JP2578153B2 - 断面測定装置 - Google Patents

断面測定装置

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JP2578153B2 JP63039469A JP3946988A JP2578153B2 JP 2578153 B2 JP2578153 B2 JP 2578153B2 JP 63039469 A JP63039469 A JP 63039469A JP 3946988 A JP3946988 A JP 3946988A JP 2578153 B2 JP2578153 B2 JP 2578153B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザーパルス、光波、超音波又はレーザ
ー等の測定波と測定位置検出用の可視光線とを発射し、
対象物に当って発射した測定波の速度から距離を測定す
るようにした断面測定器を備えた断面測定装置に関す
る。
〔従来技術及びその課題〕
トンネルの断面や法面の断面等を測定する断面測定器
として、上記形式の測定器がよく用いられている。この
種の測定器の1つとして、不可視光線の波に乗ったレー
ザーパルスを測定対象物に向かって発射し、そして対象
に当って反射した速度の平均値を算出し、対象物までの
距離を検出するものが既に知られている。この場合、測
定器はレーザーパルスを発射して受光する測定ヘッドが
測定器本体の軸に装着され、この軸の間りを所定角度毎
に最大360度を回転して測定することができる。即ち、
測定ヘッドが所定角度に測定し、それを1回転するまで
行なうことができる。それによって、トンネルの断面形
状等を測定することができるものである。
従って、上記測定器を用いれば、所定位置の断面形状
が短時間で測定でき、極めて有利である。ところが、こ
の測定器を適宜位置に設置して断面形状が検出できて
も、この断面形状が設計図面に対して一致しているか否
かは判別できない。そこで、断面形状と設計図面とを一
致させるには、測定器を設置した位置を検出するととも
に測定ヘッドの回転軸とトンネル軸を平行にして、トン
ネル軸と垂直な断面を測定する必要があった。しかしな
がら、従来では測定器の設定位置を簡単かつ正確に知
り、更に測定ヘッドのその向きを所定の方向に合せるこ
とが難しく、その検出だけで多くの時間と労力を要して
いた。
又、トンネルの場合等において、トンネルの延長方向
における所定の区間を一定或いは適宜幅をもった複数の
断面の測定を必要とする場合がある。例えば100mの区間
内で10m毎に断面を測定したい場合がある。
このような要求があると、従来では上記したように測
定の都度、設定位置、向きを検出しなければならず、時
間と手間がかかるという問題があった。
本発明は、かかる問題を解消しょうとすることを目的
とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、レーザーパルス、光波、超音波またはレー
ザー等の測定波及び該測定波による測定箇所を示すため
の測定位置表示用の可視光線を発射する測定部を有し、
該測定部が測定器本体の軸の回りを回転させ、前記被測
定物に当って反射した前記測定波の速度よりその被測定
物までの距離とを検知して断面を測定する断面測定器を
備えた断面測定装置において、前記断面測定器を平面内
のX,Y方向及び該平面に対する垂直のZ方向に移動可能
で、かつ平面内回転軸を介して前記平面内で旋回可能に
支承する支持手段と、前記断面測定器の少なくとも2か
所に設けられ、基準のレーザー光線を視準するための視
準部材とを有し、該視準部材の1つはその視準部が前記
断面測定器が旋回する平面内回転軸の軸線上に設けられ
ていることを特徴としている。
なお、本発明は少なくとも2か所に設けられ前記視準
部材の視準部を結ぶ線が、前記断面測定器の測定部の回
転軸線の同一方向で、かつ平行であると、効果的であ
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
第1図において、1は断面測定器であり、この測定器
1について第2図を用いて詳しく説明する。
測定器1は、第1図及び第2図に示すように測定器本
体2と、該本体に対し図示していない支軸の回りを回転
可能に装着された測定部としての測定ヘッド3とを有し
ている。測定ヘッド3には、不可視光線の波に多数のレ
ーザーパルスとして構成された測定波を乗せて発射する
発信部4と、測定対象物に当って発射したレーザーパル
スを受ける発信部5と、上記発信部4が発射するレーザ
ーパルスと所定間隔をもって平行な可視光線、例えばレ
ーザー光線を投射する投射部6を備えている。この場
合、投射部6のレーザー光線によって、測定器の測定位
置を目視によって確認できる。
上記した測定器1は、台車7上に設けられた支持手段
によって支承されており、台車7はその支台8に複数の
車輪9と、複数のネジ切りロッド10からなるジャッキが
設けられている。
次に、支持手段について説明すると、支持手段は断面
測定器1を垂直方向へ移動可能にする昇降装置11と、断
面測定器1を平面内に移動可能にする支持テーブルとし
てのX−Yテーブル18とを備え、X−Yテーブル18上に
上記測定器本体2が回転可能に支承されている。
この昇降装置11は、支台8に固定された支持筒12と、
該支持筒12に上下動可能に嵌合された支軸13とを有し、
支軸13にはラック(図示せず)が形成されている。支軸
12のラックには操作部14の回転操作によって回転する歯
車(図示せず)が噛み合い、この操作によって支軸13が
支軸筒12に案内されて上下動される。
支持軸13の先端には、第1図及び第3図に示すように
面がその軸線と直角な第1中間台15が設けられ、第1中
間台15上には調整ボルト16を介して第1中間台17が配置
されている。この第2中間台17上には、X−7テーブル
18が載置され、X−Yテーブル18上に測定器1が図示し
ていない平面内回転軸を中心として旋回可能で、かつ高
精度の平行度を保つようにして載置されている。なお、
第1及び第2の中間台515,17には支持面が水平で有るこ
とを検知する水準器(図示せず)が設けられており、こ
の場合第2中間台17に、高精度の水準器を用いることが
好ましい。
かく構成された支持手段に支持されている測定器1
は、X−Yテーブル18によって平面内でX,Y方向に移動
可能であるとともに、支軸13が支持筒12に案内されて上
下動されることにより、その平面に垂直のZ方向に移動
可能となっている。
測定器1上には、第1図に明示するように、その測定
ヘッド3に視準部材としてのスケール板19が測定ヘッド
3の支軸の真上でかつその軸と垂直になる面内に立設さ
れている。又、測定器本体2には視準部材としての立設
板22が後述する平面内回転軸延長上の真上で、上記スケ
ール板19と平行に取付けられている。
スケール板19の両面又は基準レーザー光線が当る面に
は、測定ヘッド3の回転中心からの目盛20及び垂直の中
心線21が付けられている。又、立設板22は本例の場合、
透明のプラスチック板より作られ、スケール板19にほぼ
相当する部分に切り抜き部23が形成されている。そし
て、切り抜き部23には上記スケール板19の中心線21と対
応した視準糸24が張設され、この視準糸24とスケール板
19の中心線21とを結ぶ直線が測定ヘッド3の平面内回転
軸の軸線と上面側から見て一致されている。又、測定器
本体2はX−Yテーブル18上に平面内回転軸を中心とし
てテーブル面内で旋回可能であり、上記視準糸24はその
平面内回転軸の軸線の真上になるように設けられてい
る。なお、測定器本体2の平面内回転軸は測定ヘッド3
の支軸と同一面内で直交している。
本発明に係る断面測定装置は上記の如く構成され、そ
の測定時の作動態様は下記の如くである。
第4図及び第5図は、測定すべきトンネルTの正面及
び側面図であって、lは測量によってその位置が認識で
きる基準のレーザー光線であってトンネルTの延長軸と
平行の方向に投射されている。そして、この測定はトン
ネルTの延長方向長さLに対し、A1,A2,A3・・・An点断
面測定するものとする。
まず、台車7をA1地点へ移動し、個々でネジきりロッ
ド10を操作して台車7をその地点で停止させる。このと
き、測定器本体2が水平になるように、まず、第1中間
台15を水準器(図示せず)に基づきネジ切りロッド10を
調整する。これによって、第1中間台15上の大まかな水
平調節がされる。次に、昇降装置11を操作して基準のレ
ーザー光線がスケール板19にあたる高さに測定器1を移
動する。そして、第2中間台17の水準器(図示せず)に
基づき、調整ボルト16によって微調整し、第2中間台17
上を高精度をもって水平にする。第2中間台17の支持面
が水平になれば、X−Yテーブル18のテーブル面は第2
中間台17に対して平行であるため、測定器1の本体2も
水平となる。
かくして測定器1が水平となった後、X−Yテーブル
18を操作し、第6図に示すように基準レーザー光線lが
立設板22の視準糸24に当て、かつスケール板19の中心線
21に投射する位置へ調整する。このとき基準レーザー光
線lが視準系24に当っても、スケール板19の中心線から
ずれていることが多い。このようなずれは、測定器本体
2を平面内回転軸の回りに微調整回転させるだけで簡単
に修正できる。すなわち、視準系24は測定器本体2の平
面内回転軸の軸線の真上に設けられているので、基準レ
ーザー光線lは視準系24に当てた後ならば、測定器本体
2をどのように回転させても基準レーザー光線lが視準
系24から外れることがない。従って、基準レーザー光線
lが視準系24に当てた後の修正は基準レーザー光線lが
スケール板19の中心線に当たるように行うだけで済む。
かくして、基準のレーザー光線lが糸24に当り、かつ
スケール板19の中心線21に投射されると、測定ヘッド3
の回転軸線とレーザー光線lが平面から見て一致または
平行となる。そこで、測定ヘッド3を回転して断面測定
をすれば、測定断面が基準のレーザー光線に対し常に直
角となり、正確な断面測定が得られる。
又基準のレーザー光線lと測定ヘッド3の回転軸線と
の高低差はスケール板19のレーザー投射位置における目
盛から即座に判明し、測定器1の設置が基準レーザー光
線lによって把握できる。これによって、設計図面と測
定により得られた断面形状とが対応し、その比較検討等
が行ない得る かくして、精度のよい断面測定が可能となり、A1地点
の測定が終えれば、A1,A3と順次上記と同様の手順によ
って測定すれば所定間隔毎の正確の断面測定が簡単に行
なえる。
第7図は、本発明の別の実施例を示すもので、本例の
場合、立設板22に目盛25が付されている。この場合、目
盛25は回転ヘッド3の回転軸心を起点とたスケール19の
目盛21と一致するように設定されている。
かく構成すれば、基準のレーザー光線lが視準糸24に
当った位置における立設板22の目盛25とスケール板19の
目盛21とが一致していれば側面から見た方向において平
行と言える。そこで、第8図に示すようにトンネルTに
勾配があるとき、基準のレーザー光線lをその勾配に沿
って投射することによって測定ヘッド3の回転軸に勾配
に応じた角度にすることができる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されず各種改変できるもので
ある。例えば、断面測定器は光波、超音波またはレーザ
ー光を測定波として用いるものでもよい。なお、超音波
等の可視光線を使用しないものは視準用の光線を付設す
ればよい。
又、昇降装置は支台を昇降して任意の位置で停止でき
るものであれば、適宜なるものを使用でき、例えばパン
タグラフ方式の装置でもよい。
〔効 果〕
本発明は、上述の如く簡単な調節で測定器の設置位置
を基準レーザー光線により把握でき、従って、基準レー
ザー光線に沿って所望の間隔で断面測定が容易にでき
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の位置実施例を示す斜視図、第2図は
断面測定器の斜視図、第3図は第1図の正面図、第4図
及び第5図は正面及び側面図、第6図はレーザー光線を
視準した状態の斜視図、第7図は本発明の別の実施例を
示す斜視図、第8図はその使用時の一例を示す説明図で
ある。 1……断面測定器、11……昇降装置 18……支持テーブル、19……スケール板 22……立設板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石口 真実 埼玉県所沢市大字山口5216―1―105― 2―302 (72)発明者 柏 忠信 東京都中央区銀座6丁目8番7号 富士 物産株式会社内 (72)発明者 宇田川 清 東京都中央区銀座6丁目8番7号 富士 物産株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−275616(JP,A) 特開 昭60−33901(JP,A) 実開 昭61−52216(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザーパルス、光波、超音波またはレー
    ザー等の測定波及び該測定波による測定箇所を示すため
    の測定位置表示用の可視光線を発射する測定部を有し、
    該測定部が測定器本体の軸の回りを回転させ、前記被測
    定物に当って反射した前記測定波の速度よりその被測定
    物までの距離とを検知して断面を測定する断面測定器を
    備えた断面測定装置において、 前記断面測定器を平面内のX,Y方向及び該平面に対する
    垂直のZ方向に移動可能で、かつ平面内回転軸を介して
    前記平面内で旋回可能に支承する支持手段と、前記断面
    測定器の少なくとも2か所に設けられ、基準のレーザー
    光線を視準するための視準部材とを有し、該視準部材の
    1つはその視準部が前記断面測定器が旋回する平面内回
    転軸の軸線上に設けられていることを特徴とする断面測
    定装置。
  2. 【請求項2】少なくとも2か所に設けられ前記視準部材
    の視準部を結ぶ線が、前記断面測定器の測定部の回転軸
    線の同一方向で、かつ平行であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の断面測定装置。
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JPH0734330Y2 (ja) * 1990-01-12 1995-08-02 株式会社熊谷組 測定装置のセット位置決め装置
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