JP2017056778A - In-borehole inspection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-borehole inspection device comprising a self-travel device which can stably travel in a hole of a borehole.SOLUTION: An in-borehole inspection device comprises: a self-travel device 100 which travels in a hole of a borehole; and a control device 200 which controls travel of the self-travel device 100. The self-travel device 100 comprises: inspection devices (camera part 2, transmission device 70a, reception device 70b) for inspecting inside of a hole; a travel vehicle 1; arms (first arm 6a, second arm 6b) whose one end sides are connected to the travel vehicle 1 (chassis 1b) through a hinge part; upper hole wall drive wheels (first upper hole wall drive wheel 3, second upper hole wall drive wheel 4) disposed on the other end sides of the arms and contact the upper hole wall; and moment application means for applying a moment in a direction where the travel vehicle 1 and the upper hole wall drive wheels are separated, to the arms.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ボーリング孔の孔内を調査する孔内調査装置に関する。   The present invention relates to an in-hole inspection device for inspecting the inside of a borehole.

自走して孔内を調査する管内作業装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の管内作業装置は、走行台車の前方部分に設けた発信装置から被検体表面へ向けて信号波を発信させ、走行台車の後方部分に設けた受信装置で伝達された信号波を受信し、受信信号の波形に基づいてコンクリート管等の健全性を検査する。   An in-pipe working device that self-propells and investigates the inside of a hole has been proposed (for example, see Patent Document 1). The in-pipe working device of Patent Document 1 transmits a signal wave from a transmitting device provided at a front portion of a traveling carriage toward a subject surface, and receives a signal wave transmitted by a receiving device provided at a rear portion of the traveling carriage. Then, the soundness of the concrete pipe or the like is inspected based on the waveform of the received signal.

特開2005−280371号公報JP 2005-280371 A

しかしながら、ボーリング孔の孔内調査は、掘削中や掘削直後に行われることが一般的であり、孔内の孔壁が荒れ、水流が発生している場合も多い。従って、ボーリング孔の孔内は、走行台車に取って過酷な悪路となり、走行台車を安定して走行させることは困難であった。特に、ボーリング孔が長い場合には、走行台車が孔内で立ち往生して回収不能になる虞も大きくなる。   However, in-hole investigations of boreholes are generally performed during excavation or immediately after excavation, and there are many cases where a hole wall in the hole is rough and a water flow is generated. Therefore, the inside of the borehole becomes a severe rough road for the traveling cart, and it is difficult to stably travel the traveling cart. In particular, when the boring hole is long, there is a high possibility that the traveling carriage gets stuck in the hole and cannot be recovered.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消し、ボーリング孔の孔内を安定して走行することができる自走装置を備えた孔内調査装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and provides an in-hole investigation device provided with a self-propelled device that can solve the above-described problems and can stably travel in the bore of the boring hole. There is to do.

本発明の孔内調査装置は、ボーリング孔の孔内を走行する自走装置と、当該自走装置の走行を制御する制御装置とを有する孔内調査装置であって、前記自走装置は、孔内を調査する調査装置と、走行車両と、一端側がヒンジ部を介して前記走行車両に接続されたアームと、該アームの他端側に設けられ、上孔壁に当接する上孔壁駆動輪と、前記アームに対して、前記走行車両と前記上孔壁駆動輪とが離れる方向のモーメントを付与するモーメント付与手段とを具備することを特徴とする。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記モーメント付与手段は、前記ヒンジ部として機能するモーメント付与モータであり、前記制御装置は、前記モーメント付与モータのトルクを制御するトルク制御部を備えていても良い。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記上孔壁駆動輪が設けられた前記アームとして、上孔壁に当接する第1上孔壁駆動輪が他端側に設けられた第1アームと、上孔壁に当接する第2上孔壁駆動輪が他端側に設けられた第2アームとを備えると共に、前記調査装置として、前記第1アームの他端側に設けられ、前記第1上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を発信する発信装置と、前記第2アームの他端側に設けられ、前記第2上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を受信する受信装置とを備え、前記自走装置は、前記第1上孔壁駆動輪の回転角度位置を検出する第1回転検出手段と、前記第2上孔壁駆動輪の回転角度位置を検出する第2回転検出手段と、
前記第1アームの角度を検出する第1角度検出手段と、前記第2アームの角度を検出する第2角度検出手段とを具備すると共に、前記制御装置は、前記第1回転検出手段及び前記第2回転検出手段によって検出される前記第1上孔壁駆動輪及び前記第2上孔壁駆動輪の回転角度位置に基づいて、前記第1上孔壁駆動輪の回転と前記第2上孔壁駆動輪の回転とを同期させ、前記発信装置と前記受信装置とを同じタイミングで上孔壁に接触させる走行制御部と、前記発信装置から発信された弾性波が前記受信装置によって受信されるまで弾性波測定時間を計測する受信部と、前記第1角度検出手段及び前記第2角度検出手段によって検出される角度に基づいて、前記発信装置と前記受信装置との距離を測定距離として演算する測定距離演算部とを備えていても良い。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記調査装置は、前記上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁の一軸圧縮強度を測定する硬度測定装置であっても良い。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記調査装置は、孔内を撮影するカメラ部であり、一端側がヒンジ部を介して前記走行車両に接続され、他端側が前記カメラ部に接続されたカメラ支持アームと、前記カメラ支持アームの前記走行車両に対する角度を変更して前記カメラ部の姿勢を制御する姿勢制御手段とを備えていても良い。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記調査装置は、下孔壁に傷を付ける傷生成装置であり、前記傷生成装置は、下孔壁に対して離接可能に構成されていても良い。
さらに、本発明の孔内調査装置において、前記傷生成装置は、下孔壁に当接して傷を付ける当接部材がそれぞれ取り付けられる複数の刃先を具備することを特徴とする請求項6記載の孔内調査装置。
The in-hole investigation device of the present invention is an in-hole investigation device having a self-propelled device that travels in the bore of the boring hole, and a control device that controls the travel of the self-propelled device. Investigation device for investigating the inside of a hole, traveling vehicle, an arm having one end connected to the traveling vehicle via a hinge portion, and an upper hole wall drive that is provided on the other end of the arm and contacts the upper hole wall And a moment applying means for applying a moment in a direction in which the traveling vehicle and the upper hole wall driving wheel are separated from each other.
Further, in the in-hole investigation device of the present invention, the moment applying means is a moment applying motor that functions as the hinge portion, and the control device includes a torque control unit that controls the torque of the moment applying motor. Also good.
Furthermore, in the in-hole investigation device according to the present invention, as the arm provided with the upper hole wall driving wheel, a first arm provided with a first upper hole wall driving wheel contacting the upper hole wall on the other end side; The second upper hole wall driving wheel that contacts the upper hole wall is provided with a second arm provided on the other end side, and is provided on the other end side of the first arm as the investigation device. A transmission device that intermittently contacts the upper hole wall with the rotation of the upper hole wall driving wheel and transmits an elastic wave; and provided on the other end side of the second arm, A receiving device that intermittently contacts the upper hole wall with rotation to receive elastic waves, and the self-propelled device detects a rotation angle position of the first upper hole wall driving wheel. Means, and second rotation detection means for detecting a rotation angle position of the second upper hole wall drive wheel,
The control device includes first angle detection means for detecting an angle of the first arm and second angle detection means for detecting an angle of the second arm, and the control device includes the first rotation detection means and the first rotation detection means. Based on the rotation angle positions of the first upper hole wall driving wheel and the second upper hole wall driving wheel detected by the two rotation detecting means, the rotation of the first upper hole wall driving wheel and the second upper hole wall A driving control unit that synchronizes the rotation of the drive wheel and causes the transmitting device and the receiving device to contact the upper hole wall at the same timing, and until an elastic wave transmitted from the transmitting device is received by the receiving device Measurement that calculates a distance between the transmitting device and the receiving device as a measuring distance based on a receiving unit that measures an elastic wave measuring time and an angle detected by the first angle detecting unit and the second angle detecting unit With the distance calculator It may be e.
Further, in the in-hole investigation device of the present invention, the investigation device may be a hardness measurement device that intermittently measures the uniaxial compressive strength of the upper hole wall as the upper hole wall driving wheel rotates.
Furthermore, in the in-hole investigation device according to the present invention, the investigation device is a camera unit that photographs the inside of the hole, and one end side is connected to the traveling vehicle via a hinge portion, and the other end side is connected to the camera unit. You may provide the camera support arm and the attitude | position control means which changes the angle with respect to the said traveling vehicle of the said camera support arm, and controls the attitude | position of the said camera part.
Furthermore, in the in-hole investigation device according to the present invention, the investigation device is a flaw generating device for scratching the lower hole wall, and the flaw generating device may be configured to be detachable from the lower hole wall. good.
Further, in the in-hole investigation device according to the present invention, the flaw generating device includes a plurality of cutting edges to which abutting members that abut against the lower hole wall to be flawed are respectively attached. In-hole investigation device.

本発明によれば、走行車両には下孔壁から、上孔壁駆動輪には上孔壁からそれぞれ反力が作用するため、自走装置は、ボーリング孔の孔内を安定して走行することができるという効果を奏する。   According to the present invention, since the reaction force acts on the traveling vehicle from the lower hole wall and the upper hole wall drive wheel from the upper hole wall, the self-propelled device travels stably in the borehole hole. There is an effect that can be.

