JP6853071B2 - Shield survey method - Google Patents
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Description
本発明は、シールド掘削機を用いてトンネルを築造するシールド工法において、掘進動作中のシールド掘削機の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法に関する。 The present invention relates to a shield surveying method for measuring the position and orientation of a shield excavator during a digging operation in a shield method for constructing a tunnel using a shield excavator.
シールド工法では、シールド掘進機の位置を正確に測量する必要がある。シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する方法として、距離を測る光波測距儀としての機能と角度を測るセオドライトとしての機能とを併せ持つトータルステーションを用いて行うシールド測量方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。従来技術では、シールド掘進機の後方に位置する台車にトータルステーションを搭載し、トータルステーションでシールド掘進機に設置されたターゲットを測定するので、進行中のシールド掘進機の位置及び姿勢を測定すると共に、シールド掘進機が停止している間に、トータルステーションによるターゲットの測定と、ジャイロコンパスによる台車の姿勢の計測によって、トータルステーションの位置、姿勢を逆算している。 In the shield method, it is necessary to accurately measure the position of the shield excavator. As a method for measuring the position and attitude of a shield excavator, a shield survey method has been proposed using a total station that has both a function as a light wave rangefinder for measuring a distance and a function as a theodolite for measuring an angle (for example,). See Patent Document 1). In the conventional technology, a total station is mounted on a trolley located behind the shield excavator, and the target installed on the shield excavator is measured by the total station. Therefore, the position and attitude of the shield excavator in progress are measured and the shield is measured. While the excavator is stopped, the position and attitude of the total station are calculated back by measuring the target with the total station and measuring the attitude of the trolley with the gyrocompass.
しかしながら、従来技術では、トータルステーションを台車に搭載しているため、シールド掘進機に設置されたターゲットとの間の視界が、すぐに後方台車によって遮られ、盛り替え頻度(トータルステーションを移動させる頻度)が増加してしまう。従って、測量誤差が累積しやすいという問題点があった。また、台車の姿勢の計測のために、高額なジャイロコンパスを使用する必要があると共に、ジャイロコンパスの方向角の指示値が落ち着くまでに時間を要するため、測量に要する時間が長くなってしまう。 However, in the conventional technology, since the total station is mounted on the bogie, the field of view between the target and the target installed on the shield excavator is immediately blocked by the rear bogie, and the frequency of replacement (frequency of moving the total station) is reduced. It will increase. Therefore, there is a problem that survey errors are likely to accumulate. In addition, it is necessary to use an expensive gyro compass for measuring the posture of the trolley, and it takes time for the indicated value of the azimuth angle of the gyro compass to settle, so that the time required for the survey becomes long.
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、盛り替え頻度(トータルステーションを移動させる頻度)を減少させることができ、測量精度を向上させることができるシールド測量方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a shield surveying method capable of reducing the frequency of refilling (frequency of moving the total station) and improving the surveying accuracy. And.
上記目的を達成するため、本発明のシールド測量方法は、自動追尾機能を備えたトータルステーションによってシールド掘削機に設けられた複数の機器ターゲットを視準し、測定した複数の前記機器ターゲットの位置に基づいて前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法であって、シールドトンネル内の既知点に設置した人為測定用トータルステーションを測定者が操作して、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットと共に、前記シールドトンネル内の既知点に設置した基準ターゲットを視準することで、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する人為測定工程と、前記シールドトンネル内に取付けられた支持具に自動測定用トータルステーションを設置する盛り替え工程と、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記人為測定工程によって位置及び姿勢を測定した前記シールド掘削機の複数の前記機器ターゲットを視準することで、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションの位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットを前記自動追尾機能で視準させ、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、前記シールド掘削機の停止中に前記人為測定工程、前記盛り替え工程及び前記位置測定工程を実施することで、前記自動測定工程によって移動中の前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定させることを特徴とする。
さらに、本発明のシールド測量方法では、前記盛り替え工程において、前記人為測定用トータルステーションを前記自動測定用トータルステーションとして前記支持具に設置しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、複数の前記機器ターゲットは、前記人為測定工程で使用する複数の人為測定用ターゲットと、前記自動測定工程で使用する複数の自動測定用ターゲットとを具備しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、前記位置測定工程では、前記人為測定用ターゲット及び前記自動測定用ターゲットの前記シールド掘削機での取付け位置をターゲット配置情報として記憶しておき、前記人為測定工程で測定した前記シールド掘削機の位置及び姿勢と前記ターゲット配置情報とを用いて複数の前記自動測定用ターゲットのそれぞれの位置を算出しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、前記人為測定工程及び前記自動測定工程では、可視レーザー光を投射する装置を設け、視準用の光と同一方向に可視レーザー光を投射しても良い。
In order to achieve the above object, the shield surveying method of the present invention collimates a plurality of equipment targets provided on a shield excavator by a total station equipped with an automatic tracking function, and is based on the measured positions of the plurality of equipment targets. This is a shield surveying method for measuring the position and orientation of the shield excavator, in which the measurer operates a total station for artificial measurement installed at a known point in the shield tunnel, and a plurality of shield excavators are provided. An artificial measurement process for measuring the position and orientation of the shield excavator by collimating a reference target installed at a known point in the shield tunnel together with the equipment target, and a support mounted in the shield tunnel. By the refilling process of installing a total station for automatic measurement and the total station for automatic measurement installed on the support , a plurality of the equipment targets of the shield excavator whose position and orientation were measured by the artificial measurement process are collimated. By doing so, a plurality of positions provided in the shield excavator by the position measurement step of measuring the position and orientation of the automatic measurement total station installed on the support and the automatic measurement total station installed on the support. It includes an automatic measurement step of collimating the equipment target with the automatic tracking function and automatically measuring the position and orientation of the shield excavator, and the artificial measurement step and the prime of the shield excavator while the shield excavator is stopped. By carrying out the replacement step and the position measurement step, the position and attitude of the shield excavator in motion can be measured by the automatic measurement step.
Further, a shield surveying method of the present invention, in the prime replacement step, the human measuring total station may be installed on the support as the total station for automatic measurement.
The of et, provided in the shield surveying method of the present invention, the plurality of the device target, a plurality of artificial measurement target to be used in the artificial measuring step, and a plurality of targets for automatic measurement to be used in the automatic measuring step You may.
Further, in the shield surveying method of the present invention, in the position measurement step, the mounting positions of the artificial measurement target and the automatic measurement target in the shield excavator are stored as target placement information, and the artificial measurement step The position and orientation of the shield excavator measured in 1 and the target arrangement information may be used to calculate the respective positions of the plurality of automatic measurement targets.
Further, in the shield surveying method of the present invention, in the artificial measurement step and the automatic measurement step, a device for projecting visible laser light may be provided to project visible laser light in the same direction as collimation light.
本発明によれば、シールドトンネルの内壁に取付けられた支持具に設置したトータルステーションによって、移動中のシールド掘削機の位置及び姿勢を測定することができるため、盛り替え頻度(トータルステーションを設置する頻度)を減少させることができ、測量精度を向上させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, since the position and attitude of the shield excavator in motion can be measured by the total station installed on the support attached to the inner wall of the shield tunnel, the frequency of refilling (frequency of installing the total station). Can be reduced and the surveying accuracy can be improved.
