(57)【要約】【課題】坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことを可能とする。【解決手段】坑内において壁面の地質情報を記録する方法であって、前記壁面を撮影して得られる画像データを情報処理装置に入力し、前記情報処理装置が備えるタッチスクリーンに前記撮影した壁面の画像を表示させ、前記タッチスクリーンに対する入力により前記画像をトレースし、前記トレースにより得られる軌跡画像を地質データとして前記情報処理装置に保存する。【選択図】図２
2008040686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑内において壁面の地質情報を記録する方法であって、
前記壁面を撮影して得られる画像データを情報処理装置に入力し、
前記情報処理装置が備えるタッチスクリーンに前記撮影した壁面の画像を表示させ、
前記タッチスクリーンに対する入力により前記画像をトレースし、
前記トレースにより得られる軌跡画像を地質データとして前記情報処理装置に保存する
ことを特徴とする地質情報の記録方法。
【請求項２】
請求項１に記載の地質情報の記録方法であって、
前記壁面に、複数の目印を設け、
前記撮影は、前記各目印を基準に定められる領域毎に行なわれる
ことを特徴とする地質情報の記録方法。
【請求項３】
請求項２に記載の地質情報の記録方法であって、
前記各目印は、前記壁面の上下方向及び左右方向にそれぞれ一定間隔で碁盤目状に設けられ、
前記撮影は、４つの目印を四隅とする方形状の領域毎に行なわれる
ことを特徴とする地質情報の記録方法。
【請求項４】
請求項３に記載の地質情報の記録方法であって、
隣接する各領域の軌跡画像を、四隅の目印を基準にそれぞれ接合し、坑内における地質地図を作成することを特徴とする地質情報の記録方法。
【請求項５】
請求項１に記載の地質情報の記録方法であって、
前記壁面は、竪坑内の切羽における壁面であることを特徴とする地質情報の記録方法。
【請求項６】
請求項１に記載の地質情報の記録方法であって、
前記トレースは、壁面の岩盤の亀裂に沿って行なわれることを特徴とする地質情報の記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことを可能とする地質情報の記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下建造物の構築やトンネル建設等の際には、地下の掘削工事が行なわれる。この場合、工事を安全にかつ効率よく進めるために、坑内の切羽において地質調査が行なわれる。
【０００３】
切羽の地質調査に関しては、様々な技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−４４７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
切羽での地質調査作業は、通常以下のように行なわれる。まず、作業員は切羽の壁面をデジタルカメラ等で撮影する。そして作業員は一旦現場事務所に戻り、撮影した画像を印刷する。その後、作業員は再び切羽に戻り、印刷した画像を下絵にしてトレーシングペーパ上に線画でスケッチする。切羽に戻ってスケッチを行なうのは、例えば岩盤の亀裂部分と単なる変色部分との判別などが写真のみでは困難なことが多いため、壁面を目で確認しながら行なう必要があるからである。
【０００５】
次に、作業員は地上の常設事務所に上がり、トレーシングペーパにスケッチされた線画を、デジタイザ等を用いてＣＡＤデータとしてコンピュータに入力する。その後ＣＡＤデータを編集することにより、隣接する線画同士の連結や、亀裂の方位や地質情報の入力等を行なう。
【０００６】
このように、手書きにより一旦トレーシングペーパにスケッチされた線画を、デジタイザ等を用いて再度手書きによりコンピュータに入力する作業が必要なために、コンピュータに記録されるＣＡＤデータの中には、岩盤の亀裂の状態が正確に再現されていないものが混在する可能性もある。
【０００７】
また、切羽は掘削工事が進むにつれて移動してゆくため、切羽と現場事務所とは徐々に離れてゆく。このため切羽と現場事務所との間を往復する時間が徐々に長くなり、作業効率が悪化する。
【０００８】
