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JP5022484B2 - Automatic surveying method - Google Patents
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

本発明は、トンネル掘進坑内における自動測量方法に関するものである。詳しくは、トンネル掘進において計画線に沿ってトンネルの築造を可能にするための効率的な測量方法に関するものである。   The present invention relates to an automatic surveying method in a tunnel tunnel. Specifically, the present invention relates to an efficient surveying method for enabling tunnel construction along a planned line in tunnel excavation.

シールド工法をはじめとして、トンネル築造においては計画通りの線形に沿ってトンネルを敷設することが技術的にも必須の条件となっており、特に、機械的に掘進していくシールド工法においては、そのためのシールド掘進機の位置の正確な測量が極めて大切な要件となっている。このようなシールド工法における掘進機の位置測定とトンネルの計画線に沿った築造のための測量においは、従来より、人力による測量の方法と、自動測量による方法とが知られている。   In tunnel construction, including the shield method, laying the tunnel along the planned alignment is a technically essential condition, especially in the shield method that is excavated mechanically. Accurate surveying of the position of the shield machine is an extremely important requirement. Conventionally, the surveying method for the excavator and the surveying for the construction along the planned line of the tunnel in the shield construction method are known by the manual surveying method and the automatic surveying method.

このうちの自動測量の方法としては、自動追尾式測距測角儀やジャイロコンパスを用いる方法がある。この自動測量方法は、人力測量に比べ、短時間で測量することができるため、測量回数を多くすることが可能となり、その結果きめ細かな掘進管理ができるので、現在普及している。   Among these methods, an automatic surveying method includes a method using an automatic tracking type ranging finder and a gyrocompass. This automatic surveying method can be surveyed in a short time compared to human surveying, so that it is possible to increase the number of surveys, and as a result, fine digging management can be performed, and it is now widely used.

しかしながら、このように優れた利点を有する自動測量方法ではあるが、自動追尾式測距測角儀を用いる方法においては、トンネル線形が曲線の場合、自動追尾式測距測角儀の盛り替え回数が増加し、また、自動追尾式測距測角儀とシールド掘進機との間に障害物があると自動追尾式測距測角儀が発するレーザー光が遮られる等の欠点がある。また、ジャイロコンパスを使用する方法の場合には、シールド掘進機が水平方向へ同じ角度で横移動したときに、ジャイロコンパスは移動する前後で同方向を指針しているために、あたかもその同方向に進んでいるかのように計測され、それが誤差となって現れるという欠点がある。   However, although it is an automatic surveying method that has such excellent advantages, in the method using the automatic tracking rangefinder, if the tunnel alignment is a curve, the number of times the automatic tracking rangefinder is replaced In addition, if there is an obstacle between the automatic tracking range finder and the shield machine, the laser beam emitted from the automatic tracking range finder is blocked. In the case of a method using a gyrocompass, when the shield machine moves horizontally at the same angle in the horizontal direction, the gyrocompass points in the same direction before and after moving. There is a drawback that it is measured as if it is proceeding to, and appears as an error.

そこで、本発明者は、シールド掘進抗内において、シールド機の掘進とともに自動追尾式測距測角儀を進行させ、自動追尾式測距測角儀と立抗側に位置する複数の基準点からトンネル線形に応じて、ワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により自動追尾式測距測角儀の位置を自動的に求めた後、その既知点の位置からシールド掘進機の位置を自動測量することを特徴とするシールド測量方法を発明している(特許文献1参照)。   Therefore, the present inventor advances the automatic tracking type ranging finder with the shield machine, and uses the automatic tracking type ranging finder and a plurality of reference points located on the resisting side. According to the tunnel alignment, the position of the automatic tracking range finder is automatically determined by the Wisebach triangle method and / or the backward crossing method, and then the position of the shield machine is automatically measured from the position of the known point. We have invented a shield surveying method characterized by this (see Patent Document 1).

このシールド測量方法によれば、その既知点の位置からシールド掘進機の位置を自動測量する方法として、既知点の自動追尾式測距測角儀の位置からシールド掘進機までは、自動追尾式測距測角儀から直接シールド掘進機に位置する反射プリズムにレーザー光を照射して、既知点とプリズムを結ぶ直線の距離と角度を測ることで、シールド掘進機の位置を出す。この測量方法により、シールド工法において、シールドトンネルを計画線に沿って築造するための、効率的で精度のよい測量方法が実現される。   According to this shield surveying method, as a method for automatically surveying the position of the shield machine from the position of the known point, the automatic tracking type measurement from the position of the automatic tracking range finder of the known point to the shield machine is performed. The position of the shield machine is obtained by irradiating the reflecting prism located on the shield machine directly from the range horn with laser light and measuring the distance and angle of the straight line connecting the known point and the prism. By this surveying method, an efficient and accurate surveying method for constructing a shield tunnel along the planned line is realized in the shield method.

しかしながら、このように優れた利点を有する自動測量方法ではあるが、自動追尾式測距測角儀はモータードライブを内蔵しており、パソコンによる自動制御で3〜4個のプリズムを順次視準して測量が行われるが、自動追尾式測距測角儀は後続台車に搭載されているため、掘進に伴って測量機が移動、回転する。従来の制御プログラムでは、前回の自動測量時にパソコンに記録された視準角を読み出して、その角度に自動追尾式測距測角儀を回転制御している。   However, although it is an automatic surveying method that has such excellent advantages, the auto-tracking range finder has a built-in motor drive, and it collimates three to four prisms sequentially by automatic control by a personal computer. Surveying is carried out, but since the automatic tracking rangefinder is mounted on the following carriage, the surveying instrument moves and rotates as it digs. In the conventional control program, the collimation angle recorded in the personal computer at the time of the previous automatic surveying is read, and the automatic tracking range finder is rotationally controlled to that angle.

1リング毎に実施する場合や曲線区間以外の場合は、測量機がそれほど移動、回転をしないため、視準角が大きく変化しないため問題は無いが、何リング分か実施しなかったり、シールド掘進機が曲線始点を通過した直後や自動追尾式測距測角儀が曲線区間に位置した場合などは視準角が大きく変化するため、反射プリズムをサーチするのに時間がかかったり、反射プリズムをサーチできず視準不能になることがある。   When it is carried out for each ring or outside the curved section, the surveying instrument does not move or rotate so much, so there is no problem because the collimation angle does not change greatly. The collimation angle changes greatly when the machine passes the curve start point or when the auto-tracking ranging finder is located in the curve section. The search may fail and collimation may be impossible.

このように視準不能になった場合は、自動測量を行わないか、現場職員が視準角を予測するか、坑内に入って手動操作で実際に視準角を調べるかして、パソコンに記録された前回測量時の視準角を書き換えてから再度実施することになる。このような対処方法は、その状況に応じて行うこととなる。また、複数のプリズムが、サーチ範囲内に入った場合、それらの中心を視準する場合や、目標以外のプリズムを視準して自動測量が失敗する場合もある。   If collimation is impossible in this way, do not perform automatic surveying, or the field staff will predict the collimation angle, or enter the mine and actually check the collimation angle manually, It will be carried out again after rewriting the collimation angle at the time of the previous survey. Such a coping method is performed according to the situation. In addition, when a plurality of prisms fall within the search range, collimating their centers or collimating prisms other than the target may cause automatic surveying to fail.

また、複数のプリズムをそれぞれ迅速にサーチするために、サーチするそれぞれの反射プリズムをシャッターが開閉するボックス内に格納し、視準するときにシャッターの開閉を順次行い視準し、測距及び測角する、又は1つの反射プリズムが2位置間を移動可能として、それぞれの位置で視準し、測距及び測角することで、反射プリズムの交互位置個別測距測角を行い、掘進機の位置及び向きを検出する測量方法が提供されている(特許文献2参照)。これにより、目的の反射プリズムを視準することができる。   In addition, in order to quickly search each of the plurality of prisms, each reflecting prism to be searched is stored in a box that is opened and closed by the shutter, and when collimating, the shutter is opened and closed sequentially for collimation, distance measurement and measurement. Angled or one reflecting prism can move between two positions, collimate at each position, measure distance and measure angle, perform independent ranging individual ranging angle of reflecting prism, A surveying method for detecting the position and orientation is provided (see Patent Document 2). Thereby, the target reflecting prism can be collimated.

しかしながら、これらの視準方法は優れた利点を有する自動測量方法ではあるが、盛り替えに時間がかかったり、シャッターが開閉するボックスの製作、掘進機への取付けを要し、また設備としても大きくなるため、設置場所の確保もしなければならない等課題が残っていた。   However, although these collimation methods are automatic surveying methods with excellent advantages, it takes time to change the order, requires production of a box that opens and closes the shutter, and attachment to the excavator, and it is also a large facility. Therefore, problems such as having to secure the installation location remained.

特開平5−248861号公報JP-A-5-248861 特開平7−198380号公報JP-A-7-198380

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、トンネル掘進工法における、掘進機の位置及び向きの自動測量に関し、如何なる状況であっても掘進機の位置及び向きを、簡単且つ正確に測量することができる自動測量方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and relates to automatic surveying of the position and orientation of the excavator in the tunnel excavation method, so that the position and orientation of the excavator can be easily and accurately determined under any circumstances. It is an object to provide an automatic surveying method capable of performing surveying.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。   The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.

