JPS6350514B2 - - Google Patents

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JPS6350514B2
JPS6350514B2 JP25290084A JP25290084A JPS6350514B2 JP S6350514 B2 JPS6350514 B2 JP S6350514B2 JP 25290084 A JP25290084 A JP 25290084A JP 25290084 A JP25290084 A JP 25290084A JP S6350514 B2 JPS6350514 B2 JP S6350514B2
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JP
Japan
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drilling
drilling machine
information
excavation
measurement
Prior art date
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Application number
JP25290084A
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Japanese (ja)
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JPS61130593A (en
Inventor
Akira Yoshida
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Furukawa Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Kogyo Co Ltd filed Critical Furukawa Kogyo Co Ltd
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Publication of JPS6350514B2 publication Critical patent/JPS6350514B2/ja
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  • Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、余掘測定システムに関し、特に、
トンネルの設計された断面に対して実際に掘削さ
れた内壁面についての余掘量を知ることができる
ような余掘測定システムに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an overexcavation measurement system, and in particular,
The present invention relates to an overexcavation measurement system that can determine the amount of overexcavation on the inner wall surface actually excavated with respect to the designed cross section of a tunnel.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、トンネル掘削工事等にあつては、さく
孔機にて切羽面に発破孔をさく孔して、このさく
孔にダイナマイト等を装薬して、発破をかけて岩
盤を破砕する方法が採られているが、この場合、
設計断面以上に掘れる余掘が発生する。
Generally, in tunnel excavation work, etc., a method is adopted in which a blast hole is drilled in the face using a drilling machine, the drilled hole is charged with dynamite, etc., and the rock is crushed by blasting. However, in this case,
Excess excavation occurs when excavation exceeds the designed cross section.

この余堀の量は、その時々の発破孔の位置と
か、岩盤の状態により変化するが、従来それを短
時間で簡単に測定できる適当な測定システムはな
かつた。
The amount of over-drilling varies depending on the location of the blast hole and the condition of the rock mass, but until now there has been no suitable measurement system that can easily measure it in a short time.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

掘削の際、さく孔パターンが適正でないと余掘
量は、大きくなる傾向にあり、この余掘がトンネ
ルの設計断面に対して大きくなると、コンクリー
トの使用量が多くなり、問題となる。また、余掘
量を少なくしようとすると設計断面より岩盤が突
出する部分を生じ、その修正作業も手間がかか
る。余掘を小さく抑えかつ必要な断面の破砕を可
能とするさく孔パターンを設定することはなかな
か難しいことである。このような適正なさく孔パ
ターンを設定するためには、一発破毎の余掘量の
把握が不可欠であり、その測定システムの開発が
望まれていた。
During excavation, if the drilling pattern is not appropriate, the amount of over-excavation tends to become large, and if this over-excavation becomes larger than the designed cross section of the tunnel, the amount of concrete used increases, which becomes a problem. In addition, when trying to reduce the amount of excess excavation, parts of the rock protrude beyond the designed cross section, which requires a lot of effort to correct. It is quite difficult to set a drilling pattern that minimizes over-excavation and enables fracture of the required cross section. In order to set such an appropriate drilling pattern, it is essential to understand the amount of excess excavation for each blast, and the development of a measurement system for this purpose has been desired.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は、このような従来技術の問題点を解
決するものであつて、さく孔装置を利用すること
により特別の測定装置を要せず、安価で簡単にト
ンネルの設計された断面に対して実際に掘削され
た内壁面についての余掘の量を知ることができ、
もつて余掘量を小さくするようさく孔パターンを
修正できるような余掘測定システムを提供するこ
とを目的としている。
This invention solves the problems of the prior art, and uses a drilling device to easily and inexpensively measure the designed cross section of a tunnel without the need for a special measuring device. You can know the amount of excess excavation for the inner wall surface that was actually excavated,
The object of the present invention is to provide an over-excavation measurement system that can correct the drilling pattern so as to reduce the amount of over-excavation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような目的を達成するために、この発明
は、トンネルの設計された断面に対応する内壁面
に対して掘削された実際の内壁面にさく孔機を位
置決めして、その座標を読取つて、設計された断
面に対するずれ量を算出して余掘の状態を知ると
いうものであつて、その手段は、ブームを介して
台車に支持されたさく孔機とこのさく孔機のX、
Y、Z方向の移動位置を台車の基準位置に対して
算出するための情報を発生する位置検出装置とこ
の位置検出装置からの情報を受ける処理装置とメ
モリとを有するさく孔装置と、このさく孔装置の
芯出しのための装置とを備えていて、処理装置
は、このさく孔装置が芯出しされたときにトンネ
ル断面上でのさく孔装置が設定された位置を算出
し、さく孔機の先端が掘削された内壁面に接触す
る状態にされたときに位置検出装置の情報とさく
孔装置が設定された位置の算出情報とに基づき接
触した状態にあるさく孔機先端の位置を算出する
ことにより、掘削された内壁面の状態を測定する
というものである。
In order to achieve such an objective, the present invention positions a drilling machine on the actual inner wall surface excavated with respect to the inner wall surface corresponding to the designed cross section of the tunnel, reads the coordinates, The state of over-excavation is known by calculating the amount of deviation with respect to the designed cross section, and the method is to use a drilling machine supported on a trolley via a boom, an X of this drilling machine,
A drilling device having a position detection device that generates information for calculating the movement position in the Y and Z directions with respect to a reference position of the truck, a processing device that receives information from the position detection device, and a memory; a device for centering the drilling device; the processing device calculates the position of the drilling device on the tunnel cross section when the drilling device is centered; When the tip of the drilling machine is in contact with the excavated inner wall surface, the position of the tip of the drilling machine in contact is calculated based on the information of the position detection device and the calculation information of the position set by the drilling machine. By doing so, the condition of the excavated inner wall surface can be measured.

