(57)【要約】【課題】  地中に推進管を埋設する推進工法において、掘進機の位置や推進管の埋設状況をリアルタイムできわめて迅速に計測することができる測量器械設置用台を提供する。【解決手段】  測量器械Ｂが搭載された台本体２とその両側端部に垂直に立設された吊りアーム３，３と当該吊りアーム３，３の上端部にそれぞれ水平に突設された回転軸４，４とを備えて構成する。台本体２には重り５、重り調整機構６および気泡管７をそれぞれ取り付け、回転軸４，４にはベアリング８、ロータリーダンパー９および電磁ブレーキ１０をそれぞれ取り付ける。台本体２は測量器械Ｂを脱着自在に固定できるように構成する。吊りアーム３は縦長の逆Ｖ字形をなす枠状に形成し、回転軸４は各吊りアーム３の上端部に鋼管Ａの推進方向と直交する方向に水平に突設する。【選択図】              図１
2006133213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進工法における掘進機および推進管の位置を計測する測量器械を前記推進管内に設置するための測量器械設置用台であり、前記測量器械を搭載するための台本体と当該台本体を前記推進管内に垂設するための吊りアームと当該吊りアームの上端部をベアリングを介して前記推進管内に揺動自在に軸支するための回転軸とを備え、前記回転軸に前記台本体の揺動を制動させるためのブレーキを備えてなることを特徴とする測量器械設置用台。
【請求項２】
回転軸に台本体の揺動を減衰させるためのダンパーを備えてなることを特徴とする請求項１記載の測量器械設置用台。
【請求項３】
台本体に重りを備えてなることを特徴とする請求項１または２記載の測量器械設置用台。
【請求項４】
回転軸は推進管内に敷設されたレールを走行する走行装置に軸支されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の測量器械設置用台。
【請求項５】
回転軸は推進管内に置かれた支持台に軸支されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の測量器械設置用台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は測量器械設置用台に関し、地中に推進管を埋設する推進工法において、掘進機の位置や推進管の埋設状況を計測するための光学式測量器械を推進管内に設置する目的で用いられる。
【背景技術】
【０００２】
トンネルの構築工法として、順次継ぎ足された推進管列の先端に設置された掘進機で前方の地盤を切削しながら、発進立坑に設置された元押しジャッキによって推進管列の後端を押圧することにより推進管を地中に押し込んで地中に所定の管路を構築する推進工法が知られている。
【０００３】
本工法においては、特に掘進機を計画線通りに推進させ、かつ推進管を計画線通りに埋設するため、推進施工と並行して掘進機の位置や推進管の埋設状況をリアルタイムで計測することにより管理されている。
【０００４】
この種の計測方法として、これまで発進立坑内に設けられた基準点上に測量器械を据え付け、計画線の方向を決め、上記した測量器械によって掘進機や推進管内に設置されたターゲットを視準することによって、掘進機や推進管のズレを計測する方法が一般に用いられていた。
【０００５】
しかし、近年特に、長距離・急曲線推進施工の需要が多く、それに伴い推進管内の見通し可能な距離が短く，そのため立坑内の測量器械から掘進機や推進管内のターゲットを視準しにくくなって計測作業が非常に困難な場合が多い。
【０００６】
そこで最近では、測距と測角を単一器械で行うことのできる機能が組み込まれた自動追尾式トータルステーション等の光学式測量器械を推進管内に所定間隔おきに設置し、このトータルステーションについて順次開トラバース測量を展開して掘進機の位置や推進管の埋設状況を管理するトータルステーション測量が採用されてきている。
【０００７】
ところで、上記した測量器械には一般に自動的に水平を保持するための自動整準装置が組み込まれているが、測量器械の水平を自動的に保持できる範囲にはおのずと限界があった。
【０００８】
そのため、上記した推進工法の場合においては、推進につれて変化する推進管列の傾斜角に対応して測量器械を常時水平に保持できるように、各トータルステーションの測量器械は、推進管内にフリーな状態に垂設された吊り下げ型(振り子型)の設置台に搭載されている。
【特許文献１】特許第３４５８０７５号
