JP3410465B1 - 測量方法およびその測量結果表示用プログラム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】トンネル施工中に行われる各種坑内測量の簡易
化、省力化および高精度化を図る。 【解決手段】トンネル線形情報等が入力されたコンピュ
ータ1と、トータルステーション5とを通信可能な状態で
接続するとともに、前記コンピュータ1による演算結果
をモニタ表示可能な携帯情報通信端末4とを備え、予め
座標が既知とされる少なくとも２点の基準点を前記トー
タルステーション5により視準して得た測距・測角デー
タに基づいて後方交会法によりトータルステーション5
の３次元座標を求めた後、測量対象点をトータルステー
ション5により視準し、前記測量対象点の３次元座標を
求めるとともに、前記トンネル線形情報等に基づき、前
記測量対象点のトンネル線形距離ＴＤと共に、トンネル
中心線ＣＬからの離れ距離及び/又はトンネル高さ方向
基準線ＳＬからの離れ距離を演算し、測量種別に応じて
所定の測量結果項目を携帯情報通信端末4にモニタ表示
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に山岳トンネル
施工において、トンネルを精度良くかつ高品質で施工す
るために行われるトンネル坑内等での各種測量方法およ
びその測量結果表示用プログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＮＡＴＭ工法に代表される山岳
トンネル施工では、トンネルを精度良くかつ高品質で施
工するために各種の測量が行われている。測量項目とし
ては、例えば、支保工の天・左・右の３点を測量し、設
置精度を確認する支保工検測、掘削後の任意断面又は任
意点においてアタリを検測するアタリ測量、坑内Ａ計測
（天端沈下・内空変位）の初期値測定、プリズム設置計
測等のＡ計測、任意断面の掘削内空断面の計測を行う断
面測定、インバート掘削において任意点の必要な深さや
インバートの仕上がり高さを表示するインバート測量、
プリズム又はノンプリズムにより任意点の測量を行う任
意点測量、補強鉄筋位置の測量を行う補強鉄筋測量など
がある。

【０００３】かかる各種測量においては３次元座標に基
づいて測量が行われることになる。例えば、特開2001-1
82484号公報、特開平3-103595号公報においては、測距
及び測角が可能なトータルステーション、光波測距儀等
の測量機器を所定位置に設置したならば、この設置座標
を他の測量機器により測量し、設置座標を既知とした上
で、予め座標が既知とされる基準点を後視し、測角・測
距を行い、次いで測定しようとする座標を視準し、この
測角・測距データにより視準点の３次元座標を計算する
ようにしていた。

【０００４】一方、トンネル外部の明かり部の測量で
は、道路線形や軌道線形などの目的構造物の平面線形に
おける線形センターの測量を２人で行い、その測量した
センターに再度測量機械を設置し、そこからある基準点
またはその他のセンターのポイントを視準し、設計線形
に対して直角方向に角度を振り、設計横断面図（設計線
形に対して直角方向の断面図）に規定されている構造物
形状を決定したり、或いは設計横断面上での求めたい個
所の測量を行い、水平距離や測距角度から求められた座
標を算出し、予め計算した設計横断面上における線形セ
ンターから所定距離だけ離れた位置の座標との偏差を見
ることを繰り返し行ったり、または測定した水平距離や
測距角度から線形センターを軸として変換することによ
り求めたりしていた。

【０００５】

【特許文献１】特開２００１−１８２４８４号公報

【特許文献２】特開平３−１０３５９５号公報

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
測量方法の場合には、測量機器の設置座標を基本的に固
定点と考え、その位置を測量により既知とするものであ
るため測量作業上、色々な問題点があった。例えば、発
破振動や地山の変位で測量架台が動いてしまった場合で
も気づかずに、測量を継続して行った結果、測量に誤差
が生じ、トンネル位置がずれたり、大きな当りまたは余
掘りが発生するなどの問題が発生することがあった。ま
た、測量機器の盛り替えや移動の際毎に、設置座標を測
量するために別の光波測量機器が必要となるとともに、
器機座標の測定作業（器機据付〜基準点視準）にも複数
の職員を必要とし、設置にも時間が掛かっていた。

【０００７】また、個別的にインバート測量では、施工
前の準備段階に、基準点から坑内測量によってトンネル
線形距離、センターからの離れ距離、トンネル基準点か
らの高さなどを２人以上で測量を行い、掘削床付面の位
置情報が認識できるようにレーザーを設置したり、また
は側壁などに釘を打って水糸を張り、更にセンターから
の離れ位置毎に掘削床付面からの高さを算出しなければ
ならなかった。一方、支保工検測や補強鉄筋測量では、
支保工位置や補強鉄筋位置の座標が測量できても、その
位置がトンネル断面に対して相対的にどの位置となって
いるかなどの情報が欠如していたため、トンネル断面中
心点からの離れ距離等を別途追加的に測量しなければな
らないなどの問題があった。この場合、トンネル形状が
複数円弧の複合断面である場合などは、トンネル中心点
を求める測量自体に多くの手間と時間が掛かっていた。
また、トンネルにある一定の勾配があったり、もしくは
縦断的に曲線になったりする場合は、この一定勾配や縦
断曲線に対して直角方向に最終構造物である覆工コンク
リートを施工する必要がある。しかし、従来の測量では
鉛直面での測量が基本になるため、正確な位置を把握す
るには特殊な三次元の計算を行ったり、もしくは水準測
量で求めた測定点をある寸法だけスライドしたりして算
出する必要があり、かなり誤差も含まれていた。

【０００８】一方、トンネル外の例えば法面等の明かり
部の測量においては、センター測量と、横断面測量の２
工程が必要となるため、測量に時間が掛かるとともに、
誤差が累積されるなどの問題があった。また、省力化の
ために、１工程で測量を行う場合には、ある測点の３次
元座標をその都度、電卓などを用いて計算する必要があ
り、時間が掛かるとともに、誤計算のおそれがあるなど
の問題があった。

【０００９】そこで本発明の主たる課題は、トンネル施
工中に行われる各種坑内測量または明かり部における測
量の簡易化、省力化および高精度化を図り、もって施工
の効率化を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に請求項１に係る本発明として、少なくともトンネル線
形情報およびトンネル断面情報が入力された演算装置
と、測距及び測角が可能な測量機器とをデータ伝送可能
な状態で接続するとともに、前記演算装置による演算結
果をモニタ表示可能なハンディターミナルとを備え、予
め座標が既知とされる少なくとも２点の基準点をトンネ
ル坑内に設置するとともに、これら２点の基準点を視準
可能な位置に前記測量機器を据え付け、前記２点の基準
点を視準して得た測距・測角データを前記コンピュータ
に伝送し、後方交会法により前記測量機器の設置点の３
次元座標を求めた後、測量対象点を前記測量機器により
視準して得た測距・測角データを演算装置に伝送し、前
記測量対象点の３次元座標を求めるとともに、前記トン
ネル線形情報およびトンネル断面情報に基づき、前記測
量対象点のトンネル線形距離と共に、トンネル中心線か
らの離れ距離及び／又はトンネル高さ方向基準線からの
離れ距離を演算し、測量種別に応じて所定の測量結果項
目を前記ハンディターミナルにモニタ表示することを特
徴とするトンネル坑内の測量方法が提供される。

【００１１】上記請求項１記載の発明においては、基本
的に測距・測角を行う測量機器の設置座標については、
これを不動点として捉えず、測量毎に２点の基準点から
その設置座標を特定するようにしている。従って、測量
に当たり、基準点２点を視準できる位置であれば、前記
測量機器を坑内作業の制約を受けない任意点に設置する
ことが可能となり、自由度が大幅に向上する。また、前
記測量毎に測量機器の設置座標を求めると共に、好まし
くは適時の時間間隔毎に自己座標を照査することによ
り、誤差を含んだ測量が行われないように常に自動チェ
ックできるようになり、測量精度が向上する。しかも基
準点のあらかじめ与えた座標に対して三次元の成分（x,
y,z）においてどれだけずれているかが再計算により算
出されるため、それぞれの基準点の不動点管理も可能と
なる。さらに、測量機器の盛り替えや移動作業も予めそ
の設置座標を知っておく必要がないため、少人数で迅速
に作業が完了できるようになる。

【００１２】また、測量結果としては、測量点の３次元
座標のみならず、測量種別に応じて前記測量対象点のト
ンネル線形距離と共に、トンネル中心線からの離れ距離
及び／又はトンネル高さ方向基準線からの離れ距離を演
算した上で、測量種別に応じて所定の測量結果項目を表
示するようにしたため、作業員等は真に施工に必要な形
で測量情報が入手できるようになるため、施工が効率的
に行えるようになる。

【００１３】請求項２に係る本発明として、前記測量種
別がインバート測量である場合には、少なくとも掘削床
付面までの高さ及び／又はコンクリート仕上り面までの
高さを前記測量結果項目とし前記ハンディターミナルに
モニタ表示する請求項１記載のトンネル坑内の測量方法
が提供される。測量種別がインバート測量である場合に
は、最小限掘削床付面までの高さ及び／又はコンクリー
ト仕上り面までの高さを前記ハンディターミナルにモニ
タ表示するようにする。もちろん、この他にトンネル線
形距離、トンネル高さ方向基準線からの離れ距離をも表
示するのが望ましい。これらの情報を知ることにより、
測量作業は当然のこと、インバート施工も効率的に行う
ことが可能となる。

【００１４】請求項３に係る本発明として、前記測量種
別が支保工検測である場合、少なくともトンネル中心線
からの離れ距離、トンネル高さ方向基準線からの離れ距
離を前記測量結果項目とし前記ハンディターミナルにモ
ニタ表示する請求項１記載のトンネル坑内の測量方法が
提供される。測量種別が支保工検測である場合には、最
小限、トンネル中心線からの離れ距離、トンネル高さ方
向基準線からの離れ距離を前記ハンディターミナルにモ
ニタ表示するようにする。もちろん、この他にトンネル
距離、トンネル線形距離からの離れ距離をも表示するの
が望ましい。これらの情報により、支保工施工におい
て、真に必要な形で測量情報が入手できるようになるた
め、施工が効率的に行えるようになる。

【００１５】請求項４に係る本発明として、前記測量種
別が補強鉄筋測量である場合、少なくとも鉄筋の離れ距
離を前記測量結果項目とし前記ハンディターミナルにモ
ニタ表示する請求項１記載のトンネル坑内の測量方法が
提供される。測量種別が支保工検測である場合には、最
小限、鉄筋の離れ距離を前記ハンディターミナルにモニ
タ表示するようにする。もちろん、この他にトンネル線
形距離、トンネル中心距離からの離れ距離、トンネル高
さ方向基準線からの離れ距離をも表示するのが望まし
い。これらの情報により、補強鉄筋施工において、真に
必要な形で測量情報が入手できるようになるため、施工
が効率的に行えるようになる。

【００１６】請求項５に係る本発明として、少なくとも
線形情報および断面情報が入力された演算装置と、測距
及び測角が可能な測量機器とをデータ伝送可能な状態で
接続するとともに、前記演算装置による演算結果をモニ
タ表示可能なハンディターミナルとを備え、予め座標が
既知とされる少なくとも２点の基準点を設置するととも
に、これら２点の基準点を視準可能な位置に前記測量機
器を据え付け、前記２点の基準点を視準して得た測距・
測角データを前記コンピュータに伝送し、後方交会法に
より前記測量機器の設置点の３次元座標を求めた後、測
量対象点を前記測量機器により視準して得た測距・測角
データを演算装置に伝送し、前記測量対象点の３次元座
標を求めるとともに、前記線形情報および断面情報に基
づき、前記測量対象点の線形距離と共に、中心線からの
離れ距離及び／又は高さ方向基準線からの離れ距離を演
算し、測量種別に応じて所定の測量結果項目を前記ハン
ディターミナルにモニタ表示することを特徴とする明か
り部の測量方法が提供される。本発明は主としてはトン
ネルが対象であるが、トンネル外の法面測量等の明かり
部の測量に対しても全く同様に適用が可能である。

【００１７】請求項６に係る本発明として、前記明かり
部の測量種別が土工測量である場合、少なくとも測量対
象点と基準点とのズレ量を前記測量結果項目とし前記ハ
ンディターミナルにモニタ表示する請求項５記載の明か
り部の測量方法が提供される。例えば、切土や盛土測量
において、任意点の測量を行えば、その位置から例えば
現況地盤線と設計仕上がり線との交点には、どれだけ
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向にずらせば良いかが表示されるため、次
にずらした位置にて再測し、簡単な測量手間により現況
地盤線と設計仕上げ線との交点を見付けることができ
る。

【００１８】請求項７に係る本発明として、前記ハンデ
ィターミナルは、前記測量機器の視準方向の誘導制御機
能を備える請求項１〜６いずれかに記載の測量方法が提
供される。測量対象点にプリズム等を設置した後、常時
携帯しているハンディターミナルによる指示により測量
を行い、その結果がハンディターミナルに表示されるた
め、たとえ１人であっても簡単に測量が可能となる。

【００１９】請求項８に係る本発明として、前記ハンデ
ィーターミナルを別体で有さず、前記測量機器がハンデ
ィターミナル機能の一部または全部を備える請求項１〜
７いずれかに記載の測量方法が提供される。

【００２０】請求項９に係る本発明として、前記コンピ
ュータにおいて、予め入力された線形情報および断面情
報に基づき、前記請求項１〜８いずれかの測量方法に従
って測量された測量対象点について、線形距離と共に、
中心線からの離れ距離及び／又は高さ方向基準線からの
離れ距離を演算し、測量種別に応じて所定の測量結果項
目を前記ハンディターミナルにモニタ表示するように実
行させるための測量結果表示用プログラムが提供され
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳述する。

【００２２】本トンネル坑内における測量システムで
は、例えば図１に示されるように、現場事務所Ｈ内に管
理用コンピュータ１が設備されるとともに、トンネル坑
内に通信基地局２を固定配置し、前記管理用コンピュー
タ１と通信基地局２とが情報伝送可能なように通信ケー
ブル３により接続されている。前記管理用コンピュータ
１には、予め少なくともトンネル線形情報およびトンネ
ル断面情報が入力されている。

【００２３】一方、切羽付近で掘削作業等を行っている
坑内作業員等が携帯情報通信端末４（ハンディターミナ
ル）を常時携帯し、前記通信基地局２と接続されたコン
トロールボックス６と双方向に無線通信可能となってい
る。前記携帯情報通信端末４は、測量作業の選定・指示
を行うとともに、測量結果をモニタ表示する機能を有す
るものである。すなわち、プログラムを起動させると、
図２に示される測量作業メニュー１３が表示され、行い
たい測量項目を選択すると、各測量毎に展開が行えるよ
うになっている。作業メニュー１３としては、例えば断
面照射、支保検測、アタリ検測、Ａ計測、断面測定、箱
抜き照射、インバート測量、任意点測量、補強鉄筋測量
の９項目の他、後方交会ボタン、測量結果表示ボタン等
が用意されている。なお、「設定」ボタンはＡ計測設定
等の各種携帯情報通信端末設定を行うための操作ボタ
ン、「単独操作」ボタンは電源オンオフやレーザーのオ
ンオフを単独に操作するための操作ボタン、「オペ用」
ボタンはオペ用画面を表示するための操作ボタン、「通
信」ボタンは携帯情報通信端末４とコントロールボック
ス６間の通信状態や切断を行うための操作ボタンであ
る。前記携帯情報通信端末４から発信された情報は、前
記通信基地局２を経由して前記管理用コンピュータ１に
伝送されるようになっている。

【００２４】一方、切羽後方には測距及び測角の基本機
能の他、レーザー照射、自動視準機能、視準の追尾機
能、自動整準補正機能を備えるトータルステーション５
が配置され、コントロールボックス６を介して前記通信
基地局２と接続されている。前記コントロールボックス
６は、携帯情報通信端末４との通信機能の他、トータル
ステーション５との通信機能、トータルステーション５
の水平角、仰角制御機能を備えるものである。

【００２５】なお、本例では前記管理用コンピュータ１
と通信基地局２との間の通信を有線通信、コントロール
ボックス６と携帯情報通信端末４との間の通信を無線通
信としたが、各間の通信は無線または有線のいずれであ
ってもよい。

【００２６】切羽Ｓ近傍では、ホイールジャンボ、吹付
け機、ホイールローダ等のトンネル施工用重機が配置さ
れ、図示される例では、上半及び下半の一括の併行作業
により掘削を行うミニベンチ工法により、上半及び下半
のそれぞれにおいてロックボルト削孔および装薬孔・装
薬を併行して行った後、上半及び下半を一気に切り崩
し、その後ズリ出し→当り取り→一次吹付け→鋼製支保
工の建込み→二次吹付け→ロックボルト打設の手順にて
掘削作業が１サイクル毎に行われる。また、切羽後方で
はセントル７が配置され、覆工体の構築、インバート施
工が行われる。

【００２７】〔坑内測量作業〕本測量方法では、前記ト
ータルステーション５の位置を基本的に固定点と考えな
い測量方法としている。すなわち、予め座標が既知とさ
れる少なくとも２点の基準点１０，１１をトンネル坑内
に設置するとともに、これら２点の基準点１０，１１を
視準可能な任意の位置に前記トータルステーション５を
据え付け、該トータルステーション５により前記２点の
基準点１０，１１を視準して得た測距・測角データを前
記管理用コンピュータ１に伝送し、後方交会法により前
記トータルステーション５の設置座標（３次元座標）を
求めるようにする。このトータルステーション５の設置
座標の特定作業は各種測量が行われる前に基本的には必
ず行われるとともに、設置座標の位置ズレが生じていな
いかの照査のために適宜の時間間隔毎に行われるように
なっている。

【００２８】以下、具体的に坑内にて行われる任意点測
量と、この任意点測量を基本としたインバート測量、支
保工検測および補強鉄筋測量について詳述する。

【００２９】（任意点測量）任意点の３次元座標ととも
に、トンネル線形距離ＴＤ(Total Distance)、トンネル
中心線ＣＬからの離れ距離（水平方向相対距離）及びト
ンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離（鉛直方向相
対距離）を知るために行われるもので、ノンプリズムで
も可能であるが、基本的にはプリズムを用いて行うよう
にする。

【００３０】先ず、視準点に対してプリズムを設置した
後、前記携帯情報通信端末４の作業メニュー１３の画面
にて、任意点測量を選定すると、図３に示される任意点
測量画面１４が表示される。同画面中、プリズム定数欄
は計測ターゲットプリズムに応じてプリズム定数を入力
する欄であり、通常は１インチ（17.4mm）を標準として
いる。高さオフセットは、直接視準できないような場合
にポール付きプリズムなどを使用する際、オフセット量
を入力する欄、ノンプリ測量のチェック欄はノンプリズ
ム測量を行う際にチェックマークを付けるようにするも
のである。また、「後方交会」ボタン１５はトータルス
テーション５の設置座標を特定するときの操作ボタンで
あり、「トラッキング開始」ボタン１６／「トラッキン
グ終了」ボタン１７は、複数の点を連続的に追尾すると
きに使用するものであり、「誘導」ボタン１８はトータ
ルステーション５の視準方向を測量点に誘導する際のボ
タンである。

【００３１】測量は、先ず「後方交会」ボタン１５を選
択し、基準点２点１０，１１を視準することにより自己
座標（トータルステーション５座標）を確定する。次い
で、所定位置にプリズムを設置した後、前記「誘導」ボ
タン１８を選択してトータルステーション５の視準方向
を測量点に誘導する。前記「誘導」ボタン１８を選択す
ると、図４に示される誘導画面２６に切り替わる。画面
は上段設定と下段設定とに区分されており、上段設定は
サイクル番号若しくはトンネル線形距離ＴＤを指定し、
上／左／右を指定すると、その方向に視準方向を誘導す
るようになっている。また、下段設定は手動にて左右上
下方向に誘導する場合で、内側の「＞」ボタンが微動ボ
タン２０、外側の「＞＞」が粗動ボタン２１である。な
お、視準方向はトータルステーション５から発せられる
レーザーによって視覚的に確認できるようになってい
る。

【００３２】トータルステーション５の視準方向をプリ
ズムに誘導し終えたならば、「測量実行」ボタン１９を
選択し測量を開始する。前記トータルステーション５に
よる測距・測角データは管理用コンピュータ１に伝送さ
れ、ここで視準点の３次元座標が演算により算出される
とともに、管理用コンピュータ１に入力されたトンネル
線形情報およびトンネル断面情報に基づき、トンネル線
形距離ＴＤ、トンネル中心線ＣＬからの離れ距離及びト
ンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離（図５参照）
が算出される。この測量結果は管理用コンピュータ１に
モニタ表示可能とされるとともに、前記携帯情報通信端
末４に伝送され、図３に示される任意点測量画面１４の
Ｘ、Ｙ、Ｚ座標欄、ＴＤ欄、相対Ｙ欄、相対Ｚ欄にそれ
ぞれ表示されるようになっている。

【００３３】（インバート測量）インバート測量では、
任意点の３次元座標を求めるとともに、携帯情報通信端
末４には、トンネル線形距離ＴＤ、トンネル高さ方向基
準線ＳＬからの離れ距離、掘削床付面までの高さ、コン
クリート仕上り面までの高さがモニタ表示されるように
なっている。

【００３４】視準点に対してプリズムを設置した後、前
記携帯情報通信端末４の作業メニューの画面にて、「イ
ンバート測量」を選定すると、図６に示されるインバー
ト測量画面が表示される。同画面中、高さオフセットは
ポール付きプリズムなどを使用する場合のオフセット距
離の入力欄である。