本発明に係る孔内調査装置の第1の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of 1st Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention. 図1に示す自走装置の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the self-propelled apparatus shown in FIG. 図1に示す自走装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the self-propelled apparatus shown in FIG. 図2に示す各ヒンジ部の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of each hinge part shown in FIG. 図1に示す発信装置及び受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmission device and receiving device which are shown in FIG. 本発明に係る孔内調査装置の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention. 図1に示す自走装置をボーリングロッド上に走行させる例を示す図であるIt is a figure which shows the example which runs the self-propelled apparatus shown in FIG. 1 on a boring rod. 本発明に係る孔内調査装置の第2の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of 2nd Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る孔内調査装置の第2の実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る孔内調査装置の第3の実施の形態の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of 3rd Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention. 図10に示す傷生成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the damage | wound production | generation apparatus shown in FIG. 本発明に係る孔内調査装置の第3の実施の形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 3rd Embodiment of the in-hole investigation apparatus which concerns on this invention.

次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施の形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。   Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be specifically described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
第1の実施の形態の孔内調査装置は、図1に示すように、自走装置100と、自走装置100を制御する制御装置200とからなり、掘削した水平孔等のボーリング孔300の孔内を自走装置100が自走し、ボーリング孔300の孔内を調査(撮影と弾性波計測)する装置である。なお、第1の実施の形態では、自走装置100と制御装置200とをケーブル400によって接続するように構成したが、自走装置100と制御装置200とは、無線で接続するようにしても良く、自走装置100に制御装置200を組み込んで構成するようにしても良い。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the in-hole investigation device according to the first embodiment includes a self-propelled device 100 and a control device 200 that controls the self-propelled device 100, and includes a borehole 300 such as a drilled horizontal hole. The self-propelled device 100 is self-propelled in the hole and investigates the inside of the borehole 300 (photographing and elastic wave measurement). In the first embodiment, the self-propelled device 100 and the control device 200 are configured to be connected by the cable 400. However, the self-propelled device 100 and the control device 200 may be connected wirelessly. Alternatively, the self-propelled device 100 may be configured by incorporating the control device 200.

自走装置100は、図1及び図2を参照すると、左右一対の無限軌道(キャタピラ)1aを備えた走行車両1と、ボーリング孔300の孔内を撮影するカメラ部2と、孔内の上孔壁に当接する第1上孔壁駆動輪3と、第1上孔壁駆動輪3よりも後方で孔内の上孔壁に当接する第2上孔壁駆動輪4とを備えている。走行車両1は、左右一対の無限軌道(キャタピラ)1aがそれぞれ取り付けられた左右一対のシャーシ1bを備えている。カメラ部2は、カメラ支持アーム5によって走行車両1のシャーシ1bと接続されている。また、第1上孔壁駆動輪3は、第1アーム6aによって走行車両1のシャーシ1bと接続されていると共に、第2上孔壁駆動輪4は、第2アーム6bによって走行車両1のシャーシ1bと接続されている。なお、走行車両1は、無限軌道1aの代わりに駆動輪を備えていても良い。   1 and 2, the self-propelled device 100 includes a traveling vehicle 1 having a pair of left and right endless tracks (caterpillar) 1a, a camera unit 2 that captures an image of the borehole 300, and an upper portion of the borehole. A first upper hole wall drive wheel 3 that contacts the hole wall and a second upper hole wall drive wheel 4 that contacts the upper hole wall in the hole behind the first upper hole wall drive wheel 3 are provided. The traveling vehicle 1 includes a pair of left and right chassis 1b to which a pair of left and right endless tracks (caterpillars) 1a are respectively attached. The camera unit 2 is connected to the chassis 1 b of the traveling vehicle 1 by a camera support arm 5. The first upper hole wall drive wheel 3 is connected to the chassis 1b of the traveling vehicle 1 by the first arm 6a, and the second upper hole wall drive wheel 4 is connected to the chassis of the traveling vehicle 1 by the second arm 6b. 1b. The traveling vehicle 1 may include drive wheels instead of the endless track 1a.

図2及び図3を参照すると、カメラ支持アーム5の一端側は、第1ヒンジ部10によって走行車両1のシャーシ1bに回動可能に接続され、カメラ支持アーム5の他端側(解放端側)にカメラ部2が取り付けられている。また、第1アーム6aの一端側は、第2ヒンジ部20によって走行車両1のシャーシ1bと回動可能に接続され、第1アーム6aの他端側(解放端側)に第1上孔壁駆動輪3が回転可能に取り付けられている。さらに、第2アーム6bの一端側は、第3ヒンジ部40によって走行車両1のシャーシ1bと回動可能に接続され、第2アーム6bの他端側(解放端側)に第2上孔壁駆動輪4が回転可能に取り付けられている。なお、図2及び図3は、一方の無限軌道(キャタピラ)1aを取り除いた状態が示されている。   2 and 3, one end side of the camera support arm 5 is rotatably connected to the chassis 1 b of the traveling vehicle 1 by the first hinge portion 10, and the other end side (release end side) of the camera support arm 5. ) Is attached with the camera unit 2. One end side of the first arm 6a is pivotally connected to the chassis 1b of the traveling vehicle 1 by the second hinge portion 20, and the first upper hole wall is connected to the other end side (release end side) of the first arm 6a. The drive wheel 3 is rotatably attached. Furthermore, one end side of the second arm 6b is rotatably connected to the chassis 1b of the traveling vehicle 1 by the third hinge portion 40, and the second upper hole wall is connected to the other end side (release end side) of the second arm 6b. A drive wheel 4 is rotatably attached. 2 and 3 show a state where one endless track (caterpillar) 1a is removed.

図4(a)を参照すると、第1ヒンジ部10は、本体(ハウジング)がカメラ支持アーム5に固定され、左右両側に回動軸11となるモータ軸を突出させた姿勢制御モータ7で構成されている。姿勢制御モータ7のモータ軸(回動軸11)は、走行車両1の左右一対のシャーシ1bにそれぞれ固定されている。姿勢制御モータ7としては、回転角度を制御可能なサーボモータが用いられる。姿勢制御モータ7の回転によって、走行車両1のシャーシ1bと第1アーム6aとの回動角度θa(図1参照)が変更される。   Referring to FIG. 4A, the first hinge unit 10 is composed of a posture control motor 7 having a main body (housing) fixed to the camera support arm 5 and projecting motor shafts serving as rotating shafts 11 on both the left and right sides. Has been. The motor shaft (rotating shaft 11) of the attitude control motor 7 is fixed to a pair of left and right chassis 1 b of the traveling vehicle 1. As the attitude control motor 7, a servo motor capable of controlling the rotation angle is used. The rotation angle θa (see FIG. 1) between the chassis 1b and the first arm 6a of the traveling vehicle 1 is changed by the rotation of the attitude control motor 7.

また、図4(a)を参照すると、走行車両1の左右一対のシャーシ1bには、無限軌道1aの起動輪を駆動する駆動モータ8aがそれぞれ固定されている。駆動モータ8aのモータ軸が無限軌道1aの起動輪を駆動する第1駆動軸12となる。駆動モータ8aとしては、例えば、ロータを扁平にした薄型のブラシレスDCモータを用いることができる。なお、第1の実施の形態では、回動軸11と第1駆動軸12とを同軸上に配置させたが、回動軸11と第1駆動軸12とをずらして配置しても良い。   Referring to FIG. 4 (a), a pair of left and right chassis 1b of the traveling vehicle 1 are fixed with drive motors 8a that drive the starting wheels of the endless track 1a. The motor shaft of the drive motor 8a becomes the first drive shaft 12 that drives the starting wheel of the endless track 1a. As the drive motor 8a, for example, a thin brushless DC motor having a flat rotor can be used. In the first embodiment, the rotation shaft 11 and the first drive shaft 12 are arranged coaxially. However, the rotation shaft 11 and the first drive shaft 12 may be arranged so as to be shifted.

図4(b)を参照すると、第2ヒンジ部20は、本体(ハウジング)が第1アーム6aに固定され、左右両側に回動軸21となるモータ軸を突出させたモーメント付与モータ9aで構成されている。モーメント付与モータ9aのモータ軸(回動軸21)は、走行車両1の左右一対のシャーシ1bにそれぞれ固定されている。モーメント付与モータ9aとしては、トルクを制御可能なサーボモータが用いられる。モーメント付与モータ9aは、第1アーム6aに対してシャーシ1bから離れる方向(図1に示す矢印Aの方向)のモーメント、すなわち走行車両1(シャーシ1b)と第1上孔壁駆動輪3とが上下に離間する方向のモーメントを付与する。このモーメントによって、無限軌道1aには下面側の孔壁からの反力が、第1上孔壁駆動輪3には上孔壁からの反力がそれぞれ作用する。   Referring to FIG. 4B, the second hinge portion 20 is composed of a moment applying motor 9a having a main body (housing) fixed to the first arm 6a and projecting a motor shaft serving as a rotating shaft 21 on both the left and right sides. Has been. The motor shaft (rotating shaft 21) of the moment applying motor 9a is fixed to a pair of left and right chassis 1b of the traveling vehicle 1, respectively. As the moment application motor 9a, a servo motor capable of controlling torque is used. The moment imparting motor 9a has a moment in a direction away from the chassis 1b (direction of arrow A shown in FIG. 1) with respect to the first arm 6a, that is, the traveling vehicle 1 (chassis 1b) and the first upper hole wall driving wheel 3 A moment in the direction of separating vertically is applied. Due to this moment, a reaction force from the hole wall on the lower surface side acts on the endless track 1a, and a reaction force from the upper hole wall acts on the first upper hole wall drive wheel 3, respectively.

