推進工法における掘削ヘッド回転速度検出装置
【課題】推進工法に用いる推進機を改造することなく掘削ヘッドの回転速度を検出できるようにする。
【解決手段】発進坑内に設置されたレーザーセオドライトからターゲットに向けてレーザー光線を照射するとともに、このレーザー光線を遮る状態と通過させる状態とを作り出す遮光部材がスクリュコンベアと一体に回転するように設ける。ターゲットは、レーザー光線を受光している状態と受光していない状態を識別するとともに、所定の時間内における受光状態の変化に基づいてスクリュコンベアの回転速度、したがってその先端に設けられている掘削ヘッドの回転数を演算し、その前面に設けられている表示器に表示する。この表示器をレーザーセオドライトで視認することにより、掘削ヘッドの回転数を容易に確認することができる。
【解決手段】発進坑内に設置されたレーザーセオドライトからターゲットに向けてレーザー光線を照射するとともに、このレーザー光線を遮る状態と通過させる状態とを作り出す遮光部材がスクリュコンベアと一体に回転するように設ける。ターゲットは、レーザー光線を受光している状態と受光していない状態を識別するとともに、所定の時間内における受光状態の変化に基づいてスクリュコンベアの回転速度、したがってその先端に設けられている掘削ヘッドの回転数を演算し、その前面に設けられている表示器に表示する。この表示器をレーザーセオドライトで視認することにより、掘削ヘッドの回転数を容易に確認することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において掘削ヘッドの回転速度を検出する装置に関し、より詳しくは、掘削方向の確認に用いるレーザーターゲットおよびレーザー光線を活用して掘削ヘッドの回転速度を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道等を含む各種用途に供される地中埋設管は、経年変化によって老朽化が進むため、適切な時期に新しい埋設管（更新管）に交換する必要がある。
この場合、既設埋設管が埋設されている個所の地盤を地表面から開削して既設埋設管を掘り出した後に新たな管を吊り込んで埋設し直す工法、あるいは図６に示したように地表面に掘設した立坑から水平方向に掘進しつつ既設埋設管を撤去して更新管に交換する推進工法が用いられる。
【０００３】
図６に示した従来の推進工法においては、既設埋設管１を更新管２に交換するべく地表面Ｇに発進坑３を掘設するとともに、この発進坑３の底部に推進機４を設置する。
そして、推進機４の駆動モータＭおよび減速機５によってスクリュコンベア６とその先端に設けられている掘削ヘッド７を一体に回転駆動し、掘削ヘッド７の面板から突出している掘削ビット８により既設埋設管１を破砕しつつその周囲の地盤を掘削する。
破砕した既設埋設管１の破片および掘削した周囲の地盤の土砂は、スクリュコンベア６およびケーシング９によって後方に移送し、発進坑３側に取り出して地表面Ｇ側に除去する。
同時に、推進機４の油圧シリンダ１０によって環状の押動部材１１を前方に推進し、先導管１２、更新管２，スクリュコンベア６等を一体に前進させて、既設埋設管１を更新管２に順次交換する。
【０００４】
また、掘削ヘッド７の進行方向にずれが生じた場合に備えて、先導管１２と刃口部１３との間には、複数の方向修正用油圧シリンダ１４が設けられている。
これにより、これらの油圧シリンダ１４を選択的に伸縮させて先導管１２に対し刃口部１３を傾斜させると、刃口部１３の内周面が掘削ヘッド７の外周部を半径方向内側に押すので、掘削ヘッド７の進行方向を修正することができる。
【０００５】
さらに、発進坑４の内部に設置したレーザーセオドライト１５から、先導管１２の内部に吊設されているターゲット１６に向けてレーザー光線Ｌを照射することにより、計画線に沿った地盤の掘削が可能となる（例えば、下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３８４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の推進工法においては、掘削状態を確認するために掘削ヘッド７の回転速度を検出する必要がある。
このとき、掘削ヘッド７の回転速度はスクリュコンベア６の回転速度に等しい。
そこで、従来は、減速機５の回転軸にロータリエンコーダを設け、あるいは減速機５の歯車に近接センサを並設して、スクリュコンベア６の回転速度を検出している。
【０００８】
しかしながら、この種の回転速度センサが設けられていない推進機４に回転速度センサを取り付けるためには、推進機４の改造や電気回路の変更等の複雑な改修が必要となる。
また、回転速度センサを新たに取り付けるとトラブル発生の原因になることもある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、推進工法に用いる推進機を改造することなく掘削ヘッドの回転速度を検出する新規な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する第１の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を遮る状態とレーザー光線を通過させる状態とを作り出せるようにように構成されており、
前記ターゲットは、前記レーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第１の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第１の計測部と、この第１の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第１の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１１】
すなわち、保持手段がレーザー光線を通過させたり遮ったりするように構成すると、ターゲットの側においては、スクリュコンベアの回転に伴ってレーザー光線を受光する状態と受光できない状態とが交互に反復する。
そこで、第１の発明では、ターゲットにおけるレーザー光線の受光状態の変化に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出する。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、本発明の新規なターゲットを設置することによってスクリュコンベアの回転速度を検出できるようになるから、推進機を改造する必要はなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
さらに、スクリュコンベアの回転速度を表示する表示部をターゲットに設けることにより、レーザーセオドライトでターゲットを視認することによってスクリュコンベアの回転速度を知ることができる。
【００１２】
また、上記の課題を解決する第２の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を前記レーザーセオドライトの側に反射する反射手段を有しており、
