JP7505957B2 - トンネル施工における巻立空間測定方法 - Google Patents
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Description
(1)人力による巻立空間の測定方法では、狭隘なセントル内で、人力作業により、トンネル内壁面の出来形を測定するため、測定に多くの労力を要する。また、覆工コンクリートの打設ボリュームを算出するためには、セントル全体で巻立空間が確保できているかを確認することか必要で、そのためには、出来形管理基準に示される中間部のコンクリート打設用の窓や妻部からの測定だけでなく、セントルすべて(全50箇所程度)のコンクリート打設用の窓から測定する必要がある。
(2)三次元スキャナーを用いた巻立空間の測定方法によれば、三次元スキャナーで取得したトンネル内壁面の座標と覆工コンクリート表面の設計座標との差分から巻立空間を推定できるものの、実際の覆工コンクリートの表面は、セントルセット時の拡げ越し・上げ越しや設置誤差により設計値とのずれが発生するため、巻立空間を正確に把握することができない。
掘削したトンネル内に断面アーチ形からなる型枠を有する移動式のセントルを据え付け、前記セントルの型枠をトンネルの内壁面に沿って移動配置して、前記トンネルの内壁面と前記セントルの型枠の表面との間に形成する覆工コンクリートを打設するための巻立空間を測定するトンネル施工における巻立空間測定方法であって、
前記トンネル内に前記セントルを据え付ける前に、前記トンネルの内壁面の出来形を三次元的に測量可能な測量機器を用いて計測し、前記トンネルの内壁面の座標を取得し、
前記トンネル内に前記セントルを据え付けた後に、前記セントルの任意の位置に設けた複数の視準ターゲットを測距及び測角が可能な測量機器で視準し、これら視準ターゲットの三次元座標を計測して、これにより得た前記セントルにおける前記各視準ターゲットの位置の座標と、前記セントルの製作図面や加工図面から得た前記セントルの大きさ、形状を含む情報とに基づいて、前記セントルの型枠の表面の座標を取得し、
前記トンネルの内壁面の座標と前記セントルの型枠の表面の座標との差分から、覆工コンクリート打設前の前記巻立空間、及び当該巻立空間における覆工コンクリートの打設ボリュームを測定する、
ことを要旨とする。
(1)トンネルの内壁面の出来形の計測を、一次覆工コンクリートの吹き付け施工後でかつトンネルの変位収束後のトンネルの内壁面に行う。
(2)複数の視準ターゲットをセントルにおいて型枠の表面に設置し、前記各視準ターゲットを計測することにより、前記セントルの型枠の表面の座標を直接算出する。
(3)トンネルの内壁面の出来形を計測する測量機器に三次元スキャナーを使用する。
(4)セントルに設けた複数の視準ターゲットの三次元座標を計測する測量機器にトータルステーション又は光波測距儀を使用する。
本方法は、この巻立空間ナビゲーションシステムNを使用することで、覆工コンクリート打設前の巻立空間S、及びこの巻立空間Sにおける覆工コンクリートの打設ボリュームを自動で算出する。
まず、図1に示すように、トンネルT内にセントルCを据え付ける前に、トンネルTの内壁面T1の出来形を三次元スキャナー1を用いて計測し、トンネルTの内壁面T1の座標を取得する。この場合、トンネルTの内壁面T1の出来形の計測を、一次覆工コンクリートの吹き付け施工後でかつトンネルTの変位収束後のトンネルTの内壁面T1に行う。
次に、図2に示すように、セントルCをトンネルT内所定の位置(覆工コンクリートの計画位置)に据え付け、セントルCの任意の位置に視準ターゲットを取り付ける。
このようにトンネルT内にセントルCを据え付けた後、図3に示すように、トンネルT内にトータルステーション2を設置して、このトータルステーション2でセントルCに設けた複数の視準ターゲットを視準し、これら視準ターゲットの三次元座標を計測することにより、セントルCの型枠C1の表面の座標を取得する。
このようにして取得した、トンネルTの内壁面T1の座標とセントルCの型枠C1の表面の座標との差分から、覆工コンクリート打設前の巻立空間Sを測定する。
そして最後に、巻立空間Sの測定データに基づいてこの巻立空間Sにおける覆工コンクリートの打設ボリューム(打設予定数量)を測定する。この場合、(ステップ4)で取得した巻立空間データとトンネルTの内壁面T1の周長を掛け合わせることで、打設予定数量を算出する。また、この場合、パソコン等3において巻立空間Sの測定データに基づいて、覆工コンクリートの打設予定数量が自動で算出される。かくして覆工コンクリートの打設ボリュームを正確に算出することができる。
T1 内壁面
S 巻立空間
C セントル
C1 型枠
C11 天端フォーム
C12 側フォーム
C13 下端フォーム
C2 支持フレーム
C21 ガントリー
C22 油圧シリンダ
C3 走行レール
N 巻立空間ナビゲーションシステム
1 三次元スキャナー
11 三脚
2 トータルステーション
21 三脚
P 反射プリズム(視準ターゲット)
3 パソコン等
Claims (5)
- 掘削したトンネル内に断面アーチ形からなる型枠を有する移動式のセントルを据え付け、前記セントルの型枠をトンネルの内壁面に沿って移動配置して、前記トンネルの内壁面と前記セントルの型枠の表面との間に形成する覆工コンクリートを打設するための巻立空間を測定するトンネル施工における巻立空間測定方法であって、
前記トンネル内に前記セントルを据え付ける前に、前記トンネルの内壁面の出来形を三次元的に測量可能な測量機器を用いて計測し、前記トンネルの内壁面の座標を取得し、
前記トンネル内に前記セントルを据え付けた後に、前記セントルの任意の位置に設けた複数の視準ターゲットを測距及び測角が可能な測量機器で視準し、これら視準ターゲットの三次元座標を計測して、これにより得た前記セントルにおける前記各視準ターゲットの位置の座標と、前記セントルの製作図面や加工図面から得た前記セントルの大きさ、形状を含む情報とに基づいて、前記セントルの型枠の表面の座標を取得し、
前記トンネルの内壁面の座標と前記セントルの型枠の表面の座標との差分から、覆工コンクリート打設前の前記巻立空間、及び当該巻立空間における覆工コンクリートの打設ボリュームを測定する、
ことを特徴とするトンネル施工における巻立空間測定方法。 - トンネルの内壁面の出来形の計測を、一次覆工コンクリートの吹き付け施工後でかつトンネルの変位収束後のトンネルの内壁面に行う請求項1に記載のトンネル施工における巻立空間測定方法。
- 複数の視準ターゲットをセントルにおいて型枠の表面に設置し、前記各視準ターゲットを計測することにより、前記セントルの型枠の表面の座標を直接算出する請求項1又は2に記載のトンネル施工における巻立空間測定方法。
- トンネルの内壁面の出来形を計測する測量機器に三次元スキャナーを使用する請求項1乃至3のいずれかに記載のトンネル施工における巻立空間測定方法。
- セントルに設けた複数の視準ターゲットの三次元座標を計測する測量機器にトータルステーション又は光波測距儀を使用する請求項1乃至4のいずれかに記載のトンネル施工における巻立空間測定方法。
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