JPS6342073B2 - - Google Patents

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JPS6342073B2
JPS6342073B2 JP57040831A JP4083182A JPS6342073B2 JP S6342073 B2 JPS6342073 B2 JP S6342073B2 JP 57040831 A JP57040831 A JP 57040831A JP 4083182 A JP4083182 A JP 4083182A JP S6342073 B2 JPS6342073 B2 JP S6342073B2
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JP
Japan
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hole
data
shape
drilling
excavation
Prior art date
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JP57040831A
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Japanese (ja)
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JPS58160492A (en
Inventor
Yoshihiko Oka
Kazutoshi Inoe
Teruhiko Umezono
Masanori Itami
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Mitsui Construction Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Construction Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は掘削孔の計測表示方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring and displaying boreholes.

地中に建造物の基礎等を構築するに際して、隣
接して多数の掘削孔が掘削され、特に拡底杭を埋
設する場合等には地表から所定深度のところに第
3図に示すような連続した拡底群孔を掘削する。
When constructing the foundation of a building underground, many adjacent drilling holes are drilled, and especially when burying expanded piles, continuous holes are drilled at a predetermined depth from the ground surface as shown in Figure 3. Drill a group of expanded holes.

従来例によると地下の掘削形状を確認するため
に、例えば図示しないが掘削機の先端に超音波測
定器を設け、測定したデータをペングラフ等に記
録すると共に、手作業により記録用紙に書かれた
データを読み取つて各孔の測定断面毎の掘削形状
図を作成して同一深度における掘削孔の形状相関
図を合成する。
According to conventional methods, in order to confirm the shape of underground excavation, for example, an ultrasonic measuring device (not shown) is installed at the tip of an excavator, and the measured data is recorded on a pen graph, etc., and also manually written on a recording paper. The data is read, an excavation shape diagram is created for each measured cross section of each hole, and a shape correlation diagram of the boreholes at the same depth is synthesized.

このようにして手作業により作成した形状図は
施工現場にフイードバツクされ、すでに掘削済み
の孔に隣接して新たに掘削する孔の掘削情報とし
て役立てると共に、建築確認等のための資料とし
て保管されていた。しかしながら上記従来例によ
ると掘削形状図の作成には多くの時間と人が必要
であり、迅速に施工現場へ掘削情報をフイードバ
ツク出来ないことや、記録用紙からの続取りや各
掘削孔形状の合成において視覚的な誤差、計算ミ
ス等が生ずるために適確な情報を伝えることが出
来ずに施工精度が低下する欠点があつた。
The shape drawings created by hand in this way are fed back to the construction site, where they are used as drilling information for new holes to be drilled adjacent to already drilled holes, and are stored as materials for construction confirmation, etc. Ta. However, according to the above-mentioned conventional example, creating an excavation shape diagram requires a lot of time and manpower, making it impossible to quickly feed back excavation information to the construction site, continuing from recording paper, and synthesizing each excavation hole shape. However, due to the occurrence of visual errors, calculation errors, etc., accurate information could not be conveyed, resulting in a decrease in construction accuracy.

そこで本発明は前記従来形の欠点を改善するも
のであり、掘削装置に設けた深度、回転角度およ
び距離を各々測定する装置と、これら各測定装置
により測定した各データや掘削孔の中心位置を指
示する位置設定入力データ等の掘削孔データを記
憶させ、これらデータに基づいて所定深度におけ
る掘削孔形状を演算処理するマイクロコンピユー
ターと、該コンピユーターで求めた掘削孔形状を
平面座標で表示する表示装置を備えた計測表示装
置を使用し、次のような計測を行うことにある。
Therefore, the present invention aims to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional type, and includes a device installed on the drilling rig to measure the depth, rotation angle, and distance, and data measured by these measuring devices and the center position of the drilling hole. A microcomputer that stores drilling hole data such as position setting input data to be instructed and calculates the shape of the drilling hole at a predetermined depth based on this data, and a display device that displays the shape of the drilling hole determined by the computer in planar coordinates. The objective is to perform the following measurements using a measurement display device equipped with:

本発明の目的は前記現在掘削中の掘削孔の形状
データを前記掘削装置に設けた各測定装置から得
てすでに掘削されマイクロコンピユーターで演算
処理された隣接孔の掘削形状図とともに重ね合わ
せ表示することにあり、これを見ながら隣接孔と
の掘削残部の有無等を判断して正確で能率的な掘
削を行うことである。
The object of the present invention is to obtain the shape data of the currently being drilled hole from each measuring device installed in the drilling rig and to superimpose and display the shape data of the neighboring hole that has already been drilled and processed by a microcomputer. This means that accurate and efficient excavation can be performed by checking this and determining whether or not there is any remaining excavation from adjacent holes.