【００３５】測量は、先ず「後方交会」ボタン１５を選
択し、基準点２点１０，１１を視準することにより自己
座標（トータルステーション５座標）を確定する。次い
で、所定位置にプリズムを設置した後、「誘導」ボタン
１８によりトータルステーション５の視準方向を前記プ
リズムに合わせ、「測量実行」ボタン１９を選択し測量
を開始する。前記トータルステーション５による測距・
測角データが管理用コンピュータ１に伝送され、ここで
視準点の３次元座標が演算により算出されるとともに、
管理用コンピュータ１に入力されたトンネル線形情報お
よびトンネル断面情報に基づき、トンネル線形距離Ｔ
Ｄ、トンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離、掘削
床付面までの高さ、コンクリート仕上り面までの高さが
算出される。この測量結果は管理用コンピュータ１にモ
ニタ表示可能とされるとともに、前記携帯情報通信端末
４に伝送され、図６に示されるインバート測量画面２２
のＴＤ欄、相対Ｙ欄、掘削面欄、コンクリート仕上面欄
にそれぞれ表示されるようになっている。

【００３６】（支保工検測）前記鋼製支保工の検測で
は、少なくとも鋼製支保工の左端検測点、天端検測点、
右端検測点の３点を検測点として前記トータルステーシ
ョン５により測量を行う。この際、基本的には前記各検
測点にプリズムを設置して行うようにするのが望ましい
が、前記天端検測点においては、足場が確保できずプリ
ズムを設置するのが困難な場合もあり得る。その場合に
はノンプリズム測定によってもよい。

【００３７】前記トータルステーション５の操作は、図
７に示されるように、携帯情報通信端末４の支保工検測
画面２３により行われる。具体的には、前記支保工検測
画面２３のほぼ中央位置に設けられた計測区分選択欄に
より鋼製支保工の左端検測点（画面上では「左端」にて
表示）、天端検測点（画面上では「天端」にて表示）、
右端検測点（画面上では「右端」にて表示）のうち、ど
の点を検測したいのかを先ず指定する。同様に前記計測
区分選択欄の下側に設けられたサイクルナンバー選択欄
により検測したい支保工の範囲を指定する。

【００３８】検測では、先ず「後方交会」ボタン１５を
選択し、基準点２点を視準することにより自己座標（ト
ータルステーション５座標）を確定する。次いで、所定
位置にプリズムを設置した後、「誘導」ボタン１８によ
りトータルステーション５の視準方向を前記プリズムに
合わせ、「測量開始」ボタン１９を選択し測量を開始す
る。

【００３９】トータルステーション５による測距・測角
データは、通信基地局２を介して前記管理コンピュータ
１に伝送され、測量点の３次元座標が算出されるととも
に、管理用コンピュータ１に入力されたトンネル線形情
報およびトンネル断面情報に基づき、トンネル線形距離
ＴＤ、ＴＤ方向の偏倚量、トンネル中心線ＣＬからの離
れ距離及びトンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離
が算出される。この測量結果は、管理用コンピュータ１
にモニタ表示可能とされるとともに、前記携帯情報通信
端末４に伝送され、図７に示される支保工検測画面２３
のＴＤ欄、ＴＤ離れ欄、水平離れ欄、垂直離れ欄にそれ
ぞれ表示されるようになっている。

【００４０】（補強鉄筋測量）補強鉄筋測量では、鉄筋
吊下げアンカー（仮設用の段取り鉄筋）の先端にプリズ
ムをおき、このプリズム設置点の３次元座標を求めると
ともに、携帯情報通信端末４には、トンネル線形距離Ｔ
Ｄ、鉄筋離れ距離、トンネル中心線ＣＬからの離れ距
離、トンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離がモニ
タ表示されるようになっている。

【００４１】視準点に対してプリズムを設置した後、前
記携帯情報通信端末４の作業メニューの画面にて、「補
強鉄筋」を選定すると、図８に示される補強鉄筋測量画
面２４が表示される。同画面中、プリズム設定は計測タ
ーゲットプリズムのプリズム定数を入力する入力欄であ
る。

【００４２】測量は、先ず「後方交会」ボタン１５を選
択し、基準点２点１０，１１を視準することにより自己
座標（トータルステーション５座標）を確定する。次い
で、前記「誘導」ボタン１８を選択してトータルステー
ション５の視準方向を測量点に誘導した後、「測量開
始」ボタン１９を選択し測量を開始する。前記トータル
ステーション５による測距・測角データは管理用コンピ
ュータ１に伝送され、ここで視準点の３次元座標が演算
により算出されるとともに、管理用コンピュータ１に入
力されたトンネル線形情報およびトンネル断面情報に基
づき、トンネル線形距離ＴＤ、段取り鉄筋の先端からの
鉄筋離れ距離、トンネル中心線ＣＬからの離れ距離及び
トンネル高さ方向基準線ＳＬからの離れ距離が算出され
る。この測量結果は管理用コンピュータ１にモニタ表示
可能とされるとともに、前記携帯情報通信端末４に伝送
され、図８に示される補強鉄筋測量画面２４のＴＤ欄、
鉄筋離れ欄、相対Ｙ欄、相対Ｚ欄にそれぞれ表示される
ようになっている。同画面中、シングルまたはダブルチ
ェック欄は補強鉄筋の配置が単鉄筋がシングルを意味
し、復配筋がダブルを意味するものである。なお、鉄筋
離れについては、「結果表示」ボタン２５の選択によ
り、測量済みの計測結果が同時に表示されるようになっ
ている。

【００４３】以上、本発明について詳述したが、近年は
測量機器にもモニタ画面を備えるものや、コンピュータ
機能を備えるものが提案されているため、前記ハンディ
ーターミナルを別体で有さず、前記測量機器がハンディ
ターミナル機能の一部または全部を備えるようにするこ
ともできる。

【００４４】また、上記本実施形態ではトンネル測量に
ついて詳述したが、本発明はトンネル外部の法面測量等
の明かり部の測量に対しても全く同様に適用することが
可能である。明かり部の測量に適用した場合、センター
測量の必要が無くなり１工程で、かつ１人で測量が可能
となり、時間の短縮と誤差の最小化が可能となる。ま
た、図面に明示された横断面だけでなく、現地の地形に
応じて丁張りをかけたい場所を現地で確認しながら、そ
の場ですぐに測量が可能となる。また、予め設計仕上げ
線（これは切土であったり、盛土であったりする。）を
入力しておくことにより、特定した横断面上における測
定点のX,Y,Z成分の離れ距離が表示されるので、どちら
の方向にどの程度動かせばよいかをその場で求め、再度
の測量実行により精度の高い、しかも効率的な測量が可
能となる。

【００４５】さらに、予め入力された設計仕上げ線に対
して現状の位置がX,Y,Z成分方向で表示されることを利
用して明かり工事の設計寸法に対する出来形を把握した
り、全体施工数量においてどの程度進捗しているかが把
握できることにより、従来の測量結果を図面化して数量
を算出することが省け、大幅な効率化が図れるようにな
る。すなわち、従来、明かり部の測量において切土、盛
土の施工出来高量を算出するには、それぞれの出来高断
面形状を測量し、各断面図を記述し、それぞれの断面積
を算出して平均断面法で出来高土量を算出するのが一般
的であったが、この方法の場合にはいちいち面倒な測量
が必要になるとともに、断面図を描画するといった多く
の手間が掛かっていた。本発明の場合には、計画仕上が
り線の情報がすべてコンピュータ内に記憶されており、
かつ測量対象点から所定点までのズレ量が把握されるた
め、所定の断面においてプリズム測量、もしくはノンプ
リズム測量によって、あらかじめ設定している計画断面
形状に対して実際の仕上がり断面のラインを簡単に描画
でき、当初の地山線との面積を演算処理して各測定断面
距離を平均断面法で計算することにより、施工出来高量
を算出することが可能となる。これにより、従来必要で
あった断面図の算出は自動的に描画できるとともに、あ
る区間を指定することによって特別な計算をすることな
く、施工出来高量を把握することが可能となる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、トン
ネル施工中に行われる各種坑内測量または明かり部にお
ける測量の簡易化、省力化および高精度化が図れるよう
になるとともに、施工の効率化が図れるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】坑内測量のシステム図である。

【図２】携帯情報通信端末４におけるメニュー画面であ
る。

【図３】携帯情報通信端末４における任意点測量画面で
ある。

【図４】携帯情報通信端末４におけるトータルステーシ
ョンの誘導画面である。

【図５】任意点測量における測量結果の説明図である。

【図６】携帯情報通信端末４におけるインバート測量画
面図である。

【図７】携帯情報通信端末４における支保検測画面であ
る。

【図８】携帯情報通信端末４における補強鉄筋測量画面
である。

【符号の説明】

１…管理用コンピュータ、２…通信基地局、３…通信ケ
ーブル、４…携帯情報通信端末、５…トータルステーシ
ョン、６…コントロールボックス

フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−271584（ＪＰ，Ａ) 特開2001−182484（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−99670（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 15/00 G01C 7/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともトンネル線形情報およびトンネ
   ル断面情報が入力された演算装置と、測距及び測角が可
   能な測量機器とをデータ伝送可能な状態で接続するとと
   もに、前記演算装置による演算結果をモニタ表示可能な
   ハンディターミナルとを備え、 予め座標が既知とされる少なくとも２点の基準点をトン
   ネル坑内に設置するとともに、これら２点の基準点を視
   準可能な位置に前記測量機器を据え付け、前記２点の基
   準点を視準して得た測距・測角データを前記コンピュー
   タに伝送し、後方交会法により前記測量機器の設置点の
   ３次元座標を求めた後、 測量対象点を前記測量機器により視準して得た測距・測
   角データを演算装置に伝送し、前記測量対象点の３次元
   座標を求めるとともに、前記トンネル線形情報およびト
   ンネル断面情報に基づき、前記測量対象点のトンネル線
   形距離と共に、トンネル中心線からの離れ距離及び／又
   はトンネル高さ方向基準線からの離れ距離を演算し、測
   量種別に応じて所定の測量結果項目を前記ハンディター
   ミナルにモニタ表示することを特徴とするトンネル坑内
   の測量方法。
2. 【請求項２】前記測量種別がインバート測量である場合
   には、少なくとも掘削床付面までの高さ及び／又はコン
   クリート仕上り面までの高さを前記測量結果項目とし前
   記ハンディターミナルにモニタ表示する請求項１記載の
   トンネル坑内の測量方法。
3. 【請求項３】前記測量種別が支保工検測である場合、少
   なくともトンネル中心線からの離れ距離、トンネル高さ
   方向基準線からの離れ距離を前記測量結果項目とし前記
   ハンディターミナルにモニタ表示する請求項１記載のト
   ンネル坑内の測量方法。
4. 【請求項４】前記測量種別が補強鉄筋測量である場合、
   少なくとも鉄筋の離れ距離を前記測量結果項目とし前記
   ハンディターミナルにモニタ表示する請求項１記載のト
   ンネル坑内の測量方法。
5. 【請求項５】少なくとも線形情報および断面情報が入力
   された演算装置と、測距及び測角が可能な測量機器とを
   データ伝送可能な状態で接続するとともに、前記演算装
   置による演算結果をモニタ表示可能なハンディターミナ
   ルとを備え、 予め座標が既知とされる少なくとも２点の基準点を設置
   するとともに、これら２点の基準点を視準可能な位置に
   前記測量機器を据え付け、前記２点の基準点を視準して
   得た測距・測角データを前記コンピュータに伝送し、後
   方交会法により前記測量機器の設置点の３次元座標を求
   めた後、 測量対象点を前記測量機器により視準して得た測距・測
   角データを演算装置に伝送し、前記測量対象点の３次元
   座標を求めるとともに、前記線形情報および断面情報に
   基づき、前記測量対象点の線形距離と共に、中心線から
   の離れ距離及び／又は高さ方向基準線からの離れ距離を
   演算し、測量種別に応じて所定の測量結果項目を前記ハ
   ンディターミナルにモニタ表示することを特徴とする明
   かり部の測量方法。
6. 【請求項６】前記明かり部の測量種別が土工測量である
   場合、少なくとも測量対象点と基準点とのズレ量を前記
   測量結果項目とし前記ハンディターミナルにモニタ表示
   する請求項５記載の明かり部の測量方法。
7. 【請求項７】前記ハンディターミナルは、前記測量機器
   の視準方向の誘導制御機能を備える請求項１〜６いずれ
   かに記載の測量方法。
8. 【請求項８】前記ハンディーターミナルを別体で有さ
   ず、前記測量機器がハンディターミナル機能の一部また
   は全部を備える請求項１〜７いずれかに記載の測量方
   法。
9. 【請求項９】前記コンピュータにおいて、予め入力され
   た線形情報および断面情報に基づき、前記請求項１〜８
   いずれかの測量方法に従って測量された測量対象点につ
   いて、線形距離と共に、中心線からの離れ距離及び／又
   は高さ方向基準線からの離れ距離を演算し、測量種別に
   応じて所定の測量結果項目を前記ハンディターミナルに
   モニタ表示するように実行させるための測量結果表示用
   プログラム。