JPH0579841A - トンネル三次元測量方法 - Google Patents
トンネル三次元測量方法Info
- Publication number
- JPH0579841A JPH0579841A JP24372891A JP24372891A JPH0579841A JP H0579841 A JPH0579841 A JP H0579841A JP 24372891 A JP24372891 A JP 24372891A JP 24372891 A JP24372891 A JP 24372891A JP H0579841 A JPH0579841 A JP H0579841A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel
- point
- surveying instrument
- points
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
関係に切羽面に発破孔などを簡単な作業で且つより正確
にマーキングすることができるトンネル三次元測量方法
を得る。 【構成】 レーザ装置を搭載した測量機本体1をトンネ
ル内に設け、既知の2点に設けたプリズム6,7を用い
て測量機本体1の座標値をコンピュータ25で算出し、
切羽面2に設けたプリズム4を用いてその位置を算出
し、切羽面2における設計・計画トンネルの線形及び断
面形状データからトンネル中心点及び発破点の座標値を
得て、その座標値に応じて測量機本体1を振り、発破点
等にレーザ光を照射する。測量機本体1を移動したとき
はプリズム8,9を用いる。
Description
際、トンネル切羽面の発破孔などの位置にレーザ光を照
射し、現場作業員へ指示を行なうトンネル三次元測量方
法に関する。
両側壁に設置したレーザ装置からレーザ光をトンネル方
向と平行に投射し、切羽面に投射されたレーザ光投射点
を結び、その2分割点を通る鉛直線上にトンネル中心点
を決定し、このトンネル中心点を中心として所定の長さ
の紐等を用いてコンパスの原理で一定の半径を有する発
破孔の作業基準点を順次マーキングしていた。
によれば、切羽面の凹凸が激しい場合、切羽面に正確な
円が描けないし、トンネル断面が真円でない場合には正
確に発破位置をマーキングできない。また、トンネルの
線形が直線の場合は問題ないが、曲線の場合には、切羽
面に投射されたレーザ光投射点は切羽面の中心方向にず
れるため、切羽面を測量し、路線計算を行なってレーザ
光のずれ量を決定し、レーザ光投射点からずれ量だけシ
フトしなければならない。また、トンネルの掘削に伴な
って複数のレーザ光装置を移動する度にレーザ光装置の
位置測量が必要となり作業が繁雑になる等の課題があっ
た。
ル線形に無関係に切羽面に発破孔などを簡単な作業で且
つより正確にマーキングすることができるトンネル三次
元測量方法を提供することをその目的とするものであ
る。
達成するために、レーザ装置を、レーザ光が測距、測角
用光軸と平行又は同軸になるように設けた測量機を、ト
ンネル内の任意位置に設置し、予め位置が測量されてい
る第1の2点に対して前記測量機で測距、測角を行なっ
て測量機の設置位置を求め、次いで前記測量機でトンネ
ル切羽面上の一点と、該切羽面と前記測量機との間の第
2の2点に対して測距、測角を行なって各点の位置を求
め、設計・計画トンネル線形、トンネル断面形状より得
られた切羽面における設計・計画トンネルのトンネル中
心点及び発破点の位置から、前記第1の2点のうちの1
点に対するトンネル中心点及び発破点の水平回転角及び
垂直回転角を求め、該水平回転角及び垂直回転角で前記
レーザ装置を振ってトンネル中心点及び発破点にレーザ
光を照射してトンネル中心点及び発破点をマーキング
し、前記測量機を移動し、その位置から前記第1の2点
が視準できない時は、前記第2の2点を第1の2点とし
て用いることを特徴とする。
口3との間で且つ測量機に設けたレーザ装置でレーザ光
を切羽面2上の設計・計画トンネルのトンネル中心点及
び発破点a,b,……に照射できる位置(P0点)に設
置し、これで第1の2点P1及びP2を視準し、測距、測
角を行なう。この第1の2点P1及びP2の座標値
(x1,y1,z1)(x2,y2,z2)は予め測量されて既
知である。P0点の座標(x0,y0,z0)は、測量機で
測定したP0点とP1,P2点間の距離l1,l2と、P0点
におけるP1点及びP2点の鉛直角β1,β2と、計算によ
り求めたP1点とP2点間距離l12及びP1点,P2点を結
ぶ線P1P2の水平角α12を下記の式に代入することによ
って求められる。 x0=L2・cosα2+x2 y0=L2・sinα2+y2 z0=z2−l2・cosβ2 但し、L2=l2sinβ2 L1=l1sinβ1 α2=α12−α01 尚、α01及びα2は、P1,P2点を結ぶ線とP0,P2点
を結ぶ線間の水平角及びP0,P2点を結ぶ線の水平角,
L12はl12の水平距離である。
第2の2点P4,P5を設け、測量機でその位置までの距
離l4,l5と2点P4,P5のP0点における水平角α4,
α5及び鉛直角β4,β5を測定して下記の式からP4,P
5点の座標(x4,y4,z4)(x5,y5,z5)を算出
する。 P5点の座標 x5=x0+l5・sinβ5・cosα5 y5=y0−l5・sinβ5・sinα5 z5=z0+l5・cosβ5 P4点の座標 x4=x0+l4・sinβ4・cosα4 y4=y0+l4・sinβ4・sinα4 z4=z0+l4・cosβ4 また、トンネル切羽面2の前のP3点に測距用プリズム
4を設けて測量機からトンネル切羽面2のP3点までの
距離l3と前記プリズム4の水平角α3、鉛直角β3を測
定して下記の式からP3点の座標(x3,y3,z3)を算
出する。 x3=x0+l3・sinβ3・cosα3 y3=y0+l3・sinβ3・sinα3 z3=z0+l3・cosβ3 切羽面2の座標が判ると、現切羽面上の設計・計画トン
ネルのトンネル中心点P6の座標が設計・計画トンネル
データより算出されて既知となるので、P0点を原点と
してP0点とP2点を結ぶ線P0P2と、P0点とP6点を結
ぶ線P0P6との水平角α26と鉛直角β26とをコンピュー
タ等で計算する。測量機に設けたレーザ装置は、測量機
の測距、測角用光軸と同軸又は平行になっているので、
測量機をこの水平角α26及び鉛直角α26で振ることによ
ってトンネル切羽面2のトンネル中心点P6にレーザ光
を照射することができる。
る。 次に切羽面2上の発破点a,b…位置の座標は、設計・
計画トンネルのトンネル線形及びトンネル断面形状から
予め知ることができるので、トンネル中心点P6へのレ
ーザ光照射と同じ手順で行なう。
・計画トンネルのトンネル中心点P6及び発破点a,
b,…にレーザ光を照射することができなくなって測量
機を切羽面2の方へ移動した場合、測量機が前記2点P
1及びP2を視準できない時は、前記P4点及びP5点をP
1点及びP2点として用い、前記と同様の手順で切羽面2
上のトンネル中心点及び発破点にレーザ光を照射する。
る。図3に示すように、測量機本体1は、トンネル5内
のP0点に設置され、トンネル坑口側の、位置が既知の
P1点及びP2点に設置されたプリズム6及び7と、切羽
面2と測量機本体1間のP4点及びP5点に設置されたプ
リズム8及び9と、切羽面2の前のP3点に設置したプ
リズム4とをそれぞれ視準し、測距、測角を行なう。測
量機本体1は、図4に示すように、レーザ装置10を搭
載しており、レーザ光源11からプリズム12,13及
び対物レンズ14を経てレーザ光が望遠鏡部15の光軸
15aと同軸(平行にしてもよい)に出射するようにな
っており、望遠鏡部15の水平軸16及び垂直軸17を
360度回転する鉛直角及び水平角用モータ18及び1
9と、このモータ18及び19を駆動、制御するコント
ロールユニット20と、測角処理ユニット21と、水平
角用エンコーダ22及び鉛直角用エンコーダ23と、キ
ーボートと、表示部と、測距部(以上図5に示す)と、
測距部の光路とレーザ装置10の光路との切り換え装置
(図示しない)とを具備している。
入出力ケーブル24によりパーソナルコンピュータ25
に接続され、パーソナルコンピュータ25はハンディタ
ーミナル26でも遠隔操作できる。パーソナルコンピュ
ータ25に無線モデムを接続し、ハンディターミナル2
6を無線ハンディターミナルに置き換えると無線操作が
可能となる。かくして前記望遠鏡部15は、パーソナル
コンピュータ25から送信した水平角及び鉛直角信号が
測量機本体1のコントロールユニット20を介してモー
タ18及び19に入力すると、送信した水平角及び鉛直
角になるまで回転制御される。水平角用エンコーダ22
及び鉛直角用エンコーダ23は望遠鏡部15の水平角及
び鉛直角を検出し、図5に示すようにこれを測角処理ユ
ニット21を介して表示器27に表示する。測距部28
及び測角処理ユニット21から出力した測距、測角デー
タはコントロールユニット20を介してパーソナルコン
ピュータ25に送信される。パーソナルコンピュータ2
5には予め設計・計画トンネルのトンネル線形及び断面
形状のデータが入力されている。このトンネル線形と
は、トンネルの中心線が描く形状で、平面的にみたトン
ネル中心線の形状を平面線形と呼び、直線、円曲線、ク
ロソイド、三次放物線等の組み合わせから成る。もう1
つの線形はトンネルを縦断的に見たトンネル縦断線形
で、直線及び縦断曲線より構成される。
0はプリンタ又はプロッタ、31はキーボード、32は
整準装置である。
を説明すると、先ず、前述のように設計・計画トンネル
のトンネル線形、トンネル断面形状のデータをコンピュ
ータ25に順次入力する(ステップ101,102)。
次に、予め測量されたP1点及びP2点の座標値を入力す
る(ステップ103)。ステップ104で測量機本体1
をトンネル5内のP0点に設置する。そして測量機本体
1の測角原点をセットし(ステップ105)、P1点及
びP2点に設置したプリズム6及び7を視準し、測距、
