JP2020201178A - 水底地形計測装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】水中が泥などで非常に汚れていても水底の地形を容易に計測可能な水底地形計測装置を提供する。【解決手段】水底の地形(水底面2の形状)を計測する装置である水底地形計測装置10は、水底の上方に離間して略水平に延びるビーム31と、ビーム31を支持し、かつ、ビーム31を水平移動させる水平移動装置(例えば回転装置20)と、略鉛直に延び、かつ、ビーム31に対して昇降可能なようにビーム31に設けられる棒状部材33と、棒状部材33の下端部に設けられて水底上を転動可能な車輪34と、ビーム31の位置(例えば角度位置(角度θ1))を測定するビーム位置測定部51と、ビーム31に対する棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを測定する棒状部材変位量測定部52と、を備える。【選択図】図6
Description
本発明は、水底の地形を計測する装置に関する。
従来、水底の地形を計測する手法としてソナー測深器を用いるものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
ところで、オープンケーソン工法では、例えば、鉛直方向に延びる筒状のケーソン躯体内に水が貯留された状態で地盤の掘削(水中掘削)を行うと共に、ケーソン躯体を徐々に沈下させていく。この水中掘削では、例えば、開閉自在なクラムシェルバケットなどのグラブバケットを有する掘削装置が用いられ得る。
しかしながら、このオープンケーソン工法では、ケーソン躯体内に貯留されている水が、水中掘削時に生じる泥などで非常に汚れる。このため、ケーソン躯体内の掘削底面の形状(すなわち水底の地形)を計測するに際して前述のソナー測深器を用いても、泥水中で音波が十分に伝播せず、それゆえ、水底の地形を計測することが難しかった。
本発明は、このような実状に鑑み、水中が泥などで非常に汚れていても水底の地形を容易に計測可能な水底地形計測装置を提供することを目的とする。
そのため本発明に係る水底地形計測装置は、水底の地形を計測する装置である。本発明に係る水底地形計測装置は、水底の上方に離間して略水平に延びるビームと、ビームを支持し、かつ、ビームを水平移動させる水平移動装置と、略鉛直に延び、かつ、ビームに対して昇降可能なようにビームに設けられる棒状部材と、棒状部材の下端部に設けられて水底上を転動可能な車輪と、ビームの位置を測定するビーム位置測定部と、ビームに対する棒状部材の変位量を測定する棒状部材変位量測定部と、を備える。
本発明に係る水底地形計測装置によれば、ビーム位置測定部でビームの位置を測定し、棒状部材変位量測定部でビームに対する棒状部材の変位量を測定する。ゆえに、仮に水中が泥などで非常に汚れていても、水底面において車輪が接触している箇所の3次元座標を容易に把握することができるので、容易に水底の地形を計測することができる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1実施形態における、ケーソン躯体1内に配置された水底地形計測装置10の上面図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、図2のB矢視図である。図4は、本実施形態における回転装置20の正面図であり、図1の部分Cに対応している。図5は、本実施形態における処理装置50の概略構成を示す図である。
図1は、本発明の第1実施形態における、ケーソン躯体1内に配置された水底地形計測装置10の上面図である。図2は、図1のA−A断面図である。図3は、図2のB矢視図である。図4は、本実施形態における回転装置20の正面図であり、図1の部分Cに対応している。図5は、本実施形態における処理装置50の概略構成を示す図である。
本実施形態では、本発明に係る水底地形計測装置を立坑の構築時に用いる例を説明するが、本発明に係る水底地形計測装置の適用例はこれに限らない。
本実施形態において、立坑は、上下両端が開口して上下方向に延びる円筒状のケーソン躯体1により構成される。ケーソン躯体1は例えばコンクリート製である。本実施形態における立坑の構築では、地盤を水中掘削してケーソン躯体1を徐々に沈下させていく工法(いわゆるオープンケーソン工法)が用いられる。ここにおいて、ケーソン躯体1内に水が導入されて、ケーソン躯体1内に水が貯留された状態で、地盤の掘削(水中掘削)が行われる。このため、ケーソン躯体1内に貯留されている水が、水中掘削時に生じる泥などで非常に汚れる。
本実施形態では、ケーソン躯体1内に泥水が貯留された状態で、ケーソン躯体1によって周囲を囲まれた水底の地形(換言すれば、水底面2の形状)を計測するために、水底地形計測装置10が用いられる。水底地形計測装置10は、ケーソン躯体1内(泥水中)に配置され得る。
