JP2010101897A - 地盤変位測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は地盤変位測定装置に関するものであり、地盤に垂直に掘削された傾斜管に挿入されてその長手方向に移動可能であり、傾斜管の内面の変位を接触式にて感知する地盤変位測定装置であって、傾斜管内でその長手方向に移動時、測定タイミングの度に3次元座標変位を測定するセンシング手段;前記測定タイミングを設定するタイミング設定手段;前記センシング手段で測定した3次元座標変位データを地盤変位量として演算する変位量演算手段;を含んで構成されたことを特徴とする。移動部が傾斜管内の移動中に測定タイミングに合わせて実時間で3次元(又は3軸)方向の変位を測定するため、最少測定間隔又は基準点等を考慮することなく測定過程が構成される。
【選択図】図10
Description
1) 2軸(x、y)の傾斜度のみを測定し、移動部の上下車輪間隔に該当する最小測定間隔(上例においては50cm)を有しているので、それ以下の曲率半径を有する急激かつ微細な傾斜の測定は不可能である。
2) 移動部の長さが一定の長さ(上例においては50cm)以上の値を有しないといけないので、急激な傾斜への移動部の投入は不可能である。
3) 最小測定間隔に合わせて移動させながら傾斜度を測定する場合(図2の(a))、基準点の微細な不一致によって測定誤差が発生する。
4) 最小測定間隔以上の間隔に移動させながら傾斜度を測定する場合(図2の(b))、基準点の不一致によりx、y方向の誤差が発生する。
5) それぞれの測定地点での傾斜度のみを測定して変位量を計算するので、穿孔垂直度又は傾斜管の歪みが発生する場合、相当な測定誤差が発生する。
6) 実際測定過程において測定する者及び方法によって結果が異なる可能性が高いため、データの客観性が劣る。
センシング手段は2軸ジャイロセンサー又は2軸加速度センサーの中の何れか一方と、地盤垂直方向移動距離測定センサーとの組み合わせから構成される。より好ましくは、センシング手段は相互独立的な測定方式を有する複数のセンシング手段から構成され、各センシング手段が測定した3次元座標変位データを相互比較して補正する機能を具備する。
しかし、本実施例に係る地盤変位測定装置は一定の速度で移動部400を上昇又は下降させる方式であるので、簡単なアルゴリズムを用いてz方向の位置及び移動距離を正確に測定することが出来る。
defect)、熱膨張等の特性を有するので、室温ではそれほど違いがないが、高温では残留応力が発生して構造体に変位が発生する。薄膜構造体での残留応力の発生原因としては結晶欠陥又は格子定数等基本的な結晶粒子の違いによって発生する残留応力と、温度上昇時熱膨張係数が各材料別に異なることから発生する熱残留応力等がある。特に、温度上昇時発生する熱残留応力は温度によって非常に大きい値(数百GPa―order)を示すこともあり得るので、ジャイロセンサー又は加速度センサーの温度変化による誤差値をデータ化し、温度センサー156を通じて測定された温度値を利用して誤差を補正する方式を採用すれば、測定値の精密度を更に高めることができる。このような全体過程は図9のS910乃至S960段階からなる作動流れ図を通じてより詳細に理解できる。
センサー部
110、112、114: センシング手段
150:
補助センシング手段
154:
移動距離測定センサー
156:
温度センサー
200:
演算制御部
210:
タイミング設定手段
220:
変位量演算手段
230:
電源
300:
電線(又は信号線)
400:
移動部
410a、410b:
車輪
500:
傾斜管
Claims (11)
- 地盤に垂直に掘削された傾斜管に挿入されてその長手方向に移動可能であり、傾斜管内面の変位を接触式で感知する地盤変位測定装置であって、傾斜管内でその長手方向に移動時、測定タイミングの度に3次元座標変位を測定するセンシング手段;
前記測定タイミングを設定するタイミング設定手段;
前記センシング手段で測定した3次元座標変位データを地盤変位量として演算する変位量演算手段;
を含んで構成されたことを特徴とする地盤変位測定装置。 - 前記センシング手段は3軸ジャイロセンサー又は3軸加速度センサーの中の何れか一方であることを特徴とする請求項1に記載の地盤変位測定装置。
- 前記センシング手段は2軸ジャイロセンサー又は2軸加速度センサーの中の何れか一方と、地盤垂直方向移動距離測定センサーとの組み合わせからなることを特徴とする請求項1に記載の地盤変位測定装置。
- 前記センシング手段は相互独立的な測定方式を有する複数のセンシング手段から構成され、前記複数のセンシング手段が測定した3次元座標変位データを相互比較して補正する機能を具備したことを特徴とする請求項1に記載の地盤変位測定装置。
- 前記3次元座標変位データを相互比較して補正する機能は,
一側センシング手段が測定した3次元座標変位データを基準に、他側センシング手段が測定した3次元座標変位データを、既設定された誤差範囲を超える値を示した場合にエラーとして判断して処理するように構成されたことを特徴とする請求項4に記載の地盤変位測定装置。 - 前記複数のセンシング手段は、少なくとも2つのセンサーから構成され、3軸ジャイロセンサー及び3軸加速度センサーを含むことを特徴とする請求項5に記載の地盤変位測定装置。
- 前記複数のセンシング手段は少なくとも2つのセンサーの組み合わせから構成され、前記センサーの組み合わせは2軸ジャイロセンサー及び地盤垂直方向移動距離測定センサーの組み合わせ、並びに2軸加速度センサー及び地盤垂直方向移動距離測定センサーの組み合わせを含むことを特徴とする請求項5に記載の地盤変位測定装置。
- 前記タイミング設定手段は相互独立的な複数の周波数を測定タイミングに設定できるように具備され、各周波数別に前記センシング手段が測定した3次元座標変位データを相互比較して補正する機能を具備したことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の地盤変位測定装置。
- 前記センシング手段は複数のセンシング手段から構成され、
前記タイミング設定手段は各センシング手段別に相互独立的な複数の周波数を 測定タイミングに設定できるように具備され、
前記各センシング手段が測定した3次元座標変位データを相互比較して補正する機能を具備したことを特徴とする請求項1乃至7の何れか一つに記載の地盤変位測定装置。 - 前記3次元座標変位データの相互比較及び補正は,
一つの周波数を測定タイミングに設定して測定した3次元座標変位データを基準に、また他の周波数を測定タイミングに設定して測定した3次元座標変位データの中の既設定された誤差範囲を超える値を示した場合をエラーとして判断して処理するように構成されたことを特徴とする請求項8又は9に記載の地盤変位測定装置。 - 地盤垂直方向移動距離測定センサー又は温度センサーの中の少なくても何れか一方を補助センシング手段として更に具備して、前記センシング手段が測定した3次元座標変位データを補正する機能を具備したことを特徴とする請求項1、2、4、5、6、10の何れか一つに記載の地盤変位測定装置。
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