(57)【要約】【課題】レーザ光を利用した測量方法において、切羽での発破作業などにより振動が生じてもレーザ発振装置やターゲットの位置ズレが生じにくく、精度の高い測量を効率的に行うことのできるトンネル坑内測量方法、及びこれに用いるレーザ発振装置、レーザ測量システムを提供する。【解決手段】レーザ発振器１を挟むように、トンネルＴ坑内の切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との所定位置に第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂを配置し、レーザ発振器１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態を保つようにする。【選択図】　　　　図１
2004037247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を所望の一直線上の正方向と負方向とに発振可能なレーザ発振装置を、トンネル坑内の所定位置に取り付け、
このレーザ発振装置を挟むように、前記トンネル坑内の切羽側と坑口側との所定位置にそれぞれ、前記レーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔を備える第一ターゲットと第二ターゲットとを、前記レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光がこれら第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に取り付け、
前記第二ターゲットを、前記第一ターゲットよりも切羽側の所定位置に、前記レーザ発振装置から切羽側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に移設し、
次いで、前記第二ターゲットを取り外して、この位置に前記レーザ発振装置を、このレーザ発振装置から坑口側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に移設し、
次いで、前記第二ターゲットを、前記レーザ発振装置より切羽側の所定位置に、前記レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が前記第二ターゲット及び第一ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に移設すること
を特徴とするトンネル坑内測量方法。
【請求項２】
レーザ光を所望の一直線上の正負両方向に発振可能なレーザ発振装置を、トンネル坑内の所定位置に取り付け、
このレーザ発振装置を挟むように、前記トンネル坑内の切羽側と坑口側との所定位置にそれぞれ、前記レーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔を備える第一ターゲットと第二ターゲットとを、前記レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光がこれら第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に取り付け、
前記第二ターゲットを、前記第一ターゲットよりも切羽側の所定位置に、前記レーザ発振装置から切羽側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に移設し、
次いで、前記レーザ発振装置を、前記第一ターゲットと第二ターゲットとの間の所定位置に、このレーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が前記第二ターゲット及び第一ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態に移設すること
を特徴とするトンネル坑内測量方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のトンネル坑内測量方法において、
前記第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置はそれぞれ、支持台を介して、前記トンネル坑内の所定位置に取付可能とされているとともに、
前記第一ターゲット及び第二ターゲットは、これらを前記支持台に取り付けたときのレーザ通過孔の該支持台に対する位置が、前記レーザ発振装置を該支持台に取り付けたときの前記レーザ光の光軸の該支持台に対する位置にほぼ等しくなるように形成されていること
を特徴とするトンネル坑内測量方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のトンネル坑内測量方法において、
前記レーザ発振装置は、半導体レーザ発振器から前記レーザ光を発振するものであること
を特徴とするトンネル坑内測量方法。
【請求項５】
レーザ光を所望の一直線上の正方向と負方向とに発振可能なレーザ発振器と、
前記レーザ発振器を所望の取付位置に取り付ける基板と、
前記レーザ発振器の前記基板に対する位置及び／又は傾斜角を調整する調整機構と
を備えることを特徴とするレーザ発振装置。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザ発振装置と、
前記レーザ発振装置から発振されるレーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔を備える少なくとも２つのターゲットと
を含んで構成されていることを特徴とするレーザ測量システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を利用したトンネル坑内測量方法、及びこれに用いるレーザ発振装置、レーザ測量システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル坑内などにおいて、ヘリウムネオンレーザなどのレーザ光を一方向に発振するレーザ発振装置を利用した測量方法が用いられている。
トンネル坑内での測量では、切羽で行われる発破作業やずり出し作業などで生じる振動によって、レーザ発振装置やターゲットの取付位置や角度が動いてしまうことがあり、これらの取付位置や角度を修正する作業を頻繁に行って、測量の精度を保つ必要がある。
また、レーザ発振装置からレーザ光が一方向のみに発振されるため、常時ターゲットがレーザ発振装置より切羽側に配置されることとなる。したがって、レーザ発振装置やターゲットの取付位置や角度の修正作業中、切羽での作業を中断し、待ち時間が発生することがあった。また、レーザ発振装置やターゲットの修正を、切羽近傍で用いられる重機類の近傍で行うため、修正作業の安全性を確保するため多大の注意が必要であった。
このように、レーザ発振装置やターゲットの取付位置や角度の修正作業が、トンネル坑内での測量作業の効率を低くする要因となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、レーザ光を利用した測量方法において、切羽での発破作業などにより振動が生じてもレーザ発振装置やターゲットの位置ズレが生じにくく、精度の高い測量を効率的に行うことのできるトンネル坑内測量方法、及びこれに用いるレーザ発振装置、レーザ測量システムを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明であるトンネル坑内の測量方法は、例えば図１に示すように、レーザ光を所望の一直線上の正方向と負方向とに発振可能なレーザ発振装置１を、トンネルＴ坑内の所定位置に取り付け、
このレーザ発振装置１を挟むように、前記トンネルＴ坑内の切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との所定位置にそれぞれ、前記レーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔２１を備える第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとを、前記レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光がこれら第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に取り付け、
前記第二ターゲット２Ｂを、前記第一ターゲット２Ａよりも切羽Ｔｆ側の所定位置に、前記レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設し、
次いで、前記第二ターゲット２Ｂを取り外して、この位置に前記レーザ発振装置１を、このレーザ発振装置１から坑口Ｔｅ側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲット２Ａのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設し、
次いで、前記第二ターゲット２Ｂを、前記レーザ発振装置１より切羽Ｔｆ側の所定位置に、前記レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が前記第二ターゲット２Ｂ及び第一ターゲット２Ａのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設すること
を特徴とする。
ここで、レーザ発振装置を挟むように、トンネル坑内の切羽側と坑口側とにそれぞれ、第一ターゲットと第二ターゲットとを取り付ける際には、坑口側のターゲットを切羽側のターゲットに先行して取り付けることが好ましい。
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、レーザ発振装置を挟むように、トンネル坑内の切羽側と坑口側との所定位置に第一ターゲット及び第二ターゲットを配置し、レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態を保つようにすることで、切羽で行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じ、切羽側のターゲットやレーザ発振装置の取付位置や角度に狂いが生じても、これを簡単に修正することができる。
また、レーザ発振装置から切羽側と坑口側との２つのターゲットにレーザ光を照射するので、ターゲットが一つである場合に比して、測量のミスを減らすとともに精度を上げることができる。
【０００６】
また、トンネルの掘進に伴い、レーザ発振装置及び第一ターゲット、第二ターゲットを切羽側に移動させる際にも、レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態が保たれ、レーザ発振装置及び第一ターゲット、第二ターゲットを、レーザ光の光軸方向に、非常に小さい誤差で前進させることができる。
特に、レーザ発振装置と各ターゲットとの間隔を長く設定し、レーザ光の径およびレーザ通過孔の径を小さくするほど、測量の精度を上げることができる。
また、レーザ発振装置及び坑口側に配置されるターゲットの設置作業を、切羽での作業に影響を与えない場所で行うので、レーザ発振装置やターゲットの設置作業がより安全なものとなるとともに、測量の効率を上げることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明であるトンネル坑内の測量方法は、例えば図５に示すように、レーザ光を所望の一直線上の正負両方向に発振可能なレーザ発振装置１を、トンネルＴ坑内の所定位置に取り付け、
このレーザ発振装置１を挟むように、前記トンネルＴ坑内の切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との所定位置にそれぞれ、前記レーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔２１を備える第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとを、前記レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光がこれら第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に取り付け、
前記第二ターゲット２Ｂを、前記第一ターゲット２Ａよりも切羽Ｔｆ側の所定位置に、前記レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側に発振されるレーザ光が前記第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設し、
次いで、前記レーザ発振装置１を、前記第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとの間の所定位置に、このレーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が前記第二ターゲット２Ｂ及び第一ターゲット２Ａのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設すること
を特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、例えば図１〜図３、図５に示すように、請求項１又は２に記載のトンネル坑内測量方法において、
前記第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１はそれぞれ、支持台３Ａ〜３Ｃを介して、前記トンネルＴ坑内の所定位置に取付可能とされているとともに、
前記第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂは、これらを前記支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときのレーザ通過孔２１の該支持台３Ａ〜３Ｃに対する位置が、前記レーザ発振装置１を該支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときの前記レーザ光の光軸１ａの該支持台３Ａ〜３Ｃに対する位置にほぼ等しくなるように形成されていること
を特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置はそれぞれ、支持台を介してトンネル坑内の所定箇所に取り付けられるので、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置の移設に要する時間を短縮することができる。
また、第一ターゲット及び第二ターゲットは、これらを支持台に取り付けたときのレーザ通過孔の該支持台に対する位置が、レーザ発振装置を支持台に取り付けたときのレーザ光の光軸の支持台に対する位置にほぼ等しくなるように形成されているので、第一ターゲット、第二ターゲットとレーザ発振装置のそれぞれをトンネル坑内に取り付けるための支持台を兼用し、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置の移設に要する時間をさらに短縮することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトンネル坑内測量方法において、
前記レーザ発振装置１は、半導体レーザ発振器から前記レーザ光を発振するものであること
を特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、レーザ発振装置が半導体レーザ発振器からレーザ光を発振するものであるので、ヘリウムネオンレーザ発振器などに比して、レーザ発振器を小型、軽量化できる。
したがって、トンネルの切羽で行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じても、レーザ発振装置の取付位置や角度をズレにくくすることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明であるレーザ発振装置１は、例えば図２に示すように、レーザ光を所望の一直線上の正方向と負方向とに発振可能なレーザ発振器１１と、
前記レーザ発振器１１を所望の取付位置に取り付ける基板３１と、
前記レーザ発振器１１の前記基板３１に対する位置及び／又は傾斜角を調整する調整機構（傾斜角調整ネジ）１３，３３，（昇降機構）３４と
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、レーザ発振器を所望の取付位置に取り付ける基板と、レーザ発振器の基板に対する位置及び／又は傾斜角を調整する調整機構とを備えるので、請求項１〜４のいずれかに記載の発明を円滑に実施できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明であるレーザ測量システムは、例えば図１、図５に示すように、請求項５に記載のレーザ発振装置１と、
前記レーザ発振装置１から発振されるレーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔２１を備える少なくとも２つのターゲット２Ａ，２Ｂと
を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のレーザ発振装置と、レーザ発振装置から発振されるレーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔を備える少なくとも２つのターゲットとを含んで構成されているので、請求項１〜４のいずれかに記載の発明を一層円滑に実施できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明のトンネル坑内測量方法、レーザ発振装置、及びレーザ測量システムの実施の形態を詳細に説明する。
第１及び第２の実施の形態のトンネル坑内測量方法は、山岳トンネル工法によって掘進されるトンネル坑内の切羽とセントルとの間における測量に適用されるものであって、共に、図２に示すレーザ発振装置１と、図３に示す（第一／第二）ターゲット２Ａ，２Ｂとからなるレーザ測量システムを用いて実施される。
【００１８】
〔第１の実施の形態〕
図１（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のトンネル坑内測量方法の手順を示す、概略図である。
【００１９】
本実施の形態のトンネル坑内測量方法では、まず、図１（ａ）、図４に示すように、レーザ光を所望の一直線上の正負両方向に発振可能なレーザ発振装置１を、トンネルＴ坑内の切羽ＴｆとセントルＴｃとの間に設置された鋼アーチからなる支保工Ｔｓに、支持台３Ａを介して取り付ける。
【００２０】
レーザ発振装置１を図２に示す。このレーザ発振装置１は、赤色レーザダイオードからなる光源を備えた半導体レーザ発振器１１を二つ、レーザ光を一直線上の正方向と負方向とに発振可能となるように、互いに逆向きの状態に備えている。レーザ発振器１１は、２００ｍ先の照射点におけるレーザスポットの径が１５ｍｍ以下となる性能を備えている。
【００２１】
また、レーザ発振装置１は、図２に示すように、支保工Ｔｓに締結された支持台３Ａ〜３Ｃに固定される基板３１と、二つのレーザ発振器１１を保持する保持部１２を支持する支持板３２とを備えている。
支持板３２は、傾斜角調整ネジ（調整機構）３３と、昇降機構（調整機構）３４とによって、基板３１に対する傾斜角と高さとを調節できるようになっている。また、保持部１２は、傾斜角調整ネジ（調整機構）１３によって、支持板３２に対する傾斜角を調節できるようになっている。
【００２２】
そして、図１（ａ）、図４に示すように、レーザ発振装置１を挟むようにして、トンネルＴ坑内の切羽ＴｆとセントルＴｃとの間に設置された他の支保工Ｔｓにそれぞれ、レーザ通過孔２１を備える第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとを、支持台３Ｂ，３Ｃを介して取り付ける。
このとき、レーザ発振装置１と第一ターゲット２Ａとの距離、レーザ発振装置１と第二ターゲット２Ｂとの距離は、それぞれＬ１（約５０ｍ）、Ｌ２（約１００ｍ）となるようにする。
【００２３】
第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとは同一形状に形成されたものである。これを図３に示す。ターゲット２Ａ，２Ｂに備えられたレーザ通過孔２１の径は２０ｍｍに形成されている。レーザ通過孔２１の外側には反射シート２２が貼付され、レーザ光がレーザ通過孔２１から逸れたときの反射光を視認しやすくなっている。
また、ターゲット２Ａ，２Ｂは、図３に示すように、レーザ発振装置１と同様の傾斜角調整ネジ３３と、昇降機構３４を備え、支持台３Ａ〜３Ｃに固定される基板３１に対する傾斜角と高さとを調節できるようになっている。
ターゲット２Ａ，２Ｂを支保工Ｔｓに取り付けるために用いられる支持台３Ｂ，３Ｃは、レーザ発振器１を支保工Ｔｓに取り付けるために用いられる支持台３Ａと同一形状に形成されたものを用いる。
【００２４】
そして、図２、図３に示すように、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂは、これを支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときのレーザ通過孔２１の支持台３Ａ〜３Ｃからの高さ２ｈが、レーザ発振器１を支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときのレーザ光の光軸１ａの支持台３Ａ〜３Ｃからの高さ１ｈとほぼ等しくなるように制作されている。
【００２５】
そして、レーザ発振装置１のスコープ取付部１２ａ取り付けた視準器で、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂを視準しつつ、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過するように、レーザ発振装置１、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂの傾斜角と高さとを調整する。
【００２６】
このように、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態を保ちつつ、切羽Ｔｆで発破作業やずり出し作業を行い、トンネルＴを距離（Ｌ１＋Ｌ２）程度（約１５０ｍ）掘進する。そして、レーザ発振装置１から発振されるレーザ光を基準として鋼アーチ支保工を設置し、次いで吹付コンクリートを施工する。
【００２７】
次に、図１（ｂ）に示すように、第二ターゲット２Ｂを、第一ターゲット２Ａよりも距離Ｌ２（約１００ｍ）だけ切羽Ｔｆ側の位置の支保工Ｔｓに、支持台３Ｃとともに移設する。
そして、レーザ発振装置１のスコープ取付部１２ａに取り付けた視準器で、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂを視準しつつ、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側に発振されるレーザ光が、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過するように、第二ターゲット２Ｂの傾斜角と高さとを調整する。
【００２８】
次いで、図１（ｃ）に示すように、支持台３Ｃから第二ターゲット２Ｂを取り外し、この支持台３Ｃに、レーザ発振装置１を移設する。
そして、必要に応じて、レーザ発振器１のスコープ取付部１２ａ取り付けた視準器で、第一ターゲット２Ａを視準しつつ、レーザ発振器１から坑口Ｔｅ側に発振されるレーザ光が、第一ターゲット２Ａのレーザ通過孔２１を通過するように、レーザ発振装置１の傾斜角と高さとを再調整する。
【００２９】
そして、図１（ｄ）に示すように、第二ターゲット２Ｂを、レーザ発振装置１よりも距離Ｌ１（約５０ｍ）だけ切羽Ｔｆ側の位置の支保工Ｔｓに、支持台３Ａを介して取り付ける。
そして、レーザ発振装置１のスコープ取付部１２ａ取り付けた視準器で、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂを視準しつつ、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過するように、第二ターゲット２Ｂの傾斜角と高さとを調整する。
【００３０】
図１（ｄ）に示す状態は、図１（ａ）に示した状態と同様である。以上の作業を繰り返し行い、トンネルＴの掘進に伴って、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１を切羽Ｔｆ側に順次移設していく。
【００３１】
〔第２の実施の形態〕
図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態のトンネル坑内測量方法の手順を示す、概略図である。本実施の形態では、第一の実施の形態と共通する点の説明は省略し、相違点を主に説明する。
【００３２】
本実施の形態のトンネル坑内測量方法では、まずレーザ発振装置１を、トンネル坑内の支保工Ｔｓに取り付ける。
次に、レーザ発振装置１を挟むように、トンネルＴ坑内の切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との支保工Ｔｓにそれぞれ、第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとを、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光がこれら第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に取り付ける。
さらに、第二ターゲット２Ｂを、第一ターゲット２Ａよりも切羽Ｔｆ側の支保工Ｔｓに、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側に発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設する。
そして、レーザ発振装置１を、第一ターゲット２Ａと第二ターゲット２Ｂとの間の支保工Ｔｓに、このレーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第二ターゲット２Ｂ及び第一ターゲット２Ａのレーザ通過孔２１を通過する状態に移設する。
以上の作業を繰り返し行い、トンネルＴの掘進に伴って、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１を切羽Ｔｆ側に順次移設していく。
【００３３】
以上、第１及び第２の実施の形態に記載のトンネル坑内測量方法、レーザ発振装置１、及びレーザ測量システムによれば、レーザ発振装置１を挟むように、トンネルＴ坑内の切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との所定位置に第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂを配置し、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態を保つようにすることで、切羽Ｔｆで行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じ、切羽Ｔｆ側のターゲット２Ａ（又は２Ｂ）やレーザ発振装置１の取付位置や角度に狂いが生じても、これを簡単に修正することができる。
また、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側との２つのターゲット２Ａ，２Ｂにレーザ光を照射するので、ターゲットが一つである場合に比して、測量のミスを減らすとともに精度を上げることができる。
【００３４】
また、トンネルＴの掘進に伴い、レーザ発振装置１及び第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂを切羽側に移動させる際にも、レーザ発振装置１から切羽Ｔｆ側と坑口Ｔｅ側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂのレーザ通過孔２１を通過する状態が保たれ、レーザ発振装置１及び第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂを、レーザ光の光軸方向に、非常に小さい誤差で前進させることができる。
また、レーザ発振装置１及び坑口Ｔｅ側に配置されるターゲット２Ｂ（２Ａ）の設置作業を、切羽Ｔｆでの作業に影響を与えない場所で行うので、レーザ発振装置１やターゲット２Ａ，２Ｂの設置作業がより安全なものとなるとともに、測量の効率を上げることができる。
【００３５】
また、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１はそれぞれ、支持台３Ａ〜３Ｃを介してトンネル坑内の支保工Ｔｓに取り付けられるので、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１の移設に要する時間を短縮することができる。
また、第一ターゲット２Ａ及び第二ターゲット２Ｂは、これらを支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときのレーザ通過孔２１の支持台３Ａ〜３Ｃの取付板３２からの高さ２ｈが、レーザ発振装置１を支持台３Ａ〜３Ｃに取り付けたときのレーザ光の光軸１ａの支持台３Ａ〜３Ｃの取付板３２からの高さ１ｈにほぼ等しくなるように形成されているので、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂとレーザ発振装置１のそれぞれをトンネルＴ坑内に取り付けるための支持台３Ａ〜３Ｃを兼用し、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１の移設に要する時間をさらに短縮することができる。
【００３６】
また、レーザ発振装置１が半導体レーザ発振器１１からレーザ光を発振するものであるので、ヘリウムネオンレーザ発振器などに比して、レーザ発振装置１を小型、軽量化できる。
したがって、トンネルＴの切羽Ｔｆで行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じても、レーザ発振装置１の取付位置や角度をズレにくくすることができる。
【００３７】
また、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１はそれぞれ、トンネルＴ坑内の切羽ＴｆとセントルＴｃとの間に設置された支保工Ｔｓに取り付けられているので、トンネルＴの切羽Ｔｆで行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じても、第一ターゲット２Ａ、第二ターゲット２Ｂ及びレーザ発振装置１の取付位置や角度をズレにくくすることができる。
【００３８】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
また、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、レーザ発振装置を挟むように、トンネル坑内の切羽側と坑口側との所定位置に第一ターゲット及び第二ターゲットを配置し、レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態を保つようにすることで、切羽で行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じ、切羽側のターゲットやレーザ発振装置の取付位置や角度に狂いが生じても、これを簡単に修正することができる。
また、レーザ発振装置から切羽側と坑口側との２つのターゲットにレーザ光を照射するので、ターゲットが一つである場合に比して、測量のミスを減らすとともに精度を上げることができる。
【００４０】
また、トンネルの掘進に伴い、レーザ発振装置及び第一ターゲット、第二ターゲットを切羽側に移動させる際にも、レーザ発振装置から切羽側と坑口側とに発振されるレーザ光が第一ターゲット及び第二ターゲットのレーザ通過孔を通過する状態が保たれ、レーザ発振装置及び第一ターゲット、第二ターゲットを、レーザ光の光軸方向に、非常に小さい誤差で前進させることができる。
特に、レーザ発振装置と各ターゲットとの間隔を長く設定し、レーザ光の径およびレーザ通過孔の径を小さくするほど、測量の精度を上げることができる。
また、レーザ発振装置及び坑口側に配置されるターゲットの設置作業を、切羽での作業に影響を与えない場所で行うので、レーザ発振装置やターゲットの設置作業がより安全なものとなるとともに、測量の効率を上げることができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置はそれぞれ、支持台を介してトンネル坑内の所定箇所に取り付けられるので、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置の移設に要する時間を短縮することができる。
また、第一ターゲット及び第二ターゲットは、これらを支持台に取り付けたときのレーザ通過孔の該支持台に対する位置が、レーザ発振装置を支持台に取り付けたときのレーザ光の光軸の支持台に対する位置にほぼ等しくなるように形成されているので、第一ターゲット、第二ターゲットとレーザ発振装置のそれぞれをトンネル坑内に取り付けるための支持台を兼用し、第一ターゲット、第二ターゲット及びレーザ発振装置の移設に要する時間をさらに短縮することができる。
【００４３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、レーザ発振装置が半導体レーザ発振器からレーザ光を発振するものであるので、ヘリウムネオンレーザ発振器などに比して、レーザ発振器を小型、軽量化できる。
したがって、トンネルの切羽で行われる発破作業やずり出し作業などで振動が生じても、レーザ発振装置の取付位置や角度をズレにくくすることができる。
【００４４】
請求項５に記載の発明によれば、レーザ発振器を所望の取付位置に取り付ける基板と、レーザ発振器の基板に対する位置及び／又は傾斜角を調整する調整機構とを備えるので、請求項１〜４のいずれかに記載の発明を円滑に実施できる。
【００４５】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載のレーザ発振装置と、レーザ発振装置から発振されるレーザ光の径とほぼ等しい大きさのレーザ通過孔を備える少なくとも２つのターゲットとを含んで構成されているので、請求項１〜４のいずれかに記載の発明を一層円滑に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトンネル坑内測量方法の一例の手順を示す概略図である。
【図２】本発明に係るレーザ発振装置の一例を示す側面図である。
【図３】本発明のレーザ測量システムの構成要素であるターゲットの一例を示す正面図である。
【図４】本発明のトンネル坑内測量方法における、レーザ発振装置又は第一（第二）ターゲットのトンネル坑内への取付状況の一例を示す正面図である。
【図５】本発明のトンネル坑内測量方法の他の一例の手順を示す概略図である。
【符号の説明】
１　　　　　　レーザ発振装置
１ａ　　　　　光軸
２Ａ　　　　　（第一）ターゲット
２Ｂ　　　　　（第二）ターゲット
３Ａ〜３Ｃ　　支持台
１１　　　　　（半導体）レーザ発振器
１３　　　　　傾斜角調整ネジ（調整機構）
２１　　　　　レーザ通過孔
３１　　　　　基板
３３　　　　　傾斜角調整ネジ（調整機構）
３４　　　　　昇降機構（調整機構）
Ｔ　　　　　　トンネル
Ｔｆ　　　　　切羽
Ｔｅ　　　　　坑口
Ｔｃ　　　　　セントル
Ｔｓ　　　　　支保工
【図１】
2004037247.tif 000003
【図２】
2004037247.tif 000004
【図３】
2004037247.tif 000005
【図４】
2004037247.tif 000006
【図５】
2004037247.tif 000007