JP7307667B2

JP7307667B2 - Shield Tunnel Surveying System and Shield Tunnel Surveying Method

Info

Publication number: JP7307667B2
Application number: JP2019218861A
Authority: JP
Inventors: 勝河越; 成郎北原; 雅史小野; 嘉人竹下
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2023-07-12
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: JP2021089182A

Description

本発明は、シールドトンネルの測量システムおよびシールドトンネルの測量方法に関する。 The present invention relates to a shield tunnel surveying system and a shield tunnel surveying method.

レーザー測距計の水平方向の角度を変えながら複数回にわたってレーザー光を照射してトンネルの空間断面形状を計測する方法が知られている（特許文献１）。 A method is known in which the spatial cross-sectional shape of a tunnel is measured by irradiating a laser beam a plurality of times while changing the horizontal angle of a laser rangefinder (Patent Document 1).

特開２００９－７９９５３号公報JP 2009-79953 A

上記したトンネルの空間断面形状を計測する方法では、セグメントの空間座標（トンネルの位置や姿勢）を算出することはできない。仮に、この方法で採用されているレーザー測距計を用いてセグメントの空間座標を算出することを考えると、レーザー測距計の空間座標を測量するための複数の基準点が必要になるだけでなく、レーザー測距計によって計測可能な複数のセグメントターゲットを複数のセグメントに新たに設定しなければならない。したがって、レーザー測距計を用いてセグメントの空間座標（トンネルの位置や姿勢）を測量することは容易でなかった。 The method of measuring the spatial cross-sectional shape of the tunnel described above cannot calculate the spatial coordinates of the segment (the position and orientation of the tunnel). If we were to calculate the spatial coordinates of the segment using the laser rangefinder employed in this method, we would simply need multiple reference points to survey the spatial coordinates of the laser rangefinder. Instead, multiple segment targets that can be measured by a laser rangefinder must be newly set in multiple segments. Therefore, it was not easy to measure the spatial coordinates of the segment (position and attitude of the tunnel) using a laser rangefinder.

本発明は、上記課題を解決するために、シールドトンネルの位置や姿勢を容易に測量することができるシールドトンネルの測量システムおよびシールドトンネルの測量方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a shield tunnel surveying system and a shield tunnel surveying method capable of easily surveying the position and posture of a shield tunnel.

本発明は、複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量システムであって、複数の前記セグメントにレーザーを照射して複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測するレーザースキャナーと、前記シールドトンネルに設定された複数の基準点のうち１つの前記基準点に設置され、他の前記基準点に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を測量する測量機と、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出部と、を備えた。 The present invention is a shield tunnel surveying system constructed with a plurality of segments, wherein the plurality of segments is irradiated with a laser to determine the plurality of segments including a plurality of segment targets that are part of the plurality of segments. A laser scanner for measuring spatial position information, and a survey for surveying the spatial coordinates of the laser scanner, which is installed at one of a plurality of reference points set in the shield tunnel and based on the other reference points. and a calculator for calculating the position and attitude of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information.

この場合、前記空間位置情報の計測中および前記レーザースキャナーの空間座標の測量中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動部を更に備え、前記移動部が前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記レーザースキャナーは前記空間位置情報を計測し、前記測量機は前記レーザースキャナーの空間座標を測量してもよい。 In this case, a moving unit is further provided for moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during the measurement of the spatial position information and during the survey of the spatial coordinates of the laser scanner. The laser scanner may measure the spatial position information each time the moving unit moves the laser scanner to a different position, and the surveying instrument may survey the spatial coordinates of the laser scanner.

また、本発明は、複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量システムであって、複数の前記セグメントにレーザーを照射して前記シールドトンネルに設定された複数の基準点および複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測するレーザースキャナーと、前記空間位置情報に含まれる複数の前記基準点の空間座標に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を算出し、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出部と、を備えた。 The present invention also provides a shield tunnel surveying system constructed of a plurality of segments, wherein a plurality of reference points are set in the shield tunnel by irradiating the plurality of the segments with a laser, and one of the plurality of the segments is set. A laser scanner that measures spatial position information of a plurality of the segments including a plurality of segment targets that are parts, and calculates the spatial coordinates of the laser scanner based on the spatial coordinates of the plurality of reference points included in the spatial position information. and a calculation unit that calculates the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information.

この場合、前記空間位置情報の計測中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動部を更に備え、前記移動部が前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記レーザースキャナーは前記空間位置情報を計測し、前記算出部は前記レーザースキャナーの空間座標を算出してもよい。 In this case, a moving unit is further provided for moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information, wherein the moving unit moves the laser scanner to a different position. The laser scanner may measure the spatial position information each time it is moved to a position, and the calculator may calculate the spatial coordinates of the laser scanner.

この場合、前記レーザースキャナーは、前記シールドトンネルを掘削するシールドにレーザーを照射して前記シールドに設定された複数のマシンターゲットを含む前記シールドの前記空間位置情報を計測し、前記算出部は、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記マシンターゲットの空間座標に基づいて前記シールドの位置および姿勢を算出してもよい。 In this case, the laser scanner irradiates a laser for excavating the shield tunnel to measure the spatial position information of the shield including a plurality of machine targets set on the shield; The position and orientation of the shield may be calculated based on the spatial coordinates of a laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of machine targets included in the spatial position information.

この場合、複数の前記セグメントターゲットは、前記シールドトンネルの最下部に位置する下部測点と、前記シールドトンネルの軸線方向に直交する水平方向の最外部に位置する側部測点と、を含んでもよい。 In this case, the plurality of segment targets may include a lower survey point located at the bottom of the shield tunnel and a side survey point located at the outermost part in the horizontal direction orthogonal to the axial direction of the shield tunnel. good.

本発明は、複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量方法であって、レーザースキャナーから複数の前記セグメントにレーザーを照射して複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測する計測工程と、前記シールドトンネルに設定された複数の基準点のうち１つの前記基準点に設置された測量機により他の前記基準点に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を測量する座標測定工程と、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出工程と、を備えた。 The present invention is a surveying method of a shield tunnel constructed with a plurality of segments, wherein a laser scanner irradiates a plurality of the segments with a laser to obtain a plurality of segments including a plurality of segment targets that are a part of the plurality of the segments. a measurement step of measuring the spatial position information of the segment; and a surveying instrument installed at one of a plurality of reference points set in the shield tunnel, and measuring the laser scanner based on the other reference points. a coordinate measuring step of surveying spatial coordinates; and a calculating step of calculating the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information. prepared.

この場合、前記空間位置情報の計測中および前記レーザースキャナーの空間座標の測量中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動工程を更に備え、前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記計測工程および前記座標測定工程が実行されてもよい。 In this case, the method further comprises a moving step of moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during the measurement of the spatial position information and during the survey of the spatial coordinates of the laser scanner. , the measuring step and the coordinate measuring step may be performed each time the laser scanner is moved to a different position.

また、本発明は、複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量方法であって、レーザースキャナーから複数の前記セグメントにレーザーを照射して前記シールドトンネルに設定された複数の基準点および複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測する計測工程と、前記空間位置情報に含まれる複数の前記基準点の空間座標に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を算出する座標測定工程と、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出工程と、を備えた。 Further, the present invention is a surveying method of a shield tunnel constructed with a plurality of segments, wherein a laser scanner irradiates a plurality of the segments with a laser to set a plurality of reference points and a plurality of the a measuring step of measuring spatial position information of a plurality of segments including a plurality of segment targets that are part of the segments; a coordinate measuring step of calculating coordinates; and a calculating step of calculating the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information. rice field.

この場合、前記空間位置情報の計測中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動工程を更に備え、前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記計測工程および前記座標測定工程が実行されてもよい。 In this case, the method further comprises a moving step of moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information, and moving the laser scanner to a different position. The measuring step and the coordinate measuring step may be performed once.

この場合、前記計測工程では、前記レーザースキャナーから前記シールドトンネルを掘削するシールドにレーザーを照射して前記シールドに設定された複数のマシンターゲットを含む前記シールドの前記空間位置情報が計測され、前記算出工程では、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記マシンターゲットの空間座標に基づいて前記シールドの位置および姿勢が算出されてもよい。 In this case, in the measuring step, the spatial position information of the shield including a plurality of machine targets set on the shield is measured by irradiating a laser from the laser scanner to the shield for excavating the shield tunnel, and the calculation is performed. In the step, the position and orientation of the shield may be calculated based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of machine targets included in the spatial position information.