図4(c)を参照すると、第1アーム6aの他端側(解放端側)には、第1上孔壁駆動輪3を駆動する駆動モータ8bが固定されている。駆動モータ8bのモータ軸が第1上孔壁駆動輪3を駆動する第2駆動軸31となる。駆動モータ8bとしては、例えば、ロータを扁平にした薄型のブラシレスDCモータを用いることができる。   Referring to FIG. 4C, a drive motor 8b for driving the first upper hole wall drive wheel 3 is fixed to the other end side (release end side) of the first arm 6a. The motor shaft of the drive motor 8 b becomes the second drive shaft 31 that drives the first upper hole wall drive wheel 3. As the drive motor 8b, for example, a thin brushless DC motor having a flat rotor can be used.

図4(d)を参照すると、第3ヒンジ部40は、本体(ハウジング)が第2アーム6bに固定され、左右両側に回動軸41となるモータ軸を突出させたモーメント付与モータ9bで構成されている。モーメント付与モータ9bのモータ軸(回動軸41)は、走行車両1の左右一対のシャーシ1bにそれぞれ固定されている。モーメント付与モータ9bとしては、トルクを制御可能なサーボモータが用いられる。モーメント付与モータ9bは、第2アーム6bに対してシャーシ1bから離れる方向(図1に示す矢印Bの方向)のモーメント、すなわち走行車両1(シャーシ1b)と第2上孔壁駆動輪4とが上下に離間する方向のモーメントを付与する。このモーメントによって、無限軌道1aには下面側の孔壁からの反力が、第2上孔壁駆動輪4には上孔壁からの反力がそれぞれ作用する。   Referring to FIG. 4D, the third hinge portion 40 is composed of a moment applying motor 9b having a main body (housing) fixed to the second arm 6b and projecting a motor shaft serving as a rotating shaft 41 on both the left and right sides. Has been. The motor shaft (rotating shaft 41) of the moment applying motor 9b is fixed to a pair of left and right chassis 1b of the traveling vehicle 1, respectively. As the moment application motor 9b, a servo motor capable of controlling torque is used. The moment applying motor 9b has a moment in a direction away from the chassis 1b (direction of arrow B shown in FIG. 1) with respect to the second arm 6b, that is, the traveling vehicle 1 (chassis 1b) and the second upper hole wall driving wheel 4 A moment in the direction of separating vertically is applied. Due to this moment, a reaction force from the hole wall on the lower surface side acts on the endless track 1a, and a reaction force from the upper hole wall acts on the second upper hole wall drive wheel 4.

図4(e)を参照すると、第2アーム6bの他端側(解放端側)には、第2上孔壁駆動輪4を駆動する駆動モータ8cが固定されている。駆動モータ8cのモータ軸が第2上孔壁駆動輪4を駆動する第3駆動軸51となる。駆動モータ8cとしては、例えば、ロータを扁平にした薄型のブラシレスDCモータを用いることができる。   Referring to FIG. 4E, a drive motor 8c for driving the second upper hole wall drive wheel 4 is fixed to the other end side (release end side) of the second arm 6b. The motor shaft of the drive motor 8 c becomes the third drive shaft 51 that drives the second upper hole wall drive wheel 4. As the drive motor 8c, for example, a thin brushless DC motor having a flat rotor can be used.

第1アーム6aの他端側(解放端側)には、発信装置70aが設けられている。発信装置70aは、第2駆動軸31、もしくは第1上孔壁駆動輪3の側面に固定されており、第1上孔壁駆動輪3の回転に伴って間欠的にボーリング孔300の上孔壁に接触する。すなわち、発信装置70aは、ボーリング孔300の上孔壁と接触する接触部を有し、その接触部が第1上孔壁駆動輪3の外周の1カ所に設けられている。従って、第1上孔壁駆動輪3が1回転すると、発信装置70aの接触部が被検体であるボーリング孔300の上孔壁に1回接触する。   On the other end side (release end side) of the first arm 6a, a transmitting device 70a is provided. The transmitting device 70 a is fixed to the side surface of the second drive shaft 31 or the first upper hole wall drive wheel 3, and the upper hole of the boring hole 300 is intermittently generated as the first upper hole wall drive wheel 3 rotates. Touch the wall. That is, the transmitting device 70 a has a contact portion that contacts the upper hole wall of the boring hole 300, and the contact portion is provided at one place on the outer periphery of the first upper hole wall drive wheel 3. Therefore, when the first upper hole wall driving wheel 3 makes one rotation, the contact portion of the transmitting device 70a contacts the upper hole wall of the boring hole 300, which is the subject, once.

第2アーム6bの他端側(解放端側)には、受信装置70bが設けられている。受信装置70bは、第3駆動軸51、もしくは第2上孔壁駆動輪4の側面に固定されており、第2上孔壁駆動輪4の回転に伴って間欠的にボーリング孔300の上孔壁に接触する。すなわち、受信装置70bは、発信装置70aと同様に、ボーリング孔300の上孔壁と接触する接触部を有し、その接触部が第2上孔壁駆動輪4の外周の1カ所に設けられている。従って、第2上孔壁駆動輪4が1回転すると、受信装置70bの接触部が被検体であるボーリング孔300の上孔壁に1回接触する。   A receiving device 70b is provided on the other end side (release end side) of the second arm 6b. The receiving device 70 b is fixed to the side surface of the third drive shaft 51 or the second upper hole wall drive wheel 4, and intermittently receives the upper hole of the borehole 300 as the second upper hole wall drive wheel 4 rotates. Touch the wall. That is, the receiving device 70b has a contact portion that comes into contact with the upper hole wall of the boring hole 300, similarly to the transmitting device 70a, and the contact portion is provided at one place on the outer periphery of the second upper hole wall driving wheel 4. ing. Therefore, when the second upper hole wall drive wheel 4 makes one rotation, the contact portion of the receiving device 70b comes into contact with the upper hole wall of the boring hole 300 that is the subject once.

発信装置70a及び受信装置70bは、同一の構成を有しており、図5を参照すると、圧電素子71と、圧電素子71に接触して設けられ、ボーリング孔300の上孔壁と接触する接触部として機能する保護部材72とを備えている。以下、発信装置70aに基づいて、詳細な構成について説明する。圧電素子71及び保護部材72は、回動軸22の法線方向に移動可能に設けられ、付勢手段であるバネ73によって回動軸22から遠ざかる方向に付勢されている。図5(a)に示すように、発信装置70aがボーリング孔300の上孔壁と接触していない状態では、保護部材72のボーリング孔300の上孔壁と接触面は、第1上孔壁駆動輪3の外周面から突出する。これにより、図5(b)に示すように、発信装置70aがボーリング孔300の上孔壁と接触する状態では、保護部材72の接触面が、バネ73によって付勢された状態でボーリング孔300の上孔壁と接触する。なお、第1上孔壁駆動輪3としてゴムタイヤを採用すると、ゴムタイヤの弾性変形を考慮でき、発信装置70aがボーリング孔300の上孔壁と接触していない状態では、保護部材72の接触面は、第1上孔壁駆動輪3の周面付近に位置していればよい。また、保護部材72のボーリング孔300の上孔壁と接触面は、曲面に形成されている。これにより、保護部材72の接触面は、第1上孔壁駆動輪3の回転に伴って接触位置を変えながらボーリング孔300の上孔壁に対して所定時間接触する。さらにまた、バネ73は、第1上孔壁駆動輪3の回転に伴って保護部材72が被検体表面に当接する際の衝撃を吸収するダンパーとしても機能する。   The transmitting device 70a and the receiving device 70b have the same configuration. Referring to FIG. 5, the piezoelectric element 71 and the contact that is provided in contact with the piezoelectric element 71 and contacts the upper hole wall of the boring hole 300. And a protective member 72 functioning as a part. Hereinafter, a detailed configuration will be described based on the transmission device 70a. The piezoelectric element 71 and the protection member 72 are provided so as to be movable in the normal direction of the rotation shaft 22 and are urged in a direction away from the rotation shaft 22 by a spring 73 which is an urging means. As shown in FIG. 5A, when the transmitting device 70a is not in contact with the upper hole wall of the boring hole 300, the upper hole wall and the contact surface of the boring hole 300 of the protection member 72 are the first upper hole wall. It protrudes from the outer peripheral surface of the drive wheel 3. As a result, as shown in FIG. 5B, in the state where the transmitting device 70 a is in contact with the upper hole wall of the boring hole 300, the contact surface of the protection member 72 is urged by the spring 73 and the boring hole 300. In contact with the upper hole wall. If a rubber tire is employed as the first upper hole wall drive wheel 3, elastic deformation of the rubber tire can be taken into account, and when the transmitting device 70a is not in contact with the upper hole wall of the boring hole 300, the contact surface of the protection member 72 is It suffices if it is located in the vicinity of the peripheral surface of the first upper hole wall drive wheel 3. Moreover, the upper hole wall and contact surface of the boring hole 300 of the protection member 72 are formed in a curved surface. Thereby, the contact surface of the protection member 72 contacts the upper hole wall of the boring hole 300 for a predetermined time while changing the contact position with the rotation of the first upper hole wall drive wheel 3. Furthermore, the spring 73 also functions as a damper that absorbs an impact when the protective member 72 comes into contact with the subject surface as the first upper hole wall drive wheel 3 rotates.