そのため、切羽での写真撮影を省略し、作業員が切羽にて壁面を見ながら直接トレーシングペーパにスケッチを行なう場合もある。しかしながら、スケッチの対象は巨大な自然の岩盤であるため、岩盤の亀裂を正確にフリーハンドで描くには習熟が要求される。このため、不慣れな作業員がスケッチを行なった場合には、スケッチの正確性が低下し、線画の連続性を保ったり、亀裂の分枝状態を正確に把握することが困難になることも考えられる。
【０００９】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことを可能とする地質情報の記録方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、坑内において壁面の地質情報を記録する方法であって、前記壁面を撮影して得られる画像データを情報処理装置に入力し、前記情報処理装置が備えるタッチスクリーンに前記撮影した壁面の画像を表示させ、前記タッチスクリーンに対する入力により前記画像をトレースし、前記トレースにより得られる軌跡画像を地質データとして前記情報処理装置に保存する。
【００１１】
このような態様によって、坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことが可能となる。つまり本態様によれば、撮影した壁面の画像を印刷するために切羽と現場事務所との間を往復する必要がないため、作業時間の短縮が可能となる。また、タッチスクリーン上に表示された壁面の画像をトレースすることにより地質データを生成するため、手書き入力の回数を１回のみにすることができる。これにより、より正確に地質情報を記録することが可能となる。
【００１２】
ここで、前記壁面に複数の目印を設け、前記撮影は、前記各目印を基準に定められる領域毎に行なわれるようにすることもできる。  
このような態様により、各目印を基準に撮影を行うことができるので、特定の位置の地質情報を記録することができる。また記録する位置を明確にできるので、地質情報の記録漏れを防止することも可能となる。
【００１３】
また、前記各目印は、前記壁面の上下方向及び左右方向にそれぞれ一定間隔で碁盤目状に設けられ、前記撮影は、４つの目印を四隅とする方形状の領域毎に行なわれるようにすることもできる。  
このような態様により、地質情報の記録漏れを防止することが可能となると共に、同一サイズの領域毎に地質情報を記録することが可能となる。これにより、品質の揃った地質データを得ることが可能となる。
【００１４】
ここで、隣接する各領域の軌跡画像を、四隅の目印を基準にそれぞれ接合し、坑内における地質地図を作成するようにすることもできる。  
このようにして地質地図を作成することにより、坑内における地質の分布を正確に記録することが可能となる。
【００１５】
また、前記壁面は、竪坑内の切羽における壁面であるようにすることもできる。  
竪坑の場合は、切羽と現場事務所あるいは地上との間の移動は、エレベータやクレーン、はしご、ロープ等により行なう必要がある。また、切羽には深く水が溜まっていることが多く、坑内は一般的に極めて多湿である。さらに、竪坑内は大深度となるにつれ高温となる。このような劣悪な環境下における坑内の移動には多大なる労力を要する。本態様の地質情報記録方法によれば、切羽と現場事務所との間の往復が不要なため、作業効率をより大きく向上させることが可能となる。また紙に印刷された写真やトレーシングペーパをこのような劣悪環境下にある切羽に持ち込むことが不要となるため、紙の吸湿による変形や破損等がなくなるため、正確な地質情報の記録も可能となる。
【００１６】
また前記トレースは、壁面の岩盤の亀裂に沿って行なわれるようにすることもできる。  
このような態様により、坑内の岩盤の状態を効率よく、かつ正確に記録することが可能となる。
【００１７】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１８】
坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＝＝＝坑内の概要＝＝＝
本実施形態に係る地質情報記録方法について、竪坑内の切羽において壁面の地質情報を記録する場合を例に詳細に説明する。その様子を図１に示す。
【００２０】
図１は、竪坑１００の最深部である切羽１１０において、作業員が壁面の地質情報を記録している様子を示している。切羽１１０は、竪坑１００の掘削が進むに連れて徐々に深部に移動してゆく。地上から切羽１１０までの距離は、数百メートル以上にも及ぶ場合がある。切羽１１０と地上との往復は、エレベータやはしご、ロープなどを適宜用いながら行なわれる。
【００２１】
切羽１１０における環境は、切羽１１０の深度が増すにつれて徐々に悪化してゆく。例えば、竪坑１００の壁面からは地下水等からの水が染み出しているため、竪坑１００の長さが長くなるにつれ、切羽１１０に流れ込む水の量が増大する。その結果、切羽１１０においては足元に水が溜まり、ぬかるむ場合もある。また切羽１１０内の湿度は上昇し、ほぼ１００％にも達する。さらに、切羽１１０内は大深度となるにつれ高温となる。
【００２２】
このような劣悪な環境の中で、切羽１１０の地質調査は極力短時間で完了させることが求められる。作業員の健康や安全を確保するためであるのはもちろんのこと、地質調査中は掘削作業を行なえないからである。
【００２３】
＝＝＝地質情報記録方法＝＝＝
次に、本実施形態に係る地質情報記録方法により、切羽１１０において壁面の地質情報を記録する場合の様子を図２に示す。また、地質情報を記録する際に用いる地質情報記録支援システム１０００の外観構成を図３に示す。地質情報記録支援システム１０００の詳細な構成を図４及び図５に示す。また地質情報の記録の手順を図６に示す。
【００２４】
＜地質情報記録支援システム＞
まず、本実施形態に係る地質情報記録方法に用いる地質情報記録支援システム１０００について、詳細に説明する。
【００２５】
図３に示すように、地質情報記録支援システム１０００は、地質情報記録支援装置（特許請求の範囲に記載の情報処理装置に相当する）２００と、デジタルカメラ３００とを備えて構成される。地質情報記録支援装置２００とデジタルカメラ３００は、有線あるいは無線により通信可能に接続されているように構成されていても良い。また、デジタルカメラ３００は、例えばデジタルビデオカメラでも良いし、携帯電話機に内蔵されているカメラでもよい。さらには、地質情報記録支援装置２００に内蔵されていてもよい。
【００２６】
＜地質情報記録支援装置＞
次に、地質情報記録支援装置２００の構成について説明する。地質情報記録支援装置２００のハードウェア構成を示すブロック図を図４に示す。
【００２７】
地質情報記録支援装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０、メモリ２２０、ポート２３０、記録媒体読書装置２４０、入力装置２５０、出力装置２６０、記憶装置２８０を備えるコンピュータである。
【００２８】
地質情報記録支援装置２００は、切羽１１０のような劣悪な環境においても使用可能に構成されており、例えば防水機能、防振機能を有する頑丈構造の装置である。
【００２９】
ＣＰＵ２１０は地質情報記録支援装置２００の全体の制御を司るもので、記憶装置２８０に記憶された地質情報記録支援装置制御プログラム７００をメモリ２２０に読み出して実行することにより、地質情報記録支援装置２００としての各種機能を実現する。
【００３０】
記録媒体読書装置２４０は、フレキシブルディスクや磁気テープ、コンパクトディスク等の記録媒体４００に記録されているプログラムやデータを読み取るための装置である。読み取られたプログラムやデータはメモリ２２０や記憶装置２８０に格納される。
【００３１】
記憶装置２８０は、例えばハードディスク装置や半導体記憶装置等とすることができる。図５に示すように、記憶装置２８０には地質情報記録支援装置制御プログラム７００が記録されている。また記憶装置２８０には、画像データ８００、地質データ８１０、地質地図８２０が記憶されている。詳しくは後述する。
【００３２】
ポート２３０は通信を行うための装置である。例えばデジタルカメラ３００から画像データを受信して、メモリ２２０や記憶装置２８０に記憶するようにすることもできる。
【００３３】
入力装置２５０は作業員等による地質情報記録支援装置２００へのデータ入力等のために用いられる装置でありユーザインタフェースとして機能する。入力装置２５０としては例えばキーボードやスタイラスペン２５１、マイク２５２等を用いることができる。またタッチスクリーンも入力装置２５０に含まれる。
【００３４】
出力装置２６０は情報を外部に出力するための装置でありユーザインタフェースとして機能する。出力装置２６０としては例えばタッチスクリーンやスピーカ等を用いることができる。
【００３５】
＜作業の流れ＞
次に、図２から図８を参照しながら、地質情報を記録する際の作業の流れを詳細に説明する。
【００３６】
作業員は、まず切羽１１０の壁面に、複数のマーカ（目印）５００を設ける（S1000）。例えば本実施形態のように、壁面の上下方向及び左右方向にそれぞれ一定間隔で、マーカ５００を碁盤目状に設ける。ここで、例えば上下方向に並ぶマーカ５００の間隔は１ｍとし、水平方向に並ぶマーカ５００の間隔は例えば約１．５７ｍとする。この場合、水平方向に並ぶ各マーカ５００は、切羽１１０を上部から見たときに、切羽１００が形成する直径６ｍの円筒の円周上に沿って、３０度の角度毎に配置されることになる。
【００３７】
次に作業員は、デジタルカメラ３００を用いて、各マーカ５００を基準に定めた壁面の各領域をそれぞれ撮影する（S1010）。図２に示す例では、４つのマーカ５００を四隅とする方形状の各領域をそれぞれ撮影する。この場合、作業員は、切羽１１０内の壁面を１２分割してなる各領域をそれぞれ撮影することになる。
【００３８】
そして上記撮影して得られる画像データ８００を、地質情報記録支援装置２００に入力する（S1020）。地質情報記録支援装置２００への画像データ８００の入力は、デジタルカメラ３００と地質情報記録支援装置２００とを有線あるいは無線で通信可能に接続して、画像データ８００を転送することにより行なってもよいし、デジタルカメラ３００において画像データ８００をフレキシブルディスクや半導体メモリ等の記録媒体４００に一旦記録した後、地質情報記録支援装置２００において読み出すようにしても良い。
【００３９】
次に作業員は、上記画像データ８００の中から１つを選び、地質情報記録支援装置２００が備えるタッチスクリーンに壁面の画像を表示させる（S1050、S1060）。図２においては、壁面の画像がタッチスクリーンに表示されている様子が示されている。メニュー項目の選択やテキスト文字による注釈の入力は、地質情報記録支援装置２００が備えるマイク２５２を通じて、作業員が所定の音声コマンドを入力することにより行うことができる。これにより、作業員は、キーボードを使わずに、音声とスタイラスペン２５１による入力だけで地質情報の記録作業を進めることが可能となる。
【００４０】
次に作業員は、必要に応じて、タッチスクリーンに表示されている画像を、四隅のマーカ５００を基準にトリミングする（S1070）。トリミングは、例えば、地質情報記録支援装置２００が備えるスタイラスペン２５１を用いて、タッチスクリーン上において作業員がトリミング位置を指定し、マイク２５２を通じて作業員が画像切り出しを指示するツールボタンを選択し、切り出し領域を指定することにより行うことができる。
【００４１】
そして上記マーカ５００の位置を基準に切り出した画像を、地質情報記録支援装置２００が備えるハードディスク等の記憶装置２８０に一旦保存し（S1080）、再び読み出し（S1090）、タッチスクリーンに表示する（S1100）。
【００４２】
次に作業員は、タッチスクリーンに表示されているこの画像を下絵として、壁面の地質情報を記録してゆく（S1110）。具体的には、作業員はスタイラスペン２５１を用いて、壁面の岩盤の亀裂をトレースしたり、岩石の種類や状態等を文字や図形、記号により書き込んだりすることにより地質情報を記録する。その様子を図７に示す。
【００４３】
図７に示すように、タッチスクリーン上においては、下絵となる画像に直接、線画図形（軌跡画像）を書き込んでいるように表示される。しかしながら、本実施形態に係る地質情報記録支援装置２００は、作業員が記入する線画図形と、下絵となる壁面の画像とを別のデータとして管理している。地質情報記録支援装置２００は、各データを表示するレイヤをそれぞれ設け、タッチスクリーン上において各レイヤの画像透明度を調整ツールにより調整して表示することにより、作業員は、地質情報を記録する際に、下絵となる画像に直接、線画図形を書き込んでいるかのように作業を進めることができる。また、作業員がスタイラスペン２５１を用いて書き込んだ線画図形は、壁面の画像のレイヤとは異なる、線画図形を表示するレイヤに書き込まれる。
【００４４】
また、線画図形を表示するレイヤや、壁面の画像を表示するレイヤ以外にも、例えば、テキストデータや記号を注釈として表示するレイヤを設けても良い。この場合、当該テキストデータ等は、線画図形のデータや壁面の画像データと対応付けられて、別のデータとして管理される。このように、各データを種類に応じて分けて記録することにより、各データの管理を容易化することも可能となる。
【００４５】
なおテキストデータとしては、通常は、亀裂の深さや長さ、亀裂面の方位、岩質・土質情報を扱うが、例えば、地上からの深さを示すデータや、記録時の気温や湿度等の気象条件を示すデータ、日付、記録者名等とすることができる。
【００４６】
この場合、例えば、地質情報記録支援装置２００に深度計あるいは気象観測装置が接続され、これらの機器により測定されたデータが地質情報記録支援装置２００に送信されて、自動的に上記テキストデータとして保存されるようにすることもできる。また、日付や記録者名は、上記線画図形を地質情報記録支援装置２００に保存する際に、例えば、地質情報記録支援装置２００が自動的にテキストデータとして保存するようにすることもできる。このようにすることにより、作業員の負担を増加させることなく、より詳細に地質情報の記録を行うことができる。
【００４７】
地質情報の記録が終了すると、作業員は、上記線画図形を地質情報記録支援装置２００に保存する（S1120）。この線画図形は、地質データ８１０として保存される。
【００４８】
上記作業を、切羽１１０内の壁面を撮影した１２枚の画像データ８００のそれぞれについて行なう。以上のような態様により、切羽１１０における壁面の地質情報を正確に、かつ効率よく記録することができる。
【００４９】
作業員は、地質情報記録支援装置２００に保存した地質データ８１０を、ＣＡＤへの取り込みを可能とするべく、ベクトルデータに変換してから作業を終了するようにしてもよい（S1130、S1140）。
【００５０】
また作業員は、各地質データ８１０を、四隅の目印を基準にそれぞれ接合し、坑内における地質地図８２０を作成してもよい。各地質データ８１０を四隅の目印を基準にそれぞれ接合する様子を図８に示す。この地質地図８２０は、ベクトルデータに変換前の各データを接合して作成するようにしても良いし、ベクトルデータに変換後の各データを接合して作成するようにしても良い。
【００５１】
なお、上記ベクトルデータへの変換や、地質地図８２０の作成は、切羽１１０において行なってもよいし、地上の事務所に戻ってから行なってもよい。
【００５２】
以上、本実施の形態について詳細に説明したが、本実施形態によれば、坑内において地質情報の記録を正確に、かつ、効率よく行なうことが可能となる。
【００５３】
なお上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。例えば本地質情報記録方法は、鉄道や道路等のトンネル掘削時における切羽の地質情報を記録する場合にも用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施の形態に係る坑内の概要を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る地質情報記録方法の概要を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る地質情報記録支援システムの全体構成を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る地質情報記録支援装置の構成を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る記憶装置を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る地質情報記録方法の手順を示す図である。
【図７】本実施の形態に係る地質情報記録方法において地質をトレースする様子を示す図である。
【図８】本実施の形態に係る地質地図を作成する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００    竪坑
１１０    切羽
２００    地質情報記録支援装置
３００    デジタルカメラ
５００    マーカ
１０００  地質情報記録支援システム
【図１】
2008040686.tif 000003
【図３】
2008040686.tif 000004
【図４】
2008040686.tif 000005
【図５】
2008040686.tif 000006
【図６】
2008040686.tif 000007
【図８】
2008040686.tif 000008
【図２】
2008040686.tif 000009
【図７】
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