前記レーザーセオドライトは、前記反射手段が反射したレーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第２の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第２の計測部と、この第２の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第２の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１３】
なお、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部は、レーザーセオドライトに一体に組み込むこともできるし、あるいは別個の構造としてレーザーセオドライトに並設することもできる。
また、第２の演算部が演算した回転速度を表示する回転速度表示部を、レーザーセオドライトに一体に組み込み、あるいは別個の構造としてレーザーセオドライトに並設することもできる。
【００１４】
すなわち、保持手段がレーザー光線を通過させたり遮ったりするように構成するととともに、レーザー光線をレーザーセオドライトの側に反射する反射部材をこの保持手段に設けると、レーザーセオドライトの側においては、スクリュコンベアの回転に伴ってレーザー光線を受光する状態と受光しない状態とが交互に反復することになる。
そこで、第２の発明では、レーザーセオドライトの側に反射されたレーザー光線の受光状態の変化に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出する。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部をレーザーセオドライトの側に設けることによってスクリュコンベアの回転速度を検出できるようになるから、推進機を改造する必要はなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
【００１５】
また、上記の課題を解決する第３の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進される自ら発光するターゲットと、
前記ターゲットを視認することにより前記掘削ヘッドの地盤掘削方向を測定する、前記発進坑内に設置されたセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記セオドライトから前記ターゲットに向かう視野を遮る状態と遮らない状態とを作り出せるように構成されており、
前記セオドライトは、前記ターゲットを視認しているときの視野が明るい状態および暗い状態を識別する第３の識別部と、前記視野が明るい状態から暗い状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第３の計測部と、この第３の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第３の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１６】
すなわち、第３の発明は、自ら発光するターゲットをセオドライトで視認しているときに、保持手段によって視野が遮られずに視野が明るい状態から保持手段によって視野が遮られて視野が暗い状態へと所定時間内に変化した回数に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、第３の識別部、第３の計測部、第３の演算部をセオドライトに設けることによってスクリュコンベアの回転速度を検出することができるから、推進機を改造する必要がなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
【００１７】
なお、第１〜第３の演算部が演算した回転速度を表示する回転速度表示部を、ターゲットあるいはセオドライトに設けることができる。
【００１８】
なお、スクリュコンベアと一体に回転する遮光部材を設けるとともに、レーザーセオドライトからターゲットに照射されるレーザー光線あるいは自ら発光するターゲットからセオドライトに延びる光線をこの遮光部材が遮るように構成すれば、推進機の保持手段と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、推進工法に用いる推進機を改造することなく掘削ヘッドの回転速度を確実に検出する新規な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図２】図１中の矢印Ａ方向から見た図。
【図３】図１中のレーザーターゲットの構造を模式的に示す図。
【図４】第２実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図５】第３実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図６】推進工法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図５を参照し、本発明の推進工法における掘削ヘッド回転速度検出装置の各実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略する。
【００２２】
第１実施形態
まず最初に図１〜図３を参照し、第１実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００２３】
本第１実施形態の回転速度検出装置１００は、図６を参照して説明した推進工法に用いる掘削ヘッド７の回転速度を検出するものである。
具体的に説明すると、推進工法は、その先端に掘削ヘッド７が設けられているスクリュコンベア６を回転駆動するとともに掘削ヘッド７が掘削した地盤中に更新管２を推進する、発進坑３内に設置された推進機２０と、掘削ヘッド７と一体に推進されるターゲット１６に向けてレーザー光線Ｌを照射して掘削ヘッド７が地盤を掘削する方向を測定する、発進坑３内に設置されたレーザーセオドライト１５とを用いる。
【００２４】
このとき推進機２０は、その本体部分に軸受２１を介して回転自在に支持された中空円環状の駆動部材２２と、この駆動部材２２の外周に設けられて一体に回転する環状歯車２３と、この環状歯車２３に噛み合うとともに駆動モータＭによって回転駆動されるピニオンギヤ２４とを有している。
また、中空円環状の駆動部材２２の内側には、その直径方向に延びる保持部材２５が設けられていて、スクリュコンベア６の基端６ａを駆動部材２２と同軸に保持して一体に回転するようになっている。
【００２５】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを介し、レーザーセオドライト１５によってターゲット３０を視認することができる。
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、ターゲット３０が保持部材２５の陰に隠れるので、レーザーセオドライト１５によってターゲット３０を視認することはできない。
【００２６】
言い換えると、図２（ａ）に示したように保持部材２５が水平に延びているときには、レーザーセオドライト１５からターゲット３０に向けて照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５によって遮られることなくターゲット３０に到達する。
これに対して、図２（ｂ）に示したように保持部材２５が上下方向に延びているときには、レーザーセオドライト１５からターゲット３０に向けて照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５によって遮られてターゲット３０には到達しない。
【００２７】
一方、ターゲット３０は、図３にその断面を示したように、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌを受けるとともに、その表面に掘削方向のずれを測定するための目盛りや幾何学的な模様が描かれている半透明な受光板３１を有している。
また、この受光板３１の背面には導光板３２が貼設されており、レーザーセオドライト１５から照射されて受光板３１を透過したレーザー光線Ｌをフォトダイオードあるいはフォトトランジスタ等の光センサから構成された受光部３３に導くようになっている。
【００２８】
これにより、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌが、遮光部材としての保持部材２５によって遮られることなく、受光板３１および導光板３２を介して受光部３３に到達すると、識別部３４はレーザー光線Ｌの受光を表すＯＮ信号を計測部３５に出力する。
これに対して、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌが、遮光部材としての保持部材２５によって遮られて受光板３１に到達しないときには、識別部３４はレーザー光線Ｌを受光していないこと表すＯＦＦ信号を計測部３５に出力する。
【００２９】
計測部３５は、識別部３４から入力するＯＮ／ＯＦＦ信号と、タイマ３６から入力するクロック信号とに基づき、レーザー光線Ｌを受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測し、その計測値を演算部３７に出力する。
演算部３７は、計測部３５から入力した計測値に基づいてスクリュコンベア６、したがって掘削ヘッド７の回転速度を演算して表示制御部３８に出力する。
表示制御部３８は、このターゲット３０の前面上部に設けられている表示器３９が演算された回転速度を表示するように、その作動を制御する。
【００３０】
これにより、レーザーセオドライト１５を操作してターゲット３０を視認している作業者は、その視野の内部に現れている表示器３９を視認することによって掘削ヘッド７の回転速度を知ることができる。
【００３１】
すなわち、本第１実施形態の回転速度検出装置１００は、推進工法に用いる推進機４およびレーザーセオドライト１５をそのまま活用しつつ、先導管１２の内部に吊設する従来のターゲット１６を新規なターゲット３０に交換する構成である。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造する必要がなく、かつ推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
【００３２】
さらに、レーザーセオドライト１５を用いてターゲット３０を視認することにより、ターゲット３０の表示部３９に表示されている掘削ヘッド７の回転速度の値を容易に確認することができる。
これにより、ターゲット３０から発進坑３の内部へと電気配線を引き回す必要がないから、無用のトラブルの発生を回避することができる。
【００３３】
なお、計測部３５は、レーザー光線Ｌを受光していない状態から受光している状態への所定の時間内における変化の回数を計測する構成とすることもできる。
さらに、計測部３５は、レーザー光線Ｌを受光している状態の時間の合計値あるいはレーザー光線Ｌを受光していない状態の時間の合計値と所定の時間との比率に基づいて、レーザー光線Ｌを受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数、若しくはレーザー光線Ｌを受光していない状態から受光している状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する構成とすることもできる。
【００３４】
第２実施形態
次に図４を参照し、第２実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００３５】
上述した第１実施形態の回転速度検出装置１００は、ターゲット３０に受光部３３、識別部３４、計測部３５、演算部３７他を設ける構造であった。
これに対して、本第２実施形態の回転速度検出装置２００は、第２の受光部、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部他を有する回転速度検出手段４０をレーザーセオドライト１５に並設する構造となっている。
【００３６】
具体的に説明すると、発進坑３に設置されたレーザーセオドライト１５には、回転速度検出手段４０が並設されている。
また、推進機２０の保持部材２５には、レーザーセオドライト１５からターゲット１６に向けて照射されたレーザー光線Ｌを、回転速度検出手段４０に向けて反射する反射部材４１が設けられている。
【００３７】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌは、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを通ってターゲット３０に到達する。
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５に設けられている反射部材４１で反射して回転速度検出手段４０の第２の受光部４２に向かう。
【００３８】
すると、本第２の実施形態の回転速度検出手段４０は、その第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部、第２の表示制御部が、上述した第１実施形態の場合と同様に動作してスクリュコンベア６の回転速度を第２の表示器４３に表示する。
【００３９】
すなわち、本第２実施形態の回転速度検出装置２００は、推進工法に用いる推進機４およびレーザーセオドライト１５をそのまま活用しつつ、レーザーセオドライト１５に並設した回転速度検出手段４０と、推進機４の保持部材２５に設けた反射部材４１とによって、スクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造してセンサ等を設ける必要がないばかりでなく、推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
また、その構造が簡単であるから、既存の推進機４を用いる推進工法にも容易に適用することができる。
【００４０】
第３実施形態
次に図５を参照し、第３実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００４１】
上述した第１および第２実施形態の回転速度検出装置１００，２００は、いずれもレーザーセオドライト１５からターゲット１６に向けて照射されたレーザー光線Ｌを活用するものであった。
これに対して、本第３実施形態の回転速度検出装置３００は、発進坑４内に設けたセオドライト５０を用いて自ら発光するターゲット５１を視認することにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
【００４２】
具体的に説明すると、自ら発光するターゲット５１は、例えば本願出願人の先願である特開２００８−６４７２６号公報に開示されているような、ＬＥＤをバックライトとする内部照明方式とすることができる。
【００４３】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に向かう光線Ｌ２は、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを通ってセオドライト５０に到達する。
すると、セオドライト５０でターゲット５１を視認しているときの視野は、明るいものとなる。
【００４４】
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に向かう光線Ｌ２は、保持部材２５によって遮られてセオドライト５０には到達しない。
すると、セオドライト５０でターゲット５１を視認しているときの視野は、暗いものとなる。
【００４５】
一方、セオドライト５０の内部には図示されないハーフミラーが設けられていて、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に到達した光線Ｌ２の一部を、その下方に設けられている図示されない第３の受光部へと導く。
すると、セオドライト５０の内部に設けられている図示されない第３の識別部、第３の計測部、第３の演算部、第３の表示制御部が、上述した第１実施形態の場合と同様に動作してスクリュコンベア６の回転速度を第３の表示器５２に表示する。
【００４６】
すなわち、本第３実施形態の回転速度検出装置３００は、推進工法に用いる推進機４およびターゲット５１をそのまま活用しつつ、レーザーセオドライト５０によってスクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造してセンサ等を設ける必要がないばかりでなく、推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
【００４７】
以上、本発明の推進工法における掘削ターゲット回転速度検出装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、いずれも推進機４の保持部材２５が、レーザーセオドライトからターゲットに照射されるレーザー光線あるいは自ら発光するターゲットからセオドライトに延びる光線を遮る構造となっていた。
これに対して、スクリュコンベア６と一体に回転する他の部材をレーザー光線等の経路の途中に設けることにより、同様の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。
また、推進工法は、上述したように既設埋設管を更新する用途に限定されるものではなく、様々な用途を対象とするものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４８】
１ 既設埋設管
２ 更新管
３ 発進坑
４ 推進機
５ 減速機
６ スクリュコンベア
７ 掘削ヘッド
１０ 油圧シリンダ
１２ 先導管
１３ 刃口部
１５ レーザーセオドライト
１６ ターゲット
２０ 推進機
２２ 駆動部材
２５ 保持部材
３０ ターゲット
３１ 受光板
３２ 導光板
３３ 受光部
３４ 識別部
３５ 計測部
３６ タイマ
３７ 演算部
３８ 表示制御部
３９ 表示器
４０ 回転速度検出手段
４１ 反射部材
５０ セオドライト
５１ ターゲット
１００ 第１実施形態の回転速度検出装置
２００ 第２実施形態の回転速度検出装置
３００ 第３実施形態の回転速度検出装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法において掘削ヘッドの回転速度を検出する装置に関し、より詳しくは、掘削方向の確認に用いるレーザーターゲットおよびレーザー光線を活用して掘削ヘッドの回転速度を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道等を含む各種用途に供される地中埋設管は、経年変化によって老朽化が進むため、適切な時期に新しい埋設管（更新管）に交換する必要がある。
この場合、既設埋設管が埋設されている個所の地盤を地表面から開削して既設埋設管を掘り出した後に新たな管を吊り込んで埋設し直す工法、あるいは図６に示したように地表面に掘設した立坑から水平方向に掘進しつつ既設埋設管を撤去して更新管に交換する推進工法が用いられる。
【０００３】
図６に示した従来の推進工法においては、既設埋設管１を更新管２に交換するべく地表面Ｇに発進坑３を掘設するとともに、この発進坑３の底部に推進機４を設置する。
そして、推進機４の駆動モータＭおよび減速機５によってスクリュコンベア６とその先端に設けられている掘削ヘッド７を一体に回転駆動し、掘削ヘッド７の面板から突出している掘削ビット８により既設埋設管１を破砕しつつその周囲の地盤を掘削する。
破砕した既設埋設管１の破片および掘削した周囲の地盤の土砂は、スクリュコンベア６およびケーシング９によって後方に移送し、発進坑３側に取り出して地表面Ｇ側に除去する。
同時に、推進機４の油圧シリンダ１０によって環状の押動部材１１を前方に推進し、先導管１２、更新管２，スクリュコンベア６等を一体に前進させて、既設埋設管１を更新管２に順次交換する。
【０００４】
また、掘削ヘッド７の進行方向にずれが生じた場合に備えて、先導管１２と刃口部１３との間には、複数の方向修正用油圧シリンダ１４が設けられている。
これにより、これらの油圧シリンダ１４を選択的に伸縮させて先導管１２に対し刃口部１３を傾斜させると、刃口部１３の内周面が掘削ヘッド７の外周部を半径方向内側に押すので、掘削ヘッド７の進行方向を修正することができる。
【０００５】
さらに、発進坑４の内部に設置したレーザーセオドライト１５から、先導管１２の内部に吊設されているターゲット１６に向けてレーザー光線Ｌを照射することにより、計画線に沿った地盤の掘削が可能となる（例えば、下記特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３８４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来の推進工法においては、掘削状態を確認するために掘削ヘッド７の回転速度を検出する必要がある。
このとき、掘削ヘッド７の回転速度はスクリュコンベア６の回転速度に等しい。
そこで、従来は、減速機５の回転軸にロータリエンコーダを設け、あるいは減速機５の歯車に近接センサを並設して、スクリュコンベア６の回転速度を検出している。
【０００８】
しかしながら、この種の回転速度センサが設けられていない推進機４に回転速度センサを取り付けるためには、推進機４の改造や電気回路の変更等の複雑な改修が必要となる。
また、回転速度センサを新たに取り付けるとトラブル発生の原因になることもある。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、推進工法に用いる推進機を改造することなく掘削ヘッドの回転速度を検出する新規な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する第１の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を遮る状態とレーザー光線を通過させる状態とを作り出せるようにように構成されており、
