JP2014089050A - Hole curve measuring method and hole curve measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、穿孔機械で穿孔した孔の曲りの状態を測定する孔曲り測定方法およびこれに好適に用い得る孔曲り測定装置に関する。 The present invention relates to a hole bending measuring method for measuring the state of bending of a hole punched by a punching machine and a hole bending measuring apparatus that can be suitably used for the method.
例えばベンチカット工法において、穿孔した複数の孔の相対的な孔曲りは、ベンチカット時の火薬装填量の調整に影響を与える。つまり、穿孔した孔同士が近接する場合は発破の威力を軽減するために火薬量を少なくする必要があり、孔同士が遠隔する場合は岩盤が発破されずに残るということを防ぐために火薬量を多くする必要がある。このため、各孔の曲りの状態をそれぞれ測定し、隣接する孔同士の近接または離隔の状態を相対的に評価する必要がある。 For example, in the bench cut method, the relative hole bending of a plurality of drilled holes affects the adjustment of the explosive loading amount at the time of the bench cut. In other words, it is necessary to reduce the amount of explosives when drilled holes are close to each other in order to reduce the power of blasting. There is a need to do more. For this reason, it is necessary to measure the bending state of each hole, and relatively evaluate the proximity or separation state between adjacent holes.
ここで、多くの孔曲り測定装置は、ワイヤやロッドの先端に種々のセンサを内蔵したプローブを取り付け、このプローブを孔に挿入してセンサから得られる情報を処理して孔の曲りを測定している(例えば特許文献1参照)。また、例えば非特許文献1には、プローブ内に設置された2つのリングの軸のずれを、CCDカメラを用いて光学的に測定し、プローブ自体のたわみを計測することで孔の曲がりを光学的に計測する技術が示されている。
Here, many hole bending measuring devices attach a probe with various sensors to the tip of a wire or rod, insert the probe into the hole, process the information obtained from the sensor, and measure the hole bending. (For example, refer to Patent Document 1). Further, for example, in
しかしながら、現状では、穿孔機械で穿孔した孔曲りの測定時、測定機器が穿孔した孔壁面の凹凸の影響を受けることが一番の課題となる。つまり、上記特許文献1や非特許文献1に記載の従来技術のいずれの方式においても、孔壁面の凹凸による振動がセンサの測定精度に悪影響を及ぼすという問題や、測定機器が孔壁面の凹凸に引っかかってしまうという未解決の問題がある。測定機器が孔壁面の凹凸に引っかかってしまった場合は、作業効率の低下につながる上、引っかかった測定機器を回収できなくなる場合もある。そのため、従来技術のいずれの方式であっても穿孔した孔の曲りの状態の測定時に、プローブを滑らかに移動させる上で不十分である。
However, at present, when measuring the bending of a hole punched by a punching machine, the biggest problem is that the measuring device is affected by the unevenness of the hole wall surface. That is, in any of the conventional techniques described in
ここで、測定機器の精度を最大限に発揮し且つ円滑にプローブを移動させ測定作業を進めるために、穿孔した孔に沿ってケーシング管を埋設することが考えられる。しかし、クローラドリル等の穿孔機械での作業は岩盤の発破を目的としており、1つの現場において火薬を装填するための多数の孔が穿孔される。そのため、一つ一つの孔に対してケーシング管を埋設して測定するという作業は非常に効率が悪く、また、孔の深度も10mを超えるものが多いため実用上困難といえる。 Here, in order to maximize the accuracy of the measuring instrument and smoothly move the probe to advance the measurement operation, it is conceivable to embed a casing tube along the drilled hole. However, work with a drilling machine such as a crawler drill is aimed at blasting the rock mass, and a large number of holes for loading explosives are drilled at one site. For this reason, the work of burying a casing tube in each hole is very inefficient, and the depth of the holes often exceeds 10 m.
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、穿孔機械で穿孔した孔曲りの測定時、測定機器が穿孔した孔壁面の凹凸の影響を受けずに、測定機器の精度を最大限に発揮し且つ円滑にプローブを移動させ、孔曲がりの測定作業を孔軸に沿って効率よく進めることのできる孔曲り測定方法およびこれに好適に用い得る孔曲り測定装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention has been made paying attention to such problems, and when measuring the bending of a hole punched by a punching machine, the measurement device is not affected by the unevenness of the hole wall surface punched by the measuring instrument. A hole bending measuring method capable of maximizing the accuracy of an apparatus, smoothly moving a probe, and efficiently proceeding a hole bending measuring operation along the hole axis, and a hole bending measuring apparatus suitably used for the hole bending measuring method It is intended to provide.
穿孔機械で使用される穿孔用ロッドは、水孔が形成されることから中空となっている。そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、この穿孔用ロッドの水孔をガイドとして利用することにより、水孔に沿って孔の曲がり具合を測定する孔曲り測定方法を想到した。
すなわち、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法は、クローラドリル等の穿孔機械で穿孔した孔の曲りを測定する方法であって、前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に孔曲がりを測定するプローブを挿入し、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させることで前記穿孔した孔の曲りの状態を測定することを特徴とする。
The drilling rod used in the drilling machine is hollow because water holes are formed. As a result of intensive studies, the present inventors have conceived a hole bending measurement method for measuring the degree of bending of a hole along the water hole by using the water hole of the drilling rod as a guide.
That is, in order to solve the above problems, a hole bending measuring method according to an aspect of the present invention is a method for measuring the bending of a hole drilled by a drilling machine such as a crawler drill, and is used in the drilling machine. A probe for measuring hole bending is inserted into a water hole of a drilling rod, and the bending state of the drilled hole is measured by moving the probe along the water hole into the drilled hole. And
ここで、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法において、ベンチカット工法での火薬装填量調整のために、前記穿孔機械で穿孔した複数の孔の曲りを測定する方法であって、各孔の曲りの状態を、前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に、前記穿孔用ロッドを地中に残した状態で孔曲がりを測定するプローブを挿入し、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させることで前記穿孔した孔の曲りの状態をそれぞれ測定し、隣接する孔同士の近接または遠隔の状態を相対的に評価することは好ましい。 Here, in the hole bending measurement method according to one aspect of the present invention, in order to adjust the amount of the explosive loaded in the bench-cut method, the method is to measure the bending of a plurality of holes drilled by the drilling machine. The probe for measuring the bending of the hole is inserted into the water hole of the drilling rod used in the drilling machine with the drilling rod left in the ground, and the probe is drilled into the hole. It is preferable to measure the bending state of the perforated holes by moving them along the water holes, and relatively evaluate the proximity or remote state between adjacent holes.
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法において、前記穿孔した孔曲り状態の測定は、前記プローブと、前記プローブを案内するガイド部と、前記プローブの軌跡を計算する主演算部と、該主演算部の演算結果を出力する出力部とを備える装置を用いており、前記プローブは、前記プローブの軸方向先端側をX軸正の向きとして、X軸Y軸Z軸それぞれの回転軸に対する回転角を検出するセンサを有し、前記ガイド部は、前記穿孔用ロッドの上端部に装着されるようになっており、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるモータが付設されたモータ付ローラと、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるワイヤの送り量を検出するエンコーダが付設されたエンコーダ付ローラと、前記プローブを挿入時の姿勢校正用ガイドとを有し、前記主演算部は、前記回転軸に対する回転角によるセンサ姿勢と前記ワイヤの送り量によるプローブ移動量を、時間を基準に合致させることで前記プローブの軌跡を計算するように構成されていることは好ましい。 Further, in the hole bending measurement method according to one aspect of the present invention, the measurement of the drilled hole bending state includes the probe, a guide unit that guides the probe, a main calculation unit that calculates a trajectory of the probe, And an output unit that outputs a calculation result of the main calculation unit, and the probe has a rotation axis of each of the X axis, the Y axis, and the Z axis, with the tip end in the axial direction of the probe as the X axis positive direction. A sensor for detecting a rotation angle with respect to the motor, wherein the guide portion is attached to an upper end portion of the drilling rod, and a motor attached with a motor for moving the probe along the water hole A roller with an encoder provided with an encoder for detecting a feed amount of a wire that moves the probe along the water hole, and a posture calibration guide when the probe is inserted. The main calculation unit is configured to calculate a trajectory of the probe by matching a sensor posture based on a rotation angle with respect to the rotation axis and a probe movement amount based on a feed amount of the wire based on time. preferable.
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法において、前記プローブは、加速度および角加速度の計測情報を取得可能なMEMS技術を用いた小型で6軸の慣性計測センサと、該慣性計測センサで得られた計測情報を角度情報に演算する計測情報演算部と、該計測情報演算部で演算された角度情報をノイズに強い差動信号方式で地上にデータを転送する通信用インターフェースとを自身内に備え、自身の外形が、前記穿孔用ロッドの水孔を通ることのできる外形のペンシル型プローブであることは好ましい。このような構成であれば、プローブが、MEMS技術を用いた小型で6軸の慣性計測センサを備えた、穿孔用のロッドの水孔を通すことのできるサイズのペンシル型なので、穿孔用ロッドの水孔をプローブのガイドとして利用する上で好適である。 Further, in the hole bending measurement method according to one aspect of the present invention, the probe includes a small, six-axis inertial measurement sensor using MEMS technology capable of acquiring measurement information of acceleration and angular acceleration, and the inertial measurement sensor. A measurement information calculation unit that calculates the obtained measurement information into angle information, and a communication interface that transfers the angle information calculated by the measurement information calculation unit to the ground using a differential signal method that is resistant to noise. In preparation, it is preferable that the external shape of the probe is a pencil type probe having an external shape capable of passing through the water hole of the drilling rod. In such a configuration, the probe is a pencil type of a size that can pass through a water hole of a drilling rod having a small and six-axis inertial measurement sensor using MEMS technology. This is suitable for using the water hole as a probe guide.
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法において、前記プローブは、自身の初期姿勢の校正が可能な傾斜センサを更に備えることは好ましい。
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定方法において、前記プローブは、グローバル座標系(global coordinate system)に対する前記穿孔した孔の先端位置座標を測定可能なGPS及び方位センサを更に備えることは好ましい。
In the hole bending measurement method according to one aspect of the present invention, it is preferable that the probe further includes an inclination sensor capable of calibrating its initial posture.
In the hole bending measurement method according to one aspect of the present invention, it is preferable that the probe further includes a GPS and an orientation sensor capable of measuring the tip position coordinates of the drilled hole with respect to a global coordinate system. .
さらに、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る孔曲り測定装置は、穿孔機械で穿孔した複数の孔の曲りの状態を測定する孔曲り測定装置であって、前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に挿入可能なプローブと、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させるガイド部と、前記プローブの軌跡を計算する主演算部と、該主演算部の演算結果を出力する出力部とを備え、前記主演算部は、隣接する孔同士の近接または遠隔の状態を相対的に評価することを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above-described problem, a hole bending measuring apparatus according to an aspect of the present invention is a hole bending measuring apparatus that measures a bending state of a plurality of holes punched by a punching machine, A probe that can be inserted into a water hole of a drilling rod used, a guide unit that moves the probe along the water hole into the drilled hole, a main calculation unit that calculates a trajectory of the probe, and And an output unit that outputs a calculation result of the main calculation unit, wherein the main calculation unit relatively evaluates a proximity state or a remote state between adjacent holes.
