JPH02128001A - 直線レールの整列方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利 本発明は、第１直線レールに接続した第２以降の直線レ
ールを、第１直線レールに沿って一直線上に整列する直
線レールの整列方法及び装置に関する。

盗」０１権 現在、トンネル工法はＮＡＴＭが標準工法になっている
。この工法はトンネルの二次覆工が３゜ｌと薄くなった
ため、巻厚の検測が厳しくなっている。もし、型枠のセ
ット後に当りが見つがれば。

それを除去せねばならず、従って再び型枠を移動してセ
ットをやり直しすることになる。

また、巻立前にアイソレーションの目的でシートを張る
ため、それ以前に当りを正確にチエツクして除去してお
く必要がある。万一シートを張った後に当りを見つける
と、シートを剥さねばならず、非常に大変な作業が強い
られるようになる。

そこで、シートを張る前に細かいピッチ毎にトンネル断
面形状を把握できれば、当りを前もって発見することが
でき、極めて好都合である。

が　　じようとする課 ところが、トンネル断面を３１１１定する場合、単に測
定器により断面形状が測定しても、トンネルが正しい位
置に掘削されているものか否かが不明である。このため
、断面測定器を設置した位置の座標値を検出しなければ
ならないが、座標値の検出は手間のかかる作業である。

しかも、細かいピッチで断面測定をしようとすると、そ
の都度座標値の検出を必要とし、時間と労力の消費は膨
大なものとなってしまう。

このような問題を解消できる方法として、本願発明者は
、断面測定器を、架設した直線レール上に走行可能に装
着し、そして測定器を所定ピッチ毎に直線レール上を間
欠走行させ、その際に断面測定することを案出した。こ
の方法によれば、直線レールの始点と終点の座標を検出
するだけで、その中間の測定位置が検出でき、しかもか
なり細かいピッチの測定も可能となる利点がある。

上記した測定方法を採用する場合、架設した直線レール
が一直線上であることが必須条件である。

また、あまり短い区間では効果が薄れるので、例えば１
０ｍ以上を一直線上に直線レールを設けることが要求さ
れる。

ところが、１０ｍ以上の区間を１本の直線レールのみを
使用することはそのレールの取扱、運搬が極めて困難で
現実には存在し得ない、そこで、短い直線レールが複数
本接続させることが考えられるが、接続する直線レール
をすべて一直線上に整列させることはかなり難しいとい
う問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑み、簡単な操作で直線レー
ルを直線上に整列することのできる整列方法及び装置を
提供することを目的としている。

を　　するための 上記目的を達成するために、本発明の直線レールの整列
方法においては、第１直線レールに、レール上を走行可
能なターゲット装置を装着し、その装着したターゲット
装置の照準点に当る第１直線レールと平行な可視光線を
投光し、その後第１直線レールに第２以降の直線レール
を順次接続し、その接続した直線レール上にターゲット
装置を順次移動し、そのターゲット装置の照準点に可視
光線が当るように、直線レールを接続する毎に直線レー
ルの位ＥｙＪＲ節することである。

本発明の直線レールの整列装置においては、第１直線レ
ール及び最終接続直線レールの端部側と各直線レールの
接続部に設けられたレール支持装置と、直線レール上を
走行可能で照準点が設けられたターゲット装置と、第１
直線レールと平行な可視光線を投光する投光装置と、前
記レール支持装置に設けられ、直線レールを調節移動可
能なレール位ａｍｍ手段とを有することである。更に、
投光装置が、直線レールに装着可能であり、かつ装着後
直線レールと平行に可視光線を投光する投光点における
直線レールの延在方向と垂直な面の座標が予め定められ
ており、該投光装置と前記ターゲットを同一の直線レー
ルに装着したとき、照準点の直線レールの延在方向と垂
直な面の座標が前記投光装置の座標と一致することを特
徴としている。

作用 光の直進性を利用して直線レールと平行に拡散しにくい
可視光線を投光させ、その光線をターゲットに当るよう
に直線レールの調整をすることにより、接続した直線レ
ールを一直線上に整列できる。そして、可視光線の投光
位置を予め一定にし、直線のときその光が照準する位置
にターゲットの照準印を付せば、直線レールの整列が簡
単に行ない得る。

叉産貫 以下、本発明の実施例を添付図面に従って説明する。

第１図において、符号１は直線レールであり、直線レー
ル１は第３図に示すように断面矩形に形成された中空の
レール基体２と、該レール基体２の長手方向側角に固着
されたスライドプレート３とから構成されている。この
直線レール１はレール支持装置によって支持される。

レール支持装置は、第１図に示すように、支持脚４と、
該支持脚４に支承される横架台５と、該横架台５のほぼ
中央に設けられた調節機構６とから構成させ、後述する
調節機構６の移動台２６上に上記直線レール１を支持す
るようになっている。

支持脚４は、第２図に示すように、ジヤツキベース７に
ネジ切りロッド８が立設され、ネジ切りロッド８には操
作腕付ナツト９が螺合されている。

また、ネジ切りロッド８は中空円筒上の支持筒１０に移
動可能に嵌合され、支持筒１ｏの下端には止めネジ１１
が設けられている。この止めネジ１１を弛めることによ
り、支持筒１ｏは、ネジ切りロッド８の軸線方向に上下
移動可能となる。支持筒１０には、その軸線と直交する
方向に貫通する位置合わせ孔１２が所定間隔９、例えば
５１毎に多数形成され、この位置合わせ孔１２に架台５
を載せ得る止めピン１３が抜き差し可能に嵌合される。

かく構成の支持脚４は、２本設けられ、その２本の支持
脚４に横架台５が掛は渡される。この場合、横架台５の
両端には支持筒１ｏに巻き付けるようにして装着可能な
りランプ部材１４が設けられている。そして、クランプ
部材１４によって支持筒１０に装着された横架台５は、
クランプ部材１４の下縁が止めピン１３に当接する高さ
位置に保持される。

上記調節機構６は、第１図に示すように、横架台５のほ
ぼ中央に上下方向の貫通孔１５が形成され、この貫通孔
１５に中空筒で構成された筒部材１６が移動可能に嵌合
されている。また、横架台５の下辺に筒部材１６が中央
に位置するようなコの字状のブラケット１７が固定され
、このブラケット１７の下板部分にネジ切りロッド１８
が回転可能に装着されている。このネジ切りロッド１８
には、その下端につまみ１９が固着され、またネジ部は
ナツト２０が螺着されている。ナツト２゜は、筒部材１
６の下端に固定され、従ってネジ切りロッド１８を回転
することにより、筒部材１６が上下動される。

筒部材１６上には、第１台部材２１が固定され、第１台
部材２１には一側でピン２２を介して第２台部材２３が
回動可能に装着されている。第１台部材２１の他側には
、ネジ孔（図示せず）が形成され、このネジ孔に第２台
部材２３に回転自在に支持されたネジ２４が螺合されて
おり、ネジ２４にはつまみ２５が固定されている。この
つまみ２５の操作により、第２台部材２３がピン２２を
中心として回動される。第２台部材２３には、直線レー
ル１を支持する移動台２６が第１図における左右方向に
移動可能に装着され、移動台２６にはその軸線が移動方
向と一致するネジ切りロッド２７が固定されている。こ
のネジ切りロッド２７は、第２台部材、２３に回転自在
に支持され、その一端に操作用のつまみ２８が固定され
ている。このつまみ２８の操作により、移動台２６が左
右方向にスライド移動される。

次に、直線レール１について詳しく説明する。

直線レール１は第１直線１−１とこれに接続する第２直
線レール１−２以降とは若干その形態が異なり、最初に
第１直線レール１−１の説明をする。

第１直線レール１−１は、第３図に示すようにその端部
には例えば直方体のアルミ塊からなる接統塊２９がレー
ル基体２に嵌合同着されている。

この場合、第１直線レール１−１の一端側Ａは後続の直
線レールが接続されないので、図示されていない接続塊
はレール端面より飛び出さずに設けられているが、その
他端側Ｂはレール端面より飛び出して設けられている。

第１直線レール１−１の両端には、レール基体２の下側
外周に沿って断面コの字状の案内部材３０が固定されて
いる。−端側Ａの案内部材３０は、その端部が直線レー
ルは端面にほぼ同一面になるように設けられているが、
他端側Ｂの案内部材３０は、その端部が直線レールより
飛び出した接続塊２９の端面とほぼ同一になるように設
けられている。

第１直線レール１−１の両側Ａ、Ｂには第３図に示すよ
うに孔３１が形成され、孔３１は第１図に明示するよう
にレール基体２、接続塊２９、案内部材３０を貫通して
いる。一方、上記移動台２６には、孔３１と軸線が一致
するネジ孔３２が形成され、第１図に示すようにボルト
３３が孔３１を介してネジ孔３２に螺合できる。また、
案内部材３０と、移動台２６には、直線レール１を載せ
たときに、レールの位置決めをする手段を設けており、
本例では案内部材３０の下面に突出して形成された凸部
材３４と、移動台２６の上面に形成された凹部３５とで
構成されている。この場合、凸部３４は孔３１を中心と
した截頭円錐」二に形成され、凹部３５はそれと合致す
る形状に形成されている。なお、直線レール１は移動台
２６に載せたときに、第２台部材２３上部両端でも支持
される。

第２直線レール１−２及びそれ以降の直線レール１は、
第１直線レール１−１と異なり、一端側Ａには接続塊２
９、案内部材３０が設けられていない。そして、他端側
Ｂは図示していないが、第１直線レール１−１の他端側
Ｂと同様な接続塊２９、案内部材３０、孔３１が設けら
れている。

次に直線レール１と平行な可視光線を投光する投光装置
について説明する。

本実施例における投光装置は、第４図に示す断面測定器
３６を利用している。この断面測定器３６は測定器本体
３７と図示していない支軸の回りを回転可能に装着され
た測定ヘッド３８とを有している。測定ヘッド３８には
、不可視光線の波に多数のレーザーパルスとして構成さ
れた測定波を載せて発射する発信部３９と、測定対象物
に当って発射したレーザーパルスを受ける受信部４０と
。

上記発信部３９が発射するレーザーパルスと所定間隔を
もって平行な例えばレーザー光の可視光線りを投射する
投射部４１とを備えている。この投射部４１の可視光線
りによって断面測定器３６の測定位置を目視によって確
認できるようになっている。断面測定器３６は第５図に
示すように直線レール１に装着された台車４２に回転可
能に取り付けられている０台車４２は、自走式の走行装
置４７が連結され、それによって断面測定器３６は直線
レール１上を走行される。なお、走行装ｗ４７自体の構
造は本発明の要旨ではないので、その詳しい説明は省略
する。

直線レール１には、第５図に示すようにターゲット台車
４３として構成されたターゲット装置が走行可能に装着
可能となっている。ターゲット台車４３は、手動で直線
レール上を走行する台車部４４と、該台車部に取り付け
られたターゲツト板４５とからなり、ターゲツト板４５
には照準点を示す照準印４６が付されている。この場合
、照準印４６は上記断面測定器３６とターゲット台車４
３とを同じ直線レール１に装着し、断面測定器３６の可
視光線りを直線レールｌと平行に投光した際、その光線
が当る点に付されている。すなわち。

直線レール装着時の断面測定器３６の測定ヘッド３８を
直線レール延在方向へ向けたとき、投光点における直線
レール１の延在方向と垂直な面の座標が予め定まってお
り、同じ直線レール１にターゲツト台車４３装着した場
合、その照準印４６が投光点の座標と一致するように付
されている。

上記構成された装置による整列方法は下記の如くである
。

まず、第１の直線レール１−１をセットとするため、第
１の直線レール１−１の両端を支持するレール支持装置
を組み立てる。最初に第１直線し−ル１−１の一端側Ａ
の位置に２本の支持脚４を立てて、横架台５を取り付け
る。このとき、設置場所が掘削工事中のトンネル等では
設置面に凹凸があることが多く、このため、横架台５上
が水平になるように調整する必要がある。そこで、支持
脚４の止めピン１３の差し込み位置を両脚がおおよそ同
じ高さレベルになるように選択して差し込み、横架台５
を取り付ける。そして、横架台５に水準器を載せ、操作
腕材はナツト９を操作して横架台５上が水平になるよう
に両支持脚４を微調整する。

次に、上記と同様の操作をして、第１直線レール１−１
の他端側Ｂに相当する位置に２本の支持脚を立て横架台
５を取付ける。取り付けた横架台５はその上面が水平に
なるように調整し、かく調整された前後の横架台５に第
１直線レール１−１を橋渡すようにして取り付ける。こ
の場合、第１直線レール１−１の両端には案内部材３０
が予めネジ止めされており、この案内部材３０の凸部３
４が移動台２６の凹部３５に嵌合するように第１直線レ
ール１−１をレール支持装置上へ載せる。