前記ターゲットは、前記レーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第１の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第１の計測部と、この第１の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第１の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１１】
すなわち、保持手段がレーザー光線を通過させたり遮ったりするように構成すると、ターゲットの側においては、スクリュコンベアの回転に伴ってレーザー光線を受光する状態と受光できない状態とが交互に反復する。
そこで、第１の発明では、ターゲットにおけるレーザー光線の受光状態の変化に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出する。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、本発明の新規なターゲットを設置することによってスクリュコンベアの回転速度を検出できるようになるから、推進機を改造する必要はなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
さらに、スクリュコンベアの回転速度を表示する表示部をターゲットに設けることにより、レーザーセオドライトでターゲットを視認することによってスクリュコンベアの回転速度を知ることができる。
【００１２】
また、上記の課題を解決する第２の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を前記レーザーセオドライトの側に反射する反射手段を有しており、
前記レーザーセオドライトは、前記反射手段が反射したレーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第２の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第２の計測部と、この第２の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第２の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１３】
なお、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部は、レーザーセオドライトに一体に組み込むこともできるし、あるいは別個の構造としてレーザーセオドライトに並設することもできる。
また、第２の演算部が演算した回転速度を表示する回転速度表示部を、レーザーセオドライトに一体に組み込み、あるいは別個の構造としてレーザーセオドライトに並設することもできる。
【００１４】
すなわち、保持手段がレーザー光線を通過させたり遮ったりするように構成するととともに、レーザー光線をレーザーセオドライトの側に反射する反射部材をこの保持手段に設けると、レーザーセオドライトの側においては、スクリュコンベアの回転に伴ってレーザー光線を受光する状態と受光しない状態とが交互に反復することになる。
そこで、第２の発明では、レーザーセオドライトの側に反射されたレーザー光線の受光状態の変化に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出する。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部をレーザーセオドライトの側に設けることによってスクリュコンベアの回転速度を検出できるようになるから、推進機を改造する必要はなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
【００１５】
また、上記の課題を解決する第３の発明は、
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進される自ら発光するターゲットと、
前記ターゲットを視認することにより前記掘削ヘッドの地盤掘削方向を測定する、前記発進坑内に設置されたセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記セオドライトから前記ターゲットに向かう視野を遮る状態と遮らない状態とを作り出せるように構成されており、
前記セオドライトは、前記ターゲットを視認しているときの視野が明るい状態および暗い状態を識別する第３の識別部と、前記視野が明るい状態から暗い状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第３の計測部と、この第３の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第３の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置である。
【００１６】
すなわち、第３の発明は、自ら発光するターゲットをセオドライトで視認しているときに、保持手段によって視野が遮られずに視野が明るい状態から保持手段によって視野が遮られて視野が暗い状態へと所定時間内に変化した回数に基づいて、スクリュコンベアの回転速度、したがって掘削ヘッドの回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベアの回転速度を検出するための機構が推進機に設けられていない場合であっても、第３の識別部、第３の計測部、第３の演算部をセオドライトに設けることによってスクリュコンベアの回転速度を検出することができるから、推進機を改造する必要がなく、また推進機の改造に伴う様々なトラブルの発生を回避することができる。
【００１７】
なお、第１〜第３の演算部が演算した回転速度を表示する回転速度表示部を、ターゲットあるいはセオドライトに設けることができる。
【００１８】
なお、スクリュコンベアと一体に回転する遮光部材を設けるとともに、レーザーセオドライトからターゲットに照射されるレーザー光線あるいは自ら発光するターゲットからセオドライトに延びる光線をこの遮光部材が遮るように構成すれば、推進機の保持手段と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、推進工法に用いる推進機を改造することなく掘削ヘッドの回転速度を確実に検出する新規な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図２】図１中の矢印Ａ方向から見た図。
【図３】図１中のレーザーターゲットの構造を模式的に示す図。
【図４】第２実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図５】第３実施形態の回転速度検出装置を示す図。
【図６】推進工法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図５を参照し、本発明の推進工法における掘削ヘッド回転速度検出装置の各実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の部分には同一の符号を用いて重複した説明を省略する。
【００２２】
第１実施形態
まず最初に図１〜図３を参照し、第１実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００２３】
本第１実施形態の回転速度検出装置１００は、図６を参照して説明した推進工法に用いる掘削ヘッド７の回転速度を検出するものである。
具体的に説明すると、推進工法は、その先端に掘削ヘッド７が設けられているスクリュコンベア６を回転駆動するとともに掘削ヘッド７が掘削した地盤中に更新管２を推進する、発進坑３内に設置された推進機２０と、掘削ヘッド７と一体に推進されるターゲット１６に向けてレーザー光線Ｌを照射して掘削ヘッド７が地盤を掘削する方向を測定する、発進坑３内に設置されたレーザーセオドライト１５とを用いる。
【００２４】
このとき推進機２０は、その本体部分に軸受２１を介して回転自在に支持された中空円環状の駆動部材２２と、この駆動部材２２の外周に設けられて一体に回転する環状歯車２３と、この環状歯車２３に噛み合うとともに駆動モータＭによって回転駆動されるピニオンギヤ２４とを有している。
また、中空円環状の駆動部材２２の内側には、その直径方向に延びる保持部材２５が設けられていて、スクリュコンベア６の基端６ａを駆動部材２２と同軸に保持して一体に回転するようになっている。
【００２５】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを介し、レーザーセオドライト１５によってターゲット３０を視認することができる。
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、ターゲット３０が保持部材２５の陰に隠れるので、レーザーセオドライト１５によってターゲット３０を視認することはできない。
【００２６】
言い換えると、図２（ａ）に示したように保持部材２５が水平に延びているときには、レーザーセオドライト１５からターゲット３０に向けて照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５によって遮られることなくターゲット３０に到達する。
これに対して、図２（ｂ）に示したように保持部材２５が上下方向に延びているときには、レーザーセオドライト１５からターゲット３０に向けて照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５によって遮られてターゲット３０には到達しない。
【００２７】
一方、ターゲット３０は、図３にその断面を示したように、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌを受けるとともに、その表面に掘削方向のずれを測定するための目盛りや幾何学的な模様が描かれている半透明な受光板３１を有している。
また、この受光板３１の背面には導光板３２が貼設されており、レーザーセオドライト１５から照射されて受光板３１を透過したレーザー光線Ｌをフォトダイオードあるいはフォトトランジスタ等の光センサから構成された受光部３３に導くようになっている。
【００２８】
これにより、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌが、遮光部材としての保持部材２５によって遮られることなく、受光板３１および導光板３２を介して受光部３３に到達すると、識別部３４はレーザー光線Ｌの受光を表すＯＮ信号を計測部３５に出力する。
これに対して、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌが、遮光部材としての保持部材２５によって遮られて受光板３１に到達しないときには、識別部３４はレーザー光線Ｌを受光していないこと表すＯＦＦ信号を計測部３５に出力する。
【００２９】
計測部３５は、識別部３４から入力するＯＮ／ＯＦＦ信号と、タイマ３６から入力するクロック信号とに基づき、レーザー光線Ｌを受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測し、その計測値を演算部３７に出力する。
演算部３７は、計測部３５から入力した計測値に基づいてスクリュコンベア６、したがって掘削ヘッド７の回転速度を演算して表示制御部３８に出力する。
表示制御部３８は、このターゲット３０の前面上部に設けられている表示器３９が演算された回転速度を表示するように、その作動を制御する。
【００３０】
これにより、レーザーセオドライト１５を操作してターゲット３０を視認している作業者は、その視野の内部に現れている表示器３９を視認することによって掘削ヘッド７の回転速度を知ることができる。
【００３１】
すなわち、本第１実施形態の回転速度検出装置１００は、推進工法に用いる推進機４およびレーザーセオドライト１５をそのまま活用しつつ、先導管１２の内部に吊設する従来のターゲット１６を新規なターゲット３０に交換する構成である。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造する必要がなく、かつ推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
【００３２】
さらに、レーザーセオドライト１５を用いてターゲット３０を視認することにより、ターゲット３０の表示部３９に表示されている掘削ヘッド７の回転速度の値を容易に確認することができる。
これにより、ターゲット３０から発進坑３の内部へと電気配線を引き回す必要がないから、無用のトラブルの発生を回避することができる。
【００３３】
なお、計測部３５は、レーザー光線Ｌを受光していない状態から受光している状態への所定の時間内における変化の回数を計測する構成とすることもできる。
さらに、計測部３５は、レーザー光線Ｌを受光している状態の時間の合計値あるいはレーザー光線Ｌを受光していない状態の時間の合計値と所定の時間との比率に基づいて、レーザー光線Ｌを受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数、若しくはレーザー光線Ｌを受光していない状態から受光している状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する構成とすることもできる。
【００３４】
第２実施形態
次に図４を参照し、第２実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００３５】
上述した第１実施形態の回転速度検出装置１００は、ターゲット３０に受光部３３、識別部３４、計測部３５、演算部３７他を設ける構造であった。
これに対して、本第２実施形態の回転速度検出装置２００は、第２の受光部、第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部他を有する回転速度検出手段４０をレーザーセオドライト１５に並設する構造となっている。
【００３６】
