JPH0550687B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0550687B2 JPH0550687B2 JP24768884A JP24768884A JPH0550687B2 JP H0550687 B2 JPH0550687 B2 JP H0550687B2 JP 24768884 A JP24768884 A JP 24768884A JP 24768884 A JP24768884 A JP 24768884A JP H0550687 B2 JPH0550687 B2 JP H0550687B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- rod
- excavation head
- tunnel
- excavation
- 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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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (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］
本発明は、トンネル築造工法において、掘削ヘ
ツド推進中のトンネル軌跡を簡易かつ正確に測定
することのできるトンネル軌跡測定装置に関す
る。
ツド推進中のトンネル軌跡を簡易かつ正確に測定
することのできるトンネル軌跡測定装置に関す
る。
［従来の技術］
従来のこの種の装置には電磁コイルまたはレー
ザ光を使用するものがある。電磁コイルを使用す
るものは掘削ヘツドの中に電磁コイルを取付け、
この電磁コイルから発射された磁界を地上の受信
コイルで受け、この受信レベルの強弱により掘削
ヘツドの位置を検知して、トンネル軌跡を算出す
るものであるが、土被りが大きいと磁界の減衰が
大きく、受信コイルによる受信が不可能となり、
適用トンネル土被りに制限がある。また、作業員
が路上で、受信コイルによる検知作業を行うた
め、安全の確保が困難となる。一方、レーザ光を
使用するものは発進立坑より掘削ヘツドに向かつ
てレーザ光を照射し、掘削ヘツドに取付けてある
受光ダイオード等で構成するターゲツトによつて
前記レーザ光を受け、その受光位置により掘削ヘ
ツドの位置を測定するものであるが、トンネルの
曲率半径が小さいと、レーザ光が出来上がりのト
ンネル壁で遮断されて、測定不可能となるため、
曲率半径の小さい掘削軌跡には適用できないとい
う欠点があつた。
ザ光を使用するものがある。電磁コイルを使用す
るものは掘削ヘツドの中に電磁コイルを取付け、
この電磁コイルから発射された磁界を地上の受信
コイルで受け、この受信レベルの強弱により掘削
ヘツドの位置を検知して、トンネル軌跡を算出す
るものであるが、土被りが大きいと磁界の減衰が
大きく、受信コイルによる受信が不可能となり、
適用トンネル土被りに制限がある。また、作業員
が路上で、受信コイルによる検知作業を行うた
め、安全の確保が困難となる。一方、レーザ光を
使用するものは発進立坑より掘削ヘツドに向かつ
てレーザ光を照射し、掘削ヘツドに取付けてある
受光ダイオード等で構成するターゲツトによつて
前記レーザ光を受け、その受光位置により掘削ヘ
ツドの位置を測定するものであるが、トンネルの
曲率半径が小さいと、レーザ光が出来上がりのト
ンネル壁で遮断されて、測定不可能となるため、
曲率半径の小さい掘削軌跡には適用できないとい
う欠点があつた。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は、上記の問題点、すなわち、トンネ
ル土被りや、掘削軌跡の曲率半径による装置適用
制限の問題を解決し、また同時に、計測作業に伴
う作業員の安全を確保しようとするためのもので
ある。
ル土被りや、掘削軌跡の曲率半径による装置適用
制限の問題を解決し、また同時に、計測作業に伴
う作業員の安全を確保しようとするためのもので
ある。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するために、この発明は、管
と等長のロツドを管に固定し、掘削ヘツドとロツ
ドの両端部に角度検出部を固定し、掘削ヘツド及
び各ロツドの角度検出部どうしを継手部で連結
し、継手部の連結機構の移動量を角度検出部が測
定することで各ロツドおよび掘削ヘツドのなす角
度を求め、この角度と前記管の長さとからトンネ
