JP2008122271A - Clinometer and measurement method using it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボーリング孔(例えば、鉛直方向のボーリング孔)の曲がり測定、すなわち、削孔されたボーリング孔が削孔予定線に対して、どの程度だけ変位しているのか(傾いているのか)を調べるための方法及び装置に関する。 The present invention measures the bending of a boring hole (for example, a vertical boring hole), that is, how much the drilled boring hole is displaced (inclined) with respect to the planned drilling line. The present invention relates to a method and an apparatus for checking the above.
ボーリング孔やモニタリングの通水孔の削孔時に、削孔予定線に対する変位(曲がり或いは傾きの程度)を傾斜計で測定することが一般的に行われる。 When drilling a boring hole or a water flow hole for monitoring, it is generally performed to measure a displacement (degree of bending or inclination) with respect to a planned drilling line with an inclinometer.
近年、例えば、地盤改良工法、土壌浄化工法等において、各種ボーリング孔やモニタリングの削孔に際して、掘削孔の径寸法が小さい場合が多く、例えば、傾斜計の直径が25mm以下であることが要求される場合がある。 In recent years, for example, in the ground improvement method, soil purification method, etc., when drilling various boreholes and monitoring holes, the diameter of the drilling hole is often small, for example, the diameter of the inclinometer is required to be 25 mm or less. There is a case.
しかし、既存の傾斜計では、その直径を25mm以下にすることは不可能である。 However, with existing inclinometers, it is impossible to reduce the diameter to 25 mm or less.
その他の従来技術として、磁気マーカーを用いて、縦孔における掘削先端位置を容易且つ高精度に計測するシステムが提案されている(特許文献1参照)。
しかし、係るシステムは、極小径の掘削孔における使用を前提としておらず、そのため、計測計の直径を30mm以下に収めることは不可能である。
However, such a system is not premised on use in a very small diameter drilling hole, and therefore, it is impossible to keep the diameter of the measuring instrument below 30 mm.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、径寸法が極めて小さい(例えば、直径25mm以下の)傾斜計と、当該傾斜計を用いて削孔予定線に対する削孔孔の変位を計測する方法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and an inclinometer having an extremely small diameter (for example, a diameter of 25 mm or less) and a drilling hole for a planned drilling line using the inclinometer. The purpose is to provide a method for measuring the displacement of a hole.
本発明の傾斜計(100)は、傾斜(ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角)に対応して変位する変位装置(例えば、第1のジャイロ1)と、該変位装置(1)を視認する目視装置(例えば、CCDカメラ2、内視鏡)と、該目視装置(2)により変位装置(1)が視認出来るように変位装置(1)を照射する照明装置(例えばLEDランプ3)と、筐体(5)とを備え、該筐体(5)は概略円筒状に構成され且つその内部に変位装置(1)、目視装置(2)、照明装置(3)が収納されており、前記変位装置(1)は、多面体(11)と、該多面体(11)を回転可能に支持している環状部材(12)とを有し、多面体(11)の下方領域は質量が大きく、前記環状部材(12)は筐体(5)の内壁面に回転可能に支持されていることを特徴としている(請求項1)。
The inclinometer (100) of the present invention includes a displacement device (for example, the first gyro 1) that displaces in accordance with an inclination (pitching angle, rolling angle, yawing angle), and visual observation for visually recognizing the displacement device (1). A device (for example, a
本発明において、筐体(5)における前記目視装置(2)と前記変位装置(1)との間の領域は折り曲げ自在に構成されており、該折り曲げ自在に構成された領域よりも変位装置(1)側には、折れ曲がった角度(例えば、ヨーイング角)が視認出来る手段(例えば、目盛りS等)が構成されているのが好ましい(請求項2)。 In this invention, the area | region between the said visual observation apparatus (2) and the said displacement apparatus (1) in a housing | casing (5) is comprised so that bending is possible, and a displacement apparatus (from the area | region comprised so that bending is possible) ( On the 1) side, it is preferable that a means (for example, a scale S) that can visually recognize a bent angle (for example, a yawing angle) is configured (Claim 2).
或いは、本発明において制御装置(例えば、コンピュータ50)を備え、該制御装置(50)は目視装置(2)により視認された変位装置(1)の映像を記憶する記憶装置(51)と、傾斜(例えばヨーイング角)が発生する前後における変位装置(1)の映像を比較する比較装置(52)と、比較装置(52)の比較結果から傾斜(ヨーイング角)を決定する傾斜演算装置と(53)を有しているのが好ましい(請求項3)。 Alternatively, in the present invention, a control device (for example, a computer 50) is provided, and the control device (50) is inclined with a storage device (51) for storing an image of the displacement device (1) visually recognized by the visual device (2). A comparison device (52) that compares the images of the displacement device (1) before and after (for example, a yawing angle) is generated, a tilt calculation device that determines a tilt (yaw angle) from the comparison result of the comparison device (52), and (53 ) Is preferable (claim 3).
本発明の実施に際して、前記筐体(5)は、直径が25mm以下であるのが好ましい。 In carrying out the present invention, the casing (5) preferably has a diameter of 25 mm or less.
また、本発明の傾斜計(100)は、前記筐体(5)の捩れを計測する捩れ変位装置(1B)を備え、該捩れ変位装置(1B)は近接センサ(60)及び磁石(70)を有しているのが好ましい(請求項4:図13〜図15)。
ここで、近接センサ(60)は筐体(5)内に設けられ、磁石(70)はロッド(20)内壁面に所定の深度毎に複数個配置されているのが好ましく、前記ロッド(20)は傾斜を計測するべきボーリング孔(H)に建て込まれ且つ筐体(5)が挿入される様に構成されている(図13、図14)。
或いは、磁石(70)は筐体(5)内に設けられ、近接センサ(60)はロッド(20)内壁面に所定の深度毎に複数個配置されているのが好ましい(図15)。
The inclinometer (100) of the present invention includes a torsional displacement device (1B) for measuring the torsion of the casing (5), and the torsional displacement device (1B) includes a proximity sensor (60) and a magnet (70). (Claim 4: FIGS. 13 to 15).
Here, it is preferable that the proximity sensor (60) is provided in the housing (5), and a plurality of magnets (70) are arranged on the inner wall surface of the rod (20) at a predetermined depth. ) Is built in the borehole (H) where the inclination is to be measured and the housing (5) is inserted (FIGS. 13 and 14).
Alternatively, the magnet (70) is preferably provided in the housing (5), and a plurality of proximity sensors (60) are preferably arranged at predetermined depths on the inner wall surface of the rod (20) (FIG. 15).
また、前記筐体(5)の捩れを計測する捩れ変位装置を備え、該捩れ変位装置は第2のジャイロ(80)で構成されているのが好ましい(請求項5)。 Further, it is preferable that a torsional displacement device for measuring the torsion of the housing (5) is provided, and the torsional displacement device is constituted by a second gyro (80).
