JP2018179541A - Hole wall shape measurement system - Google Patents
Hole wall shape measurement system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018179541A JP2018179541A JP2017074173A JP2017074173A JP2018179541A JP 2018179541 A JP2018179541 A JP 2018179541A JP 2017074173 A JP2017074173 A JP 2017074173A JP 2017074173 A JP2017074173 A JP 2017074173A JP 2018179541 A JP2018179541 A JP 2018179541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole wall
- vertical
- laser
- measuring
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
本発明は、縦孔の孔壁面の形状を測定する孔壁形状測定システムに関するものである。 The present invention relates to a hole wall shape measuring system for measuring the shape of the hole wall surface of a vertical hole.
特許文献１に開示されているように、地下空洞の状態を調査する装置が知られている。この文献に開示されている地下空洞調査装置は、横方向に長い坑道の内部状況の調査が可能な装置で、縦パイプの下端にカメラが取り付けられているとともに、起伏可能で伸縮自在な横杆の先端には非接触距離測定器が装着されている。そして、カメラで撮影された映像を基に横杆を倒す位置を決め、横杆を段階的に伸長させながら非接触距離測定器によって坑道の全周距離を測定する。 As disclosed in Patent Document 1, an apparatus for investigating the condition of an underground cavity is known. The underground cavity surveying device disclosed in this document is a device capable of examining the internal condition of a long tunnel, and has a camera attached to the lower end of the vertical pipe and can be stretched and retractable. A noncontact distance measuring instrument is attached to the tip of the. Then, based on the image taken by the camera, the position to tilt the weir is determined, and while extending the weir gradually, the non-contact distance measuring device measures the total circumferential distance of the tunnel.
また、特許文献２には、集水井などの水没する立坑の任意の深さ位置の変形形状や腐食状況等を調査する立坑内壁調査用計測器の固定装置が開示されている。この固定装置は、水中でも確実に計測器を固定できるように、３本以上の伸縮可能な脚を内壁に向けて放射状に張り出させる構成となっている。 Further, Patent Document 2 discloses a fixing device of a measuring instrument for inner wall investigation for investigating a deformed shape, a corrosion condition, and the like at an arbitrary depth position of a submerged shaft such as a water collection well. This fixing device is configured to radially project three or more extendable legs toward the inner wall so that the measuring instrument can be fixed securely even in water.
さらに、特許文献３には、コンクリート構造物に補強鉄筋を挿入するために削孔された孔壁の内面形状を計測するために、レーザ光とカメラとを組み合わせた計測装置を使用することが記載されている。 Furthermore, Patent Document 3 describes the use of a measurement device in which a laser beam and a camera are combined in order to measure the inner surface shape of a hole wall drilled to insert a reinforcing bar into a concrete structure. It is done.
しかしながら、特許文献２に開示された固定装置のように固定と解除を繰り返して計測を行う場合は、計測器を移動させる毎に一定の据え付け時間が必要となり、迅速に計測を進めることが難しい。 However, when measurement is performed by repeating fixation and release as in the fixation device disclosed in Patent Document 2, a fixed installation time is required each time the measuring instrument is moved, and it is difficult to proceed with measurement promptly.
そこで、本発明は、簡単に設置できるうえに、迅速な計測が可能となる孔壁形状測定システムを提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a hole wall shape measurement system that can be easily installed and can be measured rapidly.
前記目的を達成するために、本発明の孔壁形状測定システムは、縦孔の孔壁面の形状を測定する孔壁形状測定システムであって、レーザ光を照射しながら自転することによって前記孔壁面の周方向の形状を測定するレーザ測定装置と、前記レーザ測定装置が下端に取り付けられて鉛直方向の長さの調整が自在な吊下げ装置と、前記吊下げ装置の上部を支持させる鉛直支持部と、上端が前記鉛直支持部に沿ってスライド可能に接続されるとともに下端が前記縦孔の上縁部に固定される複数の脚部と、前記レーザ測定装置の鉛直方向の位置を測定する深度測定装置とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the hole wall shape measuring system of the present invention is a hole wall shape measuring system for measuring the shape of a hole wall surface of a vertical hole, and the hole wall surface is rotated by irradiating laser light. Laser measuring device for measuring the shape in the circumferential direction, a suspending device having the laser measuring device attached at the lower end and capable of adjusting the length in the vertical direction, and a vertical support unit for supporting the upper portion of the suspending device And a plurality of legs slidably connected along the vertical support at the upper end and fixed at the upper edge of the vertical hole at the lower end, and a depth at which the vertical position of the laser measurement apparatus is measured And a measuring device.
ここで、前記吊下げ装置は、滑車と吊下げワイヤとによって構成されており、前記深度測定装置は前記滑車の回転量を測定することで前記レーザ測定装置の鉛直方向の位置を算定する構成とすることができる。 Here, the suspension device is constituted by a pulley and a suspension wire, and the depth measuring device is configured to calculate the vertical position of the laser measurement device by measuring the amount of rotation of the pulley. can do.
また、前記鉛直支持部は、前記吊下げ装置の上部を固定した上固定部に対して鉛直軸部の水平方向の位置調整が可能な微調整手段を備えている構成とすることができる。 Further, the vertical support portion may be configured to include fine adjustment means capable of adjusting the position of the vertical shaft portion in the horizontal direction with respect to the upper fixing portion to which the upper portion of the hanging device is fixed.
さらに、前記脚部は、下端に高さ位置を調整するレベル調整手段を備えていることが好ましい。また、前記吊下げ装置の下端には、前記レーザ測定装置の駆動源となるバッテリが取り付けられている構成とすることができる。 Furthermore, it is preferable that the leg portion be provided at the lower end with level adjustment means for adjusting the height position. Further, a battery serving as a driving source of the laser measurement device may be attached to the lower end of the suspension device.