ル軌跡を求めることを特徴とする。
と等長のロツドを管に固定し、掘削ヘツドとロツ
ドの両端部に角度検出部を固定し、掘削ヘツド及
び各ロツドの角度検出部どうしを継手部で連結
し、継手部の連結機構の移動量を角度検出部が測
定することで各ロツドおよび掘削ヘツドのなす角
度を求め、この角度と前記管の長さとからトンネ
ル軌跡を求めることを特徴とする。
［作 用］
上記手段によれば、掘削ヘツドとロツドの両端
部に固定されている角度検出部どうしが継手部で
連結され、継手部の連結機構の移動量を角度検出
部が測定することで各管および掘削ヘツドのなす
角度を常に正確に検知することができる。そし
て、この角度測定データに後述する統計処理を施
すことによつて、トンネル軌跡を連続的にかつ正
確に測定することができる。
部に固定されている角度検出部どうしが継手部で
連結され、継手部の連結機構の移動量を角度検出
部が測定することで各管および掘削ヘツドのなす
角度を常に正確に検知することができる。そし
て、この角度測定データに後述する統計処理を施
すことによつて、トンネル軌跡を連続的にかつ正
確に測定することができる。
［実施例］
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る第１図〜第５図において、１−１〜１−５はロ
ツド、２−１〜２−１０は角度検出部、３−１〜
３−５は継手部、４は回線切替部、５はデータ処
理部、６は４芯シールド線、７は２芯シールド
線、８は掘削ヘツド、９は鋼管、１０は発進立
坑、１１は鋼管推進装置、１２〜１８は掘進地
点、１９（第５図）は到達立坑である。
る第１図〜第５図において、１−１〜１−５はロ
ツド、２−１〜２−１０は角度検出部、３−１〜
３−５は継手部、４は回線切替部、５はデータ処
理部、６は４芯シールド線、７は２芯シールド
線、８は掘削ヘツド、９は鋼管、１０は発進立
坑、１１は鋼管推進装置、１２〜１８は掘進地
点、１９（第５図）は到達立坑である。
第１図において、まず掘削ヘツド８が発進立坑
１０に入れられ、鋼管推進装置１１によつて地中
に押し出され、次に、鋼管９が１つずつ発進立坑
１０に入れられ、鋼管推進装置１１によつて地中
に押し出されていく。この場合、先頭側の数本の
鋼管９の内周面頂上部には、ロツド１−１〜１−
５と、角度検出部（これは例えばロータリ−エン
コーダからなる）２−１〜２−１０とが、推進に
先立つて順次固定される。まず、掘削ヘツド８の
後端部に、角度検出部２−１が固定されるととも
に、先頭の鋼管９の内周面にロツド１−１が固定
され、そのロツド１−１の先端に角度検出部２−
２が固定される。そして、角度検出部２−１，２
−２は、継手部材３ａと、相互に直交配置されて
いるピン３ｂ，３ｂとからなる継手部３−１によ
りヒンジ連結される。そして、角度検出部２−１
に連結する継手部３−１の水平配置されたピン３
ｂが回転することにより、その回転量から角度検
出部２−１が掘削ヘツド８の鉛直方向の回転角度
を測定し、角度検出部２−２に連結している継手
部３−１の鉛直配置されたピン３ｂが回転するこ
とにより、その回転量から角度検出部２−２が掘
削ヘツド８の水平方向の回転角度を測定するよう
になつている。
１０に入れられ、鋼管推進装置１１によつて地中
に押し出され、次に、鋼管９が１つずつ発進立坑
１０に入れられ、鋼管推進装置１１によつて地中
に押し出されていく。この場合、先頭側の数本の
鋼管９の内周面頂上部には、ロツド１−１〜１−
５と、角度検出部（これは例えばロータリ−エン
コーダからなる）２−１〜２−１０とが、推進に
先立つて順次固定される。まず、掘削ヘツド８の
後端部に、角度検出部２−１が固定されるととも
に、先頭の鋼管９の内周面にロツド１−１が固定
され、そのロツド１−１の先端に角度検出部２−
２が固定される。そして、角度検出部２−１，２
−２は、継手部材３ａと、相互に直交配置されて
いるピン３ｂ，３ｂとからなる継手部３−１によ
りヒンジ連結される。そして、角度検出部２−１
に連結する継手部３−１の水平配置されたピン３
ｂが回転することにより、その回転量から角度検
出部２−１が掘削ヘツド８の鉛直方向の回転角度
を測定し、角度検出部２−２に連結している継手
部３−１の鉛直配置されたピン３ｂが回転するこ
とにより、その回転量から角度検出部２−２が掘
削ヘツド８の水平方向の回転角度を測定するよう
になつている。
同様に、第３図に示すように、ロツド１−１の
後端部と、ロツド１−２の先端部とには、水平配
置されたピン３ｂの回転により鋼管９の鉛直方向
の回転角度を検出する角度検出部２−３と、鉛直
