JPS5929754B2 - 推進工法における測量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は推進工法におけるシールド機と後続管との位置
および方向を同時に測量する測量方法に関するものであ
る。

近年、シールド掘削機によるトンネル掘削工事において
、レーザー光線を使用した測量が一般化されてきたが、
その測量方法は実に多種多様であり、例えばわずかに１
枚の目視式ターゲットをシールド機後部に取付け、これ
に後方立坑部よりレーザビームを照射してシールド機後
端の平行移動量を確認出来るように構成したものや多額
の費用を要する犬がかりな受光装置を備えたもの等種々
考案され、実験されているが、大半の利用状況は前者の
目視ターゲット１枚によるものがほとんどで、シールド
機の平行移動量を確認するに過ぎない状況である。

推進工法におけるトンネル掘削工事において、シールド
機の方向制御を行うためにはシールド機の位置と方向及
びシールド機のすぐ後方に続く後続管の位置と方向の量
を知ることが必要である。

なんとなれば、第４図に示すように、後続管４が所定の
位置にあって、シールド機１のみが計画中心線と変位し
ている場合には、シールド機１の変位角を検知し、かつ
シールド機先端部の変位量を検知すれば、方向修正用シ
リンダーを調節しつつ、立坑に設けた推進用ジヤツキで
後続管４を押圧して、シールド機１を所定の位置と方向
に修正することができるが、第５図に示すように、ある
推進時点でシールド機１が所定の位置と方向１こあって
も、シールド機１が通過した後に同じ軌跡をたどって推
進される後続管４は、シールド機１が現在の所定の位置
と方向になる以前の変位した状態で推進されるので、た
とえシールド機１がその時点で所定の位置と方向にあっ
ても、順次推進を続けると、シールド機１には後続管４
から変位した状態で推力を受けるので、その推力の方向
はシールド機１の所定推進方向とは異なった方向になり
、シールド機１は変位して進行することになる。

従って、これを避けるには、後続管４の位置と方向を適
確に検知して、その状態によってシリンダーを調節して
次の推進に備えねばならないからである。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、シ
ールド機と後続管との夫々の位置と方向を容易に測量で
きる測量方法を提供するものである。

即ち、本発明は推進工法におけるシールド掘削機に該掘
削機の中心線を後方に投影する光学投影器を設け、該投
影器から発する集束光線を、後続管の中心線上で一定間
隔へだてた２点において後続管の横断面ｆこ平行に設け
た２枚の目盛線を有する受光用ターゲットに照射し、一
方、トンネル後方の固定点に設けたトンネルの計画中心
線を投影する光学投影器から発する集束光線を、前記２
枚のターゲットに照射し、該２枚のターゲットに照射さ
れた照射点の該ターゲット上の位置を、該ターゲットに
水平線と垂直線とを格子状に付した目盛線上１こ目視あ
るいはテレビカメラで判読し、該読値から計算１こよっ
て、トンネル計画中心線に対するシールド機中心線の、
中心線上の被測点での距離および方向角、同じく後続管
中心線上の後方ターゲットの点での距離および方向角を
求めることを４寺長とするものである。

本発明方法の実施例を図面について説明すると、第１図
において、１はシールド機で、その後部内周に配設した
複数本の方向修正用ジヤツキ２のピストンロンドをシー
ルド機１の後端部に摺動自在に接続した短管３に当接、
受止させ、この短管３を後続管４の前端部に接続しであ
る。

５はシールド機１の中央部に配設された投影器で、シー
ルド機１の中心線を投影するものである。

６はシールド機の中心線上の被測点を示す。

？ａ、７ｂは後続管４の内周面に前後方向に適宜間隔を
存して着脱自在に固定した一組のターゲット昇降用駆動
装置で、前後両面から照射光を読み取れるよう１こした
ターゲット８ａ 、ｓｂを夫々垂下させ、これらのター
ゲラ）８ａ 、ｓｂを前後方向１こ回動可能にしている
ものである。

ターゲット８ａと８ｂとは測定状態でターゲット目盛線
の左右上下の基本線の交点が後続管４の中心線と一致す
るように夫々設置される。

９は後続管４の後方の適宜個所に設置した投影器で、ト
ンネル施工計画中心線を投影するものである。

１０はターゲット８ａ 、ａｂの目盛を読みとるための
テレビカメラである。

第２図ａ、ｂは夫々ターゲット８ａ、８ｂを坑口側より
見た拡大図を示すものである。

今、仮りに、シールド機１、短管３、後続管４を上から
見た場合に第３図に示した状態であったとすれば、その
時のシールド機１の中心線、即ちシード機側の投影光の
中心線１１、トンネルの計画中心線、即ちトンネル後方
固定側の投影光の中心線１２及びターゲット８ａ 、ａ
ｂを取り付けた後続管４の中心線１３が夫々図示のよう
になる。

この状態ｔこおいて、まず、前方のターゲット８ａを昇
降装置７ａによって下方へ回動垂下させて測定状態にす
ると共に後方のターゲット８ｂは投光器９の光線を遮ら
ないように昇降装置７ｂにより上方に回動させて上げて
おく。

この状態で投影器５，９から前方ターゲット８ａに照射
された照射点１４，１５が夫々第２図ａに示された位置
であったとすれば、これらの２光線のターゲット８ａ上
の照射点の該位置をターゲット目盛のＸ１Ｙ座標の値（
Ｘ２１ 、Ｙ２１ ）、（Ｘｔｔ ｔＹｔｔ ）として
目視或いはテレビカメラ１０で読み取る。

次に前方ターゲット８ａを昇降装置７ａによって上方に
回転させると共に後方のターゲット８ｂを昇降装置７ｂ
で垂下させ、前述同様の測定を行って第２図すに示すよ
うに、投影器５，９から投影される該ターゲット８ｂ上
の照射点の位置（Ｘ２□、￥２□）、（Ｘｌ。

、Ｙ、）の値を読み取る。この結果、トンネル計画中心
線に対する、後続管の位置と方向及び、シールド機の位
置と方向は次の式によって算出できる。

上記の式において、シールド機の位置は被測点６であり
、 Ｌ２：ターゲット８ａと８ｂの距離 Ｌ：ターゲット８ｂとシールド機内の被測点６との距離 を示す。

又、Ｙ方向についても同様に算出できる。

なお、測量順序はターゲット８ｂで行ったのちターゲッ
ト８ａで行っても同様である。

また、ターゲット８ａ 、ｓｂを半透明の材質より形成
して光線を両ターゲットに同時に照射することによりタ
ーゲットを昇降させることなく測量できるようにしても
よい。

以上のように本発明は、推進工法におけるシールド掘削
機１こ該掘削機の中心線を後方に投影する光学投影器を
設け、該投影器から発する集束光線を後続管の中心線上
に一定間隔をへだてた２点に設けた２枚の目盛線を有す
る受光用ターゲットに照射し、一方、トンネル後方の固
定点に設けたトンネルの計画中心線を投影する光学投影
器から発する集束光線を該２枚のターゲットに照射し、
両光点の目盛値を判読することによって計画線に対する
シールド機および後続管の位置および方向を測量するこ
とを特徴とする推進工法における測量方法に係るもので
あるから、シールド機の中心線を表わす投影器からの光
点とトンネルの計画中心線を表わす投影器からの光点を
使って後続管に取付けた前後−組のターゲットにより後
続管中心線との位置関係を同時に測定でき、計算式によ
ってトンネル計画中心線に対するシールド機の位置と方
向、後続管の位置と方向を簡単且つ正確に求めることが
できるものであり、従って、従来の方法に比べて、シー
ルド機の方向、続後管の位置と方向が求まるから、シー
ルド機の方向制御のために正確な情報かえられるもので
あり、又、前後−組のターゲットをテレビカメラで読み
とるようにすることによって遠隔測量が可能となり、作
業員が出入り困難な小口径のトンネルでも測量ができて
無人化による遠隔操作を可能にし得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法の実施例を示すもので、第１図は測量
器の配置状態を示す簡略断面図、第２図ａ、ｂは照射点
の状態を示す一組のターゲットの正面図、第３図はシー
ルド機と後続管及びトンネル計画線における夫々の中心
線の位置と方向の一例を示す平面図、第４図及び第５図
は説明図である。 １・・・・・・シールド機、４・・・・・・後続管、５
，９・・・・・・投影器、７ａ 、 ７ｂ・・・・・・
ターゲット昇降用１駆動装置、８ａ、８ｂ・・・・・・
ターゲット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 推進Ｔ法１こおけるシールド掘削機に該掘削機の中
   心線を後方に投影する光学投影器を設けると共に、後続
   管に該後続管の中心線上で前後方向に一定時間隔を存し
   て２枚の目盛線を有する受光用ターゲットを配設し、前
   記投影器から発する集束光線をこれらの受光用ターゲッ
   トに照射する一方、トンネル後方の固定点に設けたトン
   ネルの計画中心線を投影する光学投影器から発する集束
   光線を該２枚のターゲットに照射し、両光点の目盛値を
   判読すること１こよって計画線に対するシールド機およ
   び後続管の位置および方向を測量することを特徴とする
   推進工法１こおける測量方法。