図6には、第1の実施の形態の孔内調査装置の概略構成を示すブロック図が示されている。
図6を参照すると、自走装置100において、無限軌道1aの起動輪を駆動する駆動モータ8aには、駆動モータ8aの回転角度位置を検出するエンコーダ13が、発信装置70aが設けられている第1上孔壁駆動輪3を駆動する駆動モータ8bには、駆動モータ8bの回転角度位置を検出するエンコーダ32が、受信装置70bが設けられている第2上孔壁駆動輪4を駆動する駆動モータ8cには、駆動モータ8cの回転角度位置を検出するエンコーダ52がそれぞれ設けられている。また、第2ヒンジ部20として機能するモーメント付与モータ9aには、モーメント付与モータ9aの回転角度位置を検出するエンコーダ22が、第3ヒンジ部40として機能するモーメント付与モータ9bには、モーメント付与モータ9bの回転角度位置を検出するエンコーダ42がそれぞれ設けられている。さらに、カメラ部2は、図示しないバッテリ等を電源として発光して孔内を照射する照射部2aと、孔内を撮影するカメラ2bと、カメラ部2の姿勢を検出して姿勢信号を出力するジャイロセンサー2cとを備えている。カメラ2bとしては、前方を撮影する前方視カラーカメラ、孔壁を撮影するボアホールカメラ、孔壁の温度を映像として撮影する赤外線カメラ等を用いることができる。これらのカメラは、調査の目的に応じて適宜選定することができる。また、複数のカメラをカメラ部2に搭載するようにしても良い。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the in-hole investigation device according to the first embodiment.
Referring to FIG. 6, in the self-propelled device 100, the drive motor 8 a that drives the starting wheel of the endless track 1 a is provided with an encoder 13 that detects a rotational angle position of the drive motor 8 a and a transmitting device 70 a. In the drive motor 8b that drives the first upper hole wall drive wheel 3, the encoder 32 that detects the rotational angle position of the drive motor 8b drives the second upper hole wall drive wheel 4 provided with the receiving device 70b. The motor 8c is provided with an encoder 52 that detects the rotational angle position of the drive motor 8c. The moment applying motor 9a functioning as the second hinge portion 20 has an encoder 22 for detecting the rotational angle position of the moment applying motor 9a, and the moment applying motor 9b functioning as the third hinge portion 40 has a moment applying motor. Encoders 42 for detecting the rotational angle position 9b are provided. Furthermore, the camera unit 2 detects a posture of the irradiation unit 2a that emits light from a battery (not shown) as a power source and irradiates the inside of the hole, a camera 2b that photographs the inside of the hole, and outputs a posture signal. And a gyro sensor 2c. As the camera 2b, a forward-viewing color camera for photographing the front, a borehole camera for photographing the hole wall, an infrared camera for photographing the temperature of the hole wall as an image, and the like can be used. These cameras can be appropriately selected according to the purpose of the investigation. A plurality of cameras may be mounted on the camera unit 2.

制御装置200は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり、液晶ディスプレイ等の表示部210と、キーボート等の入力部220と、半導体メモリやHDD(Hard Disk Drive)等の記憶手段である記憶部230と、制御部240とを備えている。制御部240は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピューター等の情報処理部である。ROMには制御装置200の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部240は、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをRAMに展開させることで、入力部220から入力された所定の指示情報に応じて装置全体の制御を行う。また、制御部240は、走行制御部241、姿勢制御部242、トルク制御部243、走行距離演算部244、映像処理部245、発信部246、受信部247、測定距離演算部248として機能する。   The control device 200 is an information processing device such as a personal computer, and includes a display unit 210 such as a liquid crystal display, an input unit 220 such as a keyboard, and a storage unit 230 that is a storage unit such as a semiconductor memory or an HDD (Hard Disk Drive). And a control unit 240. The control unit 240 is an information processing unit such as a microcomputer including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The ROM stores a control program for performing operation control of the control device 200. The control unit 240 reads out a control program stored in the ROM and develops the control program in the RAM, thereby controlling the entire apparatus according to predetermined instruction information input from the input unit 220. The control unit 240 also functions as a travel control unit 241, an attitude control unit 242, a torque control unit 243, a travel distance calculation unit 244, a video processing unit 245, a transmission unit 246, a reception unit 247, and a measurement distance calculation unit 248.

走行制御部241は、入力部220から受け付けた走行指示(走行速度、走行方向等)に基づいて、駆動モータ8a、8b、8cを駆動し、自走装置100を前進もしくは後退させる。また、走行制御部241は、エンコーダ32から入力される駆動モータ8bの回転角度位置と、エンコーダ52から入力される駆動モータ8cの回転角度位置とに基づいて、発信装置70aが設けられている側の第1上孔壁駆動輪3の回転角と、受信装置70bが設けられている側の第2上孔壁駆動輪4の回転角とを同期させ、発信装置70aの保護部材72がボーリング孔300の上孔壁と接触するタイミングで、受信装置70bの保護部材72をボーリング孔300の上孔壁に接触させる。さらに、走行制御部241は、発信装置70aの保護部材72と受信装置70bの保護部材72とがボーリング孔300の上孔壁に接触するタイミングを発信部246と測定距離演算部248とに通知する。   The travel control unit 241 drives the drive motors 8 a, 8 b, 8 c based on the travel instruction (travel speed, travel direction, etc.) received from the input unit 220 to move the self-propelled device 100 forward or backward. Further, the traveling control unit 241 is provided on the side where the transmission device 70a is provided based on the rotational angle position of the drive motor 8b input from the encoder 32 and the rotational angle position of the drive motor 8c input from the encoder 52. The rotation angle of the first upper hole wall driving wheel 3 and the rotation angle of the second upper hole wall driving wheel 4 on the side where the receiving device 70b is provided are synchronized, and the protective member 72 of the transmitting device 70a is used as the boring hole. The protection member 72 of the receiving device 70b is brought into contact with the upper hole wall of the boring hole 300 at the timing of contact with the upper hole wall of the 300. Furthermore, the traveling control unit 241 notifies the transmission unit 246 and the measurement distance calculation unit 248 of the timing when the protection member 72 of the transmission device 70a and the protection member 72 of the reception device 70b contact the upper hole wall of the boring hole 300. .

姿勢制御部242は、ジャイロセンサー2cから入力される姿勢信号に基づいて、第1ヒンジ部10の姿勢制御モータ7を制御することで、カメラ部2の姿勢が一定になるように、カメラ支持アーム5と走行車両1のシャーシ1bとの回動角度θa(図1参照)を変更させる。   The attitude control unit 242 controls the camera control arm 7 so that the attitude of the camera unit 2 becomes constant by controlling the attitude control motor 7 of the first hinge unit 10 based on the attitude signal input from the gyro sensor 2c. 5 and the rotation angle θa (see FIG. 1) between the chassis 1b of the traveling vehicle 1 are changed.

トルク制御部243は、入力部220から受け付けたトルク指示に基づいて、第2ヒンジ部20のモーメント付与モータ9aと第3ヒンジ部30のモーメント付与モータ9bとに印加する電流を制御することで、第1アーム6aに対してシャーシ1bから離れる方向(図1に示す矢印Aの方向)のモーメントと、第2アーム6bに対してシャーシ1bから離れる方向(図1に示す矢印Bの方向)のモーメントとをそれぞれ付与する。これにより、無限軌道1aは下孔壁から、第1上孔壁駆動輪3及び第2上孔壁駆動輪4は上孔壁からそれぞれ反力を得ることができ、自走装置100は、ボーリング孔300内に水流がある場合や、ボーリング孔300の孔壁が荒れていても走破できる。なお、孔壁からの反力は、モーメント付与モータ9a、9bによって各アームに付与されるモーメント(モーメント付与モータ9、9bのトルク)によって決まる。従って、水流の量や孔壁の状態に応じて入力部220から入力するトルク指示によってモーメントの大きさ設定可能であり、孔壁からの反力を適切な値に設定することができる。なお、各アームに付与されるモーメントを変更する必要がない場合には、モーメント付与モータ9a、9bの代わりにバネ等の付勢手段を設け、付勢手段によって各アームにモーメントを付与するようにしても良い。   The torque control unit 243 controls the current applied to the moment application motor 9a of the second hinge unit 20 and the moment application motor 9b of the third hinge unit 30 based on the torque instruction received from the input unit 220. Moment in the direction away from the chassis 1b (direction of arrow A shown in FIG. 1) with respect to the first arm 6a and moment in the direction away from the chassis 1b (direction of arrow B shown in FIG. 1) relative to the second arm 6b. And respectively. Thereby, the endless track 1a can obtain the reaction force from the lower hole wall, and the first upper hole wall driving wheel 3 and the second upper hole wall driving wheel 4 can obtain the reaction force from the upper hole wall, respectively. It can run even if there is a water flow in the hole 300 or the hole wall of the bore hole 300 is rough. The reaction force from the hole wall is determined by the moment applied to each arm by the moment applying motors 9a and 9b (the torque of the moment applying motors 9 and 9b). Therefore, the magnitude of the moment can be set by a torque instruction input from the input unit 220 according to the amount of water flow or the state of the hole wall, and the reaction force from the hole wall can be set to an appropriate value. When there is no need to change the moment applied to each arm, biasing means such as a spring is provided in place of the moment applying motors 9a and 9b, and the moment is applied to each arm by the biasing means. May be.