配置されたピン３ｂの回転により鋼管９の水平方
向の回転角度を検出する角度検出部２−４とが継
手部３−２を介して連結されている。また他のロ
ツド１−２〜１−５も同様に連結され、各継手部
３−１〜３−５が鋼管９の継目の位置にくるよう
になつている。なお、ロツド１を鋼管９に固定す
るには、上記継手部３を鋼管９にボルト止めすれ
ばよい。また、鋼管９…の長手方向に各ロツド１
−２〜１−５が固定されているので、各鋼管９に
とともにロツド１−２〜１−５が移動していけ
ば、隣接する鋼管９，９の交角が大きくなつて
も、ロツド（例えば、ロツド１−２，１−３間）
を連結する継手部３−２はその動きに追従してい
く。
後端部と、ロツド１−２の先端部とには、水平配
置されたピン３ｂの回転により鋼管９の鉛直方向
の回転角度を検出する角度検出部２−３と、鉛直
配置されたピン３ｂの回転により鋼管９の水平方
向の回転角度を検出する角度検出部２−４とが継
手部３−２を介して連結されている。また他のロ
ツド１−２〜１−５も同様に連結され、各継手部
３−１〜３−５が鋼管９の継目の位置にくるよう
になつている。なお、ロツド１を鋼管９に固定す
るには、上記継手部３を鋼管９にボルト止めすれ
ばよい。また、鋼管９…の長手方向に各ロツド１
−２〜１−５が固定されているので、各鋼管９に
とともにロツド１−２〜１−５が移動していけ
ば、隣接する鋼管９，９の交角が大きくなつて
も、ロツド（例えば、ロツド１−２，１−３間）
を連結する継手部３−２はその動きに追従してい
く。
こうして、各鋼管９がなす角度は、上記角度検
出部２−１〜２−１０によつて検出され、４芯シ
ールド線６によつて回線切替部４に供給され、回
線切替部４で時分割または周波数多重化された
後、２芯シールド７を介してデータ処理部５に送
られる。なお、上記回線切替部４は掘削ヘツド８
内に納められ、データ処理部５は発進立坑１０に
設置されている。
出部２−１〜２−１０によつて検出され、４芯シ
ールド線６によつて回線切替部４に供給され、回
線切替部４で時分割または周波数多重化された
後、２芯シールド７を介してデータ処理部５に送
られる。なお、上記回線切替部４は掘削ヘツド８
内に納められ、データ処理部５は発進立坑１０に
設置されている。
次に第１図、第４図、第５図を用いて本装置に
よるトンネル軌跡測定方法を説明する。鋼管９は
第１図に示すように、鋼管推進装置１１によつて
前面に押し出され、これに伴い第４図に示すよう
に、掘削ヘツド８の先端位置が掘進地点１３から
１８の順に移動していき、これと同時にロツド１
−１〜１−５、角度検出部２−１〜２−１０も同
時に移動していく。この時、各掘進地点１２〜１
８における角度検出部２−１〜２−１０の角度測
定データが、回線切替部４を経由してデータ処理
部５へ送信され、ここで記憶される。例えば、第
４図において、掘削ヘツド８の先端が掘進地点１
８に達した時点では（同図ニ）、掘進地点１３の
角度測定データとして、角度検出部２−９の角度
測定データが、掘進地点１４の角度測定データと
して、角度検出部２−７，２−８の角度測定デー
タがそれぞれデータ処理部５に記憶される等々で
ある。この後、同一掘進地点における角度測定デ
ータをデータ処理部５で加算平均してその地点に
おける鋼管継ぎ目の交角とする。例えば掘削ヘツ
ド８が掘進地点１８に達した時点で、掘進地点１
３における鋼管継目の交角は、角度検出部２−１
〜２−１０の角度測定データを平均して求め、掘
進地点１５における鋼管の交角は、角度検出部２
−１〜２−６の角度測定データを平均して求め
る。そして、座標軸ｘ，ｙ，ｚ軸を第５図のよう
に定め、上記のようにして求めた、鋼管９の継ぎ
目の交角の、発進立坑１０から数えてｉ番目の水
平成分をθHi、鉛直成分をθviとし、θHiについて
はｘ軸を基準として右回転を、θviについてはｘ
軸を基準として上方向を正とし、鋼管長をＬとす
ると、発進立坑１０から推進されたＮ番目の鋼管
９の先端の座標値xN，yN，zNは以下の式から
求まる。
よるトンネル軌跡測定方法を説明する。鋼管９は
第１図に示すように、鋼管推進装置１１によつて
前面に押し出され、これに伴い第４図に示すよう
に、掘削ヘツド８の先端位置が掘進地点１３から
１８の順に移動していき、これと同時にロツド１
−１〜１−５、角度検出部２−１〜２−１０も同
時に移動していく。この時、各掘進地点１２〜１
８における角度検出部２−１〜２−１０の角度測
定データが、回線切替部４を経由してデータ処理
部５へ送信され、ここで記憶される。例えば、第
４図において、掘削ヘツド８の先端が掘進地点１
８に達した時点では（同図ニ）、掘進地点１３の
角度測定データとして、角度検出部２−９の角度
測定データが、掘進地点１４の角度測定データと
して、角度検出部２−７，２−８の角度測定デー
タがそれぞれデータ処理部５に記憶される等々で
ある。この後、同一掘進地点における角度測定デ
ータをデータ処理部５で加算平均してその地点に
おける鋼管継ぎ目の交角とする。例えば掘削ヘツ
ド８が掘進地点１８に達した時点で、掘進地点１
３における鋼管継目の交角は、角度検出部２−１
〜２−１０の角度測定データを平均して求め、掘
進地点１５における鋼管の交角は、角度検出部２
−１〜２−６の角度測定データを平均して求め
る。そして、座標軸ｘ，ｙ，ｚ軸を第５図のよう
に定め、上記のようにして求めた、鋼管９の継ぎ
目の交角の、発進立坑１０から数えてｉ番目の水
平成分をθHi、鉛直成分をθviとし、θHiについて
はｘ軸を基準として右回転を、θviについてはｘ
軸を基準として上方向を正とし、鋼管長をＬとす
ると、発進立坑１０から推進されたＮ番目の鋼管
９の先端の座標値xN，yN，zNは以下の式から
求まる。
xN＝N
〓j=1
（Ｌ×cos（j
〓k=1
θvk）
×cos（j
〓k=1
θHk））
yN＝N
〓j=1
（Ｌ×cos（j
〓k=1
θvk）
×sin（j
〓k=1
θHk）
zN＝N
〓j=1
（Ｌ×sin（j
〓k=1
θvk））
こうして、求めた各点を接続すればトンネル軌
跡を得ることができる。
跡を得ることができる。
［発明の効果］
以上説明したようにこの発明は、角度検出部を
両端に固定したロツドを管に取り付け、掘削ヘツ
ドと各ロツドの角度検出部どうしを継手部で連結
し、該継手部の連結機構の移動量を角度検出部が
測定することによつて、角度測定データから連続
的かつ正確にトンネル軌跡を計測できるようにし
たので、トンネル土被りや掘進軌跡の曲率半径に
よる装置適用制限がなく、また計測作業に伴う作
業員の安全の確保が容易に行える利点が得られ
る。
両端に固定したロツドを管に取り付け、掘削ヘツ
ドと各ロツドの角度検出部どうしを継手部で連結
し、該継手部の連結機構の移動量を角度検出部が
測定することによつて、角度測定データから連続
的かつ正確にトンネル軌跡を計測できるようにし
たので、トンネル土被りや掘進軌跡の曲率半径に
よる装置適用制限がなく、また計測作業に伴う作
業員の安全の確保が容易に行える利点が得られ
る。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す平面
図、第２図、第３図はロツド１と角度検出部２と
の接続関係を示す図で、第２図は正面図、第３図
は斜視図、第４図はトンネル軌跡の測定方法を説
明するための図、第５図は座標軸説明図である。 １……ロツド、２……角度検出部、３……継手
部、３ａ……継手部材、３ｂ……ピン、４……回
線切替部、５……データ処理部、８……掘削ヘツ
ド、９……鋼管。
図、第２図、第３図はロツド１と角度検出部２と
の接続関係を示す図で、第２図は正面図、第３図
は斜視図、第４図はトンネル軌跡の測定方法を説
明するための図、第５図は座標軸説明図である。 １……ロツド、２……角度検出部、３……継手
部、３ａ……継手部材、３ｂ……ピン、４……回
線切替部、５……データ処理部、８……掘削ヘツ
ド、９……鋼管。
Claims (1)
- １ 複数の管を順次推進しながら、トンネルを築
造していくトンネル築造工法において、前記管と
等長で、該管に固定された複数本のロツドと、掘
削ヘツドの後端部と各ロツドの両端部にそれぞれ
固定され、かつ掘削ヘツド若しくは各ロツドの後
端部に固定されたものと隣接する他のロツドの前
端部に固定されたものとが継手部により水平及び
鉛直方向に移動自在に連結されているとともに、
該継手部の連結機構の移動量により前記管ならび
に掘削ヘツドの水平方向及び鉛直方向の回転角度
を測定する角度検出部と、該角度検出部からの角
度測定データを時分割もしくは周波数多重する回
線切替部と、当該回線切替部からの角度測定デー
タを演算処理するデータ処理部とから構成され、
前記管および掘削ヘツドが前進するに従い、各掘
進位置における角度測定データを逐次前記データ
処理部に記憶し、前記角度測定データに基づい
て、隣接する前記管の継ぎ目の交角を算出し、前
記交角と管の長さとから前記掘削ヘツド推進中の
トンネル軌跡を測定することを特徴とするトンネ
