JPH1181879A - Ｔｂｍ壁面画像解析装置及び画像解析法 - Google Patents
Ｔｂｍ壁面画像解析装置及び画像解析法Info
- Publication number
- JPH1181879A JPH1181879A JP23938097A JP23938097A JPH1181879A JP H1181879 A JPH1181879 A JP H1181879A JP 23938097 A JP23938097 A JP 23938097A JP 23938097 A JP23938097 A JP 23938097A JP H1181879 A JPH1181879 A JP H1181879A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tbm
- tunnel
- wall
- circumferential direction
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＴＢＭ掘削工法において、円周方向にゆがみ
のない画像を得ることができ、掘進方向約１ｍ毎に取得
した画像を掘進方向に正確につなぎ合わせることのでき
るようにする。 【解決手段】 ＴＢＭ後方で掘削壁面が見えるルーフ直
後に、トンネル中心軸を中心として所定の半径でトンネ
ル壁面の円周方向に動く円形アクチュエータ（２）を設
置し、該円形アクチュエータ（２）の移動架台にライン
センサーカメラ（３）を取り付け、該ラインセンサーカ
メラ（３）を円周方向にスキャンニングしてトンネル壁
面の円周方向に連続した画像を取得し、ラインセンサー
カメラ（３）を取り付けた前記移動架台をトンネル掘進
方向に所定の距離移動し、前記操作を繰り返して、掘進
方向に複数の円周方向画像を取得する。
のない画像を得ることができ、掘進方向約１ｍ毎に取得
した画像を掘進方向に正確につなぎ合わせることのでき
るようにする。 【解決手段】 ＴＢＭ後方で掘削壁面が見えるルーフ直
後に、トンネル中心軸を中心として所定の半径でトンネ
ル壁面の円周方向に動く円形アクチュエータ（２）を設
置し、該円形アクチュエータ（２）の移動架台にライン
センサーカメラ（３）を取り付け、該ラインセンサーカ
メラ（３）を円周方向にスキャンニングしてトンネル壁
面の円周方向に連続した画像を取得し、ラインセンサー
カメラ（３）を取り付けた前記移動架台をトンネル掘進
方向に所定の距離移動し、前記操作を繰り返して、掘進
方向に複数の円周方向画像を取得する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルボーリン
グマシン（以下、「ＴＢＭ」という）を用いてトンネル
掘削を行う際、掘削壁面画像を迅速に取得し、解析する
技術に関するものである。
グマシン（以下、「ＴＢＭ」という）を用いてトンネル
掘削を行う際、掘削壁面画像を迅速に取得し、解析する
技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】山岳トンネルの施工は、従来より発破工
法が一般的で、発破毎に切羽観察（スケッチ及び写真撮
影）を行い、施工時の記録として、また前方予測の資料
として用いてきた。
法が一般的で、発破毎に切羽観察（スケッチ及び写真撮
影）を行い、施工時の記録として、また前方予測の資料
として用いてきた。
【０００３】しかし、近年実施されるようになってきた
ＴＢＭによる施工では、発破工法のように切羽での地質
観察は困難であり、ＴＢＭの側壁や後方のわずかな空間
で目視による観察を行わざるを得ない。
ＴＢＭによる施工では、発破工法のように切羽での地質
観察は困難であり、ＴＢＭの側壁や後方のわずかな空間
で目視による観察を行わざるを得ない。
【０００４】そこで、ＴＢＭマシン後方に複数のデジタ
ルカメラを設置し掘削壁面の状況を画像として収録、保
存するシステムが開発された。この方法は、デジタルカ
メラをＴＢＭのベルトコンベア周囲に配置された治具に
取り付け、超広角レンズとフラッシュにより掘削断面の
上半部壁面をカバーするように複数枚の画像撮影を行う
ものである。撮影後は、市販ソフトにより色彩等の調
整、張り合わせ等の作業を行い、結果をカラープリンタ
ーで出力する。
ルカメラを設置し掘削壁面の状況を画像として収録、保
存するシステムが開発された。この方法は、デジタルカ
メラをＴＢＭのベルトコンベア周囲に配置された治具に
取り付け、超広角レンズとフラッシュにより掘削断面の
上半部壁面をカバーするように複数枚の画像撮影を行う
ものである。撮影後は、市販ソフトにより色彩等の調
