JP4378217B2 - Surveying equipment - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル等の構造物内において内部空間の中心位置を求める測量装置に関する。 The present invention relates to a surveying device that determines the center position of an internal space in a structure such as a tunnel.
シールド工法によりトンネルを掘進する場合、計画線に沿ってシールドマシンを推進させながらトンネルを掘進する必要がある。シールドマシンが計画線に沿って推進しているかを確認する方法としては、例えば、シールドマシンよりも後方のトンネル内にレーザー光発振装置を設置するとともに、シールドマシンの中心部にレーザー光を受光するターゲットを取り付け、ターゲットにレーザー光を照射し、レーザー光発振装置とターゲットとの距離、及びターゲットのレーザー光が照射される点とターゲットの中心点との距離からシールドマシンの変位を求める方法がある(特許文献1参照)。 When excavating a tunnel by the shield method, it is necessary to excavate the tunnel while propelling the shield machine along the planned line. As a method of confirming whether the shield machine is propelling along the planned line, for example, a laser beam oscillation device is installed in the tunnel behind the shield machine, and the laser beam is received at the center of the shield machine. There is a method to obtain the displacement of the shield machine from the distance between the laser light oscillation device and the target, and the distance between the target laser light and the center point of the target by attaching the target and irradiating the target with laser light. (See Patent Document 1).
シールドマシンの中心部にターゲットを取り付けるには、シールドトンネルの中心位置を正確に求めなくてはならない。従来、シールドトンネルの中心位置を求めるには、以下に説明するセンタースタッフを用いていた。 To attach the target to the center of the shield machine, the center position of the shield tunnel must be determined accurately. Conventionally, the center staff described below has been used to determine the center position of the shield tunnel.
図4に示すように、センタースタッフ3は、目盛が付された棒状の部材であり、水平気泡管4が設けられている。センタースタッフ3の両端部をシールドトンネル2の両側部のセグメントに当接させるとともに、センタースタッフ3を水平に保ち、センタースタッフ3に付された目盛の中心位置を読み取ってシールドトンネル2の中心位置を求めていた。
しかし、大口径のトンネルでは、センタースタッフの両端部を支持するセグメントの勾配が小さいため、設置時におけるセンタースタッフの水平精度の確保が困難である。 However, in a large-diameter tunnel, it is difficult to ensure the horizontal accuracy of the center staff during installation because the gradient of the segments that support both ends of the center staff is small.
また、シールドトンネルの切羽付近の中心位置には、セグメント等を供給する資材運搬装置が下部に存在するため、上記のセンタースタッフを資材運搬装置の上方に水平に配置しなくてはならない。このため、センタースタッフが長尺であることが必要となるが、狭隘なトンネル内では長尺なセンタースタッフは取り扱いが困難である。 Moreover, since the material conveyance apparatus which supplies a segment etc. exists in the lower part in the center position near the face of a shield tunnel, you have to arrange | position said center staff horizontally above a material conveyance apparatus. For this reason, it is necessary for the center staff to be long, but it is difficult to handle the long center staff in a narrow tunnel.
本発明の課題は、トンネルなど、支障物が存在する構造物の内部空間の中心位置を容易に測量することができる測量装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a surveying apparatus that can easily measure the center position of the internal space of a structure such as a tunnel where obstacles exist.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、構造物内において内部空間の中心位置を求める測量装置1であって、図1〜3に示すように、互いに反対方向へレーザー光を発振する1対のレーザー測距装置60と、前記レーザー光が発振されるいずれかの方向へ移動自在に設けられ中心位置を表示する中心部表示(中心部刻み54)が設けられた目盛表示板(スライドスケール50)とを備え、前記1対のレーザー測距装置60から構造物2の壁面までの距離を測定し、前記中心部表示を、前記1対のレーザー測距装置の中心位置から、測定された距離L1、L2のより長い方向へ、測定された距離差の1/2の変位量(δ)移動させることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、互いに反対方向へレーザー光を発振する1対のレーザー測距装置60と、前記レーザー光が発振されるいずれかの方向へ移動自在に設けられ中心位置を表示する目盛表示板(スライドスケール50)とを備える測量装置1を、構造物の内部空間のほぼ中心位置に設置し、1対のレーザー測距装置60から左右側壁までの距離を測定し、左側のレーザー測距装置60から左側壁までの距離L1と、右側のレーザー測距装置60から右側壁までの距離L2とを求め、中心位置を表示する目盛表示板(スライドスケール50)を、変位量δ=(L1−L2)/2だけ左側壁側へ移動させることで、構造物内において内部空間の中心位置を求めることができる。また、測量装置1をレーザー測距装置60及び目盛表示板(スライドスケール50)の長さに小型化することができるため、構造物内に支障物があっても、容易に設置して測量することができる。
According to the first aspect of the present invention, a pair of laser distance measuring
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の測量装置1であって、前記レーザー測距装置60を装置が配置される位置から所定の高さ位置に配置する支持脚10を備えることを特徴とする。
The invention according to
ここで、所定の高さとは、例えばトンネル内における資材運搬装置等、レーザー測距装置60による測距の妨げとなる支障物がある場合には、その高さよりも高い高さである。
Here, the predetermined height is a height higher than the height when there is an obstacle that hinders distance measurement by the laser distance measuring
請求項2に記載の発明によれば、レーザー測距装置60を装置が配置される位置から所定の高さ位置に配置する支持脚10を備えるので、レーザー測距装置60による測距の妨げとなる支障物がある構造物内においても、支障物よりも上部の空間を用いて内部空間の中心位置を求めることができる。
According to the second aspect of the present invention, since the laser
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の測量装置1であって、前記レーザー測距装置60及び前記目盛表示板(スライドスケール50)を水平に支持する水平台20を備えることを特徴とする。
Invention of
請求項3に記載の発明によれば、レーザー測距装置60及び目盛表示板(スライドスケール50)を水平に支持する水平台20を備えるので、装置を設置する箇所に曲率がある構造物内においても、設置箇所の曲率に影響を受けずにレーザー測距装置60及び目盛表示板(スライドスケール50)を水平に配置し、内部空間の中心位置を求めることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の測量装置1であって、前記レーザー測距装置60及び前記目盛表示板(スライドスケール50)を水平方向に回動自在に支持する回転台30を備えることを特徴とする。
Invention of
請求項4に記載の発明によれば、レーザー測距装置60及び目盛表示板(スライドスケール50)を水平方向に回動自在に支持する回転台30を備えるので、構造物の内部空間の形状に合わせてレーザー光を発振する方角及び目盛表示板(スライドスケール50)を移動する方角を任意に変更することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the rotary table 30 that rotatably supports the laser
本発明によれば、互いに反対方向へレーザー光を発振する1対のレーザー測距装置と、前記レーザー光が発振されるいずれかの方向へ移動自在に設けられ中心位置を表示する目盛表示板とを備える測量装置を、構造物の内部空間のほぼ中心位置に設置し、1対のレーザー測距装置から左右側壁までの距離を測定し、左側のレーザー測距装置から左側壁までの距離L1と、右側のレーザー測距装置から右側壁までの距離L2とを求め、中心位置を表示する目盛表示板を、変位量δ=(L1−L2)/2だけ左側壁側へ移動させることで、構造物内において内部空間の中心位置を求めることができる。また、測量装置をレーザー測距装置及び目盛表示板の長さに小型化することができるため、構造物内に支障物があっても、容易に設置して測量することができる。 According to the present invention, a pair of laser distance measuring devices that oscillate laser beams in directions opposite to each other, and a scale display plate that is movably provided in any direction in which the laser beams are oscillated and displays a center position. Is installed at the approximate center position of the internal space of the structure, the distance from the pair of laser distance measuring devices to the left and right side walls is measured, and the distance L1 from the left laser distance measuring device to the left side wall is The distance L2 from the right laser distance measuring device to the right side wall is obtained, and the scale display plate for displaying the center position is moved to the left side wall by a displacement amount δ = (L1−L2) / 2. The center position of the internal space can be obtained in the object. In addition, since the surveying device can be downsized to the length of the laser distance measuring device and the scale display plate, even if there is an obstacle in the structure, it can be easily installed and surveyed.
また、レーザー測距装置を装置が配置される位置から所定の高さ位置に配置する支持脚を備えるので、レーザー測距装置による測距の妨げとなる支障物がある構造物内においても、支障物よりも上部の空間を用いて内部空間の中心位置を求めることができる。 In addition, since the laser ranging device is provided with support legs that are arranged at a predetermined height from the position where the device is arranged, even in structures where there are obstacles that hinder ranging by the laser ranging device. The center position of the internal space can be obtained using the space above the object.
さらに、レーザー測距装置及び目盛表示板を水平に支持する水平台を備えるので、装置を設置する箇所に曲率がある構造物内においても、設置箇所の曲率に影響を受けずにレーザー測距装置及び目盛表示板を水平に配置し、内部空間の中心位置を求めることができる。 In addition, since it has a horizontal platform that horizontally supports the laser distance measuring device and the scale display plate, the laser distance measuring device is not affected by the curvature of the installation location even in a structure having a curvature at the location where the device is installed. And the scale display board can be horizontally arranged to determine the center position of the internal space.
また、レーザー測距装置及び目盛表示板を水平方向に回動自在に支持する回転台を備えるので、構造物の内部空間の形状に合わせてレーザー光を発振する方角及び目盛表示板を移動する方角を任意に変更することができる。 In addition, since it has a turntable that supports the laser distance measuring device and the scale display plate so as to be rotatable in the horizontal direction, the direction of oscillating the laser beam and the direction of moving the scale display plate according to the shape of the internal space of the structure Can be changed arbitrarily.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の測量装置1は、図1〜図3に示すように、支持脚10と、支持脚10の上部に支持される水平台20と、水平台20の上部に支持される回転台30と、回転台30の上部に支持される本体部40とからなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. As shown in FIGS. 1 to 3, the
支持脚10は、図1に示すように、基部11と、基部11から下方に伸びる3本の脚部12とからなる。基部11の上部には水平台20が支持されており、脚部12によって支持脚10の下端から所定の高さに水平台20を配置している。ここで、所定の高さとは、トンネル2内における資材運搬装置等、測量の妨げとなる支障物の高さよりも高い高さである。3本の脚部12により、下部に不陸がある場所でも安定して水平台20、回転台30及び本体部40を支持することができる。
As shown in FIG. 1, the
基部11の上部には、3つの調節ネジ13が設けられている。調節ネジ13は図2に示すように、水平台20を3点で支持しており、調節ネジ13を調節することにより水平台20の傾きを調節することができる。
Three
水平台20の上部には、図示しない円形気泡管が設けられており、水平台20の傾きを水平に調節するのに用いることができる。水平台20は、回転台30及び本体部40を水平に支持する。支持脚10及び水平台20としては、例えば脚部12を伸縮自在な三脚等を用いることができる。
A circular bubble tube (not shown) is provided on the upper part of the horizontal table 20 and can be used to adjust the inclination of the horizontal table 20 horizontally. The
回転台30は、図3に示すように、水平台20と一体に設けられる内側円板31と、本体部40を支持する外側円筒32とからなる。内側円板31は、水平台20の上面に水平に固定されている。外側円筒32は内側円板31よりも径が大きく、下部に内側円板31と同じ内径かつ内側円板31の厚さと同じ深さの凹部33が設けられている。この凹部33に内側円板31が嵌合しており、外側円筒32は内側円板31に対して周方向に回動自在である。また、外側円筒32には、凹部33の外周部に固定ネジ34が設けられる。固定ネジ34は、外側円筒32を内側円板31に固定する。
As shown in FIG. 3, the
本体部40は、図2に示すように、固定板41と、基台42と、スライドスケール50と、1対のレーザー測距装置60とからなる。固定板41の下面には、外側円筒32がネジ等で固定される。固定板41の上面には、基台42が固定される。
As shown in FIG. 2, the
基台42は、長方形状の水平板部43と、水平板部43の短手方向の両端部から上方へ鉛直に突出する1対の鉛直板部44a、44bとからなる。水平板部43は、固定板41の上部に固定される。1対の鉛直板部44a、44bはその高さが異なる。高い方の鉛直板部44aの外側面には、スライドスケール50が取り付けられる。
The
スライドスケール50は、図2に示すように、下側固定部51と、上側固定部52と、スライド部53とからなる。下側固定部51及び上側固定部52は、高い方の鉛直板部44aの外側面に、上下に間隔を空けて固定される。
As shown in FIG. 2, the
下側固定部51及び上側固定部52は、高い方の鉛直板部44aよりも高さが低い帯板である。下側固定部51の上端には、高い方の鉛直板部44aに沿って溝51aが形成されている。また、上側固定部52の下端にも、高い方の鉛直板部44aに沿って溝52bが形成されている。
The
スライド部53は、下側固定部51と上側固定部52との間に設けられる。スライド部53は、下側固定部51及び上側固定部52と同様の帯板で形成されている。スライド部53の上端及び下端には、下側固定部51の溝51aと係合する突起部53a及び上側固定部52の溝52bと係合する突起部53bが設けられている。スライド部53は、下側固定部51及び上側固定部52に沿って水平方向に移動させることができる。
The
スライド部53には、トンネル2の中心位置を定める中心部刻み54が設けられている。また、上側固定部52には、必要に応じて、スライド部53の上側固定部52に対する変位を示す目盛が設けられる。
The
水平板部43の上面から低い方の鉛直板部44bの上端までの高さは、レーザー測距装置60の高さにほぼ等しい。また、1対の鉛直板部44a、44bの間隔は、レーザー測距装置60の短手方向の幅にほぼ等しい。レーザー測距装置60は、水平板部43の上部かつ1対の鉛直板部44a、44bの間に固定される。
The height from the upper surface of the
レーザー測距装置60は、直方体の形状をしており、上面に操作パネル61が設けられている。また、レーザー測距装置60の長手方向端部の側面には、レーザー発振部62が設けられている。レーザー測距装置60は、レーザー発振部62が設けられた面が鉛直板部44a、44bと垂直となり、かつ外方向に向かってレーザー光が発振されるようにレーザー発振部62を反対方向に向けて配置される。レーザー測距装置60は、レーザー光を側方に向かって発振するとともに、側壁に当たって反射したレーザー光を受信し、光が往復する時間を正確に測定することによって距離を正確に測定する。
The laser
また、スライドスケール50及びレーザー測距装置60が水平に配置されているかを確認するために、固定板41の上面には、低い方の鉛直板部44bよりも外側の部分に、水平気泡管45が設けられる。
Further, in order to confirm whether the
次に、この測量装置1を用いて、トンネル2の中心位置を確定する方法について説明する。まず、図1に示すように、トンネル2のほぼ中心位置に測量装置1を立てる。このとき、レーザー光の発振部の高さが、資材運搬装置等の支障物よりも高くなるように、支持脚10の高さを調整する。
Next, a method for determining the center position of the
次いで、水平台20を水平に調整するとともに、回転台30を回転させ、スライドスケール50をトンネル2の進行方向に対して後ろ側に向けるとともに、レーザー光がトンネル2の進行方向と垂直な左右方向に発振されるように調整し、固定ネジ34で固定する。最後に、水平気泡管45により、スライドスケール50及びレーザー測距装置60が水平に配置されているかを確認する。このとき、スライドスケール50のスライド部53の中心部刻み54と、上側固定部52の目盛とを中心部で一致させておく。
Next, the
以上のようにして測量装置1の設置が完了したら、測定を開始する。まず、2つのレーザー測距装置60からトンネル2の左右側方に向かってレーザーを発振し、レーザー測距装置60と左右両側壁との距離を測定する。次いで、スライドスケール50のスライド部53を左右に動かしてトンネル2の中心位置を確定する。
When installation of the surveying
このとき、スライド部53の変位量δは、左側のレーザー測距装置60からトンネル2の左側壁までの距離をL1、右側のレーザー測距装置60からトンネル2の右側壁までの距離をL2とすると、δ=(L1−L2)/2となる。L1>L2の場合はスライド部53を左側に、L1<L2の場合はスライド部53を右側に移動させる。移動後のスライド部53の中心部刻み54により、トンネル2の中心位置を確定することができる。
At this time, the displacement amount δ of the
なお、スライド部53は手動で動かしてもよいが、スライド部53にモーター等の駆動機構を設けてもよい。それとともに、レーザー測距装置60によって測定された左右側壁までの距離L1、L2からスライド部53の変位量δを求め、それに応じて駆動機構を駆動する演算装置を設けてもよい。また、その他具体的な細部構造についても適宜変更可能であることはもちろんである。
The
1 測量装置
10 支持脚
20 水平台
30 回転台
50 スライドスケール
60 レーザー測距装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記1対のレーザー測距装置から構造物の壁面までの距離を測定し、
前記中心部表示を、前記1対のレーザー測距装置の中心位置から、測定された距離のより長い方向へ、測定された距離差の1/2の変位量移動させることを特徴とする測量装置。 A surveying device for determining the center position of an internal space within a structure, and a pair of laser distance measuring devices that oscillate laser beams in opposite directions, and freely movable in any direction in which the laser beams are oscillated. A scale display board provided with a center display for displaying the center position provided ,
Measure the distance from the pair of laser ranging devices to the wall of the structure,
A surveying device that moves the center display from a center position of the pair of laser distance measuring devices in a direction in which the measured distance is longer by a half of the measured distance difference. .
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