JPH04309809A - トンネル掘進工事における坑内測量方法 - Google Patents
トンネル掘進工事における坑内測量方法Info
- Publication number
- JPH04309809A JPH04309809A JP10051791A JP10051791A JPH04309809A JP H04309809 A JPH04309809 A JP H04309809A JP 10051791 A JP10051791 A JP 10051791A JP 10051791 A JP10051791 A JP 10051791A JP H04309809 A JPH04309809 A JP H04309809A
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- JP
- Japan
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- tunnel
- measuring
- measured
- measuring device
- measurement
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主としてシールドトンネ
ル掘進工事における坑内測量方法に関する。
ル掘進工事における坑内測量方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にシールド工法によるトンネル掘進
工事に伴う坑内測量としては、シールド掘進機の計画路
線からの変位量を把握するためのシールド掘進機位置（
平面及びレベル）・姿勢測量があり、そのためには、シ
ールド掘進にともない測点を順次移設するための測量及
び測量精度をあげるためにそれらの測点に狂いが生じて
いないかを確認するためのチェック測量等が必要になる
。
工事に伴う坑内測量としては、シールド掘進機の計画路
線からの変位量を把握するためのシールド掘進機位置（
平面及びレベル）・姿勢測量があり、そのためには、シ
ールド掘進にともない測点を順次移設するための測量及
び測量精度をあげるためにそれらの測点に狂いが生じて
いないかを確認するためのチェック測量等が必要になる
。
【０００３】これらの測量は、従来、測量員がトンネル
内に入り、トンネル端部の既知の基準点をもとに計測装
置位置を計測し、その計測位置を起点にして更に内方の
計測位置を順次計測し、トンネル中間位置の各点及び最
終端のシールド掘進機位置及びその姿勢を計測するよう
にしていた。
内に入り、トンネル端部の既知の基準点をもとに計測装
置位置を計測し、その計測位置を起点にして更に内方の
計測位置を順次計測し、トンネル中間位置の各点及び最
終端のシールド掘進機位置及びその姿勢を計測するよう
にしていた。
【０００４】また近年において、計測装置をトンネル坑
内の天井に各測点毎に固定し、無人にてシールド掘進機
の位置及び姿勢を計測する方法が開発されている。（特
開平２−１７１６１１号公報）。
内の天井に各測点毎に固定し、無人にてシールド掘進機
の位置及び姿勢を計測する方法が開発されている。（特
開平２−１７１６１１号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の測量員
による計測においては、現在、自動的に計測できる光学
式測量機器が使用可能であるが、その場合も測量員によ
る測量機器の盛り替え作業が必要であり、その盛り替え
作業にともない誤差が生じ、その誤差が累積される等の
問題があった。
による計測においては、現在、自動的に計測できる光学
式測量機器が使用可能であるが、その場合も測量員によ
る測量機器の盛り替え作業が必要であり、その盛り替え
作業にともない誤差が生じ、その誤差が累積される等の
問題があった。
【０００６】また、測点の移設やチェック測量について
は、いづれも自動的に測量できる装置はなく、トンネル
掘進距離が長くなると測量累積誤差が大きくなる上、測
量員の拘束時間が長くなる等の問題があった。
は、いづれも自動的に測量できる装置はなく、トンネル
掘進距離が長くなると測量累積誤差が大きくなる上、測
量員の拘束時間が長くなる等の問題があった。
【０００７】一方、前述した各測量点に計測装置を固設
する従来法の場合には、前述した作業員による測量法の
問題点が大幅に改善されるが、トンネルが長く、しかも
複雑に曲がりくねっている場合には中間測定点が多くな
り、高精度で高価な自動計測装置が多数必要になり、不
経済となるとともにトンネル掘進のための後方作業の邪
魔になり、損傷され易い等の問題があった。
する従来法の場合には、前述した作業員による測量法の
問題点が大幅に改善されるが、トンネルが長く、しかも
複雑に曲がりくねっている場合には中間測定点が多くな
り、高精度で高価な自動計測装置が多数必要になり、不
経済となるとともにトンネル掘進のための後方作業の邪
魔になり、損傷され易い等の問題があった。
【０００８】本発明はこれらの問題にかんがみ、測量員
を置くことなく、少い計測装置にて複雑に曲がりくねっ
たトンネルの坑内測量を自動的に、かつ、高精度で行う
ことができるトンネル掘進工事における坑内測量方法の
提供を目的としたものである。
を置くことなく、少い計測装置にて複雑に曲がりくねっ
たトンネルの坑内測量を自動的に、かつ、高精度で行う
ことができるトンネル掘進工事における坑内測量方法の
提供を目的としたものである。
【０００９】
【課題を達成するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、トンネル内に二本の軌条を布設し、その各
軌条に自走式走行架台を介してそれぞれ別々の計測装置
を支持させ、該両計測装置のいずれか一方を既知の基準
点をもとに計測した後、両計測装置を交互にトンネル内
に進行させて位置計測済側の計測装置の位置をもとに未
計測側の計測装置の位置を順次計測し、トンネル掘進機
視準可能位置にて位置計測済側の計測装置によりトンネ
ル掘進機位置を計測することを特徴としてなるトンネル
掘進工事における坑内測量方法に存する。
解決し、所期の目的を達成するための本発明の要旨とす
るところは、トンネル内に二本の軌条を布設し、その各
軌条に自走式走行架台を介してそれぞれ別々の計測装置
を支持させ、該両計測装置のいずれか一方を既知の基準
点をもとに計測した後、両計測装置を交互にトンネル内
に進行させて位置計測済側の計測装置の位置をもとに未
計測側の計測装置の位置を順次計測し、トンネル掘進機
視準可能位置にて位置計測済側の計測装置によりトンネ
ル掘進機位置を計測することを特徴としてなるトンネル
掘進工事における坑内測量方法に存する。
【００１０】
【作用】この坑内測量方法では、二条の軌条を、例えば
トンネルの天井に敷設し、これにそれぞれ自走式走行架
台を介して支持させた計測装置を交互に中間の測点に進
行させ、測点毎に既計測位置を基準にして未計測位置の
計測装置位置を計測するものであるため、測量の度に坑
内の測点位置が正確に割り出され、トンネルが経時的に
変形しても常に正確な測量がなされる。
トンネルの天井に敷設し、これにそれぞれ自走式走行架
台を介して支持させた計測装置を交互に中間の測点に進
行させ、測点毎に既計測位置を基準にして未計測位置の
計測装置位置を計測するものであるため、測量の度に坑
内の測点位置が正確に割り出され、トンネルが経時的に
変形しても常に正確な測量がなされる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例を図面について説明する
。
。
【００１２】図において、１Ａ，１Ｂは本発明方法に使
用する計測装置を示している。この計測装置１Ａ及び１
Ｂは図１〜図３に示すように、それぞれ自走式走行架台
２に支持されている。各架台２はトンネル３の天井部分
に平行配置に敷設した一対のラック式軌条４Ａ，４Ｂに
歯車状の駆動輪５を介して吊持支持されている。車輪５
は電動式駆動機構６によって駆動されるようになってい
る。また架台２には軌条４Ａ又は４Ｂの両側面を挾持す
るストッパー７，７が備えられ、任意の位置で軌条４Ａ
又は４Ｂに対し固定できるようになっている。
用する計測装置を示している。この計測装置１Ａ及び１
Ｂは図１〜図３に示すように、それぞれ自走式走行架台
２に支持されている。各架台２はトンネル３の天井部分
に平行配置に敷設した一対のラック式軌条４Ａ，４Ｂに
歯車状の駆動輪５を介して吊持支持されている。車輪５
は電動式駆動機構６によって駆動されるようになってい
る。また架台２には軌条４Ａ又は４Ｂの両側面を挾持す
るストッパー７，７が備えられ、任意の位置で軌条４Ａ
又は４Ｂに対し固定できるようになっている。
【００１３】計測装置１Ａ，１Ｂは、発光計測部１０と
受光計測部１１とを有している。
受光計測部１１とを有している。
【００１４】発光計測部１０は、架台２に対して水平方
向の角度を任意に調整できる水平台１３ａと、水平台１
３ａに対して水平方向の角度を任意に調整できる旋回台
１３ｂからなる角度調整機構１３に、トータルステーシ
ョン１４を介してレーザー光発射器１５及び光波測距儀
１６を支持させて構成されている。また、トータルステ
ーション１４には視準カメラ１７が固定され、無線にて
映像信号を送信するようになっている。受光計測部１１
は前述と同様の水平台１８ａ及び旋回台１８ｂからなる
角度調整機構１８にレーザーターゲット２０及び光波反
射プリズム２１が支持されて構成されている。レーザー
ターゲット２０はレーザービームがその前面に照射され
ることにより、その光軸の角度が三次元的に検出できる
ものであり、また光波反射プリズム２１は光波測距儀よ
り発射された光波を入射角と平行に反射させるものであ
る。
向の角度を任意に調整できる水平台１３ａと、水平台１
