JPH0875465A - Excavation confirmation survey method for shield machine - Google Patents
Excavation confirmation survey method for shield machineInfo
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- JPH0875465A JPH0875465A JP21380194A JP21380194A JPH0875465A JP H0875465 A JPH0875465 A JP H0875465A JP 21380194 A JP21380194 A JP 21380194A JP 21380194 A JP21380194 A JP 21380194A JP H0875465 A JPH0875465 A JP H0875465A
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はシールド工法において、
シールド機の掘進方向を常時監視しておき、掘進計画線
からのずれが大きくなる前に軌道修正を行うために、シ
ールド機の現在位置と姿勢を測るのに行う確認測量に適
用されるシールド機の掘進確認測量方法に係るものであ
る。The present invention relates to a shield construction method,
A shield machine that is applied to a confirmation survey to measure the current position and attitude of the shield machine in order to constantly monitor the excavation direction of the shield machine and to correct the trajectory before the deviation from the planned line is large. This is related to the surveying method of excavation confirmation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のシールド工法においては、シール
ド機が数リング分掘進する毎に掘進を一旦停止し、トン
ネル内に延進されてきた測点を基準にトータルステーシ
ョンを据え付けて測量を行い、シールド機を直接視準し
てその位置、姿勢を確認していた。2. Description of the Related Art In the conventional shield construction method, the excavation is stopped once every several rings of the shield machine have been excavated, the total station is installed and surveyed based on the survey points extended in the tunnel. I aimed the machine directly and confirmed its position and attitude.
【0003】最近ではシールド機自体に掘進軌跡を認識
するシステムが装備されるようになったが、信頼度は十
分とはいえず、また頻度が少なくなったとはいえ、従来
通りの確認測量が行われている。Recently, the shield machine itself has been equipped with a system for recognizing the excavation locus, but the reliability is not sufficient and the frequency is low, but the conventional confirmation survey is performed. It is being appreciated.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この測
量には人手を要し、且つ作業が坑内で行なわれ、特にシ
ールド機の手前数十メートルは後方設備の狭隘な空間を
使って測量するため、過酷な作業を強いられる。また、
この測量作業は掘進作業と、同時に行うことができず、
掘進作業を止めるか、測量員の残業を余儀なくされ、省
力化乃至は無人化が望まれていた。However, this survey requires manpower and the work is performed in the mine. Especially, since several tens of meters before the shield machine are surveyed using the narrow space of the rear equipment, You are forced to work hard. Also,
This surveying work cannot be done at the same time as the excavation work,
There was a demand for labor saving or unmanned work because the dugout work was stopped or the surveyor was forced to work overtime.
【0005】このため、シールド機の後方から、坑内の
搬送車通路や配管類の位置を避けて設置された座標既知
のトータルステーションで、直接シールド機を視準でき
れば問題はないのであるが、後方設備が視界を遮り、直
接視準は無理である。そこでシールド機軸に平行な線上
の一点を後方設備の中間付近に現し、この点のシールド
機体との相対位置関係を知り、またこの点を座標既知の
点に据え付けたトータルステーションで視準できれば、
シールド機の持つ姿勢データからその位置を知ることが
できる。For this reason, there is no problem if the shield machine can be directly collimated at the total station with known coordinates, which is installed from the rear of the shield machine while avoiding the positions of the vehicle passages and pipes in the mine. Obstructs the field of view, and direct collimation is impossible. Therefore, if one point on the line parallel to the shield machine axis appears near the middle of the rear equipment, know the relative positional relationship with the shield machine body at this point, and if this point can be collimated with a total station installed at a known coordinate point,
The position can be known from the attitude data of the shield machine.