更には前記隣接掘削情報に加え、予め予定掘削
孔形状も表示させるようにすると、現在掘削中の
掘削装置に設けた各測定装置からの実測データと
照合することが出来るために掘削精度は一段と向
上する等の作用効果を発揮する新規な発明であ
る。
Furthermore, in addition to the adjacent drilling information, if the planned drilling hole shape is also displayed in advance, drilling accuracy can be further improved because it can be compared with the actual measurement data from each measuring device installed on the drilling rig currently drilling. This is a novel invention that exhibits the following effects.

以下に本発明の一実施例を図面により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず第1図は計測表示装置の一部が装着された
拡底掘削時における掘削装置の部分縦断面図を示
す。
First, FIG. 1 shows a partial vertical cross-sectional view of the excavation equipment during bottom-expanding excavation, in which a part of the measurement and display device is attached.

地面1の縦孔2掘削位置上には架台3が設置さ
れ、該架台上にはロータリーテーブル4が回転可
能に載設されている。架台の中心部には先端にビ
ツト5を装着した角パイプによるロツド6が挿通
され、当該ロツドの基端は図示しないがスイベル
ジヨイント等を介してクレーン等により懸吊され
ている。前記ロータリーテーブル4には磁気セン
サ7が又ロツド6の側面には磁気スケール8がロ
ツドの長手方向に添つて付設され、この磁気セン
サ7と磁気スケール8とで深度測定装置が構成さ
れている。
A pedestal 3 is installed above the excavation position of the vertical hole 2 in the ground 1, and a rotary table 4 is rotatably mounted on the pedestal. A rod 6 made of a square pipe with a bit 5 attached to the tip is inserted through the center of the frame, and the base end of the rod is suspended by a crane or the like via a swivel joint or the like (not shown). A magnetic sensor 7 is attached to the rotary table 4, and a magnetic scale 8 is attached to the side surface of the rod 6 along the longitudinal direction of the rod, and the magnetic sensor 7 and the magnetic scale 8 constitute a depth measuring device.

次に前記ロータリーテーブル4の上部角隅には
かさ歯車4aが形成され、これにかさ歯車9が歯
合すると共に、当該かさ歯車9の軸9aの他端に
は回転角度測定装置としてロータリーエンコーダ
ー10が装着されている。
Next, a bevel gear 4a is formed at an upper corner of the rotary table 4, and a bevel gear 9 meshes with this, and a rotary encoder 10 is provided at the other end of the shaft 9a of the bevel gear 9 as a rotation angle measuring device. is installed.

又前記軸9aの他端には大形の平歯車11が軸
着され、該平歯車11に噛合して油圧モータ12
の回転軸に軸着された小形の平歯車13が設けら
れている。
A large spur gear 11 is attached to the other end of the shaft 9a, and meshes with the spur gear 11 to drive a hydraulic motor 12.
A small spur gear 13 is provided which is pivotally attached to the rotating shaft of the motor.

次に掘削孔2の所定深度には、掘削機のビツト
5で掘削したのち、これに隣接して設けた噴射ノ
ズル14からの高圧水流で掘削された拡底部15
が形成されるが、この拡底部の中心部から側壁面
15a迄の距離を計測する装置として超音波セン
サー16が装着されている。
Next, at a predetermined depth of the excavation hole 2, after excavating with the bit 5 of the excavator, an enlarged bottom part 15 is excavated with a high-pressure water stream from an injection nozzle 14 installed adjacent to the excavation hole 2.
is formed, and an ultrasonic sensor 16 is installed as a device for measuring the distance from the center of this enlarged bottom portion to the side wall surface 15a.

従つて上記第1図に示された装置は、油圧モー
タ12を回転させると小形の平歯車13と大形の
平歯車11とで減速され、この回転力はかさ歯車
9およびかさ歯車4aを介して架台3上でロータ
リーテーブル4を回転させる。
Therefore, in the device shown in FIG. 1, when the hydraulic motor 12 rotates, it is decelerated by the small spur gear 13 and the large spur gear 11, and this rotational force is transmitted through the bevel gear 9 and the bevel gear 4a. The rotary table 4 is rotated on the pedestal 3.

