JP2627980B2 - トンネル内空断面測定方法 - Google Patents
トンネル内空断面測定方法Info
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- JP2627980B2 JP2627980B2 JP3070651A JP7065191A JP2627980B2 JP 2627980 B2 JP2627980 B2 JP 2627980B2 JP 3070651 A JP3070651 A JP 3070651A JP 7065191 A JP7065191 A JP 7065191A JP 2627980 B2 JP2627980 B2 JP 2627980B2
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- Japan
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- tunnel
- laser beam
- laser
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主としてＮＡＴＭ（ナト
ム）工法によるトンネル掘削に際し、覆工前の地山の内
空断面を測定するトンネル内空断面測定方法に関する。
ム）工法によるトンネル掘削に際し、覆工前の地山の内
空断面を測定するトンネル内空断面測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＮＡＴＭ工法は、比較的安定度の
高い地盤内のトンネル掘削に用いられる工法であって、
発破等によって掘進した地山面にアンカーを打ち、その
アンカーに支持させて吹き付けコンクリートによる一次
覆工をなす工法であり、この工法では、シールド掘進機
等の掘削装置を使用する他の工法に比べ、掘削後の地山
面に比較的大きな凹凸ができ、コンクリートの使用量が
増えるため、予定の大きさに掘られているか否かを一定
深さの掘進の都度、一次覆工前に計測する必要がある。
高い地盤内のトンネル掘削に用いられる工法であって、
発破等によって掘進した地山面にアンカーを打ち、その
アンカーに支持させて吹き付けコンクリートによる一次
覆工をなす工法であり、この工法では、シールド掘進機
等の掘削装置を使用する他の工法に比べ、掘削後の地山
面に比較的大きな凹凸ができ、コンクリートの使用量が
増えるため、予定の大きさに掘られているか否かを一定
深さの掘進の都度、一次覆工前に計測する必要がある。
【０００３】この計測に使用する従来のトンネル内空断
面計測装置としては図５，図６に示すように、三脚台１
に自動旋回装置２を介して光波式測距儀３を取り付け、
これをトンネル４内における計測しようとする地山露出
部４ａ内に設置し、自動旋回装置２によって測距儀３の
光軸方向を垂直にして地山内面に沿って旋回させ、一定
角度毎に測距用のレーザ光線を地山面に照射し、その反
射光を受信することによって距離測定を行い、その時の
角度データと距離データをコンピュータ６に入力して自
動処理し、内空断面形状をプロッタにより作図させるよ
うにしたものが知られている。
面計測装置としては図５，図６に示すように、三脚台１
に自動旋回装置２を介して光波式測距儀３を取り付け、
これをトンネル４内における計測しようとする地山露出
部４ａ内に設置し、自動旋回装置２によって測距儀３の
光軸方向を垂直にして地山内面に沿って旋回させ、一定
角度毎に測距用のレーザ光線を地山面に照射し、その反
射光を受信することによって距離測定を行い、その時の
角度データと距離データをコンピュータ６に入力して自
動処理し、内空断面形状をプロッタにより作図させるよ
うにしたものが知られている。
【０００４】なお４ｂはトンネル４内のコンクリートに
よる一次覆工部である。
よる一次覆工部である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
トンネル内空断面計測装置を用いたトンネル内空断面測
定方法では、測距儀３、自動旋回装置２、及び三脚台１
によって構成されているため、全体の重量が大きく、移
動及び設置の作業に多くの労力と時間を要する。しか
も、掘削直後の不安定な地山露出部４ａ内に設置されな
ければならないため、設置作業時間が長くなればそれだ
け、作業者が長い時間危険にさらされることとなる。そ
こで従来は作業の安全性を確保するため、後方のコンク
リート吹き付け作業の終了した位置で、コンクリート吹
き付け後の断面を測定するにとどまり、余堀管理ができ
ないため、内空断面の凹凸が大きくなり、コンクリート
吹き付け量が増加してコスト高となるという問題があっ
た。
トンネル内空断面計測装置を用いたトンネル内空断面測
定方法では、測距儀３、自動旋回装置２、及び三脚台１
によって構成されているため、全体の重量が大きく、移
動及び設置の作業に多くの労力と時間を要する。しか
も、掘削直後の不安定な地山露出部４ａ内に設置されな
ければならないため、設置作業時間が長くなればそれだ
け、作業者が長い時間危険にさらされることとなる。そ
こで従来は作業の安全性を確保するため、後方のコンク
リート吹き付け作業の終了した位置で、コンクリート吹
き付け後の断面を測定するにとどまり、余堀管理ができ
ないため、内空断面の凹凸が大きくなり、コンクリート
吹き付け量が増加してコスト高となるという問題があっ
た。
【０００６】本発明は上述の如き従来の問題にかんが
み、危険度の高い地山露出部内への測定装置を設置する
ことなく、安全に正確な内空断面測定が可能なトンネル
内空断面測定方法の提供を目的としたものである。
み、危険度の高い地山露出部内への測定装置を設置する
ことなく、安全に正確な内空断面測定が可能なトンネル
内空断面測定方法の提供を目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のトンネル内空断面測定方法は、トンネル内
で切羽面より後退した位置の天井にレーザトランシット
を設置し、前記切羽面と前記レーザトランシットとの間
に、光波式測距儀と前記レーザトランシットからのレー
ザ光線を照射することにより、該レーザ光線に対する姿
勢を検出するターゲットとを併設した状態で搬送手段上
に搭載して搬入し、前記レーザトランシットから前記タ
ーゲットにレーザ光線を照射して前記光波式測距儀の位
置と設置姿勢を検出してコンピュータに入力し、次に前
記光波式測距儀から斜め前方にレーザ光線を出して、前
記トンネルの切羽の内空断面の計測を行い、得られたデ
ータを前記コンピュータに入力し、前記コンピュータで
前記光波式測距儀の位置と設置姿勢データをもとに前記
切羽の内空断面形状を求めることを特徴とする。
めの本発明のトンネル内空断面測定方法は、トンネル内
で切羽面より後退した位置の天井にレーザトランシット
を設置し、前記切羽面と前記レーザトランシットとの間
に、光波式測距儀と前記レーザトランシットからのレー
ザ光線を照射することにより、該レーザ光線に対する姿
勢を検出するターゲットとを併設した状態で搬送手段上
に搭載して搬入し、前記レーザトランシットから前記タ
ーゲットにレーザ光線を照射して前記光波式測距儀の位
置と設置姿勢を検出してコンピュータに入力し、次に前
記光波式測距儀から斜め前方にレーザ光線を出して、前
記トンネルの切羽の内空断面の計測を行い、得られたデ
ータを前記コンピュータに入力し、前記コンピュータで
前記光波式測距儀の位置と設置姿勢データをもとに前記
切羽の内空断面形状を求めることを特徴とする。
【０００８】
【作用】このように光波式測距儀にターゲットを併設
し、位置が既知のレーザトランシットからレーザ光線を
該ターゲットに照射し、該ターゲットの測定データをコ
ンピュータに入力すると、光波式測距儀の自動位置出し
が行える。従って光波式測距儀の設置姿勢の微調整等が
不要になる。
し、位置が既知のレーザトランシットからレーザ光線を
該ターゲットに照射し、該ターゲットの測定データをコ
ンピュータに入力すると、光波式測距儀の自動位置出し
が行える。従って光波式測距儀の設置姿勢の微調整等が
不要になる。
【０００９】次に、光波式測距儀から斜め前方にレーザ
光線を出して切羽の内空断面の計測を行い、得られたデ
ータをコンピュータに入力すると、切羽の内空断面形状
を求めることができる。光波式測距儀から斜め前方にレ
ーザ光線を出すと、該光波式測距儀をトンネルの安全な
一次覆工部内に設置して測距作業を行うことができる
光線を出して切羽の内空断面の計測を行い、得られたデ
ータをコンピュータに入力すると、切羽の内空断面形状
を求めることができる。光波式測距儀から斜め前方にレ
ーザ光線を出すと、該光波式測距儀をトンネルの安全な
一次覆工部内に設置して測距作業を行うことができる
【００１０】。
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【００１１】図１は、本発明の方法を実施する装置の一
例を示したものである。図示のように、トンネル４内の
一次覆工部４ｂにおける天井にはレーザトランシット６
が吊り下げ設置されている。該レーザトランシット６
は、追従コントロールボックス７で制御されるようにな
っている。該追従コントロールボックス７は、無線機８
で制御信号が入力させるようになっている。また、無線
機８の受信信号は、レーザトランシット６の制御情報を
出すコンピュータ９にも入力されるようになっている。
例を示したものである。図示のように、トンネル４内の
一次覆工部４ｂにおける天井にはレーザトランシット６
が吊り下げ設置されている。該レーザトランシット６
は、追従コントロールボックス７で制御されるようにな
っている。該追従コントロールボックス７は、無線機８
で制御信号が入力させるようになっている。また、無線
機８の受信信号は、レーザトランシット６の制御情報を
出すコンピュータ９にも入力されるようになっている。
【００１２】切羽面４ｃと、レーザトランシット６との
間のトンネル４内には、搬送手段としての自動車の如き
台車１０が搬入されている。該台車１０上には、光波式
測距儀１１と、傾斜計１２と、コンピュータ１３と、該
台車１０の図示しないアウトリガーを制御するアウトリ
ガー制御装置１４と、パルスモータ制御装置１５と、コ
ントロールボックス１６と、ターゲット１７と、インバ
ータ１８と、無線機１９とが搭載されている。なお２０
は作業員２１が持つ無線機である。
間のトンネル４内には、搬送手段としての自動車の如き
台車１０が搬入されている。該台車１０上には、光波式
測距儀１１と、傾斜計１２と、コンピュータ１３と、該
台車１０の図示しないアウトリガーを制御するアウトリ
ガー制御装置１４と、パルスモータ制御装置１５と、コ
ントロールボックス１６と、ターゲット１７と、インバ
ータ１８と、無線機１９とが搭載されている。なお２０
は作業員２１が持つ無線機である。
【００１３】図２の（ａ）（ｂ）は、図１で用いている
光波式測距儀１１の具体例を示したものである。該光波
式測距儀１１は、前後方向に向けて設置された水平移動
用テーブル２２を有する。
光波式測距儀１１の具体例を示したものである。該光波
式測距儀１１は、前後方向に向けて設置された水平移動
用テーブル２２を有する。
【００１４】この水平移動用テーブル２２の上面には載
荷台２３が、該水平移動用テーブル２２の長手方向にス
ライド可能に設置されている。この載荷台２３は、図に
は示していないが電動の駆動手段により移動され、任意
の位置で停止させることができるようになっている。
荷台２３が、該水平移動用テーブル２２の長手方向にス
ライド可能に設置されている。この載荷台２３は、図に
は示していないが電動の駆動手段により移動され、任意
の位置で停止させることができるようになっている。
【００１５】載荷台２３上には、水平旋回台２４が設置
されている。この水平旋回台２４は、パルスモータ２５
により垂直軸２４ａを中心にして水平方向に旋回される
ようになっている。
されている。この水平旋回台２４は、パルスモータ２５
により垂直軸２４ａを中心にして水平方向に旋回される
ようになっている。
【００１６】水平旋回台２４上には、Ｌ型の支持板２６
を介して垂直旋回台２７が設置されている。この垂直旋
回台２７はパルスモータ２８により、前記垂直軸２４ａ
とは直交配置の水平軸２７ａを中心にして垂直方向に旋
回されるようになっている。
を介して垂直旋回台２７が設置されている。この垂直旋
回台２７はパルスモータ２８により、前記垂直軸２４ａ
とは直交配置の水平軸２７ａを中心にして垂直方向に旋
回されるようになっている。
【００１７】そして、この垂直旋回台２７に、その水平
軸２７ａに対して直交する向きに光波式測距儀２９が固
定されている。
軸２７ａに対して直交する向きに光波式測距儀２９が固
定されている。
【００１８】図３及び図４の（ａ）（ｂ）は、ターゲッ
ト１７の具体例を示したものである。該ターゲット１７
は、互いに平行な向きで設置されている第１，第２のス
クリーン１７ａ，１７ｂを有し、これらスクリーン１７
ａ，１７ｂにレーザトランシット６からレーザ光線６ａ
が照射されると、当たった所の番地がディジタル的に表
示され、その番地により水平，垂直の移動量及び第１，
第２のスクリーン１７ａ，１７ｂ間の距離を１０００mm
すると、１０００mmでのピッチングやヨーイングが分か
るようになっている。
ト１７の具体例を示したものである。該ターゲット１７
は、互いに平行な向きで設置されている第１，第２のス
クリーン１７ａ，１７ｂを有し、これらスクリーン１７
ａ，１７ｂにレーザトランシット６からレーザ光線６ａ
が照射されると、当たった所の番地がディジタル的に表
示され、その番地により水平，垂直の移動量及び第１，
第２のスクリーン１７ａ，１７ｂ間の距離を１０００mm
すると、１０００mmでのピッチングやヨーイングが分か
るようになっている。
【００１９】次に、上記の如き装置を用いたトンネル内
空断面の測定方法について説明する。 まず無線機２０
の誘導により、レーザトランシット６からレーザ光線６
ａを出してターゲット１７を照射して光波式測距儀１１
の位置と設置姿勢を検出し、その検出値をコンピュータ
１３に入力する。また、このコンピュータ１３には、コ
ンピュータ９から無線機８，１９を介して所定の計画内
空断面測定装置データ、（多心円の場合には、それぞれ
の中心座標、半径、勾配）、及び測定開始点、終了点デ
ータ等が入力される。該コンピュータ１３は、各種の入
力データをもとに演算し、所定の計画内空断面計測線上
の各点を測距すべく水平旋回台２４及び垂直旋回台２７
を制御し、各点に光波式測距儀本体２９よりレーザ光線
６ｂを出し、地山露出部４ａからの反射波を受信するこ
とにより、切羽の内空面の距離測定を行う。得られたデ
ータをコンピュータ１３、及び無線機１９，８を介して
コンピュータ９に入力する。
空断面の測定方法について説明する。 まず無線機２０
の誘導により、レーザトランシット６からレーザ光線６
ａを出してターゲット１７を照射して光波式測距儀１１
の位置と設置姿勢を検出し、その検出値をコンピュータ
１３に入力する。また、このコンピュータ１３には、コ
ンピュータ９から無線機８，１９を介して所定の計画内
空断面測定装置データ、（多心円の場合には、それぞれ
の中心座標、半径、勾配）、及び測定開始点、終了点デ
ータ等が入力される。該コンピュータ１３は、各種の入
力データをもとに演算し、所定の計画内空断面計測線上
の各点を測距すべく水平旋回台２４及び垂直旋回台２７
を制御し、各点に光波式測距儀本体２９よりレーザ光線
６ｂを出し、地山露出部４ａからの反射波を受信するこ
とにより、切羽の内空面の距離測定を行う。得られたデ
ータをコンピュータ１３、及び無線機１９，８を介して
コンピュータ９に入力する。
【００２０】コンピュータ１３では、光波式測距儀１１
の位置と設置姿勢データをもとに切羽の内空断面形状を
求め、得られたデータは、無線機１９，８を介してコン
ピュータ９にも入力する。コンピュータ９は、新たに入
力されたデータをもとに、次に発破すべき最も経済的な
切羽の形状を求める。該コンピュータ９で得られたデー
タを追従コントロールボックス７に入力し、レーザトラ
ンシット６の姿勢を自動修正する。
の位置と設置姿勢データをもとに切羽の内空断面形状を
求め、得られたデータは、無線機１９，８を介してコン
ピュータ９にも入力する。コンピュータ９は、新たに入
力されたデータをもとに、次に発破すべき最も経済的な
切羽の形状を求める。該コンピュータ９で得られたデー
タを追従コントロールボックス７に入力し、レーザトラ
ンシット６の姿勢を自動修正する。
【００２１】かかる状態で、レーザトランシット６から
斜め前方にレーザ光線６ａを出し、該レーザ光線６ｂ
で、切羽における次の穿孔位置３０をプロットして決定
する。この穿孔位置３０を穿孔し、装薬し、発破する。
斜め前方にレーザ光線６ａを出し、該レーザ光線６ｂ
で、切羽における次の穿孔位置３０をプロットして決定
する。この穿孔位置３０を穿孔し、装薬し、発破する。
【００２２】以下、前述した作業を繰り返し行い、トン
ネル４を掘り進める。
ネル４を掘り進める。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るトンネ
ル内空断面測定方法では、光波式測距儀にターゲットを
併設し、位置が既知のレーザトランシットからレーザ光
線を該ターゲットに照射し、該ターゲットの測定データ
をコンピュータに入力するので、光波式測距儀の自動位
置出しを行うことができる。従って、光波式測距儀の設
置姿勢の微調整が不要になる利点がある。
ル内空断面測定方法では、光波式測距儀にターゲットを
併設し、位置が既知のレーザトランシットからレーザ光
線を該ターゲットに照射し、該ターゲットの測定データ
をコンピュータに入力するので、光波式測距儀の自動位
置出しを行うことができる。従って、光波式測距儀の設
置姿勢の微調整が不要になる利点がある。
【００２４】また、本発明では、光波式測距儀から斜め
前方にレーザ光線を出して、切羽の内空断面の計測を行
うので、該光波式測距儀をトンネルの安全な一次覆工部
内に設置して測距作業を行うことができる。
前方にレーザ光線を出して、切羽の内空断面の計測を行
うので、該光波式測距儀をトンネルの安全な一次覆工部
内に設置して測距作業を行うことができる。
【００２５】更に本発明では、切羽の内空断面を計測
し、これをもとに次に発破すべき切羽形状を求めること
ができるため、余掘を少くし、吹付コンクリート量を必
要最少限に管理することができ、経済性が向上する。
し、これをもとに次に発破すべき切羽形状を求めること
ができるため、余掘を少くし、吹付コンクリート量を必
要最少限に管理することができ、経済性が向上する。
【図１】トンネル内における本発明を実施する装置の配
置関係を示す側面図である。
置関係を示す側面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は本実施例で用いる光波式測距儀
の側面図及び正面図である。
の側面図及び正面図である。
【図３】本実施例で用いているターゲットの斜視図であ
る。
る。
【図４】（ａ）（ｂ）は該ターゲットの第１，第２のス
クリーンの正面図である。
クリーンの正面図である。
【図５】従来の測定装置の側面図である。
【図６】従来の測定装置の正面図である。
４ トンネル ４ａ 地山露出部 ４ｂ 一次覆工部 ６ レーザトランシット ７ 追従コントロールボックス ８，１９，２０ 無線機 ９ コンピュータ １０ 台車 １１，２９ 光波式測距儀 １２ 傾斜計 １３ コンピュータ １４ アウトリガー制御装置 １５ パルスモータ制御装置 １６ コントロールボックス １７ ターゲット １７ａ 第１のスクリーン １７ｂ 第２のスクリーン １８ インバータ ２１ 作業員 ２２ 水平移動用テーブル ２３ 載荷台 ２４ 水平旋回台 ２４ａ 垂直軸 ２５，２８ パルスモータ ２６ 支持板 ２７ 垂直旋回台 ２７ａ 水平軸 ３０ 穿孔位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−112718（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−227605（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−250719（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−294310（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 トンネル内で切羽面より後退した位置の
天井にレーザトランシットを設置し、前記切羽面と前記
レーザトランシットとの間に、光波式測距儀と前記レー
ザトランシットからのレーザ光線を照射することによ
り、該レーザ光線に対する姿勢を検出するターゲットと
を併設した状態で搬送手段上に搭載して搬入し、前記レ
ーザトランシットから前記ターゲットにレーザ光線を照
射して前記光波式測距儀の位置と設置姿勢を検出してコ
ンピュータに入力し、次に前記光波式測距儀から斜め前
方にレーザ光線を出して、前記トンネルの切羽の内空断
面の計測を行い、得られたデータを前記コンピュータに
入力し、前記コンピュータで前記光波式測距儀の位置と
設置姿勢データをもとに前記切羽の内空断面形状を求め
ることを特徴とするトンネル内空断面測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070651A JP2627980B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | トンネル内空断面測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3070651A JP2627980B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | トンネル内空断面測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282411A JPH04282411A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2627980B2 true JP2627980B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=13437769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3070651A Expired - Lifetime JP2627980B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | トンネル内空断面測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627980B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2622089B2 (ja) * | 1994-07-08 | 1997-06-18 | 株式会社オフィスツーワン | 測量装置 |
| JPH11324560A (ja) * | 1998-05-11 | 1999-11-26 | Shimizu Corp | トンネル内空断面測定システムおよび該測定システムを用いたトンネル掘削方法 |
| JP2004138422A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Nishimatsu Constr Co Ltd | トンネル孔内測量方法及びトンネル孔内測量システム |
| JP5748566B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-07-15 | 東急建設株式会社 | 三次元形状情報取得装置 |
| KR101691820B1 (ko) * | 2012-08-10 | 2017-01-02 | 에스엠에스 메르 게엠베하 | 관의 내부의 광학 측정 방법 및 그 장치 |
| WO2014077086A1 (ja) * | 2012-11-13 | 2014-05-22 | 株式会社日立製作所 | 形状計測システム |
| JP2016200521A (ja) * | 2015-04-13 | 2016-12-01 | 前田建設工業株式会社 | トンネル掘削素掘面の形状測定方法 |
| EP3924688B1 (de) | 2019-02-12 | 2023-08-16 | Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG | Anlage und verfahren zum betreiben einer anlage mit auf einer verfahrebene verfahrbarem mobilteil |
| JP7311344B2 (ja) * | 2019-07-22 | 2023-07-19 | 古河機械金属株式会社 | 発破用穿孔装置 |
| CN113587893A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-11-02 | 广东博智林机器人有限公司 | 测距机构及测绘装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2929198B2 (ja) * | 1988-10-21 | 1999-08-03 | 大成建設株式会社 | トンネルの測量方法 |
| JPH02227605A (ja) * | 1989-02-28 | 1990-09-10 | Penta Ocean Constr Co Ltd | トンネル内空断面計測装置 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3070651A patent/JP2627980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04282411A (ja) | 1992-10-07 |
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