Warning: fopen(data/log202007101336.log): failed to open stream: No space left on device in /home/jp321/public_html/header.php on line 106

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 107

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/jp321/public_html/header.php on line 112
非開削推進装置における信号伝送システム - 大阪瓦斯株式会社
米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 大阪瓦斯株式会社

発明の名称 非開削推進装置における信号伝送システム
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−319474(P2003−319474A)
公開日 平成15年11月7日(2003.11.7)
出願番号 特願2002−126856(P2002−126856)
出願日 平成14年4月26日(2002.4.26)
代理人 【識別番号】100092727
【弁理士】
【氏名又は名称】岸本 忠昭
【テーマコード(参考)】
2D054
5K048
【Fターム(参考)】
2D054 AC18 GA17 GA61 GA84 GA92 
5K048 AA05 BA25 BA35 DB01 DC01 EB10 FB08 FB09 FB16 HA21
発明者 中内 啓雅 / 荒井 郁男
要約 課題
比較的簡単な構成でもって、ドリルヘッド内蔵の電子回路からの信号を伝送することができる非開削推進装置の信号伝送システムを提供すること。

解決手段
ドリルヘッド10を含む推進体6と、ドリルヘッド10に内蔵された電子回路ユニット50と、電子回路ユニット50からの信号を所要の通りに処理するための信号処理装置とを備えた非開削推進装置における信号伝送システム。ドリルヘッド10には通信回路が内蔵され、推進体6の外部には伝送用送信アンテナ42が取り付けられ、通信回路が通信用ケーブル74を介して伝送用送信アンテナ42に接続され、通信回路からの通信信号は、伝送用送信アンテナ42及び推進体6を介して送信され、伝送用受信手段を介して信号処理手段に伝送される。
特許請求の範囲
【請求項1】 土壌を掘削するドリルヘッドを含む推進体と、前記ドリルヘッドに内蔵された信号回路と、前記信号回路からの信号を所要の通りに処理するための信号処理装置とを備えた非開削推進装置における信号伝送システムであって、前記ドリルヘッドには、信号回路からの信号を通信するための通信回路が内蔵され、前記推進体の外部には伝送用送信アンテナが取り付けられ、前記通信回路が通信用ケーブルを介して前記伝送用送信アンテナに接続されており、前記信号処理装置には伝送用受信手段が設けられており、前記通信回路からの通信信号は、前記伝送用送信アンテナ及び前記推進体を介して送信され、前記伝送用受信手段を介して前記信号処理装置に伝送されることを特徴とする信号伝送システム。
【請求項2】 前記伝送用送信アンテナは、誘電体を介して前記推進体の外部に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の信号伝送システム。
【請求項3】 前記ドリルヘッドには探査用送信アンテナ及び探査用受信アンテナが設けられ、前記ドリルヘッドに内蔵された信号回路は、前記探査用送信アンテナから送信された探査信号を前記探査用受信アンテナを介して受信する受信回路であり、また、前記信号処理装置は、前記受信回路からの受信信号を所要の通りに画像処理する画像処理装置であることを特徴とする請求項1又は2記載の信号伝送システム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土壌中を掘進する推進体のドリルヘッドに内蔵された信号回路からの信号を外部の信号処理装置に伝送する信号伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ガス管などの埋設物を埋設するのに、埋設用溝などを掘削することなく施工する非開削推進工法が提案され実用に供されている。このような非開削推進工法では非開削推進装置が用いられ、この非開削推進装置は、土壌を掘削するためのドリルヘッドと、ドリルヘッドを所定方向に回転駆動するとともに推進方向に駆動するための回転推進駆動手段と、ドリルヘッドと回転推進駆動手段との間に着脱自在に連結される接続パイプユニットとを備えている。このような非開削推進装置においては、回転推進駆動手段によりドリルヘッドが所定方向に回転されることによって、ドリルヘッドが土壌を掘削し、またこの回転推進駆動手段により推進方向に駆動されることによって、ドリルヘッドが推進方向に移動する。