測角を行ない、コンピュータ25により測量機本体1の
位置の座標を確定する(ステップ106)。ステップ1
07において、P4点及びP5点を設定し、そこに設置し
たプリズム8及び9を視準し、測距、測角を行なって位
置の座標を確定し、次いで切羽面2の前のP3点に設置
したプリズム4を視準し、測距、測角を行ない(ステッ
プ108)、その位置の座標を確定するとともに得られ
た切羽面2の座標から設計・計画トンネルのトンネル中
心点P6及び発破点a,b,c…の座標を、予め記憶さ
れたトンネル線形及びトンネル断面形状のデータから算
出し、次いでトンネル中心点P6及び発破点a,b,c
…の水平角及び鉛直角を算出する(ステップ109)。
そしてこの水平角及び鉛直角で測量機本体1を振り、レ
ーザ装置10から出射するレーザ光を先ず設計・計画ト
ンネルのトンネル中心点P6に照射する(ステップ11
0)。次いでレーザ光を発破点a,b,c…位置を照射
する(ステップ112)。発破点a,b,c…位置をマ
ークした後、発破作業を行ない(ステップ115)、切
羽面2が掘削により進行し、測量機1の設置位置が適当
でなくなったとき(ステップ116)は測量機本体1を
移動し、ステップ104に戻る。測量機本体1を移動さ
せないまゝトンネル掘削を継続しているときはステップ
117から108に戻る。
過程で、P4点又はP5点までの距離l4又はl5を測定
し、この距離値がステップ107で測定したP4点又は
P5点までの距離値の±2mm+l4(又l5)×2pp
m以下の違いであるかどうかを確認する(ステップ11
8)。
ステップ108に戻り、上記の値以上の違いがある時
は、測量機が傾くとか動いたことであるので、P4点又
はP5点を基準にして、測量機の位置を再度確定(ステ
ップ119)した後ステップ108に戻る。
長期間設置した測量機1が移動していないかどうかをチ
ェックするためのポイントとして用いることもできる
し、またトンネルの内壁の変化を測量するためにも利用
できる。
から、トンネルの切羽面形状やトンネル線形に無関係に
切羽面に発破孔などを簡単な作業で且つより正確にマー
キングすることができるという効果を有する。
の配置関係を示す斜視図
斜面図
タ 21 測角処理ユニット 28 測距部
Claims (1)
- 【請求項1】 レーザ装置を、レーザ光が測距、測角用
光軸と平行又は同軸になるように設けた測量機を、トン
ネル内の任意位置に設置し、予め位置が測量されている
第1の2点に対して前記測量機で測距、測角を行なって
測量機の設置位置を求め、次いで前記測量機でトンネル
切羽面上の一点と、該切羽面と前記測量機との間の第2
の2点に対して測距、測角を行なって各点の位置を求
め、設計・計画トンネル線形、トンネル断面形状より得
られた切羽面における設計・計画トンネルのトンネル中
心点及び発破点の位置から、前記第1の2点のうちの1
点に対するトンネル中心点及び発破点の水平回転角及び
垂直回転角を求め、該水平回転角及び垂直回転角で前記
レーザ装置を振ってトンネル中心点及び発破点にレーザ
光を照射してトンネル中心点及び発破点をマーキング
し、前記測量機を移動し、その位置から前記第1の2点
が視準できない時は、前記第2の2点を第1の2点とし
て用いることを特徴とするトンネル三次元測量方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24372891A JP2955784B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | トンネル三次元測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24372891A JP2955784B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | トンネル三次元測量方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0579841A true JPH0579841A (ja) | 1993-03-30 |
JP2955784B2 JP2955784B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=17108110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24372891A Expired - Lifetime JP2955784B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | トンネル三次元測量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2955784B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000088572A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Ohbayashi Corp | トンネル用総合計測装置 |
CN112576257A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-30 | 中交第二航务工程局有限公司 | 一种隧道***孔放样定位方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004333216A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Sokkia Co Ltd | トータルステーション |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP24372891A patent/JP2955784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000088572A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-31 | Ohbayashi Corp | トンネル用総合計測装置 |
CN112576257A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-30 | 中交第二航务工程局有限公司 | 一种隧道***孔放样定位方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2955784B2 (ja) | 1999-10-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR940000674B1 (ko) | 레이저 포지셔너 및 이를 사용한 정점 마킹방법 | |
JP3418682B2 (ja) | トンネル用総合測量システム | |
US5198868A (en) | Laser surveying system having a function of marking reference points | |
GB2154387A (en) | Locating mobile cutting means | |
JP2906127B2 (ja) | トンネルの切羽面へのレーザ光照射方法 | |
JPH0579841A (ja) | トンネル三次元測量方法 | |
JP3323779B2 (ja) | 反射プリズム付き測量器械 | |
JPH0843084A (ja) | トンネル用多機能計測車 | |
JP2590014B2 (ja) | トンネルの断面マーキング測量方法 | |
EP0486245B1 (en) | Laser surveying system having a function of marking reference points | |
JP3666816B1 (ja) | レーザーマーキング方法及び装置 | |
JPH05156885A (ja) | 削岩機の穿孔位置決め制御方法及びその装置 | |
JPH06100078B2 (ja) | トンネル覆工機の自動測量位置決めシステム | |
JPH07103770B2 (ja) | トンネル断面のマーキング方法 | |
JPH0820502B2 (ja) | 誘導制御によるトンネル掘進工法 | |
JPH0446366B2 (ja) | ||
KR100258405B1 (ko) | 터널공사시 발파위치 및 내공측정방법 및 장치 | |
JPH06167184A (ja) | トンネル断面照射装置 | |
JPH05157559A (ja) | トンネルの切羽面へのレーザ光照射装置 | |
JPH04279813A (ja) | シールド測量方法 | |
JPS6130204B2 (ja) | ||
JPH0424394A (ja) | トンネルの切羽面へのレーザ光照射方法及び装置 | |
JP2688690B2 (ja) | 測量システム | |
JPH04309809A (ja) | トンネル掘進工事における坑内測量方法 | |
JPH07113640A (ja) | レーザ測距による掘削機の姿勢測定方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080723 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090723 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 Year of fee payment: 11 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100723 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110723 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120723 |