【特許文献２】特開２００２−２２８４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の吊り下げ型(振り子型)設置台の場合、通常吊り回転軸(振り子回転軸)は単に回転自在に軸支されているため、測量器械の鉛直度の確保、揺動状態から静止状態に至るまでに相当時間がかかり、迅速な計測作業ができないという課題があった。
【００１０】
また、測量器械の鉛直度の確保、計測時の固定、さらには測量器械の転倒防止等に関する装置は、特に設けられていないためこれらの点についても課題があった。
【００１１】
本願発明は以上の課題を解決するためになされたもので、特に掘進機の位置や推進管の埋設状況を迅速に計測・管理することのできる測量器械設置用台を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の測量器械設置用台は、推進工法における掘進機および推進管の位置を計測する測量器械を前記推進管内に設置するための測量器械設置用台であり、前記測量器械を搭載するための台本体と当該台本体を前記推進管内に垂設するための吊りアームと当該吊りアームの上端部をベアリングを介して前記推進管内に揺動自在に軸支するための回転軸とを備え、前記回転軸に前記台本体の揺動を制動させるためのブレーキを備えてなることを特徴とするものである。
【００１３】
なお、この場合のブレーキの種類としては、例えば電磁石により回転軸を固定する電磁ブレーキや、油圧を用いた油圧ブレーキ等があるが、上記した台本体の揺動を効率的に制動できる機能を備えているものであれば、特に限定されるものではない。
【００１４】
本願発明によれば、測量器械を吊り下げ型(振り子型)の台に搭載して推進管内に設置することにより、推進管の鉛直急曲推進に対して特に整準作業を必要とせずに推進機の位置や推進管の埋設状況を迅速に計測することができる。
【００１５】
請求項２記載の測量器械設置用台は、請求項１記載の測量器械設置用台において、回転軸に台本体の揺動を減衰させるためのダンパーを備えてなることを特徴とするものである。なお、この場合のダンパーの種類としては、内蔵した流体の粘性抵抗を利用したオイルダンパー等があるが、上記した台本体の揺動を効率的に減衰させる機能を備えているものであれば、特に限定されるものではない。
【００１６】
本願発明は、特にダンパーの働きにより測量器械が搭載された台本体の揺動を速やかに収束させるとともに、ブレーキの働きによって台本体の揺動を確実に制動させることにより、掘進機や推進管の計測作業に迅速に着手できるようにしたものである。
【００１７】
請求項３記載の測量器械設置用台は、請求項１または２記載の測量器械設置用台において、台本体の下側部に重りを取り付けてなることを特徴とするものである。一般に測量器械は縦長をなす等の形態上の理由により重心が高く転倒しやすいため、台本体の下側部に重りを取り付けることにより測量器械の安定を図ることができる。また、重りにより全体の重心を下げることで設置台の水平保持効果を高めることができる。
【００１８】
請求項４記載の測量器械設置用台は、請求項１〜３のいずれかに記載の測量器械設置用台において、回転軸は推進管内に敷設されたレールを走行する走行装置に軸支してなることを特徴とするものである。
【００１９】
本願発明の場合、測量器械設置用台が走行装置に垂設され、推進管内を自由に走行可能なことで、測量器械が万一管内で故障した場合でも簡単に回収することができる。なお、測量器械設置用台は、通常は動かないように固定し、故障などで回収の必要な場合に限り、固定を解除して走行できる構成になっていればよい。
【００２０】
請求項５記載の測量器械設置用台は、請求項１〜３のいずれかに記載の測量器械設置用台において、回転軸は推進管内に置かれた支持台に軸支してなることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明は、床置き形式の測量器械設置用台であり、鋼管を地中に下向き鉛直曲線状に押し込む場合に用いられるものである。この場合の支持台は、自立可能な立体枠状に構成されたものを想定し、回転軸は支持台の上端部に架け渡された枠部材に軸支すればよい。
【００２２】
