JPH03148003A - レーザービーム切羽連続投影システム - Google Patents
レーザービーム切羽連続投影システムInfo
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- JPH03148003A JPH03148003A JP28830889A JP28830889A JPH03148003A JP H03148003 A JPH03148003 A JP H03148003A JP 28830889 A JP28830889 A JP 28830889A JP 28830889 A JP28830889 A JP 28830889A JP H03148003 A JPH03148003 A JP H03148003A
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 19
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/003—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines
- E21D9/004—Arrangement of measuring or indicating devices for use during driving of tunnels, e.g. for guiding machines using light beams for direction or position control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、トンネル施工の際に掘削中のトンネル切羽に
レーザービームを照射させて連続点に近いトンネル断面
の外郭を表示することができるレーザービーム切羽連続
投影システムに関するものである。
レーザービームを照射させて連続点に近いトンネル断面
の外郭を表示することができるレーザービーム切羽連続
投影システムに関するものである。
〈従来の技術）
近年のトンネル施工は、ナトム（ＮＡＴＭ）が主流にな
ってきたのに伴い、トンネルの施工精度がその品質、経
済性、施工性に対して重大な影響を及ぼすようになって
きている。
ってきたのに伴い、トンネルの施工精度がその品質、経
済性、施工性に対して重大な影響を及ぼすようになって
きている。
このうち計測工等に関しては機械器具、コンピュータ等
の開発により一部は省力化が行われ、合理的に施工にフ
ィードバックされている。しかし、支保工建込みに際し
、レーザーを２〜３台使用している例はあるものの、掘
削断面外郭の位置決めについては支保工がある場合は、
前に建込んだものを定規がわりにしたり、又支保工のな
い場合にはライトゲージ等を使用して切羽に掘削ライン
をペイントして掘削の定規としているのが現状てあり、
切羽ての掘削及び支保工建込み位置出し等においては、
各現場作業員が切羽に張付いて管理しているのか実状で
ある。
の開発により一部は省力化が行われ、合理的に施工にフ
ィードバックされている。しかし、支保工建込みに際し
、レーザーを２〜３台使用している例はあるものの、掘
削断面外郭の位置決めについては支保工がある場合は、
前に建込んだものを定規がわりにしたり、又支保工のな
い場合にはライトゲージ等を使用して切羽に掘削ライン
をペイントして掘削の定規としているのが現状てあり、
切羽ての掘削及び支保工建込み位置出し等においては、
各現場作業員が切羽に張付いて管理しているのか実状で
ある。
〈発明か解決しようとする課題〉
上記のような現状においては、トンネル施工精度、すな
わち掘削の良否は作業員の感覚技能に左右されることに
なり、掘削作業能率、支保工建込み作業能率及び余掘量
の大小等を左右する重大な要因となっているとともに、
従来のレーザー使用例においても１台のレーザーで１つ
のスポットという使い方しかしておらず、複数のスポッ
トを得るには複数台のレーザーを使用しなければならな
いため経済性に乏しい等の課題があった。
わち掘削の良否は作業員の感覚技能に左右されることに
なり、掘削作業能率、支保工建込み作業能率及び余掘量
の大小等を左右する重大な要因となっているとともに、
従来のレーザー使用例においても１台のレーザーで１つ
のスポットという使い方しかしておらず、複数のスポッ
トを得るには複数台のレーザーを使用しなければならな
いため経済性に乏しい等の課題があった。
本発明は上記課題を解決するために提案されたもので、
掘削作業及び支保工建込み作業の能率ア・ンブ、余掘量
の減少等施工品質の向」二、並びに経済性の高いレーザ