走行距離演算部244は、エンコーダ13から入力される駆動モータ8aの回転角度位置に基づいて、自走装置100の走行距離をリアルタイムで演算し、演算した走行距離を映像処理部245に出力する。なお、第1の実施の形態では、無限軌道1aの起動輪を駆動する駆動モータ8aの回転角度位置に基づいて走行距離を演算するように構成したが、発信装置70aが設けられた第1上孔壁駆動輪3を駆動する駆動モータ8bや、受信装置70bが設けられた第2上孔壁駆動輪4を駆動する駆動モータ8cの回転角度位置に基づいて走行距離を演算するようにしても良い。   The travel distance calculation unit 244 calculates the travel distance of the self-propelled device 100 in real time based on the rotational angle position of the drive motor 8 a input from the encoder 13 and outputs the calculated travel distance to the video processing unit 245. In the first embodiment, the travel distance is calculated based on the rotational angle position of the drive motor 8a that drives the starter wheel of the endless track 1a. The travel distance may be calculated based on the rotational angle position of the drive motor 8b for driving the hole wall drive wheel 3 and the drive motor 8c for driving the second upper hole wall drive wheel 4 provided with the receiving device 70b. good.

映像処理部245は、カメラ部2のカメラ2bによって撮影された孔内映像に、走行距離演算部244によって演算された走行距離を重畳し、走行距離を重畳した孔内映像孔内映像を表示部210に表示すると共に、記憶部230に録画する。表示部210に表示された孔内映像は、姿勢制御部242によってカメラ部2の姿勢が一定に制御されるため、ブレが少なく、ボーリング孔300の状態を確実に把握することができる。また、自走装置100の走行距離も合わせて確認するができるため、目視によって把握された注目箇所(岩質の変化点等)間での距離を簡単に特定することができる。   The image processing unit 245 superimposes the travel distance calculated by the travel distance calculation unit 244 on the in-hole image captured by the camera 2b of the camera unit 2, and displays the in-hole image hole image in which the travel distance is superimposed. The image is displayed on 210 and recorded in the storage unit 230. Since the posture of the camera unit 2 is controlled to be constant by the posture control unit 242 in the in-hole image displayed on the display unit 210, there is little blurring and the state of the boring hole 300 can be grasped reliably. In addition, since the travel distance of the self-propelled device 100 can also be confirmed, it is possible to easily identify the distance between the points of interest (such as rocky change points) grasped by visual observation.

発信部246は、発信装置70aの保護部材72と受信装置70bの保護部材72とがボーリング孔300の上孔壁に接触するタイミングで、発信装置70aの圧電素子71に所定の電圧信号を供給し、圧電素子71を振動させる。圧電素子71の振動は、保護部材72を介してボーリング孔300の孔壁に弾性波として発信される。発信装置70aからボーリング孔300の孔壁に発信された弾性波は、表面弾性波となって伝播される。この表面弾性波は、受信装置70bの圧電素子71に保護部材72を介して伝わり、電圧信号に変換される。   The transmitting unit 246 supplies a predetermined voltage signal to the piezoelectric element 71 of the transmitting device 70a at a timing when the protective member 72 of the transmitting device 70a and the protective member 72 of the receiving device 70b contact the upper hole wall of the boring hole 300. The piezoelectric element 71 is vibrated. The vibration of the piezoelectric element 71 is transmitted as an elastic wave to the hole wall of the boring hole 300 through the protective member 72. The elastic wave transmitted from the transmitting device 70a to the hole wall of the boring hole 300 is propagated as a surface acoustic wave. This surface acoustic wave is transmitted to the piezoelectric element 71 of the receiving device 70b via the protective member 72 and converted into a voltage signal.

測定距離演算部248は、発信装置70aの保護部材72と受信装置70bの保護部材72とがボーリング孔300の上孔壁に接触するタイミングで、エンコーダ22から入力されるモーメント付与モータ9aの回転角度位置と、エンコーダ42から入力されるモーメント付与モータ9bの回転角度位置とに基づいて、発信装置70aの保護部材72と受信装置70bの保護部材72との距離を測定距離Lとして演算する。測定距離Lは、図5(b)に示すように、回動軸21と回動軸41との間の距離L1、第1アーム6aの長さをL、第2アーム6bの長さをL、第1アーム6aとシャーシ1bとがなす角度をθ、第2アーム6bとシャーシ1bとがなす角度をθとすると、次式によって表される。 The measurement distance calculation unit 248 rotates the rotation angle of the moment application motor 9a input from the encoder 22 at the timing when the protection member 72 of the transmission device 70a and the protection member 72 of the reception device 70b contact the upper hole wall of the boring hole 300. position, based on the rotational angle position of the moment applied motor 9b inputted from the encoder 42, and calculates the distance between the protective member 72 of the transmitter 70a and the protective member 72 of the receiver 70b as a measured distance L m. Measured distance L m, as shown in FIG. 5 (b), the distance L 1 between the pivot shaft 21 and pivot shaft 41, the length of the first arm 6a L 2, the length of the second arm 6b When the length is L 3 , the angle formed by the first arm 6a and the chassis 1b is θ 1 , and the angle formed by the second arm 6b and the chassis 1b is θ 2 , the following expression is obtained.

Figure 2017056778
Figure 2017056778

回動軸21と回動軸41との間の距離L1と、第1アーム6aの長さLと、第2アーム6bの長さをLとは既知である。従って、測定距離演算部248は、エンコーダ22から入力されるモーメント付与モータ9aの回転角度位置と、エンコーダ42から入力されるモーメント付与モータ9bの回転角度位置とに基づいて、第1アーム6aとシャーシ1bとがなす角度をθと、第2アーム6bとシャーシ1bとがなす角度をθとをそれぞれ演算し、測定距離Lを演算する。 The distance L 1 between the pivot shaft 21 and pivot shaft 41, the length L 2 of the first arm 6a, and the length L 3 of the second arm 6b is known. Therefore, the measurement distance calculation unit 248 determines whether the first arm 6a and the chassis are based on the rotation angle position of the moment application motor 9a input from the encoder 22 and the rotation angle position of the moment application motor 9b input from the encoder 42. 1b and the angle and theta 1 formed by the angle between the second arm 6b and the chassis 1b is calculated theta 2 and respectively, and calculates the measurement distance L m.

受信部247は、発信部246から電圧信号が送信された後、受信装置70bの圧電素子71によって変換された電圧信号が受信されるまでの時間を、発信装置70aからボーリング孔300の孔壁に発信された弾性波が受信装置70bによって受信されるまでの弾性波測定時間Tとして計測する。受信部247は、計測した弾性波測定時間Tを、測定距離演算部248によって演算された測定距離Lと、走行距離演算部244によって演算された走行距離と共に、記憶部230に記憶させる。弾性波測定時間Tと測定距離Lとは、弾性波速度の計測結果となり、弾性波速度から地山の圧縮強度を推定することができる。 The receiving unit 247 transmits the time from when the voltage signal is transmitted from the transmitting unit 246 until the voltage signal converted by the piezoelectric element 71 of the receiving device 70b is received from the transmitting device 70a to the hole wall of the boring hole 300. originating elastic wave measurement as an elastic wave measurement time T m of a until received by the receiving device 70b. The reception unit 247 stores the measured elastic wave measurement time T m in the storage unit 230 together with the measurement distance L m calculated by the measurement distance calculation unit 248 and the travel distance calculated by the travel distance calculation unit 244. The elastic wave measurement time T m and the measurement distance L m are measurement results of the elastic wave velocity, and the compressive strength of the natural ground can be estimated from the elastic wave velocity.

なお、大径の先端ビット500を用いて削孔を行う場合、図7に示すように、ボーリングロッド600と上孔壁との間隙が生じ、この間隙を自走装置100の走行路としても良い。この場合には、無限軌道1aは、ボーリングロッド600の上面から反力を得る。そして、ボーリングロッド600の上面には、左右に間隔をもって配置された一対の無限軌道1aが当接するため、自走装置100は、ボーリングロッド600からずり落ちることなく、ボーリングロッド600の上面を安定して走行可能である。   When drilling using the large-diameter tip bit 500, as shown in FIG. 7, a gap is formed between the boring rod 600 and the upper hole wall, and this gap may be used as a travel path of the self-propelled device 100. . In this case, the endless track 1 a obtains a reaction force from the upper surface of the boring rod 600. Then, since the pair of endless tracks 1a arranged on the left and right sides are in contact with the upper surface of the boring rod 600, the self-propelled device 100 stably stabilizes the upper surface of the boring rod 600 without sliding off the boring rod 600. It is possible to run.

(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の孔内調査装置は、図8及び図9を参照すると、孔壁の一軸圧縮強度を測定する硬度測定装置80を備えた自走装置100aと、自走装置100aを制御する制御装置200aとで構成されている。自走装置100aは、第1の実施の形態の自走装置100から発信装置70a及び受信装置70bと、第2アーム6bとを取り除き、硬度測定装置80が発信装置70aの代わりに第1アーム6aの他端側(開放端側)に設けられている。硬度測定装置80は、第2駆動軸31、もしくは第1上孔壁駆動輪3の側面に固定されており、第1上孔壁駆動輪3の回転に伴って間欠的にボーリング孔300の上孔壁に接触する。なお、第1の実施の形態の自走装置100の構成に硬度測定装置80を加えても良い。例えば、硬度測定装置80を発信装置70aと共に第1アーム6aの他端側(開放端側)に設けることができる。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
With reference to FIGS. 8 and 9, the in-hole investigation device of the second embodiment controls the self-propelled device 100a including the hardness measuring device 80 that measures the uniaxial compressive strength of the hole wall, and the self-propelled device 100a. And a control device 200a. The self-propelled device 100a removes the transmitting device 70a, the receiving device 70b, and the second arm 6b from the self-propelled device 100 of the first embodiment, and the hardness measuring device 80 is replaced with the first arm 6a instead of the transmitting device 70a. Is provided on the other end side (open end side). The hardness measuring device 80 is fixed to the side surface of the second drive shaft 31 or the first upper hole wall drive wheel 3, and intermittently moves above the bore hole 300 as the first upper hole wall drive wheel 3 rotates. Touch the hole wall. In addition, you may add the hardness measuring apparatus 80 to the structure of the self-propelled apparatus 100 of 1st Embodiment. For example, the hardness measuring device 80 can be provided on the other end side (open end side) of the first arm 6a together with the transmitting device 70a. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

硬度測定装置80は、一軸圧縮強度を測定するエコーチップやペネトロ計等で構成された硬度計81と、硬度計81を孔壁の方向に移動させるアクチュエータ82とを備えている。制御装置200aの制御部240aは、タイミング制御部249として機能する。タイミング制御部249は、エンコーダ32から入力される駆動モータ8bの回転角度位置に基づいて、硬度計81がボーリング孔300の上孔壁に対向するタイミングで、アクチュエータ82を駆動させ、硬度計81を上孔壁に押圧させ、硬度計81によって上孔壁の一軸圧縮強度を測定させる。   The hardness measuring device 80 includes a hardness meter 81 configured by an echo chip or a penetrometer that measures uniaxial compressive strength, and an actuator 82 that moves the hardness meter 81 in the direction of the hole wall. The control unit 240a of the control device 200a functions as the timing control unit 249. The timing control unit 249 drives the actuator 82 at a timing when the hardness meter 81 faces the upper hole wall of the boring hole 300 based on the rotational angle position of the drive motor 8 b input from the encoder 32, and causes the hardness meter 81 to move. The upper hole wall is pressed, and the uniaxial compressive strength of the upper hole wall is measured by the hardness meter 81.

受信部247aは、硬度計81によって測定された一軸圧縮強度を受信し、受信した一軸圧縮強度を、走行距離演算部244によって演算された走行距離と共に、記憶部230に記憶させる。   The receiving unit 247a receives the uniaxial compression strength measured by the hardness meter 81, and stores the received uniaxial compression strength in the storage unit 230 together with the travel distance calculated by the travel distance calculation unit 244.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の孔内調査装置は、図10を参照すると、下孔壁に傷を付ける傷生成装置90を備えた自走装置100bと、自走装置100bを制御する制御装置200bとで構成されている。自走装置100bは、第2の実施の形態の自走装置100aの構成に加え、傷生成装置90を備えている。自走装置100bの前進時に傷生成装置90によって下孔壁に傷を付け、自走装置100bの後退時に下孔壁に付けた傷をカメラ部2によって撮影し、傷の具合によって孔壁を調査する。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同様の構成要素に同一の符号を付して説明を適宜省略する。
(Third embodiment)
Referring to FIG. 10, the in-hole investigation device according to the third embodiment includes a self-propelled device 100b including a flaw generating device 90 that scratches the lower hole wall, and a control device 200b that controls the self-propelled device 100b. It consists of Self-propelled device 100b is provided with flaw generating device 90 in addition to composition of self-propelled device 100a of a 2nd embodiment. When the self-propelled device 100b moves forward, the flaw generating device 90 scratches the lower hole wall, and when the self-propelled device 100b moves backward, the camera unit 2 photographs the flaw and investigates the hole wall according to the degree of the flaw. To do. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

図11(a)を参照すると、第3アーム6cの一端側は、第4ヒンジ部60によって走行車両1のシャーシ1bと回動可能に接続され、第3アーム6cの他端側(解放端側)に傷生成装置90が設けられている。なお、図11において、(a)は上面図であり、(b)は側面図であり、(c)は後方側から見た図である。第4ヒンジ部60は、本体(ハウジング)が第3アーム6cに固定され、左右両側に回動軸61となるモータ軸を突出させたモーメント付与モータ9cで構成されている。モーメント付与モータ9cのモータ軸(回動軸61)は、走行車両1の左右一対のシャーシ1bにそれぞれ固定されている。モーメント付与モータ9cとしては、トルクを制御可能なサーボモータが用いられる。   Referring to FIG. 11A, one end side of the third arm 6c is pivotally connected to the chassis 1b of the traveling vehicle 1 by the fourth hinge part 60, and the other end side (release end side) of the third arm 6c. ) Is provided with a scratch generator 90. In addition, in FIG. 11, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is the figure seen from the back side. The fourth hinge portion 60 is configured by a moment applying motor 9c having a main body (housing) fixed to the third arm 6c and projecting a motor shaft serving as a rotation shaft 61 on both the left and right sides. The motor shaft (rotating shaft 61) of the moment applying motor 9c is fixed to a pair of left and right chassis 1b of the traveling vehicle 1, respectively. As the moment application motor 9c, a servo motor capable of controlling torque is used.

傷生成装置90は、図11(b)、(c)を参照すると、5本の刃を有するくし刃部材91と、くし刃部材91の刃先のそれぞれに取り付けられた当接部材92a〜eとからなる。当接部材92a〜eは、下孔壁に当接して傷を付けるための物質であり、当接部材92a〜eには、それぞれ硬度の異なる物質(例えば、石英、正長石、アパタイト、方解石、石膏等)が用いられる。当接部材92a〜eを異なる硬度で構成することで、当接部材92a〜e毎に傷の付き具合が異なり、この傷を観察することで下孔壁を構成する物資を推定することができる。例えば、下孔壁を構成する物資がアパタイト相当の硬度を有している場合には、石英や正長石で傷を付けることができるが、方解石や石膏では傷を付けることができない。従って、傷の付き具合を観察することで、下孔壁を構成する物資の硬度を把握することができ、映像と共に用いると、下孔壁を構成する物資の推定を高い確率で行うことが可能になる。   11 (b) and 11 (c), the wound generator 90 includes a comb blade member 91 having five blades, and contact members 92 a to 92 e attached to each of the blade edges of the comb blade member 91. Consists of. The abutting members 92a to 92e are materials for abutting and scratching the lower hole wall, and the abutting members 92a to 92e are materials having different hardnesses (for example, quartz, feldspar, apatite, calcite, Gypsum) is used. By configuring the abutting members 92a to 92e with different hardnesses, the degree of scratching differs for each abutting member 92a to 92e, and by observing the scratches, it is possible to estimate the materials constituting the prepared hole wall. . For example, when the material constituting the prepared hole wall has a hardness equivalent to apatite, it can be scratched with quartz or feldspar, but cannot be scratched with calcite or gypsum. Therefore, by observing the degree of scratching, it is possible to grasp the hardness of the materials that make up the lower hole wall, and when used with images, it is possible to estimate the materials that make up the lower hole wall with a high probability. become.

図12を参照すると、制御装置200bの制御部240bは、押圧制御部250として機能する。押圧制御部250は、入力部220から押圧指示が入力されると、第4ヒンジ部60のモーメント付与モータ9cを制御することで、第3アーム6cに対して下孔壁に向かう方向(図10に示す矢印Cの方向)のモーメントを付与する。これにより、傷生成装置90の当接部材92a〜eが下孔壁に押圧される。下孔壁への当接部材92a〜eの押圧力は、モーメント付与モータ9cによって第3アーム6cに付与されるモーメント(モーメント付与モータ9cのトルク)によって決まる。従って、入力部220から入力するトルク指示を変更することで、当接部材92a〜eの押圧力を適切な値に設定することができる。また、押圧制御部250は、入力部220から待避指示が入力されると、第4ヒンジ部60のモーメント付与モータ9cを制御することで、第3アーム6cに対して下孔壁から離れる方向(図10に示す矢印Dの方向)のモーメントを付与し、傷生成装置90の当接部材92a〜eを下孔壁から離間させる。   Referring to FIG. 12, the control unit 240 b of the control device 200 b functions as a pressing control unit 250. When a pressing instruction is input from the input unit 220, the pressing control unit 250 controls the moment applying motor 9 c of the fourth hinge unit 60 to move toward the lower hole wall with respect to the third arm 6 c (FIG. 10). A moment in the direction of arrow C shown in FIG. Thereby, the contact members 92a to 92e of the scratch generating device 90 are pressed against the prepared hole wall. The pressing force of the contact members 92a to 92e on the lower hole wall is determined by the moment (torque of the moment applying motor 9c) applied to the third arm 6c by the moment applying motor 9c. Therefore, the pressing force of the contact members 92a to 92e can be set to an appropriate value by changing the torque instruction input from the input unit 220. In addition, when a retract instruction is input from the input unit 220, the pressing control unit 250 controls the moment applying motor 9c of the fourth hinge unit 60 to move away from the lower hole wall with respect to the third arm 6c ( A moment in the direction of arrow D shown in FIG. 10 is applied, and the contact members 92a to 92e of the scratch generating device 90 are separated from the prepared hole wall.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ボーリング孔の孔内を走行する自走装置100と、自走装置100の走行を制御する制御装置200とを有する孔内調査装置であって、自走装置100は、孔内を調査する調査装置(カメラ部2、発信装置70a、受信装置70b、硬度測定装置80、傷生成装置90)と、走行車両1と、一端側がヒンジ部(第2ヒンジ部20、第3ヒンジ部40)を介して走行車両1(シャーシ1b)に接続されたアーム(第1アーム6a、第2アーム6b)と、アームの他端側に設けられ、上孔壁に当接する上孔壁駆動輪(第1上孔壁駆動輪3、第2上孔壁駆動輪4)と、アームに対して、走行車両1と上孔壁駆動輪とが離れる方向のモーメントを付与するモーメント付与手段(モーメント付与モータ9a、9b)とを備えている。
この構成により、走行車両1には下孔壁から、上孔壁駆動輪(第1上孔壁駆動輪3、第2上孔壁駆動輪4)には上孔壁からそれぞれ反力が作用するため、自走装置100は、ボーリング孔300の孔内を安定して走行することができ、搭載する調査装置によって孔内の調査を素早く確実に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the in-hole investigation device includes the self-propelled device 100 that travels in the borehole and the control device 200 that controls the travel of the self-propelled device 100. The self-propelled device 100 includes an investigation device for investigating the inside of the hole (camera unit 2, transmission device 70a, reception device 70b, hardness measurement device 80, scratch generation device 90), traveling vehicle 1, and one hinge side (first part). Arms (first arm 6a, second arm 6b) connected to the traveling vehicle 1 (chassis 1b) via the two hinge portions 20 and the third hinge portion 40), and provided on the other end side of the arms, Moment in a direction in which the traveling vehicle 1 and the upper hole wall driving wheel are separated from the arm and the upper hole wall driving wheel (first upper hole wall driving wheel 3 and second upper hole wall driving wheel 4) contacting the wall. Moment applying means (moment applying motor 9a 9b) and a.
With this configuration, a reaction force acts on the traveling vehicle 1 from the lower hole wall, and on the upper hole wall drive wheels (the first upper hole wall drive wheel 3 and the second upper hole wall drive wheel 4) from the upper hole wall. Therefore, the self-propelled device 100 can stably travel in the borehole 300 and can quickly and surely investigate the inside of the hole by the mounted investigation device.