上述した傾斜計(請求項1の傾斜計)を用いた本発明の計測方法は、傾斜を計測するべきボーリング孔にロッド(20)を建て込む工程(S1)と、変位手段(例えば、第1のジャイロ1)、目視手段(例えば、CCDカメラ2、内視鏡)、照明手段(例えばLEDランプ3)が収納されている筐体(プローブ5)をロッド(20)内に挿入する工程(S3)と、筐体(プローブ5)を下降させつつ、所定の計測位置毎に筐体(5)の捩れ量を計測する捩れ量計測工程(S5、S6)と、所定のタイミング(サンプリングタイム)毎に照明手段(例えばLEDランプ3)で変位手段(例えば、第1のジャイロ1)を照射して、目視手段(例えば、CCDカメラ2)で変位手段(1)を視認し、変位手段(1)の表示からロッド(20)の傾斜(ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角)を決定する工程(S15)と、決定された傾斜(ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角)に基づいて求められた変位量を捩れ量計測工程(S5、S6)で計測された捩れ量によって較正する較正工程(S19)、とを有することを特徴としている(請求項6)。
ここで、捩れ量計測工程(S5、S6)と、「傾斜(ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角)を決定する工程(S15)」とは、同一位置で実行しても良いし、異なった位置で実行しても良い。
In the measuring method of the present invention using the inclinometer described above (the inclinometer of claim 1), the step (S1) of installing the rod (20) in the boring hole for measuring the inclination, and the displacement means (for example, the first) The gyro 1), visual means (for example,
Here, the torsion amount measurement step (S5, S6) and the “step of determining inclination (pitching angle, rolling angle, yawing angle) (S15)” may be executed at the same position or different positions. It may be executed with.
上述する構成を具備する本発明の傾斜計(100:請求項1)によれば、照明装置(例えばLEDランプ3)で変位装置(例えば、第1のジャイロ1)を照射し、目視装置(例えば、CCDカメラ2、内視鏡)で変位装置(1)の表示を視認し、視認された変位装置(1)の表示から、ボーリング孔(H)或いはロッド(20)の傾斜、いわゆる「ピッチング角」及び「ローリング角」を決定することが出来る。
According to the inclinometer (100: Claim 1) of the present invention having the above-described configuration, the illumination device (for example, the LED lamp 3) irradiates the displacement device (for example, the first gyro 1), and the visual device (for example, the first device). ,
本発明において、筐体(5)における前記目視装置(2)と前記変位装置(1)との間の領域は折り曲げ自在に構成されており、該折り曲げ自在に構成された領域には折れ曲がった角度(例えば、ヨーイング角)が視認出来る手段(例えば、目盛りS等)が構成されていれば(請求項2)、前記折れ曲がった角度が視認出来る手段(例えば、目盛りS等)によって、いわゆる「ヨーイング角」を決定することが出来る。 In this invention, the area | region between the said visual observation apparatus (2) and the said displacement apparatus (1) in a housing | casing (5) is comprised so that bending is possible, and the angle | corner bent in this area comprised so that bending is possible If a means (for example, a scale S or the like) in which (for example, the yawing angle) can be visually recognized is configured (Claim 2), the so-called "yawing angle" is obtained by means (for example, the scale S or the like) in which the bent angle can be visually confirmed. Can be determined.
或いは、本発明において制御装置(例えば、コンピュータ50)を備え、該制御装置(50)は目視装置(2)により視認された変位装置(1)の映像を記憶する記憶装置(51)と、傾斜(ヨーイング角)が発生する前後における変位装置(1)の映像を比較する比較装置(52)と、比較装置(52)の比較結果から傾斜(例えばヨーイング角)を決定する傾斜演算装置(53)とを有していれば(請求項3)、記憶装置(51)に記憶された変位装置(1)の映像データから、比較装置(52)及び傾斜演算装置(55)によりヨーイング角を求めることが出来る。 Alternatively, in the present invention, a control device (for example, a computer 50) is provided, and the control device (50) is inclined with a storage device (51) for storing an image of the displacement device (1) visually recognized by the visual device (2). The comparison device (52) that compares the images of the displacement device (1) before and after the occurrence of the (yaw angle) and the inclination calculation device (53) that determines the inclination (for example, the yawing angle) from the comparison result of the comparison device (52). (Claim 3), the yawing angle is obtained from the video data of the displacement device (1) stored in the storage device (51) by the comparison device (52) and the tilt calculation device (55). I can do it.
このように、本発明によれば、ボーリング孔(H)或いはロッド(20)の傾斜、いわゆる「ピッチング角」、「ローリング角」、「ヨーイング角」を決定することが出来るので、係る傾斜を決定するタイミング(サンプリングタイム)毎の変位量を合計することにより、ボーリング孔(H)或いはロッド(20)の変位量を決定することが可能である。 Thus, according to the present invention, the inclination of the boring hole (H) or the rod (20), so-called “pitching angle”, “rolling angle”, and “yaw angle” can be determined. It is possible to determine the displacement amount of the boring hole (H) or the rod (20) by summing the displacement amount for each timing (sampling time).
本発明によれば、変位装置(1)、目視装置(2)、照明装置(3)は、筐体(筐体5)に収納されており、直径寸法の小さな円筒形状に構成することが出来るので、本発明によれば、直径寸法の小さな傾斜計が提供されるのである。 According to the present invention, the displacement device (1), the visual device (2), and the lighting device (3) are housed in the housing (housing 5) and can be configured in a cylindrical shape with a small diameter. Therefore, according to the present invention, an inclinometer having a small diameter is provided.
本発明の傾斜装置(100)を下降する際に、筐体(プローブ5の筐体)自体が回転或いは回動してしまうと、ボーリング孔(H)或いはロッド(20)の傾斜を正確に求めることができない。
これに対して本発明によれば、前記筐体(5)の捩れを計測する捩れ変位装置(60、70)を備えれば(請求項3)、捩れ変位装置(60、70)で計測された筐体(5)の捩れ量によって、ロッド(20)の傾斜を較正することが出来るので、本発明により求めたボーリング孔(H)或いはロッド(20)の傾斜の精度は、さらに向上する。
When the casing (the casing of the probe 5) itself rotates or rotates when the tilting device (100) of the present invention is lowered, the tilt of the boring hole (H) or the rod (20) is accurately obtained. I can't.
