JP2002021077A - 円柱状物の位置観測方法 - Google Patents
円柱状物の位置観測方法Info
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Abstract
の位置を観測すること。 【解決手段】円柱状の観測対象の位置観測方法であっ
て、観測対象の周面に凸面鏡を配し、観測基準位置から
前記凸面鏡に対してレーザー光線を照射して、前記凹面
鏡からの反射光を受光して、前記観測基準位置から前記
凸面鏡までの距離と、方角を検出することによって、前
記観測対象の位置を観測する。
Description
よって打ち込む杭の位置を正確に観測して、所定の位置
に打ち込む為の観測方法に関するものである。
二カ所の観測基準点100A,100Bから杭打ち船の
二カ所に設置した平面鏡110A,110Bからの反射
光を観測することによって、杭120が所定の位置に打
ち込まれているか否かを観測していた。
うな従来の円柱状物の位置観測方法では、観測基準点の
二カ所に人員を配置する必要があり、二台のトランシッ
トが必要であって、経費がかさむという問題があった。
の位置を観測することを目的としてなされたものであ
る。
の円柱状物の位置観測方法は、陸上に設定した観測基準
位置から、海上の杭打ち船で打ち込まれる杭の位置を観
測する杭打ち観測方法であって、杭打ち用の円柱状の打
ち込み手段の外周面もしくは打ち込まれる杭の外周面に
沿って反射体を配設して略円柱状の反射面を形成し、観
測基準位置から前記反射面に対してレーザー光線を照射
して、前記反射面からの反射光を受光することによっ
て、前記観測基準位置から前記反射面までの距離と、方
角を検出して、前記杭の位置を観測することを特徴とし
ている。
測方法であって、観測対象の周面に凸面鏡を配し、観測
基準位置から前記凸面鏡に対してレーザー光線を照射し
て、前記凸面鏡からの反射光を受光することによって、
前記観測基準位置から前記凸面鏡までの距離と、方角を
検出して、前記観測対象の位置を観測することを特徴と
している。なお、前記反射面は、微小平面からなる疑似
円柱状の反射面でもよい。また、円柱状物とは杭打ち用
の杭のように中空で筒状のものや、電柱のように中実の
ものも含むものである。
の位置観測方法を、その実施の形態を示した図面に基づ
いて詳細に説明する。
船であり、海底に降ろしたアンカーに固定されたワイヤ
ーによって仮固定されており,その船体に設置されたク
レーン状の打設機構2から垂下された円柱状のハンマー
3を打ち下ろすことによって、円筒状の鋼管杭Kを海底
に打ち込むように構成されている。4は打ち込まれる杭
を支持するガイド体であり、開閉自在な環状の保持体4
1によって鋼管杭Kを保持して所定の位置・所定の角度
に位置決めして、前記ハンマー3で打ち込む補助をす
る。
能を備え、観測対象を自動的に追尾する自動追尾機能を
備えたトータルステーションであり、陸上に設定した観
測基準位置に設置されている。61は前記トータルステ
ーション6のデータを前記コントロールシステム5に無
線送信する通信機である。なお、この通信機61を介し
て前記コントロールシステム5からの指令を受信し、ト
ータルステーション6を遠隔制御するようにして、起動
・停止や初期値の変更設定等を遠隔制御してもよい。
が円柱面状に装着されている。この反射体Mは凸面を形
成しているので、どの方角から入射したレーザー光線を
も入射方角へ反射することができる。また、反射光の角
度はハンマー3の中心から照射された場合と同じ角度と
なり、反射光によって測定される距離にハンマー3の半
径を加算することによってハンマー3の中心の位置を得
ることができるのである。このようにして、前記トータ
ルステーション6はこの反射体Mを自動追尾し、この反
射体Mからの反射光を受光して、トータルステーション
6から反射体Mまでの距離と水平角および仰角等の角度
データを前記通信機61を介して、それらのデータをコ
ントロールシステム5に送信する。このように、反射体
Mの座標計算は、トータルステーション6側で行っても
良いが、コントロールシステム5側で行っても良い。何
れの方法を選択することも可能である。コントロールシ
ステム5においては、トータルステーション6から送信
されたデータを解析して、現在打ち込み中の杭Kの水平
位置と傾斜角度と杭の高さを算出する。
図2に示したように、コントロールシステム5のディス
プレイ装置の画面上に表示する。図2において、ウイン
ドウW1においては、グリッド表示とともに、目標位置
Aと、現在作業中の杭の番号とともにその杭の位置B
が、グラフィック表示されている。ウインドウW2にお
いては、杭の上端の高さHと、打ち込むべき残り高さh
と、杭の左右の傾きD1と前後の傾きD2と船体の左右
の傾きD3と船体の前後の傾きD4が表示されている。
これらの情報は、後述する手法によって算出されたもの
である。
置Bが位置Aに重なるために必要な微調整すべき方向と
量とを把握して、アンカーに固定されたワイヤーを操作
することによって杭打ち船1とガイド体4を前後左右に
適量動かすのである。また、トータルステーション6か
ら送信される仰角データに基づいて、杭の上端の高さが
随時算出・表示されるので、残り高さhが0になるまで
打ち込んで、0になった時点で打ち込みを停止するので
ある。また、時間当たりの打撃回数や打撃当たりの沈下
量を算出して、適正な杭打ちが行われているか否かを監
視する。
ー等を操作して微調整する代わりに、コントロールシス
テム5で検出した位置のずれを自動的に調整する機能を
持たせてもよい。そのために、電気信号でワイヤー等を
操作して鋼管杭の位置を調整する手段や、所定の打ち込
み量で自動的に作業中止する手段等を備えるとよい。
たが、ハンマーによる瞬間的な打撃に代えて図3に示し
たような振動発生手段7bによる打設でもよい。図3に
おいて、振動発生手段7bはバイブロと称される上下方
向の振動発生機構を内蔵したものであり、上下方向の振
動によって杭を徐々に沈下させるように構成されてい
る。この場合には、円柱状の振動発生手段7bの外周に
沿って反射体Mbを貼付し、この反射体Mbにレーザー
光を照射してその反射光を受光することによって、前記
反射体Mbを自動的に追尾して、その位置と角度(方
角)を通信機61を介してコントロールシステム5に送
信する。あとは、図1の場合と同様に、図2に示したよ
うなディスプレイ装置の画面を見ながら杭の位置を適宜
修正して打ち込むのである。
には、反射体が杭と同様の円柱状であるので、杭の中心
は反射光の延長線上にあり、杭の中心は反射光による測
定距離に反射体の半径相当の寸法を加算した距離に位置
することになる。このようにして杭Kの位置Bを観測す
ることができるのである。また、杭の上端の高さHはト
ータルステーション6によって測定した距離と仰角とか
ら反射体の中心の高さを算出し、それに、杭の上端と反
射体の貼付位置との上下方向の差を加味することによっ
て算出することができる。なお、反射体からの反射光は
縦の輝線状に観測されるので、かかる輝線状の反射光の
輝度分布の統計的な平均値もしくは最頻値もしくは中央
値に相当する高さを反射体の追跡ポイントとして自動追
尾する。また、前記ガイド体4の位置と杭の上端の位置
との偏差に基づいて、杭の傾斜角度D1,D2,D3,
D4を観測することができる。なお、反射体が杭の外周
面に沿って形成されたものでなく、図5に示したよう
に、半径rの球面状の凸面鏡であって、前記凸面鏡の中
心が杭の中心からdの位置に配設されていた場合でも、
図のような直角三角形が成り立つ場合には、トータルス
テーション5によって計測した距離L1と角度θ1に基
づいて以下の式によって杭の中心Ksまでの距離Lkと
角度θkを算出することが可能になる。
ば、多数の杭を正確な位置に打ち込むことができるの
で、海上構築物に使用する杭に限らず、陸地での杭打ち
にも適用することができる。例えば、軟弱な地盤を改良
するために打ち込んだパイプの先部から周囲に地盤改良
用剤を注入する場合にも利用できる。このような地盤改
良の場合には、図4に示したように、1本の注入点Pを
中心とした所定の半径の円内の部分Cにおいて地盤改良
剤の効果が得られるので、かかる円にカバーされない領
域が発生しないように、順次正確な位置に打ち込む必要
がある。そのために、本発明の円柱状物の位置観測方法
によって正確な打ち込み・注入が可能になるのである。
ては、円柱もしくは円筒の外周に沿って配設されたほぼ
円筒状の反射鏡であればよく、微小な反射体を多数並べ
て形成したシート状の反射体を杭もしくはハンマーの外
周面に巻き付けたものでもよい。
観測方法によれば、観測基準点から離れた位置にある杭
等の円柱状部物の位置を、少ない人員と装置を用いて正
確に観測することができる。
の形態による、海上における杭打設工事を説明する構成
図である。
事を説明する構成図である。
説明図である。
を説明する説明図である。
明する説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】陸上に設定した観測基準位置から、海上の
杭打ち船で打ち込まれる杭の位置を観測する杭打ち観測
方法であって、杭打ち用の円柱状の打ち込み手段の外周
面もしくは打ち込まれる杭の外周面に沿って反射体を配
設して略円柱状の反射面を形成し、観測基準位置から前
記反射面に対してレーザー光線を照射して、前記反射面
からの反射光を受光し、前記観測基準位置から前記反射
面までの距離と、方角を検出することによって、前記杭
の位置を観測することを特徴とする杭打ち観測方法。 - 【請求項2】円柱状の観測対象の位置観測方法であっ
て、観測対象の周面に凸面鏡を配し、観測基準位置から
前記凸面鏡に対してレーザー光線を照射して、前記凸面
鏡からの反射光を受光し、前記観測基準位置から前記凸
面鏡までの距離と、方角を検出することによって、前記
観測対象の位置を観測することを特徴とする円柱状物の
位置観測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000200774A JP2002021077A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 円柱状物の位置観測方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000200774A JP2002021077A (ja) | 2000-07-03 | 2000-07-03 | 円柱状物の位置観測方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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- 2000-07-03 JP JP2000200774A patent/JP2002021077A/ja active Pending
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