JP2570245Y2 - 竪孔掘削機の偏位測定装置 - Google Patents
竪孔掘削機の偏位測定装置Info
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- JP2570245Y2 JP2570245Y2 JP4912593U JP4912593U JP2570245Y2 JP 2570245 Y2 JP2570245 Y2 JP 2570245Y2 JP 4912593 U JP4912593 U JP 4912593U JP 4912593 U JP4912593 U JP 4912593U JP 2570245 Y2 JP2570245 Y2 JP 2570245Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、地中連続壁或いは地中
現場打杭等の施工に使用される竪孔掘削機の偏位測定装
置に関するものである。
現場打杭等の施工に使用される竪孔掘削機の偏位測定装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地中連続壁や地中現場打杭等の施工に際
しては、クレーン等で竪孔内に掘削機を吊り下げて挿入
し、該掘削機にて竪孔を掘進する。この場合、掘削機の
姿勢が乱れる虞があり、特に、該掘削機が水平方向へ偏
位したときは、竪孔に孔曲がりが生じる。このため、掘
削機の偏位を高精度に測定することが重要となる。
しては、クレーン等で竪孔内に掘削機を吊り下げて挿入
し、該掘削機にて竪孔を掘進する。この場合、掘削機の
姿勢が乱れる虞があり、特に、該掘削機が水平方向へ偏
位したときは、竪孔に孔曲がりが生じる。このため、掘
削機の偏位を高精度に測定することが重要となる。
【０００３】掘削機の水平方向の偏位測定装置として
は、超音波を利用したものが提案されており、例えば特
開昭５３−８５９０２号公報或いは実開昭５５−７３８
１２号公報記載の偏位測定装置が知られている。
は、超音波を利用したものが提案されており、例えば特
開昭５３−８５９０２号公報或いは実開昭５５−７３８
１２号公報記載の偏位測定装置が知られている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】従来の竪孔掘削機の偏
位測定装置は、前述したように超音波を利用したものが
知られているが、地中孔内に吊り下げられたセンサーが
安定液内に浸った状態にあるため、掘削中や掘削直後は
該安定液が流動してセンサーが揺動する。また、センサ
ーを上下動するときに、該安定液の抵抗を受けてセンサ
ーが水平方向へずれる。従って、センサーが揺動状態で
孔壁面や掘削機の位置を測定した場合には、センサーの
移動量と測定対象物の変位量との区別が判定できなくな
る。
位測定装置は、前述したように超音波を利用したものが
知られているが、地中孔内に吊り下げられたセンサーが
安定液内に浸った状態にあるため、掘削中や掘削直後は
該安定液が流動してセンサーが揺動する。また、センサ
ーを上下動するときに、該安定液の抵抗を受けてセンサ
ーが水平方向へずれる。従って、センサーが揺動状態で
孔壁面や掘削機の位置を測定した場合には、センサーの
移動量と測定対象物の変位量との区別が判定できなくな
る。
【０００５】そこで、センサーが揺動状態にあっても、
孔壁面までの距離及び掘削機の位置を正確に把握し、掘
削機の偏位測定精度を向上させるために解決すべき技術
的課題が生じてくるのであり、本考案はこの課題を解決
することを目的とする。
孔壁面までの距離及び掘削機の位置を正確に把握し、掘
削機の偏位測定精度を向上させるために解決すべき技術
的課題が生じてくるのであり、本考案はこの課題を解決
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案は上記目的を達成
するために提案されたものであり、竪孔掘削機の上端部
に反射板を立設し、地上の定点から吊り下げたセンサー
ボックスに複数の距離計測センサーを設け、該センサー
ボックスを前記反射板と孔壁面との間に位置させて、距
