JP2022043473A - In-hole imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボーリング孔内の撮影を行う孔内撮影装置に関する。 The present invention relates to an in-hole imaging device that photographs the inside of a bowling hole.
先進ボーリングで孔内の地質状況を把握するために、孔内にカメラを挿入し、動画を撮影して、深度毎の地質や湧水箇所を確認している。孔内へのカメラを挿入は、孔壁が自立することを前提に、ボーリング作業が完了した後、保孔管や削孔ロッドをすべて回収した状態で行われる。 In order to grasp the geological condition in the hole by advanced boring, a camera is inserted in the hole and a video is taken to check the geology and spring points at each depth. The camera is inserted into the hole on the premise that the hole wall is self-supporting, and after the boring work is completed, the hole-retaining pipe and the drilling rod are all collected.
従って、孔壁の自立性が悪い場合や、孔内にスライムが多い場合には、孔内へのカメラの挿入自体や、カメラ先端への付着物によって撮影が困難であった。また、孔内観察中に孔壁が崩落した場合、カメラの回収が困難になり、カメラを放棄することが多かった。さらに,ロッドを引き抜いた直後に,孔壁が崩落することも多かった。 Therefore, when the self-supporting property of the hole wall is poor or when there is a lot of slime in the hole, it is difficult to take a picture due to the insertion of the camera into the hole itself or the deposit on the tip of the camera. In addition, when the hole wall collapsed during the observation inside the hole, it became difficult to collect the camera, and the camera was often abandoned. In addition, the hole wall often collapsed immediately after the rod was pulled out.
そこで、先端に削孔用ビットを備えたロッドの孔口側から削孔水送給路を通して工業用内視鏡装置の内視鏡挿入部を送り込み、先端を前記削孔用ビットの削孔水吐出孔から外部に突出させ、内視鏡挿入部によって削孔用ビットより前方の地山の状況を探査する地質探査方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, the endoscope insertion part of the industrial endoscope device is sent from the hole opening side of the rod provided with the drilling bit at the tip through the drilling water supply path, and the tip is the drilling water of the drilling bit. A geological exploration method has been proposed in which the object is projected outward from the discharge hole and the state of the ground in front of the drilling bit is explored by the endoscope insertion portion (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来技術では、孔内の地山の状況を軸方向に連続的に探査する場合、ロッドを牽引器具により引き抜くと共に、内視鏡挿入部を同調させながら引き抜くという煩雑な作業が必要になってしまう。また、削孔ロッドは、所定長(例えば、3m)ごとに接続されているため、引き抜きに際し、削孔ロッドを回転させて取り外す必要がある。従って、内視鏡挿入部に接続されたケーブルも所定長毎に接続する形式にしなければならず、引き抜きに際して切断と接続を繰り返すことが必要になってしまう。 However, in the prior art, when continuously exploring the condition of the ground in the hole in the axial direction, it is necessary to pull out the rod with a traction device and pull out while synchronizing the endoscope insertion part. Will end up. Further, since the drilling rods are connected every predetermined length (for example, 3 m), it is necessary to rotate and remove the drilling rods when pulling out. Therefore, the cable connected to the endoscope insertion portion must also be connected at a predetermined length, and it is necessary to repeat disconnection and connection when pulling out.
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、その課題を解決し、削孔ロッドを引き抜くだけで、簡単に孔内の地山の状況を軸方向に連続的に撮影することができる孔内撮影装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to easily and continuously photograph the state of the ground in the hole in the axial direction simply by pulling out the drilling rod to solve the problem. The purpose is to provide an in-hole photographing device capable of performing.
