JP2001066133A - トンネル内の遠隔測量システム及び測量台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル内でのトータルステーションの移動
・設置・撤去作業を容易にし、かつトータルステーショ
ンによる測点の測量を遠隔地から自動的に行う。 【解決手段】 レール２４上を走行可能な測量台車２６
上のトータルステーション２８に遠隔操作ユニット３４
から測量開始指令を通信回線を通して送信することによ
り、支持手段４０を駆動してトータルステーション２８
がハウジング２６２の内部に格納されている位置からハ
ウジング２６２の外部に出された測量位置へ移動した
後、整準台４１でトータルステーション２８の水平を保
持し、トータルステーション２８を測量可能な状態にす
る。そして、遠隔操作ユニット３４から測量開始指令に
よりトータルステーション２８を動作させて測点Ｔ１〜
Ｔ３等のターゲットを自動的に視準し、かつ、視準され
た測点の測距及び測角し、その測距・測角データを基に
測点の座標をパソコン３６で算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル内におい
て測量機器による各種の測量を遠隔地から自動的に行い
得るようにした遠隔測量システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水道等のシールド工法による
トンネル工事において、例えばシールドマシンの掘進に
伴い順に組み立てられた覆工リングのトンネル計画線に
対するずれなどを計測する場合の最も典型的な測量方法
としては、トンネル坑内の任意の既知点にトランシット
のような測量器を設置し、シールドマシンの掘進に伴い
新たに組み立てられた覆工リングに標尺を設置し、この
標尺を測量器で視準することにより、測量器から覆工リ
ングまでの水平距離及び高低差を測定し、この測定デー
タを基に覆工リングの中心座標を算出する。以下同様に
して、標尺を未測定の覆工リングに順に設置し、かつ測
量器で視準して水平距離及び高低差を測定することこと
により、新たに設置された覆工リングの中心座標を順に
算出し、この算出結果から覆工リングの中心線が計画線
に対して適正の範囲にあるか否かを判定するようにして
いる。

【０００３】また、シールドマシンの位置を測定する場
合には、トンネル坑内の任意の既知点に光学式測量器を
設置し、シールドマシンの所定の複数箇所にターゲット
をそれぞれ配置し、この各ターゲットを測量器で順番に
視準することにより得られた水平距離データ及び角度デ
ータからシールドマシンの座標を算出し、この算出結果
からシールドマシンがトンネルの計画線に沿って掘進さ
れているか否かを判定するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の測量方式においては、シールドマシンの位
置測量および覆工リングの位置測量が行われる度に、作
業者がトンネル坑内に入って、測量器を坑内の任意の既
知点に移動して設置し、そして、測量の終了と共に測量
器を撤去する必要があり、しかも、測量器の測量操作は
作業者が直接に行うものであるため、測量器の設置・撤
去作業が煩雑となるとともに、測量にも多くの人手を要
する問題がある。また、セグメント位置の測量作業が行
われている時はシールドマシンの掘進作業が停止される
ため、トンネルの掘進能率が低下するという不具合があ
る。