離計測センサーから前記反射板までの水平距離と孔壁面
までの水平距離とを同時に測定するように形成した竪孔
掘削機の偏位測定装置、及び前記センサーボックスの上
下同一方向に一定距離を有して複数の距離計測センサー
を設け、前記センサーボックスを上下移動させて孔壁面
の同一位置を該上下複数の距離計測センサーにて測定す
るように形成した竪孔掘削機の偏位測定装置を提供する
ものである。
するために提案されたものであり、竪孔掘削機の上端部
に反射板を立設し、地上の定点から吊り下げたセンサー
ボックスに複数の距離計測センサーを設け、該センサー
ボックスを前記反射板と孔壁面との間に位置させて、距
離計測センサーから前記反射板までの水平距離と孔壁面
までの水平距離とを同時に測定するように形成した竪孔
掘削機の偏位測定装置、及び前記センサーボックスの上
下同一方向に一定距離を有して複数の距離計測センサー
を設け、前記センサーボックスを上下移動させて孔壁面
の同一位置を該上下複数の距離計測センサーにて測定す
るように形成した竪孔掘削機の偏位測定装置を提供する
ものである。
【０００７】
【作用】センサーボックスには複数の距離計測センサー
を設けてあり、地上の定点から該センサーボックスを吊
り下げて反射板と孔壁面との間に位置させる。そして、
前記距離計測センサーから反射板までの水平距離と孔壁
面までの水平距離とを同時に測定する。このとき、掘削
機が掘削中であり少しずつ下降している場合であって
も、距離計測センサーを上下方向については一定時間静
止させておく。従って、測定の対象となる孔壁面は、一
定時間は略同じ点となる。
を設けてあり、地上の定点から該センサーボックスを吊
り下げて反射板と孔壁面との間に位置させる。そして、
前記距離計測センサーから反射板までの水平距離と孔壁
面までの水平距離とを同時に測定する。このとき、掘削
機が掘削中であり少しずつ下降している場合であって
も、距離計測センサーを上下方向については一定時間静
止させておく。従って、測定の対象となる孔壁面は、一
定時間は略同じ点となる。
【０００８】前記センサーボックスが水平方向へ揺動し
ている場合には、孔壁面までの水平距離が変化するとと
もに、反射板までの水平距離も変化する。双方の変化量
が相対的に一致している場合は、センサーボックスのみ
が揺動していると判断する。これに対して、一方の変化
量が大きい場合は、双方の変化量の差を演算すれば掘削
機の水平方向の偏位が測定できる。
ている場合には、孔壁面までの水平距離が変化するとと
もに、反射板までの水平距離も変化する。双方の変化量
が相対的に一致している場合は、センサーボックスのみ
が揺動していると判断する。これに対して、一方の変化
量が大きい場合は、双方の変化量の差を演算すれば掘削
機の水平方向の偏位が測定できる。
【０００９】また、前記センサーボックスの上下同一方
向に複数の距離計測センサーを設けた場合には、前記セ
ンサーボックスを上下動させて孔壁面の同一位置を該上
下複数の距離計測センサーにて測定する。上下の距離計
測センサーの測定値が異なる場合は、前記センサーボッ
クスが水平方向へ揺動していると判断する。孔壁面の実
測可能位置に予め基準面を定めておくことにより、前記
センサーボックスが揺動状態であっても、基準面に対す
る他の孔壁面の位置及び距離計測センサーの位置が把握
できる。
向に複数の距離計測センサーを設けた場合には、前記セ
ンサーボックスを上下動させて孔壁面の同一位置を該上
下複数の距離計測センサーにて測定する。上下の距離計
測センサーの測定値が異なる場合は、前記センサーボッ
クスが水平方向へ揺動していると判断する。孔壁面の実
測可能位置に予め基準面を定めておくことにより、前記
センサーボックスが揺動状態であっても、基準面に対す
る他の孔壁面の位置及び距離計測センサーの位置が把握
できる。
【００１０】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に従って詳述
する。図１乃至図３は竪孔掘削機１を示したものであ
り、該掘削機１の下端部に回転カッタ２，２…を装着
し、該掘削機１の側部に油圧ジャッキ等の姿勢制御装置