３ａに対して水平方向の角度を任意に調整できる旋回台
１３ｂからなる角度調整機構１３に、トータルステーシ
ョン１４を介してレーザー光発射器１５及び光波測距儀
１６を支持させて構成されている。また、トータルステ
ーション１４には視準カメラ１７が固定され、無線にて
映像信号を送信するようになっている。受光計測部１１
は前述と同様の水平台１８ａ及び旋回台１８ｂからなる
角度調整機構１８にレーザーターゲット２０及び光波反
射プリズム２１が支持されて構成されている。レーザー
ターゲット２０はレーザービームがその前面に照射され
ることにより、その光軸の角度が三次元的に検出できる
ものであり、また光波反射プリズム２１は光波測距儀よ
り発射された光波を入射角と平行に反射させるものであ
る。
【００１５】更に架台２にはバッテリーからなる電源２
２、無線信号伝送装置２３及びコントローラー２４が搭
載されており、架台２の駆動機構６、ストッパー７，７
、両角度調整機構１３，１８の動作のコントロール信号
及び測距儀１７、レーザーターゲット２０の計測データ
ー信号を送受信するようになっている。
２、無線信号伝送装置２３及びコントローラー２４が搭
載されており、架台２の駆動機構６、ストッパー７，７
、両角度調整機構１３，１８の動作のコントロール信号
及び測距儀１７、レーザーターゲット２０の計測データ
ー信号を送受信するようになっている。
【００１６】また、トンネル掘進先端部のシールド掘進
機２５（図１に示す）には、前述と同じレーザーターゲ
ット２６及び光波反射プリズム２７及び傾斜計２８を備
えている。
機２５（図１に示す）には、前述と同じレーザーターゲ
ット２６及び光波反射プリズム２７及び傾斜計２８を備
えている。
【００１７】一方監視室には、図１に示すようにトンネ
ル内の前記各装置の動作部にコントロール信号を送ると
ともに、各計器類からの信号を受ける信号伝送装置３０
Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ及び各種データを演算処理する演算
処理装置３１、視準カメラ１７からの映像を写し出す視
準モニタ３２が備えられている。
ル内の前記各装置の動作部にコントロール信号を送ると
ともに、各計器類からの信号を受ける信号伝送装置３０
Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ及び各種データを演算処理する演算
処理装置３１、視準カメラ１７からの映像を写し出す視
準モニタ３２が備えられている。
【００１８】次に上述した装置による測量方法について
説明する。
説明する。
【００１９】図４はシールド掘進機２５により立坑３５
からなるトンネル３を掘進した場合を示している。この
トンネル３内に立坑３５より両計測装置１Ａ，１Ｂを搬
入し、両軌条４Ａ，４Ｂにそれぞれ走行可能に支持させ
る。この状態で一方の計測装置１Ａを任意の位置の第１
の測点ａ１ まで送り込み、立坑３５下に設置した２
点の測量基準点ａ，ｂを該計測装置１Ａにて視準し、光
波測距儀１６にて両点ａ，ｂまでの距離及び角度を計測
し、測点ａ１ における三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
計測する。次いで計測装置１Ｂを次の任意の測点ｂ１
まで移動させ、計測装置１Ａより計測装置１Ｂのレー
ザーターゲット２０及び光波反射プリズム２１を視準し
て測点ａ１ を中心とした基準点ａ又はｂから測点ｂ
１ までの角度及び測点ａ１ ，ｂ１ 間の距離
から測点ｂ１ の水平座標（Ｘ，Ｙ）を計測するとと
もに計測装置１Ｂのレーザーターゲット２０に照射され
るレーザービームの角度により測点ｂ１ の垂直方向
座標（Ｚ）を計測する。次いで計測装置１Ａを次の任意
の測点ａ２ まで前進させ計測装置１Ｂから１Ａを視
準し、同様にして測点ａ２ の三次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を計測する。
からなるトンネル３を掘進した場合を示している。この
トンネル３内に立坑３５より両計測装置１Ａ，１Ｂを搬
入し、両軌条４Ａ，４Ｂにそれぞれ走行可能に支持させ
る。この状態で一方の計測装置１Ａを任意の位置の第１
の測点ａ１ まで送り込み、立坑３５下に設置した２
点の測量基準点ａ，ｂを該計測装置１Ａにて視準し、光
波測距儀１６にて両点ａ，ｂまでの距離及び角度を計測
し、測点ａ１ における三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
計測する。次いで計測装置１Ｂを次の任意の測点ｂ１
まで移動させ、計測装置１Ａより計測装置１Ｂのレー
ザーターゲット２０及び光波反射プリズム２１を視準し
て測点ａ１ を中心とした基準点ａ又はｂから測点ｂ
１ までの角度及び測点ａ１ ，ｂ１ 間の距離
から測点ｂ１ の水平座標（Ｘ，Ｙ）を計測するとと
もに計測装置１Ｂのレーザーターゲット２０に照射され