本発明によれば、シールドトンネルの位置や姿勢を容易に測量することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position and attitude|position of a shield tunnel can be surveyed easily.

本発明の第１実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを示す概略図（側面図）である。1 is a schematic diagram (side view) showing a shield tunnel surveying system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1; 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 1; 本発明の第１実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを示す概略図（平面図）である。1 is a schematic diagram (plan view) showing a shield tunnel surveying system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図１のＶ－Ｖ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 1; 本発明の第１実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a shield tunnel surveying system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第１実施形態に係るシールドトンネルの測量方法を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing a shield tunnel surveying method according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a shield tunnel surveying system according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第２実施形態に係るシールドトンネルの測量方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the survey method of the shield tunnel based on 2nd Embodiment of this invention.

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。また、シールドトンネルの軸線方向が概ね前後方向であり、軸線方向に直交する水平方向が左右方向であり、前後方向と左右方向とに直交する方向が上下方向である。本明細書では方向や位置を示す用語を用いるが、それらの用語は説明の便宜のために用いるものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, "Fr" indicates "front", "Rr" indicates "rear", "L" indicates "left", "R" indicates "right", and "U" indicates " "Upper" and "D" indicate "Lower". Further, the axial direction of the shield tunnel is generally the front-rear direction, the horizontal direction perpendicular to the axial direction is the left-right direction, and the direction perpendicular to the front-rear direction and the left-right direction is the vertical direction. Terms indicating direction and position are used in this specification, but these terms are used for convenience of description and are not intended to limit the technical scope of the present invention.

［第１実施形態］
図１ないし図６を参照して、シールドトンネル５、シールド６およびシールドトンネル５の測量システム１について説明する。図１はシールドトンネル５の測量システム１を示す概略図（側面図）である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図４はシールドトンネル５の測量システム１を示す概略図（平面図）である。図５は、図１のＶ－Ｖ断面図である。図６はシールドトンネル５の測量システム１を示すブロック図である。なお、図１および図４に示す一点鎖線がシールドトンネル５の軸線であり、この軸線に沿う方向が軸線方向である。 [First embodiment]
1 to 6, the shield tunnel 5, the shield 6, and the surveying system 1 for the shield tunnel 5 will be described. FIG. 1 is a schematic diagram (side view) showing a surveying system 1 for a shield tunnel 5. As shown in FIG. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. FIG. 4 is a schematic diagram (plan view) showing the surveying system 1 for the shield tunnel 5. As shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the surveying system 1 for the shield tunnel 5. As shown in FIG. 1 and 4 is the axis of the shield tunnel 5, and the direction along this axis is the axial direction.

［シールドトンネル］
シールドトンネル５は、シールド工法によって掘削される。図１に示すように、シールド工法とは、シールド６（シールドマシン）によって地山の崩壊を防ぎながら地山を掘削し、シールド６の後方において複数のセグメント７を組み立ててシールドトンネル５を構築する工法である。一例として、シールド６は略円筒状に形成され、シールドトンネル５は略円形断面を有している。セグメント７は、シールドトンネル５の断面に合わせて円弧状に形成されたブロックである。 [Shield Tunnel]
The shield tunnel 5 is excavated by the shield construction method. As shown in FIG. 1, the shield construction method involves excavating the ground while preventing collapse of the ground using a shield 6 (shield machine), and constructing a shield tunnel 5 by assembling a plurality of segments 7 behind the shield 6. Construction method. As an example, the shield 6 is formed substantially cylindrical and the shield tunnel 5 has a substantially circular cross-section. The segment 7 is an arc-shaped block that matches the cross section of the shield tunnel 5 .

［シールド］
シールド６は、マシン本体６０と、カッターヘッド６１と、複数のシールドジャッキ６２と、エレクター６３と、を有している。マシン本体６０は、略円筒状に形成され、シールドトンネル５の壁面が構築されるまでの間、掘削された地山を支える。カッターヘッド６１は、マシン本体６０の前端部に設けられ、回転しながら地山を掘削する。複数のシールドジャッキ６２は、組み立てられたセグメント７を反力としてシールド６を前進させ、カッターヘッド６１を地山（切羽）に押し付ける。エレクター６３は、マシン本体６０の内側後部に設置され、セグメント７を所定の組み立て位置に移動させる。また、マシン本体６０の内側後部には、掘削した土砂を搬出するためのスクリューコンベア６７やベルトコンベア６８等が設置されている。なお、図２および図３では、スクリューコンベア６７やベルトコンベア６８の図示を省略している。 [shield]
The shield 6 has a machine body 60 , a cutter head 61 , a plurality of shield jacks 62 and an erector 63 . The machine body 60 is formed in a substantially cylindrical shape and supports the excavated natural ground until the wall surface of the shield tunnel 5 is constructed. The cutter head 61 is provided at the front end of the machine body 60 and excavates the natural ground while rotating. A plurality of shield jacks 62 use the assembled segments 7 as a reaction force to advance the shield 6 and press the cutter head 61 against the ground (face). An erector 63 is installed at the inner rear portion of the machine body 60 to move the segment 7 to a predetermined assembly position. A screw conveyor 67, a belt conveyor 68, and the like for carrying out the excavated earth and sand are installed at the inner rear portion of the machine body 60. As shown in FIG. 2 and 3, illustration of the screw conveyor 67 and the belt conveyor 68 is omitted.

図１および図２に示すように、エレクター６３は、マシン本体６０の軸周りに回転可能に設けられた円環状の回転部材６４と、回転部材６４に固定された支持部材６５と、支持部材６５に対して径方向に伸縮可能に設けられた把持部材６６と、を有している。把持部材６６は、セグメント７を把持した状態で径方向内側に縮み、回転部材６４によって所定の位置まで回転され、その後、径方向外側に伸びることでセグメント７を所定の位置に取り付ける。このような手順によって、図１および図３に示すように、複数のセグメント７が周方向に並設され、シールドトンネル５の壁面の１周分（１つのリング５Ｒ）が組み立てられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the erector 63 includes an annular rotary member 64 that is rotatable around the axis of the machine body 60, a support member 65 that is fixed to the rotary member 64, and a support member 65 that is fixed to the rotary member 64. and a gripping member 66 provided so as to extend and contract in the radial direction. The gripping member 66 contracts radially inward while gripping the segment 7, is rotated to a predetermined position by the rotating member 64, and then extends radially outward to attach the segment 7 to the predetermined position. By such a procedure, as shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of segments 7 are arranged in parallel in the circumferential direction to assemble one circumference of the wall surface of the shield tunnel 5 (one ring 5R).

［シールドトンネルの測量システム］
シールドトンネル５の測量システム１は、シールドトンネル５とシールド６との位置および姿勢を測量するための仕組みである。 [Surveying system for shield tunnel]
The shield tunnel 5 surveying system 1 is a mechanism for surveying the positions and attitudes of the shield tunnel 5 and the shield 6 .

図１および図４に示すように、測量システム１は、レーザースキャナー１２と、エレクター６３と、トータルステーション１３と、制御装置１４と、を備えている。なお、移動部の一例としてのエレクター６３は、シールド６の構成であるが、測量システム１の構成でもある。 As shown in FIGS. 1 and 4, the surveying system 1 includes a laser scanner 12, an erector 63, a total station 13, and a control device . Note that the erector 63 as an example of the moving part has the configuration of the shield 6 and also has the configuration of the surveying system 1 .

まず、レーザースキャナー１２やトータルステーション１３によって測量される基準点１０およびマシンターゲット１１について説明する。 First, the reference point 10 and the machine target 11 surveyed by the laser scanner 12 and total station 13 will be described.

＜基準点＞
図４に示すように、複数の基準点１０は、シールドトンネル５に設定されている。具体的には、複数の基準点１０は、坑内や立坑（図示せず）の床面等に設けられ、経緯度および標高（空間座標（三次元座標））が既知の点である。基準点１０は、トータルステーション１３によって測定可能な物体または印である。基準点１０は、トータルステーション１３を配置する位置を指標する共に、トータルステーション１３によってレーザースキャナー１２の位置を測量する際に用いられる。レーザースキャナー１２の位置を測量するため、少なくとも２つの基準点１０が必要になる。 <Reference point>
As shown in FIG. 4 , a plurality of reference points 10 are set in the shield tunnel 5 . Specifically, the plurality of reference points 10 are points provided on the floor of a pit or shaft (not shown), etc., and have known latitude, longitude and altitude (spatial coordinates (three-dimensional coordinates)). A reference point 10 is an object or mark that can be measured by a total station 13 . The reference point 10 indicates the position of the total station 13 and is used when the total station 13 measures the position of the laser scanner 12 . At least two reference points 10 are required to survey the position of the laser scanner 12 .

＜マシンターゲット＞
図１および図５に示すように、複数のマシンターゲット１１は、シールドトンネル５を掘削するシールド６に設定されている。具体的には、２つのマシンターゲット１１が、マシン本体６０の前壁において左右方向に離間して設けられている。マシンターゲット１１は、レーザースキャナー１２によって空間位置情報を取得可能な物体または印である。マシンターゲット１１は、シールド６（または切羽）の位置および姿勢を測量する際に用いられる。なお、マシンターゲット１１は２つ以上設定されていればよい。また、複数のマシンターゲット１１は、互いに離間して配置されていればよく、その位置は自由に設定することができる。 <Machine target>
As shown in FIGS. 1 and 5, a plurality of machine targets 11 are set on the shield 6 for excavating the shield tunnel 5. As shown in FIG. Specifically, two machine targets 11 are provided on the front wall of the machine body 60 so as to be separated from each other in the left-right direction. A machine target 11 is an object or mark from which spatial position information can be obtained by a laser scanner 12 . The machine target 11 is used when surveying the position and attitude of the shield 6 (or face). Note that two or more machine targets 11 may be set. Also, the plurality of machine targets 11 may be arranged apart from each other, and their positions can be freely set.

＜レーザースキャナー＞
レーザースキャナー１２は、対象物にレーザーを照射して対象物の形状を読み取る装置である。詳細には、レーザースキャナー１２は、照射したレーザーが対象物で反射して戻ってくるまでの時間に基づいて対象物までの距離を測定し、測定した距離およびレーザーの照射角度から空間位置情報を読み取る。なお、空間位置情報とは、レーザースキャナー１２を基準とした複数の点の空間座標および角度を制御装置１４によって算出するための情報である。 <Laser scanner>
The laser scanner 12 is a device that irradiates an object with a laser beam and reads the shape of the object. Specifically, the laser scanner 12 measures the distance to the object based on the time it takes for the irradiated laser to reflect off the object and return, and obtains the spatial position information from the measured distance and the irradiation angle of the laser. read. The spatial position information is information for calculating the spatial coordinates and angles of a plurality of points with respect to the laser scanner 12 by the controller 14 .

レーザースキャナー１２は、複数のセグメント７にレーザーを照射して複数のセグメント７の空間位置情報を計測する。詳細は後述するが、複数のセグメント７には、これらの一部である複数のセグメントターゲット７Ｔ（図１参照）が設定されおり、空間位置情報には、複数のセグメントターゲット７Ｔの空間位置情報が含まれる。また、空間位置情報には、複数の基準点１０の空間位置情報も含まれる。また、レーザースキャナー１２は、シールド６にレーザーを照射して複数のマシンターゲット１１を含むシールド６の空間位置情報を計測する。 The laser scanner 12 irradiates a plurality of segments 7 with a laser beam and measures spatial position information of the plurality of segments 7 . Although the details will be described later, a plurality of segment targets 7T (see FIG. 1) that are a part of the plurality of segments 7 are set, and the spatial position information includes the spatial position information of the plurality of segment targets 7T. included. The spatial position information also includes spatial position information of a plurality of reference points 10 . Also, the laser scanner 12 irradiates the shield 6 with a laser to measure the spatial position information of the shield 6 including the plurality of machine targets 11 .

（セグメントターゲット）
ここで、図１および図３に示すように、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１では、一例として、隣り合うセグメント７の境界（継目）がセグメントターゲット７Ｔとして利用されている。詳細には、複数のセグメントターゲット７Ｔは、シールドトンネル５の最下部に位置する下部測点７Ｄと、軸線方向に直交する水平方向の最外部（図３では最も左部（最も右部でもよい））に位置する側部測点７Ｓと、を含んでいる。レーザースキャナー１２によって取得した空間位置情報から下部測点７Ｄおよび側部測点７Ｓが特定される。 (segment target)
Here, as shown in FIGS. 1 and 3, in the surveying system 1 of the shield tunnel 5 according to the first embodiment, as an example, boundaries (joints) between adjacent segments 7 are used as segment targets 7T. Specifically, the plurality of segment targets 7T are located at a lower survey point 7D located at the bottom of the shield tunnel 5 and a horizontal outermost portion perpendicular to the axial direction (the leftmost portion (or the rightmost portion in FIG. 3)). ) and a side station 7S located at . From the spatial position information acquired by the laser scanner 12, the lower survey point 7D and the side survey point 7S are identified.

＜エレクター＞
図１および図２に示すように、エレクター６３には、レーザースキャナー１２を固定するための設置部６３Ａが設けられている。設置部６３Ａは、把持部材６６から周方向に離間した位置において支持部材６５に固定されている。エレクター６３は、レーザースキャナー１２を軸線方向に垂直な横断面に沿って周方向に移動させる。なお、設置部６３Ａは、支持部材６５に代えて、回転部材６４に設けられていてもよい。また、設置部６３Ａを省略して、レーザースキャナー１２が支持部材６５や回転部材６４に直接取り付けられていてもよい。 <erector>
As shown in FIGS. 1 and 2 , the erector 63 is provided with an installation portion 63A for fixing the laser scanner 12 . The installation portion 63A is fixed to the support member 65 at a position spaced apart from the grip member 66 in the circumferential direction. The erector 63 moves the laser scanner 12 circumferentially along a cross section perpendicular to the axial direction. Note that the installation portion 63A may be provided on the rotating member 64 instead of the supporting member 65 . Alternatively, the installation portion 63A may be omitted and the laser scanner 12 may be directly attached to the support member 65 or the rotating member 64. FIG.

＜トータルステーション＞
測量機の一例としてのトータルステーション１３は、対象物までの距離と角度を同時に計測し、対象物までの水平距離、斜距離、高さを算出する装置である。図４に示すように、トータルステーション１３は、複数の基準点１０のうち１つの基準点１０に設置され、他の（１つの）基準点１０に基づいてレーザースキャナー１２の空間座標（３次元座標）を測量する。 <Total station>
A total station 13, which is an example of a surveying instrument, is a device that simultaneously measures the distance and angle to an object and calculates the horizontal distance, oblique distance, and height to the object. As shown in FIG. 4 , the total station 13 is installed at one reference point 10 out of a plurality of reference points 10 , and the spatial coordinates (three-dimensional coordinates) of the laser scanner 12 are calculated based on the other (single) reference point 10 . survey the

上記したレーザースキャナー１２およびトータルステーション１３（以降、「レーザースキャナー１２等」ともいう。）は、携帯情報端末１５との間で無線通信を行うことで遠隔操作可能に構成されている。また、レーザースキャナー１２等は、制御装置１４（通信部２２）との間でデータの送受信を行うために無線通信機能を有している。 The above-described laser scanner 12 and total station 13 (hereinafter also referred to as “laser scanner 12 and the like”) are configured to be remotely operable by wireless communication with the portable information terminal 15 . Also, the laser scanner 12 and the like have a wireless communication function for transmitting and receiving data to and from the control device 14 (communication section 22).

＜制御装置＞
図６に示すように、算出部の一例としての制御装置１４は、所謂パーソナルコンピューターであって、演算処理部２０と、記憶部２１と、通信部２２と、を有している。 <Control device>
As shown in FIG. 6 , the control device 14 as an example of the calculation section is a so-called personal computer, and has an arithmetic processing section 20 , a storage section 21 and a communication section 22 .

演算処理部２０は、記憶部２１に格納されたプログラムに従って演算処理を実行する。記憶部２１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスクドライブや半導体ドライブ等の補助記憶装置を含んでいる。記憶部２１には、プログラムやデータが記憶（格納）される。通信部２２は、レーザースキャナー１２等との間でデータの送受信を無線で行う。無線通信の方式としては、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信技術を用いることができる。演算処理部２０、記憶部２１および通信部２２は互いに電気的に接続されている。なお、制御装置１４には、データや演算結果等を表示する表示部（液晶ディスプレイ等）や制御装置１４に指示を入力する操作部（キーボードやマウス等）が設けられている。 The arithmetic processing unit 20 executes arithmetic processing according to programs stored in the storage unit 21 . The storage unit 21 includes an auxiliary storage device such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a hard disk drive, or a semiconductor drive. The storage unit 21 stores (stores) programs and data. The communication unit 22 wirelessly transmits and receives data to and from the laser scanner 12 and the like. As a wireless communication method, short-range wireless communication technology such as wireless LAN or Bluetooth (registered trademark) can be used. Arithmetic processing unit 20, storage unit 21, and communication unit 22 are electrically connected to each other. The control device 14 is provided with a display section (liquid crystal display, etc.) for displaying data, calculation results, etc., and an operation section (keyboard, mouse, etc.) for inputting instructions to the control device 14 .

［シールドトンネルの測量方法］
次に、図７を参照して、シールドトンネル５の測量システム１を用いた測量方法について説明する。図７はシールドトンネル５の測量方法を示すフローチャートである。 [Surveying method for shield tunnel]
Next, referring to FIG. 7, a method of surveying the shield tunnel 5 using the surveying system 1 will be described. FIG. 7 is a flow chart showing a method for surveying the shield tunnel 5. As shown in FIG.

シールドトンネル５の工事は昼夜を問わず一日を通して行われることが多く、この場合、シールドトンネル５の測量は作業員の交代時に行われることが多い。つまり、シールドトンネル５の測量は１日に２回（半日毎）行われる。また、セグメント７（シールドトンネル５の壁面）は１日で約１０個のリング５Ｒを組み立てられるため、当該測量は約５つのリング５Ｒ毎に行われる。なお、上記した測量を実行するタイミングや実行回数は、一例であり、これらは自由に設定することができ、例えば、１つのリング５Ｒ毎に測量を行ってもよい。 Construction of the shield tunnel 5 is often carried out throughout the day regardless of whether it is day or night. In this case, surveying of the shield tunnel 5 is often carried out when workers change. That is, the shield tunnel 5 is surveyed twice a day (every half day). In addition, since about 10 rings 5R can be assembled from the segment 7 (the wall surface of the shield tunnel 5) in one day, the survey is performed every about 5 rings 5R. It should be noted that the timing and the number of times of execution of the surveying described above are examples, and these can be freely set. For example, surveying may be performed for each ring 5R.

シールドトンネル５の測量方法は１人の作業員で実行することができる。まず、事前準備として、作業員は、レーザースキャナー１２を設置部６３Ａに固定し、トータルステーション１３をレーザースキャナー１２よりも後方に位置する基準点１０に設置する。なお、測量時以外（掘削作業・トンネル構築作業中）では、レーザースキャナー１２やトータルステーション１３は撤去されるが、掘削作業・トンネル構築作業の邪魔にならないのであれば、レーザースキャナー１２やトータルステーション１３を撤去しなくてもよい（常設としてもよい）。 The method of surveying the shield tunnel 5 can be carried out by one worker. First, as a preparation, the worker fixes the laser scanner 12 to the installation portion 63A and installs the total station 13 at the reference point 10 positioned behind the laser scanner 12 . The laser scanner 12 and the total station 13 are removed except during surveying (during excavation work and tunnel construction work). Not necessary (may be permanent).

次に、作業員は、携帯情報端末１５を用いてレーザースキャナー１２を遠隔操作し、レーザースキャナー１２から複数のセグメント７にレーザーを照射して複数の基準点１０および複数のセグメントターゲット７Ｔ（５つの下部測点７Ｄ、５つの側部測点７Ｓ）を含む複数のセグメント７の空間位置情報を計測する（計測工程Ｓ１）。また、計測工程Ｓ１では、レーザースキャナー１２からシールド６にレーザーを照射して２つのマシンターゲット１１を含むシールド６の空間位置情報も計測される。レーザースキャナー１２によって取得された空間位置情報は、制御装置１４に送信され、記憶部２１に記憶される。 Next, the worker remotely operates the laser scanner 12 using the portable information terminal 15, irradiates the laser from the laser scanner 12 to the plurality of segments 7, and generates a plurality of reference points 10 and a plurality of segment targets 7T (five Spatial position information of a plurality of segments 7 including a lower station 7D, five side stations 7S) are measured (measurement step S1). Further, in the measurement step S1, the laser scanner 12 irradiates the shield 6 with laser, and the spatial position information of the shield 6 including the two machine targets 11 is also measured. The spatial position information acquired by the laser scanner 12 is transmitted to the control device 14 and stored in the storage section 21 .

続いて、作業員は、携帯情報端末１５を用いてトータルステーション１３を遠隔操作し、トータルステーション１３により他の基準点１０に基づいてレーザースキャナー１２の空間座標を測量する（座標測定工程Ｓ２）。トータルステーション１３によって測量されたレーザースキャナー１２の空間座標は、制御装置１４に送信され、記憶部２１に記憶される。 Subsequently, the operator remotely controls the total station 13 using the portable information terminal 15, and measures the spatial coordinates of the laser scanner 12 based on the other reference points 10 using the total station 13 (coordinate measurement step S2). The spatial coordinates of the laser scanner 12 surveyed by the total station 13 are transmitted to the control device 14 and stored in the storage section 21 .

ところで、シールド６内やシールドトンネル５内には、スクリューコンベア６７等が設置されていたり、取り付け前のセグメント７等の多数の資材が置かれていたりする。このため、レーザースキャナー１２からのレーザー照射を１箇所から行った場合、レーザーがスクリューコンベア６７等の障害物に遮られ、測量対象となるセグメント７やシールド６にレーザーの当たらない部分が生じることがある。レーザーの当たらない部分が生じると、空間位置情報に欠損が発生し、測量に必要な空間位置情報を取得することができない。そこで、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量方法では、レーザースキャナー１２が異なる複数箇所に配置され、レーザーを照射するようになっている。 By the way, inside the shield 6 or the shield tunnel 5, a screw conveyor 67 or the like is installed, or a large number of materials such as the segment 7 before installation are placed. Therefore, when laser irradiation from the laser scanner 12 is performed from one point, the laser may be blocked by obstacles such as the screw conveyor 67, and there may be portions where the laser does not hit the segment 7 or the shield 6 to be surveyed. be. If there is a part where the laser does not hit, the spatial position information will be lost, and the spatial position information necessary for surveying cannot be obtained. Therefore, in the surveying method of the shield tunnel 5 according to the first embodiment, the laser scanners 12 are arranged at a plurality of different locations to irradiate the laser.

作業員が制御装置１４の記憶部２１に格納された空間位置情報を確認する、または制御装置１４がプログラムに従って自動で記憶部２１に格納された空間位置情報を確認する等した結果、取得した空間位置情報に、測量に必要なマシンターゲット１１やセグメントターゲット７Ｔ等が含まれていない場合（ステップＳ３で「ＮＯ」）、レーザースキャナー１２を異なる複数箇所に移動する。具体的には、作業員は、エレクター６３を操作して、レーザースキャナー１２を横断面に沿って移動させる（移動工程Ｓ４）。移動工程Ｓ４は、空間位置情報の計測中およびレーザースキャナー１２の空間座標の測量中を除く期間において実行される。エレクター６３は、レーザースキャナー１２が先にレーザーを照射した位置とは異なる位置にレーザースキャナー１２を移動させ、レーザースキャナー１２を移動させた位置に保持する。なお、レーザースキャナー１２等と同様に、エレクター６３が、携帯情報端末１５との間で無線通信を行うことで遠隔操作可能に構成されてもよい。 The space acquired as a result of checking the spatial position information stored in the storage unit 21 of the control device 14 by the worker, or checking the spatial position information automatically stored in the storage unit 21 by the control device 14 according to the program. If the position information does not include the machine target 11, segment target 7T, etc. required for surveying (“NO” in step S3), the laser scanner 12 is moved to a plurality of different locations. Specifically, the operator operates the erector 63 to move the laser scanner 12 along the cross section (moving step S4). The movement step S<b>4 is performed during a period other than during measurement of spatial position information and during surveying of the spatial coordinates of the laser scanner 12 . The erector 63 moves the laser scanner 12 to a position different from the position where the laser scanner 12 previously irradiated the laser, and holds the laser scanner 12 at the moved position. Note that the erector 63 may be configured to be remotely operable by performing wireless communication with the portable information terminal 15, similarly to the laser scanner 12 and the like.

エレクター６３がレーザースキャナー１２を異なる位置に移動させる度に、計測工程Ｓ１および座標測定工程Ｓ２が実行される。すなわち、レーザースキャナー１２は、先程とは異なる位置でレーザーを照射して空間位置情報を計測する。また、トータルステーション１３は、先程とは異なる位置に移動したレーザースキャナー１２の空間座標を測量する。なお、エレクター６３によるレーザースキャナー１２の移動が停止し、レーザースキャナー１２が移動後の位置で保持された状態で、計測工程Ｓ１および座標測定工程Ｓ２が実行される。 Each time the erector 63 moves the laser scanner 12 to a different position, the measurement step S1 and the coordinate measurement step S2 are performed. That is, the laser scanner 12 measures the spatial position information by irradiating a laser at a position different from the previous position. Also, the total station 13 surveys the spatial coordinates of the laser scanner 12 that has moved to a different position. The measurement step S1 and the coordinate measurement step S2 are performed in a state where the movement of the laser scanner 12 by the erector 63 is stopped and the laser scanner 12 is held at the position after movement.

移動工程Ｓ４は１回以上行われることが好ましい。すなわち、レーザースキャナー１２は、少なくとも異なる２つ以上の場所からレーザーを照射して空間位置情報を２回以上計測することが好ましい。これにより、シールドトンネル５内に障害物があっても、測量対象となるセグメント７およびシールド６の全域にレーザーを当てることができる。なお、制御装置１４は、レーザースキャナー１２の空間座標と空間位置情報とを対応付けて記憶部２１に記憶する。すなわち、記憶部２１には、複数のレーザースキャナー１２の空間座標と、複数の空間位置情報とが記憶される。 The moving step S4 is preferably performed one or more times. That is, the laser scanner 12 preferably measures the spatial position information twice or more by irradiating the laser from at least two or more different locations. Thereby, even if there is an obstacle in the shield tunnel 5, the laser can be applied to the entire area of the segment 7 and the shield 6 to be surveyed. Note that the control device 14 associates the spatial coordinates of the laser scanner 12 with the spatial position information and stores them in the storage unit 21 . That is, the storage unit 21 stores the spatial coordinates of the plurality of laser scanners 12 and the plurality of pieces of spatial position information.

作業員が制御装置１４の記憶部２１に格納された空間位置情報を確認する、または制御装置１４が自動で記憶部２１に格納された空間位置情報を確認する等した結果、測量に必要な空間位置情報が取得されたと判定された場合（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、制御装置１４はシールドトンネル５およびシールド６の位置・姿勢を算出する。 As a result of checking the spatial position information stored in the storage unit 21 of the control device 14 by the worker, or checking the spatial position information automatically stored in the storage unit 21 by the control device 14, the space required for surveying is determined. If it is determined that the position information has been acquired ("YES" in step S3), the control device 14 calculates the positions and orientations of the shield tunnel 5 and the shield 6. FIG.

制御装置１４（演算処理部２０）は、レーザースキャナー１２の空間座標および空間位置情報に含まれる複数のセグメントターゲット７Ｔの空間座標に基づいてシールドトンネル５の位置および姿勢を算出する（算出工程Ｓ５）。具体的には、シールドトンネル５（複数のセグメント７で構築された各リング５Ｒ）の直径の設計値は既知であるため、下部測点７Ｄと側部測点７Ｓとの空間座標が算出されれば、各リング５Ｒの中心の空間座標、つまりシールドトンネル５（各リング５Ｒ）の位置が求められる。また、前後方向に隣り合う下部測点７Ｄの空間座標（側部測点７Ｓまたは各リング５Ｒの中心の空間座標でもよい。）を通る軸線の傾き（水平角、垂直角）からシールドトンネル５（各リング５Ｒ）の姿勢が求められる。なお、制御装置１４が下部測点７Ｄと側部測点７Ｓとの空間座標から他の部分の空間座標を算出し、他の部分の空間座標に基づいてシールドトンネル５の位置・姿勢を算出してもよい。 The control device 14 (arithmetic processing unit 20) calculates the position and attitude of the shield tunnel 5 based on the spatial coordinates of the laser scanner 12 and the spatial coordinates of the plurality of segment targets 7T included in the spatial position information (calculation step S5). . Specifically, since the design value of the diameter of the shield tunnel 5 (each ring 5R constructed with a plurality of segments 7) is known, the spatial coordinates of the lower survey point 7D and the side survey point 7S are calculated. For example, the spatial coordinates of the center of each ring 5R, that is, the position of the shield tunnel 5 (each ring 5R) can be obtained. In addition, from the inclination (horizontal angle, vertical angle) of the axis line passing through the spatial coordinates of the lower measuring point 7D adjacent in the longitudinal direction (the spatial coordinate of the center of the side measuring point 7S or each ring 5R) to the shield tunnel 5 ( The attitude of each ring 5R) is determined. The control device 14 calculates the spatial coordinates of other parts from the spatial coordinates of the lower measuring point 7D and the side measuring points 7S, and calculates the position and attitude of the shield tunnel 5 based on the spatial coordinates of the other parts. may

また、算出工程Ｓ５では、制御装置１４が、レーザースキャナー１２の空間座標および空間位置情報に含まれる２つのマシンターゲット１１の空間座標に基づいてシールド６の位置および姿勢を算出する。具体的には、シールド６の直径は既知であるため、２つのマシンターゲット１１の空間座標が算出されれば、シールド６の中心の位置（空間座標）が求められる。また、２つのマシンターゲット１１の空間座標のずれからシールド６の姿勢が求められる。また、近傍のシールドトンネル５の中心とシールド６の中心とを通る軸線の傾き（水平角、垂直角）からシールド６の姿勢を求めてもよい。なお、制御装置１４が２つのマシンターゲット１１の空間座標から他の部分の空間座標を算出し、他の部分の空間座標に基づいてシールド６の位置・姿勢を算出してもよい。 Further, in the calculation step S5, the control device 14 calculates the position and orientation of the shield 6 based on the spatial coordinates of the laser scanner 12 and the spatial coordinates of the two machine targets 11 included in the spatial position information. Specifically, since the diameter of the shield 6 is known, if the spatial coordinates of the two machine targets 11 are calculated, the center position (spatial coordinates) of the shield 6 can be obtained. Also, the posture of the shield 6 is obtained from the deviation of the spatial coordinates of the two machine targets 11 . Alternatively, the posture of the shield 6 may be obtained from the inclination (horizontal angle, vertical angle) of the axis passing through the center of the nearby shield tunnel 5 and the center of the shield 6 . Note that the control device 14 may calculate the spatial coordinates of another portion from the spatial coordinates of the two machine targets 11, and calculate the position/orientation of the shield 6 based on the spatial coordinates of the other portion.

なお、算出工程Ｓ５では、取得した空間位置情報（下部測点７Ｄ、側部測点７Ｓ）からマシン本体６０とセグメント７とのギャップ（隙間）を算出し、このギャップの値からシールドトンネル５およびシールド６の位置・姿勢を求めてもよい。 In addition, in the calculation step S5, the gap (gap) between the machine body 60 and the segment 7 is calculated from the acquired spatial position information (bottom survey point 7D, side survey point 7S), and from the value of this gap, the shield tunnel 5 and The position/attitude of the shield 6 may be obtained.

以上によって、シールドトンネル５の測量が完了する。測量の結果、シールドトンネル５の位置・姿勢が設計値からずれていた場合、例えば、テーパーが付いたセグメント７を用いて各リング５Ｒを組み立てることで、シールドトンネル５の位置・姿勢が設計値に戻るように修正（調整）する。また、シールド６の位置・姿勢が設計値からずれていた場合、シールド６の向きを修正（調整）する。 By the above, the survey of the shield tunnel 5 is completed. If the position/posture of the shield tunnel 5 deviates from the design values as a result of the survey, for example, by assembling each ring 5R using the tapered segments 7, the position/posture of the shield tunnel 5 can be adjusted to the design values. Correct (adjust) to return. Also, if the position/orientation of the shield 6 deviates from the design values, the orientation of the shield 6 is corrected (adjusted).

以上説明した第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１（測量方法）では、レーザースキャナー１２が複数のセグメント７の空間位置情報を取得する構成とした。この構成によれば、隣り合うセグメント７の境界（下部測点７Ｄ、側部測点７Ｓ）等、複数のセグメント７の一部を複数のセグメントターゲット７Ｔとして利用することができる。これにより、セグメントターゲット７Ｔをセグメント７に新たに設定する必要が無くなるため、複数のシールド６で構成されるシールドトンネル５の位置や姿勢を容易に測量することができる。 In the surveying system 1 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first embodiment described above, the laser scanner 12 is configured to acquire spatial position information of a plurality of segments 7 . According to this configuration, a part of a plurality of segments 7 such as boundaries between adjacent segments 7 (bottom survey point 7D, side survey point 7S) can be used as a plurality of segment targets 7T. This eliminates the need to newly set the segment target 7T to the segment 7, so that the position and posture of the shield tunnel 5 composed of a plurality of shields 6 can be easily surveyed.

また、従来、２人の作業員が、シールドトンネル５の坑内に入り、トランシットとレベルを用いてシールドトンネル５の測量を行うことが多かった。これに対し、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量方法によれば、１人の作業員がレーザースキャナー１２およびトータルステーション１３を設置し、これらを遠隔操作することができる。これにより、従来に比べて、人件費を削減することができ、シールドトンネル５の坑内での作業時間を短縮することができる。その結果、作業員の作業負担を軽減することができ、測量ミスを予防することができる。 Further, conventionally, two workers often entered the tunnel 5 and surveyed the shield tunnel 5 using a transit and a level. In contrast, according to the shield tunnel 5 surveying method according to the first embodiment, one worker can install the laser scanner 12 and the total station 13 and remotely control them. As a result, labor costs can be reduced and working hours in the tunnel 5 can be shortened as compared with the conventional method. As a result, the work burden on workers can be reduced, and surveying errors can be prevented.

また、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１（測量方法）によれば、複数のセグメント７の空間位置情報に加えて、シールド６の空間位置情報も取得することができるため、シールドトンネル５の位置等と同時にシールド６の位置等も測量することができる。 Further, according to the surveying system 1 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first embodiment, in addition to the spatial positional information of the plurality of segments 7, the spatial positional information of the shield 6 can also be obtained. At the same time as the position of the tunnel 5 and the like, the position of the shield 6 and the like can also be surveyed.

また、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１（測量方法）では、エレクター６３（移動部）がレーザースキャナー１２を移動させる構成とした。この構成によれば、レーザースキャナー１２を様々な位置に配置してレーザーを照射することができるため、セグメント７やシールド６の全てにレーザーを当てることができ、適正な空間位置情報を取得することができる。これにより、シールドトンネル５やシールド６の位置等を正確に測量することができる。 In the surveying system 1 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first embodiment, the erector 63 (moving unit) moves the laser scanner 12 . According to this configuration, the laser scanner 12 can be arranged at various positions to irradiate the laser, so that the laser can be applied to all of the segments 7 and the shield 6, and appropriate spatial position information can be obtained. can be done. As a result, the positions of the shield tunnel 5 and the shield 6 can be accurately surveyed.

なお、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量方法では、計測工程Ｓ１が実行された後に座標測定工程Ｓ２が実行されていたが、本発明はこれに限定されない。座標測定工程Ｓ２が実行された後に計測工程Ｓ１が実行されてもよいし、計測工程Ｓ１と座標測定工程Ｓ２とが略同時に実行されてもよい。 In addition, in the surveying method of the shield tunnel 5 according to the first embodiment, the coordinate measurement step S2 is performed after the measurement step S1 is performed, but the present invention is not limited to this. The measurement step S1 may be performed after the coordinate measurement step S2 is performed, or the measurement step S1 and the coordinate measurement step S2 may be performed substantially simultaneously.

また、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１では、トータルステーション１３が測量機の一例であったが、本発明はこれに限定されない。測量機の他の例として、距離を測る光波測距儀と角度を測るセオドライトを組み合わせて採用されてもよい（図示せず）。 Also, in the surveying system 1 for the shield tunnel 5 according to the first embodiment, the total station 13 is an example of a surveying instrument, but the present invention is not limited to this. As another example of a surveying instrument, a combination of an optical rangefinder for measuring distance and a theodolite for measuring angle may be employed (not shown).

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム２（測量方法）について説明する。図８はシールドトンネル５の測量システム２を示すブロック図である。図９はシールドトンネル５の測量方法を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１（測量方法）と同一の構成には同一の符号を付し、同様の説明は省略する。 [Second embodiment]
Next, a surveying system 2 (surveying method) for the shield tunnel 5 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a block diagram showing the surveying system 2 for the shield tunnel 5. As shown in FIG. FIG. 9 is a flow chart showing a method for surveying the shield tunnel 5. As shown in FIG. In the following description, the same components as those of the surveying system 1 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and similar descriptions are omitted.

図８に示すように、第２実施形態に係る測量システム２では、トータルステーション１３が省略され、レーザースキャナー１２によって取得した空間位置情報から複数の基準点１０の空間座標が特定される。 As shown in FIG. 8, in the surveying system 2 according to the second embodiment, the total station 13 is omitted, and the spatial coordinates of the plurality of reference points 10 are specified from the spatial position information acquired by the laser scanner 12. FIG.

図９に示すように、シールドトンネル５の測量システム２を用いた測量方法では、計測工程Ｓ１が実行された後、制御装置１４（演算処理部２０）は、空間位置情報に含まれる複数の基準点１０の空間座標に基づいてレーザースキャナー１２の空間座標を算出する（座標測定工程Ｓ２１）。 As shown in FIG. 9, in the surveying method using the surveying system 2 for the shield tunnel 5, after the measurement step S1 is executed, the control device 14 (arithmetic processing unit 20) selects a plurality of reference points included in the spatial position information. The spatial coordinates of the laser scanner 12 are calculated based on the spatial coordinates of the point 10 (coordinate measurement step S21).

測量に必要な空間位置情報（基準点１０、マシンターゲット１１、セグメントターゲット７Ｔ等）を取得できていない場合（ステップＳ３で「ＮＯ」）、空間位置情報の計測中を除く期間において、作業員は、エレクター６３を操作して、レーザースキャナー１２を横断面に沿って移動させる（移動工程Ｓ４）。 If the spatial position information (reference point 10, machine target 11, segment target 7T, etc.) required for surveying cannot be acquired ("NO" in step S3), during the period except during the measurement of the spatial position information, the worker , the erector 63 is operated to move the laser scanner 12 along the cross section (moving step S4).

エレクター６３がレーザースキャナー１２を異なる位置に移動させる度に、計測工程Ｓ１および座標測定工程Ｓ２１が実行される。すなわち、レーザースキャナー１２は、先程とは異なる位置でレーザーを照射して空間位置情報を計測する。また、制御装置１４は、先程とは異なる位置に移動したレーザースキャナー１２の空間座標を算出する。 Each time the erector 63 moves the laser scanner 12 to a different position, the measurement step S1 and the coordinate measurement step S21 are performed. That is, the laser scanner 12 measures the spatial position information by irradiating a laser at a position different from the previous position. The control device 14 also calculates the spatial coordinates of the laser scanner 12 that has moved to a different position.

次に、測量に必要な空間位置情報が取得された場合（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、制御装置１４は、レーザースキャナー１２の空間座標および空間位置情報に含まれる複数のセグメントターゲット７Ｔの空間座標に基づいてシールドトンネル５の位置および姿勢を算出する（算出工程Ｓ５）。また、算出工程Ｓ５では、制御装置１４が、レーザースキャナー１２の空間座標および２つのマシンターゲット１１の空間座標に基づいてシールド６の位置および姿勢を算出する。 Next, when the spatial position information necessary for surveying is acquired ("YES" in step S3), the control device 14 determines the spatial coordinates of the laser scanner 12 and the spatial coordinates of the plurality of segment targets 7T included in the spatial position information. The position and posture of the shield tunnel 5 are calculated based on (calculation step S5). Also, in the calculation step S5, the control device 14 calculates the position and orientation of the shield 6 based on the spatial coordinates of the laser scanner 12 and the spatial coordinates of the two machine targets 11 .

以上によって、シールドトンネル５の測量が完了する。 By the above, the survey of the shield tunnel 5 is completed.

以上説明した第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム２（測量方法）によれば、複数のシールド６で構成されるシールドトンネル５の位置や姿勢を容易に測量することができる等、第１実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１（測量方法）と同様の効果を得ることができる。 According to the surveying system 2 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the second embodiment described above, the position and posture of the shield tunnel 5 configured by a plurality of shields 6 can be easily surveyed. The same effects as those of the surveying system 1 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to one embodiment can be obtained.

なお、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２（測量方法）では、隣り合うセグメント７の境界（継目）がセグメントターゲット７Ｔとして利用されていたが、本発明はこれに限定されない。セグメントターゲット７Ｔは、セグメント７の一部であれば如何なるものでもよい。例えば、制御装置１４が、取得した空間位置情報から複数のセグメント７で構築された各リング５Ｒの最下端と最左側端（または最右側端）との空間座標を算出し、これらの空間座標をセグメントターゲット７Ｔとして設定してもよい。 In the surveying systems 1 and 2 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the boundary (joint) between the adjacent segments 7 was used as the segment target 7T, but the present invention is not limited to Segment target 7T can be any part of segment 7. FIG. For example, the control device 14 calculates the spatial coordinates of the lowest end and the leftmost end (or the rightmost end) of each ring 5R constructed by a plurality of segments 7 from the acquired spatial position information, and calculates these spatial coordinates. You may set as segment target 7T.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２（測量方法）では、下部測点７Ｄと側部測点７Ｓの２点をセグメントターゲット７Ｔに設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、下部測点７Ｄに代えて、シールドトンネル５の最上部に位置する上部測点をセグメントターゲット７Ｔとして利用してもよい。また、上下左右の４点をセグメントターゲット７Ｔとして利用してもよい。 In addition, in the surveying systems 1 and 2 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the two points of the lower survey point 7D and the side survey point 7S were set as the segment targets 7T, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the lower survey point 7D, an upper survey point positioned at the top of the shield tunnel 5 may be used as the segment target 7T. Also, four points on the top, bottom, left, and right may be used as the segment target 7T.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２では、エレクター６３が移動部の一例であったが、本発明はこれに限定されない。移動部の他の例として、上下方向および左右方向に移動可能なアームスタンドやロボットアーム（いずれも図示せず）が設けられ、アームスタンド等にレーザースキャナー１２が取り付けられてもよい。また、アームスタンド等は、手動で動かしてもよいし、モーター等を遠隔操作して動かしてもよい。 Further, in the surveying systems 1 and 2 for the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the erector 63 is an example of the moving part, but the present invention is not limited to this. As another example of the moving part, an arm stand or a robot arm (both not shown) that can move vertically and horizontally may be provided, and the laser scanner 12 may be attached to the arm stand or the like. Also, the arm stand and the like may be moved manually, or may be moved by remotely operating a motor or the like.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２では、レーザースキャナー１２がエレクター６３によって移動可能に設けられていたが、本発明はこれに限定されない。１箇所に固定したレーザースキャナー１２が測量に必要な基準点１０、マシンターゲット１１およびセグメントターゲット７Ｔの空間位置情報を計測できるのであれば、レーザースキャナー１２を移動させる必要はない。つまり、移動工程Ｓ４を省略することができる。 In addition, in the surveying systems 1 and 2 for the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the laser scanner 12 is movable by the erector 63, but the present invention is not limited to this. If the laser scanner 12 fixed in one place can measure the spatial position information of the reference point 10, the machine target 11 and the segment target 7T required for surveying, the laser scanner 12 does not need to be moved. That is, the moving step S4 can be omitted.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２では、１つのレーザースキャナー１２が設けられていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、測量に必要な基準点１０、マシンターゲット１１およびセグメントターゲット７Ｔの空間位置情報を計測できるように、複数のレーザースキャナー１２が設けられていてもよい。この場合、レーザースキャナー１２を移動させる必要はなく、移動工程Ｓ４を省略することができる。 In addition, although one laser scanner 12 is provided in the surveying systems 1 and 2 for the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of laser scanners 12 may be provided so as to measure the spatial position information of the reference points 10, machine targets 11 and segment targets 7T required for surveying. In this case, there is no need to move the laser scanner 12, and the moving step S4 can be omitted.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２では、レーザースキャナー１２等が携帯情報端末１５によって無線で遠隔操作されていたが、本発明はこれに限定されない。レーザースキャナー１２等は、携帯情報端末１５と有線通信する構成としてもよい。また、携帯情報端末１５が省略され、レーザースキャナー１２等が、制御装置１４によって遠隔操作（有線または無線）される構成としてもよい。また、レーザースキャナー１２等が制御装置１４との間で無線通信する構成であったが、本発明はこれに限定されない。レーザースキャナー１２等は、制御装置１４と有線通信する構成としてもよい。 In addition, in the shield tunnel 5 surveying systems 1 and 2 according to the first and second embodiments, the laser scanner 12 and the like are wirelessly and remotely controlled by the portable information terminal 15, but the present invention is not limited to this. The laser scanner 12 and the like may be configured to communicate with the portable information terminal 15 by wire. Alternatively, the mobile information terminal 15 may be omitted, and the laser scanner 12 and the like may be remotely operated (wired or wirelessly) by the control device 14 . Further, although the laser scanner 12 and the like are configured to wirelessly communicate with the control device 14, the present invention is not limited to this. The laser scanner 12 and the like may be configured to communicate with the control device 14 by wire.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２（測量方法）では、レーザースキャナー１２が移動される度に空間位置情報が取得されるため、複数のレーザースキャナー１２の空間座標と複数の空間位置情報とがそれぞれ対応付けられて記憶部２１に記憶されていたが、本発明はこれに限定されない。算出工程Ｓ５において、制御装置１４が、記憶部２１に記憶された複数の空間位置情報から共通する空間座標を目印にして複数の空間位置情報を繋ぎ合わせ、１つの空間位置情報を生成してもよい。そして、この１つの空間位置情報に基づいて、シールドトンネル５とシールド６との位置・姿勢を算出してもよい。 Further, in the surveying systems 1 and 2 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the spatial position information is acquired each time the laser scanner 12 is moved. Although spatial coordinates and a plurality of pieces of spatial position information are associated with each other and stored in the storage unit 21, the present invention is not limited to this. In the calculation step S5, the control device 14 connects a plurality of pieces of spatial position information from a plurality of pieces of spatial position information stored in the storage unit 21 using a common spatial coordinate as a mark to generate one piece of spatial position information. good. Then, the positions and attitudes of the shield tunnel 5 and the shield 6 may be calculated based on this one piece of spatial position information.

なお、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２では、制御装置１４が算出部の一例であったが、これに限らず、演算処理部２０が算出部として捉えられてもよいし、演算処理部２０と記憶部２１に記憶されたプログラムとが算出部として捉えられてもよい。また、制御装置１４の演算処理部２０はプログラムに従って演算処理を行うプロセッサーであったが、これに限らず、制御装置１４は、集積回路等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現されてもよい。 In addition, in the surveying systems 1 and 2 of the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the control device 14 is an example of the calculation unit, but not limited to this, the arithmetic processing unit 20 can be regarded as the calculation unit. Alternatively, the arithmetic processing unit 20 and the program stored in the storage unit 21 may be regarded as the calculation unit. Further, although the arithmetic processing unit 20 of the control device 14 is a processor that performs arithmetic processing according to a program, the control device 14 is not limited to this and is implemented by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit or the like. good too.

また、第１～第２実施形態に係るシールドトンネル５の測量システム１，２（測量方法）では、シールドトンネル５とシールド６との位置・姿勢を求めていたが、これに限らず、少なくともシールドトンネル５（セグメント７）の位置・姿勢を求めることができればよい。 In the surveying systems 1 and 2 (surveying method) of the shield tunnel 5 according to the first and second embodiments, the positions and attitudes of the shield tunnel 5 and the shield 6 are obtained. It suffices if the position/orientation of the tunnel 5 (segment 7) can be obtained.

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係るシールドトンネルの測量システムおよびシールドトンネルの測量方法における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明は技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよく、特許請求の範囲は技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様を含んでいる。 It should be noted that the description of the above embodiment shows one aspect of the shield tunnel surveying system and the shield tunnel surveying method according to the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment. do not have. The present invention may be changed, replaced, and modified in various ways without departing from the spirit of the technical idea, and the claims include all embodiments that can be included within the scope of the technical idea.

１，２測量システム
５シールドトンネル
６シールド
７セグメント
７Ｄ下部測点
７Ｓ側部測点
７Ｔセグメントターゲット
１０基準点
１１マシンターゲット
１２レーザースキャナー
１３トータルステーション（測量機）
１４制御装置（算出部）
６３エレクター（移動部）
Ｓ１計測工程
Ｓ２，Ｓ２１座標測定工程
Ｓ３移動工程
Ｓ４算出工程 1,2 survey system 5 shield tunnel 6 shield 7 segment 7D bottom survey point 7S side survey point 7T segment target 10 reference point 11 machine target 12 laser scanner 13 total station (surveying instrument)
14 control device (calculation unit)
63 erector (moving part)
S1 measurement process S2, S21 coordinate measurement process S3 movement process S4 calculation process

Claims

複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量システムであって、
複数の前記セグメントにレーザーを照射して複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測するレーザースキャナーと、
前記シールドトンネルに設定された複数の基準点のうち１つの前記基準点に設置され、他の前記基準点に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を測量する測量機と、
前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出部と、
前記空間位置情報の計測中および前記レーザースキャナーの空間座標の測量中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動部と、を備え、
前記移動部が前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記レーザースキャナーは前記空間位置情報を計測し、前記測量機は前記レーザースキャナーの空間座標を測量することを特徴とするシールドトンネルの測量システム。 A shield tunnel survey system constructed of multiple segments, comprising:
a laser scanner that irradiates a plurality of the segments with a laser to measure spatial position information of the plurality of the segments including a plurality of segment targets that are part of the plurality of the segments;
a surveying instrument installed at one of a plurality of reference points set in the shield tunnel and measuring the spatial coordinates of the laser scanner based on the other reference points;
a calculation unit that calculates the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information;
a moving unit that moves the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information and during surveying of the spatial coordinates of the laser scanner,
A survey of a shield tunnel, wherein the laser scanner measures the spatial position information each time the moving unit moves the laser scanner to a different position, and the surveying instrument measures the spatial coordinates of the laser scanner. system.

複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量システムであって、
複数の前記セグメントにレーザーを照射して前記シールドトンネルに設定された複数の基準点および複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測するレーザースキャナーと、
前記空間位置情報に含まれる複数の前記基準点の空間座標に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を算出し、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出部と、
前記空間位置情報の計測中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動部と、を備え、
前記移動部が前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記レーザースキャナーは前記空間位置情報を計測し、前記算出部は前記レーザースキャナーの空間座標を算出することを特徴とするシールドトンネルの測量システム。 A shield tunnel survey system constructed of multiple segments, comprising:
A laser scanner for measuring spatial position information of a plurality of segments including a plurality of reference points set in the shield tunnel and a plurality of segment targets that are part of the plurality of segments by irradiating the plurality of segments with a laser. and,
calculating the spatial coordinates of the laser scanner based on the spatial coordinates of the plurality of reference points included in the spatial position information, and calculating the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information; a calculation unit that calculates the position and orientation of the shield tunnel based on
a moving unit that moves the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information;
The laser scanner measures the spatial position information each time the moving unit moves the laser scanner to a different position, and the calculating unit calculates the spatial coordinates of the laser scanner. system.

隣り合う前記セグメントの継目が前記セグメントターゲットとされていることを特徴とする請求項１または２に記載のシールドトンネルの測量システム。 3. The shield tunnel surveying system according to claim 1, wherein joints of said adjacent segments are used as said segment targets.

前記レーザースキャナーは、前記シールドトンネルを掘削するシールドにレーザーを照射して前記シールドに設定された複数のマシンターゲットを含む前記シールドの前記空間位置情報を計測し、
前記算出部は、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記マシンターゲットの空間座標に基づいて前記シールドの位置および姿勢を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のシールドトンネルの測量システム。 The laser scanner measures the spatial position information of the shield including a plurality of machine targets set on the shield by irradiating the shield for excavating the shield tunnel with a laser,
4. The method of claim 1, wherein the calculation unit calculates the position and orientation of the shield based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of machine targets included in the spatial position information. A shield tunnel surveying system according to any one of the preceding items.

複数の前記セグメントターゲットは、
前記シールドトンネルの最下部に位置する下部測点と、
前記シールドトンネルの軸線方向に直交する水平方向の最外部に位置する側部測点と、を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシールドトンネルの測量システム。 The plurality of segment targets are
a lower survey point located at the bottom of the shield tunnel;
5. The shield tunnel surveying system according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a side survey point positioned at an outermost portion in a horizontal direction orthogonal to the axial direction of the shield tunnel.

複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量方法であって、
レーザースキャナーから複数の前記セグメントにレーザーを照射して複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測する計測工程と、
前記シールドトンネルに設定された複数の基準点のうち１つの前記基準点に設置された測量機により他の前記基準点に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を測量する座標測定工程と、
前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出工程と、
前記空間位置情報の計測中および前記レーザースキャナーの空間座標の測量中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動工程と、を備え、
前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記計測工程および前記座標測定工程が実行されることを特徴とするシールドトンネルの測量方法。 A method of surveying a shield tunnel constructed of multiple segments, comprising:
a measurement step of measuring spatial position information of a plurality of segments including a plurality of segment targets that are part of the plurality of segments by irradiating the plurality of segments with laser from a laser scanner;
a coordinate measurement step of surveying the spatial coordinates of the laser scanner based on the other reference points with a surveying instrument installed at one of the plurality of reference points set in the shield tunnel;
a calculation step of calculating the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information;
a moving step of moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information and during surveying of the spatial coordinates of the laser scanner;
A shield tunnel surveying method, wherein the measuring step and the coordinate measuring step are performed each time the laser scanner is moved to a different position.

複数のセグメントで構築されるシールドトンネルの測量方法であって、
レーザースキャナーから複数の前記セグメントにレーザーを照射して前記シールドトンネルに設定された複数の基準点および複数の前記セグメントの一部である複数のセグメントターゲットを含む複数の前記セグメントの空間位置情報を計測する計測工程と、
前記空間位置情報に含まれる複数の前記基準点の空間座標に基づいて前記レーザースキャナーの空間座標を算出する座標測定工程と、
前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記セグメントターゲットの空間座標に基づいて前記シールドトンネルの位置および姿勢を算出する算出工程と、
前記空間位置情報の計測中を除く期間において、前記レーザースキャナーを前記シールドトンネルの軸線方向に垂直な横断面に沿って移動させる移動工程と、を備え、
前記レーザースキャナーを異なる位置に移動させる度に、前記計測工程および前記座標測定工程が実行されることを特徴とするシールドトンネルの測量方法。 A method of surveying a shield tunnel constructed of multiple segments, comprising:
Measure spatial position information of a plurality of segments including a plurality of reference points set in the shield tunnel and a plurality of segment targets that are part of the plurality of segments by irradiating the plurality of segments with a laser from a laser scanner. a measurement process to
a coordinate measuring step of calculating the spatial coordinates of the laser scanner based on the spatial coordinates of the plurality of reference points included in the spatial position information;
a calculation step of calculating the position and orientation of the shield tunnel based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of segment targets included in the spatial position information;
a moving step of moving the laser scanner along a cross section perpendicular to the axial direction of the shield tunnel during a period other than during measurement of the spatial position information;
A shield tunnel surveying method, wherein the measuring step and the coordinate measuring step are performed each time the laser scanner is moved to a different position.

隣り合う前記セグメントの継目が前記セグメントターゲットとされていることを特徴とする請求項６または７に記載のシールドトンネルの測量方法。 8. The shield tunnel surveying method according to claim 6 or 7, wherein joints of said adjacent segments are used as said segment targets.

前記計測工程では、前記レーザースキャナーから前記シールドトンネルを掘削するシールドにレーザーを照射して前記シールドに設定された複数のマシンターゲットを含む前記シールドの前記空間位置情報が計測され、
前記算出工程では、前記レーザースキャナーの空間座標および前記空間位置情報に含まれる複数の前記マシンターゲットの空間座標に基づいて前記シールドの位置および姿勢が算出されることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載のシールドトンネルの測量方法。 In the measuring step, the spatial position information of the shield including a plurality of machine targets set on the shield is measured by irradiating a laser from the laser scanner to the shield for excavating the shield tunnel,
9. In the calculating step, the position and orientation of the shield are calculated based on the spatial coordinates of the laser scanner and the spatial coordinates of the plurality of machine targets included in the spatial position information . The shield tunnel surveying method according to any one of 1.

複数の前記セグメントターゲットは、
前記シールドトンネルの最下部に位置する下部測点と、
前記シールドトンネルの軸線方向に直交する水平方向の最外部に位置する側部測点と、を含むことを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１項に記載のシールドトンネルの測量方法。 The plurality of segment targets are
a lower survey point located at the bottom of the shield tunnel;
10. The method of surveying a shield tunnel according to any one of claims 6 to 9 , further comprising a side surveying point positioned at an outermost portion in a horizontal direction perpendicular to the axial direction of the shield tunnel.