り進み、図示しないトンネルを形成する。この掘削機１６Ａには、特許文献１の第１実施例と同様に反射板、スクリーン、撮影装置等を搭載することは自由であるが、本発明では限定要件ではない。
【００２１】
少なくとも掘削機１６Ａには、該掘削機１６Ａの方位を決定付ける掘削機の現在位置特定用の先頭接続手段１（以下、「先頭接続手段１」という。）が固定的に搭載され、或いは取り外し可能に設置されていれば良い。先頭接続手段１は、後述の接続手段１５と略同様の構成である。なお、説明の便宜上、先頭接続手段１と後続の接続手段１５とは同様の構成ではあるが、符号を別個に付す。また、トンネルは曲線部分を有することが前提条件である。
【００２２】
しかして、先頭接続手段１は、図４で示すように、掘削機１６Ａの後端部１６ａに水平状態に設置された角形又は円形状の取付けベース板２と、この取付けベース板２上に垂直状態に立設された垂直軸３と、この垂直軸３に回転自在に外嵌合する円盤状の先頭回転体４と、この先頭回転体４の回転角を検出することができるように前記取付けベース板２上に設けられた検出手段５とから構成され、前記先頭回転体４の外周壁の適宜部位には、取付け部分（軸受け）６及び横軸７を介して先頭の棒状体１７ａの先端部が枢着（連結）されている。
【００２３】
ところで、前記検出手段５の具体的構成（インデックス、光センサー、取付け片等）を図示しないが、例えば回転体４の外周壁に単数又は複数の位置検出片を設け、この位置検出片を検出手段で検出する。したがって、検出手段５は、円盤状あるいは筒状の回転体４の回転角（ここでは先頭の棒状体１７の水平方向への回転角）を検出することができる。
【００２４】
次に、図２等で示す符号８は、掘削機１６Ａに後続状態に連結された複数個の推進管である。掘削機１６Ａの後方に一連に続く各推進管８は、図２では便宜上計１０本示しているが、もちろん、１０本に限定するものではない。
【００２５】
普通一般の工事では、例えば４０〜５０本程度は連結され、図５で示すように互いに接合する端部の連結部分８ａ，８ｂは、異径のオス・メスの関係により、角度調整可能に遊嵌合する。本実施例では、発明の限定要件ではないが、一方側に位置する推進管のオス側連結部分８ａの周壁及び他方側に位置する推進管のメス側連結部分８ｂの周壁にそれぞれ帯状の弾性部材（例えばゴム製シート）９を巻き付け、推進管８の端部の破損の防止を図っている。
【００２６】
次に、１５は掘削機１６Ａに搭載された角度測定の先頭接続手段１に続く前方側の推進管と後方側の推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ配設された複数個の接続手段である。これらの接続手段１５は、推進管の数や曲線部分に対応して増える。
しかして、接続手段１５は、前記先頭接続手段１と同様に構成され、各接続手段１５，１５ｂ…１５ｎは、それぞれの回転体の回転角（棒状体間の角度や棒状体の角度）を検出する検知手段５（便宜上、先頭接続手段１の角度検知手段５と同一の符号を付す）を備えている。
【００２７】
各接続手段１５には、必要に応じて、先端部及び後端部がそれぞれ軸受け及び横軸を介して枢着された長さが既知の前後の棒状体１７ａ，１７ｂ，１７ｎ（最後の棒状体を便宜上１７ｎとする。）がそれぞれ取り付けられている。枢着され得る棒状体１７は、複数本である。
【００２８】
例えば図３で示すように、掘削機１６Ａの先頭接続手段１から坑道入口側（立坑側、末尾の推進管も含む）１４Ａの接続手段１５ｎは、先頭の棒状体１７ａ、推進管内の第１番目の接続手段１５ａ、この接続手段１５ａに連結された第２番目の棒状体１７ｂ、この棒状体１７ｂに連結された推進管内の第２番目の接続手段１５ｂ（以下、同様であり、坑道入口側１４Ａの接続手段をここでは符号１５ｎとする。）の如く一連に連結されている。
【００２９】
したがって、棒状体１７（各棒状体１７ａ，１７ｂ，１７ｂｃ…１７ｎ）の長さは既に判っており、また、先頭接続手段１の回転体４及び後続の接続手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…１５ｎの回転体２８，２９の回転角度（前後の棒状体間の角度）は、それぞれの角度検知手段５により検知することが可能であることから、例えば先頭接続手段１、中間接続手段１５ａ，１５ｂ、最交尾の接続手段１５ｎ（この場合には後方側の棒状体は不要）、これらの接続手段の各検知手段５及び坑道入口側等のコンピュータ２３にそれぞれ接続する信号線１８さえ存在すれば、演算処理するコンピュータ２３に各検知手段５が検出した角度信号及び接続手段並びに棒状体の長さに関する情報を入力し、前進する掘削機１６Ａの現在位置とその方位を評定することができる。
【００３０】
次に、図５乃至図９を参照にして接続手段１５等の構成を具体的に説明する。図５は水平バランス用吊り下げ手段３５を構成する幅広支持板３５ａの上面に接続手段１５を設置した平面視からの概略説明図であり、吊り下げ手段３５は省略している（吊り下げ手段３５については図８、図９参照）。
【００３１】
また、図６は、本発明の要部（幅広支持板３５ａ、接続手段１５、棒状体１７）の平面視からの概略説明図である。さらに、図７は、本発明の要部を側面から見た概略説明図である。
【００３２】
さて、本実施例の接続手段１５は、先頭接続手段１と同様の構成である。図８、図９で示すように、後続の推進管８内には、接続手段１５を、幅広支持板３５ａを介して水平状態に支持する水平バランス用吊り下げ手段３５が配設されている。
【００３３】
この吊り下げ手段３５は、本実施例では、端面Ｃ型形状、馬蹄形状、端面Ｏ型形状等の可動フレーム３６を有し、該可動フレーム３６は、推進管８の内周壁面を滑動する複数個の滑動体３７を有する。
【００３４】
