JP2001182484A - General surveying system of tunnel - Google Patents
General surveying system of tunnelInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削工事
に用いられる測量システムであって、特に、１台の装置
を用いて複数の処理を総合的に行うことができるシステ
ムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surveying system used for tunnel excavation work, and more particularly to a system capable of comprehensively performing a plurality of processes using one device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、トンネルの掘削工事等の推進
においては、様々な測量と作業が必要とされている。例
えば、トンネルの内部の測量としては、切羽面に対して
測距を行って掘削距離を測量したり、また断面の形状を
測量してアタリ（計画断面の半径より小さな径の部位）
や余掘り（計画断面の半径よりも大きな径の部位）を求
めたり、あるいは、トンネル内の内空の変位を測定し、
トンネルの沈降等の状況の判定が行われたりする。そし
て、これらの測量には、測定の対象となる位置に反射物
を設置し、その反射物にビームを照射し、ビームの出射
と反射の時間差やまたは位相差によりもとめた測距デー
タが用いられることが多い。また、測量によって得られ
たデータと、あらかじめ計画されているデータ等を元に
演算し、例えば切羽面に装薬用の削孔位置を示すマーキ
ングを行ったりする作業も必要とされる。硬質岩盤など
では、切羽面に爆薬を発破して掘削作業が進められる工
法が取られることもあり、このような切羽面における装
薬のためのマーキングには、精密な測定と位置設定が求
められる。さらに、トンネル内で掘削等の作業を行うマ
シン（作業機）のより正確な誘導や、安全性の確保のた
めに、その位置や姿勢の正確な測量が求められ、常時監
視されている。2. Description of the Related Art Conventionally, various surveys and operations have been required in the promotion of tunnel excavation work and the like. For example, as the surveying inside the tunnel, distance measurement is performed on the face of the tunnel to measure the excavation distance, and the shape of the cross section is measured, and Atari (a part with a diameter smaller than the radius of the planned cross section)
Or excavation (a part with a diameter larger than the radius of the planned section), or measure the displacement of the inside of the tunnel,
For example, a situation such as a sinking of a tunnel is determined. For these surveys, a reflector is installed at a position to be measured, a beam is applied to the reflector, and distance measurement data obtained by a time difference or a phase difference between emission and reflection of the beam is used. Often. In addition, it is necessary to perform an operation based on data obtained by surveying and data that is planned in advance, and to perform, for example, a marking indicating a drilling position for charging on a face face. In hard rock, etc., construction methods may be adopted in which digging work is advanced by blasting explosives on the face face, and marking for charging on such face face requires precise measurement and position setting . Furthermore, in order to more accurately guide a machine (working machine) that performs work such as excavation in a tunnel, and to ensure safety, accurate surveying of its position and posture is required and constantly monitored.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な測量は、それぞれが個別の装置によって行われている
ため、作業の効率が悪いという課題を有する。However, since the above-described surveys are performed by individual devices, there is a problem that work efficiency is low.
【０００４】また、測量に用いる装置１台ずつが高額で
ある上に、その高額な装置を複数揃えなければいけない
というコスト的な課題も有している。[0004] Further, there is a problem in terms of cost that one device used for surveying is expensive and a plurality of expensive devices must be prepared.
【０００５】特に、マシンの位置姿勢の検出には、ジャ
イロコンパスや、傾斜計等を必要とし、これらの精密な
計測器を、作業によって振動を伴うマシンにも搭載しな
ければいけないため、計測器の故障や精度に悪影響を及
ぼしやすいという課題も有していた。In particular, the detection of the position and orientation of a machine requires a gyrocompass, an inclinometer, and the like. These precision measuring instruments must be mounted on a machine that vibrates due to the work. There is also a problem that the failure and the accuracy are easily adversely affected.
【０００６】また、反射物を用いて測距データを得る方
法は、対象となる面にわざわざ特定の反射物を作業者が
設置しなければならない。そのため、切羽面に対する測
定では、切羽面直下に作業者が入る必要があり、安全性
の点でも課題を有していた。Further, in the method of obtaining distance measurement data using a reflector, an operator must install a specific reflector on a target surface. For this reason, in the measurement on the face, it is necessary for an operator to enter immediately below the face, which has a problem in terms of safety.
【０００７】また、上述の方法で測距データによって、
対象物の凹凸等を正確に測定したい場合には、きわめて
多数の反射物を設置しなければならず、時間的、コスト
的に限界があった。そのため、実際には正確な凹凸等の
データの把握が困難であり、測量データを元にした演算
結果に誤差を含んでしまうという課題も有している。Further, according to the distance measurement data in the above-described method,
When it is desired to accurately measure irregularities or the like of an object, an extremely large number of reflectors must be installed, and there are limitations in terms of time and cost. For this reason, it is actually difficult to accurately grasp data such as unevenness and the like, and there is also a problem that a calculation result based on survey data includes an error.
【０００８】本発明は、このような問題点を考慮してな
されたもので、トンネルの掘削作業に伴う複数の測量に
必要とされる部材を共通化して、装置コストの削減と作
業の効率化を目的とするものである。The present invention has been made in view of such problems, and the members required for a plurality of surveys associated with tunnel excavation work are shared to reduce equipment costs and increase work efficiency. It is intended for.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明に係るトンネル用総合測量システムは、次
のような手段を採用する。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the integrated surveying system for tunnels according to the present invention employs the following means.
【００１０】すなわち、請求項１では、測距用の特定の
反射物を必要としない第１測距用ビーム装置と、測距用
の特定の反射物を必要とする第２測距用ビーム装置と、
対象面に定点パターンを投影するマーキング用のレーザ
装置と、上記レーザ装置、第１測距用ビーム装置、及び
第２測距用ビーム装置とが配置されてこれらを水平垂直
方向に自在に旋回し測定データを得るトータルステーシ
ョンと、このトータルステーションを制御し、上記測定
データのデータ処理と制御への利用を行う演算制御部と
から構成されることを特徴とする。That is, in the first aspect, a first distance measuring beam device which does not require a specific reflector for distance measurement, and a second distance measuring beam device which requires a specific reflector for distance measurement. When,
A laser device for marking for projecting a fixed point pattern on a target surface, and the laser device, the first beam device for distance measurement, and the beam device for second distance measurement are arranged, and these are freely rotated in the horizontal and vertical directions. It is characterized by comprising a total station that obtains measurement data, and an arithmetic control unit that controls the total station and uses the measurement data for data processing and control.
