JPH07173987A - Drilling position indicating method for tunnel working face and drilling position indicating system used for the method - Google Patents

Drilling position indicating method for tunnel working face and drilling position indicating system used for the method

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JPH07173987A
JPH07173987A JP32058493A JP32058493A JPH07173987A JP H07173987 A JPH07173987 A JP H07173987A JP 32058493 A JP32058493 A JP 32058493A JP 32058493 A JP32058493 A JP 32058493A JP H07173987 A JPH07173987 A JP H07173987A
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drilling
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light
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Shigeyuki Kono
重行 河野
Yoshinori Suganuma
義則 菅沼
Yuzo Koga
雄三 古賀
Miki Kaneoka
幹 金岡
Takashi Tonai
隆 藤内
Hidetake Ishizaki
秀武 石崎
Yuichi Kikuchi
雄一 菊池
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To indicate a drilling position on an entire working face without any need of undertaking a marking work for the face. CONSTITUTION:The three-dimensional position coordinates of an irradiation device 4 relative to a working face K are measured with the first laser transmitter 11 and the light wave range finder 12 of a total station 2 laid behind a tunnel T along a drilling direction, and the arrangement pattern data of each blasting hole H preliminarily stored in a personal computer 24 is corrected to generate correction pattern data with an irradiation control device 25 on the basis of the three-dimensional position coordinates of the device. Then, a laser beam is irradiated to the working face K from the device 4 on the basis of the data so corrected, thereby indicating the position of the blasting hole H to be drilled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば発破工法を用い
てトンネルを掘削するときに、火薬を仕掛ける発破孔を
削孔するに際して、削孔すべき位置を切羽面に表示する
のに好適なトンネル切羽面への削孔位置表示方法および
それに用いる削孔位置表示システムに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for displaying a position to be drilled on a face when drilling a blast hole for setting explosives when, for example, excavating a tunnel using a blasting method. The present invention relates to a method for displaying a drilling position on a tunnel face and a drilling position display system used for the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、トンネルを掘削するためには、
地質条件などに応じて様々な工法があり、近年では、種
々の機械を用いて自動化を図った掘削工法が開発されて
いる。しかしながら、岩盤にトンネルを掘削するに際し
ては、まだまだ発破工法が多用されているのが現状であ
る。この発破工法では、掘削すべきトンネルの切羽面
に、トンネルの軸線方向に沿って発破孔を削孔し、この
発破孔内に火薬を仕掛けて切羽面を発破することによ
り、トンネル坑を形成するようになっている。従来、切
羽面に発破孔を削孔するには、所定のトンネル断面形状
が得られるよう切羽面への発破孔の配置を予め決定して
おき、その配置にしたがって、作業員が高所作業車に乗
って切羽面にペンキでマーキングを行ない、このマーキ
ングに合わせて削孔装置で孔を削孔していた。
2. Description of the Related Art Generally, in order to excavate a tunnel,
There are various construction methods depending on the geological conditions and the like, and in recent years, excavation construction methods have been developed that are automated using various machines. However, when excavating tunnels in rock, the blasting method is still widely used. In this blasting method, a tunnel hole is formed by drilling a blast hole along the axial direction of the tunnel on the face of the tunnel to be excavated, and then setting explosives in the blast hole to blast the face. It is like this. Conventionally, in order to drill a blast hole on a face face, the position of the blast hole on the face face is determined in advance so that a predetermined tunnel cross-sectional shape can be obtained, and in accordance with the arrangement, a worker can work on an aerial work vehicle. I made a marking on the face of the face with paint and drilled a hole with a drilling device according to this marking.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のトンネル切羽面への発破孔のマーキング
作業には、以下のような問題が存在する。すなわち、マ
ーキング作業を行なうに際しては、その前工程で行なっ
た発破により切羽面が岩盤に不安定な状態となっている
場合があり、危険の伴う作業となっていた。また、切羽
面の形状に応じて不安定な姿勢でマーキング作業を行な
わなければならないこともあり、作業の安全性に問題が
あるばかりか、マーキング作業自体が苦渋作業であると
いう問題もある。しかも、作業者が手でマーキングを行
なうため、そのマーキングの位置精度も決して高いとは
言えなかった。近年、上記のような問題を解決するため
に、切羽面よりも掘削方向後方にレーザー発信機を設置
して、レーザー光で切羽面に発破孔の位置を照射するこ
とによって、切羽面に発破孔の位置を表示する方法が開
発された。しかしながらこの方法においても、切羽面の
近傍には、発破孔を削孔するための削孔装置が配置され
るため、この削孔装置が妨げとなって切羽面にレーザー
光を照射することができないことがあるという問題があ
り、このような場合にはいちいち削孔装置を移動させる
等する必要があり、作業効率が非常に悪いため、実用化
が進んでいないのが現状である。本発明は、以上のよう
な点を考慮してなされたもので、切羽面へのマーキング
作業を行なうことなく、切羽面全面に削孔すべき位置を
表示することのできるトンネル切羽面への削孔位置表示
方法およびそれに用いる削孔位置表示システムを提供す
ることを目的とする。
However, the following problems exist in the conventional marking work of the blast hole on the tunnel face as described above. That is, when the marking work is performed, the face face may be unstable on the bedrock due to the blast performed in the preceding process, which is a dangerous work. In addition, the marking work may have to be performed in an unstable posture depending on the shape of the face face, which not only poses a problem in the safety of the work, but also causes a problem that the marking work itself is a painful work. Moreover, since the operator manually performs marking, the positional accuracy of the marking cannot be said to be high. In recent years, in order to solve the above problems, a laser transmitter is installed behind the face face in the direction of excavation, and the position of the blast face is irradiated to the face face with a laser beam. A method has been developed to display the position of. However, even in this method, since the drilling device for drilling the blast hole is arranged in the vicinity of the face face, the face face cannot be irradiated with the laser beam because the hole drilling device interferes. However, in such a case, it is necessary to move the drilling device one by one, and the working efficiency is very poor. The present invention has been made in consideration of the above points, and is capable of displaying a position to be drilled on the entire face of a tunnel without performing a marking operation on the face of the face. An object is to provide a hole position display method and a hole position display system used for the method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
掘削すべきトンネルの切羽面に、該トンネルの略軸線方
向に延在する孔を削孔するに際して、前記切羽面に削孔
すべき位置を表示する方法であって、予め、対象物の三
次元位置を測定するトータルステーションを、前記トン
ネルの掘削方向後方に設置するとともに、照射するレー
ザー光の方向を制御する制御装置を備えたレーザー照射
手段を、前記切羽面全面にレーザー光を照射可能な位置
に備えておき、前記トータルステーションで、該トータ
ルステーションと前記切羽面間の距離、及び該トータル
ステーションに対する前記レーザー照射手段の三次元位
置を測定することにより切羽面に対するレーザー照射手
段の三次元位置を検出した後、前記制御装置に予め入力
しておいた孔配置データを、前記レーザー照射手段を基
準とした補正データに補正し、前記レーザー照射手段で
この補正データに基づいて前記切羽面に向けてレーザー
光を照射し、該切羽面に削孔すべき位置を表示すること
を特徴としている。
The invention according to claim 1 is
A method of displaying a position to be drilled on a face of a tunnel to be excavated when a hole extending substantially in the axial direction of the tunnel is displayed, which is a three-dimensional object in advance. A total station for measuring the position is installed at the rear of the tunnel in the excavating direction, and a laser irradiation means equipped with a control device for controlling the direction of the laser beam to be irradiated is provided at a position where the laser beam can be irradiated onto the entire face. In advance, the total station detects the distance between the total station and the cutting face, and the three-dimensional position of the laser irradiation means with respect to the total station by measuring the three-dimensional position of the laser irradiation means with respect to the total station, The hole arrangement data previously input to the control device is used as the correction data based on the laser irradiation means. Is corrected to, the irradiated laser light toward the working face surface on the basis of the correction data by the laser irradiation means is characterized by displaying the position to be drilled in 該切 feather surface.

