JPH0875464A - シールド機の掘進確認測量方法 - Google Patents
シールド機の掘進確認測量方法Info
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- JPH0875464A JPH0875464A JP21380094A JP21380094A JPH0875464A JP H0875464 A JPH0875464 A JP H0875464A JP 21380094 A JP21380094 A JP 21380094A JP 21380094 A JP21380094 A JP 21380094A JP H0875464 A JPH0875464 A JP H0875464A
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- Japan
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- screen
- total station
- excavation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 シールド機の掘進確認測量の省力化及び自動
化を図る。 【構成】 シールド機１に固定された可視光レーザー測
距計４より発せられるレーザー光を、シールド機後方設
備３とセグメントとの間隙を通して同後方設備３の後部
に設置した半透過半反射スクリーン５に照射し、同スク
リーンにおける照射点を、同スクリーンより更に後方に
おける位置座標既知点に設置されたトータルステーショ
ン６によって視準してシールド機の位置を計測する。
化を図る。 【構成】 シールド機１に固定された可視光レーザー測
距計４より発せられるレーザー光を、シールド機後方設
備３とセグメントとの間隙を通して同後方設備３の後部
に設置した半透過半反射スクリーン５に照射し、同スク
リーンにおける照射点を、同スクリーンより更に後方に
おける位置座標既知点に設置されたトータルステーショ
ン６によって視準してシールド機の位置を計測する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシールド工法において、
シールド機の掘進方向を常時監視しておき、掘進計画線
からのずれが大きくなる前に軌道修正を行うために、シ
ールド機の現在位置と姿勢を測るのに行う確認測量に適
用されるシールド機の掘進確認測量方法に係るものであ
る。
シールド機の掘進方向を常時監視しておき、掘進計画線
からのずれが大きくなる前に軌道修正を行うために、シ
ールド機の現在位置と姿勢を測るのに行う確認測量に適
用されるシールド機の掘進確認測量方法に係るものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のシールド工法においては、シール
ド機が数リング分掘進する毎に掘進を一旦停止し、トン
ネル内に延進されてきた測点を基準にトータルステーシ
ョンを据付けて測量を行い、シールド機を直接視準して
その位置、姿勢を確認していた。
ド機が数リング分掘進する毎に掘進を一旦停止し、トン
ネル内に延進されてきた測点を基準にトータルステーシ
ョンを据付けて測量を行い、シールド機を直接視準して
その位置、姿勢を確認していた。
【０００３】最近ではシールド機自体に掘進軌跡を認識
するシステムが装備されるようになったが、信頼度は十
分とはいえず、また頻度が少なくなったとはいえ、従来
通りの確認測量が行なわれている。
するシステムが装備されるようになったが、信頼度は十
分とはいえず、また頻度が少なくなったとはいえ、従来
通りの確認測量が行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この測
量には人手を要し、且つ作業が坑内で行なわれ、特にシ
ールド機の手前数十メートルは後方設備の狭隘な空間を
使って測量するため、過酷な作業を強いられる。また、
この測量作業は掘進作業と同時に行うことができず、掘
進作業を止めるか、測量員の残業を余儀なくされ、省力
化乃至は無人化が望まれていた。
量には人手を要し、且つ作業が坑内で行なわれ、特にシ
ールド機の手前数十メートルは後方設備の狭隘な空間を
使って測量するため、過酷な作業を強いられる。また、
この測量作業は掘進作業と同時に行うことができず、掘
進作業を止めるか、測量員の残業を余儀なくされ、省力
化乃至は無人化が望まれていた。
【０００５】このため、シールド機の後方から、坑内の
搬送車通路や配管類の位置を避けて設置された座標既知
のトータルステーションで、直接シールド機を視準でき
れば問題はないのであるが、後方設備が視界を遮り、直
接視準は無理である。そこでシールド機軸に平行な線上
の一点を後方設備の後部に現わし、この点のシールド機