整、張り合わせ等の作業を行い、結果をカラープリンタ
ーで出力する。
【０００５】また、横坑の壁面の画像を撮影する装置と
しては、「坑壁の展開画像作成装置」（第２５６２０５
９号特許）があるが、これは壁面画像を凸面鏡によって
環状画像として撮影し、画像処理により環状画像を直線
画像に展開し、順次並べることにより坑壁の連続した展
開画像を得るものである。
しては、「坑壁の展開画像作成装置」（第２５６２０５
９号特許）があるが、これは壁面画像を凸面鏡によって
環状画像として撮影し、画像処理により環状画像を直線
画像に展開し、順次並べることにより坑壁の連続した展
開画像を得るものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＴＢＭによる掘削で
は、ＴＢＭ本体後方の限られた空間（幅１ｍ程度）でし
か地山の観察ができず、掘削直後すぐ吹き付けを行うた
め観察時間（数分程度）も限られる。
は、ＴＢＭ本体後方の限られた空間（幅１ｍ程度）でし
か地山の観察ができず、掘削直後すぐ吹き付けを行うた
め観察時間（数分程度）も限られる。
【０００７】ＴＢＭマシン後方に複数のデジタルカメラ
を設置する方法は上述のように既にあるが、画像周辺部
のゆがみが大きく、画像を張り合わせ・合成する際に円
周方向・縦断方向とも合成の精度が悪いという欠点があ
った。
を設置する方法は上述のように既にあるが、画像周辺部
のゆがみが大きく、画像を張り合わせ・合成する際に円
周方向・縦断方向とも合成の精度が悪いという欠点があ
った。
【０００８】また、上述の「坑壁の展開画像作成装置」
は、横坑の天端にガイドレールを設置して装置を移動さ
せており、ＴＢＭを対象としたものではない。
は、横坑の天端にガイドレールを設置して装置を移動さ
せており、ＴＢＭを対象としたものではない。
【０００９】したがって、本発明は、円周方向にゆがみ
のない画像を得ることができ、掘進方向約１ｍ毎に取得
した画像を掘進方向に正確につなぎ合わせることのでき
るＴＢＭ壁面画像解析装置及び画像解析法を提供するこ
とを目的とするものである。
のない画像を得ることができ、掘進方向約１ｍ毎に取得
した画像を掘進方向に正確につなぎ合わせることのでき
るＴＢＭ壁面画像解析装置及び画像解析法を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＴＢＭ
後方で掘削壁面が見えるルーフ直後に、トンネル中心軸
を中心として所定の半径でトンネル壁面の円周方向に動
く円形アクチュエータを設置し、該円形アクチュエータ
の移動架台にラインセンサーカメラを取り付け、該ライ
ンセンサーカメラを円周方向にスキャンニングしてトン
ネル壁面の円周方向に連続した画像を取得し、ラインセ
ンサーカメラを取り付けた前記移動架台をトンネル掘進
方向に所定の距離移動し、前記操作を繰り返して、掘進
方向に複数の円周方向画像を取得する。
後方で掘削壁面が見えるルーフ直後に、トンネル中心軸
を中心として所定の半径でトンネル壁面の円周方向に動
く円形アクチュエータを設置し、該円形アクチュエータ
の移動架台にラインセンサーカメラを取り付け、該ライ
ンセンサーカメラを円周方向にスキャンニングしてトン
ネル壁面の円周方向に連続した画像を取得し、ラインセ
ンサーカメラを取り付けた前記移動架台をトンネル掘進
方向に所定の距離移動し、前記操作を繰り返して、掘進
方向に複数の円周方向画像を取得する。
【００１１】そして、前記操作を制御器で制御すると共
に取得した画像データを記録し、そのデータを解析コン
ピュータに入力して壁面画像の解析を行う。
に取得した画像データを記録し、そのデータを解析コン
ピュータに入力して壁面画像の解析を行う。
【００１２】トンネル壁面円周方向にスキャンニングす
るので、円周方向に連続した画像が得られ、したがっ
て、円周方向にゆがみのない画像を得ることができる。
また、この画像は正確な円周方向のアドレス（位置関
係）を持っているので、約１ｍ毎に取得した画像を掘進
方向に正確につなぎ合わせることができ、解析コンピュ
ータによって画像の合成・展開を行って、例えば、割れ
目解析システムを用い、割れ目の走向・傾斜・幅を求め
ることができ、割れ目の種類、深度等を合わせた壁面観
測図を表示することができる。
るので、円周方向に連続した画像が得られ、したがっ
て、円周方向にゆがみのない画像を得ることができる。
また、この画像は正確な円周方向のアドレス（位置関
係）を持っているので、約１ｍ毎に取得した画像を掘進
方向に正確につなぎ合わせることができ、解析コンピュ
ータによって画像の合成・展開を行って、例えば、割れ
目解析システムを用い、割れ目の走向・傾斜・幅を求め
ることができ、割れ目の種類、深度等を合わせた壁面観
測図を表示することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１４】図１及び図２において、Ａは切羽、ＢはＴ
ＢＭ、Ｃはトンネル壁面、Ｄは吹き付けコンクリートを
示す。また、全体を１で示すＴＢＭ壁面画像解析装置
は、円形アクチュエータ２と該円形アクチュエータ２の
移動架台に取り付けられたラインセンサーカメラ３とか
ら成るものである。円形アクチュエータ２は、トンネル
中心軸を中心として所定の半径でトンネル壁面の円周方
向に動き、したがって、円形アクチュエータ２の移動架
台に取り付けられたラインセンサーカメラ３は、円周方
向にスキャンニングしてトンネル壁面の円周方向に連続
した画像を取得する。
ＢＭ、Ｃはトンネル壁面、Ｄは吹き付けコンクリートを
示す。また、全体を１で示すＴＢＭ壁面画像解析装置
は、円形アクチュエータ２と該円形アクチュエータ２の
移動架台に取り付けられたラインセンサーカメラ３とか
ら成るものである。円形アクチュエータ２は、トンネル
中心軸を中心として所定の半径でトンネル壁面の円周方
向に動き、したがって、円形アクチュエータ２の移動架
台に取り付けられたラインセンサーカメラ３は、円周方
向にスキャンニングしてトンネル壁面の円周方向に連続
した画像を取得する。
【００１５】上記ＴＢＭ壁面画像解析装置１をＴＢＭの
後方で掘削壁面が見えるルーフ直後に設置する。直近ま
で吹き付けコンクリート等の覆工が行われているので、
掘削壁面が見えるのは幅１ｍ程度である。
後方で掘削壁面が見えるルーフ直後に設置する。直近ま
で吹き付けコンクリート等の覆工が行われているので、
掘削壁面が見えるのは幅１ｍ程度である。
【００１６】画像の取得方法は、上述のように、ルーフ
直後の位置に、トンネル中心軸と合わせて円形アクチュ
エータ２を設置し、その移動架台上にラインセンサーカ
メラ３を取り付ける。図３に示すように、前回の撮影か
ら１ｍ、掘削壁面に沿って矢印方向に移動した時点で、
トンネルの円周方向に動く円形アクチュエータ２を用
い、ラインセンサーカメラ３を円周方向にスキャンニン
グしてトンネル壁面の円周方向に連続した画像を取得す
る。この操作を繰り返して、掘進方向に複数の円周方向
画像を取得する。
直後の位置に、トンネル中心軸と合わせて円形アクチュ
エータ２を設置し、その移動架台上にラインセンサーカ
メラ３を取り付ける。図３に示すように、前回の撮影か
ら１ｍ、掘削壁面に沿って矢印方向に移動した時点で、
トンネルの円周方向に動く円形アクチュエータ２を用
い、ラインセンサーカメラ３を円周方向にスキャンニン
グしてトンネル壁面の円周方向に連続した画像を取得す
る。この操作を繰り返して、掘進方向に複数の円周方向
画像を取得する。
【００１７】画像の合成・展開方法を図４に示す。取得
した円周方向画像データは正確な円周方向のアドレス
（位置関係）を持っており、掘進方向にはＴＢＭの移動
量データを用いる。図４に示すように、円周方向画像を
それぞれ展開し、掘進方向に接続することによりトンネ
ル壁面展開画像を容易に得ることができる。ただし、画
像処理ソフトを用いて、色彩等の調整を行う必要はあ
る。
した円周方向画像データは正確な円周方向のアドレス
（位置関係）を持っており、掘進方向にはＴＢＭの移動
量データを用いる。図４に示すように、円周方向画像を
それぞれ展開し、掘進方向に接続することによりトンネ
ル壁面展開画像を容易に得ることができる。ただし、画
像処理ソフトを用いて、色彩等の調整を行う必要はあ
る。
【００１８】さらに、この壁面展開画像に対し、「割れ
目解析システム」を用い、画像上でマウスを使い割れ目
をトレースすることによって、割れ目の走向・傾斜・幅
を求めることができる。そして、これらに割れ目の種類
（例えば、開口、密着、充填、鉱物脈等）に関するコメ
ント及び割れ目の存在深度を合わせて壁面観測図として
表示する。
目解析システム」を用い、画像上でマウスを使い割れ目
をトレースすることによって、割れ目の走向・傾斜・幅
を求めることができる。そして、これらに割れ目の種類
（例えば、開口、密着、充填、鉱物脈等）に関するコメ
ント及び割れ目の存在深度を合わせて壁面観測図として
表示する。
【００１９】図５に上記のＴＢＭ壁面画像解析装置全体
の構成を示す。円形アクチュエータ２及びラインセンサ
ーカメラ３を制御し、ラインセンサーカメラ３による壁
面画像及びＴＢＭによる距離データを取得する制御器５
は、これらのデータを記録する記録装置５ａ及びモニタ
５ｂを有している。そして、符号６で示す解析コンピュ
