JPH08151889A - Displacing method for boring position on tunnel working face - Google Patents
Displacing method for boring position on tunnel working faceInfo
- Publication number
- JPH08151889A JPH08151889A JP29356394A JP29356394A JPH08151889A JP H08151889 A JPH08151889 A JP H08151889A JP 29356394 A JP29356394 A JP 29356394A JP 29356394 A JP29356394 A JP 29356394A JP H08151889 A JPH08151889 A JP H08151889A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- face
- tunnel
- laser
- drilling
- hole
- 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
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば発破工法を用い
てトンネルを掘削するときに、火薬を仕掛けるための発
破孔を削孔するに際して、削孔すべき位置を切羽面に表
示するのに好適なトンネル切羽面への削孔位置表示方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is for displaying a position to be drilled on a face when drilling a blast hole for setting explosives when a tunnel is to be excavated by using a blasting method, for example. The present invention relates to a preferable method of displaying a hole drilling position on a tunnel face.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、トンネルを掘削するためには、
地質条件などに応じて様々な工法があり、近年では、種
々の機械を用いて自動化を図った掘削工法が開発されて
いる。しかしながら、岩盤にトンネルを掘削するに際し
ては、まだまだ発破工法が多用されているのが現状であ
る。この発破工法では、掘削すべきトンネルの切羽面
に、トンネルの軸線方向に沿った発破孔を削孔し、この
発破孔内に火薬を仕掛けて切羽面を発破することによっ
て、トンネル坑を形成するようになっている。2. Description of the Related Art Generally, in order to excavate a tunnel,
There are various construction methods depending on the geological conditions and the like, and in recent years, excavation construction methods have been developed that are automated using various machines. However, when excavating tunnels in rock, the blasting method is still widely used. In this blasting method, a blast hole along the axial direction of the tunnel is drilled in the face of the tunnel to be excavated, and explosives are set in the blast hole to blast the face to form a tunnel pit. It is like this.
【０００３】従来、切羽面に発破孔を削孔するには、所
定のトンネル断面形状が得られるよう切羽面への発破孔
の配置を予め決定しておき、その配置にしたがって、作
業員が高所作業車に乗って切羽面にペンキでマーキング
を行ない、このマーキングに合わせて削孔装置で孔を削
孔していた。しかし、このようにしてマーキング作業を
行なうに際しては、その前工程で行なった発破により切
羽面が岩盤に不安定な状態となっている場合があり、危
険の伴う作業となっていた。また、切羽面の形状に応じ
て不安定な姿勢でマーキング作業を行なわなければなら
ないこともあり、作業の安全性に問題があるばかりか、
マーキング作業自体が苦渋作業であるという問題もあ
る。しかも、作業者が手でマーキングを行なうため、そ
のマーキングの位置精度も決して高いとは言えなかっ
た。Conventionally, in order to drill a blast hole on a face, the position of the blast hole on the face is determined in advance so that a predetermined tunnel cross-sectional shape can be obtained. I got on a work vehicle and made markings on the face with paint, and the holes were drilled with a drilling device according to this marking. However, when the marking work is performed in this manner, the blasting performed in the preceding process may cause the face face to be unstable in the bedrock, which is a dangerous work. In addition, marking work may have to be performed in an unstable posture depending on the shape of the face, which not only poses a problem in work safety,
There is also a problem that the marking work itself is a painful work. Moreover, since the operator manually performs marking, the positional accuracy of the marking cannot be said to be high.
【０００４】近年、上記のような問題を解決するため
に、図５に示すように、切羽面Ｋよりも後方にレーザー
発信機１を設置して、このレーザー発信機１からレーザ
ー光Ｌを照射することによって、切羽面Ｋに発破孔の位
置を表示する方法が開発されている。In recent years, in order to solve the above problems, as shown in FIG. 5, a laser oscillator 1 is installed behind the facet K and a laser beam L is emitted from the laser oscillator 1. By doing so, a method of displaying the position of the blast hole on the face K has been developed.
【０００５】レーザー発信機１から切羽面Ｋに向けてレ
ーザー光Ｌを照射するには、以下のようにしてその照射
方向を設定していた。図６に示すように、位置測定手段
２によって、切羽面Ｋの基準位置（一点）Ｋ1の位置を
測定して、この基準位置Ｋ1を含んでトンネルの軸線と
直交する平面を基準面（イ）として設定する。そして、
図５に示したように、削孔すべき位置がこの基準面
（イ）上で定められた正規の位置に照射されるように、
レーザー発信機１の照射角を決定した後、レーザー光Ｌ
を前記照射角で切羽面Ｋに向けて照射して削孔パターン
を表示するようになっている。In order to irradiate the laser beam L from the laser transmitter 1 toward the facet K, the irradiation direction has been set as follows. As shown in FIG. 6, the position measuring means 2 measures the position of the reference position (one point) K1 of the face K, and a plane including the reference position K1 and orthogonal to the axis of the tunnel is used as the reference plane (a). Set as. And
As shown in FIG. 5, so that the position to be drilled is irradiated to the regular position defined on this reference plane (a),
After determining the irradiation angle of the laser transmitter 1, the laser beam L
Is irradiated toward the face K at the irradiation angle to display a drilling pattern.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のトンネル切羽面への削孔位置表示方法に
は、以下のような問題が存在する。すなわち、切羽面Ｋ
には凹凸があり平面でないのはもちろんこと、通常、図
の如く、切羽面中央部の芯抜き部３が、その周辺部４よ
りもえぐれた凹形状となっているので、切羽面Ｋは必ず
しも基準面（イ）に一致するものではない。また、設置
するレーザー発信機１は、切羽面Ｋ全面に削孔位置を照
射するために、削孔機（図示なし）等と干渉しないよう
トンネル５の中心からズレた位置に設置されることが多
い。このような理由から、基準面（イ）上で削孔位置が
正確に表示されるようにレーザー発信機１の照射角を決
定すると、実際に切羽面Ｋ上に表示される位置は本来の
削孔位置とはズレてしまい、誤差Ａが生じることにな
る。図７に示すように、この誤差Ａは、基準面（イ）と
切羽面Ｋとがズレているほど、大きなものとなる。この
ようにして切羽面Ｋに削孔位置がズレて表示されると、
当然、発破孔の位置がズレて、トンネル５の掘進作業に
も支障をきたすという問題がある。本発明は、以上のよ
うな点を考慮してなされたもので、切羽面に削孔すべき
位置を精度よく表示することのできるトンネル切羽面へ
の削孔位置表示方法を提供することを目的とする。However, the above-described conventional method for displaying the drilling position on the tunnel face has the following problems. That is, the face K
Of course, as shown in the figure, the centering portion 3 at the central portion of the facet has a concave shape, which is hollowed out more than the peripheral portion 4, so that the facet K is not always required. It does not match the reference plane (a). Further, the laser transmitter 1 to be installed may be installed at a position displaced from the center of the tunnel 5 so as not to interfere with a drilling machine (not shown) or the like in order to irradiate the drilling position on the entire face K. Many. For this reason, when the irradiation angle of the laser transmitter 1 is determined so that the drilling position is accurately displayed on the reference surface (a), the position actually displayed on the face K is the original drilling position. There is a deviation from the hole position, and an error A occurs. As shown in FIG. 7, the error A becomes larger as the reference surface (a) and the face surface K are displaced from each other. In this way, when the drilling position is displayed on the cutting face K with a deviation,
As a matter of course, there is a problem that the position of the blast hole is displaced, which hinders the excavation work of the tunnel 5. The present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to provide a method for displaying a hole drilling position on a tunnel face, which can accurately display the position to be drilled on the face. And
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
掘削すべきトンネルの切羽面に、該トンネルの略軸線方
向に延在する孔を複数削孔するに際して、前記切羽面に
削孔すべき位置を表示するときに、予め、対象物の三次
元位置を測定するトータルステーションを、前記トンネ
ルの切羽面後方に設置するとともに、照射するレーザー
光の方向を制御する制御装置を備えたレーザー照射手段
を備えておき、前記切羽面を複数に区分し、各区分毎
に、前記切羽面の一点の位置を前記トータルステーショ
ンによって測定し、測定した前記一点を含んで前記トン
ネルの軸線と略直交する面を基準面として設定した後、
前記レーザー照射手段の位置を前記トータルステーショ
ンで測定し、前記制御装置に予め入力しておいた各孔の
孔位置データと、前記測定したレーザー照射手段の位置
データとに基づいて、前記各区分の基準面上で削孔位置
が正確に表示されるよう、前記レーザー照射手段での照
射角を設定し、しかる後に、前記各区分毎に、前記レー
ザー照射手段によって、レーザー光を前記切羽面に向け
て前記照射角で照射して各孔の削孔位置を表示すること
を特徴としている。The invention according to claim 1 is
When a plurality of holes extending substantially in the axial direction of the tunnel are to be drilled on the face of a tunnel to be excavated, the three-dimensional position of the target object is displayed in advance when the position to be drilled is displayed on the face of the face. A total station for measuring the cutting face is installed behind the facet of the tunnel, and a laser irradiation means having a control device for controlling the direction of the laser beam to be emitted is provided in advance, and the facet is divided into a plurality of sections. For each, the position of one point of the face face is measured by the total station, and after setting the plane substantially orthogonal to the axis of the tunnel including the measured one point as a reference plane,
The position of the laser irradiation means is measured by the total station, and based on the hole position data of each hole previously input to the control device and the measured position data of the laser irradiation means, a reference for each section. In order to accurately display the drilling position on the surface, the irradiation angle of the laser irradiation means is set, and thereafter, for each of the sections, the laser irradiation means directs the laser light toward the facet. It is characterized by irradiating at the irradiation angle and displaying the drilling position of each hole.