第1に、トンネル掘進坑内での、掘進機の位置及び向きの測量方法であって、下記(1)から(5)の手順により掘進機の位置及び向きを自動測量することを特徴とする自動測量方法である。
(1)自動追尾式測距測角儀の前回測量時の位置データ及びそれ以降の移動データから、自動追尾式測距測角儀の今回測量時の位置及び向きを予測し、坑口側に設置した複数の基準点の視準角を予測する工程。
(2)(1)の予測結果をもとに、自動追尾式測距測角儀から、坑口側に設けた複数の基準点を視準して自動追尾式測距測角儀の位置を検出する工程。
(3)掘進機の測量位置データから、掘進機に設置した複数のターゲットの位置及び視準角を予測する工程。
(4)(3)の予測結果をもとに、自動追尾式測距測角儀から掘進機に設置した複数のターゲットを視準して複数のターゲットの位置を検出する工程。
(5)(4)で得られた、掘進機の複数のターゲットの位置の検出結果をもとに、掘進機の位置と向きを求める工程。
First, a method for surveying the position and orientation of an excavator in a tunnel excavation tunnel, which automatically measures the position and orientation of the excavator according to the following procedures (1) to (5) Surveying method.
(1) Predict the position and orientation of the automatic tracking rangefinder at the time of the current survey from the position data of the previous survey of the rangefinder and the movement data after that, and install it at the wellhead Predicting collimation angles of a plurality of reference points.
(2) Based on the prediction result of (1), the position of the automatic tracking rangefinder is detected from the automatic tracking rangefinder by collimating a plurality of reference points provided on the wellhead side. Process.
(3) A step of predicting positions and collimation angles of a plurality of targets installed in the excavator from surveying position data of the excavator.
(4) A step of collimating a plurality of targets installed on the excavator from the automatic tracking range finder and detecting the positions of the plurality of targets based on the prediction result of (3).
(5) A step of obtaining the position and orientation of the excavator based on the detection results of the positions of the plurality of targets of the excavator obtained in (4).

第2に、上記第1の発明の自動測量方法において、自動追尾式測距測角儀を、掘進機に牽引された後方台車に搭載する。   Second, in the automatic surveying method according to the first aspect of the invention, the automatic tracking type ranging finder is mounted on the rear carriage pulled by the excavator.

第3に、上記第1の発明の自動測量方法において、自動追尾式測距測角儀を走行台車に搭載し、掘進機に牽引された後方台車の後方に走行台車を連結し、又は走行台車を自走式とし、走行台車を後方台車の進行・停止とは独立してこれに追従するようにし、掘進機の掘進時に走行台車を静止させる。   Thirdly, in the automatic surveying method according to the first aspect of the invention, the automatic tracking type ranging finder is mounted on the traveling carriage, and the traveling carriage is connected to the rear of the rear carriage pulled by the excavator, or the traveling carriage Is made to be self-propelled, and the traveling carriage follows this independently of the movement / stop of the rear carriage, and the traveling carriage is stopped when the excavator is digging.

第4に、上記第2又は第3の発明の自動測量方法において、掘進機の掘進とともに牽引する後方台車に搭載した自動追尾式測距測角儀、又は掘進機の掘進とともに牽引する後方台車の後方の走行台車に搭載した自動追尾式測距測角儀が、後方台車、又は走行台車に対して上下及び/又は水平方向に移動可能である。   Fourth, in the automatic surveying method of the second or third aspect of the invention, an automatic tracking range finder mounted on a rear carriage towed with the excavation machine or a rear carriage towed with the excavation machine. The automatic tracking type ranging finder mounted on the rear traveling carriage is movable up and down and / or horizontally with respect to the rear carriage or the traveling carriage.

第5に、上記第1の発明の自動測量方法において、トンネル掘進坑内の覆工部に自動追尾式測距測角儀を設置する。   Fifth, in the automatic surveying method according to the first aspect of the present invention, an automatic tracking range finder is installed in the lining portion in the tunnel tunnel.

第6に、上記第1から第5の発明の自動測量方法において、掘進機が中折れ式の場合に、自動追尾式測距測角儀が掘進機に設置した複数のターゲットの視準角を、掘進機の方位角と掘進機のジャッキ伸び量から得られる管理点の座標を求め、掘進機中折れ点の座標を求め、掘進機に設置した複数のターゲットの座標を求めた後、この掘進機に設置した複数のターゲットの座標と自動追尾式測距測角儀の座標から求める。   Sixth, in the automatic surveying method according to any one of the first to fifth inventions, when the excavator is a folding type, the automatic tracking range finder provides the collimation angles of a plurality of targets installed in the excavator. After obtaining the coordinates of the control point obtained from the azimuth angle of the excavator and the jack extension of the excavator, the coordinates of the breakage point of the excavator, the coordinates of the multiple targets installed in the excavator, It is obtained from the coordinates of multiple targets installed on the machine and the coordinates of the auto-tracking rangefinder.

第7に、上記第1の発明の自動測量方法において、自動追尾式測距測角儀が、掘進機に搭載されている。   Seventh, in the automatic surveying method according to the first aspect of the invention, the automatic tracking type ranging finder is mounted on the excavator.

第8に、上記第1から第7の発明の自動測量方法において、トンネルの掘進がシールドトンネル掘進であって、複数のターゲットがセグメントに設置されている。   Eighth, in the automatic surveying method according to the first to seventh inventions, the tunnel excavation is a shield tunnel excavation, and a plurality of targets are installed in the segment.

第9に、上記第1から第8の発明の自動測量方法において、自動追尾式測距測角儀と坑口側の複数の基準点からトンネル線形に応じて、ワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により、自動追尾式測距測角儀の位置を検出する。   Ninth, in the automatic surveying method of the first to eighth inventions described above, the Wisebach triangle method and / or the backward association according to the tunnel alignment from the automatic tracking type ranging finder and a plurality of reference points on the wellhead side The position of the auto-tracking ranging finder is detected by this method.

上記第1の発明によれば、(1)から(5)の手順による自動測量方法としたので、前回の測量データ及び移動情報から自動追尾式測距測角儀がサーチすべき方向が予測でき、どのような状況であっても坑口側の複数の基準点及び掘進機に設置した複数のターゲットを失敗せず視準することができる。またこれにより掘進機の位置と向きの自動測量時間を短縮することができる。   According to the first aspect of the invention, since the automatic surveying method according to the procedures (1) to (5) is adopted, the direction to be searched by the automatic tracking rangefinder can be predicted from the previous survey data and movement information. In any situation, it is possible to collimate without failing a plurality of reference points on the wellhead side and a plurality of targets installed in the excavator. This can also reduce the time required for automatic surveying of the position and orientation of the excavator.

上記第2の発明によれば、自動追尾式測距測角儀を、掘進機が牽引する後方台車に搭載したので、自動追尾式測距測角儀と掘進機の距離が一定に保たれ、それぞれの移動距離が同一となるので、より精度の高い測量をすることができる。   According to the second aspect of the invention, since the automatic tracking range finder is mounted on the rear carriage towed by the excavator, the distance between the automatic tracking range finder and the excavator is kept constant, Since each moving distance is the same, more accurate surveying can be performed.

上記第3の発明によれば、掘進機の掘進とともに牽引する後方台車の後方に自動追尾式測距測角儀を搭載した走行台車を走行・停止自在に連結するか、又はこの走行台車を自走式として配置し、走行台車を後方台車の進行・停止とは独立して、後方台車に追従していくようにし、掘進機の掘進時に、自動追尾式測距測角儀を搭載する走行台車を静止させたので、リアルタイムに測量ができ、トンネルを計画線に沿って築造するための効率的で、精度のよい測量方法が実現される。また、自動計測のタイミングを適宜設定することが可能となり、更に連続自動測量を可能とすることもできる。   According to the third aspect of the invention, the traveling carriage equipped with the automatic tracking type ranging finder is connected to the rear of the rear carriage towed together with the excavating machine so as to be able to run and stop, or the traveling carriage is automatically connected. A traveling cart that is arranged as a traveling type and that follows the rear cart independently of the movement / stop of the rear cart, and is equipped with an automatic tracking range finder when excavating the excavator As a result, the survey can be conducted in real time, and an efficient and accurate survey method for constructing the tunnel along the planned line is realized. In addition, the timing of automatic measurement can be set as appropriate, and continuous automatic surveying can also be enabled.

上記第4の発明によれば、上記第2、第3の発明において、掘進機の掘進とともに牽引する後方台車に搭載した自動追尾式測距測角儀、又は掘進機の掘進とともに牽引する後方台車の後方の走行台車に搭載した自動追尾式測距測角儀が、掘進機に設置した複数のターゲットを視準するに際し、後方台車、又は走行台車に対して上下あるいは水平方向に移動可能な自動追尾式測距測角儀としたので、測量途中で障害物が発生してレーザー光や光波等による掘進機のターゲットを照射する測量が妨害された場合でも、自動追尾式測距測角儀を障害物から回避した位置に移動し、掘進機に設置した複数のターゲットを視準して掘進機の位置と向きを測量することができる。   According to the fourth aspect of the invention, in the second and third aspects of the invention, the automatic tracking type ranging finder mounted on the rear carriage that is towed together with the excavating machine, or the rear carriage towed together with the excavating machine. Auto-tracking ranging horn mounted on the traveling carriage behind the vehicle can automatically move up and down or horizontally relative to the rear carriage or traveling carriage when collimating multiple targets installed on the excavator Since it is a tracking type ranging finder, even if an obstacle occurs during the surveying and the surveying that irradiates the target of the excavator with a laser beam or light wave is interrupted, the automatic tracking type ranging finder is used. The position and orientation of the excavator can be measured by moving to a position avoiding the obstacle and collimating a plurality of targets installed in the excavator.