ここで、本発明の一態様に係る孔曲り測定装置において、前記プローブは、前記プローブの軸方向先端側をX軸正の向きとして、X軸Y軸Z軸それぞれの回転軸に対する回転角を検出するセンサを有し、前記ガイド部は、前記穿孔用ロッドの上端部に装着されるようになっており、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるモータが付設されたモータ付ローラと、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるワイヤの送り量を検出するエンコーダが付設されたエンコーダ付ローラと、前記プローブを挿入時の姿勢校正用ガイドとを有し、前記主演算部は、前記回転軸に対する回転角によるセンサ姿勢と前記ワイヤの送り量によるプローブ移動量を、時間を基準に合致させることで前記プローブの軌跡を計算するように構成されていることは好ましい。 Here, in the hole bending measuring apparatus according to one aspect of the present invention, the probe detects a rotation angle with respect to the rotation axis of each of the X axis, the Y axis, and the Z axis, with the tip end side in the axial direction of the probe as the positive direction of the X axis A roller with a motor to which a motor for moving the probe along the water hole is attached, and the guide portion is attached to an upper end portion of the drilling rod; A roller with an encoder provided with an encoder for detecting a feed amount of a wire that moves the probe along the water hole; and a posture calibration guide for inserting the probe; The trajectory of the probe is calculated by matching the sensor posture based on the rotation angle with respect to the axis and the probe movement amount based on the feed amount of the wire on the basis of time. Masui.
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定装置において、前記プローブは、自身の初期姿勢の校正が可能な傾斜センサを更に備えることは好ましい。
また、本発明の一態様に係る孔曲り測定装置において、前記プローブは、グローバル座標系(global coordinate system)に対する前記穿孔した孔の先端位置座標を測定可能なGPS及び方位センサを更に備えることは好ましい。
In the hole bending measurement apparatus according to one aspect of the present invention, it is preferable that the probe further includes an inclination sensor that can calibrate its initial posture.
In the hole bending measuring apparatus according to one aspect of the present invention, it is preferable that the probe further includes a GPS and an orientation sensor capable of measuring a tip position coordinate of the drilled hole with respect to a global coordinate system. .
穿孔用ロッドは、穿孔した孔の先端まで続いていることから、本発明によれば、穿孔用ロッドの水孔をプローブのガイドとして利用することにより、穿孔用ロッドがケーシング管の役割を果たす。これにより、本発明によれば、穿孔用ロッドの水孔に沿ってプローブを移動させることで穿孔した孔壁面の凹凸にひっかかる問題と振動による誤差の問題の解決を図ることができる。さらに、穿孔用ロッドの水孔に沿うようにプローブの移動の方向の自由度を規定することができるので、測定誤差を減少させることができる。すなわち、本発明によれば、穿孔した孔内壁面の凹凸にプローブが孔の途中で引っかかることなく、プローブを水孔に沿って移動させることができるので、測定機器の精度を最大限に発揮し且つ円滑にプローブを移動させ、孔曲がりの測定作業を孔軸に沿って効率よく進めることができる。 Since the piercing rod continues to the tip of the pierced hole, according to the present invention, the piercing rod serves as a casing tube by using the water hole of the piercing rod as a guide for the probe. Thus, according to the present invention, it is possible to solve the problem of catching the irregularities of the hole wall surface and the error caused by vibration by moving the probe along the water hole of the drilling rod. Furthermore, since the degree of freedom in the direction of movement of the probe can be defined along the water hole of the drilling rod, measurement errors can be reduced. That is, according to the present invention, the probe can be moved along the water hole without the probe being caught in the unevenness of the inner wall surface of the hole, so that the accuracy of the measuring instrument can be maximized. In addition, the probe can be moved smoothly, and the hole bending measurement operation can be efficiently advanced along the hole axis.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
本発明に係る孔曲り測定方法に用いられる孔曲り測定装置は、図1ないし図2に示すように、クローラドリル等の穿孔機械52で使用される穿孔用ロッド40の水孔40aに挿入可能なプローブ10と、このプローブ10を案内するガイド部20と、プローブ10の軌跡を計算する主演算部30と、この主演算部30の演算結果を出力する出力部31とを備える。
プローブ10は、図1、3に示すように、自身の外形が、上記穿孔用ロッド40の水孔40aを通ることのできる外形のペンシル型プローブであり、図2に示すように、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術を用いた小型で6軸の慣性計測センサ11と、計測情報演算部12と、通信用インターフェース13とを自身内に備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hole bending measuring device used in the hole bending measuring method according to the present invention can be inserted into a
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、このプローブ10は、図3に示すように、自身外周面に径方向に突出する凸部10aが形成されている。そして、慣性計測センサ11は、加速度および角加速度の計測情報を取得可能であり、プローブ10の軸方向先端側をX軸正の向きとして、X軸Y軸Z軸それぞれの回転軸に対する回転角が検出可能となっている。そして、計測情報演算部12は、慣性計測センサ11で得られた計測情報から角度情報を演算し、通信用インターフェース13は、計測情報演算部12で演算された角度情報のデータをノイズに強い差動信号方式で地上の主演算部30に転送するようになっている。なお、この孔曲り測定装置は、主要な使用条件として、穿孔深さが10mを超える孔が対象となるため、通信用インターフェース13では、ノイズ対策のため差動信号を用いた通信方式を採用している。
Further, as shown in FIG. 3, the
ガイド部20は、図4に示すように、略円筒状の本体部20cを有し、図1に示すように、穿孔用ロッド40の上端部40tに同軸に装着可能なように、穿孔用ロッド40の上端部40tにインロー嵌合する凹部20hが本体部20cの下部に形成されている。そして、ガイド部20は、図4に示すように、本体部20cの上部の側部には、上下に対向する一対のローラ21,22が、プローブ10のワイヤ14を挟持可能に設けられている。一対のローラ21,22は、下方に設けられて上記プローブ10を水孔40aに沿って移動させるモータ21mが付設されたモータ付ローラ21と、上方に設けられてプローブ10を水孔40aに沿って移動させるためのワイヤ14の送り量を検出するエンコーダ(不図示)が内蔵されたエンコーダ付ローラ22とからなる。また、ガイド部20は、本体部20cの内部に、プローブ10を水孔40aに挿入時の姿勢を校正するための校正用ガイド20aを有する。
As shown in FIG. 4, the
校正用ガイド20aは、ガイド部20の本体部20cの内周面に、軸方向に沿って貫通形成されるとともに、内周面に軸方向に沿って形成されたスリット20bを有する。スリット20bは、プローブ10の初期方向を規定するための位置決め溝となっており、プローブ10の上記凸部10aに嵌合可能に形成されている。そして、プローブ10をガイド部20に挿入するときは、プローブ10の凸部10aをスリット20bに嵌めあわせてプローブ10の初期方向を規定しつつ校正用ガイド20aに挿入するものである。これにより、プローブ10の軸線が揺れないように校正用ガイド20aによってプローブ10の初期姿勢が規定されるようになっている。このとき、プローブ10からの出力が主演算部30で初期姿勢として記録されるようになっている。
The
地上の主演算部30は、プローブ10の上記回転軸に対する回転角による姿勢のデータとワイヤ14の送り量によるプローブ移動量のデータを時間で合致させることでプローブ10の軌跡を算出するものである。算出されたプローブの軌跡情報は出力部31から外部に出力され、たとえばディスプレイなどの表示器に表示される。
The
次に、上述の孔曲り測定装置を使用した孔曲り測定方法について説明する。
図5に示すクローラドリル等の穿孔機械52の多くは、穿孔深さが深くなるにつれ穿孔用ロッド40を継ぎ足しながら穿孔作業を行う。本発明の孔曲り測定装置を使用する場合は、図6に示すように、まず、地中内に穿孔用ロッド40を残したまま地上の穿孔用ロッド40だけを外し、地中側の穿孔用ロッド40の水孔40aの上端部が見える状態にする。次いで、上述したガイド部20を穿孔用ロッドの上端部40tに取り付ける(図1参照)。次いで、図1に示すように、穿孔用ロッド40の水孔40aに孔曲がりを測定するプローブ10をプローブ本体が揺れないように、プローブ10の凸部10aをスリット20bに嵌めあわせて校正用ガイド20aに挿入し、次いで、図7に示すように、プローブ本体の初期姿勢の取得と校正を行う(ステップS1)。
Next, a hole bending measurement method using the above-described hole bending measuring apparatus will be described.