【０００８】請求項２に係る発明は、掘削すべきトンネ
ルの切羽面に、該トンネルの略軸線方向に延在する孔を
複数削孔するに際して、前記切羽面に削孔すべき位置を
表示するときに、予め、対象物の三次元位置を測定する
トータルステーションを、前記トンネルの切羽面後方に
設置するとともに、照射するレーザー光の方向を制御す
る制御装置を備えたレーザー照射手段を備えておき、前
記切羽面の複数箇所の位置を前記トータルステーション
によって測定し、各箇所の座標からこれらの座標を含む
面またはこの面に近似した面を表す関数式を算出して、
この式で表される面を基準面として設定した後、前記制
御装置に予め入力しておいた各孔の孔位置データに基づ
いて、前記基準面上で削孔位置が正確に表示されるよ
う、前記レーザー照射手段での照射角を設定し、しかる
後に、前記レーザー照射手段によって、レーザー光を前
記切羽面に向けて前記照射角で照射して各孔の削孔位置
を表示することを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, when a plurality of holes extending substantially in the axial direction of the tunnel are drilled on the face of the tunnel to be excavated, the position to be drilled on the face is displayed. At that time, in advance, a total station for measuring the three-dimensional position of the object is installed behind the face of the tunnel, and provided with a laser irradiation means having a control device for controlling the direction of the laser beam to be irradiated, The positions of a plurality of points on the face surface are measured by the total station, and a functional expression representing a surface including these coordinates or a surface approximated to this surface is calculated from the coordinates of each position,
After setting the surface represented by this formula as the reference surface, the drilling position can be accurately displayed on the reference surface based on the hole position data of each hole previously input to the control device. The laser irradiation means sets an irradiation angle, and thereafter, the laser irradiation means irradiates the face of the face with laser light at the irradiation angle to display the drilling position of each hole. I am trying.
【０００９】[0009]
【作用】請求項１記載の発明では、切羽面を複数に区分
し、各区分毎に、切羽面の一点の位置をトータルステー
ションで測定してこの一点を含む面を基準面として設定
し、この基準面上で正確に削孔位置が表示されるよう照
射角を決定して、レーザー照射手段でレーザー光を切羽
面に向けて照射して削孔位置を表示する構成とした。こ
のようにして切羽面を区分して複数の基準面を設定する
ことにより、切羽面に凹凸等がある場合にも、基準面を
一つのみしか設定しない場合に比較して基準面と切羽面
とのズレ量が少なくなる。これにより、削孔すべき位置
が各基準面上で正確に表示されるような照射角でレーザ
ーを照射すると、削孔すべき本来の位置と、実際に切羽
面上に表示される削孔位置との誤差を小さくすることが
できる。According to the invention described in claim 1, the face of the face is divided into a plurality of parts, the position of one point of the face of the face is measured by the total station, and the face including this one point is set as the reference plane. The irradiation angle is determined so that the drilling position can be accurately displayed on the surface, and the drilling position is displayed by irradiating the laser beam toward the face by the laser irradiation means. By dividing the face and setting multiple reference planes in this way, even if there are irregularities on the face, the reference face and face face are compared to when only one reference face is set. The amount of deviation from As a result, when the laser is irradiated at an irradiation angle such that the position to be drilled is accurately displayed on each reference surface, the actual position to be drilled and the drilling position actually displayed on the face The error between and can be reduced.
【００１０】請求項２記載の発明では、切羽面の複数箇
所の位置をトータルステーションで測定し、各箇所の座
標からこれらの座標を含む面またはこの面に近似した面
を表す関数式を算出して、この式で表される面を基準面
として設定した後、この基準面上で削孔位置が正確に照
射されるよう照射角を設定して、レーザー照射手段でレ
ーザー光を切羽面に向けて照射して削孔位置を表示する
構成とした。これにより、切羽面に凹凸等がある場合に
も、従来のように平面である基準面を一つのみしか設定
しない場合に比較して基準面と切羽面とのズレ量が大幅
に少なくなる。これにより、削孔すべき位置が各基準面
上で正確に表示されるような照射角でレーザーを照射す
ると、削孔すべき本来の位置と、実際に切羽面上に表示
される削孔位置との誤差を小さくすることができる。According to the second aspect of the present invention, the positions of a plurality of points on the face of the face are measured by a total station, and a function formula representing a surface including these coordinates or a surface approximate to this surface is calculated from the coordinates of each position. , After setting the surface expressed by this formula as the reference surface, set the irradiation angle so that the drilling position is accurately irradiated on this reference surface, and direct the laser light to the face by the laser irradiation means. Irradiation is performed to display the drilling position. As a result, even when the face surface has irregularities, the amount of deviation between the reference face and the face surface is significantly reduced as compared with the conventional case where only one flat reference surface is set. As a result, when the laser is irradiated at an irradiation angle such that the position to be drilled is accurately displayed on each reference surface, the actual position to be drilled and the drilling position actually displayed on the face The error between and can be reduced.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明を図面に示す第一および第二実
施例を参照して説明する。ここでは、例えば、発破工法
を用いてトンネルを掘削するに際して、本発明のトンネ
ル切羽面への削孔位置表示方法を適用する場合の実施例
を用いて説明する。 ［第一実施例］図１は、本発明に係るトンネル切羽面へ
の削孔位置表示方法に用いる照射システムを示すもので
ある。図１に示すように、削孔位置表示システム６は、
トンネル５の切羽面Ｋの後方に設置されたトータルステ
ーション７と、トンネル５の切羽面Ｋに面して配置され
て切羽面Ｋに発破孔（孔）Ｈを削孔する削孔装置８と、
削孔装置８上に設けられて、切羽面Ｋに削孔位置を表示
する照射装置９とを主要構成としている。The present invention will be described below with reference to the first and second embodiments shown in the drawings. Here, for example, in the case of excavating a tunnel using the blasting method, an example of applying the method of displaying the drilling position on the tunnel face will be described. [First Embodiment] FIG. 1 shows an irradiation system used in a method for displaying a drilling position on a tunnel face according to the present invention. As shown in FIG. 1, the drilling position display system 6 is
A total station 7 installed behind the facet K of the tunnel 5, and a boring device 8 which faces the facet K of the tunnel 5 and drills a blast hole H in the facet K.
An irradiation device 9, which is provided on the drilling device 8 and displays the drilling position on the face K, has a main configuration.
【００１２】トータルステーション７は、レーザー光を
照射する測定用レーザー発信機１１と、この測定用レー
ザー発信機１１と一体に設けられて光波を照射する光波
距離計１２と、これら測定用レーザー発信機１１と光波
距離計１２の照射方向をそれぞれ制御する追従コントロ
ーラ１３とを備えた構成とされている。これら測定用レ
ーザー発信機１１および光波距離計１２は、水平面内お
よび鉛直面内で回動自在に支持されており、これによ
り、任意の方向にレーザー光および光波を照射すること
ができるようになっている。さらにこれら測定用レーザ
ー発信機１１，光波距離計１２は、照射するレーザー
光，光波の照射角（水平方向，鉛直方向）を検出する機
能が備えられている。The total station 7 includes a measuring laser transmitter 11 for emitting a laser beam, a light wave range finder 12 provided integrally with the measuring laser transmitter 11 for emitting a light wave, and these measuring laser transmitters 11 And a follow-up controller 13 that controls the irradiation direction of the lightwave distance meter 12, respectively. The measuring laser transmitter 11 and the light wave range finder 12 are rotatably supported in a horizontal plane and a vertical plane, so that the laser light and the light wave can be emitted in arbitrary directions. ing. Further, the measuring laser transmitter 11 and the light-wave distance meter 12 are provided with a function of detecting the irradiation laser light and the irradiation angle (horizontal direction, vertical direction) of the light wave.
【００１３】前記測定用レーザー発信機１１は、周知の
ように、波長が短く、直進性の高い可視光線であるレー
ザー光を一方向に向けて照射するものである。光波距離
計１２は、赤外線に近い波長の長い不可視光線である光
波を、前記レーザー光と平行な方向に向けて照射するも
ので、照射した光波が離間した位置に配されるプリズム
等の光波受光器１４に入射し、これが出射されて光波距
離計１２に戻ってきたときに、照射した光波と戻ってき
た光波との位相差から、光波受光器１４の離間距離を測
定するようになっている。ここで、光波受光器１４は、
光波が照射されたときには、その入射角に関わらず光波
を光波距離計１２に向けて出射するものである。追従コ
ントローラ１３は、後述するターゲット２０が移動した
場合に、レーザー光および光波が常にターゲット２０に
照射されるように、測定用レーザー発信機１１，光波距
離計１２をターゲット２０の移動に追従させて自動的に
回転駆動させる機能を有した構成とされている。As is well known, the measuring laser transmitter 11 irradiates a laser beam, which is a visible light having a short wavelength and a high straightness, in one direction. The light wave range finder 12 irradiates a light wave, which is an invisible light ray having a long wavelength close to infrared rays, in a direction parallel to the laser light, and receives a light wave such as a prism arranged at a position where the radiated light wave is separated. When it enters the optical device 14, is emitted and returns to the optical wave range finder 12, the separation distance of the optical wave receiver 14 is measured from the phase difference between the emitted optical wave and the returned optical wave. . Here, the light wave receiver 14 is
When the light wave is irradiated, the light wave is emitted toward the light wave range finder 12 regardless of the incident angle. The follow-up controller 13 causes the measuring laser transmitter 11 and the light-wave distance meter 12 to follow the movement of the target 20 so that the laser light and the light wave are always applied to the target 20 when the target 20 described later moves. It is configured to have a function of automatically rotating.
【００１４】このような構成により、トータルステーシ
ョン７では、レーザー光の照射位置と、光波の照射角
と、光波距離計１２で測定した光波受光器１４の離間距
離とによって、対象物の三次元位置座標を算出できるよ
うになっている。With such a configuration, in the total station 7, the three-dimensional position coordinates of the object are determined by the irradiation position of the laser light, the irradiation angle of the light wave, and the distance between the light wave receivers 14 measured by the light wave distance meter 12. Can be calculated.
【００１５】また、前記削孔装置８は、削孔すべき切羽
面Ｋに火薬を仕掛けるための発破孔Ｈを削孔する削孔ビ
ット１５と、この削孔ビット１５を移動させるアーム１
６とが、走行車両１７上に備えられた構成とされてい
る。この削孔装置８では、削孔ビット１５を、後述する
照射装置９でレーザー光を照射した位置に、アーム１６
により移動させ、削孔ビット１５を切羽面Ｋに向けて前
進させることにより、発破孔Ｈを削孔するようになって
いる。The drilling device 8 comprises a drilling bit 15 for drilling a blast hole H for setting explosives on the face K to be drilled, and an arm 1 for moving the drilling bit 15.
6 is provided on the traveling vehicle 17. In this drilling device 8, the drilling bit 15 is placed on the arm 16 at a position where a laser beam is irradiated by an irradiation device 9 described later.
The blast hole H is drilled by moving the blast hole 15 toward the facet K by moving the blast hole H by moving the blast hole H.
【００１６】この削孔装置８の上部には、前記照射装置
９が、アーム１８を介して、削孔装置８によって遮られ
ることなく切羽面Ｋに臨む位置に備えられている。照射
装置９は、トータルステーション７の測定用レーザー発
信機１１，光波距離計１２から照射されたレーザー光，
光波を受けるターゲット２０と、切羽面Ｋに向けてレー
ザー光を照射する照射用レーザー発信機（レーザー照射
手段）２１とが一体に設けられた構成とされている。Above the drilling device 8, the irradiation device 9 is provided at a position facing the face K through the arm 18 without being blocked by the drilling device 8. The irradiating device 9 is a laser beam emitted from the measuring laser transmitter 11 of the total station 7 and the optical distance meter 12,
A target 20 for receiving a light wave and an irradiation laser transmitter (laser irradiation means) 21 for irradiating a laser beam toward the facet K are integrally provided.
【００１７】ターゲット２０には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇ
ｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）を
備えた撮像装置であるレーザー受光器２２が備えられて
おり、このレーザー受光器２２では、レーザー光が照射
された位置の座標を電気信号に変えて読み取るようにな
っている。さらにターゲット２０には、光波受光器１４
が取り付けられており、この光波受光器１４は、測定用
レーザー発信機１１からのレーザー光がレーザー受光器
２２に照射されたときに、光波距離計１２からの光波が
当たるように配置されている。The target 20 includes a CCD (Charg).
A laser receiver 22 which is an image pickup device having an e Coupled Device) is provided, and the laser receiver 22 converts the coordinates of the position irradiated with the laser light into an electric signal for reading. Has become. Further, the target 20 is provided with a light wave receiver 14
Is attached, and the light wave receiver 14 is arranged so that the light wave from the light wave range finder 12 will hit when the laser light from the measuring laser transmitter 11 is applied to the laser light receiver 22. .
