JP2527975Y2 - 掘削溝の溝幅測定器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、掘削溝の溝幅を機械的接触により測定す
る溝幅測定器に関するものである。

《従来の技術》 泥水掘削工法において、掘削溝の溝（孔）壁の形状や
崩壊状況を知ることは、その後のコンクリートの打設量
などを予測したり、泥水の種類を選択する上で重要であ
る。

この種の測定には、従来は、もっぱら超音波測距器な
どの測定器を用い、測定結果を記録紙上に順次プロット
することで溝幅およびその形状の連続性を確認してい
た。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、高濃度や高粘度の泥水を使用して掘削
を行う場合、超音波測距器による測定では、測定器の沈
降に伴う泡の発生により測定値にノイズが浸入し、測定
精度が低下していた。

また、超音波式の測定器ではよほど溝壁に測定器が接
近していないと測定が出来ず、実用的でなかった。

この考案は以上の欠点を改良するものであって、機械
接触式により溝幅を測定することで、例えば自硬性安定
液など高濃度，高粘度の泥水中であっても精度良く測定
できる溝幅測定器を提供することを目的としている。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この考案は、掘削溝内部に
垂設されるガイドバーの先端に装着された所定幅の装置
本体と、該装置本体の上部における幅方向両側に枢支軸
を介して傾動可能に軸受され、かつ水平方向に回動付勢
させる一対の測定用アームと、該アームの先端にあって
前記溝の両側壁部に接触しつつ転動するローラと、前記
測定アームの枢支軸に軸結され、該枢支軸の回動変位を
検出する検出器とを備え、該検出器は、前記枢支軸の回
動トルクを検知し該検知に基づいて前記ローラが孔壁に
当接したと判断し、ローラが初期位置から孔壁に当接す
るまでの枢支軸の回動変位を検出するものである。

《作用》 以上の構成によれば、装置本体の幅Ｄに、両測定アー
ム自体の長さ1,l2に、測定器により検出された傾動角
度θ1,θ２の正弦を乗じた値と、ローラの直径とを加算
した値、すなわち、Ｄ＋1Sinθ１＋l2Sinθ２＋ロー
ラの直径が、測定地点における溝の実幅となる。

《実施例》 以下、この考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図はこの考案を適用したケリー掘削機の全体構成
を示すものである。

図において、１は地表部に配置されたベースマシン、
２はベースマシン１の先端部にあって掘削溝（孔）３の
内部に垂直に供給されたガイドバー、４はガイドバー２
の下端に装着された装置本体を構成するケリーシェルガ
イド（以下単にガイドと称する）であり、このガイド４
の下部には、掘削部を構成するクラムシェル形バケット
５が設けられ、掘削溝３内に泥水を満たしつつバケット
５により土砂を掘削する。

前記ガイド４の上部において、その幅方向両側には第
２図に示すように、枢支軸６を介して傾動可能に軸受さ
れた一対の測定用アーム７が配置されている。

アーム７の先端には、掘削溝３の両側壁部3aに接触し
つつ転動するウレタン製のローラ８が設けられている。

前記枢支軸６は、ガイド４の上部に設けられたボック
ス９に軸受されている。

ボックス９は、第３図に示すように、前記枢支軸を耐
圧シール部10を介して液密かつ回動可能に軸受したもの
で、これの内部にはトルクモータとエンコーダを内蔵し
た検出器11が配置され、その軸11aを前記枢支軸６に軸
結している。

前記検出器11は、枢支軸６を往復回動して前記アーム
７を垂直位置から水平側に向けて傾動させる機能と、前
記ローラ８が壁部に当接することにより回動トルクの差
を検出して停止する機能（トルクモータによる機能）
と、回動角度の検出機能（エンコーダによる機能）を有
している。

なお、泥水がセメントミルクの場合、泥水中のトルク
は３〜4Kg・cmであり、壁部に当接した時のトルクはこ
の値以上となるので、前記値以上に到達した状態でモー
タを停止させるべく初期設定されている。

また、その測定間隔が0.5mないし1.0m毎になるよう
に、測定間隔に対応させた位置で往復回動動作が行われ
る。

各検出器11は、ケーブルリール12を介して前記ベース
マシン１の内部に設けられた計側部14に電気的に接続さ
れている。

なお、ガイド４には、深度計16も設けられており、こ
の深度計もリール12を介して計測部14に電気的に接続さ
れている。

第４図は、前記計測部14のシステム構成を示すもので
ある。

前記各検出器11からの信号および前述の深度計16の信
号は、演算部18に入力され、演算部18は得られたデータ
を演算処理し、その結果を記録計19に記録させる。

すなわち、ガイド４の幅、詳しくは各アーム７の枢支
軸６の軸間距離D,および両アーム７自体の長さ1,l2
（１＝l2）は、一定寸法であり、この値に前記トルク
モータ停止時におけるアーム７の傾動角度θ1,θ２が検
出されると、演算部18では、その各アーム７の水平投影
分であるSinθを乗じた以下の演算式を実行する。

すなわち、 溝の実幅＝Ｄ＋1Sinθ１＋l2Sinθ２＋ローラ８の直
径 そして、その演算結果を深度データとともに前記記録計
19に記録させる。

なお、ガイド４には、傾斜計なども設けられており、
このデータも演算部18に入力されるが、例えば、その都
度ガイドバー２を鉛直に補正することができるので、演
算部18では、水平を前提として前記演算式に基づくデー
タの記録を行うが、その傾斜に応じた傾斜補正演算をす
ることも可能であることは勿論である。

また、この考案では、測定しようとする溝幅に応じた
長さの測定用アームに付け替えることができるので、各
溝幅に対応して測定を行うことができる。

《考案の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この考案
による掘削溝の溝幅測定器にあっては、従来の超音波式
測定器に比べて掘削溝内部の泥水濃度や、粘度などに影
響されることなく、また気泡などによるノイズを生ずる
ことなく測定を行えるので、測定精度が向上し、例え
ば、セメントミルクなどの自硬性安定液を用いた掘削工
法などに特に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を適用したケリー掘削機の全体構成を
示す断面説明図、第２図は溝幅測定器を示す拡大図、第
３図はボックス内部の検出器の構成を示す断面図、第４
図は測定データを演算処理するための電気的構成を示す
ブロック図である。 １……ベースマシン、２……ガイドバー ３……掘削溝,3a……壁部 ４……ケリーシェルガイド（装置本体） ６……枢支軸、７……測定用アーム ８……ローラ、11……検出器

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】掘削溝内部に垂設されるガイドバーの先端
   に装着された所定幅の装置本体と、該装置本体の上部に
   おける幅方向両側に枢支軸を介して傾動可能に軸受さ
   れ、かつ水平方向に回動付勢させる一対の測定用アーム
   と、該アームの先端にあって前記溝の両側壁部に接触し
   つつ転動するローラと、前記測定アームの枢支軸に軸結
   され、該枢支軸の回動変位を検出する検出器とを備え、
   該検出器は、前記枢支軸の回動トルクを検知し該検知に
   基づいて前記ローラが孔壁に当接したと判断し、ローラ
   が初期位置から孔壁に当接するまでの枢支軸の回動変位
   を検出するものであることを特徴とする掘削溝の溝幅測
   定器。