【0005】請求項2に係る発明は、請求項1記載のト
ンネル切羽面への削孔位置表示方法において、前記レー
ザー照射手段でレーザー光を前記切羽面に向けて照射し
て該切羽面に複数の削孔位置を表示するときに、各削孔
位置へのレーザー光の照射時間を一定微小時間とし、か
つレーザー光で照射する位置を一の削孔位置から他の削
孔位置へと順次連続的に切り換えて、前記切羽面全体の
削孔位置を表示することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the method for displaying the drilling position on the tunnel facet according to the first aspect, the laser irradiating means irradiates the facet with a laser beam to form a plurality of facets on the facet. When displaying the drilling position of, the irradiation time of the laser light to each drilling position is set to a fixed minute time, and the position to be irradiated with the laser light is continuously continuous from one drilling position to another drilling position. It is characterized in that the drilling position of the entire face is displayed by switching the display.

【0006】請求項3に係る発明は、トンネルを掘削す
るときに、トンネルの切羽面に、該トンネルの軸線方向
に延在する孔を削孔するに際して、前記切羽面に削孔す
べき位置を表示するために用いる削孔位置表示システム
であって、トンネルの掘削方向後方には、レーザー光を
照射する第一のレーザー発信機と、前記レーザー光と同
一方向に光波を照射し、対象物に配した光波受光器まで
の距離を測定する光波距離計と、前記第一のレーザー発
信機および光波距離計で照射するレーザー光および光波
の方向を制御するコントローラとを備えたトータルステ
ーションが設置され、前記切羽面に対向した位置には、
前記孔を削孔する削孔装置が設置され、前記トータルス
テーションよりも前記掘削方向前方には、前記光波距離
計から入射した光波を該光波距離計に向けて出射する光
波受光器と、前記第一のレーザー発信機から照射された
レーザー光の照射位置を検出するレーザー受光器と、孔
配置データに基づいてレーザー光を照射する第二のレー
ザー発信機と、該第二のレーザー発信機で照射するレー
ザー光の方向を制御する制御装置とを備えてなる削孔位
置照射装置が設置されてなり、かつ、前記第二のレーザ
ー発信機が前記切羽面全面にレーザー光を照射可能な位
置に配置されていることを特徴としている。
According to the third aspect of the present invention, when excavating a tunnel, when a hole extending in the axial direction of the tunnel is drilled in the face of the tunnel, a position to be drilled in the face of the face is set. A drilling position display system used for displaying, wherein a first laser transmitter for irradiating a laser beam and a light wave for irradiating a laser beam in the same direction as the laser beam are provided on the rear side of the tunnel excavation direction. A light wave range finder for measuring the distance to the arranged light wave receiver, and a total station provided with a controller for controlling the direction of the laser light and the light wave irradiated by the first laser oscillator and the light wave range finder, and At the position facing the face,
A drilling device for drilling the hole is installed, and in front of the total station in the excavating direction, a light wave receiver for emitting a light wave incident from the light wave distance meter toward the light wave distance meter, and the first Laser receiver for detecting the irradiation position of the laser light emitted from the laser transmitter, the second laser transmitter for emitting the laser light based on the hole arrangement data, and the irradiation by the second laser transmitter. A drilling position irradiating device comprising a control device for controlling the direction of the laser light is installed, and the second laser transmitter is arranged at a position where the entire face is irradiated with the laser light. It is characterized by

【0007】請求項4に係る発明は、請求項3記載の削
孔位置表示システムにおいて、前記削孔位置照射装置の
第二のレーザー発信機と光波受光器とレーザー受光器と
が、前記削孔装置に一体に設けられていることを特徴と
している。
The invention according to claim 4 is the drilling position display system according to claim 3, wherein the second laser transmitter, the light wave receiver and the laser receiver of the drilling position irradiation device are the drilling position. It is characterized in that it is provided integrally with the device.

【0008】[0008]

【作用】請求項1記載の発明では、トンネルの掘削方向
後方に設置したトータルステーションにより、トータル
ステーションと切羽面間の距離、およびトータルステー
ションに対するレーザー照射手段の三次元位置を測定す
ることにより、レーザー照射手段の切羽面に対する三次
元位置をする。そして、予め入力しておいた孔配置デー
タをレーザー照射手段の位置を基準とした補正データに
補正し、この補正データに基づいてレーザー照射手段で
切羽面の削孔すべき位置に向けてレーザー光を照射する
ようにした。これによって、削孔すべき位置がレーザー
光に照射されて切羽面上に表示されることになる。この
とき、レーザー照射手段を、切羽面全面にレーザー光を
照射可能な位置に設置したので、削孔装置等にレーザー
光が妨げられることなく、すべての削孔位置を表示する
ことが可能となる。
According to the first aspect of the invention, the total station installed at the rear of the tunnel in the excavating direction measures the distance between the total station and the face and the three-dimensional position of the laser irradiation means with respect to the total station. Set the three-dimensional position with respect to the face. Then, the hole arrangement data input in advance is corrected to correction data with the position of the laser irradiation means as a reference, and based on this correction data, the laser irradiation means is used to direct the laser light toward the position where the face face should be drilled. To irradiate. As a result, the position to be drilled is irradiated with the laser light and displayed on the face. At this time, since the laser irradiation means is installed at a position where the laser beam can be irradiated on the entire face of the face, it is possible to display all the drilling positions without the laser beam being blocked by the drilling device or the like. .

【0009】請求項2記載の発明では、各削孔位置への
レーザー光の照射時間を一定微小時間とし、かつレーザ
ー光で照射する位置を一の削孔位置から他の削孔位置へ
と順次連続的に切り換えるようにした。これによって、
切羽面を目視したときに、一定時間内に、切羽面全体に
複数の削孔位置が表示されることになる。
According to the second aspect of the invention, the irradiation time of the laser beam to each drilling position is set to a fixed minute time, and the position to be irradiated with the laser beam is sequentially changed from one drilling position to another drilling position. I tried to switch continuously. by this,
When the face face is viewed, a plurality of drilling positions are displayed on the entire face face within a fixed time.

【0010】請求項3記載の発明では、トンネルの掘削
方向後方に第一のレーザー発信機と光波距離計とを備え
たトータルステーションを設置した。これによって、レ
ーザー光を対象物に配した光波受光器に照射すると、す
なわち光波が光波受光器に照射されることになり、照射
した光波と光波受光器から光波距離計に戻ってきた光波
との位相差によって、トータルステーションと対象物、
例えば切羽面や削孔位置照射装置との距離が検出され
る。またレーザー受光器では、照射されたレーザー光の
照射位置が検出される。そして、光波距離計で検出した
前記距離とレーザー受光器で検出した前記照射位置とか
ら、対象物の三次元位置が測定できる。また、削孔位置
照射装置には光波受光器とレーザー受光器と第二のレー
ザー発信機とを一体に設置する構成としたので、前記ト
ータルステーションでこの光波受光器の位置とレーザー
受光器へのレーザー光の照射位置とを測定することによ
り、すなわち第二のレーザー発信機の位置が測定される
ことになる。そして、第二のレーザー発信機を基準とし
た孔配置データの補正データを算出し、これに基づいて
第二のレーザー発信機でレーザー光を前記切羽面に照射
することにより、削孔すべき位置を切羽面に表示するこ
とができる。このとき、削孔位置照射装置を切羽面全面
にレーザー光を照射可能な位置に設置したので、例えば
削孔装置等にレーザー光が妨げられることなく、すべて
の削孔位置を表示することが可能となる。
According to the third aspect of the invention, the total station equipped with the first laser transmitter and the lightwave rangefinder is installed behind the tunnel in the excavating direction. As a result, when the laser light is radiated to the light wave receiver arranged on the object, that is, the light wave is irradiated to the light wave receiver, and the light wave radiated and the light wave returned from the light wave receiver to the light wave range finder are Depending on the phase difference, the total station and the object,
For example, the distance from the face face or the hole irradiating device is detected. The laser receiver detects the irradiation position of the irradiated laser light. Then, the three-dimensional position of the object can be measured from the distance detected by the light wave distance meter and the irradiation position detected by the laser receiver. Further, since the hole position irradiating device is configured so that the light wave receiver, the laser light receiver, and the second laser transmitter are integrally installed, the position of this light wave light receiver and the laser to the laser light receiver are provided in the total station. By measuring the light irradiation position, that is, the position of the second laser oscillator is measured. Then, the correction data of the hole arrangement data with reference to the second laser oscillator is calculated, and the laser beam is irradiated to the face by the second laser oscillator based on this, and the position where the hole should be drilled. Can be displayed on the face. At this time, since the drilling position irradiation device is installed at a position where the laser beam can be irradiated on the entire face of the face, it is possible to display all the drilling positions without the laser beam being blocked by the drilling device. Becomes

