特許 6853071 シールド測量方法

(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】6853071

(24)【登録日】2021年3月15日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】シールド測量方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20210322BHJP

   G01C 15/06 20060101ALI20210322BHJP

   E21D 9/093 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/00 104D

   G01C15/00 103A

   G01C15/06 T

   E21D9/093 B

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-41494(P2017-41494)

(22)【出願日】2017年3月6日

(65)【公開番号】特開2018-146386(P2018-146386A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2020年2月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(73)【特許権者】

【識別番号】591284601

【氏名又は名称】株式会社演算工房

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(72)【発明者】

【氏名】西森 昭博

(72)【発明者】

【氏名】守屋 洋一

(72)【発明者】

【氏名】田中 善広

(72)【発明者】

【氏名】上田 潤

(72)【発明者】

【氏名】日野 義嗣

(72)【発明者】

【氏名】菅野 静

(72)【発明者】

【氏名】横井 康人

(72)【発明者】

【氏名】前川 泰光

【審査官】 國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２９３１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１６０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２０６１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３７０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６２５２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １５／００

Ｇ０１Ｃ １５／０６

Ｅ２１Ｄ ９／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動追尾機能を備えたトータルステーションによってシールド掘削機に設けられた複数の機器ターゲットを視準し、測定した複数の前記機器ターゲットの位置に基づいて前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法であって、
シールドトンネル内の既知点に設置した人為測定用トータルステーションを測定者が操作して、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットと共に、前記シールドトンネル内の既知点に設置した基準ターゲットを視準することで、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する人為測定工程と、
前記シールドトンネル内に取付けられた支持具に自動測定用トータルステーションを設置する盛り替え工程と、
前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記人為測定工程によって位置及び姿勢を測定した前記シールド掘削機の複数の前記機器ターゲットを視準することで、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションの位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、
前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットを前記自動追尾機能で視準させ、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、
前記シールド掘削機の停止中に前記人為測定工程、前記盛り替え工程及び前記位置測定工程を実施することで、前記自動測定工程によって移動中の前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定させることを特徴とするシールド測量方法。

【請求項2】

前記盛り替え工程において、前記人為測定用トータルステーションを前記自動測定用トータルステーションとして前記支持具に設置することを特徴とする請求項１記載のシールド測量方法。

【請求項3】

複数の前記機器ターゲットは、前記人為測定工程で使用する複数の人為測定用ターゲットと、前記自動測定工程で使用する複数の自動測定用ターゲットとを具備することを特徴とする請求項１又は２記載のシールド測量方法。

【請求項4】

前記位置測定工程では、前記人為測定用ターゲット及び前記自動測定用ターゲットの前記シールド掘削機での取付け位置をターゲット配置情報として記憶しておき、前記人為測定工程で測定した前記シールド掘削機の位置及び姿勢と前記ターゲット配置情報とを用いて複数の前記自動測定用ターゲットのそれぞれの位置を算出することを特徴とする請求項３記載のシールド測量方法。

【請求項5】

前記人為測定工程及び前記自動測定工程では、可視レーザー光を投射する装置を設け、視準用の光と同一方向に可視レーザー光を投射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシールド測量方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールド掘削機を用いてトンネルを築造するシールド工法において、掘進動作中のシールド掘削機の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シールド工法では、シールド掘進機の位置を正確に測量する必要がある。シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する方法として、距離を測る光波測距儀としての機能と角度を測るセオドライトとしての機能とを併せ持つトータルステーションを用いて行うシールド測量方法が提案されている（例えば、特許文献1参照）。従来技術では、シールド掘進機の後方に位置する台車にトータルステーションを搭載し、トータルステーションでシールド掘進機に設置されたターゲットを測定するので、進行中のシールド掘進機の位置及び姿勢を測定すると共に、シールド掘進機が停止している間に、トータルステーションによるターゲットの測定と、ジャイロコンパスによる台車の姿勢の計測によって、トータルステーションの位置、姿勢を逆算している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０６−１３７０７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術では、トータルステーションを台車に搭載しているため、シールド掘進機に設置されたターゲットとの間の視界が、すぐに後方台車によって遮られ、盛り替え頻度（トータルステーションを移動させる頻度）が増加してしまう。従って、測量誤差が累積しやすいという問題点があった。また、台車の姿勢の計測のために、高額なジャイロコンパスを使用する必要があると共に、ジャイロコンパスの方向角の指示値が落ち着くまでに時間を要するため、測量に要する時間が長くなってしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、盛り替え頻度（トータルステーションを移動させる頻度）を減少させることができ、測量精度を向上させることができるシールド測量方法を提供することを目的とする。

