JP2929198B2

JP2929198B2 - トンネルの測量方法

Info

Publication number: JP2929198B2
Application number: JP26411988A
Authority: JP
Inventors: 幸雄吉富; 巨志田畑; 陽光岡田; 孝一仲野; 修一西沢
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1988-10-21
Filing date: 1988-10-21
Publication date: 1999-08-03
Anticipated expiration: 2014-08-03
Also published as: JPH02112718A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は回転レーザーと電子タキオメータを用いてト
ンネルの縦断測量と断面測量を行うトンネルの測量方法
に関するものである。

＜従来技術とその問題点＞従来のトンネルの縦断測量または断面測量の技術には
次のような問題点が存在する。

＜イ＞従来のトンネルの縦断測量には、直線レーザーを
トンネルの設計勾配と等しい勾配で発射して行う方法が
ある。

しかし、このような直線レーザーの場合には、トンネ
ルのカーブ区間では側壁に当たり測定が困難となる。

また、作業用機材等の障害物が置かれている場合も測
定が困難である。

＜ロ＞削孔の際の切羽のマーキングや削孔機の差し角度
の管理、または発破後の当り測量等の際には、トンネル
の断面測量を行う必要がある。

従来のトンネルの断面測量は、測量段面がトンネル中
心線と直角になるよう測定量を据え付け、直角方向に回
転させて行う、いわゆるぶん回しによって行っていた。

そのため、トンネルの直角断面のみ（二次元）の測量
しかできなかった。

従って、トンネルの中心位置に作業用機材等の障害物
が置かれている場合は測定が困難である。

＜本発明の目的＞本発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、トンネルの縦断測量及び断面測量を、正確か
つ容易に行うことができるトンネルの測量方法を提供す
ることを目的とする。

＜本発明の構成＞以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。

＜イ＞縦断測量（第１図）本発明のトンネルの縦断測量は、公知の回転レーザー
装置１を用いる。

この回転レーザー装置１は、高速回転しながらトンネ
ル内に面状にレーザービームを発射する装置である。

回転レーザー装置１のトンネル内への設置に当たって
は、回転レーザー装置１に内蔵された水平レベルなどに
よって、予め設定されたトンネルの設計勾配と等しい勾
配で設定する。

そして、回転レーザー装置１を高速回転させ、トンネ
ル内に所定の勾配で面状にレーザービームを発射し、ト
ンネルの坑壁に照射して基準高さを示すことができる。

このとき、第１図に示すように、トンネル内に作業機
材等の障害物２が置かれている場合でも、レーザービー
ムは面状に発射されているため、障害物２に衝突しない
その他のビームによって基準高さを示すことができる。

＜ロ＞断面測量（第２〜３図）トンネルの断面測量には次のような場合がある。

（１）切羽マーキング、当り測量トンネルの削孔の際に切羽断面に正確な削孔位置を示
すためにマーキングを行う。

また、発破後に支保工や覆工に支障する出っ張った地
山（当り）を取り除くために、当り測量を行う必要があ
る。

これらの作業を行う場合には、正確な断面測量を行わ
なければならない。

本発明は電子タキオメータ３を用いて、切羽断面の周
縁部の任意の点の測距、測角を行い、ポケットコンピュ
ーター等でトンネル中心点から上記任意点までの半径を
算出し、設計半径との差を算出して３次元的にトンネル
の断面測量を正確に行うことができるものである。

電子タキオメータ３は、任意点の測角と測距を電子的
に測定し、その測定データを記憶できる公知の測量機器
である。

先ず、電子タキオメータ３を第２図の点Ｏに設置す
る。また、マーキングラインより内側の任意の場所にミ
ラーを設置し、その点をＢ点とする。なお、第２図にお
いて、Ｐ点は、トンネルの計画断面のアーチ部の中心点
であり、Ｐ点を中心に半径Ｒを描くとマーキングライン
になる。Ｉ点は、Ｂ点からＰ点を通る水平に引かれたラ
インSLにおろした垂線と交差する点である。Ｄ点は、Ｐ
点とＢ点を結ぶ線を延長し、マーキングラインに交差す
るマーキングポイントである。中心線C₁〜C₂は、上方か
らトンネルを見た時のトンネルの中心の線であり、トン
ネルの中心を通る平面である。

以下、測量手順を説明する。

（ａ）バック点Ａを視準してＯ点の平面座標X₁、Y₁及び
機器高Z₁を、ポータブルコンピュータ等に入力する。

（ｂ）Ｂ点に設置したミラーを視準して水平角、鉛直
角、斜距離を測定する。

そのデータをポータブルコンピュータ等に入力して、
Ｂ点のX₂、Y₂、Z₂の３次元座標を求める。

（ｃ）Ｉ点とＰ点の距離Ｌ、Ｂ点とＩ点の距離Ｔ、Ｐ点
の水平座標（X₃、Y₃）、及びラインSLの標高、即ちＰ点
の標高（Z₃）、及び、Ｐ点の距離程（STATION）、即ち
坑口から中心線C₁を通りＰ点までの水平距離を求める。

一連の計算はポータブルコンピュータ等で行う。

（ｄ）直角三角形BPIの辺Ｔ、Ｌから辺Ｓの距離を算出
し、その距離とマーキング半径Ｒの差（Ｂ点とＤ点の距
離）を算出する。

（ｅ）次の測定点Ｅ及びその他の点も同様に、上記
（ｂ）〜（ｄ）の作業を繰り返して行う。

断面中心点Ｐは、アーチ部分の中心であり、土平部分
については、設計断面形状により中心点または基線を設
定して設計断面との差を算出する。

以上のように求めた設計断面との差を、その差だけ移
動した正確な位置に切羽のマーキングを行い、またその
正確な断面形状に基づいて当りの測量を行うことができ
る。

（２）差し角度の管理トンネルの削孔の際に、切羽周縁部の地山に削孔機６
を斜めに差し込んで削孔を行う場合には、削孔機６の差
し角度の管理が必要である。

この場合には先ず、第３、４図に示すように、切羽後
方に埋設したロックボルト４の正確な位置を、上記の３
次元断面測量方法によって測定する。

そして、坑壁に丁張５を設置して、削孔機６の差し角
度の調節を正確に行うことができる。

＜その他の実施例＞その他の実施例として、コンクリートフォームのセッ
トや、鉄筋組立等にも本発明の測量方法を採用できる。

これらの測量の場合には、トンネル坑内の空中の点を
測量することになる。

＜イ＞コンクリートフォームのセット（第５図）トンネルの内周面にコンクリートを打設する場合、第
５図に示すように、内周面の両端部に先ずコンクリート
フォーム７をセットする。

この場合も、上記実施例と同様に、コンクリートフォ
ーム７の空中の点ＦとＧを正確に測距、測角し、その点
Ｆ、Ｇに目印の仮杭等を設置しておく。

そして、型枠をその仮杭を基準に組み立て、コンクリ
ートを正確な位置に打設することができる。

＜ロ＞鉄筋組立（第６図）第６図に示すように、トンネル内周面上部に鉄筋コン
クリートを打設する場合、ロックボルト４等で鉄筋８を
取り付けた後、コンクリートを打設する。

この場合、鉄筋８を正確なコンクリートのかぶり厚を
取れる位置に取り付ける必要がある。

そのために、本発明の上記測量方法によって、ロック
ボルトに継ぎボルトを足し、コンクリートフォームの位
置の目印Ｈを継ぎボルトに付けておく。

そして、その目印Ｈからかぶり厚を差し引いた位置で
鉄筋８を組めば、正確な鉄筋８のコンクリートのかぶり
厚を取ることができる。

＜本発明の効果＞本発明は以上説明したようになるので、次のような効
果を期待することができる。

＜イ＞従来の直線レーザーを用いるトンネルの縦断測量
は、トンネルのカーブ区間では側壁に当たり測定が困難
となる。

それに対して本発明は、トンネルのカーブ区間や、ト
ンネル内に作業機材等の障害物が置かれている場合で
も、レーザービームは面状に発射されるため、障害物に
衝突しないその他のビームによって基準高さを示すこと
ができる。

＜ロ＞従来のトンネルの断面測量は、測量断面がトンネ
ル中心線と直角になるよう測定器を据え付け、直角方向
に回転させて行う、いわゆるぶん回しによって行ってい
た。

そのため、トンネルの直角断面のみ（二次元）の測量
しかできず、トンネルの中心位置に作業用機材等の障害
物が置かれている場合は測定が困難である。

それに対して本発明は、電子タキオメータを用いるこ
とによって、同一地点から３次元的にどの断面または空
中の点の測定も可能である。

従って、従来のようにトンネルの中心位置に作業用機
材等の障害物が置かれている場合でも測定を行うことが
できる。

＜ハ＞また、３次元的に測定を行うことができるため、
切羽面に不陸や出入があっても正確に測定することがで
きる。

＜ニ＞さらに、作業員が切羽に接近する必要がないた
め、安全性が高くなる。

＜ホ＞本発明のトンネルの測量方法を用いることによっ
て、削孔の際の切羽のマーキングや削孔機の差し角度の
管理、または発破後の当り測量等を正確かつ容易に行う
ことができる。

＜ヘ＞また、トンネル坑内の空中の点を測量することも
可能であるため、コンクリートフォームのセットや、鉄
筋組立等の位置も正確かつ容易に測量することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図：トンネルの縦断測量の説明図第２図：トンネルの断面測量の説明図第３、４図：差し角度の管理方法の説明図第５、６図：その他の実施例の説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲野孝一東京都新宿区西新宿１丁目25番１号大成建設株式会社内 (72)発明者西沢修一東京都新宿区西新宿１丁目25番１号大成建設株式会社内 (56)参考文献特開昭60−149912（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−3510（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 15/00 - 15/14 E21D 9/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネルの坑内に回転可能なレーザー装置
をトンネルの設計勾配と等しい勾配で設定し、このレーザー装置を高速回転させてトンネル坑内に面状
にレーザービームを発射してトンネルの縦断測量を行う
とともに、電子タキオメータを用いて切羽断面周縁部または空中の
任意の点の測距、測角を行い、トンネル中心点から上記任意点までの距離を算出し、設計距離との差を算出して３次元的にトンネルの断面測
量を行うことを特徴とした、トンネルの測量方法。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の測量方法によ
って、トンネル坑内に構築するコンクリート構造物の設
計位置の測量を行うトンネルの測量方法。
【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の測量方法によ
って、トンネルの内周面に構築した鉄筋コンクリートの
設計の鉄筋かぶり厚の測量を行うトンネルの測量方法。