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公開番号2025021228
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023125016
出願日2023-07-31
発明の名称孔検出方法、爆薬装填方法、孔検出装置及びプログラム
出願人前田建設工業株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類E21D 9/00 20060101AFI20250205BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】穿孔穴の検出精度を向上させる。
【解決手段】孔検出方法は、距離画像センサーから、掘削面及び当該掘削面に穿孔された穿孔穴の孔口を含む対象物の深度データを取得することと、深度データを走査し、孔口の縁部を検出することと、検出された縁部に基づいて、孔口の中心座標を推定することとをコンピュータが実行する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
距離画像センサーから、掘削面及び当該掘削面に穿孔された穿孔穴の孔口を含む対象物の深度データを取得することと、
前記深度データを走査し、前記孔口の縁部を検出することと、
検出された前記縁部に基づいて、前記孔口の中心座標を推定することと、
をコンピュータが実行する孔検出方法。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記走査は、第１の方向に沿った第１走査と、当該第１の方向に直交する第２の方向に沿った第２走査とを含み、
前記中心座標は、検出された前記縁部が前記第１の方向及び前記第２の方向にそれぞれ対称である場合の中心として求められる
請求項１に記載の孔検出方法。
【請求項３】
前記深度データから外れ値を除去した後の深度データに基づいて前記掘削面の傾きを推定し、前記対象物の深度データを補正すると共に、
前記掘削面を基準として所定の閾値以上に深度が大きくなる位置を前記縁部の候補として検出する
請求項１に記載の孔検出方法。
【請求項４】
深度が最も大きい位置を基準として前記縁部の候補についてクラスタリングを行い、前記縁部の候補からノイズを除去することにより行われる
請求項３に記載の孔検出方法。
【請求項５】
前記距離画像センサーは、ＴｏＦ（Time of Flight）方式のセンサーである
請求項１に記載の孔検出方法。
【請求項６】
前記穿孔穴は、トンネルの発破工法において切羽面に穿孔された発破孔であり、
装填ロッドによって爆薬装着体を保持する工程と
請求項１から５の何れか一項に記載の孔検出方法によって推定された前記中心座標を目標として、前記装填ロッドに保持した爆薬装着体を前記発破孔に装填する工程と、
を含む爆薬装填方法。
【請求項７】
請求項１から５の何れか一項に記載の孔検出方法を実行するプロセッサを備える孔検出装置。
【請求項８】
請求項１から５の何れか一項に記載の孔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発破工法によって施工されるトンネルにおいて、切羽面に穿孔された発破孔を精度よく検出するための技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネルの掘削工法として、発破工法が知られている。発破工法でトンネルを掘削する場合、切羽面に穿孔した複数の発破孔（装薬孔）に雷管を取り付けた爆薬を挿入し、雷管を起爆することで爆薬を爆破して切羽面を掘削する。
【０００３】
従来、発破方式によって施工されるトンネル現場において、発破孔への爆薬の装填は、作業者によって手作業で装填が行われているのが一般的であった。この装填作業は発破孔に長尺棒材を用いて順次爆薬を押し込む作業となり、かなりの重労働となっていた。
【０００４】
そのため、ホースやパイプを使用して切羽面から離れた位置から起爆用の起爆用爆薬（以下、「親ダイ」（親ダイナマイト）と呼ぶ場合がある）と、発破時の爆破力を増大させるための追加用爆薬（以下、「増しダイ」（増しダイナマイト）と呼ぶ場合がある）を発破孔に装填する技術が提案されている（例えば、特許文献１～４等を参照）。この種の爆薬装填技術は、機械装填（遠隔装填）等とも呼ばれている。このような機械装填としては、例えば、ドリルジャンボの架台（ケージ）上に搭乗した作業員が切羽面に穿孔された発破孔に装填パイプの先端部を挿入し、装填パイプに連結されているホースの基端部に設けられている装填機から圧縮空気を装填パイプの先端部に向けて圧送し、圧縮空気と共に親ダイおよび増しダイを装填パイプによって装薬孔内に装填する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第２８６０８４７号公報
特許第５６１４１３９号公報
特許第５８５４９２３号公報
特開２００８－２５９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の爆薬装填装置は、装填ロッドで爆薬を発破孔に装填する際の精度に改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、穿孔穴の検出精度を向上させるための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決するために、本発明は以下の態様を含む。
（態様１）
距離画像センサーから、掘削面及び当該掘削面に穿孔された穿孔穴の孔口を含む対象物の深度データを取得することと、
前記深度データを走査し、前記孔口の縁部を検出することと、
検出された前記縁部に基づいて、前記孔口の中心座標を推定することと、
をコンピュータが実行する孔検出方法。
（態様２）
前記走査は、第１の方向に沿った第１走査と、当該第１の方向に直交する第２の方向に沿った第２走査とを含み、
前記中心座標は、検出された前記縁部が前記第１の方向及び前記第２の方向にそれぞれ対称である場合の中心として求められる
態様１に記載の孔検出方法。
（態様３）
前記深度データから外れ値を除去した後の深度データに基づいて前記掘削面の傾きを推定し、前記対象物の深度データを補正すると共に、
前記掘削面を基準として所定の閾値以上に深度が大きくなる位置を前記縁部の候補として検出する
態様１又は２に記載の孔検出方法。
（態様４）
深度が最も大きい位置を基準として前記縁部の候補についてクラスタリングを行い、前記縁部の候補からノイズを除去することにより行われる
態様３に記載の孔検出方法。
（態様５）
前記距離画像センサーは、ＴｏＦ（Time of Flight）方式のセンサーである
態様１から４の何れか一つに記載の孔検出方法。
（態様６）
前記穿孔穴は、トンネルの発破工法において切羽面に穿孔された発破孔であり、
装填ロッドによって爆薬装着体を保持する工程と
態様１から５の何れか一つに記載の孔検出方法によって推定された前記中心座標を目標として、前記装填ロッドに保持した爆薬装着体を前記発破孔に装填する工程と、
を含む爆薬装填方法。
（態様７）
態様１から５の何れか一つに記載の孔検出方法を実行するプロセッサを備える孔検出装置。
（態様８）
態様１から５の何れか一項に記載の孔検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【０００９】
なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。また、課題を解決するための手段の内容は、コンピュータ等の装置若しくは複数の装置を含むシステム、コンピュータが実行する方法、又はコンピュータに実行させるプログラムとして提供することができる。該プログラムはネットワーク上で実行されるようにすることも可能である。また、当該プログラムを保持する記録媒体を提供するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発破孔の位置の検出精度を向上させるための技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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