On the other hand, according to the present invention, if a torsional displacement device (60, 70) for measuring the torsion of the housing (5) is provided (Claim 3), it is measured by the torsional displacement device (60, 70). Since the inclination of the rod (20) can be calibrated by the amount of twist of the casing (5), the accuracy of the inclination of the boring hole (H) or the rod (20) obtained by the present invention is further improved.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1において、地盤Gには極小径のボーリング孔(例えば、モニタリングの通水孔)Hが削孔されている。そして、ボーリング孔Hの曲がり或いは傾斜を測定するため、全体を符号100で示す傾斜計が、ボーリング孔H内に挿入されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, the ground G has an extremely small bore hole (for example, a monitoring water hole) H. In order to measure the bend or inclination of the boring hole H, an inclinometer, indicated as a whole by 100, is inserted into the boring hole H.
図示の実施形態に係る傾斜測定の測定精度は、例えば1/100程度である。
傾斜計100は、第1のジャイロ1と、CCDカメラ2と、LEDランプ3と、を備えている。
The measurement accuracy of the tilt measurement according to the illustrated embodiment is, for example, about 1/100.
The
第1のジャイロ1は、ピッチング角、ローリング角に対応して変位する。従って、後述する様に、当該変位を計測することにより、ピッチング角、ローリング角の計測が可能である。
ヨーイング角については、後述する様に、撮像範囲βにおいて観察される目盛り線の数や、撮像範囲における視認限界領域における第1のジャイロ1のカメラ画像から、計測することが可能である。
The
As will be described later, the yawing angle can be measured from the number of scale lines observed in the imaging range β and the camera image of the
CCDカメラは第1のジャイロ1の変位を視認するための目視装置である。後述する様に、CCDカメラの代わりに内視鏡を用いることも可能である。
LEDランプ3は、変位装置である第1のジャイロ1が視認出来るように第1のジャイロ1を照射するように構成されている。そしてLEDランプ3は、図示の実施形態では、CCDカメラ2の下方先端の側方に配置されている。CCDカメラ2により第1のジャイロ1を視認する際に、LEDランプ3がCCDカメラ2の視界を遮らないようにするためである。
ここで、照明はLEDランプ3に限定されるものではない。例えば、蛍光塗料等を利用した発光式の変位計を採用した場合には、LEDランプ3の様な照明を設ける必要性は無い。
The CCD camera is a visual device for visualizing the displacement of the
The
Here, the illumination is not limited to the
傾斜計100は、筐体(プローブの筐体)5と、カメラケーブル4とを備えている。ここで、カメラケーブル4は、CCDカメラ2とカメラコントローラ15とを接続しており、CCDカメラ2による視認の結果をカメラコントローラ15に伝達している。それと共に、図示しないカメラ駆動用の電源からCCDカメラ2に電力を供給している。
The
筐体(プローブの筐体)5は概略円筒状に形成されており、その内部に第1のジャイロ1、CCDカメラ2およびLEDランプ3が収納されている。
なお、「プローブ」なる文言は、変位計、CCDカメラ、LED照明を包含する機器であって、筐体5で覆われている機器を包括的に表現する文言である。
The casing (probe casing) 5 is formed in a substantially cylindrical shape, and the
Note that the term “probe” is a term that comprehensively represents a device that includes a displacement meter, a CCD camera, and LED illumination and that is covered by the
ここで、目視装置として内視鏡を用いた場合には、伝達ラインに光ファイバーが用いられる。内視鏡による映像、すなわち光学的なデータを地上側に伝達せしめるためである。 Here, when an endoscope is used as the viewing device, an optical fiber is used for the transmission line. This is to transmit an endoscope image, that is, optical data to the ground side.
図1で示す様に、傾斜計100は、地上側において、深度検出器7と、カメラコントローラ15と、照明LED用電源16と、制御手段であるコンピュータ50とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
コンピュータ50は、記憶装置51と比較装置52と傾斜演算装置53とを有している。記憶装置51は、CCDカメラ2により視認された第1のジャイロ1の映像を記憶するように構成されている。比較装置52は、傾斜(例えば、ローリング角)が発生する前における第1のジャイロ1の映像と、傾斜(例えば、ローリング角)が発生した後のジャイロ1の映像とを比較するように構成されている。傾斜演算装置53は、比較装置52における比較結果(傾斜前におけるジャイロ1の映像と、傾斜が発生した後におけるジャイロ1の映像との比較結果)から、傾斜(例えば、ローリング角)を決定するように構成されている。
The
コンピュータ50は、ケーブル30を介してカメラコントローラ15と接続されている。
カメラコントローラ15は、CCDカメラの稼動時の条件設定や、CCDカメラで撮影した画像情報の一次処理を行うと共に、一次処理した画像情報をコンピュータ50に伝送する際に中継する作用を奏する。
The
The
LED用電源16は、LED用電源ケーブル6を介して、LEDランプ3と接続されている。
前記カメラケーブル4は、筐体5から地上の所定位置まで、ケーブルカバー4Cに覆われている。
LED用電源ケーブル6も同様に、筐体5から地上の所定位置まで、ケーブルカバー6Cに覆われている。
The
The
Similarly, the LED power cable 6 is covered with a
図1では、地盤Gに削孔されたボーリング孔Hにボーリングロッド(ロッド)20が既に公知の手段によって建て込まれた状態が示されている。
筐体5をロッド20内部へ挿入するには、地上側に設置した筐体挿入装置9が用いられる。
筐体挿入装置9は、深度検出器7と筐体5の降下速度を調節するためのブレーキ8を設けている。
FIG. 1 shows a state in which a boring rod (rod) 20 is already built in a boring hole H drilled in the ground G by a known means.
In order to insert the
The
深度検出器7は、ケーブルカバー4Cの繰り出し量により、筐体5の深度を検出するように構成されている。
図示の実施形態(図1)では、深度検出装置7は接触車輪71を有しており、接触車輪71が、ケーブルカバー4Cで覆われたカメラケーブル4と所定の押圧力により接触している。図示しない駆動装置により接触車輪71を回転し、以って、カメラケーブル4を地中側へ積極的に繰り出す様に構成することができる。
The
In the illustrated embodiment (FIG. 1), the
筐体5をロッド20内に降下させれば、その降下量に応じて深度接触車輪71が回転し、深度接触車輪71の回転量に関する情報がケーブル40で前記コンピュータ50に伝送される。
そして、コンピュータ50において、深度接触車輪71の回転量から筐体5の降下量すなわち筐体5の深度を演算する。
When the
Then, the
ブレーキ8は、筐体5を制動しながら降下させるために設けられている。
ここで、筐体5は自重により下降が可能であるが、自由落下させた場合には、ボーリング孔Hにおける底部に筐体5が衝突して、筐体5或いはその内部の機器が破損してしまう恐れが存在する。係る破損の危険性を回避するため、ブレーキ8で制動しつつ、筐体5を下降し、以って、筐体5及び/又は内蔵された機器の破損を防止している。
The
Here, the
図2は、筐体5を詳細に示している。
筐体5は泥水中に降下される場合があり、また、筐体5に内蔵される変位計である第1のジャイロ1、CCDカメラ2及びLEDランプ3は何れも精密機器であり、一部は光学系機器を構成する場合がある。そのため、筐体5は、水圧に対する耐圧性及び耐衝撃性が必要である。
筐体5の材料として、耐圧性及び耐衝撃性が良好な金属が選択可能である。
FIG. 2 shows the
The
As a material for the
また、筐体5を水圧の高い領域(深い領域:深度の大きい領域)へ降下させるために、一定以上の比重量が要求される。
すなわち、筐体5には、錘としての機能、すなわち重力により泥水中を確実に下降する機能が必要となり、その意味でも金属製であるのが好ましい。
Moreover, in order to lower the
That is, the
なお、筐体5の材料は金属に限定される訳ではなく、厚さ寸法が薄くても、一定以上の強度を有する材料であれば、筐体5の材料として選択可能である。
しかし、必要な強度及び比重量を得るための厚さ寸法が厚くなってしまうと、プローブの直径寸法が大きくなってしまうので、筐体5の材料選択には、注意が必要である。
Note that the material of the
However, if the thickness dimension for obtaining the required strength and specific weight is increased, the diameter dimension of the probe is increased, so care must be taken in selecting the material of the
ロッド20内に地下水が溜まってしまう場合には、筐体5には耐水性が必要である。
明確には図示されていないが、地下水の筐体5内部への侵入防止のため、筐体5内部に高圧(3kgf/cm2〜5kgf/cm2)の不活性ガスを充填している。
When ground water accumulates in the
Although not clearly shown, in order to prevent intrusion of groundwater into the
図示はされていないが、筐体5がロッド20の内壁面に衝突するのを防止するために、筐体5には、ロッド20に対するセンタリング機構がつけることが可能である。センタリング機構については、従来公知の機構をそのまま適用可能である。
Although not shown, a centering mechanism for the
図示の実施形態において、筐体5の先端5aは尖っている。ロッド20内に水、特に泥水が充満している場合でも、筐体5が抵抗なく沈降する様にするためである。図示はされていないが、筐体5の先端を半球形に構成しても良い。
但し、泥水中を迅速に沈降出来るのであれば、筐体5先端は部分的に平坦であっても構わない。
In the illustrated embodiment, the
However, the tip of the
図3は、図2における第1のジャイロ1の中心点を含むX−X断面を拡大して示している。
図3において、第1のジャイロ1は多面体11と環状の枠体12と前記筐体5の一部によって構成されている。多面体11は、図2の下方の部分に、図2、図3では図示しない錘が内蔵されている。なお、図4以降において、第1のジャイロの動きを説明する際に、三角印Pbで錘の位置を特定している。
FIG. 3 shows an enlarged XX cross section including the center point of the
In FIG. 3, the
環状の枠体12は、多面体11を包囲するように配置されている。多面体11は、第1の回転軸13により、環状の枠体12に回転自在に支持している。また、環状の枠体12の中心(多面体の中心に等しい)は、筐体5の中心軸に配置されている。環状の枠体12は、第2の回転軸14により、筐体5の一部に回転自在に支持されている。
第1の回転軸13と第2の回転軸14とは、直交するように配置されている。
The
The 1st
次に、図4〜図11を参照して、図示の実施形態における計測の態様について説明する。なお、図4〜図11では、図示の簡略化のため、多面体11を球として表現している。
図4は、縦穴(ボーリング孔)の傾斜を下向きに測定する場合における様態を、模式的に示している。
図4において、三角印Pbは、多面体11の下部に内蔵された錘の位置(多面体11の底部)を示している。丸印Ptは、多面体11における頂部を示している。三角印Pbと丸印Ptを結んだ直線Lvは、第1のジャイロ1の中心点を通る鉛直線である。
図4において、符号LcはCCDカメラ2の中心軸の延長線であり、この延長線Lcは、第1のジャイロ1の中心点Jcを通る。
Next, with reference to FIGS. 4-11, the aspect of the measurement in embodiment shown in figure is demonstrated. 4 to 11, the
FIG. 4 schematically shows an aspect in which the inclination of the vertical hole (boring hole) is measured downward.
In FIG. 4, the triangular mark Pb indicates the position of the weight (bottom part of the polyhedron 11) built in the lower part of the
In FIG. 4, symbol Lc is an extension line of the central axis of the
図4の(4‐1)は、3次元に傾斜した筐体5を水平方向に見た状態を示している。
図4の(4‐2)は、CCDカメラ2側から、第1のジャイロ1の頂部Pt側を概略正面に見た状態において、第1のジャイロ1のカメラ画像を示している。
図4の(4‐3)は、図4の(4‐1)において、第1のジャイロ1をA矢印方向に見た状態のカメラ画像を示している。
図4の(4‐4)は、図4の(4‐1)において、第1のジャイロ1の中心点Jcを、図4の紙面に垂直な方向から見た状態のカメラ画像を示している。
(4-1) of FIG. 4 shows a state in which the
(4-2) in FIG. 4 shows a camera image of the
(4-3) in FIG. 4 shows a camera image when the
(4-4) in FIG. 4 shows a camera image when the center point Jc of the
図4において、符号θpはピッチング角を示し、符号θrはローリング角を示す。
第1のジャイロ1のカメラ画像(4‐2)は、第1のジャイロ1の頂部Ptが、CCDカメラ2の中心軸の延長線Lcすなわちジャイロ中心Jcから、ピッチングによって図4の左方向へ寸法δpだけ偏寄(変位)し、ローリングによって図4の上方へ寸法δrだけ偏寄(変位)した状態を示している。
CCDカメラ2で撮影した画像(4−2)は、上述した様に、カメラケーブル4、カメラコントロール15、ケーブル30経由で、コントロールユニット50に伝送される。
In FIG. 4, the symbol θp represents the pitching angle, and the symbol θr represents the rolling angle.
In the camera image (4-2) of the
The image (4-2) photographed by the
図5は、縦孔(ボーリング孔)の傾斜を上向きに測定する場合の計測の様態を模式的に示している。
図5における符号は、図4の符号と同様である。
FIG. 5 schematically shows a measurement mode when the inclination of the vertical hole (boring hole) is measured upward.
The reference numerals in FIG. 5 are the same as the reference numerals in FIG.
図5の(5‐1)は、3次元に傾斜した筐体5を水平方向に見た状態を示している。
図5の(5‐2)は、CCDカメラ2側から第1のジャイロ1の底部Pb側を概略正面に見た状態において、第1のジャイロ1のカメラ画像を示している。
図5の(5‐3)は、図5の(5‐1)において、第1のジャイロ1をA矢印方向に見た状態のカメラ画像を示している。
図5の(5‐4)は、図5の(5‐1)において、第1のジャイロ1の中心点Jcを、図5の紙面に垂直な方向から見た状態のカメラ画像を示している。
(5-1) of FIG. 5 shows a state in which the
(5-2) in FIG. 5 shows a camera image of the
(5-3) in FIG. 5 shows a camera image when the
(5-4) in FIG. 5 shows a camera image when the center point Jc of the
図5において、第1のジャイロ1のカメラ画像(5‐2)は、第1のジャイロ1の底部Pbが、CCDカメラの中心軸の延長線Lcすなわちジャイロ中心Jcから、ピッチングによって図4の左方向へ寸法δpだけ偏寄(変位)し、ローリングによって図4の上方へ寸法δrだけ偏寄(変位)した状態を示している。
In FIG. 5, the camera image (5-2) of the
図6〜図8は、横孔の傾斜を測定する様態を、模式的に示している。
図6〜図8において、第1のジャイロ1における環状の枠体12には、横孔計測時専用のマーカーMが貼られている。マーカーMの貼られている位置は、CCDカメラ2側に面した第1の回転軸13上である。
6-8 has shown typically the aspect which measures the inclination of a horizontal hole.
6-8, the marker M for exclusive use at the time of a horizontal hole measurement is affixed on the cyclic |
図6は、図示しないボーリング孔が水平であり、そのため筐体5も水平になった状態が示されている。
CCDカメラ画像(6−2)では、多面体11の頂部Ptは鉛直上方の位置となっており、マーカーMはカメラ画面(6−2)の正面の中央位置となっている。
ここで、図6の状態では、ピッチング、ローリング共に発生していない。
FIG. 6 shows a state in which a boring hole (not shown) is horizontal, and therefore the
In the CCD camera image (6-2), the apex Pt of the
Here, in the state of FIG. 6, neither pitching nor rolling occurs.
図7は、横孔のボーリング孔が、筐体5の先端側が鉛直方向下方へ傾斜している場合における計測態様を示している。図7の態様では、筐体5にはピッチング角θpが生じている。
図7における(7−2)で示すCCDカメラ画像では、枠体12の中央部或いはマーカーMは、ピッチング角θpが生じていることにより、CCDカメラの中心軸Lcから下方に距離δpだけ偏寄(変位)した位置となっている。この距離δpを求めることにより、ピッチング角θpを演算することが出来る。
FIG. 7 shows a measurement mode when the boring hole of the horizontal hole is inclined downward in the vertical direction at the front end side of the
In the CCD camera image indicated by (7-2) in FIG. 7, the central portion of the
図8は、筐体5にローリングが生じた状態を示している。図8において、符号「VL」は、管状の枠体12に対して直交する仮想線を示している。
図8の(8−1)で示す様に、筐体5にローリングが生じた場合には、環状の枠体12と直交する仮想線VLは、多面体11の頭部Ptと底部Pbを結ぶ直線Lvに対して、ローリング(ロール)角度θrだけ、円周方向(図8の(8−1)では反時計方向)へ偏寄(変位)する。
(8−1)の状態において、カメラ画面(8−2)では、CCDカメラ2及び環状の枠体12は筐体5のローリング方向に固定されているので、枠体12は図8の(8−1)において水平な状態を維持し、仮想線VLは垂直な状態を維持する。そして、多面体11の頭部Ptと底部Pbを結ぶ直線Lvは、枠体12と直交する仮想線VLに対して、時計方向へローリング角θrだけ偏寄(変位)した様に見える。
FIG. 8 shows a state in which rolling has occurred in the
As shown by (8-1) in FIG. 8, when rolling occurs in the
In the state of (8-1), on the camera screen (8-2), the
図8において、ローリング角度θrを求めるためには、多面体11の頂部Ptと底部Pbが、CCDカメラに映ることが条件となる。図9に示すように、環状の枠体12がCCDカメラ2の正面に鉛直になるように配置されてしまうと、多面体11の頂部Ptと底部Pbが環状の枠体12の陰に隠れてしまい、CCDカメラに映らなくなるので、不都合である。
環状の枠体12を鉛直に配置するのであれば、図10に示すように配置するべきである。
In FIG. 8, in order to obtain the rolling angle θr, it is necessary that the top part Pt and the bottom part Pb of the
If the
図11は、横孔のヨーイングを計測する場合の様態を示している。
図11の(11−1)は、ヨーイング(ヨーイング角θy)を生じた場合において、横孔H及び筐体5を上方から見た状態が示されている。この時、横孔H及び筐体5は水平方向に延在しており、ヨーイングは図11の(11−1)において、反時計方向に生じている。
図11の(11−2)は、(11−1)の状態において、横孔及び筐体5を水平方向(図11の(11−1)における上下何れかの方向)から見た状態が示されている。図11の(11−3)は、(11−1)及び(11−2)の状態におけるCCDカメラ画像を示している。
FIG. 11 shows an aspect in which the yaw of the horizontal hole is measured.
(11-1) in FIG. 11 shows a state in which the horizontal hole H and the
(11-2) of FIG. 11 shows a state in which the horizontal hole and the
横孔Hが水平方向左右の何れかの側に回りこむ(ヨーイングが生じた)場合に、ヨーイングが生じた旨を検出するために、図示の実施形態では、筐体5における第1のジャイロ1とCCDカメラ2の先端との間の領域に、部分的に筐体5を曲げるための伸縮継ぎ手55が設けられている。
In the illustrated embodiment, the
伸縮継ぎ手55は、外径が筐体5の外径と略等しい弾性体(例えば、ゴム製)の環状体である。伸縮継ぎ手55の軸方向の断面は、段部55aを有する段付の環状体である。段部55aは、内周側が軸方向の両端部で幅が減少するように構成されている。
筐体5の接続端部は、段付部5bを有する様に形成されている。そして、筐体5の段付部5bと、伸縮継ぎ手55の段部55aとは、相補的な形状をしており、係合可能に構成されている。筐体5の段付部5bと、伸縮継ぎ手55の段部55aとの係合箇所は、例えば図示しない複数のビス等で固定される。
The
The connection end of the
ヨーイングを視認し易くするために、筐体5の内周面における第1のジャイロ1近傍の領域であって、第2の回転軸14からCCDカメラ2側の領域には、環状の目盛りSが設けられている。
目盛りSは、筐体5の内周面に沿って所定の長さに亘って設けられている。目盛りSには、等間隔で複数(N本)の線s1〜sNが刻まれている(図12参照)。ここで、該複数(N本)の線s1〜sNは、異なる色によって色分けがされているのが好ましい。色分けすることにより、筐体5がどの程度ヨーイングしているかの視認が、さらに容易になるからである。
In order to make the yawing visible, an annular scale S is formed in an area near the
The scale S is provided over a predetermined length along the inner peripheral surface of the
ここで、CCDカメラの撮像範囲βは一定である。そして、目盛りSは、計測対象のボーリング孔Hが直線であれば、図12に示すように、複数(N本)の線s1〜sNが全て撮像範囲βに映り込み、カメラ画面に全ての線s1〜sNが同心円として映りこむ様に構成されている。なお、全ての線s1〜sNが同心円として映りこんだカメラ画面の図示は、省略する。 Here, the imaging range β of the CCD camera is constant. If the boring hole H to be measured is a straight line, the scale S is reflected in the imaging range β as shown in FIG. 12, and all the lines on the camera screen are reflected on the camera screen β. It is comprised so that s1-sN may be reflected as a concentric circle. The illustration of the camera screen in which all the lines s1 to sN are reflected as concentric circles is omitted.
これに対して、図11で示すように、筐体5がヨーイングした場合(ヨーイング角はθy)は、目盛りSの線s1〜sNの一部は、撮像範囲βから外れてしまう。すなわち、筐体5がヨーイングした場合、目盛りSの線s1〜sNの一部は、カメラ画像(11−2)の視認限界領域Qから外れてしまい、カメラ画像(11−3)の領域Eで示す様に、視認が出来なくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 11, when the
領域Eにおける目盛りSの線s1〜sNにおいて、視認出来る線が何処まで存在するのかを観測し、その観測結果を演算することにより、ヨーイング角θyを求めることが出来る。
或いは、コントロールユニット50で、ヨーイング前後の視認画像(カメラ画像)を重複させることにより、目盛りSの視認限界Qから外れた部分の面積、或いは、カメラ画像(11−3)の領域Eにおいて視認出来ない目盛りSの範囲を、正確に演算することが出来る。この演算結果によってヨーイング角θyは正確且つ容易に求まる。
The yawing angle θy can be obtained by observing how far a visible line exists in the lines S1 to sN of the scale S in the region E and calculating the observation result.
Alternatively, the
また、カメラ画像(11−3)から明らかな様に、第1のジャイロ1の鉛直線Lv或いは第1のジャイロ1全体が、カメラ画像(11−3)の中心線Lgから偏寄する(図11の(11−3)では左側に偏寄)。
ヨーイング前後の視認画像(カメラ画像)を重複させることにより、第1のジャイロ1の鉛直線Lv或いは第1のジャイロ1全体が、カメラ画像(11−3)の中心線Lgに対して、どの程度偏寄したかを演算することが可能である。そして、この演算結果を用いても、ヨーイング角θyを正確且つ容易に求めることが出来る。
コントロールユニット50において、筐体5の送り量(筐体5の進んだ距離)とヨーイング角θyとの関係から、計測対象の横孔Hのヨーイングによる極率半径も正確に求めることが出来る。
As is clear from the camera image (11-3), the vertical line Lv of the
By overlapping the visually recognized images (camera images) before and after yawing, how much the vertical line Lv of the
In the
再び図1において、ケーブルカバー4Cの捩れにより、筐体5全体が回動或いは回転して、CCDカメラ2及び第1のジャイロ1も回動或いは回転してしまうと、第1のジャイロ1の映像からロッド20、或いはボーリング孔Hの傾きを計算しても、実際の傾き(変位)とは異なってしまう。
従って、ロッド20、或いはボーリング孔Hにおける実際の傾き(変位)を求めるためには、カメラケーブル4の捩れ、筐体5全体の回動或いは回転を較正する必要がある。
In FIG. 1 again, when the
Therefore, in order to obtain the actual inclination (displacement) in the
係る較正を行うため、図示の実施形態では、例えば所定深度毎に監視を行い、第1のジャイロ1の映像から演算されたボーリング孔H或いはロッド20の傾きや曲がりが所定の深度間において許容値以上に急増したならば、カメラケーブル4の捩れ、筐体5全体の回動或いは回転等の異常が発生と判断している。変位全体の計測制御の流れについては、図18のフローチャートで後述する。
In order to perform such calibration, in the illustrated embodiment, for example, monitoring is performed at predetermined depths, and the tilt or bending of the borehole H or the
図示の実施形態において、カメラケーブル4の捩れ等に起因して、筐体5全体が回動或いは回転してしまうという異常を検出することが可能である。係る態様が、図13、図14で示されている。
図13、図14において、筐体5側に設けた近接センサ60と、ロッド20の内壁面に設けた多数のマグネット70とから捩れ計測装置1Bが構成されている。
マグネット70は所定の深度毎にロッド20内壁面の円周方向について一定の位置にセットされている。
In the illustrated embodiment, it is possible to detect an abnormality in which the
13 and 14, the
The
筐体5側に設けた近接センサ60は、所定の深度毎に、ロッド20の内壁面に設けられたマグネット70との距離を検出するように構成されている。
マグネット70は、ロッド20内壁面の円周方向について、一定の位置にセットされている。そのため、筐体5全体の回動等に対応して、マグネット70と近接センサ60との相対位置は変化する。
The
The
捩れを生じていない初期状態では、例えば筐体5側に設けた近接センサ60と、ロッド20内周面に設けたマグネット70とは、筐体5の中心を通り半径方向に伸びる同一線上に位置している。この場合、近接センサ60とマグネット70との相対距離は、符号「L1」で示す通りである(図14参照)。
筐体5全体の回動により、図14に示すように捩れθが生じた場合は、近接センサ60とマグネット70との相対距離は、符号「L2」で示す距離に増大する。
In an initial state in which no twist is generated, for example, the
When the torsion θ is generated as shown in FIG. 14 due to the rotation of the
近接センサ60の受信結果により、近接センサ60とマグネット70との相対距離は求まるので、当該相対距離により捩れ量θを求め、筐体5全体の回動量を求めることが出来る。
これにより、筐体5全体の回転或いは回動を監視する事が出来る。
Since the relative distance between the
Thereby, the rotation or rotation of the
マグネット70を、ロッド20の長手方向について、所定のピッチで設ける。そして、マグネット70の各々で、上述した態様によって捩れ量θを算出し、算出した捩れ量θを筐体5において積算すれば、合計の捩れ量、すなわち筐体5全体の回転或いは回動が求まる。
それと共に、マグネット70の所定のピッチにおいて、算出した捩れ量θが許容範囲を超えて増加していたならば、異常発生と判断する。
The
At the same time, if the calculated twist amount θ increases beyond the allowable range at a predetermined pitch of the
図13、図14では、ロッド20の内壁面に複数の磁石70を設け、筐体側に近接センサ60を設けているが、図15に示すように、筐体5側に磁石70を設け、ロッド20内壁面に、複数の近接センサ60を所定の深度毎に設けても良い。
In FIG. 13 and FIG. 14, a plurality of
図13〜図15の様に構成すれば、筐体5全体の回転量或いは回動量を求めることが出来る。
そして、第1のジャイロ1の映像からジャイロ中心が偏奇している方向を求めて、ボーリング孔H或いはロッド20の傾きを計算する際に、筐体5全体の回転量或いは回動量を用いて較正を行い、計算結果と実際の傾きとの乖離を無視できる程度に微小化させることが可能となる。
その様に構成すれば、後述するような第2のジャイロを別途設けることは不要となる。
If configured as shown in FIGS. 13 to 15, the rotation amount or the rotation amount of the
Then, the direction in which the center of the gyro is deviated from the image of the
With such a configuration, it is not necessary to separately provide a second gyro as described later.