【0003】推進体が推進する土壌中には各種の埋設物、例えば埋設ガス管、埋設水道管などが埋設されており、掘進するドリルヘッドがこの埋設物に当たってこれを破損させるおそれがある。
【0004】このようなことから、埋設物を探査するための探査装置が装備された非開削推進装置も提案されている。探査装置は、探査信号を送信する送信手段と、埋設物からの反射探査信号を受信する受信手段と、受信手段による受信信号を所要の通りに処理する画像処理装置を備え、送信手段及び受信手段がドリルヘッドに内蔵され、画像処理装置が、例えば、回転推進駆動手段が搭載された車両に設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の非開削推進装置においては、接続パイプユニットに伝送ケーブルが内蔵され、接続パイプユニットを着脱自在に連結すると、これらに内蔵された伝送ケーブルが接続され、ドリルヘッドの受信手段からの受信信号が伝送ケーブルを介して画像処理装置に伝送されるように構成されている。それ故に、各接続パイプユニットには伝送ケーブルを内蔵するとともに、接続するための接続端子を設けなければならず、その構成が複雑になるとともに、接続パイプユニットの接続端子間に土砂などの異物が侵入すると、受信信号の伝送不良の原因になる。
【0006】本発明の目的は、比較的簡単な構成でもって、ドリルヘッドに内蔵された信号回路からの信号を信号処理装置に確実に伝送することができる非開削推進装置における信号伝送システムを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、土壌を掘削するドリルヘッドを含む推進体と、前記ドリルヘッドに内蔵された信号回路と、前記信号回路からの信号を所要の通りに処理するための信号処理装置とを備えた非開削推進装置における信号伝送システムであって、前記ドリルヘッドには、信号回路からの信号を通信するための通信回路が内蔵され、前記推進体の外部には伝送用送信アンテナが取り付けられ、前記通信回路が通信用ケーブルを介して前記伝送用送信アンテナに接続されており、前記信号処理装置には伝送用受信手段が設けられており、前記通信回路からの通信信号は、前記伝送用送信アンテナ及び前記推進体を介して送信され、前記伝送用受信手段を介して前記信号処理装置に伝送されることを特徴とする。
【0008】本発明に従えば、ドリルヘッドに通信回路が内蔵され、推進体の外部に伝送用送信アンテナが取り付けられ、通信回路と伝送用送信アンテナとが通信用ケーブルを介して接続され、また信号処理装置には伝送用受信手段が設けられている。信号回路からの信号は通信回路により通信信号に変換され、この通信信号が伝送用送信アンテナ及び推進体を介して送信され、伝送用受信手段を介して信号処理装置に伝送される。このように推進体自体を介して通信信号を伝送するので、推進体に(これを構成する例えば接続パイプユニットに)通信用ケーブルを設ける必要はなく、推進体の構成を簡単にすることができ、また伝送不良の発生も少なくすることができる。
【0009】また、本発明では、前記伝送用送信アンテナは、誘電体を介して前記推進体の外部に取り付けられていることを特徴とする。本発明に従えば、伝送用送信アンテナが誘電体を介して推進体の外部に取り付けられているので、伝送用送信アンテナからの通信信号はこの誘電体を介して推進体に誘導され、誘電体を介して効率良く推進体に伝送することができ、通信信号の伝送効率を高めることができる。
【0010】更に、本発明では、前記ドリルヘッドには探査用送信アンテナ及び探査用受信アンテナが設けられ、前記ドリルヘッドに内蔵された信号回路は、前記探査用送信アンテナから送信された探査信号を前記探査用受信アンテナを介して受信する受信回路であり、また、前記信号処理装置は、前記受信回路からの受信信号を所要の通りに画像処理する画像処理装置であることを特徴とする。
【0011】本発明に従えば、ドリルヘッドの信号回路は、探査用受信アンテナを介して探査信号を受信する受信回路であり、また、信号処理装置は画像処理装置であるので、埋設物を探査するための受信信号の伝送に好都合に適用することができ、この受信信号を伝送用送信アンテナ及び推進体を介して所要の通りに伝送することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発明に従う信号伝送システムの一実施形態を説明する。図1は、本発明に従う信号伝送システムを適用した非開削推進装置を用いた非開削工法を説明するための簡略図であり、図2は、図1の非開削推進装置におけるドリルヘッド及びその近傍を示す断面図であり、図3は、図1の非開削推進装置の伝送用送信アンテナ及びその近傍を示す部分拡大図であり、図4は、図1の非開削推進装置に適用した信号伝送システムを簡略的に示すブロック図である。