Many of the
プローブ10の初期姿勢の取得と校正が終了したら、モータ21mを駆動してモータ付ローラ21を回転させ、一対のローラ21,22で挟持したワイヤ14を送り出すことにより、プローブ10を穿孔した孔51内に水孔40aに沿って移動させつつ穿孔した孔51の曲りの状態を測定する。孔曲り状態の測定は、モータ付ローラ21を回転させてワイヤ14を水孔40aに沿って送り、プローブ10を水孔40aに沿って穿孔した孔51の下方に移動させていく。このとき、エンコーダ付ローラ22に取り付けられたエンコーダ22a(図2)によりワイヤ14の送り量をカウントし、プローブ10内の計測情報演算部12にて時間情報とともに送り量を記録し、且つ慣性計測センサ11で得られた計測情報から角度情報を演算してこれを記録する。
When the acquisition and calibration of the initial posture of the
このように、この孔曲り測定装置を使用した孔曲り測定方法によれば、穿孔用ロッド40を地中に残した状態で、水孔40aをプローブ10のガイドとしているので、穿孔した孔51の曲がり、すなわち穿孔用ロッド40の曲がりが発生した場合であっても、プローブ10の進行方向をプローブ10のX軸方向と規定することができる。そのため、エンコーダ22aで取得したワイヤ14の送り量、すなわちプローブ10の移動量はX軸方向に対するプローブ10の移動量として安定して取得することができる。エンコーダ22aで取得したワイヤ14の送り量は主演算部30に送られる(図7のステップS2)。
Thus, according to the hole bending measuring method using this hole bending measuring device, the
また、プローブ10に内蔵された小型で6軸の慣性計測センサ11で得られた加速度および角加速度の計測情報は、プローブ内の計測情報演算部12にて計測情報が角度情報に演算処理され、測定時間情報とともに通信用インターフェース13を介して差動信号で主演算部30に送られる(図7のステップS3)。
In addition, the measurement information of acceleration and angular acceleration obtained by the small and six-axis
主演算部30では、プローブ10からの図3中のX軸,Y軸,Z軸それぞれに対する回転角データθx,θy,θzが各軸周りの回転に変換される。それぞれの回転をT(θx),T(θy),T(θz)とすると、プローブ10の姿勢は、T(θx)・T(θy)・T(θz)となる。主演算部30は、この姿勢データを送り量データとともに時間(測定時間情報)を基準に合致させることで、プローブ10の移動軌跡(すなわち孔の曲がり)を算出する(図7のステップS4)。算出されたプローブ10の移動軌跡情報は出力部31から外部に出力され、たとえばディスプレイなどの表示器に表示される(図7のステップS5)。
In the
これにより、使用者は、穿孔した孔51の曲がり具合を視覚的に把握することができる。そして、この孔曲り測定方法によれば、穿孔機械52で穿孔した孔曲りの測定時、測定機器のプローブ10が穿孔した孔壁面の凹凸51aの影響を受けずに、測定機器の精度を最大限に発揮し且つ円滑にプローブ10を移動させ、孔曲がりの測定作業を孔軸に沿って効率よく進めることができる。
なお、本発明に係る孔曲り測定方法または孔曲り測定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
Thereby, the user can grasp | ascertain visually the bending condition of the drilled
The hole bending measuring method or the hole bending measuring apparatus according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態において、プローブ10の初期姿勢を算出するに際し、プローブ10内の慣性計測センサ11からの信号だけでもプローブ10の初期姿勢を求めることは可能である。しかし、図9ないし図10に示す第二実施形態のように、ガイド部20に、傾斜センサ23を更に備えることにより、プローブ10の詳細な角度をあらかじめ算出しておくことで、初期姿勢をより確実に導出することもできる。
また、例えば上記実施形態では、穿孔した孔51の数や隣接する孔51同士の相対的評価については特に言及しなかったが、本発明は、穿孔機械で穿孔した複数の孔の曲りを測定する場合に好適である。
For example, in the above embodiment, when calculating the initial posture of the
Further, for example, in the above embodiment, the number of the
つまり、例えばベンチカット工法において、図8に示すように、複数の孔51の曲りを測定する場合に、各孔51の曲りの状態を、穿孔機械52で使用される穿孔用ロッド40の水孔40aに、穿孔用ロッド40を地中に残した状態で孔曲がりを測定するプローブ10を挿入し、プローブ10を穿孔した孔51内に水孔40aに沿って移動させることで穿孔した孔51の曲りの状態をそれぞれ測定し、主演算部30にて隣接する孔51同士の近接53または遠隔54の状態を相対的に評価することができる。算出された各孔51毎のプローブ10の移動軌跡情報は出力部31から外部にそれぞれ出力され、たとえばディスプレイなどの表示器にて相対関係を視認可能に表示される。
That is, for example, in the bench cutting method, as shown in FIG. 8, when measuring the bending of the plurality of
ここで、隣接する孔51同士の近接53または遠隔54の状態を相対的に評価する場合、孔曲り測定方法に用いられる孔曲り測定装置は、図9ないし図10に示す第二実施形態のように、ガイド部20が、更に、GPS24と方位センサ25を備える構成とすることが好ましい。GPS24と方位センサ25は、出力後の表示時に、グローバル座標(global coordinate system)に対してどの方向に穿孔した孔51が曲がっていたのかを示すのに使用する。
Here, when relatively evaluating the state of the
つまり、クローラドリルなどの穿孔機械52によって穿孔した孔51の曲がりは、ベンチカット時に発破用の火薬装填量を調整する必要がある。そのため、図8に示すように、孔51を複数穿孔した際に、隣接する孔51同士が曲がりにより近づいてしまったのか(53)、遠ざかってしまったのか(54)を知る目的で、グローバル座標に対してどの方向に孔が曲がっていたのかを測定する。これは、一つの孔の計測であれば位置と方角を規定しなくとも目的を達成できるのに対し、複数の孔の場合は、座標と方角の基準を設けて相対的に孔曲りを評価することが求められるからである。
In other words, for the bending of the
なお、隣接する孔51同士の近接53または遠隔54の状態を相対的に評価する場合、作業員の手作業により位置と機械の向きにより方角を確認する方法もあるものの、穿孔した孔51の測定時に、GPSで座標を、方位センサで測定開始時のセンサの方角を取得し、測定データ内に組み込んでおくことで、相対的な位置関係をデータとして持つことができる。これにより、隣接する孔51同士の近接(53)または遠隔(54)の状態を相対的に評価して、その評価結果を表示機に出力すれば視覚的に相対位置関係を一層容易に把握することができる。
In the case of relatively evaluating the state of the
10 (ペンシル型)プローブ
10a 校正用凸部(兼座標原点マーカー)
11 慣性計測センサ
12 計測情報演算部
13 通信用インターフェース
14 ワイヤ
20 ガイド部
20a 校正用ガイド
20b (初期方向規定用の)スリット
21 モータ付ローラ
22 エンコーダ付ローラ
22a エンコーダ
23 傾斜センサ
24 GPSセンサ
25 方位センサ
30 主演算部
31 出力部
40 穿孔用ロッド
40a (ロッド内部の)水孔
50 岩盤
51 穿孔した孔
51a 孔壁面の凹凸
52 クローラドリル(穿孔機械)
53 孔曲りによって相対的に近接する孔
54 孔曲りによって相対的に離隔する孔
10 (Pencil type)
DESCRIPTION OF
53 Holes relatively close to each other by hole bending 54 Holes relatively spaced by hole bending
Claims (10)
前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に孔曲がりを測定するプローブを挿入し、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させることで前記穿孔した孔の曲りの状態を測定することを特徴とする孔曲り測定方法。 A method for measuring the bending of a hole drilled by a drilling machine,
Inserting a probe for measuring the bending of a hole into a water hole of a drilling rod used in the drilling machine, and moving the probe along the water hole into the drilled hole. A hole bending measuring method characterized by measuring a state.