また、前記吊下げ装置の下端には、前記レーザ測定装置による測定値を地上に送信する無線送信装置が取り付けられている構成とすることができる。さらに、前記吊下げ装置は、前記レーザ測定装置に接続される有線送信手段が設けられている構成とすることもできる。 Further, at the lower end of the hanging device, a wireless transmission device for transmitting the measurement value by the laser measurement device to the ground can be attached. Furthermore, the hanging device may be configured to be provided with wired transmission means connected to the laser measurement device.
このように構成された本発明の孔壁形状測定システムは、縦孔の上縁部に固定される複数の脚部及び鉛直支持部によって吊下げ装置を支持させ、その吊下げ装置の下端にレーザ測定装置が取り付けられる。 In the hole wall shape measuring system of the present invention thus configured, the suspension device is supported by the plurality of legs and the vertical support fixed to the upper edge of the vertical hole, and the laser at the lower end of the suspension device The measuring device is attached.
このため、縦孔に対して孔壁形状測定システムを簡単に設置することができる。また、吊下げ装置によって鉛直方向の長さを自在に調整できるため、鉛直方向へ移動させながらの計測又は移動と計測を繰り返す場合でも、迅速に計測を行うことができる。 Therefore, the hole wall shape measuring system can be easily installed to the vertical holes. In addition, since the length in the vertical direction can be freely adjusted by the suspension device, measurement can be performed quickly even when measurement or movement and measurement are repeated while moving in the vertical direction.
また、吊下げ装置を滑車と吊下げワイヤとによって構成した場合、鉛直方向の移動が短時間で行えるうえに、滑車の回転量を測定することでレーザ測定装置の鉛直方向の位置を算定させることができる。 In addition, when the suspension device is configured by the pulley and the suspension wire, vertical movement can be performed in a short time, and the vertical position of the laser measurement device can be calculated by measuring the rotation amount of the pulley. Can.
さらに鉛直支持部が、水平方向の位置調整が可能な微調整手段を備えていれば、脚部を縦孔の上縁部に固定した後であっても、レーザ測定装置を縦孔の中心に据え付けるための微調整を簡単に行うことができる。 Furthermore, if the vertical support is provided with fine adjustment means capable of horizontal position adjustment, the laser measuring device can be centered on the vertical hole even after the leg is fixed to the upper edge of the vertical hole. Fine adjustment for installation can be easily performed.
また、脚部の下端にレベル調整手段を設けることで、縦孔の上縁部の状態に関わらず、水平面内の計測をレーザ測定装置によって行えるように容易に調整することができる。 In addition, by providing the level adjustment means at the lower end of the leg portion, it is possible to easily adjust so that the measurement in the horizontal plane can be performed by the laser measurement apparatus regardless of the state of the upper edge of the vertical hole.
そして、吊下げ装置の下端にレーザ測定装置の駆動源となるバッテリを一緒に吊り下げておくことで、地上から電源を確保する場合と比べて配線を簡略化することができる。 Then, by simultaneously suspending the battery serving as the driving source of the laser measurement device at the lower end of the suspension device, the wiring can be simplified as compared with the case of securing the power supply from the ground.
また、レーザ測定装置による測定値を地上に送信する無線送信装置を一緒に吊り下げておくことで、さらに配線を簡略化することができる。さらに、レーザ測定装置に接続される有線送信手段が設けられていれば、無線送信ではデータ送信が安定しない状況下でもデータ送信を行うことができるようになる。 Furthermore, the wiring can be further simplified by suspending together the wireless transmission devices that transmit the measured values by the laser measurement device to the ground. Furthermore, if wired transmission means connected to the laser measurement device are provided, data transmission can be performed even in a situation where data transmission is not stable in wireless transmission.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の孔壁形状測定システム１の構成を示した説明図で、図２はＡ−Ａ矢視方向で見た平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of the hole wall shape measurement system 1 of the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view seen in the direction of arrows AA.
本実施の形態の孔壁形状測定システム１の計測対象となるのは、地盤Ｇなどに削孔された縦孔Ｈである。縦孔Ｈは、略鉛直方向に延伸されるが、多少の傾きのある孔であっても縦孔として計測対象となる。 It is a vertical hole H drilled in the ground G or the like to be measured by the hole wall shape measurement system 1 of the present embodiment. The vertical holes H extend substantially in the vertical direction, but even holes having a slight inclination are to be measured as vertical holes.
縦孔Ｈの直径は特に限定されることはないが、図８の計測結果例で示すように、下部が截頭円錐状に拡底された孔であっても計測することができる。本実施の形態で説明する縦孔Ｈは、地盤Ｇに掘削された場所打ち杭用の杭孔である。 The diameter of the longitudinal hole H is not particularly limited, but as shown in the measurement result example of FIG. 8, it is possible to measure even a hole whose bottom is a frusto-conical bottom. The vertical holes H described in the present embodiment are pile holes for cast-in-place piles excavated in the ground G.
縦孔Ｈの上部には、鋼管などによって形成される円筒状のケーシングＨ２が建て込まれて、孔口付近の孔壁が保護された状態になる。すなわち、この縦孔Ｈの上縁部Ｈ３には、地上に突出させたケーシングＨ２の上端部が該当する。そして、ケーシングＨ２の下方の地山が露出した孔壁面Ｈ１の形状（掘削形状）を、孔壁形状測定システム１によって測定する。 A cylindrical casing H2 formed of a steel pipe or the like is erected above the vertical hole H, and the hole wall in the vicinity of the hole is protected. That is, the upper edge portion H3 of the vertical hole H corresponds to the upper end portion of the casing H2 projected to the ground. Then, the shape (excavated shape) of the hole wall surface H1 where the ground below the casing H2 is exposed is measured by the hole wall shape measurement system 1.
本実施の形態の孔壁形状測定システム１は、レーザ測定装置となるレーザスキャナ２と、レーザスキャナ２を下端に吊り下げる吊下げ装置３と、吊下げ装置３の上部を支持させる鉛直支持部４と、鉛直支持部４に接続させる三脚部５と、レーザスキャナ２の鉛直方向の位置（深度）を測定する深度測定装置とによって、主に構成される。 The hole wall shape measuring system 1 according to the present embodiment includes a laser scanner 2 serving as a laser measuring device, a suspending device 3 for suspending the laser scanner 2 at its lower end, and a vertical support 4 supporting the upper portion of the suspending device 3 And a tripod 5 connected to the vertical support 4 and a depth measuring device for measuring the vertical position (depth) of the laser scanner 2.
レーザスキャナ２は、レーザ光を照射しながら自転することによって孔壁面Ｈ１の周方向の形状を測定する装置である。詳細には図７に示すように、レーザスキャナ２は、ベース部２１の表面上（図では下面）で３６０度回転することができる。 The laser scanner 2 is a device that measures the circumferential shape of the hole wall surface H1 by rotating while irradiating a laser beam. Specifically, as shown in FIG. 7, the laser scanner 2 can rotate 360 degrees on the surface (the lower surface in the figure) of the base portion 21.
レーザスキャナ２から照射されたレーザ光は、回転軸と直交する横方向に放射されて孔壁面Ｈ１で反射する。そして、その反射光は、レーザスキャナ２に戻って受光部で受光され、その測定値からレーザスキャナ２と孔壁面Ｈ１との距離が算出される。また、この距離を計測した時のレーザスキャナ２の角度（向き）も、同時に出力される。 The laser beam emitted from the laser scanner 2 is emitted in the lateral direction orthogonal to the rotation axis and is reflected by the hole wall surface H1. Then, the reflected light returns to the laser scanner 2 and is received by the light receiving unit, and the distance between the laser scanner 2 and the hole wall surface H1 is calculated from the measured value. Further, the angle (direction) of the laser scanner 2 when this distance is measured is also output simultaneously.
レーザスキャナ２は、深度測定装置によって鉛直方向の位置（深度）が別途、測定されるので、少なくとも２次元（２Ｄ）座標データが計測できるものであれば良い。 The position (depth) of the laser scanner 2 in the vertical direction is separately measured by the depth measurement device, and it is sufficient if it can measure at least two-dimensional (2D) coordinate data.
一方、３６０度の回転に加えて上下方向となる仰角と俯角の動作が可能な３Ｄレーザスキャナを、レーザスキャナ２として使用することもできる。３Ｄレーザスキャナを使用する場合は、３次元座標データが取得できるため、鉛直方向（深度方向）に間隔を置いて計測しても、連続した孔壁面Ｈ１の形状（図８−１０参照）を取得することができる。 On the other hand, it is also possible to use as the laser scanner 2 a 3D laser scanner that can operate in elevation and depression angles in the vertical direction in addition to the 360-degree rotation. When a 3D laser scanner is used, three-dimensional coordinate data can be acquired, so the shape of continuous hole wall surface H1 (see FIG. 8-10) is acquired even if measurement is performed at intervals in the vertical direction (depth direction). can do.
レーザスキャナ２では、例えば、0.2m−6m程度の位置にある孔壁面Ｈ１との距離を測定することができる。この程度の距離を測定するレーザスキャナ２であれば、200g程度の軽量で小型のものが使用できる。 The laser scanner 2 can measure, for example, the distance to the hole wall surface H1 located at about 0.2 m-6 m. If it is the laser scanner 2 which measures the distance of this extent, a lightweight and compact one of about 200 g can be used.
レーザスキャナ２が下端に取り付けられる吊下げ装置３は、図１，３，５に示すように、鉛直方向の長さの調整が自在な構成となっている。詳細には吊下げ装置３は、滑車３１と吊下げワイヤ３２とによって主に構成される。 The hanging device 3 to which the laser scanner 2 is attached at the lower end is configured to be able to adjust the length in the vertical direction, as shown in FIGS. In detail, the hanging device 3 mainly includes a pulley 31 and a hanging wire 32.
図３，４に示すように、滑車３１は、吊下げ装置３の上部となる支持部３１１を介して鉛直支持部４の上固定部４２に、回動自在となるように取り付けられる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pulley 31 is rotatably attached to the upper fixing portion 42 of the vertical support portion 4 via a support portion 311 which is an upper portion of the hanging device 3.
そして、図５に示すように、地上に突出されたケーシングＨ２の外側に向けて斜めに延伸された吊りワイヤ３２を操作することで、レーザスキャナ２を縦孔Ｈの内空で自在に昇降させることができる。 Then, as shown in FIG. 5, the laser scanner 2 is freely moved up and down in the vertical hole H by operating the suspension wire 32 drawn obliquely to the outside of the casing H2 projecting to the ground. be able to.
また、一方の滑車３１には、深度測定装置となるロータリエンコーダ３３が組み込まれており、それから出力される滑車３１の回転角度（回転量）の測定値によって、レーザスキャナ２の鉛直方向の位置（深度）を算定することができる。 In addition, a rotary encoder 33 serving as a depth measurement device is incorporated in one pulley 31 and the position of the laser scanner 2 in the vertical direction (measurement amount of the rotation angle (rotation amount) of the pulley 31 output therefrom Depth) can be calculated.
