JP7052968B1

JP7052968B1 - 標尺

Info

Publication number: JP7052968B1
Application number: JP2020198525A
Authority: JP
Inventors: 忍寺川
Original assignee: 有限会社テラ
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: JP2022086488A

Abstract

【課題】レベル担当者のみでレベルによる高低差測量を可能とする所定の位置に垂直に自立する標尺を提供する。【解決手段】本発明に係る標尺は、振り竿と、これを揺動自在に保持する支持スタンドとを有する標尺であって、前記振り竿は、上端部に球面ナットと下端に錘を備える振り竿本体と、その振り竿本体の上端から起立するレベル用のターゲットとを有し、前記支持スタンドは、基台に起立する支柱と、その支柱の上端部から張出し、前記球面ナットに係合するナット座面を備えて前記振り竿を揺動自在に保持する支持板とを有してなる。【選択図】図１

Description

本発明は、レベルによる高低差測量に用いられる標尺に関する。

地盤の高低差測量、水平床面又は定盤の設置においては、自動レベル、電子レベル又はレーザーレベルなどのレベルが用いられる。かかるレベルは基準位置に配置され、所定位置に配置された標尺を視準することにより高低差測量が行われる。このため、所定位置に設置された標尺の位置の特定及び垂直であるかが重要であり、精確な高低差測量を行うための種々の提案がなされている。

例えば、特許文献１に、測点に設置され、測量装置から出射された光を反射する反射体を有する測量用ターゲットにおいて、上記反射体を支持する支持体と、該支持体に一体に設けられ上記測点に対する上記反射体の位置決めを行うための求心手段を有する測量用ターゲットが提案されている。この測量用ターゲットによると、レーザースキャナーによる測量でも、レーザースキャナーが測点を正確に検出できる。また、作業員が測量用ターゲットの求心作業を正確にしかも短時間で容易に行うことができるとされる。

特許文献２に、前後に揺動させている標尺の目盛を所定周期で読み取って、前記標尺上の視準位置を自動的に演算する電子レベルであって、前記標尺を揺動するタイミングを標尺側作業者に報知するように構成された報知手段を備える電子レベルが提案されている。この電子レベルによれば、ウェービング法により高低差を測定する場合において、標尺側作業者が報知された揺動タイミングに合わせて標尺を揺動するだけで、最適なタイミングで標尺を揺動することができるので、標尺側作業者の勘や熟練に頼らず、精度よく高低差を測定することができるとされる。

また、特許文献３に、床の平滑性を計測するシステムであって、計測対象の床の上に立てられる円柱状の標尺と、この標尺の外面に設けられた受光センサと、標尺の傾斜を検出する傾斜センサと、計測対象の床から離れた基準位置に設置され、水平方向にレーザ光を照射して標尺の受光センサに当たって跳ね返った光を検出して測距データを取得する測域センサと、受光センサで検出したレーザ光検出位置と、測域センサで取得した測距データと、傾斜センサで検出した標尺の傾斜とに基づいて、標尺が立てられた床の三次元位置を演算する演算手段と、を備える床の平滑性計測システムが提案されている。この床の平滑性計測システムは、標尺の立て方に多少の傾斜があっても、各センサの検出に基づいて計測対象の床の三次元位置を比較的容易に得ることができるので、床の凹凸を高密度かつ高精度に計測でき、かつ、計測作業の効率を向上することができるとされる。

特開2006-220476号公報特開2019-138745号公報特開2018-185181号公報

上記特許文献１～３に記載のように、高低差測量においてはレベル担当者と標尺担当者の少なくとも２名を必要とするところ、標尺担当者の負担を軽減するための提案がなされている。すなわち、特許文献１に記載の測量用ターゲットは、反射体の位置決めを行うための求心手段が設けられており、標尺担当者はこの求心手段に基づいて標尺を設置することができる。特許文献２に記載の電子レベルは、高低差をウェービング法により測定するとき、標尺担当者が電子レベルに設けた報知手段に基づいて標尺を揺動すれば足りるので標尺担当者の勘や熟練を要求されない。特許文献３に記載の床の平滑性計測システムは、標尺の傾斜を傾斜センサで検出し、測定値を補正するので標尺の立て方に多少の傾斜があっても高精度で計測できる。

特許文献３に記載の床の平滑性計測システムは、特許文献１に記載の測量用ターゲット又は特許文献２に記載の電子レベルに対し、標尺担当者の負担が非常に少ないか又は標尺担当者を不要とする点で好ましい。しかしながら、床の平滑性計測システムの測定精度及び経済性は、その傾斜センサや演算手段などの機器に依存するとともに必ずしも測定精度は高くない。本来、高低差測量は標尺が所定位置に垂直に立設された状態で行われてこそ、さらに精確な高低差測量が可能となる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、レベル担当者のみでレベルによる高低差測量を可能とする所定の位置に垂直に自立する標尺を提供することを目的とする。

本発明に係る標尺は、振り竿と、これを揺動自在に保持する支持スタンドとを有する標尺であって、前記振り竿は、上端部に球面ナットと下端に錘を備える振り竿本体と、その振り竿本体の上端から起立するレベル用のターゲットとを有し、前記支持スタンドは、基台に起立する支柱と、その支柱の上端部から張出し、前記球面ナットに係合するナット座面を備えて前記振り竿を揺動自在に保持する支持板とを有してなる。

上記発明において、ターゲットは、円管状であって、下端部の視認用マーカ部とその上部のスケール部とを有するものがよい。

また、ターゲットは、円管状であって、下端部の視認用マーカ部とその上部の反射部とを有するものとすることができる。

基台は、振り竿が鉛直状態においてその軸Ｖが貫通する基台の貫通点であって、その基台が水平状態にあるときの貫通点を点Ｐとし、その基台が傾斜状態にあるときの貫通点を点Ｑとするとき、前記点Ｐを中心とする鉛直円と、点Ｐと点Ｑの高低差が所定値ΔＨとなる点の軌跡からなる補正円とを有するものがよい。上記所定値ΔＨは、｜ΔH｜＝1（mm）とすることができる。

本発明に係る標尺は、標尺を垂直に立設するための調整機構や操作を要せず所定の位置に垂直に自立させることができる。このため、レベルを用いた高低差測量において高精度の測量ができるとともに、標尺担当者がいない状態でもレベル担当者のみの測量を可能とすることができる。

本発明に係る標尺の説明図である。図１に示す振り竿が球面ナット部分で支持スタンドに保持されている状態を示す一部断面図（ａ、ｂ）及び振り竿本体の上端に起立されるターゲットの下端部を示す一部断面図（ｃ）である。図１に示す支持スタンドの基台部分の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を基に説明する。図１～３は、本発明に係る標尺の説明図である。図１は全体図、図２は振り竿が支持スタンドに保持されている上端部分の説明図、図３は支持スタンドの基台部分の説明図である。この標尺10は、振り竿11と、これを揺動自在に保持する支持スタンド20とを有してなる。前記振り竿11は、上端部に球面ナット112と下端に錘111を備える振り竿本体110と、その振り竿本体110の上端から起立するレベル用のターゲット15とを有する。そして、前記支持スタンド20は、基台21に起立する支柱22と、その支柱22の上端部から張出し、球面ナット112に係合するナット座面236（図２（ｂ））を備えて振り竿11を揺動自在に保持する支持板23とを有している。

本振り竿11は、振り竿本体110とターゲット15とが脱着可能になっており、所要のターゲットを有する振り竿11を設置することができる。振り竿本体110は、上端部に球面ナット112と下端に錘111を備える棒状体である。その球面ナット112は、図２（ａ、ｂ）に示すように、支持スタンド20の支持板23に設けられたナット座面236に保持されている。これにより振り竿11は、錘111の方向（図３に示す鉛直方向Ｖ）を向くように保持される。ナット座面236は、図２（ｂ）に示すような面取り形状にすることができる。これにより、振り竿11が安定し、振り竿11の鉛直方向Ｖへの設定がなめらかに行われる。

球面ナット112は、図２（ａ）に示すように、振り竿本体110の上端部に設けられたねじ部にねじ結合され、緩止めナット113により振り竿本体110に固定させることができる。球面ナット112は、振り竿本体110の上端部でこれに沿って50～100mm程度の位置調整ができるようになっているのがよい。球面ナット112は、球面部112aとフランジ部112bとを有するものがよい。また、振り竿10の高さ方向の移動範囲が規制されるように支持板23の下部（5～15mm）に止めナット114を設けるのがよい。なお、上述のようにナット座面236が面取り形状になっているので、振り竿11が安定し易く球面ナット112の球面部112aの損傷が防止される。ナット座面236は球面形状でなくてもよい。

振り竿本体110は丸棒を使用することができ、その長さは、90～120cm程度にすることができる。錘111は一般的に使用される下げ振りを使用することができる。振り竿本体110の上端には図２（ｃ）に示すように、ターゲット15が起立するように接合される。ターゲット15は、軽量であるのがよく、その素材にアルム円管を使用することができる。この場合、図２（ｃ）に示すように振り竿本体110との接合部は、強度・耐久性を考慮し鋼製の長ナット153を使用するのがよい。このターゲット15は、長ナット153がターゲット本体151に圧着されている。

このターゲット15は、計測用のスケールを有するが、視認しやすいようにマーカを有するものがよい。図１に、下端部に赤色のマーカ部15aを有し、その上部に計測用の目盛が刻まれたスケール部15bを有するターゲット15を示す。ターゲット15は円管状で、円管状のスケール部15bが設けられているので、ターゲット15を視準し易い。スケール部15bの目盛は、バーコードでもよく、自動レベルや電子レベル用に使用される。また、スケール部15bは、光の反射体である反射部とすることができ、レーザーレベル用の標尺として使用することができる。

支持スタンド20は、振り竿11を安定して保持できればよい。基台21は、平板状で支持スタンド20を垂直に設置することができ、図３に示すように、振り竿11が鉛直状態のときその軸Vが貫通する点Pを中心とする鉛直円215を有する。また、基台21は、基台21が傾斜状態にあるときに軸Vが基台21を貫通する点Ｑとするとき、点Ｐと点Ｑの高低差が所定値ΔＨとなる点の軌跡からなる補正円216を有する。これにより、設置した標尺の振り竿11の軸V（錘先端）が上記補正円216のどの箇所を指示するかによって、レベルにより実測した高さを、実際に測定すベき点Pの高さに補正することができる。所定値ΔＨは、｜ΔH｜＝1（mm）とすることができる。また、基台21に軸Vを中心軸とする貫通孔25を設け、貫通孔25を通してマーキングを行い、マーキング位置の確認を行うことができる。支持スタンド20の安定設置のために脱着可能なアンカー26を設けることができる。

本標尺を使用して、1,500～2,000mmの定盤を直列に5枚並べて設置する作業を行った。標尺の仕様は、振り竿の球面ナットしたの長さが900mm、錘の重量が400g、ターゲットのマーカ部の長さが200mm、スケール部の長さが400mmであった。この標尺は、使用において振り竿11を3～5秒で安定させ垂直方向を指示させることができた。レベルは、旭精密株式会社製 PENTAX AL-M4を使用した。定盤の設置平面誤差は0.1mm以下であった。

10 標尺
11 振り竿
110 振り竿本体
111 錘
112 球面ナット
113 緩止めナット
114 止めナット
15 ターゲット
151 ターゲット本体
153 長ナット
20 支持スタンド
21 基台
215 鉛直円
216 補正円
22 支柱
23 支持板
235 振り竿穴
236 ナット座面
25 貫通孔
26 アンカー

Claims

振り竿と、これを揺動自在に保持する支持スタンドとを有する標尺であって、
前記振り竿は、上端部に球面ナットと下端に錘を備える振り竿本体と、その振り竿本体の上端から起立するレベル用のターゲットとを有し、
前記支持スタンドは、基台と、その基台から垂直に起立する支柱と、その支柱の上端部から張出し、前記球面ナットに係合するナット座面を備えて前記振り竿を揺動自在に保持する支持板とを有し、
前記基台は、前記支持スタンドが設置面に対して垂直状態にあって鉛直状態の振り竿の軸Ｖがその基台を貫通する点Ｐを中心とする鉛直円を有してなる標尺。
ターゲットは、円管状であって、下端部の視認用マーカ部とその上部のスケール部若しくは反射部とを有することを特徴とする請求項１に記載の標尺。
基台は、支持スタンドが設置面に対して傾斜状態にあるときに振り竿の軸Ｖがその基台を貫通する貫通点を点Ｑとし、点Ｐと点Ｑの高低差が所定値ΔＨとなる点の軌跡からなる補正円を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の標尺。
レベル用のターゲットを有する振り竿が基台から垂直に起立する支柱により揺動自在に保持されてなる標尺であって、前記基台が水平状態に設置されたとき鉛直状態の振り竿の軸Vがその基台を貫通する点Ｐを中心とする鉛直円を有する標尺を用いた高低差測量方法において、
先ず高低差測量時に前記振り竿の軸Ｖが前記基台を貫通する点Ｑを求め、次に点Ｐ－点Ｑ間の距離に基づいて測定されたレベルの読みを補正し、点Ｐにおける高低差を求める高低差測量方法。
点Ｐに対して高低差ΔＨが｜ΔＨ｜＝1（mm）となる点Ｑの軌跡からなる補正円を基台に設け、その基台を貫通する振り竿の軸Ｖが前記補助円内にあるように高低差測量を行う請求項４に記載の高低差測量方法。