【0013】図1において、非開削工法に用いられる図示の非開削推進装置2は、土壌4内を掘削しながら推進する推進体6を備え、この推進体6は土壌中において可撓性を有している。推進体6は、推進本体8と、この推進本体8の先端部に設けられたドリルヘッド10とを備え、推進本体8は、着脱自在に連結される接続パイプユニット12から構成される。
【0014】推進体6は、回転推進駆動手段14により推進される。回転推進駆動手段14は例えば車両16に搭載され、車両16に搭載された状態で埋設工事を行う施工現場に運ばれる。回転推進駆動手段14は、推進本体8を介してドリルヘッド10を所定方向に回転駆動するとともに、例えば矢印18で示す推進方向に推進し、回転推進駆動手段14による回転駆動力及び押込み力によって、推進体6は土壌4中を推進方向に移動する。そして、推進体6が推進方向に移動するに伴って、推進体6の一部を構成する接続パイプユニット12が着脱自在に連結されて継ぎ足され、このようにして推進体6による掘削が行われる。
【0015】非開削推進工法では、推進体6が上述したように掘削し、そのドリルヘッド10が地上又は到達立坑に到達するまで推進される。そして、地上又は到達立坑まで到達すると、ドリルヘッド10が取り外され、このドリルヘッド10に代えて、例えばポリエチレン製埋設管(例えば埋設ガス管、埋設水道管など)が接続され、推進体6が車両16側に引き戻される。このとき、推進体6を引き戻すことに伴って、その推進本体8から接続パイプユニット12が取り外される。このようにして推進体6の全てを引き戻すと、埋設管が所要の通りに埋設され、かくして、非開削でもって埋設管を土壌4中に敷設することができる。
【0016】この非開削推進装置2には、土壌4中に埋設された埋設物22(例えば、既設埋設管であって、既設ガス管、既設水道管など)を探査するための探査装置24(図4参照)が設けられているとともに、探査信号を伝送するための信号伝送システム26が適用されている。図2〜図4を参照して、図示の探査装置24はレーダ波の如き電磁波を用いて埋設物22を探査するものであり、パルス発生回路28、送信回路30、探査用送信アンテナ32、探査用受信アンテナ34、受信回路36、変調用通信回路40及び伝送用送信アンテナ42を備え、これらが推進体6のドリルヘッド10に装備されている。この形態では、パルス発生回路28、送信回路30、探査用送信アンテナ32、探査用受信アンテナ34、受信回路36及び変調用通信回路40がドリルヘッド10に内蔵され、伝送用送信アンテナ42がドリルヘッド10の外部に配設されている。
【0017】主として図2を参照して、ドリルヘッド10は細長い円筒状のヘッドハウジング43を備え、このヘッドハウジング43の先端部に平坦な傾斜部44が設けられ、この傾斜部44によって先細状に形成されている。この傾斜部44の大部分は平板状の誘導体基板45から構成され、この誘導体基板45の内側に探査用送信アンテナ32及び探査用受信アンテナ34が配設されている。探査用送信アンテナ32及び探査用受信アンテナ34は、例えばボータイアンテナから構成される。
【0018】このヘッドハウジング43内には電子・電源ユニット46が搭載されている。電子・電源ユニット46は円筒箱状のユニットハウジング48を備え、このユニットハウジング48内に、パルス発生回路28、送信回路30、受信回路36、増幅回路38及び変調用通信回路40を構成する電子回路ユニット50が内蔵されているとともに、これらに電力を供給するための電源ユニット(図示せず)が内蔵されている。ユニットハウジング48の一端壁51(図2において左端壁)にはコネクタ53が取り付けられ、このコネクタ53の一方の端子部52が送信回路30に接続されているとともに、リード線56を介して探査用送信アンテナ32に接続されており、従って、送信回路30からの探査信号はこの端子部52及びリード線56を介して探査用送信アンテナ32に送給され、この送信アンテナ32から推進方向前方に送信される。また、コネクタ53の他方の端子部54が受信回路36に接続されているとともに、リード線58を介して探査用受信アンテナ34に接続されており、従って、探査用受信アンテナ34により受信した探査信号は、リード線58及び他方の端子部54を介して受信回路36に送給される。
【0019】このような探査装置24では、図4から理解されるように、パルス発生回路28、送信回路30、受信回路36及び増幅回路38がレーダ用回路60を構成し、送信回路30及び探査用送信アンテナ32が探査用送信手段を構成し、探査用受信アンテナ34及び受信回路36が探査用受信手段を構成する。