水底地形計測装置10は、回転装置20、計測ユニット30、複数(本実施形態では2つ)の位置出し部材48、及び、処理装置50を備える。尚、本実施形態では、位置出し部材48の個数が2つであるが、位置出し部材48の個数は2つに限らず、1つでもよく、又は、3つ以上であってもよい。
回転装置20は、水底面2上(水底上)に立設される柱状の基部21と、基部21に対して水平回転可能に設けられる回転部22とを備える。基部21は、上面視で、ケーソン躯体1の中心部に配置される。基部21の鉛直方向に延びる中心軸は、回転部22の回転中心となっている。回転装置20の基部21と回転部22とのいずれか一方には、回転部22の回転駆動源となるモータ(図示せず)が内蔵されている。このモータの運転の操作は、地上の操作室から作業員によって行われ得る。
尚、本実施形態では、上面視で時計回りに回転部22が回転するとして以下説明するが、これとは逆に、上面視で反時計回りに回転部22が回転してもよいことは言うまでもない。この回転部22の回転方向は、図1、図2、後述する図6及び図7に図示の移動方向Fに一致している。ここにおいて、回転装置20が本発明の「水平移動装置」に対応するものであり、後述するビーム31を支持すると共に、ビーム31を移動方向Fに水平移動させる機能を実現する。
計測ユニット30は、ビーム31と、複数(本実施形態では8つ)の棒状部材取付ユニット32と、略鉛直に延びる複数(本実施形態では8つ)の棒状部材33と、複数(本実施形態では8つ)の車輪34とを備える。尚、本実施形態では、棒状部材取付ユニット32、棒状部材33、及び車輪34をそれぞれ8つずつ備えているが、棒状部材取付ユニット32、棒状部材33、及び車輪34の各々の個数は8つに限らない。
ビーム31は、その基端部(一端部)が回転部22に固定されて回転部22によって片持ち支持されている。ビーム31は、その基端部から先端部(他端部)に向けて、ケーソン躯体1の径方向に沿って略水平に延びている。ビーム31の先端部はケーソン躯体1の内周面に隣接してケーソン躯体1の内周面に臨んでいる。ビーム31は水底面2(水底)の上方に位置しており、水底面2(水底)から離間している。
ビーム31は一対の板状部材31aを含んで構成される。一方の板状部材31aは、移動方向Fの前側に位置してビーム31の前面を構成するものであり、他方の板状部材31aは、移動方向Fの後側に位置してビーム31の後面を構成するものである。これら板状部材31a間には、前述の複数の棒状部材取付ユニット32が介装されている。これら棒状部材取付ユニット32は、ビーム31の延在方向(板状部材31aの延在方向)に間隔を空けて並んでいる。ここで、棒状部材取付ユニット32間の間隔は、計測する水底地形の精度等を勘案して設定され得るものである。尚、当該間隔をゼロとして、隣り合う棒状部材取付ユニット32同士を接触させてもよい。
棒状部材取付ユニット32は、その外殻をなす直方体状の筐体36と、筐体36内に配置される球状部材37と、球状部材37を回転可能に支持する支持部38と、球状部材37を鉛直方向に貫通する貫通孔に嵌入された円筒状部材39と、円筒状部材39の上部と筐体36の内面とに跨るように設けられた一対のばね部材40とを備える。これらばね部材40は、円筒状部材39を挟んで移動方向Fの前側と後側とにそれぞれ配置されている。これらばね部材40は、球状部材37が回転して円筒状部材39が鉛直方向に対して傾斜したときに当該傾斜を解消する方向に円筒状部材39の上部を弾性復元力で付勢する。筐体36の上面及び下面には、棒状部材33が挿入される長穴36aが貫通形成されている。尚、筐体36は、ビーム31の構成要素でもあり、一対の板状部材31a間に介装されて、ビーム31を補強する機能を実現し得る。
円筒状部材39には、その内周面に対して摺動可能なように、円形断面を有する棒状部材33が挿入されている。ゆえに、棒状部材33は、円筒状部材39、球状部材37、支持部38、及び筐体36(すなわち、棒状部材取付ユニット32)を介して、ビーム31に対して昇降可能なようにビーム31に設けられている。また、棒状部材33は、円筒状部材39、球状部材37、支持部38、及び筐体36(すなわち、棒状部材取付ユニット32)を介して、鉛直方向に対して傾斜可能なようにビーム31に設けられている。
棒状部材33の下端部には車輪34が設けられている。車輪34は、水底面2上(水底上)を転動可能である。車輪34は、その自重と、棒状部材33の自重とにより、常に水底面2に接触している。尚、車輪34を水底面2に押し付けるようにするために、計測ユニット30にばね部材などの付勢手段を追加し、この付勢手段により、棒状部材33を水底面2側に付勢するようにしてもよい。