本発明の孔内撮影装置は、ロッドの先端に掘削ビットを取り付けた削孔ロッドによって削孔された孔内の撮影を行う孔内撮影装置であって、前記削孔ロッドの孔口側から先端まで連通し、前記掘削ビットの先端で開口している中空管に挿入可能なカプセル本体と、空気流もしくは水流によって前記削孔ロッドの先端に向けて輸送された前記カプセル本体を前記削孔ロッドの先端部に固定する固定機構と、を具備し、前記カプセル本体には、孔内を撮影するカメラと、前記カメラによって撮影された映像を録画する録画機と、前記カメラ及び前記録画機に電源を供給するバッテリとが内蔵されていることを特徴とする。
さらに、本発明の孔内撮影装置は、連結された複数の前記カプセル本体を具備し、前記カメラ、前記録画機及び前記バッテリは、複数の前記カプセル本体に分散されて内蔵されていても良い。
さらに、本発明の孔内撮影装置において、複数の前記カプセル本体は、ダンパ部材を介して連結されていても良い。
さらに、本発明の孔内撮影装置は、前記カプセル本体の輸送を案内する案内機構として、前記中空管の内周面に当接する案内部材が取り付けられ、取り付けられた前記案内部材を動径方向に付勢するカバー部材を備え、前記案内部材が前記削孔ロッドの先端部の内周面に形成された周溝に嵌り、前記カバー部材が前記中空管の内周面に付勢されて当接することで、前記案内機構が前記固定機構として機能しても良い。
さらに、本発明の孔内撮影装置は、前記固定機構によって前記カプセル本体を前記削孔ロッドの先端部に固定した状態において、前記固定機構は、前記カプセル本体を輸送する空気流もしくは水流を遮蔽する遮蔽機構として機能しても良い。
The in-hole photographing device of the present invention is an in-hole photographing device that photographs the inside of a hole drilled by a drilling rod having an excavation bit attached to the tip of the rod, and is a tip from the hole opening side of the drilling rod. The drilling rod has a capsule body that can be inserted into a hollow tube that is open at the tip of the drilling bit and the capsule body that has been transported toward the tip of the drilling rod by air flow or water flow. The capsule body is provided with a fixing mechanism for fixing to the tip of the capsule, and the capsule body includes a camera for photographing the inside of a hole, a recorder for recording an image captured by the camera, and a power source for the camera and the recorder. It is characterized by having a built-in battery to supply.
Further, the in-hole photographing apparatus of the present invention includes a plurality of connected capsule bodies, and the camera, the recorder, and the battery may be dispersed and built in the plurality of capsule bodies.
Further, in the in-hole photographing apparatus of the present invention, the plurality of capsule bodies may be connected via a damper member.
Further, in the in-hole photographing apparatus of the present invention, as a guide mechanism for guiding the transportation of the capsule body, a guide member abutting on the inner peripheral surface of the hollow tube is attached, and the attached guide member is attached in the radial direction. The guide member is fitted into a peripheral groove formed on the inner peripheral surface of the tip of the drilling rod, and the cover member is urged on the inner peripheral surface of the hollow pipe. The guide mechanism may function as the fixing mechanism by abutting.
Further, in the in-hole photographing apparatus of the present invention, in a state where the capsule body is fixed to the tip of the drilling rod by the fixing mechanism, the fixing mechanism shields the air flow or the water flow that transports the capsule body. It may function as a shielding mechanism.
本発明によれば、カメラ、録画機及びバッテリを備えた孔内撮影装置を削孔ロッドの先端に固定した状態で削孔ロッドを引き抜くことができるため、削孔ロッドを引き抜くだけで、簡単に孔内の地山の状況を軸方向に連続的に撮影することができるという効果を奏する。また、孔壁崩れの心配がなく全線を確実に撮影できる。 According to the present invention, the drilling rod can be pulled out with the in-hole photographing device equipped with the camera, the recorder and the battery fixed to the tip of the drilling rod, so that the drilling rod can be easily pulled out by simply pulling out the drilling rod. It has the effect of being able to continuously photograph the condition of the ground in the hole in the axial direction. In addition, you can shoot the entire line without worrying about the hole wall collapsing.
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。 Next, an embodiment for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiment”) will be specifically described with reference to the drawings.
本実施形態の孔内撮影装置1は、図1(a)に示すように、ロッド2の先端に掘削ビット3を取り付けた削孔ロッド4によってボーリング削孔後、削孔ロッド4内の掘削ビット3の先端まで連通する中空管5に挿入して、先端に向かう空気流もしくは水流によって削孔ロッド4の先端に向けて輸送する。なお、本実施形態では、削孔の向きを水平として説明するが、削孔の向きには、特に制限はない。
As shown in FIG. 1A, the in-
そして、輸送された孔内撮影装置1は、図1(b)に示すように、削孔ロッド4先端部の内周面に形成された周溝51によって位置決めされて固定される。この状態で、孔内撮影装置1は、孔内Aを撮影可能になり、削孔ロッド4の抜管作業を行うだけで、孔内Aの地山の状況を軸方向に連続的に撮影することができる。
Then, as shown in FIG. 1B, the transported in-
なお、中空管5は、削孔ロッド4の孔口側から先端まで連通し、掘削ビット3の先端で開口していれば良く、例えば、掘削ビット3の先端に削孔水を供給する削孔水供給管や、削孔ロッド4がリバースサーキュレーションドリルの場合には、削孔くり粉を外部に排出する内部ロッドを用いることができる。なお、削孔ロッド4の内周面に凹凸がなければ、それ自体を中空管5の代替としても良い。また、図1及び図2では、説明のため、中空管5の径をロッド2内に収まる最大径としたが、孔内撮影装置1を挿入可能であれば、中空管5の径には、制限ない。
The
孔内撮影装置1は、図1を参照すると、孔内Aに光を照射する照明11を備え、孔内Aを撮影するカメラ12が内蔵されたカメラカプセル10と、カメラ12によって撮影された映像を録画する録画機31が内蔵された録画カプセル30aと、照明11、カメラ12及び録画機31に電源を供給するバッテリ32が内蔵されたバッテリカプセル30bとが連結された構成を有している。
Referring to FIG. 1, the
カメラカプセル10と録画カプセル30aとの間は、電源や撮影データ用のケーブル40で接続されていると共に、カメラカプセル10と録画カプセル30aとの衝突を回避するためのばね等のダンパ部材50が設けられている。同様に、録画カプセル30aとバッテリカプセル30bとの間も、電源用のケーブル40で接続されていると共に、録画カプセル30aとバッテリカプセル30bとの衝突を回避するためのばね等のダンパ部材50が設けられている。なお、カメラカプセル10及びカメラ12等の各構成は、削孔ロッド4や中空管4の形状に応じた寸法のものが選定される。
The
このように、孔内撮影装置1を複数のカプセルを連結して構成することで、各カプセルを小型化することができ、中空管5の途中が屈曲している場合でも、先端まで輸送することが可能になる。なお、中空管5の径が大きい場合や、屈曲した箇所がない場合には、カメラカプセル10に録画機31及びバッテリ32も内蔵させ、1つのカプセルで対応するようにしても良い。
In this way, by configuring the in-
孔内撮影装置1は、カメラカプセル10を先頭にして中空管5に挿入する。カメラカプセル10は、図2及び図3を参照すると、先端部に照明11が取り付けられ、カメラ12が内蔵されたカプセル本体13と、中空管5の内周面に当接してカメラカプセル10の輸送を案内する案内機構20とを備えている。
The in-
カメラ12は、孔内Aの状態を動画または静止画で撮影することができるCCDカメラやCMOSカメラで構成されている。カメラ12は、ボアホールカメラであっても良い。
The
カプセル本体13は、先端部にカメラ12の撮影口が形成された筒状体であり、本実施形態では、中空管5の内径よりも径が小さい円筒状に形成されている。
The
案内機構20は、中空管5の内周面に当接するローラで構成された案内部材21が取り付けられた一対のカバー部材22を備えている。カバー部材22は、例えば、ゴム等の樹脂で構成され、中空管5の内周面と同じ曲率を有する外周面を有する断面が円弧状の部材である。
The
一対のカバー部材22は、カプセル本体13の外周の軸対象位置に、カプセル本体13の外周立設されたガイド部材14に沿って動径方向に移動可能に取り付けられている。そして、一対のカバー部材22は、一対のカバー部材22を離れる方向に付勢するばね等の付勢部材23によって接続されている。
The pair of
案内部材21は、中空管5の内周面との当接部がカバー部材22の外周面から突出するように取り付けられている。従って、図2に示すカメラカプセル10の輸送時には、案内部材21が中空管5の内周面に向けて付勢され、中空管5の内周面とカバー部材22の外周面との間には、間隙Xが形成された状態となる。この間隙Xは、孔内撮影装置1を輸送する空気流もしくは水流の抜け道になる。
The
また、録画カプセル30a及びバッテリカプセル30bも、録画機31及びバッテリ32がそれぞれ内蔵されたカプセル本体33を備え、カプセル本体33の周面に中空管5の内周面に当接するローラで構成された案内部材34が取り付けられている。これにより、中空管5の内周面とカプセル本体33との間隙も、孔内撮影装置1を輸送する空気流もしくは水流の抜け道になる。従って、カメラカプセル10、録画カプセル30a及びバッテリカプセル30bが連結されてなる孔内撮影装置1は、空気流もしくは水流に乗って適切な速度で輸送されることになる。
Further, the
カメラカプセル10は、図3に示すように、案内部材21が周溝51に嵌った状態で位置決めされる。周溝51は、案内部材21のカバー部材22の外周面からの突出長以上の深さに形成されている。従って、案内部材21が周溝51に嵌った位置決め状態では、カバー部材22の外周面が中空管5の内周面に付勢されて当接することで、案内機構20は固定機構として機能し、カメラカプセル10が削孔ロッド4の先端に固定されると共に、空気流もしくは水流の抜け道になる間隙Xもなくなる。
As shown in FIG. 3, the
また、図2及び図3では省略しているが、図4を参照すると、カプセル本体13の周面とカバー部材22との間と、一対のカバー部材22の接続部とには、空気流もしくは水流を遮るシート部材15が設けられている。輸送時には、図4(a)に示すように、シート部材15が折り畳まれた状態になっている。そして、位置決め状態では、図4(b)から(d)に示すように、カプセル本体13の周面とカバー部材22との間と、一対のカバー部材22の接続部とにシート部材15がかけ渡され、空気流もしくは水流を遮る。
Further, although omitted in FIGS. 2 and 3, referring to FIG. 4, there is an air flow or an air flow between the peripheral surface of the
すなわち、案内部材21が周溝51に嵌った位置決め状態において、案内機構20は、空気流もしくは水流の遮蔽機構として機能し、空気流もしくは水流が掘削ビット3の先端に向けて抜けることがない。これにより、空気流もしくは水流による推進力がなくなり、カメラカプセル10に後続する録画カプセル30a及びバッテリカプセル30bも安全に(衝突することなく)停止する。
That is, in the positioning state in which the
なお、カメラカプセル10が位置決め状態になることで、削孔ロッド4の孔口側の空気圧もしくは水圧が上昇することになる。そこで、空気圧もしくは水圧の上昇を検出し、空気流もしくは水流に圧送を停止させたり、空気圧もしくは水圧が所定値以上に上昇しないように制限したりすると良い。
When the
なお、カメラ12は、撮影を開始させた状態で孔内撮影装置1を中空管5に挿入しても良いが、案内部材21が周溝51に嵌ったことを検出するセンサ(例えば、カバー部材22のカプセル本体13からの離間を検出するセンサ)を設け、位置決め状態で撮影を開始するように構成しても良い。
The
また、削孔ロッド4の抜管作業に伴って撮影を行う場合、削孔ロッド4の先端に固定されたカメラカプセル10も回転することになるが、画像処理や、回転角度を検出するジャイロ計を設けることで、画像の向きを補正することができる。
Further, when taking a picture with the extubation work of the
また、周溝51は、先端側に比べて後端側の傾斜が緩く形成されている。これにより、逆方向の空気流もしくは水流によって、案内部材21が周溝51から抜け出させることができ、孔内撮影装置1の回収を容易に行うことができる。
Further, the
図5に示すように、案内機構20は、軸周りの角度を変え、複数個をカプセル本体13の周面に設けるようにしても良い。この場合、カメラカプセル10の輸送が安定すると共に、位置決め状態では、空気流もしくは水流をより確実に遮ることができる。なお、中空管5の先端部には、案内機構20と同数の周溝51を形成することになるが、中空管5の先端側に位置する周溝51は、先行する案内機構20が容易に通過することができるように、先端側の傾斜も緩く形成すると良い。
As shown in FIG. 5, the
以上説明したように、本実施形態は、ロッド2の先端に掘削ビット3を取り付けた削孔ロッド4によって削孔された孔内Aの撮影を行う孔内撮影装置1であって、削孔ロッド4の孔口側から先端まで連通し、掘削ビット3の先端で開口している中空管5に挿入可能なカプセル本体と、空気流もしくは水流によって削孔ロッド4の先端に向けて輸送されたカプセル本体13を削孔ロッド4の先端部に固定する固定機構(案内機能20)と、を具備し、カプセル本体13には、孔内を撮影するカメラ12と、カメラ12によって撮影された映像を録画する録画機31と、カメラ12及び録画機31に電源を供給するバッテリ32とが内蔵されている。
この構成により、カメラ12、録画機31及びバッテリ32を備えた孔内撮影装置1を削孔ロッド4の先端に固定した状態で削孔ロッド4を引き抜くことができるため、削孔ロッド4を引き抜くだけで、簡単に孔内の地山の状況を軸方向に連続的に撮影することができる。また、削孔ロッド4の孔口側から孔内撮影装置1に接続する電線が必要ないため、削孔ロッド4の引き抜き作業をスムーズに行うことができる。
As described above, the present embodiment is an in-
With this configuration, the
さらに、本実施形態において、連結された複数のカプセル本体13、33を具備し、カメラ12、録画機31及びバッテリ32は、複数のカプセル本体13、33に分散されて内蔵されている。
この構成により、各カプセル本体13、33を小型化することができ、中空管5の途中が屈曲している場合でも、先端まで輸送することが可能になる。
Further, in the present embodiment, a plurality of
With this configuration, the
さらに、本実施形態において、複数のカプセル本体13、33は、ダンパ部材を介して連結されている。
この構成により、複数のカプセル本体13、33の衝突による破損を回避することができる。
Further, in the present embodiment, the plurality of
With this configuration, it is possible to avoid damage due to collision of the plurality of
さらに、本実施形態において、カプセル本体13の輸送を案内する案内機構20として、中空管5の内周面に当接する案内部材21が取り付けられ、取り付けられた案内部材21を動径方向に付勢するカバー部材22を備え、案内部材21が削孔ロッド4の先端部の内周面に形成された周溝51に嵌り、カバー部材22が中空管5の内周面に付勢されて当接することで、案内機構20が固定機構として機能する。
この構成により、案内機構20が固定機構として兼用することができる。
Further, in the present embodiment, as a
With this configuration, the
さらに、本実施形態において、固定機構によってカプセル本体13を削孔ロッド4の先端部に固定した状態において、固定機構は、カプセル本体13を輸送する空気流もしくは水流を遮蔽する遮蔽機構として機能する。
この構成により、空気流もしくは水流による輸送を停止させることができる。
Further, in the present embodiment, in a state where the