以下、本発明に係るシールド測量方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the shield surveying method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1には、本実施形態のシールド測量方法を実施するシールド測量システムの構成例が示されている。シールド測量システムは、図1を参照すると、シールド掘削機1の後方から視認可能な位置に設けられた機器ターゲット2a〜2dと、既知点3に設置する基準ターゲット4と、既知点5に設置し、機器ターゲット2a、2b及び基準ターゲット4を視準するトータルステーション6と、支持具7に設置し、機器ターゲット2c〜2dを視準するトータルステーション8と、測量装置9と、端末装置10とを備えている。なお、トータルステーション6と、トータルステーション8と、測量装置9と、端末装置10とは、いずれも無線LAN等の通信機能を備えており、直接もしくは間接的に通信可能に構成されている。
FIG. 1 shows a configuration example of a shield surveying system that implements the shield surveying method of the present embodiment. With reference to FIG. 1, the shield surveying system is installed at the
機器ターゲット2a〜2dは、シールド掘削機1に間隔をおいて取り付けられたトータルステーション6、8用のプリズム反射鏡である。機器ターゲット2a〜2dは、トータルステーション6、8から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーション6、8へ送り返す。本実施形態において、機器ターゲット2a、2bは、トータルステーション6を測定者が操作してシールド掘削機1の位置及び姿勢を測定する人為測定用ターゲットであり、機器ターゲット2c、2dは、トータルステーション8がシールド掘削機1の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定用ターゲットである。
The
基準ターゲット4は、トータルステーション6用のプリズム反射鏡である。機器ターゲット2a〜2dは、トータルステーション6、8から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーション6、8へ送り返す。なお、基準ターゲット4及びトータルステーション6をそれぞれ設置する既知点3、5としては、ダボと称されるシールドトンネル坑内で施工のために利用する仮設の基準点を用いる。
The reference target 4 is a prism reflector for the
トータルステーション6は、測距測角用の光を機器ターゲット2a、2b、基準ターゲット4に向けて投射し、その反射光を受光することで、機器ターゲット2a、2b、基準ターゲット4との距離を測定する光波測距儀としての機能と、機器ターゲット2a、2b、基準ターゲット4との角度を測定するセオドライトとしての機能を備えている。また、トータルステーション6は、機器ターゲット2a、2bを自動追尾する周知技術の自動追尾機能を有している。トータルステーション8は、測距測角用の光を機器ターゲット2c、2dに向けて投射し、その反射光を受光することで、機器ターゲット2c、2dとの距離を測定する光波測距儀としての機能と、機器ターゲット2c、2dとの角度を測定するセオドライトとしての機能を備えている。また、トータルステーション8は、機器ターゲット2c、2dを自動追尾する周知技術の自動追尾機能を有している。
The
測量装置9は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。ROMには測量装置9の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをRAMに展開させることで、シールド掘削機位置算出部91、ターゲット位置算出部92、トータルステーション位置算出部93として機能する。
The surveying device 9 is an information processing device such as a personal computer equipped with a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. A control program for controlling the operation of the surveying device 9 is stored in the ROM. The CPU reads the control program stored in the ROM and expands the control program in the RAM, thereby functioning as the shield excavator
また、測量装置9は、記憶部94を備えている。記憶部94は、半導体メモリーやHDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段である。記憶部94には、機器ターゲット2a〜2dのシールド掘削機1での取付け位置がターゲット配置情報941として記憶されている。また、記憶部94には、従来から実施されている日常掘進管理測量によって測量された既知点3、5の位置が既知点情報942として記憶される。さらに、記憶部94には、シールド掘削機位置算出部91による算出結果が測量結果943として記憶される。
Further, the surveying device 9 includes a
