JPH0626298A - トンネル掘削位置の指示方法 - Google Patents
トンネル掘削位置の指示方法Info
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- JPH0626298A JPH0626298A JP14789891A JP14789891A JPH0626298A JP H0626298 A JPH0626298 A JP H0626298A JP 14789891 A JP14789891 A JP 14789891A JP 14789891 A JP14789891 A JP 14789891A JP H0626298 A JPH0626298 A JP H0626298A
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- tunnel
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- 238000005553 drilling Methods 0.000 title abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 27
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 切羽におけるトンネルの掘削断面の指示を正
確かつ短時間で行う。 【構成】 切羽３の後方のトンネル内に切羽３を撮影す
るテレビカメラ５とトンネルの軸線と平行にレーザービ
ームを発射する複数のレーザービーム発光機６とを配置
する。テレビカメラ５が撮影した切羽３をモニターテレ
ビ８に映すとともに、テレビカメラ５が撮影したレーザ
ービームの切羽照射点位置１０ａ〜１０ｃを基準とし
て、設定されたトンネル掘削断面と各レーザービームの
発光点との位置関係から切羽３の掘削位置をモニターテ
レビ８上に表示する。
確かつ短時間で行う。 【構成】 切羽３の後方のトンネル内に切羽３を撮影す
るテレビカメラ５とトンネルの軸線と平行にレーザービ
ームを発射する複数のレーザービーム発光機６とを配置
する。テレビカメラ５が撮影した切羽３をモニターテレ
ビ８に映すとともに、テレビカメラ５が撮影したレーザ
ービームの切羽照射点位置１０ａ〜１０ｃを基準とし
て、設定されたトンネル掘削断面と各レーザービームの
発光点との位置関係から切羽３の掘削位置をモニターテ
レビ８上に表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネルの切羽におい
て掘削断面や削孔位置を指示する手段に関する。
て掘削断面や削孔位置を指示する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネル掘削工においては掘削をあらか
じめ定められた断面と方向に従って精度良く行うため
に、切羽を掘削ないし削孔する作業機械のオペレータに
掘削位置や削孔位置を正確に指示する必要がある。
じめ定められた断面と方向に従って精度良く行うため
に、切羽を掘削ないし削孔する作業機械のオペレータに
掘削位置や削孔位置を正確に指示する必要がある。
【０００３】このような指示は、従来はトンネル断面の
各部が切羽のどの位置に相当するかをテープやレベル、
トランシットなどを用いて測量し、求めた位置を手作業
で切羽に直接マーキングすることで行っていた。
各部が切羽のどの位置に相当するかをテープやレベル、
トランシットなどを用いて測量し、求めた位置を手作業
で切羽に直接マーキングすることで行っていた。
【０００４】
【発明の課題】けれども、テープによる距離測量や手作
業によるマーキングは誤差や間違いを生じやすく、さら
に切羽の凹凸や傾斜によりこれらの誤差が一層大きくな
るため、この方法では正確なマーキングは困難であっ
た。また、切羽に直接マーキングするので作業の危険性
が高いという問題があった。
業によるマーキングは誤差や間違いを生じやすく、さら
に切羽の凹凸や傾斜によりこれらの誤差が一層大きくな
るため、この方法では正確なマーキングは困難であっ
た。また、切羽に直接マーキングするので作業の危険性
が高いという問題があった。
【０００５】これに対して、近年では光学的な測距儀な
どを用いて３次元の距離測量を行い、レーザー光による
マーキング装置で掘削断面要部の位置や削孔位置を切羽
に照射する方法も行われている。
どを用いて３次元の距離測量を行い、レーザー光による
マーキング装置で掘削断面要部の位置や削孔位置を切羽
に照射する方法も行われている。
【０００６】しかしながら、この方法の場合には大がか
りな測量装置を必要とする上に、３次元的に位置出しを
行うために測量や計算に要する時間が長くなるという問
題があった。
りな測量装置を必要とする上に、３次元的に位置出しを
行うために測量や計算に要する時間が長くなるという問
題があった。
【０００７】本発明は、以上の問題点を解決すべくなさ
れたもので、切羽におけるトンネルの掘削断面や削孔位
置を短時間で正確に指示することを目的とする。
れたもので、切羽におけるトンネルの掘削断面や削孔位
置を短時間で正確に指示することを目的とする。
【０００８】
【課題を達成するための手段】本発明は、切羽後方のト
ンネル内に切羽を撮影するテレビカメラとトンネルの軸
線と平行にレーザービームを発射する複数のレーザービ
ーム発光機とを配置し、テレビカメラが撮影した切羽を
モニターテレビに映すとともに、テレビカメラが撮影し
たレーザービームの切羽照射点位置を基準として、トン
ネル掘削断面と各レーザービームの発光点との位置関係
から切羽の掘削位置をこのモニターテレビ上に表示する
ようにしている。
ンネル内に切羽を撮影するテレビカメラとトンネルの軸
線と平行にレーザービームを発射する複数のレーザービ
ーム発光機とを配置し、テレビカメラが撮影した切羽を
モニターテレビに映すとともに、テレビカメラが撮影し
たレーザービームの切羽照射点位置を基準として、トン
ネル掘削断面と各レーザービームの発光点との位置関係
から切羽の掘削位置をこのモニターテレビ上に表示する
ようにしている。
【０００９】
【作用】レーザビームはトンネルの軸線に平行に発射さ
れるため、レーザービームの切羽照射点と周囲のトンネ
ル断面の各部とのトンネル横断方向の位置関係は、レー
ザビームの発光点とその地点のトンネル掘削断面との位
置関係に等しい。
れるため、レーザービームの切羽照射点と周囲のトンネ
ル断面の各部とのトンネル横断方向の位置関係は、レー
ザビームの発光点とその地点のトンネル掘削断面との位
置関係に等しい。
【００１０】レーザビームの発光点とその地点のトンネ
ル掘削断面との位置関係は既知であるため、モニターテ
レビに映し出されたレーザービームの切羽照射点を基準
としてモニターテレビにトンネル掘削断面を表示するこ
とができる。
ル掘削断面との位置関係は既知であるため、モニターテ
レビに映し出されたレーザービームの切羽照射点を基準
としてモニターテレビにトンネル掘削断面を表示するこ
とができる。
【００１１】切羽の掘削を行う作業機械のオペレータは
モニターテレビに指示された断面に重なるように掘削を
行うことにより、トンネル掘削を精度良く行える。
モニターテレビに指示された断面に重なるように掘削を
行うことにより、トンネル掘削を精度良く行える。
【００１２】
【実施例】図１〜図４に本発明の実施例を示す。
【００１３】図１において１はトンネルの掘削面、２は
切羽３を削孔するビット４を備えた削孔機械である。
切羽３を削孔するビット４を備えた削孔機械である。
【００１４】切羽３の後方のトンネルの壁面にはテレビ
カメラ５が固定され、信号ケーブルにより同じくトンネ
ル内に配置されたマイクロコンピュータ７に接続され
る。
カメラ５が固定され、信号ケーブルにより同じくトンネ
ル内に配置されたマイクロコンピュータ７に接続され
る。
【００１５】また、３基のレーザービーム発光機６がレ
ーザービームがトンネルの中心軸と平行になるようにト
ンネル壁面に固定される。
ーザービームがトンネルの中心軸と平行になるようにト
ンネル壁面に固定される。
【００１６】マイクロコンピュータ７は信号ケーブルを
介して削孔機械２に搭載したモニターテレビ８に接続さ
れる。このモニターテレビ８はテレビカメラ５が撮影し
た切羽３の映像にマイクロコンピュータ７による画像処
理を加えて映し出すものである。なお、マイクロコンピ
ュータ７からモニターテレビ８への画像の送信は電波を
介して行うことも可能である。
介して削孔機械２に搭載したモニターテレビ８に接続さ
れる。このモニターテレビ８はテレビカメラ５が撮影し
た切羽３の映像にマイクロコンピュータ７による画像処
理を加えて映し出すものである。なお、マイクロコンピ
ュータ７からモニターテレビ８への画像の送信は電波を
介して行うことも可能である。
【００１７】マイクロコンピュータ７の内部にはトンネ
ル掘削断面とレーザービーム発光機６の発光位置との関
係がトンネル横断面に沿って展開する２次元座標値とし
てあらかじめ設定される。さらに、トンネル掘削断面と
穿孔位置との関係が同様の２次元座標値としてあらかじ
め設定される。
ル掘削断面とレーザービーム発光機６の発光位置との関
係がトンネル横断面に沿って展開する２次元座標値とし
てあらかじめ設定される。さらに、トンネル掘削断面と
穿孔位置との関係が同様の２次元座標値としてあらかじ
め設定される。
【００１８】そして、マイクロコンピュータ７はテレビ
カメラ５から信号入力される図２に示すような切羽３の
画像に基づき、画像上のレーザービームの照射点１０ａ
〜１０ｃを基準位置として、これと同一縮尺となるよう
に上記の２次元座標値から画像上に図３に示すようにト
ンネル掘削断面１２と削孔位置９を表示する。
カメラ５から信号入力される図２に示すような切羽３の
画像に基づき、画像上のレーザービームの照射点１０ａ
〜１０ｃを基準位置として、これと同一縮尺となるよう
に上記の２次元座標値から画像上に図３に示すようにト
ンネル掘削断面１２と削孔位置９を表示する。
【００１９】次に作用を説明する、切羽３を削孔する際
は、レーザービーム発光機６がレーザービームを切羽３
に照射する。切羽３の映像はテレビカメラ５に撮影さ
れ、画像は信号ケーブルを通じてマイクロコンピュータ
７に信号入力される。
は、レーザービーム発光機６がレーザービームを切羽３
に照射する。切羽３の映像はテレビカメラ５に撮影さ
れ、画像は信号ケーブルを通じてマイクロコンピュータ
７に信号入力される。
【００２０】この場合に切羽３が図１に示すように傾斜
していたり、あるいは切羽３に凹凸があっても、レーザ
ービーム発光機６の発射する各レーザービームがトンネ
ル掘削面１の中心線と平行であるため、テレビカメラ５
が捕らえた画像上のレーザービーム照射点１０ａ〜１０
ｃはマイクロコンピュータ７に設定されたレーザービー
ム発光機６の発光位置に対応する。
していたり、あるいは切羽３に凹凸があっても、レーザ
ービーム発光機６の発射する各レーザービームがトンネ
ル掘削面１の中心線と平行であるため、テレビカメラ５
が捕らえた画像上のレーザービーム照射点１０ａ〜１０
ｃはマイクロコンピュータ７に設定されたレーザービー
ム発光機６の発光位置に対応する。
【００２１】そこで、マイクロコンピュータ７は画像上
の照射点１０ａ〜１０ｃを基準として、内部に設定され
たレーザービーム発光機６とトンネル掘削面１との位置
関係を示す２次元座標値からトンネル掘削断面１２の座
標を演算し、演算結果に基づき画像にトンネル掘削断面
１２を書き入れる。さらに内部に設定された削孔位置９
の２次元座標値に基づき、画像に削孔位置９をマーキン
グしてモニターテレビ８に出力する。
の照射点１０ａ〜１０ｃを基準として、内部に設定され
たレーザービーム発光機６とトンネル掘削面１との位置
関係を示す２次元座標値からトンネル掘削断面１２の座
標を演算し、演算結果に基づき画像にトンネル掘削断面
１２を書き入れる。さらに内部に設定された削孔位置９
の２次元座標値に基づき、画像に削孔位置９をマーキン
グしてモニターテレビ８に出力する。
【００２２】削孔機械２のオペレータは図４に示すよう
にモニターテレビ８に映し出された削孔位置９にビット
４の先端が重なるようモニターテレビ８を見ながらビッ
ト４の位置を調整し、切羽３に向けてビット４を前進さ
せてビット４が切羽３に達した地点１３で削孔を開始す
る。
にモニターテレビ８に映し出された削孔位置９にビット
４の先端が重なるようモニターテレビ８を見ながらビッ
ト４の位置を調整し、切羽３に向けてビット４を前進さ
せてビット４が切羽３に達した地点１３で削孔を開始す
る。
【００２３】このようにして、切羽３の凹凸や傾斜によ
らず正確な位置で削孔を行うことができる。
らず正確な位置で削孔を行うことができる。
【００２４】また、発破作業の後に切羽に残った岩盤を
取り除くこそく作業においてはモニターテレビ８の画像
中に示されるトンネル掘削断面１２にショベルの先端が
重なるようにして切羽３を掘削すれば、削孔作業と同様
に精度良く掘削を行うことができる。
取り除くこそく作業においてはモニターテレビ８の画像
中に示されるトンネル掘削断面１２にショベルの先端が
重なるようにして切羽３を掘削すれば、削孔作業と同様
に精度良く掘削を行うことができる。
【００２５】さらに、モニターテレビ８をトンネルの後
方に配置することにより、削孔機械２を遠隔操作するこ
ともできる。
方に配置することにより、削孔機械２を遠隔操作するこ
ともできる。
【００２６】なお、トンネルの曲線部の掘削において
も、各レーザービーム発光機６とその実際の照射点１１
ａ〜１１ｃの距離を測定して、画像中のトンネル掘削面
１２と各削孔位置９とをこれらの測定距離に応じてモニ
ターテレビ８の画面上で移動して表示することで、切羽
３への直接のマーキングを行わずに正確な削孔と掘削と
を行うことができる。
も、各レーザービーム発光機６とその実際の照射点１１
ａ〜１１ｃの距離を測定して、画像中のトンネル掘削面
１２と各削孔位置９とをこれらの測定距離に応じてモニ
ターテレビ８の画面上で移動して表示することで、切羽
３への直接のマーキングを行わずに正確な削孔と掘削と
を行うことができる。
【００２７】なお、テレビカメラ５の固定位置は切羽３
全体を撮影できる位置であれば良く、特定位置に限定さ
れない。
全体を撮影できる位置であれば良く、特定位置に限定さ
れない。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明は、テレビカメラと
トンネルの軸線と平行にレーザービームを発射する複数
のレーザービーム発光機とを切羽後方のトンネル内に配
置し、モニターテレビに映し出されたレーザービームの
切羽照射位置と、各レーザービームの発光位置と、あら
かじめ設定されたトンネルの掘削断面とに基づき切羽の
掘削位置をモニターテレビ上に表示するようにしたの
で、モニターテレビに表示された掘削位置に合わせて切
羽を掘削することによりトンネルを正確に掘削すること
ができる。
トンネルの軸線と平行にレーザービームを発射する複数
のレーザービーム発光機とを切羽後方のトンネル内に配
置し、モニターテレビに映し出されたレーザービームの
切羽照射位置と、各レーザービームの発光位置と、あら
かじめ設定されたトンネルの掘削断面とに基づき切羽の
掘削位置をモニターテレビ上に表示するようにしたの
で、モニターテレビに表示された掘削位置に合わせて切
羽を掘削することによりトンネルを正確に掘削すること
ができる。
【００２９】また、レーザービームの照射距離の測定を
必要としないので、特別の測量器械も不要である。
必要としないので、特別の測量器械も不要である。
【００３０】このため、トンネル掘削位置の指示を容易
かつ効率良く行うことができる。
かつ効率良く行うことができる。
【図１】本発明の実施例を示すトンネル掘削部の概略縦
断面図である。
断面図である。
【図２】テレビカメラの撮影する切羽の画像である。
【図３】モニターテレビに映し出される切羽の画像であ
る。
る。
【図４】モニターテレビに映し出される削孔作業の画像
である。
である。
１ トンネル掘削面 ２ 削孔機械 ３ 切羽 ５ テレビカメラ ６ レーザービーム発光機 ７ マイクロコンピュータ ８ モニターテレビ １０ａ〜１０ｃ 切羽照射点（画像上）
Claims (1)
- 【請求項１】 切羽後方のトンネル内に切羽を撮影する
テレビカメラとトンネルの軸線と平行にレーザービーム
を発射する複数のレーザービーム発光機とを配置し、テ
レビカメラが撮影した切羽をモニターテレビに映すとと
もに、テレビカメラが撮影したレーザービームの切羽照
射点位置を基準として、トンネル掘削断面と各レーザー
ビームの発光点との位置関係から切羽の掘削位置をこの
モニターテレビ上に表示することを特徴とするトンネル
掘削位置の指示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14789891A JPH0686798B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | トンネル掘削位置の指示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14789891A JPH0686798B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | トンネル掘削位置の指示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626298A true JPH0626298A (ja) | 1994-02-01 |
| JPH0686798B2 JPH0686798B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=15440646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14789891A Expired - Fee Related JPH0686798B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | トンネル掘削位置の指示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686798B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009205119A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Tsushin Hoso Kokusai Kenkyusho:Kk | 特異点を有する信号処理システムおよび情報記憶媒体 |
| JP2012184568A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | トンネル施工情報投影方法 |
| JP2017190587A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 大成建設株式会社 | こそく管理装置 |
| CN111455990A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-28 | 中建四局华南建设有限公司 | 一种三轴水泥搅拌桩机施工桩位精准定位装置及定位方法 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP14789891A patent/JPH0686798B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009205119A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Tsushin Hoso Kokusai Kenkyusho:Kk | 特異点を有する信号処理システムおよび情報記憶媒体 |
| JP2012184568A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | トンネル施工情報投影方法 |
| JP2017190587A (ja) * | 2016-04-12 | 2017-10-19 | 大成建設株式会社 | こそく管理装置 |
| CN111455990A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-07-28 | 中建四局华南建设有限公司 | 一种三轴水泥搅拌桩机施工桩位精准定位装置及定位方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0686798B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |