JP2642288B2 - Automatic surveying method of shield machine - Google Patents

Automatic surveying method of shield machine

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JP2642288B2
JP2642288B2 JP4314048A JP31404892A JP2642288B2 JP 2642288 B2 JP2642288 B2 JP 2642288B2 JP 4314048 A JP4314048 A JP 4314048A JP 31404892 A JP31404892 A JP 31404892A JP 2642288 B2 JP2642288 B2 JP 2642288B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネル工事
において、掘進動作中のシールド機の位置を自動的に測
定する自動測量方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic surveying method for automatically measuring the position of a shield machine during a digging operation in shield tunnel construction.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、シールド機を用いた地下トンネル
が盛んに構築されているが、このような地下トンネルを
構築する際には、掘進動作中のシールド機の位置を正確
に測量する必要がある。掘進動作中のシールド機の位置
を測定する方法としては、(1)掘進動作前に測定され
た位置を記憶しておき、この位置を基準としてシールド
機に搭載されたジャイロコンパス、傾斜計、ストローク
計の計測値により、相対移動量を演算する方法。(2)
光波測距測角儀を既設トンネル内に設置し、シールド機
に設置した光学ターゲットを測定して、光学ターゲット
の位置を絶対位置として定め、光学ターゲットのシール
ド機への取付位置関係およびシールド機に搭載されたジ
ャイロコンパス、傾斜計の計測値および光学ターゲット
の位置から、シールド機の位置を演算する方法。(3)
シールド機に搭載されたジャイロコンパス、傾斜計の代
わりに、レーザ光式姿勢角度検出器を用いる方法。
(4)前述した方法を併用する方法等がある。このよう
な方法によれば、トンネルの直線部と曲線部ともに計測
可能である。
2. Description of the Related Art In recent years, underground tunnels using shield machines have been actively constructed. When constructing such underground tunnels, it is necessary to accurately measure the position of the shield machines during excavation operation. is there. The method of measuring the position of the shield machine during the excavation operation is as follows: (1) The position measured before the excavation operation is stored, and the gyrocompass, the inclinometer, and the stroke mounted on the shield machine are stored based on this position. A method of calculating the relative movement amount based on the measurement value of the meter. (2)
An optical distance measuring angle locator is installed in the existing tunnel, the optical target installed on the shield machine is measured, and the position of the optical target is determined as an absolute position. A method of calculating the position of the shield machine from the measurement values of the mounted gyrocompass and inclinometer and the position of the optical target. (3)
A method that uses a laser beam attitude angle detector instead of a gyrocompass and inclinometer mounted on a shield machine.
(4) There is a method in which the above-described methods are used in combination. According to such a method, it is possible to measure both the straight portion and the curved portion of the tunnel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら(1)の
相対移動量を演算する方法では、基準となる掘進開始前
のシールド機の位置を適切な間隔で実測して補正しなけ
れば計測誤差が累積するという問題がある。(2)また
は(3)の光波測距測角儀、レーザ等を利用する方法で
は、トンネル曲線部の掘進において、光波またはレーザ
等の光路遮断が生じるため、測定器の盛り替え(測定器
の位置を替えること)を行わなければならず、この盛り
替え作業には高い精度が要求され、盛り替え作業自体が
簡単ではなく、長時間を要する。
However, in the method (1) of calculating the relative movement amount, unless the position of the shield machine before the start of the excavation, which is the reference, is measured at appropriate intervals and corrected, the measurement errors accumulate. There is a problem of doing. In the method (2) or (3) using a light wave distance measuring goniometer, a laser, or the like, an optical path of a light wave, a laser, or the like is interrupted during excavation of a tunnel curved portion. Repositioning), and high accuracy is required for this re-arrangement operation, and the re-arrangement operation itself is not easy and takes a long time.

【0004】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、計測誤差の累積が
発生せず、盛り替え作業が簡単で短時間で終了し、しか
も盛り替え精度を要求せず、トンネルの直線部および曲
線部でシールド機の位置を自動的に測定できるシールド
機の自動測量方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to eliminate the possibility of accumulating measurement errors, to accomplish a simple and short re-arrangement operation, and to re-arrange the re-arrangement operation. An object of the present invention is to provide an automatic surveying method of a shield machine that does not require accuracy and that can automatically measure the position of the shield machine at a straight portion and a curved portion of a tunnel.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、(a)第1の基台に設置された第1の
2台の撮像手段からなる第1の検出器の位置を測定する
工程と、(b)前記第1の2台の撮像手段により、シー
ルド機に設けられたターゲットを撮像し、撮像されたタ
ーゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める
工程と、(c)第2の基台に設置された第2の2台の撮
像手段からなる第2の検出器を、前記第1の検出器の第
1の2台の撮像手段で撮像して、前記第2の2台の撮像
手段の位置を測定する工程と、(d)前記第2の2台の
撮像手段により前記ターゲットを撮像し、撮像されたタ
ーゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める
工程と、を具備し、前記第1の検出器と前記第2の検出
器と入れ替えつつ(c)、(d)の工程を繰り返すこと
を特徴とし、前記(b)および(d)の工程は、2台の
撮像手段のうちいずれかがターゲットを撮像できなくな
った時、撮像可能な位置になるまで基台を回転させ、基
台の回転量より回転後の2台の撮像手段の位置を求め、
回転後の2台の撮像手段の位置を基準として前記シール
ド機に設けられたターゲットを撮像し、ターゲットの位
置を求める工程を含む進行中のシールド機の自動測量方
法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides (a) a position of a first detector comprising first two image pickup means installed on a first base; (B) imaging the target provided on the shield machine by the first two imaging units, and processing the imaged target to determine the position of the target; c) An image of a second detector consisting of second two imaging units installed on a second base is taken by the first two imaging units of the first detector, and Measuring the position of the two imaging units; and (d) imaging the target by the second two imaging units, and processing the imaged targets to determine the position of the targets. And replacing the first detector and the second detector. The steps (c) and (d) are repeated, and the steps (b) and (d) are performed at a position where an image can be captured when one of the two imaging units cannot image the target. Rotate the base until the position of the two imaging units after rotation is obtained from the rotation amount of the base,
An automatic surveying method for a shield machine in progress, which includes a step of capturing an image of a target provided on the shield machine based on the positions of the two imaging units after rotation as a reference and determining a position of the target.

【0006】[0006]

【作用】本発明では、回転可能な基台に設置された2台
の撮像手段からなる検出器の位置を測定し、2台の撮像
手段により、シールド機に設けられたターゲットを撮像
し、撮像されたターゲットを画像処理してターゲットの
位置を求める。盛り替えを行う場合、別の検出器を設置
し、元の検出器で別の検出器の位置を測定し、別の検出
器でターゲットの位置を測定する。元の検出器と別の検
出器を入れ替えつつターゲットの測定を行う。
According to the present invention, the position of a detector composed of two image pickup means installed on a rotatable base is measured, and a target provided on a shield machine is imaged by the two image pickup means. The position of the target is obtained by performing image processing on the target thus set. In the case of rearrangement, another detector is installed, the position of another detector is measured by the original detector, and the position of the target is measured by another detector. The target is measured while replacing the original detector with another detector.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本実施例で用いられる検出器1a
の斜視図であり、図2は検出器1aの平面図である。こ
の検出器1aは、固定軸2にモータ3、エンコーダ5が
取付けられる。固定軸2の下端には図示しない三脚ある
いはトンネル側壁への取付用治具が設けられる。モータ
3の回転軸7に基台9が固設される。モータ3は図示し
ない旋回コントローラにより制御され、基台9を回転さ
せる。エンコーダ5は基台9の旋回角を測定する。基台
9にCCDカメラ11a、11bが固設される。図2に
示されるようにCCDカメラ11a、11bのカメラ中
心軸は一定距離前方で交差されるようにCCDカメラ1
1a、11bが基台9に固設される。CCDカメラ11
a、11bはターゲット等を撮像するものであり、CC
Dカメラ11a、11bで撮像された画像は、図示しな
い画像処理装置に送られ画像処理され、図3に示すよう
なディスプレイ13a、13bで表示される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a detector 1a used in this embodiment.
FIG. 2 is a plan view of the detector 1a. In this detector 1a, a motor 3 and an encoder 5 are attached to a fixed shaft 2. At the lower end of the fixed shaft 2, a jig (not shown) for attaching to a tripod or a tunnel side wall is provided. A base 9 is fixed to a rotating shaft 7 of the motor 3. The motor 3 is controlled by a turning controller (not shown) to rotate the base 9. The encoder 5 measures the turning angle of the base 9. CCD cameras 11a and 11b are fixed to the base 9. As shown in FIG. 2, the CCD cameras 1a and 11b are so arranged that their central axes intersect at a predetermined distance in front of each other.
1 a and 11 b are fixed to the base 9. CCD camera 11
a and 11b are for imaging a target or the like, and CC
The images captured by the D cameras 11a and 11b are sent to an image processing device (not shown), subjected to image processing, and displayed on displays 13a and 13b as shown in FIG.