【0011】請求項4記載の発明では、削孔位置照射装
置の第二のレーザー発信機と光波受光器とレーザー受光
器とを削孔装置に一体に設ける構成とした。これによ
り、第二のレーザー発信機で切羽面に表示した削孔位置
に削孔装置を位置決めすることが可能となる。
According to the fourth aspect of the invention, the second laser transmitter, the light wave receiver, and the laser receiver of the drilling position irradiating device are integrally provided in the drilling device. This makes it possible to position the drilling device at the drilling position displayed on the face of the face by the second laser transmitter.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を図面に示す一実施例を参照し
て説明する。ここでは、例えば、発破工法を用いてトン
ネルを掘削するに際して、本発明のトンネル切羽面への
削孔位置表示方法およびそれに用いる削孔位置表示シス
テムを適用する場合の実施例を用いて説明する。図1
は、本発明に係る削孔位置表示システムを示すものであ
る。図1に示すように、照射システム(削孔位置表示シ
ステム)1は、トンネルTの例えば入口付近に設置され
たトータルステーション2と、トンネルTの切羽面Kに
面して配置された、切羽面Kに発破孔(孔)Hを削孔す
る削孔装置3と、削孔装置3上に設けられた照射装置
(削孔位置照射装置)4とを主要構成としている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to an embodiment shown in the drawings. Here, for example, when excavating a tunnel using a blasting method, an example will be described in which the method for displaying a drilling position on a tunnel face and the system for displaying a drilling position used therefor are applied. Figure 1
FIG. 3 shows a drilling position display system according to the present invention. As shown in FIG. 1, an irradiation system (drilling position display system) 1 includes a total station 2 installed near, for example, an entrance of a tunnel T, and a face K of a face which is arranged facing a face K of the tunnel T. The main components are a drilling device 3 for drilling a blast hole (hole) H and an irradiation device (drilling position irradiation device) 4 provided on the drilling device 3.

【0013】トータルステーション2は、レーザー光を
照射する第一レーザー発信機(第一のレーザー発信機)
11と、この第一レーザー発信機11と一体に設けられ
て、第一レーザー発信機11で照射するレーザー光と平
行な方向に光波を照射する光波距離計12と、これら第
一レーザー発信機11と光波距離計12の照射方向をそ
れぞれ制御する追従コントローラ(コントローラ)13
とを備えた構成とされている。前記第一レーザー発信機
11は、周知のように、波長が短く、直進性の高い可視
光線であるレーザー光を一方向に向けて照射するもので
ある。光波距離計12は、赤外線に近い波長の長い不可
視光線である光波を、前記レーザー光と平行な方向に向
けて照射するもので、照射した光波が離間した位置に配
された光波受光器に入射し、光波距離計12に戻ってき
たときに、照射した光波と戻ってきた光波との位相差か
ら、光波受光器との離間距離を測定するようになってい
る。ここで、光波受光器は、光波が照射されたときに
は、その入射角に関わらず光波を光波距離計12に向け
て出射するものである。これら第一レーザー発信機11
および光波距離計12は、水平面内および鉛直面内で回
動自在に支持されており、これにより、任意の方向にレ
ーザー光および光波を照射することができるようになっ
ている。さらにこれら第一レーザー発信機11,光波距
離計12は、照射するレーザー光,光波の照射角(水平
方向,鉛直方向)を検出する機能が備えられている。追
従コントローラ13は、後述するターゲット20が移動
した場合に、レーザー光および光波が常にターゲット2
0に照射されるように、第一レーザー発信機11,光波
距離計12をターゲット20の移動に追従させて自動的
に回転駆動させる機能を有した構成とされている。この
ような構成により、トータルステーション2では、レー
ザー光の照射位置と、光波の照射角と、光波距離計12
で測定した光波受光器との離間距離とによって、対象物
の三次元位置座標を算出できるようになっている。
The total station 2 is a first laser transmitter that emits laser light (first laser transmitter).
11, a light wave range finder 12 that is provided integrally with the first laser oscillator 11 and emits a light wave in a direction parallel to the laser light emitted by the first laser oscillator 11, and the first laser oscillator 11 And a follow-up controller (controller) 13 for controlling the irradiation directions of the optical distance meter 12 respectively
It is configured to include and. As is well known, the first laser transmitter 11 irradiates a laser beam, which is a visible light having a short wavelength and a high straightness, in one direction. The light wave range finder 12 irradiates a light wave, which is an invisible light ray having a long wavelength close to infrared rays, in a direction parallel to the laser light, and the irradiated light wave is incident on a light wave receiver arranged at a separated position. Then, when returning to the lightwave range finder 12, the separation distance from the lightwave receiver is measured from the phase difference between the irradiated lightwave and the returning lightwave. Here, when the light wave is irradiated, the light wave receiver emits the light wave toward the light wave range finder 12 regardless of the incident angle. These first laser transmitters 11
The lightwave distance meter 12 is rotatably supported in a horizontal plane and a vertical plane, so that the laser light and the lightwave can be emitted in an arbitrary direction. Further, the first laser transmitter 11 and the lightwave distance meter 12 are provided with a function of detecting the laser light to be emitted and the irradiation angle (horizontal direction, vertical direction) of the lightwave. The tracking controller 13 keeps the laser light and the light wave at the target 2 when the target 20 described later moves.
In order to irradiate 0, the first laser transmitter 11 and the optical distance meter 12 are configured to have a function of following the movement of the target 20 and automatically rotating and driving. With such a configuration, in the total station 2, the irradiation position of the laser light, the irradiation angle of the light wave, and the light wave distance meter 12
The three-dimensional position coordinates of the target object can be calculated based on the distance measured from the light wave receiver measured in (4).

【0014】また、前記削孔装置3は、削孔すべき切羽
面Kに火薬を仕掛けるための発破孔Hを削孔する削孔ビ
ット15と、この削孔ビット15を移動させるアーム1
6とが、走行車両17上に備えられた構成とされてい
る。この削孔装置3では、削孔ビット15を、後述する
照射装置4でレーザー光を照射した位置に、アーム16
により移動させ、削孔ビット15を切羽面Kに向けて前
進させることにより、発破孔Hを削孔するようになって
いる。
Further, the boring device 3 has a boring bit 15 for boring a blast hole H for setting explosives on the face K to be bored, and an arm 1 for moving the boring bit 15.
6 is provided on the traveling vehicle 17. In this drilling device 3, the drilling bit 15 is placed on the arm 16 at the position where the laser beam is irradiated by the irradiation device 4 described later.
The blast hole H is drilled by moving the blast hole 15 toward the facet K by moving the blast hole H by moving the blast hole H.