上記回転により基端が懸吊されたロツド6が回
転してビツト5で順次縦孔が掘削され、所定深度
に達したところで噴射ノズル14から高圧水を噴
射して拡底部15が掘削される。
As a result of the above-mentioned rotation, the rod 6 whose base end is suspended rotates, and vertical holes are sequentially excavated using the bit 5. When a predetermined depth is reached, high pressure water is injected from the injection nozzle 14 to excavate the enlarged bottom portion 15.

そしてこの場合磁気センサ7はロツド8の側面
に付着された磁気スケール8の目盛を読み取つて
掘削された縦孔の深度を計測し、ロータリーエン
コーダー10はロツド2の回転角度位置を検出す
ると共に、超音波センサー15からの発信波が拡
底部の側壁面15aに当たつて戻つてくる迄の時
間からその距離を各々計測することが出来る。
In this case, the magnetic sensor 7 reads the scale of the magnetic scale 8 attached to the side of the rod 8 to measure the depth of the excavated vertical hole, and the rotary encoder 10 detects the rotational angular position of the rod 2, and The distance can be measured from the time it takes for the emitted wave from the sonic sensor 15 to hit the side wall surface 15a of the expanded bottom portion and return.

次に第2図はこれら計測した各データを処理す
るための電気回路を示すブロツク図である。
Next, FIG. 2 is a block diagram showing an electric circuit for processing each of the measured data.

磁気センサ7からの深度データDと、ロータリ
ーエンコーダー10からの回転角度データRと、
超音波センサー16からの距離データLは各々マ
イクロコンピユータ17に入力される。該マイク
ロコンピユータ17は詳細な説明は省略するが通
常のマイクロコンピユータと同様に入出力部演算
部、制御部、記憶部等を具備している。
Depth data D from the magnetic sensor 7, rotation angle data R from the rotary encoder 10,
Distance data L from the ultrasonic sensors 16 are each input to the microcomputer 17. The microcomputer 17 is equipped with an input/output section, a control section, a storage section, etc., like a normal microcomputer, although a detailed explanation will be omitted.

前記各入力信号はマイクロコンピユータ内の記
憶部に記憶させると共に、必要に応じて制御部か
らの指示により演算部で演算処理される。又前記
マイクロコンピユータ17には、縦孔の中心位置
をX―Y座標で指示するような位置設定入力デー
タX―Yを供給するようになつている。
Each of the input signals is stored in a storage section within the microcomputer, and is subjected to arithmetic processing in an arithmetic section according to instructions from a control section as necessary. Further, the microcomputer 17 is supplied with position setting input data XY, which indicates the center position of the vertical hole using XY coordinates.

そして前記各装置からのデータ入力信号D,
R,Lと位置設定入力データとによる掘削孔のデ
ータはコンピユータ内で演算処理され、所定深度
における回転角度毎の掘削距離として記憶部内に
記憶するようにすると共に、該コンピユータに接
続されたデイスプレイ18に当該掘削形状を平面
座標で表示させる。すなわち第3図に示すように
掘削孔H1は座標位置X1―Y1を中心として所定回
転角度R1毎の距離L11〜L1oの各点をプロツトし
た軌跡として表示される。
and data input signals D from each of the devices,
The excavation hole data based on R, L and position setting input data is processed in the computer and stored in the storage unit as the excavation distance for each rotation angle at a predetermined depth, and the display 18 connected to the computer The excavation shape is displayed in plane coordinates. That is, as shown in FIG. 3, the excavated hole H 1 is displayed as a locus plotting points at distances L 11 to L 1o at each predetermined rotation angle R 1 with the coordinate position X 1 -Y 1 as the center.

同様にして前記掘削孔H1に隣接して掘削する
掘削孔H2は孔の中心位置を座標X2―Y2として掘
削されるが、この場合両孔の重複部Δhはすでに
掘削済みのためこれを除く部分が新規に掘削しな
ければならない区域である。従つて掘削孔H2
掘削する場合には前記マイクロコンピユータ17
に記憶しておいた掘削孔H1の形状データを読み
出してデイスプレイ18上に表示させておき、掘
削中の孔H2の形状を重ね合せる態様で順次計測
表示しながら監視して掘削を行う。
Similarly, the drill hole H 2 to be drilled adjacent to the drill hole H 1 is drilled with the center position of the hole as the coordinate X 2 - Y 2 , but in this case, the overlapping part Δh of both holes has already been drilled. The area excluding this area requires new excavation. Therefore, when drilling the borehole H2 , the microcomputer 17
The shape data of the drilled hole H 1 stored in is read out and displayed on the display 18, and the shape of the hole H 2 being drilled is monitored and monitored while being sequentially measured and displayed in an overlapping manner.

