特許 6071844 壁の変位を確認する確認装置及びその確認方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6071844

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】壁の変位を確認する確認装置及びその確認方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 7/06 20060101AFI20170123BHJP

   G01C 15/06 20060101ALI20170123BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   G01C7/06

   G01C15/06 Z

   G01C15/00 103C

【請求項の数】11

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2013-227209(P2013-227209)

(22)【出願日】2013年10月31日

(65)【公開番号】特開2015-87312(P2015-87312A)

(43)【公開日】2015年5月7日

【審査請求日】2015年7月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148346

【氏名又は名称】株式会社錢高組

(74)【代理人】

【識別番号】100095452

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 博樹

(72)【発明者】

【氏名】白石 雅嗣

(72)【発明者】

【氏名】角田 晋相

【審査官】 ▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２９６１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１１８４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０８３７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１１０３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ７／００− ７／０６

Ｇ０１Ｃ １５／００−１５／０６

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基準位置から設定された方向に照射されたレーザー光を受けることにより、第１領域と
第２領域とを仕切る壁の前記第１領域側から前記第２領域側への変位を確認する、当該壁に取り付けられる確認装置であって、
前記壁からの距離に応じて設けられた複数の受光領域と、
前記レーザー光を受けた受光領域からの検出信号に応じて、前記壁の変位に対応する情
報を表示する表示手段と、
を備え、
各受光領域には、壁の変位を検出するための受光器が複数配列され、
前記表示手段は、各受光領域からの検出信号にそれぞれ対応する複数の表示部を有し、
各表示部は、対応する受光領域内におけるいずれか１つの受光器に前記レーザー光を受けた場合、前記情報を表示する、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項2】

請求項１に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
第１の方向及び当該第１の方向と交差する方向である第２の方向に前記受光領域が複数設けられている、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記表示手段は発光の仕方により前記壁の変位に対応する情報を表示する、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記表示手段は文字、記号及び図形の少なくとも一つにより前記壁の変位に対応する情報を表示する、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記表示手段は音により前記壁の変位に対応する情報を表示する、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記受光器は、前記設定距離に応じた大きさ、或いは前記設定距離よりも小さいサイズである、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記複数の受光領域が設けられた方向に沿って一定間隔の目盛が設けられている、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７に記載の壁の変位を確認する確認装置において、
前記複数の受光領域と前記表示手段とを前記壁に着脱可能に取り付ける取り付け手段を備える、
ことを特徴とする壁の変位を確認する確認装置。

【請求項9】

基準位置から照射されたレーザー光を受けることにより、第１領域と第２領域とを仕切
る壁の前記第１領域側から前記第２領域側への変位を確認する方法であって、
基準位置に設けられたレーザー照射装置から設定された方向にレーザー光を照射する工
程と、
前記壁に取り付けられた請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の確認装置の受光
領域において前記レーザー光を受光し、前記レーザー光を受光した受光領域からの検出信
号に基づいて、前記壁の変位に対応する情報を前記表示手段に表示する工程と、
を備える、
ことを特徴とする第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認する方法。

【請求項10】

基準位置から所定の方向に向けて土中に設置される構造物において前記基準位置から前
記所定の方向に離れた位置における構造物の断面において第１領域と第２領域とを仕切る
壁の前記第１領域側から前記第２領域側への変位を確認する方法であって、
前記基準位置又は前記基準位置から所定の方向にずれた位置に配置可能な光波測距器により前記壁の変位が測定される複数の第１の変位確認部が前記基準位置から所定の方向に沿って配置されており、隣り合う前記第１の変位確認部との間には複数の第２の変位確認部が配置され、
前記第２の変位確認部における前記壁に請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の
確認装置が少なくとも３つ取り付けられており、
基準位置に設けられたレーザー照射装置から設定された方向にレーザー光を照射する工
程と、
前記各確認装置の受光領域において前記レーザー光を受光し、前記レーザー光を受光し
た受光領域からの検出信号に基づいて、前記壁の変位に対応する情報を前記表示手段に表
示する工程と、
を備える、
ことを特徴とする壁の変位を確認する方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の確認方法において、
前記基準位置から前記所定の方向に最も距離が近い位置に配置された第１の変位確認部と前記基準位置と反対の側で隣り合う第１の変位確認部との間に配置された複数の第２の変位確認部における前記壁に取り付けられた前記確認装置を前記壁から取り外し、前記基準位置から前記所定の方向に最も距離が離れた位置に配置された第１の変位確認部に対して、前記基準位置と反対の側に新たな第１の変位確認部と第２の変位確認部とが配置され、新たに配置された第２の変位確認部における壁に前記取り外した確認装置を取り付ける工程を備える、
ことを特徴とする壁の変位を確認する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物において第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認することができる確認装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

トンネル等の土中に設置される構造物において、土中と空間とを仕切る壁が設置された後、地山の動きにより前記壁が変位することがある。この変位が大きくなると、前記構造物の前記壁にひびや亀裂を生じさせ、さらには崩落を引き起こす虞がある。したがって、前記トンネル等の構造物を建設する際には、正確な掘削と作業の安全性を確保するために前記構造物における土中と空間とを仕切る壁の変位、すなわち前記構造物における内空変位を把握する必要がある。

【0003】

前記構造物における内空変位の測定方法として、基準位置に設置したレーザー光源から離れた位置における複数の断面において、同一の断面内に複数の計測点を設け、前記計測点間の距離を高精度光波測距・測角機（以下、光学測定器という）により測定するものある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平５−９９６７０号公報

【特許文献2】特開平９−３１８３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載の測定方法では、前記光学測定器により前記計測点を視準することにより、視準された計測点の位置データを三次元座標系で取り込み、前記計測点間の距離及び前記構造物の壁面の変位量を求めている。

【0006】

また、特許文献１に記載の測定方法と異なる内空変位の測定方法として、基準位置に設置したレーザー光源から離れた位置における複数の断面において、同一の断面内に複数の透過ターゲットを設けているものがある（特許文献２参照）。

【0007】

特許文献２に記載の測定方法では、透過ターゲットに横罫及び縦罫から構成されるグリッドが形成されている。そして、レーザー光の光軸が初期位置を通過するように前記透過ターゲットが前記構造物の壁面に取り付けられている。前記構造物の内空変位を測定する際には、透過ターゲットにおける前記初期位置に対する前記グリッドにおける前記レーザー光の光軸が交わる位置の変位を目視で確認し、前記構造物の壁面の変位量を求めている。

【0008】

特許文献１及び特許文献２に記載された発明では、前記内空変位の測定を行う測定担当者が前記内空変位の測定を行った後、前記測定で得られた測定結果を前記構造物における壁面の変位量に応じた安全基準によって定められた管理基準値に基づいて判断し、その後、前記構造物における前記壁の変位状況を前記構造物内で作業している作業者に伝達する必要がある。したがって、前記内空変位の測定から、前記内空変位の測定結果から得られた前記管理基準値に基づいて判断された壁の変位状況を前記作業者へ伝達するまでタイムラグが生じる。

【0009】

その結果、前記構造物の建設作業時において、例えば、危険と判断される前記壁の変位を検出してから前記作業者への安全に関する情報（注意や避難指示等）が伝達されるまで前記作業者は危険な状況を知らずに現場での作業に従事しており、前記作業者の安全性が低下する虞がある。