さらに、本実施の形態において、モーメント付与手段は、ヒンジ部(第2ヒンジ部20、第3ヒンジ部40)として機能するモーメント付与モータ9a、9bであり、制御装置100は、モーメント付与モータのトルク9a、9bを制御するトルク制御部243を備えている。
この構成により、水流の量や孔壁の状態に応じて入力部220からモーメントの大きさ設定可能であり、孔壁からの反力を適切な値に設定することができる。
Further, in the present embodiment, the moment applying means is the moment applying motors 9a and 9b that function as the hinge portions (the second hinge portion 20 and the third hinge portion 40), and the control device 100 determines the torque of the moment applying motor. A torque control unit 243 for controlling 9a and 9b is provided.
With this configuration, the magnitude of the moment can be set from the input unit 220 according to the amount of water flow and the state of the hole wall, and the reaction force from the hole wall can be set to an appropriate value.

さらに、本実施の形態において、自走装置100は、上孔壁に当接する第1上孔壁駆動輪3が他端側に設けられた第1アーム6aと、上孔壁に当接する第2上孔壁駆動輪4が他端側に設けられた第2アーム6bと、第1アーム6aの他端側に設けられ、第1上孔壁駆動輪3の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を発信する発信装置70aと、第2アーム6bの他端側に設けられ、第2上孔壁駆動輪4の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を受信する受信装置70bと、第1上孔壁駆動輪3の回転角度位置を検出する第1回転検出手段(エンコーダ32)と、第2上孔壁駆動輪4の回転角度位置を検出する第2回転検出手段(エンコーダ52)と、第1アーム6aの角度を検出する第1角度検出手段(エンコーダ22)と、第2アーム6bの角度を検出する第2角度検出手段(エンコーダ42)とを備え、制御装置200は、第1回転検出手段及び第2回転検出手段によって検出される第1上孔壁駆動輪3及び第2上孔壁駆動輪4の回転角度位置に基づいて、第1上孔壁駆動輪3の回転と第2上孔壁駆動輪4の回転とを同期させ、発信装置70aと受信装置70bとを同じタイミングで上孔壁に接触させる走行制御部241と、発信装置70aから発信された弾性波が受信装置70bによって受信されるまでの弾性波測定時間Tを計測する受信部247と、第1角度検出手段及び第2角度検出手段によって検出される角度に基づいて、発信装置70aと受信装置70bとの距離を測定距離Lとして演算する測定距離演算部248とを備えている。
この構成により、自走装置100を走行させながら、地山の物理定数として弾性波測定時間Tと測定距離Lとを測定することができる。弾性波測定時間Tと測定距離Lとは、弾性波速度の計測結果となり、弾性波速度から地山の圧縮強度を推定することができる。
Further, in the present embodiment, the self-propelled device 100 includes a first arm 6a provided with the first upper hole wall driving wheel 3 that contacts the upper hole wall on the other end side, and a second arm that contacts the upper hole wall. The upper hole wall driving wheel 4 is provided on the other end side of the second arm 6b provided on the other end side, and the upper hole wall driving wheel 4 is intermittently provided as the first upper hole wall driving wheel 3 rotates. A transmitter 70a that transmits elastic waves in contact with the wall, and provided on the other end of the second arm 6b, intermittently contacts the upper hole wall as the second upper hole wall drive wheel 4 rotates. A receiving device 70b that receives an elastic wave, a first rotation detecting means (encoder 32) that detects a rotation angle position of the first upper hole wall driving wheel 3, and a rotation angle position of the second upper hole wall driving wheel 4 are detected. Second rotation detecting means (encoder 52) for performing, and first angle detecting means (encoder 22) for detecting the angle of the first arm 6a; And a second angle detection means (encoder 42) for detecting the angle of the second arm 6b, and the control device 200 detects the first upper hole wall drive wheel 3 detected by the first rotation detection means and the second rotation detection means. Based on the rotation angle position of the second upper hole wall driving wheel 4, the rotation of the first upper hole wall driving wheel 3 and the rotation of the second upper hole wall driving wheel 4 are synchronized, and the transmitting device 70a and the receiving device 70b are synchronized. A travel controller 241 that contacts the upper hole wall at the same timing, a receiver 247 that measures an elastic wave measurement time T m until the elastic wave transmitted from the transmitter 70a is received by the receiver 70b, based on the angle detected by the first angle detecting means and the second angle detecting means, and a measured distance calculating unit 248 for calculating the distance between the transmitter 70a and the receiver 70b as a measured distance L m.
With this configuration, it is possible to measure the elastic wave measurement time T m and the measurement distance L m as the physical constant of the natural mountain while running the self-propelled device 100. The elastic wave measurement time T m and the measurement distance L m are measurement results of the elastic wave velocity, and the compressive strength of the natural ground can be estimated from the elastic wave velocity.

さらに、本実施の形態において、調査装置は、上孔壁駆動輪(第1上孔壁駆動輪3、第2上孔壁駆動輪4)の回転に伴って間欠的に上孔壁の一軸圧縮強度を測定する硬度測定装置80である。
この構成により、自走装置100aを走行させながら、地山の物理定数として一軸圧縮強度を測定することができる。
Further, in the present embodiment, the investigation device intermittently uniaxially compresses the upper hole wall with the rotation of the upper hole wall driving wheel (the first upper hole wall driving wheel 3 and the second upper hole wall driving wheel 4). This is a hardness measuring device 80 for measuring strength.
With this configuration, the uniaxial compressive strength can be measured as a physical constant of the natural ground while running the self-propelled device 100a.

さらに、本実施の形態において、調査装置は、孔内を撮影するカメラ部2であり、
一端側が第1ヒンジ部10を介して走行車両1(シャーシ1b)に接続され、他端側がカメラ部2に接続されたカメラ支持アーム5と、カメラ支持アーム5の走行車両1(シャーシ1b)に対する角度を変更してカメラ部2の姿勢を制御する姿勢制御手段(姿勢制御モータ7)とを備えている。
この構成により、走行する自走装置から安定した姿勢で孔内を撮影することができ、撮影された映像に基づいて孔内を詳細に観察することができる。
Further, in the present embodiment, the investigation device is the camera unit 2 that photographs the inside of the hole,
A camera support arm 5 having one end connected to the traveling vehicle 1 (chassis 1b) via the first hinge portion 10 and the other end connected to the camera portion 2, and the traveling vehicle 1 (chassis 1b) of the camera support arm 5 Attitude control means (attitude control motor 7) for controlling the attitude of the camera unit 2 by changing the angle is provided.
With this configuration, the inside of the hole can be photographed in a stable posture from the traveling self-propelled device, and the inside of the hole can be observed in detail based on the photographed image.

さらに、本実施の形態において、調査装置は、下孔壁に傷を付ける傷生成装置90であり、傷生成装置90は、下孔壁に対して離接可能に構成されている。また、傷生成装置90は、下孔壁に当接して傷を付ける当接部材92a〜eがそれぞれ取り付けられる複数の刃先を備えている。
この構成により、傷生成装置90によって付けた傷を観察することで下孔壁を構成する物資の硬度を把握することができ、映像と共に用いると、下孔壁を構成する物資の推定を高い確率で行うことが可能になる。
Further, in the present embodiment, the investigation device is a flaw generating device 90 that scratches the prepared hole wall, and the flaw generating device 90 is configured to be able to be separated from and attached to the prepared hole wall. Further, the scratch generating device 90 includes a plurality of cutting edges to which contact members 92a to 92a to contact and damage the prepared hole wall are attached.
With this configuration, the hardness of the material constituting the lower hole wall can be grasped by observing the flaws made by the flaw generating device 90, and when used together with the image, the probability of estimating the material constituting the lower hole wall is high. It becomes possible to do in.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of these components, and that such modifications are within the scope of the present invention.

1 走行車両
1a 無限軌道
1b シャーシ
2 カメラ部
2a 照射部
2b カメラ
2c ジャイロセンサー
3 第1上孔壁駆動輪
4 第2上孔壁駆動輪
5 カメラ支持アーム
6a 第1アーム
6b 第2アーム
6c 第3アーム
7 姿勢制御モータ
8a、8b、8c 駆動モータ
9a、9b、9c モーメント付与モータ
10 第1ヒンジ部
11 回動軸
12 第1駆動軸
13 エンコーダ
20 第2ヒンジ部
21 回動軸
22 エンコーダ
31 第2駆動軸
32 エンコーダ
40 第3ヒンジ部
41 回動軸
42 エンコーダ
51 第3駆動軸
52 エンコーダ
60 第4ヒンジ部
61 回動軸
70a 発信装置
70b 受信装置
71 圧電素子
72 保護部材
73 バネ
80 硬度測定装置
81 硬度計
82 アクチュエータ
90 傷生成装置
91 くし刃部材
92a〜e 当接部材
100、100a、100b 自走装置
200、200a、200b 制御装置
210 表示部
220 入力部
230 記憶部
240、240a、240b 制御部
241 走行制御部
242 姿勢制御部
243 トルク制御部
244 走行距離演算部
245 映像処理部
246 発信部
247、247a 受信部
248 測定距離演算部
249 タイミング制御部
250 押圧制御部
300 ボーリング孔
400 ケーブル
500 先端ビット
600 ボーリングロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Traveling vehicle 1a Endless track 1b Chassis 2 Camera part 2a Irradiation part 2b Camera 2c Gyro sensor 3 1st upper hole wall drive wheel 4 2nd upper hole wall drive wheel 5 Camera support arm 6a 1st arm 6b 2nd arm 6c 3rd Arm 7 Attitude control motors 8a, 8b, 8c Drive motors 9a, 9b, 9c Moment applying motor 10 First hinge portion 11 Rotating shaft 12 First driving shaft 13 Encoder 20 Second hinge portion 21 Rotating shaft 22 Encoder 31 Second Drive shaft 32 Encoder 40 Third hinge portion 41 Rotating shaft 42 Encoder 51 Third drive shaft 52 Encoder 60 Fourth hinge portion 61 Rotating shaft 70a Transmitting device 70b Receiving device 71 Piezoelectric element 72 Protective member 73 Spring 80 Hardness measuring device 81 Hardness meter 82 Actuator 90 Scratch generator 91 Comb blade member 92a-e Contact member 100, 100 a, 100b Self-propelled device 200, 200a, 200b Control device 210 Display unit 220 Input unit 230 Storage unit 240, 240a, 240b Control unit 241 Travel control unit 242 Attitude control unit 243 Torque control unit 244 Travel distance calculation unit 245 Video processing unit 246 Transmitter 247, 247a Receiver 248 Measurement distance calculator 249 Timing controller 250 Press controller 300 Boring hole 400 Cable 500 Tip bit 600 Boring rod

Claims (7)

ボーリング孔の孔内を走行する自走装置と、当該自走装置の走行を制御する制御装置とを有する孔内調査装置であって、
前記自走装置は、
孔内を調査する調査装置と、
走行車両と、
一端側がヒンジ部を介して前記走行車両に接続されたアームと、
該アームの他端側に設けられ、上孔壁に当接する上孔壁駆動輪と、
前記アームに対して、前記走行車両と前記上孔壁駆動輪とが離れる方向のモーメントを付与するモーメント付与手段とを具備することを特徴とする孔内調査装置。
An in-hole investigation device having a self-propelled device that travels in a borehole and a control device that controls the travel of the self-propelled device,
The self-propelled device is
An investigation device for examining the inside of the hole;
A traveling vehicle,
An arm having one end connected to the traveling vehicle via a hinge portion;
An upper hole wall drive wheel provided on the other end side of the arm and in contact with the upper hole wall;
An in-hole investigation device comprising: a moment application unit that applies a moment in a direction in which the traveling vehicle and the upper hole wall drive wheel are separated from the arm.
前記モーメント付与手段は、前記ヒンジ部として機能するモーメント付与モータであり、
前記制御装置は、前記モーメント付与モータのトルクを制御するトルク制御部を具備することを特徴とする請求項1記載の孔内調査装置。
The moment applying means is a moment applying motor that functions as the hinge portion,
The in-hole investigation device according to claim 1, wherein the control device includes a torque control unit that controls a torque of the moment applying motor.
前記上孔壁駆動輪が設けられた前記アームとして、上孔壁に当接する第1上孔壁駆動輪が他端側に設けられた第1アームと、上孔壁に当接する第2上孔壁駆動輪が他端側に設けられた第2アームとを備えると共に、
前記調査装置として、前記第1アームの他端側に設けられ、前記第1上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を発信する発信装置と、前記第2アームの他端側に設けられ、前記第2上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁に接触して弾性波を受信する受信装置とを備え、
前記自走装置は、
前記第1上孔壁駆動輪の回転角度位置を検出する第1回転検出手段と、
前記第2上孔壁駆動輪の回転角度位置を検出する第2回転検出手段と、
前記第1アームの角度を検出する第1角度検出手段と、
前記第2アームの角度を検出する第2角度検出手段とを具備すると共に、
前記制御装置は、
前記第1回転検出手段及び前記第2回転検出手段によって検出される前記第1上孔壁駆動輪及び前記第2上孔壁駆動輪の回転角度位置に基づいて、前記第1上孔壁駆動輪の回転と前記第2上孔壁駆動輪の回転とを同期させ、前記発信装置と前記受信装置とを同じタイミングで上孔壁に接触させる走行制御部と、
前記発信装置から発信された弾性波が前記受信装置によって受信されるまで弾性波測定時間を計測する受信部と、
前記第1角度検出手段及び前記第2角度検出手段によって検出される角度に基づいて、前記発信装置と前記受信装置との距離を測定距離として演算する測定距離演算部とを具備することを特徴とする請求項1又は2記載の孔内調査装置。
As the arm provided with the upper hole wall driving wheel, a first arm provided with a first upper hole wall driving wheel contacting the upper hole wall on the other end side and a second upper hole contacting the upper hole wall A wall drive wheel with a second arm provided on the other end side,
As the investigation device, a transmitting device that is provided on the other end side of the first arm and intermittently contacts the upper hole wall as the first upper hole wall driving wheel rotates and transmits an elastic wave; A receiving device that is provided on the other end of the second arm and receives elastic waves by intermittently contacting the upper hole wall as the second upper hole wall driving wheel rotates,
The self-propelled device is
First rotation detecting means for detecting a rotation angle position of the first upper hole wall driving wheel;
Second rotation detection means for detecting a rotation angle position of the second upper hole wall drive wheel;
First angle detecting means for detecting an angle of the first arm;
A second angle detecting means for detecting the angle of the second arm;
The controller is
Based on the rotation angle positions of the first upper hole wall driving wheel and the second upper hole wall driving wheel detected by the first rotation detecting means and the second rotation detecting means, the first upper hole wall driving wheel. A rotation control unit that synchronizes the rotation of the second upper hole wall drive wheel with the rotation of the second upper hole wall driving wheel and causes the transmitter and the receiver to contact the upper hole wall at the same timing;
A receiver for measuring an elastic wave measurement time until an elastic wave transmitted from the transmitter is received by the receiver;
A measuring distance calculating unit that calculates a distance between the transmitting device and the receiving device as a measuring distance based on an angle detected by the first angle detecting unit and the second angle detecting unit; The in-hole investigation device according to claim 1 or 2.
前記調査装置は、前記上孔壁駆動輪の回転に伴って間欠的に上孔壁の一軸圧縮強度を測定する硬度測定装置であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の孔内調査装置。   The said investigation apparatus is a hardness measuring apparatus which measures the uniaxial compressive strength of an upper hole wall intermittently with rotation of the said upper hole wall drive wheel, The characterized by the above-mentioned. In-hole investigation device. 前記調査装置は、孔内を撮影するカメラ部であり、
一端側がヒンジ部を介して前記走行車両に接続され、他端側が前記カメラ部に接続されたカメラ支持アームと、
前記カメラ支持アームの前記走行車両に対する角度を変更して前記カメラ部の姿勢を制御する姿勢制御手段とを具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の孔内調査装置。
The investigation device is a camera unit that photographs the inside of the hole,
A camera support arm having one end connected to the traveling vehicle via a hinge portion and the other end connected to the camera portion;
The in-hole inspection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising attitude control means for controlling an attitude of the camera unit by changing an angle of the camera support arm with respect to the traveling vehicle.
前記調査装置は、下孔壁に傷を付ける傷生成装置であり、
前記傷生成装置は、下孔壁に対して離接可能に構成されていることを特徴とする請求項5記載の孔内調査装置。
The investigation device is a wound generating device that scratches the prepared hole wall,
The in-hole investigation device according to claim 5, wherein the flaw generating device is configured to be detachable from the lower hole wall.
前記傷生成装置は、下孔壁に当接して傷を付ける当接部材がそれぞれ取り付けられる複数の刃先を具備することを特徴とする請求項6記載の孔内調査装置。   The in-hole investigation device according to claim 6, wherein the flaw generating device includes a plurality of cutting edges to which abutting members that abut against the lower hole wall to be flawed are attached.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018205168A (en) * 2017-06-06 2018-12-27 東急建設株式会社 Forward survey device in tunnel face and forward survey method using the same
CN116026714A (en) * 2023-03-28 2023-04-28 中山大学 Horizontal hole rock hardness measuring device

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