滑動体３７は、馬蹄形状の可動フレーム３６の外周壁に所要間隔を有して複数箇所、例えば、図８の実施例では、中央部と左右端部寄りの部位（合計３箇所）にそれぞれ固定的に設けられている。もちろん、滑動体３７は実施例の３箇所に限定するものではない。
【００３５】
しかして、可動フレーム３６は、本実施例では、硬質材料で成形された弾発力を有するフレーム３６を内側に付勢する付勢機能を有し、可動フレーム３６の外周壁に基端部が固定されたバネ３７ａと、このバネ３７ａの自由端部に固定され、かつ、推進管８の内周壁面を滑動し得る球状、横円柱状などの圧接部材３７ｂとを含む。
【００３６】
ところで、前記滑動体３７は、望ましくは、可動フレーム３６の外周壁の中心部と、開口側の左右両端部（端部寄りの位置も含む）にそれぞれ「３点支持」のように取り付けられる。また、馬蹄形状の可動フレーム３６の両端部は、土砂移送管２４の下で合わさっているが、これは一例であり、両端部は土砂移送管２４に乗っかる、又は両端部は推進管の内壁底面に当接するように構成しても良い。
【００３７】
また、吊り下げ手段３５は、幅広支持板３５ａを水平状態に保つための金属製又は合成樹脂製の吊り下げ部材（鋼材、紐など）３５ｂを有している。
【００３８】
したがって、本実施例の接続手段１５は、蹄形状の可動フレーム３６の中央部の内側に取付けられた吊り下げ部材３５ｂを介して該幅広支持板３５ａの上面に水平状態に設けられている。
【００３９】
それ故に、推進管８内に吊り下げ手段３５を設置した場合、接続手段１５は常に水平状態となり、その結果、接続手段同士との角度を正確に測定することができる。
【００４０】
ところで、本発明は、あくまでも基本的な構成要件を示したので、特に図示しないが、望ましくは、検知手段による角度測定を必要に応じて補正するために、例えば接続手段１５の上部にＣＣＤ受光面体を設置する。本発明の基本的構成に該ＣＣＤ受光面体の構成を限定した実施例の場合には、前方接続手段の上部の発光体を受像してＣＣＤ受光面中心点と受像点の距離により、前方の接続手段との角度を電気信号として取り出すことが可能となる。
【００４１】
さらに、本発明の基本的構成について付言する。
【００４２】
（ａ）実施例では、先頭接続手段１に対する後続の接続手段１５は、水平バランス用吊り下げ手段３５により、常時水平状態に支持されている。吊り下げ手段３５の具体的構成は、任意に設計変更可能であるから、可動フレーム３６等の形状は特に限定するものではない。しかし、吊り下げ手段３５は、少なくとも、吊り下げ部材や幅広支持板３５ａが必要である。
【００４３】
（ｂ）吊り下げ手段３５の幅広支持板３５ａは、本実施例では、棒状体１７が所定の長さであること、後続の推進管８は曲線部分を形成するようにトンネルに連続的に設置され得ること等から、図５で示すように、例えば互いに嵌合する前後の推進管８の連結部分８ａ，８ｂ内或いは推進管の最後部に位置するように配設される。もちろん、発明の目的を達成することができる限度内で、多少位置がずれても良い。
【００４４】
（ｃ）吊り下げ手段３５の蹄形状の可動フレーム３６の両端部は、推進管８の内周壁の下部に位置、かつ、フレキシブルな土砂移送管２４を跨ぐことができるように所要間隔を有して対向しているが、前記両端部が推進管８の内周壁に接触することは、発明の限定要件ではない。つまり、動フレーム３６の両端部は、推進管８の内周壁から離れていても良い。
【００４５】
（ｄ）次に、図７で示すように、幅広支持板３５ａの上面に設置された接続手段１５は、望ましくは中心部の垂直軸２７に嵌合する２個の回転体２８，２９（第１回転体と第２回転体）をそれぞれ有している。これらの回転体２８，２９の形状は、中心孔を有する円盤状（本実施例）、又は互いに嵌合する内外の筒状体に形成することができる。第１・第２の回転体２８，２９は、垂直軸２７に同心状に設けられていることから、垂直軸２７を中心軸として互いに開く又は閉じる方向に水平回転可能である。
したがって、接続手段１５（１５ａ，１５ｂ…）に設けられた回転体２８，２９の角度を検出する検出手段５は、第１・第２の回転体２８，２９の内部（例えば第１回転体２８と第２回転体の対向する内面）に適宜に設置されている。
【００４６】
（ｅ）検出手段５は、例えば回転体にパターンが書きこまれ、パターンに従ってスリットを通過した光は、あるものは通過（透過）し、あるものは遮られる構成なので、発光素子及び受光素子を構成要件としている。透過光は受光素子で電流に変換され、波形整形された後、デジタル信号となり、回転体２８，２９の角度を検出することが可能となる。
【００４７】
（ｆ）回転体２８，２９の外周壁の適宜部位には、それぞれ軸受け２８ａ，２９ａが適宜に突出形成され、これらの軸受け２８ａ，２９ａにそれぞれ横設軸架された横軸３１，３２を介して先の棒状体１７ａの後端部及び後の棒状体１７ｂの先端部がそれぞれ一連的に枢着（連結）されている。
【００４８】
（ｇ）棒状体１７の材質は、材質自体により変位しないもの、軽いもの、折れないもの等を考慮して適宜に選択し得る。本実施例の棒状体１７は、容易に変位しない材質や形態のもの（例えば金属製パイプ、硬質合成樹脂製パイプなど）を採用し、かつ、図２で示すように前方側の推進管８Ａと後方側推進管８Ｂに目視可能な範囲内でそれぞれ配設された前後の接続手段１５に連結可能な長さに設定され、各棒状体１５の長さは、予め既知である。そして、この「既知の長さ関する情報（棒状体１５と接続手段）」は、坑道入口側等に存在するコンピュータ２３に図示しない操作手段を介して入力される。なお、末尾の接続手段１５ｎには、当然のことながら、後続の棒状体を連結する必要はない。
【００４９】