ービーム切羽連続投影システムを得ることを目的とする
ものである。
掘削作業及び支保工建込み作業の能率ア・ンブ、余掘量
の減少等施工品質の向」二、並びに経済性の高いレーザ
ービーム切羽連続投影システムを得ることを目的とする
ものである。
〈課題を解決するための手段〉
上記課題を解決するため、本発明のレーザービーム切羽
連続投影システムは、トンネル掘削断面に基準架台を設
置し、同基準架台にトンネル軸に沿って回転し、同トン
ネル軸に直角にレーザービームな照射するレーザースキ
ャナーと、同レーザースキャナーからのレーザービーム
な偏光させてトンネル切羽面に投影するトンネル掘削断
面に沿う複数個の反射ミラーとを設置するとともに、前
記反射ミラーとトンネル切羽間にターゲット架台を介し
て設置された反射ミラーに対応する複数個の中間ターゲ
ットと、トンネル切羽付近で前記レーザースキャナーを
遠隔操作可能な操作装置とを具備してなることを特徴と
するものである。
連続投影システムは、トンネル掘削断面に基準架台を設
置し、同基準架台にトンネル軸に沿って回転し、同トン
ネル軸に直角にレーザービームな照射するレーザースキ
ャナーと、同レーザースキャナーからのレーザービーム
な偏光させてトンネル切羽面に投影するトンネル掘削断
面に沿う複数個の反射ミラーとを設置するとともに、前
記反射ミラーとトンネル切羽間にターゲット架台を介し
て設置された反射ミラーに対応する複数個の中間ターゲ
ットと、トンネル切羽付近で前記レーザースキャナーを
遠隔操作可能な操作装置とを具備してなることを特徴と
するものである。
〈作用）
本発明に係るレーザービーム切羽連続投影システムは上
記のように構成されているため、レーザースキャナーよ
りレーザービームを照射し、これを反射ミラーにより偏
光し、中間ターゲットを介して目的とする正しい位置に
レーザースポットとして投影することかでき、このレー
ザースポットを利用し、操作装置によりレーザースキャ
ナーを回転、任意位置での停止、任意位置間の往復回転
等適宜操作することによって、複数個の反射ミラー、中
間ターゲットを介して掘削中のトンネル切羽に連続点に
近いトンネル断面を表示することが可能となり、このレ
ーザースポットをガイドとすることによって作業員の感
覚や技能に左右されることなく、正確な掘削、支保工建
込み位置出し等を行うことかできる。
記のように構成されているため、レーザースキャナーよ
りレーザービームを照射し、これを反射ミラーにより偏
光し、中間ターゲットを介して目的とする正しい位置に
レーザースポットとして投影することかでき、このレー
ザースポットを利用し、操作装置によりレーザースキャ
ナーを回転、任意位置での停止、任意位置間の往復回転
等適宜操作することによって、複数個の反射ミラー、中
間ターゲットを介して掘削中のトンネル切羽に連続点に
近いトンネル断面を表示することが可能となり、このレ
ーザースポットをガイドとすることによって作業員の感
覚や技能に左右されることなく、正確な掘削、支保工建
込み位置出し等を行うことかできる。
〈実施例〉
以下に本発明の実施例を第１図乃至第７図に基づいて説
明する。
明する。
第１図はトンネル内への本システム設置状態を示す図、
第２図は本システムの構成図、第３図乃至第７図は本シ
ステムを構成する各機器の外観図であり、図中において
、ｌはトンネル、２はトンネル切羽、３はトンネルの掘
削断面に沿って設置された取付台４を有する基準架台、
５は基準架台３とトンネル切羽２間に適宜の位置にトン
ネル断面に沿って設置されたターゲット架台である。
第２図は本システムの構成図、第３図乃至第７図は本シ
ステムを構成する各機器の外観図であり、図中において
、ｌはトンネル、２はトンネル切羽、３はトンネルの掘
削断面に沿って設置された取付台４を有する基準架台、
５は基準架台３とトンネル切羽２間に適宜の位置にトン
ネル断面に沿って設置されたターゲット架台である。
基準架台３の取付台４には、レーザースキャナー１０及
びそのコントロール用レギュレータ２０が設置されてい
る。
びそのコントロール用レギュレータ２０が設置されてい
る。
レーザースキャナー１０はトンネル軸に沿って回転し、
トンネル軸に直角にレーザービームを照射する垂直回転
レーザースキャナーで、第３図に示すように取付台１１
．整準台１２．コントロールケーブル差込１３及びフォ
ーカス１４を有するとともにレーザー管、コリメーター
、高圧パワーサプライ、パルスモータ−等を内蔵した本
体１５．レーザービームの照射部である回転ヘッド１６
等より構成されている。
トンネル軸に直角にレーザービームを照射する垂直回転
レーザースキャナーで、第３図に示すように取付台１１
．整準台１２．コントロールケーブル差込１３及びフォ
ーカス１４を有するとともにレーザー管、コリメーター
、高圧パワーサプライ、パルスモータ−等を内蔵した本
体１５．レーザービームの照射部である回転ヘッド１６
等より構成されている。
レギュレータ２０はレーザースキャナー１０をコントロ
ールするもので増巾回路を内蔵し、電源（ＡＣ１００Ｖ
）と接続される電源ケーブル２１．電源スイッチ２２．
レーザースキャナー１０に接続されるコントロールケー
ブル２３、及び後述する操作用パソコンに接続される操
作ケーブル２４を有している。
ールするもので増巾回路を内蔵し、電源（ＡＣ１００Ｖ
）と接続される電源ケーブル２１．電源スイッチ２２．
レーザースキャナー１０に接続されるコントロールケー
ブル２３、及び後述する操作用パソコンに接続される操
作ケーブル２４を有している。
又、基準架台３にはレーザースキャナーＩＯからのレー
ザービームを偏光させてトンネル切羽２に投影する反射
ミラー３０がトンネル断面に沿って複数個設置されてお
り、この反射ミラー３０は、第５図に示すように基準架
台３への取付金具３１と、水平調整部３２．３３と、仰
角調整部３４及びミラー３５とから構成されている。
ザービームを偏光させてトンネル切羽２に投影する反射
ミラー３０がトンネル断面に沿って複数個設置されてお
り、この反射ミラー３０は、第５図に示すように基準架
台３への取付金具３１と、水平調整部３２．３３と、仰
角調整部３４及びミラー３５とから構成されている。
又、ターゲット架台５には、目的とするレーザースポッ
トが正しい位置にあるかどうかを確認するだめの中間タ
ーゲット４０か複数個の反射ミラー３０と対応してトン
ネル断面に沿って複数個設置されており、この中間ター
ゲット４０は架台５への取付金具４１と水平調整部４２
．垂直調整部４３及びレーザービーム通過穴４４を有す
るターゲット４５とから構成されている。
トが正しい位置にあるかどうかを確認するだめの中間タ
ーゲット４０か複数個の反射ミラー３０と対応してトン
ネル断面に沿って複数個設置されており、この中間ター
ゲット４０は架台５への取付金具４１と水平調整部４２
．垂直調整部４３及びレーザービーム通過穴４４を有す
るターゲット４５とから構成されている。
５０はトンネル切羽付近に置かれ、レーザースキャナー
ＩＯを操作ケーブル２４．レギュレータ２０を介して遠
隔操作可能な操作用パソコンで、信号幅巾回路、電源ア
ダプタ５１．キーボード５２等を含み、レーザースキャ
ナー１０の回転、任意位置での停止、任意位置間での往
復回転等の操作を行うものである。
ＩＯを操作ケーブル２４．レギュレータ２０を介して遠
隔操作可能な操作用パソコンで、信号幅巾回路、電源ア
ダプタ５１．キーボード５２等を含み、レーザースキャ
ナー１０の回転、任意位置での停止、任意位置間での往
復回転等の操作を行うものである。
上記の構成において、レギュレータ２０の電源スィッチ
２２を入れ、レーザースキャナー１０を作動させると、
レーザービーム６０か照射される。このレーザービーム
６０はトンネル軸と直角に照射され、反射ミラー３０に
入光し、トンネル軸に沿う方向に偏光され、中間ターゲ
ット４０の通過穴４４を通ってトンネル切羽２にレーザ
ースポット７０として投影される。
２２を入れ、レーザースキャナー１０を作動させると、
レーザービーム６０か照射される。このレーザービーム
６０はトンネル軸と直角に照射され、反射ミラー３０に
入光し、トンネル軸に沿う方向に偏光され、中間ターゲ
ット４０の通過穴４４を通ってトンネル切羽２にレーザ
ースポット７０として投影される。
ここで、反射ミラー３０とトンネル切羽２との間に中間
ターゲット４０が設けられ、レーザービームが同ターゲ
ット４０を通過し、目的とするレーザースポット７０が
正しい位置に投影されているかどうかを確認し、ターゲ
ットを通過しない場合は、必要な調整を行う。
ターゲット４０が設けられ、レーザービームが同ターゲ
ット４０を通過し、目的とするレーザースポット７０が
正しい位置に投影されているかどうかを確認し、ターゲ
ットを通過しない場合は、必要な調整を行う。
このようにして、目的とするレーザースポット７０が投
影されることを確認した後は、操作用パソコン５０を操
作してレーザースキャナー１０の回転をコントロールし
、複数個の反射ミラー３０．中間ターゲット４０を介し
てトンネル切羽２にレーザービーム６０を照射してトン
ネル切羽２にレーザースポット７０によって連続点に近
いトンネル掘削基準断面を投影表示することかできる。
影されることを確認した後は、操作用パソコン５０を操
作してレーザースキャナー１０の回転をコントロールし
、複数個の反射ミラー３０．中間ターゲット４０を介し
てトンネル切羽２にレーザービーム６０を照射してトン
ネル切羽２にレーザースポット７０によって連続点に近
いトンネル掘削基準断面を投影表示することかできる。
従って、このレーザースポット７０によって正確な掘削
線を得ることができ、これをガイドに掘削、あるいは支
保工建込み位置出し等を実施することができるため、ト
ンネル施工精度及び能率の向上を図ることができる。
線を得ることができ、これをガイドに掘削、あるいは支
保工建込み位置出し等を実施することができるため、ト
ンネル施工精度及び能率の向上を図ることができる。
尚、レーザースポット投影の動作は操作用パソコン５０
によって連続回転、任意位置での停止、任意位置間での
反復回転等適宜操作することができるとともに、反射ミ
ラー３０の増設等により複雑な形状断面にも使用するこ
とが可能となる。
によって連続回転、任意位置での停止、任意位置間での
反復回転等適宜操作することができるとともに、反射ミ
ラー３０の増設等により複雑な形状断面にも使用するこ
とが可能となる。
（発明の効果）
以上に説明したように本発明に係るレーザービーム切羽
連続投影システムによると、１台のレーザースキャナー
でトンネル切羽に連続点に近いトンネル断面をレーザー
スボ・ントにより投影表示することができるため、これ
を目安に正確な掘削ができ、掘削能率の向上、余堀の低
減、支保工の建込み精度及び能率の向上等、トンネル施
工の品質、経済性、施工性の格段の向上を図ることがで
きる。
連続投影システムによると、１台のレーザースキャナー
でトンネル切羽に連続点に近いトンネル断面をレーザー
スボ・ントにより投影表示することができるため、これ
を目安に正確な掘削ができ、掘削能率の向上、余堀の低
減、支保工の建込み精度及び能率の向上等、トンネル施
工の品質、経済性、施工性の格段の向上を図ることがで
きる。
又、レーザースキャナーが１台でよく、設備費としても
経済的で、かつ、任意の点での切羽断面及び吹付厚の測
定にも容易に活用できるため、管理表の作成等、品質管
理精度の向上にも役立てることができる。
経済的で、かつ、任意の点での切羽断面及び吹付厚の測
定にも容易に活用できるため、管理表の作成等、品質管
理精度の向上にも役立てることができる。
第１図は、本発明に係るシステムのトンネル内への設置
状態説明図、 第２図は、そのシステム構成図、 第３図乃至第７図は、システム構成機器の外観を示す図
で、 第３図（ａ）、（ｂ）は、レーザースキャナー外観図、 第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、レギュレータ外観図
、 第５図（ａ）、（ｂ）は、反射ミラー外観図、 ０ 第６図（ａ）、（ｂ）は、中間ターゲット外観図、 第７図は、操作用パソコン外観図である。 １・・・トンネル、 ２・・・トンネル切羽。 ３・・・基準架台、 ４・・・取付台。 ５・・・ターゲット架台。 １０・・・レーザースキャナー。 ２０・・・レギュレータ、 ３０−・・反射ミラー
４０・・・中間ターゲット、 ＳＯ−・・操作用パソ
コン。 ６０・・・レーザービーム、７０・・・レーザースポッ
ト。
状態説明図、 第２図は、そのシステム構成図、 第３図乃至第７図は、システム構成機器の外観を示す図
で、 第３図（ａ）、（ｂ）は、レーザースキャナー外観図、 第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、レギュレータ外観図
、 第５図（ａ）、（ｂ）は、反射ミラー外観図、 ０ 第６図（ａ）、（ｂ）は、中間ターゲット外観図、 第７図は、操作用パソコン外観図である。 １・・・トンネル、 ２・・・トンネル切羽。 ３・・・基準架台、 ４・・・取付台。 ５・・・ターゲット架台。 １０・・・レーザースキャナー。 ２０・・・レギュレータ、 ３０−・・反射ミラー
４０・・・中間ターゲット、 ＳＯ−・・操作用パソ
コン。 ６０・・・レーザービーム、７０・・・レーザースポッ
ト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 トンネル掘削断面に基準架台を設置し、同基準架台にト
ンネル軸に沿って回転して同トンネル軸に直角にレーザ
ービームを照射するレーザースキャナーと、 同レーザースキャナーからのレーザービームを偏光させ
てトンネル切羽面に投影するトンネル掘削断面に沿う複
数個の反射ミラーとを設置するとともに、 前記反射ミラーとトンネル切羽間にターゲット架台を介
して設置された反射ミラーに対応する複数個の中間ター
ゲットと、 トンネル切羽付近で前記レーザースキャナーを遠隔操作
可能な操作装置とを具備してなることを特徴とするレー
ザービーム切羽連続投影システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28830889A JPH03148003A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | レーザービーム切羽連続投影システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28830889A JPH03148003A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | レーザービーム切羽連続投影システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03148003A true JPH03148003A (ja) | 1991-06-24 |
Family
ID=17728493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28830889A Pending JPH03148003A (ja) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | レーザービーム切羽連続投影システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03148003A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730084A3 (de) * | 1995-03-02 | 1998-07-01 | DYCKERHOFF & WIDMANN AG | Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Vortriebsmaschine |
| EP2243579A3 (de) * | 2009-04-24 | 2010-12-22 | HILTI Aktiengesellschaft | Bohrmodul zur Erstellung von Mehrfachbohrungen in einem Bauteil und mobile Bohrvorrichtungseinheit zur Anordnung auf einem Fahrzeug, insbesondere mit einem derartigen Bohrmodul |
| JP2011069747A (ja) * | 2009-09-26 | 2011-04-07 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | トンネルデータ処理システムおよびトンネルデータ処理方法 |
| CN107289900A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-24 | 首都师范大学 | 一种动态无控制隧道断面检测装置、分析系统及方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5544237A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | D/a converter and sequential comparison type a/d converter |
| JPS585609A (ja) * | 1981-07-02 | 1983-01-13 | Mc Kk | ビデオ信号解析装置及び該装置を利用したトンネル掘進方法 |
-
1989
- 1989-11-06 JP JP28830889A patent/JPH03148003A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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| JP2011069747A (ja) * | 2009-09-26 | 2011-04-07 | Sohatsu System Kenkyusho:Kk | トンネルデータ処理システムおよびトンネルデータ処理方法 |
| CN107289900A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-24 | 首都师范大学 | 一种动态无控制隧道断面检测装置、分析系统及方法 |
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