【0020】この探査装置24は、更に、伝送用送信アンテナ42からの信号を受信するための伝送用受信手段、信号処理装置としての画像処理装置62、印刷装置64及びモニタ66を備え、伝送用受信手段が伝送用受信アンテナ68及び復調用通信回路70から構成されている(図1も参照)。伝送用受信アンテナ68はピックアップとして直接車両16に接続するようにしてもよい。伝送用受信アンテナ68は、推進体6側からの通信信号を受信し、復調用通信回路70は伝送用受信アンテナ68を介して受信した通信信号を復調し、画像処理装置62は、復調した通信信号、即ち伝送された探査信号を所要の通りに画像処理して埋設物22の探査処理信号を生成し、液晶表示装置の如きモニタ66は、この探査処理信号の内容を画面に表示し、印刷装置64はこの探査処理信号の内容を印刷する。
【0021】伝送用送信アンテナ42に関連して、更に、次の通りに構成されている。ユニットハウジング48の一端壁51には接続端子72が設けられ、この接続端子72が電子回路ユニット50の変調用通信回路40に接続されている。伝送用送信アンテナ42はヘッドハウジング43の外面に取り付けられ、接続端子72と伝送用送信アンテナ42とが通信用ケーブル74を介して接続されている。この形態では、ヘッドハウジング43の外周面の一部には凹部76が設けられ、この凹部76に収容するように伝送用送信アンテナ42が取り付けられている(図3参照)。このように凹部76に収容することによって、土壌4中を掘進する際に、伝送用送信アンテナ42が土壌に接触などすることが確実に回避され、伝送用送信アンテナ42の寿命を長くすることができる。尚、この凹部76は必ずしも設ける必要はなく、伝送用送信アンテナ42を先細に突出する側(図2に示す側)の外周面に設けることによって、土壌との接触などを効果的に回避することができる。
【0022】伝送用送信アンテナ42は、図3に示すように、テープ状の細長い銅箔などから形成することができる。このような伝送用送信アンテナ42は、長さLが10cm、幅Wが1〜2mm程度の大きさの薄い銅箔から形成され、ヘッドハウジング43の軸線方向(図3において左右方向)に直線状に延びている。伝送用送信アンテナ42の一端部には接続部42aが設けられ、通信用ケーブル74はヘッドハウジング43の貫通孔を通してこの接続部42aに接続され、ヘッドハウジング43の上記貫通孔は充填材などによって密封される。
【0023】この伝送用送信アンテナ42は、誘電体78(図2、図3参照)を介してヘッドハウジング43に取り付けるのが望ましい。この誘電体78は例えば合成樹脂材料でよく、例えば1〜3mm程度の合成樹脂層(例えば、固着用の接着剤でよい)を介して取り付けられる。このように誘電体78を介して取り付けることによって、伝送用送信アンテナ42から後述する如く送信された通信信号は、誘電体78を介して推進体6(ドリルヘッド10及び推進本体8)に誘導され、かく誘導された通信信号が推進体6を通して伝送される。
【0024】このことに関連して、ドリルヘッド10のヘッドハウジング43及び接続パイプユニット12の接続パイプハウジング80が例えばステンレス鋼から形成されているとともに、ドリルヘッド10と接続パイプユニット12を着脱自在に連結すると、ヘッドハウジング43及び接続パイプハウジング80が相互に接続され、また一対の接続パイプユニット12を着脱自在に連結すると、それらの接続パイプハウジング80が相互に接続される。
【0025】このように構成されているので、信号回路としての受信回路36からの受信信号は、変調用通信回路40で通信信号に変調され、変調された通信信号が、接続端子72及び通信用ケーブル74を介して伝送用送信アンテナ42に送給され、この伝送用通信アンテナ42から誘電体78を介して推進体6のハウジング(ヘッドハウジング43)に誘導され、推進体6(ヘッドハウジング43及び接続パイプハウジング80)を通して伝送されて外部に送信される。
【0026】この実施形態では、伝送用受信手段、モニタ66などは、画像処理装置62とともに例えば車両16に又は移動自在なユニット装置82に搭載され、例えば車両16に搭載した場合、操作者は、モニタ66を見ながらドリルヘッド10が埋設物22に衝突しないように推進体6を推進させることができ、例えばユニット装置82に設けた場合、車両16から離れた場所、例えばドリルヘッド10の近傍において、モニタ66を見ながら埋設物22とドリルヘッド10との位置関係を確認することができる。
【0027】次に、主として図2及び図4を参照して、上述した信号伝送システム26を備えた探査装置24の作用効果について説明する。この非開削推進装置2に装備された探査装置24においては、パルス発生回路28により生成されたパルス信号が送信回路30に送られ、この送信回路30はパルス信号に基づいて探査信号を生成し、探査信号が探査用送信アンテナ32から推進方向に送信される。そして、この送信アンテナ32から送信された後埋設物22により反射された反射探査信号が、探査用受信アンテナ34を介して受信回路36に受信され、かく受信された受信信号が増幅回路38で増幅された後に変調用通信回路40に送給され、この通信回路40により変調されて通信信号に変換される。