そして、ボルト３３を孔３１を貫通させてネジ孔３２に
螺合させ、これにて第１直線レール１−１が固定される
。

かくして、レール支持装置上に第１直線レール１−１を
取り付けた後、直線レールとの長手方向の面にトンネル
軸の勾配とほぼ平行になるように調整する。この調整は
、調節機構６のつまみ１９を操作して第１台部材２１を
上下動させることにより行ない得る。

次に、第１直線のレール１−１の一端側に断面測定器３
６を装着し、他端側にターゲット台車４３を第５図の点
線で示すように装着する。そして、断面測定器３６の測
定器本体３７を測定ヘッド３８の回転軸が直線レールと
直交する方向へ向け、かつ測定ヘッド３８を可視光線り
が直線レールの延在方向へ投光できるように向ける。こ
のとき、可視光線りを投光して、その光線がターゲット
台車４３の照準部４６に当れば、断面測定器が正しい方
向にセットされたことが確認できる。すなわち、このと
きの投光点の座標と照準点４６の座標が一直線ならば一
致しているので、断面測定器が正しい方向にセットされ
たことが確認できる。

確認後、第２直線レール１−２を第１直線１−１に接続
する。この接続に際しては、第２直線レール１−２の第
１直線レール１−１の接続側と反対端部に上記と同様に
してレール支持装置を組立て第２直線レール１−２を取
り付ける。そして、第２直線レール１−２のレール基体
２を第１直線レール１−１の接続塊２９に嵌合させ、第
１直線レール１−１に第２直線レール１−２が接続され
る。

かくして、２本の直線レールを接続後、ターゲット台車
４３を第５図の実線で示すように第２直線レール１−２
の接続側と反対端へ移動する。このとき、断面測定器３
６の可視光線りを投光しつづけると、殆どの場合は可視
光線りがターゲット台車４３の照準部４６からずれてく
る。そこで、第２直線レール１−２の端部を調節機構６
によって可視光線が照準部４６に当るように調整する。

この調整に際しては、上下方向のずれをつまみ１９を操
作することにより行う。すなわち、ナツト２０を介して
筒部材１６が上下し、それによって可視光線りを横方向
の照準部４６に合わせる。

また、左右方向のずれはつまみ２８を操作することによ
り、移動台２６が第２台部材２３に対して左右方向へ移
動し、それによって合わせられる。

このとき、可視光線りが上下方向へずれる場合があり、
この場合には直線レール面に傾斜があるためである。従
って、このときにはつまみ２５を操作することにより、
第２台部材２３がピン２２を中心として回動でき、それ
によって合わせられる。

かくして、つまみ１９，２５．２８を操作し、可視光線
りをターゲツト板４５の照準部４６に規準すると、第２
直線レール１−２が第１直線レール１−１と一直線上に
接続される（第５図参照）。

そして、第２直線レール１−２を第１直線レール１−１
に接続した操作で、第３．第４と所望の数の直線レール
１を接続する。なお、接続時では断面測定器３６が第１
直線レール１−１の一端側に位置されたままにし、ター
ゲット台車４３を最終接続直線レール１の他端側まで移
動させる。そこで、ターゲット台車４３を接続した直線
レール上を移動して断面測定器３６の近傍まで戻し、こ
のとき、可視光４％Ｌがターゲツト板４５の照準部４６
から外れるか否かを目視することによって、接続した直
線レールがすべて一直線に整列したかを確認することが
できる。

かくして、直線レール１を一直線上に整列でき、次に整
列した直線レールを使用方法について説明する。

まず、ターゲット台車４３をレールから取り除き、次に
断面測定器３６の向きを変える。すなわち、測定器本体
３７を旋回して、測定ヘッド３８の回転軸をトンネル軸
と平行にする。そして、第６図に示すように測定器の測
定ピッチを決め、断面測定器３６をその定めたピッチご
とに直線レール上を走行させて断面測定する。この場合
、走行装置４７にコンピュータを搭載し、コンピュータ
走行装置４７によって測定ピッチごとの走行及び断面測
定したデータが蓄積される。

かくして、断面測定器３６を直線レール１上を走行させ
ることにより、所定区間の断面形状を所定ピッチ毎に測
定できる。しかも、直線レールの始点及び／または終点
の座標を検出するだけで、各測定位置の座標が直線レー
ル１上の移動量からコンピュータで自動的に計算でき、
よって測定操作が大幅に改善される。

第７図は、本発明の別の実施例を示すものである。

例えばトンネルの切羽において、最後に接続する直線レ
ールの足場等が悪く、他端側に上記レール支持装置を設
置しない場合に有効な整列装置である。この整列装置は
、第７図に示すように最終直線レール１′とその手前と
なる直線レール１との接続部には支台装置５０が設置さ
れている。この支台装置５０には、上記実施例と同様な
調節機構（図示せず）を備えている。支台装置５０には
、最終直線レール１′との間に３個のシリンダ５１゜５
２．５３が設けられ、シリンダ５１は直線レールの直下
に配置され、第２及び第３シリンダ５２゜５３は直線レ
ールの左右側部に配置されている。

この各シリンダーは、そのピストンロットの伸縮で、最
終直線レール１′の調整及び支持するようを為している
。

かく構成した整列装置は、ターゲット台車４３を最終直
線レール１′の先端まで移動し、直線レール１と平行に
投光された可視光線りがターゲツト板４５の照準部に当
るように調整する。この調整に際しては、上記第１シリ
ンダ５１で上下方向のずれを調整し、第２及び第３シリ
ンダ５２，５３によって横カ行のずれを調整する。そし
て、可視光線りが照準部に規準印に規準されれば、最終
直線レール１′が直線レール１と一直線上に整列される
。

かくして、シリンダによって調整可能な最終直線レール
１′を用いれば、今まで断面測定が極めて困難であって
切羽等の断面を容易に知ることができる。

効果 上記構成によれば、本発明は直線レールを簡単な操作で
、かつ高精度をもって一直線上に整列することが可能と
なった。従って、高精度の整列した直線レールを利用す
れば、断面等の各種測定を所定ピッチ毎に行なうことが
でき、しかも測定結果の信頼性も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図はその
支持脚部分の正面図、第３図は直線レール接続部分の斜
視図、第４図は直線レールに装着する測定器の一例を示
す斜視図、第５図はレール整列方向を説明する斜視図、
第６図は整列した直線レールを利用した測定方法を示す
斜視図、第７図及び第８図は本発明の別の実施例を示す
側面及び平面説明図である。 １・・・直線レール ■−１・・・第１直線レール ４・・・支持脚 ５・・・横架台 ６・・・調整機構 ・断面測定器 ・ターゲット台車 ・照準印 ・支台装置 ・可視光線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１直線レールに接続した第２以降の直線レール
   を、第１直線レールに沿って一直線上に整列する直線レ
   ールの整列方法において、前記第１直線レールに、レー
   ル上を走行可 能なターゲット装置を装着し、その装着したターゲット
   装置の照準点に当る第１直線レールと平行な可視光線を
   投光し、その後第１直線レールに第２以降の直線レール
   を順次接続し、その接続した直線レール上にターゲット
   装置を順次移動し、そのターゲット装置の照準点に可視
   光線が当るように、直線レールを接続する毎に直線レー
   ルの位置調節することを特徴とする直線レールの整列方
   法。
2. （２）第１直線レールに接続した第２以降の直線レール
   を、第１直線レールに沿って一直線上に整列する直線レ
   ールの整列装置において、前記第１直線レール及び最終
   接続直線レー ルの端部側と各直線レールの接続部に設けられたレール
   支持装置と、直線レール上を走行可能で照準点が設けら
   れたターゲット装置と、第１直線レールと平行な可視光
   線を投光する投光装置と、前記レール支持装置に設けら
   れ、直線レールを調節移動可能なレール位置調整手段と
   を有することを特徴とする直線レールの整列装置。
3. （３）前記投光装置が、直線レールに装着可能でであり
   、かつ装着後直線レールと平行に可視光線を投光する投
   光点における直線レールの延在方向と垂直な面の座標が
   予め定められており、該投光装置と前記ターゲットを同
   一の直線レールに装着したとき、照準点の直線レールの
   延在方向と垂直な面の座標が前記投光装置の座標と一致
   することを特徴とする請求項（２）記載の直線レールの
   整列装置。