（ｈ）最後に、コンピュータ２３は、そのハードウエアーの構成図を特に図示しないが、棒状体１７等に関する既知の長さ情報及び検出手段５が検出した角度信号をそれぞれ取得するための入力部、入力部が入力した情報及び地中に関する地図情報、掘削用の設定経路情報、施設に関する背景情報、テキスト情報等を格納したファィル装置、該ファィル装置に格納されている情報にアクセスし、かつ、演算処理して掘削機２の掘削地点及び方位を算出する中央演算処理部、演算処理して得られた情報と入力情報等とを比較して判定評価する判定部（評定部）、該判定部の結果を出力する出力部（例えば表示部）をそれぞれ備えている。したがって、本発明は、部品点数を少なくして発明の目的ないし効果を達成することができる。
【実施例】
【００５０】
発明の実施の形態で示した一例に於いて、棒状体１７の中間部が撓まないように、中間部を支持する単数又は複数個の棒状体１７用支持部材を推進管８内に適宜に配設しても良い。この場合の支持部材は、本実施例の吊り下げ手段３５を構成する可動フレーム３６と同様に、例えば馬蹄形状に形成され、推進管８内の所定箇所に設置される。そして、望ましくは、前後の接続手段１５の可動フレーム３６の端面中央部に連結手段（ロープ、ワイヤーなど）を介して連結する。
【００５１】
また、本実施例では、現在位置特定用の先頭接続手段は、掘削機１６に設ける旨を説明したが、均等（作用・効果が同一）の範囲内で、現在位置特定用の先頭接続手段を先頭推進管頭部に搭載しても良い。この場合には、先頭推進管頭部の先頭接続手段と掘削機１６とを角度検出用の棒状体で適宜に連結する。
【００５２】
また、本発明の限定要件ではないが、評価装置を立坑入口１４Ａまで引き出すための牽引手段を可動フレーム３６に設けても良い。また、接続手段１５の数や配設場所は当業者にとって任意に変更し得る事項である。
【００５３】
また、図１０で示すように、接続手段１５Ａを支持する幅広支持板３５ａの上面の接続手段１５Ａ（第１回転体２８Ａ及び第２回転体２９Ａ）の接続構造については、第１回転体２８Ａを中心孔を有する円盤状の軸受け部材に形成し、一方、第２回転体２９Ａを前記中心孔に下端部側が挿嵌する回転軸を有する垂直軸部材に形成しても良い。
【００５４】
そして、この実施例の接続手段１５Ａの角度検出手段５は、第２回転体２９Ａの外周壁の一部と第１回転体２８Ａの内周壁に設けられ、これらの回転体２８Ａ，２９Ａの廻り対偶関係を利用して回転体２８Ａ，２９Ａの回転角度を検出する。
【００５５】
なお、実施例の接続手段１５Ａは、先頭接続手段並びに最交尾接続手段の間に位置する後続の接続手段に適合する。例えば先頭接続手段の第１回転体２８Ａは掘削機に適宜に固定されることから、回転体２８Ａが回転することは必須の要件ではない。
【００５６】
また、この実施例の前後の棒状体１７ａ，１７ｂ等も、突片、端面Ｌ型状等の軸受け２８ａ，２９ａ及び横軸３１，３２を介して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されている。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の掘削地点評価装置は、例えば上下水道管、電気・通信ケーブル管等の地下埋設のために地盤の中を掘削しながら前進する自動掘削機が、予め設定した経路に沿って掘削されているかどうかを評定、確認するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
図１乃至図９は本発明の最良の実施例（第１実施例）を示す各説明図。図１０は本発明の要部の設計変更例（第２実施例）である。
【図１】従来の環境状態の一例を示す概略説明図（特許文献１の図１）。
【図２】平面側から観察した場合の概略説明図（推進管の計が１０本）。
【図３】主要部を示した図２と同様の概略説明図である（但し、図３では、便宜上、推進管の一部を略し、推進管の計が５本）。
【図４】掘削機の先頭接続手段１の構成を示す概略説明図。
【図５】主要部（特に推進管内の接続手段１５と棒状体１７）の平面からの説明図。
【図６】主要部を平面から見た概略説明図。
【図７】幅広支持板上の接続手段１５の構造を示す一側面からの概略説明図。
【図８】推進管内の接続手段１５及び吊り下げ手段３５の構造を示す坑道の入口側から見た概略説明図。
【図９】図８に於いて、縦断面から見た概略説明図。
【図１０】本発明の要部の設計変更例（第２実施例）。
【符号の説明】
【００５９】
1…基準手段、２…取付けベース板、３…基準軸、４…基準回転体、５，５…検出手段、７…横軸、８…推進管（パイル）、８ａ，８ｂ…連結部分、８Ａ…前方側の推進管、８Ｂ…後方側推進管、１４Ａ…坑道入口側（立坑側、末尾の推進管も含む）、１５，１５Ａ…接続手段、１６Ａ…掘削機、１６ａ…後端部、１７…棒状体、１８…信号線、２３…コンピュータ、２４…土砂移送管、２７…垂直軸、２８，２８Ａ，２９，２９Ａ…回転体、２８ａ，２９ａ…軸受け、３１，３２…横軸、３５…吊り下げ手段、３５ａ…幅広支持板、３６…可動フレーム、３７…滑動体、３７ａ…バネ、３７ｂ…圧接部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機の掘削地点評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の一例として特許文献１を記載する。特許文献１には、立坑から掘削機までの距離及び掘削機の位置誤差を測定するトンネル自動測量方法のいくつかの実施例が記載されている。図１は第１実施例の縦断面概略図である。
【０００３】