【００１１】この手段では、用途に応じたレーザの投
影、反射物を必要としないビームによる種々の測定、及
び反射物を必要とするビームによる種々の測定が、１台
の装置で行われる。また、演算制御部では、目的に応じ
てどの方向にどの装置を用いるか制御され、各種測定に
よるデータが集められるとともに、データを他の制御に
利用する相互利用が行われる。すなわち、トータルステ
ーションでは、演算制御部の指示により目的に応じて測
定が行われ、演算制御部では、この測定によって得られ
たデータを、あらかじめ設定入力されている計画データ
等を基に処理が行われ、さらに、次の作業として、ビー
ム装置やあるいはレーザ装置等が駆動制御される。In this means, laser projection according to the application, various measurements using a beam that does not require a reflector, and various measurements using a beam that requires a reflector are performed by one apparatus. The arithmetic and control unit controls which device is used in which direction in accordance with the purpose, collects data obtained by various measurements, and performs mutual use of the data for other controls. That is, in the total station, the measurement is performed according to the purpose in accordance with the instruction of the arithmetic control unit, and the arithmetic control unit processes the data obtained by the measurement based on the plan data set and input in advance. Further, as the next operation, the drive of the beam device or the laser device is controlled.
【００１２】また、請求項２では、トータルステーショ
ンは、第２測距用ビーム装置を用いて特定の反射物を自
動追尾する機能を有することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, the total station has a function of automatically tracking a specific reflected object using the second ranging beam device.
【００１３】この手段では、対象物に設置された特定の
反射物に第２測距用ビーム装置からビームを出射し、反
射物からの反射光を常に第２測距用ビーム装置で受光す
るように、トータルステーションが旋回し、特定の反射
物に対する自動追尾が行われる。これにより、定点の変
化が自動測定される。In this means, a beam is emitted from the second distance measuring beam device to a specific reflecting object placed on the object, and the reflected light from the reflecting object is always received by the second distance measuring beam device. Then, the total station turns, and automatic tracking for a specific reflection object is performed. Thereby, the change of the fixed point is automatically measured.
【００１４】また、請求項３では、トータルステーショ
ンは、第１測距用ビーム装置と第２測距用ビーム装置と
を内蔵するビーム装置を有し、このビーム装置に設けら
れた単一のビーム口から、上記第１測距用ビーム装置と
第２測距用ビーム装置のいずれかのビームが、切り替え
によって出射されるよう構成されることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the total station has a beam device including a first distance measuring beam device and a second distance measuring beam device, and a single beam port provided in the beam device. Therefore, any one of the first distance measuring beam device and the second distance measuring beam device is emitted by switching.
【００１５】この手段では、ビーム装置に第１測距用ビ
ーム装置と第２測距用ビーム装置とをビーム装置に内蔵
し、切り替えによって使用することで、部品の共通化が
図れ、コストの削減が可能となる。In this means, the first and second ranging beam devices are built into the beam device and are used by switching, so that the components can be shared and the cost can be reduced. Becomes possible.
【００１６】また、請求項４では、トータルステーショ
ンは、反射物の設置されていないトンネル断面の任意点
に第１測距用ビーム装置を使用する任意座標測定モード
と、対象物に設置された反射物を第２測距用ビーム装置
を使用して自動追尾する定点座標測定モードと、レーザ
ー装置を使用することによるマーキングモードとを有す
ることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, the total station includes an arbitrary coordinate measuring mode in which the first distance measuring beam device is used at an arbitrary point on the tunnel cross section where no reflecting object is installed, and a reflecting object installed on the object. Is characterized by having a fixed point coordinate measurement mode for automatically tracking using the second distance measuring beam device, and a marking mode by using a laser device.
【００１７】この手段では、目的に応じた多種類の測定
や作業が、トータルステーションで行われる。In this means, various types of measurements and operations according to the purpose are performed in the total station.
【００１８】また、請求項５では、任意座標測定モード
は、切羽面に対する距離を測定する切羽距離測定モード
と、トンネル断面の形状を測定するトンネル断面測定モ
ードと、切羽面の変形を測定する切羽面変形測定モード
とを有することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, the arbitrary coordinate measuring mode includes a face distance measuring mode for measuring the distance to the face, a tunnel section measuring mode for measuring the shape of the tunnel section, and a face for measuring the deformation of the face. And a surface deformation measurement mode.
【００１９】この手段では、切羽面の任意点に第１測距
ビーム装置のビームを照射することにより、切羽面の任
意点の座標を測定し、切羽面までの距離が測定される。
また、トンネル断面の任意点に第１測距用ビーム装置の
ビームを照射し、この任意点の測定を複数行うことによ
り、トンネル断面の形状が測定される。また、切羽面の
任意点に第１測距用ビーム装置を固定して照射して任意
点の座標を求め、任意点の座標の変化を測定すること
で、切羽面の変形が測定される。In this means, by irradiating the beam of the first ranging beam device to an arbitrary point on the face, the coordinates of the arbitrary point on the face are measured, and the distance to the face is measured.
Further, the beam of the first distance measuring beam device is irradiated to an arbitrary point on the tunnel cross section, and a plurality of measurements of this arbitrary point are performed, whereby the shape of the tunnel cross section is measured. Further, the deformation of the face is measured by fixing and irradiating the first distance measuring beam device to an arbitrary point on the face to obtain the coordinates of the arbitrary point and measuring a change in the coordinates of the arbitrary point.
【００２０】また、請求項６では、定点座標測定モード
は、トンネル内空の変位を測定するトンネル内空変位測
定モードと、マシンの位置姿勢を検出するマシン位置姿
勢検出モードを有することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, the fixed point coordinate measuring mode includes a tunnel inner space displacement measuring mode for measuring a displacement in a tunnel inner space and a machine position and orientation detecting mode for detecting a machine position and orientation. I do.
【００２１】この手段では、トンネル内空にあらかじめ
設置された反射物を、第２測距用ビーム装置で自動追尾
することにより、トンネル内空の変位が測定される。ま
た、マシンにあらかじめ設置された反射物を第２測距用
ビーム装置で自動追尾することにより、マシンの位置姿
勢の検出が行われる。In this means, displacement of the inside of the tunnel is measured by automatically tracking the reflector previously set in the inside of the tunnel with the second ranging beam device. In addition, the position and orientation of the machine are detected by automatically tracking a reflector installed in the machine in advance by the second ranging beam device.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明のトンネル用総合測
量システムの基本的な実施の形態について、図に基づい
て説明する。図１は本発明の実施の形態（１）による測
量の概略を示す説明図、図２は実施の形態（１）のトー
タルステーションの外観を示す斜視図、図３は実施の形
態（１）の測量システムを示す説明図、図４、５は実施
の形態（１）の使用状況を示す説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a basic embodiment of a comprehensive surveying system for a tunnel according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of a survey according to the embodiment (1) of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a total station according to the embodiment (1), and FIG. 3 is a survey according to the embodiment (1). FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the system, and FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the usage status of the embodiment (1).
【００２３】本発明のトンネル用総合測量システムは、
トンネル１の坑内の切羽面２手前の任意の位置に設置さ
れるトータルステーション１０と、このトータルステー
ション１０を制御しデータの処理を実行する演算制御部
２０とから構成される。The comprehensive surveying system for a tunnel according to the present invention comprises:
The tunnel 1 includes a total station 10 installed at an arbitrary position in front of the face 2 in the pit, and an arithmetic control unit 20 that controls the total station 10 and executes data processing.