るレーザービームの角度により測点ｂ１ の垂直方向
座標（Ｚ）を計測する。次いで計測装置１Ａを次の任意
の測点ａ２ まで前進させ計測装置１Ｂから１Ａを視
準し、同様にして測点ａ２ の三次元座標（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）を計測する。
【００２０】このようにして先に三次元的位置を計測し
た測点から次の未計測測点を交互に順次計測し、シール
ド掘進機２５のレーザーターゲット２６及び光波反射プ
リズム２７を視準する適当な位置の測点まで計測した後
、その測点ｂｎ （場合によってはａｎ ）からシ
ールド掘進機２５を視準し、そのレーザーターゲット２
６及び光波反射プリズム２７にレーザービーム及び光波
をそれぞれ照射してシールド掘進機２５の三次元座標（
Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計測するとともに、レーザーターゲット
２６及び傾斜計２８からの信号によりシールド掘進機２
５の軸心の向きを計測する。
た測点から次の未計測測点を交互に順次計測し、シール
ド掘進機２５のレーザーターゲット２６及び光波反射プ
リズム２７を視準する適当な位置の測点まで計測した後
、その測点ｂｎ （場合によってはａｎ ）からシ
ールド掘進機２５を視準し、そのレーザーターゲット２
６及び光波反射プリズム２７にレーザービーム及び光波
をそれぞれ照射してシールド掘進機２５の三次元座標（
Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計測するとともに、レーザーターゲット
２６及び傾斜計２８からの信号によりシールド掘進機２
５の軸心の向きを計測する。
【００２１】なお上述の実施例では、相手側の計測装置
の視準を視準カメラ及び視準モニタを使用して行ってい
るが、この他、視準カメラを使用せずに走行架台２の走
行距離を駆動輪５の回転数を計数することによって計測
し、これによって計測装置の概略位置を割り出し、トー
タルステーション及びレーザーターゲットの角度を調整
することとしてもよい。
の視準を視準カメラ及び視準モニタを使用して行ってい
るが、この他、視準カメラを使用せずに走行架台２の走
行距離を駆動輪５の回転数を計数することによって計測
し、これによって計測装置の概略位置を割り出し、トー
タルステーション及びレーザーターゲットの角度を調整
することとしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】上述したように本発明のトンネル掘進工
事における坑内測量方法によれば、二本の軌条をトンネ
ル内に敷設しておき、これに沿って一対の計測装置を交
互に前進させながら既知の測点から未計測の測点を順次
計測しつつ前進させ、最終的にシールド掘進機の三次元
座標を計測するようにしたことにより、計測の都度、中
間の各測点の位置を正確に計測することができるため、
トンネル内に経時的変形があっても常に正確な計測が可
能となるとともにトンネルの経時的変形をも計測するこ
とができる。また作業員が計測の都度坑内に立ち入らな
いで計量が可能になり、作業性が著しく向上される等の
効果がある。また精密で高価な計測装置は複雑に曲がり
くねったトンネルであっても２台のみしか必要でなく、
経済性が高いという効果がある。
事における坑内測量方法によれば、二本の軌条をトンネ
ル内に敷設しておき、これに沿って一対の計測装置を交
互に前進させながら既知の測点から未計測の測点を順次
計測しつつ前進させ、最終的にシールド掘進機の三次元
座標を計測するようにしたことにより、計測の都度、中
間の各測点の位置を正確に計測することができるため、
トンネル内に経時的変形があっても常に正確な計測が可
能となるとともにトンネルの経時的変形をも計測するこ
とができる。また作業員が計測の都度坑内に立ち入らな
いで計量が可能になり、作業性が著しく向上される等の
効果がある。また精密で高価な計測装置は複雑に曲がり
くねったトンネルであっても２台のみしか必要でなく、
経済性が高いという効果がある。
【図１】本発明方法に使用する装置の概略を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図２】計測装置の正面図である。
【図３】同、側面図である。
【図４】測量工程を示す平面図である。
１Ａ，１Ｂ 計測装置
２ 走行架台
３ トンネル
４Ａ，４Ｂ 軌条
５ 車輪
６ 電動式駆動機構
７ ストッパー
１０ 発光計測部
１１ 受光計測部
１３，１８ 角度調整機構
１３ａ，１８ａ 水平台
１３ｂ，１８ｂ 旋回台
１４ トータルステーション
１５ レーザー光発射器
１６ 光波測距儀
１７ 視準カメラ
２０，２６ レーザーターゲット
２１，２７ 光波反射プリズム
２２ 電源
２３，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ 信号伝送装置２４
コントローラー ２５ シールド掘進機 ２８ 傾斜計 ３１ 演算処理装置 ３２ 視準モニタ ３５ 立坑
コントローラー ２５ シールド掘進機 ２８ 傾斜計 ３１ 演算処理装置 ３２ 視準モニタ ３５ 立坑
Claims (1)
- 【請求項１】 トンネル内に二本の軌条を布設し、そ
の各軌条に自走式走行架台を介してそれぞれ別々の計測
装置を支持させ、該両計測装置のいずれか一方を既知の
基準点をもとに計測した後、両計測装置を交互にトンネ
ル内に進行させて位置計測済側の計測装置の位置をもと
に未計測側の計測装置の位置を順次計測し、トンネル掘
進機視準可能位置にて位置計測済側の計測装置によりト
ンネル掘進機位置を計測することを特徴としてなるトン
ネル掘進工事における坑内測量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051791A JPH04309809A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | トンネル掘進工事における坑内測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10051791A JPH04309809A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | トンネル掘進工事における坑内測量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309809A true JPH04309809A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14276149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10051791A Pending JPH04309809A (ja) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | トンネル掘進工事における坑内測量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309809A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08189827A (ja) * | 1993-05-24 | 1996-07-23 | Nishimatsu Constr Co Ltd | トンネルの測量方法 |
| JPH08233575A (ja) * | 1995-02-24 | 1996-09-13 | Kandenko Co Ltd | 測定台車による管路等の自動位置測定法 |
| WO1996030720A1 (en) * | 1995-03-29 | 1996-10-03 | Komatsu Ltd. | Method and apparatus for measuring position and posture of tunnel excavator |
| JP2000234929A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Berutekusu:Kk | 中継式自動位置姿勢計測システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61155914A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Toshihiro Tsumura | トンネルの測量方法およびその装置 |
| JPS6271814A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-02 | Fuji Electric Co Ltd | 位置測定装置 |
| JPH02285199A (ja) * | 1989-04-26 | 1990-11-22 | Muramoto Kensetsu Kk | シールド自動測量運転制御装置 |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP10051791A patent/JPH04309809A/ja active Pending
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| JP2000234929A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-08-29 | Berutekusu:Kk | 中継式自動位置姿勢計測システム |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19951017 |