JPH02227605A - トンネル内空断面計測装置 - Google Patents
トンネル内空断面計測装置Info
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- JPH02227605A JPH02227605A JP4826589A JP4826589A JPH02227605A JP H02227605 A JPH02227605 A JP H02227605A JP 4826589 A JP4826589 A JP 4826589A JP 4826589 A JP4826589 A JP 4826589A JP H02227605 A JPH02227605 A JP H02227605A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
- E21D9/004—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines using light beams for direction or position control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、主としてＮＡＴＭ （ナトム）工法によるト
ンネル掘削に際し、覆工前の地山の内空断面を計測する
内空断面計測装置に関する。
ンネル掘削に際し、覆工前の地山の内空断面を計測する
内空断面計測装置に関する。
（従来の技術）
一般にＮＡＴＭ工法は、比較的安定度の高い地盤内のト
ンネル掘削に用いられる工法であって、発破等によって
掘進した他山面にアンカーを打ち、そのアンカーに支持
させて吹き付はコンクリートによる一次覆工をなす工法
であり、この工法では、シールド掘進機等の掘削装置を
使用する池の工法に比べて掘削後の他山面に比較的大き
な凹凸かできるため、予定の大きさに掘られているか否
かを一定深さの掘進の都度、−次覆工前に計測する必要
がある。
ンネル掘削に用いられる工法であって、発破等によって
掘進した他山面にアンカーを打ち、そのアンカーに支持
させて吹き付はコンクリートによる一次覆工をなす工法
であり、この工法では、シールド掘進機等の掘削装置を
使用する池の工法に比べて掘削後の他山面に比較的大き
な凹凸かできるため、予定の大きさに掘られているか否
かを一定深さの掘進の都度、−次覆工前に計測する必要
がある。
この計測に使用する従来のトンネル内空断面計測装置と
しては第５図に示すように、三脚台１に自動旋回装置２
を介して光波式測距歯３を取り付け、これを計測しよう
とする地山露出部内に設置し、自動旋回装置２によって
測距歯３の光軸方向を地山内面に沿って旋回させ、一定
角度毎に測距用の光波ビームを地山面に照射し、その反
射光を受信することによって距離測定を行い、その時の
角度データと距離データをコンピュータ４に入力して自
動処理し、内空断面形状をプロッタにより作用させるよ
うにしたものが知られている。
しては第５図に示すように、三脚台１に自動旋回装置２
を介して光波式測距歯３を取り付け、これを計測しよう
とする地山露出部内に設置し、自動旋回装置２によって
測距歯３の光軸方向を地山内面に沿って旋回させ、一定
角度毎に測距用の光波ビームを地山面に照射し、その反
射光を受信することによって距離測定を行い、その時の
角度データと距離データをコンピュータ４に入力して自
動処理し、内空断面形状をプロッタにより作用させるよ
うにしたものが知られている。
一方、ＮＡＴＭ工法では、この他に発破用の穿孔位置出
し装置が使用されている。この装置は、第６図に示すよ
うに切羽面ａから抗口側に距離を隔てた位置の天井部分
に取付架台５を固定し、これに自動首振制御装置７を介
してレーザ発光器８を取り付け、これをコンピュータ４
によってその首振角度を自動制御させるようにしており
、使用に際してはレーザ発光器８から切羽面ａｔでの距
離を光波測距儀等を使用して測定し、これをコンピュー
タ４に手動入力し、第７図に示す如きあらかじめ設計さ
れた穿孔位置に順次レーザ・ビームが照射されるように
首振角度を自動演算させる。
し装置が使用されている。この装置は、第６図に示すよ
うに切羽面ａから抗口側に距離を隔てた位置の天井部分
に取付架台５を固定し、これに自動首振制御装置７を介
してレーザ発光器８を取り付け、これをコンピュータ４
によってその首振角度を自動制御させるようにしており
、使用に際してはレーザ発光器８から切羽面ａｔでの距
離を光波測距儀等を使用して測定し、これをコンピュー
タ４に手動入力し、第７図に示す如きあらかじめ設計さ
れた穿孔位置に順次レーザ・ビームが照射されるように
首振角度を自動演算させる。
そして、穿孔前にコンピュータ４により首振角度を自動
制御させつつレーザ・ビームを各ポイント毎に照射し、
作業員が照射されたポイントＡ１Ａ２・・・・・・Ａ、
毎にペイントにてマーキングするようにしている。
制御させつつレーザ・ビームを各ポイント毎に照射し、