シールド掘削機位置算出部91は、既知点5に設置されたトータルステーション6と基準ターゲット4との角度及び距離と、既知点5に設置されたトータルステーション6と機器ターゲット2a、2bとのそれぞれの角度及び距離と、ターゲット配置情報941と、既知点情報942とを用いて、シールド掘削機1の位置及び姿勢を算出する。また、シールド掘削機位置算出部91は、トータルステーション位置算出部93によって算出されたトータルステーション8の位置と、自動追尾機能を用いて自動測定されたトータルステーション8と機器ターゲット2c、2dとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、シールド掘削機1の位置及び姿勢を算出する。
The shield excavator
ターゲット位置算出部92は、シールド掘削機位置算出部91で算出されたシールド掘削機1の位置及び姿勢と、ターゲット配置情報941とを用いて、機器ターゲット2c、2dのそれぞれの位置を算出する。なお、高さ情報については、既知点3もしくはその他の高さ情報を持つ基準点を視準することで、トータルステーション6に持たせることとする。
The target
トータルステーション位置算出部93は、ターゲット位置算出部92によって算出された機器ターゲット2c、2dのそれぞれの位置と、測定されたトータルステーション8と機器ターゲット2c、2dとのそれぞれの角度及び距離と用いて、トータルステーション8の位置及び姿勢を算出する。
The total station
端末装置10は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたタブレット等の情報処理装置である。ROMには端末装置10の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをRAMに展開させることで、トータルステーション6、8を操作する操作部101、測量装置9による測量結果を表示する表示部102として機能する。
The
次に、本実施形態のシールド測量方法について図2及び図3を参照して詳細に説明する。
まず、シールド掘削機1が停止している状態で実施する日常掘進管理測量の一つとして、測定者は、トータルステーション6を操作してシールド掘削機1の位置及び姿勢を測定する人為測定工程を実施する。
Next, the shield surveying method of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
First, as one of the daily excavation management surveys performed when the
人為測定工程において、測定者は、図2(a)に示すように、シールドトンネル11内の既知点3に基準ターゲット4を設置すると共に、トータルステーション6をシールドトンネル11内の既知点5に設置する。
In the artificial measurement step, as shown in FIG. 2A, the measurer installs the reference target 4 at the known
次に、測定者は、端末装置10によってトータルステーション6を操作することで、図2(a)に示す矢印Aのように、基準ターゲット4を視準させてトータルステーション6の方位角を特定すると共に、図2(a)に示す矢印Bのように、人為測定用ターゲットとして機器ターゲット2a、2bをそれぞれ視準させて機器ターゲット2a、2bとの角度及び距離をそれぞれ測定させる。なお、トータルステーション6は、自動追尾機能を備えているため、視準範囲内に機器ターゲットがあれば、自動で視準し、角度及び距離を測定する。具体的には、シールド掘削機1の掘進リング情報を与えると、測量装置9は機器ターゲット2a、2bのおおよその位置を算出し、トータルステーション6をその方向に視準させ、自動でターゲットを視準する。これにより、測定者が直接視準しなくても良いため、視準作業を簡略化させることができる。
Next, the measurer operates the
なお、既知点3と既知点5とは、一般的にシールドトンネル11内のトンネル底部に設けられ、この既知点3に設置された基準ターゲット4を視準可能な位置にある既知点5にトータルステーション6が設置される。従って、人為測定用ターゲットである機器ターゲット2a、2bは、スプリングラインよりも下方に配置されていると視準しやすくなる。
The known
トータルステーション6で測定された、トータルステーション6と基準ターゲット4との角度及び距離と、人為測定されたトータルステーション6と機器ターゲット2a、2bとのそれぞれの角度及び距離とは、測量装置9に送信される。
The angle and distance between the
そして、測量装置9のシールド掘削機位置算出部91によって、人為測定されたトータルステーション6と基準ターゲット4との角度と、人為測定されたトータルステーション6と機器ターゲット2a、2bとのそれぞれの角度及び距離と、ターゲット配置情報941と、既知点情報942とを用いて、シールド掘削機1の位置及び姿勢が算出される。
Then, the angle between the artificially measured
次に、測定者は、図2(b)に示すように、シールドトンネル11の内壁に取付けられた支持具7に、トータルステーション8を設置する盛り替え工程と、支持具7に設置したトータルステーション8の位置及び姿勢を測定する位置測定工程とを実施する。なお、盛り替え工程で設置するトータルステーション8には、人為測定工程で用いたトータルステーション6を兼用しても良い。また、盛り替え工程は、ターゲットを視準する位置を変更する工程であり、トータルステーション6と同じ機器をトータルステーション8として支持具7に設置する行為以外に、トータルステーション6とは異なる機器をトータルステーション8として支持具7に設置する行為も含むものとする。
Next, as shown in FIG. 2B, the measurer performs a refilling step of installing the
盛り替え工程において、測定者は、シールドトンネル11の内壁に取付けられた支持具7に、トータルステーション8を設置する。支持具7は、トンネル頂部もしくはトンネル側部のスプリングラインよりも上方に取付けられている。そして、支持具7と、支持具7に設置されたトータルステーション8とは、シールド掘削機1の後方台車と接触しない位置に配置される。
In the refilling process, the measurer installs the
次に、位置測定工程において、測定者は、端末装置10によってトータルステーション8を操作することで、図2(b)に示す矢印Cのように、自動測定用ターゲットとして機器ターゲット2c、2dをそれぞれ視準させて機器ターゲット2c、2dとの角度及び距離をそれぞれ測定させる。なお、トータルステーション8は、自動追尾機能を備えているため、視準範囲内に機器ターゲット2c、2dがあれば、自動で視準し、角度及び距離を測定する。これにより、測定者が直接視準しなくても良いため、トータルステーション8を支持具7に設定しても視準作業を簡単に行うことができる。
Next, in the position measurement step, the measurer operates the
トータルステーション8で測定された、トータルステーション8と機器ターゲット2c、2dとのそれぞれの角度及び距離とは、測量装置9に送信される。これにより、測量結果を読み取る作業、書き記す作業、入力する作業を省略できるため、ヒューマンエラーによるミスを排除できる。
The respective angles and distances of the
そして、測量装置9のトータルステーション位置算出部93によって、ターゲット位置算出部92によって算出された機器ターゲット2c、2dのそれぞれの位置と、人為測定されたトータルステーション8と機器ターゲット2c、2dとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、トータルステーション8の位置が算出される。
Then, the respective positions of the device targets 2c and 2d calculated by the target
シールド掘削機位置算出部91によって算出されたシールド掘削機1の位置及び姿勢は、記憶部94に測量結果943として記憶されると共に、端末装置10に送信され、表示部102に測量結果として表示される。これにより、測定者は、測量結果をその場で確認することができる。
The position and attitude of the
次に、測定者は、トータルステーション8に自動測定を指示し、トータルステーション8によって推進中のシールド掘削機1の位置及び姿勢を自動測定する自動測定工程を実施させる。
Next, the measurer instructs the
測定者は、端末装置10によって、トータルステーション8に自動測定を指示する。
The measurer instructs the
トータルステーション8は、自動測定が指示されると、図2(b)に示す矢印Cのように、自動測定用ターゲットである機器ターゲット2c、2dの視準を所定の間隔で繰り返して、測定した機器ターゲット2c、2dのそれぞれの角度及び距離を測量装置9に送信する。
When the
なお、視準する自動測定用ターゲットは、機器ターゲット2c、2dに限定されることなく、シールド掘削機1に取り付けられた機器ターゲット2a〜2dの中から複数を選択すれば良い。しかし、本実施形態の機器ターゲット2c、2dのように、スプリングラインよりも上方に配置されているものを自動測定用ターゲットとすると好適である。すなわち、図3に示すように、トンネル底部に設置したトータルステーション6から機器ターゲット2a〜2dへの視界が後方台車12によって遮られる場合でも、トータルステーション8が設置される支持具7はスプリングラインよりも上方に配置されているため、支持具7に設置したトータルステーション8から機器ターゲット2c、2dへの視界が確保される。従って、長距離に亘って自動測定を継続することができる。
The target for automatic measurement to be collimated is not limited to the equipment targets 2c and 2d, and a plurality of
そして、測量装置9は、シールド掘削機位置算出部91は、トータルステーション位置算出部93によって算出されたトータルステーション8の位置と、自動測定によって測定されたトータルステーション8と機器ターゲット2c、2dとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、シールド掘削機1の位置及び姿勢を算出する。
Then, in the surveying device 9, the shield excavator
シールド掘削機位置算出部91によって算出されたシールド掘削機1の位置及び姿勢は、記憶部94に測量結果943として記憶されると共に、端末装置10に送信され、表示部102に測量結果として表示される。これにより、測定者は、測量結果をその場で確認することができる。この自動測定工程は、日常掘進管理測量等の次回の人為測定まで自動測定を継続される。
The position and attitude of the
なお、本実施形態では、人為計測用ターゲット(機器ターゲット2a、2b)及び自動測定用ターゲット(機器ターゲット2c、2d)の数をそれぞれ2個としたが、それぞれ3以上設けるようにしても良い。また、人為計測用ターゲットと自動測定用ターゲットとの一部もしくは全部を共通化するようにしても良い。そして、人為計測用ターゲットと自動測定用ターゲットとを共通化した場合には、測量装置9においてターゲット位置算出部92を省略することができる。
In the present embodiment, the number of artificial measurement targets (equipment targets 2a and 2b) and the number of automatic measurement targets (equipment targets 2c and 2d) are two, but 3 or more may be provided for each. Further, a part or all of the artificial measurement target and the automatic measurement target may be shared. When the artificial measurement target and the automatic measurement target are shared, the target
また、本実施形態では、日常掘進管理測量において、トータルステーション6を用いて既知点3、5の測量を実施するように構成され、記憶部94には、既知点3、5の位置の座標履歴が既知点情報942として記憶される。これにより、既知点3、5の座標履歴をシステム上で確認でき、シールドの影響がなくなって、座標の動きが収束したことを確認できる。また、測量間違いや、既知点3、5の移動等によって、急に座標に動きがあった場合は、警告する可能になる。
Further, in the present embodiment, in the daily excavation management survey, the
さらに、トータルステーション6、8に、可視レーザー光を投射する装置を設け、測距測角用の光と同一方向に可視レーザー光を投射するように構成すると良い。これにより、可視レーザー光で障害物を簡単に特定できるため、ホースやケーブルなどの障害物を容易にずらすことができ、測量時間の短縮につながる。
Further, the
また、本実施の形態では、支持具7をシールドトンネル11の内壁に取付けたが、支持具7の設置位置は、後方台車12に接触せず、機器ターゲットが視準しやすい位置であれば、どこに設置しても良い。
Further, in the present embodiment, the
以上説明したように、本実施形態は、自動追尾機能を備えたトータルステーション6、8によってシールド掘削機1に設けられた機器ターゲット2a〜2dを視準し、測定した機器ターゲット2a〜2dの位置に基づいてシールド掘削機1の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法であって、シールドトンネル11内の既知点5に設置したトータルステーション6を測定者が操作して、シールド掘削機1に設けられた機器ターゲット2a、2bと共に、シールドトンネル11内の既知点3に設置した基準ターゲット4を視準することで、機器ターゲット2a〜2bの位置を測定する人為測定工程と、機器ターゲット2a、2bの位置からシールド掘削機1位置及び姿勢を算出し、そこから機器ターゲット2c、2dの位置を算出する工程と、シールドトンネル11の内壁に取付けられた支持具7にトータルステーション8を設置する盛り替え工程と、人為測定工程によって位置を測定した機器ターゲット2c、2dを視準することで、支持具7に設置したトータルステーション8の位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、支持具7に設置したトータルステーション8によって、シールド掘削機1に設けられた機器ターゲット2c、2dを自動追尾機能で視準させ、機器ターゲット2c、2dの位置を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、シールド掘削機1の停止中に人為測定工程、盛り替え工程及び位置測定工程を実施することで、自動測定工程によって移動中のシールド掘削機1の位置及び姿勢を測定させる。
この構成により、シールドトンネル11の内壁に取付けられた支持具7に設置したトータルステーション8によって、移動中のシールド掘削機1の位置及び姿勢を測定することができるため、盛り替え頻度(トータルステーション8を設置する頻度)を減少させることができ、測量精度を向上させることができる。また、人為測定に用いるトータルステーション6と、自動測定に用いるトータルステーション8とを兼用することができるため、コストダウンが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the device targets 2a to 2d provided in the
With this configuration, the position and posture of the moving
さらに、本実施形態において、支持具7は、スプリングラインよりも上方の、シールド掘削機1の後方台車12と接触しない位置に配置されている。
この構成により、後方台車12によって遮られることなく、支持具7に設置したトータルステーション8によって機器ターゲット2c、2dを視準しやすくなるため、盛り替え頻度(トータルステーション8を設置する頻度)を減少させることができる。
Further, in the present embodiment, the
With this configuration, the equipment targets 2c and 2d can be easily collimated by the
さらに、本実施形態において、機器ターゲット2a〜2dは、人為測定工程で使用する複数の人為測定用ターゲット(機器ターゲット2a、2b)と、自動測定工程で使用する複数の自動測定用ターゲット(機器ターゲット2c、2d)とを具備する。
この構成により、自動測定工程において、人為測定工程で視準した機器ターゲット2a、2bを使用しなくても良いので、トータルステーション8の設置の自由度が高く使いやすい。
Further, in the present embodiment, the device targets 2a to 2d are a plurality of artificial measurement targets (device targets 2a and 2b) used in the artificial measurement process and a plurality of automatic measurement targets (device targets) used in the automatic measurement process. 2c, 2d) and.
