JP2001020674A - トンネルボーリングマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネル坑壁画像取得装置 - Google Patents
トンネルボーリングマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネル坑壁画像取得装置Info
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Abstract
て撮像することにより、トンネル方向位置と取得画像の
関係付けを適確に行い得るようにする。 【解決手段】トンネルボーリングマシンに設けた撮像装
置10により、スラストジャッキによりボーリングヘッ
ドを推進させる過程で、トンネル坑壁を周方向について
撮像し、各位置における撮像画像をトンネル方向に組み
合わせる。
Description
グマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネ
ル坑壁画像取得装置に関する。
状況、湧水状況などを観察して地山等級を評価し、地山
条件に応じて適切な支保を選定するために、切羽観察を
日常的に行っている。この切羽観察は、切羽写真の撮
影、切羽スケッチの作成、および観察項目のチェックな
どである。
M」とも言う。)による掘削においても本来切羽観察が
必要であるものの、切羽面がTBMのカッターヘッドに
より覆われているために、切羽面の直接的な観察に基づ
く地山評価が困難である。
察に際しては、TBMマシン本体通過直後に現れる坑壁
に対して行われるものの、坑壁が現れる位置においても
マシンの機体設備があり、しかもTBMの施工速度が速
く、その後速やかに支保および吹付が行われるために、
坑壁の観察、写真撮影およびスケッチの作成がきわめて
困難な状況にある。
は、TBMによる掘削における地山観察を、TBMが通
過した部位において、ラインセンサカメラによりトンネ
ル周方向に行うことを開示している。ここにラインセン
サカメラは、円形アクチュエータに沿って円周方向に移
動し、この円形アクチュエータの架台がトンネル方向に
移動する構成である。
のは、円形アクチュエータの架台がトンネル方向に移動
することで、トンネル方向に関して撮像するものである
が、トンネル方向位置と取得画像の関係付けを行い難
い。
ネルボーリングマシンヘッドの推進に伴って撮像するこ
とにより、トンネル方向位置と取得画像の関係付けを適
確に行い得るようにすることにある。
項1記載の発明は、トンネルボーリングマシンに設けた
撮像装置により、スラストジャッキによりボーリングヘ
ッドを推進させる過程で、トンネル坑壁を周方向につい
て撮像し、各位置における撮像画像をトンネル方向に組
み合わせることを特徴とするトンネル坑壁画像取得方法
である。
によるボーリングヘッドの推進に伴ってルーフ直後に現
れる坑壁を、トンネルボーリングマシンに設けた撮像装
置により、トンネル周方向に撮像し、各撮像位置におけ
る撮像画像をトンネル方向に組み合わせることを特徴と
するトンネル坑壁画像取得方法である。
の撮像装置からなり、トンネル周方向に間隔を置いてト
ンネルボーリングマシンに固定されている請求項1また
は2記載のトンネル坑壁画像取得方法である。
ネル周方向の画像を得るようにトンネル周方向にトンネ
ル坑壁に沿って移動するように構成されている請求項1
または2記載のトンネル坑壁画像取得方法である。
とするスラストジャッキによりルーフを有するボーリン
グヘッドを推進するように構成したトンネルボーリング
マシンにおいて、前記ルーフの直後位置を睨んでトンネ
ル周方向に間隔を置いた複数の撮像装置をトンネルボー
リングマシンに設け、前記ボーリングヘッドの推進に伴
ってルーフ直後に現れる坑壁を、トンネル周方向に撮像
するように構成したことを特徴とするトンネル坑壁画像
取得装置である。
とするスラストジャッキによりルーフを有するボーリン
グヘッドを推進するように構成したトンネルボーリング
マシンにおいて、前記ルーフの直後位置を睨んでトンネ
ル周方向に間隔を置いてトンネルボーリングマシンに設
けられた複数のCCDカメラと、前記ボーリングヘッド
の推進位置を検出する位置検出手段と、前記ボーリング
ヘッドの推進に伴ってルーフ直後に現れる坑壁を、前記
各CCDカメラによりトンネル周方向に撮像した画像
を、前記位置検出手段からのトンネル方向の位置信号と
関係付けて表示する表示手段と、を備えたことを特徴と
するトンネル坑壁画像取得装置である。
参照しながらさらに詳説する。図1及び図2は、TBM
の概要例示図であり、このTBMはカッターヘッド1A
及びルーフ1Bを備えるボーリングヘッド1を有する。
そして、基体本体2Aに設けたグリッパ3を坑壁に押し
付けて、このグリッパ3を反力座として、スラストジャ
ッキ4により、カッターヘッド1Aの回転により前面を
切削しながらボーリングヘッド1を所定長さ推進させる
ものである。
ラストジャッキ4によるボーリングヘッド1の推進に伴
って、ルーフ1B直後に現れる坑壁を、トンネルボーリ
ングマシンに設けた撮像装置により、トンネル周方向に
撮像するものである。このために、移動基体2Bのルー
フ1B直後位置に、図3に示すように、たとえば6台の
CCDカメラ10,10,…を左右天部、右側壁及び左
側壁を睨んで固定する。ここに、図1にはCCDカメラ
10,10,…による撮像範囲をZとして図示してあ
る。
ラストジャッキ4によるボーリングヘッド1の推進に伴
って、ルーフ1B直後に現れる坑壁の左右天部、右側壁
及び左側壁について、たとえば110度の開き角度θ範
囲内をスキャンしながらそれぞれ撮像する。これらの撮
像信号は、たとえばTBMの運転室17に設けたコンピ
ュータ15に取込み、あるいはさらにコンピュータ15
からの信号を坑外の管理室18に設けたコンピュータ1
9に取込み、画像処理する。
るために、基体本体2Aに対する移動基体2Bの移動
(推進)距離を図2に示すように、たとえばワイヤー式
リニアスケールなどからなる推進位置検出器11が設け
られている。ワイヤー式リニアスケールは、一端部を基
体本体2Aに、他端を移動基体2Bに取り付け、ボーリ
ングヘッド1の推進に伴って、他端が引き出される距離
をエンコーダでパルス信号として出力するものである。
また、TBMの適宜の位置に、たとえば基体本体2Aま
たは移動基体2Bの下部に、トンネル下面に敷設された
レール5に接して回転するようにロータリエンコーダ1
2を設けてある。このロータリエンコーダ12も推進位
置検出器として機能する。
推進位置検出器が付設され、この推進位置検出器からの
推進位置信号がTBMの操作機器16に与えられている
ので、本実施の形態においては、TBMの操作機器16
を介してスラストジャッキ4の推進位置検出器からの推
進位置信号をコンピュータ15に取り込むようにしてあ
る。
ス信号を積算して基準位置からの全距離を求めて現ボー
リングヘッド1の位置を求めること、ロータリエンコー
ダ12からのパルス信号を積算して基準位置からの全距
離を求めて現ボーリングヘッド1の位置を求めること、
ならびに、TBMの操作機器16を介してスラストジャ
ッキ4の推進位置検出器からの推進位置信号に基づいて
現ボーリングヘッド1の位置を求めることの少なくとも
1つの手法を採用して、TBMの現在位置を検知するよ
うにしてある。
の現在位置と、各CCDカメラ10,10,…からの撮
像信号とを組み合わせ、スラストジャッキ4の1ストロ
ークごとに、たとえば図4に示すようにトンネル周方向
の展開合成画像として、CRT表示装置、プリンターま
たは表示のための一時記録装置(磁気ディスク、MOな
ど)に表示または記録させる。本発明の表示手段として
は、CRT画面や記録紙などの表示媒体に表示できるも
のの全てを含む。
トンネル方向のある長さ範囲(撮像範囲Z:たとえば1
m)を常時撮像するようにしてある。各CCDカメラ1
0,10,…からの信号は、ボーリングヘッド1の推進
過程中、トンネル方向のある長さ範囲内のうち所定の短
い幅(たとえば4mm)のトンネル周方向画像信号のみ
をコンピュータ15に取り込む。
ばスラストジャッキ4の1ストローク(たとえば1〜
1.5m)が終了した時点で、1ストローク中の前記短
い幅単位の各画像信号をコンピュータ15内のファイル
に落とす。このファイルの落とし込みを順次行い、所定
のストローク数が完了した時点で、前述のトンネル周方
向の展開合成画像として表示させる。これにより、各位
置ごとに表示された表示画像に基づいて、切羽の自立
性、地質状況、湧水状況などを観察して地山等級を評価
し、地山条件に応じて適切な支保を選定することに役立
たせることができる。
にコンピュータ15内のファイルに落とすことも可能で
あるものの、これではボーリングヘッド1のほぼ1スト
ローク分の推進を終了するまで、吹付や支保工の施工を
行い得ないことになり、施工能率の低下の原因となる。
そこで、前述のように、1ストローク中の前記短い幅単
位で画像信号を順次一時記憶しておき、これらの各画像
信号スラストジャッキ4の1ストローク(たとえば1〜
1.5m)が終了した時点で、1ストローク中の前記短
い幅単位の各記憶画像信号をコンピュータ15内のファ
イルに落とす。これにより、ボーリングヘッド1を連続
的に推進させ、この推進の進行過程で吹付や支保工の施
工を行うことができ、もって施工能率を損なうことなく
ボーリングヘッド1の推進に伴ってルーフ直後に現れる
坑壁を撮像できる。
は、複数のCCDカメラ10,10,…を、トンネル周
方向に間隔を置いてTBMに固定し、各信号をトンネル
周方向に組み合わせたものであるが、1台のまたは複数
台のラインセンサカメラ10Aを、トンネル周方向の画
像を得るように、トンネル周方向にトンネル坑壁に沿っ
て移動するように構成することもできる。
向にトンネル坑壁に沿って移動させる手段としては、ラ
インセンサカメラ10Aを搭載した台車をリング状ガイ
ドに沿ってモータにより自走する構成とすることができ
る。
示すように、図2のラインセンサカメラ10位置に相当
する位置に設けたリング状ガイドに沿ってトンネル坑壁
への吹付装置を移動させる構成において、その吹付装置
と一体的に移動させるようにしたものである。
ング状に走行ガイド20がTBMに固定されている。こ
の走行ガイド20に走行台車21が配設されている。走
行ガイド20の内外面に走行台車21のガイド車が21
a,21bが当接し、ガイド車が21aをモータ22に
より駆動させることにより、走行台車21を走行ガイド
20に沿って、所定角度範囲にわたってトンネル周方向
に沿って移動させるようにしてある。
ており、走行台車21の走行過程において、吹付材料を
吹付ノズル23から坑壁に対してトンネル周方向に連続
的に吹付けるようにしてある。リング状に走行ガイド2
0は、必要によりトンネル方向に配設したレール25に
沿って移動させるように構成することができる。26は
そのための走行車輪である。そして、この走行台車21
にラインセンサカメラ10Aを固定したものである。
行過程において、ラインセンサカメラ10Aにより坑壁
をトンネル方向に連続的に撮像できる。その後あるいは
同時的に、走行台車21の走行過程において、吹付材料
を吹付ノズル23から坑壁に対してトンネル周方向に連
続的に吹付けることができる。
の仮想線で示すように、支保工のエレクタ13にブラケ
ットを取り付けて、そのブラケットにラインセンサカメ
ラ10Aを固定し、坑壁を撮像するようにしてもよい。
像取得方法及びトンネル坑壁画像取得装置を用いれば、
トンネルボーリングマシンヘッドの推進に伴って撮像す
ることにより、トンネル方向位置と取得画像の関係付け
を適確に行い得る。
示す正面図である。
ルーフ、2A…基体本体、2B…移動基体、3…グリッ
パ、4…スラストジャッキ、5…レール、10…CCD
カメラ、10A…ラインセンサカメラ、11…推進位置
検出器、12…ロータリエンコーダ、20…走行ガイ
ド、21…走行台車、23…吹付ノズル。
Claims (6)
- 【請求項1】トンネルボーリングマシンに設けた撮像装
置により、スラストジャッキによりボーリングヘッドを
推進させる過程で、トンネル坑壁を周方向について撮像
し、各位置における撮像画像をトンネル方向に組み合わ
せることを特徴とするトンネル坑壁画像取得方法。 - 【請求項2】スラストジャッキによるボーリングヘッド
の推進に伴ってルーフ直後に現れる坑壁を、トンネルボ
ーリングマシンに設けた撮像装置により、トンネル周方
向に撮像し、各撮像位置における撮像画像をトンネル方
向に組み合わせることを特徴とするトンネル坑壁画像取
得方法。 - 【請求項3】撮像装置は、複数の撮像装置からなり、ト
ンネル周方向に間隔を置いてトンネルボーリングマシン
に固定されている請求項1または2記載のトンネル坑壁
画像取得方法。 - 【請求項4】撮像装置は、トンネル周方向の画像を得る
ようにトンネル周方向にトンネル坑壁に沿って移動する
ように構成されている請求項1または2記載のトンネル
坑壁画像取得方法。 - 【請求項5】グリッパを固定座とするスラストジャッキ
によりルーフを有するボーリングヘッドを推進するよう
に構成したトンネルボーリングマシンにおいて、 前記ルーフの直後位置を睨んでトンネル周方向に間隔を
置いた複数の撮像装置をトンネルボーリングマシンに設
け、 前記ボーリングヘッドの推進に伴ってルーフ直後に現れ
る坑壁を、トンネル周方向に撮像するように構成したこ
とを特徴とするトンネル坑壁画像取得装置。 - 【請求項6】グリッパを固定座とするスラストジャッキ
によりルーフを有するボーリングヘッドを推進するよう
に構成したトンネルボーリングマシンにおいて、 前記ルーフの直後位置を睨んでトンネル周方向に間隔を
置いてトンネルボーリングマシンに設けられた複数のC
CDカメラと、 前記ボーリングヘッドの推進位置を検出する位置検出手
段と、 前記ボーリングヘッドの推進に伴ってルーフ直後に現れ
る坑壁を、前記各CCDカメラによりトンネル周方向に
撮像した画像を、前記位置検出手段からのトンネル方向
の位置信号と関係付けて表示する表示手段と、 を備えたことを特徴とするトンネル坑壁画像取得装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19190299A JP2001020674A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | トンネルボーリングマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネル坑壁画像取得装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19190299A JP2001020674A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | トンネルボーリングマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネル坑壁画像取得装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001020674A true JP2001020674A (ja) | 2001-01-23 |
Family
ID=16282360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19190299A Pending JP2001020674A (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | トンネルボーリングマシンでのトンネル坑壁画像取得方法、およびトンネル坑壁画像取得装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001020674A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002317599A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Kumagai Gumi Co Ltd | トンネル壁面の撮影方法 |
JP2018109311A (ja) * | 2017-01-04 | 2018-07-12 | 大成建設株式会社 | 地山状況予測方法および坑内撮影装置 |
-
1999
- 1999-07-06 JP JP19190299A patent/JP2001020674A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002317599A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Kumagai Gumi Co Ltd | トンネル壁面の撮影方法 |
JP2018109311A (ja) * | 2017-01-04 | 2018-07-12 | 大成建設株式会社 | 地山状況予測方法および坑内撮影装置 |
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040129 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040430 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040406 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040611 |
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041022 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |