JP3069034B2 - 推進工法における測量装置および測量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推進工法における
測量方法および測量装置に関し、詳しくは、先導体とそ
の後方に順次連結される埋設管とを地盤内に推進させて
前記埋設管を敷設していく推進工法において、前記先導
体または前記埋設管の位置を測量する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】推進工法では、地表から地盤に掘削され
た立坑の側壁から、掘削機構や地盤圧密機構などを備え
た先導体とこの先導体の後方に順次連結される埋設管と
を地盤内に推進させていく。したがって、地盤内を推進
する先導体や埋設管の位置や姿勢を地表から目視で確認
することはできない。しかし、設計された敷設経路にし
たがって埋設管を敷設するには、推進工法の施工中にも
先導体および埋設管の位置を正確に知り、必要に応じて
先導体の推進方向を変える必要がある。

【０００３】そこで、推進工法を施工中に先導体や埋設
管の位置を測量する方法が種々提案されている。例え
ば、立坑内に配置されたレーザ照射器から照射したレー
ザ光を、先導体に配置された反射器で反射させて、再び
立坑内の受光器で受光することによって、反射器の方向
すなわち先導体の方向を知る方法がある。また、ワイヤ
などの一端を先導体の背部に取り付け、先導体の推進に
伴って立坑から埋設孔内にワイヤが繰り出されるように
しておけば、繰り出されたワイヤの長さあるいは方向か
ら先導体の推進距離あるいは方向を知ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような測量方法
は、先導体および埋設管を直線方向に推進させていく場
合には有用である。しかし、推進工法には、直線推進工
法のほかに、先導体および埋設管を曲線経路に沿って推
進させていく曲線推進工法がある。曲線推進工法では、
レーザ光を曲線経路に沿って曲げて先導体の反射器で反
射させることはできないから、通常のレーザ光を用いた
測量方法は適用できない。ワイヤによる測定も、ワイヤ
が曲線経路にしたがって曲がってしまえば、正確な距離
および方向を知ることはできない。

【０００５】埋設管の口径が大きい場合には、埋設管の
内部に作業員が入っていって、埋設管の内部空間でレー
ザ光やワイヤが直線的に届く見通し距離毎に前記同様の
測量を行い、測量結果を順次積算していって、先導体の
位置と方向を知ることもできる。しかし、前記のような
見通し距離毎の測量作業を狭い埋設管の内部空間で行う
のは非常に面倒であり、作業時間も長くかかり、推進工
法全体の作業性を低下させる原因となっていた。また、
作業員が内部に入れないほど埋設管の口径が狭い場合に
は、上記のような測量作業すら出来ない。

【０００６】さらに、別の問題として、反射器や受光器
に正確にレーザ光を当てるためにレザ光の照射方向を調
整する作業が面倒であった。推進工法で敷設される埋設
管列内では、場所によって上下方向に高さのずれやばら
つきが生じるのは避けられず、特に曲線推進工法では、
水平面内で推進方向を曲げようとしても、同時に上下方
向にも曲がりが生じてしまうことが多いので、前記した
ようなレーザ光の照射方向を調整する作業はどうしても
必要になる。

【０００７】従来は、レーザ光の照射器側で照射方向を
作業者が手動で上下左右に調整したり、このような手動
作業をモータ等の駆動装置を用いて自動化したりして、
前方にある反射器や受光器にレーザ光が確実に当たるよ
うにしていた。照射方向の手動調整作業は大変に面倒で
あり作業性が悪い。しかも、前記したような口径の小さ
な埋設管の場合には、作業者が埋設管の中に入ってレー
ザ光の照射方向を調整するという作業は行えない。レー
ザ光を反射器や受光器に正確に照射するための機構を機
械化あるいは自動化しようとしても、測量装置そのもの
が大型化してしまえば、前記のような小口径管には適用
できなくなる。

【０００８】本発明の目的は、推進工法、特に曲線推進
工法において、先導体あるいは埋設管の方向および位置
を簡単かつ正確に測量できるようにすることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る推進工法に
おける測量装置は、先導体とその後方に順次連結される
埋設管とを地盤内に推進させて前記埋設管を敷設してい
く推進工法において、前記先導体または前記埋設管の位
置を測量する装置である。レーザ光照射部とレーザ光受
光部と角度検出手段を備えている。レーザ光照射部は、
光学測量用のレーザ光を、その照射方向を鉛直面内で回
転させて照射する回転光照射手段と、前記回転光照射手
段を水平方向に旋回させる水平旋回手段とを有する。レ
ーザ光受光部は、前記レーザ光を受光する。角度検出手
段は、回転光照射手段で照射されたレーザ光が前記受光
手段で受光されたときの前記水平旋回手段の旋回角度を
検出する。

【００１０】先導体および埋設管の基本的な構造および
推進工法の具体的施工方法は、通常の推進工法において
用いられている先導体や埋設管の各種構造あるいは施工
方法が適用できる。なお、本発明では、埋設管の内部に
作業員が入って測量を行うことが困難な程度の狭い口径
すなわち小口径推進工法、あるいは、埋設管を曲線経路
にしたがって推進させていく曲線推進工法に適用するの
が好ましいが、勿論、大口径推進工法にも適用できる。

【００１１】先導体には、各種の掘削機構、掘削された
土砂を後方に排出する排土機構、地盤に泥水を吹き付け
て地盤の掘削を促進させる泥水供給機構、地盤を先導体
の外周に向かって押し付けて先導体が通過する埋設穴を
拡げる圧密機構、これらの機構を作動させたり各機構の
動作状態を検出したり制御したりするための圧力媒体の
供給機構や電源供給機構、通信ケーブルなどの情報伝達
機構、後方の推進ジャッキからの推進力を伝達する推進
力伝達軸などが必要に応じて設けられる。先導体には、
先導体の推進方向を調整する変向機構を備えることがで
きる。

【００１２】埋設管は、鋼管、コンクリート管、ヒュー
ム管、合成樹脂管など、施工目的に合わせて適宜の管材
料からなるものが用いられる。埋設管の内部には、前記
した泥水送排管や油空圧配管、電源ケーブル、推進力伝
達軸などを配置できる。埋設管は順次先導体の後方に連
結されて推進されていく。埋設管同士の連結部分には埋
設管同士を連結する連結機構を備えておくことができ
る。曲線推進工法では、埋設管同士の継目で前後の埋設
管の軸方向を変える変向機構を備えておくことができ
る。

【００１３】測量装置の基本的な構造は、通常のレーザ
測量装置と同様の構造が採用できる。レーザ光の照射器
や受光器の構造自体も特に限定されず、レーザ光の波長
や強度などの使用条件も光学測量に適した通常の条件が
採用される。レーザ光照射部の回転光照射手段は、レー
ザ光の照射器を備え、このレーザ光照射器をモータなど
の回転駆動手段で回転させるか、固定されたレーザ光照
射器から照射されたレーザ光を、モータなどで駆動され
るミラーやプリズムなどの光学系を介して、その照射方
向が回転して連続的に変化するようになっていればよ
い。レーザ光の照射方向は、鉛直面内において放射方向
に回転させる。照射方向の回転は、１方向に連続的に回
転するものであってもよいし、正逆回転を繰り返すもの
や、一定の角度範囲のみで揺動回転するものであっても
よい。

【００１４】水平旋回手段は、上記のような回転光照射
手段を水平回転自在なターンテーブルに取り付けておい
たり、レーザ光の照射器本体は固定されたままで、ポリ
ゴンミラーなどの光学系を駆動させて、レーザ光の照射
方向が前記鉛直面内の回転と同時に水平方向に旋回でき
るようにしておいたりすればよい。レーザ光受光部は、
前記レーザ光照射部から照射されたレーザ光を受光して
検知することができれば良く、通常のレーザ測量装置に
おける受光部の構造が採用できる。レーザ光受光部は、
レーザ光照射部を備えた測量装置とは別の場所に設置さ
れる測量装置に配置しておいて、両方の測量装置間でレ
ーザ光の照射と受光を行う。但し、ひとつの測量装置に
レーザ光照射部とレーザ光受光部との両方を備えておく
ことで、同じ測量装置をレーザ光の照射および受光の両
方に兼用することができる。レーザ光受光部に、レーザ
光反射器を備えておき、レーザ光反射器で反射されたレ
ーザ光を、レーザ光を照射した側の測量装置に備えたレ
ーザ光受光部で受光させるようにしてもよい。レーザ光
受光部におけるレーザ光の受光情報は電気的な情報とし
て出力される。

【００１５】角度検出手段は、前記受光情報にもとづい
て、レーザ光が受光手段で受光されたときに、そのとき
における水平旋回手段の旋回角度を検出できれば、各種
の機械装置における回転角度検出機構が採用できる。具
体的には、ロータリーエンコーダなど、回転物体の旋回
角度を精密に検出できる機器が用いられる。角度検出手
段で検出された水平旋回手段の旋回角度から、そのとき
のレーザ光の照射方向が判る。レーザ光の照射方向が判
れば、レーザ光照射部に対するレーザ光受光部の水平方
向における角度位置が判り、レーザ光照射部を備えた測
量装置とレーザ光受光部を備えた測量装置との水平方向
における角度位置関係が求められる。

【００１６】レーザ光照射部の水平姿勢を調整する姿勢
調整手段をさらに備えることができる。姿勢調整手段
は、回転光照射手段や水平旋回手段、角度検出手段など
を支持する支持部材に対して、任意の位置を上下に昇降
させたり全体の傾きを変えたりしてレーザ光照射部の姿
勢を水平状態に調整できるようになっていればよく、通
常の機械装置における各種の姿勢調整機構が採用でき
る。姿勢調整手段でレーザ光照射部の姿勢を調整すれ
ば、回転光照射手段から照射されたレーザ光が正確に鉛
直面内で回転し、水平旋回手段が正確に水平方向に旋回
し、角度検出手段で正確な水平方向の旋回角度を求める
ことが可能になり、正確な測量結果が得られる。

【００１７】複数の前記測量装置同士の距離を測定する
距離測定手段をさらに備えることができる。距離測定手
段としては、ステンレスワイヤ巻取式デジタルメジャー
などの物理的な距離測定器、超音波や電波、光などを用
いた非接触式の距離測定器など、通常の測量に用いられ
る各種の距離測定機構が採用できる。前記レーザ光照射
部とレーザ光受光部とに、前記した角度検出機能に加え
て距離測定機能を組み込むこともできる。

【００１８】前記角度検出手段で検出された旋回角度の
情報を外部に伝達する情報伝達手段をさらに備えること
ができる。先導体や埋設管に設置された測量装置の角度
検出手段で検出された旋回角度の情報を、電気ケーブル
や光通信などの情報伝達手段で、後方の立坑あるいは地
上に伝達すれば、旋回角度の情報をもとにして先導体お
よび埋設管の位置を容易に知ることができる。情報伝達
手段では、前記距離測定手段で測定された距離情報も伝
達できる。

【００１９】先導体および埋設管の列中に複数の測量装
置が配置されている場合、複数の前記測量装置から伝達
された前記旋回角度の情報を演算処理して、前記先導体
または前記埋設管の位置を算出する演算処理手段をさら
に備えていれば、立坑などに設置された基準点から前方
の測量装置までの位置を順次測量して、先頭の先導体ま
での位置を知ることができる。演算処理手段には、通常
の演算処理部や記憶部、表示部、出力部などを備えたコ
ンピュータが用いられる。演算処理手段で求められた先
導体や埋設管の位置の測量結果を、先導体の推進動作を
制御する制御機器に送り込んで、先導体の推進動作を修
正したり調整したりすることができる。

【００２０】本発明に係る推進工法における測量方法
は、先導体とその後方に順次連結される埋設管とを地盤
内に推進させて前記埋設管を敷設していく推進工法にお
いて、前記測量装置を用いて前記先導体または前記埋設
管の位置を測量する方法であり、以下の工程を含む。前
記地盤内を推進させる前記先導体および前記埋設管に列
方向に間隔をあけて前記測量装置を配置する工程。前記
列方向に隣接して配置された１組の測量装置において、
一方の測量装置の回転光照射手段から照射されたレーザ
光を、他方の測量装置のレーザ光受光部で受光させ、そ
のときの前記一方の測量装置における前記水平旋回手段
の旋回角度を検出する工程。前記旋回角度の情報から、
前記一方の測量装置に対する前記他方の測量装置の水平
方向における角度位置を得る工程。

【００２１】測量装置は、先導体と全ての埋設管に設置
しておくこともできるし、先導体と複数の埋設管毎に設
置しておくこともできる。具体的には、少なくとも、推
進工法の施工時にレーザ光の照射および受光が可能な見
通し範囲内に配置される埋設管の何れかには測量装置を
備えておく必要がある。上記見通し範囲については、推
進経路の曲率半径が小さくなるほど見通し範囲が短くな
る。したがって、曲線推進工法では、推進経路の曲率に
合わせて測量装置を設置する間隔を設定すればよい。

【００２２】測量装置は、先導体および埋設管の内部で
必要機器の設置の障害にならない位置に配置しておけば
よい。測量装置は、推進工法の施工後に埋設管から撤去
可能な状態で設置しておくのが好ましい。具体的には、
埋設管内に配置され施工後には撤去される送排泥管や推
進軸などに測量装置を設置しておくのが好ましい。比較
的大口径の埋設管内であれば、埋設管の内壁に測量装置
を設置しておくことができ、埋設管内に作業員が入って
設置および撤去作業を行うことができる。測量装置は、
先導体および埋設管を地盤内に推進させる前に、地上あ
るいは立坑内で先導体または埋設管に設置しておけば、
測量装置の設置が行い易い。

【００２３】隣接する測量装置の間で旋回角度を検出す
る際には、通常は、埋設管列の後方側の測量装置からレ
ーザ光を照射して前方側の測量装置でレーザ光を受光
し、後方側の測量装置に対する前方側の測量装置の角度
情報を得るのが好ましい。前記した距離測定も、後方側
の測量装置から前方側の測量装置へと順次行うのが好ま
しい。また、最後部の測量装置は、立坑などに設置され
正確な位置が容易に測量できる基準点に対して、その角
度および距離を検出すれば正確な測量ができ、それに基
づいて前方側の各測量装置の位置についても正確な測量
が可能になる。但し、前方側の測量装置からレーザ光を
照射して後方側の測量装置でレーザ光を受光して、前方
側の測量装置を基準にして後方側の測量装置の位置情報
を得ることもできる。

【００２４】

【発明の実施形態】図１に示す実施形態は、曲線推進工
法に適用した場合を表す。地表面から地盤Ｅに垂直に平
面矩形の立坑Ｈが掘削されている。立坑Ｈの側壁から水
平方向に、埋設管列Ｔとその先端の先導体Ｐとが地盤Ｅ
内に推進されている。

【００２５】立坑Ｈ内の推進基準線上の決められた位置
に管外測量ステーション１００が設置され、埋設管列Ｔ
には所定の間隔をあけて複数個の管内測量ステーション
１０が設置されている。このような管内測量ステーショ
ン１０が設置可能な埋設管の管径は、例えば口径４００
mm程度以上であり、仮管を用いる場合には、口径２５０
〜３５０mm程度まで適用可能である。

【００２６】各測量ステーション１０、１００は、それ
ぞれ中継ユニット１２を介して通信制御用複合ケーブル
１４に連結されている。中継ユニット１２の個所では通
信制御用複合ケーブル１４が自由に着脱できるようにな
っている。このケーブル１４は、測量ステーション１
０、１００に電源を供給したり、作動を制御する信号を
伝達したり、検出された測量情報を伝達したりする。ケ
ーブル１４は、地上に設置された通信制御ユニット１６
を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１８に接続さ
れており、測量情報をＰＣ１８で処理する。ＰＣ１８に
はプリンタ１９が連結され、測量情報を印刷出力でき
る。

【００２７】先導体Ｐには、中心軸に沿って後端と中央
との２個所に受光器１１ａ、１１ｂが配置され、各受光
器１１ａ、１１ｂは中継ユニット１２を介してケーブル
１４に接続されている。先導体Ｐには傾斜センサ１３も
設置されている。管外測量ステーション１００の前後で
前記推進基準線上には基準点受光器１１ｃ、１１ｄが設
置されている。

【００２８】〔管内測量ステーション〕図２および図３
に示す管内測量ステーション１０は、埋設管列Ｔの内部
空間下部を並んで通る送泥管２と排泥管３とにまたがる
ように設置される。測量ステーション１０には、送泥管
２と排泥管３に固定される固定基台２０と、固定基台２
０の上方に水平回転自在に取り付けられたターンテーブ
ル３０と、ターンテーブル３０の下方に支持されたレー
ザ照射装置４０と、ターンテーブル３０の上方に取り付
けられた受光器５０とを有する。

【００２９】固定基台２０の三方には水平調整軸２２が
立設され、水平調整軸２２の上方に取付台２４が支持さ
れている。各水平調整軸２２はモータ２３で駆動され
て、上端の取付台２４への支持位置が上下に調整可能に
なっている。取付台２４の支持位置を上下に調整するこ
とで、取付台２４の水平面に対する傾きを調整すること
ができる。

【００３０】ターンテーブル３０は、取付台２４の上面
に、駆動モータ３２で水平旋回自在に取り付けられてい
る。したがって、取付台２４の傾き調整によってターン
テーブル３０の傾きも調整できる。ターンテーブル３０
には２軸傾斜計３４が設置されており、ターンテーブル
３０のピッチング及びローリング方向の傾きを検知する
ことができる。ターンテーブル３０には取付台２４と同
軸接続されたロータリーエンコーダ３６が取り付けられ
ており、ターンテーブル３０の水平方向の旋回位置を検
出する。

【００３１】レーザ照射装置４０は、内部にレーザ発振
器やレーザ光を誘導する光学系などを備えている。レー
ザ照射装置４０の一端には水平方向に延びモータ等で回
転される円盤状の回転照射部４２を有する。回転照射部
４２の外周面にはレーザ照射口４３が開口しており、レ
ーザ照射口４３から放射方向に向けてレーザ光が照射さ
れる。回転照射部４２が回転すれば、レーザ光の照射方
向が鉛直面内で回転する。回転照射部４２の回転軸がタ
ーンテーブル３０の回転軸Ｃと直交するように配置され
ている。

【００３２】受光器５０は、レーザ光の照射方向が回転
する鉛直面上で、かつ、ターンテーブル３０の直径方向
で対向する位置に配置されており、受光器５０の外側面
下部には受光部５２が配置されている。受光器５０は、
受光部５２の中心とその左右両側の位置とで、レーザ光
を受光したときに異なる受光信号が発せられるようにな
っている。その結果、左右に広い受光部５２の両端近く
でレーザ光を受光したときには、その位置よりも中央側
に受光部５２の中心があることが判るようになってい
る。

【００３３】固定基台２０の下部には通信制御部２６が
装着されており、レーザ照射装置４０などの機器と接続
され、前記したケーブル１４に連結されるようになって
いる。固定基台２０にはワイヤ式距離計２８を有する。
ワイヤ式距離計２８からは測定ワイヤ２９が引き出さ
れ、測定ワイヤ２９の先端までの距離を測定することが
できる。

【００３４】〔管外測量ステーション〕図４および図５
に示す管外測量ステーション１００は、基本的な構造は
前記した管内測量ステーション１０と共通しており、固
定基台２０、ターンテーブル３０、レーザ照射装置４
０、受光器５０などを備えている。前記管内測量ステー
ション１０と異なる構造部分を主にして説明する。

【００３５】固定基台２０の下部には三脚２１が取り付
けられており、立坑Ｈの床面に設置される。取付台２４
の下面でターンテーブル３０の水平回転の中心軸上に取
り付けられた直方体枠状のブラケット２７に、地上に向
けて垂れ下がる錘球２１０が吊り下げられており、この
錘球２１０の下端を床面上の基準点に合わせることで、
測量ステーション１００の設置調整が行える。固定基台
２０の下部にはワイヤ式距離計２８を備える。

【００３６】固定基台２０には、水平調整ねじ２０２で
水平方向に位置調整が可能な水平移動台２０１を有す
る。水平移動台２０１に水平調整軸２２を介して取付台
２４が支持され、取付台２４にターンテーブル３０が水
平回転自在に支持されている。水平調整軸２２は、モー
タによる駆動ではなく手動で回して昇降させる。ターン
テーブル３０の上には前記傾斜計３４の代わりに２台の
水準器３５がピッチング方向およびローリング方向に設
置されていて、傾斜計３４と同様の機能を果たす。

【００３７】受光器５０は、ターンテーブル３０の外周
でレーザ照射方向に１個所のみ設置されている。 〔基本的測量方法〕図６および図７には、上記のような
測量ステーション１０（または１００）を用いて、１組
の測量ステーション１０、１０間で測量を行う方法を示
している。

【００３８】図６に示すように、２台の測量ステーショ
ン１０Ａ、１０Ｂを間隔をあけて配置しておく。一方の
測量ステーション１０Ａの取付台２４に対してターンテ
ーブル３０を水平回転させるとレーザ照射装置４０が水
平旋回する。その結果、レーザ照射装置４０のレーザ照
射口４３から照射されるレーザ光Ｌの照射方向が水平面
内で向きを変える。取付台２４に固定されたＸＹ軸方向
を想定すると、Ｘ軸方向とレーザ光Ｌの照射方向とのな
す角度θが決まる。この角度θは、ターンテーブル３０
の旋回角度を検知するロータリーエンコーダ３６で検出
される。

【００３９】他方の測量ステーション１０Ｂでも、取付
台２４に対してターンテーブル３０を旋回させると、タ
ーンテーブル３０上に設置された受光器５０に有する受
光部５２の向きが変わる。そこで、測量ステーション１
０Ａから照射するレーザ光Ｌの照射方向を水平方向に変
えながら、測量ステーション１０Ｂの受光部５２の向き
も水平方向で変えると、何れかの位置でレーザ光Ｌが受
光部５２に入って受光される。

【００４０】測量ステーション１０Ｂ側から測量ステー
ション１０Ａの方向が概略判明しているのであれば、測
量ステーション１０Ａの方向の近くでターンテーブル３
０を左右に揺動させて、受光部５２でレーザ光Ｌが受光
できる方向を探ってもよい。上記のようにして、測量ス
テーション１０Ａからのレーザ光Ｌを測量ステーション
１０Ｂの受光部５２で受光するのと同時に、測量ステー
ション１０Ｂからもレーザ光Ｌを照射して、測量ステー
ション１０Ａの受光部５２でレーザ光Ｌを受光させる。

【００４１】測量ステーション１０Ｂおよび１０Ａの両
方の受光部５２でレーザ光Ｌが受光されれば、測量ステ
ーション１０Ａおよび１０Ｂのターンテーブル３０の回
転を止める。この状態で、測量ステーション１０Ａにお
けるターンテーブル３０の旋回角度θが、測量ステーシ
ョン１０Ａに固定されたＸ軸に対する測量ステーション
１０Ｂの存在位置の方向を示している。

【００４２】測量ステーション１０Ａまたは測量ステー
ション１０Ｂに備えたワイヤ式距離計２８のワイヤ２９
の先端を、相手側の測量ステーション１０Ｂまたは１０
Ａまで延ばしておけば、両測量ステーション１０Ａ、１
０Ｂ間の距離が判る。測量ステーション１０Ａに対して
測量ステーション１０Ｂの存在する方向の角度θとその
距離が判れば、測量ステーション１０Ａに対する測量ス
テーション１０Ｂの位置が特定される。

【００４３】このようにして、測量ステーション１０Ａ
に対する測量ステーション１０Ｂの位置が測量できれ
ば、つぎに測量ステーション１０Ｂを基準にして別の位
置に配置された測量ステーション１０の方向と距離とを
測量する。このように、間隔をあけて配置された複数の
測量ステーション１０を順次測量することで、各測量ス
テーション１０の位置を測量することができる。

【００４４】但し、上記した方法で、回転照射部４２が
回転せずレーザ光Ｌを水平方向だけに旋回させて照射す
る場合には、測量ステーション１０Ａのレーザ照射口４
３と測量ステーション１０Ｂの受光部５２とが同一水平
面上に存在する場合にしか測量ができない。すなわち、
図７に示すように、レーザ照射口４３と受光部５２とに
高さ方向のずれがある場合には、レーザ照射口４３から
水平方向に照射されたレーザ光Ｌが高さ位置の異なる受
光部５２で受光されることはない。

【００４５】そこで、図７に示すように、測量ステーシ
ョン１０Ａのレーザ照射装置４０において、回転照射部
４２を鉛直面内で回転させながら、レーザ照射口４３か
らレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌの照射方向は回転
軸を中心にして放射方向のあらゆる方向に向かう。その
結果、何れかの方向に照射されたレーザ光Ｌが測量ステ
ーション１０Ｂの受光部５２で捉えられる。レーザ光Ｌ
が受光部５２で受光された状態で、図６に示すように、
測量ステーション１０Ａのターンテーブル３０の旋回角
度θを検出すればよい。

【００４６】測量ステーション１０Ａの回転照射部４２
を常時回転させた状態で、前記した図６を示して説明し
たような手順でターンテーブル３０の水平旋回を行うこ
とによって、何れかの位置でレーザ光Ｌが測量ステーシ
ョン１０Ｂの受光部５２で受光され、そのときの旋回角
度θが確実に検出されることになる。 〔推進工法〕推進工法の概略について説明する。

【００４７】図１において、まず、立坑Ｈの側壁から地
盤Ｅに先導体Ｐを推進させる。立坑Ｈ内で先導体Ｐの背
部に元押しジャッキ（図示せず）を配置して元押しジャ
ッキから先導体Ｐに推進力を加える。このとき、先導体
Ｐには、受光器１１ａ、１１ｂおよび傾斜センサ１３を
装着しておき、ケーブル１４も接続しておく。つぎに、
立坑Ｈ内で先導体Ｐの後方に埋設管列Ｔを構成する１本
の埋設管を連結して、再び元押しジャッキなどを用いて
埋設管と先導体Ｐとを地盤Ｅ中に推進させる。埋設管列
Ｔの最後尾への埋設管の連結と元押しジャッキなどによ
る推進とを繰り返すことによって、先導体Ｐおよび埋設
管列Ｔが地盤Ｅ内に推進され、埋設管列Ｔが地盤Ｅに敷
設される。

【００４８】図１に示すように、曲線経路に沿って推進
させる際には、先導体Ｐに備えた変向機構を作動させた
りして、先導体Ｐの推進方向を変える。そうすると、先
導体Ｐに連結された後続の埋設管列Ｔも先導体Ｐの推進
経路にしたがって曲がっていく。このような推進工法を
実施しながら、埋設管列Ｔの一定距離毎に測量ステーシ
ョン１０を装着し、ケーブル１４を接続していく。但
し、埋設管列Ｔの最後尾に新たな埋設管を連結する際に
は、前方の埋設管列Ｔで測量ステーション１０に接続さ
れていたケーブル１４を中継ユニット１２の部分で一旦
接続解除してから、最後尾に新たな埋設管を連結したり
測量ステーション１０を装着したりし、その後で再び中
継ユニット１２にケーブル１４を接続する。このように
すれば、推進施工の何れの段階でも、先導体Ｐおよび埋
設管列Ｔの内部に設置された測量ステーション１０には
ケーブル１４が接続された状態で、目的とする測量作業
が行える。また、ケーブル１４が埋設管の連結作業を邪
魔することもない。

【００４９】〔具体的測量方法〕図１に示すように、先
導体Ｐおよび埋設管列Ｔが一定の距離まで推進されると
ともに、先導体Ｐと埋設管列Ｔの前方部分が曲線状に敷
設された段階で、測量を行う手順について説明する。立
坑Ｈに配置された測量ステーション１００を用いて、レ
ーザ照射口４３から回転照射されたレーザ光Ｌを基準点
受光器１１ｃおよび１１ｄに照射して、測量ステーショ
ン１００に対する基準点受光器１１ｃの方向を求める。
この基準点受光器１１ｃの方向Ｘ₀ を以後の測量の基準
軸とする。

【００５０】つぎに、測量ステーション１００に対する
前方の測量ステーション１０-1の方向と距離を求める。
具体的にはＸ₀ 軸との角度θ₀ と距離が求められる。そ
の結果、測量ステーション１０-1の位置が特定される。
また、測量ステーション１０-1でも測量ステーション１
００の方向を検出して記憶させておく。なお、測量ステ
ーション１０-1は、測量ステーション１００からのレー
ザ光Ｌが直線的に到達する位置すなわち見通し範囲内に
存在している。

【００５１】測量ステーション１０-1では、さらに前方
の測量ステーション１０-2の方向と距離を求め、最初の
測量ステーション１００からの変向角を求める。前段階
で記憶された測定ステーション１００と測量ステーショ
ン１０-1を結ぶ方向Ｘ₁ 軸に対する測量ステーション１
０-2の方向の角度θ₁ が求められ、測量ステーション１
０-2の位置が特定される。このとき、測量ステーション
１０-2は埋設管列Ｔの曲線経路の途中に配置されている
が、測量ステーション１０-1から直線的に見通せる範囲
に存在している。前記同様に、測量ステーション１０-2
では測量ステーション１０-1の方向が検出されて記憶さ
れる。

【００５２】同様にして、測量ステーション１０-2から
測量ステーション１０-3の方向の角度θ₂ と距離を求
め、測量ステーション１０-3の位置が特定される。この
ような測量ステーション１０毎の測量を繰り返すことに
より、埋設管列Ｔの全長にわたって各測定ステーション
１０の位置が前記角度θと距離との情報から特定されて
いく。

【００５３】埋設管列Ｔの最先端の測量ステーション１
０-3からは、先導体Ｐに配置された２個所の受光器１１
ａ、１１ｂの方向を表す角度θ₃₁およびθ₃₂ と距離と
を測量する。このように、先導体Ｐの２個所の受光器１
１ａ、１１ｂについて測量を行うことで、先導体Ｐの位
置が特定されるだけでなく、先導体Ｐの中心軸の方向を
特定することもできる。先導体Ｐの中心軸の方向は、先
導体Ｐが推進する方向を示している。

【００５４】以上のようにして、埋設管列Ｔに配置され
た複数の測量ステーション１０および先導体Ｐの位置が
測量される。各測量ステーション１０で検出された情報
はケーブル１４を経てＰＣ１８に入力され、前記したよ
うな演算処理が実施されて、ＰＣ１８のモニタやプリン
タ１９に測量結果が出力される。測量結果をみて、先導
体Ｐの位置や推進方向が設計通りでなければ、先導体Ｐ
の作動を制御する命令を送って、推進方向を修正すれば
よい。また、測量結果と設計経路とのずれを前記ＰＣ１
８で演算処理することよって、先導体Ｐの作動を修正す
る制御命令が自動的に送られるようにプログラミングし
ておくことも可能である。

【００５５】

【発明の効果】本発明の測量装置によれば、レーザ測量
を行うためのレーザ光照射部に前記回転光照射手段を備
えているので、測量対象の受光部との間に高さ方向のず
れがあっても、レーザ光を確実に受光部に当てることが
できる。しかも、レーザ光が受光部に受光されたときの
レーザ光の方向すなわち測量対象の方向は、前記角度検
出手段で検出される。その結果、作業員が入ることので
きない小口径埋設管の内部に設置された測量装置を用い
て自動的に測量を行うことが可能になる。

【００５６】本発明の測量方法によれば、先導体および
埋設管の列方向に間隔をあけて配置された前記測量装置
により、先導体および埋設管の特定個所の位置を簡単か
つ正確に測量することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を表す測量システムの全体
構造図

【図２】 管内測量ステーションの正面図

【図３】 同上の側面図

【図４】 管外測量ステーションの正面図

【図５】 同上の側面図

【図６】 測量方法を模式的に示す平面図

【図７】 同上の側面図

【符号の説明】

１０ 管内測量ステーション １４ 通信制御用複合ケーブル ２２ 水平調整軸 ２８ ワイヤ式距離計 ３０ ターンテーブル ３６ ロータリーエンコーダ ４０ レーザ照射装置 ４２ 回転照射部 ４３ レーザ照射口 ５０ 受光器 ５２ 受光部 １００ 管外測量ステーション Ｐ 先導体 Ｔ 埋設管列

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 15/00 E21D 9/06 301

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先導体とその後方に順次連結される埋設管
   とを地盤内に推進させて前記埋設管を敷設していく推進
   工法において、前記先導体または前記埋設管の位置を測
   量する装置であって、 光学測量用のレーザ光を、その照射方向を鉛直面内で回
   転させて照射する回転光照射手段と、前記回転光照射手
   段を水平方向に旋回させる水平旋回手段とを有するレー
   ザ光照射部と、 前記レーザ光照射部と同じ装置上に配置され、別の測量
   装置で照射または反射されたレーザ光を受光するレーザ
   光受光部と、 前記回転光照射手段で照射されたレーザ光が前記受光手
   段で受光されたときの前記水平旋回手段の旋回角度を検
   出する角度検出手段とを備える測量装置。
2. 【請求項２】前記レーザ光照射部の水平姿勢を調整する
   姿勢調整手段をさらに備える請求項１に記載の測量装
   置。
3. 【請求項３】複数の前記測量装置同士の距離を測定する
   距離測定手段をさらに備える請求項１または２に記載の
   測量装置。
4. 【請求項４】前記角度検出手段で検出された旋回角度の
   情報を外部に伝達する情報伝達手段をさらに備える請求
   項１〜３の何れかに記載の測量装置。
5. 【請求項５】複数の前記測量装置から伝達された前記旋
   回角度の情報を演算処理して、前記先導体または前記埋
   設管の位置を算出する演算処理手段をさらに備える請求
   項１〜４の何れかに記載の測量装置。
6. 【請求項６】先導体とその後方に順次連結される埋設管
   とを地盤内に推進させて前記埋設管を敷設していく推進
   工法において、前記請求項１〜６の何れかに記載の測量
   装置を用いて前記先導体または前記埋設管の位置を測量
   する方法であって、 前記地盤内を推進させる前記先導体および前記埋設管の
   列方向に間隔をあけて前記測量装置を配置する工程と、 前記列方向に隣接して配置された１組の測量装置におい
   て、一方の測量装置の回転光照射手段から照射されたレ
   ーザ光を、他方の測量装置のレーザ光受光部で受光さ
   せ、そのときの前記一方の測量装置における前記水平旋
   回手段の旋回角度を検出する工程と、 前記旋回角度の情報から、前記一方の測量装置に対する
   前記他方の測量装置の水平方向における角度位置を得る
   工程とを含む測量方法。
7. 【請求項７】前記１組の測量装置において、測量装置同
   士の距離を測定する工程をさらに含む請求項６に記載の
   測量方法。
8. 【請求項８】前記測量装置を配置する工程が、前記先導
   体および前記埋設管の列方向の曲線経路上で、前後の測
   量装置の間隔を見通し範囲内に設定する請求項６または
   ７の何れかに記載の測量方法。