【0006】

上記目的を達成するため、本発明のシールド測量方法は、自動追尾機能を備えたトータルステーションによってシールド掘削機に設けられた複数の機器ターゲットを視準し、測定した複数の前記機器ターゲットの位置に基づいて前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法であって、シールドトンネル内の既知点に設置した人為測定用トータルステーションを測定者が操作して、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットと共に、前記シールドトンネル内の既知点に設置した基準ターゲットを視準することで、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定する人為測定工程と、前記シールドトンネル内に取付けられた支持具に自動測定用トータルステーションを設置する盛り替え工程と、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記人為測定工程によって位置及び姿勢を測定した前記シールド掘削機の複数の前記機器ターゲットを視準することで、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションの位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、前記支持具に設置した前記自動測定用トータルステーションによって、前記シールド掘削機に設けられた複数の前記機器ターゲットを前記自動追尾機能で視準させ、前記シールド掘削機の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、前記シールド掘削機の停止中に前記人為測定工程、前記盛り替え工程及び前記位置測定工程を実施することで、前記自動測定工程によって移動中の前記シールド掘削機の位置及び姿勢を測定させることを特徴とする。
さらに、本発明のシールド測量方法では、前記盛り替え工程において、前記人為測定用トータルステーションを前記自動測定用トータルステーションとして前記支持具に設置しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、複数の前記機器ターゲットは、前記人為測定工程で使用する複数の人為測定用ターゲットと、前記自動測定工程で使用する複数の自動測定用ターゲットとを具備しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、前記位置測定工程では、前記人為測定用ターゲット及び前記自動測定用ターゲットの前記シールド掘削機での取付け位置をターゲット配置情報として記憶しておき、前記人為測定工程で測定した前記シールド掘削機の位置及び姿勢と前記ターゲット配置情報とを用いて複数の前記自動測定用ターゲットのそれぞれの位置を算出しても良い。
さらに、本発明のシールド測量方法において、前記人為測定工程及び前記自動測定工程では、可視レーザー光を投射する装置を設け、視準用の光と同一方向に可視レーザー光を投射しても良い。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シールドトンネルの内壁に取付けられた支持具に設置したトータルステーションによって、移動中のシールド掘削機の位置及び姿勢を測定することができるため、盛り替え頻度（トータルステーションを設置する頻度）を減少させることができ、測量精度を向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明に係るシールド測量方法を実施するシステム構成例を示す図である。

【図2】本発明に係るシールド測量方法を説明する側断面模式図である。

【図3】本発明に係るシールド測量方法を説明する断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係るシールド測量方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

【0010】

図１には、本実施形態のシールド測量方法を実施するシールド測量システムの構成例が示されている。シールド測量システムは、図１を参照すると、シールド掘削機１の後方から視認可能な位置に設けられた機器ターゲット２ａ〜２ｄと、既知点３に設置する基準ターゲット４と、既知点５に設置し、機器ターゲット２ａ、２ｂ及び基準ターゲット４を視準するトータルステーション６と、支持具７に設置し、機器ターゲット２ｃ〜２ｄを視準するトータルステーション８と、測量装置９と、端末装置１０とを備えている。なお、トータルステーション６と、トータルステーション８と、測量装置９と、端末装置１０とは、いずれも無線ＬＡＮ等の通信機能を備えており、直接もしくは間接的に通信可能に構成されている。

【0011】

機器ターゲット２ａ〜２ｄは、シールド掘削機１に間隔をおいて取り付けられたトータルステーション６、８用のプリズム反射鏡である。機器ターゲット２ａ〜２ｄは、トータルステーション６、８から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーション６、８へ送り返す。本実施形態において、機器ターゲット２ａ、２ｂは、トータルステーション６を測定者が操作してシールド掘削機１の位置及び姿勢を測定する人為測定用ターゲットであり、機器ターゲット２ｃ、２ｄは、トータルステーション８がシールド掘削機１の位置及び姿勢を自動で測定する自動測定用ターゲットである。

【0012】

基準ターゲット４は、トータルステーション６用のプリズム反射鏡である。機器ターゲット２ａ〜２ｄは、トータルステーション６、８から投射された測距測角用の光を反射してトータルステーション６、８へ送り返す。なお、基準ターゲット４及びトータルステーション６をそれぞれ設置する既知点３、５としては、ダボと称されるシールドトンネル坑内で施工のために利用する仮設の基準点を用いる。

【0013】

トータルステーション６は、測距測角用の光を機器ターゲット２ａ、２ｂ、基準ターゲット４に向けて投射し、その反射光を受光することで、機器ターゲット２ａ、２ｂ、基準ターゲット４との距離を測定する光波測距儀としての機能と、機器ターゲット２ａ、２ｂ、基準ターゲット４との角度を測定するセオドライトとしての機能を備えている。また、トータルステーション６は、機器ターゲット２ａ、２ｂを自動追尾する周知技術の自動追尾機能を有している。トータルステーション８は、測距測角用の光を機器ターゲット２ｃ、２ｄに向けて投射し、その反射光を受光することで、機器ターゲット２ｃ、２ｄとの距離を測定する光波測距儀としての機能と、機器ターゲット２ｃ、２ｄとの角度を測定するセオドライトとしての機能を備えている。また、トータルステーション８は、機器ターゲット２ｃ、２ｄを自動追尾する周知技術の自動追尾機能を有している。

【0014】

測量装置９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。ＲＯＭには測量装置９の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、シールド掘削機位置算出部９１、ターゲット位置算出部９２、トータルステーション位置算出部９３として機能する。

【0015】

また、測量装置９は、記憶部９４を備えている。記憶部９４は、半導体メモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段である。記憶部９４には、機器ターゲット２ａ〜２ｄのシールド掘削機１での取付け位置がターゲット配置情報９４１として記憶されている。また、記憶部９４には、従来から実施されている日常掘進管理測量によって測量された既知点３、５の位置が既知点情報９４２として記憶される。さらに、記憶部９４には、シールド掘削機位置算出部９１による算出結果が測量結果９４３として記憶される。

【0016】

シールド掘削機位置算出部９１は、既知点５に設置されたトータルステーション６と基準ターゲット４との角度及び距離と、既知点５に設置されたトータルステーション６と機器ターゲット２ａ、２ｂとのそれぞれの角度及び距離と、ターゲット配置情報９４１と、既知点情報９４２とを用いて、シールド掘削機１の位置及び姿勢を算出する。また、シールド掘削機位置算出部９１は、トータルステーション位置算出部９３によって算出されたトータルステーション８の位置と、自動追尾機能を用いて自動測定されたトータルステーション８と機器ターゲット２ｃ、２ｄとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、シールド掘削機１の位置及び姿勢を算出する。

【0017】

ターゲット位置算出部９２は、シールド掘削機位置算出部９１で算出されたシールド掘削機１の位置及び姿勢と、ターゲット配置情報９４１とを用いて、機器ターゲット２ｃ、２ｄのそれぞれの位置を算出する。なお、高さ情報については、既知点３もしくはその他の高さ情報を持つ基準点を視準することで、トータルステーション６に持たせることとする。

【0018】

トータルステーション位置算出部９３は、ターゲット位置算出部９２によって算出された機器ターゲット２ｃ、２ｄのそれぞれの位置と、測定されたトータルステーション８と機器ターゲット２ｃ、２ｄとのそれぞれの角度及び距離と用いて、トータルステーション８の位置及び姿勢を算出する。

【0019】

端末装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたタブレット等の情報処理装置である。ＲＯＭには端末装置１０の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、トータルステーション６、８を操作する操作部１０１、測量装置９による測量結果を表示する表示部１０２として機能する。

【0020】

次に、本実施形態のシールド測量方法について図２及び図３を参照して詳細に説明する。
まず、シールド掘削機１が停止している状態で実施する日常掘進管理測量の一つとして、測定者は、トータルステーション６を操作してシールド掘削機１の位置及び姿勢を測定する人為測定工程を実施する。

【0021】

人為測定工程において、測定者は、図２（ａ）に示すように、シールドトンネル１１内の既知点３に基準ターゲット４を設置すると共に、トータルステーション６をシールドトンネル１１内の既知点５に設置する。

【0022】

次に、測定者は、端末装置１０によってトータルステーション６を操作することで、図２（ａ）に示す矢印Ａのように、基準ターゲット４を視準させてトータルステーション６の方位角を特定すると共に、図２（ａ）に示す矢印Ｂのように、人為測定用ターゲットとして機器ターゲット２ａ、２ｂをそれぞれ視準させて機器ターゲット２ａ、２ｂとの角度及び距離をそれぞれ測定させる。なお、トータルステーション６は、自動追尾機能を備えているため、視準範囲内に機器ターゲットがあれば、自動で視準し、角度及び距離を測定する。具体的には、シールド掘削機１の掘進リング情報を与えると、測量装置９は機器ターゲット２ａ、２ｂのおおよその位置を算出し、トータルステーション６をその方向に視準させ、自動でターゲットを視準する。これにより、測定者が直接視準しなくても良いため、視準作業を簡略化させることができる。

【0023】

なお、既知点３と既知点５とは、一般的にシールドトンネル１１内のトンネル底部に設けられ、この既知点３に設置された基準ターゲット４を視準可能な位置にある既知点５にトータルステーション６が設置される。従って、人為測定用ターゲットである機器ターゲット２ａ、２ｂは、スプリングラインよりも下方に配置されていると視準しやすくなる。

【0024】

トータルステーション６で測定された、トータルステーション６と基準ターゲット４との角度及び距離と、人為測定されたトータルステーション６と機器ターゲット２ａ、２ｂとのそれぞれの角度及び距離とは、測量装置９に送信される。

【0025】

そして、測量装置９のシールド掘削機位置算出部９１によって、人為測定されたトータルステーション６と基準ターゲット４との角度と、人為測定されたトータルステーション６と機器ターゲット２ａ、２ｂとのそれぞれの角度及び距離と、ターゲット配置情報９４１と、既知点情報９４２とを用いて、シールド掘削機１の位置及び姿勢が算出される。

【0026】

次に、測定者は、図２（ｂ）に示すように、シールドトンネル１１の内壁に取付けられた支持具７に、トータルステーション８を設置する盛り替え工程と、支持具７に設置したトータルステーション８の位置及び姿勢を測定する位置測定工程とを実施する。なお、盛り替え工程で設置するトータルステーション８には、人為測定工程で用いたトータルステーション６を兼用しても良い。また、盛り替え工程は、ターゲットを視準する位置を変更する工程であり、トータルステーション６と同じ機器をトータルステーション８として支持具７に設置する行為以外に、トータルステーション６とは異なる機器をトータルステーション８として支持具７に設置する行為も含むものとする。

【0027】

盛り替え工程において、測定者は、シールドトンネル１１の内壁に取付けられた支持具７に、トータルステーション８を設置する。支持具７は、トンネル頂部もしくはトンネル側部のスプリングラインよりも上方に取付けられている。そして、支持具７と、支持具７に設置されたトータルステーション８とは、シールド掘削機１の後方台車と接触しない位置に配置される。

【0028】

次に、位置測定工程において、測定者は、端末装置１０によってトータルステーション８を操作することで、図２（ｂ）に示す矢印Ｃのように、自動測定用ターゲットとして機器ターゲット２ｃ、２ｄをそれぞれ視準させて機器ターゲット２ｃ、２ｄとの角度及び距離をそれぞれ測定させる。なお、トータルステーション８は、自動追尾機能を備えているため、視準範囲内に機器ターゲット２ｃ、２ｄがあれば、自動で視準し、角度及び距離を測定する。これにより、測定者が直接視準しなくても良いため、トータルステーション８を支持具７に設定しても視準作業を簡単に行うことができる。

【0029】

トータルステーション８で測定された、トータルステーション８と機器ターゲット２ｃ、２ｄとのそれぞれの角度及び距離とは、測量装置９に送信される。これにより、測量結果を読み取る作業、書き記す作業、入力する作業を省略できるため、ヒューマンエラーによるミスを排除できる。

【0030】

そして、測量装置９のトータルステーション位置算出部９３によって、ターゲット位置算出部９２によって算出された機器ターゲット２ｃ、２ｄのそれぞれの位置と、人為測定されたトータルステーション８と機器ターゲット２ｃ、２ｄとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、トータルステーション８の位置が算出される。

【0031】

シールド掘削機位置算出部９１によって算出されたシールド掘削機１の位置及び姿勢は、記憶部９４に測量結果９４３として記憶されると共に、端末装置１０に送信され、表示部１０２に測量結果として表示される。これにより、測定者は、測量結果をその場で確認することができる。

【0032】

次に、測定者は、トータルステーション８に自動測定を指示し、トータルステーション８によって推進中のシールド掘削機１の位置及び姿勢を自動測定する自動測定工程を実施させる。

【0033】

測定者は、端末装置１０によって、トータルステーション８に自動測定を指示する。

【0034】

トータルステーション８は、自動測定が指示されると、図２（ｂ）に示す矢印Ｃのように、自動測定用ターゲットである機器ターゲット２ｃ、２ｄの視準を所定の間隔で繰り返して、測定した機器ターゲット２ｃ、２ｄのそれぞれの角度及び距離を測量装置９に送信する。

【0035】

なお、視準する自動測定用ターゲットは、機器ターゲット２ｃ、２ｄに限定されることなく、シールド掘削機１に取り付けられた機器ターゲット２ａ〜２ｄの中から複数を選択すれば良い。しかし、本実施形態の機器ターゲット２ｃ、２ｄのように、スプリングラインよりも上方に配置されているものを自動測定用ターゲットとすると好適である。すなわち、図３に示すように、トンネル底部に設置したトータルステーション６から機器ターゲット２ａ〜２ｄへの視界が後方台車１２によって遮られる場合でも、トータルステーション８が設置される支持具７はスプリングラインよりも上方に配置されているため、支持具７に設置したトータルステーション８から機器ターゲット２ｃ、２ｄへの視界が確保される。従って、長距離に亘って自動測定を継続することができる。

【0036】

そして、測量装置９は、シールド掘削機位置算出部９１は、トータルステーション位置算出部９３によって算出されたトータルステーション８の位置と、自動測定によって測定されたトータルステーション８と機器ターゲット２ｃ、２ｄとのそれぞれの角度及び距離とを用いて、シールド掘削機１の位置及び姿勢を算出する。

【0037】

シールド掘削機位置算出部９１によって算出されたシールド掘削機１の位置及び姿勢は、記憶部９４に測量結果９４３として記憶されると共に、端末装置１０に送信され、表示部１０２に測量結果として表示される。これにより、測定者は、測量結果をその場で確認することができる。この自動測定工程は、日常掘進管理測量等の次回の人為測定まで自動測定を継続される。

【0038】

なお、本実施形態では、人為計測用ターゲット（機器ターゲット２ａ、２ｂ）及び自動測定用ターゲット（機器ターゲット２ｃ、２ｄ）の数をそれぞれ２個としたが、それぞれ３以上設けるようにしても良い。また、人為計測用ターゲットと自動測定用ターゲットとの一部もしくは全部を共通化するようにしても良い。そして、人為計測用ターゲットと自動測定用ターゲットとを共通化した場合には、測量装置９においてターゲット位置算出部９２を省略することができる。

【0039】

また、本実施形態では、日常掘進管理測量において、トータルステーション６を用いて既知点３、５の測量を実施するように構成され、記憶部９４には、既知点３、５の位置の座標履歴が既知点情報９４２として記憶される。これにより、既知点３、５の座標履歴をシステム上で確認でき、シールドの影響がなくなって、座標の動きが収束したことを確認できる。また、測量間違いや、既知点３、５の移動等によって、急に座標に動きがあった場合は、警告する可能になる。

【0040】

さらに、トータルステーション６、８に、可視レーザー光を投射する装置を設け、測距測角用の光と同一方向に可視レーザー光を投射するように構成すると良い。これにより、可視レーザー光で障害物を簡単に特定できるため、ホースやケーブルなどの障害物を容易にずらすことができ、測量時間の短縮につながる。

【0041】

また、本実施の形態では、支持具７をシールドトンネル１１の内壁に取付けたが、支持具７の設置位置は、後方台車１２に接触せず、機器ターゲットが視準しやすい位置であれば、どこに設置しても良い。

【0042】

以上説明したように、本実施形態は、自動追尾機能を備えたトータルステーション６、８によってシールド掘削機１に設けられた機器ターゲット２ａ〜２ｄを視準し、測定した機器ターゲット２ａ〜２ｄの位置に基づいてシールド掘削機１の位置及び姿勢を測定するシールド測量方法であって、シールドトンネル１１内の既知点５に設置したトータルステーション６を測定者が操作して、シールド掘削機１に設けられた機器ターゲット２ａ、２ｂと共に、シールドトンネル１１内の既知点３に設置した基準ターゲット４を視準することで、機器ターゲット２ａ〜２ｂの位置を測定する人為測定工程と、機器ターゲット２ａ、２ｂの位置からシールド掘削機１位置及び姿勢を算出し、そこから機器ターゲット２ｃ、２ｄの位置を算出する工程と、シールドトンネル１１の内壁に取付けられた支持具７にトータルステーション８を設置する盛り替え工程と、人為測定工程によって位置を測定した機器ターゲット２ｃ、２ｄを視準することで、支持具７に設置したトータルステーション８の位置及び姿勢を測定する位置測定工程と、支持具７に設置したトータルステーション８によって、シールド掘削機１に設けられた機器ターゲット２ｃ、２ｄを自動追尾機能で視準させ、機器ターゲット２ｃ、２ｄの位置を自動で測定する自動測定工程と、を具備し、シールド掘削機１の停止中に人為測定工程、盛り替え工程及び位置測定工程を実施することで、自動測定工程によって移動中のシールド掘削機１の位置及び姿勢を測定させる。
この構成により、シールドトンネル１１の内壁に取付けられた支持具７に設置したトータルステーション８によって、移動中のシールド掘削機１の位置及び姿勢を測定することができるため、盛り替え頻度（トータルステーション８を設置する頻度）を減少させることができ、測量精度を向上させることができる。また、人為測定に用いるトータルステーション６と、自動測定に用いるトータルステーション８とを兼用することができるため、コストダウンが可能になる。

【0043】

さらに、本実施形態において、支持具７は、スプリングラインよりも上方の、シールド掘削機１の後方台車１２と接触しない位置に配置されている。
この構成により、後方台車１２によって遮られることなく、支持具７に設置したトータルステーション８によって機器ターゲット２ｃ、２ｄを視準しやすくなるため、盛り替え頻度（トータルステーション８を設置する頻度）を減少させることができる。

【0044】

さらに、本実施形態において、機器ターゲット２ａ〜２ｄは、人為測定工程で使用する複数の人為測定用ターゲット（機器ターゲット２ａ、２ｂ）と、自動測定工程で使用する複数の自動測定用ターゲット（機器ターゲット２ｃ、２ｄ）とを具備する。
この構成により、自動測定工程において、人為測定工程で視準した機器ターゲット２ａ、２ｂを使用しなくても良いので、トータルステーション８の設置の自由度が高く使いやすい。

【0045】

さらに、本実施形態において、複数の人為測定用ターゲット（機器ターゲット２ａ、２ｂ）は、スプリングラインよりも下方に、複数の自動測定用ターゲット（機器ターゲット２ｃ、２ｄ）は、スプリングラインよりも上方にそれぞれ配置されている。
この構成により、人為測定工程で視準したスプリングラインよりも下方の機器ターゲット２ａ、２ｂを使用しなくても、自動測定工程では、スプリングラインよりも上方に配置された機器ターゲット２ｃ、２ｄを使用することができる。従って、自動測定工程において、支持具７に設置したトータルステーション８から機器ターゲット２ｃ、２ｄへの視界が確保され、長距離に亘って自動測定を継続することができる。

【0046】

なお、本発明が上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。

【符号の説明】

【0047】

１ シールド掘削機
２ａ〜２ｄ 機器ターゲット
３、５ 既知点
４ 基準ターゲット
６、８ トータルステーション
７ 支持具
９ 測量装置
１０ 端末装置
１１ シールドトンネル
１２ 後方台車
９１ シールド掘削機位置算出部
９２ ターゲット位置算出部
９３ トータルステーション位置算出部
９４ 記憶部
９４１ ターゲット配置情報
９４２ 既知点情報
９４３ 測量結果
１０１ 操作部
１０２ 表示部

【図1】

【図2】

【図3】