(57)【要約】【課題】掘削底面の三次元形状を広範囲に表示し易く、掘削位置を適切に選定し易くできるニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置及び計測方法を提供する。【解決手段】  ケーソン躯体１の刃口４に囲まれた作業室９内で掘削底面３の二次元画像を撮像する撮像部５と、撮像部５により互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の二次元画像により掘削底面３の三次元画像を形成する三次元画像形成部１１と、掘削底面３の三次元画像を表示する表示部１２と、を備えている。【選択図】図１
2018168570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン躯体の刃口に囲まれた作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像する撮像部と、
該撮像部により互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の前記二次元画像により前記掘削底面の三次元画像を形成する三次元画像形成部と、
前記掘削底面の前記三次元画像を表示する表示部と、
を備えていることを特徴とするニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置。
【請求項２】
前記作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された前記撮像部を有することを特徴とする請求項１に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置。
【請求項３】
前記作業室内に移動可能に設けられた掘削機に前記撮像部が取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置。
【請求項４】
前記ケーソン躯体の姿勢を検出する姿勢検出部と、
前記作業室の内側面の前記ケーソン躯体の所定の位置に設けられたターゲットと、
前記ケーソン躯体の姿勢と前記ターゲットの前記ケーソン躯体の所定の位置から前記ターゲットの絶対位置を検出する検出部と、を備え、
前記撮像部は、前記掘削底面と前記ターゲットとを含んで前記複数の二次元画像を撮像可能に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置。
【請求項５】
ケーソン躯体の刃口に囲まれた作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像部により撮像し、
該撮像部により互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の前記二次元画像を用いて前記掘削底面の三次元画像を形成し、
前記掘削底面の前記三次元画像を表示する、
ことを特徴とするニューマチックケーソンの掘削底面の計測方法。
【請求項６】
前記作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された前記撮像部から前記二次元画像を撮像することを特徴とする請求項５に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測方法。
【請求項７】
前記作業室内に移動可能に設けられた掘削機に取付けられた前記撮像部から前記二次元画像を撮像することを特徴とする請求項５に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測方法。
【請求項８】
前記ケーソン躯体の姿勢を検出し、
前記作業室の内側面の前記ケーソン躯体の所定の位置にターゲットを設け、該ターゲットの前記所定の位置を記録し、
検出部が前記ケーソン躯体の姿勢から、記録した前記ターゲットの前記ケーソン躯体の所定の位置により、前記ターゲットの絶対位置を検出し、
前記撮像部が前記ターゲットと前記掘削底面を含む前記複数の二次元画像を撮像して該複数の二次元画像から前記三次元画像を作成し、
前記ターゲットの絶対位置と前記三次元画像の前記ターゲットと前記掘削底面の相対位置から前記掘削底面の絶対位置を取得する
ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一つに記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチックケーソンの作業室内の掘削底面を計測する掘削底面の計測装置及び計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックケーソン工法は、下部の作業室内の地山からなる掘削底面を掘削することで、地上で構築した環状体を順次沈下させる工法である。そのため作業室内の掘削底面の掘削形状を管理することは、ケーソン躯体の沈下や姿勢制御のために重要である。
【０００３】
従来、掘削底面の形状を管理する技術は種々知られている。例えば下記特許文献１及び２では作業室の壁面に数字・記号・線または色等を表示し、テレビカメラで撮像するなどにより掘削底面を計測していた。下記特許文献３では、作業室天井から標尺部材を吊り下げて掘削底面を計測していた。下記特許文献４では、作業室天井下面に設けられたレーダー等の測距装置により刃口近傍の掘り残し部までの距離を計測していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１４６０２５号公報
