JP2001289635A - Angle measurement correcting method - Google Patents

Angle measurement correcting method

Info

Publication number
JP2001289635A
JP2001289635A JP2000107927A JP2000107927A JP2001289635A JP 2001289635 A JP2001289635 A JP 2001289635A JP 2000107927 A JP2000107927 A JP 2000107927A JP 2000107927 A JP2000107927 A JP 2000107927A JP 2001289635 A JP2001289635 A JP 2001289635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
total station
target
buried pipe
reference point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000107927A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masukazu Toshi
益一 都志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unico Corp
Original Assignee
Unico Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unico Corp filed Critical Unico Corp
Priority to JP2000107927A priority Critical patent/JP2001289635A/en
Publication of JP2001289635A publication Critical patent/JP2001289635A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for correcting a measured angle in the case that a laser light is deflected by temperature difference generated between an underground piping and a shaft and in the case that a laser light is deflected by temperature difference generated in the underground piping, when a position of a shield excavator is detected by a laser target method. SOLUTION: When an angle is measured between a total station 20 installed at a reference point D (the center point of the total station 20) in the shaft A and the center point E of a total station 50 arranged in the underground piping 40, an error angle due to deflection of a laser light which is caused by temperature difference between an inner space B of the underground piping 40 and the shaft A is calculated. This error angle is distributed to an actually measured angle of the total station 20 and that of the total station 50, thereby performing angle correction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、角度測定補正方法
に関し、特には、地中に埋設される埋設管内に配設され
るターゲットに、埋設管外部の基準点に配設されたトー
タルステーションから発光レーザを照射して、トータル
ステーションを基準点としたターゲットがなす角度を測
定する場合に角度補正する角度測定補正方法において、
埋設管内の温度と立坑内の温度の温度差によりレーザ光
線が屈折した場合の測定角度の補正方法に関する。な
お、トータルステーションとは、2点間を光波が往復す
る時間を測定して距離を求める光波測距儀と電子制御さ
れるトランシットを一体化してなり、目標位置に置かれ
たターゲットを視準して測定キーを押すだけで、ターゲ
ットへの水平角、垂直角、距離を測定、表示するととも
に、測定データをコンピュータで計算処理して種々の測
量値を得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an angle measurement correction method, and more particularly, to a method in which a target disposed in a buried pipe buried underground emits light from a total station disposed at a reference point outside the buried pipe. In an angle measurement correction method for correcting the angle when irradiating a laser and measuring an angle formed by a target with the total station as a reference point,
The present invention relates to a method for correcting a measurement angle when a laser beam is refracted due to a temperature difference between a temperature in a buried pipe and a temperature in a shaft. The total station integrates a lightwave ranging finder that measures the time that a lightwave travels back and forth between two points to determine the distance and a transit that is electronically controlled, collimating a target placed at a target position. By simply pressing the measurement key, the horizontal angle, vertical angle, and distance to the target are measured and displayed, and the measured data is calculated and processed by a computer to obtain various survey values.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年において、地面を掘削することな
く、地中に横向きのトンネルを掘り、このトンネル内に
埋設管を埋設するための管路を形成する推進工法が開発
され、実用化されている。この推進工法による埋設管の
施工は、トンネルの一端部となる地面の一部分に立坑を
掘り、その立坑を発進位置として、地中内の水平方向に
シールド掘進機を押し進める。そして、そのシールド掘
進機が所定のストロークだけ前進したときに、押し込ん
だ埋設管の後部側に新たに埋設管を連結し、この埋設管
を元押装置により押圧して埋設管と共にその先端側のシ
ールド掘進機を前進させ、順次埋設管を継ぎ足しながら
埋設管を地中に埋設していくことにより行われる。
2. Description of the Related Art In recent years, a propulsion method for excavating a horizontal tunnel in the ground without forming a ground and forming a conduit for burying a buried pipe in the tunnel has been developed and put into practical use. I have. In the construction of the buried pipe by the propulsion method, a shaft is dug in a part of the ground which is one end of the tunnel, and the shield excavator is pushed horizontally in the ground with the shaft set as a starting position. When the shield machine advances by a predetermined stroke, a new buried pipe is connected to the rear side of the buried pipe that has been pushed in, and this buried pipe is pressed by the main pushing device to form a buried pipe together with the buried pipe. This is performed by moving the shield machine forward and burying the buried pipes in the ground while sequentially adding the buried pipes.

【0003】上記推進工法による埋設管の施工に当たっ
て、シールド掘進機の位置を検出する方法としてレーザ
ターゲット法が一般によく知られている。このレーザタ
ーゲット法は、シールド掘進機にレーザターゲットを設
け、立坑の基準位置にレーザ照射器を設置し、このレー
ザ照射器によりシールド掘進機のレーザターゲットにレ
ーザ光を照射する。そして、レーザターゲットに照射さ
れたレーザ光のポイントの位置を計測することにより、
シールド掘進機の地中内での位置を計測する。
In the construction of a buried pipe by the above-mentioned propulsion method, a laser target method is generally well known as a method of detecting a position of a shield machine. In this laser target method, a laser target is provided on a shield machine, a laser irradiator is installed at a reference position of a shaft, and a laser beam is applied to the laser target of the shield machine by the laser irradiator. Then, by measuring the position of the point of the laser light applied to the laser target,
Measure the position of the shield machine in the ground.

【0004】ここで、推進工法は、上述したように、埋
設管を地中に順次押し進めていく工法であるため、例え
ば埋設管を急曲線に沿って施工する場合等には、埋設管
内に基準点を設けることができない。このため、上記レ
ーザターゲット法においては、図2に示すように、埋設
管内の見通し可能な範囲をつなぐ位置にトータルステー
ションを配置して、シールド掘進機の位置を測定すると
いう方法が採られている。
[0004] Here, the propulsion method is a method of sequentially pushing the buried pipe into the ground, as described above. No points can be set. For this reason, in the laser target method, as shown in FIG. 2, a method is adopted in which a total station is arranged at a position connecting a visible range in a buried pipe and the position of a shield machine is measured.

【0005】以下、上記トータルステーションを使用し
た場合のレーザターゲット法について図2を参照して簡
単に説明する。同図(a)に示すように、立坑A内の基
準点にはトータルステーション20が設置されている。
この立坑内の基準点は、地上基準点に基づき正確に設定
されている。また、同図中において、上記立坑Aを発進
位置として、シールド掘進機30により地中内の水平方
向にトンネルが掘り進められており、該トンネル内には
埋設管40が埋設されている。
Hereinafter, a laser target method using the above-described total station will be briefly described with reference to FIG. As shown in FIG. 1A, a total station 20 is installed at a reference point in the shaft A.
The reference point in the shaft is accurately set based on the ground reference point. In the same figure, a tunnel is excavated in a horizontal direction in the ground by the shield machine 30 with the shaft A as a starting position, and a buried pipe 40 is buried in the tunnel.

【0006】ここで、同図(b)に示すように、埋設管
40は急な曲線に沿って埋設されており、その埋設管内
において、トータルステーション20と、シールド掘進
機30との間でそれぞれが見通せる位置にトータルステ
ーション50及び60が配置されている。
Here, as shown in FIG. 1B, the buried pipe 40 is buried along a steep curve, and in the buried pipe, each between the total station 20 and the shield machine 30 is provided. Total stations 50 and 60 are arranged at visible positions.

【0007】上記トータルステーション20、50及び
60は、トランシット及び光波距離計が同軸構造に組み
込まれた測量機で、目標ターゲットまでの距離、水平角
度、垂直角度を同時測定する。そして、それらの計測デ
ータをパソコン70に送信し、該パソコン70で演算す
ることによりシールド掘進機30の位置を検出する。上
記トータルステーション20、50及び60は、各トー
タルステーションの水平を調節維持する整準台22、5
2、及び62上に載置され配設されている。また、その
上部にはプリズム等のターゲット20b、50b及び6
0bがそれぞれ取り付けられており、その本体には前記
ターゲットを自動的に追尾する自動追尾装置が搭載され
ている。
The total stations 20, 50 and 60 are surveying instruments having a transit and a lightwave distance meter incorporated in a coaxial structure, and simultaneously measure a distance to a target target, a horizontal angle and a vertical angle. Then, the measurement data is transmitted to the personal computer 70, and the position of the shield machine 30 is detected by calculating the data by the personal computer 70. The total stations 20, 50 and 60 are leveling tables 22, 5 for adjusting and maintaining the level of each total station.
2 and 62. Further, targets 20b, 50b and 6 such as prisms
0b are attached, and the main body is equipped with an automatic tracking device for automatically tracking the target.

【0008】上記のように構成されたトータルステーシ
ョン50は、同図(c)に示すように、埋設管40内に
取り付けられた設置架台51上に固定された自動整準台
53上に載置されて埋設管40内に配置されている。ま
た、トータルステーション60についても、同様に埋設
管40内に配置されている。
The total station 50 constructed as described above is mounted on an automatic leveling table 53 fixed on a mounting table 51 mounted in the buried pipe 40, as shown in FIG. And is disposed in the buried pipe 40. Further, the total station 60 is similarly disposed in the buried pipe 40.

【0009】上記設置架台51は、トータルステーショ
ン用の架台で、移動する埋設管40に取り付けられるた
め、小型、軽量で設置、取り外しが容易にできるものが
使用されている。また、上記自動整準台53は、トータ
ルステーション等の測量機器の水平を調節維持するもの
で、内蔵された支持脚の自動伸縮により、水平度を確保
する構成となっている。
The installation base 51 is a base for a total station and is mounted on the moving buried pipe 40, so that it is small and lightweight and can be easily installed and removed. The automatic leveling table 53 adjusts and maintains the level of a surveying instrument such as a total station. The automatic leveling table 53 is configured to secure horizontality by automatically expanding and contracting a built-in support leg.

【0010】これにより、上記トータルステーション5
0は、トータルステーション20との位置関係を、ま
た、トータルステーション60は、シールド掘進機30
との位置関係を計測し、これらトータルステーション5
0及び60の各々の位置関係を計測することでこれらの
計測データをパソコン70に送信し、該パソコン70で
演算することによりシールド掘進機30の位置を算出す
る構成となっている。
Thus, the total station 5
0 is the positional relationship with the total station 20, and the total station 60 is the shield machine 30
And the total station 5
The position of the shield machine 30 is calculated by measuring the positional relationship between 0 and 60 and transmitting these measurement data to the personal computer 70, and calculating by the personal computer 70.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、埋設管40
内には、泥水を外部に送排水するための送排水ポンプが
設置されている場合があるが、この送排水ポンプを稼動
すると熱が発生し、埋設管40内の内部空間Bは、高温
の状態となる。
The buried pipe 40
In some cases, a water supply / drainage pump for supplying / discharging muddy water to / from the outside may be installed. When the water supply / drainage pump is operated, heat is generated, and the internal space B in the buried pipe 40 has a high temperature. State.

【0012】このため、埋設管40内でトータルステー
ション50及び60の間に上記送排水ポンプ等が設置さ
れている場合には、埋設管40の内部空間Bで温度差が
生じる。これにより、トータルステーション50から照
射されたレーザ光は、埋設管40内の高温状態の領域を
通過し、トータルステーション60のターゲット60b
に照射される。また、この送排水ポンプ等が上記トータ
ルステーション50及びトータルステーション20との
間に設置されている場合には、埋設管40の内部空間B
と立坑A内の空間とでは温度差が生じる。このため、立
坑A内に設置されたトータルステーション20から照射
されたレーザ光は、この高温状態の埋設管40の内部空
間B内に進入し、埋設管40内に配置されたトータルス
テーション50のターゲット50bに照射されることと
なる。
For this reason, when the above-mentioned water pump is installed between the total stations 50 and 60 in the buried pipe 40, a temperature difference occurs in the internal space B of the buried pipe 40. As a result, the laser beam emitted from the total station 50 passes through the high-temperature region in the buried pipe 40, and the target 60b of the total station 60
Is irradiated. When the water pump is installed between the total station 50 and the total station 20, the internal space B of the
There is a temperature difference between the shaft and the space in the shaft A. For this reason, the laser light emitted from the total station 20 installed in the shaft A enters the internal space B of the buried pipe 40 in this high temperature state, and reaches the target 50 b of the total station 50 arranged in the buried pipe 40. It will be irradiated.

【0013】ここで、レーザターゲット法は、レーザの
直進性を利用するものであるが、レーザ光は温度差の影
響で屈折する性質がある。すなわち、温度が低い場合に
は空気密度が密になり、温度が高い場合には空気密度が
薄くなるので、温度が低い部分と高い部分が存在する場
合には、これら2つの温度の境界線をレーザ光が通過す
る際に屈折する。
Here, the laser target method utilizes the straightness of a laser, but has a property that a laser beam is refracted under the influence of a temperature difference. That is, when the temperature is low, the air density becomes high, and when the temperature is high, the air density becomes low. Therefore, when there are a low temperature portion and a high temperature portion, a boundary between these two temperatures is formed. It refracts when the laser light passes.

【0014】以上の性質より、特に、図2において、レ
ーザ光が立坑Aと主にポンプの放熱で高温状態の埋設管
Bとの境界面の位置bに達すると、トータルステーショ
ン50のターゲット50bへの入射位置に狂いが生じ、
計測データのうち特に垂直角度(それぞれのトータルス
テーションの垂直軸とレーザ光のなす角度)の計測デー
タに誤差が生じる。この結果、シールド掘進機30の位
置を検出する際に、これら誤差を含んだ測定角度の計測
データを使用してパソコン70で演算するため、シール
ド掘進機30の位置検出精度が低下するという問題を有
していた。
From the above properties, particularly, in FIG. 2, when the laser beam reaches the position b of the boundary surface between the shaft A and the buried pipe B in a high temperature state mainly due to heat radiation of the pump, the laser beam is transmitted to the target 50b of the total station 50. The incident position gets out of order,
In particular, an error occurs in the measurement data of the vertical angle (the angle between the vertical axis of each total station and the laser beam) among the measurement data. As a result, when the position of the shield machine 30 is detected, since the calculation is performed by the personal computer 70 using the measurement data of the measurement angle including these errors, the position detection accuracy of the shield machine 30 is reduced. Had.

【0015】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、レーザターゲット法でシールド掘進
機の位置を検出する際に、特に、埋設管内と立坑とに生
じる温度差によりレーザ光が屈折する場合に、測定角度
を補正する方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. When the position of a shield machine is detected by a laser target method, a laser beam is generated due to a temperature difference generated between a buried pipe and a shaft. The object of the present invention is to provide a method for correcting the measurement angle when the light is refracted.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、地中に埋設される埋設管内に配設される
ターゲットに、埋設管外部の基準点に配設されたトータ
ルステーションから発光レーザを照射して、トータルス
テーションを基準点としたターゲットがなす角度を測定
する場合に角度補正する角度測定補正方法において、ト
ータルステーションの基準点からターゲットの高さ位置
までの垂直距離と、トータルステーションの基準点から
ターゲットまでの水平距離との三角比より基準点に対す
るターゲットの垂直角度を算出し、前記トータルステー
ションから照射されるレーザ光が屈折する場合における
ターゲットが基準点に対してなす実測角度を測定し、前
記実測角度と垂直角度とを加減算することによりレーザ
光の屈折による誤差角度を算出し、前記実測角度に、基
準点からターゲット位置までの水平距離に対する基準点
からレーザ光の埋設管進入位置までの水平距離の割合
と、該レーザ光の進入位置からターゲット位置までの水
平距離の割合とに応じて前記誤差角度を分配することに
より角度補正することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which a target installed in a buried pipe buried in the ground is provided from a total station provided at a reference point outside the buried pipe. In the angle measurement correction method that corrects the angle when measuring the angle made by the target with the total station as the reference point by irradiating the emission laser, the vertical distance from the reference point of the total station to the height position of the target and the reference of the total station Calculate the vertical angle of the target with respect to the reference point from the triangular ratio with the horizontal distance from the point to the target, measure the actual angle the target makes with respect to the reference point when the laser light emitted from the total station is refracted, By adding or subtracting the measured angle and the vertical angle, errors caused by refraction of the laser beam Calculating the angle, the measured angle, the ratio of the horizontal distance from the reference point to the buried pipe entry position of the laser light relative to the horizontal distance from the reference point to the target position, and the horizontal distance from the entry position of the laser light to the target position. The angle is corrected by distributing the error angle according to the ratio of the distance.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1を参照して説明する。なお、図1において、従来と同
じ構成部分については、同じ符号を付して説明を省略す
ることとする。また、本実施形態においては、埋設管4
0内に配置されたトータルステーション50と立坑A内
に設置されたトータルステーション20との間に送排水
ポンプ(図示せず)が存在し、埋設管40の内部空間B
の管内温度と立坑A内の温度とに大きい温度差が生じて
いる場合を考えるものとする。さらにまた、以下の説明
において、立坑Aと埋設管40の内部空間Bとの境界面
の位置bをレーザ光の埋設管進入位置とする。本発明の
角度測定補正方法は、図1に示すように、立坑A内の基
準点D(トータルステーション20の中心点)に設置さ
れたトータルステーション20と埋設管40内に配置さ
れたトータルステーション50の中心点Eとの間で角度
を測定する際に、埋設管40の内部空間Bと立坑A内の
温度差により生じるレーザ光の屈折による誤差角度を算
出して、この誤差角度をトータルステーション20及び
トータルステーション50の実測角度にそれぞれ分配す
ることにより角度補正を行うものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, the same components as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, the buried pipe 4
A water pump (not shown) exists between the total station 50 disposed in the vertical shaft A and the total station 20 disposed in the shaft A, and the internal space B of the buried pipe 40 is provided.
It is assumed that there is a large temperature difference between the temperature in the pipe and the temperature in the shaft A. Furthermore, in the following description, the position b of the boundary surface between the shaft A and the internal space B of the buried pipe 40 is referred to as the buried pipe entry position of the laser beam. As shown in FIG. 1, the angle measurement correction method according to the present invention uses the center point of the total station 20 installed at the reference point D (the center point of the total station 20) in the shaft A and the center point of the total station 50 arranged in the buried pipe 40. When measuring the angle between E and E, the error angle due to the refraction of the laser beam caused by the temperature difference between the internal space B of the buried pipe 40 and the shaft A is calculated, and this error angle is calculated for the total station 20 and the total station 50. The angle is corrected by distributing the measured angles.

【0018】まず、上記トータルステーション20及び
トータルステーション50のそれぞれの実測角度を測定
する場合について説明した後、本発明の角度補正方法に
ついて説明する。なお、以下の説明において、各角度の
表示は度数法によるものとする。図1において、立坑A
内の基準点Dに設置されたトータルステーション20
は、手動式の整準台22上に載置されており、また、埋
設管40内に配置されたトータルステーション50は、
自動整準台53上に載置されて配置されており、これに
よりそれぞれの垂直軸は、互いに平行して位置してい
る。
First, a description will be given of a case where the actually measured angles of the total station 20 and the total station 50 are measured, and then the angle correction method of the present invention will be described. In the following description, each angle is indicated by a frequency method. In FIG. 1, shaft A
Total station 20 installed at the reference point D
Is mounted on a manual leveling table 22, and a total station 50 arranged in the buried pipe 40 is
It is placed and arranged on an automatic leveling table 53, whereby the respective vertical axes are located parallel to each other.

【0019】そして、上記トータルステーション20の
レーザ照射部20aから照射されたレーザ光は、境界面
の位置bを介して埋設管40内に進入し、埋設管内のタ
ーゲット位置cに配置されたトータルステーション50
のターゲット50bに照射され、また、同様に、埋設管
40内に配置されたトータルステーション50のレーザ
照射部50aから照射されたレーザ光は、境界面の位置
bを介して、埋設管40外部に設置されたトータルステ
ーション20のターゲット20bに照射される。これに
より、トータルステーション50及びトータルステーシ
ョン20が、それぞれの垂直軸に対してなす垂直角度が
計測される。
The laser light emitted from the laser irradiating section 20a of the total station 20 enters the buried pipe 40 via the boundary surface position b, and enters the total station 50 located at the target position c in the buried pipe.
The laser beam irradiated from the laser irradiation unit 50a of the total station 50 disposed in the buried pipe 40 is similarly set outside the buried pipe 40 via the boundary position b. The irradiated target 20b of the total station 20 is irradiated. Thereby, the vertical angles formed by the total station 50 and the total station 20 with respect to the respective vertical axes are measured.

【0020】ここで、埋設管40の内部空間Bの管内温
度と立坑A内の温度とに温度差がない場合には、同図中
直線W、Zで示すように、レーザ光は直進性を損なわ
ず、この場合トータルステーション20及びトータルス
テーション50により計測される垂直角度(α1、α
2)が、それぞれ誤差量を含まない角度となる。
Here, when there is no temperature difference between the temperature in the inner space B of the buried pipe 40 and the temperature in the vertical shaft A, the laser beam has a straight traveling property as shown by straight lines W and Z in FIG. In this case, the vertical angles measured by the total station 20 and the total station 50 (α1, α1
2) is an angle that does not include the error amount.

【0021】これに対して、埋設管40の内部空間Bの
管内温度と立孔A内の温度に大きい温度差がある場合、
同図中直線X、Yで示すように、トータルステーション
20から照射されたレーザ光Xは、境界面の位置bで屈
折し、トータルステーション50のターゲット50bに
照射される。すなわち、図1において、立坑A内の温度
は埋設管40の管内温度より温度が低いため、立坑A内
に配置されたトータルステーション20のレーザ照射部
20aから照射されたレーザ光Xは、境界面の位置bに
達すると図中上向きに屈折する。また、温度の高い埋設
管40内に配置されたトータルステーション50のレー
ザ照射部50aから照射されたレーザ光Yは、境界面の
位置bに達すると図中下向きに屈折する。
On the other hand, when there is a large temperature difference between the temperature in the internal space B of the buried pipe 40 and the temperature in the vertical hole A,
As shown by the straight lines X and Y in the figure, the laser beam X emitted from the total station 20 is refracted at the position b of the boundary surface and is applied to the target 50b of the total station 50. That is, in FIG. 1, since the temperature in the shaft A is lower than the temperature in the buried pipe 40, the laser beam X irradiated from the laser irradiation unit 20a of the total station 20 arranged in the shaft A is When it reaches the position b, it is refracted upward in the figure. Further, the laser beam Y emitted from the laser irradiation section 50a of the total station 50 disposed in the buried pipe 40 having a high temperature is refracted downward in the drawing when reaching the boundary position b.

【0022】このため、レーザ光がターゲットに確実に
照射されるように、トータルステーション20及びトー
タルステーション50のそれぞれのレーザ照射部20a
及び50aのレーザ照射角度を適宜自動調節する。これ
は、前述したように、トータルステーションに搭載され
た自動追尾装置によりターゲットを自動追尾することに
より行う。この結果、トータルステーション20及びト
ータルステーション50により計測される垂直角度(β
1、β2)は、レーザ光の屈折による誤差を含む角度と
なる。
For this reason, the laser irradiation sections 20a of the total station 20 and the total station 50 are so arranged that the laser beam is reliably irradiated on the target.
And the laser irradiation angle of 50a is automatically adjusted appropriately. This is performed by automatically tracking the target by the automatic tracking device mounted on the total station, as described above. As a result, the vertical angle (β
1, β2) is an angle including an error due to refraction of the laser beam.

【0023】ここで、トータルステーション20及びト
ータルステーション50のそれぞれの中心点を結ぶ軸を
Hとすると、レーザ光W、ZがHとなす仰角度(γ1、
γ2)は、各トータルステーションの中心点D、Eから
ターゲットの高さ位置までの垂直距離hと、中心点D、
Eを通る垂直面の位置aからターゲットのターゲット位
置cまでの水平距離Lとの三角比より近似して算出する
ことができる。具体的には、中心点D、Eからターゲッ
トの高さ位置までの垂直距離hは既知のものであり、上
記水平距離Lは、トータルステーションの光波距離計に
より計測する。また、水平距離L1は予め立孔A内で測
定されており、L2については、上記水平距離Lから水
平距離L1を差し引くことにより求めることができる。
そして、上記のように計測された計測値を使用して以下
のように近似することができる。すなわち、 tanγ1=tanγ2=h/L より γ1=γ2=archtan h/L ここで、γ1、γ2をγとおくと γ=γ1=γ2=archtan h/L となる。なお、埋設管40が傾斜している場合には、各
トータルステーションの中心点を結ぶ軸Hには勾配が生
じるが、この勾配は十分に小さいため、上記したよう
に、仰角度γ(=γ1=γ2)を近似的に算出すること
ができる。
Here, assuming that an axis connecting the center points of the total station 20 and the total station 50 is H, the elevation angles (γ1,
γ2) is the vertical distance h from the center point D, E of each total station to the target height position, and the center point D,
It can be calculated by approximation from the triangular ratio with the horizontal distance L from the position a of the vertical plane passing through E to the target position c of the target. Specifically, the vertical distance h from the center points D and E to the height position of the target is known, and the horizontal distance L is measured by the lightwave distance meter of the total station. The horizontal distance L1 is measured in advance in the vertical hole A, and the distance L2 can be obtained by subtracting the horizontal distance L1 from the horizontal distance L.
Then, the following approximation can be performed using the measurement values measured as described above. That is, from tanγ1 = tanγ2 = h / L, γ1 = γ2 = archtan h / L Here, if γ1 and γ2 are set to γ, γ = γ1 = γ2 = archtan h / L. When the buried pipe 40 is inclined, a gradient occurs in the axis H connecting the center points of the respective total stations. However, since the gradient is sufficiently small, as described above, the elevation angle γ (= γ1 = γ2) can be approximately calculated.

【0024】これにより、上記実測角度である垂直角度
(β1、β2)に、仰角度γを加算することにより、誤
差角度を算出することができる。すなわち、前記トータ
ルステーション20及びトータルステーション50の垂
直軸はそれぞれ整準台により常に水平を維持しているた
め、互いに平行する位置関係にあり、レーザ光の屈折に
よる誤差角度がなければ、 (α1+γ)+(α2+γ)=180° となるところ、誤差角度Δが存在するため (β1+γ)+(β2+γ)=180°+Δ となる。これにより、誤差角度Δは、以下の式より算出
することができる。すなわち、 Δ=180°−{(β1+γ)+(β2+γ)]
Thus, the error angle can be calculated by adding the elevation angle γ to the vertical angles (β1, β2) which are the actually measured angles. That is, since the vertical axes of the total station 20 and the total station 50 are always kept horizontal by the leveling table, they are in a parallel relation to each other, and if there is no error angle due to refraction of the laser beam, (α1 + γ) + (Α2 + γ) = 180 °, and since there is an error angle Δ, (β1 + γ) + (β2 + γ) = 180 ° + Δ. Thus, the error angle Δ can be calculated by the following equation. That is, Δ = 180 ° − {(β1 + γ) + (β2 + γ)]

【0025】そして、上記算出された誤差角度Δを、レ
ーザ光Xの誤差角度Δ1及びレーザ光Yの誤差角度Δ2
に分配することにより角度の補正を行う。上記誤差角度
Δ1は、トータルステーション20の位置aからトータ
ルステーション50のターゲット位置cまでの水平距離
Lに対するトータルステーション50のターゲット位置
cから境界面の位置b(埋設管進入位置)までの水平距
離L2の割合に誤差角度Δを乗じることにより近似的に
算出することができる。すなわち、 Δ1=(L2/L)×Δ 同様に、誤差角度Δ2は、上記水平距離Lに対する境界
面の位置b(埋設管進入位置)からトータルステーショ
ン20の位置aまでの水平距離L1の割合に誤差角度Δ
を乗じることにより近似的に算出することができる。 Δ2=(L1/L)×Δ
Then, the calculated error angle Δ is converted into an error angle Δ1 of the laser beam X and an error angle Δ2 of the laser beam Y.
To correct the angle. The error angle Δ1 is a ratio of the horizontal distance L2 from the target position c of the total station 50 to the position b (embedded pipe entry position) of the boundary surface to the horizontal distance L from the position a of the total station 20 to the target position c of the total station 50. It can be approximately calculated by multiplying the error angle Δ. That is, Δ1 = (L2 / L) × Δ Similarly, the error angle Δ2 is an error in the ratio of the horizontal distance L1 from the position b (embedded pipe entry position) of the boundary surface to the horizontal distance L to the position a of the total station 20. Angle Δ
Can be approximately calculated by multiplying Δ2 = (L1 / L) × Δ

【0026】そして、上記誤差角度Δ1、Δ2にそれぞ
れ実測角度β1及びβ2を加算することにより、補正後
の角度β1´、β2´を算出することができる。すなわ
ち、 β1´=β1+Δ1 β2´=β2+Δ2 以上より、埋設管40の内部空間Bの管内温度と立孔A
内の温度に温度差がある場合でも、容易に誤差角度を算
出して補正することができ、これにより、計測データの
測定角度のうち特に垂直角度を正確に測定することがで
きる。この結果、シールド掘進機の位置を正確に検出す
ることができる。なお、水平方向の実測角度を補正する
場合も上記Δ1、Δ2を用いることができる。また、上
記実施形態においては、トータルステーション50とト
ータルステーション20との間に送排水ポンプが設置さ
れており、埋設管40の内部空間Bと立坑Aとの間に温
度差が存在する場合について述べたが、前述したよう
に、埋設管40内でトータルステーション50とトータ
ルステーション60との間に送排水ポンプが設置されて
いる場合においては、これら2台のトータルステーショ
ンの間で上記した角度測定補正方法により、垂直角度の
補正を行うことができる。
The corrected angles β1 ′ and β2 ′ can be calculated by adding the actually measured angles β1 and β2 to the error angles Δ1 and Δ2, respectively. That is, β1 ′ = β1 + Δ1 β2 ′ = β2 + Δ2 From the above, the temperature in the internal space B of the buried pipe 40 and the vertical hole A
Even if there is a temperature difference in the temperature inside, it is possible to easily calculate and correct the error angle, and thereby, particularly the vertical angle among the measurement angles of the measurement data can be accurately measured. As a result, the position of the shield machine can be accurately detected. Note that the above Δ1 and Δ2 can also be used when correcting the measured angle in the horizontal direction. Further, in the above embodiment, the case has been described in which the water supply / drainage pump is installed between the total station 50 and the total station 20, and a temperature difference exists between the internal space B of the buried pipe 40 and the shaft A. As described above, when a water pump is installed between the total station 50 and the total station 60 in the buried pipe 40, the vertical angle is corrected between the two total stations by the above-described angle measurement correction method. Can be corrected.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は、地中に埋設される埋設管内に
配設されるターゲットに、埋設管外部の基準点に配設さ
れたトータルステーションから発光レーザを照射して、
トータルステーションを基準点としたターゲットがなす
角度を測定する場合に角度補正する角度測定補正方法に
おいて、トータルステーションの基準点からターゲット
の高さ位置までの垂直距離と、トータルステーションの
基準点からターゲットまでの水平距離との三角比より基
準点に対するターゲットの垂直角度を算出し、前記トー
タルステーションから照射されるレーザ光が屈折する場
合におけるターゲットが基準点に対してなす実測角度を
測定し、前記実測角度と垂直角度とを加減算することに
よりレーザ光の屈折による誤差角度を算出し、前記実測
角度に、基準点からターゲット位置までの水平距離に対
する基準点からレーザ光の埋設管進入位置までの水平距
離の割合と、該レーザ光の進入位置からターゲット位置
までの水平距離の割合とに応じて前記誤差角度を分配す
ることにより角度補正することを特徴とし、埋設管内と
立坑とに生じる温度差によりレーザ光が屈折した場合
に、容易に垂直角度の補正をすることができ、これによ
りシールド掘進機の位置を正確に検出することができ、
正確な掘進管理を行うことができるという効果がある。
According to the present invention, a target disposed in a buried pipe buried in the ground is irradiated with a light-emitting laser from a total station disposed at a reference point outside the buried pipe.
In the angle measurement correction method that corrects the angle when measuring the angle made by the target with the total station as the reference point, the vertical distance from the reference point of the total station to the height position of the target and the horizontal distance from the reference point of the total station to the target The vertical angle of the target with respect to the reference point is calculated from the triangular ratio of the target station, the actual angle formed by the target with respect to the reference point when the laser beam emitted from the total station is refracted is measured, and the actual angle and the vertical angle are measured. The error angle due to the refraction of the laser light is calculated by adding and subtracting the ratio of the horizontal distance from the reference point to the embedded position of the laser light from the reference point to the horizontal distance from the reference point to the target position. The horizontal distance from the laser beam entry position to the target position The angle is corrected by distributing the error angle according to the case, and when the laser beam is refracted by the temperature difference between the buried pipe and the shaft, the vertical angle can be easily corrected. , Which allows the position of the shield machine to be accurately detected,
There is an effect that accurate excavation management can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の角度測定補正方法を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an angle measurement correction method according to the present invention.

【図2】本発明の角度測定補正方法を使用する推進工法
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a propulsion method using the angle measurement correction method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 立坑 B 埋設管の内部空間 H 軸 a トータルステーションの位置 b 境界面の位置(埋設管進入位置) c ターゲット位置 20 トータルステーション 30 シールド掘進機 40 埋設管 50 トータルステーション 60 トータルステーション 70 パソコン A Vertical shaft B Internal space of buried pipe H axis a Total station position b Boundary surface position (buried pipe entry position) c Target position 20 Total station 30 Shield excavator 40 Buried pipe 50 Total station 60 Total station 70 Personal computer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】地中に埋設される埋設管内に配設されるタ
ーゲットに、埋設管外部の基準点に配設されたトータル
ステーションから発光レーザを照射して、トータルステ
ーションを基準点としたターゲットがなす角度を測定す
る場合に角度補正する角度測定補正方法において、 トータルステーションの基準点からターゲットの高さ位
置までの垂直距離と、トータルステーションの基準点か
らターゲットまでの水平距離との三角比より基準点に対
するターゲットの垂直角度を算出し、 前記トータルステーションから照射されるレーザ光が屈
折する場合におけるターゲットが基準点に対してなす実
測角度を測定し、 前記実測角度と垂直角度とを加減算することによりレー
ザ光の屈折による誤差角度を算出し、 前記実測角度に、基準点からターゲット位置までの水平
距離に対する基準点からレーザ光の埋設管進入位置まで
の水平距離の割合と、該レーザ光の進入位置からターゲ
ット位置までの水平距離の割合とに応じて前記誤差角度
を分配することにより角度補正することを特徴とする角
度測定補正方法。
A target disposed in a buried pipe buried in the ground is irradiated with a light-emitting laser from a total station disposed at a reference point outside the buried pipe to form a target having the total station as a reference point. In the angle measurement correction method that corrects the angle when measuring the angle, the target for the reference point is calculated based on the triangular ratio of the vertical distance from the reference point of the total station to the target height position and the horizontal distance from the reference point of the total station to the target. The vertical angle of the laser beam is calculated by measuring the actual angle formed by the target with respect to the reference point when the laser light emitted from the total station is refracted, and adding and subtracting the actual angle and the vertical angle. The error angle is calculated from the reference point to the measured angle. The error angle is distributed according to the ratio of the horizontal distance from the reference point to the buried pipe entry position of the laser light with respect to the horizontal distance to the target position, and the ratio of the horizontal distance from the entry position of the laser light to the target position. An angle measurement correction method, wherein the angle is corrected by the following method.
JP2000107927A 2000-04-10 2000-04-10 Angle measurement correcting method Pending JP2001289635A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000107927A JP2001289635A (en) 2000-04-10 2000-04-10 Angle measurement correcting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000107927A JP2001289635A (en) 2000-04-10 2000-04-10 Angle measurement correcting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001289635A true JP2001289635A (en) 2001-10-19

Family

ID=18620858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000107927A Pending JP2001289635A (en) 2000-04-10 2000-04-10 Angle measurement correcting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001289635A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101327A (en) * 2014-07-25 2014-10-15 绵阳彬华科技有限公司 Laser target measuring device
CN106600930A (en) * 2016-12-08 2017-04-26 上海海洋大学 Distributed total station data collector
CN111473803A (en) * 2020-05-27 2020-07-31 天津科技大学 Calibration method for mining laser target

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104101327A (en) * 2014-07-25 2014-10-15 绵阳彬华科技有限公司 Laser target measuring device
CN106600930A (en) * 2016-12-08 2017-04-26 上海海洋大学 Distributed total station data collector
CN111473803A (en) * 2020-05-27 2020-07-31 天津科技大学 Calibration method for mining laser target
CN111473803B (en) * 2020-05-27 2023-09-05 天津科技大学 Calibration method for mining laser target

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240084529A1 (en) Determining milled volume or milled area of a milled surface
US8705022B2 (en) Navigation system using both GPS and laser reference
CN110824448B (en) Radar detection device, and working method and mounting method of radar detection device
US6480289B1 (en) Position measuring apparatus and optical deflection angle measuring apparatus for underground excavators
CN105423999A (en) Measurement device with adjustable light source distance and measurement method
JP3390629B2 (en) Survey method of propulsion method
JP4787435B2 (en) Tunnel excavator position measurement device
CN105509707A (en) Sliding rail type optical measurement device and method
JP3940619B2 (en) Tunnel excavator position measuring device
JP2001289635A (en) Angle measurement correcting method
JP3723661B2 (en) Underground excavator position measurement device
JP3323779B2 (en) Surveying instrument with reflective prism
CN108036766B (en) Vault settlement measuring method
JPH08271251A (en) Method and apparatus for measurement of position and posture of tunnel excavator
CN105403194A (en) Optical calibration distance measuring and length measuring device and distance measuring and length measuring method
CN216866572U (en) Device for positioning and correcting circulating drilling machine in real time in drilling process of circulating drilling machine
CN105486236A (en) Point light source dimension measurement apparatus and dimension measurement method
CN205228386U (en) Pointolite size measurement device
JP2002116026A (en) Measuring system for excavation position of shield machine
JPH10293028A (en) Device for measuring position of underground digging machine
CN205228442U (en) Slide rail formula optical measuring device
CN205228441U (en) Optical measuring device
JP2000356515A (en) Method for measuring position and posture of shield excavation machine
JPS58123415A (en) Position detecting method of buried pipe
Moore et al. Surveying

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20060720

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060914

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090310