〔作用〕[Effect]

このようにさく孔機先端が掘削された内壁面に
接触する状態になつたときの位置検出装置の情報
からの位置についての情報を得て、さく孔装置の
設定位置との関係からその位置座標を算出するこ
とにより内壁面の状態を測定できるので、余掘量
を知ることができる。
In this way, information about the position when the tip of the drilling machine comes into contact with the excavated inner wall surface is obtained from the information of the position detection device, and the position coordinate is determined from the relationship with the set position of the drilling machine. Since the condition of the inner wall surface can be measured by calculating , the amount of excess excavation can be known.

したがつて、次の切羽面のさく孔位置を適切な
さく孔パターンへと修正してさく孔すれば、余掘
量をコントロールできるので、岩盤等の質が変化
しても適切な断面の掘さくを行うことが可能とな
る。
Therefore, by correcting the drilling position on the next face face to an appropriate drilling pattern and drilling, the amount of over-excavation can be controlled, so even if the quality of the rock changes, the appropriate cross-section can be excavated. It becomes possible to carry out staking.

その結果、トンネル内壁に打設されるコンクリ
ートの使用量を適切な値にすることができる。
As a result, it is possible to set the amount of concrete to be used on the inner wall of the tunnel to an appropriate value.

〔実施例〕〔Example〕

次に、この発明の一実施例について図面を参照
して、具体的に説明する。
Next, one embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図は、この発明の一実施例である余掘測定
システムを適用した制御部の処理の流れ図、第2
図は、その制御部のブロツク図、第3図は、その
測定状態の説明図、第4図は、さく孔装置の位置
決め状態の説明図、第5図は、自動測定の場合の
測定におけるトンネル断面についての説明図、そ
して第6図は、自動測定の場合のメモリにおける
記憶テーブルの説明図である。なお、これら各図
において、同一のものは、同一の符号で示す。
FIG. 1 is a flowchart of the processing of the control unit to which the overexcavation measurement system, which is an embodiment of the present invention, is applied, and FIG.
The figure is a block diagram of the control unit, Figure 3 is an explanatory diagram of its measurement state, Figure 4 is an explanatory diagram of the positioning state of the drilling device, and Figure 5 is a tunnel diagram in automatic measurement. An explanatory diagram of the cross section, and FIG. 6 is an explanatory diagram of a storage table in the memory in the case of automatic measurement. In addition, in each of these figures, the same parts are indicated by the same symbols.

第2図において、10は、この制御部であつ
て、処理装置11と入力装置12、メモリ13、
さく孔機16、さく孔機16に対する位置決め作
動機構14及びその位置検出装置15、そしてカ
セツトテープ記憶装置等からなる外部記憶装置1
7等から構成されている。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes this control unit, which includes a processing device 11, an input device 12, a memory 13,
A drilling machine 16, a positioning mechanism 14 for the drilling machine 16 and its position detection device 15, and an external storage device 1 consisting of a cassette tape storage device and the like.
It consists of 7 mag.

ここで、処理装置11は、マイクロプロセツ
サ、インタフエース等を有していて、入力装置1
2は、操作パネル上に配置され、各種のキーを有
するキーボードとコーダとを具えている。また、
メモリ13は、トンネルの設計断面に対応する内
壁面に対応する座標データが記憶されている。
Here, the processing device 11 has a microprocessor, an interface, etc., and the input device 1
2 is arranged on the operation panel and includes a keyboard having various keys and a coder. Also,
The memory 13 stores coordinate data corresponding to the inner wall surface corresponding to the designed cross section of the tunnel.

一方、位置決め作動機構14は、位置検出装置
15からの検出信号と目標位置情報に応じて動作
し、目標位置情報に対応する座標位置等にさく孔
機16を位置決めする。すなわちこれは、第3図
に見るブーム6、ガイドシエル5、さく孔機16
の移動機構(図示せず)等の角度又は位置を選択
的に制御するものであつて、ブーム6、ガイドシ
エル5等をそれぞれ所定の角度に設定し、さく孔
機16の移動機構を所定の位置に設定してさく孔
機16を切羽面の座標基準位置から見た所定の座
標位置に所定の角度で位置決めする。
On the other hand, the positioning operation mechanism 14 operates according to the detection signal from the position detection device 15 and the target position information, and positions the drilling machine 16 at a coordinate position corresponding to the target position information. That is, this includes the boom 6, guide shell 5, and drilling machine 16 shown in FIG.
The boom 6, the guide shell 5, etc. are set at predetermined angles, and the moving mechanism of the drilling machine 16 is set at a predetermined angle. position, and the drilling machine 16 is positioned at a predetermined coordinate position viewed from the coordinate reference position of the face surface at a predetermined angle.