また、支持枠体は、鋼管や形鋼などから安定した状態で自立可能に形成してあれば、特に形状は限定されるものではない。さらに、支持枠体は現地で簡単に組立てよび分解が可能なように形成してあれば、運搬などの取り扱いが容易となり望ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本願発明は、特に回転軸に設けられたブレーキとダンパーの働きによって掘進に伴う測量器械の揺動を速やかに収束させ、かつ測量器械の揺動を確実に制動し固定することで、掘進機の位置や推進管の埋設状況を迅速かつ確実に計測し、推進管の推進施工をきわめて効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、本願発明の一例を示し、図において、いわゆるパイプルーフとして地中に上向きに鉛直急曲線状に押し込まれた推進管(以下「鋼管」という)Ａ内に測量器械設置用台１が鋼管Ａの推進方向に所定間隔おきに垂設され、各測量器械設置用台１に測距と測角を単一器械で行うことのできる機能が組み込まれた光学式測量器械(以下「測量器械」という)Ｂがそれぞれ搭載されている。
【００２５】
測量器械設置用台１は、測量器械Ｂが搭載された台本体２とその両側端部(推進管Ａの推進方向と直交する方向の両端部)に垂直に立設された吊りアーム３，３と当該吊りアーム３，３の上端部にそれぞれ水平に突設された回転軸４，４とを備えて構成されている。
【００２６】
台本体２には重り５、重り調整機構６および気泡管７がそれぞれ取り付けられ、回転軸４，４にはベアリング８、ロータリーダンパー９および電磁ブレーキ１０がそれぞれ取り付けられている。
【００２７】
台本体２は測量器械Ｂを脱着自在に固定できるように構成され、吊りアーム３は縦長の逆Ｖ字形をなす枠状に形成され、さらに回転軸４は各吊りアーム３の上端部に鋼管Ａの推進方向と直交する方向に水平に突設されている。
【００２８】
重り５は掘進振動に伴う台本体２の揺れを押えるとともに、測量器械Ｂを転倒したりしないように安定させるために設置されている。その場合、ロータリーダンパー９の効果を生かすためには、回転軸４，４から重心までの距離が可能な限り離れている(揺動周期を長くする)方がよく、そのため、重り５は台本体２の下側部に取り付けられ、また重り調整機構６によって重心の位置を制御できるようになっている。
【００２９】
なお、一般に測量器械Ｂは縦長をなしている等の形態状の理由により、重心位置が相当高いことが予想されるため、重り５はかなりの重量になることが予想される。また、鋼管Ａ内に測量器械設置用台１を垂設する際、各設置台１のウェイト調整を個別に行い、レベルを出しておく必要があることから、台本体２に重り調整機構６とレベル確認用の気泡管７が取り付けられている。
【００３０】
ベアリング８は台本体２を滑らかに揺動させるためのもので、ベアリング８を介して各回転軸４は鋼管Ａ内に回転自在に軸支されており、これにより台本体２は左右の吊りアーム３，３とともに鋼管Ａの推進方向と直交する方向を回転軸として鋼管Ａの推進方向に自由に揺動するようになっている。
【００３１】
なお、ロータリーダンパー９および電磁ブレーキ１０についてはラジアル荷重は考慮されないため、荷重はベアリング８で負担することになり、したがって、台本体２に搭載される測量器械Ｂの重量などを考慮すると、回転軸４の片持ちは避けるべきであり、また例えば図１(ｃ)に図示するように、各回転軸４は複数(ダブル)のベアリング８を介して推進管Ａ内に軸支されているのが望ましい。  
【００３２】
電磁ブレーキ１０は掘進機や推進管の計測に際し、台本体２の揺動を制動し、揺動しないよう固定するために用いられるものであり、通常回転軸４，４はフリーな状態にあって自由に回転するが、制御ＯＮによりロータに制御板が押し当てられることにより吊りアーム３，３の回転が阻止され、これにより台本体２が揺動しないように固定される構成になっている。
【００３３】
なお、鋼管Ａが測量器械Ｂの自動整準範囲を超えてローリングする場合でも、回転軸４を２軸ジンバル構造(回転軸が鋼管Ａの推進方向と直交する方向、及び推進方向と平行する方向)とすることで、鋼管Ａのローリングに対しても台本体を常に水平に保つ構造とすることが可能である。
【００３４】
ロータリーダンパー９は設置台２の揺れが収束しない場合に利用されるものであり、ロータに内蔵されたオイルの粘性抵抗によって回転軸４，４に回転速度に応じた制動力を与え、これにより台本体２の揺れが減衰される構成になっている。
【００３５】
なお、台本体２は基本的に回転軸４，４の真下に位置するため、ロータリーダンパー９には余り大きなトルクはかからない。また、ロータリーダンパー９に大きなトルクが作用する構造の場合、台本体２が回転軸４，４の真下に静止するまで相当の時間がかかる恐れがあるため、ロータリーダンパー９に大きなトルクが作用しない構造の方が望ましい。
【００３６】