【０００５】本発明は上記のような従来の問題を解決し
たもので、本発明の目的は、トンネル内でのトータルス
テーションの移動・設置作業を容易にし、かつトータル
ステーションによる測点の測量を遠隔地から自動的に行
い得る遠隔測量システムを提供することにある。また、
本発明の目的は、トンネル内での測量機であるトータル
ステーションの測量位置への移動・設置及び測量位置か
らの退去を容易にし、かつトータルステーションの格納
を可能にした測量台車を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、トンネル内の各種測点を遠隔地からの指令
に基づいて自動的に測量する遠隔測量システムであっ
て、前記トンネル内に敷設したレール上を走行可能な測
量台車と、前記測量台車に該測量台車から測量台車外の
測量位置へ移動可能に設けられた支持手段と、前記支持
手段上に水平状態を保って設置され、前記支持手段が前
記測量位置に移動されている状態で前記トンネル内の測
点に設置されたターゲットに対して自動的に視準すると
ともに測距・測角を行うトータルステーションと、前記
トータルステーションが前記測量台車に収容される位置
と前記トータルステーションが前記測量台車外に出され
る測量位置間で前記支持手段を移動させる駆動手段と、
前記トンネル外の地上に設置され、前記測量台車に収容
されたトータルステーションを前記測量位置へ移動させ
て視準・測距・測角動作させるための測量指令及び前記
測量位置のトータルステーションを前記測量台車に収容
させるための指令を送出する遠隔操作手段と、前記駆動
手段を前記遠隔操作手段からの測量指令に基づいて制御
する制御手段と、前記遠隔操作手段と前記トータルステ
ーション及び制御手段間のデータの授受を行う通信回線
と、前記トンネル外の地上に設置され、前記トータルス
テーションから前記通信回線を通して伝送されてくる測
距・測角データを基に前記測点の座標を算出する演算手
段とを備えることを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、トンネル内の各種測点を
測量するのに用いる測量台車であって、前記トンネル内
に敷設したレール上を走行可能な台車と、前記台車に設
けられ閉塞された内部空間を有するハウジングと、前記
ハウジングに設けられた開口部と、前記開口部を開閉す
る扉と、前記扉を開閉駆動する扉開閉駆動手段と、前記
ハウジング内に前記開口部を通じてハウジングの内部か
らハウジングの外部の測量位置へ移動可能に設けられた
支持手段と、前記支持手段上に水平状態を保って設置さ
れ、前記支持手段が前記測量位置に移動されている状態
で前記トンネル内の測点に設置されたターゲットに対し
て自動的に視準するとともに測距・測角を行うトータル
ステーションと、前記トータルステーションが前記ハウ
ジングの内部に収容される位置と前記トータルステーシ
ョンが前記ハウジングの外部に出される測量位置間で前
記支持手段を移動させる駆動手段とを備えることを特徴
とする。

【０００８】本発明のトンネル内の遠隔測量システムに
おいては、遠隔操作手段からの測量指令により駆動手段
が動作してトータルステーションを測量位置に自動的に
セットした後、このトータルステーションにより測点の
ターゲットを自動的に視準し、かつ、視準された測点の
測距及び測角を自動的に行い、その測距・測角データを
通信回線を通して演算手段に伝送し、測点の座標を算出
する。よって、トンネル内での測量機器であるトータル
ステーションの移動・設置作業が容易になり、かつトー
タルステーションによる測点の測量を遠隔地から自動的
に行うことができる。また、本発明の測量台車において
は、トンネル内での測量機であるトータルステーション
の測量位置への移動・設置及び測量位置からの退去を容
易に行うことができるとともに、測量しない時のトータ
ルステーションを台車上のハウジング内に収容しておく
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図９を参照して説明する。図１は本発明の実
施の形態におけるトンネル内の遠隔測量システムの全体
構成図、図２は本発明の実施の形態におけるトンネル内
の測量台車及びトータルステーションの配置状態を示す
側面図、図３は本発明の実施の形態における測量台車及
びトータルステーションの正面図、図４は図３の平面
図、図５（Ａ）は本発明の実施の形態におけるトータル
ステーション収容用ハウジングの扉を閉めた状態の正面
図、図５（Ｂ）は扉を開いた状態の正面図、図６は本発
明の実施の形態における遠隔測量制御システムのブロッ
ク図、図７及び図８は本発明の実施の形態における遠隔
測量システムの動作手順を示すフローチャートである。

【００１０】図１において、１２は地盤中を計画線に沿
い掘進することによりトンネル１４を掘削する泥土圧式
等のシールドマシンであり、トンネル１４の内壁面は、
図２に示すように鉄筋コンクリートセグメント等をリン
グ状に組み立ててな覆工リング１６により覆われ、トン
ネル空間を保持できるようになっている。また、トンネ
ル１４の底部に形成された床面１８上には、資機材をな
どを運搬するための運搬台車（図示省略）が走行可能に
載置される走行レール２０及び後方台車２２が走行可能
に載置される後方台車レール２４がトンネルの１４の長
手方向に沿い平行に敷設されている。また、後方台車レ
ール２４上には、後方台車２２の後方に位置して測量台
車２６が走行可能に載置され、この測量台車２６には、
トンネル１４内に設けた複数の既知の後方基準点Ｂ１、
Ｂ２や方向角を知るための後視点ＢＥ及びシールドマシ
ン１２の所定の箇所に設けた複数の未知の測点Ｔ１〜Ｔ
３を自動的に視準し測量するトータルステーション２８
が搭載されている。また、測量台車２６は後方台車２２
により牽引される構成になっている。また、上記後方基
準点Ｂ１、Ｂ２や後視点ＢＥ及び未知の測点Ｔ１〜Ｔ３
には図示省略したシャッタ付きのコーナキューブリフレ
クター等のターゲットがそれぞれ配設される構成になっ
ている。

【００１１】上記トンネル１４の立坑１４１が開口する
近傍の地上には、監視事務所３０が建設されている。こ
の監視事務所３０内には、測量台車２６などの動作状況
を監視するモニタ３２、トータルステーション２８に対
し視準・測距・測角のための指令などを送出してトータ
ルステーション２８及び測量台車等を遠隔制御する遠隔
操作ユニット（請求項に記載の遠隔操作手段に相当）３
４及びトンネル１４内での各測点Ｔ１〜Ｔ３等の測量デ
ータを処理して各測点の座標を算出したりする測量制御
用パーソナルコンピュータ（請求項に記載の演算手段に
相当し、以下、パソコンと略称する）３６などが設置さ
れている。

【００１２】次に、図２ないし図５により測量台車２６
の構成について説明する。測量台車２６は、後方台車レ
ール２４上に走行可能に載置された台車２６１と、この
台車２６１上に設置され、トータルステーション２８等
を格納するハウジング２６２を備え、このハウジング２
６２の正面部にトータルステーション２８を出し入れす
るための開口部２６３が設けられており、さらに、ハウ
ジング２６２の正面部には、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す
ように、開口部２６３を開閉する扉２６４が左右方向に
移動可能に設けられている。したがって、扉２６４で開
口部２６３を閉じた状態のハウジング２６２の内部に
は、下板、前板、扉、側板及び後板で閉塞された空間が
形成され、トンネル１４内に浮遊する塵埃がハウジング
２６２内に侵入するのを防止できるようになっている。
また、上記扉２６４は、ハウジング２６２に設けた扉開
閉駆動手段３８により開閉される構成になっている。上
記扉開閉駆動手段３８は、ハウジング２６２の上部にお
いて開口部２６３の左右方向の一端箇所に設けたプーリ
３８１付きの駆動モータ３８２と、開口部２６３の左右
方向の他端箇所に設けたプーリ３８３と、このプーリ３
８１と３８３間に巻き掛けられたエンドレスワイヤ３８
４とを備え、このエンドレスワイヤ３８４には前記扉２
６４の一端が連結され、駆動モータ３８２によりエンド
レスワイヤ３８４を往復走行することにより扉２６４を
開閉できるようになっている。なお、扉開閉駆動手段３
８の駆動モータ３８２は、遠隔操作ユニット３４からの
測量開始指令により制御される構成になっている。

【００１３】また、台車２６１上のハウジング２６２内
には、図１に示すように、トータルステーション２８を
水平方向に旋回可能にかつ上下方向に昇降可能に支持す
る支持手段４０が設けられている。上記支持手段４０
は、図２ないし図４に示すように、台車２６１上に軸線
を一致させて鉛直方向に設けた上部及び下部軸４０１、
４０２により鉛直軸線回りに回転可能に軸支された旋回
用枠体４０３と、この旋回用枠体４０３の前部に鉛直に
設けた案内軸４０４に上下動可能に取り付けられた昇降
台４０５と、この昇降台４０５に前方へ延在して設けた
支持アーム４０６を備える。上記支持アーム４０６の水
平な旋回先端部上には、自動水平保持機能を有する整準
台４１を介してトータルステーション２８が設置されて
いる。また、支持アーム４０６の水平な旋回先端部下面
には、支持アーム４０６を上記走行レール２０上に安定
して載置するための脚部４０７が設けられている。

【００１４】上記支持手段４０を含めたトータルステー
ション２８を水平方向に旋回する旋回駆動手段４２は、
旋回用枠体４０３の下部軸４０２に同心取り付けたウォ
ームホイール４２１と、台車２６１上に設置した駆動モ
ータ４２２と、この駆動モータ４２２の回転軸に設けら
れ、ウォームホイール４２１に噛合するウォーム４２３
から構成される。この旋回駆動手段４２の駆動モータ４
２２は、遠隔操作ユニット３４からの測量指令により制
御されるもので、支持手段４０をトータルステーション
２８が台車２６１上のハウジング２６２の内部に収納さ
れる第１の旋回位置とトータルステーション２８がハウ
ジング２６２の外部に出される第２の旋回位置間で旋回
できるようになっている。

【００１５】上記支持手段４０を含めたトータルステー
ション２８を上下方向に昇降する昇降駆動手段４４は、
支持手段４０の旋回用枠体４０３に案内軸４０４と平行
して回転可能に設けた送りねじ４４１と、この送りねじ
４４１に螺合され昇降台４０５に固定されたナット部材
４４２と、送りねじ４４１の一端に傘歯車列４４３を介
して連結され、送りねじ４４１を回転する駆動モータ４
４４から構成される。この昇降駆動手段４４の駆動モー
タ４４４は、遠隔操作ユニット３４からの測量指令によ
り制御されるもので、支持手段４０をトータルステーシ
ョン２８が測量台車２６外に出された前記第２の旋回位
置と、この第２の旋回位置より下方の測量位置間で昇降
できるようになっている。

【００１６】次に、図６によりトンネル内遠隔測量制御
システムのブロック図の構成について説明する。図６に
おいて、５０はトータルステーション２８を含む測量シ
ステム全体を制御するＣＰＵ等の制御装置であり、この
制御装置５０には、トンネル１４内の各測点（後方基準
点Ｂ１、Ｂ２や後視点ＢＥ及び未知の測点Ｔ１〜Ｔ３）
に設置されたターゲットに対してトータルステーション
２８を自動的に視準する視準制御手段２８１、この視準
に伴いトータルステーション２８を自動的に測距・測角
動作させる測距・測角制御手段２８２が接続されてい
る。また、制御装置５０には、扉開閉駆動手段３８の駆
動モータ３８２、旋回駆動手段４２の駆動モータ４２２
及び昇降駆動手段４４の駆動モータ４４４がそれぞれ接
続され、さらに、後方基準点Ｂ１、Ｂ２や後視点ＢＥ及
び未知の測点Ｔ１〜Ｔ３に設置したターゲット６４が信
号ケーブル６６を通してそれぞれ接続されている。ま
た、制御装置５０には、トータルステーション２８の中
心軸が鉛直になるように整準するための整準台４１を制
御する整準制御手段４１１が接続されている。

【００１７】上記制御装置５０は、モデム５２及び通信
ケーブル５４を介して監視事務所のモデム５６に接続さ
れている。モデム５６には遠隔操作ユニット３４及びパ
ソコン３６が接続され、さらに映像処理手段５８を介し
てモニタ３２が接続されている。また、トータルステー
ション２８側のモデム５２には、映像処理手段６０を介
して撮像カメラ６２が接続されている。この撮像カメラ
６２はトータルステーション２８などの動作状況を撮影
するもので、測量台車２６などの所定の箇所に設置され
る。

【００１８】次に、上記のように構成された本実施の形
態の動作について、図７及び図８を参照して説明する。
例えば、シールドマシン１２の掘進位置を遠隔測量する
場合は、まず、遠隔制御用パソコン３６の電源を投入
し、かつトータルステーション２８及び整準台４１の電
源を投入して、これらを動作可能な状態に維持してお
く。そして、測量台車２６をシールドマシン１２の掘進
位置が測量できる最適に位置まで後方台車レール２４に
沿い移動し、固定する。かかる状態において、遠隔制御
用パソコン３６に接続された遠隔操作ユニット３４上の
測量開始ボタン（図示省略）を操作して測量準備スイッ
チをオンにする（ステップＳ１１）。この測量準備スイ
ッチがオンされることによる測量開始指令はモデム５
６、通信ケーブル５４及びモデム５２を通してトータル
ステーション２８の制御装置５０に伝送され、これによ
り、制御装置５０は測量準備動作モードに入り、測量準
備動作を行う（ステップＳ１２）。

【００１９】測量準備が開始されると、図８に示す動作
が行われる。まず、制御装置５０から扉開指令が送出さ
れる（ステップＳ１２１）。この扉開指令信号が扉開閉
駆動手段３８の駆動モータ３８２に加えられると、駆動
モータ３８２は扉開方向に回転してハウジング２６２の
扉２６４を、図５（Ａ）に示す閉状態から図５（Ｂ）に
示す開状態に開ける（ステップＳ１２２）。

【００２０】扉２６４が開かれたことが図示省略のリミ
ットスイッチなどにより検出されると、扉２６４の開動
作が停止し、次いで、制御装置５０から旋回指令が送出
される（ステップＳ１２３）。この旋回指令信号が旋回
駆動手段４２に加えられると、その駆動モータ４２２が
起動され、トータルステーション２８を含む支持手段４
０は、トータルステーション２８がハウジング２６２内
に収納されている図３に示す第１の旋回位置からトータ
ルステーション２８がハウジング２６２外に出した図２
及び図４の実線に示す第２の旋回位置に旋回される（ス
テップＳ１２４）。

【００２１】支持手段４０が第２の旋回位置に達したこ
とが図示省略のリミットスイッチなどにより検出される
と、支持手段４０の旋回動作が停止し、制御装置５０か
ら下降指令が送出される（ステップＳ１２５）。この下
降指令信号が昇降駆動手段４４に加えられると、その駆
動モータ４４４が起動され、トータルステーション２８
を含む支持手段４０はトータルステーション２８が測量
台車２６外に出された第２の旋回位置から、この第２の
旋回位置より下方の測量位置（図２の仮想線に示す位
置）に下降される（ステップＳ１２６）。

【００２２】支持手段４０が下降端に達して、支持アー
ム４０６の下面に設けた脚部４０７が走行レール２０上
に載置され、かつ支持手段４０が下降端に達したことが
図示省略のリミットスイッチなどにより検出されると、
支持手段４０の下降動作が停止し、制御装置５０から整
準台４１の整準制御手段４１１に対して整準指令が送出
される（ステップＳ１２７）。そして、この整準指令を
受けた整準制御手段４１１は整準台４１を動作させてト
ータルステーション２８を水平に保持させる（ステップ
Ｓ１２８）。

【００２３】以上のようにして、トータルステーション
２８の測量準備動作が完了すると、図６に示す動作手順
のステップＳ１３に戻る。ステップＳ１３では、トータ
ルステーション２８の測量準備の完了に伴い、遠隔操作
ユニット３４から基準点の測量開始指令がモデム５６、
５２及び通信ケーブル５４からなる通信回線を通して制
御装置５０に伝送されると、制御装置５０は視準制御手
段２８１に対し基準点視準のための動作指令を送出し、
これによりトータルステーション２８を基準点Ｂ１、Ｂ
２に設置したターゲットに自動的に向け、それぞれの基
準点Ｂ１、Ｂ２のターゲットを順番に自動的に視準す
る。この視準動作に伴い測距・測角制御手段２８２が動
作して、トータルステーション２８により各基準点Ｂ１
及びＢ２までの距離及び角度を順に測量し、その測量デ
ータを制御装置５０からモデム５２及び通信ケーブル５
４を通して監視事務所３０に伝送する。

【００２４】監視事務所３０では、トータルステーショ
ン２８から伝送されてくる基準点Ｂ１、Ｂ２の測量デー
タをモデム５６を通してパソコン３６で受信し、演算処
理することによりトータルステーション２８の位置を算
出する（ステップＳ１４）。次に、後視点ＢＥに設置し
たターゲットを上記基準点Ｂ１、Ｂ２の場合と同様にし
てトータルステーション２８で視準し（ステップＳ１
５）、この視準結果を制御装置５０からモデム５２、通
信ケーブル５４及びモデム５６を通してパソコン３６に
伝送することによりトータルステーション２８の方向角
を算出する（ステップＳ１６）。

【００２５】基準点Ｂ１、Ｂ２及び後視点ＢＥに対する
測量が完了することに伴い、遠隔操作ユニット３４から
未知の測点に対する測量開始指令がモデム５６、５２及
び通信ケーブル５４からなる通信回線を通して制御装置
５０に伝送されると、制御装置５０は視準制御手段２８
１に対し未知の測点を視準するための動作指令を送出
し、これによりトータルステーション２８をシールドマ
シン１２の未知の測点Ｔ１〜Ｔ３に設置されたターゲッ
トに自動的に向け、それぞれの測点Ｔ１〜Ｔ３のターゲ
ットを順番に自動的に視準する（ステップＳ１７）。こ
の時、視準されたターゲット、すなわちシャッタ付きコ
ーナキューブリフレクターのシャッタが自動的に開か
れ、トータルステーション２８による自動視準を可能に
する。

【００２６】そして、この視準動作に伴い測距・測角制
御手段２８２が動作すると、トータルステーション２８
により各測点Ｔ１〜Ｔ３までの距離及び角度が順に測量
され、その測量データは制御装置５０からモデム５２及
び通信ケーブル５４を通して監視事務所３０に伝送され
る。監視事務所３０では、トータルステーション２８か
ら伝送されてくる各測点Ｔ１〜Ｔ３の測量データをモデ
ム５６を通してパソコン３６で受信し、トータルステー
ション２８の位置データ及び方向角を基にして演算処理
することによりシールドマシン１２の位置を算出する
（ステップＳ１８）。

【００２７】次に、必要とする各測点の測量が終了した
ならば、遠隔操作ユニット３４上の測量終了ボタンを操
作して測量機格納スイッチ（いずれも図示省略）をオン
にする（ステップＳ１９）。この測量機格納スイッチが
オンすることによる格納指令はモデム５６、通信ケーブ
ル５４及びモデム５２を通してトータルステーション２
８の制御装置５０に伝送され、トータルステーション２
８のハウジング２６２内への格納動作が開始される。す
なわち、制御装置５０が格納指令を受信すると、制御装
置５０から昇降駆動手段４４に対して上昇指令が出力さ
れ、その駆動モータ４４４が上昇方向に起動されること
により、トータルステーション２８を含む支持手段４０
は図２の仮想線に示す測量位置から図２の実線に示す第
２の旋回位置まで上昇される。支持手段４０が第２の旋
回位置まで上昇すると、制御装置５０から旋回駆動手段
４２に対して格納方向の旋回指令が出力され、その駆動
モータ４２２が格納方向に起動される。これにより、ト
ータルステーション２８を含む支持手段４０は図２の実
線に示す第２の旋回位置から図３に示す第１の旋回位置
まで旋回され、トータルステーション２８を測量台車２
６のハウジング２６２内に格納する（ステップＳ２
０）。

【００２８】ハウジング２６２内部へのトータルステー
ション２８の格納が完了したことがリミットスイッチな
どにより検出されると、旋回駆動手段４２が停止し、扉
開閉駆動手段３８が閉方向に駆動して、扉２６４を閉め
る（ステップＳ２１）。これにより、測量作業が終了す
る。また、測量時に撮像カメラ６２により撮像されたト
ータルステーション２８等の映像は映像処理手段６２に
より送信データに処理された後、モデム５２、通信ケー
ブル５４及びモデム５６を通して映像処理手段５８に伝
送され、映像信号に処理してモニタ３２に表示すること
により、トータルステーション２８の動作状況などを監
視する。

【００２９】以上のように本実施の形態によれば、測量
台車２６上に搭載したトータルステーション２８の制御
装置５０に遠隔操作ユニット３４から測量開始指令を通
信回線を通して送信することにより、測量台車２６の扉
２６４を自動的に開き、支持手段４０を第１の旋回位置
から第２の旋回位置へ旋回することで、ハウジング２６
２の内部に格納されているトータルステーション２８を
開口部２６３からハウジング２６２の外部に出し、さら
に、支持手段４０を第２の旋回位置から測量位置へ降下
して走行レール２０上に設置した後、整準台４１でトー
タルステーション２８の水平を保持し、トータルステー
ション２８を測量可能な状態にする。そして、遠隔操作
ユニット３４からの測量開始指令によりトータルステー
ション２８を動作させて測点のターゲットを自動的に視
準し、かつ、視準された測点の測距及び測角を自動的に
行い、その測距・測角データを通信回線を通してパソコ
ン３６に取り込むことで、シールドマシン１２の座標を
算出する構成にしたので、トータルステーション２８に
よる各種測点の測量を遠隔地から自動的に行うことがで
きる。そのため、測量時にトンネル内への測量作業者の
入坑が不要になり、測量作業員を削減できるほか、トン
ネル内でのトータルステーション２８の測量位置への移
動・設置及び測量位置からの退去が容易になり、かつ測
量しない時のトータルステーション２８を台車２６１上
のハウジング２６２内に収容しておくことができる。ま
た、トータルステーション２８がハウジング２６２内に
収容できることにより、不使用時のトータルステーショ
ン２８をトンネル内に浮遊する塵埃から保護できる。

【００３０】なお、上記の実施の形態では、シールドマ
シン１２の位置を測量する場合について説明したが、本
発明はこれに限らず、シールドマシン１２の掘進に伴い
覆工される覆工リング１６の位置を測量する場合などに
も利用できる。この場合、ターゲットは覆工リング１６
の所定の箇所に測量作業員により取り付けられる。ま
た、本発明における支持手段４０をハウジング内への格
納位置から測量位置への駆動方式は、旋回及び昇降する
方式のものに限定されず、旋回または前進・後退する駆
動方式であってもよい。また、本発明の遠隔測量システ
ムは、シールドマシンや覆工リングの測量に限らず、そ
の他の測点の測量にも適用できることは勿論である。ま
た、監視事務所３０とトータルステーション２８間での
データ通信回線は、上記実施の形態に示すような有線方
式に限らず、無線通信で行うようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、遠
隔操作手段からの測量指令により駆動手段が動作してト
ータルステーションを測量位置に自動的にセットした
後、このトータルステーションにより測点のターゲット
を自動的に視準し、かつ、視準された測点の測距及び測
角を自動的に行い、その測距・測角データを通信回線を
通して演算手段に伝送し、測点の座標を算出する構成に
したので、トンネル内でのトータルステーションの移動
・設置・退去作業が容易になり、かつトータルステーシ
ョンによる測点の測量を遠隔地から自動的に行うことが
できる。また、本発明の測量台車によれば、トンネル内
でのトータルステーションの測量位置への移動・設置及
び測量位置からの退去を容易に行うことができるととも
に、測量しない時のトータルステーションを台車上のハ
ウジング内に収容しておくことができるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるトンネル内の遠隔
測量システムの全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態におけるトンネル内の測量
台車及びトータルステーションの配置状態を示す側面図
である。

【図３】本発明の実施の形態における測量台車及びトー
タルステーションの正面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態におけるトータル
ステーション収容用ハウジングの扉を閉めた状態の正面
図、（Ｂ）は扉を開いた状態の正面図である。

【図６】本発明の実施の形態における遠隔測量制御シス
テムのブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態における遠隔測量システム
の動作手順を示すフローチャートである。

【図８】本発明の実施の形態における遠隔測量システム
の測量準備の動作手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１４ トンネル ２０ 走行レール ２４ 後方台車レール ２６ 測量台車 ２６１ 台車 ２６２ ハウジング ２６３ 開口部 ２６４ 扉 ２８ トータルステーション ２８１ 視準制御手段 ２８２ 測距・測角制御手段 ３４ 遠隔操作ユニット ３８ 扉開閉駆動手段 ４０ 支持手段 ４１ 整準台 ５０ 制御装置 ６４ ターゲット

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内の各種測点を遠隔地からの指
   令に基づいて自動的に測量する遠隔測量システムであっ
   て、 前記トンネル内に敷設したレール上を走行可能な測量台
   車と、 前記測量台車に該測量台車から測量台車外の測量位置へ
   移動可能に設けられた支持手段と、 前記支持手段上に水平状態を保って設置され、前記支持
   手段が前記測量位置に移動されている状態で前記トンネ
   ル内の測点に設置されたターゲットに対して自動的に視
   準するとともに測距・測角を行うトータルステーション
   と、 前記トータルステーションが前記測量台車に収容される
   位置と前記トータルステーションが前記測量台車外に出
   される測量位置間で前記支持手段を移動させる駆動手段
   と、 前記トンネル外の地上に設置され、前記測量台車に収容
   されたトータルステーションを前記測量位置へ移動させ
   て視準・測距・測角動作させるための測量指令及び前記
   測量位置のトータルステーションを前記測量台車に収容
   させるための指令を送出する遠隔操作手段と、 前記駆動手段を前記遠隔操作手段からの測量指令に基づ
   いて制御する制御手段と、 前記遠隔操作手段と前記トータルステーション及び制御
   手段間のデータの授受を行う通信回線と、 前記トンネル外の地上に設置され、前記トータルステー
   ションから前記通信回線を通して伝送されてくる測距・
   測角データを基に前記測点の座標を算出する演算手段
   と、 を備えることを特徴とするトンネル内の遠隔測量システ
   ム。
2. 【請求項２】 前記支持手段は前記測量台車に水平方向
   に旋回可能に支持され、かつ上下方向に昇降可能に支持
   されていることを特徴とする請求項１記載のトンネル内
   の遠隔測量システム。
3. 【請求項３】 前記駆動手段は、前記トータルステーシ
   ョンが前記測量台車に収容される第１の旋回位置と前記
   トータルステーションが前記測量台車外に出される第２
   の旋回位置間で前記支持手段を旋回する旋回駆動手段
   と、前記トータルステーションが前記測量台車外に出さ
   れた状態で前記第２の旋回位置と該第２の旋回位置より
   下方の測量位置間で前記支持手段を昇降する昇降駆動手
   段を備えることを特徴とする請求項１または２記載のト
   ンネル内の遠隔測量システム。
4. 【請求項４】 前記測量台車は前記支持手段、旋回駆動
   手段及び昇降駆動手段を含めた前記トータルステーショ
   ンを収容するハウジングと、前記ハウジングに設けられ
   前記トータルステーションを前記ハウジングから前記第
   ２の旋回位置へ出すための開口部と、前記開口部を開閉
   する扉と、前記扉を前記遠隔制御手段からの指令に基づ
   いて動作される扉開閉駆動手段を備えることを特徴とす
   る請求項１ないし３に何れか１項記載のトンネル内の遠
   隔測量システム。
5. 【請求項５】 前記トータルステーションは、前記測定
   位置にセットされた時点で前記トンネル内に設けた既知
   の基準点を視準して測距・測角し、この測距・測角結果
   からトータルステーションの位置を算出し、この位置を
   基準にして未知の測点を測量することを特徴とする請求
   項１ないし４に何れか１項記載のトンネル内の遠隔測量
   システム。
6. 【請求項６】 前記支持手段上に自動水平保持機能を有
   する整準台が設置され、前記トータルステーションは前
   記整準台上に設置されていることを特徴とする請求項１
   ないし５に何れか１項記載のトンネル内の遠隔測量シス
   テム。
7. 【請求項７】 トンネル内の各種測点を測量するのに用
   いる測量台車であって、 前記トンネル内に敷設したレール上を走行可能な台車
   と、 前記台車に設けられ閉塞された内部空間を有するハウジ
   ングと、 前記ハウジングに設けられた開口部と、 前記開口部を開閉する扉と、 前記扉を開閉駆動する扉開閉駆動手段と、 前記ハウジング内に前記開口部を通じてハウジングの内
   部からハウジングの外部の測量位置へ移動可能に設けら
   れた支持手段と、 前記支持手段上に水平状態を保って設置され、前記支持
   手段が前記測量位置に移動されている状態で前記トンネ
   ル内の測点に設置されたターゲットに対して自動的に視
   準するとともに測距・測角を行うトータルステーション
   と、 前記トータルステーションが前記ハウジングの内部に収
   容される位置と前記トータルステーションが前記ハウジ
   ングの外部に出される測量位置間で前記支持手段を移動
   させる駆動手段と、 を備えることを特徴とする測量台車。
8. 【請求項８】 前記支持手段は前記台車に水平方向に旋
   回可能に支持され、かつ上下方向に昇降可能に支持され
   ていることを特徴とする請求項７記載の測量台車。
9. 【請求項９】 前記駆動手段は、前記トータルステーシ
   ョンが前記ハウジング内に収容される第１の旋回位置と
   前記トータルステーションが前記ハウジング外に出され
   る第２の旋回位置との間で支持手段を旋回する旋回駆動
   手段と、前記第２の旋回位置と該第２の旋回位置より下
   方の測量位置間で前記支持手段を昇降する昇降駆動手段
   を備えることを特徴とする請求項７または８記載の測量
   台車。
10. 【請求項１０】 前記扉開閉駆動手段及び前記駆動手段
    は外部からの指令信号により制御されることを特徴とす
    る請求項７ないし９に何れか１項記載の測量台車。
11. 【請求項１１】 前記支持手段上に自動水平保持機能を
    有する整準台が設置され、前記トータルステーションは
    前記整準台上に設置されていることを特徴とする請求項
    ７ないし１０に何れか１項記載の測量台車。