ここに、位置決め作動機構14は、所定の位置
にさく孔機16を位置決めするために、比較器、
シリンダ装置、そしてこれを制御する油圧電磁バ
ルブ及びバルブ駆動回路等を備えていて、比較器
にて、現在位置と処理装置11から得た目標位置
とを比較して、その結果得た差信号をバルブ駆動
回路に供給して、油圧電磁バルブを介してシリン
ダ装置を作動し、さく孔機16を目標位置に位置
付ける。ここに前記比較器に与えられる現在位置
の情報は、位置検出装置15から、それぞれ与え
られ、目標位置情報は、処理装置11から指令信
号として受ける。そして各さく孔機16の位置決
めが完了したときには、位置決め作動機構14
は、それぞれ制御装置11に位置決め完了信号を
送出する。
Here, the positioning actuation mechanism 14 includes a comparator, a
It is equipped with a cylinder device, a hydraulic solenoid valve, a valve drive circuit, etc. to control the same, and a comparator compares the current position with the target position obtained from the processing device 11, and outputs the difference signal obtained as a result. A valve drive circuit is supplied to actuate the cylinder arrangement via the hydraulic solenoid valve to position the drilling machine 16 at the target position. The current position information given to the comparators is given from the position detection device 15, and the target position information is received from the processing device 11 as a command signal. When the positioning of each drilling machine 16 is completed, the positioning operation mechanism 14
sends a positioning completion signal to the control device 11, respectively.

位置検出装置15は、さく孔機16の現在の角
度と位置とを検出するものであつて、さく孔機1
6の移動機構、ガイドシエル5、ブーム6、台車
7等の可動部分に配置されたロータリエンコーダ
と、このロータリエンコーダからの情報信号をデ
コードして所定のデイジタル値に変換する変換回
路とを具えて構成され、所定の角度に設定された
ガイドシエル5、ブーム6の角度情報及びさく孔
機16の進退の距離に対応する情報を処理装置1
1と位置決め作動機構14とに送出する。なお、
この場合、位置決め作動機構14に対しては、変
換回路の出力信号がその比較器に加えられて、現
在位置を示す情報信号として取り扱われる。
The position detection device 15 detects the current angle and position of the drilling machine 16.
6, a rotary encoder disposed on movable parts such as a guide shell 5, a boom 6, and a truck 7, and a conversion circuit that decodes an information signal from the rotary encoder and converts it into a predetermined digital value. The processing device 1 outputs information corresponding to the angle information of the guide shell 5 and the boom 6 configured and set at a predetermined angle, and the distance of advance and retreat of the drilling machine 16.
1 and the positioning actuation mechanism 14. In addition,
In this case, for the positioning actuation mechanism 14, the output signal of the conversion circuit is applied to its comparator and treated as an information signal indicating the current position.

さて、処理装置11は、入力装置12からの読
込み指令を示す入力信号に対応して、位置検出装
置15からのデータを読込み、そのデータからさ
く孔機16の座標位置をメモリ13に記憶する。
Now, the processing device 11 reads data from the position detection device 15 in response to an input signal indicating a reading command from the input device 12, and stores the coordinate position of the drilling machine 16 in the memory 13 from the data.

この場合の座標データとしては、第5図に見る
トンネル1の切羽面9に対応し、その中心Oを基
準として採られた座標であつて、前記基準位置O
からX方向(水平方向;X)、Y方向(垂直方
向;Y)にとつた座標位置、さく孔機16のさく
孔方向Zを1つの単位として、それぞれが算出さ
れ、これらがメモリ13の所定番地に順次デジタ
ル化した数値で記憶される。
In this case, the coordinate data corresponds to the face 9 of the tunnel 1 shown in FIG.
The coordinate positions taken in the X direction (horizontal direction; The address is stored as a sequentially digitized numerical value.

次に、動作を説明すると、第4図に見るごとく
トンネル1の後方に配置されたレーザー装置3
は、光線4を発生して、さく孔装置1の切羽面9
に対する座標基準位置の芯出しを行うために利用
される。
Next, to explain the operation, as shown in Fig. 4, the laser device 3 placed at the rear of the tunnel 1
generates a light ray 4 and strikes the face 9 of the drilling device 1.
It is used to center the coordinate reference position with respect to.

すなわち、芯出しとして、さく孔装置2のブー
ム6を制御して、そのさく孔機16を支持するガ
イドシエル5上に設けられた第1、第2のターゲ
ツト8a,8bに光線4に合わせて、その時のブ
ーム6の移動量から逆算して、トンネル1の中心
に一致し、切羽面9の手前に対応して設定される
さく孔座標の原点位置Oを読込み、同時に、切羽
面9上に設定されるさく孔座標に対する台車7の
軸中心の座標位置Xo,Yoを算出して、これら原
点位置Oと軸中心座標位置Xo,Yoをそれぞれメ
モリ13の所定の記憶領域に記憶する。
That is, for centering, the boom 6 of the drilling device 2 is controlled to align the beam 4 with the first and second targets 8a and 8b provided on the guide shell 5 that supports the drilling machine 16. , by calculating backward from the amount of movement of the boom 6 at that time, read the origin position O of the drilling coordinates, which coincides with the center of the tunnel 1 and is set corresponding to the front of the face 9, and at the same time, The coordinate positions Xo and Yo of the axis center of the truck 7 are calculated with respect to the set drilling coordinates, and the origin position O and the axis center coordinate positions Xo and Yo are respectively stored in predetermined storage areas of the memory 13.

そして、第5図に見る所定のさく孔パターンP
に対応して切羽面9をさく孔して、さく孔装置2
が後退し、さく孔された孔に装薬して、発破が掛
けられて、所定量の掘削が行われる。
Then, the predetermined drilling pattern P shown in FIG.
A hole is drilled in the face surface 9 corresponding to the hole drilling device 2.
The driller retreats, charges the drilled hole, blasts it, and excavates a predetermined amount.

ここで、第1図に見るごとく、そのステツプ
でさく孔装置2が前進して、台車7を切羽面9に
移動し、切羽面9から所定の位置に対峙して設置
する。そしてステツプで再び、前記芯出しが行
われる。
Here, as shown in FIG. 1, the drilling device 2 moves forward in that step, moves the truck 7 to the face surface 9, and installs it at a predetermined position facing the face surface 9. Then, in step, the centering is performed again.

次に、ステツプにて、入力装置12からさく
孔方向であるZ方向の値が入力されて、さく孔機
16が台車7の基準位置からさく孔方向に一定距
離、例えば1mの位置にセツトされるように処理
装置から位置決め作動機構14に制御信号が送出
されて、常に、さく孔機16の先端側がさく孔方
向に対して1mの位置にあるように制御される。
Next, in step, a value in the Z direction, which is the drilling direction, is input from the input device 12, and the drilling machine 16 is set at a certain distance, for example, 1 m, from the reference position of the cart 7 in the drilling direction. A control signal is sent from the processing device to the positioning actuating mechanism 14 so that the tip side of the drilling machine 16 is always located at a position of 1 m with respect to the drilling direction.

次に、ステツプで第4図に見るごとく、手動
により、掘削されたトンネル1内の内壁面に接す
るようにさく孔機16をXY方向へ移動し、接触
させる。そしてステツプにて入力装置12から
座標読込みキーが押下された時点で、その時の座
標情報X,Y,Zの値を位置検出装置15からの
データとして処理装置11が読込み、それをメモ
リ13に記憶する。
Next, as shown in FIG. 4, in a step, the drilling machine 16 is manually moved in the X and Y directions so as to come into contact with the inner wall surface of the excavated tunnel 1. Then, when the coordinate reading key is pressed from the input device 12 in step, the processing device 11 reads the values of the coordinate information X, Y, and Z at that time as data from the position detection device 15, and stores it in the memory 13. do.

そして、ステツプにて、測定が終了していな
いかを例えば終了キーとかその測定数により判定
し、ステツプからステツプまでの処理過程を
測定が終了するまで循環して、その処理を実行す
る。
Then, in a step, it is determined whether or not the measurement has been completed, for example, by using an end key or the number of measurements, and the process is repeated from step to step until the measurement is completed, and the process is executed.

このようにして、掘削されたトンネル1内の内
壁面においてほぼ所定間隔置きに、又はその凹凸
の状態に応じて必要な個所の座標を読取つて行
き、あるさく孔方向についての余掘測定が終了す
ると、次に、Z方向の値を更新して、同様な余掘
測定を繰り返して、切羽面9の付近まで行う。
In this way, the coordinates of necessary points are read at approximately predetermined intervals on the inner wall surface of the excavated tunnel 1, or depending on the state of the unevenness, and the over-excavation measurement in a certain drilling direction is completed. Then, the Z-direction value is updated and similar additional excavation measurements are repeated up to the vicinity of the face surface 9.

次に、入力装置12から余掘距離演算のキーを
入力すると、処理装置11がこれを受付けて、ス
テツプにてメモリ13から余掘測定した座標に
対して、第3図に見る設計断面パターンS(点線
部参照)のうち、測定点に対してそれに最も近い
設計上の断面パターン上の点の座標値を読出し
て、これと測定点の座標との距離を算出して、そ
れを余掘量として、ステツプにてその測定点に
対応してメモリ13に記憶して行く。
Next, when a key for calculating the extra excavation distance is inputted from the input device 12, the processing device 11 receives this and inputs the design cross-sectional pattern S shown in FIG. (Refer to the dotted line), read out the coordinate value of the point on the designed cross-sectional pattern that is closest to the measurement point, calculate the distance between this and the coordinate of the measurement point, and calculate the amount of excess excavation. The data is stored in the memory 13 corresponding to the measurement point in each step.

こうして得た測定座標値と余掘量のデータは、
外部記憶装置であるカセツトテープ等の記憶装置
17に記憶されて、さく孔装置2に搭載されたコ
ンピユータ又は他のコンピユータで処理されてデ
イスプレイ上に表示され、又はX―Yプロツタ上
にプロツテングされる。
The measured coordinate values and excess excavation amount data obtained in this way are
The information is stored in a storage device 17 such as an external storage device such as a cassette tape, processed by the computer installed in the drilling device 2 or another computer, and displayed on a display or plotted on an XY plotter. .

そしてその結果から、切羽面9をさく孔するさ
く孔パターンPに修正が加えられて、より余掘量
が少なくなる方向へとさく孔位置を変更させるこ
とになる。
Based on the results, the drilling pattern P for drilling the face 9 is modified, and the drilling position is changed in a direction that reduces the amount of over-excavation.

その結果、余掘が少なく、設計断面に近い形で
トンネルの掘削ができ、掘削された内壁面1aを
打設するコンクリート量も少なくて済むことにな
る。
As a result, the tunnel can be excavated in a shape close to the designed cross section with less excess excavation, and the amount of concrete to be poured into the excavated inner wall surface 1a can be reduced.

ところで、前記は、手動でさく孔機16を位置
決めしているが、これは、所定の余掘測定パター
ンに従つて自動で行うことができる。
Incidentally, in the above description, the hole drilling machine 16 is positioned manually, but this can be done automatically according to a predetermined overexcavation measurement pattern.

第6図は、この場合の余掘測定パターンを記憶
するメモリ13の記憶テーブルの状態である。
FIG. 6 shows the state of the storage table in the memory 13 that stores the over-excavation measurement pattern in this case.

次に、この自動処理について説明すると、入力
装置12から入力された余掘測定パターン番号に
従つて、例えば、メモリ13がアクセスされ、所
定の余掘測定パターン情報Tを読出して、演算処
理等をした結果を位置決め作動機構14に指令信
号として送出して、さく孔機16を所定の測定位
置T1,T2,T3……,Tnのうちの、まず、T1
設定し、その位置決め完了信号を受け、次にさく
孔機16の移動機構を進退させる指令信号を送出
して、さく孔機16を前進させる。そしてさく孔
機16の前進距離を作動機構14から受けて、掘
削された内壁面に接触する状態になるまでさく孔
機を前進させて、余掘測定パターンから得た距離
の情報に対し、接触した状態で検出されるさく孔
機16の距離のずれ量を余掘測定番号位置につい
て順次算出してメモリ13に記憶する。
Next, to explain this automatic processing, according to the over-excavation measurement pattern number input from the input device 12, for example, the memory 13 is accessed, predetermined over-excavation measurement pattern information T is read out, and arithmetic processing etc. The result is sent as a command signal to the positioning actuating mechanism 14, and the drilling machine 16 is first set to T 1 among the predetermined measurement positions T 1 , T 2 , T 3 ..., Tn, and the positioning is performed. After receiving the completion signal, a command signal is sent to move the moving mechanism of the drilling machine 16 forward or backward, thereby moving the drilling machine 16 forward. Then, the forward distance of the drilling machine 16 is received from the actuating mechanism 14, and the drilling machine is advanced until it comes into contact with the excavated inner wall surface, and the distance information obtained from the overexcavation measurement pattern is determined based on the contact The amount of deviation in the distance of the drilling machine 16 detected in this state is sequentially calculated for the over-excavation measurement number position and stored in the memory 13.

ここで、メモリ13には、切羽面9上にとられ
た基準位置からX方向(水平方向;X)、Y方向
(垂直方向;Y)にとつた座標位置、さく孔機1
6のさく孔方向Z、さく孔機16の進退距離L、
余掘測定角Θを1つの単位として、余掘測定番号
対応に、第6図に見る記憶テーブル21の所定番
地にデジタル化した数値で、これらを記憶してい
る。しかも、このような余掘測定番号列は、余掘
測定パターンに対応して、それぞれ特定番地領域
が割当られて記憶されているものである。
Here, the memory 13 stores coordinate positions taken in the X direction (horizontal direction;
6 drilling direction Z, advancing and retreating distance L of the drilling machine 16,
With the over-excavation measurement angle Θ as one unit, these are stored as digitized numerical values in a predetermined location of the storage table 21 shown in FIG. 6 in correspondence with the over-excavation measurement number. Furthermore, such over-drilling measurement number strings are stored with specific address areas allocated to each in correspondence with the over-drilling measurement pattern.

したがつて、入力装置12から余掘測定パター
ンを入力することによつて、これを検索すること
ができる。
Therefore, by inputting the over-excavation measurement pattern from the input device 12, it can be searched.

なお、この余掘測定パターンTは、第5図に見
るようなトンネルの設計上設定された断面に対し
て手前の位置に所定の間隔で採られたものであつ
て、その設計上の断面形状によつてそれぞれ相違
するものである。
Note that this over-excavation measurement pattern T is taken at a predetermined interval in front of the designed cross-section of the tunnel as shown in Figure 5, and is based on the designed cross-sectional shape. They differ depending on the situation.