３，３…を取り付ける。該掘削機１の上端部には反射板
４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂを立設し、地上の定点からワ
イヤー５，５にて偏位測定装置６を吊り下げる。尚、竪
孔内には安定液７が充填されており、前記掘削機１は安
定液７に浸った状態で掘削作業を行う。
する。図１乃至図３は竪孔掘削機１を示したものであ
り、該掘削機１の下端部に回転カッタ２，２…を装着
し、該掘削機１の側部に油圧ジャッキ等の姿勢制御装置
３，３…を取り付ける。該掘削機１の上端部には反射板
４ａ，４ａ及び４ｂ，４ｂを立設し、地上の定点からワ
イヤー５，５にて偏位測定装置６を吊り下げる。尚、竪
孔内には安定液７が充填されており、前記掘削機１は安
定液７に浸った状態で掘削作業を行う。
【００１１】上記偏位測定装置６は、梁８の両端に垂設
したセンサーボックス９ａ，９ｂと、夫々のセンサーボ
ックス９ａ，９ｂに設けた複数の距離計測センサーＳ1
乃至Ｓ8 と、梁８の中央部下面に設けた方位センサーＳ
Q とによって構成されている。各距離計測センサーＳ1
乃至Ｓ8 には、竪孔の水平方向に送受する超音波送受波
器を設けてあり、夫々の距離計測センサーＳ1 乃至Ｓ8
から送波された超音波パルスが、竪孔の孔壁面１０また
は前記反射板４ａ，４ｂに反射して戻ってくる往復の伝
播時間を測定できるように形成されている。各距離計測
センサーＳ1 乃至Ｓ8 の測定値は、ケーブル１１により
地上に設けられた制御部（図示せず）へ送られ、該制御
部での演算処理によって水平距離が算出される。
したセンサーボックス９ａ，９ｂと、夫々のセンサーボ
ックス９ａ，９ｂに設けた複数の距離計測センサーＳ1
乃至Ｓ8 と、梁８の中央部下面に設けた方位センサーＳ
Q とによって構成されている。各距離計測センサーＳ1
乃至Ｓ8 には、竪孔の水平方向に送受する超音波送受波
器を設けてあり、夫々の距離計測センサーＳ1 乃至Ｓ8
から送波された超音波パルスが、竪孔の孔壁面１０また
は前記反射板４ａ，４ｂに反射して戻ってくる往復の伝
播時間を測定できるように形成されている。各距離計測
センサーＳ1 乃至Ｓ8 の測定値は、ケーブル１１により
地上に設けられた制御部（図示せず）へ送られ、該制御
部での演算処理によって水平距離が算出される。
【００１２】ここで、各距離計測センサーＳ1 乃至Ｓ8
の取付位置を説明すれば、前記センサーボックス９ａ，
９ｂの上部両側面に距離計測センサーＳ1 ，Ｓ2 を設け
るとともに、上部正面に距離計測センサーＳ3 を設け
る。また、該センサーボックス９ａ，９ｂの下部両側面
には、前記距離計測センサーＳ1 ，Ｓ2 に対して一定距
離を有して距離計測センサーＳ4 ，Ｓ5 を設け、該セン
サーボックス９ａ，９ｂの下部正面には、前記距離計測
センサーＳ3 に対して一定距離を有して距離計測センサ
ーＳ6 を設ける。更に、該センサーボックス９ａ，９ｂ
の下部背面には、前記距離計測センサーＳ6 の反対位置
に距離計測センサーＳ7 を設け、該センサーボックス９
ａ，９ｂの下端面に距離計測センサーＳ8 を設ける。
の取付位置を説明すれば、前記センサーボックス９ａ，
９ｂの上部両側面に距離計測センサーＳ1 ，Ｓ2 を設け
るとともに、上部正面に距離計測センサーＳ3 を設け
る。また、該センサーボックス９ａ，９ｂの下部両側面
には、前記距離計測センサーＳ1 ，Ｓ2 に対して一定距
離を有して距離計測センサーＳ4 ，Ｓ5 を設け、該セン
サーボックス９ａ，９ｂの下部正面には、前記距離計測
センサーＳ3 に対して一定距離を有して距離計測センサ
ーＳ6 を設ける。更に、該センサーボックス９ａ，９ｂ
の下部背面には、前記距離計測センサーＳ6 の反対位置
に距離計測センサーＳ7 を設け、該センサーボックス９
ａ，９ｂの下端面に距離計測センサーＳ8 を設ける。
【００１３】次に、図４乃至図７に従って上記偏位測定
装置６による掘削機１の水平位置検出手順について説明
する。安定液７の密度や温度の違いによって超音波の伝
播速度が変化するため、先ず図４に示すように、センサ
ーボックス９ａ，９ｂの夫々の上部内側面に設けた距離