作業員が照射されたポイントＡ１Ａ２・・・・・・Ａ、
毎にペイントにてマーキングするようにしている。
（発明が解決しようとする課題）
上述したように従来のトンネル内空断面計測装置は、測
距儀、自動旋回装置、及び三脚台によって構成されてい
るため、全体の重量が大きく移動及び設置の作業に多く
の労力と時間を要する。しかもこれは掘削直後の不安定
な地山露出部内に設置されなければならないため、設置
作業時間が長くなればそれだけ、多くの作業者が長い時
間危険にさらされるという問題がありな。
距儀、自動旋回装置、及び三脚台によって構成されてい
るため、全体の重量が大きく移動及び設置の作業に多く
の労力と時間を要する。しかもこれは掘削直後の不安定
な地山露出部内に設置されなければならないため、設置
作業時間が長くなればそれだけ、多くの作業者が長い時
間危険にさらされるという問題がありな。
本発明は上述の如き従来の問題にかんがみ、危険度の高
い他山露出部内への装置の設置作業か少ない労力で短時
間に手軽にできるトンネル内空断面計測装置の提供を目
的としたものである。
い他山露出部内への装置の設置作業か少ない労力で短時
間に手軽にできるトンネル内空断面計測装置の提供を目
的としたものである。
（課題を解決するための手段）
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成する
ための本発明の要旨とするところは切羽から抗口側に距
離を隔てた測量ポイントに固定される取付架台と、該取
付架台に支持させた光波式測距歯と、掘削されたトンネ
ルの覆工前の他山露出部内に設置される旋回ミラーとを
備え、前記光波式測距儀から発射される測距用光波ビー
ムを前記旋回ミラーに反射させて地山面に照射させ、該
旋回ミラーを旋回させて地山面に対する側路用光波ビー
ム照射位置を変更させつつ、前記測距儀にて測距するこ
とにある。
ための本発明の要旨とするところは切羽から抗口側に距
離を隔てた測量ポイントに固定される取付架台と、該取
付架台に支持させた光波式測距歯と、掘削されたトンネ
ルの覆工前の他山露出部内に設置される旋回ミラーとを
備え、前記光波式測距儀から発射される測距用光波ビー
ムを前記旋回ミラーに反射させて地山面に照射させ、該
旋回ミラーを旋回させて地山面に対する側路用光波ビー
ム照射位置を変更させつつ、前記測距儀にて測距するこ
とにある。
また、測距儀を支持させる取付架台は、切羽面に対する
穿孔位置出しのためのレーザ発光器の取付架台と兼用さ
せることができる。
穿孔位置出しのためのレーザ発光器の取付架台と兼用さ
せることができる。
（作用）
本発明の装置は、例えば、穿孔位置出し用のレーザ発光
器の取付架台にあらかじめ光波式測距儀を設置しておき
、内空断面計測の際に旋回ミラーを地山露出部内に設置
し、このミラーに測距儀の光軸を向ける。そして、ミラ
ーを一定角度づつ旋回させ、これによって測距儀から発
射される光波ビームの地山面に対する照射位置を順次移
動させる。光波ビームによる照射位置を移動させつつ各
点において測距歯による距離測定を行う。
器の取付架台にあらかじめ光波式測距儀を設置しておき
、内空断面計測の際に旋回ミラーを地山露出部内に設置
し、このミラーに測距儀の光軸を向ける。そして、ミラ
ーを一定角度づつ旋回させ、これによって測距儀から発
射される光波ビームの地山面に対する照射位置を順次移
動させる。光波ビームによる照射位置を移動させつつ各
点において測距歯による距離測定を行う。
このそれぞれの距離測定の際のミラー角度と測定距離の
両データから、例えばコンピュータに自動演算させ、地
山の内空断面を計測する。
両データから、例えばコンピュータに自動演算させ、地
山の内空断面を計測する。
（実施例）
次に本発明の実施の一例を第１図〜第３図について説明
する。
する。
図中すは二次覆工後のトンネル内面であり、切羽面ａか
ら５０〜１５０ｍ程度抗口側に離れ位置のトンネル内面
すの天井に取付架台１０がアンカーに支持されて固定さ
れている１、この取付架台１０には前述した従来装置と
同様の穿孔位置出し用のレーザ発光器１１が設置されて
いるとともに、同じ取付架台１０に光波式測距歯１２が
設置されている。この測距＠１２は光波ビームを発射し
、そめ反射光を受信して距離を測定するようにしている
ものである。
ら５０〜１５０ｍ程度抗口側に離れ位置のトンネル内面
すの天井に取付架台１０がアンカーに支持されて固定さ
れている１、この取付架台１０には前述した従来装置と
同様の穿孔位置出し用のレーザ発光器１１が設置されて
いるとともに、同じ取付架台１０に光波式測距歯１２が
設置されている。この測距＠１２は光波ビームを発射し
、そめ反射光を受信して距離を測定するようにしている
ものである。
一方地山面Ｃが露出した一次覆工前の地山露出部内には
、三脚台１３上に支持させた旋回ミラー装置１４を設置
する。この旋回ミラ装置１４は、ゲージング１５内に固
定した第１、第２ミラー１６．１７と、旋回駆動機構１
８によって往復旋回される旋回ミラー１９を有している
。第１．第２ミラー１６．１７は測距儀１２からの光波
ビームを順に反射させ、より垂直に近い角度で旋回ミラ
ー１９に入射させるようにしているものであり、これに
よって旋回ミラー１９の回転軸１９ａを地山面に対して
直角に近い角度に配置し、回転軸１９ａを旋回させるの
みで測距＠１２からの光波ビームを地山露出面Ｃの円周
方向に順次照射させるようにしている。
、三脚台１３上に支持させた旋回ミラー装置１４を設置
する。この旋回ミラ装置１４は、ゲージング１５内に固
定した第１、第２ミラー１６．１７と、旋回駆動機構１
８によって往復旋回される旋回ミラー１９を有している
。第１．第２ミラー１６．１７は測距儀１２からの光波
ビームを順に反射させ、より垂直に近い角度で旋回ミラ
ー１９に入射させるようにしているものであり、これに
よって旋回ミラー１９の回転軸１９ａを地山面に対して
直角に近い角度に配置し、回転軸１９ａを旋回させるの
みで測距＠１２からの光波ビームを地山露出面Ｃの円周
方向に順次照射させるようにしている。
旋回駆動Ｒ横１８にはステッピングモータが使用され、
角度検出器によって旋回角度が検出されるようになって
いる。
角度検出器によって旋回角度が検出されるようになって
いる。
次にこの装置によって内空断面計測の際には第４図に示
すように、地山面Ｃに対して一定間隔をおいた各点Ｂ＋
、Ｂ２・・・・・・Ｂ、に順次測距歯からの光波ビー
ムか照射されるように旋回ミラー１９の角度を順に変更
させ、その各点のＢ＋ 、Ｂ２・・・・・Ｂ、毎の旋回
ミラー角度測定と測距儀１２による距離測定を自動的に
行わせる。そして、その各点におけるミラー角度データ
と距離データとをコンピュータ２０に送り、内空断面を
自動演算させ、１０ツタ２１により内空断面図を作成さ
せる。
すように、地山面Ｃに対して一定間隔をおいた各点Ｂ＋
、Ｂ２・・・・・・Ｂ、に順次測距歯からの光波ビー
ムか照射されるように旋回ミラー１９の角度を順に変更
させ、その各点のＢ＋ 、Ｂ２・・・・・Ｂ、毎の旋回
ミラー角度測定と測距儀１２による距離測定を自動的に
行わせる。そして、その各点におけるミラー角度データ
と距離データとをコンピュータ２０に送り、内空断面を
自動演算させ、１０ツタ２１により内空断面図を作成さ
せる。
（発明の効果）
上述の如く、本発明のトンネル内空断面計測装置は高価
で大重量の測距Ａは、切羽面から遥か離れた覆工後の安
定な場所に設置でき、しかも、数十メートルもの長い距
離の掘進の間も設置し直す必要がなく、また、数メート
ルの掘進の都度の計測に際して地山面露出部内に設置し
、次に掘進の際に撤去するのは、軽量の旋回ミラ一部分
のみでよいため、その作業は容易かつ、迅速に行うこと
ができ、計測のために要する時間が短縮されて作業能率
が良くなり、しかも不安定な覆工前の地山面露出部内に
おける作業時間が短くなり、作業者の危険度も少なくな
るという効果がある。
で大重量の測距Ａは、切羽面から遥か離れた覆工後の安
定な場所に設置でき、しかも、数十メートルもの長い距
離の掘進の間も設置し直す必要がなく、また、数メート
ルの掘進の都度の計測に際して地山面露出部内に設置し
、次に掘進の際に撤去するのは、軽量の旋回ミラ一部分
のみでよいため、その作業は容易かつ、迅速に行うこと
ができ、計測のために要する時間が短縮されて作業能率
が良くなり、しかも不安定な覆工前の地山面露出部内に
おける作業時間が短くなり、作業者の危険度も少なくな
るという効果がある。
第１図は本発明装置のトンネル内設置状態を示す側面図
、第２図はミラーの配置を示す断面図、第３図は旋回ミ
ラ一部分の側面図、第４図は計測状態を示す正面図、第
５図は従来の内空断面計測装置のトンネル内股宣状態の
側面図、第６図は従来の穿孔位置出し装置のトンネル内
配置状態の側面図、第７図は同装置を使用した穿孔位置
を示す切羽正面図である。 ａ・・・・・・切羽面、ｂ・・・・・・トンネル内面、
Ｃ・・・・・・地山面、１０・・・・・・取付架台、１
１・・・・・・レーザ発光器、１２・・・・・・光波式
測距員、１３・・・・・・三脚台、１４・・・・・・旋
回ミラー装置、１５・・・・・・ケーシング、１６・・
・・・・第１ミラー１７・・・・・・第２ミラー、１８
・・・・・・旋回駆動機構、１９・・・・・・旋回ミラ
ー、２０・・・・・・コンピュータ第１図
、第２図はミラーの配置を示す断面図、第３図は旋回ミ
ラ一部分の側面図、第４図は計測状態を示す正面図、第
５図は従来の内空断面計測装置のトンネル内股宣状態の
側面図、第６図は従来の穿孔位置出し装置のトンネル内
配置状態の側面図、第７図は同装置を使用した穿孔位置
を示す切羽正面図である。 ａ・・・・・・切羽面、ｂ・・・・・・トンネル内面、
Ｃ・・・・・・地山面、１０・・・・・・取付架台、１
１・・・・・・レーザ発光器、１２・・・・・・光波式
測距員、１３・・・・・・三脚台、１４・・・・・・旋
回ミラー装置、１５・・・・・・ケーシング、１６・・
・・・・第１ミラー１７・・・・・・第２ミラー、１８
・・・・・・旋回駆動機構、１９・・・・・・旋回ミラ
ー、２０・・・・・・コンピュータ第１図
Claims (2)
- （１）切羽から抗口側に距離を隔てた測量ポイントに固
定される取付架台と、該取付架台に支持させた光波式測
距儀と、掘削されたトンネルの覆工前の地山露出部内に
設置される旋回ミラーとを備え、前記光波式測距儀から
発射される測距用光波ビームを前記旋回ミラーに反射さ
せて地山面に照射させ、該旋回ミラーを旋回させて地山
面に対する測距用光波ビーム照射位置を変更させつつ、
前記測距儀にて測距することを特徴としてなるトンネル
内空断面計測装置。 - （２）取付架台を切羽面に対する穿孔位置出しのための
レーザ発光器の取付架台と兼用させてなる請求項１に記
載のトンネル内空断面計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4826589A JPH02227605A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | トンネル内空断面計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4826589A JPH02227605A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | トンネル内空断面計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02227605A true JPH02227605A (ja) | 1990-09-10 |
Family
ID=12798607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4826589A Pending JPH02227605A (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | トンネル内空断面計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02227605A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04282411A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | Penta Ocean Constr Co Ltd | トンネル内空断面測定方法 |
| JP2001289620A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Ohbayashi Corp | トンネル内施工状態検知方法 |
| US6844923B2 (en) * | 2002-01-11 | 2005-01-18 | Morgan Est Plc | Method and apparatus for surveying the geometry of tunnels |
| CN104613887A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 山东大学 | 一种隧道断面沉降收敛测量分析仪器及测量方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294310A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Fujita Corp | トンネル断面計測装置 |
| JPS62249009A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-30 | Komatsu Ltd | トンネルクラツク検出装置 |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP4826589A patent/JPH02227605A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294310A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Fujita Corp | トンネル断面計測装置 |
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| CN104613887A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 山东大学 | 一种隧道断面沉降收敛测量分析仪器及测量方法 |
| CN104613887B (zh) * | 2015-01-23 | 2017-04-19 | 山东大学 | 一种隧道断面沉降收敛测量分析仪器及测量方法 |
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