JP2008014893A - Clinometer and measurement method using the same - Google Patents

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Hiroshi Yoshida
田 宏 吉
Yukihiko Hisawa
沢 幸 彦 氷
Koichi Otsuka
塚 浩 一 大
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Toto Electric Industry Co Ltd
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Toto Electric Industry Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clinometer with a very small diameter dimension (for example, diameter of 25 mm or shorter), and a method of measuring displacement of a hole drilled from a drilling schedule line, using the clinometer. <P>SOLUTION: The clinometer comprises a measuring device 1 for measuring the inclination from the horizontal direction, a visual device 2 for visually recognizing the measurement device, an illuminating device 3 for irradiating the measurement device 1 so that the measurement device 1 can be recognized visually by the visual device 2, a transmission line 4 for transmitting the result of visual recognition by the visual device 2, and a case 5. The measurement device 1, the visual device 2, and the illuminating device 3 are stored in the case 5. The case 5 is constituted into a roughly cylindrical shape. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボーリング孔（例えば、鉛直方向のボーリング孔）の曲がり測定、すなわち、削孔されたボーリング孔が削孔予定線に対して、どの程度だけ変位しているのか（傾いているのか）を調べるための方法及び装置に関する。   The present invention measures the bending of a boring hole (for example, a vertical boring hole), that is, how much the drilled boring hole is displaced (inclined) with respect to the planned drilling line. The present invention relates to a method and an apparatus for checking the above.

ボーリング孔やモニターリングの通水孔の削孔時に、削孔予定線に対する変位（曲がり或いは傾きの程度）を傾斜計で測定することが一般的に行われる。   When drilling a boring hole or a water flow hole of a monitoring ring, it is generally performed to measure a displacement (degree of bending or inclination) with respect to a planned drilling line with an inclinometer.

近年、例えば、地盤改良工法、土壌浄化工法等において、各種ボーリング孔やモニターリングの削孔に際して、掘削孔の径寸法が小さい場合が多く、例えば、傾斜計の直径が２５ｍｍ以下であることが要求される場合がある。   In recent years, for example, in the ground improvement method, the soil purification method, etc., when drilling various boring holes and monitoring rings, the diameter size of the drilling hole is often small, for example, the diameter of the inclinometer is required to be 25 mm or less. May be.

しかし、既存の傾斜計では、その直径を２５ｍｍ以下にすることは不可能である。   However, with existing inclinometers, it is impossible to reduce the diameter to 25 mm or less.

その他の従来技術として、磁気マーカーを用いて、竪孔における掘削先端位置を容易且つ高精度に計測するシステムが提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係るシステムは、極小径の掘削孔における使用を前提としておらず、そのため、計測計の直径を３０ｍｍ以下に収めることは不可能である。
特開２００５−２８３４１９号公報 As another conventional technique, a system that easily and highly accurately measures a drilling tip position in a borehole using a magnetic marker has been proposed (see Patent Document 1).
However, such a system is not premised on use in a very small diameter drilling hole, and therefore, it is impossible to keep the diameter of the measuring instrument below 30 mm.
JP 2005-283419 A

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、径寸法が極めて小さい（例えば、直径２５ｍｍ以下の）傾斜計と、当該傾斜計を用いて削孔予定線に対する削孔孔の変位を計測する方法の提供を目的としている。   The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and an inclinometer having an extremely small diameter (for example, a diameter of 25 mm or less) and a drilling hole for a planned drilling line using the inclinometer. The purpose is to provide a method for measuring the displacement of a hole.

本発明の傾斜計（１００、１０２）は、水平に対する傾斜を計測する計測装置（例えば、気泡式水準器１、浮１Ａ等）と、該計測装置を視認する目視装置（例えば、ＣＣＤカメラ２、内視鏡）と、該目視装置（２）により計測装置（１、１Ａ）が視認出来るように計測装置（１）を照射する照明装置（例えばＬＥＤランプ３）と、目視装置（２）による視認の結果を伝達する伝達ライン（例えば、目視装置がＣＣＤカメラの場合は電気信号ケーブル４、内視鏡の場合は光ファイバー）と、筐体（筐体５）とを備え、該筐体（５）には計測装置（１）、目視装置（２）、照明装置（３）が収納されていると共に、該筐体（５）は概略円筒状に構成されていることを特徴としている（請求項１：図１〜図１０参照）。   The inclinometer (100, 102) of the present invention includes a measuring device (for example, bubble level 1, floating 1A, etc.) that measures the inclination with respect to the horizontal, and a visual device (for example, CCD camera 2, Endoscope), illumination device (for example, LED lamp 3) that irradiates the measurement device (1) so that the measurement device (1, 1A) can be visually recognized by the visual device (2), and visual recognition by the visual device (2) A transmission line (for example, an electric signal cable 4 when the visual device is a CCD camera, an optical fiber when the viewing device is an endoscope), and a housing (housing 5). Contains a measuring device (1), a visual device (2), and an illumination device (3), and the housing (5) is formed in a substantially cylindrical shape (claim 1). : See FIGS. 1 to 10).

本発明の実施に際して、前記筐体（５）は、直径が２５ｍｍ以下であるのが好ましい。   In carrying out the present invention, the casing (5) preferably has a diameter of 25 mm or less.

また、本発明の傾斜計（１０３）は、（例えば地上側に設置された図示しない光源と、）光ファイバー（４Ａ）と、該光ファイバー（４Ａ）に接続され且つ水平に対する傾斜を計測する計測装置（１Ａ）と、計測装置（１Ａ）の計測結果から傾斜を決定する制御装置（コントロールユニット或いはコンピュータ）と、計測装置（１Ａ）の計測結果を制御装置へ伝達するための電気信号伝達ライン（６Ａ）とを備えており、前記計測装置（１Ａ）は筐体（筐体５）内に収納されており、受光装置（１１Ａ）と、光ファイバー（４Ａ）から照射された光が入射すると受光装置（１１Ａ）表面上で焦点を結ぶ様に屈折する光学系（レンズ１２Ａ、その他）とを備え、該受光装置（１１Ａ）は、光学系（１２Ａ）を出た光が焦点を結んだ位置に関する情報を制御装置へ出力する様に構成されていることを特徴としている（請求項２：図１１）。   In addition, the inclinometer (103) of the present invention includes an optical fiber (4A) (for example, a light source (not shown) installed on the ground side), and a measuring device (4A) that is connected to the optical fiber (4A) and measures an inclination relative to the horizontal. 1A), a control device (control unit or computer) for determining the inclination from the measurement result of the measurement device (1A), and an electric signal transmission line (6A) for transmitting the measurement result of the measurement device (1A) to the control device The measuring device (1A) is housed in a housing (housing 5). When the light emitted from the light receiving device (11A) and the optical fiber (4A) is incident, the light receiving device (11A) And an optical system (lens 12A, etc.) that refracts so as to focus on the surface, and the light receiving device (11A) relates to the position where the light emitted from the optical system (12A) is focused. It is characterized by being configured so as to output the broadcast to the control unit (claim 2: Figure 11).

又、本発明の傾斜計（１００）は、前記筐体（５）の捩れを計測する捩れ計測装置（１Ｂ）を備え、該捩れ計測装置（１Ｂ）は近接センサ（６０）及び磁石（７０）を有しているのが好ましい（請求項３：図４〜図６）。
ここで、近接センサ（６０）は筐体（５）内に設けられ、磁石（７０）はロッド２０内壁面に所定の深度毎に複数個配置されているのが好ましく、前記ロッド２０は傾斜を計測するべきボーリング孔（Ｈ）に建て込まれ且つ筐体（５）が挿入される様に構成されている（図４、図５）。
或いは、磁石（７０）は筐体（５）内に設けられ、近接センサ（６０）はロッド（２０）内壁面に所定の深度毎に複数個配置されているのが好ましい（図６）。 The inclinometer (100) of the present invention includes a torsion measuring device (1B) for measuring the torsion of the casing (5), and the torsion measuring device (1B) includes a proximity sensor (60) and a magnet (70). (Claim 3: FIGS. 4 to 6).
Here, it is preferable that the proximity sensor (60) is provided in the housing (5), and a plurality of magnets (70) are arranged at predetermined depths on the inner wall surface of the rod 20, and the rod 20 is inclined. It is comprised so that it may be built in the boring hole (H) which should be measured, and a housing | casing (5) may be inserted (FIG. 4, FIG. 5).
Alternatively, the magnet (70) is preferably provided in the housing (5), and a plurality of proximity sensors (60) are preferably arranged at predetermined depths on the inner wall surface of the rod (20) (FIG. 6).

また、前記筐体（５）の捩れを計測する捩れ計測装置を備え、該捩れ計測装置はジャイロ（８０）で構成されているのが好ましい（請求項４）。   Further, it is preferable that a torsion measuring device for measuring torsion of the casing (5) is provided, and the torsion measuring device is constituted by a gyro (80).

なお、極小径の掘削孔（ロッドが建て込まれている掘削孔）の掘削は、ジェットによる掘削に限定されるものではない。   In addition, excavation of a very small diameter excavation hole (excavation hole in which a rod is built) is not limited to excavation by a jet.

上述した傾斜計（請求項１の傾斜計）を用いた計測方法は、傾斜を計測するべきボーリング孔にロッド（２０）を建て込む工程（Ｓ１）と、計測手段（例えば、気泡式水準器１、浮１Ａ等）、目視手段（例えば、ＣＣＤカメラ２、内視鏡）、照明手段（例えばＬＥＤランプ３）が収納されている筐体（プローブ５）をロッド（２０）内に挿入する工程（Ｓ３）と、筐体（プローブ５）を下降させつつ、所定の計測位置毎に筐体（５）の捩れ量を計測する捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）と、所定の計測位置毎に照明手段（例えばＬＥＤランプ３）で計測手段（例えば、気泡式水準器１、浮等）を照射して、目視手段（例えば、ＣＣＤカメラ２、内視鏡）で計測手段（１）の表示を視認する計測手段視認工程（Ｓ１０）と、計測手段視認工程（Ｓ１０）で視認された計測手段（１）の表示からロッド（２０）の傾斜を決定する工程（Ｓ１１）と、該工程で決定された傾斜を捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）で計測された捩れ量によって較正する較正工程（Ｓ１２）、とを有することを特徴としている（請求項５）。
ここで、捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）を実行する「所定の計測位置」と、計測手段視認工程（Ｓ１０）を実行する「所定の計測位置」とは、同一位置であっても良いし、別の位置であっても良い。 The measuring method using the inclinometer described above (the inclinometer of claim 1) includes a step (S1) of installing a rod (20) in a borehole to be measured for inclination, and a measuring means (for example, bubble level 1 , Floating 1A, etc.), visual means (eg, CCD camera 2, endoscope), and housing (probe 5) containing illumination means (eg, LED lamp 3) is inserted into the rod (20) ( S3), a torsion amount measuring step (S5, S6) for measuring the torsion amount of the housing (5) for each predetermined measurement position while lowering the housing (probe 5), and illumination for each predetermined measurement position Measuring means (for example, bubble level 1, floating, etc.) is irradiated by means (for example, LED lamp 3), and the display of measuring means (1) is visually recognized by visual means (for example, CCD camera 2, endoscope). Measuring means visualizing step (S10) and measuring means visualizing step (S Step (S11) for determining the inclination of the rod (20) from the display of the measuring means (1) visually recognized in (0), and the inclination determined in the step was measured in the torsion amount measuring step (S5, S6). A calibration step (S12) for calibrating according to the amount of twist (claim 5).
Here, the “predetermined measurement position” for executing the torsion amount measurement step (S5, S6) and the “predetermined measurement position” for executing the measurement means visualizing step (S10) may be the same position. Another position may be used.

上述した傾斜計（請求項２の傾斜計）を用いた計測方法は、傾斜を計測するべきボーリング孔にロッド（２０）を建て込む工程（Ｓ１）と、受光装置（１１Ａ）及び光学系（レンズ１２Ａ、その他）を備えた計測手段（１Ａ）が収納されている筐体（プローブ５Ａ）をロッド（２０）内に挿入する工程（Ｓ３）と、筐体（プローブ５Ａ）を下降させつつ、所定の計測位置毎に筐体の捩れ量を計測する捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）と、所定の計測位置毎に光学系（１２Ａ）を出た光が受光装置（１１Ａ）表面上で焦点を結んだ位置からロッド（２０）の傾斜を求める（Ｓ１１）工程と、該工程（Ｓ１１）で求めたロッドの傾斜を捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）で計測された捩れ量によって較正する較正工程（Ｓ１２）、とを有することを特徴としている（請求項６）。
ここで、捩れ量計測工程（Ｓ５、Ｓ６）を実行する「所定の計測位置」と、傾斜を求める（Ｓ１１）工程を実行する「所定の計測位置」とは、同一位置であっても良いし、別の位置であっても良い。 In the measuring method using the inclinometer described above (the inclinometer of claim 2), the step (S1) of installing the rod (20) in the boring hole for measuring the inclination, the light receiving device (11A) and the optical system (lens) Step (S3) for inserting the housing (probe 5A) in which the measuring means (1A) having 12A, etc. is housed into the rod (20), and lowering the housing (probe 5A) A twist amount measuring step (S5, S6) for measuring the amount of twist of the housing at each measurement position, and the light emitted from the optical system (12A) at each predetermined measurement position is focused on the surface of the light receiving device (11A). A step of obtaining the inclination of the rod (20) from the tied position (S11), and a calibration step of calibrating the inclination of the rod obtained in the step (S11) with the amount of twist measured in the amount of twist measurement step (S5, S6). (S12), Are (claim 6).
Here, the “predetermined measurement position” for executing the torsion amount measurement step (S5, S6) and the “predetermined measurement position” for executing the step of obtaining the inclination (S11) may be the same position. Another position may be used.

上述する構成を具備する本発明の傾斜装置（請求項１）を用いれば、照明装置（例えばＬＥＤランプ３）で計測装置（例えば、気泡式水準器１、浮１Ａ等）を照射し、目視装置（例えば、ＣＣＤカメラ２、内視鏡）で計測装置の表示を視認し、視認された計測装置の表示から、ボーリング孔（Ｈ）或いはロッド（２０）の傾斜を決定することが出来る。
ここで計測装置（１）、目視装置（２）、照明装置（３）は、筐体（筐体５）に収納されているおり、直径寸法の小さな円筒形状に構成することが出来るので、本発明によれば、直径寸法の小さな傾斜計が提供されるのである。 If the tilting device of the present invention having the above-described configuration (Claim 1) is used, a lighting device (for example, LED lamp 3) irradiates a measuring device (for example, bubble level 1, float 1A, etc.), and a visual device. The display of the measuring device is visually recognized (for example, the CCD camera 2 and the endoscope), and the inclination of the boring hole (H) or the rod (20) can be determined from the displayed display of the measuring device.
Here, the measuring device (1), the visual device (2), and the lighting device (3) are housed in a housing (housing 5) and can be configured in a cylindrical shape with a small diameter. According to the invention, an inclinometer with a small diameter is provided.

或いは本発明の傾斜装置（請求項２）を用いれば、光学系（レンズ１２Ａ、その他）により、光ファイバー（４Ａ）から照射された光が受光装置（１１Ａ）表面上で焦点を結び、当該焦点を結んだ位置から、ボーリング孔（Ｈ）或いはロッド（２０）の傾斜を求めることが出来る。
そして、光学系（レンズ１２Ａ、その他）及び受光装置（１１Ａ）は筐体（筐体５Ａ）に収納されているおり、直径寸法の小さな円筒形状に構成することが出来る。 Alternatively, if the tilting device of the present invention (Claim 2) is used, the light irradiated from the optical fiber (4A) is focused on the surface of the light receiving device (11A) by the optical system (lens 12A, etc.), and the focus is adjusted. From the tied position, the inclination of the boring hole (H) or the rod (20) can be obtained.
The optical system (lens 12A, etc.) and the light receiving device (11A) are housed in a housing (housing 5A), and can be configured in a cylindrical shape with a small diameter.

ここで、本発明の傾斜装置を下降する際に、筐体（プローブの筐体）自体が回転或いは回動してしまうと、ボーリング孔或いはロッドの傾斜を正確に求めることができない。
しかし、本発明において、前記筐体の捩れを計測する捩れ計測装置（６０、７０）を備えれば（請求項３）、捩れ計測装置（６０、７０）で計測された筐体（５）の捩れ量によって、ロッド（２０）の傾斜を較正することが出来るので、本発明により求めたボーリング孔（Ｈ）或いはロッド（２０）の傾斜の精度は、さらに向上する。 Here, when the casing (the casing of the probe) itself rotates or rotates when descending the tilting device of the present invention, the tilt of the boring hole or the rod cannot be accurately obtained.
However, in the present invention, if a torsion measuring device (60, 70) for measuring the torsion of the housing is provided (Claim 3), the housing (5) measured by the torsion measuring device (60, 70) is provided. Since the inclination of the rod (20) can be calibrated by the amount of twist, the accuracy of the inclination of the boring hole (H) or the rod (20) obtained by the present invention is further improved.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
先ず、図１〜図７を参照して第１実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.

図１において、地盤Ｇには極小径のボーリング孔（例えば、モニターリグの通水孔）Ｈが削孔されている。ボーリング孔Ｈの曲がりの程度を測定するため、全体を符号１００で示す傾斜計が、ボーリング孔Ｈ内に挿入された状態が、図１では示されている。
ここで、傾斜測定の測定精度は、例えば１／１００程度である。 In FIG. 1, the ground G has an extremely small bore hole (for example, a water hole for a monitor rig) H. In order to measure the degree of bending of the boring hole H, FIG. 1 shows a state in which an inclinometer, which is indicated as a whole by 100, is inserted into the boring hole H.
Here, the measurement accuracy of the tilt measurement is, for example, about 1/100.

傾斜計１００は、気泡式水準器１と、ＣＣＤカメラ２と、ＬＥＤランプ３と、を備えている。
気泡式水準器１は、水平に対する傾斜を計測する計測装置である。なお、計測装置として、浮き（ブイ）を採用しても良い。 The inclinometer 100 includes a bubble level 1, a CCD camera 2, and an LED lamp 3.
The bubble level 1 is a measuring device that measures an inclination with respect to the horizontal. In addition, you may employ | adopt a float (buoy) as a measuring device.

ＣＣＤカメラ２は、計測装置である気泡水準器１を視認する目視装置である。後述する様に、ＣＣＤカメラの代わりに内視鏡を用いることも可能である。
ＬＥＤランプ３は、ＣＣＤカメラ２により気方式水準器１が視認出来るように器方式水準器１を照射するように構成されている。 The CCD camera 2 is a visual device for visually recognizing the bubble level 1 that is a measuring device. As will be described later, an endoscope can be used instead of the CCD camera.
The LED lamp 3 is configured to irradiate the device type level 1 so that the CCD type level 1 can be visually recognized by the CCD camera 2.

傾斜計１００は、筐体（プローブの筐体）５と、電気信号ケーブル４とを備えている。ここで、電気信号ケーブル４は、ＣＣＤカメラ２による視認の結果を伝達するための伝達ラインである。
筐体５は概略円筒状に形成されており、その内部に気泡式水準器１、ＣＣＤカメラ２およびＬＥＤランプ３が収納されている。
なお、「プローブ」なる文言は、ＣＣＤカメラ、水準器、ＬＥＤ照明を包含する機器であって、筐体５で覆われている機器を包括的に表現する文言である。 The inclinometer 100 includes a housing (probe housing) 5 and an electric signal cable 4. Here, the electric signal cable 4 is a transmission line for transmitting the result of visual recognition by the CCD camera 2.
The housing 5 is formed in a substantially cylindrical shape, and the bubble level 1, the CCD camera 2, and the LED lamp 3 are accommodated therein.
Note that the term “probe” is a term that comprehensively represents a device that includes a CCD camera, a level, and LED illumination and that is covered by the housing 5.

ここで、目視装置として内視鏡を用いた場合には、伝達ラインに光ファイバーが用いられる。内視鏡による映像、すなわち光学的なデータを地上側に伝達せしめるためである。   Here, when an endoscope is used as the viewing device, an optical fiber is used for the transmission line. This is to transmit an endoscope image, that is, optical data to the ground side.

第１実施形態において、計測装置は気泡式水準器に限定されるものではなく、これは例示であり、気泡式ではない水準器や、その他のタイプの装置を用いることが可能である。   In the first embodiment, the measurement device is not limited to the bubble level, but this is an exemplification, and a non-bubble level or other types of devices can be used.

ＬＥＤランプ３は、気泡式水準器１を視認するのに必要な明るさを獲得するために用いられる照明である。そして、照明はＬＥＤに限定されるものではない。
また、蛍光塗料等を利用した発光式の水準計であれば、ＬＥＤランプ３の様な照明を設ける必要性事態が無い。 The LED lamp 3 is illumination used to acquire brightness necessary for visually recognizing the bubble level 1. And illumination is not limited to LED.
Moreover, if it is the light emission type level meter using a fluorescent paint etc., there will be no necessity of providing illumination like the LED lamp 3. FIG.

図１において、傾斜計１００は地上側において、深度検出器７と、カメラコントローラ１５と、ＬＥＤ用電源１６と、制御手段であるコンピュータ５０とを備えている。
コンピュータ５０は、コンピュータ本体５０Ａと、キーボード５０Ｂと、モニタ５０Ｃを有している。 In FIG. 1, the inclinometer 100 includes a depth detector 7, a camera controller 15, an LED power source 16, and a computer 50 as control means on the ground side.
The computer 50 includes a computer main body 50A, a keyboard 50B, and a monitor 50C.

カメラコントローラ１５は、前記電気信号ケーブル４を介して、ＣＣＤカメラ２と接続されている。
ＬＥＤ用電源１６は、ＬＥＤ用電源ケーブル６を介して、ＬＥＤランプ３と接続されている。 The camera controller 15 is connected to the CCD camera 2 via the electric signal cable 4.
The LED power source 16 is connected to the LED lamp 3 via the LED power cable 6.

コンピュータ本体５０Ａは、ケーブル３０を介してカメラコントローラ１５と接続され、ケーブル４０を介して深度検出器７と接続されている。
カメラコントローラ１５はＣＣＤカメラの稼動時の条件設定や、ＣＣＤカメラで撮影した画像情報の一次処理を行うと共に、一次処理した画像情報をコンピュータ本体５０Ａに伝送する際の中継を担っている。 The computer main body 50 </ b> A is connected to the camera controller 15 via the cable 30 and is connected to the depth detector 7 via the cable 40.
The camera controller 15 performs condition setting during operation of the CCD camera, primary processing of image information captured by the CCD camera, and relays when transmitting the primary processed image information to the computer main body 50A.

前記電気信号ケーブル４は、筐体５から地上の所定位置まで、ケーブルカバー４Ｃに覆われている。
ＬＥＤ用電源ケーブル６も同様に、筐体５から地上の所定位置まで、ケーブルカバー６Ｃに覆われている。 The electric signal cable 4 is covered with a cable cover 4C from the housing 5 to a predetermined position on the ground.
Similarly, the LED power cable 6 is covered with a cable cover 6C from the housing 5 to a predetermined position on the ground.

図１では、地盤Ｇに削孔されたボーリング孔Ｈにボーリングロッド（以下、ボーリングロッドをロッドと略記する）２０が既に公知の手段によって建て込まれた状態が示されている。
筐体５をロッド２０内部へ挿入するには、地上側に設置した筐体挿入装置９が用いられる。
筐体挿入装置９は、深度検出器７と筐体５の降下速度を調節するためのブレーキ８を設けている。 FIG. 1 shows a state in which a boring rod (hereinafter abbreviated as “boring rod”) 20 is already built in a boring hole H drilled in the ground G by a known means.
In order to insert the housing 5 into the rod 20, a housing insertion device 9 installed on the ground side is used.
The housing insertion device 9 is provided with a depth detector 7 and a brake 8 for adjusting the descending speed of the housing 5.

深度検出器７は、ケーブルカバー４Ｃの繰り出し量により、筐体５の深度を検出するように構成されている。
図１では、深度検出装置７は接触車輪７１を有しており、接触車輪７１が、ケーブルカバー４Ｃで覆われた電気信号ケーブル４を、所定の押圧力により接触している。
なお、図示しない駆動装置により接触車輪７１を回転し、以って、電気信号ケーブル４を地中側へ積極的に繰り出す様に構成することができる。 The depth detector 7 is configured to detect the depth of the housing 5 based on the amount of extension of the cable cover 4C.
In FIG. 1, the depth detection device 7 has a contact wheel 71, and the contact wheel 71 is in contact with the electric signal cable 4 covered with the cable cover 4 </ b> C with a predetermined pressing force.
In addition, it can comprise so that the contact wheel 71 may be rotated with the drive device which is not shown in figure, and, thereby, the electric signal cable 4 may be actively drawn out to the underground side.

筐体５をロッド２０内に降下させれば、その降下量に応じて深度接触車輪７１が回転し、深度接触車輪７１の回転量に関する情報がケーブル４０で前記コンピュータ本体５０Ａに伝送される。
そして、コンピュータ本体５０Ａにおいて、深度接触車輪７１の回転量から筐体５の降下量すなわち深度を演算する。 When the housing 5 is lowered into the rod 20, the depth contact wheel 71 rotates according to the amount of the drop, and information about the rotation amount of the depth contact wheel 71 is transmitted to the computer main body 50 </ b> A via the cable 40.
In the computer main body 50 </ b> A, the amount of descent of the housing 5, that is, the depth is calculated from the rotation amount of the depth contact wheel 71.

ブレーキ８は、筐体５を制動しながら降下させるために設けられている。
ここで、筐体５は自重により下降が可能であるが、何等制動せずに自由落下に任せたのでは、ボーリング孔Ｈにおける底部に筐体５が衝突して、筐体５或いはその内部の機器が破損してしまう恐れが存在する。係る破損の危険性を回避するため、ブレーキ８で制動しつつ、筐体５を下降し、以って、筐体５及び／又は内蔵された機器の破損を防止している。 The brake 8 is provided for lowering the housing 5 while braking.
Here, the casing 5 can be lowered by its own weight, but if it is left to free fall without any braking, the casing 5 collides with the bottom of the boring hole H, and the casing 5 or the inside of the casing 5 There is a risk of equipment damage. In order to avoid such a risk of breakage, the casing 5 is lowered while braking with the brake 8, thereby preventing the casing 5 and / or the built-in equipment from being damaged.

図２は、筐体５を詳細に示している。そして、図３は図２の断面を示している。
筐体５は泥水中に降下される場合があり、また、筐体５に内蔵される気泡式水準器１、ＣＣＤカメラ２及びＬＥＤランプ３は何れも精密機器であり、一部は光学系機器を構成する場合がある。そのため、筐体５は、水圧への備え及び耐衝撃が必要となり、その材料として、耐衝撃性が強い金属が選ばれる。 FIG. 2 shows the housing 5 in detail. FIG. 3 shows a cross section of FIG.
The housing 5 may be lowered into muddy water, and the bubble level 1, CCD camera 2, and LED lamp 3 incorporated in the housing 5 are all precision devices, and some of them are optical devices. May be configured. Therefore, the housing 5 needs to be prepared for water pressure and shock resistant, and a metal having high shock resistance is selected as the material.

また、筐体５を水圧の高い箇所（深度の大きい箇所）へ降下させるために、一定以上の比重量が要求される。すなわち、筐体５には、錘としての機能、すなわち重力により泥水中を確実に下降する機能が必要となり、その意味でも金属製であるのが好ましい。   Moreover, in order to lower the housing 5 to a location where the water pressure is high (location where the depth is large), a specific weight of a certain level or more is required. That is, the housing 5 is required to have a function as a weight, that is, a function of reliably descending the muddy water by gravity, and is preferably made of metal also in that sense.

なお、筐体５の材料は金属に限定される訳ではなく、厚さ寸法が薄くても、一定以上の強度を有するる材料であれば、筐体５の材料として選択可能である。
しかし、必要な強度を及び比重量を得るための厚さ寸法が厚くなってしまうと、プローブの直径寸法が大きくなってしまうので、筐体５の材料選択には、注意が必要である。 Note that the material of the housing 5 is not limited to metal, and a material having a certain level of strength or higher can be selected as the material of the housing 5 even if the thickness is small.
However, if the thickness dimension for obtaining the required strength and specific weight is increased, the diameter dimension of the probe is increased, so care must be taken in selecting the material of the housing 5.

ロッド２０内には地下水が溜まってしまう場合には、筐体５には耐水性が必要である。
明確には図示されていないが、地下水の筐体５内部への侵入防止のため、筐体内部に高圧（３ｋｇｆ／ｃｍ２〜５ｋｇｆ／ｃｍ２）の不活性ガスを充填している。 If ground water accumulates in the rod 20, the housing 5 needs to be water resistant.
Although not clearly shown, in order to prevent intrusion of groundwater into the housing 5, an inert gas having a high pressure (3 kgf / cm 2 to 5 kgf / cm 2 ) is filled inside the housing.

また、深度が深くなると泥水圧や地下水圧が増大し、気泡式水準器１の気泡が小さくなってしまい、視認が困難となる恐れがある。
図示の実施形態において、筐体５内に予め高圧の不活性ガスを充填しているのは、深度が深くなって泥水圧や地下水圧が増大しても、筐体５の内圧が変化せず、気泡式水準器１の気泡が小さくならない様にするためでもある。 Moreover, when the depth becomes deep, the muddy water pressure and the groundwater pressure increase, and the bubbles in the bubble level 1 become small, which may make it difficult to visually recognize.
In the illustrated embodiment, the casing 5 is pre-filled with a high-pressure inert gas because the internal pressure of the casing 5 does not change even when the depth increases and the muddy water pressure or groundwater pressure increases. This is also to prevent the bubbles of the bubble level 1 from becoming small.

図示はされていないが、筐体５がロッド２０の内壁面に衝突するのを防止するために、筐体５には、ロッド２０に対するセンタリング機構がつけることが可能である。センタリング機構については、従来公知の機構をそのまま適用可能である。   Although not shown, a centering mechanism for the rod 20 can be attached to the housing 5 in order to prevent the housing 5 from colliding with the inner wall surface of the rod 20. As the centering mechanism, a conventionally known mechanism can be applied as it is.

ロッド２０内に水、特に泥水が充満している場合に、筐体５が抵抗なく沈降する様に、図示の実施形態において、筐体５の先端は尖っている。図示はされていないが、筐体５の先端を半球形に構成しても良い。
但し、泥水中を迅速に沈降出来るのであれば、筐体５先端は部分的に平坦であっても構わない。 In the illustrated embodiment, the tip of the housing 5 is pointed so that the housing 5 sinks without resistance when the rod 20 is filled with water, particularly muddy water. Although not shown, the tip of the housing 5 may be formed in a hemispherical shape.
However, the tip of the housing 5 may be partially flat as long as it can settle quickly in the muddy water.

ケーブルカバー４Ｃの捩れにより、筐体５全体が回動或いは回転して、ＣＣＤカメラ２及び気泡式水準器１も回動或いは回転してしまうと、気泡式水準器１の映像から気泡の偏奇している方向を求めて、ボーリング孔Ｈ或いはロッド２０の傾きを計算しても、実際の傾きとは異なってしまう。
従って、ボーリング孔Ｈ或いはロッド２０における実際の傾きを求めるためには、ケーブル４の捩れ、筐体５全体の回動或いは回転を較正する必要がある。 If the entire housing 5 is rotated or rotated by the twist of the cable cover 4C, and the CCD camera 2 and the bubble level 1 are also rotated or rotated, the bubble is deviated from the image of the bubble level 1 Even if the direction of the bore is obtained and the inclination of the boring hole H or the rod 20 is calculated, it is different from the actual inclination.
Therefore, in order to obtain the actual inclination of the boring hole H or the rod 20, it is necessary to calibrate the twist of the cable 4 and the rotation or rotation of the entire housing 5.

係る較正を行うため、図示の実施形態では、例えば所定深度毎に監視を行い、気泡式水準器１の映像から演算されたボーリング孔Ｈ或いはロッド２０の傾きが許容値以上に急増したならば、ケーブル４の捩れ、筐体５全体の回動或いは回転等の異常が発生と判断している。   In order to perform such calibration, in the illustrated embodiment, for example, monitoring is performed at predetermined depths, and if the inclination of the borehole H or the rod 20 calculated from the image of the bubble level 1 is rapidly increased beyond an allowable value, It is determined that an abnormality such as twisting of the cable 4 and rotation or rotation of the entire housing 5 has occurred.

図示の実施形態において、ケーブル４の捩れや、筐体５全体の回動或いは回転等の異常を検出するその他の態様が、図４及び図５で示されている。
図４、図５において、筐体５側に設けた近接センサ６０と、ロッド２０の内壁面に設けた多数のマグネット７０とから捩れ計測装置１Ｂを較正している。
マグネット７０は所定の深度毎にロッド２０内壁面の円周方向について一定の位置にセットしている。 In the illustrated embodiment, other modes for detecting abnormalities such as twisting of the cable 4 and rotation or rotation of the entire housing 5 are shown in FIGS.
4 and 5, the torsional measuring device 1B is calibrated from the proximity sensor 60 provided on the housing 5 side and the numerous magnets 70 provided on the inner wall surface of the rod 20.
The magnet 70 is set at a certain position in the circumferential direction of the inner wall surface of the rod 20 at every predetermined depth.

筐体５側に設けた近接センサ６０は、所定の深度毎に、ロッド２０の内壁面に設けられたマグネット７０との距離を検出するように構成されている。
マグネット７０はロッド２０内壁面の円周方向について一定の位置にセットされているので、ケーブル４の捩れや筐体５全体の回動等に対応して、マグネット７０と近接センサ６０との相対位置は変化する。 The proximity sensor 60 provided on the housing 5 side is configured to detect a distance from the magnet 70 provided on the inner wall surface of the rod 20 for each predetermined depth.
Since the magnet 70 is set at a fixed position in the circumferential direction of the inner wall surface of the rod 20, the relative position between the magnet 70 and the proximity sensor 60 corresponding to the twist of the cable 4, the rotation of the entire housing 5, and the like. Will change.

捩れを生じていない初期状態では、例えば筐体５側に設けた近接センサ６０と、ロッド２０内周面に設けたマグネット７０とは、筐体５の中心を通り半径方向に伸びる同一線上に位置している。この場合、近接センサ６０とマグネット７０との相対距離は、符号「Ｌ１」で示す通りである。
ケーブル４の捩れや筐体５全体の回動により、図５に示すように捩れθが生じた場合は、近接センサ６０とマグネット７０との相対距離は、符号「Ｌ２」で示す距離に増大する。 In an initial state in which no twist is generated, for example, the proximity sensor 60 provided on the housing 5 side and the magnet 70 provided on the inner peripheral surface of the rod 20 are positioned on the same line extending in the radial direction through the center of the housing 5. is doing. In this case, the relative distance between the proximity sensor 60 and the magnet 70 is as indicated by the symbol “L1”.
When the twist θ occurs as shown in FIG. 5 due to the twist of the cable 4 or the rotation of the entire housing 5, the relative distance between the proximity sensor 60 and the magnet 70 increases to the distance indicated by the symbol “L2”. .

近接センサ６０の受信結果により、近接センサ６０とマグネット７０との相対距離は求まるので、当該相対距離により捩れ量θを求め、ケーブル４の捩れ量や筐体５全体の回動量を求めることが出来る。
これにより、所定深度毎にケーブル４の捩れや、筐体５全体の回転或いは回動を監視する事が出来るのである。 Since the relative distance between the proximity sensor 60 and the magnet 70 is obtained from the reception result of the proximity sensor 60, the twist amount θ can be obtained from the relative distance, and the twist amount of the cable 4 and the rotation amount of the entire housing 5 can be obtained. .
Thereby, the twist of the cable 4 and the rotation or rotation of the entire housing 5 can be monitored at every predetermined depth.

ロッド２０の長手方向に所定のピッチで設けたマグネット７０の各々で、上述した態様によって捩れ量θを算出し、算出した捩れ量θを筐体５において積算すれば、合計の捩れ量、すなわちケーブル４の捩れや、筐体５全体の回転或いは回動が求まる。
それと共に、マグネット７０の所定のピッチにおいて、算出した捩れ量θが許容範囲を超えて増加していたならば、異常発生と判断している。 If the torsion amount θ is calculated in the above-described manner by each of the magnets 70 provided at a predetermined pitch in the longitudinal direction of the rod 20, and the calculated torsion amount θ is integrated in the housing 5, the total torsion amount, that is, the cable 4 twist and rotation or rotation of the entire housing 5 is obtained.
At the same time, if the calculated twist amount θ increases beyond the allowable range at a predetermined pitch of the magnet 70, it is determined that an abnormality has occurred.

図４、図５では、ロッド２０の内壁面に複数の磁石７０を設け、筐体側に近接センサ６０を設けているが、図６に示すように、筐体５側に磁石７０を設け、ロッド２０内壁面に、複数の近接センサ６０を所定の深度毎に設けても良い。   4 and 5, the plurality of magnets 70 are provided on the inner wall surface of the rod 20 and the proximity sensor 60 is provided on the housing side. However, as shown in FIG. A plurality of proximity sensors 60 may be provided on the 20 inner wall surface at every predetermined depth.

図４〜図６の様に構成すれば、ケーブル４の捩れ量や筐体５全体の回転量或いは回動量を求めることが出来る。そして、気泡式水準器１の映像から気泡の偏奇している方向を求めて、ボーリング孔Ｈ或いはロッド２０の傾きを計算する際に、ケーブル４の捩れ量や筐体５全体の回転量或いは回動量を用いて較正を行い、計算結果と実際の傾きとの乖離を無視できる程度に微小化させることが可能となる。
その様に構成すれば、後述するようなジャイロを別途設けることは不要となる。 4 to 6, the amount of twist of the cable 4 and the amount of rotation or rotation of the entire housing 5 can be obtained. Then, when the direction in which the bubble is deflected is obtained from the image of the bubble level 1 and the inclination of the boring hole H or the rod 20 is calculated, the twist amount of the cable 4 and the rotation amount or rotation of the entire housing 5 are calculated. Calibration can be performed using the amount of movement, and the difference between the calculation result and the actual inclination can be made minute enough to be ignored.
With such a configuration, it is not necessary to separately provide a gyro as described later.

図示の実施形態では、図７に示すように、筐体（探査部）５内にジャイロ８０を設けても良い。
そのように構成すれば、ジャイロ８０により、方向をチェックでき、ケーブル４の捩れや筐体５全体の回転或いは回動に起因する誤差を較正することが出来る。 In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 7, a gyro 80 may be provided in the housing (search unit) 5.
With such a configuration, the direction can be checked by the gyro 80, and errors caused by the twist of the cable 4 and the rotation or rotation of the entire housing 5 can be calibrated.

図示はされていないが、ジャイロ８０が筐体５外にある場合には、ケーブル４及びケーブルカバー４Ｃは捩り剛性があるものが選択される。ジャイロ８０と筐体５との間のケーブル４及びケーブルカバー４Ｃにおける捩れ量を少なくして、ジャイロ８０が示す向きと、気泡式水準器１が示す向きとの較正を容易にするためである。   Although not shown, when the gyro 80 is outside the housing 5, the cable 4 and the cable cover 4C are selected to have torsional rigidity. This is because the amount of twist in the cable 4 and the cable cover 4C between the gyro 80 and the housing 5 is reduced to facilitate calibration of the orientation indicated by the gyro 80 and the orientation indicated by the bubble level 1.

或いは、図示はされていないが、ケーブルカバー４Ｃに円周方向位置が一定である旨の刻印、すなわち、方向を示す刻印を付けることが出来る。
そのように構成すれば、地上で当該刻印をチェックして、その刻印の向いている向きがどの程度ずれたかを計測することにより、ケーブル４の捩れを検出し、必要な較正を行う。 Alternatively, although not shown in the figure, the cable cover 4C can be marked with a constant circumferential position, that is, a mark indicating the direction.
If comprised in that way, the said marking will be checked on the ground, the twist of the cable 4 is detected by measuring how much the direction which the marking has shifted | deviated, and necessary calibration is performed.

図１〜図７を参照して上述した傾斜計１００を用いて、ロッド２０（或いは、ボーリング孔Ｈ）の予定掘削線（図１〜図７の第１実施形態では、鉛直線）に対する変位の計測について、図８のフローチャートを参照して説明する。   Using the inclinometer 100 described above with reference to FIGS. 1 to 7, the displacement of the rod 20 (or the boring hole H) with respect to the planned excavation line (vertical line in the first embodiment of FIGS. 1 to 7). The measurement will be described with reference to the flowchart of FIG.

先ず、ロッド２０をボーリング孔Ｈに建て込み（ステップＳ１）、ロッド建て込みが完了すれば（ステップＳ２がＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。   First, the rod 20 is built in the boring hole H (step S1), and if the rod building is completed (YES in step S2), the process proceeds to step S3.

ステップＳ３では筐体５を、ブレーキ８を操作しつつ、ロッド２０内に降下させる。
筐体５は所定の計測位置に到達するまで降下される（ステップＳ４）。
ここで、ステップＳ４における「所定の計測位置」とは、捩れ量を計測する工程を実行するべき計測位置或いは深度を意味している。すなわち、図４〜図６において説明した所定深度であり、複数のマグネット７０（或いは、近接センサ６０）を設置する間隔（ピッチ）に相当する。 In step S <b> 3, the casing 5 is lowered into the rod 20 while operating the brake 8.
The housing 5 is lowered until it reaches a predetermined measurement position (step S4).
Here, the “predetermined measurement position” in step S4 means the measurement position or depth at which the process of measuring the torsion amount is to be executed. That is, it is the predetermined depth described in FIGS. 4 to 6 and corresponds to the interval (pitch) at which the plurality of magnets 70 (or the proximity sensor 60) are installed.

筐体５が所定の計測位置に到達したならば（ステップＳ４がＹＥＳ）、近接センサ６０からの検出信号を検出し（ステップＳ５）、当該検出信号に基づいて、捩れ量の計測を行うべき所定の計測位置間における捩れ量（所定深度におけるケーブル４の捩れ量或いは筐体５全体の回動量）を演算する（ステップＳ６）。
すなわち、筐体５の降下後、最初の「所定の計測位置」に到達した場合には、その時点までの捩れ量を演算する。それ以降は、直前の「所定の計測位置」から到達した「所定の計測位置」の間における捩れ量、すなわち、図４〜図６において説明した複数のマグネット７０（或いは、近接センサ６０）を設置する間隔（ピッチ）における捩れ量を演算する。 If the casing 5 has reached a predetermined measurement position (YES in step S4), a detection signal from the proximity sensor 60 is detected (step S5), and a predetermined amount for measuring the amount of torsion based on the detection signal. The twist amount between the measurement positions (the twist amount of the cable 4 at the predetermined depth or the rotation amount of the entire housing 5) is calculated (step S6).
That is, when the first “predetermined measurement position” is reached after the casing 5 is lowered, the amount of twist until that time is calculated. Thereafter, the torsion amount between the “predetermined measurement position” reached from the immediately preceding “predetermined measurement position”, that is, the plurality of magnets 70 (or proximity sensors 60) described in FIGS. The amount of twist in the interval (pitch) to be calculated is calculated.

コンピュータ本体５０Ａは、演算した捩れ量（所定の計測位置における捩れ量）が閾値以下か否かを判断する（ステップＳ７）。閾値以下であれば（ステップＳ７がＹＥＳ）、ステップＳ８に進む。
演算した捩れ量が閾値を超えている場合（ステップＳ７がＮＯ）、すなわち所定の計測位置において捩れ量が急激に増加した場合には、何らかの異常が発生したものと判定し（ステップＳ１５）、筐体５を引き上げて（ステップＳ１６）、ロッド２０或いはボーリング孔Ｈの傾斜計測作業を終了する。 The computer main body 50A determines whether or not the calculated twist amount (twist amount at a predetermined measurement position) is equal to or less than a threshold value (step S7). If it is below the threshold (step S7 is YES), the process proceeds to step S8.
If the calculated twist amount exceeds the threshold (NO in step S7), that is, if the twist amount suddenly increases at a predetermined measurement position, it is determined that some abnormality has occurred (step S15), The body 5 is pulled up (step S16), and the tilt measurement work of the rod 20 or the boring hole H is completed.

ステップＳ８では、ステップＳ６で求めた「所定の計測位置」間の捩れ量（図４〜図６において説明した複数のマグネット７０或いは近接センサ６０を設置する間隔における捩れ量）を合算して、その総和を捩れ量とする。   In step S8, the amount of twist between the “predetermined measurement positions” obtained in step S6 (the amount of twist in the interval at which the plurality of magnets 70 or proximity sensors 60 described in FIGS. The total is the twist amount.

次にステップＳ９で、ＣＣＤカメラ２（或いは内視鏡）で気泡式水準器１の気泡位置を視認する工程を実施する「所定の計測位置」まで降下したか否かを判断する（ステップＳ９）。目標深度に到達していなければ（ステップＳ９がＮＯ）、ステップＳ４まで戻り、ステップＳ４以降を繰り返す。
目標深度に到達していれば（ステップＳ９がＹＥＳ）、ＣＣＤカメラ２（或いは内視鏡）で気泡式水準器１の気泡位置を読み取り（ステップＳ１０）、計測位置間におけるロッド２０（或いは、ボーリング孔Ｈ）の予定掘削線（例えば鉛直線）に対する変位量δを暫定的に決定する（ケーブル４の捩れ量や筐体５の回動量を考慮しない段階の傾斜量を決定する）（ステップＳ１１）。 Next, in step S9, it is determined whether or not it has been lowered to a "predetermined measurement position" where the step of visually recognizing the bubble position of the bubble level 1 with the CCD camera 2 (or endoscope) is performed (step S9). . If the target depth has not been reached (NO in step S9), the process returns to step S4 and repeats step S4 and subsequent steps.
If the target depth has been reached (step S9 is YES), the bubble position of the bubble level 1 is read with the CCD camera 2 (or endoscope) (step S10), and the rod 20 (or boring) between the measurement positions. The amount of displacement δ of the hole H) with respect to the planned excavation line (for example, a vertical line) is provisionally determined (the amount of inclination at a stage not considering the amount of twist of the cable 4 and the amount of rotation of the housing 5 is determined) (step S11). .

ここで、ステップＳ４における「所定の計測位置」（計測位置間の捩れ量を演算するための位置）と、ステップＳ９における「所定の計測位置」（計測位置間の変位量δを演算するための位置）とは、別々の位置であっても良いし、同一の位置であっても良い。
計測位置間の捩れ量を演算するための「所定の計測位置」（ステップＳ４における所定の計測位置）と、計測位置間の変位量δを演算するための「所定の計測位置」（ステップＳ９における所定の計測位置）とが同一の位置である場合には、ステップＳ４〜ステップＳ８と、ステップＳ９〜ステップＳ１３とが同時に且つパラレルに実行される。 Here, “predetermined measurement position” in step S4 (position for calculating the amount of twist between the measurement positions) and “predetermined measurement position” in step S9 (for calculating the displacement δ between the measurement positions). The (position) may be a separate position or the same position.
“Predetermined measurement position” for calculating the amount of twist between the measurement positions (predetermined measurement position in step S4) and “Predetermined measurement position” for calculating the displacement δ between the measurement positions (in step S9) If the predetermined measurement position is the same position, steps S4 to S8 and steps S9 to S13 are executed simultaneously and in parallel.

計測位置間の変位量δが演算されたならば、演算された計測位置間の変位量δが閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１２）。ここで、ステップＳ１２における閾値は、ステップＳ７における閾値とは異なるパラメータであり、異なる数値である。
演算された計測位置間の変位量δが閾値を超えている場合（ステップＳ１２がＮＯ）、すなわち当該計測位置で演算された変位量δが急激に増加した場合には、何らかの異常が発生したものと判定し（ステップＳ１５）、筐体５を引き上げて（ステップＳ１６）、ロッド２０或いはボーリング孔Ｈの傾斜計測作業を終了する。
演算された計測位置間の変位量δが閾値以下であれば（ステップＳ１２がＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、ステップＳ１１で求めた所定の計測位置間の変位量δを合算して、その総和を捩れ量とする。 If the displacement amount δ between the measurement positions is calculated, it is determined whether or not the calculated displacement amount δ between the measurement positions is equal to or less than a threshold value (step S12). Here, the threshold value in step S12 is a parameter different from the threshold value in step S7, and is a different numerical value.
When the calculated displacement amount δ between the measurement positions exceeds the threshold value (NO in step S12), that is, when the displacement amount δ calculated at the measurement position increases rapidly, some abnormality has occurred. (Step S15), the housing 5 is pulled up (step S16), and the tilt measurement work of the rod 20 or the boring hole H is completed.
If the calculated displacement amount δ between the measurement positions is equal to or less than the threshold value (YES in step S12), the process proceeds to step S13, and the displacement amount δ between the predetermined measurement positions obtained in step S11 is summed, and the sum is obtained. The amount of twist.

次に、目標深度、すなわちロッド２０の最深部まで筐体５或いはプローブが到達したか否かを判断する（ステップＳ１４）。
到達していない場合には、ステップＳ４以下を繰り返す（ステップＳ１４がＮＯのループ）。
筐体５がロッド２０の最深部まで到達したならば（ステップＳ１４がＹＥＳ）、ステップＳ１３で求めた変位量（計測位置間の変位量δの総和）を、ステップＳ７で求めた捩れ量（所定深度毎の捩れ量の総和）を用いて較正する（ステップＳ１７）。そして、最終的な（実際の）変位量を決定する（ステップＳ１８）。 Next, it is determined whether the housing 5 or the probe has reached the target depth, that is, the deepest part of the rod 20 (step S14).
If not, step S4 and subsequent steps are repeated (step S14 is NO loop).
If the housing 5 reaches the deepest part of the rod 20 (YES in step S14), the amount of displacement obtained in step S13 (sum of the amount of displacement δ between measurement positions) is calculated as the amount of twist (predetermined in step S7). Calibration is performed using the sum of the torsional amounts for each depth (step S17). Then, the final (actual) displacement amount is determined (step S18).

較正された変位量或いは傾斜量は、コンピュータ５０のモニタ５０Ｃに表示され（ステップＳ１９）、計測作業を終了する。   The calibrated displacement amount or inclination amount is displayed on the monitor 50C of the computer 50 (step S19), and the measurement operation is terminated.

次に、図９、図１０を参照して第２実施形態を説明する。
図１〜図８の第１実施形態では、傾斜を計測する計測装置として気泡式水準器１を例示していた。
これに対して、図９、図１０の第２実施形態では、ブイ（浮）により、筐体５（実際にはボーリング孔Ｈ）が鉛直か、傾斜しているかを判定している。すなわち、第２実施形態では、計測装置としてブイ（浮）を用いている。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
In 1st Embodiment of FIGS. 1-8, the bubble type level 1 was illustrated as a measuring device which measures inclination.
On the other hand, in 2nd Embodiment of FIG. 9, FIG. 10, it is determined by the buoy (floating) whether the housing | casing 5 (actually the boring hole H) is vertical or inclined. That is, in the second embodiment, a buoy (floating) is used as a measuring device.

図9は筐体５の構成を示しており、且つ、筐体５或いはボーリング孔Ｈが鉛直な状態を示している。
図９において、全体を符号１０２で示す傾斜計には仕切り部材Ｆが設けられている。この仕切り部材Ｆは、筐体５の下端位置とＬＥＤランプ３との概略中間に設けられており、筐体５の中心軸Ｌｃに直交する様に配置されている。そして、仕切り部材Ｆは、透明の樹脂（或いは硝子）により製造されている。
仕切り部材Ｆで仕切られた先端側の領域（図９における仕切り部材Ｆの下側の領域）には、例えばシリコンオイルＪが充填されている。 FIG. 9 shows a configuration of the housing 5 and shows a state where the housing 5 or the boring hole H is vertical.
In FIG. 9, a partition member F is provided in the inclinometer generally indicated by reference numeral 102. The partition member F is provided approximately in the middle between the lower end position of the housing 5 and the LED lamp 3, and is disposed so as to be orthogonal to the central axis Lc of the housing 5. And the partition member F is manufactured with transparent resin (or glass).
For example, silicon oil J is filled in the region on the tip side partitioned by the partition member F (the region below the partition member F in FIG. 9).

シリコンオイルＪが充填された領域（図９における仕切り部材Ｆの下側の領域）には、ブイ（浮き）１Ａが取り付けられている。このブイ（浮き）１Ａは、下端が筐体５内部の先端（底部）に係止されており、上端側が揺動可能となっている。   A buoy (floating) 1A is attached to the region filled with the silicone oil J (the region below the partition member F in FIG. 9). The lower end of this buoy (floating) 1A is locked to the front end (bottom) inside the housing 5, and the upper end side can swing.

図９の上方には、仕切り部材の表面に照射されたＬＥＤライト３により光が照射される領域（光の輪）Ｄを上方から視た状態が示されている。
筐体５（ボーリング孔Ｈ）が鉛直を保っている図９の状態では、透過して見えるブイ１Ａの位置は、光の輪Ｄの中心点Ｏに一致している。 The upper part of FIG. 9 shows a state in which a region (light ring) D irradiated with light from the LED light 3 irradiated on the surface of the partition member is viewed from above.
In the state of FIG. 9 in which the housing 5 (boring hole H) is kept vertical, the position of the buoy 1A that appears to be transmitted coincides with the center point O of the ring of light D.

図１０は、筐体５（ボーリング孔Ｈ）が傾斜した状態を示している。
ブイ１Ａの上端は浮力によって鉛直方向上方を向いているので、図１０の上方で示すように、ブイ１Ａ先端の位置は、光の輪Ｄの中心点Ｏから距離δだけ離れる。
図１０上方で示す状態が、画像情報としてコンピュータ本体５０Ａに伝送され、傾斜量が演算される。 FIG. 10 shows a state in which the housing 5 (boring hole H) is inclined.
Since the upper end of the buoy 1A faces upward in the vertical direction due to buoyancy, the position of the tip of the buoy 1A is separated from the center point O of the light ring D by a distance δ, as shown in the upper part of FIG.
The state shown in the upper part of FIG. 10 is transmitted as image information to the computer main body 50A, and the amount of inclination is calculated.

図９、図１０の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果に関しては、図１〜図８の第１実施形態と概略同様である。   Other configurations and operational effects in the second embodiment shown in FIGS. 9 and 10 are substantially the same as those in the first embodiment shown in FIGS.

次に、図１１を参照して第３実施形態を説明する。
第１実施形態及び第２実施形態は、ＣＣＤカメラ（内視鏡等でも可）で傾斜測定装置（気泡式水準器１、ブイ１Ａ）により傾きを視認して、ロッド２０の変位を求めている。
それに対して、図１１の第３実施形態は、傾斜測定装置を視認することが不要である。 Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
In the first embodiment and the second embodiment, the displacement of the rod 20 is obtained by visually recognizing the inclination with a tilt measuring device (bubble type level 1, buoy 1A) with a CCD camera (or an endoscope or the like). .
On the other hand, the third embodiment of FIG. 11 does not need to visually recognize the tilt measuring device.

図１１において、全体を符号１０３で示す傾斜計は、地上側の図示しない光源と、光ファイバー４Ａと、光学系（レンズ）１２Ａと、受光装置１１Ａとで構成された計測装置１Ａを有している。
光ファイバー４Ａは地上側の光源から照射された光を、筐体５に伝送する。
光学系（レンズ）１２Ａは、光ファイバー１Ａ先端から照射された光１３を、受光装置１１Ａの上面で焦点を結ぶ様に収束させる。換言すれば、受光装置１１Ａの上面は、光学系１２Ａで収束された光１３の焦点位置に来るように配置されている。 In FIG. 11, an inclinometer generally indicated by reference numeral 103 has a measuring device 1A including a light source (not shown) on the ground side, an optical fiber 4A, an optical system (lens) 12A, and a light receiving device 11A. .
The optical fiber 4 </ b> A transmits the light emitted from the light source on the ground side to the housing 5.
The optical system (lens) 12A converges the light 13 irradiated from the tip of the optical fiber 1A so as to focus on the upper surface of the light receiving device 11A. In other words, the upper surface of the light receiving device 11A is arranged so as to come to the focal position of the light 13 converged by the optical system 12A.

光学系（レンズ）１２Ａは、ロッド２０が鉛直であれば、光ファイバー１Ａ先端から照射された光１３が、受光部１１Ａ表面の中央に焦点を結ぶように設定されている。
ロッド２０が鉛直方向に対して傾斜している場合には、光ファイバー１Ａ先端から照射された光１３は、受光部１１Ａ表面中央から離隔したポイントに焦点を結ぶ。 If the rod 20 is vertical, the optical system (lens) 12A is set so that the light 13 emitted from the tip of the optical fiber 1A is focused on the center of the surface of the light receiving unit 11A.
When the rod 20 is inclined with respect to the vertical direction, the light 13 irradiated from the tip of the optical fiber 1A is focused on a point separated from the center of the surface of the light receiving unit 11A.

光がレーザー光であれば、拡散の程度によるが、光学系１２Ａを省略することも可能である。
そして、地上側の抗原から照射される光は、拡散し難いタイプの光が選択される。 If the light is laser light, the optical system 12A can be omitted depending on the degree of diffusion.
The light irradiated from the ground-side antigen is selected as a light that is difficult to diffuse.

受光部１１Ａは、光ファイバー１Ａ先端から照射された光１３が受光部１１Ａ表面上で焦点を結んだ位置を、電気信号伝達ライン６Ａにより、地上側に伝達するように構成されている。
図示しない地上側の制御手段は、受光部１１Ａ表面上の焦点の位置から、ロッド２０の傾斜を演算するように構成されている。なお、演算自体は、従来、公知の手法により行われる。 The light receiving unit 11A is configured to transmit the position where the light 13 irradiated from the tip of the optical fiber 1A is focused on the surface of the light receiving unit 11A to the ground side by the electric signal transmission line 6A.
The ground-side control means (not shown) is configured to calculate the inclination of the rod 20 from the position of the focal point on the surface of the light receiving unit 11A. The calculation itself is conventionally performed by a known method.

図１１で示す第３実施形態におけるその他の構成及び作用効果は、図１〜図１０の実施形態と同様である。   Other configurations and operational effects of the third embodiment shown in FIG. 11 are the same as those of the embodiment of FIGS.

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではないことを付記する。   It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention.

本発明の第１実施形態の全体構成を示す構成図。The block diagram which shows the whole structure of 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態のプローブを詳細に示した部分断面図。The fragmentary sectional view which showed the probe of 1st Embodiment in detail. 図２のＸ−Ｘ断面矢視図。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 2. 第１実施形態の捩れ量検出機構を説明する模式図。The schematic diagram explaining the twist amount detection mechanism of 1st Embodiment. 図４のＸ−Ｘ断面矢視図。FIG. 5 is a sectional view taken along the line XX in FIG. 4. 第１実施形態の捩れ量検出機構の変形例を示す横断面図。The cross-sectional view showing a modification of the twist amount detection mechanism of the first embodiment. 第１実施形態の変形例の部分断面図。The fragmentary sectional view of the modification of 1st Embodiment. 第１実施形態の計測方法を説明するフローチャート。The flowchart explaining the measuring method of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態の部分断面図。The fragmentary sectional view of 2nd Embodiment of this invention. 傾斜した状態における第２実施形態の部分断面図。The fragmentary sectional view of 2nd Embodiment in the state which inclined. 本発明の第３実施形態の部分断面図。The fragmentary sectional view of 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・計測装置／気泡式水準器
２・・・目視装置／ＣＣＤカメラ
３・・・照明装置／ＬＥＤランプ
４・・・伝達ライン／電気信号ケーブル
５・・・筐体
６・・・照明用電源ケーブル／ＬＥＤ用電源ケーブル
７・・・深度検出装置
８・・・ブレーキ
９・・・挿入装置
１５・・・カメラコントローラ
１６・・・照明用電源
２０・・・ロッド
５０・・・コンピュータ
Ｈ・・・ボーリング孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring device / bubble type level 2 ... Visual observation device / CCD camera 3 ... Illumination device / LED lamp 4 ... Transmission line / Electric signal cable 5 ... Housing 6 ... Illumination Power cable for LED / Power cable for LED 7 ... Depth detection device 8 ... Brake 9 ... Insertion device 15 ... Camera controller 16 ... Power supply for illumination 20 ... Rod 50 ... Computer H ... Boring holes

Claims (6)

水平に対する傾斜を計測する計測装置と、該計測装置を視認する目視装置と、該目視装置により計測装置が視認出来るように計測装置を照射する照明装置と、目視装置による視認の結果を伝達する伝達ラインと、筐体とを備え、該筐体には計測装置、目視装置、照明装置が収納されており、該筐体は概略円筒状に構成されていることを特徴とする傾斜計。   Measuring device for measuring inclination with respect to horizontal, visual device for visually recognizing the measuring device, illumination device for illuminating the measuring device so that the measuring device can be visually recognized by the visual device, and transmission for transmitting a result of visual recognition by the visual device An inclinometer comprising a line and a housing, wherein the housing contains a measuring device, a visual device, and a lighting device, and the housing is configured in a substantially cylindrical shape. 光ファイバーと、該光ファイバーに接続され且つ水平に対する傾斜を計測する計測装置と、計測装置の計測結果から傾斜を決定する制御装置と、計測装置の計測結果を制御装置へ伝達するための電気信号伝達ラインとを備えており、前記計測装置は筐体内に収納されており、受光装置と、光ファイバーから照射された光が入射すると受光装置表面上で焦点を結ぶ様に屈折する光学系とを備え、該受光装置は、光学系を出た光が焦点を結んだ位置に関する情報を制御装置へ出力する様に構成されていることを特徴とする傾斜計。   An optical fiber, a measuring device connected to the optical fiber and measuring the inclination with respect to the horizontal, a control device for determining the inclination from the measurement result of the measuring device, and an electric signal transmission line for transmitting the measurement result of the measuring device to the control device The measuring device is housed in a housing, and includes a light receiving device and an optical system that refracts so as to focus on the surface of the light receiving device when light emitted from the optical fiber is incident thereon, An inclinometer characterized in that the light receiving device is configured to output information on a position where light emitted from the optical system is focused to the control device. 前記筐体の捩れを計測する捩れ計測装置を備え、該捩れ計測装置は近接センサ及び磁石を有している請求項１、２の何れかの傾斜計。   The inclinometer according to claim 1, further comprising a torsion measuring device that measures torsion of the housing, wherein the torsion measuring device includes a proximity sensor and a magnet. 前記筐体の捩れを計測する捩れ計測装置を備え、該捩れ計測装置はジャイロで構成されている請求項１、２の何れかの傾斜計。   The inclinometer according to claim 1, further comprising a torsion measuring device that measures torsion of the housing, wherein the torsion measuring device is constituted by a gyro. 請求項１の傾斜計を用いた計測方法において、傾斜を計測するべきボーリング孔にロッドを建て込む工程と、計測手段、目視手段、照明手段が収納されている筐体をロッド内に挿入する工程と、筐体を下降させつつ、所定の計測位置毎に筐体の捩れ量を計測する捩れ量計測工程と、所定の計測位置毎に照明手段で計測手段を照射して、目視手段で計測手段の表示を視認する計測手段視認工程と、計測手段視認工程で視認された計測手段の表示からロッドの傾斜を決定する工程と、該工程で決定された傾斜を捩れ量計測工程で計測された捩れ量によって較正する較正工程、とを有することを特徴とする計測方法。   2. A measuring method using an inclinometer according to claim 1, wherein a step of building a rod in a boring hole to be measured for inclination and a step of inserting a housing in which measuring means, visual means, and illumination means are housed in the rod. And a torsion amount measuring step of measuring the amount of twist of the housing at every predetermined measurement position while lowering the housing, and irradiating the measuring means with illumination means at each predetermined measurement position and measuring means with visual means The measuring means visualizing step for visually recognizing the display, the step of determining the inclination of the rod from the display of the measuring means visually recognized in the measuring means visualizing step, and the torsion measured in the torsion amount measuring step And a calibration step of calibrating according to the quantity. 請求項２の傾斜計を用いた計測方法において、傾斜を計測するべきボーリング孔にロッドを建て込む工程と、受光装置及び光学系を備えた計測手段が収納されている筐体をロッド内に挿入する工程と、筐体を下降させつつ、所定の計測位置毎に筐体の捩れ量を計測する捩れ量計測工程と、所定の計測位置毎に光学系を出た光が受光装置表面上で焦点を結んだ位置からロッドの傾斜を求める工程と、該工程で求めたロッドの傾斜を捩れ量計測工程で計測された捩れ量によって較正する較正工程、とを有することを特徴とする計測方法。   3. A measuring method using an inclinometer according to claim 2, wherein a step of installing a rod in a borehole to be measured for inclination and a housing in which a measuring means having a light receiving device and an optical system are housed are inserted into the rod. And a torsion amount measuring step of measuring the amount of twist of the housing at each predetermined measurement position while lowering the housing, and the light emitted from the optical system at each predetermined measurement position is focused on the surface of the light receiving device. And a calibration step for calibrating the inclination of the rod determined in the step based on the amount of twist measured in the amount of twist measurement step.
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