JP7026441B2 - Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method - Google Patents

Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP7026441B2
JP7026441B2 JP2017000268A JP2017000268A JP7026441B2 JP 7026441 B2 JP7026441 B2 JP 7026441B2 JP 2017000268 A JP2017000268 A JP 2017000268A JP 2017000268 A JP2017000268 A JP 2017000268A JP 7026441 B2 JP7026441 B2 JP 7026441B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hole
camera
reference scale
light emitting
diameter measuring
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.)
Active
Application number
JP2017000268A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018109562A (en
Inventor
卓也 谷
快尚 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2017000268A priority Critical patent/JP7026441B2/en
Publication of JP2018109562A publication Critical patent/JP2018109562A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7026441B2 publication Critical patent/JP7026441B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、ボーリング孔の孔径測定装置および孔径測定方法に関する。 The present invention relates to a hole diameter measuring device for a boring hole and a hole diameter measuring method.

グラウンドアンカーやロックボルト等を設置する場合には、地山にボーリング孔を穿孔した後、このボーリング孔内にアンカー材やロックボルトを打設する。ボーリング孔は、地山状況や施工条件等によって孔壁が崩落する場合があるため、ボーリング孔の仕上がり径は、必ずしも設計された仕上がり径と一致しない。一方、ボーリング孔の仕上がり径は、ボーリング孔内に注入されるグラウトやモルタル等の定着材の注入量を決める要因となるため、現場状況に応じた施工を行うために予め計測しておく必要がある。 When installing a ground anchor or lock bolt, a boring hole is drilled in the ground and then an anchor material or lock bolt is placed in the boring hole. The finished diameter of the boring hole does not always match the designed finished diameter because the hole wall of the boring hole may collapse depending on the ground conditions and construction conditions. On the other hand, the finished diameter of the boring hole is a factor that determines the injection amount of the fixing material such as grout and mortar to be injected into the boring hole, so it is necessary to measure it in advance in order to carry out the construction according to the site situation. be.

ボーリング孔の孔径を計測する手段として、例えば特許文献１には、孔軸方向に摺動する摺動片と、摺動片の移動に従って開閉する２本の検出レバーとを備え、２本の検出レバーをボーリング孔内で押し広げて孔壁に接触した際の摺動片の移動距離によって孔径値を測定する孔径測定装置が開示されている。
また、特許文献２には３本のシャフトをボーリング孔内で広げて孔壁に押し当てることで、孔径を測定する孔径測定装置が開示されている。 As a means for measuring the hole diameter of a boring hole, for example, Patent Document 1 includes a sliding piece that slides in the hole axis direction and two detection levers that open and close according to the movement of the sliding piece, and two detections are provided. A hole diameter measuring device for measuring a hole diameter value based on the moving distance of a sliding piece when a lever is spread in a boring hole and comes into contact with a hole wall is disclosed.
Further, Patent Document 2 discloses a hole diameter measuring device for measuring a hole diameter by expanding three shafts in a boring hole and pressing them against a hole wall.

特開平０９－２１０６６７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-210667 特開２０１２－０１３６６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-0136666

特許文献１および特許文献２の孔径測定装置は、孔壁に計測手段を接触させることにより孔径を測定するため、脆弱層を対象としたボーリング孔に対して計測を行うと、孔壁を傷めるおそれがある。また、接触型孔径計測装置は、ボーリング孔が円形断面であることを前提としているが、ボーリング孔は施工誤差や穿孔対象となる岩盤の状況等によって必ずしも円形断面とはならない。そのため、接触型の孔径計測装置では、高精度の測定できないおそれがある。
このような観点から、本発明は、地山状況やボーリング孔の穿孔精度に関わらず、ボーリング孔の断面寸法を簡易に測定することを可能とした孔径測定装置および孔径測定方法を提案することを課題とする。 Since the hole diameter measuring devices of Patent Document 1 and Patent Document 2 measure the hole diameter by bringing the measuring means into contact with the hole wall, the hole wall may be damaged if the measurement is performed on the boring hole targeting the fragile layer. There is. Further, the contact type hole diameter measuring device presupposes that the boring hole has a circular cross section, but the boring hole does not necessarily have a circular cross section due to a construction error, the condition of the bedrock to be drilled, and the like. Therefore, the contact type hole diameter measuring device may not be able to measure with high accuracy.
From such a viewpoint, the present invention proposes a hole diameter measuring device and a hole diameter measuring method capable of easily measuring the cross-sectional dimension of a boring hole regardless of the ground condition and the drilling accuracy of the boring hole. Make it an issue.

前記課題を解決するために、本発明の孔径測定装置は、発光手段と、基準尺と、カメラと、を備える孔径測定装置であって、前記発光手段は、前記カメラ側の端部が開口しているレーザー用ケースに、前記カメラ側の端部が突出した状態で収容されていて、前記基準尺は、前記発光手段の前記カメラ側の端部に固定されており、前記発光手段は、前記基準尺と前記ボーリング孔に対して同じ断面の位置においてボーリング孔の孔壁の全周に対してレーザー光を発光し、前記カメラは、前記基準尺と対向しており、前記孔壁に照射されたレーザー光と前記基準尺とを前記ボーリング孔に対して同じ断面で撮影可能であることを特徴としている。かかる孔径測定装置によれば、孔壁に照射されたレーザー光と形状が既知の基準尺との大きさ比によって、孔壁の断面寸法を算出することができる。また、非接触により測定することができるため、孔壁を傷めるリスクが低い。加えて、ボーリング孔の形状が変形（円形以外）している場合であっても、寸法を算出することができる。ここで、本明細書において、「ボーリング孔」とは、地山を穿孔することにより形成された円筒状の孔であって、その用途は限定されるものではない。例えば、ロックボルトやアンカーを打設することを目的として形成された孔、地質調査用の孔、または集水井等のための孔であってもよい。また、ボーリング孔の向きは限定されるものではなく、下向き、横向き、または上向きであってもよい。 In order to solve the above problems, the hole diameter measuring device of the present invention is a hole diameter measuring device including a light emitting means, a reference scale, and a camera, and the light emitting means has an end portion on the camera side opened. The laser case is housed in a state in which the end portion on the camera side is projected, the reference scale is fixed to the end portion on the camera side of the light emitting means, and the light emitting means is described. A laser beam is emitted from the entire circumference of the hole wall of the boring hole at the same cross-sectional position with respect to the reference scale and the boring hole, and the camera faces the reference scale and irradiates the hole wall. It is characterized in that the laser beam and the reference scale can be photographed with the same cross section with respect to the boring hole . According to such a hole diameter measuring device, the cross-sectional dimension of the hole wall can be calculated from the size ratio of the laser beam radiated to the hole wall and the reference scale whose shape is known. Moreover, since the measurement can be performed by non-contact, the risk of damaging the hole wall is low. In addition, the dimensions can be calculated even when the shape of the boring hole is deformed (other than a circle). Here, in the present specification, the "boring hole" is a cylindrical hole formed by drilling a ground, and its use is not limited. For example, it may be a hole formed for the purpose of placing a lock bolt or an anchor, a hole for a geological survey, a hole for a catchment well, or the like. Further, the direction of the boring hole is not limited, and may be downward, sideways, or upward.

前記孔径測定装置は、前記発光手段を収容するレーザー用ケースと、前記カメラを収容するカメラ用ケースと、前記レーザー用ケースと前記カメラ用ケースとを連結するアームとを備えているのが望ましい。かかる孔径測定装置によれば、カメラと基準尺との位置関係が固定されるため、断面寸法の算出がより簡易となる。また、前記アームが前記レーザー用ケースに対して摺動可能であるのがさらに望ましい。かかる孔径測定装置によれば、ピントや撮影範囲の可変が容易となる。 It is desirable that the hole diameter measuring device includes a laser case accommodating the light emitting means, a camera case accommodating the camera, and an arm connecting the laser case and the camera case. According to such a hole diameter measuring device, the positional relationship between the camera and the reference scale is fixed, so that the calculation of the cross-sectional dimension becomes easier. Further, it is more desirable that the arm is slidable with respect to the laser case. According to such a hole diameter measuring device, it becomes easy to change the focus and the photographing range.

また、本発明の孔径測定方法は、ボーリング孔の孔壁全周に対して発光手段の坑口側の端部から発光したレーザー光を照射するとともに、前記レーザー光が照射された孔壁および当該孔壁の位置において前記発光手段の前記端部に固定された基準尺を前記基準尺から坑口側に間隔をあけた位置に設けられたカメラにより撮影し、前記カメラは、前記基準尺と対向しており、前記孔壁に照射されたレーザー光と前記基準尺とを前記ボーリング孔に対して同じ断面で撮影可能であり、撮影された画像中の前記基準尺と前記孔壁との大きさ比に基づいて、前記孔壁の寸法を算出することを特徴としている。かかる孔径測定方法によれば、非接触によりボーリング孔の断面寸法を算出することができるため、孔壁を傷めるリスクが低い。また、基準尺とレーザー光（孔壁）の形状の比によって、ボーリング孔の断面寸法を算出するため、計算が容易である。そのため、画像データによる自動計測も可能である。 Further, in the method for measuring the hole diameter of the present invention, the entire circumference of the hole wall of the boring hole is irradiated with the laser light emitted from the end of the light emitting means on the wellhead side, and the hole wall and the hole wall irradiated with the laser light are irradiated with the laser light. At the position, the reference scale fixed to the end of the light emitting means is photographed by a camera provided at a position spaced from the reference scale toward the wellhead side, and the camera faces the reference scale. The laser beam applied to the hole wall and the reference scale can be photographed with the same cross section with respect to the boring hole, and based on the size ratio of the reference scale and the hole wall in the photographed image. , The feature is to calculate the dimensions of the hole wall. According to such a hole diameter measuring method, the cross-sectional dimension of the boring hole can be calculated by non-contact, so that the risk of damaging the hole wall is low. Further, since the cross-sectional dimension of the boring hole is calculated from the ratio of the reference scale and the shape of the laser beam (hole wall), the calculation is easy. Therefore, automatic measurement using image data is also possible.

本発明の孔径測定装置および孔径測定方法によれば、地山状況やボーリング孔の穿孔精度に関わらず、ボーリング孔の断面寸法を非接触で簡易に測定することができる。 According to the hole diameter measuring device and the hole diameter measuring method of the present invention, the cross-sectional dimension of the boring hole can be easily measured without contact regardless of the ground condition and the drilling accuracy of the boring hole.

本発明の実施形態に係る孔径測定方法の概要を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the hole diameter measuring method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態の孔径測定装置を示す概要図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ矢視図である。It is a schematic view which shows the hole diameter measuring apparatus of embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is the AA arrow view of (a). （ａ）は孔径測定装置を利用した測定状況を示す斜視図、（ｂ）は撮影画像の一例を示す模式図である。(A) is a perspective view showing a measurement situation using a hole diameter measuring device, and (b) is a schematic view showing an example of a photographed image.

本実施形態では、図１に示すように、孔径測定装置１を利用して、穿孔したボーリング孔Ｂの孔径Ｄ（形状）を測定する場合について説明する。孔径測定装置１は、発光手段２と、基準尺３と、カメラ４とを備えている。本実施形態の孔径測定装置１は、孔口ＢＥの反対側（ボーリング孔先端ＢＴ側）から順に発光手段２、基準尺３およびカメラ４が配設されている。なお、発光手段２、基準尺３およびカメラ４の順序はこれに限定されるものではなく、例えば、孔口ＢＥ側から順に発光手段２、基準尺３およびカメラ４が配設されていてもよい。
発光手段２は、ボーリング孔Ｂの軸方向に対して直交する方向にレーザー光Ｌを照射する。すなわち、発光手段２は、ボーリング孔Ｂの孔壁１２の全周に対してレーザー光Ｌを発光することが可能である。発光手段２は、基準尺３が配設された位置（断面）において、孔壁１２に向けてレーザー光を照射する。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a case where the hole diameter D (shape) of the drilled boring hole B is measured by using the hole diameter measuring device 1 will be described. The hole diameter measuring device 1 includes a light emitting means 2, a reference scale 3, and a camera 4. In the hole diameter measuring device 1 of the present embodiment, the light emitting means 2, the reference scale 3, and the camera 4 are arranged in order from the opposite side of the hole opening BE (boring hole tip BT side). The order of the light emitting means 2, the reference scale 3 and the camera 4 is not limited to this, and for example, even if the light emitting means 2, the reference scale 3 and the camera 4 are arranged in order from the hole opening BE side. good.
The light emitting means 2 irradiates the laser beam L in a direction orthogonal to the axial direction of the boring hole B. That is, the light emitting means 2 can emit the laser light L with respect to the entire circumference of the hole wall 12 of the boring hole B. The light emitting means 2 irradiates the laser beam toward the hole wall 12 at the position (cross section) where the reference scale 3 is arranged.

図２（ａ）に示すように、本実施形態の発光手段２は防水性のレーザー用ケース５に収容されている。レーザー用ケース５は、発光手段２の外径以上の内径を有しているとともに、ボーリング孔Ｂの内径よりも小さな外径の筒状のステンレス部材により構成されている。なお、レーザー用ケース５の材質は限定されるものではなく、例えば、ステンレス以外の金属管や塩化ビニル管等であってもよい。レーザー用ケース５内に挿入された発光手段２の外面とレーザー用ケース５の内面との隙間には、充填材（図示せず）が充填されていて、水分が浸透することが防止されている。なお、充填材を構成する材料は限定されるものではなく、例えばグリース等を使用すればよい。レーザー用ケース５の基端（孔口ＢＥ側の端部）は開口していて、発光手段２の端部が突出している。また、レーザー用ケース５の先端（ボーリング孔先端ＢＴ側の端部）には、発光手段２の電源ケーブル８が接続可能に構成されている。なお、レーザー用ケース５の先端の電源ケーブル８の接続部は、ソケット９により覆われていて、防水性が確保されている。ソケット９の形状およびソケット９を構成する材料は限定されるものではなく、適宜形成すればよい。また、ソケット９は、必要に応じて設置すればよい。電源ケーブル８は、孔径測定装置１の先端において曲げられていて、孔径測定装置１の外面に沿って孔口ＢＥ側に延設されている。電源ケーブル８は、ボーリング孔Ｂ外に配設された電源（発電機等）に接続されている。 As shown in FIG. 2A, the light emitting means 2 of the present embodiment is housed in a waterproof laser case 5. The laser case 5 has an inner diameter equal to or larger than the outer diameter of the light emitting means 2, and is made of a tubular stainless steel member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the boring hole B. The material of the laser case 5 is not limited, and may be, for example, a metal tube other than stainless steel, a vinyl chloride tube, or the like. The gap between the outer surface of the light emitting means 2 inserted in the laser case 5 and the inner surface of the laser case 5 is filled with a filler (not shown) to prevent moisture from penetrating. .. The material constituting the filler is not limited, and for example, grease or the like may be used. The base end (the end portion on the hole opening BE side) of the laser case 5 is open, and the end portion of the light emitting means 2 protrudes. Further, the power cable 8 of the light emitting means 2 is configured to be connectable to the tip of the laser case 5 (the end on the BT side of the tip of the boring hole). The connection portion of the power cable 8 at the tip of the laser case 5 is covered with the socket 9 to ensure waterproofness. The shape of the socket 9 and the material constituting the socket 9 are not limited, and may be appropriately formed. Further, the socket 9 may be installed as needed. The power cable 8 is bent at the tip of the hole diameter measuring device 1 and extends along the outer surface of the hole diameter measuring device 1 toward the hole opening BE side. The power cable 8 is connected to a power source (generator or the like) arranged outside the boring hole B.

基準尺３は、発光手段２の基端（孔口ＢＥ側の端面）に固定されている。基準尺３の固定方法は限定されるものではなく、例えば接着剤により接着すればよい。本実施形態の基準尺３は、図２（ｂ）に示すように、辺の長さが既知の正方形のステンレス板により構成されている。基準尺３には、再帰反射塗料（図示せず）が塗布されていて、発光手段２から照射されたレーザー光Ｌが基準尺３により反射して拡散することが防止されている。なお、基準尺３を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、プラスチック板やガラス板であってもよい。また、再帰反射塗料は、必要に応じて塗布すればよい。また、再帰反射塗料に替えて、再帰反射機能を有するシート材を基準尺３に貼着してもよい。また、基準尺３は、必ずしも発光手段２に固定する必要はなく、例えば、レーザー用ケース５に治具等を介して固定してもよい。 The reference scale 3 is fixed to the base end (end surface on the hole opening BE side) of the light emitting means 2. The fixing method of the reference scale 3 is not limited, and for example, it may be adhered with an adhesive. As shown in FIG. 2B, the reference scale 3 of the present embodiment is made of a square stainless steel plate having a known side length. A retroreflective paint (not shown) is applied to the reference scale 3 to prevent the laser beam L emitted from the light emitting means 2 from being reflected and diffused by the reference scale 3. The material constituting the reference scale 3 is not limited, and may be, for example, a plastic plate or a glass plate. Further, the retroreflective paint may be applied as needed. Further, instead of the retroreflective paint, a sheet material having a retroreflective function may be attached to the reference scale 3. Further, the reference scale 3 does not necessarily have to be fixed to the light emitting means 2, and may be fixed to the laser case 5 via a jig or the like, for example.

カメラ４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたいわゆるボアホールカメラ（ボアホールスコープ）であって、ボーリング孔内での撮影が可能に構成されている。カメラ４は、図３（ｂ）に示すように、孔壁に照射されたレーザー光Ｌと基準尺３とを同時（同画像上）に撮影することが可能である。カメラ４は、図２（ａ）に示すように、基準尺３と対向するように、基準尺３の坑口ＢＥ側に間隔をあけて配設されている。カメラ４は、カメラ用ケース６に収容されている。なお、カメラ４はボアホールカメラに限定されるものではない。 The camera 4 is a so-called borehole camera (borehole scope) equipped with an image pickup element such as a CCD or CMOS, and is configured to be capable of taking a picture in a boring hole. As shown in FIG. 3B, the camera 4 can simultaneously capture the laser beam L applied to the hole wall and the reference scale 3 (on the same image). As shown in FIG. 2A, the cameras 4 are arranged at intervals on the wellhead BE side of the reference scale 3 so as to face the reference scale 3. The camera 4 is housed in a camera case 6. The camera 4 is not limited to the borehole camera.

カメラ用ケース６は、カメラ４を収容可能な内径を有した筒状のステンレス部材により構成されている。なお、カメラ用ケース６の材質は限定されるものではなく、例えば、ステンレス以外の金属管や塩化ビニル管等であってもよい。カメラ用ケース６内に挿入されたカメラ４の周囲とカメラ用ケース６の内面との隙間には、充填材（図示せず）が充填されていて、水分が浸透することが防止されている。カメラ用ケース６の先端（ボーリング孔先端ＢＴ側）は開口していて、カメラ４のレンズが露出している。なお、カメラ用ケース６（カメラ４）の先端は、レンズやガラス板等で覆われていてもよい。カメラ用ケース６の基端（孔口ＢＥ側の端部）には、カメラ用ケーブル１０が接続されている。カメラ用ケーブル１０は、孔口ＢＥ側に延設されている。カメラ４と外部機器との間でのデータ（制御信号や画像データ）の送受信やカメラ４への給電はカメラ用ケーブル１０を介して行われる。なお、カメラ用ケーブル１０は、カメラ４またはカメラ用ケース６に接続されたパイプ材（図示せず）に挿通させてもよい。このようにすれば、パイプ材を利用して孔径測定装置１を所定の位置に移動させることができる。カメラ用ケース６の基端には、カメラ用ケーブル１０の接続部を覆うソケット１１が設けられていて、防水性が確保されている。ソケット１１の形状および材質は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。また、ソケット１１は、必要に応じて取り付ければよい。カメラ用ケース６は、アーム７によりレーザー用ケース５と連結されている。 The camera case 6 is made of a tubular stainless steel member having an inner diameter capable of accommodating the camera 4. The material of the camera case 6 is not limited, and may be, for example, a metal tube other than stainless steel, a vinyl chloride tube, or the like. A filler (not shown) is filled in the gap between the periphery of the camera 4 inserted into the camera case 6 and the inner surface of the camera case 6 to prevent moisture from penetrating. The tip of the camera case 6 (boring hole tip BT side) is open, and the lens of the camera 4 is exposed. The tip of the camera case 6 (camera 4) may be covered with a lens, a glass plate, or the like. A camera cable 10 is connected to the base end of the camera case 6 (the end on the hole opening BE side). The camera cable 10 extends to the hole opening BE side. Data (control signals and image data) are transmitted and received between the camera 4 and an external device, and power is supplied to the camera 4 via the camera cable 10. The camera cable 10 may be inserted into a pipe material (not shown) connected to the camera 4 or the camera case 6. By doing so, the hole diameter measuring device 1 can be moved to a predetermined position by using the pipe material. A socket 11 that covers the connection portion of the camera cable 10 is provided at the base end of the camera case 6 to ensure waterproofness. The shape and material of the socket 11 are not limited, and may be appropriately determined. Further, the socket 11 may be attached as needed. The camera case 6 is connected to the laser case 5 by an arm 7.

アーム７は、カメラ４と基準尺３との距離を一定の距離に保持している。本実施形態のアーム７は、レーザー用ケース５に対して摺動可能に取り付けられている。なお、アーム７は、カメラ用ケース６に対して摺動可能に取り付けられていてもよいし、レーザー用ケース５やカメラ用ケース６に一体に固定されていてもよい。 The arm 7 keeps the distance between the camera 4 and the reference scale 3 at a constant distance. The arm 7 of the present embodiment is slidably attached to the laser case 5. The arm 7 may be slidably attached to the camera case 6, or may be integrally fixed to the laser case 5 or the camera case 6.

次に、本実施形態の孔径測定装置１を利用した孔径測定方法を説明する。
まず、図１及び図３（ａ）に示すように、孔径測定装置１をボーリング孔Ｂ内に挿入する。孔径測定装置１は、ボーリング孔Ｂの孔壁全周に対してレーザー光を照射する。孔径測定装置１をボーリング孔Ｂ内に挿入するときは、カメラ４によって撮影されたレーザー光Ｌの光跡をモニターで確認しながらボーリング孔Ｂの奥へと押し込む。 Next, a hole diameter measuring method using the hole diameter measuring device 1 of the present embodiment will be described.
First, as shown in FIGS. 1 and 3A, the hole diameter measuring device 1 is inserted into the boring hole B. The hole diameter measuring device 1 irradiates the entire circumference of the hole wall of the boring hole B with a laser beam. When the hole diameter measuring device 1 is inserted into the boring hole B, it is pushed into the boring hole B while checking the light trail of the laser beam L photographed by the camera 4 on the monitor.

孔径測定装置１が計測位置に到達したら、カメラ４によって画像を撮影（録画）する。図３（ｂ）に示すように、カメラ４によって孔壁に照射されたレーザー光Ｌの光跡と基準尺３とが一緒に撮影される。なお、カメラ４によって、画像を撮影する箇所（計測位置）は限定されるものではなく、例えば、所定の間隔毎に撮影してもよいし、ボーリング孔Ｂの孔径Ｄが変化していることが確認された場合の始点や終点で撮影してもよいし、最も孔径Ｄの変化が大きい箇所等において撮影してもよい。 When the hole diameter measuring device 1 reaches the measuring position, an image is taken (recorded) by the camera 4. As shown in FIG. 3B, the light trail of the laser beam L irradiated on the hole wall by the camera 4 and the reference scale 3 are photographed together. The location (measurement position) at which an image is taken is not limited by the camera 4, and for example, the image may be taken at predetermined intervals, and the hole diameter D of the boring hole B may change. The image may be taken at the start point or the end point when it is confirmed, or may be taken at a place where the change in the hole diameter D is the largest.

そして、撮影された画像中の基準尺３と孔壁（孔壁に照射されたレーザー光Ｌ）との大きさ比に基づいて、孔壁の寸法を算出する。
以下、図３（ｂ）に示す撮影画像から算出する場合の計算例を示す。撮影画像上におけるレーザー光Ｌの直径Ｄ１、および直径Ｄ１と交差する直径Ｄ２は、それぞれ６．３７、および６．５４となった。また、基準尺３の１辺の長さ（幅、高さ）Ｗは、１．７５となった。したがって、レーザー光Ｌの直径の平均値ＤＡ（＝（Ｄ１＋Ｄ２）／２）は６．４５となる。基準尺３の実寸が１０ｍｍ角の正方形である場合、式１の関係が成り立つ。なお、式１中のＤは基準尺３の位置におけるボーリング孔Ｂの孔壁の直径である。よって、式２に示すように、孔壁の直径Ｄは３６．８６ｍｍとなる。
１０ｍｍ：１．７５＝Ｄ：６．４５ ・・・ 式１
６．４５×１０＝１．７５×Ｄ
Ｄ＝６．４５×１０／１．７５＝３６．８６ｍｍ ・・・ 式２ Then, the dimension of the hole wall is calculated based on the size ratio of the reference scale 3 in the captured image and the hole wall (laser light L applied to the hole wall).
Hereinafter, a calculation example in the case of calculating from the captured image shown in FIG. 3 (b) will be shown. The diameter D 1 of the laser beam L and the diameter D 2 intersecting the diameter D 1 on the captured image were 6.37 and 6.54, respectively. Further, the length (width, height) W of one side of the reference scale 3 was 1.75. Therefore, the average value DA (= (D 1 + D 2 ) / 2) of the diameter of the laser beam L is 6.45. When the actual size of the reference scale 3 is a square of 10 mm square, the relationship of Equation 1 holds. Note that D in Equation 1 is the diameter of the hole wall of the boring hole B at the position of the reference scale 3. Therefore, as shown in Equation 2, the diameter D of the hole wall is 36.86 mm.
10 mm: 1.75 = D: 6.45 ・ ・ ・ Equation 1
6.45 x 10 = 1.75 x D
D = 6.45 × 10 / 1.75 = 36.86 mm ・ ・ ・ Equation 2

以上、本実施形態の孔径測定装置１及び孔径測定方法によれば、孔壁に照射されたレーザー光Ｌと形状が既知の基準尺３との大きさ比によって、孔壁の断面寸法を算出するため、非接触によりボーリング孔Ｂの形状を測定することができ、その結果、孔壁を傷めるリスクが低い。また、ボーリング孔Ｂの形状が変形している場合や円形以外の形状である場合であっても、その形状寸法を算出することができる。また、ボーリング孔Ｂの形状（孔径）の変位と時間の関係を計測すれば、地山の力学的な性質を評価することもできる。 As described above, according to the hole diameter measuring device 1 and the hole diameter measuring method of the present embodiment, the cross-sectional dimension of the hole wall is calculated by the size ratio between the laser beam L irradiated to the hole wall and the reference scale 3 having a known shape. Therefore, the shape of the boring hole B can be measured by non-contact, and as a result, the risk of damaging the hole wall is low. Further, even when the shape of the boring hole B is deformed or has a shape other than a circular shape, the shape dimension thereof can be calculated. Further, by measuring the relationship between the displacement of the shape (hole diameter) of the boring hole B and the time, it is possible to evaluate the mechanical properties of the ground.

撮影画像から基準尺３とレーザー光Ｌ（孔壁）の形状の比によって、ボーリング孔Ｂの断面寸法を算出するため、計算が容易である。基準尺３とカメラ４との位置関係がアーム７によって固定されるため、ボーリング孔Ｂの断面寸法の算出が容易である。
また、孔壁に照射されたレーザー光Ｌの光跡の形状を視認することで、ボーリング孔Ｂの孔壁の変位した箇所を確認することができる。すなわち、円形に穿孔したボーリング孔Ｂに対して、レーザー光Ｌの光跡が円形以外の形（例えば、楕円等）である場合は、ボーリング孔Ｂが変位しているため、この箇所において、ボーリング孔Ｂの形状を測定すればよい。
孔径測定装置１は、容易に入手することが可能な部材を組み合わせた比較的簡易な構成のため、安価に製造することができ、経済的である。 Since the cross-sectional dimension of the boring hole B is calculated from the captured image by the ratio of the shape of the reference scale 3 and the shape of the laser beam L (hole wall), the calculation is easy. Since the positional relationship between the reference scale 3 and the camera 4 is fixed by the arm 7, it is easy to calculate the cross-sectional dimension of the boring hole B.
Further, by visually recognizing the shape of the light trace of the laser beam L applied to the hole wall, it is possible to confirm the displaced portion of the hole wall of the boring hole B. That is, when the light trail of the laser beam L has a shape other than the circular shape (for example, an ellipse) with respect to the boring hole B drilled in a circular shape, the boring hole B is displaced, so that boring is performed at this location. The shape of the hole B may be measured.
Since the hole diameter measuring device 1 has a relatively simple structure in which easily available members are combined, it can be manufactured at low cost and is economical.

以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、カメラ４で撮影した画像データによる自動計測を行ってもよい。また、随時ボーリング孔Ｂの断面寸法を計測することで、リアルタイムに評価してもよい。
また、基準尺３とカメラ４との離隔距離は、ボーリング孔Ｂの形状に応じて適宜設定すればよい。このとき、基準尺３とカメラ４との離隔距離の調整はアーム７をレーザー用ケース５（カメラ用ケース６）に対して摺動させることにより行えばよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and each of the above-mentioned components can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, automatic measurement may be performed using image data taken by the camera 4. Further, it may be evaluated in real time by measuring the cross-sectional dimension of the boring hole B at any time.
Further, the separation distance between the reference scale 3 and the camera 4 may be appropriately set according to the shape of the boring hole B. At this time, the separation distance between the reference scale 3 and the camera 4 may be adjusted by sliding the arm 7 with respect to the laser case 5 (camera case 6).

１ 孔径測定装置
２ 発光手段
３ 基準尺
４ カメラ
５ レーザー用ケース
６ カメラ用ケース
７ アーム
Ｂ ボーリング孔
Ｌ レーザー光 1 Hole diameter measuring device 2 Light emitting means 3 Standard scale 4 Camera 5 Laser case 6 Camera case 7 Arm B Boring hole L Laser light

Claims (4)

発光手段と、基準尺と、カメラと、を備える孔径測定装置であって、
前記発光手段は、前記カメラ側の端部が開口しているレーザー用ケースに、前記カメラ側の端部が突出した状態で収容されていて、
前記基準尺は、前記発光手段の前記カメラ側の端部に固定されており、
前記発光手段は、前記基準尺と前記ボーリング孔に対して同じ断面の位置においてボーリング孔の孔壁の全周に対してレーザー光を発光し、
前記カメラは、前記基準尺と対向しており、前記孔壁に照射されたレーザー光と前記基準尺とを前記ボーリング孔に対して同じ断面で撮影可能であることを特徴とする、孔径測定装置。 A hole diameter measuring device including a light emitting means, a reference scale, and a camera.
The light emitting means is housed in a laser case in which the end on the camera side is open, with the end on the camera side protruding.
The reference scale is fixed to the end of the light emitting means on the camera side.
The light emitting means emits laser light to the entire circumference of the hole wall of the boring hole at a position of the same cross section with respect to the reference scale and the boring hole .
The camera faces the reference scale, and is characterized in that a laser beam radiated to the hole wall and the reference scale can be photographed with the same cross section with respect to the boring hole. .. 前記発光手段を収容するレーザー用ケースと、
前記カメラを収容するカメラ用ケースと、
前記レーザー用ケースと前記カメラ用ケースとを連結するアームと、を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の孔径測定装置。 A laser case for accommodating the light emitting means and
A camera case for accommodating the camera and
The hole diameter measuring device according to claim 1, further comprising an arm for connecting the laser case and the camera case. 前記アームが、前記レーザー用ケースに対して摺動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の孔径測定装置。 The hole diameter measuring device according to claim 2, wherein the arm is slidable with respect to the laser case. ボーリング孔の孔壁全周に対して発光手段の坑口側の端部から発光したレーザー光を照射するとともに、前記レーザー光が照射された孔壁および当該孔壁の位置において前記発光手段の前記端部に固定された基準尺を前記基準尺から坑口側に間隔をあけた位置に設けられたカメラにより撮影し、
前記カメラは、前記基準尺と対向しており、前記孔壁に照射されたレーザー光と前記基準尺とを前記ボーリング孔に対して同じ断面で撮影可能であり、
撮影された画像中の前記基準尺と前記孔壁との大きさ比に基づいて、前記孔壁の寸法を算出することを特徴とする、孔径測定方法。 The entire circumference of the hole wall of the boring hole is irradiated with the laser light emitted from the end of the light emitting means on the wellhead side, and at the position of the hole wall irradiated with the laser light and the hole wall, the end of the light emitting means is irradiated. A fixed reference scale was photographed by a camera installed at a position spaced from the reference scale to the wellhead side .
The camera faces the reference scale, and the laser beam radiated to the hole wall and the reference scale can be photographed with the same cross section with respect to the boring hole.
A method for measuring a hole diameter, which comprises calculating the size of the hole wall based on the size ratio of the reference scale and the hole wall in a captured image.
JP2017000268A 2017-01-04 2017-01-04 Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method Active JP7026441B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017000268A JP7026441B2 (en) 2017-01-04 2017-01-04 Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017000268A JP7026441B2 (en) 2017-01-04 2017-01-04 Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018109562A JP2018109562A (en) 2018-07-12
JP7026441B2 true JP7026441B2 (en) 2022-02-28

Family

ID=62844726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017000268A Active JP7026441B2 (en) 2017-01-04 2017-01-04 Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7026441B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113701693A (en) * 2021-10-20 2021-11-26 机械工业勘察设计研究院有限公司 Multi-point aperture displacement measuring device and measuring method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015135045A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Azimut Technologies Comm.V. Measurement of a hole

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6267212U (en) * 1985-10-17 1987-04-27
JP4966524B2 (en) * 2005-08-08 2012-07-04 西日本旅客鉄道株式会社 Measuring system, measuring method, measuring method of tunnel cross section and measuring method of separation between platform and rail

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015135045A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Azimut Technologies Comm.V. Measurement of a hole

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018109562A (en) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6399813B2 (en) Measuring method of space inner shape
CN103201590B (en) Measure and mark the device along the spatial point of the outline line of horizontal-extending
US6600553B1 (en) Three degree-of-freedom telescoping geometry scanner
CA2565254C (en) Apparatus for inspecting anchor boreholes
AU2017331440B2 (en) System and method for measuring geometric change in a subterranean structure
CN105352436A (en) Coordinate measuring device
ES2246447T3 (en) LOCATOR AND OPTICAL MEASUREMENT SYSTEM.
KR101163206B1 (en) Scanning Apparatus for Drilling Holes Using Image Sensors and Razer Sensors
JP2008122118A (en) Enlarged-diameter size measuring instrument of hole for enlarged-diameter cast-in-place pile
JP4994259B2 (en) Orthographic projection image acquisition system using visible light
AU599259B2 (en) The method of optically measuring relative angular movement
JP7026441B2 (en) Hole diameter measuring device and hole diameter measuring method
CN102032895A (en) Electronic device with ranging function, ranging system and ranging method
JP2868420B2 (en) Method and apparatus for confirming the burial position of metal cable
JP4642576B2 (en) Baseline measurement system and baseline measurement method
KR101181382B1 (en) Method of measuring tunnel convergence displacements
KR19980703330A (en) Inside wall observation device
JP4766478B2 (en) Frontage dimension measuring device
JP6709108B2 (en) Rehabilitation pipe drilling method and drilling device
US20090207302A1 (en) Method and apparatus to measure features in a conduit
SE0201014L (en) Procedure for locating a hole drilled with a rock drill rig
JP2010190793A (en) Apparatus and method for measuring distance
JP2006266897A (en) Method for observing and measuring linearity of pipe material
JP3300888B2 (en) Ground displacement measuring device
JP2011027471A (en) Drilled cavity bending degree measuring apparatus and drilled cavity bending degree measuring method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210219

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20210831

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211026

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20211026

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20211102

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20211109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7026441

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150