具体的に説明すると、発進坑３に設置されたレーザーセオドライト１５には、回転速度検出手段４０が並設されている。
また、推進機２０の保持部材２５には、レーザーセオドライト１５からターゲット１６に向けて照射されたレーザー光線Ｌを、回転速度検出手段４０に向けて反射する反射部材４１が設けられている。
【００３７】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌは、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを通ってターゲット３０に到達する。
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、レーザーセオドライト１５から照射されたレーザー光線Ｌは、保持部材２５に設けられている反射部材４１で反射して回転速度検出手段４０の第２の受光部４２に向かう。
【００３８】
すると、本第２の実施形態の回転速度検出手段４０は、その第２の識別部、第２の計測部、第２の演算部、第２の表示制御部が、上述した第１実施形態の場合と同様に動作してスクリュコンベア６の回転速度を第２の表示器４３に表示する。
【００３９】
すなわち、本第２実施形態の回転速度検出装置２００は、推進工法に用いる推進機４およびレーザーセオドライト１５をそのまま活用しつつ、レーザーセオドライト１５に並設した回転速度検出手段４０と、推進機４の保持部材２５に設けた反射部材４１とによって、スクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造してセンサ等を設ける必要がないばかりでなく、推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
また、その構造が簡単であるから、既存の推進機４を用いる推進工法にも容易に適用することができる。
【００４０】
第３実施形態
次に図５を参照し、第３実施形態の回転速度検出装置について説明する。
【００４１】
上述した第１および第２実施形態の回転速度検出装置１００，２００は、いずれもレーザーセオドライト１５からターゲット１６に向けて照射されたレーザー光線Ｌを活用するものであった。
これに対して、本第３実施形態の回転速度検出装置３００は、発進坑４内に設けたセオドライト５０を用いて自ら発光するターゲット５１を視認することにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
【００４２】
具体的に説明すると、自ら発光するターゲット５１は、例えば本願出願人の先願である特開２００８−６４７２６号公報に開示されているような、ＬＥＤをバックライトとする内部照明方式とすることができる。
【００４３】
これにより、図２（ａ）に示したように、保持部材２５が水平に延びているときには、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に向かう光線Ｌ２は、駆動部材２２の内周面と保持部材２５との間に形成されている隙間２５ａを通ってセオドライト５０に到達する。
すると、セオドライト５０でターゲット５１を視認しているときの視野は、明るいものとなる。
【００４４】
これに対して、図２（ｂ）に示したように、保持部材２５が上下方向に延びているときには、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に向かう光線Ｌ２は、保持部材２５によって遮られてセオドライト５０には到達しない。
すると、セオドライト５０でターゲット５１を視認しているときの視野は、暗いものとなる。
【００４５】
一方、セオドライト５０の内部には図示されないハーフミラーが設けられていて、自ら発光するターゲット５１からセオドライト５０に到達した光線Ｌ２の一部を、その下方に設けられている図示されない第３の受光部へと導く。
すると、セオドライト５０の内部に設けられている図示されない第３の識別部、第３の計測部、第３の演算部、第３の表示制御部が、上述した第１実施形態の場合と同様に動作してスクリュコンベア６の回転速度を第３の表示器５２に表示する。
【００４６】
すなわち、本第３実施形態の回転速度検出装置３００は、推進工法に用いる推進機４およびターゲット５１をそのまま活用しつつ、レーザーセオドライト５０によってスクリュコンベア６の回転速度を検出するものである。
これにより、スクリュコンベア６の回転速度を検出するために推進機４を改造してセンサ等を設ける必要がないばかりでなく、推進機４の改造に伴って発生するトラブルを回避することができる。
【００４７】
以上、本発明の推進工法における掘削ターゲット回転速度検出装置の各実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態においては、いずれも推進機４の保持部材２５が、レーザーセオドライトからターゲットに照射されるレーザー光線あるいは自ら発光するターゲットからセオドライトに延びる光線を遮る構造となっていた。
これに対して、スクリュコンベア６と一体に回転する他の部材をレーザー光線等の経路の途中に設けることにより、同様の作用効果を奏し得ることは言うまでもない。
また、推進工法は、上述したように既設埋設管を更新する用途に限定されるものではなく、様々な用途を対象とするものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４８】
１ 既設埋設管
２ 更新管
３ 発進坑
４ 推進機
５ 減速機
６ スクリュコンベア
７ 掘削ヘッド
１０ 油圧シリンダ
１２ 先導管
１３ 刃口部
１５ レーザーセオドライト
１６ ターゲット
２０ 推進機
２２ 駆動部材
２５ 保持部材
３０ ターゲット
３１ 受光板
３２ 導光板
３３ 受光部
３４ 識別部
３５ 計測部
３６ タイマ
３７ 演算部
３８ 表示制御部
３９ 表示器
４０ 回転速度検出手段
４１ 反射部材
５０ セオドライト
５１ ターゲット
１００ 第１実施形態の回転速度検出装置
２００ 第２実施形態の回転速度検出装置
３００ 第３実施形態の回転速度検出装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を遮る状態とレーザー光線を通過させる状態とを作り出せるようにように構成されており、
前記ターゲットは、前記レーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第１の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第１の計測部と、この第１の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第１の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項２】
前記ターゲットは、前記第１の演算部が演算した前記回転速度を前記レーザーセオドライトに向けて表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項３】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を前記レーザーセオドライトの側に反射する反射手段を有しており、