まず、その第1バイト目である記憶位置22
は、余掘測定が完了したか否かを示すフラグビツ
ト(第1ビツトが0のとき、測定が完了していな
い。第1ビツトが1のとき、さく孔が完了してい
ることを示している。)と余掘測定番号(残り、
7ビツト)とを記憶する位置である。この余掘測
定番号は、余掘測定番号の順番に記憶すれば、こ
のメモリ13の番地をそのまま利用して、省略し
てもよい。第2バイト目の記憶位置23は、X座
標の記憶位置であり、第3バイト目の記憶位置2
4は、Y座標の記憶位置である。また、第4バイ
ト目の25は、余掘測定角Θを示していて、第5
バイト目の記憶位置26は、さく孔機16の設定
距離Lを示しているものであつて、第6バイト目
の27は、設計断面からの余掘の値を記憶する位
置である。
First, the first byte is memory location 22.
is a flag bit indicating whether over-drilling measurement has been completed (when the first bit is 0, measurement has not been completed; when the first bit is 1, it indicates that drilling has been completed). ) and extra digging measurement number (remaining,
7 bits). This over-excavation measurement number may be omitted by using the address of this memory 13 as is, as long as it is stored in the order of the over-excavation measurement numbers. The storage position 23 of the second byte is the storage position of the X coordinate, and the storage position 23 of the third byte
4 is the storage position of the Y coordinate. In addition, 25 in the fourth byte indicates the over-excavation measurement angle Θ, and the fifth byte
The storage position 26 of the 6th byte indicates the set distance L of the drilling machine 16, and the 6th byte 27 is a position where the value of over-excavation from the design cross section is stored.

ここで、余掘測定パターンの(X、Y)座標
は、設計断面から距離Lだけ内側の位置に設定さ
れているものである。そしてこのLだけ移動した
位置が余掘量の0点位置となり、そこからの前後
距離が余掘量として算出されるものである。
Here, the (X, Y) coordinates of the over-excavation measurement pattern are set at a position a distance L inside from the design cross section. The position moved by this L becomes the 0 point position of the amount of excess digging, and the longitudinal distance from there is calculated as the amount of excess digging.

次に、余掘測定パターンに従つた測定動作につ
いて説明する。
Next, a measurement operation according to the over-excavation measurement pattern will be explained.

まず、さく孔装置2の余掘測定パターン番号を
とZ方向の値とを入力すると、これらの情報を受
けた処理装置11は、Z方向の値をメモリ13の
所定位置に記憶して、余掘測定パターン番号に基
づきメモリ13の対応する記憶領域をアクセスす
る。そのアクセスされた領域には、第5図に示し
た対応する余掘測定パターンの記憶テーブル21
が記憶されていて、その一番目の余掘測定番号の
データがまず読出される。
First, when the over-excavation measurement pattern number and the Z-direction value of the drilling device 2 are input, the processing device 11 that has received these information stores the Z-direction value in a predetermined position in the memory 13 and calculates the over-excavation measurement pattern number. The corresponding storage area of the memory 13 is accessed based on the depth measurement pattern number. In the accessed area, there is a storage table 21 of the corresponding over-excavation measurement pattern shown in FIG.
is stored, and the data of the first extra-excavation measurement number is read out first.

ここで、処理装置11は、さく孔機16の第1
番目の余掘測定番号T1(No.1)を記憶位置22を
アクセスして、探し、そこで、それに対応する記
憶位置23,24,25を読出す。これらは、
X、Y座標情報、さく孔角Θである。これらX、
Y座標情報、さく孔角Θ、と先に記憶したZ方向
の値とを位置決め作動機構14に送出して、位置
決め作動機構14によりさく孔機16を余掘測定
番号T1に対応する所定の余掘測定位置に位置決
めする。
Here, the processing device 11 is the first one of the drilling machine 16.
The storage location 22 is accessed to find the th over-excavation measurement number T 1 (No. 1), and the corresponding storage locations 23, 24, and 25 are read there. these are,
These are the X and Y coordinate information and the drilling angle Θ. These X,
The Y coordinate information, the drilling angle Θ, and the previously stored value in the Z direction are sent to the positioning actuation mechanism 14, and the positioning actuation mechanism 14 moves the drilling machine 16 to a predetermined position corresponding to the over-excavation measurement number T1 . Position at the additional excavation measurement position.

そして、処理装置11は、位置決め作動機構1
4のさく孔機16に対する移動機構を制御して、
トンネル1の内壁面1aに接触する方向に駆動し
て、その時の移動量を位置検出装置15から読取
り、その値と、前記記憶テーブル21の余掘測定
番号T1の記憶位置26からデータLを読出して、
その差値を余掘量として、その次の記憶位置27
の最初の欄27aに記憶する。
The processing device 11 then operates the positioning actuation mechanism 1
4 by controlling the movement mechanism for the drilling machine 16,
It is driven in the direction of contacting the inner wall surface 1a of the tunnel 1, and the amount of movement at that time is read from the position detection device 15, and the value and data L are obtained from the storage position 26 of the over-excavation measurement number T1 in the storage table 21. Read out,
The difference value is used as the excess digging amount, and the next storage position 27 is
is stored in the first column 27a.

そして、余掘測定番号を更新して、No.2に位置
付けて、同様な測定をする。
Then, update the extra excavation measurement number, position it as No. 2, and perform the same measurement.

このような測定を余掘測定パターンの各番号に
ついて行うことによりその余掘測定を実行する。
The over-excavation measurement is executed by performing such measurements for each number of the over-excavation measurement pattern.