ル軌跡測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24768884A JPS61126412A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | トンネル軌跡測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24768884A JPS61126412A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | トンネル軌跡測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61126412A JPS61126412A (ja) | 1986-06-13 |
| JPH0550687B2 true JPH0550687B2 (ja) | 1993-07-29 |
Family
ID=17167161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24768884A Granted JPS61126412A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | トンネル軌跡測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61126412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115493562A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 滕州城建集团有限公司 | 一种建筑工程用垂直度检测装置 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552093A (ja) * | 1991-08-26 | 1993-03-02 | Kido Kensetsu Kogyo Kk | 曲線推進工法 |
| JP3610460B2 (ja) * | 2001-11-29 | 2005-01-12 | 株式会社 渡守建設 | 推進シールド工法における推進軌跡及び推進姿勢の計測装置、計測方法、推進軌跡管理装置及び推進軌跡管理方法 |
| JP4641330B2 (ja) * | 2005-06-07 | 2011-03-02 | 特定非営利活動法人 国際レスキューシステム研究機構 | 走行ロボット自己位置同定システム、それを用いた人体位置特定システムおよびロボット追従システム |
| JP2008014738A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | San Shield Kk | 掘進機の位置測定に用いる角度測定装置及び掘進機の推進工法 |
| JP4526523B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2010-08-18 | 株式会社東京計測 | リンク型変位計の測定装置 |
| JP5360389B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2013-12-04 | 寿子 出口 | レール変位計 |
| JP2011075569A (ja) * | 2010-10-02 | 2011-04-14 | International Rescue System Institute | フレキシブルセンサチューブ |
| CN104515499B (zh) * | 2014-12-26 | 2016-11-16 | 盐城工学院 | 内河航道断面测量系统及其测量方法 |
| CN110108243B (zh) * | 2019-05-24 | 2024-01-19 | 浙江中南绿建科技集团有限公司 | 一种相贯口质量检测用装置及其检测方法 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP24768884A patent/JPS61126412A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115493562A (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 滕州城建集团有限公司 | 一种建筑工程用垂直度检测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61126412A (ja) | 1986-06-13 |
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