図２(ａ)，(ｂ)，(ｃ)は、鋼管Ａ内に測量器械設置用台１が垂設された状態を示し、図２(ａ)，(ｂ)の場合、鋼管Ａ内の両側に布設された送排泥管１１，１１間に支持部材１２が連続して架け渡され、この支持部材１２に回転軸４，４がベアリング８を介して回転自在に軸支されている。
【００３７】
また、図２(ａ)の場合、支持部材１２は送排泥管１１，１１に固定されているのに対し、図２(ｂ)の場合は、支持部材１２は鋼管Ａの内壁部に固定されている。
【００３８】
一方、図２(ｃ)の場合、支持部材１２は両側の送排泥１１，１１にそれぞれ突設され、この支持部材１２，１２に両側の回転軸４，４がそれぞれ、ベアリング８を介して回転自在に軸支されている。
【００３９】
いずれの場合も、このような構成により測量器械設置用台１は鋼管Ａ内に揺動自在に垂設されている。
【００４０】
図３(ａ)〜(ｃ)も、鋼管Ａ内に測量器械設置用台１が垂設された状態を示したもので、この例においては、鋼管Ａの天井部にレール１３が推進管Ａの推進方向に連続して布設され、このレール１３に走行車１４が走行自在に取り付けられ、測量器械設置用台１は走行車１４に揺動自在に垂設されている。
【００４１】
図４(ａ)，(ｂ)は、地中に下向き曲線状に押し込まれた鋼管Ａ内に測量器械Ｂを搭載した測量器械設置用台１が設置されている例を示し、この場合、測量器械設置用台１は、鋼管Ａ内にその推進方向に所定間隔おきに据え置かれた各支持枠体１７の中にそれぞれ垂設されている。
【００４２】
支持枠体１７は、鋼管や形鋼などから安定した状態で自立可能な台形枠状に形成されている。また、支持枠体１７は現地で簡単に組立てよび分解が可能なように形成され、また鋼管Ａ内に簡単に据え付けおよび取り外しが可能にように脱着自在に設置されている。
【００４３】
このような構成において、上記した測量器械設置用台１を推進工法における推進機と鋼管の計測に適用する場合について簡単に説明すると、図１において鋼管Ａ内には複数の測量器械設置用台１を所定間隔おきに垂設し、推進機１５内と発進側の立坑(図省略)内にはそれぞれ１個の測量器械設置用台１を垂設する。
【００４４】
また、鋼管Ａ内と発進側立坑内にそれぞれ垂設された各測量器械設置用台１には測距と測角を単一器械で行うことのできる測量器械Ｂをそれぞれ搭載し、推進機１５内に垂設された測量器械設置用台１には視準ターゲット１６を搭載する。
【００４５】
そして、立坑内に設けられた基準ターゲット(図省略)を基準に、各地点において測量器械Ｂにより各区間の測距と測角を行い、これらの情報を地上のコーピュータで演算処理することによって推進機１５の位置と鋼管Ａの埋設状況を計測する。
【００４６】
なお、測量器械設置用台１および測量器械Ｂの鋼管Ａ内への設置は、測量器械設置用台１と測量器械Ｂを鋼管Ａ内に予め設置しておき、これを鋼管列の最後尾に適当な間隔で継ぎ足すことにより行う。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本願発明は、地中に推進管を埋設して所定の管路を構築する推進工法において、掘進機の位置や推進管の埋設状況をリアルタイムで迅速に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】(ａ)は測量器械設置用台の設置例を示す推進管の一部断面図、(ｂ)は測量器械設置用台の概要を示す斜視図、(ｃ)は回転軸にベアリングが複数取り付けられた例を示す回転軸部の正面図である。
【図２】(ａ)、(ｂ)、（ｃ）は測量器械設置用台の設置例を示す推進管の断面図である。
【図３】測量器械設置用台の設置例を示し、(ａ)は推進管の断面図、(ｂ)は(ａ)におけるロ部拡大図、(ｃ)は斜視図である。である。
【図４】(ａ)は測量器械設置用台の設置例を示す推進管の一部断面図、(ｂ)はその一部斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  測量器械設置用台
２  台本体
３  吊りアーム
４  回転軸
５  重り
６  重り調整機構
７  気泡管
８  ベアリング
９  ロータリーダンパー(ダンパー)
１０  電磁ブレーキ
１１  送排泥管
１２  支持部材
１３  レール
１４  走行車
１５  推進機
１６  視準ターゲット
１７  支持枠
Ａ  鋼管(推進管)
Ｂ  光学式測量器械
【図１】
2006133213.tif 000003
【図２】
2006133213.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006133213.tif 000006