計測センサーＳ2 ，Ｓ2 間の水平距離ｄ1 を計測する。
そして、掘削機１の左右方向の偏位は、センサーボック
ス９ａ，９ｂの夫々の下部両側面に設けた距離計測セン
サーＳ4 ，Ｓ5 にて測定する。
装置６による掘削機１の水平位置検出手順について説明
する。安定液７の密度や温度の違いによって超音波の伝
播速度が変化するため、先ず図４に示すように、センサ
ーボックス９ａ，９ｂの夫々の上部内側面に設けた距離
計測センサーＳ2 ，Ｓ2 間の水平距離ｄ1 を計測する。
そして、掘削機１の左右方向の偏位は、センサーボック
ス９ａ，９ｂの夫々の下部両側面に設けた距離計測セン
サーＳ4 ，Ｓ5 にて測定する。
【００１４】例えば、センサーボックス９ａに設けた距
離計測センサーＳ4 から孔壁面１０までの水平距離ｄ2
と、距離計測センサーＳ5 から反射板４ａまでの水平距
離ｄ3 を同時測定中に、センサーボックス９ａが左右方
向へ揺動したときには、図５のグラフに示すように、孔
壁面１０までの水平距離ｄ2 が増減する。次に、図４の
二点鎖線で示すように掘削機１が移動した場合には、図
６に示すように距離計測センサーＳ5 から反射板４ａま
での水平距離ｄ3 が増大していく。このとき、前記孔壁
面１０までの水平距離ｄ2 が時間経過に伴って変位して
いることから、センサーボックス９ｂが揺動状態にある
ことがわかる。而して、反射板４ａまでの水平距離ｄ3
から孔壁面１０までの水平距離ｄ2 の変化量を差引くこ
とにより、掘削機１の左右方向の変位Ｘを正確に算出す
ることができる。
離計測センサーＳ4 から孔壁面１０までの水平距離ｄ2
と、距離計測センサーＳ5 から反射板４ａまでの水平距
離ｄ3 を同時測定中に、センサーボックス９ａが左右方
向へ揺動したときには、図５のグラフに示すように、孔
壁面１０までの水平距離ｄ2 が増減する。次に、図４の
二点鎖線で示すように掘削機１が移動した場合には、図
６に示すように距離計測センサーＳ5 から反射板４ａま
での水平距離ｄ3 が増大していく。このとき、前記孔壁
面１０までの水平距離ｄ2 が時間経過に伴って変位して
いることから、センサーボックス９ｂが揺動状態にある
ことがわかる。而して、反射板４ａまでの水平距離ｄ3
から孔壁面１０までの水平距離ｄ2 の変化量を差引くこ
とにより、掘削機１の左右方向の変位Ｘを正確に算出す
ることができる。
【００１５】これと同様にして、図７に示すように距離
計測センサーＳ6 から孔壁面１０までの水平距離ｄ
4 と、距離計測センサーＳ7 から反射板４ｂまでの水平
距離ｄ5を同時測定すれば、センサーボックス９ａが前
後方向に揺動している状態であっても、掘削機１の前後
方向の偏位が測定できる。また、反射板４ａ，４ｂの二
個所を同時測定することにより、掘削機１の鉛直軸回り
の回転量も検出可能である。更に、図４に示すように、
距離計測センサーＳ8 から掘削機１の上端面１ａまでの
鉛直距離ｄ6 を測定すれば、当該掘削機１の上下方向の
変位を把握できる。
計測センサーＳ6 から孔壁面１０までの水平距離ｄ
4 と、距離計測センサーＳ7 から反射板４ｂまでの水平
距離ｄ5を同時測定すれば、センサーボックス９ａが前
後方向に揺動している状態であっても、掘削機１の前後
方向の偏位が測定できる。また、反射板４ａ，４ｂの二
個所を同時測定することにより、掘削機１の鉛直軸回り
の回転量も検出可能である。更に、図４に示すように、
距離計測センサーＳ8 から掘削機１の上端面１ａまでの
鉛直距離ｄ6 を測定すれば、当該掘削機１の上下方向の
変位を把握できる。
【００１６】また、前記センサーボックス９ａ，９ｂに
は上下同一方向に一定距離を有して複数の距離計測セン
サーＳ1 ，Ｓ4 及びＳ2 ，Ｓ5 並びにＳ3 ，Ｓ6 を設け
てあるが、センサーボックス９ａ，９ｂを上下動させた
ときに、孔壁面１０の同一位置を該上下複数の距離計測
センサーにて測定する。例えば、図４に於いて、センサ
ーボックス９ｂの下部に設けた距離計測センサーＳ4 に
より孔壁面の一定位置１０ａまでの水平距離ｄ7 を測定
した後に、偏位測定装置６を下降してセンサーボックス