【００２４】トータルステーション１０は、対象面に定
点パターンを照射するためのレーザ装置１１と、測距を
行うためのビーム装置１２を搭載している。そして、モ
ータ部１５ａによって水平方向に、またモータ部１５ｂ
によって垂直方向に旋回自在に駆動され、所望の方向に
レーザ装置１１とビーム装置１２を向けることができ
る。なお、実際のモータ部１５ａ、１５ｂはトータルス
テーション１０に内蔵されているため、図には各モータ
の微動ネジが示されている。またトータルステーション
１０は、整準盤の整準ネジ１６により自己で姿勢が保た
れる。The total station 10 is equipped with a laser device 11 for irradiating a fixed point pattern on a target surface and a beam device 12 for performing distance measurement. Then, in the horizontal direction by the motor unit 15a,
As a result, the laser device 11 and the beam device 12 can be turned in the vertical direction so that the laser device 11 and the beam device 12 can be directed in a desired direction. Since the actual motor units 15a and 15b are built in the total station 10, the fine movement screws of each motor are shown in the figure. The attitude of the total station 10 is maintained by the leveling screw 16 of the leveling board.
【００２５】そして、このトータルステーション１０と
演算制御部２０は、遠隔操作するために遠隔操作部３０
に接続される。遠隔操作部３０は、無線機３１とハンデ
ィターミナル３２とからなり、作業者３３はハンディタ
ーミナル３２を使用することによって、トータルステー
ション１０及び演算制御部２０を遠隔から操作すること
ができる。The total station 10 and the arithmetic and control unit 20 are connected to a remote control unit 30 for remote control.
Connected to. The remote control unit 30 includes a wireless device 31 and a handy terminal 32, and the operator 33 can remotely operate the total station 10 and the arithmetic and control unit 20 by using the handy terminal 32.
【００２６】ビーム装置１２は、第１測距用ビーム装置
１２ａと第２測距用ビーム装置１２ｂの２種類を内蔵し
ており、これらはビーム装置１２の内部で切り替えられ
て、同一のビーム口１３によってビームが出射されると
ともに、対象物によって反射されたビームが受光され
る。第１測距用ビーム装置１２ａと第２測距用ビーム装
置１２ｂは、いずれも出射したビームが対象物に反射し
て戻って来る時間差または位相差を利用し測距を行う原
理であるが、第１測距用ビーム装置１２ａは、対象物そ
のものから反射するビームを利用するタイプであるのに
対し、第２測距用ビーム装置１２ｂは、対象物に設置し
た反射物によって反射するビームを利用するタイプであ
る。また、トータルステーション１０は、第２測距用ビ
ーム装置１２ｂを用いて特定の反射物を自動追尾させる
機能を有する。これは、第２測距用ビーム装置１２ｂに
内蔵されたＣＣＤ（図示されていない）と反射したビー
ムの反射率とに基づいて、反射物を自動追尾するように
トータルステーション１０がモータ部１５ａ、１５ｂを
駆動旋回させることで行われる。特定の反射物として
は、光波プリズムが用いられることが望ましい。The beam device 12 has two types of beam devices, a first distance measuring beam device 12a and a second distance measuring beam device 12b, which are switched inside the beam device 12 and have the same beam port. 13 emits a beam and receives the beam reflected by the object. The first distance measuring beam device 12a and the second distance measuring beam device 12b are both based on the principle that distance measurement is performed using a time difference or a phase difference in which an emitted beam is reflected back to an object and returned. The first ranging beam device 12a uses a beam reflected from the object itself, whereas the second ranging beam device 12b uses a beam reflected by a reflecting object installed on the object. Type. Further, the total station 10 has a function of automatically tracking a specific reflected object using the second ranging beam device 12b. This is because the total station 10 uses the motor units 15a and 15b to automatically track the reflection object based on the CCD (not shown) built in the second distance measuring beam device 12b and the reflectance of the reflected beam. Is performed by driving and turning. It is desirable that a light wave prism be used as the specific reflector.
【００２７】第１測距用ビーム装置１２ａは、反射物を
必要としないために、トンネル断面の任意点に向けて出
射され、その座標の測定が行われる。この測定を任意座
標測定モード１１０と称する。また、第２測距用ビーム
装置１２ｂは、あらかじめ定点に設置された光波プリズ
ム１７にむけて出射され、定点の座標を測定することが
でき、これを定点座標測定モード２０と称する。定点座
標測定モード１２０では、光波プリズム１７を自動追尾
することにより、定点座標の変化を検出することができ
る。なお、ここで言う任意点とは、あらかじめ反射物が
設置されていない点を指し、定点とは変位を自動追尾す
ることを目的として設置した点を指し、測定のモード名
称に用いている。しかし、第２測距用ビーム装置１２ｂ
を用いる測定としては、反射物が設置されていれば、ど
の点でも測定できることは言うまでもなく、また自動追
尾を必ずしも行う必要はない。また、第１測距用ビーム
装置１２ａを用いる測定としても、あらかじめ設定した
定点を測定してもよいことも言うまでもない。Since the first distance measuring beam device 12a does not require a reflector, it is emitted toward an arbitrary point on the tunnel cross section, and its coordinates are measured. This measurement is referred to as an arbitrary coordinate measurement mode 110. In addition, the second ranging beam device 12b is emitted toward the light wave prism 17 previously set at a fixed point, and can measure the coordinates of the fixed point. This is referred to as a fixed point coordinate measurement mode 20. In the fixed point coordinate measurement mode 120, a change in fixed point coordinates can be detected by automatically tracking the light wave prism 17. Note that the arbitrary point referred to here refers to a point where no reflection object is previously set, and the fixed point refers to a point set for the purpose of automatically tracking displacement, and is used as a measurement mode name. However, the second ranging beam device 12b
It is needless to say that measurement can be performed at any point as long as a reflective object is provided, and that automatic tracking is not necessarily performed. In addition, it goes without saying that a fixed point set in advance may be measured as the measurement using the first ranging beam device 12a.
【００２８】レーザ装置１１は、レーザ口１４から対象
物に対して照射される。このレーザ装置１１は、データ
を基に演算によって求められた位置を、対象面にマーキ
ングする際に利用される。このレーザ装置１１によるマ
ーキングをマーキングモード１３０と称する。The laser device 11 irradiates an object from a laser port 14. The laser device 11 is used when marking a position determined by calculation based on data on a target surface. The marking by the laser device 11 is called a marking mode 130.
【００２９】トータルステーション１０を所望の測定対
象物に向けるためのモータ部１５ａ、１５ｂは、測角デ
ータの取得にも利用される。実施の形態（１）では、モ
ータ部１５ａ、１５ｂによって移動した回転角を、トー
タルステーション１０に内蔵されたエンコーダ（図示さ
れていない）で読みとることで、対象物に対する測角デ
ータを得ることができるよう構成されている。The motor units 15a and 15b for directing the total station 10 to a desired measurement object are also used for acquiring angle measurement data. In the embodiment (1), the rotation angle moved by the motor units 15a and 15b is read by an encoder (not shown) built in the total station 10, so that angle measurement data for the object can be obtained. It is configured.