【0015】この削孔装置3の上部には、アーム18を
介して、前記照射装置4が備えられている。照射装置4
は、トータルステーション2の第一レーザー発信機1
1,光波距離計12から照射されたレーザー光,光波を
受けるターゲット20と、切羽面Kに向けてレーザー光
を照射する照射用レーザー発信機(レーザー照射手段,
第二のレーザー発信機)21とが一体に設けられた構成
とされている。そして、この照射装置4は、削孔装置3
によって遮られることなく切羽面Kに臨む位置に前記ア
ーム18で支持されている。ターゲット20には、CC
D(Charge Coupled Device:電
荷結合素子)を備えた撮像装置であるレーザー受光器2
2が備えられており、このレーザー受光器22では、レ
ーザー光が照射された位置の座標を電気信号に変えて読
み取るようになっている。さらにターゲット20には、
光波受光器23が、第一レーザー発信機11からのレー
ザー光がレーザー受光器22に照射されたときに、光波
距離計12からの光波が当たるような位置に取り付けら
れている。照射用レーザー発信機21は、第一レーザー
発信機11と同様に、レーザー光を照射するもので、こ
の照射用レーザー発信機21には、パーソナルコンピュ
ータ24に入力された、切羽面Kへの発破孔Hの配置パ
ターンデータ(孔配置データ)に基づいて、レーザー光
を照射すべき方向,時間等を制御する照射制御装置(制
御装置)25が備えられている。なお、この照射制御装
置25は、トータルステーション2の光波距離計12の
測定データに基づいて、前記配置パターンデータを補正
する機能を有した構成となっている。
The irradiation device 4 is provided on the upper part of the hole making device 3 via an arm 18. Irradiation device 4
Is the first laser transmitter 1 of the total station 2.
1, a laser light emitted from the lightwave range finder 12, a target 20 for receiving the lightwave, and an irradiation laser transmitter for irradiating the laser light toward the facet K (laser irradiation means,
The second laser transmitter 21 is integrally provided. Then, the irradiation device 4 is provided with the hole making device 3
It is supported by the arm 18 at a position facing the face K without being blocked by the arm 18. CC for the target 20
Laser receiver 2 which is an imaging device including D (Charge Coupled Device)
2 is provided, and the laser receiver 22 is adapted to convert the coordinates of the position irradiated with the laser light into an electric signal for reading. Furthermore, in the target 20,
The light wave receiver 23 is attached to a position where the light wave from the light wave range finder 12 strikes when the laser light from the first laser transmitter 11 is applied to the laser light receiver 22. The irradiating laser transmitter 21 irradiates a laser beam similarly to the first laser transmitter 11, and the irradiating laser transmitter 21 blasts the faceted face K input to the personal computer 24. An irradiation control device (control device) 25 is provided which controls the direction, time, etc., to irradiate the laser light based on the arrangement pattern data of the holes H (hole arrangement data). The irradiation control device 25 has a function of correcting the arrangement pattern data based on the measurement data of the lightwave distance meter 12 of the total station 2.

【0016】このような構成からなる照射システム1
は、リモートコントローラ26により遠隔操作できるよ
うになっている。
Irradiation system 1 having such a configuration
Can be remotely controlled by the remote controller 26.

【0017】次に、上記のような構成からなる照射シス
テム1を適用して、トンネルTの切羽面Kに発破孔Hを
削孔すべき位置を表示する方法について説明する。な
お、以下の照射システム1の操作は、基本的に、リモー
トコントローラ26において切羽面Kから離間した位置
で遠隔操作によるものとする。ここでは、例えば、図2
に示すような配置パターンで、切羽面Kに発破孔Hを削
孔するものとする。
Next, a method of displaying the position where the blast hole H should be drilled on the face K of the tunnel T by applying the irradiation system 1 having the above-described structure will be described. The following operation of the irradiation system 1 is basically performed by remote control at a position separated from the face K by the remote controller 26. Here, for example, in FIG.
It is assumed that the blast hole H is drilled in the face K with the arrangement pattern as shown in FIG.

【0018】予め、図1に示したようにして、照射シス
テム1を配置しておく。このとき、トータルステーショ
ン2は、前述したように、トンネルTの入口近傍等、ト
ンネルTの掘削方向後方に設置するとともに、トータル
ステーション2自体の位置を測量する等して、トータル
ステーション2の設置座標(三次元)を測り、パーソナ
ルコンピュータ24に入力しておく。また、削孔装置3
は、切羽面Kに対向した任意の位置に位置させる。
The irradiation system 1 is arranged in advance as shown in FIG. At this time, as described above, the total station 2 is installed behind the tunnel T in the excavation direction, such as near the entrance of the tunnel T, and the position of the total station 2 itself is measured to determine the installation coordinates (three-dimensional coordinates) of the total station 2. ) Is measured and input to the personal computer 24. In addition, the drilling device 3
Is located at an arbitrary position facing the face K.

【0019】そして、まず、トータルステーション2の
第一レーザー発信機11,光波距離計12でレーザー光
L1,光波W1をそれぞれ照射し、レーザー光L1が前
方の照射装置4のターゲット20のレーザー受光器22
に当たるよう目視で確認しながら、第一レーザー発信機
11の照射方向を調節する。これにより、光波距離計1
2から照射した光波W1が光波受光器23に入射するこ
とになり、この光波W1’が光波受光器23から光波距
離計12に向けて出射される。すると、光波距離計12
では、照射した光波W1と戻ってきた光波W1’との位
相差から、ターゲット20と光波距離計12との離間距
離、すなわち照射装置4と光波距離計12との離間距離
を算出する。また、トータルステーション2では、レー
ザー光L1,光波W1の照射角も検出しており、この結
果、トータルステーション2に対する照射装置4の三次
元位置座標が測定されることになる。次いで、切羽面K
の任意の位置に、光波プリズム(光波受光器)30を位
置させる。このとき、この光波プリズム30には、第一
レーザー発信機11からのレーザー光L2と光波距離計
12からの光波W2が両方照射されるような大きさのも
のを用いる。そして、トータルステーション2の第一レ
ーザー発信機11からのレーザー光L2が光波プリズム
30に当たるよう第一レーザー発信機11の照射方向を
調節することにより、光波距離計12からの光波W2を
光波プリズム30に当てる。これにより、前記と同様に
して光波プリズム30の三次元位置座標が算出されるの
で、これを基にして切羽面Kとトータルステーション2
との離間距離を算出する。そして、パーソナルコンピュ
ータ24では、トータルステーション2の設置座標と、
トータルステーション2で算出した、照射装置4のトー
タルステーション2に対する三次元位置座標と、切羽面
Kと光波距離計12との離間距離とから、照射装置4の
切羽面Kに対する三次元位置座標を算出する。
First, the first laser transmitter 11 and the lightwave range finder 12 of the total station 2 irradiate the laser light L1 and the light wave W1, respectively, and the laser light L1 is the laser receiver 22 of the target 20 of the irradiation device 4 in front.
The irradiation direction of the first laser transmitter 11 is adjusted while visually confirming that the first laser transmitter 11 hits. This allows the lightwave rangefinder 1
The light wave W1 irradiated from 2 enters the light wave receiver 23, and this light wave W1 ′ is emitted from the light wave receiver 23 toward the light wave range finder 12. Then, the lightwave rangefinder 12
Then, the separation distance between the target 20 and the lightwave rangefinder 12, that is, the separation distance between the irradiation device 4 and the lightwave rangefinder 12, is calculated from the phase difference between the irradiated lightwave W1 and the returned lightwave W1 ′. The total station 2 also detects the irradiation angles of the laser light L1 and the light wave W1, and as a result, the three-dimensional position coordinates of the irradiation device 4 with respect to the total station 2 are measured. Next, face K
The light wave prism (light wave receiver) 30 is positioned at an arbitrary position. At this time, the light wave prism 30 has such a size that both the laser light L2 from the first laser oscillator 11 and the light wave W2 from the light wave range finder 12 are irradiated. Then, by adjusting the irradiation direction of the first laser oscillator 11 so that the laser light L2 from the first laser oscillator 11 of the total station 2 strikes the light wave prism 30, the light wave W2 from the optical distance meter 12 is directed to the light wave prism 30. Hit As a result, the three-dimensional position coordinates of the light wave prism 30 are calculated in the same manner as described above, and based on this, the facet K and the total station 2 are calculated.
Calculate the distance between and. Then, in the personal computer 24, the installation coordinates of the total station 2 and
From the three-dimensional position coordinates of the irradiation device 4 with respect to the total station 2 calculated in the total station 2 and the distance between the face K and the lightwave range finder 12, the three-dimensional position coordinates with respect to the face K of the irradiation device 4 are calculated.

