JPH0321046B2 - - Google Patents
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- JPH0321046B2 JPH0321046B2 JP58241683A JP24168383A JPH0321046B2 JP H0321046 B2 JPH0321046 B2 JP H0321046B2 JP 58241683 A JP58241683 A JP 58241683A JP 24168383 A JP24168383 A JP 24168383A JP H0321046 B2 JPH0321046 B2 JP H0321046B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel
- displacement
- laser beam
- light receiving
- photoelectric conversion
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(3‐1) 産業上の利用分野
本発明はトンネル内空変位を測定する方法に係
り、詳細には基準点から放射されるレーザー光線
を用い、その光線の輝度は光線軸を中心に正規分
布する性質を利用してスポツト径よりやや小さな
通孔とその通孔のまわりに配置した２対の光電変
換素子によつてその光電変換素子の中心点の光軸
との間の変位量を算出し、１対のパルスモーター
によつてその変位量を修正し、その修正量を検出
してトンネル内空変位を測定する方法に関する。
り、詳細には基準点から放射されるレーザー光線
を用い、その光線の輝度は光線軸を中心に正規分
布する性質を利用してスポツト径よりやや小さな
通孔とその通孔のまわりに配置した２対の光電変
換素子によつてその光電変換素子の中心点の光軸
との間の変位量を算出し、１対のパルスモーター
によつてその変位量を修正し、その修正量を検出
してトンネル内空変位を測定する方法に関する。
(3‐2) 従来技術
一般にNATMによりトンネル工事を施工する
に際しては、その周辺の地山の挙動、構造物とし
てのトンネルの挙動を把握することが施工管理上
不可欠であるが、その判断資料としてはトンネル
内空の変位状況が最も重要である。
に際しては、その周辺の地山の挙動、構造物とし
てのトンネルの挙動を把握することが施工管理上
不可欠であるが、その判断資料としてはトンネル
内空の変位状況が最も重要である。
従来このトンネル内空の変位状況を測定するに
はいわゆるコンパージエンスメジヤーを用いて、
予めトンネル内壁面に取付けられた基点アンカー
間の距離を測定する方法が用いられていたが、こ
の方法は、測定精度が悪く、個人差が入りやす
く、大きなトンネルの場合には測定用の足場が必
要であり、また測定中には他の作業ができなくな
る等の問題点が多く、また人手を多く要し、しか
も連続測定ができない等の欠点があつた。
はいわゆるコンパージエンスメジヤーを用いて、
予めトンネル内壁面に取付けられた基点アンカー
間の距離を測定する方法が用いられていたが、こ
の方法は、測定精度が悪く、個人差が入りやす
く、大きなトンネルの場合には測定用の足場が必
要であり、また測定中には他の作業ができなくな
る等の問題点が多く、また人手を多く要し、しか
も連続測定ができない等の欠点があつた。
また最近レーザー光線を利用した測定方法も用
いられるようになつている。その一つとしてレー
ザー光線をトンネル内に設置された機械の受光板
にあてて、機械の位置を検出し、トンネル内空に
対する機械の位置からトンネル内空の変位を換算
する方法がある。しかしながらこの方法はトンネ
ル内空の変位が直接求められないという欠点があ
つた。また、別の方法としては、トンネルの断面
部にレーザー光を使用した測距儀を設置しこれを
回転しながらトンネルの断面形状を求め、これか
らトンネル内空の変位を算出する方法がある。し
かしながらこの方法もトンネル内空変位を直接求
められないという欠点があり、また、測距儀が高
価であり、人手も必要で、リモートコントロール
ができないという欠点がみられた。
いられるようになつている。その一つとしてレー
ザー光線をトンネル内に設置された機械の受光板