位置出し部材48は、その基端部(一端部)が回転部22に固定されて回転部22によって片持ち支持されている。位置出し部材48は、その基端部から先端部(他端部)に向けて、ケーソン躯体1の径方向に沿って略水平に延びている。位置出し部材48の先端部はケーソン躯体1の内周面に隣接してケーソン躯体1の内周面に臨んでいる。位置出し部材48は水底面2(水底)の上方に位置しており、水底面2(水底)から離間している。ここで、位置出し部材48の基端部から先端部までの長さと、ビーム31の基端部から先端部までの長さとビーム31は略同等である。すなわち、位置出し部材48とビーム31とは略同じ長さである。この長さは、ケーソン躯体1の内周面の半径よりも若干小さい程度である。
本実施形態では、図1に示すように、上面視で、1つのビーム31と、2つの位置出し部材48とが、回転部22から等間隔で放射状に延びている。
本実施形態では、1つの計測ユニット30の重量と、1つの位置出し部材48の重量とが略等しい。換言すれば、1つのビーム31と、このビーム31に設けられる複数の棒状部材33と、これら棒状部材33の各々の下端部に設けられる車輪34との重量の和が、1つの位置出し部材48の重量と略等しい。
処理装置50は地上の操作室に設置されている。処理装置50は、ビーム位置測定部51と、棒状部材変位量測定部52と、棒状部材傾斜角測定部53と、水底地形特定部54と、記憶部55とを有する。
ビーム位置測定部51は、例えば回転装置20に設けられた角度センサ61を介して、ビーム31の位置(本実施形態では特に角度位置(後述する角度θ1))を測定できるように構成されている。回転部22の回転によってビーム31が回転する水平面上において回転部22の回転中心を原点Oとすると(図1参照)、角度センサ61は、ビーム31が原点Oを中心として基準位置Sから時計回りにどの程度回転したかを示す角度θ1を測定可能である。角度センサ61としては、例えば、周知のポテンショメータなど(ロータリーポテンショメータなど)を用いることができる。
本実施形態では、ビーム位置測定部51は、ビーム31の位置(本実施形態では特に角度位置(角度θ1))を時系列的に測定できるように構成されている。この測定値の時系列データは、記憶部55に格納される。
棒状部材変位量測定部52は、例えばビーム31及び/又は棒状部材取付ユニット32に設けられた変位量センサ62を介して、ビーム31に対する棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを測定できるように構成されている。
図6は、棒状部材33の昇降状態を示している。詳しくは、図6(A)は、水底地形計測装置10及び水底面2の基準状態を示している。図6(B)は、水底地形計測装置10及び水底面2の基準状態に対して車輪34下の水底面2が高位となっており、その結果、棒状部材33が、水底地形計測装置10の基準状態に比べて変位量(昇降量)ΔH分上昇した状態を示している。図6(C)は、水底地形計測装置10及び水底面2の基準状態に対して車輪34下の水底面2が低位となっており、その結果、棒状部材33が、水底地形計測装置10の基準状態に比べて変位量(昇降量)ΔH分下降した状態を示している。
図6(A)に示した水底地形計測装置10及び水底面2の基準状態における棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHをゼロとし、図6(B)に示した棒状部材33の上昇状態における棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを正の値とし、図6(C)に示した棒状部材33の下降状態における棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを負の値とすると、変位量センサ62は、車輪34下の水底面2の高低に応じた棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを測定可能である。変位量センサ62としては、例えば、周知のポテンショメータなど(リニアポテンショメータ)を用いることができる。また、変位量センサ62としては、例えば、マグネスケール(登録商標)などを用いることができる。
本実施形態では、棒状部材変位量測定部52は、ビーム31に対する棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを時系列的に測定できるように構成されている。この測定値の時系列データは、記憶部55に格納される。
図7は、棒状部材33の傾斜状態を示している。詳しくは、図7(A)は、水底地形計測装置10及び水底面2の基準状態(棒状部材33が鉛直方向に沿って直立している状態)を示している。図7(B)は、棒状部材33が鉛直方向に対して傾斜角θ2分傾いている状態を示している。
棒状部材傾斜角測定部53は、例えば筐体36内に設けられた角度センサ63を介して、鉛直方向に対する棒状部材33の傾斜角θ2を測定できるように構成されている。角度センサ63としては、例えば、球状部材37に連結され得る周知のポテンショメータなど(ロータリーポテンショメータなど)を用いることができる。
本実施形態では、棒状部材傾斜角測定部53は、鉛直方向に対する棒状部材33の傾斜角θ2を時系列的に測定できるように構成されている。この測定値の時系列データは、記憶部55に格納される。
ゆえに、記憶部55には、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データ(以下、「時系列データ群」と称する)を格納し得る。
水底地形特定部54は、記憶部55に格納された時系列データ群に基づいて水底面2の形状(水底の地形)を特定する。具体的には、例えば、水底地形特定部54は、水底面2の3次元座標を特定する。
ここで水底地形特定部54にて実施される水底地形特定方法の一例について説明する。
この特定方法では、まず、記憶部55に格納されたビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データを、各時刻ごとに関連付ける。ここにおいて、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データについては、回転装置20の回転部22を時計回りに回転させることで複数(本実施形態では8つ)の車輪34を水底面2上にて走行させながら取得されて、記憶部55に格納され得る。
この特定方法では、まず、記憶部55に格納されたビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データを、各時刻ごとに関連付ける。ここにおいて、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データについては、回転装置20の回転部22を時計回りに回転させることで複数(本実施形態では8つ)の車輪34を水底面2上にて走行させながら取得されて、記憶部55に格納され得る。
次に、各時刻において、変位量(昇降量)ΔHをゼロとし、かつ、傾斜角θ2をゼロとして、測定値である角度θ1に基づいて、当該時刻における水底面2の3次元座標M1を仮決定する。ここで、3次元座標M1とは、水底地形計測装置10及び水底面2が基準状態(図6(A)及び図7(A)参照)であると仮定した場合の水底面2の3次元座標である。この工程において、測定値である角度θ1から3次元座標M1を得るために、マップなどを予め作成しておくことが好ましい。
次に、各時刻において、測定値である変位量(昇降量)ΔH及び傾斜角θ2を用いて、前述の3次元座標M1を補正して、最終的な3次元座標M2を特定する。
このようにして、水底面2の3次元座標が特定され得る。
このようにして、水底面2の3次元座標が特定され得る。
水底地形特定部54にて特定された水底面2の形状(水底の地形)(例えば、水底面2の3次元座標)は、画面表示装置65にて画面表示され得る。画面表示装置65は、水底面2の形状(水底の地形)を示すコンター図を画面表示するように構成されてもよい。画面表示装置65は地上の操作室に設置されている。
水底地形特定部54にて特定された水底面2の形状(水底の地形)(例えば、水底面2の3次元座標)は、印刷装置66にて紙に印刷され得る。印刷装置66は、水底面2の形状(水底の地形)を示すコンター図を紙に印刷するように構成されてもよい。印刷装置66は地上の操作室に設置されている。
水底地形計測装置10の組み立てについては、地上にて回転装置20に計測ユニット30と2つの位置出し部材48とが取り付けて一体化され得る。この地上にて組み立てられた水底地形計測装置10は、地上のクレーンなどの揚重装置によって吊り下げられて水底面2上に設置され得る。この設置途中の水底地形計測装置10の下降時には、計測ユニット30のビーム31の先端部と2つの位置出し部材48の各々の先端部とがケーソン躯体1の内周面に当接し得ることで、回転装置20の基部21をケーソン躯体1の中心部に配置することができる。ゆえに、水底地形計測装置10のセンター出しを容易に行うことができる。尚、計測ユニット30のビーム31の先端部と2つの位置出し部材48の各々の先端部とには、それぞれ、緩衝材を設置して、ケーソン躯体1の内周面の損傷を防止することが好ましい。
