(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024057409
(43)【公開日】2024-04-24
(54)【発明の名称】シールドトンネルの測量システムおよび測量方法
(51)【国際特許分類】
G01C 15/00 20060101AFI20240417BHJP
【ＦＩ】
G01C15/00 103E
G01C15/00 104A
G01C15/00 103A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022164121
(22)【出願日】2022-10-12
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮本 優一
(57)【要約】
【課題】プリズムが設置された直線状棒材の水平を保持して、プリズムを正確な位置に配置できるシールドトンネルの測量システムおよび測量方法を提供する。
【解決手段】既設シールドトンネル内の既知点６を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーション１０と、測量位置に設置される視準器２０と、トータルステーション１０を作動させる遠隔操作手段３０とを備え、視準器２０は、直線状棒材２１と、直線状棒材２１に設置されたプリズム２２とを備えてなり、遠隔操作手段３０は、特定の音声を識別する音声認識部３１と、トータルステーション１０に測量を開始する信号を送信する通信部３２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】既設シールドトンネル内の既知点６を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーション１０と、測量位置に設置される視準器２０と、トータルステーション１０を作動させる遠隔操作手段３０とを備え、視準器２０は、直線状棒材２１と、直線状棒材２１に設置されたプリズム２２とを備えてなり、遠隔操作手段３０は、特定の音声を識別する音声認識部３１と、トータルステーション１０に測量を開始する信号を送信する通信部３２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量システムであって、
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備え、
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えてなり、
前記遠隔操作手段は、特定の音声を識別する音声認識部と、前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備える
ことを特徴とするシールドトンネルの測量システム。
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備え、
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えてなり、
前記遠隔操作手段は、特定の音声を識別する音声認識部と、前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備える
ことを特徴とするシールドトンネルの測量システム。
【請求項2】
前記遠隔操作手段は、測量者が発する音声を集音するマイクを備えており、
前記マイクは、前記直線状棒材の中央部近傍に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
前記マイクは、前記直線状棒材の中央部近傍に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項3】
前記遠隔操作手段は、測量者が携帯する通信端末に備わっている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項4】
前記通信部は、前記トータルステーションと無線通信にて接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項5】
前記視準器は、水平器を備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項6】
前記トータルステーションにより取得された測量データを受信し、座標を演算する演算装置をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項7】
前記トータルステーションによる測量の成否を通報する通報手段をさらに備えている
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
ことを特徴とする請求項１に記載のシールドトンネルの測量システム。
【請求項8】
シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量システムであって、
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備え、
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えてなり、
前記遠隔操作手段は、測量者が前記直線状棒材を把持する把持部近傍に設置されたスイッチボタンと、前記スイッチボタンを前記測量者が操作すると前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備え、前記測量者が両手で前記視準器を保持した状態で前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作させる