【００１８】照射用レーザー発信機２１は、測定用レー
ザー発信機１１と同様に、レーザー光を照射するもので
ある。この照射用レーザー発信機２１には、パーソナル
コンピュータ（制御装置）２４に入力された、切羽面Ｋ
への発破孔Ｈの配置パターンデータ（孔位置データ）に
基づいて、レーザー光の照射角，照射時間等を制御する
照射制御装置（制御装置）２５が備えられている。な
お、この照射制御装置２５は、トータルステーション７
の光波距離計１２での測定データに基づいて、前記配置
パターンデータを補正する機能を有した構成となってい
る。The irradiating laser transmitter 21 irradiates a laser beam, like the measuring laser transmitter 11. The laser transmitter 21 for irradiation has a face face K input to a personal computer (control device) 24.
An irradiation control device (control device) 25 is provided for controlling the irradiation angle of the laser light, the irradiation time, and the like based on the arrangement pattern data (hole position data) of the blast holes H to the. The irradiation control device 25 is used in the total station 7
It has a function of correcting the arrangement pattern data based on the measurement data of the lightwave distance meter 12.
【００１９】このような構成からなる削孔位置表示シス
テム６は、リモートコントローラ２６により遠隔操作で
きるようになっている。The drilling position display system 6 having such a structure can be remotely operated by the remote controller 26.
【００２０】次に、上記のような構成からなる削孔位置
表示システム６を適用して、トンネル５の切羽面Ｋに発
破孔Ｈを削孔すべき位置を表示する方法について説明す
る。なお、以下の削孔位置表示システム６の操作は、基
本的に、リモートコントローラ２６によって、切羽面Ｋ
から離間した位置で遠隔操作によるものとする。ここで
は、例えば、図２に示すような配置パターンで、切羽面
Ｋに発破孔Ｈを削孔するものとする。Next, a method of displaying the position where the blast hole H should be drilled on the face K of the tunnel 5 by applying the hole drilling position display system 6 having the above-mentioned structure will be described. The following operation of the drilling position display system 6 is basically performed by the remote controller 26 with the face K.
It shall be operated remotely from a position away from. Here, for example, it is assumed that the blast holes H are drilled in the face K with an arrangement pattern as shown in FIG.
【００２１】予め、図１に示したようにして、削孔位置
表示システム６を配置しておく。このとき、トータルス
テーション７は、前述したように、トンネル５の切羽面
Ｋの後方に設置するとともに、トータルステーション７
自体の位置を測量する等して、トータルステーション７
の設置座標（三次元）を測り、そのデータをパーソナル
コンピュータ２４に入力しておく。また、削孔装置８
は、切羽面Ｋに対向した任意の位置に位置させる。The drilling position display system 6 is arranged in advance as shown in FIG. At this time, the total station 7 is installed behind the facet K of the tunnel 5 as described above, and the total station 7 is
Total station 7 by measuring the position of itself
The installation coordinates (3D) are measured and the data is input to the personal computer 24. In addition, the drilling device 8
Is located at an arbitrary position facing the face K.
【００２２】そして、まず、トータルステーション７の
測定用レーザー発信機１１，光波距離計１２でレーザー
光Ｌ1，光波Ｗ1をそれぞれ照射し、レーザー光Ｌ1が前
方の照射装置９のターゲット２０のレーザー受光器２２
に当たるよう目視で確認しながら、測定用レーザー発信
機１１の照射方向を調節する。これにより、光波距離計
１２から照射した光波Ｗ1が光波受光器１４に入射し
て、これが光波受光器１４から光波距離計１２に向けて
出射される。すると、光波距離計１２では、照射した光
波Ｗ1と戻ってきた光波Ｗ1’との位相差から、ターゲッ
ト２０と光波距離計１２との離間距離、すなわち照射装
置９と光波距離計１２との離間距離を算出する。また、
トータルステーション７では、レーザー光Ｌ1，光波Ｗ1
の照射角も検出しており、この結果、トータルステーシ
ョン７に対する照射装置９の三次元位置座標が測定され
ることになる。First, laser light L1 and light wave W1 are emitted from the measuring laser transmitter 11 and the light wave range finder 12 of the total station 7, respectively, and the laser light L1 is the laser receiver 22 of the target 20 of the irradiation device 9 in front.
The irradiation direction of the measuring laser transmitter 11 is adjusted while visually confirming that it hits. As a result, the light wave W1 emitted from the light wave range finder 12 enters the light wave receiver 14 and is emitted from the light wave receiver 14 toward the light wave range finder 12. Then, in the lightwave rangefinder 12, the separation distance between the target 20 and the lightwave rangefinder 12, that is, the separation distance between the irradiation device 9 and the lightwave rangefinder 12, is calculated from the phase difference between the irradiated lightwave W1 and the returned lightwave W1 ′. To calculate. Also,
At the total station 7, laser light L1 and light wave W1
Is also detected, and as a result, the three-dimensional position coordinates of the irradiation device 9 with respect to the total station 7 are measured.
【００２３】次いで、図２および図３に示すように、切
羽面Ｋを、複数、例えば、切羽面Ｋの芯抜き部３と、そ
の外周側の周辺部４との２つに区分する。そして、ま
ず、図３に示したように、芯抜き部３の任意の位置Ｋ2
に、図１に示した光波受光器１４を備えた光波プリズム
２７を位置させる。このとき、この光波プリズム２７に
は、測定用レーザー発信機１１からのレーザー光Ｌ2と
光波距離計１２からの光波Ｗ2が両方照射されるような
大きさのものを用いる。そして、トータルステーション
７の測定用レーザー発信機１１からのレーザー光Ｌ2が
光波プリズム２７に当たるよう測定用レーザー発信機１
１の照射方向を調節することにより、光波距離計１２か
らの光波Ｗ2を光波プリズム２７に当てる。これによ
り、前記と同様にして光波プリズム２７、すなわち図３
に示した位置Ｋ2の三次元位置座標が算出される。Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the facet K is divided into a plurality of parts, for example, a cored part 3 of the facet K and a peripheral part 4 on the outer peripheral side thereof. Then, first, as shown in FIG. 3, an arbitrary position K2 of the core removing portion 3
Then, the light wave prism 27 including the light wave receiver 14 shown in FIG. 1 is positioned. At this time, the light wave prism 27 is of such a size that both the laser light L2 from the measuring laser oscillator 11 and the light wave W2 from the light wave range finder 12 are irradiated. Then, the measuring laser transmitter 1 is arranged so that the laser light L2 from the measuring laser transmitter 11 of the total station 7 strikes the light wave prism 27.
By adjusting the irradiation direction of 1, the light wave W2 from the light wave range finder 12 is applied to the light wave prism 27. As a result, the light wave prism 27, that is, FIG.
The three-dimensional position coordinates of the position K2 shown in are calculated.
【００２４】この位置Ｋ2の位置座標から、パーソナル
コンピュータ２４で、この座標を含み、かつトンネル５
の軸線と直交する平面を算出し、この平面を芯抜き部３
の基準面（ロ）として設定する。From the position coordinates of this position K2, the personal computer 24 includes these coordinates and the tunnel 5
Calculate a plane that is orthogonal to the axis of the
Set as the reference plane (b).
【００２５】そして、トータルステーション７の設置座
標と、トータルステーション７で算出した、照射装置９
のトータルステーション７に対する三次元位置座標とか
ら、照射装置９の基準面（ロ）に対する三次元位置座標
を算出する。The installation coordinates of the total station 7 and the irradiation device 9 calculated by the total station 7
The three-dimensional position coordinates of the irradiation device 9 with respect to the reference plane (b) are calculated from the three-dimensional position coordinates of the total station 7.