にあてて、機械の位置を検出し、トンネル内空に
対する機械の位置からトンネル内空の変位を換算
する方法がある。しかしながらこの方法はトンネ
ル内空の変位が直接求められないという欠点があ
つた。また、別の方法としては、トンネルの断面
部にレーザー光を使用した測距儀を設置しこれを
回転しながらトンネルの断面形状を求め、これか
らトンネル内空の変位を算出する方法がある。し
かしながらこの方法もトンネル内空変位を直接求
められないという欠点があり、また、測距儀が高
価であり、人手も必要で、リモートコントロール
ができないという欠点がみられた。
(3‐3) 発明の目的
本発明は以上述べたトンネル内空を測定する従
来の方法の欠点を解消し、人手が不要で従つて経
費が廉く、設備も嵩むことなく、遠隔操作が可能
でまた連続測定が可能なトンネル内空変位の測定
法を提供することを目的としている。
来の方法の欠点を解消し、人手が不要で従つて経
費が廉く、設備も嵩むことなく、遠隔操作が可能
でまた連続測定が可能なトンネル内空変位の測定
法を提供することを目的としている。
(3‐4) 発明の構成・作用
本発明は一方向に照射されたレーザー光線は光
源からの距離に応じて所定の大きさのスポツト径
を有しており、その輝度はレーザー光線の光軸を
中心として正規分布をなしていることに着眼して
なされたものであり、次に示すような方法を用い
ることによつて前記目的を達成している。すなわ
ち被測定個所に、その場所におけるスポツト径よ
りやや小さな貫通孔を有しその周囲の上、下、
左、右に２対の光電変換素子を配置した受光装置
を設置し、レーザー光線からの光線を受光し、レ
ーザー光線の光軸と光電変換素子の中心との間の
変位量を電気信号にかえ、さらに変位検出装置に
よつて電気信号のアンバランスをパルス信号に変
換し、パルスモーターによつてレーザー光軸と光
電変換素子の中心とが一致するまで受光装置を移
動させ、その移動量を変位計によつて測定し、ト
ンネル内空の変位を測定する。
源からの距離に応じて所定の大きさのスポツト径
を有しており、その輝度はレーザー光線の光軸を
中心として正規分布をなしていることに着眼して
なされたものであり、次に示すような方法を用い
ることによつて前記目的を達成している。すなわ
ち被測定個所に、その場所におけるスポツト径よ
りやや小さな貫通孔を有しその周囲の上、下、
左、右に２対の光電変換素子を配置した受光装置
を設置し、レーザー光線からの光線を受光し、レ
ーザー光線の光軸と光電変換素子の中心との間の
変位量を電気信号にかえ、さらに変位検出装置に
よつて電気信号のアンバランスをパルス信号に変
換し、パルスモーターによつてレーザー光軸と光
電変換素子の中心とが一致するまで受光装置を移
動させ、その移動量を変位計によつて測定し、ト
ンネル内空の変位を測定する。
以下図面に基いて本発明に係るトンネル内空変
位の測定法の実施例について説明する。先ず本発
明の原理について述べる。レーザー光線は各種の
物質に電磁波を当てた際の誘導放出によつて発す
る光であるがいわゆるコヒーレンス性が極めて強
く、指向性が非常に鋭い特性がある。すなわちレ
ーザー光源から放射された光は、自然光と異なり
直進する性質が強いが、それでも第１図に示すよ
うに光源１から極めて微少な角θを頂角として円
錐状に拡がりながら進む。したがつて光源１から
距離l1だけ離れた場所においてはレーザー光線は
直径d1（スポツト径と呼ばれる。）を有する円上に
照射され、距離l2ではそのスポツト径はd2にな
る。図示のＺ−Ｚはレーザー光線の光軸である。
位の測定法の実施例について説明する。先ず本発
明の原理について述べる。レーザー光線は各種の
物質に電磁波を当てた際の誘導放出によつて発す
る光であるがいわゆるコヒーレンス性が極めて強
く、指向性が非常に鋭い特性がある。すなわちレ
ーザー光源から放射された光は、自然光と異なり
直進する性質が強いが、それでも第１図に示すよ
うに光源１から極めて微少な角θを頂角として円
錐状に拡がりながら進む。したがつて光源１から
距離l1だけ離れた場所においてはレーザー光線は
直径d1（スポツト径と呼ばれる。）を有する円上に
照射され、距離l2ではそのスポツト径はd2にな
る。図示のＺ−Ｚはレーザー光線の光軸である。
現在測量等に利用されているHe、Neレーザー
光線は、このスポツト径ｄを持つ円（スポツト円
と呼ぶことにする。）内においてはｄの価の如何
にかかわらずその輝度は円の中心すなわち光軸を
最高点とした正規分布となつている。第２図はそ
の状況を示したものである。すなわちスポツト円
２の中心Ｏを原点とした座標軸Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙを
想定し、軸Ｘ−Ｘに沿つてその輝度を測定してみ
るとイ図またはロ図の下に示すような正規分布曲
線３を得ることができる。軸Ｙ−Ｙに沿つたもの
も、また中心Ｏを通る任意の直線に沿つたものも
この曲線３と全く同一のものが得られる。次に太
陽電池等の光電変換素子をこの直線Ｘ−Ｘに沿つ
て移動させ、その発生する電圧を測定してみる。
通常の光電変換素子ではその発生する電圧は受光
する光の輝度と比例するので、その測定値からも
また曲線３と同一の正規分布曲線が得られる。
光線は、このスポツト径ｄを持つ円（スポツト円
と呼ぶことにする。）内においてはｄの価の如何
にかかわらずその輝度は円の中心すなわち光軸を
最高点とした正規分布となつている。第２図はそ
の状況を示したものである。すなわちスポツト円
２の中心Ｏを原点とした座標軸Ｘ−Ｘ、Ｙ−Ｙを
想定し、軸Ｘ−Ｘに沿つてその輝度を測定してみ
るとイ図またはロ図の下に示すような正規分布曲
線３を得ることができる。軸Ｙ−Ｙに沿つたもの
も、また中心Ｏを通る任意の直線に沿つたものも
この曲線３と全く同一のものが得られる。次に太
陽電池等の光電変換素子をこの直線Ｘ−Ｘに沿つ
て移動させ、その発生する電圧を測定してみる。
通常の光電変換素子ではその発生する電圧は受光
する光の輝度と比例するので、その測定値からも
また曲線３と同一の正規分布曲線が得られる。
いまスポツト円２の中に任意の円４を想定し、
この円４とＸ−Ｘ軸との交点に光電変換素子５−
１，５−２を設置してみる。第２図イに示すよう
に円４の中心とスポツト円２の中心Ｏとが一致す
るときは、素子５−１，５−２の発生する電圧
e1、e2とすれば、図示のようにe1＝e2である。し
かしながら図ロで示すように、円４の中心O′と
スポツト円２の中心ＯとがＸ−Ｘ線上でずれてい
るときには、e1≠e2であり、その間に電位差△ｅ
が発生する。この関係はＹ−Ｙ軸についても同様
であり中心ＯとO′とがＹ−Ｙ軸上でずれていれ
ばＹ−Ｙ軸と円４との交点に設置された光電変換
素子５−３，５−４から発生する電圧e3，e4の間
には電位差△e′が発生する。中心O′がスポツト円
２内の任意の位置において中心Ｏからずれていれ
ば、電位差△ｅと△e′とが同時に発生する。この
電位差を利用し、変位検出装置等を用い、トンネ
ル内空変位を測定するのが本発明の原理である。
この円４とＸ−Ｘ軸との交点に光電変換素子５−
１，５−２を設置してみる。第２図イに示すよう
に円４の中心とスポツト円２の中心Ｏとが一致す
るときは、素子５−１，５−２の発生する電圧
e1、e2とすれば、図示のようにe1＝e2である。し
かしながら図ロで示すように、円４の中心O′と
スポツト円２の中心ＯとがＸ−Ｘ線上でずれてい
るときには、e1≠e2であり、その間に電位差△ｅ
が発生する。この関係はＹ−Ｙ軸についても同様
であり中心ＯとO′とがＹ−Ｙ軸上でずれていれ
ばＹ−Ｙ軸と円４との交点に設置された光電変換
素子５−３，５−４から発生する電圧e3，e4の間
には電位差△e′が発生する。中心O′がスポツト円
２内の任意の位置において中心Ｏからずれていれ
ば、電位差△ｅと△e′とが同時に発生する。この
電位差を利用し、変位検出装置等を用い、トンネ
ル内空変位を測定するのが本発明の原理である。
次に被測定位置に設置された受光装置、変位検
出装置等の構成および作用について説明する。第
３図は受光装置１１等の概略の構成を示した図で
ある。同図において、受光装置１１はボード１２
の中央部に設けられた通孔１３、通孔の上下左右
に設けられた２対の光電変換素子５−１，５−
２，５−３，５−４、ボード１２に取付けられ、
左右方向に軸を有する雌ねじ１４Ａ、上下方向に
軸を有する雌ねじ１４Ｂとから成つている。通孔
１３の径はこの被測定位置におけるレーザー光線
のスポツト径よりやや小さく、また２対の光電変
換素子５−１，５−２，５−３，５−４の中心点
を通過する円１５の直径はスポツト径と同じかま
たはやや小さい程度となつている。円１５の中心
をO′とし、このO′を原点として図上の左右方向
にＸ−Ｘ軸、上下方向にＹ−Ｙ軸を仮定する。円
１５と通孔１３は同心円であることが望ましい。
出装置等の構成および作用について説明する。第
３図は受光装置１１等の概略の構成を示した図で
ある。同図において、受光装置１１はボード１２
の中央部に設けられた通孔１３、通孔の上下左右
に設けられた２対の光電変換素子５−１，５−
２，５−３，５−４、ボード１２に取付けられ、
左右方向に軸を有する雌ねじ１４Ａ、上下方向に
軸を有する雌ねじ１４Ｂとから成つている。通孔
１３の径はこの被測定位置におけるレーザー光線
のスポツト径よりやや小さく、また２対の光電変
換素子５−１，５−２，５−３，５−４の中心点
を通過する円１５の直径はスポツト径と同じかま
たはやや小さい程度となつている。円１５の中心
をO′とし、このO′を原点として図上の左右方向
にＸ−Ｘ軸、上下方向にＹ−Ｙ軸を仮定する。円
１５と通孔１３は同心円であることが望ましい。
変位検出装置２１は変位検出部とパルス発生部
とからなつている（いずれも図示していない）。
とからなつている（いずれも図示していない）。
修正装置３１は１対のパルスモーター３２、軸
３３とから成つており、一のパルスモーター３２
Ａの軸３３Ａは軸Ｘ−Ｘと平行に設置されてお
り、かつねじを有しており前記した雌ねじ１４Ａ
の螺合している。また他のパルスモーター３２Ｂ
の軸３３Ｂは軸Ｙ−Ｙと平行に設置されており雌
ねじ１４Ｂと螺合している。
３３とから成つており、一のパルスモーター３２
Ａの軸３３Ａは軸Ｘ−Ｘと平行に設置されてお
り、かつねじを有しており前記した雌ねじ１４Ａ
の螺合している。また他のパルスモーター３２Ｂ
の軸３３Ｂは軸Ｙ−Ｙと平行に設置されており雌
ねじ１４Ｂと螺合している。
いまレーザー光線によつて形成されるスポツト
円２の中心ＯがＸ−Ｘ線上で左方向にずれていた
とする。当然光電変換素子５−１，５−２から発
生する電圧e1e2はe1＞e2で△ｅ＝e1−e2が生ずる。
変位検出装置２１はこの△ｅを検出し、パルスモ
ーター３２Ａに対してその軸３３Ａの方向からみ
て（図の右方向からみて）反時計回りに回転する
ようなパルスを発生する。パルスモーター３２Ａ
および３２Ｂはトンネルの被測定断面の所定位置
において、光軸に直角な平面（第３図においては
図面で示される平面）上の回動が自在であるよう
に枢止されているので、ボード１２は図における
左方向に移動する。パルスは△ｅが０になるまで
発生しつづけるので、終局的に中心ＯとO′とは
一致する。ＯがＹ−Ｙ軸線上にずれているとき
は、パルスはパルスモーター３２Ｂに作用し、ボ
ード１２はＹ−Ｙ軸にそつて移動する。中心Ｏが
円１５内の任意の位置にずれているときは、パル
スモーター３２Ａ，３２Ｂが同時に作動し終局的
に中心ＯとO′とは一致する。変位計４１Ａ，４
１Ｂの本体はパルスモーター３２Ａ，３２Ｂと同
様に被測定断面の所定位置に固定されており、そ
の計測端４２Ａ，４２Ｂは受光装置のボード１２
に接触しているために、ボード１２の移動は変位
計４１Ａ，４１Ｂによつて計測され、また必要に
応じて記録される。
円２の中心ＯがＸ−Ｘ線上で左方向にずれていた
とする。当然光電変換素子５−１，５−２から発
生する電圧e1e2はe1＞e2で△ｅ＝e1−e2が生ずる。
変位検出装置２１はこの△ｅを検出し、パルスモ
ーター３２Ａに対してその軸３３Ａの方向からみ
て（図の右方向からみて）反時計回りに回転する
ようなパルスを発生する。パルスモーター３２Ａ
および３２Ｂはトンネルの被測定断面の所定位置
において、光軸に直角な平面（第３図においては
図面で示される平面）上の回動が自在であるよう
に枢止されているので、ボード１２は図における
左方向に移動する。パルスは△ｅが０になるまで
発生しつづけるので、終局的に中心ＯとO′とは
一致する。ＯがＹ−Ｙ軸線上にずれているとき
は、パルスはパルスモーター３２Ｂに作用し、ボ
ード１２はＹ−Ｙ軸にそつて移動する。中心Ｏが
円１５内の任意の位置にずれているときは、パル
スモーター３２Ａ，３２Ｂが同時に作動し終局的
に中心ＯとO′とは一致する。変位計４１Ａ，４
１Ｂの本体はパルスモーター３２Ａ，３２Ｂと同
様に被測定断面の所定位置に固定されており、そ
の計測端４２Ａ，４２Ｂは受光装置のボード１２
に接触しているために、ボード１２の移動は変位
計４１Ａ，４１Ｂによつて計測され、また必要に
応じて記録される。
次に以上説明した装置を用いたトンネル内空変
位の測定方法について手順を追つて説明する。
位の測定方法について手順を追つて説明する。
(a) トンネル内の基準点に設置されたレーザー光
源からトンネルの進行方向（被測定場所のある
方向）に向つてレーザー光線を放射する。基準
点はその性質上不動点（変位を生じない点）で
あることが必要である。しかし変位が小さく、
その変位が何等かの方法で測定できれば、補正
することによつて基準点として使用できる。レ
ーザー光源は、トンネル測量用に現在多用され
ている光源をそのまま用いることができる。
源からトンネルの進行方向（被測定場所のある
方向）に向つてレーザー光線を放射する。基準
点はその性質上不動点（変位を生じない点）で
あることが必要である。しかし変位が小さく、
その変位が何等かの方法で測定できれば、補正
することによつて基準点として使用できる。レ
ーザー光源は、トンネル測量用に現在多用され
ている光源をそのまま用いることができる。
(b) トンネル内の被測定位置に設置されている受
光装置によつてレーザー光線を受光する。受光
装置は１対のパルスモーターを介してトンネル
の被測定断面の所定位置に固定されているか
ら、正確に云えば本方法によつて測定される変
位はその所定位置の変位である。
光装置によつてレーザー光線を受光する。受光
装置は１対のパルスモーターを介してトンネル
の被測定断面の所定位置に固定されているか
ら、正確に云えば本方法によつて測定される変
位はその所定位置の変位である。
(c) 変位検出装置によつて変位量が検出されそれ
に基いてパルスが修正装置のパルスモーターに
送られる。
に基いてパルスが修正装置のパルスモーターに
送られる。
(d) 修正装置のパルスモーターによつて、受光装
置の光電変換素子の中心とレーザー光線の光軸
とが一致するまで修正が行なわれる。
置の光電変換素子の中心とレーザー光線の光軸
とが一致するまで修正が行なわれる。
(e) 変位計によつて修正量が測定され、また必要
に応じて記録される。前記したようにレーザー
光線の光源は不動点である基準点に設置されて
いるのでレーザー光線の光軸は不動であり、し
たがつて修正量はそのままトンネル内空の変位
量となる。
に応じて記録される。前記したようにレーザー
光線の光源は不動点である基準点に設置されて
いるのでレーザー光線の光軸は不動であり、し
たがつて修正量はそのままトンネル内空の変位
量となる。
(3‐5) 前記以外の実施例
以上例示した実施例は主としてトンネル内の被
測定位置が１個所である場合について述べている
が、本発明に係る方法ではその受光装置の中心部
にはレーザー光線のスポツト径よりもやや小さい
通孔が設けられているため、第４図に示すように
トンネル内の複数個所でその内空変位を測定する
ことができる。この際測定個所の数だけ受光装
置、修正装置、変位計が必要であるが、変位検出
装置は必ずしもその数だけ必要ではなく、１個で
も充分である。
測定位置が１個所である場合について述べている
が、本発明に係る方法ではその受光装置の中心部
にはレーザー光線のスポツト径よりもやや小さい
通孔が設けられているため、第４図に示すように
トンネル内の複数個所でその内空変位を測定する
ことができる。この際測定個所の数だけ受光装
置、修正装置、変位計が必要であるが、変位検出
装置は必ずしもその数だけ必要ではなく、１個で
も充分である。
またトンネル内の作業場所には粉塵が発生しや
すく、作業環境を害する場合があるが、これを改
善するためには粉塵の発生量を測定することが必
要である。レーザー光線は粉塵によつて吸収拡散
されるので、受光部分の輝度の絶対値は粉塵の濃
度によつて左右される。したがつて粉塵濃度と輝
度との関係を実験的に求めておけば本発明に係る
方法で、トンネル内空の変位と、粉塵濃度を同時
に測定することができる。