ータは、プリンタ６ａ及びモニタ６ｂを有し、前記記録
装置５ａから記録媒体７、例えばＭＯ（光磁気ディス
ク）等を介して壁面画像等のデータを取得し、前記割れ
目解析システム等によって解析を行う。
の構成を示す。円形アクチュエータ２及びラインセンサ
ーカメラ３を制御し、ラインセンサーカメラ３による壁
面画像及びＴＢＭによる距離データを取得する制御器５
は、これらのデータを記録する記録装置５ａ及びモニタ
５ｂを有している。そして、符号６で示す解析コンピュ
ータは、プリンタ６ａ及びモニタ６ｂを有し、前記記録
装置５ａから記録媒体７、例えばＭＯ（光磁気ディス
ク）等を介して壁面画像等のデータを取得し、前記割れ
目解析システム等によって解析を行う。
【００２０】
【発明の効果】ラインセンサーカメラは、トンネル壁面
円周方向にスキャンニングするので、円周方向に連続し
た画像を得ることができる。したがって、円周方向にゆ
がみのない画像を得ることができる。また、この画像は
正確な円周方向のアドレス（位置関係）を持っているの
で、約１ｍ毎に取得した画像を掘進方向に正確につなぎ
合わせることができる。
円周方向にスキャンニングするので、円周方向に連続し
た画像を得ることができる。したがって、円周方向にゆ
がみのない画像を得ることができる。また、この画像は
正確な円周方向のアドレス（位置関係）を持っているの
で、約１ｍ毎に取得した画像を掘進方向に正確につなぎ
合わせることができる。
【図１】ＴＢＭ壁面画像解析装置をＴＢＭ後方でルーフ
直後に設置した側面図。
直後に設置した側面図。
【図２】ＴＢＭ壁面画像解析装置をＴＢＭ後方でルーフ
直後に設置した拡大正面図。
直後に設置した拡大正面図。
【図３】ＴＢＭ壁面画像解析装置の移動方向を示す側面
図。
図。
【図４】画像合成・展開方法を示す説明図。
【図５】本発明の全体のシステムの構成を示すブロック
図。
図。
１・・・ＴＢＭ壁面画像解析装置 ２・・・円形アクチュエータ ３・・・ラインセンサーカメラ ５・・・制御器 ６・・・解析コンピュータ Ａ・・・切羽 Ｂ・・・ＴＢＭ Ｃ・・・トンネル壁面 Ｄ・・・吹き付けコンクリート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松 本 好 高 神奈川県横浜市泉区緑園１−11−12 (72)発明者 村 上 治 千葉県船橋市高野台１−８−１
Claims (4)
- 【請求項１】 ＴＢＭ後方で掘削壁面が見えるルーフ直
後に、トンネル中心軸を中心として所定の半径でトンネ
ル壁面の円周方向に動く円形アクチュエータを設置し、
該円形アクチュエータの移動架台にラインセンサーカメ
ラを取り付けて成ることを特徴とするＴＢＭ壁面画像解
析装置。 - 【請求項２】 前記円形アクチュエータ及びラインセン
サーカメラを制御してデータを取得し記録する制御器
と、そのデータを入力し解析する解析コンピュータとを
備えた請求項１に記載のＴＢＭ壁面画像解析装置。 - 【請求項３】 ＴＢＭ後方で掘削壁面が見えるルーフ直
後に、トンネル中心軸を中心として所定の半径でトンネ
ル壁面の円周方向に動く円形アクチュエータを設置し、
該円形アクチュエータの移動架台にラインセンサーカメ
ラを取り付け、該ラインセンサーカメラを円周方向にス
キャンニングしてトンネル壁面の円周方向に連続した画
像を取得し、ラインセンサーカメラを取り付けた前記移
動架台をトンネル掘進方向に所定の距離移動し、前記操
作を繰り返して、掘進方向に複数の円周方向画像を取得
することを特徴とするＴＢＭ壁面画像解析法。 - 【請求項４】 前記操作を制御器で制御すると共に取得
した画像データを記録し、そのデータを解析コンピュー
タに入力して壁面画像の解析を行う請求項３に記載のＴ
ＢＭ壁面画像解析法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23938097A JPH1181879A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Ｔｂｍ壁面画像解析装置及び画像解析法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23938097A JPH1181879A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Ｔｂｍ壁面画像解析装置及び画像解析法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1181879A true