前記レーザーセオドライトは、前記反射手段が反射したレーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第２の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第２の計測部と、この第２の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第２の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項４】
前記第２の演算部が演算した前記回転速度を表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項３に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項５】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進される自ら発光するターゲットと、
前記ターゲットを視認することにより前記掘削ヘッドの地盤掘削方向を測定する、前記発進坑内に設置されたセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記セオドライトから前記ターゲットに向かう視野を遮る状態と遮らない状態とを作り出せるように構成されており、
前記セオドライトは、前記ターゲットを視認しているときの視野が明るい状態および暗い状態を識別する第３の識別部と、前記視野が明るい状態から暗い状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第３の計測部と、この第３の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第３の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項６】
前記セオドライトは、前記第３の演算部が演算した前記回転速度を表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項５に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項１】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を遮る状態とレーザー光線を通過させる状態とを作り出せるようにように構成されており、
前記ターゲットは、前記レーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第１の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第１の計測部と、この第１の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第１の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項２】
前記ターゲットは、前記第１の演算部が演算した前記回転速度を前記レーザーセオドライトに向けて表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項１に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項３】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進されるターゲットに向けてレーザー光線を照射しつつ前記掘削ヘッドが地盤を掘削する方向を測定する、前記発進坑内に設置されたレーザーセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記レーザー光線を前記レーザーセオドライトの側に反射する反射手段を有しており、
前記レーザーセオドライトは、前記反射手段が反射したレーザー光線を受光している状態および受光していない状態を識別可能な第２の識別部と、前記レーザー光線を受光している状態から受光していない状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第２の計測部と、この第２の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第２の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項４】
前記第２の演算部が演算した前記回転速度を表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項３に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項５】
推進工法に用いる掘削ヘッドの回転速度を検出する装置であって、
前記推進工法は、
その先端に掘削ヘッドが設けられているスクリュコンベアを回転駆動するとともに前記掘削ヘッドが掘削した地盤中に更新管を推進する、発進坑内に設置された推進機と、
前記掘削ヘッドと一体に推進される自ら発光するターゲットと、
前記ターゲットを視認することにより前記掘削ヘッドの地盤掘削方向を測定する、前記発進坑内に設置されたセオドライトと、を用いるものであり、
前記推進機は、駆動モータおよび減速機によって回転駆動される中空円環状の駆動部材と、前記スクリュコンベアの基端を前記駆動部材の内側に同軸に保持する保持手段とを有しており、
前記保持手段は、前記セオドライトから前記ターゲットに向かう視野を遮る状態と遮らない状態とを作り出せるように構成されており、
前記セオドライトは、前記ターゲットを視認しているときの視野が明るい状態および暗い状態を識別する第３の識別部と、前記視野が明るい状態から暗い状態へと所定の時間内に変化した回数を計測する第３の計測部と、この第３の計測部が計測した回数と前記所定時間とに基づいて前記スクリュコンベアの回転速度を演算する第３の演算部とを備えていることを特徴とする推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【請求項６】
前記セオドライトは、前記第３の演算部が演算した前記回転速度を表示する回転速度表示部をさらに有していることを特徴とする請求項５に記載した推進工法における掘削ヘッドの回転速度検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３６６２９（Ｐ２０１１−２３６６２９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０８５３８（Ｐ２０１０−１０８５３８）
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【出願人】（０００１７７４１６）三和機材株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１０日（２０１０．５．１０）
【出願人】（０００１７７４１６）三和機材株式会社 (144)
【Ｆターム（参考）】
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