すく、作業環境を害する場合があるが、これを改
善するためには粉塵の発生量を測定することが必
要である。レーザー光線は粉塵によつて吸収拡散
されるので、受光部分の輝度の絶対値は粉塵の濃
度によつて左右される。したがつて粉塵濃度と輝
度との関係を実験的に求めておけば本発明に係る
方法で、トンネル内空の変位と、粉塵濃度を同時
に測定することができる。
(3‐6) 発明の効果
本発明はレーザー光線、光電変換素子、パルス
モーター等を使用し、受光装置の中心をレーザー
光線軸と絶えず一致するように修正し、その修正
量を記録することによつて次に記すような多くの
すぐれた効果を奏するものである。
モーター等を使用し、受光装置の中心をレーザー
光線軸と絶えず一致するように修正し、その修正
量を記録することによつて次に記すような多くの
すぐれた効果を奏するものである。
現在トンネル内で使用されている測量用のレ
ーザー光源がそのまま用いられるので設備費を
廉くすることができる。
ーザー光源がそのまま用いられるので設備費を
廉くすることができる。
多点測定ができる。
トンネル壁面のはらみ、変形等とトンネルの
沈下を同時に測定できる。
沈下を同時に測定できる。
連続測定、連続記録が可能であり、また遠隔
測定が可能である。またコンピユーターによる
記録処理が容易である。
測定が可能である。またコンピユーターによる
記録処理が容易である。
測定に人手が不要であり、したがつて運転経
費を節減できる。
費を節減できる。
トンネル内の適宜の位置に設置できるため、
トンネル内の作業に無関係に測定が可能であ
る。
トンネル内の作業に無関係に測定が可能であ
る。
粉塵濃度の測定が同時に行ないうる。
沈下、断面変形等の長期にわたる変位の測定
と同時に発破や機械、車両等の通過による振動
等も測定記録することが可能であり、これによ
つて遠隔地においてトンネル内作業を監視で
き、トンネル内の工程管理に資することができ
る。
と同時に発破や機械、車両等の通過による振動
等も測定記録することが可能であり、これによ
つて遠隔地においてトンネル内作業を監視で
き、トンネル内の工程管理に資することができ
る。
以上要する本発明はトンネル工事の作業の効
率化、作業安全の確保、工事費の低減等に大き
な役割を果している。
率化、作業安全の確保、工事費の低減等に大き
な役割を果している。
第１図はレーザー光線の進行状況を示した図、
第２図は本発明の原理を示したもので、スポツト
円内におけるレーザー光線の輝度の分布と、スポ
ツト円内に置かれた光電変換素子の発生する電圧
との関係を示しており、イは２個の光電変換素子
の中心とスポツト円の中心とが一致した場合、ロ
はそれがずれた場合を示した図、第３図は受光装
置等の概略の構成を示した図、第４図は本発明の
別の実施例を示した図である。 １……レーザー光源、２……スポツト円、３…
…正規分布曲線、４……任意の円、５−１，５−
２，５−３，５−４……光電変換素子、１１……
受光装置、１２……ボード、１３……通孔、１４
Ａ，１４Ｂ……雌ねじ、１５……円、２１……変
位検出装置、３１……修正装置、３２Ａ，３２Ｂ
……パルスモーター、３３Ａ，３３Ｂ……軸、４
１Ａ，４１Ｂ……変位計、４２Ａ，４２Ｂ……計
測端。
第２図は本発明の原理を示したもので、スポツト
円内におけるレーザー光線の輝度の分布と、スポ
ツト円内に置かれた光電変換素子の発生する電圧
との関係を示しており、イは２個の光電変換素子
の中心とスポツト円の中心とが一致した場合、ロ
はそれがずれた場合を示した図、第３図は受光装
置等の概略の構成を示した図、第４図は本発明の
別の実施例を示した図である。 １……レーザー光源、２……スポツト円、３…
…正規分布曲線、４……任意の円、５−１，５−
２，５−３，５−４……光電変換素子、１１……
受光装置、１２……ボード、１３……通孔、１４
Ａ，１４Ｂ……雌ねじ、１５……円、２１……変
位検出装置、３１……修正装置、３２Ａ，３２Ｂ
……パルスモーター、３３Ａ，３３Ｂ……軸、４
１Ａ，４１Ｂ……変位計、４２Ａ，４２Ｂ……計
測端。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 次の(a)〜(e)の手順によつて行なうトンネル内
空変位の測定方法。 (a) トンネル内の基準点に設置されたレーザー光
源からトンネルの進行方向に向つて円錐状のレ
ーザー光線を放射する (b) トンネル内の被測定位置に設置され、前記レ
ーザー光線のスポツト径よりやや小さな通孔
と、該通孔の上下左右に設けられた２対の光電
変換素子を有する受光素子によつて前記レーザ
ー光線を受光する (c) 変位検出装置によつて前記２対の光電変換素
子から送られた電気信号を解析し２対の光電変
換素子の中心点とレーザー光線軸との間の上下
および左右の変位量を検出し、この変位量に基
くパルス信号を発する (d) 前記各被測定場所のトンネル内壁面の所定場
所に前記レーザー光線に直交する平面上の回動
が自在であるように枢支された１対のパルスモ
ーターと、該パルスモーターの軸に連結され、
かつ前記受光装置に取付けられた雌ねじに螺合
する雄ねじとを有する修正装置によつて前記パ
ルス信号に基ずき受光装置の位置を前記変位量
が０となるまで修正する (e) トンネル内空と前記受光装置の相対運動を検
出する１対の変位計によつて前記修正量すなわ
ちトンネル内空変位を測定する ２ 前記受光装置はトンネル内の複数個所に設け
られしたがつて複数の個所の内空変位を１個の光
源によつて同時に測定することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のトンネル内空変位の測定
方法。 ３ 前記光電変換素子の発生する電気信号とトン
ネル内の浮遊粉塵濃度との関係をあらかじめ実験
的に求めておくことにより、トンネル内空変位の
測定と同時にトンネル内の粉塵濃度を測定するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のトン
ネル内空変位の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24168383A JPS60133314A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | トンネル内空変位の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24168383A JPS60133314A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | トンネル内空変位の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133314A JPS60133314A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0321046B2 true JPH0321046B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=17077960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24168383A Granted JPS60133314A (ja) | 1983-12-21 | 1983-12-21 | トンネル内空変位の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133314A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112540375B (zh) * | 2020-12-04 | 2022-03-29 | 山东科技大学 | 一种悬挂式巷道位移观测设备及方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411583B2 (ja) * | 1971-09-20 | 1979-05-16 |
-
1983
- 1983-12-21 JP JP24168383A patent/JPS60133314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133314A (ja) | 1985-07-16 |
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