次に、Z方向の値を更新してこれをメモリ13
の所定の位置に順次記憶するとともに、同様な処
理をして、同様に、前記記憶テーブル21の余掘
測定番号の記憶位置26からデータLを読出し
て、その差値を余掘量として、その次の記憶位置
27の次の欄27bに記憶する。
Next, update the value in the Z direction and store it in the memory 13.
The data L is sequentially stored in predetermined positions, and the same process is performed to similarly read the data L from the storage position 26 of the over-excavation measurement number in the storage table 21, and the difference value is used as the over-excavation amount. It is stored in the next column 27b of the next storage location 27.

このようにして、Z方向に対応して、記憶位置
27の区分けされた欄に順次余掘測定データを記
憶して行くものである。
In this way, the over-excavation measurement data is sequentially stored in the divided columns of the storage position 27 corresponding to the Z direction.

こうして記憶されたデータは、前記実施例と同
様に、次のさく孔パターンの位置を修正するデー
タとして使用される。
The data thus stored is used as data for correcting the position of the next drilling pattern, similar to the previous embodiment.

この実施例では、自動的に直接余掘量について
のデータが得られるようにしているが、手動の例
の場合と同様に座標を自動的に読込み、そのデー
タから設計上の断面座標情報と比較して、同様な
余掘量についてのデータを得るようにしてもよ
い。
In this example, data on the amount of excess excavation is automatically obtained, but as in the manual example, the coordinates are automatically read and compared with the design cross-sectional coordinate information from that data. Then, similar data regarding the amount of excess excavation may be obtained.

さらに、これらの場合、設計断面から余掘量を
算出しているが、これは、内壁面の測定データの
み算出するだけで、そのデータをもとにして、余
掘量を別の計算機とか、手計算等により算出して
もよい。
Furthermore, in these cases, the amount of excess excavation is calculated from the design cross section, but this only calculates the measured data of the inner wall surface, and based on that data, the amount of excess excavation is calculated using a separate calculator, etc. It may be calculated by hand calculation etc.

実施例では、トンネル中心からさく孔装置の基
準位置座標を算出し、かつ接触点である位置をト
ンネルの中心から見た座標を基準として得て、余
掘量を算出しているが、余掘量については、この
ような座標による算出に限定されるものではな
く、ブームが移動されさく孔機が掘削された内壁
面に接触する状態になつたときの検出装置の情報
から、その接触点の位置とさく孔装置の基準位置
との関係で算出するものであれば、その座標の採
りかたを問うものではない。
In the example, the reference position coordinates of the drilling device are calculated from the center of the tunnel, and the coordinates of the position of the contact point as seen from the center of the tunnel are obtained as a reference to calculate the amount of over-excavation. The amount is not limited to calculation using such coordinates, but the contact point can be calculated from the information of the detection device when the boom is moved and the drilling machine comes into contact with the excavated inner wall surface. As long as it is calculated based on the relationship between the position and the reference position of the drilling device, it does not matter how the coordinates are taken.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から理解できるように、この発明
は、ブームを介して台車に支持されたさく孔機と
このさく孔機のX、Y、Z方向の移動位置を台車
の基準位置に対して算出するための情報を発生す
る位置検出装置とこの位置検出装置からの情報を
受ける処理装置とメモリとを有するさく孔装置
と、このさく孔装置の芯出しのための装置とを備
えていて、処理装置は、このさく孔装置が芯出し
されたときにトンネル断面上でのさく孔装置が設
定された位置を算出し、さく孔機の先端が掘削さ
れた内壁面に接触する状態にされたときに位置検
出装置の情報とさく孔装置が設定された位置の算
出情報とに基づき接触した状態にあるさく孔機の
位置を算出することにより、掘削された内壁面の
状態を測定するというものであるので、さく孔機
が掘削された内壁面に接触する状態になつたとき
の位置検出装置の情報からの接触点の位置につい
ての情報を得ることができ、さく孔装置のを設定
位置との関係からその位置を算出することによ
り、余掘量を知ることができる。
As can be understood from the above description, the present invention calculates a drilling machine supported by a truck via a boom and the moving position of this drilling machine in the X, Y, and Z directions with respect to the reference position of the truck. A drilling device having a position detection device that generates information for the drilling, a processing device that receives information from the position detection device, and a memory, and a device for centering the drilling device, the processing device calculates the position of the drilling device on the tunnel cross section when the drilling device is centered, and calculates the position where the drilling device is set on the tunnel cross section when the tip of the drilling device is brought into contact with the excavated inner wall surface. The condition of the excavated inner wall surface is measured by calculating the position of the drilling machine in contact based on the information of the position detection device and the calculation information of the position where the drilling device is set. Therefore, when the drilling machine comes into contact with the excavated inner wall surface, information about the position of the contact point can be obtained from the information of the position detection device, and the relationship between the drilling machine and the set position can be obtained. By calculating its position from , the amount of excess excavation can be determined.

このようにさく孔装置を利用することにより、
特別の測定装置を要せず安価簡便に余掘量の測定
ができるので、その結果、さく孔パターンを適正
なものへと修正でき、余掘量をコントロールして
岩盤等の質が変化しても適切な掘さくを行うこと
が可能となり、トンネル内壁に打設されるコンク
リートの使用量を適切な値にすることができる。
By using the drilling device in this way,
The amount of over-excavation can be measured cheaply and easily without the need for special measuring equipment, so as a result, the drilling pattern can be corrected to an appropriate one, and the quality of the rock etc. can be changed by controlling the amount of over-excavation. This also makes it possible to perform appropriate excavation, making it possible to set the amount of concrete to be used for the inner walls of the tunnel to an appropriate value.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明の一実施例である余掘測定
システムを適用した制御部の処理の流れ図、第2
図は、その制御部のブロツク図、第3図は、その
測定状態の説明図、第4図は、さく孔装置の位置
決め状態の説明図、第5図は、自動測定の場合の
測定におけるトンネル断面についての説明図、そ
して第6図は、自動測定の場合のメモリにおける
記憶テーブルの説明図である。 1…トンネル、2…さく孔装置、3…レーザ発
生装置、4…光線、5,16…さく孔機、6…ブ
ーム、7…台車、8a,8b…ターゲツト、9…
切羽面、10…制御部、11…処理装置、12…
入力装置、13…メモリ、14…作動機構、15
…位置検出装置、16…さく孔機、17…外部記
憶装置。
FIG. 1 is a flowchart of the processing of the control unit to which the overexcavation measurement system, which is an embodiment of the present invention, is applied, and FIG.
The figure is a block diagram of the control unit, Figure 3 is an explanatory diagram of its measurement state, Figure 4 is an explanatory diagram of the positioning state of the drilling device, and Figure 5 is a tunnel diagram in automatic measurement. An explanatory diagram of the cross section, and FIG. 6 is an explanatory diagram of a storage table in the memory in the case of automatic measurement. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Tunnel, 2...Drilling device, 3...Laser generator, 4...Light beam, 5, 16...Drilling machine, 6...Boom, 7...Dolly, 8a, 8b...Target, 9...
Face surface, 10...control unit, 11...processing device, 12...
Input device, 13... Memory, 14... Actuation mechanism, 15
...Position detecting device, 16...Drilling machine, 17...External storage device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ブームを介して台車に支持されたさく孔機と
このさく孔機のX、Y、Z方向の移動位置を前記
台車の基準位置に対して算出するための情報を発
生する位置検出装置とこの位置検出装置からの前
記情報を受ける処理装置とメモリとを有するさく
孔装置と、このさく孔装置の芯出しのための装置
とを備え、前記処理装置は、このさく孔装置が芯
出しされたときにトンネル断面上での前記さく孔
装置が設定された位置を算出し、前記さく孔機の
先端が掘削された内壁面に接触する状態にされた
ときに前記位置検出装置の情報と前記さく孔装置
が設定された位置の算出情報とに基づき前記接触
した状態にあるさく孔機先端の位置を算出するこ
とにより、前記掘削された内壁面の状態を測定す
ることを特徴とする余掘測定システム。 2 メモリにはトンネルの設計された断面に対応
する内壁面に応じて所定間隔で採られた複数の測
定点に対し、この測定点への位置決め情報が記憶
されていて、処理装置は、さく孔装置が芯出しさ
れたときにトンネル断面上でのさく孔装置が設定
された位置を算出し、所定の測定位置に対応して
前記メモリに記憶された対応する位置決め情報を
読出して、そこにさく孔機を位置付け、かつ先端
が内壁面に接触する状態になるまでさく孔機を移
動する制御をし、前記設計された断面の形状に対
する情報と前記さく孔装置が設定された位置の算
出情報とに基づき前記設計された断面の形状に対
する距離のずれ量を前記測定点について算出して
前記メモリに記憶することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の余掘測定システム。
[Claims] 1. Generating information for calculating a drilling machine supported on a truck via a boom and the movement position of this drilling machine in the X, Y, and Z directions with respect to a reference position of the truck. a drilling device having a position detecting device for detecting a position, a processing device for receiving the information from the position detecting device, and a memory; and a device for centering the drilling device; Calculating the position where the drilling device is set on the tunnel cross section when the device is centered, and detecting the position when the tip of the drilling device is brought into contact with the excavated inner wall surface. The state of the excavated inner wall surface is measured by calculating the position of the tip of the drilling machine in the contacting state based on the information of the device and the calculation information of the position where the drilling device is set. Features over-excavation measurement system. 2 The memory stores positioning information for a plurality of measurement points taken at predetermined intervals according to the inner wall surface corresponding to the designed cross section of the tunnel, and the processing device Calculate the position at which the drilling device is set on the tunnel cross section when the device is centered, read out the corresponding positioning information stored in the memory corresponding to a predetermined measurement position, and drill there. Position the drilling machine, control the movement of the drilling machine until the tip comes into contact with the inner wall surface, and collect information on the designed cross-sectional shape and calculated information on the position where the drilling machine is set. 2. The over-excavation measurement system according to claim 1, wherein the distance deviation amount with respect to the designed cross-sectional shape is calculated for the measurement point based on the calculated cross-sectional shape and stored in the memory.
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