ことを特徴とするシールドトンネルの測量システム。
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備え、
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えてなり、
前記遠隔操作手段は、測量者が前記直線状棒材を把持する把持部近傍に設置されたスイッチボタンと、前記スイッチボタンを前記測量者が操作すると前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備え、前記測量者が両手で前記視準器を保持した状態で前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作させる
ことを特徴とするシールドトンネルの測量システム。
【請求項9】
シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量方法であって、
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として自動追尾式のトータルステーションを設置するトータルステーション設置工程と、
測量位置に視準器を設置する視準器設置工程と、
前記視準器を保持した測量者が前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作する操作工程とを備え、
前記操作工程では、前記測量者が測量を開始する音声を遠隔操作手段に向けて発すると、前記遠隔操作手段の音声認識部から通信部を介して前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する
ことを特徴とするシールドトンネルの測量方法。
既設シールドトンネル内の既知点を基準点として自動追尾式のトータルステーションを設置するトータルステーション設置工程と、
測量位置に視準器を設置する視準器設置工程と、
前記視準器を保持した測量者が前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作する操作工程とを備え、
前記操作工程では、前記測量者が測量を開始する音声を遠隔操作手段に向けて発すると、前記遠隔操作手段の音声認識部から通信部を介して前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する
ことを特徴とするシールドトンネルの測量方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールドトンネルの測量システムおよび測量方法に関する。
【背景技術】
【0002】
シールドトンネルの工事では、計画線形に沿ってシールドマシンを掘進させるために、シールドトンネルの位置を測量し、実測位置と計画線形との誤差をシールドマシンの掘削方向に反映させるようになっている。シールドトンネルの位置を測量するには、まず、トンネル内に光波測距儀等の測量機を設置し、測量機でトンネル後方の基準点を視準して測量機の機械座標値を求める。そして、その測量機でトンネルの先端部のセグメントの位置を測量し、シールドトンネルの先端部のセグメントの座標値を算出する（例えば、特許文献１参照）。
トンネルの先端部のセグメントの位置を測量するに際しては、長手方向中間部にターゲットとなるプリズムが設けられたスタッフ（直線状棒材）を作業員が持って、セグメントの左右の側面に掛け渡して水平に設置する。すると、スタッフの中間部のプリズムがセグメントの幅方向中間部に位置するので、プリズムをトンネルの中心位置として測量機で測量できる。
トンネルの先端部のセグメントの位置を測量するに際しては、長手方向中間部にターゲットとなるプリズムが設けられたスタッフ（直線状棒材）を作業員が持って、セグメントの左右の側面に掛け渡して水平に設置する。すると、スタッフの中間部のプリズムがセグメントの幅方向中間部に位置するので、プリズムをトンネルの中心位置として測量機で測量できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－９４５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
自動追尾式トータルステーションを用いると、スタッフを持つ作業員一人での測量作業が可能となる。この場合、作業員は片手にスタッフを持ち、他方の片手で自動追尾式トータルステーションへの作動信号を送信するタブレット端末等の操作を行う必要がある。スタッフは片手で持つには長く重い上に、シールド機のスキンプレートやセグメントの上は不安定であるため、タブレット端末を操作する際に、スタッフの安定性が低下し、スタッフの水平を保つことが出来ず、プリズムの位置がずれてしまう問題があった。
このような観点から、本発明は、プリズムが設置された直線状棒材の水平を保持して、プリズムを正確な位置に配置できるシールドトンネルの測量システムおよび測量方法を提供することを課題とする。
このような観点から、本発明は、プリズムが設置された直線状棒材の水平を保持して、プリズムを正確な位置に配置できるシールドトンネルの測量システムおよび測量方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このような課題を解決するための第一の本発明は、シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量システムである。かかるシールドトンネルの測量システムは、既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備え、