上記第5の発明によれば、トンネル掘進坑内において、坑内の覆工部に自動追尾式測距測角儀を設置したので、一度坑口側の複数の基準点をもとにして自動追尾式測距測角儀の位置を検出した後は、掘進機に設置した複数のターゲットを視準できる範囲内であれば、自動追尾式測距測角儀を盛り替えすることなく常に掘進機の位置と向きを求めることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the automatic tracking type ranging finder is installed in the lining part of the tunnel in the tunnel excavation shaft, the automatic tracking type measurement is once performed based on the plurality of reference points on the wellhead side. After detecting the position of the rangefinder, if it is within the range where multiple targets installed on the excavator can be collimated, the position of the excavator is always maintained without changing the automatic tracking rangefinder. The direction can be determined.

上記第6の発明によれば、掘進機が中折れ式の場合に、自動追尾式測距測角儀が掘進機に設置した複数のターゲットの視準角を、掘進機の方位角と掘進機のジャッキ伸び量から得られる管理点の座標を求め、その後掘進機中折れ点の座標を求め、その後掘進機に設置した複数のターゲットの座標を求めた後、この掘進機に設置した複数のターゲットの座標と自動追尾式測距測角儀の座標から求めるようにしたので、掘進機のタイプに関係なく本発明の自動測量方法を実施することができる。   According to the sixth invention, when the excavator is a folding type, the automatic tracking type ranging finder uses the azimuth angle of the excavator and the excavator as the collimation angles of a plurality of targets installed in the excavator. Obtain the coordinates of the control point obtained from the amount of jack elongation of the machine, then obtain the coordinates of the breaking point of the excavator, then obtain the coordinates of the multiple targets installed in the excavator, and then the multiple targets installed in this excavator Therefore, the automatic surveying method of the present invention can be carried out regardless of the type of the excavator.

上記第7の発明によれば、トンネル坑内を移動する自動追尾式測距測角儀が、掘進機に搭載した自動追尾式測距測角儀であって、坑口側の複数の基準点を視準して、自動追尾式測距測角儀の位置を測量するに際し、坑口側の複数の基準点を視準する時点での自動追尾式測距測角儀の位置と向きを予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀から坑口側の複数の基準点の視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機の位置と方位を求めるので、自動追尾式測距測角儀から掘進機の視準が容易になり、測量をより正確に行うことができる。   According to the seventh aspect of the invention, the automatic tracking range finder that moves in the tunnel mine is an automatic tracking type range finder mounted on the excavator, and is configured to view a plurality of reference points on the wellhead side. Therefore, when surveying the position of the automatic tracking rangefinder, the position and orientation of the automatic tracking rangefinder at the time of collimating multiple reference points on the wellhead side are predicted. The automatic tracking method is used to automatically calculate the collimation angles of multiple reference points on the wellhead side from the automatic tracking range finder and collimate it to determine the position and orientation of the excavator. The collimator can be easily collimated from the range finder and the surveying can be performed more accurately.

上記第8の発明によれば、シールドトンネル掘進坑内で、自動追尾式測距測角儀が、坑口側の複数の基準点をもとにしてセグメントに設置した複数のターゲットを視準するに際し、セグメントに設置した複数のターゲットを視準する時点での自動追尾式測距測角儀の位置と向き及びセグメントに設置した複数のターゲットの位置を予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀からの坑口側の複数の基準点とセグメントに設置した複数のターゲットのそれぞれの視準角を自動的に演算し、視準し、セグメントの位置と向きを求めるので、掘進の状況をより正確に測量することができる。また、この発明は、推進工法において、複数のターゲットが推進管に設置されている場合にも適用できる。   According to the eighth aspect of the invention, in the shield tunnel excavation shaft, when the automatic tracking type ranging finder is collimating a plurality of targets installed in a segment based on a plurality of reference points on the wellhead side, Predict the position and orientation of the auto-tracking rangefinder at the time of collimating multiple targets installed in the segment, and the position of multiple targets installed in the segment, and auto-tracking based on these data It automatically calculates the collimation angles of the multiple reference points on the wellhead side from the ranging horn and the multiple targets installed in the segment, and collimates to find the position and orientation of the segment. The situation can be surveyed more accurately. The present invention can also be applied to a case where a plurality of targets are installed on a propulsion pipe in the propulsion method.

上記第9の発明によれば、自動追尾式測距測角儀と坑口側の複数の基準点からトンネル線形に応じて、ワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により、自動追尾式測距測角儀の位置を検出することとしたので、計画線が直線の時のように見通しのよい場合はワイズバッハトライアングルメソッドを用い、計画線が曲線の時のように見通しの悪い場合は後方交会法を用いるように、状況に応じて自動追尾式測距測角儀の位置を正確に検出することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, the automatic tracking type distance measuring finder and the automatic tracking type distance measuring method by the Wisebach triangle method and / or the backward crossing method according to the tunnel alignment from the plurality of reference points on the wellhead side. Since the position of the horn is detected, the Wisebach Triangle method is used when the line is good, such as when the plan line is a straight line, and the backward intersection method is used when the line is poor, such as when the line is a curve. As described above, the position of the automatic tracking range finder can be accurately detected according to the situation.

本発明の自動測量方法のフロー図である。It is a flowchart of the automatic surveying method of this invention. 図1のフロー図の内容を手順に沿って示した概略図である。It is the schematic which showed the content of the flowchart of FIG. 1 along the procedure. 直線区間内において何リング分か測量を実施しなかった場合の概略図である。It is the schematic at the time of not implementing survey for several rings within a straight area. 曲線区間内において何リング分か測量を実施しなかった場合の概略図である。It is the schematic at the time of not implementing survey for several rings within a curve area. シールド掘進機が曲線始点通過後(自動追尾式測距測角儀は直線区間)の場合を示す概略図である。It is the schematic which shows the case where a shield machine passes a curve start point (the automatic tracking type ranging finder is a straight section). 自動追尾式測距測角儀がBC(曲線始点)を通過後の場合を示す概略図である。It is the schematic which shows the case where an automatic tracking type ranging finder has passed BC (curve start point). 自動追尾式測距測角儀が独立して後方台車に追従する場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where an automatic tracking type ranging finder is following a back carriage independently. 自動追尾式測距測角儀が測量の際、障害物回避のために移動する場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where an automatic tracking type ranging finder is moved for obstacle avoidance at the time of surveying. 自動追尾式測距測角儀がズリトロ用レールを走行して測量する場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where a self-tracking type ranging angulation measure travels along a rail for Zuritro and surveys. 自動追尾式測距測角儀を覆工部に設置して測量する場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where an automatic tracking type ranging finder is installed in a lining part and surveyed. 手順(2)について、掘進機が中折れ式の場合の掘進機に設置したターゲット1、ターゲット2の位置を逆算するための概略図である。It is the schematic for calculating back the position of the target 1 and the target 2 which were installed in the excavator when the excavator is a folding type with respect to the procedure (2). 自動追尾式測距測角儀を掘進機に搭載して測量する場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where an automatic tracking type ranging finder is mounted on an excavator and surveyed. セグメント測量をする場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where a segment survey is carried out. セグメント測量をする場合を示した立面図である。It is the elevation which showed the case where a segment survey is carried out. 図13におけるA−A断面図である。It is AA sectional drawing in FIG. 基準点との測量においてワイズバッハトライアングルメソッドを用いた場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where the Wisebach triangle method was used in surveying with a reference point. 基準点との測量において後方交会法を用いた場合を示した平面図である。It is the top view which showed the case where the back intersection method was used in surveying with a reference point.

以下、本発明の自動測量方法について具体的に説明する。もちろん、以下の説明は、発明の趣旨をより良く理解可能とするためのものであり、本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the automatic surveying method of the present invention will be specifically described. Of course, the following description is for making the gist of the invention better understood, and does not limit the present invention.

本発明の自動測量方法は、図1及び図2に示す以下の手順1から5に沿って行うものである。
手順1:自動追尾式測距測角儀の位置と向き及び基準点の視準角の予測
手順2:自動追尾式測距測角儀の位置の検出
手順3:掘進機に設置した複数のターゲットの位置と視準角の予測
手順4:掘進機に設置した複数のターゲットの位置の検出
手順5:掘進機の位置及び方向の検出
以下に手順1から手順5について図を用いて詳細に説明する。
<手順1:自動追尾式測距測角儀の位置と向き及び基準点の視準角の予測>
手順1では、自動追尾式測距測角儀の前回の測量位置データ及びそれ以降の移動データ(距離、線形(トンネルの設計データ)等)から、自動追尾式測距測角儀の位置及び向きを予測し、更に、坑口側に設置した基準点の視準角を予測する。
The automatic surveying method of the present invention is performed according to the following procedures 1 to 5 shown in FIG. 1 and FIG.
Procedure 1: Prediction of the position and orientation of the automatic tracking range finder and the collimation angle of the reference point Procedure 2: Detection of the position of the automatic tracking range finder Step 3: Multiple targets installed in the excavator Position and collimation angle prediction procedure 4: Detection of positions of a plurality of targets installed in the excavator 5: Detection of the position and direction of the excavator The procedures 1 to 5 will be described in detail below with reference to the drawings. .
<Procedure 1: Prediction of the position and orientation of the automatic tracking rangefinder and the collimation angle of the reference point>
In step 1, the position and orientation of the automatic tracking range finder from the previous survey position data of the automatic tracking range finder and the subsequent movement data (distance, alignment (tunnel design data, etc.)) Furthermore, the collimation angle of the reference point installed on the wellhead side is predicted.

具体的な手順について、掘進機と自動追尾式測距測角儀の移動状況が、直線区間内で移動した場合と、曲線区間内で移動した場合で分けて説明する。   The specific procedure will be described separately for the case where the movement status of the excavator and the auto-tracking range finder is moved within a straight section and the case where it is moved within a curved section.