With this configuration, it is not necessary to use the device targets 2a and 2b collimated in the artificial measurement process in the automatic measurement process, so that the
さらに、本実施形態において、複数の人為測定用ターゲット(機器ターゲット2a、2b)は、スプリングラインよりも下方に、複数の自動測定用ターゲット(機器ターゲット2c、2d)は、スプリングラインよりも上方にそれぞれ配置されている。
この構成により、人為測定工程で視準したスプリングラインよりも下方の機器ターゲット2a、2bを使用しなくても、自動測定工程では、スプリングラインよりも上方に配置された機器ターゲット2c、2dを使用することができる。従って、自動測定工程において、支持具7に設置したトータルステーション8から機器ターゲット2c、2dへの視界が確保され、長距離に亘って自動測定を継続することができる。
Further, in the present embodiment, the plurality of artificial measurement targets (equipment targets 2a and 2b) are below the spring line, and the plurality of automatic measurement targets (equipment targets 2c and 2d) are above the spring line. Each is arranged.
With this configuration, even if the device targets 2a and 2b below the spring line collimated in the artificial measurement process are not used, the device targets 2c and 2d located above the spring line are used in the automatic measurement process. can do. Therefore, in the automatic measurement step, the field of view from the
なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。 It is clear that the present invention is not limited to each of the above embodiments, and each embodiment can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention.
1 シールド掘削機
2a〜2d 機器ターゲット
3、5 既知点
4 基準ターゲット
6、8 トータルステーション
7 支持具
9 測量装置
10 端末装置
11 シールドトンネル
12 後方台車
91 シールド掘削機位置算出部
92 ターゲット位置算出部
93 トータルステーション位置算出部
94 記憶部
941 ターゲット配置情報
942 既知点情報
943 測量結果
101 操作部
102 表示部
1
Claims (5)
シールドトンネル内の既知点に設置した人為測定用トータルステーションを測定者が操作して、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットと共に、前記シールドトンネル内の既知点に設置した基準ターゲットを視準することで、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する人為測定工程と、
前記シールドトンネル内に取付けられた支持具に自動測定用トータルステーションを設置する盛り替え工程と、
前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記人為測定工程によって位置及び姿勢を測定した前記シールド掘削機の複数の前記機器ターゲットを視準することで、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションの位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、
前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットを前記自動追尾機能で視準させ、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、
前記シールド掘削機の停止中に前記人為測定工程、前記盛り替え工程及び前記位置測定工程を実施することで、前記自動測定工程によって移動中の前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定させることを特徴とするシールド測量方法。 A shield surveying method in which a plurality of equipment targets provided on a shield excavator are collimated by a total station equipped with an automatic tracking function, and the position and attitude of the shield excavator are measured based on the measured positions of the plurality of equipment targets. And
The measurer operates a total station for artificial measurement installed at a known point in the shield tunnel to view a reference target installed at a known point in the shield tunnel together with a plurality of the equipment targets provided in the shield excavator. By conforming to the artificial measurement process for measuring the position and attitude of the shield excavator,
The refilling process of installing a total station for automatic measurement on the support installed in the shield tunnel,
The automatic measurement installed on the support is performed by collimating a plurality of the equipment targets of the shield excavator whose position and posture are measured by the artificial measurement process by the total station for automatic measurement installed on the support. Position measurement process to measure the position and posture of the total station for
The automatic measurement total station installed on the support tool automatically measures the position and orientation of the shield excavator by collimating a plurality of the equipment targets provided on the shield excavator with the automatic tracking function. Equipped with a measurement process,
By carrying out the artificial measurement step, the refilling step and the position measurement step while the shield excavator is stopped, the position and attitude of the shield excavator in motion can be measured by the automatic measurement step. Shield survey method.
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