以下、特許文献１の符号をそのまま用いて第１実施例を説明する。１０は推進工法により直線状ないし曲線状に形成されるトンネル、１２は地盤、１４は地盤１２に形成した立坑、１６は立坑１４よりも前方に位置し、かつ、先端部に掘削用の掘羽根を有する掘削機、１８は掘削機に一連に連結された推進管、２０は掘削機１６までの距離を測定することができるように立坑１４内に設けられた光波測定器、２２は掘削機１６の位置誤差を測定することができるように立坑１４内に設けられた遠赤外線レーザ照射器、２６は画像処理ボード２４を介して光波測定器２０に接続されたパーソナルコンピュータ、２８は遠赤外線レーザ照射器２２に接続するレーザ発生器、３０は照射側に位置する集光レンズ、３２は掘削機１６に設けられかつ光波測定器２０からの光波を反射する反射板、３４は掘削機１６に設置されかつ遠赤外線レーザ照射器２２からの不可視レーザ光を受光するスクリーン、３６は掘削機１６に設置されかつスクリーン３４上の不可視レーザ光の照射点を撮像する撮像装置としてのＣＣＤカメラである。
【０００４】
しかして、ＣＣＤカメラ３６は、複数個の光モデム４２及び光ファイバケーブル４４を介して立坑１４側に導かれ、画像処理ボード４６を介してパーソナルコンピュータ２６に接続されている。また、距離測定に際しては、掘削機１６及び推進管１８を元押しジャッキで推進させながら、立坑１４側の光波測定器２０から掘削機１６側の反射板３２に向けて光波を照射する。また、反射板３２に照射された光波は、反射板３２によって反射され、その反射光が光波測定器２０によって受光され、光波の送受時間により掘削機１６までの距離を算出して、画像処理ボード２４で画像処理してパーソナルコンピュータ２６に表示する。また、掘削機１６の位置誤差測定は、同様に推進状態で、レーザ発生器２８によって発生した不可視レーザ光を、遠赤外線レーザ照射器２２より集光レンズ３０を通して、立坑１４側から掘削機１６側のスクリーン３４に向けて照射する。掘削機１６側では、スクリーン３４に照射された不可視レーザ光の照射点４８をＣＣＤカメラ３６で撮像し、光モデム４２及び光ファイバケーブル４４を介して立坑１４側に送信し、画像処理ボード４６により画像処理してパーソナルコンピュータ２６に表示する。したがって、掘削機１６の位置誤差は、スクリーン３４の中心点と不可視レーザ光の照射点との誤差をスクリーン３４の目盛りにて読みとることで測定できる。
【０００５】
ところで、掘削機１６に形成されるトンネルは、普通一般に前方側の推進管とこれに連結される後方側の推進管との連結部分が角度方向に連結されることから、角度を変え得る該連結部分を、例えば「曲線部分」と称し、この曲線部分に起因する掘削機の位置誤差を考慮した測定方法が試みられている。
【０００６】
この曲線部分に関し、特許文献１に於いては、図１に記載した構成を前提として、第２実施例や第３実施例を提案している。この第２実施例及び第３実施例が曲線部分を有するトンネル内で掘削機の方位及び距離（掘削機の現在位置）を測定（特定）するという意味合いで、本願発明に関係する。
【０００７】
さて、特許文献１の第２実施例及び第３実施例は、同公報に記載のとおりであるが、第２実施例及び第３実施例は、第１実施例の構成をそのまま含み、曲線部分を設定した前方側の推進管と後方側の推進管に支持台車を介して補助台車（第１台車，第２台車）をそれぞれ配設し、これらの第１台車，第２台車には、レザー発生機、レザー照射機、集光レンズ、ＣＣＤカメラ等の位置測定手段をそれぞれ設け、さらに、第１台車，第２台車同士を水平状態に維持するために２本の連結手段を介して互いに連結している。
【０００８】
そして、第３実施例に於いては、前記第２実施例の構成を前提として、掘削機１６と第２台車との距離及び掘削機１６の位置誤差を測定するために、さらに、第１台車，第２台車同士を距離測定兼用連結用ワイヤーにて互いに連結する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２５８１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、推進管（一般に「円筒形のヒューム管」と称されている。）の角度方向の連結部分（曲線部分）に柔軟に対応する掘削機の掘削地点評価装置を提案することである。第２の目的は、接続手段を水平状態に保持し、接続手段同士との角度を正確に測定することができることである。第３の目的は、接続手段を吊り下げ手段に簡単に設置することができることである。第４の目的は、検知手段による角度測定を必要に応じて補正し得ることである。その他、推進管内に容易に設置することができると共に、工事終了後に評価装置を簡単に除去し得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の掘削機の掘削地点評価装置は、トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定することを特徴とする。
【００１１】
上記構成に於いて、接続手段は、吊り下げ手段を構成する幅広支持板の上に位置し、前方側の棒状体の後端部を枢着する第１回転体と、後方側の棒状体の先端部を枢着すると共に、前記第１回転体に対して水平方向に回転自在に設けられた第２回転体を備えていることを特徴とする。また、検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれることを特徴とする。
【００１２】
ここで、接続手段には、掘削機側の先頭接続手段１、坑道入口側の接続手段１５ｎ及び前後の棒状体を一連に連結する中間の接続手段１５ａ，１５ｂ…が含まれる。したがって、接続手段には、少なくとも棒状体１７の一端部が連結されている。
【００１３】
また、棒状体は、接続手段に対して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されている。
【００１４】
また、ここで「前方側の推進管」とは、連続する推進管内にそれぞれ配設した接続手段の位置を特定付けるための用語であり、先と後ろの接続手段を比較した場合、掘削機側の近い接続手段が存在する方を前方側の推進管という。
【発明の効果】
【００１５】
（１）棒状体の端部が連結された各接続手段は、回転体を備えているので、推進管（「円筒形のヒューム管」）の角度方向の連結部分（曲線部分）に柔軟に対応することができる。
（２）また、複数個の接続手段は、水平バランス用吊り下げ手段を介してそれぞれ配設されているので、接続手段同士との角度を正確に測定することができるができる。
（３）請求項２に記載の発明は、吊り下げ手段が幅広支持板３５ａを有しているので、その上面に接続手段を簡単に設置することができる。
（４）検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれるので、例えば検知手段による角度測定を必要に応じて補正するために、前方接続手段の上部の発光体を受像してＣＣＤ受光面中心点と受像点の距離により、前方の接続手段との角度を電気信号として取り出すことも可能である。付言すれば、推進管をいくつもの接続手段を含んだ長い直線状に連結した時、その先端の接続手段と最後の接続手段との間の角度を、ＣＣＤ受光面体を介して一度に測定することができる。
（５）その他、推進管内に容易に設置することができると共に、工事終了後に評価装置を簡単に除去し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図２乃至図９に示す本発明を実施するための最良の形態（第１実施例）により説明する。
【００１７】
（１）発明の実施の環境
図２は平面側から観察した場合の概略説明図（推進管の計が、例えば１０本）、また、図３は主要部を示した図２と同様の概略説明図である（但し、図３では、便宜上、推進管の一部を略し、推進管の計が５本）。
【００１８】
本発明の掘削地点評価装置は、例えば上下水道管、電気・通信ケーブル管等の地下埋設のために、直径２０−１００ｃｍ程度の坑道を、掘削機１６Ａを利用して地下２−２０ｍで自動掘削する際に、予め設定した経路に沿って掘削されているかどうかを評定、確認するために用いられる。
【００１９】
掘削機１６Ａの位置及び方位を掘削地点評価装置で確認したならば、適宜、掘削機１６Ａの方向を修正しながら、目標地点（最終地点）に正確に到着するように更に掘削を進める。掘削機１６Ａの構成や推進管（地中埋設物となる）の長さ、半径等は、当業者の自明事項である。
【００２０】
さて、１６Ａは掘削機で、この掘削機１６Ａは地中１２Ａの中、例えば地下２から２０ｍを掘り進み、図示しないトンネルを形成する。この掘削機１６Ａには、特許文献１の第１実施例と同様に反射板、スクリーン、撮影装置等を搭載することは自由であるが、本発明では限定要件ではない。
【００２１】
少なくとも掘削機１６Ａには、該掘削機１６Ａの方位を決定付ける掘削機の現在位置特定用の先頭接続手段１（以下、「先頭接続手段１」という。）が固定的に搭載され、或いは取り外し可能に設置されていれば良い。先頭接続手段１は、後述の接続手段１５と略同様の構成である。なお、説明の便宜上、先頭接続手段１と後続の接続手段１５とは同様の構成ではあるが、符号を別個に付す。また、トンネルは曲線部分を有することが前提条件である。
【００２２】
しかして、先頭接続手段１は、図４で示すように、掘削機１６Ａの後端部１６ａに水平状態に設置された角形又は円形状の取付けベース板２と、この取付けベース板２上に垂直状態に立設された垂直軸３と、この垂直軸３に回転自在に外嵌合する円盤状の先頭回転体４と、この先頭回転体４の回転角を検出することができるように前記取付けベース板２上に設けられた検出手段５とから構成され、前記先頭回転体４の外周壁の適宜部位には、取付け部分（軸受け）６及び横軸７を介して先頭の棒状体１７ａの先端部が枢着（連結）されている。
【００２３】
ところで、前記検出手段５の具体的構成（インデックス、光センサー、取付け片等）を図示しないが、例えば回転体４の外周壁に単数又は複数の位置検出片を設け、この位置検出片を検出手段で検出する。したがって、検出手段５は、円盤状あるいは筒状の回転体４の回転角（ここでは先頭の棒状体１７の水平方向への回転角）を検出することができる。
【００２４】
次に、図２等で示す符号８は、掘削機１６Ａに後続状態に連結された複数個の推進管である。掘削機１６Ａの後方に一連に続く各推進管８は、図２では便宜上計１０本示しているが、もちろん、１０本に限定するものではない。
【００２５】
普通一般の工事では、例えば４０〜５０本程度は連結され、図５で示すように互いに接合する端部の連結部分８ａ，８ｂは、異径のオス・メスの関係により、角度調整可能に遊嵌合する。本実施例では、発明の限定要件ではないが、一方側に位置する推進管のオス側連結部分８ａの周壁及び他方側に位置する推進管のメス側連結部分８ｂの周壁にそれぞれ帯状の弾性部材（例えばゴム製シート）９を巻き付け、推進管８の端部の破損の防止を図っている。
【００２６】
次に、１５は掘削機１６Ａに搭載された角度測定の先頭接続手段１に続く前方側の推進管と後方側の推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ配設された複数個の接続手段である。これらの接続手段１５は、推進管の数や曲線部分に対応して増える。
しかして、接続手段１５は、前記先頭接続手段１と同様に構成され、各接続手段１５，１５ｂ…１５ｎは、それぞれの回転体の回転角（棒状体間の角度や棒状体の角度）を検出する検知手段５（便宜上、先頭接続手段１の角度検知手段５と同一の符号を付す）を備えている。
【００２７】
各接続手段１５には、必要に応じて、先端部及び後端部がそれぞれ軸受け及び横軸を介して枢着された長さが既知の前後の棒状体１７ａ，１７ｂ，１７ｎ（最後の棒状体を便宜上１７ｎとする。）がそれぞれ取り付けられている。枢着され得る棒状体１７は、複数本である。
【００２８】
例えば図３で示すように、掘削機１６Ａの先頭接続手段１から坑道入口側（立坑側、末尾の推進管も含む）１４Ａの接続手段１５ｎは、先頭の棒状体１７ａ、推進管内の第１番目の接続手段１５ａ、この接続手段１５ａに連結された第２番目の棒状体１７ｂ、この棒状体１７ｂに連結された推進管内の第２番目の接続手段１５ｂ（以下、同様であり、坑道入口側１４Ａの接続手段をここでは符号１５ｎとする。）の如く一連に連結されている。
【００２９】
したがって、棒状体１７（各棒状体１７ａ，１７ｂ，１７ｂｃ…１７ｎ）の長さは既に判っており、また、先頭接続手段１の回転体４及び後続の接続手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…１５ｎの回転体２８，２９の回転角度（前後の棒状体間の角度）は、それぞれの角度検知手段５により検知することが可能であることから、例えば先頭接続手段１、中間接続手段１５ａ，１５ｂ、最交尾の接続手段１５ｎ（この場合には後方側の棒状体は不要）、これらの接続手段の各検知手段５及び坑道入口側等のコンピュータ２３にそれぞれ接続する信号線１８さえ存在すれば、演算処理するコンピュータ２３に各検知手段５が検出した角度信号及び接続手段並びに棒状体の長さに関する情報を入力し、前進する掘削機１６Ａの現在位置とその方位を評定することができる。
【００３０】
次に、図５乃至図９を参照にして接続手段１５等の構成を具体的に説明する。図５は水平バランス用吊り下げ手段３５を構成する幅広支持板３５ａの上面に接続手段１５を設置した平面視からの概略説明図であり、吊り下げ手段３５は省略している（吊り下げ手段３５については図８、図９参照）。
【００３１】
また、図６は、本発明の要部（幅広支持板３５ａ、接続手段１５、棒状体１７）の平面視からの概略説明図である。さらに、図７は、本発明の要部を側面から見た概略説明図である。
【００３２】
さて、本実施例の接続手段１５は、先頭接続手段１と同様の構成である。図８、図９で示すように、後続の推進管８内には、接続手段１５を、幅広支持板３５ａを介して水平状態に支持する水平バランス用吊り下げ手段３５が配設されている。
【００３３】
この吊り下げ手段３５は、本実施例では、端面Ｃ型形状、馬蹄形状、端面Ｏ型形状等の可動フレーム３６を有し、該可動フレーム３６は、推進管８の内周壁面を滑動する複数個の滑動体３７を有する。
【００３４】
滑動体３７は、馬蹄形状の可動フレーム３６の外周壁に所要間隔を有して複数箇所、例えば、図８の実施例では、中央部と左右端部寄りの部位（合計３箇所）にそれぞれ固定的に設けられている。もちろん、滑動体３７は実施例の３箇所に限定するものではない。
【００３５】
しかして、可動フレーム３６は、本実施例では、硬質材料で成形された弾発力を有するフレーム３６を内側に付勢する付勢機能を有し、可動フレーム３６の外周壁に基端部が固定されたバネ３７ａと、このバネ３７ａの自由端部に固定され、かつ、推進管８の内周壁面を滑動し得る球状、横円柱状などの圧接部材３７ｂとを含む。
【００３６】
ところで、前記滑動体３７は、望ましくは、可動フレーム３６の外周壁の中心部と、開口側の左右両端部（端部寄りの位置も含む）にそれぞれ「３点支持」のように取り付けられる。また、馬蹄形状の可動フレーム３６の両端部は、土砂移送管２４の下で合わさっているが、これは一例であり、両端部は土砂移送管２４に乗っかる、又は両端部は推進管の内壁底面に当接するように構成しても良い。
【００３７】
また、吊り下げ手段３５は、幅広支持板３５ａを水平状態に保つための金属製又は合成樹脂製の吊り下げ部材（鋼材、紐など）３５ｂを有している。
【００３８】
したがって、本実施例の接続手段１５は、蹄形状の可動フレーム３６の中央部の内側に取付けられた吊り下げ部材３５ｂを介して該幅広支持板３５ａの上面に水平状態に設けられている。
【００３９】
それ故に、推進管８内に吊り下げ手段３５を設置した場合、接続手段１５は常に水平状態となり、その結果、接続手段同士との角度を正確に測定することができる。
【００４０】
ところで、本発明は、あくまでも基本的な構成要件を示したので、特に図示しないが、望ましくは、検知手段による角度測定を必要に応じて補正するために、例えば接続手段１５の上部にＣＣＤ受光面体を設置する。本発明の基本的構成に該ＣＣＤ受光面体の構成を限定した実施例の場合には、前方接続手段の上部の発光体を受像してＣＣＤ受光面中心点と受像点の距離により、前方の接続手段との角度を電気信号として取り出すことが可能となる。
【００４１】
さらに、本発明の基本的構成について付言する。
【００４２】
（ａ）実施例では、先頭接続手段１に対する後続の接続手段１５は、水平バランス用吊り下げ手段３５により、常時水平状態に支持されている。吊り下げ手段３５の具体的構成は、任意に設計変更可能であるから、可動フレーム３６等の形状は特に限定するものではない。しかし、吊り下げ手段３５は、少なくとも、吊り下げ部材や幅広支持板３５ａが必要である。
【００４３】
（ｂ）吊り下げ手段３５の幅広支持板３５ａは、本実施例では、棒状体１７が所定の長さであること、後続の推進管８は曲線部分を形成するようにトンネルに連続的に設置され得ること等から、図５で示すように、例えば互いに嵌合する前後の推進管８の連結部分８ａ，８ｂ内或いは推進管の最後部に位置するように配設される。もちろん、発明の目的を達成することができる限度内で、多少位置がずれても良い。
【００４４】