なお、本発明において用いられる「視準角」の用語は、任意に定めた基準方向、例えば、トンネル設計上の東西南北、単曲線の中心方向、トンネルの設計中心線と直交する方向等から、目標物、例えば、基準点、ターゲットを見たときの角度(基準方向から右回りの角度)を意味する。
(直線区間内で移動した場合の位置及び向きの予測)
図3に、シールドトンネル掘進坑内において、掘進機と自動追尾式測距測角儀が直線区間内で何リングか測量を実施せず移動した場合を示す。
(位置の予測)
図3に示すように、移動前の自動追尾式測距測角儀20(前回測量時)の位置座標を(Xt,Yt)、移動後の自動追尾式測距測角儀20(今回測量時)の位置座標を(Xt,Yt)とし、基準点31の位置座標を(Xs,Ys)、基準点32の位置座標を(Xs,Ys)とする。そして、移動前の自動追尾式測距測角儀20の位置から、移動後の自動追尾式測距測角儀20の位置の距離(自動追尾式測距測角儀の移動距離)をLとする。
The term “collimation angle” used in the present invention is an arbitrarily defined reference direction, for example, east, west, north, and south on the tunnel design, the center direction of a single curve, the direction orthogonal to the tunnel design center line, etc. It means an angle when viewing a target, for example, a reference point or a target (an angle clockwise from the reference direction).
(Prediction of position and orientation when moving in a straight section)
FIG. 3 shows a case where the excavator and the automatic tracking type ranging finder move within the straight section without carrying out surveying in the straight section.
(Prediction of position)
As shown in FIG. 3, the position coordinates of the automatic tracking range finder 20 (at the time of the previous survey) before movement are set to (Xt 0 , Yt 0 ), and the automatic tracking range finder 20 after movement (this time) The position coordinates at the time of surveying are (Xt 1 , Yt 1 ), the position coordinates of the reference point 31 are (Xs 1 , Ys 1 ), and the position coordinates of the reference point 32 are (Xs 2 , Ys 2 ). Then, the distance from the position of the automatic tracking type ranging finder 20 before the movement to the position of the automatic tracking type ranging metric 20 after the movement (the movement distance of the automatic tracking type ranging finder) is L. To do.

また、θは、自動追尾式測距測角儀20がトンネルの設計中心線30と平行に移動すると仮定し、直線区間のトンネルの設計方位角を適用する。   Also, θ assumes that the automatic tracking range finder 20 moves parallel to the tunnel design center line 30 and applies the tunnel design azimuth angle in the straight section.

ここで、前回測量時の自動追尾式測距測角儀20の位置(Xt,Yt)から、今回測量時(移動後)の自動追尾式測距測角儀20の位置(Xt,Yt)は下記式1で求めることができる。 Here, the position of the automatic tracking type distance measuring measuring SumiTadashi 20 in the previous survey (Xt 0, Yt 0), the position of the automatic tracking type distance measuring measuring SumiTadashi 20 of this survey during (after movement) (Xt 1, Yt 1 ) can be obtained by the following formula 1.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

(視準角の予測)
この直線区間内での移動の場合、自動追尾式測距測角儀20とターゲット11、ターゲット12の相対位置はあまり変わらないため、ターゲット11、ターゲット12の視準角はほとんど変化しないが、基準点31、基準点32との相対位置は大きく変わるため、基準点31、基準点32の視準角はα0からα1のように変化する。
(Prediction of collimation angle)
In the case of movement within this straight section, the relative positions of the auto-tracking ranging finder 20 and the targets 11 and 12 do not change so much, so that the collimation angles of the targets 11 and 12 hardly change. Since the relative positions of the point 31 and the reference point 32 change greatly, the collimation angles of the reference point 31 and the reference point 32 change from α0 to α1.

移動後の自動追尾式測距測角儀20の位置座標(Xt,Yt)から基準点31(Xs,Ys)への方位角θ1は下記式2から求めることができる。 The azimuth angle θ1 from the position coordinates (Xt 1 , Yt 1 ) of the automatic tracking range finder 20 after movement to the reference point 31 (Xs 1 , Ys 1 ) can be obtained from the following equation 2.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

同様にして移動後の自動追尾式測距測角儀20の位置座標(Xt,Yt)から基準点32(Xs,Ys)への方位角θ2を求めることができる。 Similarly, the azimuth angle θ2 from the position coordinates (Xt 1 , Yt 1 ) of the automatic tracking range finder 20 after movement to the reference point 32 (Xs 2 , Ys 2 ) can be obtained.

移動前の自動追尾式測距測角儀の座標から基準点31への方位角をθ0、視準角をα0とすると、今回測量時(移動後)の基準点31への視準角α1は下記式2’で求めることができる。   Assuming that the azimuth angle from the coordinates of the automatic tracking type ranging finder before movement to the reference point 31 is θ0 and the collimation angle is α0, the collimation angle α1 to the reference point 31 at the time of the current survey (after movement) is It can obtain | require by following formula 2 '.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

同様にして自動追尾式測距測角儀20の座標から基準点32への視準角α2を求めることができる。
(曲線区間で移動した場合の位置と向きの予測)
図4に、シールドトンネル掘進坑内において、掘進機と自動追尾式測距測角儀が曲線区間内で何リングか測量を実施せず移動した場合を示す。
(位置及び向きの予測)
図4において、移動後の自動追尾式測距測角儀20の座標(Xt,Yt)は、移動前の自動追尾式測距測角儀20の座標(Xt,Yt)をもとに、トンネルの設計中心線30である単曲線の中心点座標を(X0,Y0)とすると下記式3で求めることができる。
Similarly, the collimation angle α2 to the reference point 32 can be obtained from the coordinates of the automatic tracking type ranging finder 20.
(Prediction of position and orientation when moving in a curved section)
FIG. 4 shows a case where the excavator and the automatic tracking range finder move within the curved section without carrying out surveying within the curved section.
(Prediction of position and orientation)
In FIG. 4, the coordinates (Xt 1 , Yt 1 ) of the automatic tracking range finder 20 after movement are the coordinates (Xt 0 , Yt 0 ) of the automatic tracking range finder 20 before movement. In addition, when the center point coordinates of the single curve which is the design center line 30 of the tunnel is (X0, Y0), it can be obtained by the following equation (3).

Figure 0005022484
Figure 0005022484

なお、θは移動距離Lのときの単曲線の中心点を中心とした回転角であり、下記式4で求めることができる。 Note that θ is a rotation angle around the center point of the single curve at the movement distance L, and can be obtained by the following equation 4.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

(視準角の予測)
この場合も、図3に示す場合と同様に、ターゲット11、ターゲット12の視準角はほとんど変化しないが、基準点31、基準点32の視準角は図4のα0からα1ように変化する。
(Prediction of collimation angle)
Also in this case, as in the case shown in FIG. 3, the collimation angles of the target 11 and the target 12 hardly change, but the collimation angles of the reference point 31 and the reference point 32 vary from α0 to α1 in FIG. .

移動後の自動追尾式測距測角儀20の座標(Xt,Yt)から基準点31(Xs,Ys)への方位角θ1は(直線区間で移動した場合の予測)の場合と同様に式2で求めることができる。また、移動後の自動追尾式測距測角儀20の座標(Xt,Yt)から基準点32(Xs,Ys)への方位角θ2も同様に求めることができる。 In the case of the azimuth angle θ1 from the coordinates (Xt 1 , Yt 1 ) of the automatic tracking range finder 20 after movement to the reference point 31 (Xs 1 , Ys 1 ) (prediction when moving in a straight section) It can obtain | require by Formula 2 similarly to. In addition, the azimuth angle θ2 from the coordinates (Xt 1 , Yt 1 ) of the automatic tracking range finder 20 after movement to the reference point 32 (Xs 2 , Ys 2 ) can be obtained in the same manner.

自動追尾式測距測角儀は曲線区間を移動することで、位置座標が変化するだけでなく、向きがθ変化する。   In the automatic tracking type ranging finder, not only the position coordinates change but also the orientation changes by θ by moving the curve section.

前回測量時(移動前)の自動追尾式測距測角儀から基準点31への方位角をθ0、視準角をα0、今回測量時(移動後)の自動追尾式測距測角儀から基準点31への方位角をθ1とすると、移動後の基準点1への視準角α1は下記式4’で求めることができる。   The azimuth angle from the automatic tracking range finder at the previous survey (before movement) to the reference point 31 is θ0, the collimation angle is α0, from the automatic tracking range finder at the current survey (after movement) If the azimuth angle to the reference point 31 is θ1, the collimation angle α1 to the reference point 1 after movement can be obtained by the following equation 4 ′.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

同様にして基準点2への視準角α2を求めることができる。   Similarly, the collimation angle α2 with respect to the reference point 2 can be obtained.

以上の手順により移動後の自動追尾式測距測角儀の視準角を予測することができる。
<手順2:自動追尾式測距測角儀の位置の検出>
手順2では、手順1で得られた自動追尾式測距測角儀の視準角の予測結果から、自動追尾式測距測角儀を回転制御して基準点を視準し、その測距測角値をワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により自動追尾式測距測角儀の正確な位置を検出する。検出された位置座標を(Xt,Yt)とする。
The collimation angle of the automatic tracking type ranging finder after movement can be predicted by the above procedure.
<Procedure 2: Detection of the position of the auto-tracking ranging finder>
In step 2, from the prediction result of the collimation angle of the automatic tracking range finder obtained in step 1, the automatic tracking range finder is rotationally controlled and the reference point is collimated. The accurate position of the auto-tracking ranging finder is detected by using the Wisebach triangle method and / or the backward crossing method. Let the detected position coordinates be (Xt, Yt).

自動追尾式測距測角儀と坑口側の複数の基準点から計画線が直線の時のように見通しのよい場合は、ワイズバッハトライアングルメソッドを用い、計画線が曲線の時のように見通しの悪い場合は、後方交会法を用いて、測距測角儀の位置を計測する。このように測量方法をトンネル線形に応じて使い分けて、より高い測量精度を得ることができる。もちろんこの発明の方法においては、精度確保の目的や施工現場の状況等に応じてワイズバッハトライアングルメソッドと後方交会法を同時に使用してもよい。測量手段と演算方法等システム全体を自動化させることにより、効率よく2つの測量方法を適宜用いることができる。なお、坑口側に設置する基準点及び掘進機に設置するターゲットは、反射プリズムとなっており、自動追尾式測距測角儀はこれらの反射プリズムをレーザー光や光波等により自動視準して測距、測角を行う。   If the line of sight is good, such as when the plan line is a straight line from the auto tracking range finder and multiple reference points on the wellhead side, the Wisebach Triangle method is used, and the line of sight is If it is bad, the position of the ranging finder is measured using the backward intersection method. Thus, it is possible to obtain higher surveying accuracy by properly using the surveying method according to the tunnel alignment. Of course, in the method of the present invention, the Wisebach triangle method and the backward crossing method may be used at the same time depending on the purpose of ensuring accuracy, the situation at the construction site, and the like. By automating the entire system such as surveying means and calculation methods, two surveying methods can be used efficiently and appropriately. The reference point installed on the wellhead side and the target installed on the excavator are reflective prisms, and the automatic tracking type ranging finder will automatically collimate these reflective prisms with laser light, light waves, etc. Performs distance measurement and angle measurement.

以下にワイズバッハトライアングルメソッド及び後方交会法について説明する。
(ワイズバッハトライアングルメソッド)
図16は、基準点との測量においてワイズバッハトライアングルメソッドを用いた場合を示した平面図である。
The Wisebach triangle method and the backward association method are described below.
(Wisebach Triangle Method)
FIG. 16 is a plan view showing a case where the Wisebach triangle method is used in the survey with the reference point.

図16において、ワイズバッハトライアングルメソッドを使用した場合の求点の座標(X,Y)は、下記式1.1、式1.2で求めることができる。   In FIG. 16, the coordinates (X, Y) of the obtained point when the Wisebach triangle method is used can be obtained by the following formula 1.1 and formula 1.2.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

(後方交会法)
図17は、基準点との測量において後方交会法を用いた場合を示した平面図である。
(Backward meeting method)
FIG. 17 is a plan view showing a case where the backward intersection method is used in the survey with the reference point.

図17において、後方交会法を使用した場合の求点の座標(X,Y)は、下記式2.1、式2.2で求めることができる。   In FIG. 17, the coordinates (X, Y) of the sought point when the backward intersection method is used can be obtained by the following formula 2.1 and formula 2.2.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

<手順3:掘進機に設置した複数のターゲットの位置と視準角の予測>
手順3では、掘進時に掘進機から得られる管理点座標データ及び管理点からターゲット1及び2までの距離から、掘進機に設置したターゲット1及び2の位置と視準角を予測する。
<Procedure 3: Prediction of positions and collimation angles of multiple targets installed in the excavator>
In procedure 3, the position and collimation angle of the targets 1 and 2 installed in the excavator are predicted from the management point coordinate data obtained from the excavator during excavation and the distance from the management point to the targets 1 and 2.

なお、掘進機に設けられたターゲットの位置と視準角の予測を、掘進機の種類として単胴タイプと中折れタイプに区別して説明する。
(単胴タイプ掘進機の位置の予測)
以下に、掘進機のターゲットの位置の予測について図5を用いて説明する。
Note that the prediction of the position and collimation angle of the target provided in the excavator will be described by distinguishing the type of excavator from a single-body type and a middle-fold type.
(Prediction of position of single-cylinder type excavator)
Hereinafter, prediction of the position of the target of the excavator will be described with reference to FIG.

単胴タイプ掘進機においては、掘進機に設置したターゲット11、ターゲット12の位置を、掘進中の計測方法で掘進時に得られる掘進機内の管理点(ジャッキストローク+ジャイロ方位)の位置データ、掘進機に設置したターゲット11、ターゲット12の設置位置情報(掘進機後端部からの距離、掘進機中心からの距離)を用いて逆算して予測する。   In the single cylinder type excavator, the position of the target 11 and the target 12 installed in the excavator is obtained by using the measuring method during excavation, the position data of the control point (jack stroke + gyro direction) in the excavator, and the excavator The target 11 and the target 12 installed in the above are estimated by using back position information (distance from the rear end of the excavator, distance from the center of the excavator).

図5に示すように、自動追尾式測距測角儀20が直線区間内で、シールド掘進機10だけが曲線区間にある場合はα0からα1のようにターゲット11、ターゲット12の視準角が大きく変化する。   As shown in FIG. 5, when the automatic tracking range finder 20 is in a straight section and only the shield machine 10 is in a curved section, the collimation angles of the targets 11 and 12 are α0 to α1. It changes a lot.

ターゲット11の座標(Xm,Ym)及びターゲット12の座標(Xm,Ym)は、掘進時に得られる管理点座標(Xk,Yk)及び管理点からターゲット11までの距離L1及び管理点からターゲットL2までの距離データ、また、ターゲット11の方位角β1及びターゲットの方位角β2を用いて下記式5、6により求めることができる。 The coordinates (Xm 1 , Ym 1 ) of the target 11 and the coordinates (Xm 2 , Ym 2 ) of the target 12 are the management point coordinates (Xk, Yk) obtained at the time of excavation, the distance L1 from the management point to the target 11 and the management point To the target L2, and the azimuth angle β1 of the target 11 and the azimuth angle β2 of the target 11 can be obtained by the following formulas 5 and 6.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

Figure 0005022484
Figure 0005022484

以上の手順により、掘進機に設けられたターゲット11及び12の、前回終了時の位置座標を予測することができる。
(中折れタイプ掘進機の位置の予測)
以下に、掘進機のターゲットの位置の予測について図11を用いて説明する。
With the above procedure, the position coordinates of the targets 11 and 12 provided in the excavator at the end of the previous time can be predicted.
(Prediction of the position of the folding machine)
Hereinafter, prediction of the position of the target of the excavator will be described with reference to FIG.

掘進機10が、前胴と後胴からなる中折れタイプにおいては、掘進機10に設置したターゲット11、ターゲット12の位置を、掘進中の計測方法で掘進時に得られる掘進機内の管理点K(ジャッキストローク)の位置データ、前胴方位角Az(ジャイロ方位)、掘進機に設置したターゲット11、ターゲット12の設置位置情報(掘進機後端部からの距離、掘進機中心からの距離)を用いて逆算して予測する。   In the case where the excavator 10 is a folded type consisting of a front cylinder and a rear cylinder, the position of the target 11 and the target 12 installed in the excavator 10 is determined by the control point K ( (Jack stroke) position data, front trunk azimuth angle Az (gyro azimuth), target 11 installed on the excavator, and target 12 installation position information (distance from the rear end of the excavator, distance from the center of the excavator) To calculate backward.

管理点Kの座標値は掘進中にシールド掘進機に搭載したジャイロコンパスから得られる掘進機10の方位角と掘進機10のジャッキ伸び量から得られる掘進機10の掘進距離によって演算され、1リング毎の掘進終了時に(Xk,Yk)として得られる。この座標値からターゲット11、ターゲット12の座標値は式8〜式10で求まる。   The coordinate value of the control point K is calculated by the digging distance of the digging machine 10 obtained from the azimuth angle of the digging machine 10 obtained from the gyrocompass mounted on the shield digging machine and the amount of jack elongation of the digging machine 10 during digging. It is obtained as (Xk, Yk) at the end of every excavation. From these coordinate values, the coordinate values of the target 11 and the target 12 are obtained by Expressions 8 to 10.

Figure 0005022484
Figure 0005022484

Figure 0005022484
Figure 0005022484

Figure 0005022484
Figure 0005022484

(ターゲットへの視準角の予測)
今回測量時(移動後)の自動追尾式測距測角儀20の位置からターゲット11の方位角θ1は、ワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により得られる自動追尾式測距測角儀20の位置座標を(Xt,Yt)とすると、下記式7から求めることができる。
(Prediction of collimation angle to target)
The azimuth angle θ1 of the target 11 from the position of the automatic tracking range finder 20 at the time of surveying (after movement) is determined by the automatic tracking range finder 20 obtained by the Wisebach triangle method and / or the backward intersection method. Can be obtained from the following equation (7).

Figure 0005022484
Figure 0005022484

また、前回測量時(移動前)の自動追尾式測距測角儀からターゲット11への方位角をθ0、視準角をα0とすると、今回測量時(移動後)のターゲット11への視準角α1は式2’で求めることができる。同様にしてターゲット12への視準角を求めることができる。
<手順4:掘進機に設置したターゲットの位置の検出>
手順4では、手順3で得られた掘進機のターゲットの位置及び視準角の予測結果をもとに、自動追尾式測距測角儀から掘進機のターゲットを視準してターゲットの位置を検出する。
<手順5:掘進機の位置及び方向の検出>
手順4で得られた、自動追尾式測距測角儀の位置検出結果から、掘進機の位置と向きを求める。
Also, assuming that the azimuth angle from the automatic tracking range finder at the previous survey (before movement) to the target 11 is θ0 and the collimation angle is α0, the collimation to the target 11 at the current survey (after movement) The angle α1 can be obtained by Expression 2 ′. Similarly, the collimation angle to the target 12 can be obtained.
<Procedure 4: Detection of the position of the target installed in the excavator>
In step 4, based on the predicted position and collimation angle of the excavator target obtained in step 3, the target of the excavator is collimated from the automatic tracking rangefinder. To detect.
<Procedure 5: Detection of the position and direction of the excavator>
The position and orientation of the excavator are obtained from the position detection result of the automatic tracking type ranging finder obtained in step 4.

以上の手順により、迷うことなく、迅速に自動追尾式測距測角儀がターゲット1、ターゲット2を視準することができ、掘進機の位置と方位を求めることができる。   By the above procedure, the automatic tracking type ranging finder can quickly collimate the target 1 and the target 2 without getting lost, and the position and direction of the excavator can be obtained.

なお、この際掘進機のローリング(前胴)、ピッチング(前胴)、中折れ上下角度、前胴と後胴のねじれ(ローリングの差)は、これらにより生じる平面位置の変位が自動追尾式測距測角儀がターゲット1、ターゲット2をサーチする際に照射するレーザー光や光波等の範囲と比較して微小である為に考慮する必要はない。   At this time, rolling of the excavator (front cylinder), pitching (front cylinder), vertical folding angle, twist of the front cylinder and rear cylinder (difference of rolling), the displacement of the plane position caused by these is measured automatically. It is not necessary to take into account that the range finder is very small compared to the range of laser light, light waves, etc. irradiated when searching the target 1 and the target 2.

上記の各手順による説明では、種々の自動追尾式測距測角儀と掘進機の位置関係のケースを例に挙げて説明したが、より複雑な移動状態における測量であっても、上記各手順を場合分けにして組み合わせることにより、掘進機の位置と方位を正確に求めることができる。   In the description of each procedure described above, the case of the positional relationship between various automatic tracking rangefinders and excavators has been described as an example. By combining the cases separately, the position and orientation of the excavator can be accurately obtained.

例えば、図6に示すような、前回測量時と今回測量時の間に自動追尾式測距測角儀20が曲線始点33を通過した場合であって、基準点31、基準点32、ターゲット11、ターゲット12すべての視準角が大きく変化する。このような場合においても、前回測量時の自動追尾式測距測角儀20の座標を(Xt,Yt)、移動途中の曲線始点上の自動追尾式測距測角儀20の座標を(Xt,Yt)、今回測量時(移動後)の自動追尾式測距測角儀20の座標を(Xt,Yt)とすると(Xt,Yt)はAの場合と同様に式1〜2により求められる。 For example, as shown in FIG. 6, when the automatic tracking type ranging finder 20 passes the curve start point 33 between the previous survey and the current survey, the reference point 31, the reference point 32, the target 11, the target All 12 collimation angles vary greatly. Even in such a case, the coordinates of the automatic tracking range finder 20 at the time of the previous survey are (Xt 0 , Yt 0 ), and the coordinates of the automatic tracking range finder 20 on the curve start point during the movement are used. If (Xt 1 , Yt 1 ) and (Xt 2 , Yt 2 ) are the coordinates of the auto-tracking range finder 20 at the time of the current survey (after movement), (Xt 1 , Yt 1 ) is the same as in the case of A. Is obtained by the equations 1-2.

(Xt,Yt)は、手順1の曲線移動の場合と同様に式3〜4を適用して求めることができる。ターゲット11、ターゲット12の座標は式5、6、ターゲット11、ターゲット12の視準角は式4’により求めることができる。そしてこれらのデータをもとに、手順5により掘進機の位置と方位を求めることができる。 (Xt 2 , Yt 2 ) can be obtained by applying Equations 3 to 4 in the same manner as in the case of curve movement in Procedure 1. The coordinates of the target 11 and the target 12 can be obtained from Equations 5 and 6, and the collimation angle of the target 11 and the target 12 can be obtained from Equation 4 ′. Based on these data, the position and orientation of the excavator can be obtained by procedure 5.

なお、上記の各ケースを用いての説明に於いては、説明を簡潔にするために基準点及びターゲットを2箇所としたが、坑口側に設置する基準点及び掘進機に設置するターゲットは、より正確な位置を計測するために2箇所以上の設置も可能である。   In addition, in the explanation using each of the above cases, the reference point and the target are set at two locations for the sake of brevity, but the reference point installed on the wellhead side and the target installed on the excavator are as follows: In order to measure a more accurate position, two or more places can be installed.

本発明による自動測量方法は、シールド工法、山岳トンネル工法、推進工法等のトンネル工法において、掘進機を用いる場合に適用できる。   The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a tunnel construction method such as a shield construction method, a mountain tunnel construction method, a propulsion construction method, etc., when an excavator is used.

以下に、上記で説明した本発明の自動測量方法が適用可能な構成を実施例として説明する。   Hereinafter, a configuration to which the automatic surveying method of the present invention described above can be applied will be described as an example.

<実施例1>
(自動追尾式測距測角儀が独立して後方台車に追従する場合)
図7に、自動追尾式測距測角儀が独立して後方台車に追従する場合の平面図を示す。この構成では、掘進機10の掘進とともに牽引する後方台車4の後方にあるいは後方台車4の中に自動追尾式測距測角儀20を搭載した走行台車6をワイヤ5等によって走行・停止自在として連結することができる。この場合、走行台車6を自走式として配置し、走行台車6を後方台車4の進行・停止とは独立してこれに追従する。
<Example 1>
(When the auto-tracking range finder can follow the rear carriage independently)
FIG. 7 shows a plan view in the case where the automatic tracking range finder is following the rear carriage independently. In this configuration, the traveling carriage 6 equipped with the automatic tracking type ranging finder 20 behind or behind the rear carriage 4 towed together with the excavating machine 10 can be run and stopped by the wire 5 or the like. Can be linked. In this case, the traveling carriage 6 is arranged as a self-propelled type, and the traveling carriage 6 follows this independently of the progress / stop of the rear carriage 4.

掘進機10の掘進時にも、この自動追尾式測距測角儀20を搭載する走行台車6を静止させた状態で、自動追尾式測距測角儀20をターゲット11、12を視準する時点での自動追尾式測距測角儀20の位置と向きを予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀20から坑口側の複数の基準点31、32及び掘進機10に設置した複数のターゲット11、12のそれぞれの視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機10の位置と方位を求める。本発明による自動測量方法は、シールド工法、山岳トンネル工法、推進工法等において、掘進機及び後方台車を用いる場合に適用できる。
<実施例2>
(自動追尾式測距測角儀が測量の際、障害物回避のために移動する場合)
図8に、自動追尾式測距測角儀が測量の際、障害物回避のために移動する場合の平面図を示す。この構成では、掘進機10の掘進とともに牽引する後方台車4に搭載した自動追尾式測距測角儀20が、掘進機10に設置したターゲット11、12を視準するに際し、自動追尾式測距測角儀20を回転台21の上に設置し、自動測量時に、回転台21を水平方向に回転させ、自動測量を実施する。
Even when the excavator 10 is excavated, the automatic tracking range finder 20 is collimated with the targets 11 and 12 while the traveling carriage 6 carrying the automatic tracking range finder 20 is stationary. The position and orientation of the automatic tracking range finder 20 are predicted, and a plurality of reference points 31 and 32 on the wellhead side from the automatic tracking range finder 20 and the excavator 10 are based on these data. The collimation angle of each of the plurality of targets 11 and 12 installed in the automatic calculation is automatically calculated and collimated to obtain the position and orientation of the excavator 10. The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a shield method, a mountain tunnel method, a propulsion method, and the like when an excavator and a rear carriage are used.
<Example 2>
(When the auto-tracking rangefinder is moved to avoid obstacles during surveying)
FIG. 8 is a plan view when the automatic tracking type ranging finder is moved for obstacle avoidance during surveying. In this configuration, when the automatic tracking range finder 20 mounted on the rear carriage 4 towed together with the excavating machine 10 collimates the targets 11 and 12 installed in the excavating machine 10, the automatic tracking type distance measuring instrument 20 is used. The angle measuring instrument 20 is installed on the turntable 21, and at the time of automatic surveying, the turntable 21 is rotated in the horizontal direction to perform automatic surveying.

これにより、測量途中で障害物が発生して、掘進機10のターゲット11、12の見通しが確保できない場合でも、自動追尾式測距測角儀20を障害物から回避した位置に移動し、掘進機10に設置したターゲット11、12を視準できる状態で、ターゲット11、12を視準する時点での自動追尾式測距測角儀20の位置と向きを予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀20から坑口側の基準点31、32及び掘進機10に設置したターゲット11、12のそれぞれの視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機10の位置と向きを求める。もちろん、障害物回避の移動方向は、上下、水平方向への直線移動でもよい。   Thus, even when an obstacle occurs during the surveying and the line of sight of the targets 11 and 12 of the excavator 10 cannot be secured, the automatic tracking type ranging finder 20 is moved to a position avoiding the obstacle and the excavation is performed. The position and orientation of the automatic tracking rangefinder 20 at the time when the targets 11 and 12 are collimated in a state where the targets 11 and 12 installed in the machine 10 can be collimated, and based on these data Then, the collimation angle of each of the reference points 31 and 32 on the wellhead side and the targets 11 and 12 installed on the excavator 10 is automatically calculated and collimated from the automatic tracking range finder 20 to the excavator 10. Find the position and orientation of. Of course, the moving direction of obstacle avoidance may be linear movement in the vertical and horizontal directions.

また、移動に際しては、自動追尾式測距測角儀20の移動位置、向きを考慮し、掘進機10の位置と向きを測量するに際し、掘進機10に設置したターゲット11、12を視準する時点での自動追尾式測距測角儀20の位置と向きを予測する。また、この場合、実施例1で説明した掘進機の掘進とともに牽引する後方台車4の後方の走行台車6に搭載した自動追尾式測距測角儀20で実施する。本発明による自動測量方法は、シールド工法、山岳トンネル工法、推進工法等において、掘進機及び後方台車を用いる場合に適用できる。
<実施例3>
(自動追尾式測距測角儀がズリトロ用レールを走行して測量する場合)
図9に、自動追尾式測距測角儀がズリトロ用レールを走行して測量する場合の平面図を示す。この構成では、後方台車4と並行するズリトロ用レール34上を走行して移動する自動走行台車22に自動追尾式測距測角儀20を設置して、坑口側の基準点31、32をもとにして掘進機10に設置したターゲット11、12を検出する。
When moving, the target 11 and 12 installed in the excavator 10 are collimated when the position and orientation of the excavator 10 are measured in consideration of the moving position and orientation of the automatic tracking range finder 20. The position and orientation of the automatic tracking range finder 20 at the time are predicted. In this case, the automatic tracking type ranging finder 20 mounted on the traveling carriage 6 behind the rear carriage 4 towed together with the excavating machine described in the first embodiment is used. The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a shield method, a mountain tunnel method, a propulsion method, and the like when an excavator and a rear carriage are used.
<Example 3>
(When the auto-tracking type ranging finder travels along the rail for Zuritro)
FIG. 9 is a plan view in the case where the automatic tracking type ranging finder is traveling and surveying on the rail for Zuritro. In this configuration, an automatic tracking range finder 20 is installed on an automatic traveling carriage 22 that travels and moves on a rail 34 parallel to the rear carriage 4, and the reference points 31 and 32 on the wellhead side are provided. Then, the targets 11 and 12 installed in the excavator 10 are detected.

これにより、より見通しがよい位置で、坑口側の基準点31、32をもとに、自動追尾式測距測角儀20の位置を検出し、その後に掘進機10に設置したターゲット11、12を視準して掘進機10の位置と向きを測量するに際し、掘進機10に設置したターゲット11、12を視準する時点での自動追尾式測距測角儀20の位置と向きを予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀20から坑口側の基準点31、32及び掘進機10に設置したターゲット11、12のそれぞれの視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機10の位置と向きを求めることができる。この場合、後方台車4の上や後方台車用の軌道の横に平行に新たに自動追尾式測距測角儀20を走行させる軌道を設置し、走行させることもできる。   Thereby, the position of the automatic tracking type ranging finder 20 is detected based on the reference points 31 and 32 on the wellhead side at a position where the line of sight is better, and then the targets 11 and 12 installed in the excavator 10 are detected. Is used to measure the position and orientation of the excavator 10, and the position and orientation of the automatic tracking range finder 20 at the time of collimating the targets 11 and 12 installed on the excavator 10 are predicted. Based on these data, the collimation angle of each of the reference points 31 and 32 on the wellhead side and the targets 11 and 12 installed on the excavator 10 is automatically calculated from the auto-tracking range finder 20. The position and orientation of the excavator 10 can be obtained by collimating. In this case, it is also possible to install a new track for running the auto-tracking ranging finder 20 in parallel with the rear carriage 4 or next to the rear carriage track.

ここで、自動追尾式測距測角儀20を設置してある自動走行台車22は、測量時に、人力でズリトロ用レール34にセットするか、あるいは、掘進機10の掘進とともに牽引する後方台車4に置かれ、測量時に後方台車4に備え付けてある機械アームで、セット、回収をするようにしてもよい。本発明による自動測量方法は、シールド工法、山岳トンネル工法、推進工法等において、掘進機、及びズリトロ用レールあるいは後方台車を用いる場合に適用できる。
<実施例4>
(自動追尾式測距測角儀を覆工部に設置して測量する場合)
図10に、自動追尾式測距測角儀を覆工部に設置して測量する場合の平面図を示す。この構成では、トンネル掘進坑内の覆工部22に自動追尾式測距測角儀20を設置し、坑口側の基準点31、32をもとにして掘進機10に設置したターゲット11、12を検出する。これにより、掘進機10のターゲット11、12を視準して掘進機10の位置と向きを測量するに際し、ターゲット11、12の位置を予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀20からのターゲット11、12の視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機10の位置と方位を求める。
<実施例5>
(自動追尾式測距測角儀を掘進機に搭載して測量する場合)
図12に、自動追尾式測距測角儀を掘進機に搭載して測量する場合の平面図を示す。この構成では、トンネル掘進坑内で、掘進機10に自動追尾式測距測角儀20を搭載し、この自動追尾式測距測角儀20が坑口側の基準点31、32を視準して、自動追尾式測距測角儀20の位置を検出する。これにより、基準点31、32を視準し、自動追尾式測距測角儀20の位置を検出するに際し、基準点31、32を視準する時点での自動追尾式測距測角儀20の位置と向きを予測し、これらのデータをもとに自動追尾式測距測角儀20から基準点31、32の視準角を自動的に演算し、視準し、掘進機1の位置と向きを求める。
本発明による自動測量方法は、シールド工法、山岳トンネル工法、推進工法等において、掘進機を用いる場合に適用できる。
<実施例6>
(自動追尾式測距測角儀が、トンネル坑口から切羽に向かってシールド掘進機近傍のセグメントにあるターゲットを視準する場合)
図13に、自動追尾式測距測角儀が、トンネル坑口から切羽に向かってシールド掘進機近傍のセグメントの左右の位置にある2つのターゲットを視準する場合の平面図を示す。この構成では、2つのターゲット13、14は、トンネル坑口から切羽に向かって、セグメント35の右側ターゲット13、セグメント35の左側ターゲット14があり、この2つのターゲット13、14の位置座標を求めると共に、左右のセグメントのリード差を求める。この際、2つのターゲット13、14は、人的に設置してもよく、また、自動装置を使用して自動的に設置するようにしてもよい。
Here, the automatic traveling carriage 22 on which the automatic tracking type ranging finder 20 is installed is set on the rail 34 for manual operation at the time of surveying, or the rear carriage 4 towed together with the excavator 10 excavating. It is possible to set and collect with a mechanical arm placed on the rear carriage 4 during surveying. The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a shield method, a mountain tunnel method, a propulsion method, etc., when an excavator and a rail for rearward or a rear carriage are used.
<Example 4>
(When an automatic tracking range finder is installed in the lining part and surveyed)
FIG. 10 is a plan view when the automatic tracking type ranging finder is installed in the lining part and surveyed. In this configuration, the automatic tracking type ranging finder 20 is installed in the lining portion 22 in the tunnel excavation pit, and the targets 11 and 12 installed in the excavator 10 based on the reference points 31 and 32 on the wellhead side are installed. To detect. As a result, when the targets 11 and 12 of the excavator 10 are collimated and the position and orientation of the excavator 10 are surveyed, the positions of the targets 11 and 12 are predicted, and automatic tracking distance measurement is performed based on these data. The collimation angles of the targets 11 and 12 from the angle measuring instrument 20 are automatically calculated and collimated to determine the position and orientation of the excavator 10.
<Example 5>
(When the automatic tracking type ranging finder is mounted on the excavator and surveying)
FIG. 12 is a plan view in the case where surveying is performed by mounting the automatic tracking type ranging finder on the excavator. In this configuration, the automatic tracking type ranging finder 20 is mounted on the excavator 10 in the tunnel excavation shaft, and the automatic tracking type ranging finder 20 collimates the reference points 31 and 32 on the wellhead side. The position of the automatic tracking type ranging finder 20 is detected. As a result, when the reference points 31 and 32 are collimated and the position of the automatic tracking range finder 20 is detected, the automatic tracking range finder 20 when the reference points 31 and 32 are collimated. The position and orientation of the reference point 31 and 32 are automatically calculated from the automatic tracking rangefinder 20 based on these data, collimated and collimated, and the position of the excavator 1 And ask for direction.
The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a shield method, a mountain tunnel method, a propulsion method, etc., when an excavator is used.
<Example 6>
(When the auto-tracking range finder collimates a target in a segment near the shield machine from the tunnel entrance to the face)
FIG. 13 is a plan view in the case where the automatic tracking type ranging finder collimates two targets at the left and right positions of the segment in the vicinity of the shield machine from the tunnel entrance to the face. In this configuration, the two targets 13 and 14 are a right target 13 of the segment 35 and a left target 14 of the segment 35 from the tunnel entrance to the face, and the position coordinates of the two targets 13 and 14 are obtained, Find the lead difference between the left and right segments. At this time, the two targets 13 and 14 may be installed manually or may be automatically installed using an automatic device.

図14に、自動追尾式測距測角儀が、トンネル坑口から切羽に向かってシールド掘進機近傍のセグメントの上下の位置にある2つのターゲットを視準する場合の立面図を示す。2つのターゲット13、14は、トンネル坑口から切羽に向かって、セグメント35の上部ターゲット13、下部ターゲット14があり、この2つのターゲットの位置座標を求めると共に、上下のセグメント35のリード差を求める。この際、図13における左右ターゲットの設置と同様に、ターゲットの設置は、人的設置、自動装置による設置のどちらでもよい。   FIG. 14 shows an elevational view when the automatic tracking range finder is collimating two targets located above and below the segment near the shield machine from the tunnel entrance to the face. The two targets 13 and 14 are the upper target 13 and the lower target 14 of the segment 35 from the tunnel entrance to the face. The position coordinates of the two targets are obtained, and the lead difference between the upper and lower segments 35 is obtained. At this time, similarly to the installation of the left and right targets in FIG. 13, the installation of the target may be either human installation or installation by an automatic device.

図15は、図13におけるA−A断面を示したものである。長さが既知のスタッフなどのバー36のセンター37から左右の定位置にあらかじめ2つのターゲット13、14となるプリズムを固定し、そのスタッフなどのバー36を自動追尾式測距測角儀からプリズムを見通すことができるセグメント35にセットし、順次プリズムを視準する。   FIG. 15 shows an AA cross section in FIG. The prisms that become the two targets 13 and 14 are fixed in advance to the left and right fixed positions from the center 37 of the bar 36 such as a staff member whose length is known, and the bar 36 such as the staff member is converted into a prism from the automatic tracking type ranging finder. Is set to a segment 35 that can be seen through, and the prisms are collimated sequentially.

上記の通り、セグメントの位置を求め、そのリード差より向きを求めて、セグメント測量を行う。このセグメント測量は、通常シールド掘進機の直後のセグメントから5〜6リング後ろのセグメントまでを測量するが、特に測量する数は特定しない。本発明による自動測量方法は、シールド工法、推進工法等において、自動追尾測距測角儀を用いる場合に適用できる。   As described above, the segment position is obtained, the direction is obtained from the lead difference, and the segment survey is performed. This segment survey is usually performed from the segment immediately after the shield machine to the segment 5 to 6 rings behind, but the number to be surveyed is not particularly specified. The automatic surveying method according to the present invention can be applied to a case where an automatic tracking distance measuring instrument is used in a shield method, a propulsion method, or the like.

10 掘進機
11〜14 ターゲット
20 自動追尾式測距測角儀
21 回転台
22 覆工部
30 中心線
31 基準点
32 基準点
33 曲線始点
34 ズリトロ用レール
35 セグメント
36 バー
37 センター
4 後方台車
5 ワイヤ
6 走行台車
K 管理点
C 掘進機の折れ点
Az 掘進機の前胴方位角
At 中折れ角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Excavator 11-14 Target 20 Automatic tracking type ranging finder 21 Turntable 22 Covering part 30 Centerline 31 Reference point 32 Reference point 33 Curve start point 34 Zuritro rail 35 Segment 36 Bar 37 Center 4 Rear carriage 5 Wire 6 Traveling carriage K Control point C Folding machine break point Az Digging machine front trunk azimuth At bending angle

Claims (9)

トンネル掘進坑内での、掘進機の位置及び向きの測量方法であって、下記(1)から(5)の手順により掘進機の位置及び向きを自動測量することを特徴とする自動測量方法。
(1)自動追尾式測距測角儀の前回測量時の位置データ及びそれ以降の移動データから、自動追尾式測距測角儀の今回測量時の位置及び向きを予測し、坑口側に設置した複数の基準点の視準角を予測する工程。
(2)(1)の予測結果をもとに、自動追尾式測距測角儀から、坑口側に設けた複数の基準点を視準して自動追尾式測距測角儀の位置を検出する工程。
(3)掘進機の測量位置データから、掘進機に設置した複数のターゲットの位置及び視準角を予測する工程。
(4)(3)の予測結果をもとに、自動追尾式測距測角儀から掘進機に設置した複数のターゲットを視準して複数のターゲットの位置を検出する工程。
(5)(4)で得られた、掘進機の複数のターゲットの位置の検出結果をもとに、掘進機の位置と向きを求める工程。
An automatic surveying method for surveying the position and orientation of an excavator in a tunnel excavation tunnel, wherein the position and orientation of the excavator is automatically surveyed according to the following procedures (1) to (5).
(1) Predict the position and orientation of the automatic tracking rangefinder at the time of the current survey from the position data of the previous survey of the rangefinder and the movement data after that, and install it at the wellhead Predicting collimation angles of a plurality of reference points.
(2) Based on the prediction result of (1), the position of the automatic tracking rangefinder is detected from the automatic tracking rangefinder by collimating a plurality of reference points provided on the wellhead side. Process.
(3) A step of predicting positions and collimation angles of a plurality of targets installed in the excavator from surveying position data of the excavator.
(4) A step of collimating a plurality of targets installed on the excavator from the automatic tracking range finder and detecting the positions of the plurality of targets based on the prediction result of (3).
(5) A step of obtaining the position and orientation of the excavator based on the detection results of the positions of the plurality of targets of the excavator obtained in (4).
自動追尾式測距測角儀を、掘進機に牽引された後方台車に搭載することを特徴とする請求項1に記載の自動測量方法。   2. The automatic surveying method according to claim 1, wherein the automatic tracking type ranging finder is mounted on a rear carriage pulled by an excavator. 自動追尾式測距測角儀を走行台車に搭載し、掘進機に牽引された後方台車の後方に走行台車を連結し、又は走行台車を自走式とし、走行台車を後方台車の進行・停止とは独立してこれに追従するようにし、掘進機の掘進時に走行台車を静止させることを特徴とする請求項1に記載の自動測量方法。   Auto-tracking ranging finder is mounted on the traveling cart, and the traveling cart is connected to the rear of the rear cart pulled by the excavator, or the traveling cart is self-propelled, and the traveling cart advances / stops the rear cart The automatic surveying method according to claim 1, wherein the vehicle is made to follow this independently and the traveling carriage is stopped when the excavator is excavating. 掘進機の掘進とともに牽引する後方台車に搭載した自動追尾式測距測角儀、又は掘進機の掘進とともに牽引する後方台車の後方の走行台車に搭載した自動追尾式測距測角儀が、後方台車、又は走行台車に対して上下及び/又は水平方向に移動可能であることを特徴とする請求項2又は3に記載の自動測量方法。   The automatic tracking rangefinder that is mounted on the rear carriage that is towed together with the excavating machine, or the automatic tracking rangefinder that is mounted on the traveling carriage behind the rear carriage that is pulled together with the excavator. The automatic surveying method according to claim 2, wherein the method is movable up and down and / or horizontally with respect to the carriage or the traveling carriage. トンネル掘進坑内において、坑内の覆工部に自動追尾式測距測角儀を設置することを特徴とする請求項1に記載の自動測量方法。   2. The automatic surveying method according to claim 1, wherein an automatic tracking type ranging finder is installed in a lining portion in the tunnel excavation tunnel. 掘進機が中折れ式の場合に、自動追尾式測距測角儀が掘進機に設置した複数のターゲットの視準角を、掘進機の方位角と掘進機のジャッキ伸び量から得られる管理点の座標を求め、掘進機中折れ点の座標を求め、掘進機に設置した複数のターゲットの座標を求めた後、この掘進機に設置した複数のターゲットの座標と自動追尾式測距測角儀の座標から求めることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の自動測量方法。   When the excavator is a folding type, the control point that the automatic tracking type ranging finder can obtain the collimation angle of multiple targets installed on the excavator from the azimuth angle of the excavator and the jack extension of the excavator After obtaining the coordinates of the breakage point of the excavator, obtaining the coordinates of the multiple targets installed on the excavator, the coordinates of the multiple targets installed on the excavator and the automatic tracking rangefinder The automatic surveying method according to claim 1, wherein the automatic surveying method is obtained from the coordinates. 自動追尾式測距測角儀が、掘進機に搭載されていることを特徴とする請求項1に記載の自動測量方法。   2. The automatic surveying method according to claim 1, wherein the automatic tracking type ranging finder is mounted on the excavator. トンネルの工法がシールド工法であって、複数のターゲットがセグメントに設置されていることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の自動測量方法。   8. The automatic surveying method according to claim 1, wherein the tunnel construction method is a shield construction method, and a plurality of targets are installed in the segment. 自動追尾式測距測角儀と坑口側の複数の基準点からトンネル線形に応じて、ワイズバッハトライアングルメソッド及び/又は後方交会法により、自動追尾式測距測角儀の位置を検出することを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の自動測量方法。   It is possible to detect the position of the automatic tracking range finder using the Wisebach Triangle method and / or the backward crossing method according to the tunnel alignment from multiple reference points on the wellhead side and the automatic tracking range finder The automatic surveying method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108343472A (en) * 2018-02-07 2018-07-31 大连理工大学 A kind of constructing tunnel blasting environment effect intelligent appraisement system

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6669590B2 (en) * 2016-05-30 2020-03-18 鹿島建設株式会社 Positioning method of shield machine
JP7307667B2 (en) * 2019-12-03 2023-07-12 株式会社熊谷組 Shield Tunnel Surveying System and Shield Tunnel Surveying Method
CN114777749B (en) * 2022-04-26 2025-03-21 华中科技大学 A method, system, medium, equipment and terminal for measuring posture of a tunnel boring machine
CN116381702A (en) * 2023-01-05 2023-07-04 山东能源集团有限公司 An underground self-tracking ranging device for roadheader
JP7387938B1 (en) 2023-06-12 2023-11-28 鹿島建設株式会社 Tunnel inner shape measurement system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2996521B2 (en) * 1991-03-08 2000-01-11 株式会社青木建設 Shield surveying method
JP2912497B2 (en) * 1991-10-14 1999-06-28 株式会社青木建設 Shield surveying method
JP3231386B2 (en) * 1992-04-08 2001-11-19 株式会社青木建設 Shield surveying method
JP2644152B2 (en) * 1992-10-29 1997-08-25 鹿島建設株式会社 Automatic surveying method of shield machine
JP3442451B2 (en) * 1993-12-29 2003-09-02 株式会社青木建設 Survey method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108343472A (en) * 2018-02-07 2018-07-31 大连理工大学 A kind of constructing tunnel blasting environment effect intelligent appraisement system

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