【0006】本発明はこのような実情に鑑みて提案され
たもので、その目的とする処は、無人化、自動化による
シールド機の掘進確認測量方法を提供する点にある。The present invention has been proposed in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an unmanned and automated method for surveying and confirming the excavation of a shield machine.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は前記した測量の
省力化、無人化の目的を達成するために提案されたもの
で、シールド機後方設備の中間付近に半透過半反射スク
リーンを設置するとともに、最後部にトータルステーシ
ョンを設置し、前記シールド機に固定された可視光レー
ザー測距計より発せられるレーザー光をシールド機と前
記後方設備の間隙を通して同後方設備における前記半透
過半反射スクリーンに照射し、前記トータルステーショ
ンはその都度後方の座標既知の2点を視準して自己位置
を計測しながら、前記半透過半反射スクリーンにおける
レーザー光照射点を視準してシールド機の位置を計測す
るようにしたものである。The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned objectives of labor saving and unmanned surveying, and a semi-transmissive semi-reflective screen is installed near the middle of the equipment behind the shield machine. At the same time, a total station is installed at the rearmost part, and the laser light emitted from the visible light laser range finder fixed to the shield machine is applied to the semi-transmissive semi-reflective screen in the rear machine through the gap between the shield machine and the rear machine. Then, the total station collimates two points whose coordinates are known at the rear to measure its own position, and collimates the laser light irradiation point on the semi-transmissive semi-reflective screen to measure the position of the shield machine. It is the one.
【0008】[0008]
【作用】本発明は前記したように構成されているので、
シールド機に固定された可視光レーザー測距計より発せ
られたレーザー光を、シールド機後方設備とセグメント
との間隙を通して同後方設備の中間付近に設置した半透
過半反射スクリーンに照射することによって、シールド
機とスクリーンの距離を計測する。このとき前記スクリ
ーンに投影されたレーザースポットが同スクリーンの反
対側に浮き出るので、この点を前記後方設備の最後部に
設置されたトータルステーションによって視準するとと
もに、その都度、後方の座標既知の2点を計測して同ト
ータルステーションの自己位置を計測することによっ
て、前記スクリーン上のレーザースポットの位置座標を
求めることができる。Since the present invention is constructed as described above,
By irradiating the laser light emitted from the visible light laser range finder fixed to the shield machine to the semi-transmissive semi-reflective screen installed near the middle of the rear equipment through the gap between the shield machine rear equipment and the segment, Measure the distance between the shield machine and the screen. At this time, since the laser spot projected on the screen emerges on the opposite side of the screen, this point is collimated by a total station installed at the rearmost part of the rear equipment, and at each time, two points with rearward known coordinates are collated. And the position of the laser spot on the screen can be obtained by measuring the self position of the total station.
【0009】前記のようにして認められたスクリーンと
シールド機との間の距離と、同シールド機に装備された
ジャイロコンパス、ピッチング計、ローリング計のデー
タからシールド機の位置が算出される。The position of the shield machine is calculated from the distance between the screen and the shield machine recognized as described above, and the data of the gyro compass, pitching meter, and rolling meter mounted on the shield machine.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例について説明す
る。図1は掘進中のシールドトンネルの切羽付近の縦断
面図で、1はシールド機、2はトンネル、3は後方設備
で、同シールド機1に可視光レーザー測距計4が固定さ
れている。前記後方設備3の中間付近には例えばつや消
し塩化ビニール板に同じく塩化ビニールのハーフミラー
シート(フィルム状)を貼り合わせてなる半透過半反射
スクリーン5が配設され、後方設備の後端にはトータル
ステーション6が設置されている。更に同トータルステ
ーション6の後方には座標既知の点7が設置され、前記
トータルステーション6によって視準され、同トータル
ステーションの自己位置が確認されるようになってい
る。The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the face of a shield tunnel under excavation, in which 1 is a shield machine, 2 is a tunnel, and 3 is rear equipment, and a visible light laser range finder 4 is fixed to the shield machine 1. Near the middle of the rear equipment 3, a semi-transmissive semi-reflective screen 5 made of, for example, a vinyl chloride PVC sheet and a vinyl chloride half mirror sheet (film-like) bonded together is disposed, and a total station is provided at the rear end of the rear equipment. 6 is installed. Further, a point 7 whose coordinates are known is installed behind the total station 6 and collimated by the total station 6 so that the self position of the total station can be confirmed.
【0011】図示の実施例は前記したように構成されて
いるので、可視光レーザー測距計4より発せられたレー
ザー光はシールド機1と後方設備3との間隙を通して同
後方設備3の中間付近に設置された半透過半反射スクリ
ーン5に照射することによって、同スクリーン5と前記
シールド機1の距離を計測する。この際、前記スクリー
ン5に投影されたレーザースポットが半透過半反射スク
リーン5の反対面に浮き出るので、この点を後方設備3
の後端に設置されたトータルステーション6で視準する
ことによって、前記スクリーン5上のレーザースポット
の位置座標が求められる。なおその都度前記トータルス
テーション6によって座標既知の2点7、7を視準して
自己位置を計測しながら前記スクリーン5のレーザー光
照射点を視準する。このようにして求められたシールド
機1と前記スクリーン5の距離と、シールド機1に装備
されたジャイロコンパス、ピッチング計、ローリング計
等の計器のデータからシールド機1の持つ姿勢データを
用いないで同シールド機1の位置、姿勢が算出される。Since the illustrated embodiment is constructed as described above, the laser light emitted from the visible light laser range finder 4 passes through the gap between the shield machine 1 and the rear equipment 3 and near the middle of the rear equipment 3. The distance between the screen 5 and the shield machine 1 is measured by irradiating the semi-transmissive / semi-reflective screen 5 installed on the screen. At this time, since the laser spot projected on the screen 5 emerges on the opposite surface of the semi-transmissive semi-reflective screen 5, this point should be considered.
The position coordinates of the laser spot on the screen 5 are obtained by collimating at a total station 6 installed at the rear end of the screen. Each time, the total station 6 collimates the two points 7 and 7 whose coordinates are known to measure the self position and collimates the laser light irradiation point on the screen 5. The distance between the shield machine 1 and the screen 5 thus obtained, and the data of the instruments such as the gyro compass, the pitching meter, the rolling meter, etc., which are installed in the shield machine 1, do not use the attitude data of the shield machine 1. The position and orientation of the shield machine 1 are calculated.
【0012】なお前記トータルステーション6にCCD
カメラを搭載し、同カメラによる画像によって情報処理
を行うことによってトンネル坑外よりモニタースクリー
ンをみながら確認測量するものである。また前記可視光
レーザー測距計4及びトータルステーション6のデータ
を常時トンネル坑外の操作室に通信し、随時トータルス
テーションの遠隔視準でシールド機1の位置、姿勢を認
知しうるものである。A CCD is installed in the total station 6.
It is equipped with a camera, and the information is processed by the image from the camera to confirm and measure while looking at the monitor screen from outside the tunnel. Further, the data of the visible light laser range finder 4 and the total station 6 can be constantly communicated to the operation room outside the tunnel, and the position and posture of the shield machine 1 can be recognized by remote collimation of the total station at any time.
【0013】なお前記シールド機に固定される可視光レ
ーザー測距計4を複数個設置することによって夫々のレ
ーザースポットをトータルステーション6で視準できれ
ば、シールド機1の持つ姿勢データを用いないで、同シ
ールド機1の位置姿勢を算出しうるものである。更に前
記可視光レーザー測距計4及びトータルステーション6
のデータを常時トンネル坑外の操作室に通信し、随時ト
ータルステーション6の遠隔視準でシールド機1の位
置、姿勢を認知し、シールド掘進状態を遠隔操作で確認
しうるものである。If each laser spot can be collimated by the total station 6 by installing a plurality of visible light laser rangefinders 4 fixed to the shield machine, the same attitude data of the shield machine 1 is not used. The position and orientation of the shield machine 1 can be calculated. Furthermore, the visible light laser range finder 4 and the total station 6
Is constantly communicated to the operation room outside the tunnel, and the position and orientation of the shield machine 1 can be recognized by remote collimation of the total station 6 at any time, and the state of shield advancement can be confirmed remotely.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば前記したように、シール
ド工法においてシールド機に固定された可視光レーザー
測距計より発せられるレーザー光を、シールド機後方設
備とセグメントの間隙を通して後方設備の中間位置に設
置された半透過半反射スクリーンに照射し、同スクリー
ンにおけるレーザー光照射点を前記後方設備の最後部に
設置したトータルステーションでその都度、同トータル
ステーションにより後方の座標既知の2点を視準して自
己位置を計測しながら前記スクリーンにおけるレーザー
照射点を視準することによって、シールド機の位置を確
認し、シールド掘進状況を自動的に測量し、測量と掘進
を並行して行い、省力化を図ることができるものであ
る。According to the present invention, as described above, in the shield construction method, the laser light emitted from the visible light laser range finder fixed to the shield machine is passed through the gap between the shield machine rear equipment and the segment to the middle of the rear equipment. It irradiates the semi-transmissive semi-reflective screen installed at the position, and the laser light irradiation point on the screen is collimated by the total station installed at the end of the rear equipment at each of the two coordinates-known rear points. By collimating the laser irradiation point on the screen while measuring the self position, the position of the shield machine is confirmed, the shield excavation situation is automatically measured, and the surveying and excavation are performed in parallel to save labor. It can be achieved.
【0015】なお前記可視光レーザー測距計からのレー
ザー光が照射される半透過半反射スクリーンが前記後方
設備の中間に配置されるので、より急な曲線シールドト
ンネルにも対応できる。Since the semi-transmissive semi-reflective screen to which the laser light from the visible light laser range finder is irradiated is arranged in the middle of the rear equipment, it is possible to cope with a steeper curved shield tunnel.
【図1】本発明に係るシールド機の掘進確認測量方法の
一実施例の実施状況を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an implementation state of an embodiment of a method for confirming and excavating a shield machine according to the present invention.
1 シールド機 2 トンネル 3 後方設備 4 可視光レーザー測距計 5 半透過半反射スクリーン 6 トータルステーション 7 座標既知の点 1 shield machine 2 tunnel 3 rear equipment 4 visible light laser range finder 5 semi-transmissive semi-reflective screen 6 total station 7 known point of coordinates
Claims (1)
半反射スクリーンを設置するとともに、最後部にトータ
ルステーションを設置し、前記シールド機に固定された
可視光レーザー測距計より発せられるレーザー光をシー
ルド機と前記後方設備の間隙を通して同後方設備におけ
る前記半透過半反射スクリーンに照射し、前記トータル
ステーションはその都度後方の座標既知の2点を視準し
て自己位置を計測しながら、前記半透過半反射スクリー
ンにおけるレーザー光照射点を視準してシールド機の位
置を計測することを特徴とするシールド機の掘進確認測
量方法。1. A semi-transmissive / semi-reflective screen is installed near the middle of the equipment behind the shield machine, and a total station is installed at the rear of the shield machine so that the laser light emitted from a visible light laser range finder fixed to the shield machine is installed. The semi-transmissive semi-reflective screen in the rear equipment is irradiated through the gap between the shield machine and the rear equipment, and the total station collimates two points of known rear coordinates each time and measures the self-position while measuring the self-position. A method for surveying and confirming the progress of a shield machine, which comprises measuring the position of the shield machine by collimating the laser light irradiation point on the semi-reflective screen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21380194A JP3511405B2 (en) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | Excavation confirmation survey method of shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21380194A JP3511405B2 (en) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | Excavation confirmation survey method of shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875465A true JPH0875465A (en) | 1996-03-22 |
| JP3511405B2 JP3511405B2 (en) | 2004-03-29 |
Family
ID=16645277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21380194A Expired - Fee Related JP3511405B2 (en) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | Excavation confirmation survey method of shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511405B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111829486A (en) * | 2020-07-10 | 2020-10-27 | 上海隧道工程有限公司 | Shield construction ground settlement automatic monitoring method and system |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21380194A patent/JP3511405B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111829486A (en) * | 2020-07-10 | 2020-10-27 | 上海隧道工程有限公司 | Shield construction ground settlement automatic monitoring method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3511405B2 (en) | 2004-03-29 |
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