With this configuration, transportation by air flow or water flow can be stopped.
以上、実施形態をもとに本発明を説明した。この実施形態は例示であり、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 above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that this embodiment is an example, and that various modifications are possible in the combination of each of these components, and that such modifications are also within the scope of the present invention.
1 孔内撮影装置
2 ロッド
3 掘削ビット
4 削孔ロッド
5 中空管
10 カメラカプセル
11 照明
12 カメラ
13 カプセル本体
14 ガイド部材
20 案内機構
21 案内部材
22 カバー部材
23 付勢部材
30a 録画カプセル
30b バッテリカプセル
31 録画機
32 バッテリ
33 カプセル本体
34 案内部材
40 ケーブル
50 ダンパ部材
51 周溝
1 In-
Claims (5)
前記削孔ロッドの孔口側から先端まで連通し、前記掘削ビットの先端で開口している中空管に挿入可能なカプセル本体と、
空気流もしくは水流によって前記削孔ロッドの先端に向けて輸送された前記カプセル本体を前記削孔ロッドの先端部に固定する固定機構と、を具備し、
前記カプセル本体には、孔内を撮影するカメラと、前記カメラによって撮影された映像を録画する録画機と、前記カメラ及び前記録画機に電源を供給するバッテリとが内蔵されていることを特徴とする孔内撮影装置。 An in-hole imaging device that photographs the inside of a hole drilled by a drilling rod with a drilling bit attached to the tip of the rod.
A capsule body that communicates from the hole opening side of the drilling rod to the tip and can be inserted into a hollow tube opened at the tip of the excavation bit.
A fixing mechanism for fixing the capsule body transported toward the tip of the drilling rod by an air flow or a water flow to the tip of the drilling rod is provided.
The capsule body is characterized by having a built-in camera for taking a picture of the inside of the hole, a recorder for recording an image taken by the camera, and a battery for supplying power to the camera and the recorder. In-hole imaging device.
前記カメラ、前記録画機及び前記バッテリは、複数の前記カプセル本体に分散されて内蔵されていることを特徴とする請求項1記載の孔内撮影装置。 The capsule body is provided with a plurality of connected capsule bodies, and the capsule body is provided.
The in-hole photographing apparatus according to claim 1, wherein the camera, the recorder, and the battery are dispersed and built in the plurality of capsule bodies.
前記案内部材が前記削孔ロッドの先端部の内周面に形成された周溝に嵌り、前記カバー部材が前記中空管の内周面に付勢されて当接することで、前記案内機構が前記固定機構として機能す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撮影装置。 As a guide mechanism for guiding the transportation of the capsule body, a guide member abutting on the inner peripheral surface of the hollow tube is attached, and a cover member for urging the attached guide member in the radial direction is provided.
The guide member fits into a peripheral groove formed on the inner peripheral surface of the tip of the drilling rod, and the cover member is urged and abuts on the inner peripheral surface of the hollow pipe to cause the guide mechanism to come into contact with the inner peripheral surface. The in-hole photographing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the device functions as the fixing mechanism.
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