本実施形態によれば、水底地形計測装置10は、水底の地形(水底面2の形状)を計測する装置である。水底地形計測装置10は、水底の上方に離間して略水平に延びるビーム31と、ビーム31を支持し、かつ、ビーム31を水平移動させる水平移動装置(回転装置20)と、略鉛直に延び、かつ、ビーム31に対して昇降可能なようにビーム31に設けられる棒状部材33と、棒状部材33の下端部に設けられて水底上を転動可能な車輪34と、ビーム31の位置(例えば角度位置(角度θ1))を測定するビーム位置測定部51と、ビーム31に対する棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを測定する棒状部材変位量測定部52と、を備える。ゆえに、仮にケーソン躯体1内の水中が泥などで非常に汚れていても、水底面2において車輪34が接触している箇所の3次元座標を容易に把握することができるので、容易に水底の地形を計測することができる。
また本実施形態によれば、棒状部材33は、鉛直方向に対して傾動可能なようにビーム31に設けられている。水底地形計測装置10は、鉛直方向に対する棒状部材33の傾斜角θ2を測定する棒状部材傾斜角測定部53を更に備える。これにより、例えば車輪34が水底面2の凹部に嵌まっても当該凹部から容易に脱出することができる。
また本実施形態によれば、ビーム位置測定部51は、ビーム31の位置(例えば角度位置(角度θ1))を時系列的に測定する。棒状部材変位量測定部52は、ビーム31に対する棒状部材33の変位量(昇降量)ΔHを時系列的に測定する。棒状部材傾斜角測定部53は、鉛直方向に対する棒状部材33の傾斜角θ2を時系列的に測定する。水底地形計測装置10は、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データに基づいて水底の地形を特定する水底地形特定部54を更に備える。これにより、簡素な構成で水底地形を容易に把握することができる。
また本実施形態によれば、水平移動装置(回転装置20)は、水底上に立設される基部21と、基部21に対して水平回転可能に設けられる回転部22と、を備える。ビーム31の一端部が回転部22に固定される。これにより、簡素な構成で、ビーム31を水平移動させることができる。
また本実施形態によれば、水底地形計測装置10は、一端部が回転部22に固定されて略水平に延びる位置出し部材48を更に備える。上面視で、ビーム31及び位置出し部材48が、回転部22から放射状に延びている。ビーム31と位置出し部材48とが略同じ長さである。ゆえに、ビーム31と位置出し部材48とを用いて、水底地形計測装置10のセンター出しを容易に行うことができる。
また本実施形態によれば、水底地形計測装置10は、位置出し部材48を複数備える。上面視で、ビーム31及び位置出し部材48が、回転部22から等間隔で放射状に延びる。ゆえに、ビーム31と複数の位置出し部材48とを用いて、水底地形計測装置10のセンター出しを容易に行うことができる。
また本実施形態によれば、1つのビーム31と、このビーム31に設けられるすべての棒状部材33と、棒状部材33の下端部に設けられる車輪34との重量の和が、1つの位置出し部材48の重量と略等しい。これにより、回転部22をバランスよく回転させることができる。
また本実施形態によれば、ビーム31に棒状部材33が複数設けられ、各棒状部材33の下端部にそれぞれ車輪34が設けられる。複数の棒状部材33が、ビーム31の延在方向に間隔を空けて並んでいる。当該間隔については、計測する水底地形の精度等に応じて任意に設定され得る。
図8は、本発明の第2実施形態における、ケーソン躯体1内に配置された水底地形計測装置10の上面図である。
前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態では、計測ユニット30は、ビーム31と、1つの棒状部材取付ユニット32と、1つの棒状部材33と、1つの車輪34とを備えている。棒状部材取付ユニット32は、ビーム31の延在方向に沿って(移動方向Gに)移動可能なように構成されている。
本実施形態では、処理装置50は、ビーム31に対する棒状部材33の位置を測定する棒状部材位置測定部(図示せず)を更に備える。この棒状部材位置測定部は、ビーム31に対する棒状部材33の位置を時系列的に測定できるように構成されている。この測定値の時系列データは、記憶部55に格納される。ゆえに、記憶部55には、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、棒状部材傾斜角測定部53、及び棒状部材位置測定部の各々の測定値の時系列データを格納し得る。
水底地形特定部54は、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、棒状部材傾斜角測定部53、及び棒状部材位置測定部の各々の測定値の時系列データに基づいて水底面2の形状(水底の地形)を特定する。
特に本実施形態によれば、棒状部材33は、ビーム31に対してその延在方向に沿って移動可能なようにビーム31に設けられている。水底地形計測装置10は、ビーム31に対する棒状部材33の位置を測定する棒状部材位置測定部を更に備える。これにより、計測ユニット30の構成を簡素化することができる。
前述の第1及び第2実施形態では、水底地形計測装置10が1つの計測ユニット30を備える例を説明したが、この他、水底地形計測装置10が複数の計測ユニット30を備えてもよい。この場合には、1つの計測ユニット30に設けられている車輪34の水底面2上の軌跡と、別の計測ユニット30に設けられている車輪34の水底面2上の軌跡とが重なり合わないように、棒状部材取付ユニット32の配置が適宜設定されることが好ましい。
図9は、本発明の第3実施形態における、ケーソン躯体1内に配置された水底地形計測装置10の上面図である。
前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態ではケーソン躯体1が矩形筒状である。
本実施形態では、前述の回転装置20の代わりに、一対の走行装置70が設けられている。走行装置70は、ケーソン躯体1の矩形断面における長辺側の内面の近傍に当該内面に沿って略水平に延びるように水底面2上に敷設されたレール71上を走行可能である。走行装置70は自走式でもよいし、又は、図示しない牽引装置により牽引されて走行可能としてもよい。この他、地上のクレーンなどの揚重装置を用いて走行装置70の走行を行うように構成してもよい。
本実施形態では、前述の回転装置20の代わりに、一対の走行装置70が設けられている。走行装置70は、ケーソン躯体1の矩形断面における長辺側の内面の近傍に当該内面に沿って略水平に延びるように水底面2上に敷設されたレール71上を走行可能である。走行装置70は自走式でもよいし、又は、図示しない牽引装置により牽引されて走行可能としてもよい。この他、地上のクレーンなどの揚重装置を用いて走行装置70の走行を行うように構成してもよい。
一対の走行装置70に跨るように、計測ユニット30が設置されている。つまり、ビーム31の一端部が一方の走行装置70に固定され、ビーム31の他端部が他方の走行装置70に固定されている。ここで、一対の走行装置70が本発明の「水平移動装置」に対応するものであり、ビーム31を支持すると共に、ビーム31を移動方向F’に水平移動させる機能を実現する。
本実施形態においても、ビーム位置測定部51は、ビーム31の位置を時系列的に測定できるように構成されている。この測定値の時系列データは、記憶部55に格納される。
本実施形態において、ビーム位置測定部51、棒状部材変位量測定部52、及び棒状部材傾斜角測定部53の各々の測定値の時系列データについては、走行装置70を移動方向F’に走行させることで複数(本実施形態では8つ)の車輪34を水底面2上にて走行させながら取得されて、記憶部55に格納され得る。
尚、本実施形態において、前述の第2実施形態と同様に、計測ユニット30を、ビーム31と、1つの棒状部材取付ユニット32と、1つの棒状部材33と、1つの車輪34とで構成し、棒状部材取付ユニット32を、ビーム31の延在方向に沿って移動可能なように構成してもよいことは言うまでもない。
前述の第1〜第3実施形態における水底地形計測装置10は、上下両端が開口して上下方向に延びる筒状の構造物によって周囲が囲まれた水底の地形(水底面2の形状)を計測するのに好適である。特に、前述の第1及び第2実施形態における水底地形計測装置10は、上下両端が開口して上下方向に延びる円筒状の構造物によって周囲が囲まれた水底の地形(水底面2の形状)を計測するのに好適である。特に、前述の第3実施形態における水底地形計測装置10は、上下両端が開口して上下方向に延びる矩形筒状の構造物によって周囲が囲まれた水底の地形(水底面2の形状)を計測するのに好適である。ここにおいて、前述の構造物がケーソン躯体1を含むことは明らかである。また、前述の構造物は、地中構造物又は水中構造物であり得る。
図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
1…ケーソン躯体、2…水底面、10…水底地形計測装置、20…回転装置(水平移動装置)、21…基部、22…回転部、30…計測ユニット、31…ビーム、31a…板状部材、32…棒状部材取付ユニット、33…棒状部材、34…車輪、36…筐体、36a…長穴、37…球状部材、38…支持部、39…円筒状部材、40…ばね部材、48…位置出し部材、50…処理装置、51…ビーム位置測定部、52…棒状部材変位量測定部、53…棒状部材傾斜角測定部、54…水底地形特定部、55…記憶部、61…角度センサ、62…変位量センサ、63…角度センサ、65…画面表示装置、66…印刷装置、70…走行装置(水平移動装置)、71…レール、F,F’…移動方向、O…原点、S…基準位置、ΔH…変位量(昇降量)、θ1…角度、θ2…傾斜角
Claims (8)
- 水底の地形を計測する装置であって、
前記水底の上方に離間して略水平に延びるビームと、
前記ビームを支持し、かつ、前記ビームを水平移動させる水平移動装置と、
略鉛直に延び、かつ、前記ビームに対して昇降可能なように前記ビームに設けられる棒状部材と、
前記棒状部材の下端部に設けられて前記水底上を転動可能な車輪と、
前記ビームの位置を測定するビーム位置測定部と、
前記ビームに対する前記棒状部材の変位量を測定する棒状部材変位量測定部と、
を備える、水底地形計測装置。 - 前記棒状部材は、鉛直方向に対して傾動可能なように前記ビームに設けられており、
前記水底地形計測装置は、鉛直方向に対する前記棒状部材の傾斜角を測定する棒状部材傾斜角測定部を更に備える、請求項1に記載の水底地形計測装置。 - 前記ビーム位置測定部は、前記ビームの位置を時系列的に測定し、
前記棒状部材変位量測定部は、前記ビームに対する前記棒状部材の変位量を時系列的に測定し、
前記棒状部材傾斜角測定部は、鉛直方向に対する前記棒状部材の傾斜角を時系列的に測定し、
前記水底地形計測装置は、前記ビーム位置測定部、前記棒状部材変位量測定部、及び前記棒状部材傾斜角測定部の各々の測定値の時系列データに基づいて前記水底の地形を特定する水底地形特定部を更に備える、請求項2に記載の水底地形計測装置。 - 前記水平移動装置は、前記水底上に立設される基部と、前記基部に対して水平回転可能に設けられる回転部と、を備え、
前記ビームの一端部が前記回転部に固定される、請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の水底地形計測装置。 - 一端部が前記回転部に固定されて略水平に延びる位置出し部材を更に備え、
上面視で、前記ビーム及び前記位置出し部材が、前記回転部から放射状に延びており、
前記ビームと前記位置出し部材とが略同じ長さである、請求項4に記載の水底地形計測装置。 - 前記位置出し部材を複数備え、
上面視で、前記ビーム及び前記位置出し部材が、前記回転部から等間隔で放射状に延びる、請求項5に記載の水底地形計測装置。 - 1つの前記ビームと、該ビームに設けられる前記棒状部材と、該棒状部材の下端部に設けられる前記車輪との重量の和が、1つの前記位置出し部材の重量と略等しい、請求項5又は請求項6に記載の水底地形計測装置。
- 前記ビームに前記棒状部材が複数設けられ、各棒状部材の下端部にそれぞれ前記車輪が設けられ、
複数の前記棒状部材が、前記ビームの延在方向に間隔を空けて並んでいる、請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載の水底地形計測装置。
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JP2019109457A JP2020201178A (ja) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 水底地形計測装置 |
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JP2019109457A JP2020201178A (ja) | 2019-06-12 | 2019-06-12 | 水底地形計測装置 |
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Cited By (1)
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CN116295214A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-06-23 | 金乡蒜乡肥业化工有限公司 | 一种造粒机用喷杯内圆锥面的自动检测装置及控制方法 |
-
2019
- 2019-06-12 JP JP2019109457A patent/JP2020201178A/ja active Pending
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CN116295214A (zh) * | 2023-05-22 | 2023-06-23 | 金乡蒜乡肥业化工有限公司 | 一种造粒机用喷杯内圆锥面的自动检测装置及控制方法 |
CN116295214B (zh) * | 2023-05-22 | 2023-09-29 | 金乡蒜乡肥业化工有限公司 | 一种造粒机用喷杯内圆锥面的自动检测装置及控制方法 |
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