【００２６】次いで、照射制御装置２５では、パーソナ
ルコンピュータ２４に予め入力された芯抜き部３の各発
破孔Ｈの配置パターンデータに基づいて、基準面（ロ）
上で削孔すべき位置が正確に表示されるように、各発破
孔Ｈ毎に、照射用レーザー発信機２１での照射角を算出
し、この照射角データを照射用レーザー発信機２１に送
り込む。Next, in the irradiation control device 25, based on the arrangement pattern data of each blast hole H of the core removing portion 3 which is inputted in the personal computer 24 in advance, the reference plane (b) is set.
The irradiation angle of the irradiation laser transmitter 21 is calculated for each of the blast holes H so that the position to be drilled is accurately displayed, and the irradiation angle data is sent to the irradiation laser transmitter 21. .
【００２７】そして、各発破孔Ｈの照射角データに基づ
いて、レーザー光Ｌ3を照射用レーザー発信機２１で切
羽面Ｋに向けて所定の照射角で照射することにより、各
発破孔Ｈの削孔位置を芯抜き部３の切羽面Ｋに表示する
ようになっている。Then, based on the irradiation angle data of each blast hole H, the laser beam L3 is irradiated toward the face K by the irradiation laser transmitter 21 at a predetermined irradiation angle, so that each blast hole H is abraded. The hole position is displayed on the face K of the core removal portion 3.
【００２８】このとき、照射制御装置２５で、照射用レ
ーザー発信機２１から照射する各発破孔Ｈへの照射時間
を例えば０．１秒といった一定微小時間とし、図２に示
した切羽面Ｋ全体の発破孔Ｈ，Ｈ，…を、予め決めてお
いた順序で一の発破孔Ｈから他の発破孔Ｈへと順次連続
的に照射するようにする。すると、例えば切羽面全体Ｋ
に４０箇所の発破孔Ｈが配置されている場合、４秒間で
全ての発破孔Ｈ，Ｈ，…が連続的に照射されることにな
り、これを目視すれば、その残像により、切羽面全体Ｋ
の発破孔Ｈの配置パターンを容易に認識することができ
る。At this time, in the irradiation control device 25, the irradiation time to each blast hole H irradiated from the irradiation laser transmitter 21 is set to a fixed minute time such as 0.1 seconds, and the entire face K shown in FIG. The blast holes H, H, ... of No. 1 are successively and sequentially irradiated from one blast hole H to another blast hole H in a predetermined order. Then, for example, the entire face K
When 40 blast holes H are arranged in the same area, all the blast holes H, H, ... Will be continuously irradiated in 4 seconds. K
The arrangement pattern of the blast holes H of can be easily recognized.
【００２９】次いで、図３に示したように、周辺部４の
切羽面Ｋの任意の位置Ｋ3に、図１に示した光波プリズ
ム２７を位置させる。そして、上記芯抜き部３の場合と
同様にして、トータルステーション７で光波プリズム２
７、すなわち図３に示した位置Ｋ3の三次元位置座標を
算出する。そしてパーソナルコンピュータ２４で、この
位置Ｋ3の座標に基づいて、この座標を含み、かつトン
ネル５の軸線と直交する平面を算出し、この平面を周辺
部４の基準面（ハ）として設定する。また、照射装置９
の基準面（ハ）に対する三次元位置座標も算出する。Then, as shown in FIG. 3, the light wave prism 27 shown in FIG. 1 is positioned at an arbitrary position K3 on the face K of the peripheral portion 4. Then, in the same way as the case of the core removing portion 3, the light wave prism 2 is used at the total station 7.
7, that is, the three-dimensional position coordinates of the position K3 shown in FIG. 3 are calculated. Then, based on the coordinates of the position K3, the personal computer 24 calculates a plane including these coordinates and orthogonal to the axis of the tunnel 5, and sets this plane as the reference plane (C) of the peripheral portion 4. Also, the irradiation device 9
Also, the three-dimensional position coordinates with respect to the reference plane (C) are calculated.
【００３０】次いで、照射制御装置２５で、パーソナル
コンピュータ２４に予め入力されている周辺部４の発破
孔Ｈの配置パターンデータに基づいて、削孔すべき位置
が基準面（ハ）上で正確に表示されるように、各発破孔
Ｈの照射角をそれぞれ算出する。Next, the irradiation control device 25 accurately determines the position to be drilled on the reference plane (c) based on the arrangement pattern data of the blast holes H of the peripheral portion 4 which is inputted in the personal computer 24 in advance. As displayed, the irradiation angle of each blast hole H is calculated.
【００３１】この照射角データに基づいて、レーザー光
Ｌ3を、照射用レーザー発信機２１によって切羽面Ｋに
照射することにより、周辺部４の切羽面Ｋに各発破孔Ｈ
の削孔位置を表示する。Based on this irradiation angle data, the laser face L3 is irradiated onto the facet K by the laser transmitter 21 for irradiation, so that each blast hole H is formed in the facet K of the peripheral portion 4.
The drilling position of is displayed.
【００３２】このようにして、切羽面Ｋの芯抜き部３に
基準面（ロ）を、周辺部４には基準面（ハ）をそれぞれ
設定すると、図７に示した従来例のように基準面（イ）
を一つのみ設定した場合に比較して、基準面（ロ），
（ハ）と切羽面Ｋとのズレ量が少なくなる。すると、基
準面（ロ），（ハ）上で削孔位置が正確に表示されるよ
うな照射角で照射されたレーザー光Ｌ3の、実際の切羽
面Ｋでの照射位置と、削孔すべき本来の位置との誤差Ｂ
は小さくなる。In this way, when the reference plane (b) is set in the centering portion 3 of the facet K and the reference plane (c) is set in the peripheral portion 4, the reference plane is set as in the conventional example shown in FIG. Surface (a)
Compared to the case where only one is set, the reference plane (b),
The amount of deviation between (C) and the face K is reduced. Then, the actual irradiation position on the cutting face K of the laser beam L3 irradiated at the irradiation angle such that the drilling position is accurately displayed on the reference planes (b) and (c), and the drilling should be performed. Error B from the original position
Becomes smaller.
【００３３】このようにして切羽面Ｋ全体に発破孔Ｈの
削孔位置を表示した後、図１に示した削孔装置８のアー
ム１６を移動させ、これを切羽面Ｋに向けて前進させる
ことにより、図２に示した配置通りに、切羽面Ｋの所定
の位置に各発破孔Ｈを削孔していく。After displaying the drilling position of the blast hole H on the entire face K in this manner, the arm 16 of the hole drilling device 8 shown in FIG. 1 is moved and moved forward toward the face K. As a result, each blast hole H is drilled at a predetermined position on the facet K according to the arrangement shown in FIG.
【００３４】上述したトンネル切羽面への削孔位置表示
方法では、切羽面Ｋを芯抜き部３と周辺部４とに区分
し、芯抜き部３，周辺部４それぞれで基準面（ロ），
（ハ）を設定し、この基準面（ロ），（ハ）で正確に削
孔位置が表示される照射角で照射用レーザ発信機２１か
らレーザー光Ｌ3を照射して、切羽面Ｋに削孔すべき位
置を表示する構成とした。このようにして切羽面Ｋを区
分して複数の基準面（ロ），（ハ）を設定することによ
り、基準面（ロ），（ハ）と切羽面Ｋとのズレ量を少な
くすることができる。これによって、レーザー光Ｌ3を
切羽面Ｋに照射したときの照射位置と削孔すべき位置と
の誤差Ｂを小さくすることができ、高い精度で削孔位置
を切羽面Ｋに表示して、施工精度を高めることが可能と
なる。In the above-described method of displaying the drilling position on the tunnel face, the face K is divided into the core portion 3 and the peripheral portion 4, and the reference surface (b) and the reference surface (b) at the core portion 3 and the peripheral portion 4, respectively.