JPH1181879A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17043930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23938097A Pending JPH1181879A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | Ｔｂｍ壁面画像解析装置及び画像解析法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1181879A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317599A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Kumagai Gumi Co Ltd | トンネル壁面の撮影方法 |
| US7324137B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-29 | Naomichi Akizuki | System for automatically generating continuous developed still image from video image of inner wall of tubular object |
| CN105781567A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-20 | 黄河勘测规划设计有限公司 | 无通风式隧洞掘进施工方法 |
| CN106761780A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 浙江大学城市学院 | 一种地面堆载作用下盾构隧道变形修复方法 |
| JP2018204288A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 大成建設株式会社 | トンネル素掘り部の側壁面撮像方法および側壁面撮像装置 |
| EP3819433A1 (de) * | 2019-11-06 | 2021-05-12 | BAUER Spezialtiefbau GmbH | Bodenabtragsvorrichtung und verfahren zum erstellen eines loches im boden |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP23938097A patent/JPH1181879A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002317599A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Kumagai Gumi Co Ltd | トンネル壁面の撮影方法 |
| US7324137B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-29 | Naomichi Akizuki | System for automatically generating continuous developed still image from video image of inner wall of tubular object |
| CN105781567A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-07-20 | 黄河勘测规划设计有限公司 | 无通风式隧洞掘进施工方法 |
| CN106761780A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 浙江大学城市学院 | 一种地面堆载作用下盾构隧道变形修复方法 |
| JP2018204288A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 大成建設株式会社 | トンネル素掘り部の側壁面撮像方法および側壁面撮像装置 |
| EP3819433A1 (de) * | 2019-11-06 | 2021-05-12 | BAUER Spezialtiefbau GmbH | Bodenabtragsvorrichtung und verfahren zum erstellen eines loches im boden |
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