【0020】次いで、パーソナルコンピュータ24で
は、予め入力された発破孔Hの配置パターンデータを、
照射装置4の切羽面Kに対する三次元位置座標を基準と
した補正パターンデータ(補正データ)に補正する。こ
のようにして補正した発破孔Hの補正パターンデータに
基づいて、照射制御装置25では、各発破孔Hを切羽面
Kに表示するための照射用レーザー発信機21での各発
破孔Hの照射角をそれぞれ算出し、これを照射用レーザ
ー発信機21に送り込む。そして、各発破孔Hの照射角
データに基づいて、照射用レーザー発信機21からレー
ザー光L3を切羽面Kに向けて所定の照射角で照射する
ことにより、切羽面Kに各発破孔Hの削孔位置を表示す
るようになっている。また、照射制御装置25で、照射
用レーザー発信機21から照射する各発破孔Hへの照射
時間を例えば0.1秒といった一定微小時間とし、切羽
面K全体の発破孔H,H,…を、予め決めておいた順序
で一の発破孔Hから他の発破孔Hへと順次連続的に照射
するようにする。すると、例えば切羽面全体Kに40箇
所の発破孔Hが配置されている場合、4秒間で全ての発
破孔H,H,…が連続的に照射されることになり、これ
を目視すれば、その残像により、切羽面全体Kの発破孔
Hの配置パターンを容易に認識することができる。
Next, in the personal computer 24, the arrangement pattern data of the blast holes H, which has been input in advance, is
Correction is made to correction pattern data (correction data) based on the three-dimensional position coordinates with respect to the face K of the irradiation device 4. Based on the correction pattern data of the blast holes H corrected in this way, the irradiation control device 25 irradiates each blast hole H with the irradiation laser transmitter 21 for displaying each blast hole H on the face K. The angles are calculated respectively and sent to the irradiation laser transmitter 21. Then, based on the irradiation angle data of each blast hole H, the laser beam L3 for irradiation is irradiated from the irradiation laser transmitter 21 toward the facet K at a predetermined irradiation angle, so that the facet K of each blast hole H is irradiated. The drilling position is displayed. Further, in the irradiation control device 25, the irradiation time to each blast hole H irradiated from the irradiation laser transmitter 21 is set to a fixed minute time such as 0.1 seconds, and the blast holes H, H, ... The irradiation is performed sequentially from one blast hole H to another blast hole H in a predetermined order. Then, for example, when 40 blast holes H are arranged on the entire face K, all blast holes H, H, ... Are continuously irradiated in 4 seconds. From the afterimage, the arrangement pattern of the blast holes H on the entire face K can be easily recognized.

【0021】このようにして切羽面Kに発破孔Hの削孔
位置を表示した後、削孔装置3のアーム16を移動さ
せ、これを切羽面Kに向けて前進させることにより、図
2に示した配置通りに、切羽面Kの所定の位置に各発破
孔Hを削孔していく。
After displaying the drilling position of the blast hole H on the face K in this manner, the arm 16 of the hole drilling device 3 is moved and moved forward toward the face K, as shown in FIG. The blast holes H are drilled at predetermined positions on the face K according to the arrangement shown.

【0022】上述したトンネルTの切羽面Kへの削孔位
置表示方法では、トンネルTの掘削方向後方に配置した
トータルステーション2により、切羽面Kに対する照射
装置4の三次元位置座標を測定し、予めパーソナルコン
ピュータ24に入力しておいた各発破孔Hの配置パター
ンデータを、前記照射装置4の三次元位置座標を基準と
した補正パターンデータに補正し、照射装置4でこの補
正パターンデータに基づいて切羽面Kにレーザー光L3
を照射し、削孔すべき発破孔Hの位置を表示する構成と
されている。このようにして、従来のように作業者が直
接切羽面Kにマーキング作業を行なうことなく発破孔H
の位置を表示することができるので、作業の安全性を大
幅に向上させることができるとともに、苦渋作業を廃止
することができ、しかも高い精度で発破孔Hの位置を表
示することができる。また、削孔位置を変更するに際し
ても、パーソナルコンピュータ24で配置パターンデー
タを変更するのみでよいので、容易に対応することがで
きる。また、照射制御装置25で、照射用レーザー発信
機21から照射する各発破孔Hへのレーザー光L3の照
射時間を一定微小時間とし、切羽面K全体の発破孔H,
H,…を順次連続的に照射する構成とされている。これ
により、短い一定時間内で全ての発破孔H,H,…が連
続的に照射され、これを目視したときの残像により、切
羽面全体Kの発破孔Hの配置パターンを容易に認識,確
認することが可能となる。
In the above-described method of displaying the drilled position on the face K of the tunnel T, the three-dimensional position coordinates of the irradiation device 4 with respect to the face K are measured in advance by the total station 2 arranged behind the tunnel T in the excavation direction. Arrangement pattern data of each blast hole H input to the personal computer 24 is corrected to correction pattern data based on the three-dimensional position coordinate of the irradiation device 4, and the irradiation device 4 is based on the correction pattern data. Laser light L3 on the face K
Is irradiated to display the position of the blast hole H to be drilled. In this way, the blast hole H can be formed without the operator directly performing the marking work on the face K as in the conventional case.
Since the position can be displayed, the safety of the work can be significantly improved, the laborious work can be abolished, and the position of the blast hole H can be displayed with high accuracy. Also, when changing the drilling position, since it is only necessary to change the arrangement pattern data by the personal computer 24, it is possible to easily cope with it. Further, in the irradiation control device 25, the irradiation time of the laser beam L3 to each blast hole H irradiated from the irradiation laser transmitter 21 is set to a fixed minute time, and the blast hole H of the entire facet K,
H, ... Is sequentially and successively irradiated. As a result, all the blast holes H, H, ... Are continuously irradiated within a short fixed time, and the afterimage of the blast holes easily recognizes and confirms the arrangement pattern of the blast holes H on the entire face K. It becomes possible to do.

【0023】上述した照射システム1では、トンネルT
の掘削方向後方に、第一レーザー発信機11と光波距離
計12と追従コントローラ13とからなるトータルステ
ーション2を設置する構成とされている。これにより、
切羽面Kや照射装置4の三次元位置を測定することがで
きる。しかも、このとき、レーザー光L1,L2が可視
光線であるため、暗いトンネルT内でも、容易に切羽面
Kや照射装置4の光波受光器に光波を照射することが可
能となる。また、追従コントローラ13により、照射装
置4が移動したときにもこれに追従して第一レーザー発
信機11,光波距離計12を自動的に回転駆動させる構
成とされているので、レーザー光L1,L2および光波
W1,W2を常に光波受光器に照射させることができ、
掘削作業の進行にともなって削孔装置3を移動させた場
合でも、その度に照射装置4の位置を測定し直す必要が
ない。また、照射装置4のターゲット20と照射用レー
ザー発信機21とを一体に設置する構成とされているの
で、前記トータルステーション2でこのターゲット20
の位置を測定することにより、すなわち照射用レーザー
発信機21の位置を測定することができる。そして、ト
ータルステーション2で測定した切羽面Kに対する照射
装置4の三次元位置座標と、パーソナルコンピュータ2
4に入力しておいた各発破孔Hの配置パターンデータと
に基づいて、照射装置4で切羽面Kにレーザー光L3を
照射することにより、削孔すべき発破孔Hの位置を表示
することができる。このとき、照射装置4が、削孔装置
3に遮られることなく、切羽面K全面にレーザー光L3
を照射可能な位置に設置されているので、削孔装置3を
移動させたりすることなく、効率よく切羽面Kへの削孔
位置表示作業を行なうことができる。さらには、この照
射装置4が削孔装置3上に設けられて、一体に構成され
ている。これにより、照射装置4で切羽面Kに表示した
削孔位置に削孔装置3を高精度で位置決めすることが可
能となる。この結果、予め計画した削孔位置データ通り
に発破孔Hを削孔することが可能となる。加えて、照射
システム1の操作を、リモートコントローラ26による
遠隔操作により行なう構成とされているので、切羽面K
から離間した安全な位置で作業を行なうことができ、作
業の安全性をより一層向上させることができる。
In the irradiation system 1 described above, the tunnel T
A total station 2 including a first laser transmitter 11, a lightwave distance meter 12 and a follow-up controller 13 is installed behind the excavating direction. This allows
The face K and the three-dimensional position of the irradiation device 4 can be measured. Moreover, at this time, since the laser beams L1 and L2 are visible rays, even in the dark tunnel T, it is possible to easily irradiate the facet K and the light wave receiver of the irradiation device 4 with the light wave. Further, when the irradiation device 4 moves, the follow-up controller 13 follows the movement and automatically drives the first laser transmitter 11 and the optical distance meter 12 to rotate. L2 and the light waves W1 and W2 can be constantly applied to the light wave receiver,
Even if the drilling device 3 is moved as the excavation work progresses, it is not necessary to remeasure the position of the irradiation device 4 each time. Further, since the target 20 of the irradiation device 4 and the irradiation laser transmitter 21 are integrally installed, this target 20 is used in the total station 2.
It is possible to measure the position of the irradiation laser transmitter 21 by measuring the position. Then, the three-dimensional position coordinates of the irradiation device 4 with respect to the facet K measured by the total station 2 and the personal computer 2
The position of the blast hole H to be drilled is displayed by irradiating the face K with the laser beam L3 based on the arrangement pattern data of each blast hole H input in 4. You can At this time, the irradiation device 4 is not blocked by the hole drilling device 3 and the laser beam L3 is applied to the entire face K.
Since it is installed at a position capable of irradiating the laser beam, it is possible to efficiently perform the drilling position display work on the facet K without moving the drilling device 3. Further, the irradiation device 4 is provided on the hole drilling device 3 and is integrally configured. As a result, it becomes possible to position the drilling device 3 with high accuracy at the drilling position displayed on the face K by the irradiation device 4. As a result, it becomes possible to drill the blast hole H according to the previously planned drilling position data. In addition, since the operation of the irradiation system 1 is configured to be performed remotely by the remote controller 26, the face K
The work can be performed at a safe position separated from, and the work safety can be further improved.

【0024】なお、上記実施例において、照射装置4を
削孔装置3上に設置する構成としたが、これらを別々に
設置してもよい。ただし、この場合においても、照射装
置4を、削孔装置3に遮られることなく、切羽面K全面
にレーザー光を照射可能な位置、例えば削孔装置3の側
方のトンネルT壁面近傍等、に設置する必要がある。こ
のような場合には、照射装置4で切羽面Kに削孔位置を
表示したままの状態で、削孔ビット15を目視で位置決
めするよう操作すればよい。また、上記実施例において
は、トンネルTを発破工法を用いて掘削するに際して、
火薬を仕掛けるための発破孔Hを削孔するときに、本発
明のトンネル切羽面への削孔位置表示方法およびそれに
用いる削孔位置表示システムを適用する例を用いて説明
したが、これに限るものではない。例えば、これ以外に
も、割岩工法でトンネルTを掘削するに際して、割岩機
を切羽面Kに挿入するための孔を削孔する場合等におい
ても、本発明のトンネル切羽面への削孔位置表示方法お
よびそれに用いる削孔位置表示システムを適用すること
により、上記実施例と同様の効果を奏することが可能と
なる。
In the above embodiment, the irradiation device 4 is installed on the drilling device 3, but they may be installed separately. However, even in this case, the irradiation device 4 can be irradiated with laser light on the entire face K without being blocked by the hole drilling device 3, for example, in the vicinity of the wall surface of the tunnel T on the side of the hole drilling device 3 or the like. Need to be installed. In such a case, the irradiating device 4 may be operated so as to visually position the drilling bit 15 while the drilling position is displayed on the face K. In addition, in the above embodiment, when excavating the tunnel T using the blasting method,
When drilling the blast hole H for setting explosives, the method for displaying the drilling position on the tunnel face and the system for displaying the drilling position used therefor have been described as examples, but the invention is not limited to this. Not a thing. For example, in addition to this, when excavating the tunnel T by the split rock method, even when drilling a hole for inserting the split rock machine into the face K, etc., the drilling position display on the tunnel face of the present invention By applying the method and the drilling position display system used for the method, it is possible to achieve the same effect as that of the above-described embodiment.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るト
ンネル切羽面への削孔位置表示方法によれば、トンネル
の掘削方向後方に設置したトータルステーションによ
り、測定したレーザー照射手段の切羽面に対する三次元
位置を検出するようにした。そして、予め入力しておい
た孔配置データを、レーザー照射手段を基準とした補正
データに補正し、レーザー照射手段でこの補正データに
基づいて切羽面の削孔すべき位置に向けてレーザー光を
照射するようにした。これによって、削孔すべき位置が
レーザー光に照射されて切羽面上に表示されることにな
る。このとき、レーザー照射手段を、切羽面全面にレー
ザー光を照射可能な位置に設置したので、削孔装置等に
レーザー光が妨げられることなく、すべての削孔位置を
表示することが可能となる。このようにして、従来のよ
うに作業者が直接切羽面にマーキング作業を行なうこと
なく削孔位置を表示することができるので、作業の安全
性を大幅に向上させることができるとともに、苦渋作業
を廃止することができ、しかも高い精度で削孔位置を表
示することができる。また、削孔位置を変更するに際し
ても、孔配置データを変更するのみでよいので、容易に
対応することができる。
As described above, according to the method for displaying the drilling position on the face face of the tunnel according to the first aspect, the total face station installed behind the tunnel in the direction of excavation measures the face face of the laser irradiation means. The three-dimensional position is detected. Then, the hole arrangement data input in advance is corrected to the correction data based on the laser irradiating means, and the laser irradiating means irradiates the laser beam toward the position to be drilled on the face based on this correction data. I tried to irradiate. As a result, the position to be drilled is irradiated with the laser light and displayed on the face. At this time, since the laser irradiation means is installed at a position where the laser beam can be irradiated on the entire face of the face, it is possible to display all the drilling positions without the laser beam being blocked by the drilling device or the like. . In this way, since the drilling position can be displayed without the operator directly performing the marking work on the face face as in the conventional case, the safety of the work can be significantly improved and the troublesome work can be performed. It can be abolished, and the drilling position can be displayed with high accuracy. Further, when changing the drilling position, it is only necessary to change the hole arrangement data, so that it is possible to easily cope with it.