９ｂの上部に設けた距離計測センサーＳ1 により前記孔
壁面の一定位置１０ａまでの水平距離ｄ8 を測定する。
双方の測定値が相違したときは、センサーボックス９ｂ
が下降している途中に水平移動したことがわかる。この
ようにして、竪孔の地上付近で実測可能な位置に、予め
孔壁面に基準面を定めておくことにより、センサーボッ
クス９ａ，９ｂが水平方向へ揺動状態であっても、基準
面に対する他の孔壁面１０の位置及びセンサーボックス
９ａ，９ｂの位置が正確に把握できる。而して、そのと
きの距離計測センサーから反射板４ａ，４ｂまでの水平
距離を測定することにより、当該掘削機１の水平方向の
変位を検出することが可能である。
は上下同一方向に一定距離を有して複数の距離計測セン
サーＳ1 ，Ｓ4 及びＳ2 ，Ｓ5 並びにＳ3 ，Ｓ6 を設け
てあるが、センサーボックス９ａ，９ｂを上下動させた
ときに、孔壁面１０の同一位置を該上下複数の距離計測
センサーにて測定する。例えば、図４に於いて、センサ
ーボックス９ｂの下部に設けた距離計測センサーＳ4 に
より孔壁面の一定位置１０ａまでの水平距離ｄ7 を測定
した後に、偏位測定装置６を下降してセンサーボックス
９ｂの上部に設けた距離計測センサーＳ1 により前記孔
壁面の一定位置１０ａまでの水平距離ｄ8 を測定する。
双方の測定値が相違したときは、センサーボックス９ｂ
が下降している途中に水平移動したことがわかる。この
ようにして、竪孔の地上付近で実測可能な位置に、予め
孔壁面に基準面を定めておくことにより、センサーボッ
クス９ａ，９ｂが水平方向へ揺動状態であっても、基準
面に対する他の孔壁面１０の位置及びセンサーボックス
９ａ，９ｂの位置が正確に把握できる。而して、そのと
きの距離計測センサーから反射板４ａ，４ｂまでの水平
距離を測定することにより、当該掘削機１の水平方向の
変位を検出することが可能である。
【００１７】尚、本考案は、本考案の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本考案が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
限り種々の改変を為すことができ、そして、本考案が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１８】
【考案の効果】本考案は上記一実施例に詳述したよう
に、掘削機の上部の反射板と孔壁面との間にセンサーボ
ックスを吊り下げて、複数の距離計測センサーにより前
記反射板までの水平距離と孔壁面までの水平距離を同時
測定する。従って、センサーボックスが揺動した場合で
あっても掘削機の水平方向の偏位を正確に測定すること
ができ、該掘削機の姿勢制御の精度を向上させることが
できる。
に、掘削機の上部の反射板と孔壁面との間にセンサーボ
ックスを吊り下げて、複数の距離計測センサーにより前
記反射板までの水平距離と孔壁面までの水平距離を同時
測定する。従って、センサーボックスが揺動した場合で
あっても掘削機の水平方向の偏位を正確に測定すること
ができ、該掘削機の姿勢制御の精度を向上させることが
できる。
【００１９】また、センサーボックスの上下同一方向に
複数の距離計測センサーを設けた場合には、孔壁面の同
一位置を該上下複数の距離計測センサーにて測定するこ
とにより、センサーボックスが揺動した場合であっても
距離計測センサーの位置が把握できる。斯くして、セン
サーが揺動状態にあっても孔壁面までの距離及び掘削機
の位置を正確に把握できるため、掘削機の偏位測定精度
が高くなって掘削作業性が向上できる等、正に実用的価
値ある考案である。
複数の距離計測センサーを設けた場合には、孔壁面の同
一位置を該上下複数の距離計測センサーにて測定するこ
とにより、センサーボックスが揺動した場合であっても
距離計測センサーの位置が把握できる。斯くして、セン
サーが揺動状態にあっても孔壁面までの距離及び掘削機
の位置を正確に把握できるため、掘削機の偏位測定精度
が高くなって掘削作業性が向上できる等、正に実用的価
値ある考案である。
【図１】本考案の一実施例である竪孔掘削機の偏位測定
装置の正面図。
