(57)【要約】【課題】支保工の建込み状況を二次元的に一目で把握することができ、検測結果を迅速に施工に反映可能とすることにより、施工コストの削減、施工効率の向上等を図る。【解決手段】光波測距儀５により検測した鋼製支保工建込み位置の検測結果を平面図２１および縦断面図２２によって表示するとともに、該平面図２１および縦断面図２２において、フレーム枠線２３，２４により各鋼製支保工の設計上の位置を表示するとともに、各鋼製支保工９の任意点における実測上の偏倚量を前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線２５，２６により表示する。前記任意点は、少なくとも鋼製支保工９の左端、天端および右端の３箇所とする。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光波測距儀により検測した鋼製支保工建込み位置の検測結果を平面図および縦断面図によって表示するとともに、該平面図および縦断面図において、フレーム枠線により各鋼製支保工の設計上の位置を表示するとともに、各鋼製支保工の任意点における実測上の偏倚量を前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線により表示したことを特徴とする鋼製支保工建込み検測結果の表示方法。
【請求項２】
前記任意点は、少なくとも鋼製支保工の左端、天端および右端の３箇所としてある請求項１記載の鋼製支保工建込み検測結果の表示方法。
【請求項３】
前記縦断面図において、鋼製支保工の左側または右側の区別は色分けすることにより識別可能としてある請求項１または２いずれかに記載の鋼製支保工建込み検測結果の表示方法。
【請求項４】
コンピュータにおいて、検測した鋼製支保工建込み位置の検測結果を平面図および縦断面図によって表示するとともに、該平面図および縦断面図において、フレーム枠線により各鋼製支保工の設計上の位置を表示するとともに、各鋼製支保工の任意点における実測上の偏倚量を前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線により表示するように実行させるための鋼製支保工建込み検測結果表示用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に山岳トンネルにおける掘削において、鋼製支保工の建込み位置の検測結果を表示する方法に係り、詳しくは前記鋼製支保工の建込み位置を二次元的に把握できるようにした表示方法およびそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＡＴＭ工法に代表される山岳トンネル工事では、特に地山が軟質岩であったり、中硬岩であっても亀裂が発達している場合は、発破による掘削毎に、ロックボルトと吹付けコンクリートによる支保に併用して鋼製支保工を壁面に沿って建て込むことが行われている。
【０００３】
前記鋼製支保工は掘削から覆工完了までの間、掘削断面を保持し、安全かつ能率的な作業を遂行するための支持構造物である。したがって、土圧や発破によって容易に損なわれることなく、安全な作業空間がより広く確保できるように、できるだけ設計上の位置とのズレを生じさせないように設けることが望ましい。そのためには、鋼製支保工の建込み状況を迅速に把握して施工に反映させる必要がある。
【０００４】
かかる鋼製支保工の建込み状況の検測方法としては、従来より複数の作業員が各鋼製支保工毎に天端、左右脚部の高さおよび広がり等を光波測距儀により検測した後、前記各支保工の設計上の位置と比較して、各支保工の実測値がそれぞれの設計上の位置に対して掘進方向、水平方向および鉛直方向にどの程度ずれているかを数値的に把握していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の方法は、作業員の人手により行うものであったため、検測の整理に多くの手間と時間が掛かる等の問題があるとともに、かかる事情から、検測結果が施工に遅れて判明することが多く、検測結果を迅速に施工に反映させることが事実上困難であるなどの問題があった。
【０００６】