(C) is set, and the laser beam L3 is irradiated from the irradiation laser transmitter 21 at the irradiation angle at which the drilling position is accurately displayed on the reference planes (B) and (C), and the facet K is ground. The position to be drilled is displayed. In this way, by dividing the face surface K and setting a plurality of reference planes (b) and (c), it is possible to reduce the amount of deviation between the reference face (b) and (c) and the face surface K. it can. This makes it possible to reduce the error B between the irradiation position when the laser beam L3 is applied to the facet K and the position at which the face should be drilled, and the drilling position is displayed on the facet K with high accuracy. It is possible to improve accuracy.
【００３５】［第二実施例］次に、本発明に係るトンネ
ル切羽面への削孔位置表示方法の第二実施例について説
明する。ここで、本第二実施例においては、削孔位置表
示システム６を用いて切羽面Ｋに削孔位置を表示する点
については前記第一実施例と同様であるので、削孔位置
表示システム６の構成については、その説明を省略す
る。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the method for displaying the drilling position on the tunnel face according to the present invention will be described. Here, in the second embodiment, since the drilling position display system 6 is used to display the drilling position on the face K, the drilling position display system 6 is used. The description of the configuration will be omitted.
【００３６】まず、図１に示したように、削孔位置表示
システム６をトンネル５内に設置する。そして、前記第
一実施例と同様に、トータルステーション７で、これに
対する照射装置９の三次元位置を測定する。First, as shown in FIG. 1, the drilling position display system 6 is installed in the tunnel 5. Then, as in the first embodiment, the total station 7 measures the three-dimensional position of the irradiation device 9 with respect to the total station 7.
【００３７】次いで、図４に示すように、切羽面Ｋの任
意位置Ｋ4に、図１に示した光波プリズム２７を位置さ
せ、トータルステーション７で、光波プリズム２７、す
なわち図４に示した位置Ｋ4の三次元位置座標（ｘ1，ｙ
1，ｚ1）を測定する。続いて、光波プリズム２７を切羽
面Ｋの他の位置Ｋ5に移し、上記と同様にして、この位
置Ｋ5の三次元位置座標（ｘ2，ｙ2，ｚ2）を測定する。
この後、同様にして、切羽面Ｋの略全域に亘って順次光
波プリズム２７を移していき、複数の箇所でそれぞれの
三次元位置座標（ｘn，ｙn，ｚn）を測定していく。Next, as shown in FIG. 4, the light wave prism 27 shown in FIG. 1 is placed at an arbitrary position K4 on the face K, and the total station 7 moves the light wave prism 27, that is, the position K4 shown in FIG. Three-dimensional position coordinates (x 1 , y
1 , z 1 ) is measured. Subsequently, transfer the light wave prism 27 at other locations K5 of working face surface K, in the same manner as described above, to measure the three-dimensional position coordinates of the position K5 (x 2, y 2, z 2).
Thereafter, similarly, the light wave prism 27 is sequentially moved over substantially the entire area of the facet K, and the three-dimensional position coordinates (x n , y n , z n ) are measured at a plurality of points. .
【００３８】このようにして、切羽面Ｋの略全域に亘っ
て測定した複数箇所の三次元位置座標から、これらの座
標を通る曲面、あるいはこれらの座標の近傍を通る曲面
を表す関数式を、パーソナルコンピュータ２４によって
算出する。そして、この関数式で表される前記曲面を基
準面（ニ）として設定する。In this way, from the three-dimensional position coordinates at a plurality of points measured over substantially the entire facet K, a functional expression expressing a curved surface passing through these coordinates or a curved surface passing near these coordinates is given by It is calculated by the personal computer 24. Then, the curved surface represented by this functional expression is set as the reference surface (d).
【００３９】次いで、パーソナルコンピュータ２４で、
予め入力された切羽面Ｋの各発破孔Ｈの配置パターンデ
ータに基づいて、基準面（ニ）上で削孔すべき位置が正
確に表示されるように、各発破孔Ｈの位置座標データを
前記関数式に代入して補正パターンデータ（補正デー
タ）を作成する。Then, on the personal computer 24,
Based on the arrangement pattern data of each blast hole H of the face K entered in advance, the position coordinate data of each blast hole H is displayed so that the position to be drilled on the reference surface (d) is accurately displayed. The correction pattern data (correction data) is created by substituting it into the functional expression.
【００４０】この後は、作成した各発破孔Ｈの補正パタ
ーンデータから、各発破孔Ｈの照射角をそれぞれ照射制
御装置２５で算出し、照射用レーザー発信機２１によっ
て、レーザー光Ｌ3を切羽面Ｋに向けて前記照射角で照
射して、各発破孔Ｈの削孔位置を表示する。Then, the irradiation angle of each blast hole H is calculated by the irradiation control device 25 from the created correction pattern data of each blast hole H, and the laser beam L3 is irradiated by the irradiation laser transmitter 21. Irradiation is performed at the irradiation angle toward K, and the drilling position of each blast hole H is displayed.
【００４１】このようにして、切羽面Ｋの複数箇所を通
る面を表す関数式を算出して基準面（ニ）を設定する
と、図７に示した従来例のように基準面（イ）を一つの
み設定した場合に比較して、基準面（ニ）と切羽面Ｋと
のズレ量が少なくなる。すると、基準面（ニ）上で削孔
位置が正確に表示されるような照射角で照射されたレー
ザー光Ｌ3の実際の切羽面Ｋでの照射位置と、削孔すべ
き本来の位置との誤差Ｃは小さくなる。In this way, when the functional expression representing the plane passing through the facet K at a plurality of points is calculated and the reference plane (d) is set, the reference plane (a) is set as in the conventional example shown in FIG. Compared with the case where only one is set, the amount of deviation between the reference surface (d) and the face surface K becomes smaller. Then, the actual irradiation position of the laser beam L3 irradiated at the irradiation angle on the reference surface (d) at the irradiation angle such that the drilling position is accurately displayed and the original position where the drilling should be performed. The error C becomes smaller.
【００４２】そして、削孔装置８で、上記のようにして
切羽面Ｋに表示した各発破孔Ｈの削孔位置を削孔してい
く。Then, the drilling device 8 drills the drilling positions of the blast holes H displayed on the face K as described above.
【００４３】上述したトンネル切羽面への削孔位置表示
方法では、切羽面Ｋの複数箇所を含む曲面を表す関数式
を算出して基準面（ニ）を設定し、この基準面（ニ）で
正確に削孔位置が表示される照射角で照射用レーザ発信
機２１からレーザー光Ｌ3を照射して、切羽面Ｋに削孔
すべき位置を表示する構成とした。このようにして切羽
面Ｋ上の複数箇所を含む関数式で表される基準面（ニ）
を設定することにより、基準面（ニ）と切羽面Ｋとのズ
レ量を、従来の基準面（イ）（図７参照）はもちろんの
こと、前記第一実施例の基準面（ロ），（ハ）（図３参
照）よりも、一層少なくすることができる。これによっ
て、削孔位置の照***度を一層高めることが可能とな
る。In the above-described method for displaying the drilling position on the tunnel face, the functional expression representing the curved surface including a plurality of points on the face K is calculated, the reference plane (d) is set, and the reference plane (d) is used. The laser beam L3 is emitted from the irradiation laser transmitter 21 at an irradiation angle at which the drilling position is accurately displayed, and the position to be drilled on the face K is displayed. In this way, the reference plane (d) represented by a functional expression including a plurality of points on the face K
By setting, the deviation amount between the reference surface (d) and the face surface K is not limited to the conventional reference surface (a) (see FIG. 7), but also the reference surface (b) of the first embodiment, (C) (See FIG. 3). As a result, it becomes possible to further improve the irradiation accuracy at the drilling position.
