JPH04181118A - トンネルの位置計測方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、トンネルの構築中、完成検査時、または既存
のトンネルの調査時における線形を計測するトンネルの
位置計測方法に関する。

（従来の技術） トンネルを建設する場合、または保守を行なう場合には
、計画したトンネル線形に沿ってトンネルを築造し、ま
たは維持管理することが重要である。

このためには、トンネル築造中には計画したトンネル線
形とのずれを早期に把握し、そのトンネル線形から外れ
ないようにしなればならない。同様にトンネル完成時に
は、トンネルの維持管理のため、計画したトンネル線形
に対する実際のトンネル線形を把握しておく必要がある
。さらに、トンネルの保守を行なう場合にも、トンネル
線形を確認する必要がある。

従来、上記のトンネル線形計測は、トランシットによる
計量やレーザ光を利用した測量により行われていた。

トランシットによる測量は、トンネル内に設けた複数の
測点間の距離及び角度を測量し、その測量結果によりト
ンネルの線形を計測するものである。このトランシット
による測量は、−船釣に曲線部では２０ｍ乃至３０ｍ間
隔で行ない、また直線部では５０ｍ程度の間隔で行って
いる。

一方、レーザ光を利用した測量は、前記トランシットに
よる測量の場合と同様に、トンネル内に複数の基準点を
設け、一つの基準点にレーザ光発信器を設置し、他の基
準点に設けたレーザ光受信器てレーザ光を受光すること
により測量するものである。この場合、レーザ光は直進
する光であるため、トンネル曲線部ではトンネル内基準
点をトンネル前方に移動し、移動した基準点にレーザ光
発信器を移動設置しなおして測量を行っている。

（発明か解決しようとする課題） しかしながら、上述した従来のトンネルの線形計測のう
ち、トランシットによる測量によると、測量作業に時間
がかかり、しかもトンネル内という劣悪な環境内で、人
手による測量作業を行なわなければならないという問題
があった。

一方、レーザ光を利用した１１ｊ１によると、トンネル
線形が曲線である場合、レーザ発信器などの移動設置が
必要となり、作業が煩雑になるという欠点があった。し
かもトランシットによるαｊ量でトンネルの線形計測の
確認を行う必要もあった。

また、トランシット及びレーザ光による測量は、いずれ
も測点間を直線と判断して行うため、測点間の線形を確
実に把握することかできない。しかもトンネル線形を連
続的に計測することか困難である 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、トンネ
ル構築中、完成検査時、調査時なとにおけるトンネル線
形を、人による作業を大幅に減少させて、連続的に、容
易に、正確にかつ安全に測定、把握することができるト
ンネルの位置計測方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、光ファイバジャイ
ロを設置した自走式走行台車を、トンネル内に敷設した
ガイトレールに沿って走行させ、前記光ファイバジャイ
ロが検知した前記走行台車の直交する三輪回りの姿勢の
角度信号と、前記走行台車の車輪の回転数信号とを、連
続して演算処理して前記トンネルの線形を計測すること
を特徴としている。

（作用） 上記の方法によると、自走式台車をトンネル内に敷設さ
れたガイドレールに沿って走行させることにより、光フ
ァイバジャイロか走行台車の直交する三軸回りの姿勢の
角度を検知・演算して角度信号を出力する。同時に走行
台車の車輪の回転数を検知して回転数信号を出力する。

この回転数信号により走行長が演算され、走行長と角度
信号とを演算処理することにより走行台車の走行線形か
求められ、この走行線形によってトンネル線形を計測す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第４図に本発明の一実施例を示す。

第１図及び第２図において、トンネル１の天井には鉄ま
たは合成樹脂により断面か逆Ｔ字状に形成された簡単な
構造のガイドレール２が、長手方向に敷設されている。

ガイドレール２には後述する自走式走行台車３か走行自
在に懸垂されている。

また、トンネル１の入口部にはケーブル４を介して走行
台車３から送られてくる信号を演算処理する演算処理装
置５と、演算処理された結果により計測された走行台車
３の走行線形を表示する表示装置６とが設けられている
。

走行台車３は第３図及び第４図に示すように構成されて
いる。画状の台車本体１１の両側上部には、１対の支持
具１２が垂直に取り付けられている。支持具１２にはそ
れぞれ１対の支軸１３の一端が回転自在に支持されてお
り、水平方向に支持された４本の支軸１３にはそれぞれ
走行車輪１４が固定されている。また４本の支軸１３の
うちの２本にはそれぞれギア１５が同軸上に固定されて
いる。そして走行車輪１４はガイドレール２の下辺水平
部に走行自在に支持されている。

また、支持具１２の上端は内側に直角に折り曲げられて
おり、この折曲部１２Ｈにはそれぞれ１対の支軸１６が
垂直に取り付けられている。そして支軸１６にはそれぞ
れガイドローラ１７が回転自在に支持されていて、ガイ
ドレール２の垂直部を両側から挾持している。

一方、台車本体ｌｌ上にはモータなどの駆動装置１８が
設けられており、駆動装置１８の両側に突出する駆動軸
１つにはそれぞれギア２０が取り付けられている。そし
てギア２０が支軸１３に固定されたギア１５に噛合して
、駆動装置１８の駆動力を走行車輪１４に伝達するよう
になっている。

また台車本体１１には駆動装置１８によって回転する走
行車輪１４の回転数を検知する回転数検知装置２１が設
けられている。

台車本体１１内には３個の光ファイバジャイロ２２ａ、
２２ｂ、２２ｃが設けられており、それぞれ走行台車３
の進行方向であるＸ軸回り、進行方向に直角の鉛直方向
であるＺ軸回り、同じく水平方向であるＹ軸回りの角度
を演算処理可能な方向に固定されている。そして光ファ
イバジャイロ２２ａ、２２ｂ、２２ｃによって検知され
た角度信号は台車本体１１内に設けられた信号増幅装置
２３によって増幅される。また前述した回転数検知装置
２１によって検知された回転数信号も信号増幅装置２３
によって増幅される。

次に上記のように構成された走行台車３を用いてトンネ
ル線形を計測する方法について説明する。

走行台車３をトンネル１内に敷設されたガイドレール２
に沿って走行させると、光ファイバジャイロ２２ａ、２
２ｂ、２２ｃによってそれぞれＸ軸。

Ｚ軸、Ｙ軸回りの角度が検知・演算される。この角度信
号は信号増幅装置２３によって増幅された後、ケーブル
４を介して演算処理装置５に伝送される。同時に、走行
車輪１４の回転数を回転数検知装置２１によって検知し
、この回転数信号も信号増幅袋Ｗ１２３によって増幅さ
れた後、ケーブル５を介して演算処理装置５に伝送され
る。

演算処理装置５に伝送された回転数信号は走行台車３の
走行長に演算され、さらにＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りの角
度信号と走行長とを演算処理することにより、走行台車
３の走行線形を求め、この走行線形を表示装置６に表示
する。この走行台車３の走行線形を把握することにより
、トンネル１の線形を把握することが可能となる。

本実施例によれば、トンネル１内に敷設したガイドレー
ル２に沿って走行台車３を走行させることによって、ト
ンネルの構築中、完成検査時、調査時などにおける線形
を連続的に容易に測定・把握することか可能となる。し
かもトンネルの線形測定作業における人による作業を大
幅に減少させることができ、安全性も確保できる。

上記実施例では走行台車３が走行レール２に懸垂された
状態で走行しているが、走行台車３は走行レール２上を
走行してもよい。また角度信号及び回転数信号を演算処
理装置５に伝送する方法としては、走行台車３に送信器
を設けて無線によって伝送してもよい。さらに走行台車
３の電源は、ケーブルによって給電してもよいし、走行
台車３内にバッテリを設けてもよい。また、ギア１５゜
２０を省略して駆動装置１８により直接走行車輪１４を
回転させてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、トンネル内に敷
設したガイドレールに沿って自走式走行台車を走行させ
、走行台車の姿勢の角度信号と車輪の回転数信号とを検
知して、連続して演算処理してトンネルの線形測定を行
なうようにしたので、トンネルの構築中、完成検査時、
調査時などにおけるトンネルの線形を、人による作業を
大幅に減少させて、連続的に、容易に、正確かつ安全に
測定把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるトンネル位置測定方法
を示す説明図、第２図は同じくガイドレールの設置状態
を示す説明図、第３図は本実施例に使用する走行台車を
示す正面図、第４図は同じく側面図である。 １・・・トンネル ２・・・ガイドレール ３・・・走行台車 ５・・・演算処理装置 １４・・・走行車輪 ２２・・・光ファイバジャイロ 代理人　弁理士　　三　好　　秀　和 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光ファイバジャイロを設置した自走式走行台車を、ト
   ンネル内に敷設したガイドレールに沿って走行させ、前
   記光ファイバジャイロが検知した前記走行台車の直交す
   る三軸回りの姿勢の角度信号と、前記走行台車の車輪の
   回転数信号とを、連続して演算処理して前記トンネルの
   線形を計測することを特徴とするトンネルの位置計測方
   法。