【0028】このように変調された通信信号は、通信用ケーブル74を介して伝送用送信アンテナ42に送給され、この伝送用送信アンテナ42から誘電体78を介して推進体6(ヘッドハウジング43)に誘導され、接続パイプハウジング80を介して伝送され、この接続パイプハウジングの端部(車両16側の端部)から外部に送信される。探査用受信手段により受信した受信信号は、上述したように、推進体6のハウジング43,80を利用して伝送されるので、受信信号を伝送するための伝送用ケーブルを接続パイプユニット12内に設ける必要はなく、従って、接続パイプユニット12の構成が簡単になり、これによって、推進体6自体の構成を簡単にすることができる。
【0029】推進体6から送信された通信信号は、画像処理装置62側に設けられた伝送用受信アンテナ68に受信され、この受信アンテナ68を介して復調用通信回路80に送られ、復調用通信回路80が変調された通信信号、即ち変調された探査信号を復調し、復調された探査信号が画像処理装置72に送られて所要の通りに画像処理されてモニタ66に表示される。従って、埋設物22の埋設情報がモニタ66に表示され、作業者はモニタ66の表示内容を見ることによって、埋設物22の埋設位置を知ることができる。
【0030】伝送用通信アンテナとしては、上述した構成に代えて、例えば図5、図6又は図7に示すように構成することもできる。図5は、伝送用送信アンテナの第1の変形形態を示しており、この第1の変形形態では、伝送用送信アンテナ42Aがワイヤ状の細長いものから構成され、上述したと略同様にして、ドリルヘッド10のヘッドハウジング43の外面に誘電体(図示せず)を介して取り付けられ、ヘッドハウジング43の軸線方向に延びている。
【0031】図6は、伝送用送信アンテナの第2の変形形態を示しており、この第2の変形形態では、伝送用送信アンテナ42Bがテープ状の細長いものから構成され、ドリルヘッド10のヘッドハウジング43の外面に誘電体(図示せず)を介し取り付けられ、ヘッドハウジング43の外周面に螺旋状に巻かれて延びている。尚、この変形形態では、ヘッドハウジング43の外周面に伝送用送信アンテナ42Bを収容するための凹部を設けていないが、図1〜図4に示す実施形態のように、伝送用送信アンテナ42Bを収容するための凹部を設けるようにしてもよい。また、伝送用送信アンテナ42Bとして、図5に示すようなワイヤ状のものをヘッドハウジング43の外周面に螺旋状に巻くようにしてもよい。
【0032】図7は、伝送用送信アンテナの第3の変形形態を示しており、この第3の変形形態では、伝送用送信アンテナ42Bがテープ状の細長いものから構成され(図5に示すようなワイヤ状のものでもよい)、ドリルヘッド10のヘッドハウジング43の外面に誘電体(図示せず)を介し取り付けられ、ヘッドハウジング43の外周面に渦巻き状に巻かれて延びている。尚、この変形形態でも、伝送用送信アンテナ42Bを収容するための凹部を特に設けていないが、このような凹部を設けるようにしてもよい。
【0033】図5〜図7に示す伝送用送信アンテナ42A,42B,42Cを用いた場合にも、上述したと同様に、変調用通信回路40からの通信信号が伝送用送信アンテナ42から誘電体78を介して推進体6(ヘッドハウジング43)に誘導され、この推進体6を介して伝送されて外部に送信され、第1の実施形態と同様に作用効果が達成される。
【0034】以上、本発明に従う信号伝送システムの一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。
【0035】例えば、上述した実施形態では、推進体6のドリルヘッド10からの探査信号を画像処理装置72に伝送するシステムに適用したが、このような探査信号の伝送に限定されず、その他の信号の伝送にも適用することができる。
【0036】
【発明の効果】本発明の請求項1の信号伝送システムによれば、信号回路からの信号は通信回路により通信信号に変換され、この通信信号が伝送用送信アンテナ及び推進体を介して送信され、伝送用受信手段を介して信号処理装置に伝送される。このように推進体自体を介して通信信号を伝送するので、推進体に(これを構成する例えば接続パイプユニットに)通信用ケーブルを設ける必要はなく、推進体の構成を簡単にすることができ、また伝送不良の発生も少なくすることができる。
【0037】また、本発明の請求項2の信号伝送システムによれば、伝送用送信アンテナが誘電体を介して推進体の外部に取り付けられているので、伝送用送信アンテナからの通信信号はこの誘電体を介して推進体に誘導され、推進体自体を介して効率良く伝送することができる。
【0038】更に、本発明の請求項3の信号伝送システムによれば、埋設物を探査するための受信信号を、伝送用送信アンテナ、推進体及び伝送用受信手段を介して画像処理装置に伝送することができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013