【００４４】なお上記第二実施例において、切羽面Ｋ全
体を一つの関数式で表してこれを基準面（ニ）とする構
成としたが、第一実施例と同様に、切羽面Ｋを複数に区
分し、各区分毎に、それぞれ関数式で表される基準面を
設定するようにしてもよい。このようにすることによっ
て、より一層削孔位置の表示精度を高めることが可能で
ある。In the second embodiment described above, the entire facet K is represented by one function formula and this is used as the reference plane (d), but a plurality of facets K are provided as in the first embodiment. Alternatively, a reference plane represented by a functional expression may be set for each section. By doing so, it is possible to further improve the display accuracy of the drilling position.
【００４５】また、上記第一および第二実施例におい
て、削孔位置表示システム６の構成については、上記の
ものに限定するものではなく、本発明にかかるトンネル
切羽面への削孔位置表示方法を適用することができるの
であれば、他の構成のシステムを用いてもよいのはもち
ろんである。さらには、照射装置９を走行車両１７に取
り付ける構成としたが、もちろん、これをトンネルＴの
壁面など他の位置に設置するようにしてもよい。In the first and second embodiments, the structure of the drilling position display system 6 is not limited to the one described above, but the drilling position display method for the tunnel face according to the present invention. It goes without saying that a system having another configuration may be used as long as the above can be applied. Further, the irradiation device 9 is attached to the traveling vehicle 17, but it may be installed at another position such as the wall surface of the tunnel T, as a matter of course.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係るト
ンネル切羽面への削孔位置表示方法によれば、切羽面を
複数に区分し、各区分毎に、切羽面の一点の位置を測定
してこの一点を含む基準面を設定した後、レーザー光
を、この基準面上で正確に削孔位置が表示されるような
照射角で切羽面に向けて照射することによって、削孔す
べき位置を表示する構成とした。このようにして切羽面
を区分して複数の基準面を設定することにより、切羽面
に凹凸等がある場合であっても、基準面と切羽面とのズ
レ量が少なくなるので、高い精度で削孔位置を切羽面に
表示することができ、削孔精度を高めることが可能とな
る。As described above, according to the method of displaying the drilling position on the tunnel face according to the first aspect, the face is divided into a plurality of parts, and the position of one point of the face is divided for each section. After making a measurement and setting a reference plane that includes this one point, drill a hole by irradiating the face with a laser beam at an irradiation angle that accurately displays the drilling position on this reference surface. It is configured to display the power position. By dividing the face and setting a plurality of reference planes in this way, even if there are irregularities on the face, the amount of deviation between the reference face and the face is small, so high accuracy is achieved. The drilling position can be displayed on the face, and the drilling accuracy can be improved.
【００４７】請求項２に係るトンネル切羽面への削孔位
置表示方法によれば、切羽面の複数箇所の位置をトータ
ルステーションで測定し、各箇所の座標からこれらの座
標を含む面またはこの面に近似した面を表す関数式を算
出して、この関数式で表される面を基準面として設定し
た後、レーザー光を、この基準面上で削孔位置が正確に
照射されるような照射角で切羽面に向けて照射すること
によって、削孔位置を表示する構成とした。これによ
り、切羽面に凹凸等がある場合であっても、基準面と切
羽面とのズレ量が少なくなるので、高い精度で削孔位置
を切羽面に表示することができ、削孔精度を高めること
が可能となる。According to the method for displaying the drilling position on the tunnel face according to the second aspect, the positions of a plurality of points on the face are measured by the total station, and the coordinates of each position are used to determine the surface containing these coordinates or this surface. After calculating the function expression that represents the approximated surface and setting the surface expressed by this function expression as the reference surface, the irradiation angle that allows the laser beam to be accurately irradiated on the reference surface By irradiating the face with the face, the drilling position is displayed. As a result, even if the face has irregularities, the amount of deviation between the reference surface and the face is small, so that the drilling position can be displayed on the face with high accuracy, and the drilling accuracy can be improved. It is possible to raise it.
【図１】本発明に係るトンネル切羽面への削孔位置表示
方法を適用するときに用いる削孔位置表示システムの一
例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a drilling position display system used when applying a drilling position display method for a tunnel face according to the present invention.
【図２】前記表示方法で表示すべき孔配置パターンの一
例を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing an example of a hole arrangement pattern to be displayed by the display method.
【図３】前記表示方法の一例を示す図であって、孔位置
を表示したときの、切羽面での表示誤差を示す平断面図
である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the display method, and is a horizontal cross-sectional view showing a display error on a face when displaying a hole position.
【図４】前記表示方法の他の一例を示す図であって、孔
位置を表示したときの、切羽面での表示誤差を示す平断
面図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of the display method, and is a plan sectional view showing a display error on a face when displaying a hole position.
【図５】従来のトンネル切羽面への削孔位置表示方法の
一例を示す平断面図である。FIG. 5 is a plan sectional view showing an example of a conventional method for displaying a hole drilling position on a tunnel face.
【図６】前記従来の表示方法での基準面を示す平断面図
である。FIG. 6 is a plan sectional view showing a reference plane in the conventional display method.
【図７】前記従来の表示方法によって孔位置を表示した
ときの、切羽面での表示誤差を示す平断面図である。FIG. 7 is a plan sectional view showing a display error on a face when displaying a hole position by the conventional display method.
７ トータルステーション ２１ 照射用レーザー発信機（レーザー照射手段） ２４ パーソナルコンピュータ（制御装置） ２５ 照射制御装置（制御装置） Ｈ 発破孔（孔） Ｋ 切羽面 Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3 レーザー光 7 total station 21 laser transmitter for irradiation (laser irradiation means) 24 personal computer (control device) 25 irradiation control device (control device) H blast hole (hole) K face face L1, L2, L3 laser light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金岡 幹 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮下 国一郎 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Miki Kanaoka 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kuniichiro Miyashita 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd.
Claims (2)
ネルの略軸線方向に延在する孔を複数削孔するに際し
て、前記切羽面に削孔すべき位置を表示するときに、 予め、対象物の三次元位置を測定するトータルステーシ
ョンを、前記トンネルの切羽面後方に設置するととも
に、照射するレーザー光の方向を制御する制御装置を備
えたレーザー照射手段を備えておき、 前記切羽面を複数に区分し、各区分毎に、前記切羽面の
一点の位置を前記トータルステーションによって測定
し、測定した前記一点を含んで前記トンネルの軸線と略
直交する面を基準面として設定した後、 前記レーザー照射手段の位置を前記トータルステーショ
ンで測定し、前記制御装置に予め入力しておいた各孔の
孔位置データと、前記測定したレーザー照射手段の位置
データとに基づいて、前記各区分の基準面上で削孔位置
が正確に表示されるよう、前記レーザー照射手段での照
射角を設定し、 しかる後に、前記各区分毎に、前記レーザー照射手段に
よって、レーザー光を前記切羽面に向けて前記照射角で
照射して各孔の削孔位置を表示することを特徴とするト
ンネル切羽面への削孔位置表示方法。1. When a plurality of holes extending substantially in the axial direction of the tunnel are drilled on the face of a tunnel to be excavated, when the position to be drilled on the face of the face is displayed, the target is previously set. A total station for measuring the three-dimensional position of an object is installed behind the facet of the tunnel, and a laser irradiation means having a control device for controlling the direction of laser light to be emitted is provided, and the facet is divided into a plurality of faces. After dividing, for each division, the position of one point of the face of the face is measured by the total station, and the plane including the measured one point and substantially orthogonal to the axis of the tunnel is set as a reference plane, and then the laser irradiation means The position of each hole is measured at the total station, and the hole position data of each hole that is input in advance to the controller and the measured position data of the laser irradiation means are measured. The irradiation angle of the laser irradiation means is set so that the drilling position is accurately displayed on the reference surface of each section based on the A method of displaying a drilling position on a tunnel facet is characterized by irradiating the facet with a laser beam at the irradiation angle to display the drilling position of each hole.
ネルの略軸線方向に延在する孔を複数削孔するに際し
て、前記切羽面に削孔すべき位置を表示するときに、 予め、対象物の三次元位置を測定するトータルステーシ
ョンを、前記トンネルの切羽面後方に設置するととも
に、照射するレーザー光の方向を制御する制御装置を備
えたレーザー照射手段を備えておき、 前記切羽面の複数箇所の位置を前記トータルステーショ
ンによって測定し、各箇所の座標からこれらの座標を含
む面またはこの面に近似した面を表す関数式を算出し
て、この式で表される面を基準面として設定した後、 前記制御装置に予め入力しておいた各孔の孔位置データ
に基づいて、前記基準面上で削孔位置が正確に表示され
るよう、前記レーザー照射手段での照射角を設定し、 しかる後に、前記レーザー照射手段によって、レーザー
光を前記切羽面に向けて前記照射角で照射して各孔の削
孔位置を表示することを特徴とするトンネル切羽面への
削孔位置表示方法。2. When a plurality of holes extending substantially in the axial direction of the tunnel are drilled on the face of a tunnel to be excavated, when the position to be drilled is displayed on the face of the tunnel, the target is previously set. A total station for measuring the three-dimensional position of an object is installed behind the facet of the tunnel, and a laser irradiation means having a control device for controlling the direction of laser light to be emitted is provided, and the plurality of points on the facet are provided. After measuring the position of the above with the total station, calculating a function formula representing the surface including these coordinates or the surface approximated to this surface from the coordinates of each location, and setting the surface represented by this expression as the reference surface. The irradiation angle of the laser irradiation means is set so that the drilling position can be accurately displayed on the reference surface based on the hole position data of each hole that has been input in advance to the control device. After that, the laser irradiating means irradiates the face of the face with the laser beam at the irradiation angle to display the position of drilling of each hole. Display method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29356394A JP3413580B2 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | How to display the drilling position on the tunnel face |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29356394A JP3413580B2 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | How to display the drilling position on the tunnel face |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08151889A true JPH08151889A (en) | 1996-06-11 |
| JP3413580B2 JP3413580B2 (en) | 2003-06-03 |
Family
ID=17796373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29356394A Expired - Fee Related JP3413580B2 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | How to display the drilling position on the tunnel face |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413580B2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004314601A (en) * | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Metal mask and lead-free solder paste printing method using it |
| JP2009186402A (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Tobishima Corp | Orthographic projection image acquiring system using visible light |
| JP2013091948A (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Kajima Corp | Tunnel construction method |
| JP2016223187A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 住友金属鉱山株式会社 | Device and program for simulation of grout construction, and grout construction method |
| JP2017190642A (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 鹿島建設株式会社 | Tunnel excavation method and blasting hole designing system |
| CN109209395A (en) * | 2018-10-25 | 2019-01-15 | 山东东山新驿煤矿有限公司 | The technique of speedy drivage connection roadway in a kind of goaf |
| CN113818888A (en) * | 2021-10-22 | 2021-12-21 | 四川省交通勘察设计研究院有限公司 | Hard rock multi-arch tunnel blasting process |
| CN114952040A (en) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 哈尔滨工业大学 | Femtosecond laser drilling method for nickel-based alloy curved surface |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP29356394A patent/JP3413580B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004314601A (en) * | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Sanyo Electric Co Ltd | Metal mask and lead-free solder paste printing method using it |
| JP2009186402A (en) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Tobishima Corp | Orthographic projection image acquiring system using visible light |
| JP2013091948A (en) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Kajima Corp | Tunnel construction method |
| JP2016223187A (en) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 住友金属鉱山株式会社 | Device and program for simulation of grout construction, and grout construction method |
| JP2017190642A (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | 鹿島建設株式会社 | Tunnel excavation method and blasting hole designing system |
| CN109209395A (en) * | 2018-10-25 | 2019-01-15 | 山东东山新驿煤矿有限公司 | The technique of speedy drivage connection roadway in a kind of goaf |
| CN113818888A (en) * | 2021-10-22 | 2021-12-21 | 四川省交通勘察设计研究院有限公司 | Hard rock multi-arch tunnel blasting process |
| CN113818888B (en) * | 2021-10-22 | 2024-03-26 | 四川省交通勘察设计研究院有限公司 | Hard rock multi-arch tunnel blasting process |
| CN114952040A (en) * | 2022-06-14 | 2022-08-30 | 哈尔滨工业大学 | Femtosecond laser drilling method for nickel-based alloy curved surface |
| CN114952040B (en) * | 2022-06-14 | 2024-04-09 | 哈尔滨工业大学 | Femtosecond laser drilling method for curved surface of nickel-based alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3413580B2 (en) | 2003-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0465239B1 (en) | Laser positioner and marking method using the same | |
| US4656743A (en) | Arrangement for determining the position of a hollow section system which is pressed forward | |
| JPS5929754B2 (en) | Surveying method in propulsion method | |
| US5198868A (en) | Laser surveying system having a function of marking reference points | |
| JPS58710A (en) | Method for determining position of cavity section continuous body excavated and device for executing said method | |
| JP5642652B2 (en) | Tunnel construction method | |
| JP7032733B2 (en) | Tunnel spray control method | |
| CN105136134A (en) | Heading machine position and posture detection and adjustment method and system | |
| JP3413580B2 (en) | How to display the drilling position on the tunnel face | |
| JP3333947B2 (en) | Drilling position display system for tunnel face | |
| JP2002089184A (en) | Control method for marking device for mountain tunnel | |
| JP2906127B2 (en) | Method of irradiating the face of the tunnel with laser light | |
| JPH04282411A (en) | Method for measuring air section within tunnel | |
| JP3429046B2 (en) | Position measurement light emitting device and light emitting device mounting structure | |
| AU2019405686A1 (en) | Method and device for determining the position of a mining and/or construction machine | |
| JPH05156885A (en) | Method and apparatus for controlling location of boring by rock drill | |
| JPH0820502B2 (en) | Tunnel excavation method by guidance control | |
| JPH01235793A (en) | Posture controlling method for tunnel excavator | |
| JP2590014B2 (en) | Survey method for cross section marking of tunnel | |
| JPH0686798B2 (en) | Instruction method of tunnel excavation position | |
| JP2002116026A (en) | Measuring system for excavation position of shield machine | |
| JP2935403B2 (en) | Drilling angle setting method for drilling machine | |
| JPH0336399B2 (en) | ||
| JP3659069B2 (en) | Measuring method of internal displacement of excavated section | |
| JPH06167184A (en) | Irradiator of tunnel section |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030225 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |