JP2018150720A - Method and system for displaying information of working face, and tunnel construction method by using these - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トンネル切羽に係る情報を表示する技術に関する。 The present invention relates to a technique for displaying information related to a tunnel face.
従来、山岳トンネル等のトンネル工事において、地山の掘削により露出した切羽面にレーザー光によって、切羽面上のトンネル中心線、支保工の建込み線、掘削線、発破パターンなどを表示する技術がある(特許文献1を参照)。 Conventionally, in tunnel construction such as mountain tunnels, there is a technology to display the tunnel center line, support construction line, excavation line, blast pattern, etc. on the face surface exposed by laser light on the face face exposed by excavation of natural ground Yes (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来技術では、掘削後の露出した切羽面(地山面)に直接レーザー光を照射し、実際の地山の状況と計画線や計画発破パターン等の表示情報とを見比べながら作業を行う。ここで、切羽は発破等によって掘削後、安全性の確保のために直ちにコンクリートの鏡吹きを行うことが推奨されている。そのため、鏡吹きをしない場合に、切羽に立ち入っての作業時は、切羽面の肌落ち等に備えて、通常よりも装備を強化したり、監視員を多めに配置したりするなどして安全性を確保する必要がある。一方、切羽を鏡吹きすることは、安全性の向上には効果的であるが、地山がコンクリートで覆われてしまうため施工中に切羽の状況を視認できなくなる。そのため、上記従来技術のように、施工中に地山状況を視認したい場合には不都合が生じる。 However, in the above prior art, laser light is directly applied to the exposed face after excavation (natural ground surface), and the work is performed while comparing the actual natural ground state with display information such as planned lines and planned blasting patterns. Do. Here, it is recommended that the face be blown immediately after excavation by blasting or the like to ensure safety. For this reason, when working without entering the mirror, when working on the face, it is safe to strengthen the equipment than usual or to arrange a larger number of observers in preparation for skin removal from the face. It is necessary to ensure sex. On the other hand, mirror-cutting the face is effective for improving safety, but the ground is covered with concrete, so the situation of the face cannot be visually recognized during construction. Therefore, inconvenience arises when it is desired to visually check the ground condition during construction as in the prior art.
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、切羽への鏡吹きによって安全性を確保しつつ、工事作業者が鏡吹きされたコンクリート表面上でその地山状況を視認しながら施工作業を行うことが可能な切羽情報表示方法、切羽情報表示システム及びこれらを用いたトンネル施工方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention was made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and the construction worker was mirror-blasted while ensuring safety by mirror-blowing the face. An object of the present invention is to provide a face information display method, face information display system, and a tunnel construction method using the face information display method, which can perform construction work while visually checking the ground condition on the concrete surface.
上記目的を達成するために、本発明の第1の形態に係る切羽情報表示方法は、トンネル切羽の地山の露出面である第1の切羽面を含む領域をデジタルカメラにて撮影する切羽撮影工程と、前記デジタルカメラにて撮影して得られた前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記トンネル切羽の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成工程と、前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹きする鏡吹き工程と、前記鏡吹き後の前記コンクリートの表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影工程と、を含む。 In order to achieve the above object, a face information display method according to a first aspect of the present invention is a face photographing that uses a digital camera to photograph a region including a first face that is an exposed surface of a natural face of a tunnel face. And generating face information image data including display information indicating at least the ground face condition of the tunnel face based on the process and the photographed image data of the area including the first face obtained by photographing with the digital camera The face information image data generating step, the mirror blowing step of mirror blowing concrete onto the first face, and the second face, which is the surface of the concrete after the mirror blowing, A face information image projecting step for projecting a face information image which is an image to be shown.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2の形態に係る切羽情報表示システムは、トンネル切羽の地山の露出面である第1の切羽面を含む領域をデジタルカメラにて撮影して得られた撮影画像データを取得する撮影画像データ取得部と、前記撮影画像データ取得部で取得した前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記第1の切羽面の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成部と、前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹き後の前記コンクリートの表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データ生成部で生成した前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影部と、を備える。 In order to achieve the above object, the face information display system according to the second aspect of the present invention photographs a region including the first face that is the exposed face of the ground face of the tunnel face with a digital camera. A captured image data acquisition unit that acquires the captured image data obtained in the above, and based on the captured image data of the area including the first face surface acquired by the captured image data acquisition unit, at least of the first face surface A face information image data generation unit that generates face information image data including display information indicating the ground condition, and a second face that is the surface of the concrete after mirror-spraying concrete on the first face, A face information image projection unit that projects a face information image that is an image indicated by the face information image data generated by the face information image data generation unit.
また、上記目的を達成するために、本発明の第3の形態に係るトンネル施工方法は、トンネル切羽の露出面である第1の切羽面を含む領域をデジタルカメラにて撮影する切羽撮影工程と、前記デジタルカメラにて撮影して得られた前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記トンネル切羽の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成工程と、前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹きする鏡吹き工程と、前記鏡吹き後の前記コンクリートの表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影工程と、前記第2の切羽面に投影された前記切羽情報画像に基づき装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量を決定する装薬情報決定工程と、前記鏡吹き後の前記トンネル切羽における前記装薬情報決定工程において決定した前記装薬孔位置に装薬孔を削孔する削孔工程と、削孔した各前記装薬孔内に前記装薬情報決定工程において決定した前記装薬量の爆薬を装填する装填工程と、装填した前記爆薬を起爆させて掘削する掘削工程と、を含む。 Moreover, in order to achieve the said objective, the tunnel construction method which concerns on the 3rd form of this invention is a face face imaging | photography process which image | photographs the area | region containing the 1st face face which is an exposed face of a tunnel face with a digital camera, A face that generates face information image data including at least display information indicating the ground condition of the tunnel face based on imaged image data of the area including the first face obtained by photographing with the digital camera. An information image data generation step, a mirror blowing step of mirror blowing concrete onto the first face, and an image indicated by the face information image data on a second face that is the surface of the concrete after the mirror blowing. A face information image projecting step for projecting a face information image, and a charge for determining the number of charge holes, the position of the charge hole, and the amount of charge based on the face information image projected on the second face surface An information determining step, a drilling step of drilling a charge hole at the position of the charge hole determined in the charge information determining step in the tunnel face after the mirror blowing, and in each of the charged hole holes A loading step of loading the amount of explosive determined in the charging information determination step, and an excavation step of excavating the loaded explosive.
本発明に係る切羽情報表示方法、切羽情報表示システム及びトンネル施工方法によれば、トンネル切羽の地山の露出した第1の切羽面にコンクリートを鏡吹きし、鏡吹き後のコンクリート表面である第2の切羽面に、少なくともトンネル切羽の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像を投影するようにした。これによって、現場の工事作業者は、投影された切羽情報画像からトンネル切羽の地山状況を視認することが可能となる。加えて、現場の多くの工事作業者が、トンネル切羽の地山状況を共有した状態で施工作業を行うことが可能となる。その結果、施工作業を効率化することが可能となると共に、切羽に立ち入る施工作業において安全性を向上することが可能となる。 According to the face information display method, face information display system, and tunnel construction method according to the present invention, the concrete is mirror-sprayed on the exposed first face of the ground face of the tunnel face, and the concrete surface after the mirror is blown. A face information image including display information indicating at least the situation of the tunnel face is projected onto the face of No. 2. As a result, the construction worker on site can visually recognize the ground condition of the tunnel face from the projected face information image. In addition, many construction workers at the site can perform construction work while sharing the ground conditions of the tunnel face. As a result, the construction work can be made more efficient, and the safety can be improved in the construction work that enters the face.
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、部材ないし部分の縦横の寸法や縮尺は実際のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法や縮尺は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the vertical and horizontal dimensions and scales of members and parts are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and scales should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material, shape, structure, and arrangement of components. Etc. are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
(実施形態)
本実施形態では、本発明を山岳トンネルの施工に適用した場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、トンネル施工方法としてNATM(New Austrian Tunneling Method)を適用した場合を例に挙げて説明する。
ここで、NATMは、大まかに、以下の(1)〜(5)の手順を繰り返してトンネルを掘り進めていく工法である。
(Embodiment)
In the present embodiment, a case where the present invention is applied to mountain tunnel construction will be described as an example. In the present embodiment, a case where a NATM (New Austrian Tunneling Method) is applied as a tunnel construction method will be described as an example.
Here, the NATM is a method of roughly digging a tunnel by repeating the following steps (1) to (5).
(1)爆薬による発破や掘削用の機械にて地山の掘削を行う。
(2)掘削によって生じたずりを撤去する。
(3)支保工の建込みを行う。
(4)掘削箇所にコンクリートを吹き付けて補強する。
(5)ロックボルトを岩盤に打ち込むことで、地山自体の保持力を利用してトンネルを保持する。
(1) Excavate the ground with explosive blasting or excavating machines.
(2) Remove the shear generated by excavation.
(3) The support work will be installed.
(4) Reinforce the excavation site with concrete.
(5) The tunnel is held using the holding power of the natural ground itself by driving a rock bolt into the rock.
なお、コンクリートの吹き付け前に支保工の建込みを行うことで、吹付けコンクリートやロックボルトが支保効果を発揮するまでの補強や、吹付けコンクリート硬化後の補強保持力を高める。但し、掘削箇所の地山状況が良好な場合は、支保工の建込みを省略することが可能である。 In addition, the reinforcement until the shotcrete and the rock bolt exert the support effect and the reinforcement holding force after the shotcrete is hardened by building the support work before the concrete is sprayed. However, if the ground conditions at the excavation site are good, it is possible to omit the support work.
また、切羽等の掘削箇所の地山状況や、ボーリング等による地質探査によって予測した地山状況等に応じて、支保工の要否や、発破を行う場合の装薬孔の数、装薬孔位置、装薬量等の施工情報を決定する。 In addition, depending on the natural conditions of the excavation site such as the face and the natural conditions predicted by geological exploration such as drilling, the necessity of support work, the number of charge holes when blasting, the position of charge holes Determine construction information such as charge amount.
ここで、地山状況は、掘り進んでいる途中で大きく変化する場合があるため、この変化にその都度対応して施工を進めていく必要がある。その際に、地山状況を目視によって把握しながら施工を進めていくことが望ましいが、切羽等の地山部が露出している箇所は、肌落ち等の崩落の危険性がある。そのため、安全性を重視して、掘削後は、すぐに掘削箇所にコンクリートを吹き付けて補強をする。しかし、すぐにコンクリートを吹き付けてしまうと、掘削箇所の地山状況を目視で確認できなくなるため、従来では、吹き付け前に、デジタルカメラによる撮影や岩級スケッチなどによって掘削箇所の地山状況を記録している。 Here, since the natural ground situation may change greatly during digging, it is necessary to proceed with construction in response to this change. At that time, it is desirable to proceed with the construction while grasping the ground condition by visual observation. However, a part where the ground part such as a face is exposed has a risk of collapsing such as skin peeling. For this reason, with emphasis on safety, concrete is blown immediately after excavation to reinforce it. However, if concrete is sprayed immediately, it will not be possible to visually check the ground condition of the excavation site. Conventionally, before the spraying, the ground condition of the excavation site is recorded by shooting with a digital camera or a rock class sketch. doing.
しかし、スケッチやデジタル写真では、表示媒体が比較的小さくなることに加えて、表示媒体(例えば、PCのモニタ等)のあるところまで移動する必要や、デジタルカメラやスケッチ用紙を手に持って見る必要等があるため、現場の多くの作業者が正確な地山状況を共有しながら作業を行うことは困難である。 However, in sketches and digital photographs, the display medium is relatively small, and it is necessary to move to a place where the display medium (for example, a PC monitor) is located, or hold a digital camera or sketch paper in your hand. Because there is a necessity, it is difficult for many workers on the site to perform work while sharing accurate ground conditions.
これに対して、本実施形態では、切羽の地山状況や装薬孔の位置等の施工情報を示す表示情報を含む切羽情報画像を、コンクリートが鏡吹きされた後のコンクリート表面に投影する。即ち、安全性を確保しつつ現場の多くの作業者が切羽の正確な地山状況や施工情報を容易に共有できるようにする。
以下、図1から図3に基づき、本実施形態に係る切羽情報画像表示方法を用いたトンネル施工手順について説明する。
On the other hand, in this embodiment, the face information image including display information indicating construction information such as the ground condition of the face and the position of the charge hole is projected onto the concrete surface after the concrete is mirror-blown. That is, while ensuring safety, it is possible for many workers on the site to easily share the exact ground condition and construction information of the face.
Hereinafter, a tunnel construction procedure using the face information image display method according to the present embodiment will be described based on FIGS. 1 to 3.
図1及び図2(a)に示すように、まず、前回の施工サイクルにて決定された装薬孔数及び装薬孔位置に基づき、コンクリートが鏡吹きされた後の切羽1に対して、複数の装薬孔2を削孔する(ステップS1)。本実施形態では、図2(a)に示すように、例えばドリルジャンボ100を用いて装薬孔2の削孔を行う。
以下、掘削後の地山の露出した切羽1の表面を「第1の切羽面1e」と記載し、第1の切羽面1e上に鏡吹きされたコンクリートの表面を「第2の切羽面1c」と記載する。
As shown in FIGS. 1 and 2 (a), first, based on the number of charge holes and the position of the charge holes determined in the previous construction cycle, the
Hereinafter, the surface of the exposed
装薬孔2を削孔後は、図1及び図2(b)に示すように、前回の施工サイクルにて決定された装薬量に基づき、各装薬孔2内に爆薬を装填し、装填した爆薬を爆破(発破)して切羽1を含む前方の地山を掘削する(ステップS2)。この発破による掘削によって、図2(b)に示すように、新たな切羽1が露出すると共に、ずりS(土砂や砕けた岩石)が発生する。
After drilling the charge holes 2, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 (b), the explosive is loaded into each
なお、上記ステップS1及びS2において、最初の施工サイクルの場合は、事前調査にて得られた地山状況の調査結果に基づいて、装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量を決定する。
発破による掘削後は、発生したずりSを撤去する(ステップS3)。このずりSの撤去(ずり出し)は、ベルトコンベアやダンプトラック等の輸送手段(図示略)を用いて行う。
ずり出し後は、図1及び図2(c)に示すように、現場の撮影担当者200が、例えば、手持ちのデジタルカメラDCにて、地山の露出した状態の第1の切羽面1eの撮影を行う(ステップS4)。
In the above-described steps S1 and S2, in the case of the first construction cycle, the number of charge holes, the position of the charge holes, and the charge amount are determined based on the survey results of the ground conditions obtained in the preliminary survey. .
After excavation by blasting, the generated shear S is removed (step S3). The removal (sliding out) of the shear S is performed using a transportation means (not shown) such as a belt conveyor or a dump truck.
As shown in FIGS. 1 and 2 (c), the person in charge of shooting at the
具体的に、第1の切羽面1eから予め設定した距離だけ離れた位置から、デジタルカメラDCによって第1の切羽面1e(の全体)を含む領域を撮影する。なお、第1の切羽面1eを含む領域の撮影画像から切羽1の詳細な地山状況を把握できるようにするため、撮影には、有効画素数がなるべく多い(例えば1000万画素以上の)デジタルカメラDCを用いることが望ましい。加えて、本実施形態では、例えば図2(c)の第1〜第16の分割撮影画像P1〜P16に示すように、第1の切羽面1eを、隣接する分割撮影画像同士で撮影領域の一部が重複(ラップ)するように複数枚(図2(c)の例では16枚)に分けて撮影を行う。本実施形態では、これら複数枚の分割撮影画像をつなぎ合わせて(パノラマ合成して)第1の切羽面1eの全体を含む1枚の撮影画像を得る。即ち、第1の切羽面1eの全体を1枚の撮影画像に収めた場合と比較して、より高解像度の撮影画像を得るようにしている。
Specifically, an area including the
第1の切羽面1eの撮影後は、図1に示すように、トンネル内周囲の掘削箇所に例えば鋼製のアーチ状の支保工(図示略)をボルト等によって建て込む(ステップS5)。なお、地山の状況が良好な場合は、ステップS5を省略してもよい。
支保工の建込み後は、図1及び図3(a)に示すように、吹き付け機300にて、第1の切羽面1eを含む掘削箇所に対してコンクリートを鏡吹きする(ステップS6)。
After photographing the
After the support construction, as shown in FIG. 1 and FIG. 3 (a), concrete is mirror-sprayed on the excavation site including the
一方、第1の切羽面1eの撮影後は、デジタルカメラDCに記録された、第1の切羽面1eの複数の分割撮影画像データに基づき、複数の分割撮影画像をパノラマ合成すると共に、このパノラマ合成した画像データから、第1の切羽面1eの画像部分(以下、「切羽面画像」と記載する)のデータを抽出する処理を行う。そして、抽出した切羽面画像のデータ(以下、「切羽面画像データ」と記載する)と、切羽1の基本情報(形状、サイズ等の情報)、切羽の解析情報等とに基づき投影用の切羽情報画像データを生成する(ステップS7)。
On the other hand, after shooting the
ここで、切羽情報画像データは、切羽面画像上に、切羽1を構成する地山の特徴を示す情報、湧水箇所や危険箇所等の注目すべき箇所を明示する情報などを合成した画像データとなる。更に、本実施形態では、切羽1の基本情報と、プロジェクタ5(後述)と切羽1との間の距離データとに基づき、公知のプロジェクション・マッピングの技術を利用して、第2の切羽面1c上に、その形状及びサイズに一致させて実寸大の切羽面画像(第1の切羽面1eの実写画像)が重なるように切羽情報画像データを投影用の画像データへと変換する。
Here, the face information image data is an image data obtained by combining information indicating features of the natural ground constituting the
投影用の切羽情報画像データを生成後は、生成した切羽情報画像データに基づき、図3(b)中に点線で示すように、プロジェクタ5によって、第2の切羽面1c上に切羽情報画像50を投影する(ステップS8)。なお、図3(b)の例では、切羽情報画像50として、切羽面画像50FSのみを含む画像が投影されている。
After generating the face information image data for projection, based on the generated face information image data, as shown by a dotted line in FIG. 3 (b), the
ここで、切羽情報画像50の投影は、後述するプロジェクタ5を移動する手段によって、発破により掘り進んだ分の距離を、プロジェクタ5を移動させてから行う。即ち、切羽情報画像50の投影時は、切羽1とプロジェクタ5との間の距離を投影に適した一定の距離に保つようにする。
Here, the projection of the
切羽情報画像50の投影後は、図1及び図3(c)に示すように、トンネル3の周囲に複数のロックボルト20を設置する(ステップS9)。具体的に、図示省略するが、ドリルジャンボ100によって、トンネル3の周囲に沿って、複数のロックボルト孔を削孔し、このロックボルト孔内にロックボルト20を挿し込むことで行う。
After projecting the
ロックボルト20の設置後は、第2の切羽面1c上に投影された切羽情報画像50を参照して、次の施工サイクルのための装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量等の施工情報を決定する(ステップS10)。
After the installation of the
施工情報の決定後は、現在投影している切羽情報画像50に係る切羽情報画像データに、決定した施工情報を示す表示情報(本実施形態では装薬孔位置を示す複数の装薬孔位置画像)を加えることで、切羽情報更新画像データを生成する(ステップS11)。
切羽情報更新画像データの生成後は、生成した切羽情報更新画像データに基づき、図3(d)中に点線及び複数の白丸で示すように、プロジェクタ5によって、第2の切羽面1c上に、切羽面画像50FS及び複数の装薬孔位置画像2cを含む切羽情報更新画像51を投影する(ステップS12)。
After the construction information is determined, display information indicating the determined construction information is displayed on the face information image data related to the currently projected face information image 50 (in this embodiment, a plurality of charge hole position images indicating the charge hole positions). ) Is added to generate face information update image data (step S11).
After generation of the face information update image data, based on the generated face information update image data, as shown by a dotted line and a plurality of white circles in FIG. A face
(切羽情報表示システム4の構成)
次に、上記ステップS7、S8、S11及びS12の切羽情報画像データの生成処理、切羽情報画像50の投影処理、切羽情報更新画像データの生成処理及び切羽情報更新画像51の投影処理を行うシステムである、本実施形態に係る切羽情報表示システム4について説明する。
(Configuration of face information display system 4)
Next, in the system that performs the generation processing of the face information image data in step S7, S8, S11, and S12, the projection processing of the
この切羽情報表示システム4は、図4及び図5に示すように、プロジェクタ5と、レーザー距離計6と、制御装置7と、測量装置8と、表示装置9と、移動式照明装置10とを備える。
As shown in FIGS. 4 and 5, the face information display system 4 includes a
プロジェクタ5は、例えば、公知の3チップDLP(Digital Light Processing)方式の高輝度プロジェクタ等のプロジェクション・マッピングに適したプロジェクタから構成される。このプロジェクタ5は、図5に示すように、移動式照明装置10に取り付けられており、この移動式照明装置10と共に移動するように構成されている。即ち、本実施形態では、プロジェクタ5の移動に、トンネル内にて作業エリアを照明するのに用いられている移動式照明装置10を利用する。
The
また、プロジェクタ5は、電気ケーブル19を介して、制御装置7との間でデータ送受信可能に接続されている。そして、プロジェクタ5は、制御装置7から送信された投影用画像信号を、電気ケーブル19を介して受信し、受信した投影用画像信号に応じた画像の投影を行う。
The
レーザー距離計6は、本実施形態において位相差方式の距離計から構成される。加えて、レーザー距離計6は、本実施形態では、プロジェクタ5に対して、プロジェクタ5の投影光5PLの照射方向と同じ方向にレーザー光を照射するように取り付けられている。このレーザー距離計6は、レーザー照射光とその反射光との位相差の測定によって、プロジェクタ5と切羽1との間の距離Dを計測する。また、レーザー距離計6は、電気ケーブル19を介して、制御装置7との間でデータの送受信が可能に接続されている。そして、レーザー距離計6は、測定した距離Dのデータである距離データを、電気ケーブル19を介して制御装置7に送信する。
The
図4に戻って、制御装置7は、本実施形態ではパーソナルコンピュータから構成されている。即ち、制御装置7は、図示省略するが、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)とを備える。加えて、入出力インターフェース(I/F)と、データ転送用の各種内外バスとを備える。CPU、RAM及びROMとの間は各種内外バスで接続されていると共に、このバスに入出力I/Fを介して、キーボードやマウス等の入力装置(不図示)、表示装置9等が接続されている。
Returning to FIG. 4, the control device 7 is composed of a personal computer in this embodiment. That is, although not shown, the control device 7 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory). In addition, an input / output interface (I / F) and various internal and external buses for data transfer are provided. The CPU, RAM, and ROM are connected by various internal and external buses, and input devices (not shown) such as a keyboard and a mouse, a
そして、電源を投入すると、ROMに記憶されたBIOS等のシステムプログラムが、ROMや他の記憶装置に予め記憶された各種のコンピュータプログラムをRAMにロードする。そして、RAMにロードされたプログラムに記述された命令に従ってCPUが各種リソースを駆使して所定の制御及び演算処理を行うことで後述する各機能をソフトウェア上で実現できるようになっている。 When the power is turned on, a system program such as BIOS stored in the ROM loads various computer programs stored in advance in the ROM or other storage devices into the RAM. Then, in accordance with instructions described in a program loaded in the RAM, the CPU makes use of various resources to perform predetermined control and arithmetic processing so that each function described later can be realized on software.
具体的に、制御装置7は、デジタルカメラDCから取得した複数の分割撮影画像データに基づき切羽面画像データを生成する機能と、生成した切羽面画像データと予めRAM等のメモリに記憶された切羽情報画像データ生成用の各種データとに基づき切羽情報画像データを生成する機能とを有する。更に、生成した切羽情報画像データに基づきプロジェクタ5に対して投影用画像信号を送信して、プロジェクタ5に、第2の切羽面1cに対して切羽情報画像50を投影させる機能を有する。
Specifically, the control device 7 generates a face surface image data based on a plurality of divided photographed image data acquired from the digital camera DC, and the face surface image data generated and a face face previously stored in a memory such as a RAM. A function of generating face information image data based on various data for generating information image data. Further, the
なお更に、本実施形態では、制御装置7は、投影した切羽情報画像50に基づき決定された施工情報に基づき、切羽情報画像50に、装薬孔位置画像2c等の施工情報の表示情報を追加した切羽情報更新画像データを生成する機能を有する。加えて、生成した切羽情報更新画像データに基づきプロジェクタ5に対して投影用画像信号を送信して、プロジェクタ5に、第2の切羽面1cに対して切羽情報更新画像51を投影させる機能を有する。
Furthermore, in this embodiment, the control device 7 adds display information of construction information such as the charge
測量装置8は、例えば、トータルステーション等の測量機械から構成され、トンネル内の各種測量に用いられる。本実施形態では、特に、切羽1の基本情報の測量に用いられる。ここで、測量装置8と制御装置7とは、例えばRS232Cケーブル等の通信ケーブル(不図示)を介して接続されており、測量装置8は、測量した情報を、通信ケーブルを介して制御装置7に送信する。
The surveying device 8 is composed of a surveying machine such as a total station, for example, and is used for various surveys in the tunnel. In the present embodiment, it is particularly used for surveying basic information of the
表示装置9は、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、有機ELディスプレイなどの周知の表示デバイスから構成される。表示装置9は、制御装置7とディスプレイケーブルを介して接続されており、このディスプレイケーブルを介して制御装置7から画像表示信号を受信する。そして、受信した画像表示信号に応じて、各種ソフトウェアの画面や切羽面画像等の各種画像を表示する。
The
移動式照明装置10は、図5に示すように、架台11と、前方照明ランプ12と、後方照明ランプ13と、電動トロリー14と、第1及び第2のプレントロリー15及び16と、無線通信装置17と、リモコン18と、電気ケーブル19とを備える。
As shown in FIG. 5, the
また、トンネル3内には、移動式照明装置10の移動路として、本実施形態ではI型鋼から構成されるレール30が設けられている。このレール30は、複数のレール支持部材31によって、トンネル3の天端からトンネル3の軸方向に沿って水平となる姿勢で吊り下げられている。
架台11は、移動式照明装置10の基体となるものである。架台11は、形状や素材等は特に限定されず、例えば、鋼製の棒材や板材等を組み合わせて構成される。
In the
The gantry 11 serves as a base of the
前方照明ランプ12は、架台11の前方寄り(切羽1側)に設置され、特に前方に光を照射する。後方照明ランプ13は、架台11の後方側(坑口側)に設置され、特に後方に光を照射する。なお、プロジェクタ5は、架台11の前方照明ランプ12よりも前方側に設置されている。
The
電動トロリー14は、架台11の後方側に設置される。電動トロリー14は、図示省略するが、レール30に当接する車輪と、車輪に回転力を付与するモータとを備えて構成されている。電動トロリー14は、モータが発生する駆動力によって車輪を回転させ、回転する車輪とレール30との摩擦力によって移動式照明装置10を前方または後方に移動させる。
The
第1及び第2のプレントロリー15及び16は、架台11のプロジェクタ5及び前方照明ランプ12の上方に設置される。第1及び第2のプレントロリー15及び16は、図示省略するが、レール30に当接する車輪を備える。但し、いずれもモータを備えない構成である。即ち、第1及び第2のプレントロリー15及び16は、電動トロリー14によって移動式照明装置10が前方または後方に移動することによって従動して車輪が回転するものである。
The first and second
無線通信装置17は、無線通信を用いてリモコン18からの信号を受信し、受信した情報を移動式照明装置10の各構成やプロジェクタ5などに送信するものである。
リモコン18は、移動式照明装置10の操作者201が手に持って操作し、無線通信装置17に無線通信を用いて情報を送信するものである。
The
The
電気ケーブル19は、移動式照明装置10の各構成やプロジェクタ5及びレーザー距離計6に電力を供給するケーブル、プロジェクタ5及びレーザー距離計6と制御装置7との間で制御信号や計測信号等を送受信するケーブル、制御装置7からプロジェクタ5へと制御信号や投影用画像信号等を送信するケーブルを含んで構成されている。
The
ここで、本実施形態では、操作者201の所持するリモコン18によって、移動式照明装置10の電動トロリー14、前方照明ランプ12及び後方照明ランプ13の遠隔操作ができるように構成されている。加えて、リモコン18によって、プロジェクタ5及びレーザー距離計6の遠隔操作ができるように構成されている。具体的に、リモコン18からの遠隔操作信号の送信によって、電動トロリー14のモータの回転方向及び回転速度を操作でき、前方照明ランプ12及び後方照明ランプ13の点灯・消灯や点灯時の光量の調整等の操作を行うことができるようになっている。加えて、リモコン18からの遠隔操作信号の送信によって、プロジェクタ5の電源のオン・オフの操作、また、リモコンで姿勢(照射角度等)の変更が可能な場合は姿勢変更の操作等ができるようになっている。
Here, in this embodiment, the
なお、発破による掘削時には爆破による衝撃で飛石が発生するため、この飛石からプロジェクタ5や前方照明ランプ12等を防護するため、移動式照明装置10に、開閉式の鉄板等の防護手段を設けるようにしてもよい。
It should be noted that, when excavating by blasting, stepping stones are generated due to the impact of blasting. Therefore, in order to protect the
(切羽情報画像データ生成処理)
次に、上記ステップS7において、制御装置7にて実行される切羽情報画像データ生成処理の処理手順について説明する。
制御装置7において、切羽情報画像データ生成処理が実行されると、図6に示すように、まず、ステップS51に移行する。
(Face information image data generation processing)
Next, the processing procedure of the face information image data generation process executed by the control device 7 in step S7 will be described.
When the face information image data generation process is executed in the control device 7, as shown in FIG. 6, first, the process proceeds to step S51.
ステップS51では、制御装置7において、デジタルカメラDCにて撮影された第1の切羽面1eを複数枚に分割して撮影して得られた複数の分割撮影画像データをRAM等のメモリから読み込む。その後、ステップS52に移行する。
In step S51, the control device 7 reads a plurality of divided photographed image data obtained by dividing the
ここで、複数の分割撮影画像データの読み込みは、例えば、制御装置7の操作者が、撮影に用いたデジタルカメラDCをUSBケーブル等で制御装置7に接続してデジタルカメラDCから読み込むか、または、メモリカードリーダ等を介して既に制御装置7のRAMに記憶された分割撮影画像データを切羽情報画像データ生成処理用のソフトウェア上で選択するなどして行う。 Here, the reading of the plurality of divided photographed image data is performed by, for example, an operator of the control device 7 reading the digital camera DC used for photographing from the digital camera DC by connecting to the control device 7 with a USB cable or the like. The divided photographed image data already stored in the RAM of the control device 7 is selected on the face information image data generation processing software via a memory card reader or the like.
ステップS52では、制御装置7において、読み込んだ複数の分割撮影画像データに基づき、切羽面画像データを生成する。その後、ステップS53に移行する。
ここで、本実施形態の切羽面画像データの生成処理は、画像処理によって自動的に行う。即ち、画像処理によって、複数の分割撮影画像データをつなぎ合わせて第1の切羽面1eの全体を含む画像データ(パノラマ画像データ)を生成する。次に、生成したパノラマ画像データからエッジ検出処理及びパターンマッチング処理等によって、第1の切羽面1eの画像部分を抽出する。
In step S <b> 52, the control device 7 generates face surface image data based on the read plurality of divided captured image data. Thereafter, the process proceeds to step S53.
Here, the face surface image data generation processing of the present embodiment is automatically performed by image processing. That is, by image processing, a plurality of divided photographed image data are connected to generate image data (panoramic image data) including the entire
なお、第1の切羽面1eの画像部分の抽出については、例えば、切羽情報画像データ生成処理用のソフトウェア上で、操作者が入力装置を介して手作業で領域を指示する等して行ってもよい。
The extraction of the image portion of the
ステップS53では、制御装置7において、切羽面画像データを、その色情報やエッジ情報等を用いて解析する。そして、解析結果の情報をRAMに記憶して、ステップS54に移行する。 In step S53, the face image data is analyzed by the control device 7 using the color information, edge information, and the like. Then, the analysis result information is stored in the RAM, and the process proceeds to step S54.
ここで、切羽の解析は、制御装置7によってソフトウェア上で行うだけでなく、別途、地山状況に詳しいベテランの作業者などが実際の第1の切羽面1eや切羽面画像データから目視で読み取るなどして行ってもよい。このようにして解析された情報は、操作者が、入力装置を介して制御装置7に入力する。なお、入力された情報はRAM等のメモリに記憶される。
また、切羽面画像データの解析や目視による解析だけでなく、別途ボーリング等によって事前調査した調査結果にも基づき解析を行ってもよい。
Here, the analysis of the face is not only performed on the software by the control device 7, but separately read by an experienced worker who is familiar with ground conditions from the actual
Further, analysis may be performed based not only on analysis of face image data and visual analysis, but also based on a survey result that has been previously surveyed by boring or the like.
また、例えば、生成した切羽面画像データや、その解析結果のデータ等をビッグデータとして蓄積し、深層学習(ディープラーニング)などの機械学習手法を用いて機械学習を行って、切羽面画像データの入力に対して適切な解析結果を得られるニューラルネットワークを構築する。そして、この構築したニューラルネットワークを利用して解析を行うようにしてもよい。 In addition, for example, the generated face image data and the analysis result data are stored as big data, machine learning is performed using a machine learning technique such as deep learning, and the face image data A neural network that can obtain an appropriate analysis result for the input is constructed. Then, analysis may be performed using the constructed neural network.
なお、切羽の解析内容としては、例えば、以下の(a)〜(e)が挙げられる。
(a)地質(岩石名)とその分布、性状及び切羽の自立性
(b)地山の硬軟、割れ目の間隔とその卓越方向などの地山の状態
(c)断層の分布、走行、傾斜、粘土化の程度
(d)湧水箇所、湧水量とその状態
(e)軟弱層の分布
本実施形態では、第1の切羽面1eを構成する岩石名とその分布、粘土の分布、各分布領域の岩石の性状、湧水箇所の分布、破砕帯などの軟弱層の分布の情報を解析によって得る。
In addition, as analysis content of a face, the following (a)-(e) is mentioned, for example.
(A) Geology (name of rock) and its distribution, properties and self-supporting nature of the face (b) State of the natural ground such as hardness and softness of the natural ground, the interval between cracks and the dominant direction (c) Distribution, running, slope of fault Degree of clay formation (d) Spring location, amount of spring and its state (e) Distribution of soft layer In this embodiment, the name and distribution of rocks constituting the
ステップS54では、制御装置7において、解析結果の情報に基づき、切羽面画像に付加する表示情報を生成して、ステップS55に移行する。
ここで、表示情報には、例えば、第1の切羽面1eを構成する各構成要素の名称(花崗岩等の岩石名、粘土、湧水、破砕帯など)を示す情報、岩石や粘土の性状(硬軟を含む)を示す情報(例えば、従来から用いられている岩盤評価基準に基づく情報)、湧水箇所や破砕箇所等の注目箇所を明示する情報などが含まれる。なお、例えば、昼の部と夜の部とで作業者の引き継ぎが行われる場合は、例えば、亀裂が多い、もろいなど引継者が伝えたいコメントなどの表示情報を生成してもよい。
In step S54, the control device 7 generates display information to be added to the face plane image based on the analysis result information, and the process proceeds to step S55.
Here, the display information includes, for example, information indicating the names of the constituent elements constituting the
ステップS55では、制御装置7において、ステップS54で生成した表示情報を切羽面画像データに合成して、切羽情報画像データを生成する。その後、ステップS56に移行する。
本実施形態において、表示情報の切羽面画像データへの合成は、各表示情報が切羽面画像内に納まるように行う。
In step S55, the control device 7 combines the display information generated in step S54 with the face image data to generate face information image data. Thereafter, the process proceeds to step S56.
In the present embodiment, the display information is combined with the face image data so that each display information is contained in the face image.
ステップS56では、制御装置7において、レーザー距離計6にて測定された、プロジェクタ5と切羽1(本実施形態では第2の切羽面1c)との距離Dを示す距離データを取得する。加えて、測量装置8にて予め測量されてRAMに記憶された切羽1の基本情報を読み出す。その後、ステップS57に移行する。
ここで、切羽1の基本情報は、切羽1の外径形状、半径や底辺等の寸法、投影画像に無視できない影響を及ぼす程度に大きい表面の凹凸形状などが含まれる。
In step S56, the control device 7 acquires distance data indicating the distance D between the
Here, the basic information of the
ステップS57では、制御装置7において、切羽情報画像データ、距離データ及び切羽1の基本情報に基づき、プロジェクション・マッピングの技術を用いて切羽情報画像データを投影用(プロジェクション・マッピング用)の画像データに変換する。その後、一連の処理を終了して元の処理に復帰する。
In step S57, the control device 7 converts the face information image data into image data for projection (projection mapping) using the projection mapping technique based on the face information image data, the distance data, and the basic information of the
このようにして生成された投影用の切羽情報画像データは、投影用画像信号として制御装置7から電気ケーブル19を介してプロジェクタ5に送信され、プロジェクタ5にて、受信した投影用画像信号(切羽情報画像データ)の示す切羽情報画像50が第2の切羽面1c上に投影される。これにより、第1の切羽面1eの撮影画像そのもの(実寸大)を示す切羽面画像50FSが第2の切羽面1c上に表示される。加えて、切羽面画像50FSの注目すべき箇所等の分布する領域上に、それらの名称が表示され、岩石の名称の横にその性状(硬軟等)を示す記号(評価基準で定めれらたアルファベット)が表示される。更に、特に注目すべき湧水箇所や危険箇所等については、それらを囲む丸などが表示される。
The projection face information image data for projection thus generated is transmitted as a projection image signal from the control device 7 to the
(動作)
次に、図1〜図6を参照しつつ図7〜図8に基づき、本実施形態の動作を説明する。
いま、山岳トンネルの施工中に、発破による掘削及びその後のずり出しによって、図2(c)に示すように、新たな切羽1が露出したとする。
(Operation)
Next, the operation of the present embodiment will be described based on FIGS. 7 to 8 with reference to FIGS.
Now, it is assumed that a
新たな切羽1が露出すると、撮影担当者200は、この切羽1の第1の切羽面1eの全体を含む領域をデジタルカメラDCにて撮影する。ここでは、例えば、図2(c)に示すように、第1〜第16の分割撮影画像P1〜P16の16枚分の領域に区分して撮影をする。この撮影によって得られた撮影画像データは、ここではUSBケーブル(図示略)を介して制御装置7に送信され、制御装置7のRAMに記憶される。
When the
制御装置7では、切羽情報画像データを生成するソフトウェアが実行され、まず、RAMに記憶された16枚分の撮影画像データをパノラマ合成して、第1の切羽面1eの全体を含む1枚の画像データを生成する。そして、この画像データから、第1の切羽面1eの画像部分である切羽面画像を抽出して切羽面画像データを生成する。
In the control device 7, software for generating face information image data is executed. First, panorama synthesis is performed on 16 pieces of captured image data stored in the RAM, and one piece including the entire
引き続き、制御装置7では、生成した切羽面画像データを画像処理して、その色情報やエッジ情報等に基づき切羽面の解析を行う。この解析によって、例えば、岩石、粘土、湧水箇所、破砕帯等の分布情報、これらの性質を示す情報等を得る。また、実際の第1の切羽面1eや生成した切羽面画像データに対する作業者の目視による解析によって、画像処理からだけでは得られない岩石の種類や性状等の情報を得る。
Subsequently, the control device 7 performs image processing on the generated face image data, and analyzes the face based on the color information, edge information, and the like. By this analysis, for example, distribution information such as rocks, clay, spring locations, crush zones, information indicating these properties, and the like are obtained. Further, information such as the type and properties of rocks that cannot be obtained by image processing alone is obtained by analyzing the actual
これら解析によって得られた情報(解析情報)は、制御装置7の備えるRAM等のメモリに記憶される。
切羽1の解析が終了すると、制御装置7は、RAMに記憶された解析情報に基づき、切羽面画像データに付加する表示情報を生成する。
Information (analysis information) obtained by these analyzes is stored in a memory such as a RAM provided in the control device 7.
When the analysis of the
ここでは、表示情報として、各分布領域を構成する要素の名称を示す文字情報、構成要素(岩石や粘土等)の性状を示す文字情報(記号)、湧水箇所や破砕帯等の注目すべき箇所(分布領域)を明示するマーキング情報(図形)を生成する。
表示情報の生成が終了すると、制御装置7は、切羽面画像データの各構成要素の分布領域上に、生成した表示情報を合成して切羽情報画像データを生成する。
Here, as display information, character information indicating the names of elements constituting each distribution area, character information (symbols) indicating the properties of the elements (rocks, clay, etc.), spring locations, crush zones, etc. Marking information (graphics) that clearly indicates the location (distribution region) is generated.
When the generation of the display information is finished, the control device 7 generates the face information image data by combining the generated display information on the distribution area of each component of the face face image data.
一方、第1の切羽面1eの目視による解析の終了後は、切羽情報画像データの生成処理と並行して、支保工の建込み、建込み後の切羽1を含む新たな掘削箇所へのコンクリートの鏡吹きを行う。
On the other hand, after completion of the visual analysis of the
鏡吹きが完了すると、制御装置7は、プロジェクタ5と第2の切羽面1cとの距離Dを示す距離データをレーザー距離計6から取得し、この距離データと、測量装置8にて予め測量された切羽1の基本情報とに基づき、先に生成した切羽情報画像データを、投影用(プロジェクション・マッピング用)の画像データに変換する。
When mirror blowing is completed, the control device 7 acquires distance data indicating the distance D between the
続いて、現場の切羽情報画像50の投影作業の担当者は、リモコン18による遠隔操作によって、掘削により進んだ分の距離だけ移動式照明装置10を移動させる。ここでは、表示装置9に、プロジェクタ5と第2の切羽面1cとの距離Dの情報が表示されており、担当者は、この情報を確認しながらリモコン18により遠隔操作を行って、予め決められている距離となるまで移動式照明装置10を移動させる。
プロジェクタ5を移動後は、制御装置7にて、投影用の切羽情報画像データに基づき、投影用画像信号を、電気ケーブル19を介してプロジェクタ5に送信する。
Subsequently, the person in charge of projecting the
After moving the
プロジェクタ5は、制御装置7からの投影用画像信号を受信すると、受信した投影用画像信号の示す切羽情報画像50を、第2の切羽面1cに投影する。ここで、画像を投影する際には、前方照明ランプ12の光量を小さくしたり、重機のライトを消灯したりするなど投影画像がはっきりと表示される状態とすることが望ましい。
Upon receiving the projection image signal from the control device 7, the
これにより、例えば、図7に示すように、第1の切羽面1eの撮影画像そのものを示す第1の切羽面1eの実寸大の切羽面画像50FS(図中の点線部分)が第2の切羽面1c上に表示される。加えて、切羽面画像50FSの各岩石、粘土、湧水箇所、破砕帯の存在する領域上に、それらの名称(花崗岩、粘土、湧水、破砕帯)を示す文字画像50Eが表示され、そのうち花崗岩の名称を示す文字画像50Eの横にその岩級及び岩質を示すアルファベットが表示される。更に、湧水箇所及び破砕帯については、これらの領域を囲む丸からなるマーキング画像50Mが表示される。
Thus, for example, as shown in FIG. 7, an actual size face surface image 50FS (dotted line portion in the figure) of the
一般に、岩石の岩級は、A、B、CH、CM、CL、Dの6つの等級に分けられており、この順に岩質は極硬→極柔となる。即ち、風化変質の度合いで言うと、小(風化変質なし)→大(著しく風化変質)となる。この風化変質の度合いが大きいほど肌落ち等の崩落の危険性が増す。また、割れ目の状態もA→CMまでは少→多となり、CLからは粘土化が生じて逆に割れ目が少なくなり、Dでは粘土化が進行して割れ目が無くなる。 In general, the rock grades of rocks are divided into six grades of A, B, CH, CM, CL, and D, and in this order, the rock quality is changed from extreme hardness to extreme flexibility. That is, in terms of the degree of weathering alteration, it becomes small (no weathering alteration) → large (remarkably weathering alteration). The greater the degree of weathering and alteration, the greater the risk of collapse such as skin peeling. In addition, the state of cracks is also small → large from A → CM, and crushed from CL and conversely, the cracks are reduced. In D, crazing proceeds and there are no cracks.
色調としては、例えば、花崗岩を例に挙げると、Aが青灰〜乳灰、Bが乳灰〜(淡)褐灰、CHが褐灰〜(淡)灰褐、CMが灰褐〜淡黄褐、CLが淡黄褐〜黄褐、Dが黄褐となる。 As the color tone, for example, when granite is taken as an example, A is blue ash to milk ash, B is milk ash to (pale) brown ash, CH is brown ash to (pale) ash brown, CM is grey brown to pale yellow brown , CL becomes light yellowish brown to yellowish brown, and D becomes yellowish brown.
第2の切羽面1c上に、切羽情報画像50が表示されると、引き続き、現場の複数の作業者は、表示された切羽情報画像50を視認して切羽1の地山状況を共有しながら、ロックボルト20の設置作業を行う。加えて、次の施工サイクルのための装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量などの施工情報を決定し、決定した施工情報を制御装置7に入力する。
When the
このように、現場の複数の作業者が地山状況を共有しながら作業を行うことができるので、危険箇所への接近時などに表示されたマーキング部分を視認して一人一人が慎重な行動をとることができる。 In this way, multiple workers at the site can work while sharing ground conditions, so each person can be cautious while visually observing the markings displayed when approaching a hazardous area. Can take.
制御装置7は、施工情報が入力されると、入力された施工情報に基づき、ここでは、装薬孔位置を示す表示情報を生成し、これを切羽情報画像データに追加して、投影用の切羽情報更新画像データを生成する。
引き続き、制御装置7にて、投影用の切羽情報更新画像データに基づき、投影用画像信号を、電気ケーブル19を介してプロジェクタ5に送信する。
When the construction information is input, the control device 7 generates display information indicating the charge hole position based on the input construction information, adds this to the face information image data, and projects the information for projection. The face information update image data is generated.
Subsequently, the control device 7 transmits a projection image signal to the
プロジェクタ5は、制御装置7からの投影用画像信号を受信すると、受信した投影用画像信号の示す切羽情報更新画像51を、第2の切羽面1cに投影する。
これにより、例えば、図8に示すように、切羽情報画像50に、小さい白丸で示された装薬孔位置の表示情報である装薬孔位置画像2cが追加された画像が第2の切羽面1c上に表示される。
When the
Thereby, for example, as shown in FIG. 8, an image obtained by adding the charge
そして、装薬孔2を削孔する作業者は、次の施工サイクルにおいて、第2の切羽面1cに表示された装薬孔位置画像2cに基づき、ドリルジャンボ100によって装薬孔2を削孔することができる。
Then, an operator who drills the
このように、切羽1の地山状況に加えて装薬孔位置の情報も投影するようにしたので、切羽1に立ち入っての装薬孔位置のマーキング作業を省略することが可能となる。これにより、作業時の安全性をより向上することが可能となる。
As described above, since the information on the position of the charge hole is projected in addition to the ground condition of the
上記実施形態において、切羽1はトンネル切羽に対応し、制御装置7は撮影画像データ取得部及び切羽情報画像データ生成部に対応し、プロジェクタ5は切羽情報画像投影部及び切羽情報更新画像投影部に対応する。
また、上記実施形態において、文字画像50E及びマーキング画像50Mは補助情報に対応する。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
(実施形態の作用及び効果)
実施形態に係る切羽情報表示方法によれば、発破による掘削によって露出した切羽1の地山の露出面である第1の切羽面1eを含む領域をデジタルカメラDCにて撮影する。次に、デジタルカメラDCにて撮影して得られた第1の切羽面1eを含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも切羽1の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する。一方、第1の切羽面1eにコンクリートを鏡吹きする。その後、第1の切羽面1eに鏡吹き後のコンクリートの表面である第2の切羽面1cに、切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像50を投影する。
(Operation and effect of the embodiment)
According to the face information display method according to the embodiment, the digital camera DC captures an area including the
これによって、第2の切羽面1cに投影された切羽情報画像50から、現場の工事作業者は、切羽1の地山状況を視認することが可能となる。加えて、現場の多くの工事作業者が、切羽1の地山状況を共有した状態で施工作業を行うことが可能となる。その結果、施工作業を効率化することが可能になると共に、切羽1に立ち入る施工作業において安全性を向上することが可能となる。
As a result, the construction worker at the site can visually recognize the ground condition of the
更に、実施形態に係る切羽情報表示方法によれば、プロジェクション・マッピングの技術を用いて、切羽情報画像50のうち少なくとも第1の切羽面1eの撮影画像部分(切羽面画像50FS)を、第1の切羽面1eの実寸大で第2の切羽面1cに重ねて投影する。
Furthermore, according to the face information display method according to the embodiment, at least a captured image portion (face face image 50FS) of the
これによって、第1の切羽面1eの構成要素(岩石等)の位置関係と、投影した切羽面画像50FSの構成要素の位置関係とを略同じ位置関係とすることが可能となるので、工事作業者(監視員を含む)は、例えば、危険箇所の表示位置の付近での施工作業において危険箇所を意識した慎重な行動をとることが可能となる。その結果、崩落に巻き込まれる等の事故の発生を低減することが可能となる。
As a result, the positional relationship between the constituent elements (rocks, etc.) of the
更に、実施形態に係る切羽情報表示方法によれば、第2の切羽面1cに投影された切羽情報画像50に基づき、トンネル3の施工に係る施工情報(実施形態では装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量)を決定する。次に、切羽情報画像データに、決定した施工情報に係る表示情報(実施形態では装薬孔位置画像2c)を追加して切羽情報更新画像データを生成する。そして、第2の切羽面1cに、切羽情報更新画像データの示す画像である切羽情報更新画像51を投影する。
Furthermore, according to the face information display method according to the embodiment, the construction information relating to the construction of the tunnel 3 (in the embodiment, the number of charge holes, the charge) based on the
これによって、工事作業者は、切羽の地山状況を共有することに加えて、第2の切羽面1cに投影された切羽情報更新画像51から、例えば、装薬孔位置の情報等の施工情報を視認することが可能となるので、施工作業の効率を向上することが可能となる。加えて、例えば、昼の部と夜の部とで作業者が交代をする場合に、切羽情報更新画像51を介してより正確な引き継ぎを行うことが可能となる。
Thereby, in addition to sharing the ground condition of the face, the construction worker can use the face
また、特に、装薬孔位置の情報を表示することで、切羽1に立ち入っての装薬孔位置のマーキング作業を省略することが可能となるので、作業時の安全性をより向上することが可能となる。なお、マーキング作業を行う場合は、装薬孔位置の情報を視認しながらマーキング作業を行うことが可能となるので、マーキング作業の効率を向上することが可能となる。
In particular, by displaying the information on the position of the charging hole, it is possible to omit the marking operation for the position of the charging hole that has entered the
更に、実施形態に係る切羽情報表示方法によれば、切羽情報画像50として、地質的に注目すべき表示情報の表示箇所を明示する文字、図形、記号等の補助情報(実施形態では、文字画像50E、マーキング画像50M)を含む画像を表示する。
Furthermore, according to the face information display method according to the embodiment, as the
これによって、補助情報から、注目すべき表示情報について、容易にその状況等を把握することが可能になる。加えて、例えば、肌落ち等の崩落の危険性のある箇所や、湧水箇所等の施工時に考慮すべき箇所などを明示することが可能となる。その結果、危険箇所の明示においては、工事作業者の注意を喚起することが可能となり、崩落事故に巻きこまれる等の事故の発生を低減することが可能となる。また、施工時に考慮すべき箇所の明示については、装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量等の施工情報を決定する際に役立つ。 As a result, it is possible to easily grasp the status of the display information to be noted from the auxiliary information. In addition, for example, it is possible to clearly indicate a place where there is a risk of collapsing such as skin peeling or a place to be considered at the time of construction such as a spring water place. As a result, it is possible to call the construction worker's attention in clearly indicating the dangerous place, and to reduce the occurrence of accidents such as being involved in a collapse accident. In addition, the location to be considered at the time of construction is useful when determining construction information such as the number of charge holes, the position of the charge holes, and the amount of charge.
更に、実施形態に係る切羽情報表示システム4によれば、制御装置7が、切羽1の地山の露出面である第1の切羽面1eを含む領域をデジタルカメラDCにて撮影して得られた撮影画像データを取得する。制御装置7が、取得した第1の切羽面1eを含む領域の撮影画像データに基づき、第1の切羽面1eの地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する。プロジェクタ5が、第1の切羽面1eにコンクリートを鏡吹き後のコンクリート表面である第2の切羽面1cに、制御装置7で生成した切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像50を投影する。
この構成であれば、上記切羽情報表示方法と同等の効果が得られる。
Furthermore, according to the face information display system 4 according to the embodiment, the control device 7 can obtain the area including the
If it is this structure, the effect equivalent to the said face information display method will be acquired.
更に、実施形態に係るトンネル施工方法によれば、上記切羽情報表示方法にて切羽情報画像50を第2の切羽面1cに投影後に、投影された切羽情報画像50に基づき装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量を決定する。次に、切羽情報画像データに、決定した装薬孔位置の表示情報を追加して切羽情報更新画像データを生成し、第2の切羽面1cに、生成した切羽情報更新画像データの示す切羽情報更新画像51を投影する。その後、鏡吹き後の切羽1における、決定した装薬孔位置に装薬孔2を削孔し、削孔した各装薬孔2内に決定した装薬量の爆薬を装填する。そして、装填した爆薬を起爆させて掘削を行う。
これによって、上記切羽情報表示方法と同等の効果が得られる。
Furthermore, according to the tunnel construction method according to the embodiment, after projecting the
As a result, the same effect as the face information display method can be obtained.
(変形例)
なお、上記実施形態では、移動式照明装置10にプロジェクタ5を設置して、移動式照明装置10の移動手段によってプロジェクタ5を移動する構成としたが、この構成に限らない。例えば、図9に示すように、ドリルジャンボ100(図9の例ではケージ105の下部)にプロジェクタを設置し、ドリルジャンボ100に設置されたプロジェクタ5から切羽情報画像を投影すると共に、ドリルジャンボ100の移動手段によって、プロジェクタ5を移動させる構成としてもよい。また、ドリルジャンボに限らず、他の重機を利用して移動する構成としてもよいし、重機に限らず専用の移動手段等の他の移動手段を用いて移動する構成としてもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、第1の切羽面1eの実写画像を投影する構成としたが、この構成に限らない。例えば、第1の切羽面1eの撮影画像データに基づき、図10中に点線で示すように、第1の切羽面1eを構成する各構成要素の分布が解る画像(以下、「分布線画像」と記載する)を生成する。即ち、第1の切羽面1eの外形線と、各分布領域を区切る区分線(図10中の点線)とからなる画像を生成する。この分布線画像は、第1の切羽面1eの各構成要素の分布(位置関係)と同様の分布を有する画像となる。そして、この分布線画像に、各構成要素の名称や性状等を示す文字画像52Eと湧水箇所と破砕帯を特に明示するためのマーキング画像52Mとを付加して第2の切羽情報画像52を生成し、生成した第2の切羽情報画像52を投影する構成としてもよい。図10の例では、区分線を強調表示することでマーキングを行っている。なお、区分線で囲まれた各分布領域を予め設定した色(例えば地山状況等に応じた色)で着色して、色で各分布領域の地山状況が解る構成としてもよい。また、例えば危険箇所であれば赤色で表示したり点滅表示したりするなどしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which projects the real image of the
また、上記実施形態では、プロジェクション・マッピングの技術を利用して、実寸大の第1の切羽面1eの実写画像を、各構成要素の実際の位置関係も考慮して第2の切羽面1c上にぴったりと重ね合わせて表示する構成としたが、この構成に限らない。例えば、図11に示すように、第2の切羽面1cをスクリーンとして、例えば、表示装置9に表示されている切羽情報画像50と同等の画像を含む矩形の画面を第3の切羽情報画像53として、そのまま投影するなど他の表示態様とする構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an actual captured image of the
また、上記実施形態では、第2の切羽面1cに表示された切羽情報更新画像51中の装薬孔位置画像2cに基づき、その表示位置に対して直接削孔作業を行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、投影された装薬孔位置画像2cを補助情報として、この画像を見ながらマーキング作業を行う構成としてもよい。これによって、マーキング作業の手間を軽減することが可能となる。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which directly drills with respect to the display position based on the charge
また、上記実施形態では、まず、切羽情報画像50を表示し、次に、切羽情報画像50に対して装薬孔位置等の施工情報を追加した切羽情報更新画像51を第2の切羽面1cに表示する構成としたが、この構成に限らない。例えば、施工情報のみを含む画像を表示したり、装薬孔位置のみの画像等の任意に選択した施工情報のみを表示したり、これらの表示情報と切羽情報画像50と切羽情報更新画像51とを任意に切替表示したりするなど他の表示構成としてもよい。
In the above embodiment, first, the
また、上記実施形態では、プロジェクタ5として3チップDLP方式のプロジェクタを採用する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らない。プロジェクション・マッピングとしての使用に耐える方式であれば、例えば、液晶プロジェクタや反射型液晶プロジェクタ等の他の方式のプロジェクタを採用する構成としてもよい。
In the above-described embodiment, a configuration in which a three-chip DLP projector is employed as the
また、上記実施形態では、1台のプロジェクタを用いて切羽情報画像を投影する構成としたが、この構成に限らず、2台以上のプロジェクタを用いて切羽情報画像を投影する構成としてもよい。 In the above embodiment, the face information image is projected using one projector. However, the present invention is not limited to this structure, and the face information image may be projected using two or more projectors.
また、上記実施形態では、電気ケーブル19を介して、プロジェクタ5及びレーザー距離計6と制御装置7との間でデータの送受信を行う構成としたが、この構成に限らず、無線通信を用いてデータの送受信を行う構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which transmits / receives data between the
また、上記実施形態では、第1の切羽面1eを含む領域を複数枚の分割撮影画像に分けて撮影し、この撮影で得られた複数の分割撮影画像データをパノラマ合成して、第1の切羽面1eの全体を含む画像を生成する構成とした。この構成に限らず、切羽の規模に応じて、第1の切羽面1eの全体を含む1枚の撮影画像を撮影する構成としてもよい。
In the above embodiment, the region including the
また、上記実施形態では、手持ちのデジタルカメラDCにて、第1の切羽面1eの撮影を行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、重機に取り付けたデジタルカメラを遠隔操作して撮影したり、移動式照明装置10に取り付けたデジタルカメラを遠隔操作して撮影したりするなど他の構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which image | photographs the
また、上記実施形態では、表示装置9に表示されたプロジェクタ5と第2の切羽面1cとの間の距離Dの情報に基づき、移動式照明装置10を遠隔操作で移動させてプロジェクタ5を投影に適した位置まで移動する構成としたが、この構成に限らない。例えば、リモコン18に表示部を設け、距離Dの情報をリモコン18の表示部に表示する構成としてもよい。これによって、表示装置9の設置位置に制限されずに、比較的自由な位置から遠隔操作を行うことが可能となり、移動作業の効率を向上することが可能となる。また、レーザー距離計6で測定した距離Dの情報に基づき、現在の距離Dに対して適切な投影が行えるように切羽情報画像データを修正する構成としてもよい。これにより、リモコン18の操作者は、プロジェクタ5を大まかな位置へと移動するだけでよくなり、移動作業の効率をより向上することが可能となる。
Moreover, in the said embodiment, based on the information of the distance D between the
また、上記実施形態では、危険箇所や湧水箇所等の特に注目すべき箇所の明示をマーキング画像50Mによって行う構成としたが、この構成に限らない。例えば、スプレー等によって直接、第2の切羽面1c上にマーキングを行う構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which performs clearly the location which should be especially noted, such as a dangerous location and a spring location, by the marking
また、上記実施形態では、地山状況を示す情報として、実写の撮影画像、岩級及び岩質の情報を表示する構成としたが、この構成に限らない。例えば、走行、傾斜の情報等他の情報も表示する構成としてもよい。また、昼の部と夜の部との引き継ぎに際して、例えば、亀裂が多い、もろいなど引継者が伝えたいコメントなどを表示する構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which displays the image | photographed image of a real photograph, the rock grade, and the rock quality as information which shows a natural ground condition, it is not restricted to this structure. For example, it is good also as a structure which displays other information, such as a driving | running | working and the information of inclination. In addition, when taking over between the day part and the night part, for example, it may be configured to display a comment or the like that the successor wants to convey, such as many cracks or brittleness.
また、上記実施形態では、岩級及び岩質を示す表示情報として、ダムやトンネル等の岩盤の評価に一般に用いられている評価基準を示すアルファベットを表示する構成としたが、この構成に限らない。例えば、岩石の硬軟であれば、極硬、硬、中硬、やや軟〜硬、軟、極軟といった文字情報を表示するなど、岩石の性状を説明する文字情報を表示する構成としてもよい。 Moreover, in the said embodiment, it was set as the structure which displays the alphabet which shows the evaluation criteria generally used for evaluation of rock mass, such as a dam and a tunnel, as display information which shows a rock grade and a rock quality, but it is not restricted to this structure. . For example, if the rock is soft and soft, character information explaining the properties of the rock may be displayed, such as displaying character information such as extremely hard, hard, medium-hard, slightly soft to hard, soft, and extremely soft.
また、上記実施形態では、本発明を山岳トンネルの施工に適用する場合を例に挙げて説明をしたが、山岳トンネルに限らず、例えば、NATMを適用できるトンネルであれば、都市部の地下トンネル(例えば、地下鉄用のトンネル)等の他のトンネルに本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking as an example the case where the present invention is applied to the construction of a mountain tunnel. However, the present invention is not limited to a mountain tunnel, and for example, if it is a tunnel to which NATM can be applied, an underground tunnel in an urban area The present invention may be applied to other tunnels such as (for example, a tunnel for a subway).
また、上記実施形態では、発破による掘削によってトンネルを掘り進める構成としたが、この構成に限らず、掘削用の機械にて掘り進める構成としてもよい。この場合は、予め計画された一度に掘り進める距離毎に、第1の切羽面の撮影、切羽情報画像データの生成、切羽情報画像の第2の切羽面への投影を行う。そして、第2の切羽面に投影した切羽情報画像に基づき、次の施工サイクルのための掘削の手順等の施工情報を決定する。 Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which digs up a tunnel by excavation by blasting, it is good also as a structure advanced not only by this structure but by the machine for excavation. In this case, the first face is photographed, face information image data is generated, and the face information image is projected onto the second face for every predetermined distance to be dug at once. Then, construction information such as excavation procedures for the next construction cycle is determined based on the face information image projected on the second face.
1 切羽
1e 第1の切羽面
1c 第2の切羽面
2 装薬孔
2c 装薬孔位置画像
3 トンネル
4 切羽情報表示システム
5 プロジェクタ
6 レーザー距離計
7 制御装置
8 測量装置
9 表示装置
10 移動式照明装置
12 前方照明ランプ
13 後方照明ランプ
14 電動トロリー
17 無線通信装置
18 リモコン
19 電気ケーブル
50 切羽情報画像
50E,52E 文字画像
50M,52M マーキング画像
51 切羽情報更新画像
52 第2の切羽情報画像
53 第3の切羽情報画像
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記デジタルカメラにて撮影して得られた前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記トンネル切羽の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成工程と、
前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹きする鏡吹き工程と、
前記鏡吹き後の前記コンクリート表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影工程と、を含むことを特徴とする切羽情報表示方法。 A face photographing process for photographing an area including the first face that is the exposed face of the ground face of the tunnel face with a digital camera;
Face information for generating face information image data including at least display information indicating the ground condition of the tunnel face based on the image data of the area including the first face obtained by photographing with the digital camera. An image data generation process;
A mirror blowing step of mirror blowing concrete onto the first face surface;
A face information image projecting step for projecting a face information image, which is an image indicated by the face information image data, onto a second face that is the concrete surface after the mirror blowing. Method.
前記切羽情報画像データに、前記施工情報決定工程において決定した前記施工情報に係る表示情報を追加して切羽情報更新画像データを生成する切羽情報更新画像データ生成工程と、
前記第2の切羽面に、前記切羽情報更新画像データの示す画像である切羽情報更新画像を投影する切羽情報更新画像投影工程と、を更に含む請求項1から4のいずれか1項に記載の切羽情報表示方法。 Based on the face information image projected on the second face face, a construction information determination step for determining construction information related to tunnel construction;
A face information update image data generation step for generating face information update image data by adding display information related to the construction information determined in the construction information determination step to the face information image data,
5. A face information update image projecting step of projecting a face information update image, which is an image indicated by the face information update image data, on the second face surface, according to claim 1. Face information display method.
前記撮影画像データ取得部で取得した前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記第1の切羽面の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成部と、
前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹き後の前記コンクリートの表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データ生成部で生成した前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影部と、を備えることを特徴とする切羽情報表示システム。 A photographic image data acquisition unit that acquires photographic image data obtained by photographing a region including the first face that is the exposed face of the ground face of the tunnel face with a digital camera;
A face that generates face information image data including display information indicating at least the ground condition of the first face based on the photographed image data of the area including the first face obtained by the photographed image data acquisition unit. An information image data generation unit;
A face information image, which is an image indicated by the face information image data generated by the face information image data generation unit, is applied to a second face that is the surface of the concrete after mirror-spraying concrete onto the first face. A face information display system, comprising: a face information image projection unit for projecting.
前記デジタルカメラにて撮影して得られた前記第1の切羽面を含む領域の撮影画像データに基づき、少なくとも前記トンネル切羽の地山状況を示す表示情報を含む切羽情報画像データを生成する切羽情報画像データ生成工程と、
前記第1の切羽面にコンクリートを鏡吹きする鏡吹き工程と、
前記鏡吹き後の前記コンクリートの表面である第2の切羽面に、前記切羽情報画像データの示す画像である切羽情報画像を投影する切羽情報画像投影工程と、
前記第2の切羽面に投影された前記切羽情報画像に基づき装薬孔数、装薬孔位置及び装薬量を決定する装薬情報決定工程と、
前記鏡吹き後の前記トンネル切羽における前記装薬情報決定工程において決定した前記装薬孔位置に装薬孔を削孔する削孔工程と、
削孔した各前記装薬孔内に前記装薬情報決定工程において決定した前記装薬量の爆薬を装填する装填工程と、
装填した前記爆薬を起爆させて掘削する掘削工程と、を含むことを特徴とするトンネル施工方法。 A face photographing process for photographing an area including the first face that is an exposed face of the tunnel face with a digital camera;
Face information for generating face information image data including at least display information indicating the ground condition of the tunnel face based on the image data of the area including the first face obtained by photographing with the digital camera. An image data generation process;
A mirror blowing step of mirror blowing concrete onto the first face surface;
A face information image projecting step for projecting a face information image, which is an image indicated by the face information image data, on a second face that is the surface of the concrete after the mirror is blown,
A charge information determination step for determining the number of charge holes, the position of the charge holes and the amount of charge based on the face information image projected on the second face surface,
Drilling step of drilling a charge hole at the charge hole position determined in the charge information determination step in the tunnel face after the mirror blowing,
A loading step of loading the amount of explosive determined in the charge information determination step into each of the holed holes;
A tunnel construction method comprising: an excavation step of excavating the explosive loaded.
前記第2の切羽面に、前記切羽情報更新画像データの示す画像である切羽情報更新画像を投影する切羽情報更新画像投影工程と、を更に含む請求項8に記載のトンネル施工方法。 A face information update image data generation step for generating face information update image data by adding display information of the charge hole position determined in the charge information determination step to the face information image data,
The tunnel construction method according to claim 8, further comprising a face information update image projecting step of projecting a face information update image that is an image indicated by the face information update image data on the second face surface.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020033771A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 清水建設株式会社 | Spray surface state monitoring method and spray surface state monitoring device |
KR102201211B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-01-12 | 주식회사 대림코퍼레이션 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence and extraction of joints |
KR102240422B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-15 | 주식회사 대림 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence and parameter optimization |
KR102240421B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-15 | 주식회사 대림 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence |
JP2021095716A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 鹿島建設株式会社 | Management method of concrete spray thickness and management system of concrete spray thickness |
JP2021107650A (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 五洋建設株式会社 | Face property estimation device and estimation method |
JP2021188971A (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-13 | 清水建設株式会社 | Annotation support device and method |
JP2022037786A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 大成建設株式会社 | Ground property evaluation method and ground property evaluation system in front of face |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102417066B1 (en) * | 2022-03-04 | 2022-07-05 | (주)케이디이엔지 | Safety inspection device for railway structures |
JP7297222B1 (en) | 2022-05-30 | 2023-06-26 | 東急建設株式会社 | Face monitoring device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4367021A (en) * | 1978-11-03 | 1983-01-04 | Nordgren Bo G | Method and apparatus in tunneling |
JPH1181855A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-26 | Kajima Corp | Optimum blasting design system |
JP2012184568A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | Tunnel construction information projection method |
JP2015025239A (en) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 大成建設株式会社 | Tunnel excavation method |
JP2017048646A (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 前田建設工業株式会社 | Construction management device and construction management method of tunnel working face |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001271583A (en) | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Toda Constr Co Ltd | Tunnel inner wall measuring system and measuring method |
JP5649221B2 (en) | 2011-07-25 | 2015-01-07 | 株式会社ソーキ | Tunnel construction information projection system |
-
2017
- 2017-03-13 JP JP2017047505A patent/JP6959020B2/en active Active
-
2021
- 2021-09-28 JP JP2021157919A patent/JP7213322B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4367021A (en) * | 1978-11-03 | 1983-01-04 | Nordgren Bo G | Method and apparatus in tunneling |
JPH1181855A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-26 | Kajima Corp | Optimum blasting design system |
JP2012184568A (en) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | Tunnel construction information projection method |
JP2015025239A (en) * | 2013-07-24 | 2015-02-05 | 大成建設株式会社 | Tunnel excavation method |
JP2017048646A (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | 前田建設工業株式会社 | Construction management device and construction management method of tunnel working face |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7061945B2 (en) | 2018-08-30 | 2022-05-02 | 清水建設株式会社 | Spraying surface condition monitoring method and spraying surface condition monitoring device |
JP2020033771A (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | 清水建設株式会社 | Spray surface state monitoring method and spray surface state monitoring device |
KR102201211B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-01-12 | 주식회사 대림코퍼레이션 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence and extraction of joints |
KR102240422B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-15 | 주식회사 대림 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence and parameter optimization |
KR102240421B1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-04-15 | 주식회사 대림 | Method for analysis of blind ends in tunnels using artificial intelligence |
JP2021095716A (en) * | 2019-12-16 | 2021-06-24 | 鹿島建設株式会社 | Management method of concrete spray thickness and management system of concrete spray thickness |
JP7409857B2 (en) | 2019-12-16 | 2024-01-09 | 鹿島建設株式会社 | Concrete spraying thickness management method and concrete spraying thickness management system |
JP7328144B2 (en) | 2019-12-27 | 2023-08-16 | 五洋建設株式会社 | Face property estimation device and estimation method |
JP2021107650A (en) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 五洋建設株式会社 | Face property estimation device and estimation method |
JP2021188971A (en) * | 2020-05-27 | 2021-12-13 | 清水建設株式会社 | Annotation support device and method |
JP7390978B2 (en) | 2020-05-27 | 2023-12-04 | 清水建設株式会社 | Annotation support device and method |
JP2022037786A (en) * | 2020-08-25 | 2022-03-09 | 大成建設株式会社 | Ground property evaluation method and ground property evaluation system in front of face |
JP7407089B2 (en) | 2020-08-25 | 2023-12-28 | 大成建設株式会社 | Method and system for evaluating the properties of the ground in front of the face |
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