【特許文献２】特開平２−１３６１５号公報
【特許文献３】特開２００１−５５７４１号公報
【特許文献４】特開２０１５−２２９８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ニューマチックケーソン工法では、随時作業室の掘削底面が掘削され、この掘削に伴ってケーソン躯体が随時沈下する。そのため掘削底面の形状が随時変化し、ケーソン躯体の沈降に随時影響している。
【０００６】
ところが従来の掘削底面の形状を管理する技術では、テレビカメラやレーダーなどにより局部的に掘削底面を写したり、計測されていた。そのため局部的な掘削底面の測定結果に基づいて適切な掘削底面の掘削位置を選定し難いことがあった。
【０００７】
また上記特許文献４等では、掘削底面の形状をコンピュータで処理可能なデータ化されているが、測距装置を用いて局部毎に計測されるため、作業室内の掘削底面における広い範囲で形状を把握するには長時間を要し、掘削底面をリアルタイムに把握することが容易でなかった。さらに測距装置を基準点に設けるため、掘削底面の広い範囲を計測するには構造が複雑になり手間も要していた。
【０００８】
そこで本発明では、掘削底面の三次元形状を広範囲に表示し易くできるニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置及び計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置は、ケーソン躯体の刃口に囲まれた作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像する撮像部と、互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の前記二次元画像により前記掘削底面の三次元画像を形成する三次元画像形成部と、前記掘削底面の前記三次元画像を表示する表示部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された前記撮像部を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記作業室内に移動可能に設けられた掘削機に前記撮像部が取付けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の構成に加え、前記ケーソン躯体の姿勢を検出する姿勢検出部と、前記作業室の内側面の前記ケーソン躯体の所定の位置に設けられたターゲットと、前記ケーソン躯体の姿勢と前記ターゲットの前記ケーソン躯体の所定の位置から前記ターゲットの絶対位置を検出する検出部と、を備え、前記撮像部は、前記掘削底面と前記ターゲットとを含んで前記複数の二次元画像を撮像可能に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項５に記載のニューマチックケーソンの掘削底面の計測方法は、ケーソン躯体の刃口に囲まれた作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像部により撮像し、互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の前記二次元画像を用いて前記掘削底面の三次元画像を形成し、前記掘削底面の前記三次元画像を表示する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、前記作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された前記撮像部から前記二次元画像を撮像することを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、前記作業室内に移動可能に設けられた掘削機に取付けられた前記撮像部から前記二次元画像を撮像することを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項５乃至７の何れか一つに記載の構成に加え、前記ケーソン躯体の姿勢を検出し、前記作業室の内側面の前記ケーソン躯体の所定の位置にターゲットを設け、該ターゲットの前記所定の位置を記録し、検出部が前記ケーソン躯体の姿勢から、記録した前記ターゲットの前記ケーソン躯体の所定の位置により、前記ターゲットの絶対位置を検出し、前記撮像部が前記ターゲットと前記掘削底面を含む前記複数の二次元画像を撮像して該複数の二次元画像から前記三次元画像を作成し、前記ターゲットの絶対位置と前記三次元画像の前記ターゲットと前記掘削底面の相対位置から前記掘削底面の絶対位置を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された複数の二次元画像により掘削底面の三次元画像を形成する三次元画像形成部と、を有している。そのため撮像部により互いに異なる位置から共通部位を含んで二次元画像を撮像し、三次元画像形成部において複数の二次元画像を、共通部位を利用して組合せることで三次元画像を形成できる。広い範囲の二次元画像を撮像することで、広範囲の掘削底面の三次元画像を容易に形成することができる。その結果、掘削底面の三次元形状を広範囲に表示し易くでき、例えば掘削位置を適切に選定し易いニューマチックケーソンの掘削底面の計測装置を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された撮像部を有しているので、ケーソン躯体を基準にした向きで撮像部の二次元画像を撮像することができる。そのためケーソン躯体の各部の位置データを利用して二次元画像を処理して三次元画像を形成することができ、構成をより簡素化し易い。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、作業室内に移動可能に設けられた掘削機に前記撮像部が取付けられているので、撮像部が作業室内全体を確実に移動でき、特に撮像部が掘削底面における掘削部位付近に必ず移動することができる。そのため作業室内の掘削底面の三次元形状をリアルタイムに表示し易い。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、姿勢検出部でケーソン躯体の姿勢を検出し、作業室の内側面にターゲットを設けて撮像部で掘削底面とターゲットとを含んだ複数の二次元画像を撮像して複数の二次元画像から掘削底面の三次元画像を作成し、掘削底面の位置検出部でケーソン躯体に対するターケットの位置をケーソン躯体の姿勢に応じて補正してターゲットの絶対位置を求め、ターゲットの絶対位置と三次元画像のターゲットと掘削底面の相対位置に基づいて掘削底面の絶対位置を取得することができる。そのため作業室内の掘削底面の三次元形状を、ケーソン躯体に対する相対形状ではなく絶対形状として正確に取得することができ、掘削底面の傾き、三次元方向の位置ズレ、鉛直軸周りの回転方向のズレを見ることができる。その結果、例えば掘削位置をより適切に選定し易くできる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、作業室内で掘削底面の二次元画像を撮像し、複数の二次元画像を用いて掘削底面の三次元画像を形成している。そのため互いに異なる位置から複数の二次元画像を撮像することで、共通部位を利用して掘削底面の三次元画像を形成でき、広い範囲の二次元画像を撮像して掘削底面の三次元画像を広範囲に容易に形成することができる。その結果、掘削底面の三次元形状を広範囲に表示し易くでき、例えば掘削位置を適切に選定し易いニューマチックケーソンの掘削底面の方法を提供することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、作業室を区画する作業室天井スラブ又は前記刃口に固定された撮像部から二次元画像を撮像するので、ケーソン躯体を基準にした向きで二次元画像を撮像することができる。そのためケーソン躯体の各部の位置データを利用して二次元画像を処理して三次元画像を形成することができ、構成をより簡素化し易い。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、作業室内に移動可能に設けられた掘削機に取付けられた撮像部から撮像するので、撮像部が作業室内全体を確実に移動でき、特に掘削底面における掘削部位付近に必ず移動できる。そのため作業室内の掘削底面の三次元形状をリアルタイムに表示し易い。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、ケーソン躯体の姿勢を検出し、ケーソン躯体の姿勢から、作業室の内側面のケーソン躯体の所定の位置に設けられ、予め記録されたターゲットの所定の位置により、検出部がターゲットの絶対位置を検出し、掘削底面を含んで複数の二次元画像を撮像して複数の二次元画像から掘削底面の三次元画像を作成し、ターゲットの絶対位置と三次元画像のターゲットと掘削底面の相対位置に基づいて掘削底面の絶対位置を取得することができる。そのため作業室内の掘削底面の三次元形状を、ケーソン躯体に対する相対形状ではなく絶対形状をより正確に取得することができる。その結果、掘削底面の傾き、三次元方向の位置ズレ、鉛直軸周りの回転方向の位置ズレを見ることができ、掘削位置をより適切に選定し易くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す図１のＡ−Ａ水平断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る掘削底面の計測装置で得られた掘削底面の三次元画像を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体の変形例を示す水平断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体の他の変形例を示す水平断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す図６のＢ−Ｂ水平断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る掘削底面の計測装置が装着されたケーソン躯体を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。本実施形態のニューマチックケーソンにおける掘削底面の計測装置は構築途中のケーソン躯体に使用されるものである。
［第１実施形態］
図１乃至図３は、第１実施形態に係る掘削底面の計測装置１０が装着されたケーソン躯体１を示している。
【００２７】
図１及び図２に示すように、ケーソン躯体１は、刃口４と、刃口４に囲まれた作業室９を下端に仕切るように形成された作業室天井スラブ２と、作業室天井スラブ２上に積層されて地中に沈下した状態で配置される環状体１ａと、を有する。
【００２８】
ケーソン躯体１に装着された掘削底面３の計測装置１０は、図１及び図２に示すように、掘削底面３の二次元画像を撮像する撮像部５と、掘削底面３の三次元画像を形成する三次元画像形成部１１と、掘削底面３の三次元画像を表示する表示部１２と、を備えている。
【００２９】
撮像部５は、ケーソン躯体１の刃口４に囲まれた作業室９内で掘削底面３の二次元画像を撮像するもので、デジタルカメラなどからなる。
【００３０】
この実施形態では、図２に示すように、撮像部５が作業室９を区画する作業室天井スラブ２又は刃口４に固定されており、ケーソン躯体１の作業室９内における刃口４上部もしくは作業室天井スラブ２の下面に、２つの撮像部５を適当な離隔を設けて設置されている。
【００３１】
作業室９の対向面側にも同じように２つの撮像部５が適当な間隔を開けて固定して設置されている。
【００３２】
各撮像部５は、図２に示すように、それぞれ撮像範囲５θを撮像可能であり、互いに異なる４つの位置から共通部位を含んだ状態で掘削底面３の二次元画像をそれぞれ撮像できる。各撮像部５は同時刻もしくはほぼ同時刻に撮像することが可能である。
【００３３】
４つの撮像部５で撮像された二次元画像により、作業室９内の掘削底面３の全体を撮像可能である。
【００３４】
三次元画像形成部１１は、撮像部５により互いに異なる４つの位置から撮像された複数の二次元画像により掘削底面３の三次元画像を形成するもので、例えば地上に設置されたパソコンなどからなる。各撮像部５で撮像されて有線もしくは無線により送られた二次元画像のデータが三次元画像形成部１１に取り込まれて演算処理される。
【００３５】
三次元画像形成部１１では、撮像された４枚の撮像データを演算処理することで、撮像時の掘削底面３の形状が三次元画像データ化されて三次元画像が形成される。
【００３６】
表示部１２は、掘削底面３の三次元画像を表示するもので、ディスプレイなどでもよい。座標値が設定された掘削底面３の三次元画像データに基づいて、掘削底面３の三次元画像が表示される。これにより掘削底面３の広い範囲の形状、好ましくは作業室９内の掘削底面３の全体について把握することができる。
【００３７】
また、表示部１２は、作業室９内の掘削底面３の形状を視覚的に表示することに加え、或いは、視覚的に表示することに代えて、三次元画像データを他の処理のために出力することも可能である。
【００３８】
従って、このような掘削底面３の計測装置１０を用いて掘削底面３を計測するには、ケーソン躯体１の刃口４に囲まれた作業室９内で掘削底面３の二次元画像を撮像し、互いに異なる位置から共通部位を含んで撮像された複数の二次元画像を用いて掘削底面３の三次元画像を形成し、この掘削底面３の三次元画像を表示することで、掘削底面３を計測することができる。
【００３９】
このような掘削底面３の計測方法では、写真測量技術を用いることで、掘削底面３を三次元データで把握することができる。これによりリアルタイムで掘削底面３の形状をデジタル数値としてパソコンなどに取り込むことができる。
【００４０】
またパソコンでは、取り込んだ三次元データにより現時点での掘削底面３の形状をディスプレイ等に表示し掘削技術者が掘削管理の判断とするための情報とすることができる。さらに、三次元データとして認識しているため計画掘削面に対する土量計算なども瞬時に行うことができる。写真測量に用いる撮像部５は、撮像した画像からその位置を演算処理により特定することができるため、撮像位置を特定する必要がなく、任意の位置から撮像することが可能である。
【００４１】
以上のような本実施形態のニューマチックケーソンにおける掘削底面３の計測装置１０を用いた計測方法では、作業室９内で掘削底面３の二次元画像を撮像する撮像部５と、撮像部５により撮像された複数の二次元画像により掘削底面３の三次元画像を形成する三次元画像形成部１１と、を有している。
【００４２】
そのため撮像部５により互いに異なる位置から共通部位を含んで二次元画像を撮像し、三次元画像形成部１１において複数の二次元画像を、共通部位を利用して組み合わせることで三次元画像を形成することができるため、広い範囲の二次元画像を撮像することで、広い範囲の掘削底面３の三次元画像を容易に形成することができる。
【００４３】
そしてこの掘削底面３の三次元画像を表示部１２に表示できるため、表示された掘削底面３の形状において各部位を比較することで、より掘削が必要な位置を容易に選定することが可能である。
【００４４】
この掘削底面３の計測装置１０を用いた計測方法では、作業室９を区画する作業室天井スラブ２と刃口４との接合部位において、撮像部５がケーソン躯体１に固定されている。そのためケーソン躯体１を基準にした向きで撮像部５の二次元画像を撮像することができる。これによりケーソン躯体１の各部の位置データを利用して二次元画像を処理して三次元画像を形成することができ、構成をより簡素化し易い。
【００４５】
なお、この第１実施形態は、本発明の範囲内において適宜変形可能である。
【００４６】
例えば図４は第１実施形態の変形例である。図４のケーソン躯体１は平面視で長方形形状を有している。このケーソン躯体１の掘削底面３の計測装置１０では、長手方向の両側に対向配置された一対の刃口４に、それぞれ２つの撮像部５、５が装着されている。その他は、第１実施形態と同様である。
【００４７】
このような掘削底面３の計測装置１０では、一方の刃口４の内側面に配置された複数の撮像部５，５により撮像された２つの二次元画像から、三次元画像形成部１１において掘削底面３の三次元画像が形成される。また他方の刃口４の内側面に配置された複数の撮像部５，５により撮像された２つの二次元画像から、三次元画像形成部１１において掘削底面３の逆方向の三次元画像が形成される。そして正逆両側からの三次元画像を組み合わせることにより掘削底面３の全体の形状についての三次元画像が得られる。
【００４８】
このような掘削底面３の計測装置１０であっても上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４９】
図５は、第１実施形態の他の変形例である。図５のケーソン躯体１は平面視で円形形状を有している。このケーソン躯体１の掘削底面３の計測装置１０では、直径方向に対向する刃口４の内側位置に、それぞれ２つの撮像部５、５が装着されている。
【００５０】
このような掘削底面３の計測装置１０では、一方の内側面に配置された複数の撮像部５，５により撮像された２つの二次元画像から掘削底面３の三次元画像が形成される。また他方の内側面に配置された複数の撮像部５，５により撮像された２つの二次元画像から逆方向の三次元画像が形成される。そしてこれらの２つの三次元画像を組み合わせることにより掘削底面３の全体の形状についての三次元画像が得られる。
【００５１】
このような掘削底面３の計測装置１０であっても上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
［第２実施形態］
図６及び図７は第２実施形態に係る掘削底面３の計測装置１０が装着されたケーソン躯体１を示す。
【００５２】
第２実施形態のケーソン躯体１には、作業室天井スラブ２にレール６が敷設されていて、レール６に掘削機７が移動可能に支持されている。掘削機７はレール６に沿って移動することで、作業室９の掘削底面３の全体を掘削することが可能である。
【００５３】
そして掘削底面３の計測装置１０においては、作業室９内に移動可能に設けられた掘削機７に撮像部５が取付けられている。掘削機７には複数の撮像部５を取付けてもよく、複数同時に撮像することもできる。逆に、１つの撮像部５を装着しておき、掘削機７を移動して必要枚数の写真を撮像してもよい。
【００５４】
また掘削機７や撮像部５の位置や方向を遠隔操作で選定してもよい。
【００５５】
その他は第１実施形態と同様である。
【００５６】
このような掘削底面３の計測装置１０であっても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５７】
さらにこの第２実施形態では、掘削機７に撮像部５が取付けられているので、撮像部５が作業室９内全体を確実に移動でき、掘削機７に撮像部５を搭載して必要写真を任意の位置から撮像することができる。
【００５８】
特に撮像部５が掘削底面３における掘削部位付近に必ず移動できるため、作業室９内の掘削底面３の三次元形状をリアルタイムに表示し易い。
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態に係る掘削底面３の計測装置１０が装着されたケーソン躯体１を示す。
【００５９】
第３実施形態のケーソン躯体１の姿勢を検出する姿勢検出部は、図８に示す、ケーソン躯体１の外側壁面に設けられる３つのターゲット１４とこのターゲット１４を検出するターゲット検出部１６を有する。
【００６０】
ターゲット１４は、ケーソン躯体１の外側壁面の所定の位置に設けられ、第３実施形態においては、図８の円形内に示したように、３つのうち１つのターゲット１４が他のターゲット１４から形成される同軸線上から外れた位置に設けられる。このターゲット１４はそれぞれケーソン躯体１に対する所定の位置が予め計測装置１０に記録されている。
【００６１】
また、ターゲット検出部１６は、掘削により沈下するケーソン躯体１に伴って移動するターゲット１４を検出できるものであり、例えば、三次元レーザスキャナや自動追尾トータルステーション等である。このターゲット検出部１６は、図８に示すように、ターゲット１４を検知可能な地上に設置され、そのターゲット検出部１６の設置位置は基準点として計測装置１０に記録されている。
【００６２】
ターゲット検出部１６は、３つのターゲット１４のそれぞれを検出し、３つのターゲット１４の位置と基準点との相対位置の関係から予め記録されているケーソン躯体１に対するそれぞれのターゲット１４の所定の位置のデータにより、ケーソン躯体１の姿勢を検出し、このケーソン躯体１の姿勢のデータを図８に示す位置検出部１５に送信する。このケーソン躯体１の姿勢とは、ケーソン躯体１の傾き、三次元方向の位置ズレ、鉛直軸周りの回転方向の位置ズレのことである。
【００６３】
また、作業室９の内側面、第３実施形態では、作業室天井スラブ２の下側面において、撮像部５により二次元画像を撮像した際、画像内で位置を表示することが可能な位置にターゲット１３が設けられている。ケーソン躯体１に対してターゲット１３が設けられている位置は、予め計測装置１０に記録されている。
【００６４】
計測装置１０の位置検出部１５は、ターゲット検出部１６から得られたケーソン躯体１の姿勢のデータから、予め記録されているケーソン躯体１に対するそれぞれのターゲット１４の所定の位置のデータにより、それぞれのターゲット１３の絶対位置を検出する。
【００６５】
撮像部５では、３つのターゲット１３と掘削底面３とを含んで複数の二次元画像を撮像する。また、得られた複数の二次元画像からターゲット１３と掘削底面３が表示された三次元画像を作成する。
【００６６】
計測装置１０は、それぞれのターゲット１３の絶対位置と三次元画像に表示されたそれぞれのターゲット１３と掘削底面３の相対位置から演算により掘削底面３の絶対位置を検出し、取得する。
【００６７】
さらに計測装置１０には、掘削底面３の位置を精度よく把握して、表示部１２に表示させるための位置検出部１５が設けられている。
【００６８】
その他は第１実施形態と同様である。
【００６９】
このような掘削底面３の計測装置１０であっても、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００７０】
また第３実施形態では、ケーソン躯体１に設けられた３つのターゲット１４のそれぞれをターゲット検出部１６が検出して得られた基準点からのターゲット１４の相対位置と予め記録されたケーソン躯体１に対するそれぞれのターゲット１４の所定の位置からターゲット１４のそれぞれに絶対位置を計測し、ケーソン躯体１の姿勢を検出する。その後、ケーソン躯体１の姿勢から、予め記録されたケーソン躯体１に対する作業室９の内側面のそれぞれのターゲット１３の所定の位置により、ターゲット１３の絶対位置を得て、得られたターゲット１３の絶対位置と三次元画像のターゲット１３と掘削底面３の相対位置に基づいて、掘削底面３の絶対位置を検出し、取得することができる。そのため、掘削底面３の絶対位置を表示部１２に三次元画像で表示することが可能である。そして、掘削底面３の傾き、三次元方向の位置ズレ、鉛直軸周りの回転方向の位置ズレがわかるため、より適切な掘削位置を選定することができる。
【００７１】
そのため作業室９内の掘削底面３の三次元形状を、ケーソン躯体１に対する相対形状ではなく絶対形状としてより正確に表示することができ、掘削位置をより適切に選定し易くできる。その結果、ケーソン躯体１の傾き、三次元方向の位置ズレ、鉛直軸周りの回転方向の位置ズレなどを防止して、精度よくケーソン躯体１を沈下させることが可能である。
［第４実施形態］
図９は第４実施形態に係る掘削底面３の計測装置１０が装着されたケーソン躯体１を示している。
【００７２】
この実施形態では、撮像部５を作業者が支持し、作業室９内部で掘削底面３を撮像する。その他は第１実施形態と同様である。
【００７３】
このような構成であっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
なお、上記各実施形態は、本発明の範囲内において適宜変更可能である。
【００７５】
例えば上記では複数の撮像部５を用いた例について説明したが、特に限定されるものではなく、一つの撮像部５を用いて複数位置で撮像することで、互いに異なる位置からの複数の二次元画像を撮像するものであってもよい。
【００７６】
また、上記では、撮像部５としてデジタルカメラを用いたが、ビデオカメラを用いてもよい。ビデオカメラからのビデオデータから写真データを取り込むことで同様に三次元画像を得ることができる。
【００７７】
さらに、上記では撮像枚数は、何ら限定されず、必ずしも4枚でなくてもよい。処理上必要な共通部分を相互に設けて複数枚で対象とする掘削底面３をカバーできれば、掘削底面３の三次元画像を得ることができる。また、撮像方向は、横向きや下方向に限るものではなく、作業室天井スラブ２の底面側より下方に向けて撮像してもよい。またこれらの方向を組合わせてもよい。
【００７８】
また、第３実施形態では、ターゲット１３を作業室天井スラブ２の下側面に設けているが、撮像部５が掘削底面３とともに撮像可能な位置に設けられていれば良く、作業室９の内側面の刃口４の側面等に設けても良い。また、ターゲット１３は３つ設けられているが、４つ以上設けても良い。
【００７９】
さらに、また、第３実施形態では、ターゲット１４を３つ設けているが、２つ、又は４つ以上設けても良い。また、ケーソン躯体１に傾斜計を設け、ケーソン躯体１の傾きを計測して、ケーソン躯体１の姿勢のデータの１つとしても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１  ケーソン躯体
１ａ  環状体
２  作業室天井スラブ
３  掘削底面
４  刃口
５  撮像部
６  レール
７  掘削機
９  作業室
１０  計測装置
１１  三次元画像形成部
１２  表示部
１３  ターゲット
１４  ターゲット
１５  位置検出部
１６  ターゲット検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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