【００３０】演算制御部２０は、トータルステーション
１０から得られた測距データ及び測角データを受信する
とともに、あらかじめ計画トンネル線形や、計画トンネ
ル断面形状といった計画データが設定入力されている。
そして、これらデータを基にデータ処理を実行し、トー
タルステーション１０や、トンネル内で作業するマシン
３７を制御する。演算制御部２０は、ハンディーターミ
ナル３２で遠隔操作されるとともに、回線３６で外部に
接続することにより、例えばトンネル１坑外の事務所３
４等に設置された中央制御部３５でもデータを把握する
ことができるよう構成されており、データの総合的な管
理に使用される。なお、回線３６としては、電話回線や
ＬＡＮ等が利用可能である。The arithmetic and control unit 20 receives distance measurement data and angle measurement data obtained from the total station 10, and sets and inputs in advance plan data such as a planned tunnel line shape and a planned tunnel sectional shape.
Then, data processing is executed based on these data, and the total station 10 and the machine 37 working in the tunnel are controlled. The arithmetic and control unit 20 is remotely operated by the handy terminal 32 and connected to the outside via the line 36, so that, for example, the office 3 outside the tunnel 1
The central control unit 35 installed at the fourth or the like is configured to be able to grasp data, and is used for comprehensive management of data. As the line 36, a telephone line, a LAN, or the like can be used.
【００３１】次に本発明を用いた測量の作業について説
明する。トータルステーション１０は、トンネル１の切
羽面２の手前の任意の位置に設置され、自己の整準ネジ
１６により水平、垂直にされる。そして、設置された座
標Ｇ点（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）があらかじめ測量によって
求められる。次に演算制御部２０に計画データが設定入
力される。なおトータルステーション１０は、直接地面
に設置するよう図示されているが、トンネル上壁面から
懸垂するように設置してもよい。Next, a surveying operation using the present invention will be described. The total station 10 is installed at an arbitrary position before the face 2 of the tunnel 1 and is leveled and leveled by its own leveling screw 16. Then, the installed coordinate point G (Xg, Yg, Zg) is obtained in advance by surveying. Next, the plan data is set and input to the arithmetic control unit 20. Although the total station 10 is illustrated as being installed directly on the ground, it may be installed so as to hang from the upper wall surface of the tunnel.
【００３２】次に、演算制御部２０で、作業のモード選
択を行う。この操作は、ハンディターミナル３２を用い
て遠隔から行っても、あるいは直接演算制御部２０で行
っても良い。まず、任意座標測定モード１１０、定点座
標測定モード１２０、マーキングモード１３０の中の、
種々の具体的な測定モードを目的に応じて選択する。具
体的な測定モードとしては、例えば、任意座標測定モー
ド１１０には、切羽距離測定モード１１１と、断面形状
測定モード１１２と、切羽変形測定モード１１３があ
る。また。定点座標測定モード１２０には、内空変位測
定１２１と、マシン位置姿勢検出１２２がある。そし
て、演算制御部２０は、選択されたモードに従って、第
１測距用ビーム装置１２ａ、第２測距用ビーム装置１２
ｂ、レーザー装置１１のいずれかを使用し、目的とする
測定を行うようトータルステーション１０に指示を出
す。次に、具体的な測定の方法について説明する。Next, the operation control section 20 selects a work mode. This operation may be performed remotely using the handy terminal 32 or directly by the arithmetic and control unit 20. First, in the arbitrary coordinate measurement mode 110, the fixed point coordinate measurement mode 120, and the marking mode 130,
Various specific measurement modes are selected according to the purpose. As specific measurement modes, for example, the arbitrary coordinate measurement mode 110 includes a face distance measurement mode 111, a cross-sectional shape measurement mode 112, and a face deformation measurement mode 113. Also. The fixed point coordinate measurement mode 120 includes an inner space displacement measurement 121 and a machine position / posture detection 122. Then, the arithmetic and control unit 20 sets the first distance measuring beam device 12a and the second distance measuring beam device 12 in accordance with the selected mode.
b) Instruct the total station 10 to perform a target measurement using one of the laser devices 11. Next, a specific measurement method will be described.
【００３３】まず、切羽距離測定モード１１１について
図４を用いて説明する。この測定モードは、基本的には
トンネルの切羽面２までの距離の測定に用いられる。切
羽面２の任意の点ｎの座標を求めるには、第１測距用ビ
ーム装置１２ａからビーム１８１ａを、切羽面２のｎ点
に出射し、ｎ点から反射して戻ったビーム１８１ｂの時
間差または位相差から、ｎ点までの測距データＬを求め
る。そして、ｎ点に対して、ｘ，ｙ座標が既知である測
量上の基準点Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）からの測角データθ１
と、設置座標Ｇからみた鉛直方向の測角データθ２を測
量することにより、ｎ点の座標（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）が
求まる。そして、ｎ点の座標から、あらかじめデータと
して入力されていたトンネル計画線５に垂線をおろし交
点を求めることにより、ｎ点までの現在の掘削距離Ｌ１
を知ることができる。これにより、切羽面２の進行度合
いを示す切羽面進行データが得られる。First, the face distance measuring mode 111 will be described with reference to FIG. This measurement mode is basically used for measuring the distance to the face 2 of the tunnel. To find the coordinates of an arbitrary point n on the facet 2, the beam 181 a is emitted from the first ranging beam device 12 a to the point n on the facet 2, and the time difference between the beam 181 b reflected and returned from the point n is returned. Alternatively, distance measurement data L up to n points is obtained from the phase difference. Then, angle measurement data θ1 from the reference point O (Xo, Yo) on the survey for which the x and y coordinates are known for the n points
And the vertical angle measurement data θ2 as viewed from the installation coordinates G, the coordinates (Xn, Yn, Zn) of the n points are obtained. Then, from the coordinates of the point n, a perpendicular is drawn to the tunnel planning line 5 previously input as data to obtain an intersection, thereby obtaining the current excavation distance L1 to the point n.
You can know. Thereby, face-face progress data indicating the degree of progress of the face face 2 is obtained.
【００３４】この切羽面２の任意のｎ点までの距離を求
める作業を多数繰り返すことにより、切羽面２の凹凸を
詳しく把握することができる切羽面の形状（凹凸）デー
タが得られる。これは、反射物を必要としない測距ビー
ムを用いた利点であり、反射物を必要とする測距ビーム
では、測定回数分の反射物の設置を必要とし、切羽距離
の測定回数にも作業的な限界が生じ、正確な切羽面形状
の把握は困難である。切羽面の凹凸の正確なデータは、
このデータに基づいて決められるマーキング作業等にも
影響し、マーキング位置の位置ずれ誤差を少なくするこ
とができる。また、反射物が不要であるということは、
作業者が切羽直下に入る必要が無く、安全性も向上す
る。By repeatedly performing the operation for obtaining the distance to any n points on the facet 2, the shape (unevenness) data of the facet from which the unevenness of the facet 2 can be grasped in detail can be obtained. This is an advantage of using a ranging beam that does not require a reflective object.With a ranging beam that requires a reflective object, it is necessary to install the reflective object for the number of measurements, and work is required for the number of measurements of the face distance. It is difficult to accurately grasp the face shape. Accurate data of face unevenness,
This also affects a marking operation or the like determined based on this data, and can reduce a positional deviation error of a marking position. Also, the fact that no reflector is required means that
There is no need for the operator to enter immediately below the face, and safety is improved.
【００３５】次に、断面形状測定モード１１２について
図４を用いて説明する。これは任意の掘削距離における
トンネルの断面３を対象とし、その壁面の形状を詳しく
把握するために用いられる。断面３に設定された任意の
ｍ点に対して、上述のｎ点の測量作業と同様に、第１測
距用ビーム装置１２ａを用いて測量を行うことで、ｍ
（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍ）の座標を求めることができる。ト
ンネル断面３におけるｍ点の座標の測量を繰り返すこと
により、トンネル断面の形状いわゆる余掘りデータを正
確に把握することができる。そして、あらかじめ入力さ
れているトンネル断面計画線６とのデータの比較に基づ
いて、余掘り、アタリの位置を求めることができる。Next, the sectional shape measuring mode 112 will be described with reference to FIG. This is used for the section 3 of the tunnel at an arbitrary excavation distance, and is used to grasp the shape of the wall surface in detail. By performing surveying using the first distance measuring beam device 12a for an arbitrary m point set in the cross section 3 in the same manner as the surveying operation for the n points described above, m
The coordinates of (Xm, Ym, Zm) can be obtained. By repeating the measurement of the coordinates of the point m in the tunnel cross section 3, the shape of the tunnel cross section, that is, the so-called extra dug data can be accurately grasped. Then, based on the comparison of the data with the tunnel section plan line 6 which has been input in advance, the position of the excavation and the atari can be obtained.
【００３６】なお、切羽距離測定モード１１１と断面形
状測定モード１１２には、対象面に反射物を設置するこ
とにより、第２測距用ビーム装置１２ｂを用いても測定
が可能であることは言うまでもない。しかし、第１測距
用ビーム装置１２ａを使用することでより簡便に行える
という利点を有する。In the face distance measuring mode 111 and the cross-sectional shape measuring mode 112, it is needless to say that the measurement can be performed even by using the second distance measuring beam device 12b by installing a reflector on the target surface. No. However, the use of the first distance measuring beam device 12a has an advantage that it can be performed more easily.
【００３７】次に、切羽変形測定モード１１３について
図４を用いて説明する。これは、切羽面２が崩れるよう
な危険な変形をできるだけ早く把握するため用いられ
る。切羽面２の任意のｎ点に向けて、第１測距用ビーム
装置１２ａからビーム１８１を出射して座標を求めたの
ち、ビーム１８１の出射方向を固定し、引き続きｎ点に
向けた測量を行う。切羽面２に微小な崩れ等が発生する
だけでもｎ点の座標が変化するため、これを測定するこ
とにより、あらかじめ危険を推測できるデータが把握さ
れる。Next, the face deformation measuring mode 113 will be described with reference to FIG. This is used to grasp a dangerous deformation such that the face 2 collapses as soon as possible. The beam 181 is emitted from the first distance measuring beam device 12a toward an arbitrary n point on the face 2 and coordinates are obtained. After that, the emitting direction of the beam 181 is fixed, and the surveying toward the n point is continued. Do. Since the coordinates of the n-points change even if a slight collapse or the like occurs on the face 2, it is possible to grasp data in advance by estimating the danger by measuring the coordinates.
【００３８】次に、マシンの位置姿勢検出モード１２１
について図５を用いて説明する。マシン位置姿勢検出モ
ード１２１は、トンネル１坑内で作業するマシンの位置
姿勢の検出に用いられる。トンネル１坑内には、例え
ば、掘削機などの各種のマシン３７が作業しており、掘
削作業を正確にするために位置姿勢の検出が必要になる
場合がある。本発明のマシン位置姿勢検出モード１２１
は、マシン３７上に設置された光波プリズム１７を、第
２測距用ビーム装置１２ｂから出射されるビーム１８２
によって自動追尾し、測距データを得る方法でマシン位
置姿勢データが得られるよう構成されている。なお、マ
シン位置姿勢検出モード１２１が用いられるマシンとし
ては、具体的には自動方向制御付きのシールド掘削機や
トンネルボーリングマシン、あるいは削孔位置誘導シス
テム等を備えたドリルジャンボや、掘削位置誘導システ
ム等を備えたロードヘッダー等があるが、これらに限定
されるものではない。マシン位置検出モード１２１にお
ける測定は、以下のように行われる。マシン３７上の任
意の３点に光波プリズム１７ａ、１７ｂ、１７ｃを設置
し、これらを基準点としてNext, the machine position / posture detection mode 121
Will be described with reference to FIG. The machine position / posture detection mode 121 is used for detecting the position / posture of a machine working in one tunnel. For example, various machines 37 such as an excavator are working in one tunnel, and there is a case where it is necessary to detect the position and orientation in order to make the excavation work accurate. Machine position and orientation detection mode 121 of the present invention
Changes the light wave prism 17 installed on the machine 37 to the beam 182 emitted from the second ranging beam device 12b.
The system is configured so that machine position and orientation data can be obtained by a method of automatically tracking and obtaining distance measurement data. The machine in which the machine position and orientation detection mode 121 is used is, specifically, a shield excavator with automatic direction control, a tunnel boring machine, a drill jumbo provided with a drilling position guidance system, or a drilling position guidance system. And the like, but are not limited to these. The measurement in the machine position detection mode 121 is performed as follows. Light wave prisms 17a, 17b, 17c are installed at arbitrary three points on the machine 37, and these are set as reference points.
【数１】 とおき、ここで(Equation 1) Here and here
【数２】 とおき、Ｋ1 ，Ｋ2 ，Ｋ3 で張る平面の単位放線ベクト
ルを(Equation 2) And the unit radiation vector of the plane spanned by K 1 , K 2 , and K 3 is
【数３】 とおくと、マシン中心Ｍおよび単位中心軸ベクトルμ
は、(Equation 3) In other words, the machine center M and the unit center axis vector μ
Is
【数４】 （但し、ｍ，ｎ，ｏ，ｓ，ｔ，ｕ，は、事前に測量にお
いて既知の定数）で表す。そして測距データに基づき各
基準点の座標を求めて得られたマシン中心Ｍの座標か
ら、あらかじめデータとして入力されているトンネル計
画線５とに基づいた演算とにより、マシンの位置が特定
される。また、単位中心軸ベクトルμと、マシン位置に
におけるトンネル接線方位角（マシン位置とトンネル計
画線５とに基づいた演算による）とを比較しズレを求め
ることによりマシンの方向も特定することができる。こ
のように、マシン上の任意の３点に光波プリズム１７を
設置するだけで、マシンの位置姿勢を検出することがで
きるため、ジャイロコンパスや傾斜計のような精密で高
価な計測器をマシンに搭載する必要がなくなる。(Equation 4) (However, m, n, o, s, t, and u are constants known in advance in surveying). Then, from the coordinates of the machine center M obtained by obtaining the coordinates of each reference point based on the distance measurement data, the position of the machine is specified by calculation based on the tunnel planning line 5 previously input as data. . Further, the direction of the machine can be specified by comparing the unit center axis vector μ with the tangent azimuth angle of the tunnel at the machine position (calculated based on the machine position and the tunnel planning line 5) and calculating the deviation. . As described above, since the position and orientation of the machine can be detected only by installing the light wave prism 17 at any three points on the machine, a precise and expensive measuring instrument such as a gyro compass or an inclinometer can be mounted on the machine. There is no need to mount it.
【００３９】次に、内空変位測定モード１２２について
図５を用いて説明する。この測定は、トンネル内の所望
の断面４の側壁の変位を把握するために用いられる。断
面４の側壁には、あらかじめ光波プリズム１７が設置さ
れる。図では、側壁の３箇所に光波プリズム１７ｄ、１
７ｅ、１７ｆを設置した状態の例である。これら光波プ
リズム１７ｄ〜１７ｆの座標を、第２測距用ビーム装置
１２ｂから出射されるビーム１８２で求める。そして、
これら光波プリズム１７を自動追尾し、座標の変化を測
量することで内空変位データが得られ、トンネル内空の
天端付近だけが沈下したのか、山全体が沈下したのか等
の内空の変位状況が把握され、次の作業のための判定デ
ータとして用いられる。なお、光波プリズムは１７の設
置個所は、３箇所に限定されるものではなく、５箇所で
もそれ以外の数でもよく、状況に合わせて適宜設定され
る。Next, the inner space displacement measurement mode 122 will be described with reference to FIG. This measurement is used to determine the displacement of the desired cross-section 4 sidewall in the tunnel. On the side wall of the cross section 4, a light wave prism 17 is installed in advance. In the figure, the light-wave prisms 17d, 1
It is an example of the state where 7e and 17f were installed. The coordinates of the light wave prisms 17d to 17f are obtained by the beam 182 emitted from the second ranging beam device 12b. And
By automatically tracking these light wave prisms 17 and measuring the change in coordinates, inner-sky displacement data can be obtained, and the inner-sky displacement such as whether only the top of the tunnel interior has settled or the entire mountain has settled. The situation is grasped and used as determination data for the next work. The number of the light wave prisms 17 is not limited to three, but may be five or any other number, and is appropriately set according to the situation.
【００４０】次に、マーキングモード１３０について図
４を用いて説明する。マーキングモード１３０は、対象
となる面の指定位置にレーザを照射し、マーキングを行
う際等に利用される。例えば、切羽面２に装薬用の削孔
位置を示すマーキングを行う場合には、削孔位置にレー
ザ装置１１によってレーザ光を照射し、その位置に掘削
ドリルの位置を合わせて掘削作業を進めることができ
る。レーザ装置１１が位置を示すポイントＲ（Ｘｒ，Ｙ
ｒ，Ｚｒ）の座標は、上述の切羽距離測定モード１１１
によって測量された切羽面２への掘削距離と、あらかじ
め設定し入力された諸条件の作業基準点データから決定
される。そして、トータルステーション１０の設置座標
Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）からの照射角が計算された照射
ポイントが、レーザ装置１１によって照射される。この
モードは、トンネル１内の他の構造物（鋼製支保工等）
の位置出しにも利用できる。Next, the marking mode 130 will be described with reference to FIG. The marking mode 130 is used, for example, when irradiating a designated position on a target surface with a laser to perform marking. For example, in the case of performing marking indicating the drilling position for charging on the face 2, the drilling position is irradiated with laser light by the laser device 11, and the drilling operation is performed by adjusting the position of the drilling drill to that position. Can be. A point R (Xr, Y
r, Zr) are determined by the face distance measurement mode 111 described above.
Is determined from the excavation distance to the face 2 measured according to the above and work reference point data of various conditions set and input in advance. Then, the irradiation point at which the irradiation angle from the installation coordinates G (Xg, Yg, Zg) of the total station 10 is calculated is irradiated by the laser device 11. This mode is for other structures in the tunnel 1 (such as steel supports)
It can also be used for positioning.
【００４１】上述したような各種モードによる測定は、
１台のトータルステーション１０で行われるため、デー
タを共有化し相互利用することができる。図５に示すよ
うに、切羽距離測定モード１１１により切羽面進行デー
タ、形状（凹凸）データが得られ、断面形状測定モード
１１２により余掘りデータが得られ、切羽変形測定モー
ド１１３により切羽面変形データが、マシン位置検出モ
ード１２１によりマシン位置検出データが得られ、内空
変位測定モード１２２により内空変位データが得られ
る。そして、これらのデータは、演算制御部２０から事
務所３４に設置された中央制御部３５に集められること
で、坑外でも管理される。これらのデータは、１つの演
算制御部２０にまとめられデータ処理するよう構成され
ていることで、データの相互利用が容易となる。例え
ば、切羽面進行データ及び形状（凹凸）データの正確な
測量と、マーキングモード１３０によって、切羽面２に
対する切羽マーキング２０１が行われ、従来のマーキン
グシステムより誤差の少ないマーキングが行われる。ま
た、余掘りデータの測量により、アタリのある部分を推
定し、レーザ装置１１によるレーザ照射を行うアタリチ
ェック２０２も可能となる。また、マシン位置姿勢デー
タ、余掘りデータ、切羽面進行データ、形状データをマ
シン３７に送信し、マシン位置誘導２０３を行い、掘削
作業等に速やかに反映させることもできる。なお、第１
測距用ビーム装置１２ａや第２測距用ビーム装置１２ｂ
を用いた具体的な測定は上述の各種測定に限定されるも
のではなく、また得られたデータを利用した各種作業も
上述に限定されるものではない。The measurement in the various modes as described above
Since the processing is performed by one total station 10, data can be shared and used mutually. As shown in FIG. 5, face face progression data and shape (irregularity) data are obtained by the face distance measurement mode 111, surplus data is obtained by the cross section shape measurement mode 112, and face face deformation data is obtained by the face deformation measurement mode 113. However, machine position detection data is obtained by the machine position detection mode 121, and inner space displacement data is obtained by the inner space displacement measurement mode 122. These data are collected from the arithmetic and control unit 20 to the central control unit 35 installed in the office 34, so that the data is managed outside the mine. These data are combined into one arithmetic and control unit 20 and configured to perform data processing, thereby facilitating mutual use of the data. For example, the face marking 2 is performed on the face 2 by the accurate measurement of the face face progression data and the shape (irregularity) data and the marking mode 130, and the marking with less error than the conventional marking system is performed. In addition, it is also possible to perform an Atari check 202 for estimating a portion having an Atari based on the survey of the excavation data and performing laser irradiation by the laser device 11. Further, it is also possible to transmit the machine position / posture data, the excavation data, the face-face progression data, and the shape data to the machine 37, perform the machine position guidance 203, and promptly reflect the data in the excavation work. The first
Distance measuring beam device 12a and second distance measuring beam device 12b
The specific measurement using is not limited to the above-described various measurements, and various operations using the obtained data are not limited to the above.
【００４２】なお、実施の形態（１）では、第１測距用
ビーム装置１２ａと第２測距用ビーム装置１２ｂとをビ
ーム装置１２に内蔵させ、切り替えによって同一のビー
ム口１３からビーム１８を出射するよう構成している
が、第１測距用ビーム装置１２ａと第２測距用ビーム装
置１２ｂとを個別にトータルステーション１０に配置
し、それぞれのビーム口から出射するよう構成しても良
い。この場合には、第１測距用ビーム装置１２ａと第２
測距用ビーム装置１２ｂとが平行に配置されていること
が望ましい。In the embodiment (1), the first distance measuring beam device 12a and the second distance measuring beam device 12b are incorporated in the beam device 12, and the beam 18 from the same beam port 13 is switched by switching. Although it is configured to emit light, the first distance measuring beam device 12a and the second distance measuring beam device 12b may be individually arranged in the total station 10, and may be configured to emit light from respective beam ports. In this case, the first ranging beam device 12a and the second
It is desirable that the distance measuring beam device 12b is arranged in parallel.
【００４３】また、第２測距用ビーム装置１２ｂを用い
て、対象物を自動追尾するようトータルステーション１
０を旋回させる機能は、必要に応じて省略するよう構成
し、装置コストの削減を図っても良い。Also, the total station 1 uses the second distance measuring beam device 12b to automatically track an object.
The function of turning 0 may be omitted as necessary to reduce the cost of the apparatus.
【００４４】さらに、本発明はトータルステーションを
前提として構成されているが、第１測距用ビーム装置、
第２測距用ビーム装置及びレーザ装置を搭載し、モータ
による水平垂直方向の旋回が可能な構成であれば、同様
の効果が得られることは言うまでもない。Further, although the present invention is configured on the premise of a total station, a first ranging beam device,
It is needless to say that the same effect can be obtained if the second distance measuring beam device and the laser device are mounted and the motor can be turned horizontally and vertically by a motor.
【００４５】[0045]
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。 （実施例１）図６は、本発明のトンネル用総合測量シス
テムを用いた測量の流れの１例を示す説明図である。図
６の左側は工程を示し、中央は測量等の状態を図示し、
また右側は得られるデータを示している。トンネル１内
の切羽面２手前の任意の位置に設置されたトータルステ
ーション１０及び演算制御部２０は、まず設置座標Ｇ点
があらかじめ測量される。そして、ハンディターミナル
を持った作業者により遠隔から操作が行われる。まず、
トータルステーション１０では、切羽面２に対して距離
及び形状の測定が行われ、その際得られた切羽面形状デ
ータおよび切羽面進行データが演算制御部２０に送られ
る。引き続きマシン３７の位置姿勢が検出されると、マ
シン位置姿勢検出データが、先に得られたデータやあら
かじめ設定されている計画データに基づいて得られる。
そして、得られたマシン位置姿勢データがマシンの作業
者に送られ、作業に反映される。その際に、例えば、無
線等による誘導機能を有しているマシンであれば、その
位置にマシンを誘導することもできる。また、データ処
理により求められた切羽面２の定点位置に対して、切羽
マーキングによるレーザ照射も行われる。次に、トンネ
ルの任意の断面の形状を測定する余掘り測定を行い、余
掘りデータを演算制御部２０に送る。そして、支保工の
建て込みの位置確認のために、レーザ照射が行われた
り、あるいは、吹き付け後の確認にレーザ照射やビーム
による測定が行われる。また、トンネルの断面の内空の
変位測定が行われ、内空変位データが演算制御部２０に
送られる。さらに、演算制御部２０では切羽マーキング
や支保工建て込み等の掘削サイクルタイムデータも得ら
れる。そして、これらのデータは、事務所に設置された
中央制御部３５に送信され、総合的にトンネル坑内の状
態が把握される。このように、本発明のトンネル用総合
測量システムを用いれば、１台のトータルステーション
１０及び演算制御部２０をトンネル坑内に設置し、１人
の作業者が遠隔から操作するだけで多種多様な測量、作
業が速やかに行われる。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. (Embodiment 1) FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a survey flow using the comprehensive surveying system for a tunnel according to the present invention. The left side of FIG. 6 shows the process, the center shows the state of surveying and the like,
The right side shows the obtained data. In the total station 10 and the arithmetic and control unit 20 installed at an arbitrary position before the face 2 in the tunnel 1, the installation coordinate point G is measured in advance. Then, the operation is remotely performed by a worker having the handy terminal. First,
In the total station 10, the distance and shape of the face 2 are measured, and the obtained face shape data and face progress data are sent to the arithmetic and control unit 20. When the position and orientation of the machine 37 are continuously detected, the machine position and orientation detection data is obtained based on the data obtained previously or the preset plan data.
Then, the obtained machine position / posture data is sent to the machine operator and reflected on the work. At this time, for example, if the machine has a guiding function by radio or the like, the machine can be guided to that position. Laser irradiation by face marking is also performed on the fixed point position of the face 2 determined by the data processing. Next, an excavation measurement for measuring the shape of an arbitrary cross section of the tunnel is performed, and the excavation data is sent to the arithmetic and control unit 20. Then, laser irradiation is performed for confirming the position of the erection support, or laser irradiation or beam measurement is performed for confirmation after spraying. In addition, displacement measurement of the inner space of the cross section of the tunnel is performed, and the inner space displacement data is sent to the arithmetic and control unit 20. Further, the arithmetic and control unit 20 can obtain the excavation cycle time data such as the face marking and the embankment construction. Then, these data are transmitted to the central control unit 35 installed in the office, and the state of the inside of the tunnel is comprehensively grasped. As described above, if the total surveying system for tunnels of the present invention is used, one total station 10 and the arithmetic and control unit 20 are installed in the tunnel pit, and a variety of surveying and Work is performed promptly.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上詳述してしてきたように、本発明の
トンネル用総合測量システムによれば、トータルステー
ションと演算制御部をトンネル内に設置するだけで、ト
ンネル内で必要とされる各種測定を１つの装置で行うこ
とができ、装置コストの大幅な削減が図れるという効果
を有している。特に、マシンの位置姿勢の検出には、高
額で精度の高い計測器を必要としないため、低コストで
マシン位置姿勢の検出が行える。As described above in detail, according to the integrated surveying system for a tunnel of the present invention, only the total station and the arithmetic and control unit are installed in the tunnel, and various measurements required in the tunnel are performed. Can be performed by one device, and the cost of the device can be greatly reduced. In particular, since the detection of the position and orientation of the machine does not require an expensive and highly accurate measuring instrument, the detection of the position and orientation of the machine can be performed at low cost.
【００４７】また、トンネル内で測定された各種測定デ
ータは、１つ演算制御部でデータ処理されるため、デー
タの相互利用が速やかに行われる。そのためシステム的
に作業を管理することが可能であるため、作業推進の効
率化が図れるという効果も有している。Further, since various types of measurement data measured in the tunnel are processed by the arithmetic and control unit, the data can be mutually used quickly. Therefore, since the work can be managed systematically, there is an effect that the efficiency of work promotion can be improved.
【００４８】さらに、これらの作業は、一人の作業者が
遠隔で操作できるため省人化が図れ、人的コストの削減
にも優れた効果を有するとともに、作業者が危険な切羽
面直下に入る必要もなく安全性も高い。Further, since these operations can be remotely operated by one operator, labor saving can be achieved, which has an excellent effect on reduction of human costs, and the operator enters right below a dangerous face. There is no need and the safety is high.
【図１】本発明の実施の形態（１）による測量の概略を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of surveying according to an embodiment (1) of the present invention.
【図２】実施の形態（１）のトータルステーションの外
観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of a total station according to the embodiment (1).
【図３】実施の形態（１）による測量システムを示す説
明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a survey system according to a first embodiment.
【図４】実施の形態（１）の使用状況を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a use state of the embodiment (1).
【図５】実施の形態（１）の使用状況を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a use state of the embodiment (1).
【図６】実施例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an embodiment.
１ トンネル ２ 切羽面 ３、４ 断面 ５ トンネル計画線 ６ トンネル断面計画線 １０ トータルステーション １１ レーザ装置 １２ ビーム装置 １２ａ 第１測距用ビーム装置 １２ｂ 第２測距用ビーム装置 １３ ビーム口 １４ レーザ口 １５ モータ部 １６ 整準盤の整順ネジ １７ 光波プリズム １８ ビーム １９ レーザ ２０ 演算制御部 ３０ 遠隔操作部 ３１ 無線機 ３２ ハンディターミナル ３３ 作業者 ３４ 事務所 ３５ 中央制御部 ３６ 回線 ３７ マシン １１０ 任意座標測定モード １１１ 切羽距離測定モード １１２ 断面形状測定モード １１３ 切羽変形測定モード １２０ 定点座標測定モード １２１ マシン位置検出モード １２２ 内空変位測定モード １３０ マーキングモード REFERENCE SIGNS LIST 1 tunnel 2 face 3, 4 cross section 5 tunnel planning line 6 tunnel cross section planning line 10 total station 11 laser device 12 beam device 12 a 1st ranging beam device 12 b 2nd ranging beam device 13 beam port 14 laser port 15 motor Unit 16 Leveling screw for leveling board 17 Light wave prism 18 Beam 19 Laser 20 Operation control unit 30 Remote operation unit 31 Radio 32 Handy terminal 33 Worker 34 Office 35 Central control unit 36 Line 37 Machine 110 Arbitrary coordinate measurement mode 111 Face distance measurement mode 112 Sectional shape measurement mode 113 Face deformation measurement mode 120 Fixed point coordinate measurement mode 121 Machine position detection mode 122 Inner air displacement measurement mode 130 Marking mode
Claims (6)
１測距用ビーム装置と、測距用の特定の反射物を必要と
する第２測距用ビーム装置と、対象面に定点パターンを
投影するマーキング用のレーザ装置と、上記レーザ装
置、第１測距用ビーム装置、及び第２測距用ビーム装置
とが配置されてこれらを水平垂直方向に自在に旋回し測
定データを得るトータルステーションと、このトータル
ステーションを制御し、上記測定データのデータ処理と
制御への利用を行う演算制御部とから構成されることを
特徴とするトンネル用総合測量システム。A first distance measuring beam device which does not require a specific reflector for distance measurement, a second distance measuring beam device which requires a specific reflector for distance measurement, A marking laser device for projecting a fixed point pattern, the laser device, the first distance measuring beam device, and the second distance measuring beam device are arranged, and these are freely rotated in the horizontal and vertical directions to collect measurement data. A total surveying system for tunnels, comprising: a total station to obtain; and an arithmetic control unit that controls the total station and uses the measured data for data processing and control.
ーム装置を用いて特定の反射物を自動追尾する機能を有
することを特徴とする請求項１記載のトンネル用総合測
量システム。2. The total survey system for a tunnel according to claim 1, wherein the total station has a function of automatically tracking a specific reflection object using the second ranging beam device.
ーム装置と第２測距用ビーム装置とを内蔵するビーム装
置を有し、このビーム装置に設けられた単一のビーム口
から、上記第１測距用ビーム装置と第２測距用ビーム装
置のいずれかのビームが、切り替えによって出射される
よう構成されることを特徴とする請求項１または２記載
のトンネル用総合測量システム。3. The total station has a beam device having a built-in first distance measuring beam device and a second distance measuring beam device. 3. The comprehensive surveying system for a tunnel according to claim 1, wherein a beam of one of the ranging beam device and the second ranging beam device is emitted by switching.
されていないトンネル断面の任意点に第１測距用ビーム
装置を使用する任意座標測定モードと、対象物に設置さ
れた反射物を第２測距用ビーム装置を使用して自動追尾
する定点座標測定モードと、レーザー装置を使用するこ
とによるマーキングモードとを有することを特徴とする
請求項１から３のいずれかに記載のトンネル用総合計量
システム。4. A total station includes an arbitrary coordinate measurement mode using a first distance measuring beam device at an arbitrary point on a tunnel cross section where no reflection object is installed, and a second distance measurement for a reflection object installed on an object. The comprehensive weighing system for a tunnel according to any one of claims 1 to 3, comprising a fixed point coordinate measurement mode for automatically tracking using a beam device for marking, and a marking mode using a laser device.
距離を測定する切羽距離測定モードと、トンネル断面の
形状を測定するトンネル断面測定モードと、切羽面の変
形を測定する切羽面変形測定モードとを有することを特
徴とする請求項４記載のトンネル用総合測量システム。5. An arbitrary coordinate measuring mode includes a face distance measuring mode for measuring a distance to a face, a tunnel section measuring mode for measuring a shape of a tunnel section, and a face deformation measuring mode for measuring deformation of the face. 5. The comprehensive surveying system for a tunnel according to claim 4, wherein:
変位を測定するトンネル内空変位測定モードと、マシン
の位置姿勢を検出するマシン位置姿勢検出モードを有す
ることを特徴とする請求項４記載のトンネル用総合測量
システム。6. The fixed point coordinate measuring mode includes a tunnel inner space displacement measuring mode for measuring a displacement in a tunnel inner space, and a machine position and orientation detecting mode for detecting a machine position and orientation. Comprehensive surveying system for tunnels.
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