JPH03282305A - トンネル内空断面測定装置 - Google Patents

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。

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測定する
内空断面測定装置に関する。

（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
掘進した地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、掘削後の地山面に比較的大き
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、第６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儀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＠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図
させるようにしたものが知られている。

（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、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、作業者か長い時間危険にさ
らされることとなる。そこで従来は、作業の安全性を確
保するなめ、後方のコンクリート吹き付は作業の終了し
た位置で、コンクリート吹き付は後の断面を測定するに
とどまり、素掘管理ができないため、内空断面の凹凸が
大きくなりコンクリート吹き付は量が増加してコスト高
となるという問題があった。

本発明は上述の如き従来の問題にかんがみ、危険度の高
い地山露出部内への装！を設置することなく、安全に正
確な内空断面測定が可能なトンネル内空断面測定装置の
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、台車上に支持させ
た水平台と、該水平台上にて載荷台を前後方向に水平移
動自在な水平移動テーブルと、該水平移動テーブルの載
荷台上に互いに直交配置の二軸を介して旋回自在に支持
させた光波測距儀と、前記水平移動用テーブル及び光波
測距儀の向きを自動的にコントロールするマイクロコン
コピュータを使用した自動コントロール手段とを備えて
なるトンネル内空断面測定装置に存する。

（作用） この測定装置は、走行台車をトンネル内のコンクリート
吹き付けによる一次覆工先端部に引き入れて固定し、水
平台を水平にセットする０次いで継軸及び横軸を中心と
した旋回角度を予め設定された値となるように自動的に
コントロールし、光波測距儀による測距光線がコンクリ
ート吹き付は前のトンネル内面と、該トンネル中心線に
直交する面と交差する予定掘削予定内空断面位置を照射
するように、該測距儀の向きを三次元方向に順次変更さ
せ、測定予定角度毎に長さを測定する。また、測距儀を
一つの測定予定角度で停止させた状態で水平移動テーブ
ル上の載荷台を前後に移動させつつ連続して測定するこ
とにより、トンネルの中心線方向の断面測定ができる。

このようにして測定したデータをコンピュータにて処理
することにより内空断面をモニターやプロッターに表示
させることができる。

（実施例） 次に本発明の実施の一例を第１図〜第４図について説明
する。

図において１０は台車であり、１１は車輪である０台車
１０には３本の電動アウトリガ−１２が昇降自在に設置
されている。

各アウトリガ−１２を上昇させた状態で車輪１１を使用
して台車１０を移動させ、必要な位置にて各アウトリガ
−１２を降下させ、下端を接地させるとともに各々の下
方突出長さを調節することにより台車１０を移動不能と
なるとともに、粗水平度が出せるようになっている。

台車１０上には水平台１３が設置されている。

水平台１３の上面の３ケ所に水準器１４が固定されてい
るとともに、周縁の３ケ所に上下に螺進退自在に貫通さ
せた３本の高さ調整ねじ１５によって各ねじ位置の高さ
が調節できるようになっており、水準器１４を見ながら
調整ねじ１５を螺進退させることにより、水平台１３の
水平度を高精度に調整できるようになっている。

水平台１３上には、水平移動用テーブル１６か前後方向
に向けて設置させている。この水平移動用テーブル１６
は、その上面が水平台１３の上面と平行に設置され、そ
の上面には載荷台１７が、該水平移動用テーブル１６の
長手方向にスライド可能に設置されている。この載荷台
１７は、図には示してないが、電動の駆動手段により移
動され、任意の位置で停止させることができるようにな
っている。

載荷台１７上には、水平旋回台１８が設置されている。

この水平旋回台１８はパルスモータ１９により垂直軸１
８ａを中心にして水平方向に旋回されるようになってい
る。

水平旋回台１８上には、Ｌ型の支持板２０を介して垂直
旋回台２１か設置されてれいる。この垂直旋回台２１は
パルスモータ２２により、前記垂直軸１８ａとは直交配
置の水平軸２１ａを中心にして垂直方向に旋回されるよ
うになっている。

そして、この垂直旋回台２１に水平軸２１ａに対して直
交する向きに光波測距１１２３が固定されている。

また、台車１０には水平移動用テーブル１６の載荷台１
７の移動、水平旋回台１８及び垂直旋回台２１の各々の
動作を制御するためのマイクロコンピュータ２４が搭載
されている。このマイクロコンピュータ２４は、図示し
ないリモートコントローラにより各データが入力され、
作動されるようになっている。

このように構成される測定装置の使用に際しては、台車
１０を第４図に示すようにトンネル２５の一次覆工２６
を施した後の安定位置先端部中央の任意の位置へ走行さ
せ、電動アウトリガ−１２を降下させて台車１０を移動
不能に固定させるとともに、水平粗調整を行う１次いで
リモートコントローラにより本装置の位置データ、水平
移動の移動位置データ、所定の計画内空断面測定装置デ
ータ、（多心円の場合それぞれの中心座標、半径、勾配
）、及び測定開始点・終了点データ等をマイクロコンピ
ュータ２４に入力し、作動させる。マイクロコンピュー
タ２４は上記入力データをもとに演算し、所定の計画内
空断面測定線２７上の各点２７ａを測距すべく水平旋回
台及び垂直旋回台を制御し、各点において光波測距儀に
より距離測定を行う、また、必要に応じて水平移動テー
ブルを前後に移動させて同様の測定を行うことにより三
次元的な測定を行う。

（発明の効果） 上述したように本発明のトンネル内空断面測定装置は、
切羽のズリ等の肌落ちによる危険性の高い切羽から離れ
た位置に走行台車を設置し、予め入力されたトンネル掘
削中心線データと本装置の位置データ等をもとに光波測
距儀を三次元的に回動自在に支持している２軸を制御し
て、光波測距儀により所定の計画内空断面測定線上を斜
めに距離測定できるようにし、そのうえ所定場所で、作
業員等が無線機操作をしてパソコンを遠隔操作すること
により測定作業化が行えるため、より安全性か高められ
た。また、掘削地盤の内空断面測定ができるとともに連
続測定ができるなめ、より正確なコンクリート吹き付は
量の管理かでき、コストの低減につながる。また、台車
にて装置を迅速に移動・設！できるため、作業時間が短
縮できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の全体の側面図、第２図は同正面図
、第３図は水平台及び水平移動テーブル部分の斜視図、
第４図は測定状態を示す側面図、第５図は従来の測定方
法を示す側面図、第６図は同正面図である。 １０・・・・・・台車、１１・・・・・・車輪、１２・
・・・・・電動アウトリガ−１１３・・・・・・水平台
、１４・・・・・・水準器、１５・・・・・・調整ねじ
、６・・・・・・水平移動用テーブル、１７・・・・・
・載荷台、８・・・・・・水平旋回台、１８ａ・・・・
・・垂直軸、９・・・・・・パルスモータ、２０・・・
・・・支持板、１・・・・・・垂直旋回台、２２・・・
・・・パルスモータ、３・・・・・・光波測距儀、 ４・・・・・・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 台車上に支持させた水平台と、該水平台上にて載荷台を
   前後方向に水平移動自在な水平移動テーブルと、該水平
   移動テーブルの載荷台上に互いに直交配置の二軸を介し
   て旋回自在に支持させた光波測距儀と、前記水平移動用
   テーブル及び光波測距儀の向きを自動的にコントロール
   するマイクロコンコピュータを使用した自動コントロー
   ル手段とを備えてなるトンネル内空断面測定装置。