【0026】請求項2に係るトンネル切羽面への削孔位
置表示方法によれば、各削孔位置へのレーザー光の照射
時間を一定微小時間とし、かつレーザー光で照射する位
置を一の削孔位置から他の削孔位置へと順次連続的に切
り換えるようにした。これによって、切羽面を目視した
ときに、一定時間内に、切羽面全体に複数の削孔位置が
示され、その残像によって孔の配置パターンを容易に認
識することが可能となる。
According to the method for displaying the drilling position on the tunnel face according to the second aspect, the irradiation time of the laser light to each drilling position is set to a fixed minute time, and the position to be irradiated with the laser light is cut by one. The hole position is continuously switched to another hole position. With this, when the face surface is viewed, a plurality of drilling positions are shown on the entire face surface within a certain time, and the afterimage of the holes makes it possible to easily recognize the hole arrangement pattern.

【0027】請求項3に係る削孔位置表示システムによ
れば、トンネルの掘削方向後方に第一のレーザー発信機
と光波距離計とを備えたトータルステーションを設置し
た。これによって、トータルステーションと対象物、例
えば切羽面や削孔位置照射装置、との三次元内の位置が
測定できる。このとき、レーザー光が可視光線であるた
め、暗いトンネル坑内でも、容易に光波受光器に光波を
位置決めして照射することが可能となる。また、削孔位
置照射装置には光波受光器とレーザー受光器と第二のレ
ーザー発信機とを一体に設置する構成としたので、前記
トータルステーションでこの光波受光器の位置とレーザ
ー受光器へのレーザー光の照射位置とを測定することに
より、すなわち第二のレーザー発信機の位置が測定され
ることになる。そして、制御装置で第二のレーザー発信
機を基準とした孔配置データを算出して、第二のレーザ
ー発信機でこれに基づいてレーザー光を前記切羽面に照
射することにより、削孔すべき位置を切羽面に表示する
ことができる。このとき、削孔位置照射装置を切羽面全
面にレーザー光を照射可能な位置に設置したので、例え
ば削孔装置等にレーザー光が妨げられることなく、すべ
ての削孔位置を表示することが可能となる。また、この
ようにしてマーキング作業を行なうことなく、削孔位置
を切羽面に表示することにより、請求項1および2に係
るトンネル切羽面への削孔位置表示方法を実現すること
が可能となる。
According to the hole drilling position display system of the third aspect, the total station equipped with the first laser transmitter and the optical distance meter is installed behind the tunnel in the excavating direction. This makes it possible to measure the three-dimensional positions of the total station and the object, for example, the face of the face and the hole position irradiation device. At this time, since the laser light is visible light, it is possible to easily position and irradiate the light wave on the light wave receiver even in a dark tunnel tunnel. Further, since the hole position irradiating device is configured so that the light wave receiver, the laser light receiver, and the second laser transmitter are integrally installed, the position of this light wave light receiver and the laser to the laser light receiver are provided in the total station. By measuring the light irradiation position, that is, the position of the second laser oscillator is measured. Then, the control device calculates hole arrangement data with reference to the second laser transmitter, and the second laser transmitter irradiates the laser beam on the face face based on the data to drill the hole. The position can be displayed on the face. At this time, since the drilling position irradiation device is installed at a position where the laser beam can be irradiated on the entire face of the face, it is possible to display all the drilling positions without the laser beam being blocked by the drilling device. Becomes Further, by displaying the drilling position on the face of the face without performing the marking work in this way, it becomes possible to realize the method for displaying the position of the face on the face of the tunnel according to claims 1 and 2. .

【0028】請求項4に係る削孔位置表示システムによ
れば、削孔位置照射装置の第二のレーザー発信機と光波
受光器とレーザー受光器とを削孔装置に一体に設ける構
成とした。これにより、トータルステーションで光波受
光器とレーザー受光器との位置を求めれば、削孔装置の
位置もわかることになる。これにより、前記光波受光器
及びレーザー受光器と削孔装置との位置関係に基づいて
削孔装置を操作すれば、第二のレーザー発信機で切羽面
に表示した削孔位置に、削孔装置を高精度で位置決めす
ることが可能となる。この結果、予め計画した孔配置デ
ータ通りに削孔することが可能となる。
According to the drilling position display system of the fourth aspect, the second laser transmitter, the light wave receiver and the laser receiver of the drilling position irradiating device are integrally provided in the drilling device. Thus, if the positions of the light wave receiver and the laser receiver are obtained at the total station, the position of the drilling device can be known. Accordingly, if the drilling device is operated based on the positional relationship between the light wave receiver and the laser receiver and the drilling device, the drilling device is moved to the drilling position displayed on the face of the face by the second laser transmitter. Can be positioned with high accuracy. As a result, it becomes possible to carry out drilling according to the previously planned hole arrangement data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るトンネル切羽面への削孔位置表示
方法およびそれに用いる削孔位置表示システムを適用し
て掘削するトンネルの一例を示す概略斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a tunnel for excavating by applying a method for displaying a drilling position on a tunnel face and a drilling position display system used therefor according to the present invention.

【図2】同トンネルの切羽面に削孔すべき孔の配置を示
す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing an arrangement of holes to be drilled on the face of the tunnel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照射システム(削孔位置表示システム) 2 トータルステーション 3 削孔装置 4 照射装置(削孔位置照射装置) 11 第一レーザー発信機(第一のレーザー発信機) 12 光波距離計 13 追従コントローラ(コントローラ) 21 照射用レーザー発信機(レーザー照射手段,第二
のレーザー発信機) 22 レーザー受光器 23 光波受光器 25 照射制御装置(制御装置) 30 光波プリズム(光波受光器) H 発破孔(孔) K 切羽面 L1,L2,L3 レーザー光 T トンネル W1,W2 光波
1 Irradiation System (Drilling Position Display System) 2 Total Station 3 Drilling Device 4 Irradiation Device (Drilling Position Irradiation Device) 11 First Laser Transmitter (First Laser Transmitter) 12 Optical Distance Meter 13 Tracking Controller (Controller) 21 laser transmitter for irradiation (laser irradiation means, second laser transmitter) 22 laser receiver 23 light wave receiver 25 irradiation control device (control device) 30 light wave prism (light wave receiver) H blast hole (hole) K face Surface L1, L2, L3 laser light T tunnel W1, W2 light wave

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金岡 幹 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 藤内 隆 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 石崎 秀武 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 菊池 雄一 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Miki Kanaoka 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Fujiuchi 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction (72) Inventor Hidetake Ishizaki 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Yuichi Kikuchi 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 掘削すべきトンネルの切羽面に、該トン
ネルの略軸線方向に延在する孔を削孔するに際して、前
記切羽面に削孔すべき位置を表示する方法であって、 予め、対象物の三次元位置を測定するトータルステーシ
ョンを、前記トンネルの掘削方向後方に設置するととも
に、照射するレーザー光の方向を制御する制御装置を備
えたレーザー照射手段を、前記切羽面全面にレーザー光
を照射可能な位置に備えておき、 前記トータルステーションで、該トータルステーション
と前記切羽面間の距離、及び該トータルステーションに
対する前記レーザー照射手段の三次元位置を測定するこ
とにより切羽面に対するレーザー照射手段の三次元位置
を検出した後、 前記制御装置に予め入力しておいた孔配置データを、前
記レーザー照射手段を基準とした補正データに補正し、
前記レーザー照射手段でこの補正データに基づいて前記
切羽面に向けてレーザー光を照射し、該切羽面に削孔す
べき位置を表示することを特徴とするトンネル切羽面へ
の削孔位置表示方法。
1. A method for displaying a position to be drilled on the face of a face of a tunnel to be excavated when a hole extending substantially in the axial direction of the tunnel is drilled. A total station for measuring the three-dimensional position of the object is installed at the rear of the tunnel in the excavating direction, and a laser irradiation means equipped with a control device for controlling the direction of the laser light to be irradiated is used to apply the laser light to the entire face face. The laser irradiation means is provided at a position where irradiation is possible, and the three-dimensional position of the laser irradiation means with respect to the cutting face is measured by measuring the distance between the total station and the cutting face with the total station and the three-dimensional position of the laser irradiation means with respect to the total station. After detecting the, the hole arrangement data previously input to the control device is used as a reference for the laser irradiation means. Corrected to the correction data
A method for displaying a drilling position on a tunnel facet, characterized in that the laser irradiating unit irradiates a laser beam toward the facet face based on the correction data and displays a position to be drilled on the facet face. .
【請求項2】 請求項1記載のトンネル切羽面への削孔
位置表示方法において、前記レーザー照射手段でレーザ
ー光を前記切羽面に向けて照射して該切羽面に複数の削
孔位置を表示するときに、各削孔位置へのレーザー光の
照射時間を一定微小時間とし、かつレーザー光で照射す
る位置を一の削孔位置から他の削孔位置へと順次連続的
に切り換えて、前記切羽面全体の削孔位置を表示するこ
とを特徴とするトンネル切羽面への削孔位置表示方法。
2. The method for displaying a drilling position on a tunnel facet according to claim 1, wherein the laser irradiating means irradiates the facet with a laser beam to display a plurality of drilling positions on the facet. When, the irradiation time of the laser light to each drilling position is a fixed minute time, and the position to be irradiated with the laser light is continuously and sequentially switched from one drilling position to another drilling position, and A method for displaying a drilling position on a tunnel face, wherein the drilling position of the entire face is displayed.
【請求項3】 トンネルを掘削するときに、トンネルの
切羽面に、該トンネルの軸線方向に延在する孔を削孔す
るに際して、前記切羽面に削孔すべき位置を表示するた
めに用いる削孔位置表示システムであって、 トンネルの掘削方向後方には、レーザー光を照射する第
一のレーザー発信機と、前記レーザー光と同一方向に光
波を照射し、対象物に配した光波受光器までの距離を測
定する光波距離計と、前記第一のレーザー発信機および
光波距離計で照射するレーザー光および光波の方向を制
御するコントローラとを備えたトータルステーションが
設置され、 前記切羽面に対向した位置には、前記孔を削孔する削孔
装置が設置され、 前記トータルステーションよりも前記掘削方向前方に
は、前記光波距離計から入射した光波を該光波距離計に
向けて出射する光波受光器と、前記第一のレーザー発信
機から照射されたレーザー光の照射位置を検出するレー
ザー受光器と、孔配置データに基づいてレーザー光を照
射する第二のレーザー発信機と、該第二のレーザー発信
機で照射するレーザー光の方向を制御する制御装置とを
備えてなる削孔位置照射装置が設置されてなり、 かつ、前記第二のレーザー発信機が前記切羽面全面にレ
ーザー光を照射可能な位置に配置されていることを特徴
とする削孔位置表示システム。
3. When excavating a tunnel, when a hole extending in the axial direction of the tunnel is drilled on the face of the tunnel, a shaving used for displaying a position to be drilled on the face. A hole position display system, including a first laser transmitter that irradiates a laser beam and a light wave receiver that irradiates a light wave in the same direction as the laser light and is placed on the object behind the tunnel excavation direction. A total station equipped with a light-wave range finder for measuring the distance, and a controller for controlling the direction of the laser light and the light wave radiated by the first laser oscillator and the light-wave range finder is installed, and a position facing the facet is provided. Is provided with a drilling device for drilling the hole, and the lightwave incident from the lightwave rangefinder is directed to the lightwave rangefinder ahead of the total station in the excavation direction. Light beam receiver that emits a beam, a laser receiver that detects the irradiation position of the laser light emitted from the first laser transmitter, and a second laser transmitter that emits laser light based on hole arrangement data. And a control device for controlling the direction of the laser beam emitted by the second laser transmitter, and a hole position irradiating device is installed, and the second laser transmitter is the face face. A drilling position display system characterized by being placed at a position where laser light can be applied to the entire surface.
【請求項4】 請求項3記載の削孔位置表示システムに
おいて、前記削孔位置照射装置の第二のレーザー発信機
と光波受光器とレーザー受光器とが、前記削孔装置に一
体に設けられていることを特徴とする削孔位置表示シス
テム。
4. The drilling position display system according to claim 3, wherein the second laser transmitter, the light wave receiver, and the laser receiver of the drilling position irradiating device are integrally provided in the drilling device. A drilling position display system characterized by
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089184A (en) * 2000-09-21 2002-03-27 Ohbayashi Corp Control method for marking device for mountain tunnel
KR100450156B1 (en) * 2002-03-06 2004-09-30 라인원개발 주식회사 Automatic positioning device of conta-hole used in digging a tunnel
EP1896691A1 (en) * 2005-06-29 2008-03-12 Sandvik Mining and Construction Oy Arrangement for positioning rock drilling rig on drilling site
JP2013023960A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Sooki:Kk Tunnel construction information projection system
KR101380172B1 (en) * 2013-05-08 2014-04-01 한국지질자원연구원 Method and system for automatic blasthole positioning
WO2014053669A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Acciona Infraestructuras, S.A. Projection device
JP2021042073A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社東芝 Work support device and work support method
CN112576257A (en) * 2020-12-04 2021-03-30 中交第二航务工程局有限公司 Tunnel blast hole lofting positioning method
CN113530522A (en) * 2021-06-29 2021-10-22 江汉大学 Demolition blasting blast hole drilling quality testing and accepting device and use method
CN113914880A (en) * 2021-09-01 2022-01-11 中铁九局集团电务工程有限公司 Inclination angle correctable tunnel punching method based on laser ranging and punching robot
US12077414B2 (en) 2019-09-13 2024-09-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Work support device and work support method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089184A (en) * 2000-09-21 2002-03-27 Ohbayashi Corp Control method for marking device for mountain tunnel
KR100450156B1 (en) * 2002-03-06 2004-09-30 라인원개발 주식회사 Automatic positioning device of conta-hole used in digging a tunnel
EP1896691A1 (en) * 2005-06-29 2008-03-12 Sandvik Mining and Construction Oy Arrangement for positioning rock drilling rig on drilling site
EP1896691A4 (en) * 2005-06-29 2012-04-11 Sandvik Mining & Constr Oy Arrangement for positioning rock drilling rig on drilling site
JP2013023960A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Sooki:Kk Tunnel construction information projection system
WO2014053669A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-10 Acciona Infraestructuras, S.A. Projection device
KR101380172B1 (en) * 2013-05-08 2014-04-01 한국지질자원연구원 Method and system for automatic blasthole positioning
JP2021042073A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社東芝 Work support device and work support method
US12077414B2 (en) 2019-09-13 2024-09-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Work support device and work support method
CN112576257A (en) * 2020-12-04 2021-03-30 中交第二航务工程局有限公司 Tunnel blast hole lofting positioning method
CN113530522A (en) * 2021-06-29 2021-10-22 江汉大学 Demolition blasting blast hole drilling quality testing and accepting device and use method
CN113530522B (en) * 2021-06-29 2023-09-12 江汉大学 Demolition blasting blasthole drilling quality acceptance device and use method
CN113914880A (en) * 2021-09-01 2022-01-11 中铁九局集团电务工程有限公司 Inclination angle correctable tunnel punching method based on laser ranging and punching robot
CN113914880B (en) * 2021-09-01 2024-02-23 中铁九局集团电务工程有限公司 Tunnel punching method capable of correcting inclination angle based on laser ranging and punching robot

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