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えている。前記遠隔操作手段は、特定の音声を識別する音声認識部と、前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備えることを特徴とする。
本発明のシールドトンネルの測量システムによれば、測量者が発した特定の音声を音声認識部に認識させることで測量開始の信号を送信できるので、視準器を両手で保持し安定した状態を保つことができる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置でき、ひいては正確な測量を行うことができる。
前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えている。前記遠隔操作手段は、特定の音声を識別する音声認識部と、前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備えることを特徴とする。
本発明のシールドトンネルの測量システムによれば、測量者が発した特定の音声を音声認識部に認識させることで測量開始の信号を送信できるので、視準器を両手で保持し安定した状態を保つことができる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置でき、ひいては正確な測量を行うことができる。
【0006】
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記遠隔操作手段は、音声を集音するマイクを備えており、前記マイクは、前記直線状棒材の中央部近傍に設置されているものが好ましい。このような構成によれば、測量者が両手で直線状棒材を把持した際に、顔の近くにマイクが位置するので、集音し易く正確に音声を認識することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記遠隔操作手段は、前記測量者が携帯する通信端末に備わっているものが好ましい。このような構成によれば、遠隔操作手段がコンパクトになりポケットやバッグに入れることができるので、測量者が遠隔操作手段を携帯し易くなるとともに、両手で直線状棒材を把持することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記通信部は、前記トータルステーションと無線通信にて接続されているものが好ましい。このような構成によれば、通信部とトータルステーションを接続する配線が不要となり、構成が簡素化されるとともに、各種部材の取り回しが容易になる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記視準器は、水平器を備えているものが好ましい。このような構成によれば、直線状棒材を水平に保持することができるので、プリズムの位置がより一層正確になる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記トータルステーションにより取得された測量データを受信し、座標を演算する演算装置をさらに備えているものが好ましい。このような構成によれば、演算装置によって、シールドトンネルの位置座標を迅速かつ正確に算出することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記トータルステーションによる測量の成否を通報する通報手段をさらに備えているものが好ましい。このような構成によれば、トータルステーションから離れた位置にいる測量者が測量の成否を把握することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記遠隔操作手段は、前記測量者が携帯する通信端末に備わっているものが好ましい。このような構成によれば、遠隔操作手段がコンパクトになりポケットやバッグに入れることができるので、測量者が遠隔操作手段を携帯し易くなるとともに、両手で直線状棒材を把持することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記通信部は、前記トータルステーションと無線通信にて接続されているものが好ましい。このような構成によれば、通信部とトータルステーションを接続する配線が不要となり、構成が簡素化されるとともに、各種部材の取り回しが容易になる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記視準器は、水平器を備えているものが好ましい。このような構成によれば、直線状棒材を水平に保持することができるので、プリズムの位置がより一層正確になる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記トータルステーションにより取得された測量データを受信し、座標を演算する演算装置をさらに備えているものが好ましい。このような構成によれば、演算装置によって、シールドトンネルの位置座標を迅速かつ正確に算出することができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムにおいては、前記トータルステーションによる測量の成否を通報する通報手段をさらに備えているものが好ましい。このような構成によれば、トータルステーションから離れた位置にいる測量者が測量の成否を把握することができる。
【0007】
前記課題を解決するための第二の本発明は、シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量システムである。かかるシールドトンネルの測量システムは、既設シールドトンネル内の既知点を基準点として設置される自動追尾式のトータルステーションと、測量位置に設置される視準器と、前記トータルステーションを作動させる遠隔操作手段とを備えている。前記視準器は、直線状棒材と、前記直線状棒材に設置されたプリズムとを備えてなり、前記遠隔操作手段は、前記測量者が前記直線状棒材を把持する把持部近傍に設置されたスイッチボタンと、前記スイッチボタンを前記測量者が操作すると前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信する通信部とを備え、前記測量者が両手で前記視準器を保持した状態で前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作させることを特徴とする。
本発明のシールドトンネルの測量システムによれば、測量者が視準器を両手で保持した状態でスイッチボタンを操作できるので、安定した状態を保持したまま測量開始の信号を送信できる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置することができ、ひいては正確な測量を行うことができる。
本発明のシールドトンネルの測量システムによれば、測量者が視準器を両手で保持した状態でスイッチボタンを操作できるので、安定した状態を保持したまま測量開始の信号を送信できる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置することができ、ひいては正確な測量を行うことができる。
【0008】
前記課題を解決するための第三の本発明は、シールド掘進機または前記シールド掘進機で組み立てられたセグメントの位置および姿勢を逐次測量するシールドトンネルの測量方法である。かかるシールドトンネルの測量方法は、既設シールドトンネル内の既知点を基準点として自動追尾式のトータルステーションを設置するトータルステーション設置工程と、測量位置に視準器を設置する視準器設置工程と、前記視準器を保持した測量者が前記測量位置から前記トータルステーションを遠隔で操作する操作工程とを備えている。前記操作工程では、前記測量者が測量を開始する音声を遠隔操作手段に向けて発すると、前記遠隔操作手段の音声認識部から通信部を介して前記トータルステーションに測量を開始する信号を送信することを特徴とする。
本発明のシールドトンネルの測量方法によれば、測量者が測量を開始する音声を認識させることで通信部から測量開始の信号を送信するので、視準器を両手で保持し安定した状態を保つことができる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置でき、ひいては正確な測量を行うことができる。
本発明のシールドトンネルの測量方法によれば、測量者が測量を開始する音声を認識させることで通信部から測量開始の信号を送信するので、視準器を両手で保持し安定した状態を保つことができる。これによって、直線状棒材の水平を保持できるのでプリズムを正確な位置に配置でき、ひいては正確な測量を行うことができる。
【発明の効果】
【0009】
本発明のシールドトンネルの測量システムおよび測量方法によれば、スタッフの水平を保持して、プリズムを正確な位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを示した全体構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係るシールドトンネルの測量システムを設置した状態を示したシールドトンネルの断面図である。
【図3】（ａ）は本実施形態の視準器を示した正面図、（ｂ）は変形例に係る視準器を示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施形態に係るシールドトンネルの測量システムおよび測量方法について、添付した図面を参照しながら説明する。本実施形態のシールドトンネルは、セグメントを円柱形状に組み付けて形成されている。図１はシールドトンネルの測量システムを示した全体構成図、図２はシールドトンネルの測量システムを設置した状態を示したシールドトンネルの断面図、図３の（ａ）は視準器を示した正面図、（ｂ）は変形例に係る遠隔操作手段を取り付けた視準器を示した正面図である。
【0012】
図１および図２に示すように、シールドトンネル１の測量システム２は、シールド掘進機３またはシールド掘進機３で組み立てられたセグメント５の位置および姿勢を逐次測量するものである。
測量システム２は、トータルステーション１０と、視準器２０と、遠隔操作手段３０と、演算装置５０と、通報手段（図示せず）とを備えている。
トータルステーション１０は、自動追尾式のものであって、シールドトンネル１内の既知点６を基準点（器械点）として設置される。既知点６は、座標値が既知のポイントであり、シールドトンネル１の後方に所定間隔をあけて複数設定されている。トータルステーション１０を基準点に設置したら、まず、設置位置から後方の既知点６を視準し、測量の基準線（方向）を定める。その後、シールド掘進機３側となるシールドトンネル１の先端部に位置するセグメント５までの距離と角度とを計測する。トータルステーション１０は、通信アンテナ（図示せず）を備えており、遠隔操作手段３０から送信される測量開始の信号を受信して視準器２０の測量を開始する。
測量システム２は、トータルステーション１０と、視準器２０と、遠隔操作手段３０と、演算装置５０と、通報手段（図示せず）とを備えている。
トータルステーション１０は、自動追尾式のものであって、シールドトンネル１内の既知点６を基準点（器械点）として設置される。既知点６は、座標値が既知のポイントであり、シールドトンネル１の後方に所定間隔をあけて複数設定されている。トータルステーション１０を基準点に設置したら、まず、設置位置から後方の既知点６を視準し、測量の基準線（方向）を定める。その後、シールド掘進機３側となるシールドトンネル１の先端部に位置するセグメント５までの距離と角度とを計測する。トータルステーション１０は、通信アンテナ（図示せず）を備えており、遠隔操作手段３０から送信される測量開始の信号を受信して視準器２０の測量を開始する。
【0013】
図３の（ａ）にも示すように、視準器２０は、測量者が保持して測量位置７（図２参照）に設置されるものである。測量位置７は、シールドトンネル１の先端部に位置するセグメント５の位置である。視準器２０は、直線状棒材２１と、プリズム２２と、水平器２３とを備えている。
直線状棒材２１は、アルミニウム合金等の軽量の金属にて構成された断面矩形の長尺材であって、例えば測量用スタッフが使用される。直線状棒材２１は、シールドトンネル１の下側の円弧部分に、水平な状態で掛け渡される。
プリズム２２は、トータルステーション１０が測量するターゲットであり、直線状棒材２１の長手方向中間部に、ブラケットまたは取付治具を介して取り付けられている。測量位置７において、測量者はプリズム２２がトータルステーション１０側に対向するように視準器２０を把持する。
水平器２３は、直線状棒材２１の側面（視準器２０を横向きにして把持したときの直線状棒材２１の上面）に取り付けられている。水平器２３は、直線状棒材２１の長手方向中間部の近傍で、測量者が視認し易い位置に設けられている。
直線状棒材２１をシールドトンネル１の下側の円弧部分に水平な状態で設置することで、その長手方向中間部に取り付けられたプリズム２２は、シールドトンネル１の左右方向中間部に位置することとなる。
直線状棒材２１は、アルミニウム合金等の軽量の金属にて構成された断面矩形の長尺材であって、例えば測量用スタッフが使用される。直線状棒材２１は、シールドトンネル１の下側の円弧部分に、水平な状態で掛け渡される。
プリズム２２は、トータルステーション１０が測量するターゲットであり、直線状棒材２１の長手方向中間部に、ブラケットまたは取付治具を介して取り付けられている。測量位置７において、測量者はプリズム２２がトータルステーション１０側に対向するように視準器２０を把持する。
水平器２３は、直線状棒材２１の側面（視準器２０を横向きにして把持したときの直線状棒材２１の上面）に取り付けられている。水平器２３は、直線状棒材２１の長手方向中間部の近傍で、測量者が視認し易い位置に設けられている。
直線状棒材２１をシールドトンネル１の下側の円弧部分に水平な状態で設置することで、その長手方向中間部に取り付けられたプリズム２２は、シールドトンネル１の左右方向中間部に位置することとなる。
【0014】
遠隔操作手段３０は、測量位置７から遠隔操作によってトータルステーション１０を作動させるものである。遠隔操作手段３０は、音声認識部３１と、通信部３２と、マイク３３とを備えている。遠隔操作手段３０のうち、音声認識部３１および通信部３２は、測量者が携帯する通信端末であるタブレット端末３４に備わっている。タブレット端末３４は、予めインストールされたプログラムを実行することにより、遠隔操作手段３０として機能する。
音声認識部３１は、視準器２１を保持した測量者が発する特定の音声を識別するものである。音声認識部３１は、マイク３３で集音された音声を取得し、測量者が視準器２を測定位置７に水平にセットした状態で発声する測量開始の合図（例えば「測量開始」等の発声）を認識すると、測量開始の信号を通信部３２に向けて発する。マイク３３は、直線状棒材２１の中央部近傍に設置され、タブレット端末３４に接続されている。なお、タブレット端末３４に内蔵されたマイクから音声を取得してもよい。
通信部３２は、音声認識部３１が発した測量開始の信号をトータルステーション１０に向けて発するものである。通信部３２は、トータルステーション１０と無線通信にて接続されている。無線通信は、例えばＷｉ－Ｆｉが使用されている。遠隔操作手段３０の通信部３２とトータルステーション１０との無線通信は、トンネル内に設置された専用のＷｉ－Ｆｉルーター４０が用いられている。このように専用のＷｉ－Ｆｉを用いることで、測量開始の信号を時間ロスなく送信することができる。なお、無線通信は、Ｗｉ－Ｆｉに限定されるものではなく、例えばＺＩＧＢＥＥ（登録商標）やＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の他の無線通信であってもよい。通信部３２とトータルステーション１０との間では、通信部３２からトータルステーション１０に測量開始の信号が送信され、トータルステーション１０から通信部３２に測量データが送信される。
音声認識部３１は、視準器２１を保持した測量者が発する特定の音声を識別するものである。音声認識部３１は、マイク３３で集音された音声を取得し、測量者が視準器２を測定位置７に水平にセットした状態で発声する測量開始の合図（例えば「測量開始」等の発声）を認識すると、測量開始の信号を通信部３２に向けて発する。マイク３３は、直線状棒材２１の中央部近傍に設置され、タブレット端末３４に接続されている。なお、タブレット端末３４に内蔵されたマイクから音声を取得してもよい。
通信部３２は、音声認識部３１が発した測量開始の信号をトータルステーション１０に向けて発するものである。通信部３２は、トータルステーション１０と無線通信にて接続されている。無線通信は、例えばＷｉ－Ｆｉが使用されている。遠隔操作手段３０の通信部３２とトータルステーション１０との無線通信は、トンネル内に設置された専用のＷｉ－Ｆｉルーター４０が用いられている。このように専用のＷｉ－Ｆｉを用いることで、測量開始の信号を時間ロスなく送信することができる。なお、無線通信は、Ｗｉ－Ｆｉに限定されるものではなく、例えばＺＩＧＢＥＥ（登録商標）やＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の他の無線通信であってもよい。通信部３２とトータルステーション１０との間では、通信部３２からトータルステーション１０に測量開始の信号が送信され、トータルステーション１０から通信部３２に測量データが送信される。
【0015】
演算装置５０は、タブレット端末３４を介してトータルステーション１０で取得された測量データを受信し、シールドトンネル１の先端部のセグメント５の座標を演算するものである。演算装置５０は、パーソナルコンピュータ５１にダウンロードされたプログラムにて構成されている。演算装置５０で算出された座標値は、掘進管理システムに送信され、シールド掘進機２やセグメント５の位置を算出し、シールドトンネル１と計画線形との誤差を算出する。そして、その誤差に応じて、シールド掘進機２のシールドジャッキを適宜伸縮させて、シールド掘進機２の掘削方向を修正する。
【0016】
通報手段（図示せず）は、トータルステーション１０による測量の成否を測量者に通報するものであって、例えば、トータルステーション１０、視準器２０、タブレット端末３４に設けられている。通報手段は、例えば音声発生装置、照明装置、アラーム装置にて構成されている。音声発生装置は、測量が成功した場合に例えば「測量成功しました」と発声し、失敗した場合に「測量失敗しました」と発声する。照明装置は、測量が成功した場合に例えば青色で点灯し、失敗した場合に赤色で点灯する。アラーム装置は、測量が成功した場合に例えば高音アラームが鳴り、失敗した場合に低音アラームが鳴る。通報手段で、測量成功を確認した測量者は、視準器２０の保持姿勢を解除することができる。一方、測量失敗を確認した測量者は、視準器２０の保持を継続し、再度測量開始の発声を行う。
【0017】
次に、本実施形態のシールドトンネル１の測量システム２を用いて行う測量方法について説明する。かかる測量方法は、シールド掘進機３またはセグメント５の位置および姿勢を逐次測量する方法であって、トータルステーション設置工程と、視準器設置工程と、操作工程とを備えている。
【0018】
トータルステーション設置工程は、自動追尾式のトータルステーション１０を、シールドトンネル１内に設置する工程である。トータルステーション設置工程では、シールドトンネル１内の既知点６を基準点（器械点）として、他の既知点６および測量位置７を視認可能な位置に設置する。
視準器設置工程は、測量位置７に視準器２０を設置する工程である。視準器設置工程では、測量者が視準器２０を把持し、シールドトンネル１の下側の円弧部分に、水平な状態で掛け渡す。このとき、測量者が両手を広げた状態で視準器２０を把持するので、安定した状態で作業を行うことができる。また、水平器２３は、測量者の顔の近くに位置するので目視し易い。プリズム２２は、シールドトンネル１の左右方向中間部に位置している。
操作工程は、測量者が測量位置７からトータルステーション１０を遠隔で操作する工程である。操作工程では、測量者が測量を開始する音声を遠隔操作手段３０のマイク３３に向けて発する。すると、遠隔操作手段３０の音声認識部３１が音声を認識し、測量開始の信号を通信部３２がトータルステーション１０に送信する。そして、トータルステーション１０は、自動で視準器２０のプリズム２２の位置を測量する。操作工程では、測量者が発声するだけで、測量開始の信号をトータルステーション１０に送信することができるので、視準器２０を両手で保持した状態を保つことができる。
その後、トータルステーション１０による測量データは通信部３２を介して演算装置５０に送信される。演算装置５０では、シールドトンネル１の先端部のセグメント５の座標値が算出される。
視準器設置工程は、測量位置７に視準器２０を設置する工程である。視準器設置工程では、測量者が視準器２０を把持し、シールドトンネル１の下側の円弧部分に、水平な状態で掛け渡す。このとき、測量者が両手を広げた状態で視準器２０を把持するので、安定した状態で作業を行うことができる。また、水平器２３は、測量者の顔の近くに位置するので目視し易い。プリズム２２は、シールドトンネル１の左右方向中間部に位置している。
操作工程は、測量者が測量位置７からトータルステーション１０を遠隔で操作する工程である。操作工程では、測量者が測量を開始する音声を遠隔操作手段３０のマイク３３に向けて発する。すると、遠隔操作手段３０の音声認識部３１が音声を認識し、測量開始の信号を通信部３２がトータルステーション１０に送信する。そして、トータルステーション１０は、自動で視準器２０のプリズム２２の位置を測量する。操作工程では、測量者が発声するだけで、測量開始の信号をトータルステーション１０に送信することができるので、視準器２０を両手で保持した状態を保つことができる。
その後、トータルステーション１０による測量データは通信部３２を介して演算装置５０に送信される。演算装置５０では、シールドトンネル１の先端部のセグメント５の座標値が算出される。