体との相対位置関係を知り、またこの点を座標系既知の
点に据付けたトータルステーションで視準できれば、シ
ールド機の持つ姿勢データからその位置を知ることがで
きる。
搬送車通路や配管類の位置を避けて設置された座標既知
のトータルステーションで、直接シールド機を視準でき
れば問題はないのであるが、後方設備が視界を遮り、直
接視準は無理である。そこでシールド機軸に平行な線上
の一点を後方設備の後部に現わし、この点のシールド機
体との相対位置関係を知り、またこの点を座標系既知の
点に据付けたトータルステーションで視準できれば、シ
ールド機の持つ姿勢データからその位置を知ることがで
きる。
【０００６】本発明はこのような実情に鑑みて提案され
たもので、その目的とする処は、無人化、自動化による
シールド機の掘進確認測量方法を提供する点にある。
たもので、その目的とする処は、無人化、自動化による
シールド機の掘進確認測量方法を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した測量の
省力化、無人化の目的を達成するために提案されたもの
で、シールド機に固定された可視光レーザー測距計より
発せられるレーザー光を、シールド機後方設備とセグメ
ントとの間隙を通して同後方設備の後部に設置した半透
過半反射スクリーンに照射し、同スクリーンにおける照
射点を同スクリーンより更に後方における位置座標既知
点に設置されたトータルステーションによって視準して
シールド機の位置を計測するようにしたものである。
省力化、無人化の目的を達成するために提案されたもの
で、シールド機に固定された可視光レーザー測距計より
発せられるレーザー光を、シールド機後方設備とセグメ
ントとの間隙を通して同後方設備の後部に設置した半透
過半反射スクリーンに照射し、同スクリーンにおける照
射点を同スクリーンより更に後方における位置座標既知
点に設置されたトータルステーションによって視準して
シールド機の位置を計測するようにしたものである。
【０００８】請求項２の発明は、シールド機に固定され
る可視光レーザー測距計を複数個設置して前記シールド
機の姿勢を計測するものである。請求項３の発明は前記
トータルステーションをＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕ
ｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）カメラを搭載した遠隔操作型
トータルステーションとして、トンネル坑外よりモニタ
ースクリーンをみながら、確認測量を行うものである。
る可視光レーザー測距計を複数個設置して前記シールド
機の姿勢を計測するものである。請求項３の発明は前記
トータルステーションをＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕ
ｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）カメラを搭載した遠隔操作型
トータルステーションとして、トンネル坑外よりモニタ
ースクリーンをみながら、確認測量を行うものである。
【０００９】請求項４の発明は、前記可視光レーザー測
距計及びトータルステーションのデータを常時トンネル
坑外の操作室に通信し、随時トータルステーションの遠
隔視準でシールド機の位置、姿勢を認知するようにした
ものである。
距計及びトータルステーションのデータを常時トンネル
坑外の操作室に通信し、随時トータルステーションの遠
隔視準でシールド機の位置、姿勢を認知するようにした
ものである。
【００１０】
【作用】本発明は前記したように構成されているので、
先ずトータルステーションは２つの座標既知の点を視準
して自己位置を認識しておく。シールド機に固定された
可視光レーザー測距計より発せられたレーザー光を、シ
ールド機後方設備とセグメントとの間隙を通して、同後
方設備の後部に設置した半透過半反射スクリーンに照射
することによって、シールド機とスクリーンの距離を計
測する。このとき、前記スクリーンに投影されたレーザ
ースポットが、同スクリーンの反対側に浮き出るので、
この点をスクリーン後方のトータルステーションで視準
し、これによってスクリーン上のレーザースポットの位
置座標が求められる。前記のようにして求められたシー
ルド機とスクリーンの距離と、シールド機に具えられた
ジャイロコンパス、ピッチング計、ローリング計のデー
タからシールド機の位置が算出される。
先ずトータルステーションは２つの座標既知の点を視準
して自己位置を認識しておく。シールド機に固定された
可視光レーザー測距計より発せられたレーザー光を、シ
ールド機後方設備とセグメントとの間隙を通して、同後
方設備の後部に設置した半透過半反射スクリーンに照射
することによって、シールド機とスクリーンの距離を計
測する。このとき、前記スクリーンに投影されたレーザ
ースポットが、同スクリーンの反対側に浮き出るので、
この点をスクリーン後方のトータルステーションで視準
し、これによってスクリーン上のレーザースポットの位
置座標が求められる。前記のようにして求められたシー
ルド機とスクリーンの距離と、シールド機に具えられた
ジャイロコンパス、ピッチング計、ローリング計のデー
タからシールド機の位置が算出される。
【００１１】なお可視光レーザー測距計とスクリーンの
セットを３組にして、夫々のレーザースポットの位置座
標を求めることによって、シールド機の持つ姿勢データ
を用いずにシールド機の位置、姿勢が算出される。また
トータルステーションを坑外の操作室から遠隔操作する
ことによって、一連の確認測量が操作室に居ながらにし
てできることとなる。
セットを３組にして、夫々のレーザースポットの位置座
標を求めることによって、シールド機の持つ姿勢データ
を用いずにシールド機の位置、姿勢が算出される。また
トータルステーションを坑外の操作室から遠隔操作する
ことによって、一連の確認測量が操作室に居ながらにし
てできることとなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例について説明す
る。図１は掘進中のシールドトンネルの切羽付近の縦断
面図で、１はシールド機、２はトンネル、３は後方設備
で、同シールド機１の機軸に平行に可視光レーザー測距
計４が固定され、後方設備３の後端に例えばつや消し塩
化ビニール板に同じく塩化ビニールのハーフミラーシー
ト（フィルム状）を貼り合わせてなる半透過半反射スク
リーン５が配設されている。
る。図１は掘進中のシールドトンネルの切羽付近の縦断
面図で、１はシールド機、２はトンネル、３は後方設備
で、同シールド機１の機軸に平行に可視光レーザー測距
計４が固定され、後方設備３の後端に例えばつや消し塩
化ビニール板に同じく塩化ビニールのハーフミラーシー
ト（フィルム状）を貼り合わせてなる半透過半反射スク
リーン５が配設されている。
【００１３】更に覆工されたトンネル２にトータルステ
ーション６が固定され、前記スクリーン５と反転した位
置座標既知点７が視準できるようになっている。図示の
実施例は前記したように構成されているので先ずトータ
ルステーション６は２つの位置座標既知点７，７を視準
して、同トータルステーション６の自己位置を認識して
おく。而してシールド機１の機軸に平行に固定された可
視光レーザー測距計４より発せられた光を、矢印に示す
如く後方設備３とセグメントとの間隙を通して、同後方
設備３の後部に設置した半透過半反射スクリーン５に照
射することによって、同スクリーン５と前記シールド機
１の距離を計測する。
ーション６が固定され、前記スクリーン５と反転した位
置座標既知点７が視準できるようになっている。図示の
実施例は前記したように構成されているので先ずトータ
ルステーション６は２つの位置座標既知点７，７を視準
して、同トータルステーション６の自己位置を認識して
おく。而してシールド機１の機軸に平行に固定された可
視光レーザー測距計４より発せられた光を、矢印に示す
如く後方設備３とセグメントとの間隙を通して、同後方
設備３の後部に設置した半透過半反射スクリーン５に照
射することによって、同スクリーン５と前記シールド機
１の距離を計測する。
【００１４】この際、前記スクリーン５に投影されたレ
ーザースポットが、半透過半反射スクリーン５の反対面
に浮き出るので、この点を、同スクリーン５後方のトー
タルステーション６で視準することによって前記スクリ
ーン５上のレーザースポットの位置座標が求められる。
このようにして求められたシールド機１と前記スクリー
ン５の距離と、シールド機１に装備されたジャイロコン
パス、ピッチング計、ローリング計等の計器のデータか
ら、シールド機１の位置が算出される。
ーザースポットが、半透過半反射スクリーン５の反対面
に浮き出るので、この点を、同スクリーン５後方のトー
タルステーション６で視準することによって前記スクリ
ーン５上のレーザースポットの位置座標が求められる。
このようにして求められたシールド機１と前記スクリー
ン５の距離と、シールド機１に装備されたジャイロコン
パス、ピッチング計、ローリング計等の計器のデータか
ら、シールド機１の位置が算出される。
【００１５】なお可視光レーザー測距計４と前記スクリ
ーン５のセットを３組にして、夫々のレーザースポット
の位置座標を求めることによって、シールド機１の持つ
姿勢データを用いないで同シールド機１の位置、姿勢が
算出される。また前記トータルステーション６にＣＣＤ
（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）カメラ
を搭載し、同カメラによる画像によって情報処理を行う
ことによって、トンネル坑外よりモニタースクリーンを
みながら確認測量しうるものである。
ーン５のセットを３組にして、夫々のレーザースポット
の位置座標を求めることによって、シールド機１の持つ
姿勢データを用いないで同シールド機１の位置、姿勢が
算出される。また前記トータルステーション６にＣＣＤ
（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）カメラ
を搭載し、同カメラによる画像によって情報処理を行う
ことによって、トンネル坑外よりモニタースクリーンを
みながら確認測量しうるものである。
【００１６】また前記可視光レーザー測距計４及びトー
タルステーション６のデータを常時トンネル坑外の操作
室に通信し、随時トータルステーションの遠隔視準でシ
ールド機１の位置、姿勢を認知しうるものである。
タルステーション６のデータを常時トンネル坑外の操作
室に通信し、随時トータルステーションの遠隔視準でシ
ールド機１の位置、姿勢を認知しうるものである。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば前記したように、シール
ド工法において、シールド機に固定された可視光レーザ
ー測距計より発せられるレーザー光を、シールド機後方
設備とセグメントとの間隙を通して後方設備の後部に設
置した半透過半反射スクリーンに照射し、同スクリーン
における照射点を、同スクリーンより更に後方における
位置座標既知点に設置されたトータルステーションによ
り視準することによってシールド掘進機の位置を確認
し、掘進状況を自動的に測量し、測量と掘進とを並行し
て行い、省力化を図ることができるものである。
ド工法において、シールド機に固定された可視光レーザ
ー測距計より発せられるレーザー光を、シールド機後方
設備とセグメントとの間隙を通して後方設備の後部に設
置した半透過半反射スクリーンに照射し、同スクリーン
における照射点を、同スクリーンより更に後方における
位置座標既知点に設置されたトータルステーションによ
り視準することによってシールド掘進機の位置を確認
し、掘進状況を自動的に測量し、測量と掘進とを並行し
て行い、省力化を図ることができるものである。
【００１８】請求項２の発明は、前記シールド機に固定
される可視光レーザー測距計を複数個設置することによ
って、夫々のレーザースポットの位置座標を求め、シー
ルド機の持つ姿勢データを用いないで、同シールド機の
位置、姿勢を算出しうるものである。請求項３の発明
は、トータルステーションをＣＣＤカメラを搭載した遠
隔操作型トータルステーションとして、同ＣＣＤカメラ
による画像により情報処理を行うことによって、トンネ
ル坑外からモニタースクリーンをみながら確認測量を行
うことができる。
される可視光レーザー測距計を複数個設置することによ
って、夫々のレーザースポットの位置座標を求め、シー
ルド機の持つ姿勢データを用いないで、同シールド機の
位置、姿勢を算出しうるものである。請求項３の発明
は、トータルステーションをＣＣＤカメラを搭載した遠
隔操作型トータルステーションとして、同ＣＣＤカメラ
による画像により情報処理を行うことによって、トンネ
ル坑外からモニタースクリーンをみながら確認測量を行
うことができる。
【００１９】請求項４の発明は、前記可視光レーザー測
距計及びトータルステーションのデータを常時トンネル
坑外の操作室に通信し、随時トータルステーションの遠
隔視準でシールド機の位置、姿勢を認知し、シールド掘
進状態を遠隔操作で確認しうるものである。
距計及びトータルステーションのデータを常時トンネル
坑外の操作室に通信し、随時トータルステーションの遠
隔視準でシールド機の位置、姿勢を認知し、シールド掘
進状態を遠隔操作で確認しうるものである。
【図１】本発明に係るシールド機の掘進確認測量方法の
一実施例の実施状況を示す縦断面図である。
一実施例の実施状況を示す縦断面図である。
１ シールド機 ２ トンネル ３ 後方設備 ４ 可視光レーザー測距計 ５ 半透過半反射スクリーン ６ トータルステーション ７ 位置座標既知点
Claims (4)
- 【請求項１】 シールド機に固定された可視光レーザー
測距計より発せられるレーザー光を、シールド機後方設
備とセグメントとの間隙を通して同後方設備の後部に設
置した半透過半反射スクリーンに照射し、同スクリーン
における照射点を同スクリーンより更に後方における位
置座標既知点に設置されたトータルステーションによっ
て視準してシールド機の位置を計測することを特徴とす
るシールド機の掘進確認測量方法。 - 【請求項２】 シールド機に固定される可視光レーザー
測距計を複数個設置して、前記シールド機の姿勢を計測
する請求項１記載のシールド機の掘進確認測量方法。 - 【請求項３】 前記トータルステーションを、ＣＣＤカ
メラを搭載した遠隔操作型トータルステーションとし
て、トンネル坑外よりモニタースクリーンをみながら確
認測量を行う請求項１記載のシールド機の掘進確認測量
方法。 - 【請求項４】 前記可視光レーザー測距計及びトータル
ステーションのデータを常時トンネル坑外の操作室に通
信し、随時トータルステーションの遠隔視準でシールド
機の位置、姿勢を認知する請求項１記載のシールド機の
掘進確認測量方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21380094A JP3511404B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | シールド機の掘進確認測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21380094A JP3511404B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | シールド機の掘進確認測量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875464A true JPH0875464A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3511404B2 JP3511404B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=16645260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21380094A Expired - Fee Related JP3511404B2 (ja) | 1994-09-07 | 1994-09-07 | シールド機の掘進確認測量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3511404B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115218862A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-10-21 | 上海隧道工程有限公司 | 基于全站仪的盾构施工管片沉降自动监测***及监测方法 |
| CN115235416A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-10-25 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构施工管片沉降自动监测***及其监测方法 |
| CN117804341A (zh) * | 2024-01-03 | 2024-04-02 | 山西易联智控科技有限公司 | 一种基于激光定位的掘进机位姿测量装置及方法 |
-
1994
- 1994-09-07 JP JP21380094A patent/JP3511404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115218862A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-10-21 | 上海隧道工程有限公司 | 基于全站仪的盾构施工管片沉降自动监测***及监测方法 |
| CN115235416A (zh) * | 2022-06-16 | 2022-10-25 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构施工管片沉降自动监测***及其监测方法 |
| CN115235416B (zh) * | 2022-06-16 | 2023-10-13 | 上海隧道工程有限公司 | 盾构施工管片沉降自动监测***及其监测方法 |
| CN115218862B (zh) * | 2022-06-16 | 2024-05-14 | 上海隧道工程有限公司 | 基于全站仪的盾构施工管片沉降自动监测***及监测方法 |
| CN117804341A (zh) * | 2024-01-03 | 2024-04-02 | 山西易联智控科技有限公司 | 一种基于激光定位的掘进机位姿测量装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3511404B2 (ja) | 2004-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20031225 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
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