図示の実施形態では、図16に示すように、筐体(探査部)5内に第2のジャイロ80を設けても良い。
そのように構成すれば、第2のジャイロ80により、方向をチェックでき、カメラケーブル4の捩れや筐体5全体の回転或いは回動に起因する誤差を較正することが出来る。
In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 16, a second gyro 80 may be provided in the housing (search unit) 5.
With such a configuration, the direction can be checked by the second gyroscope 80, and errors caused by the twisting of the
図示はされていないが、第2のジャイロ80が筐体5外にある場合にはカメラ、ケーブル4及びケーブルカバー4Cは捩り剛性があるものが選択される。第2のジャイロ80と筐体5との間のケーブル4及びケーブルカバー4Cにおける捩れ量を少なくして、第2のジャイロ80が示す向きと、第1のジャイロ1が示す向きとの較正を容易にするためである。
Although not shown, when the second gyro 80 is outside the
或いは、図示はされていないが、ケーブルカバー4Cに円周方向位置が一定である旨の刻印、すなわち、方向を示す刻印を付けることが出来る。
そのように構成すれば、地上で当該刻印をチェックして、その刻印の向きがどの程度ずれたかを計測することにより、カメラケーブル4の捩れを検出し、必要な較正を行う。
Alternatively, although not shown in the figure, the
With such a configuration, the marking is checked on the ground and the degree of deviation of the marking is measured to detect the twist of the
図1、図13、図14を参照して上述した捩れ計測装置1Bを用いて、カメラケーブル4の捩れ量の計測方法を図17のフローチャートに基づいて説明する。
A method for measuring the amount of twist of the
先ず、ロッド20をボーリング孔Hに建て込み(ステップS1)、ロッド建て込みが完了すれば(ステップS2がYES)、ステップS3に進む。
First, the
ステップS3では筐体(プローブ)5を、ブレーキ8を操作しつつ、ロッド20内に降下させる。
筐体(プローブ)5は所定の計測位置に到達するまで降下される(ステップS4)。
ここで、ステップS4における「計測位置」とは、捩れ量を計測する工程を実行するべき計測位置或いは深度を意味している。すなわち、図13、図14において説明した所定深度であり、複数のマグネット70(或いは、近接センサ60)を設置する間隔(ピッチ)に相当する。
In step S <b> 3, the housing (probe) 5 is lowered into the
The housing (probe) 5 is lowered until it reaches a predetermined measurement position (step S4).
Here, the “measurement position” in step S4 means the measurement position or depth at which the step of measuring the torsion amount is to be executed. That is, the predetermined depth described with reference to FIGS. 13 and 14 corresponds to the interval (pitch) at which the plurality of magnets 70 (or the proximity sensor 60) are installed.
筐体5が所定の計測位置に到達したならば(ステップS4がYES)、近接センサ60からの検出信号を検出し(ステップS5)、当該検出信号に基づいて、捩れ量の計測を行うべき所定の計測位置間における捩れ量(所定深度における筐体5全体の回動量)を演算する(ステップS6)。
すなわち、筐体(プローブ)5の降下後、最初の「所定の計測位置」に到達した場合には、その時点までの捩れ量を演算する。
If the
That is, when the first “predetermined measurement position” is reached after the housing (probe) 5 is lowered, the twist amount up to that point is calculated.
それ以降は、直前の「所定の計測位置」から到達した「所定の計測位置」の間における捩れ量、すなわち、図13、図14において説明した複数のマグネット70(或いは、近接センサ60)を設置する間隔(ピッチ)における捩れ量を演算する。 Thereafter, the torsion amount between the “predetermined measurement position” reached from the immediately preceding “predetermined measurement position”, that is, the plurality of magnets 70 (or proximity sensors 60) described with reference to FIGS. The amount of twist in the interval (pitch) to be calculated is calculated.
コンピュータ50は、演算した捩れ量(計測位置間の捩れ量)が閾値以下か否かを判断する(ステップS7)。閾値以下であれば(ステップS7がYES)、ステップS8に進む。
演算した捩れ量が閾値を超えている場合(ステップS7がNO)、すなわち計測位置間において捩れ量が急激に増加した場合には、何らかの異常が発生したものと判定し(ステップS11)、筐体(プローブ)5を引き上げて(ステップS12)、ロッド20或いはボーリング孔Hの傾斜計測作業を終了する。
The
If the calculated twist amount exceeds the threshold value (NO in step S7), that is, if the twist amount suddenly increases between the measurement positions, it is determined that some abnormality has occurred (step S11), and the housing The (probe) 5 is pulled up (step S12), and the tilt measuring operation of the
ステップS8では、ステップS6で求めた「計測位置間の捩れ量」(図13、図4において説明した複数のマグネット70或いは近接センサ60を設置する間隔における捩れ量)を合算して、その総和を捩れ量とする。
In step S8, the “amount of twist between measurement positions” obtained in step S6 (the amount of twist in the interval at which the plurality of
次にステップS9で、ステップS8で求めた捩れ量(総和)をコントロールユニット50の図示しない較正手段へ送信する。
Next, in step S9, the amount of twist (total) obtained in step S8 is transmitted to a calibration means (not shown) of the
次に、目標深度、すなわちロッド20の最深部まで筐体5が到達したか否かを判断する(ステップS10)。
到達していない場合には、ステップS4以下を繰り返す(ステップS10がNOのループ)。
筐体(プローブ)5がロッド20の最深部まで到達したならば(ステップS10がYES)、筐体5を引き上げて(ステップS12)、筐体(プローブ)5の捩れ量計測作業を終了する。
Next, it is determined whether or not the
If not, step S4 and the subsequent steps are repeated (a loop in which step S10 is NO).
If the housing (probe) 5 has reached the deepest part of the rod 20 (YES in step S10), the
次に、図1〜図14を参照して上述した傾斜計100を用いて、且つ、図17の計測作業によって求めた筐体5の捩れ量を用いて、ロッド20(或いは、ボーリング孔H)の予定掘削線(縦孔掘削時の鉛直線)に対する変位の計測について、図8のフローチャートに基づいて説明する。
尚、図17の制御と、図18の制御は常時パラレルで処理されている。そして、図17のステップS1〜ステップS3と、図18のステップS1〜ステップS3とは、共通している。
Next, the rod 20 (or the boring hole H) using the
The control in FIG. 17 and the control in FIG. 18 are always processed in parallel. And step S1-step S3 of FIG. 17 and step S1-step S3 of FIG. 18 are common.
先ず、ロッド20をボーリング孔Hに建て込み(ステップS1)、ロッド建て込みが完了すれば(ステップS2がYES)、ステップS3に進む。
First, the
ステップS3では筐体(プローブ)5を、ブレーキ8を操作しつつ、ロッド20内に降下させる。
ステップS14ではサンプリングタイムになるまで待機しており(ステップS14がNOのループ)、サンプリングタイムになったならば(ステップS14がYES)、ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角の計測を開始する(ステップS15)。
ここで、筐体(プローブ)5は、一定速度でロッド20内を降下している。所定時間(サンプリングタイム)だけ降下を続ければ、所定ピッチの距離だけ筐体(プローブ)5は降下したことになる。その意味で、「サンプリングタイム」なる文言は、図17で説明した「計測位置間」の距離と同様の意味で使われている。
サンプリングタイムだけ降下することにより筐体(プローブ)5が到達した位置と、図17のフローチャートの計測位置とを、同一にすることが可能である。
In step S <b> 3, the housing (probe) 5 is lowered into the
In step S14, the process waits until the sampling time is reached (step S14 is a NO loop). When the sampling time is reached (YES in step S14), measurement of the pitching angle, rolling angle, and yawing angle is started (step S14). S15).
Here, the housing (probe) 5 descends in the
It is possible to make the position where the housing (probe) 5 arrives and the measurement position of the flowchart of FIG. 17 the same by lowering by the sampling time.
ステップS16ではサンプリングタイム間の変位量δ(ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角)を演算する。
ピッチング角、ローリング角、ヨーイング角の計測、演算については、図2〜図12で説明した通りである。
In step S16, a displacement amount δ (pitching angle, rolling angle, yawing angle) between sampling times is calculated.
The measurement and calculation of the pitching angle, the rolling angle, and the yawing angle are as described with reference to FIGS.
ステップS17ではサンプリングタイム間の変位量δが閾値以下であるか否かを判断する。閾値以下であれば(ステップS17のYES)、ステップS18に進む。閾値を越えていれば(ステップS17でNO)、異常事態と判定し(ステップS23)、筐体(プローブ)5を引き上げて(ステップS24)制御は終了する。 In step S17, it is determined whether or not the displacement amount δ between sampling times is equal to or less than a threshold value. If it is below the threshold value (YES in step S17), the process proceeds to step S18. If the threshold value is exceeded (NO in step S17), it is determined that an abnormal situation has occurred (step S23), the housing (probe) 5 is pulled up (step S24), and the control ends.
ステップS18ではサンプリングタイム毎の変位量を合算する。次のステップS19では、図17のフローチャートで説明した筐体5の捩れ量を用いて、変位量を較正する。そして、正確な変位量を決定する(ステップS20)。
正確な変位量は、例えば、コントロールユニット50のモニタに表示されて(ステップS21)、ステップS22に進む。
In step S18, the displacement amount for each sampling time is added up. In the next step S19, the displacement amount is calibrated using the twist amount of the
For example, the accurate displacement amount is displayed on the monitor of the control unit 50 (step S21), and the process proceeds to step S22.
ステップS22では、コントロールユニット50は最終目標深度、すなわちロッド20の最深部まで筐体(プローブ)5が到達したか否かを判断する。筐体5がロッド20の最深部まで到達していなければ(ステップS22がNO)、ステップS3以降を繰り返す。
目標深度に到達していれば(ステップS22がYES)、筐体(プローブ)5を引き上げて(ステップS24)計測作業を終了する。
In step S <b> 22, the
If the target depth has been reached (step S22 is YES), the housing (probe) 5 is pulled up (step S24) and the measurement operation is terminated.
上述したような構成の本実施形態の傾斜計100によれば、LEDランプ3で第1のジャイロ1を照射しており、CCDカメラ2で第1のジャイロの表示を視認し、視認された第1のジャイロの表示から、コントロールユニット50によってこの表示の内容を解析し、ボーリング孔H或いはロッド20の傾斜(ピッチング角、ローリング角)を明確に決定することが出来る。
According to the
第1のジャイロ1のCCDカメラ2寄りに設けた目盛りSを観測することにより、或いは、CCDカメラ2が捕らえた画像から非視認領域(図11の視認限界領域Qの外側)の目盛り(s1〜sN)を含んだ面積を、コントローラ50によって解析することにより、ヨーイング角を正確に決定することが出来る。
By observing the scale S provided near the
また、コンピュータ50はCCDカメラ2により視認された第1のジャイロ1の映像を記憶する記憶装置51と、傾斜(ヨーイング角、ローリング角、ヨーイング角)が発生する前後における第1のジャイロ1の映像を比較する比較装置52と、比較装置52の比較結果から傾斜を決定する傾斜演算装置53とを有しているので、記憶装置51に記憶された第1のジャイロ1の映像データから、比較装置52及び傾斜演算装置55により傾斜を求めることが出来る。
そして、この傾斜を決定するタイミング(サンプリングタイム)毎の変位量を合計することにより、ボーリング孔H或いはロッド20の全変位量を決定することが可能である。
The
Then, the total displacement amount of the boring hole H or the
本実施形態の変位計100によれば、第1のジャイロ1、CCDカメラ2、LEDランプ3は、筐体(プローブの筐体)5に収納されており、直径寸法の小さな円筒形状に構成することが出来るので、直径寸法の小さな傾斜計の提供が可能となる。
According to the
また、本実施形態の変位計100によれば、筐体5の捩れを計測する捩れ変位装置1Bを備えているので、該捩れ変位装置1Bで計測された筐体5の捩れ量により、ロッド20の傾斜を較正することが出来る。従って、本実施形態によって求めたボーリング孔H、或いはロッド20の傾斜の精度は、更に向上する。
Further, according to the
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを付記する。 It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention.
1・・・変位装置/第1のジャイロ
2・・・目視装置/CCDカメラ
3・・・照明装置/LEDランプ
4・・・カメラケーブル
5・・・筐体/プローブ
6・・・照明用電源ケーブル/LED用電源ケーブル
7・・・深度検出装置
8・・・ブレーキ
9・・・挿入装置
15・・・カメラコントローラ
16・・・照明用電源
20・・・ボーリングロッド
50・・・コンピュータ
55・・・伸縮継ぎ手
H・・・ボーリング孔
M・・・マーカー
S・・・目盛り
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
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