【0010】

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、土中と空間とを仕切る壁の変位を確認し、前記壁の変位状況に対応する安全に関する情報を作業者へ提供することができる前記壁の変位を確認する確認装置及びその確認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】

【0011】

上記課題を解決するために本発明の第１の態様における基準位置から設定された方向に照射されたレーザー光を受けることにより、第１領域と第２領域とを仕切る壁の前記第１領域側から前記第２領域側への変位を確認する、当該壁に取り付けられる確認装置であって、前記壁からの距離に応じて設けられた複数の受光領域と、前記レーザー光を受けた受光領域からの検出信号に応じて、前記壁の変位に対応する情報を表示する表示手段と、を備え、各受光領域には、壁の変位を検出するための受光器が複数配列され、前記表示手段は、各受光領域からの検出信号にそれぞれ対応する複数の表示部を有し、各表示部は、対応する受光領域内におけるいずれか１つの受光器に前記レーザー光を受けた場合、前記情報を表示することを特徴とする。
また、本発明の第１の態様における基準位置から設定された方向に照射されたレーザー光を受けることにより、第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認する確認装置は、前記壁に取り付けられ、前記壁からの距離に応じて設けられた複数の受光領域と、前記レーザー光を受けた受光領域からの検出信号に応じて、前記壁の変位に対応する情報を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

【0012】

本態様によれば、前記壁に取り付けられた確認装置における前記壁からの距離に応じて設けられた複数の受光領域のいずれかにおいて、前記基準位置から設定された方向に照射されたレーザー光を受光すると、前記レーザー光を受けた受光領域からの検出信号に応じて、前記壁の変位に対応する安全に関する情報を表示手段に表示することができる。本態様において、例えば、前記基準位置からのレーザー光を前記受光領域のいずれかで連続的又は極短い時間間隔で受けることにより、前記表示手段に前記壁の変位に対応する安全に関する情報を表示し続けることができる。その結果、前記壁の近傍で作業する作業員は、内空変位の測定担当者に頼らずとも、現在の壁の変位の状況を知ることができ、安全な環境で作業を継続することができる。

【0013】

本発明の第２の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１の態様において、前記表示手段は発光の仕方により前記壁の変位に対応する情報を表示することを特徴とする。

【0014】

本態様によれば、前記壁の変位に対応する安全に関する情報を発光の仕方により前記表示手段に表示するので、前記壁の近傍で作業する複数の作業者に、視覚的に前記壁の変位状況について知らせることができる。その結果、作業者間で前記安全に関する情報を共有することができ、前記壁の変位に対する対応を迅速化することができる。したがって、前記壁の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0015】

尚、本態様における発光の仕方とは、１つのライトの点灯、点滅、消灯だけでなく、複数のライトにおいて異なる色の発光、点滅、消灯や、ＬＥＤランプのように１つのランプで発光の色を複数の色に変化させることや、点滅させることなどを含み、光によって視覚的に作業者の注意を喚起するものであればよい。

【0016】

本発明の第３の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１の態様において、前記表示手段は文字、記号及び図形の少なくとも一つにより前記壁の変位に対応する情報を表示することを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、前記文字、前記記号及び前記図形の少なくとも一つにより前記壁の変位に対応する安全に関する情報を表示手段に表示するので、前記壁の近傍で作業する複数の作業者に、前記壁の変位の状況について知らせることができるとともに前記変位の状況に対応する指示を与えることができる。その結果、前記壁の変位に対する対応を迅速化させことができるので、前記壁の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0018】

本発明の第４の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１の態様において、前記表示手段は音により前記壁の変位に対応する情報を表示することを特徴とする。

【0019】

本態様によれば、前記壁の変位に対応する安全に関する情報を音により前記表示手段に表示するので、前記壁の近傍で作業する複数の作業者の聴覚に前記壁の変位に対応する安全に関する情報を届けることができ、前記情報の周知を確実にすることができる。その結果、前記壁の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0020】

本発明の第５の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１から第４のいずれか一の態様において、各受光領域において、壁の変位を検出するための設定距離に応じた大きさの受光器が複数配列されていることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、各受光領域において壁の変位を検出するための設定距離に応じた大きさの受光器が複数配列されている。例えば、前記壁が設置される地山の状況に応じて前記壁の変位に関する安全基準が設定され、その安全基準に基づいて前記壁の変位を検出するための設定距離が設定されている。したがって、各設定距離に対応した大きさの受光器を前記受光領域に配列することにより、前記設定距離に対応した前記壁の変位を検出することができる。また、前記受光器の大きさを前記設定距離に応じた大きさとすることができるので、前記受光領域に配列される前記受光器の数を最適な数とすることができ、コストダウンを図ることができる。

【0022】

本発明の第６の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１から第５のいずれか一の態様において、前記複数の受光領域が設けられた方向に沿って一定間隔の目盛が設けられていることを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、前記複数の受光領域が設けられた方向に沿って一定間隔の目盛が設けられているので、前記壁に前記確認装置を取り付けて最初に前記レーザー光を受光した位置を原点として設定し、その後前記壁が変位した際に前記レーザー光を受光した位置と前記原点との距離を読み取ることで、作業者が容易に前記壁の変位量を確認することができる。また、内空変位の測定者も前記壁の変位量を作業者の作業の支障とならずに、容易に確認することができる。その結果、前記壁における内空変位の精密な測定の間においても前記壁の変位量を把握することができ、前記壁の変位に変化があれば、迅速に対処することが可能であるので前記壁の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0024】

本発明の第７の態様の壁の変位を確認する確認装置は、第１から第６のいずれか一の態様において、前記複数の受光領域と前記表示手段とを前記壁に着脱可能に取り付ける取り付け手段を備えることを特徴とする。

【0025】

本態様によれば、前記複数の受光領域と前記表示手段とを前記壁に着脱可能に取り付ける取り付け手段を備えるので、前記確認装置が取り付けられた前記壁の近傍の地山の変動が収まり、前記壁の変位を確認する必要がなくなった際、前記確認装置を前記壁から取り外して別の位置に再度取り付けて前記別の位置における前記壁の変位を確認することができるので、前記確認装置を再利用することができる。したがって、コストダウンを図ることができる。また、トンネルの作業中に前記確認装置が支障になる場合、一旦取り外し、支障にならない状態となった時点で再度取り付けて継続して変位を確認することができる。

【0026】

本発明の第８の態様における基準位置から照射されたレーザー光を受けることにより、第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認する方法は、基準位置に設けられたレーザー照射装置から設定された方向にレーザー光を照射する工程と、前記壁に取り付けられた第１の態様から第７の態様のいずれか一の態様における確認装置の受光領域において前記レーザー光を受光し、前記レーザー光を受光した受光領域からの検出信号に基づいて、前記壁の変位に対応する情報を前記表示手段に表示する工程とを備えることを特徴とする。
本態様によれば、第１の態様から第７の態様における作用効果を得ることができる。