レーザスキャナ２は、図１及び図７に示すように、吊下げ装置３の下端となる機器取付部３５に取り付けられる。機器取付部３５は、一対の吊下げワイヤ３２，３２の端部３２１に連結される門型状の上枠３５１と、上枠３５１の下部間を繋ぐ下板部３５２と、上枠３５１と下板部３５２との間を中央で連結する芯材部３５３とによって主に構成される。 The laser scanner 2 is attached to the apparatus attachment part 35 used as the lower end of the suspension apparatus 3, as shown to FIG. 1 and FIG. The device mounting portion 35 includes a gate-shaped upper frame 351 connected to the end portions 321 of the pair of hanging wires 32 and 32, a lower plate portion 352 connecting the lower portions of the upper frame 351, an upper frame 351 and a lower portion It is mainly comprised by the core part 353 connected with the board part 352 in the center.
そして、レーザスキャナ２のベース部２１は、下板部３５２の下面に取り付けられる。また、下板部３５２上には、レーザスキャナ２の駆動源となるバッテリ６が配置される。バッテリ６とレーザスキャナ２とは、電源ケーブル２３によって接続される。 The base portion 21 of the laser scanner 2 is attached to the lower surface of the lower plate portion 352. Further, on the lower plate portion 352, a battery 6 serving as a driving source of the laser scanner 2 is disposed. The battery 6 and the laser scanner 2 are connected by a power cable 23.
また、下板部３５２上には、バッテリ６に隣接して無線送信装置となる無線ＬＡＮ機７が配置される。この無線ＬＡＮ機７は、レーザスキャナ２と接続ケーブル２２によって接続される。また、無線ＬＡＮ機７とバッテリ６とは、電源ケーブル７２によって接続される。 Further, on the lower plate portion 352, the wireless LAN device 7 serving as a wireless transmission device is disposed adjacent to the battery 6. The wireless LAN device 7 is connected to the laser scanner 2 by a connection cable 22. The wireless LAN device 7 and the battery 6 are connected by a power cable 72.
無線ＬＡＮ機７は、レーザスキャナ２の測定値をアンテナ７１によって地上に無線送信させるための機器である。無線送信された計測データは、受信アンテナが装着された地上のＰＣ部８で受信される。 The wireless LAN device 7 is a device for wirelessly transmitting the measurement value of the laser scanner 2 to the ground by the antenna 71. The wirelessly transmitted measurement data is received by the ground PC unit 8 equipped with a receiving antenna.
そして、ＰＣ部８のディスプレイにおいて、レーザスキャナ２による計測結果をリアルタイムに表示させることができる。ＰＣ部８には、ノート型のパーソナルコンピュータ、タブレット型の端末機などが使用できる。 The display result of the laser scanner 2 can be displayed on the display of the PC unit 8 in real time. For the PC unit 8, a laptop personal computer, a tablet terminal, or the like can be used.
また、ＰＣ部８からは、レーザスキャナ２に向けて各種制御信号を送信させることができる。例えば、レーザスキャナ２による計測の開始又は終了の制御信号や計測スケジュールの送信などが行われる。ＰＣ部８から送信された信号は、無線ＬＡＮ機７で受信されて、接続ケーブル２２を介してレーザスキャナ２に伝送される。 Further, various control signals can be transmitted from the PC unit 8 to the laser scanner 2. For example, the control signal of the start or the end of the measurement by the laser scanner 2 and the transmission of the measurement schedule are performed. The signal transmitted from the PC unit 8 is received by the wireless LAN device 7 and transmitted to the laser scanner 2 via the connection cable 22.
また、吊下げ装置３には、電波状態が良くない場合にレーザスキャナ２との間でデータの送受信をさせるために、有線送信手段を設けることができる。有線送信手段は、例えば図３，５に示すように、配線用滑車３４と、配線用滑車３４を回動支持させるために上固定部４２に取り付けられる支持部３４１と、配線用滑車３４に架けられる通信ケーブル３４２とによって構成される。ＵＳＢケーブルなどの通信ケーブル３４２をレーザスキャナ２に接続させることで、安定してデータの送受信を行わせることができる。 In addition, the hanging device 3 can be provided with a wired transmission means in order to transmit and receive data with the laser scanner 2 when the radio wave condition is not good. For example, as shown in FIGS. 3 and 5, the wired transmission means is bridged between the wiring pulley 34, the support portion 341 attached to the upper fixed portion 42 for pivotally supporting the wiring pulley 34, and the wiring pulley 34. And a communication cable 342. By connecting a communication cable 342 such as a USB cable to the laser scanner 2, stable data transmission and reception can be performed.
滑車３１，３１が取り付けられる鉛直支持部４は、図１に示すように、円柱状の鉛直軸部４１と、鉛直軸部４１の上端に設けられる上固定部４２とを備えている。 As shown in FIG. 1, the vertical support 4 to which the pulleys 31 and 31 are attached includes a columnar vertical shaft 41 and an upper fixing portion 42 provided at the upper end of the vertical shaft 41.
上固定部４２は、図５，６に示すように、中空の円筒状の箱型に形成される。鉛直軸部４１の上端は、上固定部４２の貫通穴４２１を通って内空側に突出される。 The upper fixing portion 42 is formed in a hollow cylindrical box shape as shown in FIGS. The upper end of the vertical shaft portion 41 is protruded to the inner air side through the through hole 421 of the upper fixed portion 42.
貫通穴４２１は、鉛直軸部４１の直径よりも大きな内径に形成されており、その径の差によって生じる隙間が、水平方向の位置調整をするための微調整手段の調整可能範囲となる。 The through hole 421 is formed to have an inner diameter larger than the diameter of the vertical shaft portion 41, and the gap generated due to the difference in the diameter is an adjustable range of the fine adjustment means for adjusting the position in the horizontal direction.
上固定部４２の内空に突出された鉛直軸部４１の上端には、上円板部４３が取り付けられる。上円板部４３は、貫通穴４２１の内径より大きな直径の円形に形成される。このため、貫通穴４２１から上円板部４３が抜け出すことはない。 An upper disc portion 43 is attached to the upper end of the vertical shaft portion 41 which is projected into the inside of the upper fixed portion 42. The upper disk portion 43 is formed in a circle having a diameter larger than the inner diameter of the through hole 421. Therefore, the upper disc portion 43 does not come out of the through hole 421.
そして、上円板部４３の上面には、図６に示すように、周縁部に沿って９０度間隔でベアリングキャスタ部４４，・・・が取り付けられる。ベアリングキャスタ部４４は、上部に回動自在な球体部４４１を備えており、上固定部４２は、この球体部４４１，・・・を介して支持される。 And, as shown in FIG. 6, bearing caster portions 44,... Are attached to the upper surface of the upper disk portion 43 at intervals of 90 degrees along the peripheral portion. The bearing caster portion 44 includes a rotatable spherical portion 441 at the top, and the upper fixing portion 42 is supported via the spherical portions 441.
このため、吊下げ装置３の上部が固定される上固定部４２に対して、鉛直軸部４１を軸直交方向に容易に移動させることができる。逆に言えば、鉛直軸部４１の位置が三脚部５によって固定された場合に、上固定部４２に取り付けられた吊下げ装置３の水平位置を、簡単に微調整することができる。 Therefore, the vertical shaft portion 41 can be easily moved in the direction orthogonal to the axis with respect to the upper fixing portion 42 to which the upper portion of the hanging device 3 is fixed. Conversely, when the position of the vertical shaft portion 41 is fixed by the tripod portion 5, the horizontal position of the hanging device 3 attached to the upper fixing portion 42 can be easily finely adjusted.
鉛直軸部４１は、図１，２に示すように、三脚部５によって支持される。三脚部５は、３本の脚部５１，５１，５１と、鉛直軸部４１の軸方向に沿ってスライド可能な円筒状のスライド部５２とによって主に構成される。 The vertical shaft portion 41 is supported by the tripod portion 5 as shown in FIGS. The tripod portion 5 is mainly configured by three legs 51, 51 and 51, and a cylindrical slide portion 52 which can slide along the axial direction of the vertical shaft portion 41.
スライド部５２の周面には、周方向に１２０度間隔で回動連結部５２１を構成する片部が突出され、脚部５１の上端５１１が接続される。一方、脚部５１の下端５１２は、縦孔Ｈの上縁部Ｈ３側にレベル調整手段となるレベル調整部５３を介して固定される。 On the circumferential surface of the slide portion 52, a piece forming the rotational connection portion 521 is protruded at intervals of 120 degrees in the circumferential direction, and the upper end 511 of the leg portion 51 is connected. On the other hand, the lower end 512 of the leg portion 51 is fixed to the upper edge H3 side of the vertical hole H via the level adjusting portion 53 serving as the level adjusting means.
レベル調整部５３は、上縁部Ｈ３に固定される万力部５４から立ち上げられる調整ネジ５３１と、その調整ネジ５３１にねじ込まれるナット部５３２と、上下のナット部５３２に挟まれて高さ位置が調整される回動支持部５３３とを備えている。 The level adjusting portion 53 has an adjusting screw 531 raised from the vise portion 54 fixed to the upper edge H3, a nut portion 532 screwed into the adjusting screw 531, and a height between the upper and lower nut portions 532 And a pivot support 533 whose position is adjusted.
そして、回動支持部５３３に、回動自在に脚部５１の下端５１２が接続される。このため、ナット部５３２を回して調整ネジ５３１に沿って上下させることで、脚部５１の下端５１２の高さ位置を微調整することができる。 The lower end 512 of the leg 51 is rotatably connected to the rotation support 533. For this reason, the height position of the lower end 512 of the leg portion 51 can be finely adjusted by rotating the nut portion 532 to move up and down along the adjustment screw 531.
次に、本実施の形態の孔壁形状測定システム１を使用した孔壁形状の測定方法について説明する。 Next, a method of measuring a hole wall shape using the hole wall shape measuring system 1 of the present embodiment will be described.
まず、場所打ち杭を構築するために地盤Ｇに削孔を行う。削孔は、地上付近にスタンドパイプとなるケーシングＨ２を建て込んで孔口保護を行い、その下方の地盤Ｇを掘削することで行われる。 First, the ground G is drilled to construct a cast-in-place pile. The drilling is performed by erecting a casing H2 serving as a stand pipe near the ground to protect the hole and excavating the ground G below it.
場所打ち杭が拡底杭となる場合は、円柱状の掘削の後に、截頭円錐状の拡幅部の掘削が行われる。このようにして削孔された縦孔Ｈの孔壁面Ｈ１の形状を、孔壁形状測定システム１を使用して測定する。 When cast-in-place piles become bottomed piles, drilling of frusto-conical widenings is performed after cylindrical drilling. The shape of the hole wall surface H1 of the vertical hole H thus drilled is measured using the hole wall shape measuring system 1.
孔壁形状測定システム１を設置するためには、図２に示すように、三脚部５を拡げてケーシングＨ２の上縁部Ｈ３に３本の脚部５１，・・・の下端５１２，・・・をそれぞれ配置する。 In order to install the hole wall shape measuring system 1, as shown in FIG. 2, the tripod portion 5 is expanded and the lower end 512 of the three leg portions 51,...・ Arrange each.
脚部５１の下端５１２は、図１に示すように、万力部５４によって上縁部Ｈ３に固定する。ここで、ケーシングＨ２は、傾いて建て込まれていることがあり、その場合は上縁部Ｈ３も傾斜している。 The lower end 512 of the leg 51 is fixed to the upper edge H3 by the vise 54, as shown in FIG. Here, the casing H2 may be erected in an inclined manner, in which case the upper edge H3 is also inclined.
そのような場合は、レベル調整部５３のナット部５３２による調整によって脚部５１の下端５１２の高さ位置を変更し、鉛直支持部４が鉛直方向に向くように調整する。 In such a case, the height position of the lower end 512 of the leg 51 is changed by the adjustment by the nut 532 of the level adjustment unit 53, and the vertical support 4 is adjusted to be directed in the vertical direction.
さらに、ケーシングＨ２の中心は、杭孔となる縦孔Ｈの中心とずれている場合がある。そのような場合は、レーザスキャナ２を杭孔の中心に吊下げるために、鉛直支持部４の鉛直軸部４１に対して、吊下げ装置３が取り付けられた上固定部４２の水平位置の調整を行う。 Furthermore, the center of the casing H2 may be offset from the center of the vertical hole H which is a pile hole. In such a case, in order to suspend the laser scanner 2 to the center of the pile hole, adjustment of the horizontal position of the upper fixing portion 42 to which the lifting device 3 is attached to the vertical shaft portion 41 of the vertical support portion 4 I do.
図５，６に示すように、鉛直軸部４１と上固定部４２とは、ベアリングキャスタ部４４，・・・を介して接触しているため、鉛直軸部４１と貫通穴４２１との隙間の範囲内であれば、相対的な水平方向の位置関係を容易に調整することができる。 As shown in FIGS. 5 and 6, since the vertical shaft portion 41 and the upper fixing portion 42 are in contact with each other via the bearing caster portions 44, ..., the gap between the vertical shaft portion 41 and the through hole 421 Within the range, the relative horizontal positional relationship can be easily adjusted.
このようにして縦孔Ｈの中心に配置されたレーザスキャナ２を、吊下げワイヤ３２，３２を操作することによって杭底に向けて降下させる。そして、レーザスキャナ２は、地上に配置されたＰＣ部８からの制御信号を無線で受けて計測を開始する。 Thus, the laser scanner 2 disposed at the center of the longitudinal hole H is lowered toward the pile bottom by operating the suspension wires 32, 32. Then, the laser scanner 2 wirelessly receives a control signal from the PC unit 8 disposed on the ground and starts measurement.
例えば、ケーシングＨ２以深にレーザスキャナ２が降下してきた時点から、連続して計測を行わせることができる。また、ロータリエンコーダ３３から出力される鉛直方向の位置（深度）をＰＣ部８の表示で確認しながら、計測したい位置でのみ計測させることもできる。 For example, measurement can be performed continuously from the time point when the laser scanner 2 is lowered to a depth higher than the casing H2. Further, while confirming the position (depth) in the vertical direction output from the rotary encoder 33 on the display of the PC unit 8, it is also possible to measure only at the position to be measured.
図８は、ＰＣ部８のディスプレイに表示された計測結果の一例を示している。この表示では、縦孔Ｈの孔壁面Ｈ１が３次元で表示されている。一方、図９は、縦孔Ｈの第１断面の計測結果を２次元で示している。さらに、図１０は、第１断面に直交する第２断面の計測結果を２次元で示している。 FIG. 8 shows an example of the measurement result displayed on the display of the PC unit 8. In this display, the hole wall surface H1 of the vertical hole H is displayed in three dimensions. On the other hand, FIG. 9 shows the measurement result of the first cross section of the vertical hole H in two dimensions. Furthermore, FIG. 10 two-dimensionally shows the measurement result of the second cross section orthogonal to the first cross section.
次に、本実施の形態の孔壁形状測定システム１の作用について説明する。 Next, the operation of the hole wall shape measurement system 1 of the present embodiment will be described.
このように構成された本実施の形態の孔壁形状測定システム１は、縦孔Ｈの上縁部Ｈ３に固定される複数の脚部５１，・・・を備えた三脚部５及び鉛直支持部４によって吊下げ装置３を支持させ、その吊下げ装置３の下端の機器取付部３５にレーザスキャナ２を取り付ける。 The hole wall shape measuring system 1 according to the present embodiment configured as described above includes the tripod 5 and the vertical support including the plurality of legs 51 fixed to the upper edge H3 of the vertical hole H. The suspension device 3 is supported by 4 and the laser scanner 2 is attached to the device attachment portion 35 at the lower end of the suspension device 3.
このため、縦孔Ｈに対して孔壁形状測定システム１を簡単に設置することができる。すなわち、三脚部５を拡げて万力部５４で固定するだけで、短時間の間に設置することができる。 Therefore, the hole wall shape measuring system 1 can be easily installed to the vertical holes H. That is, only by expanding the tripod part 5 and fixing it with the vise part 54, it can be installed in a short time.
また、脚部５１の下端５１２にはレベル調整部５３が設けられているので、ケーシングＨ２の上縁部Ｈ３が傾いていても、いずれか又は複数の脚部５１のレベル調整部５３を操作することで、水平面内の計測をレーザスキャナ２によって行えるように容易に調整することができる。 Further, since the level adjusting portion 53 is provided at the lower end 512 of the leg portion 51, the level adjusting portion 53 of one or more of the leg portions 51 is operated even if the upper edge H3 of the casing H2 is inclined. Thus, the measurement in the horizontal plane can be easily adjusted so as to be performed by the laser scanner 2.
さらに、鉛直支持部４が水平方向の位置調整が可能な微調整手段（貫通穴４２１、ベアリングキャスタ部４４など）を備えていれば、脚部５１を縦孔Ｈの上縁部Ｈ３に固定した後であっても、レーザスキャナ２を縦孔Ｈの中心に据え付けるための微調整を簡単に行うことができる。 Furthermore, if the vertical support portion 4 is provided with fine adjustment means (through hole 421, bearing caster portion 44, etc.) capable of horizontal position adjustment, the leg 51 is fixed to the upper edge H3 of the vertical hole H Even after that, fine adjustment for installing the laser scanner 2 at the center of the vertical hole H can be easily performed.
また、吊下げ装置３によって鉛直方向の長さを自在に調整できるため、鉛直方向へ移動させながらの計測又は移動と計測を繰り返す場合でも、迅速に計測を行うことができる。 Moreover, since the length in the vertical direction can be freely adjusted by the suspension device 3, measurement can be performed quickly even when measurement or movement and measurement are repeated while moving in the vertical direction.
特に、吊下げ装置３を滑車３１と吊下げワイヤ３２とによって構成することで、吊下げワイヤ３２の操作によって鉛直方向の移動を短時間で行わせることができる。さらに、滑車３１の回転量をロータリエンコーダ３３で測定することで、レーザスキャナ２の鉛直方向の位置（深度）を容易に把握することができる。 In particular, by configuring the suspension device 3 by the pulley 31 and the suspension wire 32, the movement in the vertical direction can be performed in a short time by the operation of the suspension wire 32. Furthermore, by measuring the amount of rotation of the pulley 31 with the rotary encoder 33, the vertical position (depth) of the laser scanner 2 can be easily grasped.
そして、吊下げ装置３の下端の機器取付部３５にレーザスキャナ２の駆動源となるバッテリ６を一緒に吊り下げておくことで、地上から電源を確保する場合と比べて配線を簡略化することができる。 Then, the battery 6 serving as the drive source of the laser scanner 2 is suspended together at the device mounting portion 35 at the lower end of the suspension device 3, thereby simplifying the wiring as compared to the case of securing the power supply from the ground. Can.
また、レーザスキャナ２による測定値を地上に送信する無線ＬＡＮ機７を機器取付部３５にレーザスキャナ２と一緒に吊り下げておくことで、さらに配線を簡略化することができる。 Furthermore, the wiring can be further simplified by suspending the wireless LAN device 7 for transmitting the measured values by the laser scanner 2 to the ground together with the laser scanner 2 at the device mounting portion 35.
そして、無線送信ではデータ送信が安定しない場合のために、レーザスキャナ２に接続可能な有線送信手段（配線用滑車３４、通信ケーブル３４２など）を配備しておくことで、無線送信と有線送信とを容易に切り替えることができる。 Then, in the case where data transmission is not stable in wireless transmission, wireless transmission and wired transmission can be performed by arranging wired transmission means (wiring pulley 34, communication cable 342, etc.) connectable to the laser scanner 2. Can be easily switched.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design change to the extent not departing from the gist of the present invention Included in the invention.
例えば、前記実施の形態では、場所打ち杭用の縦孔Ｈを例に説明したが、これに限定されるものではなく、どのような用途で形成された縦孔の孔壁形状であっても計測することができる。 For example, although the vertical hole H for cast-in-place piles has been described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the hole wall shape of the vertical hole formed for any application It can be measured.
また、前記実施の形態では、深度測定装置としてロータリエンコーダ３３を使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、レーザ測定装置の鉛直方向の位置が測定できるものであれば例えば巻尺による測定などであってもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the rotary encoder 33 was used as a depth measurement apparatus, it is not limited to this, For example, a tape measure if the position of the perpendicular direction of a laser measurement apparatus can be measured. And the like.
さらに、前記実施の形態では、無線送信装置と有線送信手段の両方が備えられた孔壁形状測定システム１について説明したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方のみでもよい。 Furthermore, although the said embodiment demonstrated the hole wall-shape measurement system 1 provided with both the wireless transmission device and the wired transmission means, it is not limited to this, Only any one may be sufficient.
１ 孔壁形状測定システム
２ レーザスキャナ（レーザ測定装置）
３ 吊下げ装置
３１ 滑車
３１１ 支持部（上部）
３２ 吊りワイヤ
３３ ロータリエンコーダ（深度測定装置）
３４ 配線用滑車（有線送信手段）
３４２ 通信ケーブル（有線送信手段）
３５ 機器取付部（下端）
４ 鉛直支持部
４１ 鉛直軸部
４２ 上固定部
４２１ 貫通穴（微調整手段）
４４ ベアリングキャスタ部（微調整手段）
５ 三脚部
５１ 脚部
５１１ 上端
５１２ 下端
５２ スライド部
５３ レベル調整部
６ バッテリ
７ 無線ＬＡＮ機（無線送信装置）
Ｈ 縦孔
Ｈ１ 孔壁面
Ｈ３ 上縁部
1 Hole wall shape measurement system 2 Laser scanner (laser measurement device)
3 Suspension device 31 Pulley 311 Support part (upper part)
32 Hanging wire 33 Rotary encoder (depth measuring device)
34 Pulley for wiring (wired transmission means)
342 Communication Cable (Wired Transmission Means)
35 Equipment mounting part (lower end)
4 Vertical support portion 41 Vertical shaft portion 42 Upper fixing portion 421 Through hole (fine adjustment means)
44 Bearing caster (fine adjustment means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 tripod part 51 leg part 511 upper end 512 lower end 52 slide part 53 level adjustment part 6 battery 7 wireless LAN machine (wireless transmission apparatus)
H vertical hole H1 hole wall surface H3 upper edge
Claims (7)
レーザ光を照射しながら自転することによって前記孔壁面の周方向の形状を測定するレーザ測定装置と、
前記レーザ測定装置が下端に取り付けられて鉛直方向の長さの調整が自在な吊下げ装置と、
前記吊下げ装置の上部を支持させる鉛直支持部と、
上端が前記鉛直支持部に沿ってスライド可能に接続されるとともに下端が前記縦孔の上縁部に固定される複数の脚部と、
前記レーザ測定装置の鉛直方向の位置を測定する深度測定装置とを備えたことを特徴とする孔壁形状測定システム。 A hole wall shape measuring system for measuring the shape of a hole wall surface of a vertical hole, comprising:
A laser measurement device that measures the circumferential shape of the hole wall surface by rotating while irradiating a laser beam;
A hanging device with the laser measuring device attached at the lower end and capable of adjusting the length in the vertical direction;
A vertical support for supporting an upper portion of the suspension device;
A plurality of legs having an upper end slidably connected along the vertical support and a lower end fixed to the upper edge of the longitudinal hole;
And a depth measuring device for measuring the vertical position of the laser measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017074173A JP2018179541A (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Hole wall shape measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017074173A JP2018179541A (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Hole wall shape measurement system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018179541A true JP2018179541A (en) | 2018-11-15 |
Family
ID=64274944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017074173A Pending JP2018179541A (en) | 2017-04-04 | 2017-04-04 | Hole wall shape measurement system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018179541A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111854639A (en) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 天津智通信息***集成有限公司 | High-speed railway side wall radian measuring equipment |
| CN111912335A (en) * | 2020-06-30 | 2020-11-10 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | Airplane surface datum hole identification method suitable for robot drilling and riveting system |
| JP2021004783A (en) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 株式会社竹中工務店 | Hole wall shape measurement system |
| CN115031687A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-09 | 侨智建设有限公司 | Device and method for monitoring section of complex weak surrounding rock |
| CN118225063A (en) * | 2024-05-24 | 2024-06-21 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | Straightness detection device that hangs down of small-size foundation ditch of electric wire netting |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518666U (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-06 | ||
| JP2001108592A (en) * | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Taisei Corp | Ground density measuring method |
| JP2015230301A (en) * | 2014-06-07 | 2015-12-21 | 前田建設工業株式会社 | Measurement device and measurement method of space inner surface shape |
-
2017
- 2017-04-04 JP JP2017074173A patent/JP2018179541A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518666U (en) * | 1978-07-21 | 1980-02-06 | ||
| JP2001108592A (en) * | 1999-10-12 | 2001-04-20 | Taisei Corp | Ground density measuring method |
| JP2015230301A (en) * | 2014-06-07 | 2015-12-21 | 前田建設工業株式会社 | Measurement device and measurement method of space inner surface shape |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021004783A (en) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 株式会社竹中工務店 | Hole wall shape measurement system |
| JP7259186B2 (en) | 2019-06-26 | 2023-04-18 | 株式会社竹中工務店 | Hole wall shape measurement system |
| CN111912335A (en) * | 2020-06-30 | 2020-11-10 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | Airplane surface datum hole identification method suitable for robot drilling and riveting system |
| CN111912335B (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-25 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | Airplane surface datum hole identification method suitable for robot drilling and riveting system |
| CN111854639A (en) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 天津智通信息***集成有限公司 | High-speed railway side wall radian measuring equipment |
| CN115031687A (en) * | 2022-06-07 | 2022-09-09 | 侨智建设有限公司 | Device and method for monitoring section of complex weak surrounding rock |
| CN118225063A (en) * | 2024-05-24 | 2024-06-21 | 国网山东省电力公司日照供电公司 | Straightness detection device that hangs down of small-size foundation ditch of electric wire netting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018179541A (en) | Hole wall shape measurement system | |
| JP4564827B2 (en) | 3D position measurement sensor | |
| KR101833057B1 (en) | 3-dimension space image drawing system | |
| KR101416753B1 (en) | Appartus for supporting GPR antenna | |
| WO2015118796A1 (en) | Antenna-direction adjusting device and antenna-direction adjusting method | |
| KR20170021937A (en) | Thrust and directional test apparatus according to the flight of drones | |
| CN210426467U (en) | Electric power construction foundation ditch detection device | |
| KR102111778B1 (en) | Level maintaining apparatus | |
| JP6517257B2 (en) | Measuring device and measuring method | |
| KR101531025B1 (en) | Apparatus for protecting tripod in geodetic survey | |
| JP2001255144A (en) | Measuring apparatus for inside shape of tunnel | |
| JP2015134684A (en) | Suspension position measurement device and suspension position measurement method of floating crane | |
| CN219179599U (en) | Panoramic three-dimensional inspection equipment | |
| WO2024131218A1 (en) | Panoramic three-dimensional inspection system | |
| JP6613195B2 (en) | Inking equipment | |
| JP2008241689A (en) | Radar cross section measurement method and radar cross section measurement device | |
| JP2018054408A (en) | Surveying device | |
| JP4960145B2 (en) | Leveling device | |
| JP5501805B2 (en) | Aerial photography apparatus and aerial photography method | |
| KR100911047B1 (en) | Laser horizontality-perpendicularity equipment type trivet | |
| KR101403476B1 (en) | Height adjustment apparatus for bench mark surveying of unified control point and triangulation point | |
| JP6883738B2 (en) | Optical scanning device | |
| KR101360272B1 (en) | Subsurface topography management system for generating underwater gesptial information | |
| KR101463020B1 (en) | Topography modification system by the confirmation for the reference point`s location and geospatial data | |
| JP2014178304A (en) | Measuring device and estimation method of tubular structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191121 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201027 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201223 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210511 |