各孔の曲りの状態を、前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に、前記穿孔用ロッドを地中に残した状態で孔曲がりを測定するプローブを挿入し、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させることで前記穿孔した孔の曲りの状態をそれぞれ測定し、隣接する孔同士の近接または遠隔の状態を相対的に評価することを特徴とする孔曲り測定方法。 A method for measuring the bending of a plurality of holes drilled by the drilling machine,
A probe for measuring the bending of the hole is inserted into the water hole of the drilling rod used in the drilling machine with the drilling rod remaining in the ground, and the probe is drilled. The hole bending is characterized by measuring the state of bending of the drilled holes by moving along the water holes into the holes, and relatively evaluating the proximity or remote state of adjacent holes. Measuring method.
前記プローブは、前記プローブの軸方向先端側をX軸正の向きとして、X軸Y軸Z軸それぞれの回転軸に対する回転角を検出するセンサを有し、前記ガイド部は、前記穿孔用ロッドの上端部に装着されるようになっており、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるモータが付設されたモータ付ローラと、前記プローブを前記水孔に沿って移動させるワイヤの送り量を検出するエンコーダが付設されたエンコーダ付ローラと、前記プローブを挿入時の姿勢校正用ガイドとを有し、前記主演算部は、前記回転軸に対する回転角によるセンサ姿勢と前記ワイヤの送り量によるプローブ移動量を、時間を基準に合致させることで前記プローブの軌跡を計算するように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の孔曲り測定方法。 The measurement of the drilled hole bending state includes the probe, a guide unit that guides the probe, a main calculation unit that calculates a trajectory of the probe, and an output unit that outputs a calculation result of the main calculation unit. Using the device,
The probe includes a sensor that detects a rotation angle with respect to the rotation axis of each of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis with the axial tip side of the probe as a positive direction of the X-axis. A roller with a motor, which is attached to the upper end portion and has a motor for moving the probe along the water hole, and a feed amount of a wire for moving the probe along the water hole are detected. A roller with an encoder provided with an encoder and an attitude calibration guide when the probe is inserted, and the main calculation unit moves the probe by a sensor attitude based on a rotation angle with respect to the rotation axis and a feed amount of the wire The hole bending measurement method according to claim 1 or 2, wherein the probe trajectory is calculated by matching the amount with a reference time.
前記穿孔機械で使用される穿孔用ロッドの水孔に挿入可能なプローブと、該プローブを前記穿孔した孔内に前記水孔に沿って移動させるガイド部と、記プローブの軌跡を計算する主演算部と、該主演算部の演算結果を出力する出力部とを備え、
前記主演算部は、隣接する孔同士の近接または遠隔の状態を相対的に評価することを特徴とする孔曲り測定装置。 A hole bending measuring device for measuring a bending state of a plurality of holes punched by a punching machine,
A probe that can be inserted into a water hole of a drilling rod used in the drilling machine, a guide unit that moves the probe along the water hole into the drilled hole, and a main calculation that calculates the trajectory of the probe And an output unit for outputting a calculation result of the main calculation unit,
The said main calculating part evaluates the proximity | contact or remote state of adjacent holes relatively, The hole bending measuring apparatus characterized by the above-mentioned.
前記主演算部は、前記回転軸に対する回転角によるセンサ姿勢と前記ワイヤの送り量によるプローブ移動量を、時間を基準に合致させることで前記プローブの軌跡を計算するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載の孔曲り測定装置。 The probe includes a sensor that detects a rotation angle with respect to the rotation axis of each of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis with the axial tip side of the probe as a positive direction of the X-axis. A roller with a motor, which is attached to the upper end portion and has a motor for moving the probe along the water hole, and a feed amount of a wire for moving the probe along the water hole are detected. A roller with an encoder provided with an encoder, and a guide for posture calibration at the time of inserting the probe,
The main calculation unit is configured to calculate a trajectory of the probe by matching a sensor posture based on a rotation angle with respect to the rotation axis and a probe movement amount based on a feed amount of the wire based on time. The hole bending measuring apparatus according to claim 7, wherein the apparatus is a hole bending measuring apparatus.
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