装置の正面図。
【図２】竪孔掘削機の偏位測定装置の側面図。
【図３】竪孔掘削機の偏位測定装置の平面図。
【図４】偏位測定装置による水平位置検出手順を示す要
部正面図。
部正面図。
【図５】孔壁面までの水平距離の変位を表すグラフ。
【図６】反射板までの水平距離の変位を表すグラフ。
【図７】偏位測定装置による水平位置検出手順を示す要
部側面図。
部側面図。
１ 掘削機 ４ａ，４ｂ 反射板 ６ 偏位測定装置 ９ａ，９ｂ センサーボックス １０ 孔壁面 １０ａ 一定位置 Ｓ1 〜Ｓ8 距離計測センサー ｄ1 〜ｄ8 水平距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−108790（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−145293（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−118187（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 15/00 G01C 7/06 E02D 17/13 G01B 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 竪孔掘削機の上端部に反射板を立設し、
地上の定点から吊り下げたセンサーボックスに複数の距
離計測センサーを設け、該センサーボックスを前記反射
板と孔壁面との間に位置させて、距離計測センサーから
前記反射板までの水平距離と孔壁面までの水平距離とを
同時に測定するように形成したことを特徴とする竪孔掘
削機の偏位測定装置。 - 【請求項２】 前記センサーボックスの上下同一方向に
一定距離を有して複数の距離計測センサーを設け、前記
センサーボックスを上下移動させて孔壁面の同一位置を
該上下複数の距離計測センサーにて測定するように形成
したことを特徴とする請求項１記載の竪孔掘削機の偏位
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4912593U JP2570245Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 竪孔掘削機の偏位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4912593U JP2570245Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 竪孔掘削機の偏位測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718207U JPH0718207U (ja) | 1995-03-31 |
| JP2570245Y2 true JP2570245Y2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=12822351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4912593U Expired - Fee Related JP2570245Y2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 竪孔掘削機の偏位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570245Y2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP4912593U patent/JP2570245Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718207U (ja) | 1995-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980127 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |