JP2004060402A - レーザーマーキングシステム及び鋼管打設方法 - Google Patents

Abstract

【目的】注入式長尺先受工法における鋼管打設作業に適用して、その作業を正確且つ迅速に実行できるレーザーマーキングシステムを提供する。
【構成】可視レーザー光を用いて測距及び測角を行うと共に、該可視レーザー光によりマーキングを行うレーザー測量機器１０に、内蔵コンピュータからなる制御機器を組み合わせる。制御機器は、注入式長尺先受工法におけるトンネル切羽面Ａへの鋼管打設を行うに当たり、予め記憶したトンネル設計データに基づいてトンネル切羽面Ａに鋼管打設予定位置ａ１，ａ２・・を可視レーザー光により照射表示するべくレーザー測量機器１０を制御する。また、照射表示された鋼管打設予定位置ａ１，ａ２・・に鋼管４０を所定の向きで対向させたときの該鋼管４０の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標を前記トンネル設計データに基づいて演算し、演算された座標位置に可視レーザー光を照射させるべくレーザー測量機器１０を制御する。その照射光が鋼管４０の特定部分又はその近傍の特定部分に当たるように鋼管４０を操作することにより、鋼管４０の向きが決定される。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削工事、特に注入式長尺先受工法での鋼管打設作業に好適に用いられるレーザーマーキングシステム、及びそのレーザーマーキングシステムを用いた注入式長尺先受工法での鋼管打設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削工事に用いられる工法の一つとして注入式長尺先受工法がある。この工法は、図７及び図８に示すように、トンネル切羽面Ａの外周縁部に複数本の鋼管４０，４０・・を周方向に所定ピッチで打設することにより、切羽面Ａの前方に限定地山改良ゾーンを形成する工法である。
【０００３】
具体的に説明すると、切羽面Ａに打設される複数本の鋼管４０，４０・・は、先に打設された複数本の鋼管４０，４０・・と部分的にラップするように先広がり状に打設される。鋼管の打設形態にちなんで、この工法はアンブレラ工法とも呼ばれている。複数本の鋼管４０，４０・・の打設には、通常のトンネル掘削工事で多用されるドリルジャンボと呼ばれる重機が使用される。
【０００４】
複数本の鋼管４０，４０・・の打設が終わると、各鋼管４０をとおして各鋼管４０にあけた孔から鋼管４０の周辺に注入材を注入する。これにより、掘削線の外周部に鋼管４０がはいった限定地山改良ゾーンが形成される。この切羽前方に構築された地山改良ゾーンにより、地山の先行変位が抑制される。また、地山の緩み防止及び施工の安全が図られる。
【０００５】
注入式長尺先受工法を含め、各種のトンネル掘削工事においては、切羽面にトンネル断面形状や発破装填用の穿孔パターンなどの各種のトンネル施工情報をマーキングすることを目的として、可視レーザー光を用いたレーザーマーキングシステムが広く使用されている。
【０００６】
このレーザーマーキングシステムは、可視レーザー光を用いて測距及び測角を行うと共に、該可視レーザー光によりマーキングを行うレーザー測量機器と、各種のトンネル施工情報を可視レーザー光で照射表示するべく、予め記憶したトンネル設計データに基づいてレーザー測量機器を操作する制御機器とにより構成されている。そして、前述した注入式長尺先受工法における鋼管打設作業にも、このレーザーマーキングシステムは使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーザーマーキングシステムによると、注入式長尺先受工法における鋼管打設予定位置が正確かつ迅速に照射表示される。即ち、トンネル設計情報の特に先受設計情報とトンネル切羽面の位置情報とに基づいて、トンネル切羽面の外周縁部における鋼管打設予定位置が順次演算され、可視レーザー光により自動的に照射表示される。
【０００８】
各表示位置にマーキングを終えた後の鋼管打設作業では、前述したように、ドリルジャンボに鋼管４０をセットし、鋼管４０に所定の向きを与えるべくドリルジャンボを予備操作した後、ドリルジャンボを本操作して鋼管打設予定位置に鋼管４０を打設するが、鋼管４０は円弧状に湾曲したトンネル切羽面Ａの外周縁部に先広がり状に打設されるため、鋼管４０の向きは打設位置によって全て異なるものとなる。このため、鋼管４０に所定の向きを与えるためのドリルジャンボの予備操作が非常に複雑になり、このことが打設作業における能率低下の大きな原因になっている。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、注入式長尺先受工法における鋼管打設作業に適用して、その作業を正確且つ迅速に実行できるレーザーマーキングシステム及びそのレーザーマーキングシステムを用いた能率的な鋼管打設方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るレーザーマーキングシステムは、測距及び測角並びに可視レーザー光によるマーキングを行うレーザー測量機器と、注入式長尺先受工法によってトンネル掘削を行うための各種のトンネル設計データを記憶しており、トンネル切羽面へ鋼管を打設するに当たって、予め表示された鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標に可視レーザー光が照射されるように前記レーザー測量機器を制御する制御機器とを備えている。
【００１１】
前記制御機器は、注入式長尺先受工法におけるトンネル切羽面への鋼管打設を行うに当たり、予め記憶したトンネル設計データに基づいてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を可視レーザー光により照射表示させると共に、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標に前記可視レーザー光を照射させるべく前記レーザー測量機器を制御する構成が好ましい。
【００１２】
鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標は、前記制御機器に対して予め入力しておくことができる。また、前記制御機器において前記トンネル設計データに基づいて逐次演算することができる。
【００１３】
また、本発明に係る鋼管打設方法は、前記レーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させた状態で前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射する工程と、その照射光が前記鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分に当たるように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含んでいる。
【００１４】
また、本発明に係る別の鋼管打設方法は、前記レーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、前記トンネル切羽面から所定の水平距離はなれた想定面上で、前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射して、前記想定面上でのトンネル天井面又は壁面からレーザー照射点までの離間距離を測定する工程と、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させ、前記想定面上でトンネル天井面又は壁面からの離間距離が前記測定値となる位置を前記鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分が交差するように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含んでいる。
【００１５】
本発明によると、注入式長尺先受工法においてトンネル切羽面に鋼管を打設する際に、トンネル切羽面における鋼管打設予定位置のみならず、鋼管打設予定位置に対応する鋼管の向きがレーザーマーキングにより指示される。このため、鋼管打設予定位置ごとに鋼管の向きが変わるにもかかわらず、その向きを決定するための操作が簡単になり、鋼管打設作業における作業能率が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示す施工フロー図、図２は同施工で重要な打設鋼管の向きを指定する工程の概念図、図３は同工程のフローチャート、図４は打設鋼管の向きを指定するためのレーザー照射位置座標の求めかたを説明するための側面図及び正面図である。
【００１７】
本実施形態は、注入式長尺先受工法における鋼管打設作業をレーザーマーキングシステムを用いて行うものである。レーザーマーキングシステムは、図１及び図２に示すように、トータルステーションと呼ばれるレーザー測量機器１０を備えており、レーザー測量機器１０は制御機器としての内蔵コンピュータを装備している。
【００１８】
レーザー測量機器１０は、レーザーマーキング機能の他に、基準点測量、天端沈下・内空変位計測、定点観測、計測データ・切羽情報管理、あたり検測、杭打ち・現況測量といった機能を有している。内蔵コンピュータは、注入式長尺先受工法における鋼管配置情報を含む各種のトンネル設計情報を記憶しており、レーザーマーキングでは、切羽面におけるトンネル断面形状、発破装填用の穿孔パターンといった各種のトンネル施工情報を可視レーザー光により照射表示するべく、前記トンネル設計情報に基づいてレーザー測量機器１０を制御する。そして、鋼管打設作業に関連するレーザーマーキング機能として、トンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示させる機能と、照射表示された鋼管打設予定位置ごとに鋼管の向きを指定する機能とを有している。
【００１９】
注入式長尺先受工法における鋼管打設作業では、まず、図１（ａ）に示すように、トンネル内の切羽面Ａの近傍にレーザー測量機器１０をセットする。トンネル壁面に設定された２つの既知点を測距及び測角することにより、レーザー測量機器１０の自位置を求める。この作業は、レーザー測量機器１０がもつ自動視準機能によりレーザー測量機器１０を大まかな方向に向けるだけで完了する。
【００２０】
レーザー測量機器１０のセット及び自位置の測定が終わると、レーザー測量機器１０により切羽面Ａを測距及び測角する。この測量データは、内蔵コンピュータに格納されているトンネル設計情報と照合される。これにより、切羽面Ａの位置が計算され、同時に、その切羽面Ａにおける鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・が計算される。鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・が求まると、内蔵コンピュータからの指示により、レーザー測量機器１０は鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・を可視レーザー光により順番に照射表示する。照射表示された位置は順番にスプレー等でマーキングすることにより保存される。
【００２１】
鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・のマーキングが終わると、図１（ｂ）に示すように、重機の一種であるドリルジャンボ３０を用いて、鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・に鋼管４０を順番に打設する。ドリルジャンボ３０は、自走式の車両部３１と、車両部３１に自在アーム３２を介して取り付けられた削孔挿入ヘッド３３とを備えている。
【００２２】
削孔挿入ヘッド３３は、図２に示すように、自在アーム３２により操作される直線状のベース３３ａと、ベース３３ａの後端部に取り付けられたドリフター３３ｂとを備えている。ベース３３ａは鋼管４０をスライド自在に支持する。ドリフター３３ｂは、ベース３３ａ上にセットされた鋼管４０の後方に位置し、鋼管４０を貫通するロッドの先端に取り付けられたビット３３ｃを回転駆動しつつ、ベース３３ａ上をスライド駆動されることにより、切羽面Ａを削孔しながらその孔に鋼管４０を挿入する。即ち、削孔と管挿入を同時に行い、打設能率を高める。
【００２３】
ここで、重要なのは、削孔挿入ヘッド３３のベース３３ａ上にセットされた鋼管４０の向きを決定する操作である。なぜなら、鋼管４０の向きは、鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・によって全て相違するからである。そこで、本実施形態では、内蔵コンピュータ上で操作モードを、鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・を照射表示する第１のマーキングモードから、鋼管４０の向きを指定する第２のマーキングモードに切り替える（図３中のＳ１）。
【００２４】
モードの切り替えが終わると、鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・の番号を内蔵コンピュータに入力する。この入力データに基づいて、内蔵コンピュータは、入力された鋼管打設予定位置に対応する鋼管４０の後端近傍の定位置、ここではドリフター３３ｂの後部に取り付けられたターゲットの座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をメモリから呼び出す（図３中のＳ２）。
【００２５】
具体的に説明すると、鋼管４０の先端を切羽面Ａの対応する鋼管打設予定位置に突き当て、その鋼管４０に所定の向きを与えたときに、ドリフター３３ｂの後部に取り付けられたターゲットが位置する座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）が、予めＣＡＤによって求められ、内蔵コンピュータ内のメモリに格納されている。ドリフタ座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）の求め方を図４により説明する。
【００２６】
鋼管４０は基本的に切羽面Ａから遠く離れた１点から放射状に打設される。このため個々の鋼管４０の向きが異なることになるが、ドリフター３３ｂの後部に取り付けられたターゲットは、切羽面Ａから所定の水平距離Ｌに位置する平行平面Ｂ（想定面）上にのる。そして、この平行平面Ｂ（想定面）上でターゲットが位置する座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、切羽面Ａ上の鋼管打設予定位置の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）から相似的に求まる。即ち、平行平面Ｂ（想定面）上で座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を繋いで形成される円弧は、切羽面Ａ上で座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）を繋いで形成される円弧の相似形となる。したがって、ターゲットが位置する座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、鋼管打設予定位置の座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）から簡単に求まる。実際の作業では、ターゲットが位置する座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）はＣＡＤ上で簡単にピックアップされる。水平距離Ｌを変更すれば、座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）が平行移動し、鋼管４０の傾きのみを変更することができる。
【００２７】
ドリフター後部のターゲットが位置すべき座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）がメモリから呼び出されると、内蔵コンピュータはレーザー測量機器１０に指示を与えて座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）の位置に向けて可視レーザー光を出射する（図３中のＳ３）。作業者は、その可視レーザー光がドリフター後部のターゲットに当たるように、削孔挿入ヘッド３３を操作する。これにより、鋼管４０の向きが決定され、この状態でドリフター３３ｂを駆動することにより、鋼管４０が対応する鋼管打設予定位置に所定の正しい向きで打設される（図３中のＳ４）。
【００２８】
鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・の全てに対してこの操作を行うことにより、鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・に各対応する鋼管４０の向きが打設前に簡単かつ正確に決定され、鋼管打設作業における作業能率が著しく向上する。また、各鋼管４０の向きの正確度も高まり、鋼管打設作業における作業精度が向上する。
【００２９】
鋼管４０の向きを決定するときにレーザー光を照射する位置は、上記実施形態ではドリフター３３ｂの後部としたが、鋼管４０の後端部や、その後端部に対して位置関係が変化しない削孔挿入ヘッド３３の後部、例えばドリフター３３ｂの後部以外の一部分等でもよく、ドリフター３３ｂの後部に限定するものではない。
【００３０】
図５は本発明の第２実施形態を示すフローチャート、図６は同形態で重要な打設鋼管の向きを指定する工程の概念図である。
【００３１】
本実施形態では、トンネル内の切羽面Ａに対して鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・のマーキングが終わると、各位置に対して次の次の操作を行う。
【００３２】
まず、切羽面Ａから所定の水平距離Ｌｏ離れた想定面Ｂに距離測定用ターゲット２０をセットする。距離測定用ターゲット２０は、トンネルの天井面又は壁面（支保工面）に直角に当接させ、この状態でレーザー光を照射されることにより、想定面Ｂ上での天井面又は壁面（支保工面）から鋼管４０の一部分までの離間距離Ｄを測定するのに使用される治具である。
【００３３】
具体的に説明すると、内蔵コンピュータは、切羽面Ａからの水平距離がＬｏの位置にある平行平面Ｂ（想定面）と交差する鋼管４０の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を記憶している。より具体的には、鋼管４０の先端を切羽面Ａの対応する鋼管打設予定位置に突き当て、その鋼管４０に所定の向きを与えたときに、その鋼管４０が平行平面Ｂ（想定面）と交差する点の座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を記憶している。この座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）は、前述した座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）と同様に、座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）及び切羽面Ａからの水平距離Ｌｏに基づいて簡単に求まる。
【００３４】
内蔵コンピュータは、レーザー測量機器１０に与えられる指示に基づいて座標（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）を呼び出し、この座標位置に向けて可視レーザー光を出射する。この出射レーザー光は、トンネルの天井面又は壁面（支保工面）に直角に当接させた距離測定用ターゲット２０に当たる（図５中のＳ１１〜Ｓ１５）。作業者は、天井面又は壁面（支保工面）から距離測定用ターゲット２０上のレーザー照射点までの離間距離Ｄを測定し記録する（図５中のＳ１６）。
【００３５】
この距離測定を鋼管打設予定位置ａ１，ａ２，ａ３・・・の全てに対して行った後、ドリルジャンボ３０を用いて各位置に鋼管４０を打設する際に、切羽面Ａからの水平距離がＬｏとなる平行平面Ｂ上で、天井面又は壁面（支保工面）から鋼管４０までの離間距離Ｄが上記測定記録値となるように、削孔挿入ヘッド３３を操作する（図５中のＳ１７）。
【００３６】
これにより、鋼管４０の向きが決定され、この状態でドリフター３３ｂを駆動することにより、鋼管４０が対応する鋼管打設予定位置に所定の正しい向きで打設される。
【００３７】
このように、本発明に係るレーザーマーキングシステム及び鋼管打設方法では、鋼管４０又はその近傍に直接レーザーマーキングを行うだけでなく、切羽面Ａから水平距離がＬｏの位置にセットしたターゲット２０へのレーザーマーキングにより、この位置での天井面から鋼管４０までの離間距離Ｄを求め、この離間距離Ｄから鋼管４０の向きを決定することもできる。
【００３８】
切羽面Ａから平行平面面Ｂまでの水平距離Ｌｏは、上記実施形態では、鋼管４０の後部が到達する値に選択したが、鋼管４０の後部以外の部分や、その鋼管４０に対して位置関係が変化しない削孔挿入ヘッド３３の特定部分等が到達する距離であってもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明に係るレーザーマーキングシステムは、測距及び測角並びに可視レーザー光によるマーキングを行うレーザー測量機器と、注入式長尺先受工法におけるトンネル切羽面への鋼管打設を行うに当たり、鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又は鋼管近傍の特定部分の位置座標に可視レーザー光を照射させるべく前記レーザー測量機器を制御する制御機器とを備えている。この構成により、鋼管の向きを決定する操作がレーザーマーキングを利用して正確かつ迅速に実行でき、鋼管打設作業における作業能率が向上する。
【００４０】
前記制御機器が、注入式長尺先受工法におけるトンネル切羽面への鋼管打設を行うに当たり、予め記憶したトンネル設計データに基づいてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を可視レーザー光により照射表示させると共に、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又は鋼管近傍の特定部分の位置座標に前記可視レーザー光を照射させるべく前記レーザー測量機器を制御する構成の場合は、鋼管打設予定位置のマーキング作業も簡単になり、鋼管打設作業における作業能率が一層向上する。
【００４１】
また、本発明に係る鋼管打設方法は、前記レーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させた状態で前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射する工程と、その照射光が前記鋼管の特定部分又は鋼管近傍の特定部分に当たるように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含んでいる。この構成により、トンネル切羽面における鋼管打設予定位置のみならず、鋼管打設予定位置に対応する鋼管の向きがレーザーマーキングにより指示される。このため、鋼管打設予定位置ごとに鋼管の向きが変わるにもかかわらず、その向きを決定するための操作が簡単になり、鋼管打設作業における作業能率が向上する。
【００４２】
また、本発明に係る別の鋼管打設方法は、前記レーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、前記トンネル切羽面から所定の水平距離はなれた想定面上で、前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射して、前記想定面上でのトンネル天井面からレーザー照射点までの離間距離を測定する工程と、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させ、前記想定面上でトンネル天井面からの離間距離が前記測定値となる位置を前記鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分が交差するように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含んでいる。この構成により、トンネル切羽面における鋼管打設予定位置のみならず、鋼管打設予定位置に対応する鋼管の向きがレーザーマーキングにより指示される。このため、鋼管打設予定位置ごとに鋼管の向きが変わるにもかかわらず、その向きを決定するための操作が簡単になり、鋼管打設作業における作業能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す施工フロー図である。
【図２】同施工で重要な打設鋼管の向きを指定する工程の概念図で、縦断面図ある。
【図３】同工程のフローチャートである。
【図４】打設鋼管の向きを指定するためのレーザー照射位置座標の求め方の説明図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示すフローチャートである。
【図６】同形態で重要な打設鋼管の向きを指定する工程の概念図で、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】注入式長尺先受工法の説明図で、縦断面図である。
【図８】注入式長尺先受工法の説明図で、横断面図である。
【符号の説明】
１０　レーザー測量機器
２０　距離測定用ターゲット
３０　ドリルジャンボ
４０　鋼管
Ａ　トンネル切羽面
ａ１，ａ２・・　鋼管打設予定位置
Ｂ　切羽面Ａから所定距離はなれた平行平面

Claims (6)

1. 測距及び測角並びに可視レーザー光によるマーキングを行うレーザー測量機器と、注入式長尺先受工法によってトンネル掘削を行うための各種のトンネル設計データを記憶しており、トンネル切羽面へ鋼管を打設するに当たって、予め表示された鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標に可視レーザー光が照射されるように前記レーザー測量機器を制御する制御機器とを備えたことを特徴とするレーザーマーキングシステム。
2. 前記制御機器は、注入式長尺先受工法におけるトンネル切羽面への鋼管打設を行うに当たり、予め記憶したトンネル設計データに基づいてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を可視レーザー光により照射表示させると共に、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を所定の向きで対向させたときの該鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分の位置座標に前記可視レーザー光を照射させるべく前記レーザー測量機器を制御する請求項１に記載のレーザーマーキングシステム。
3. 前記制御機器は、前記位置座標を予め入力されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザーマーキングシステム。
4. 前記制御機器は、前記位置座標を、前記トンネル設計データに基づいて演算することを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザーマーキングシステム。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のレーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させた状態で前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射する工程と、その照射光が前記鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分に当たるように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含むことを特徴とする鋼管打設方法。
6. 請求項１〜４の何れかに記載のレーザーマーキングシステムを用いて注入式長尺先受工法における鋼管打設を行う方法であって、前記レーザーマーキングシステムを用いてトンネル切羽面に鋼管打設予定位置を照射表示する工程と、照射表示された鋼管打設予定位置に鋼管を打設する際に、前記トンネル切羽面から所定の水平距離はなれた想定面上で、前記レーザーマーキングシステムが指示する座標位置に可視レーザー光を照射して、前記想定面上でのトンネル天井面又は壁面からレーザー照射点までの離間距離を測定する工程と、鋼管を対応する鋼管打設予定位置に対向させ、前記想定面上でトンネル天井面又は壁面からの離間距離が前記測定値となる位置を前記鋼管の特定部分又はその近傍の特定部分が交差するように前記鋼管を操作して鋼管の向きを決定する工程と、向きを決定された鋼管を、その向きを維持しつつ前記切羽面に打設する工程とを含むことを特徴とする鋼管打設方法。

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