また、前述の方法は各検測点毎に設計上の位置とのズレ量を数値によって比較するに過ぎないため、鋼製支保工の建込み状況の傾向を一目で視覚的に把握することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、鋼製支保工の建込み状況を二次元的に一目で把握することができ、鋼製支保工の建込み状況の傾向を迅速に掴み施工に反映させることにより、施工コストの削減、施工効率の向上等を図り得る鋼製支保工建込み検測結果の表示方法およびそのプログラムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための請求項１に係る発明として、光波測距儀により検測した鋼製支保工建込み位置の検測結果を平面図および縦断面図によって表示するとともに、該平面図および縦断面図において、フレーム枠線により各鋼製支保工の設計上の位置を表示するとともに、各鋼製支保工の任意点における実測上の偏倚量を前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線により表示したことを特徴とする鋼製支保工建込み検測結果の表示方法が提供される。
【０００９】
上記請求項１に係る発明においては、平面図および縦断面図において、各鋼製支保工の設計上の位置をフレーム枠線により表示するとともに、前記各鋼製支保工の実測上の位置を重ねて識別可能なフレーム枠線により表示することにより、鋼製支保工の建込み状況を全体的に一目で把握できるようになる。そのため、鋼製支保工の位置修正を迅速に行えるようになるとともに、鋼製支保工の建込み状況の傾向を迅速に掴み施工に反映させることができ、的確な指示により地山状況に応じて鋼製支保工の建て込みを迅速に是正できるようになる。
【００１０】
請求項２に係る発明として、前記任意点は、少なくとも鋼製支保工の左端、天端および右端の３箇所としてある請求項１記載の鋼製支保工建込み検測結果の表示方法が提供される。少なくとも鋼製支保工の左端、天端および右端の３箇所を測定点とすることで鋼製支保工の建込み精度を把握することが可能である。
【００１１】
請求項３に係る発明として、前記縦断面図において、鋼製支保工の左側または右側の区別は色分けすることにより識別可能としてある請求項１または２いずれかに記載の鋼製支保工建込み検測結果の表示方法が提供される。特に縦断面図においては、天端を境に左側測定点と右側測定点とが重なるため、色分け表示することにより両者を容易に識別できるようになる。
【００１２】
請求項４に係る発明として、コンピュータにおいて、検測した鋼製支保工建込み位置の検測結果を平面図および縦断面図によって表示するとともに、該平面図および縦断面図において、フレーム枠線により各鋼製支保工の設計上の位置を表示するとともに、各鋼製支保工の任意点における実測上の偏倚量を前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線により表示するように実行させるための鋼製支保工建込み検測結果表示用プログラムが提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１４】
本支保工建込み位置検測システムでは、図１に示されるように、現場事務所Ｈ内に管理用コンピュータ１が設備されるとともに、トンネル坑内に無線通信基地局２を固定配置し、前記管理用コンピュータ１と無線通信基地局２とが情報伝送可能なように通信ケーブル３により接続されている。
【００１５】
一方、切羽付近で掘削作業を行っている坑内作業員等が携帯情報通信端末４を常時携帯し、前記無線通信基地局２と双方向に無線通信可能となっており、前記情報通信端末４から発信された情報が前記無線通信基地局２を経由して前記管理用コンピュータ１に伝送されるようになっているとともに、切羽後方には光波測距儀５が固定配置され、コントローラ６を介して前記無線通信基地局２と接続されている。なお、本例では前記管理用コンピュータ１と無線通信基地局２との間の通信を有線通信、無線通信基地局２と携帯情報通信端末４との間の通信を無線通信としたが、各間の通信は無線または有線のいずれであってもよい。
【００１６】
切羽Ｓ近傍では、ホイールジャンボ７、吹付け機８、ホイールローダなどのトンネル施工用重機が配置され、例えば図示される例では、上半及び下半の一括の併行作業により掘削を行うミニベンチ工法により、上半及び下半のそれぞれにおいてロックボルト削孔および装薬孔・装薬を併行して行った後、上半および下半を一気に切り崩し、その後ズリ出し→当り取り→一次吹付け→鋼製支保工の建込み→二次吹付け→ロックボルト打設の手順にて掘削作業が１サイクル毎に行われる。
【００１７】
前記鋼製支保工９の建込みに当たっては、設計位置に精度良く鋼製支保工９が建て込まれているか、また設計通りに建て込んだとしても、その後に地山の変形などの影響により鋼製支保工９が沈下したり、内空幅が狭くなったりしていないかを検測し、次の施工へフィードバックできるようにしている。
【００１８】
前記鋼製支保工９の検測に際しては、図２に示されるように、少なくとも前記鋼製支保工９の左端検測点Ｌ、天端検測点Ｔ、右端検測点Ｒの３点を検測点として前記光波測距儀５により測量を行う。この際、基本的には前記各検測点Ｌ、Ｔ、Ｒにプリズムを設置して行うようにするのが望ましいが、前記天端検測点Ｔにおいては、足場が確保できずプリズムを設置するのが困難な場合もあり得る。その場合にはノンプリズム測定を行うようにしてもよい。前記光波測距儀５による検測結果は、トンネル内に設置されている前記無線通信基地局２を介して前記管理コンピュータ１に送信されるようになっている。
【００１９】
前記光波測距儀５の操作は、図３に示されるように、携帯情報通信端末４の支保工検測画面１０により行われる。具体的には、前記支保工検測画面１０のほぼ中央位置に設けられた計測区分選択欄１１により支保工９の左端検測点Ｌ（画面上では「左端」にて表示）、天端検測点Ｔ（画面上では「天端」にて表示）、右端検測点Ｒ（画面上では「右端」にて表示）のうち、どの点を検測したいのかを指定する。同様に前記計測区分選択欄１１の下側に設けられたサイクルナンバー選択欄１２により検測したい支保工９の範囲を指定する。前記検測区分および鋼製支保工９の範囲を指定したならば、前記サイクルナンバー選択欄１２の下側に設けられた計測開始ボタン１３を押して、鋼製支保工９の建込み位置検測を開始する。
【００２０】
検測では、まず前記光波測距儀５より自動的に指定されたサイクルナンバーの鋼製支保工９の設計位置へレーザーが照射される。前記検測位置にレーザーが通ることを確認したならば、計測位置にプリズムを設置する。再度、計測開始ボタン１３を押すと前記光波Ｆは自動的にプリズムにロックされ、検測が開始される。なお、ノンプリズム測定の場合には、前記支保工検測画面１０の左下端に設けられた誘導ボタン１５を押して、光波測距儀５から発せられるレーザーを検測点に誘導する。検測が正常に行われた場合は、右上端に設けられたチェックシグナル表示部１６に、「ＯＫ」マークが表示され、自動的に次の鋼製支保工９の検測点に移動し、検測を連続的かつ自動的に行う。
【００２１】
一方、検測が正常に行われなかった場合には、前記チェックシグナル表示部１６に「ＮＧ」と表示されるため、再度レーザーが通ることを確認した後、再度計測開始ボタン１３を押し検測を行うようにする。
【００２２】
各鋼製支保工９の位置検測の結果はその都度、前記計測開始ボタン１３の下側に設けられた結果表示欄１４に表示される。具体的には、各鋼製支保工９の計測区分、掘進距離ＴＤ（Ｔｏｔａｌ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ）（ｍ）、設計上の位置からのＴＤ方向（トンネル軸方向）の偏倚量（ＴＤ方向離れ）、水平方向の偏倚量（水平方向離れ）、垂直方向の偏倚量（垂直方向離れ）（いずれもｍｍ単位）と、サイクルナンバーが表示されるようになっている。
【００２３】
なお、機械点の座標チェックを行う場合には、前記計測区分選択欄１１の上側に設けられた後方交会ボタン１７を押せば、前記光波測距儀５により後方交会測量を行うことができるようになっている。この場合も、測量が正常に行われた場合は、前記チェックシグナル表示部１６に「ＯＫ」と表示される一方、測量が正常に行われなかった場合には、「ＮＧ」と表示されるようになっている。
【００２４】
そして、前記携帯情報通信端末４の操作による支保工検測を終えたならば、その検測結果は、図４に示されるように、管理コンピュータ１のモニタ画面に支保工検測結果表示画面１８として表示される。
【００２５】
前記支保工検測結果表示画面１８は、左上側に設けられたサイクルナンバー選択ボックス１９により表示したい支保工９の区間を入力し、前記サイクルナンバー選択ボックス１９の右側に設けられた描画ボタン２０を押すと、指定された区間の鋼製支保工９の建込み位置の検測結果が、平面図２１および縦断面図２２により表示されるとともに、それぞれの図において、フレーム枠線２３、２４により各鋼製支保工９の設計上の位置が表示されるとともに、各鋼製支保工９の任意点、本例では左端検測点Ｌ、天端検測点Ｔ、右端検測点Ｒにおける実測上の偏倚量が前記設計上の位置を基準として識別可能なフレーム枠線２５，２６により表示されるようになっている。また、特に縦断面図では左端側検測点Ｌと右端側検測点Ｒとのフレーム枠線が重なり判別しづらくなるが、天端検測点Ｔを境に左端側フレーム枠線と右端側フレーム枠線とが色分けされることにより両者が容易に識別可能となっている。
【００２６】
一方、前記縦断面図２２の下側には、データ数値表２７が表示され、左側から順に観測した鋼製支保工９のサイクルナンバー、検測点の区分、検測日時、設計上のＴＤ、実測上のＴＤ、ＴＤ離れ、水平離れ、垂直離れ、切羽ＴＤ、トンネル内空断面中心線を基準とした相対Ｙ座標が夫々表示されるようになっている。
【００２７】
さらに、前記データ数値表２７の右側には表示ピッチ入力欄２８，アラームレンジ入力欄２９が設けられ、前記平面図２１および縦断面図２２の変位スケールの表示ピッチを指定できるようになっているとともに、偏倚量の上限値および上上限値を管理値を夫々任意に入力できるようになっており、前記偏倚量が上限値または上上限値を超えた場合には警告音を鳴らしたり、前記「上限値」または「上上限値」の文字を赤色で表示するようになっている。
【００２８】
なお、前記支保工検測結果表示画面１８の右下端には表印刷ボタン３０、グラフ印刷ボタン３１がそれぞれ設けられ、前記データ数値表２７を印刷したいときには表印刷ボタン３０を、前記平面図２１および縦断面図２２を印刷したいときにはグラフ印刷ボタン３１をそれぞれ押せば、プリンタにより印刷できるようになっている。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、支保工の建込み状況を二次元的に一目で把握することができ、鋼製支保工の建込み状況の傾向を迅速に掴み施工に反映させることにより、施工コストの削減、施工効率の向上等を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】支保工建込み位置検測の要領図である。
【図２】光波測距儀５による支保工９検測の要領図である。
【図３】携帯情報通信端末４の支保工検測画面１０を示す図である。
【図４】支保工検測結果表示画面１８を示す図である。
【符号の説明】
１…管理用コンピュータ、２…無線通信基地局、３…通信ケーブル、４…情報通信端末、５…光波測距儀、６…コントローラ、７…ホイールジャンボ、８…吹付け機、９…支保工、１０…第１支保工検測画面、１１…計測区分選択欄、１２…サイクルナンバー選択欄、１３…計測開始ボタン、１４…結果表示欄、１５…誘導ボタン、１６…チェックシグナル表示部、１７…後方交会ボタン、１８…第２支保工検測画面、１９…サイクルナンバー選択ボックス、２０…描画ボタン、２１…平面図、２２…縦断面図、２３・２４…フレーム枠線（設計位置）、２５・２６…フレーム枠線（実測位置）、２７…データ数値表、２８…表示ピッチ入力欄、２９…アラームレンジ入力欄、３０…表印刷ボタン、３１…グラフ印刷ボタン、Ｓ…切羽、Ｌ…左端検測点、Ｔ…天端検測点、Ｒ…右端検測点、Ｆ…光波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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