【0019】
本実施形態のシールドトンネル１の測量システム２および測量方法によれば、遠隔操作手段３０に測量者の音声を認識させることで測量開始の信号を送信できるので、測量者は視準器２０の安定した状態を保つことができる。これによって、視準器２０の水平を保持できるのでプリズム２２を正確な位置に配置でき、ひいては正確なシールドトンネル１の測量を行うことができる。
また、マイク３３が直線状棒材３１の中央部近傍に設置されているので、測量者が両手で直線状棒材３１を把持した際に、顔の近くにマイク３３が位置する。したがって、測量者の音声を集音し易くなり、正確に音声を認識することができる。
さらに、遠隔操作手段３０は、測量者が携帯するタブレット端末３４に備えられているので、コンパクトになりポケットやバッグに入れた状態で現場に携帯できる。また、操作工程中にタブレット端末３４を手で操作する必要が無いので、両手で視準器２０を把持することができる。
また、マイク３３が直線状棒材３１の中央部近傍に設置されているので、測量者が両手で直線状棒材３１を把持した際に、顔の近くにマイク３３が位置する。したがって、測量者の音声を集音し易くなり、正確に音声を認識することができる。
さらに、遠隔操作手段３０は、測量者が携帯するタブレット端末３４に備えられているので、コンパクトになりポケットやバッグに入れた状態で現場に携帯できる。また、操作工程中にタブレット端末３４を手で操作する必要が無いので、両手で視準器２０を把持することができる。
【0020】
また、遠隔操作手段３０の通信部３２は、トータルステーション１０と、Ｗｉ－Ｆｉ、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）やＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等の無線通信にて接続されているので、通信部３２とトータルステーション１０を接続する配線が不要となり、構成が簡素化されるとともに、各種部材の取り回しが容易になる。
さらに、視準器２０は、水平器２３を備えているので、直線状棒材２１を水平に保持することができる。したがって、プリズム２２の位置がより一層正確になる。
また、測量システム２では、演算装置５０によって、シールドトンネル１の位置座標を迅速かつ正確に算出することができる。
さらに、測量システム２では、通報手段を備えているので、トータルステーション１０から離れた位置にいる測量者が測量の成否を把握することができる。
さらに、視準器２０は、水平器２３を備えているので、直線状棒材２１を水平に保持することができる。したがって、プリズム２２の位置がより一層正確になる。
また、測量システム２では、演算装置５０によって、シールドトンネル１の位置座標を迅速かつ正確に算出することができる。
さらに、測量システム２では、通報手段を備えているので、トータルステーション１０から離れた位置にいる測量者が測量の成否を把握することができる。
【0021】
次に、変形例に係る遠隔操作手段３０の構成を説明する。図３の（ｂ）は、変形例に係る遠隔操作手段を取り付けた視準器を示した正面図である。図３の（ｂ）に示すように、かかる遠隔操作手段３０は、マイクに代えてスイッチボタン３５を設けたことを特徴とする。スイッチボタン３５は、測量を開始する信号を通信部３２に送信するものである。スイッチボタン３５は、測量者が直線状棒材２１を把持する把持部（具体的には、直線状棒材２１の長手方向端部）近傍に設置されている。その他の構成は、前記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
このような構成の遠隔操作手段３０を備えた測量システム２を用いて行う測量方法では、操作工程で、測量者は両手で視準器２０を把持した状態のままで、スイッチボタン３５を押す。
変形例に係るシールドトンネル１の測量システム２および測量方法によれば、測量者が視準器２０を両手で保持し安定した状態を保ちながら、測量開始の信号をトータルステーション１０に送信して遠隔操作を行うことができる。
このような構成の遠隔操作手段３０を備えた測量システム２を用いて行う測量方法では、操作工程で、測量者は両手で視準器２０を把持した状態のままで、スイッチボタン３５を押す。
変形例に係るシールドトンネル１の測量システム２および測量方法によれば、測量者が視準器２０を両手で保持し安定した状態を保ちながら、測量開始の信号をトータルステーション１０に送信して遠隔操作を行うことができる。
【0022】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、直線状棒材２１は、測量用スタッフにて構成されているが、これに限定されるものではない。直線状棒材２１は、横にした状態で直線性を確保できる長尺材であれば、単純な棒材であってもよいし、伸縮自在な棒材であってもよい。
【符号の説明】
【0023】
１ シールドトンネル
２ 測量システム
３ シールド掘進機
６ 既知点
７ 測量位置
１０ トータルステーション
２０ 視準器
２１ 直線状棒材
２２ プリズム
２３ 水平器
３０ 遠隔操作手段
３１ 音声認識部
３２ 通信部
３３ マイク
３４ タブレット端末（通信端末）
３５ スイッチボタン
５０ 演算装置
２ 測量システム
３ シールド掘進機
６ 既知点
７ 測量位置
１０ トータルステーション
２０ 視準器
２１ 直線状棒材
２２ プリズム
２３ 水平器
３０ 遠隔操作手段
３１ 音声認識部
３２ 通信部
３３ マイク
３４ タブレット端末（通信端末）
３５ スイッチボタン
５０ 演算装置
【図1】
【図2】
【図3】