又他の方法としては前記掘削孔H2の形状デー
タに加え、掘削孔H2の掘削予定形状の設計値を
マイクロコンピユータ17に入力して重ね合わせ
表示するようにし、更にこの上に実測値による掘
削孔H2の形状データをプロツトすると、両者の
照合状態が明確となり掘削精度は一段と向上す
る。そして第2図の構成中マイクロコンピユータ
17とデイスプレイ18はいずれも掘削機に塔載
するようにし、作業者はデイスプレイを監視しな
がら掘削をすると良い。
Another method is to input the design value of the planned shape of the drill hole H 2 into the microcomputer 17 in addition to the shape data of the drill hole H 2 and display it in a superimposed manner. By plotting the shape data of drilling hole H2 , the comparison status between the two becomes clear and the drilling accuracy is further improved. In the configuration shown in FIG. 2, both the microcomputer 17 and the display 18 are mounted on the excavator, and the operator is preferably able to excavate while monitoring the display.

尚上記マイクロコンピユータ17として比較的
記憶容量の大きいものを使用する場合には全ての
掘削孔データを記憶させることも可能であるが、
コストその他の関係で記憶容量の小さいものを使
用する場合には、一つの掘削孔の掘削が終了する
毎にその掘削形状データをフロツピーデイスク1
9に移し変える。そしてフロツピーデイスクを記
憶媒体として大容量のコンピユータ20に記憶す
ると共に、保存用としてX―Yプロツター21に
表示させておく。そしてコンピユーター20に記
憶された各掘削孔の形状データはこれらに隣接し
て新たに孔を掘削する際にフロツピーデイスク2
2を記録媒体として前記マイクロコンピユーター
17に入力せしめ、隣接情報を提供する。
In addition, if the microcomputer 17 has a relatively large storage capacity, it is possible to store all the drilling hole data.
When using a device with a small storage capacity due to cost or other reasons, each time the drilling of one drilling hole is completed, the drilling shape data is stored on a floppy disk 1.
Move to 9. Then, the floppy disk is used as a storage medium to be stored in a large-capacity computer 20, and is also displayed on an XY plotter 21 for storage. The shape data of each drilled hole stored in the computer 20 is stored on the floppy disk 20 when a new hole is drilled adjacent to it.
2 is input to the microcomputer 17 as a recording medium to provide adjacent information.

以上の本願発明によると、従来手作業により作
図していた掘削孔形状をマイクロコンピユーター
の処理によりデイスプレイ、XYプロツター等の
表示装置に平面座標として適宜表示することが出
来るので、作業は極めて簡単となり、又迅速に施
工現場に隣接する掘削孔の情報を提供することが
出来る。
According to the present invention as described above, the shape of the drilling hole, which was conventionally drawn manually, can be displayed as plane coordinates on a display device such as a display or an XY plotter as appropriate through processing by a microcomputer, making the work extremely simple. Additionally, information on excavation holes adjacent to the construction site can be provided quickly.

しかも掘削機を操作する作業者は表示装置に表
われた掘削済みの隣接孔や予定区域を表示する設
計値等による形状データと照合しながら作業する
ので精度は一段と向上する等の効果を発揮するも
のである。
Furthermore, the operator operating the excavator performs the work while checking against shape data based on design values that display adjacent holes that have already been drilled and the planned area displayed on the display, resulting in further improvements in accuracy. It is something.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はいずれも本発明の実施例を示し、第1図
は各種測定装置を装着した掘削装置の一部縦断面
図、第2図は信号処理を行う電気回路のブロツク
図、第3図は掘削孔を平面座標で示す相関図であ
る。 符号の説明、1……地面、2……掘削孔、3…
…架台、4……ロータリーテーブル、4a,9…
…かさ歯車、5……ビツト、6……ロツド、7…
…磁気センサ、8……磁気スケール、10……ロ
ータリーエンコーダー、11,13……平歯車、
12……油圧モータ、14……噴射ノズル、15
……拡底部、15a……側壁面、16……超音波
センサー、17……マイクロコンピユーター、1
8……デイスプレイ、19,22……フロツピー
デイスク、21……コンピユーター。
The drawings all show embodiments of the present invention; Fig. 1 is a partial longitudinal cross-sectional view of an excavation rig equipped with various measuring devices, Fig. 2 is a block diagram of an electric circuit for signal processing, and Fig. 3 is a diagram of an excavator equipped with various measuring devices. It is a correlation diagram showing holes in planar coordinates. Explanation of symbols, 1...Ground, 2...Drilling hole, 3...
... Frame, 4... Rotary table, 4a, 9...
...Bevel gear, 5...Bit, 6...Rod, 7...
...Magnetic sensor, 8...Magnetic scale, 10...Rotary encoder, 11, 13...Spur gear,
12...Hydraulic motor, 14...Injection nozzle, 15
... Expanded bottom part, 15a ... Side wall surface, 16 ... Ultrasonic sensor, 17 ... Microcomputer, 1
8...display, 19, 22...floppy disk, 21...computer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 掘削装置に設けた深度、回転角度および距離
を各々測定する装置と、少なくとも前記各装置に
より測定した掘削孔の各データと掘削孔の中心位
置を指示する位置設定入力データ等の掘削孔デー
タを記憶すると共に、前記各データに基づいて所
定深度における掘削孔形状を演算処理する機能を
具備したコンピユーターと、前記コンピユターで
処理した掘削孔形状を平面座標で表示する表示装
置とを備えた掘削孔の計測表示装置を使用し、コ
ンピユータやその周辺装置に記憶された掘削済み
孔のデータに基づき隣接する掘削孔形状を表示装
置の平面座標上に表示させておき、掘削装置に設
けた深度、回転角度および距離を各々測定する各
測定装置による現在掘削中の実測データと、当該
掘削孔の中心位置設定入力データとをコンピユー
ターで演算処理し、前記表示装置の平面座標上に
重ね合せ表示する掘削孔の計測表示方法。 2 掘削装置に設けた深度、回転角度および距離
を各々測定する装置と、少くとも前記各装置によ
り測定した掘削孔の各データと掘削孔の中心位置
を指示する位置設定入力データ等の掘削孔データ
を記憶すると共に、前記各データに基づいて所定
深度における掘削孔形状を演算処理する機能を具
備したコンピユーターと、前記コンピユーターで
処理した掘削孔形状を平面座標で表示する表示装
置とを備えた掘削孔の計測表示装置を使用し、コ
ンピユーターやその周辺装置に記憶された掘削済
み孔のデーータに基づき隣接する掘削孔形状を表
示装置の平面座標上に表示すると共に、これに隣
接して新に掘削する孔の形状に相当する設計値デ
ータをコンピユーターに入力して予定掘削孔形状
を前記掘削済み孔の形状と同様に表示装置の平面
座標上に重ね合せ表示せしめ、一方現在掘削中の
孔形状は掘削装置に設けた深度、回転角度および
距離の各測定装置による現在掘削中の実測データ
をコンピユーターに記憶させると共に、当該デー
タを演算処理してその掘削形状を前記表示装置に
重ね合せ表示させ、予定掘削孔形状と照合する掘
削孔の計測表示方法。
[Scope of Claims] 1. A device installed in a drilling rig to measure depth, rotation angle, and distance, and at least each data of the drilling hole measured by each of the devices and position setting input data indicating the center position of the drilling hole. a computer having a function of storing drilling hole data such as the above, and calculating the shape of the drilling hole at a predetermined depth based on each of the data; and a display device that displays the shape of the drilling hole processed by the computer in planar coordinates. Using a drilling hole measurement and display device equipped with The actual measurement data during the current excavation by each measuring device that measures the installed depth, rotation angle, and distance, and the input data for setting the center position of the drilling hole are processed by a computer and superimposed on the plane coordinates of the display device. Measurement and display method of drill holes to be displayed together. 2. Devices installed on the drilling equipment to measure depth, rotation angle, and distance, and at least each data of the drilling hole measured by each of the devices and drilling hole data such as position setting input data indicating the center position of the drilling hole. an excavation hole equipped with a computer having a function of storing the information and calculating the excavation hole shape at a predetermined depth based on the respective data, and a display device that displays the excavation hole shape processed by the computer in plane coordinates. Using the measurement display device, the shape of the adjacent drill hole is displayed on the plane coordinates of the display device based on the data of the drilled hole stored in the computer and its peripheral devices, and a new hole is drilled adjacent to this. Design value data corresponding to the shape of the hole is input into the computer, and the planned drilling hole shape is superimposed and displayed on the plane coordinates of the display device in the same way as the shape of the already drilled hole, while the shape of the hole currently being drilled is The computer stores the actual data measured by the depth, rotation angle, and distance measuring devices installed in the equipment during the current excavation, processes the data, superimposes the excavation shape on the display device, and displays the planned excavation. A method of measuring and displaying boreholes that matches the hole shape.
JP57040831A 1982-03-17 1982-03-17 Apparatus for measuring and displaying drilled hole and use thereof Granted JPS58160492A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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