【0008】図3は、CCDカメラ11a、11bによ
り撮像されたターゲットのディスプレイ13a、13b
上の位置を示すものである。すなわちCCDカメラ11
aで撮像された画像は、ディスプレイ13aに表示さ
れ、CCDカメラ11bで撮像された画像は、ディスプ
レイ13bに表示される。
FIG. 3 shows target displays 13a and 13b captured by CCD cameras 11a and 11b.
It shows the upper position. That is, the CCD camera 11
The image captured by a is displayed on the display 13a, and the image captured by the CCD camera 11b is displayed on the display 13b.

【0009】次に2台のCCDカメラ11a、11bに
よりターゲットの位置を測定する原理について説明す
る。図4から図9はこの測定原理の説明図である。ま
ず、ターゲットPの位置座標(xp,yp,zp)のう
ち、(xp,yp)を求める。
Next, the principle of measuring the position of the target with the two CCD cameras 11a and 11b will be described. 4 to 9 are explanatory diagrams of this measurement principle. First, (xp, yp) is obtained from the position coordinates (xp, yp, zp) of the target P.

【0010】図4、5、6、7は、CCDカメラ11
a、11bとターゲットPを含む空間の平面図である。
図4においてA、BはCCDカメラ11a、11bの位
置を示し、Pはターゲット、Cは一定距離前方での撮像
面(基準面)における画面中心点、ENDは一定距離前
方での撮像面(基準面)におけるディスプレイ13aの
画面端、Lは基準面のA点からの距離、N(dot)は
基準面におけるディスプレイ13aの画面中心点Cから
画面端ENDまでの画素数、DはC・END間の実測距
離を示す。
FIGS. 4, 5, 6 and 7 show a CCD camera 11.
It is a top view of the space containing a and 11b and the target P.
In FIG. 4, A and B indicate the positions of the CCD cameras 11a and 11b, P is the target, C is the screen center point on the imaging plane (reference plane) at a certain distance ahead, and END is the imaging plane (reference) at a certain distance ahead. L) is the distance from point A on the reference plane, N (dot) is the number of pixels from the screen center point C of the display 13a on the reference plane to the screen end END, and D is the distance between C and END. Shows the measured distance.

【0011】ここで、ターゲットPがAPの線上にある
場合、画像で得られるターゲットPの位置は、A点から
の距離に関わらず画面中心点CからK1(dot)の位
置である。
Here, when the target P is on the line of the AP, the position of the target P obtained in the image is a position K1 (dot) from the screen center point C regardless of the distance from the point A.

【0012】したがって、直線ACと直線APのなす角
度θ1は、 θ1=tan-1(D・K1/(L・N)) 同様に、直線BCと直線BPのなす角度θ2は、 θ2=tan-1(D・K2/(L・N)) となる。
Accordingly, the angle θ1 between the straight line AC and the straight line AP is θ1 = tan −1 (D · K1 / (L · N)) Similarly, the angle θ2 between the straight line BC and the straight line BP is θ2 = tan − 1 (D · K2 / (L · N)).

【0013】図5において、ベクトルABの単位ベクト
ルn1を求めると、 |AB|=R={(xb−xa)2 +(yb−ya)2 1/2 ベクトルn1=(1/R)・(xb−xa,yb−ya) となる。
In FIG. 5, when the unit vector n1 of the vector AB is obtained, | AB | = R = {(xb-xa) 2 + (yb-ya) 2 } 1/2 vector n1 = (1 / R) · (Xb-xa, yb-ya).

【0014】ベクトルAEは単位ベクトルn1をα+θ
1だけ時計回りに回転させ、L倍したものである。ベク
トルAEの単位ベクトルをベクトルn2(x1,y1)
とすると、 x1=n1(x)・cos(α+θ1)+n1(y)・sin(α+θ1) y1=−n1(x)・sin(α+θ1)+n1(y)・cos(α+θ1 )よって、E(xe,ye)は、 xe=xa+L・x1 =xa+(L/R)・{(xb−xa)・cos(α+θ1) +(yb−ya)・sin(α+θ1)} ye=ya+L・y1 =ya+(L/R)・{−(xb−xa)・sin(α+θ1)+ (yb−ya)・cos(α+θ1)} となる。
The vector AE is obtained by converting the unit vector n1 into α + θ.
It is rotated clockwise by 1 and multiplied by L. The unit vector of the vector AE is defined as a vector n2 (x1, y1).
X1 = n1 (x) · cos (α + θ1) + n1 (y) · sin (α + θ1) y1 = −n1 (x) · sin (α + θ1) + n1 (y) · cos (α + θ1), E (xe, ye) is obtained by: xe = xa + L × 1 = xa + (L / R) · {(xb−xa) · cos (α + θ1) + (yb−ya) · sin (α + θ1)} ye = ya + L · y1 = ya + (L / R) {{− (xb−xa) · sin (α + θ1) + (yb−ya) · cos (α + θ1)}.

【0015】また、直線AEの方程式は、 y={(x−xa)・(ye−ya)/(xe−xa)}+ya で与えられる。The equation of the straight line AE is given by y = {(x−xa) · (ye−ya) / (x−xa)} + ya.

【0016】同様に図6において、ベクトルBAの単位
ベクトルm1は、 |BA|=R={(xb−xa)2 +(yb−ya)2 1/2 ベクトルm1=(1/R)・(xb−xa,yb−ya) ベクトルBFは単位ベクトルm1をβ+θ2だけ反時計
回りに回転させ、L倍したものである。
Similarly, in FIG. 6, the unit vector m1 of the vector BA is given by: | BA | = R = {(xb-xa) 2 + (yb-ya) 2 } 1/2 Vector m1 = (1 / R) · (Xb-xa, yb-ya) The vector BF is obtained by rotating the unit vector m1 counterclockwise by β + θ2 and multiplying it by L.

【0017】ベクトルBFの単位ベクトルをベクトルm
2(x2,y2)とすると、 x2=m1(x)・cos(β+θ2)−m1(y)・sin(β+θ2) y2=m1(x)・sin(β+θ2)+m1(y)・cos(β+θ2) よって、F(xf、yf)は、 xf=xb+L・x2 =xb+(L/R)・{(xa−xb)・cos(β+θ2) −(ya−yb)・sin(β+θ2)} yf=yb+L・y2 =yb+(L/R)・{(xa−xb)・sin(β+θ2) +(ya−yb)・cos(β+θ2)} となる。
The unit vector of the vector BF is represented by the vector m
Assuming that 2 (x2, y2), x2 = m1 (x) · cos (β + θ2) −m1 (y) · sin (β + θ2) y2 = m1 (x) · sin (β + θ2) + m1 (y) · cos (β + θ2) Therefore, F (xf, yf) is given by: xf = xb + L · x2 = xb + (L / R) · {(xa−xb) · cos (β + θ2) − (ya−yb) · sin (β + θ2)} yf = yb + L · y2 = yb + (L / R) · {(xa−xb) · sin (β + θ2) + (ya−yb) · cos (β + θ2)}

【0018】また、直線BFの方程式は、 y={(x−xb)(yf−yb)/(xf−xb)}+yb で与えられる。The equation of the straight line BF is given by y = {(x−xb) (yf−yb) / (xf−xb)} + yb.

【0019】したがって、ターゲットPの位置座標P
(xp,yp)は、直線AEと直線BFの交点であるか
ら、次式を解くことで求められる。
Therefore, the position coordinates P of the target P
Since (xp, yp) is the intersection of the straight line AE and the straight line BF, it can be obtained by solving the following equation.

【0020】 {(x−xa)・(ye−ya)/(xe−xa)}+ya ={(x−xb)(yf−yb)/(xf−xb)}+yb ただし、 xe=xa+L・x1 =xa+(L/R)・{(xb−xa)・cos(α+θ1) +(yb−ya)・sin(α+θ1)} ye=ya+L・y1 =ya+(L/R)・{−(xb−xa)・sin(α+θ1) +(yb−ya)・cos(α+θ1)} xf=xb+L・x2 =xb+(L/R)・{(xa−xb)・cos(β+θ2) −(ya−yb)・sin(β+θ2)} yf=yb+L・y2 =yb+(L/R)・{(xa−xb)・sin(β+θ2) +(ya−yb)・cos(β+θ2)} 次にターゲットPの鉛直座標zpを求める。図8、9は
CCDカメラ11aとターゲットを含む空間の側面図で
ある。図8、図9において、Lは基準面のA点からの距
離、N1(dot)は画面中心点Cから画面端END1
までの画素数、D1はC・END1間の実測距離であ
る。このときターゲットPがAPの線上にある場合、画
面で得られるP点の位置は、A点からの距離に関わらず
CからK3(dot)の位置である。
{(X−xa) · (ye−ya) / (x−xa)} + ya = {(x−xb) (yf−yb) / (xf−xb)} + yb where xe = xa + L · x1 = Xa + (L / R) · {(xb−xa) · cos (α + θ1) + (yb−ya) · sin (α + θ1)} ye = ya + L · y1 = ya + (L / R) · {− (xb−xa ) · Sin (α + θ1) + (yb−ya) · cos (α + θ1)} xf = xb + L · x2 = xb + (L / R) · {(xa−xb) · cos (β + θ2) − (ya−yb) · sin (Β + θ2)} yf = yb + L · y2 = yb + (L / R) · {(xa−xb) · sin (β + θ2) + (ya−yb) · cos (β + θ2)} Next, the vertical coordinate zp of the target P is obtained. . 8 and 9 are side views of a space including the CCD camera 11a and the target. 8 and 9, L is the distance from the point A on the reference plane, N1 (dot) is the screen center point C to the screen edge END1.
The number of pixels up to and D1 is the actually measured distance between C and END1. At this time, if the target P is on the line of the AP, the position of the point P obtained on the screen is a position K3 (dot) from C regardless of the distance from the point A.

【0021】したがって、直線ACと直線APのなす角
度φは、 φ=tan-1(D1・K3/(L・N1)) となる。
Therefore, the angle φ between the straight line AC and the straight line AP is as follows: φ = tan −1 (D1 · K3 / (L · N1))

【0022】図9において、A点からP点までの水平距
離L1は、 L1={(xp−xa)2 +(yp−ya)2 1/2 で与えられるから、ターゲットPの位置座標P(zp)
は、 zp=za+L1・tan(φ) (ただし、za=z
cとする)で求められる。
In FIG. 9, the horizontal distance L1 from the point A to the point P is given by L1 = {(xp-xa) 2 + (yp-ya) 2 } 1/2 , so that the position coordinate P of the target P (Zp)
Zp = za + L1tan (φ) (where za = z
c).

【0023】このようにディスプレイ13a、13b上
のターゲットPの位置を基にしてターゲットPの座標
(xp,yp,zp)が求められる。
As described above, the coordinates (xp, yp, zp) of the target P are obtained based on the position of the target P on the displays 13a and 13b.

【0024】次にシールド機23の位置を測定する手順
について述べる。図10はトンネル21の水平断面模式
図である。図中23はシールド機を表わし、シールド機
23にLEDあるいは電球等からなる発光ターゲット2
5が設けられる。なお、外乱光の影響を受ける場合、C
CDカメラ11a、11bにフィルタを取付ける。
Next, a procedure for measuring the position of the shield machine 23 will be described. FIG. 10 is a schematic horizontal sectional view of the tunnel 21. In the figure, reference numeral 23 denotes a shield machine, and the shield machine 23 has a light emitting target 2 composed of an LED or a light bulb.
5 are provided. In the case of being affected by disturbance light, C
A filter is attached to the CD cameras 11a and 11b.

【0025】まず検出器1aをT1の場所に設置し、C
CDカメラ11a、11bの位置を一般の測量方法によ
って求める。そしてCCDカメラ11a、11bにより
掘進中のシールド機23のターゲット25を撮像して前
述した手順にしたがってターゲット25の位置(すなわ
ち、進行中のシールド機23の位置)を測定する。
First, the detector 1a is installed at the location of T1, and C
The positions of the CD cameras 11a and 11b are obtained by a general surveying method. Then, the targets 25 of the shield machine 23 being excavated are imaged by the CCD cameras 11a and 11b, and the position of the target 25 (ie, the position of the shield machine 23 in progress) is measured according to the above-described procedure.

【0026】2台のCCDカメラ11a、11bのう
ち、いずれかがターゲット25を撮像できなくなった場
合には、旋回コントローラ(図示せず)によりモータ3
を駆動させ、CCDカメラ11a、11bが撮像可能な
位置になるまで基台9を回転させる。エンコーダ5によ
り基台9の回転量が測定されるので、回転後のCCDカ
メラ11a、11bの位置が求められる。回転後のCC
Dカメラ11a、11bの位置を基準点として、CCD
カメラ11a、11bにより掘進中のシールド機23の
ターゲット25を撮像して、ターゲット25の位置を測
定する。
When one of the two CCD cameras 11a and 11b cannot capture an image of the target 25, the motor 3 is turned by the turning controller (not shown).
Is driven, and the base 9 is rotated until the CCD cameras 11a and 11b can take an image. Since the rotation amount of the base 9 is measured by the encoder 5, the positions of the CCD cameras 11a and 11b after the rotation are obtained. CC after rotation
Using the positions of the D cameras 11a and 11b as reference points, a CCD
The target 25 of the shield machine 23 being excavated is imaged by the cameras 11a and 11b, and the position of the target 25 is measured.

【0027】さらにシールド機23が進行してCCDカ
メラ11a、11bでターゲット25を撮像することが
できなくなった場合には、検出器の盛り替えを行う。す
なわちT2の場所に別の検出器1bを設置する。この検
出器1bは図1に示す検出器1aと同一の構成を有し、
CCDカメラ31a、31bを有する。CCDカメラ1
1a、11bでCCDカメラ31aを撮像して前述した
手順にしたがってCCDカメラ31aの位置を求める。
またCCDカメラ11a、11bでCCDカメラ31b
を撮像して前述した手順にしたがってCCDカメラ31
bの位置を求める。このようにして盛り替え後のCCD
カメラ31a、31bの位置が基準点として求められ
る。そしてCCDカメラ31a、31bによりターゲッ
ト25を撮像しシールド機23の位置を測定する。
When the shield machine 23 further advances and the CCD cameras 11a and 11b can no longer image the target 25, the detectors are replaced. That is, another detector 1b is installed at the location of T2. This detector 1b has the same configuration as the detector 1a shown in FIG.
It has CCD cameras 31a and 31b. CCD camera 1
The image of the CCD camera 31a is picked up by 1a and 11b, and the position of the CCD camera 31a is obtained according to the procedure described above.
In addition, the CCD cameras 11a and 11b
And CCD camera 31 according to the above-described procedure.
Find the position of b. In this way, the re-arranged CCD
The positions of the cameras 31a and 31b are obtained as reference points. Then, the target 25 is imaged by the CCD cameras 31a and 31b, and the position of the shield machine 23 is measured.

【0028】このようにシールド機23の掘進にしたが
って検出器1a、1bを交互にいれ替えて、盛り替えを
行いつつシールド機23の位置を測定する。
As described above, the detectors 1a and 1b are alternately replaced according to the excavation of the shield machine 23, and the position of the shield machine 23 is measured while changing the arrangement.

【0029】したがって、本実施例では計測誤差の累積
が発生せず、盛り替え作業が簡単で短時間で終了し、し
かも盛り替え精度を要求せず、トンネルの直線部および
曲線部でシールド機の位置を自動的に測定できる。
Therefore, in the present embodiment, the accumulation of measurement errors does not occur, the refilling operation is simple and can be completed in a short time, and the refilling accuracy is not required. The position can be measured automatically.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、計測誤差の累積が発生せず、盛り替え作業が簡単
で短時間で終了し、しかも盛り替え精度を要求せず、ト
ンネルの直線部および曲線部でシールド機の位置を自動
的に測定できる。
As described in detail above, according to the present invention, the accumulation of measurement errors does not occur, the work of re-arrangement is simple and can be completed in a short time, and the re-arrangement accuracy is not required. The position of the shield machine can be measured automatically at the straight and curved sections.

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

【図1】 検出器の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a detector.

【図2】 検出器の平面図FIG. 2 is a plan view of a detector.

【図3】 ディスプレイ13a、13b上の画像を示す
FIG. 3 is a diagram showing images on displays 13a and 13b.

【図4】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram when measuring the position of a target using a CCD camera.

【図5】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram when measuring the position of a target using a CCD camera.

【図6】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram when measuring the position of a target using a CCD camera.

【図7】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 7 is an explanatory diagram of a case where the position of a target is measured by a CCD camera.

【図8】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 8 is an explanatory diagram of a case where the position of a target is measured by a CCD camera.

【図9】 CCDカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図
FIG. 9 is an explanatory diagram of a case where the position of a target is measured by a CCD camera.

【図10】 トンネル21の水平断面模式図FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a tunnel 21.

【符号の説明】 1a、1b………検出器 2………固定軸 3………モータ 5………エンコーダ 7………回転軸 9………基台 11a、11b、31a、31b………CCDカメラ 21………トンネル 23………シールド機 25………ターゲット[Description of Signs] 1a, 1b Detector 2 Fixed axis 3 Motor 5 Encoder 7 Rotary axis 9 Base 11a, 11b, 31a, 31b … CCD camera 21 ……… Tunnel 23 ……… Shield machine 25 ……… Target

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−108910(JP,A) 特開 昭63−182517(JP,A) 特開 昭58−18110(JP,A) 特開 平4−279813(JP,A) 特開 昭60−125515(JP,A) 特公 平3−79646(JP,B2)Continuation of the front page (56) References JP-A-61-108910 (JP, A) JP-A-63-182517 (JP, A) JP-A-58-18110 (JP, A) JP-A-4-279813 (JP) JP-A-60-125515 (JP, A) JP-B-3-79646 (JP, B2)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)第1の基台に設置された第1の2
台の撮像手段からなる第1の検出器の位置を測定する工
程と、(b)前記第1の2台の撮像手段により、シール
ド機に設けられたターゲットを撮像し、撮像されたター
ゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める工
程と、(c)第2の基台に設置された第2の2台の撮像
手段からなる第2の検出器を、前記第1の検出器の第1
の2台の撮像手段で撮像して、前記第2の2台の撮像手
段の位置を測定する工程と、(d)前記第2の2台の撮
像手段により前記ターゲットを撮像し、撮像されたター
ゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める工
程と、 を具備し、前記第1の検出器と前記第2の検出器と入れ
替えつつ(c)、(d)の工程を繰り返すことを特徴と
し、前記(b)および(d)の工程は、2台の撮像手段のう
ちいずれかがターゲットを撮像できなくなった時、撮像
可能な位置になるまで基台を回転させ、基台の回転量よ
り回転後の2台の撮像手段の位置を求め、回転後の2台
の撮像手段の位置を基準として前記シールド機に設けら
れたターゲットを撮像し、ターゲットの位置を求める工
程を含む進行中の シールド機の自動測量方法。
1. (a) A first 2 provided on a first base
Measuring the position of a first detector composed of two imaging means; and (b) capturing an image of a target provided on the shield machine by the first two imaging means and forming an image of the captured target. Processing to determine the position of the target; and (c) setting a second detector including two second imaging units installed on a second base to a first detector of the first detector.
And (d) imaging the target by the second two imaging units and imaging the target with the second two imaging units. Image processing of a target to determine the position of the target, wherein the steps (c) and (d) are repeated while replacing the first detector and the second detector. The steps (b) and (d) are performed by two imaging units.
If one of the targets cannot be imaged,
Rotate the base until it reaches a possible position, and
The positions of the two imaging units after rotation are obtained, and the two
Provided on the shield machine based on the position of the imaging means
To capture the target and determine the position of the target.
On-going automatic surveying method of shield machine including the process.
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