（ｃ）吊り下げ手段３５の蹄形状の可動フレーム３６の両端部は、推進管８の内周壁の下部に位置、かつ、フレキシブルな土砂移送管２４を跨ぐことができるように所要間隔を有して対向しているが、前記両端部が推進管８の内周壁に接触することは、発明の限定要件ではない。つまり、動フレーム３６の両端部は、推進管８の内周壁から離れていても良い。
【００４５】
（ｄ）次に、図７で示すように、幅広支持板３５ａの上面に設置された接続手段１５は、望ましくは中心部の垂直軸２７に嵌合する２個の回転体２８，２９（第１回転体と第２回転体）をそれぞれ有している。これらの回転体２８，２９の形状は、中心孔を有する円盤状（本実施例）、又は互いに嵌合する内外の筒状体に形成することができる。第１・第２の回転体２８，２９は、垂直軸２７に同心状に設けられていることから、垂直軸２７を中心軸として互いに開く又は閉じる方向に水平回転可能である。
したがって、接続手段１５（１５ａ，１５ｂ…）に設けられた回転体２８，２９の角度を検出する検出手段５は、第１・第２の回転体２８，２９の内部（例えば第１回転体２８と第２回転体の対向する内面）に適宜に設置されている。
【００４６】
（ｅ）検出手段５は、例えば回転体にパターンが書きこまれ、パターンに従ってスリットを通過した光は、あるものは通過（透過）し、あるものは遮られる構成なので、発光素子及び受光素子を構成要件としている。透過光は受光素子で電流に変換され、波形整形された後、デジタル信号となり、回転体２８，２９の角度を検出することが可能となる。
【００４７】
（ｆ）回転体２８，２９の外周壁の適宜部位には、それぞれ軸受け２８ａ，２９ａが適宜に突出形成され、これらの軸受け２８ａ，２９ａにそれぞれ横設軸架された横軸３１，３２を介して先の棒状体１７ａの後端部及び後の棒状体１７ｂの先端部がそれぞれ一連的に枢着（連結）されている。
【００４８】
（ｇ）棒状体１７の材質は、材質自体により変位しないもの、軽いもの、折れないもの等を考慮して適宜に選択し得る。本実施例の棒状体１７は、容易に変位しない材質や形態のもの（例えば金属製パイプ、硬質合成樹脂製パイプなど）を採用し、かつ、図２で示すように前方側の推進管８Ａと後方側推進管８Ｂに目視可能な範囲内でそれぞれ配設された前後の接続手段１５に連結可能な長さに設定され、各棒状体１５の長さは、予め既知である。そして、この「既知の長さ関する情報（棒状体１５と接続手段）」は、坑道入口側等に存在するコンピュータ２３に図示しない操作手段を介して入力される。なお、末尾の接続手段１５ｎには、当然のことながら、後続の棒状体を連結する必要はない。
【００４９】
（ｈ）最後に、コンピュータ２３は、そのハードウエアーの構成図を特に図示しないが、棒状体１７等に関する既知の長さ情報及び検出手段５が検出した角度信号をそれぞれ取得するための入力部、入力部が入力した情報及び地中に関する地図情報、掘削用の設定経路情報、施設に関する背景情報、テキスト情報等を格納したファィル装置、該ファィル装置に格納されている情報にアクセスし、かつ、演算処理して掘削機２の掘削地点及び方位を算出する中央演算処理部、演算処理して得られた情報と入力情報等とを比較して判定評価する判定部（評定部）、該判定部の結果を出力する出力部（例えば表示部）をそれぞれ備えている。したがって、本発明は、部品点数を少なくして発明の目的ないし効果を達成することができる。
【実施例】
【００５０】
発明の実施の形態で示した一例に於いて、棒状体１７の中間部が撓まないように、中間部を支持する単数又は複数個の棒状体１７用支持部材を推進管８内に適宜に配設しても良い。この場合の支持部材は、本実施例の吊り下げ手段３５を構成する可動フレーム３６と同様に、例えば馬蹄形状に形成され、推進管８内の所定箇所に設置される。そして、望ましくは、前後の接続手段１５の可動フレーム３６の端面中央部に連結手段（ロープ、ワイヤーなど）を介して連結する。
【００５１】
また、本実施例では、現在位置特定用の先頭接続手段は、掘削機１６に設ける旨を説明したが、均等（作用・効果が同一）の範囲内で、現在位置特定用の先頭接続手段を先頭推進管頭部に搭載しても良い。この場合には、先頭推進管頭部の先頭接続手段と掘削機１６とを角度検出用の棒状体で適宜に連結する。
【００５２】
また、本発明の限定要件ではないが、評価装置を立坑入口１４Ａまで引き出すための牽引手段を可動フレーム３６に設けても良い。また、接続手段１５の数や配設場所は当業者にとって任意に変更し得る事項である。
【００５３】
また、図１０で示すように、接続手段１５Ａを支持する幅広支持板３５ａの上面の接続手段１５Ａ（第１回転体２８Ａ及び第２回転体２９Ａ）の接続構造については、第１回転体２８Ａを中心孔を有する円盤状の軸受け部材に形成し、一方、第２回転体２９Ａを前記中心孔に下端部側が挿嵌する回転軸を有する垂直軸部材に形成しても良い。
【００５４】
そして、この実施例の接続手段１５Ａの角度検出手段５は、第２回転体２９Ａの外周壁の一部と第１回転体２８Ａの内周壁に設けられ、これらの回転体２８Ａ，２９Ａの廻り対偶関係を利用して回転体２８Ａ，２９Ａの回転角度を検出する。
【００５５】
なお、実施例の接続手段１５Ａは、先頭接続手段並びに最交尾接続手段の間に位置する後続の接続手段に適合する。例えば先頭接続手段の第１回転体２８Ａは掘削機に適宜に固定されることから、回転体２８Ａが回転することは必須の要件ではない。
【００５６】
また、この実施例の前後の棒状体１７ａ，１７ｂ等も、突片、端面Ｌ型状等の軸受け２８ａ，２９ａ及び横軸３１，３２を介して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されている。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の掘削地点評価装置は、例えば上下水道管、電気・通信ケーブル管等の地下埋設のために地盤の中を掘削しながら前進する自動掘削機が、予め設定した経路に沿って掘削されているかどうかを評定、確認するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
図１乃至図９は本発明の最良の実施例（第１実施例）を示す各説明図。図１０は本発明の要部の設計変更例（第２実施例）である。
【図１】従来の環境状態の一例を示す概略説明図（特許文献１の図１）。
【図２】平面側から観察した場合の概略説明図（推進管の計が１０本）。
【図３】主要部を示した図２と同様の概略説明図である（但し、図３では、便宜上、推進管の一部を略し、推進管の計が５本）。
【図４】掘削機の先頭接続手段１の構成を示す概略説明図。
【図５】主要部（特に推進管内の接続手段１５と棒状体１７）の平面からの説明図。
【図６】主要部を平面から見た概略説明図。
【図７】幅広支持板上の接続手段１５の構造を示す一側面からの概略説明図。
【図８】推進管内の接続手段１５及び吊り下げ手段３５の構造を示す坑道の入口側から見た概略説明図。
【図９】図８に於いて、縦断面から見た概略説明図。
【図１０】本発明の要部の設計変更例（第２実施例）。
【符号の説明】
【００５９】
1…基準手段、２…取付けベース板、３…基準軸、４…基準回転体、５，５…検出手段、７…横軸、８…推進管（パイル）、８ａ，８ｂ…連結部分、８Ａ…前方側の推進管、８Ｂ…後方側推進管、１４Ａ…坑道入口側（立坑側、末尾の推進管も含む）、１５，１５Ａ…接続手段、１６Ａ…掘削機、１６ａ…後端部、１７…棒状体、１８…信号線、２３…コンピュータ、２４…土砂移送管、２７…垂直軸、２８，２８Ａ，２９，２９Ａ…回転体、２８ａ，２９ａ…軸受け、３１，３２…横軸、３５…吊り下げ手段、３５ａ…幅広支持板、３６…可動フレーム、３７…滑動体、３７ａ…バネ、３７ｂ…圧接部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定することを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、接続手段は、吊り下げ手段を構成する幅広支持板の上に位置し、前方側の棒状体の後端部を枢着する第１回転体と、後方側の棒状体の先端部を枢着すると共に、前記第１回転体に対して水平方向に回転自在に設けられた第２回転体を備えていることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、接続手段に設けられた角度用検知手段は、信号線を介して坑道入口側或いは管理場所に設けられコンピュータに電気的に接続していることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項４】
請求項１に於いて、検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに於いて、棒状体は、接続手段に対して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されていることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項１】
トンネル内を掘り進む掘削機に後続状態に連結された前方側推進管と後方側推進管に目視可能な範囲内でそれぞれ水平バランス用吊り下げ手段を介して複数個の接続手段を設け、また各接続手段に先端部及び後端部がそれぞれ連結された長さが既知の複数本の棒状体を設け、接続手段に設けられかつ接続手段の回転体の回転角をそれぞれ検出する検知手段の角度信号及び棒状体の長さに関する情報に基づいて掘削機の現在位置を評定することを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項２】
請求項１に於いて、接続手段は、吊り下げ手段を構成する幅広支持板の上に位置し、前方側の棒状体の後端部を枢着する第１回転体と、後方側の棒状体の先端部を枢着すると共に、前記第１回転体に対して水平方向に回転自在に設けられた第２回転体を備えていることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項３】
請求項１に於いて、接続手段に設けられた角度用検知手段は、信号線を介して坑道入口側或いは管理場所に設けられコンピュータに電気的に接続していることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項４】
請求項１に於いて、検知手段には、接続手段の上部に設置されたＣＣＤ受光面体が含まれることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに於いて、棒状体は、接続手段に対して垂直方向に揺動することができるようにそれぞれ軸支されていることを特徴とする掘削機の掘削地点評価装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２９９６５４（Ｐ２００６−２９９６５４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２３４８３（Ｐ２００５−１２３４８３）
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５０１３５９３５３）
【出願人】（５０５１５０４６４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２１日（２００５．４．２１）
【出願人】（５０１３５９３５３）
【出願人】（５０５１５０４６４）
【Ｆターム（参考）】
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