【0027】

本発明の第９の態様における基準位置から所定の方向に向けて土中に設置される構造物において前記規準位置から前記所定の方向に離れた位置における構造物の断面において第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認する方法は、基準位置から所定の方向に沿って複数の第１の変位確認部が配置されており、隣り合う前記第１の変位確認部との間には複数の第２の変位確認部が配置され、前記第２の変位確認部における前記壁に第１の態様から第７の態様のいずれか一の態様における確認装置が少なくとも３つ取り付けられており、基準位置に設けられたレーザー照射装置から設定された方向にレーザー光を照射する工程と、前記各確認装置の受光領域において前記レーザー光を受光し、前記レーザー光を受光した受光領域からの検出信号に基づいて、前記壁の変位に対応する情報を前記表示手段に表示する工程とを備えることを特徴とする。

【0028】

本態様によれば、前記第２の変位確認部において前記壁の変位の確認を行い、前記壁の変位の状態に応じて現在の壁の状態が安全であるか否かを前記表示手段に表示する。これにより前記第２の変位確認部において前記壁の状態が安全であることが確認できる。

【0029】

本発明の第１０の態様における壁の変位を確認する方法は、第９の態様において、前記基準位置から前記所定の方向に最も距離が離れた位置に配置された第１の変位確認部に対して、前記基準位置と反対の側に新たな第１の変位確認部と第２の変位確認部とが配置された際、前記基準位置から前記所定の方向に最も距離が近い位置に配置された第１の変位確認部と前記基準位置と反対の側で隣り合う第１の変位確認部との間に配置された複数の第２の変位確認部が撤去される工程を備えることを特徴とする。

【0030】

本態様によれば、例えば土中の構造物が掘進することにより、基準位置から前記構造物の先端位置がより離れた位置に進行した場合において、新たに掘削した部分においては地山の変動が大きいので、前記壁の変位を常時確認する必要がある。一方で、前記基準位置に近い位置における壁の変位は、地山が落ち着くことにより小さくなるので、確認頻度を減らすことができる。そのため、前記確認装置が取り付けられる前記第２の変位確認部を前記構造物の建築状況に併せて、前記構造物内において再配置することができる。その結果、前記構造物において前記確認装置を再配置しない場合に比べて少ない数の確認装置で前記壁の変位を確認することができ、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の第１の実施例における土中の構造物における第１の変位確認部及び第２の変位確認部の配置を示す概要図。

【図2】（Ａ）は第１の変位確認部における計測点を示す概要図であり、（Ｂ）は第２の変位確認部における計測点を示す概要図。

【図3】本発明の第１の実施例における土中の構造物における第１の変位確認部における内空変位の測定を示す概要図。

【図4】第１の実施例において第２の変位確認部に設けられた確認装置の概要図。

【図5】（Ａ）は確認装置における受光領域において変位確認のための設定距離が小さい場合における受光器の配列状況を示す図であり、（Ｂ）は確認装置における受光領域において変位確認のための設定距離が大きい場合における受光器の配列状況を示す図。

【図6】（Ａ）は第１の実施例に係る確認装置の取り付け手段の一つの態様における正面図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る確認装置の取り付け手段の一つの態様における側面図。

【図7】第１の実施例に係る確認装置において壁の変位を確認した際における対応の流れを示すフローチャート。

【図8】（Ａ）は第１の実施例に係る確認装置の取り付け手段の他の態様における正面図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る確認装置の取り付け手段の他の態様における側面図。

【図9】第２の実施例に係る確認装置において、Ｚ軸方向における変位を検出する際の概要図。

【図10】第２の実施例に係る確認装置において、ＹＺ軸方向における変位を検出する際の概要図。

【図11】第３の実施例に係る土中の構造物における壁の変位を確認する確認装置の配置を示す概要図。

【図12】第４の実施例に係る構造物における壁の変位を確認する確認装置の配置を示す概要図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

【0033】

図１ないし図７を参照して、第１の実施例に係る第１領域と第２領域とを仕切る壁の変位を確認する確認装置について説明する。図１を参照するに、第１の実施例における土中の構造物の一例としての掘削状態におけるトンネル１０が示されている。

【0034】

トンネル１０は、図１において所定の方向であるＸ軸方向に構築され、＋Ｘ軸方向に掘進している。トンネル１０には基準位置Ｘ０（図１参照）から距離Ｌ０離れた位置に第１の変位確認部Ｓ１−１が設けられている。また、本実施例では、第１の変位確認部Ｓ１−１から＋Ｘ軸方向に距離Ｌ１離れた位置に第１の変位確認部Ｓ１−２が配置され、第１の変位確認部Ｓ１−２から＋Ｘ軸方向に距離Ｌ１離れた位置に第１の変位確認部Ｓ１−３が配置されている。つまり、本実施例ではトンネル１０において距離Ｌ１を間隔として複数の第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎが配置されている。

【0035】

また、隣り合う第１の変位確認部Ｓ１−ｎと第１の変位確認部Ｓ１−ｎ＋１との間には、複数の第２の変位確認部Ｓ２−ｎが配置されている。例えば、図１において、第１の変位確認部Ｓ１−２と第１の変位確認部Ｓ１−３との間に第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３が設けられている。本実施例では、各第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３の間隔は、距離Ｌ２となるように設定されている。また、トンネル１０の掘削方向に沿って隣り合う第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎ間に複数の第２の変位確認部Ｓ２−ｎが配置されるように、トンネルの基準位置Ｘ０に近い側から順に第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎが配置されている。

【0036】

また、図２（Ａ）に示すように、トンネル１０において「第１領域」としての土中１２と「第２領域」としての空間１４とを仕切る壁１６が設けられている。トンネル１０において第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎが設けられた位置における壁１６には、少なくとも複数の計測点１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）が設けられている。本実施例では、５つの計測点１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅが設けられている。各計測点１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅには、一例として光反射部として構成されたターゲット（図示せず）が配置される。

【0037】

図３に示すように、トンネル１０内の内空変位を計測する担当者は、必要に応じてトンネル１０内に光波測距器２０を設置し、各第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎにおける計測点１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）に配置されたターゲット（図示せず）を目標として測距・測角を行い、各第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎにおける壁１６の変位量及び変位状況を確認する。

【0038】

尚、本実施例において、第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎにおける光波測距器２０を用いての変位確認は、変位の状態に応じて決められた頻度で、トンネル作業を中断するか、又は作業に支障にならないように配慮しながら実施される。

【0039】

＜＜＜第１の実施例＞＞＞
次いで、再度図１を参照するに、トンネル１０の基準位置Ｘ０における天端近傍にはレーザー光を設定された複数の方向に順番に照射可能な「レーザー照射装置」としてのトータルステーション２２が設けられている。本実施例において、トータルステーション２２は、図１における＋Ｘ軸方向側の予め設定された複数の方向にレーザー光を照射するように構成されている。また、本実施例において、トータルステーション２２は、予め設定された複数の方向に順次切り換えて順番にレーザー光を照射することを繰り返すように設定されている。尚、トータルステーション２２（レーザー照射装置）は、第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎの変位測定にも利用されることがあり、さらに自動視準による遠隔操作も可能な機能を有することもある。

【0040】

図２（Ｂ）を参照するに、第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎにおける壁１６には、少なくとも複数の計測点２６（２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）が設けられている。本実施例では、３つの計測点２６ａ、２６ｂ、２６ｃが設けられている。

【0041】

３つの計測点２６ａ、２６ｂ、２６ｃには、土中１２と空間１４とを仕切る壁１６の変位を確認するための確認装置２８が取り付けられている。図４に示すように、一例として第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける計測点２６ｂの位置に確認装置２８が取り付けられている。

【0042】

確認装置２８は、装置本体２８ａと、取り付け手段３４とを備えている。また、装置本体２８ａは、壁１６からの距離に応じて設けられた複数の受光領域３０と、表示手段３２と、目盛り４０とを備えている。受光領域３０及び表示手段３２は取り付け手段３４を介して壁１６の壁面１６ａに取り付けられている。確認装置２８は、壁１６の壁面１６ａから壁１６の変位の方向（図４における矢印）に沿って延びている。取り付け手段３４については受光領域３０及び表示手段３２の説明の後に説明する。

【0043】

本実施例では、受光領域３０は４つの受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを備えている。受光領域３０ａは、確認装置２８が壁１６に取り付けられた状態において、壁１６から最も離れた位置に配置され、受光領域３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの順に壁１６に近づくように配置されている。本実施例において、受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは壁１６の変位の方向（図４における矢印）においてそれぞれ長さＬ３の領域として構成されている。

【0044】

各受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄには壁１６の変位の方向（図４における矢印）に沿って複数の受光器３８が前記変位の方向に沿って配列されている。

【0045】

また、本実施例では表示手段３２は、複数の表示部３６を備えている。本実施例では、表示手段３２は、４つの表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを備えている。また、本実施例において各表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、ＬＥＤ発光部として構成されている。各表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは、受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにそれぞれ対応するように構成されている。

【0046】

具体的には、受光領域３０ａの受光領域に配列された受光器３８にトータルステーション２２からのレーザー光が照射されると、レーザー光が入射した受光器３８において検出信号が発せられる。そして、この検出信号に基づいて、入射した受光器３８が配置された受光領域３０ａに対応する表示手段３２の表示部３６ａが点灯するように構成されている。尚、受光領域３０ｂに入射した際には表示部３６ｂが点灯し、受光領域３０ｃに入射した際には表示部３６ｃが点灯し、受光領域３０ｄに入射した際には表示部３６ｄが点灯する。

【0047】

本実施例において、表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄは後述する安全基準に基づいて、例えば表示部３６ａは安全な状態である通常体制として青色に発光・点灯し、表示部３６ｂは注意が必要な状態である注意体制として緑色に発光・点灯し、表示部３６ｃはより注意が必要な状態である要注意体制として黄色に発光・点灯し、表示部３６ｄは厳重な注意が必要な状態である厳重注意体制として赤色に発光・点灯するように構成されている。

【0048】

また、各受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに沿って、つまり壁１６の変位の方向（図４における矢印）に沿って一定間隔の目盛り４０が設けられている。

【0049】

次いで図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して取り付け手段３４について説明する。取り付け手段３４は、保持部４２と、位置調整機構４４と、壁面取り付け部４６とを備えている。保持部４２は、確認装置２８において受光領域３０が設けられた装置本体２８ａの端部（図５における＋Ｙ軸方向側の端部）を保持する。また、保持部４２は装置本体２８ａを着脱可能に保持しており、装置本体２８ａに対して取り付け手段３４は交換可能に構成されている。

【0050】

また、位置調整機構４４は、ハンドル部４８とねじ５０とを備えている。ねじ５０には、雄ねじが形成されている。また、ハンドル部４８には、ねじ５０の雄ねじと噛み合う雌ねじが形成されている。つまり、ハンドル部４８及びねじ５０は送りねじ機構として構成されている。したがって、ハンドル部４８をねじ５０に対して回転させるとハンドル部４８とねじ５０との位置関係が変化し、装置本体２８ａの位置を調整することができる。

【0051】

また、壁面取り付け部４６は、本実施例において磁石として構成されている。したがって、トンネル１０の壁１６の一部を構成する鋼製支保工５２に着脱可能に取り付けることができる。

【0052】

この構成により、確認装置２８が取り付けられた壁１６の近傍の地山の変動が収まり、壁１６の変位を確認する必要がなくなった際、確認装置２８を前記壁から取り外して別の位置に再度取り付けて前記別の位置における壁１６の変位を確認することができるので、確認装置２８を再利用することができる。したがって、コストダウンを図ることができる。

【0053】

次いで、再度図４を参照して確認装置２８における壁１６の変位の確認について説明する。図４に示すように、受光領域３０ａにおいて壁１６から最も離れた位置に配置された受光器を符号３８ａで示す。符号３８ａが付された黒丸の受光器は、トータルステーション２２からのレーザー光を受光している状態である。

【0054】

この状態が壁１６に取り付けた確認装置２８における確認状態の初期状態である。尚、壁１６に確認装置２８が取り付けられる際、符号３８ａが付された受光器にトータルステーション２２からのレーザー光が入射するように装置本体２８ａの壁１６からの距離が取り付け手段３４の位置調整機構４４により調整される。

【0055】

次いで、トンネル１０の壁１６が土中１２つまり地山からの圧力により図４におけるＹ軸方向に変位すると、壁１６の−Ｙ軸方向への変位とともに確認装置２８もＹ軸方向に変位する。具体的には、トンネル１０の壁１６が−Ｙ軸方向に変位すると、確認装置２８も−Ｙ軸方向に変位する。

【0056】

ここで、トータルステーション２２からのレーザー光は設定された方向へ照射されているので、前記レーザー光に対して受光領域３０が−Ｙ軸方向において変位することとなる。具体的には、トータルステーション２２からのレーザー光に対する受光領域３０の変位に伴って、レーザー光を受光する受光器３８が、受光領域３０ａにおける受光器３８ａから受光領域３０ｂにおける受光器３８ｂ、受光領域３０ｃにおける受光器３８ｃ、受光領域３０ｄにおける受光器３８ｄと順に切り替わっていく。

【0057】

その結果、受光領域３０ａにトータルステーション２２からのレーザー光が入射した状態で点灯していた表示部３６ａが、トータルステーション２２からのレーザー光が受光領域３０ｂの受光器３８ｂに相対的に変位することにより、消灯する。次いで、トータルステーション２２からのレーザー光が受光領域３０ｂの受光器３８ｂに入射することにより、表示部３６ｂが点灯する。つまり、受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄがトータルステーション２２からのレーザー光に対して変位することにより、表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄの順に点灯状態が切り替わることとなる。

【0058】

したがって、本実施例では、壁１６の変位に応じて確認装置２８の表示手段３２における表示部３６が青色、緑色、黄色、赤色の順番に点灯状態が切り替わることとなるので、壁１６の近傍で作業する複数の作業者に、視覚的に壁１６の変位状況について知らせることができる。その結果、作業者間で安全に関する情報を共有することができ、壁１６の変位に対する対応を迅速化することができる。したがって、壁１６の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0059】

また、各受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに沿って一定間隔の目盛り４０が設けられているので、受光器３８ａに対応する目盛り４０の位置を原点として設定し、その後壁１６の変位によりレーザー光を受光する受光器が受光器３８ａから受光器３８ｂ、３８ｃ、３８ｄのいずれかに切り替わった際、目盛り４０において前記原点として設定した位置とレーザー光を受光する受光器３８ｂ、３８ｃ、３８ｄのいずれかに対応する目盛り４０上の位置との距離を容易に読み取ることができる。つまり、壁１６における変位量を容易に確認することができる。

【0060】

また、トンネル１０における内空変位の測定者も壁１６の変位量を壁１６の近傍で作業する作業者の作業の支障とならずに、容易に確認することができる。その結果、第１の変位確認部Ｓ１−ｎにおける壁１６における内空変位の精密な測定の間においても壁１６の変位量を把握することができ、壁１６の変位に変化があれば、迅速に対処することが可能であるので壁１６の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0061】

次いで図６（Ａ）、図６（Ｂ）及び表１を参照して受光領域３０における壁１６の変位を検出するための設定距離Ｌ３について説明する。

【0062】

【表1】

【0063】

ここで、表１の縦軸に示すＤ３−ａないしＣ１−ａは、トンネル１０が設置される地山の地盤の固さに応じて設定されている基準である。また、横軸に示すレベル１ないしレベル３は、トンネル１０における壁１６の変位量に応じた安全基準である。具体的に、レベル１とは通常体制を示し、レベル２とは注意体制を示し、レベル３とは要注意体制を示している。そして、表１内の数字は壁１６の変位量（ｍｍ）を示している。

【0064】

また、Ｄ３−ａを例に示すと、壁１６が変位する際、壁１６の変位量が０ｍｍから１９ｍｍまでの間ではレベル１（通常体制）であり、壁１６の変位量が１９ｍｍから３８ｍｍまでの間ではレベル２（注意体制）であり、壁１６の変位量が３８ｍｍから５６ｍｍまでの間ではレベル３（要注意体制）あり、壁１６の変位量が５６ｍｍを超えるとレベル４として厳重注意体制となるように設定されている。また、Ｄ３−ａにおける各レベル間の変位量は１９ｍｍに設定されており、この１９ｍｍがレベル変更のための設定距離に設定されている。

【0065】

つまり、Ｄ３−ａの地山に設置されるトンネル１０において安全基準に基づいて各レベル間において１９ｍｍ以上変位すると警戒態勢が１レベル引き上げられる構成となっている。したがって、このトンネル１０においてレベル１からレベル４にそれぞれ対応する受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにおける受光領域の長さＬ３は１９ｍｍに設定されている。

【0066】

そして、Ｄ２−ａ、Ｄ１−ａ、Ｃ２−ａ、Ｃ１−ａに対応する地山に設置されるトンネル１０における安全基準に基づく設定距離は、それぞれ１５ｍｍ、９ｍｍ、４ｍｍ、４ｍｍである。そして、受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄにおける受光領域の長さＬ３は、設定距離に対応してそれぞれ１５ｍｍ、９ｍｍ、４ｍｍ、４ｍｍに設定されている。

【0067】

したがって、確認装置２８において、トンネル１０の設置される地山の地盤の固さに応じて設定距離すなわち各受光領域３０の長さＬ３の値が設定されることとなる。つまり、各受光領域３０における長さＬ３は、設置されるトンネル１０の地盤の固さに応じて異なる距離に設定される。尚、前記設定距離はあくまで、一例であり、前記設定距離は、トンネル１０の設置される地山の地盤の固さの他、諸条件を考慮した上で設定される値である。

【0068】

図６（Ａ）は、一例として設定距離（Ｌ３）を１９ｍｍに設定した際の受光器３８ｅの配列を示している。また図６（Ｂ）は、一例として設定距離（Ｌ３）を４ｍｍに設定した際の受光器３８ｆの配列を示している。ここで、確認装置２８において受光領域３０に配列される受光器３８の大きさは、各設定距離（Ｌ３）に応じた大きさとすることができる。

【0069】

つまり、図６（Ａ）における受光領域３０に配置可能な受光器３８ｅの大きさは１９ｍｍを上限として設定されている。したがって、図６（Ａ）では受光器の大きさを１９ｍｍとし、壁１６の変位方向（図６（Ａ）におけるＹ軸方向）において一列の配置としたが１９ｍｍよりも小さいサイズの受光器３８を用いて壁１６の変位方向（図６（Ａ）におけるＹ軸方向）において複数列の配置とすることもできる。

【0070】

また、図６（Ｂ）においては、受光領域３０に配置可能な受光器３８ｆの大きさは４ｍｍを上限として設定されており、その範囲内であれば、小さいサイズの受光器３８を用いてもよい。尚、本実施例において、受光器３８はフォトダイオードとして構成されている。

【0071】

つまり、各設定距離（Ｌ３）に対応した大きさの受光器３８を受光領域３０に配列することにより、設定距離（Ｌ３）に対応した壁１６の変位を検出することができる。また、受光器３８の大きさを設定距離（Ｌ３）に応じた大きさとすることができるので、受光領域３０に配列される受光器３８の数を最適な数とすることができ、コストダウンを図ることができる。

【0072】

次いで図７を参照して、第１の実施例における確認装置２８を用いた壁１６の変位の確認方法について説明する。

【0073】

図１及び図４に示すように第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける壁１６の計測点２６ａ、２６ｂ及び２６ｃにそれぞれ確認装置２８が取り付けられている状態において、ステップＳ１として、基準位置Ｘ０（図１参照）に配置されたトータルステーション２２からトンネル１０の掘進方向（図１における＋Ｘ軸方向）に沿って予め設定された方向にレーザー光が照射される。

【0074】

尚、本実施例においてトータルステーション２２のレーザー光の設定された方向とは、１つの方向のみを指しているのではなく、各第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける確認装置２８において変位を確認できるように複数の方向が設定されている。つまり、トータルステーション２２は、複数の設定方向を順次切り換えてレーザー光を照射する。尚、トータルステーション２２におけるレーザー光の複数の設定方向における照射の切換時間を短くすることにより、各確認装置２８におけるレーザー照射間隔を短くすることができるので、１つの確認装置２８において常時レーザー光を受光し続けて壁１６の変位を確認することとほぼ同じ効果を得ることができる。

【0075】

次いでステップＳ２は、トータルステーション２２からのレーザー光が確認装置２８の受光領域３０において受光した際、その受光領域３０がレベル１の受光領域３０ａであるか否かにおいてステップＳ３又はステップＳ５を選択する。受光した受光領域３０がレベル１の受光領域３０ａである場合、ステップ３において、レベル１として通常体制に対応する情報が表示部３６に表示される。本実施例では、表示部３６ａが青色に点灯し、近傍の作業者に対して壁１６の変位状況が通常体制であると知らせる。

【0076】

ステップ４として、壁１６の変位状況が通常体制であるので、トータルステーション２２から一定時間毎にレーザー光が照射され、各第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける確認装置２８において定時計測が実施される。そして、壁１６の変位がレベル１の設定距離（Ｌ３）を超えなければ、ステップＳ１からステップＳ４を繰り返す。

【0077】

ステップＳ２において、トータルステーション２２からのレーザー光が確認装置２８の受光領域３０において受光した際、その受光領域３０がレベル１の受光領域３０ａでない場合、ステップＳ５が選択される。そしてステップＳ５として受光領域３０がレベル２の受光領域３０ｂであるか否かにおいてステップＳ６又はステップＳ１０を選択する。

【0078】

受光した受光領域３０がレベル２の受光領域３０ｂである場合、ステップＳ６において、レベル２として注意体制に対応する情報が表示部３６に表示される。本実施例では、表示部３６ｂが緑色に点灯し、近傍の作業者に対して壁１６の変位状況が注意体制であると知らせる。

【0079】

次いでステップＳ７として、トータルステーション２２及び確認装置２８における定時計測の回数を増やして計測頻度の強化を行う。更にステップＳ８において、現場点検としてトンネル１０の内空変位の計測担当者が、図３に示すように光波測距器２０を用いて第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、Ｓ１−ｎにおける壁１６の変位を確認する。また、ステップ９において、確認装置２８の表示手段３２だけでなく、現場責任者等から壁１６の変位状況について作業者への注意を強化する。その後、ステップ１に戻り、壁１６の変位を再度、確認する。

【0080】

ステップＳ５において、トータルステーション２２からのレーザー光が確認装置２８の受光領域３０において受光した際、その受光領域３０がレベル２の受光領域３０ｂでない場合、ステップＳ１０が選択される。そしてステップＳ１０として受光領域３０がレベル３の受光領域３０ｃであるか否かにおいてステップＳ１１又はステップＳ１４を選択する。

【0081】

受光した受光領域３０がレベル３の受光領域３０ｃである場合、ステップＳ１１において、レベル３として要注意体制に対応する情報が表示部３６に表示される。本実施例では、表示部３６ｃが黄色に点灯し、近傍の作業者に対して壁１６の変位状況が要注意体制であると知らせる。

【0082】

次いでステップＳ１２として、トータルステーション２２及び確認装置２８における定時計測の回数を増やして計測頻度の強化を行う。更に、ステップＳ１３として壁１６の変位を抑制すべく対策工が実施される。本実施例では、一例として増しロックボルト及びレッグボルトの少なくとも１つの対策が実施される。その後、ステップ１に戻り、壁１６の変位を再度、確認する。

【0083】

ステップＳ１０において、トータルステーション２２からのレーザー光が確認装置２８の受光領域３０において受光した際、その受光領域３０がレベル３の受光領域３０ｃでない場合、ステップＳ１４が選択される。受光した受光領域３０がレベル４の受光領域３０ｄである場合、ステップＳ１４において、レベル４として厳戒注意体制に対応する情報が表示部３６に表示される。本実施例では、表示部３６ｄが赤色に点灯し、近傍の作業者に対して壁１６の変位状況が厳戒注意体制であると知らせる。

【0084】

次いで、ステップＳ１５としてトンネル１０の施工が停止される。そして、ステップＳ１６として少なくとも３つの確認装置２８の表示手段３２に表示された情報に基づいて変位の方向及び変位量を確認し、これらの情報とステップＳ８で得られた情報に基づいてトンネル１０内における壁１６の変状要因・傾向について解析される。そしてステップＳ１７としてトンネル１０の補強が検討され、ステップＳ１８としてトンネル１０において前記検討された補強が実施される。本実施例では、一例としてインバート早期併合が実施される。その後、ステップ１に戻り、壁１６の変位を再度、確認する。

【0085】

上記説明をまとめると、壁１６に取り付けられた確認装置２８における壁１６からの距離に応じて設けられた複数の受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのいずれかにおいて、基準位置Ｘ０から設定された方向に照射されたレーザー光を受光すると、該レーザー光を受けた受光領域３０からの検出信号に応じて、壁１６の変位に対応する安全に関するレベル１からレベル４のいずれかの情報を表示手段３２に表示することができる。また、例えば、基準位置Ｘ０からのレーザー光を受光領域３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのいずれかで連続的又は極短い時間間隔で受けることにより、表示手段３２に壁１６の変位に対応する安全に関する情報を表示し続けることができる。その結果、壁１６の近傍で作業する作業員は、内空変位の測定担当者に頼らずとも、現在の壁１６の変位状況を知ることができ、安全な環境で作業を継続することができる。

【0086】

また、トータルステーション２２からレーザー光を連続的又は極短い時間間隔で照射することにより、表示手段３２に壁１６の変位状況のレベルの変化を速やかに表示することができる。その結果、内空変位の担当者はレベルの変化の表示から時間をおかずに異変の生じた壁１６における変位を再確認することができる。そして、再確認した壁１６の変位状況の情報に基づいて壁１６の変位を抑制する工程を行うことができるので、壁１６の変位の異変を検出してから迅速に抑制することができ、壁１６の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0087】

また、本実施例では、第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおいて壁１６の変位の確認を行い、壁１６の変位の状態に応じて現在の壁１６の状態が安全であるか否かを表示手段３２に表示する。

【0088】

また、再度図１を参照するに、トンネル１０は工事の進捗とともにその先端が掘削されて、基準位置Ｘ０から＋Ｘ軸方向に沿って基準位置Ｘ０から離れていく。したがって、トンネル１０が完成するまで、基準位置Ｘ０から離れる方向に新たな第１の変位確認部Ｓ１−ｎ及び新たな第２の変位確認部Ｓ２−ｎが配置されていくこととなる。ここで、新たに掘削した部分では、地山の変動が大きいことから新たに配置した第１の変位確認部Ｓ１−ｎ及び第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおいては、壁の変位の測定を頻繁に行う必要がある。

【0089】

これに対し、基準位置Ｘ０に近い側のトンネル１０の部分では、掘削されてから時間が経過することにより壁１６に作用する地山の応力が緩和され、地山が安定してくるので基準位置Ｘ０に近い側のトンネルの壁１６に作用する力が減少し、壁１６の変位は減少していくこととなる。したがって、基準位置Ｘ０に近い側における第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける壁１６の変位確認の頻度を減らすことができる。

【0090】

また、基準位置Ｘ０に近い側における壁１６の変位が大きく減少し、ほぼ変位がなくなったと思われる場合には、例えば、基準位置Ｘ０に近い側における第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２及びＳ２−３に設けられた確認装置２８を壁１６から取り外して、新たにトンネル１０の先端部分に配置された複数の第２の変位確認部Ｓ２−ｎに取り付け、再配置することができる。その結果、トンネル１０において確認装置２８を再配置しない場合に比べて少ない数の確認装置２８で壁１６の変位を確認することができ、コストダウンを図ることができる。

【0091】

＜＜＜第１の実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例において、受光領域３０は４つのレベルに対応するように構成したが、この構成に代えて、さらに複数の受光領域を設けて多くのレベルに対応するように構成してもよい。この場合、表示手段３２においても、増加した受光領域に対応するように表示部３６の数を増やしてもよい。
（２）また、本実施例において、表示部３６はＬＥＤ発光部として構成したが、回転灯やライト等で構成してもよく、単に点灯するだけでなく、点滅や光の強弱等視覚に訴える発光の仕方をするように構成してもよい。

【0092】

（３）本実施例において、受光器３８はフォトダイオードとして構成したが、この構成に代えて、フォトダイオードに集光レンズを組み合わせたものや光ファイバー等であってもよい。すなわち、本実施例における受光器３８とは、トータルステーション２２からのレーザー光を受光した際に前記レーザー光の受光を検出できる構成であればよい。
（４）本実施例において、表示手段３２は表示部３６の発光の仕方により壁１６の変位に対応する安全に関する情報を表示する構成としたが、この構成に代えて、表示手段３２は
文字、記号及び図形の少なくとも一つにより前記壁の変位に対応する情報を表示するものであってもよく、音により前記壁の変位に対応する情報を表示するものであってもよい。

【0093】

表示手段３２が文字、記号及び図形の少なくとも一つにより前記壁の変位に対応する情報を表示する場合、壁１６の近傍で作業する複数の作業者に、壁１６の変位状況について知らせることができるとともに壁１６の変位状況に対応する指示を与えることができる。その結果、壁１６の変位に対する対応を迅速化させことができるので、壁１６の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0094】

また、表示手段３２が音により前記壁の変位に対応する情報を表示する場合、壁１６の近傍で作業する複数の作業者の聴覚に壁１６の変位に対応する安全に関する情報を届けることができ、前記情報の周知を確実にすることができる。その結果、壁１６の近傍における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0095】

（５）本実施例において、取り付け手段３４は、鋼製支保工５２に着脱可能に取り付けるため、壁面取り付け部４６を磁石として構成したが、この構成に代えて図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すようにトンネルの壁１６に吹き付けられた吹付けコンクリート５４に打ち込んで取り付ける構成としてもよい。この構成では壁面取り付け部４６に代えてアンカー５６が取り付け手段３４に設けられる。
（６）また、本実施例では、レベル３の要注意体制において増しロックボルト及びレッグボルトの少なくとも１つの対策が実施される構成であるが、この構成に代えてレベル２の注意体制において増しロックボルト及びレッグボルトの少なくとも１つの対策が実施される構成としてもよい。また、本実施例では、トンネル１０の壁１６の変位を抑制する対策を増しロックボルト、レッグボルト及びインバート早期併合としたが、これらの工法以外の工法をトンネル１０の壁１６の変位を抑制する対策としてもよい。

【0096】

（７）また、本実施例において第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎの間隔を一定の距離Ｌ１として設定したが、この構成に代えて、第１の変位確認部間の距離をそれぞれ別々の距離としてもよい。また、同様に第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎ間においても一定の距離Ｌ２に代えて、それぞれ別々の距離としてもよい。
（８）また、本実施例において、確認装置２８は、第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎにおける壁１６において３つの計測点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、すなわち壁１６の天頂部と側面部とに取り付けられる構成としたが、この構成に代えて、確認装置２８をトンネル１０の床面部に取り付ける構成としてもよい。
（９）また、本実施例では、第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎにおける壁１６の変位に応じて、第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎに光反射部として構成されたターゲット（図示せず）を設置して第１の変位確認部Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、・・・Ｓ１−ｎとして壁１６の変位を詳細に確認する工程を実施するように構成してもよい。
（１０）また、本実施例において、第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎにおける壁１６の天頂部に確認装置２８を設けることにより、図４におけるＺ軸方向、つまり、トンネル１０の基準位置Ｘ０におけるＺ軸方向の高さを基準としてトンネル１０の沈下を確認することができる。

【0097】

＜＜＜第２の実施例＞＞＞
図９及び図１０を参照して、第２の実施例に係る確認装置について説明する。トンネル１０において基準位置Ｘ０（図１参照）から掘進によりトンネル１０の先端部が離れた際、トンネル１０の先端部が図１におけるＺ軸方向に変位することがある。つまり、トンネル１０の基準位置Ｘ０におけるＺ軸方向における高さを０基準とした際、トンネル１０の先端部が−Ｚ軸方向に沈下することがある。本実施例では確認装置７０によりトンネル１０の壁の変位に加えてトンネル１０の沈下も併せて確認する。

【0098】

図９及び図１０を参照するに、第２の実施例に係る確認装置７０が示されている。第１の実施例に係る確認装置２８が所定の方向（図４の例ではＹ軸方向）における変位の状況を確認する構成に対して、第２の実施例に係る確認装置７０は複数の方向（図９及び図１０におけるＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹＺ軸方向）における変位の状況を確認することができる点で第１の実施例と異なる。

【0099】

本実施例における確認装置７０も第２の変位確認部Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、・・・Ｓ２−ｎにおける壁１６に設けられた３つの計測点２６ａ、２６ｂ、２６ｃに着脱可能に取り付けられている。図９に示すように、一例として確認装置７０は第２の変位確認部Ｓ２−ｎにおける壁１６の計測点２６ｂの位置に取り付けられている。

【0100】

確認装置７０は、装置本体７０ａと、取り付け手段３４とを備えている。また、装置本体７０ａは、複数の受光領域７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄと、表示手段３２と、目盛り４０、４０とを備えている。受光領域７２及び表示手段３２は取り付け手段３４を介して壁１６の壁面１６ａに取り付けられている。本実施例において確認装置７０は、図９及び図１０におけるＹ軸方向の長さとＺ軸方向の長さが同じに設定されている。尚、確認装置７０におけるＹ軸方向の長さとＺ軸方向の長さは適宜自由に設定でき、一例としてＹ軸方向の長さに対してＺ軸方向の長さを２倍と設定することも可能である。

【0101】

確認装置７０において受光領域７２ａは、複数の受光器３８を備えている。本実施例において受光領域７２ａは、正方形状に形成されている。つまり、受光領域７２ａには図９及び図１０におけるＹ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ同じ数の受光器３８が取り付けられている。次いで、本実施例では受光領域７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、それぞれクランク状に形成されている。図９及び図１０において、受光領域７２ａは、＋Ｙ軸方向及び＋Ｚ軸方向において受光領域７２ｂと隣接し、受光領域７２ｂは＋Ｙ軸方向及び＋Ｚ軸方向において受光領域７２ｃと隣接し、受光領域７２ｃは＋Ｙ軸方向及び＋Ｚ軸方向において受光領域７２ｄと隣接している。

【0102】

また、本実施例においても確認装置７０における受光領域７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、壁１６の変位を確認するため、壁１６の変位方向（図９及び図１０におけるＹ軸方向）において壁１６からの距離に応じて前記安全基準に基づいて配置されている。

【0103】

また、本実施例においても、受光領域７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄと対応し、受光領域７２ａでトータルステーション２２からのレーザー光を受光した際、表示部３６ａが点灯し、受光領域７２ｂでトータルステーション２２からのレーザー光を受光した際、表示部３６ｂが点灯し、受光領域７２ｃでトータルステーション２２からのレーザー光を受光した際、表示部３６ｃが点灯し、受光領域７２ｄでトータルステーション２２からのレーザー光を受光した際、表示部３６ｄが点灯するように構成されている。

【0104】

さらに、本実施例において目盛り４０、４０は、装置本体７０ａにおいて図９におけるＹ軸方向に延びるように配置されているだけでなく、図９におけるＺ軸方向にも延びるように配置されている。つまり、本実施例では、Ｙ軸方向における変位量だけでなく、Ｚ軸方向における変位量も確認することができる。

【0105】

次いで、図９を参照して、確認装置７０におけるＺ軸方向の変位の確認について説明する。尚、確認装置７０におけるＹ軸方向の変位の確認については、第１の実施例と同様であるので説明を省略する。

【0106】

図９において確認装置７０が壁１６に取り付けられ、最初にトータルステーション２２からのレーザー光を受光した受光器を受光器３８ｇとする。トンネル１０における基準位置Ｘ０におけるＺ軸方向の高さを０基準とした際、確認装置７０が取り付けられた第２の変位確認部Ｓ２−ｎが−Ｚ軸方向に変位すると、確認装置７０も併せて−Ｚ軸方向に変位する。これに対して、トータルステーション２２からのレーザー光は確認装置７０に対して相対移動するので＋Ｚ軸方向に移動する。

【0107】

これにより、−Ｚ軸方向の変位量に応じてトータルステーション２２からのレーザー光を受光する受光器が受光器３８ｇ、受光器３８ｈ、受光器３８ｉ、受光器３８ｊのように変化する。したがって、確認装置７０はＺ軸方向における変位を受光領域７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄで確認して、対応する表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄにおいて前記安全基準に基づく情報を表示することができる。

【0108】

トンネル１０において、壁１６の変位及び−Ｚ軸方向におけるトンネル１０の沈下が同時に生じる場合がある。この場合における確認装置７０におけるＹＺ軸方向の変位の確認について図１０を参照して説明する。図１０においても確認装置７０が壁１６に取り付けられ、最初にトータルステーション２２からのレーザー光を受光した受光器を受光器３８ｇとする。

【0109】

壁１６が−Ｙ軸方向に変位すると確認装置７０も−Ｙ軸方向に変位し、確認装置７０が設けられた第２の変位確認部Ｓ２−ｎがトンネル１０の基準位置Ｘ０におけるＺ軸方向の高さを０基準とした際、−Ｚ軸方向に変位すると確認装置７０も−Ｚ軸方向に変位する。したがって、−Ｙ軸方向の変位と−Ｚ軸方向の変位とが合成され、確認装置７０は−ＹＺ軸方向に変位する。これに対して、トータルステーション２２からのレーザー光は確認装置７０に対して相対移動するのでＹＺ軸方向に移動する。

【0110】

つまり、ＹＺ軸方向の変位量に応じてトータルステーション２２からのレーザー光を受光する受光器が受光器３８ｇ、受光器３８ｋ、受光器３８ｍ、受光器３８ｎのように変化する。したがって、確認装置７０はＺ軸方向における変位を受光領域７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄで確認して、対応する表示部３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄにおいて前記安全基準に基づく情報を表示することができる。

【0111】

したがって、本実施例における確認装置７０は、壁１６の変位に加えて、トンネル１０の沈下も併せて、つまり受光領域７２における二次元的な変位を確認することができる。また、受光領域７２で得られた壁１６の変位及びトンネル１０における沈下の発生を表示手段３２により前記安全基準に基づいた情報を作業者に提示することができる。

【0112】

＜＜＜第３の実施例＞＞＞
図１１を参照して、第３の実施例に係る「第１領域」としての土中と「第２領域」としての空間とを仕切る壁の変位を確認する確認装置について説明する。図１１を参照するに、第３の実施例における土中の構造物の一例としての掘削状態における縦坑６０が示され、更に土中と空間とを仕切る壁として土留め壁６２が示されている。第１の実施例が横坑における壁の変位を確認する構成に対して、第３の実施例は縦坑における壁の変位を確認する点で第１の実施例と異なる。

【0113】

図１１において、縦坑入口から地中に向けて延びる土留め壁６２、６２が設けられている。土留め壁６２と土留め壁６２との間には、地上から適宜距離を置いた位置で複数の切梁材６４が設けられている。切梁材６４は、土留め壁６２が地山から受ける応力に抗して土留め壁６２を支えている。そして、縦坑６０が図１１における−Ｚ軸方向に掘削して深くなるにつれて、切梁材６４も−Ｚ軸方向に適宜距離を置きながら新たに配置され、土留め壁６２の応力による変位を抑制する。

【0114】

また、本実施例において確認装置２８は、縦坑入口から縦坑の掘削先端部に向けて適宜距離を置いて土留め壁６２に複数設けられている。確認装置２８は土留め壁６２の変位方向すなわち図１１におけるＹ軸方向に沿って延びている。

【0115】

また、本実施例においてトータルステーション２２は、縦坑入口の近傍において土留め壁６２の外側に配置され、さらに土留め壁６２の変位の影響を受けない基礎構造物６６上に配置されている。また、本実施例では、縦坑入口の外側にトータルステーション２２が配置されているので、１つのトータルステーション２２では縦坑６０内においてレーザー光を照射できない領域が生ずる。

【0116】

このため、本実施例では、２つのトータルステーション２２が縦坑入口において互いに対向する位置に設けられている。そして、各トータルステーション２２は、対向するトータルステーション２２側に位置する土留め壁６２において設定された方向または設定された位置にレーザー光を照射する。このレーザー光を土留め壁６２に設けられた確認装置２８の受光領域３０が受光し、土留め壁６２の変位に対応して安全に関する情報を表示手段３２に表示するように構成されている。

【0117】

本実施例でも、各確認装置２８における表示手段３２に安全に関する情報が表示されるので、縦坑６０内における作業環境の安全性を向上させることができる。

【0118】

＜＜＜第３の実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例では、トータルステーション２２を２つ設ける構成としたが、トータルステーション２２を縦坑６０の中央部近傍において縦坑入口より上方（図１１における＋Ｚ軸方向）に設ける構成とすることにより１つのトータルステーション２２で縦坑６０内の全ての確認装置２８において土留め壁６２の変位を確認する構成としてもよい。
（２）本実施例ではで縦坑６０内に確認装置２８を配置する構成としたが、この構成に代えて第２の実施例に係る確認装置７０を配置する構成としてもよい。

【0119】

＜＜＜第４の実施例＞＞＞
図１２を参照して、第４の実施例について説明する。第４の実施例において確認装置２８は、ビルディング等の建造物６８の壁に設けられている。具体的には、確認装置２８は「第１領域」としての建造物の内部と「第２領域」としての建造物の外部とを仕切る壁の変位を確認するように建造物６８に取り付けられている。

【0120】

本実施例では、建造物６８の外部に設置されたトータルステーション２２から設定された方向に照射されたレーザー光を確認装置の受光領域３０が受光し、表示手段３２に前記壁の変位が表示されるように構成されている。

【0121】

＜＜＜第４の実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例では、確認装置２８をビルディング等の建造物６８に取り付ける構成としたが、この構成に代えて橋梁や鉄塔等に取り付ける構成としてもよい。
（２）本実施例ではでビルディング等の建造物６８に確認装置２８を取り付ける構成としたが、この構成に代えて第２の実施例に係る確認装置７０を取り付ける構成としてもよい。

【0122】

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0123】

１０ トンネル、１２ 土中、１４ 空間、１６ 壁、１６ａ 壁面、
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 計測点、２０ 光波測距器、２２ トータルステーション、２８、７０ 確認装置、
２８ａ、７０ａ 装置本体、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、７２、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ 受光領域、３２ 表示手段、３４ 取り付け手段、
３６、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ 表示部、
３８、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、３８ｆ、３８ｇ、３８ｈ、３８ｉ、３８ｊ、３８ｋ、３８ｍ、３８ｎ 受光器、４０ 目盛り、４２ 保持部、４４ 位置調整機構、４６ 壁面取り付け部、４８ ハンドル部、５０ ねじ、５２ 鋼製支保工、
５４ 吹付けコンクリート、５６ アンカー、６０ 縦坑、６２ 土留め壁、６４ 切梁材、６６ 基礎構造物、６８ 建造物、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２ 距離、Ｌ３ 設定距離、
Ｓ１−１、Ｓ１−２、Ｓ１−３、Ｓ１−ｎ 第１の変位確認部、
Ｓ２−１、Ｓ２−２、Ｓ２−３、Ｓ２−ｎ 第２の変位確認部、Ｘ０ 基準位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】