JP3012458B2

JP3012458B2 - 筒状体の姿勢計測方法

Info

Publication number: JP3012458B2
Application number: JP6204091A
Authority: JP
Inventors: 雅一林; 龍二柿本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1994-08-30
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 2000-02-21
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: JPH0868628A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、土留壁を形成
する土留杭や上部構造物を地中の支持地盤に支持させる
ための支持杭等の筒状体の姿勢を計測する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような杭の姿勢（特に鉛直
度）の計測は、作業者が杭を目測してその姿勢を計測す
る、もしくは、杭の周面の姿勢を計測する装置を杭の周
面に取りつけて、その姿勢を計測する等の手法が採用さ
れていた。一方、特願平３−１２７０８４(特開平４-３
５３１２１号公報)に示されるように、杭本体に沿って
設けられる計測用穴の底面部位に光源を備え、この光源
から発する光を計測用穴の他端側にある上端開口から検
出して、杭の鉛直方向に対する姿勢を検出しようとする
ことが行われている（特願平４−６７７８２(特開平５-
２７２９４７号公報)）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目測に
よる方法においては計測が不正確となる。一方、杭の周
面の姿勢を検出する方法においては、その検出部位の姿
勢しか検出できない。即ち、杭が複数の管体をその軸方
向に溶接連結したものである場合は、個々の管体の姿勢
の確認というよりは、杭全体の概略姿勢がどうなってい
るかの確認ができるのみである。一方、特願平３−１２
７０８４(特開平４-３５３１２１号公報)、特願平４−
６７７８２(特開平５-２７２９４７号公報)に開示され
る技術においては、計測用穴に挿入される光源が穴下端
に位置されるため、任意深さに於ける杭の姿勢状況を把
握することができない。以上のような状況から、従来、
杭の打設は、杭の上下端間での傾きを確認するのみで、
余程のことが無い場合、その作業を完了していた。しか
しながら、最近杭を打設する場合において、その鉛直度
が従来よりも高い精度で要求されるとともに、例えば、
杭の先端側のみが曲がっていたり、全体が鉛直から外れ
てはいるが、杭の底部に光源を配設する場合は、その光
源が地上側から見えないという場合もある。このような
場合に、従来の方法では充分な姿勢確認が行えなかっ
た。従って、本発明の目的は、例えば、先端側のみが曲
がっていたり、傾きが甚だしい場合においても杭の鉛直
度を検出することができる筒状体の姿勢計測方法を得る
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
のほぼ鉛直に打設される筒状体の姿勢計測方法の本願請
求項１に係わる第１の特徴手段は、鉛直度確認のための
複数の計測対象深度を設定する第１工程と、懸垂基準点
Ｐ１として設定される前記筒状体の上端断面中心から、
前記筒状体内に散乱光光源を懸垂保持するとともに、懸
垂状態にある前記散乱光光源を前記筒状体の断面中心に
位置させ、前記懸垂基準点Ｐ１と前記散乱光光源とを結
ぶ線を基準線として、前記基準線の鉛直方向に対する傾
斜度を求めて、求められた傾斜度を懸垂深度における鉛
直度とする第２工程とを備え、前記計測対象深度夫々に
おいて前記鉛直度を求めて、深さ方向に於ける鉛直度の
変化状況を把握することにある。

【０００５】さらに、本願、請求項２に係わる本願第２
の特徴手段は、上記の第１の特徴手段において、以下の
ように構成されていることにある。即ち、第１の特徴手
段において、前記第２工程をおこなう場合に、計測側鉛
直基準点Ｖ１から延出する鉛直線ＶＬに光軸を合わせて
計測対象の筒状体の内部にある光点の合焦像ａを前記筒
状体上方に位置する撮像側水平面Ｌ２に得ることが可能
な光学機構を備えた画像取り込み装置を、前記上端断面
中心を前記計測側鉛直基準点Ｖ１として、前記筒状体の
上端外方に配設し、前記懸垂基準点Ｐ１と前記散乱光光
源との離間距離である懸垂深さＤを検出するとともに、
前記散乱光光源の合焦像ａを前記撮像側水平面Ｌ２に得
て、前記撮像側水平面Ｌ２内に存し且つ前記計測側鉛直
基準点Ｖ１に対してその鉛直上方にある撮像側鉛直基準
点Ｖ２と前記散乱光光源の合焦像ａとの水平方向におけ
る離間距離である合焦像偏差Ａ２を求め、前記合焦像偏
差Ａ２から前記鉛直線ＶＬと前記散乱光光源との水平方
向における離間距離である光源偏差Ａ１を前記光学機構
の光学特性より求めて、前記懸垂深さＤと、前記光源偏
差Ａ１とから前記傾斜度を求めるのである。

【０００６】さらに、本願、請求項３に係わる本願第３
の特徴手段は、上記の第１の特徴手段において、以下の
ように構成されていることにある。即ち、第１の特徴手
段において、前記第２工程をおこなう場合に、計測側鉛
直基準点Ｖ１から前記散乱光光源を見込む方向である基
準線方向を特定可能な検出装置を、前記上端断面中心を
前記計測側鉛直基準点Ｖ１として、前記筒状体の上端外
方に配設するとともに、鉛直方向に対する前記基準線方
向の傾きを検出して、前記傾斜度を求めるのである。そ
して、その作用・効果は次の通りである。

【０００７】

【作用】本願に於ける筒状体の姿勢計測方法において
は、散乱光光源が懸垂基準点から筒状体内に下ろされ
て、所定位置でその断面の中央に位置されて、筒状体の
上端断面中心と散乱光光源との位置が特定されて、これ
により、上端断面中心と散乱光光源を結ぶ線が、筒状体
の姿勢を代表する基準線として選定される。そして、こ
の基準線の鉛直方向とのなす角を計測することにより特
定深さに於ける鉛直度が確認される。この鉛直度の確認
操作は、第１工程で設定される複数の計測対象深度夫々
に対して行われる。従って、例えば、杭がその先端側で
のみ湾曲している場合は、深度の深い位置での鉛直度の
みが特定の値を示すこととなり、これが確認できる。一
方、筒状体全体の鉛直度が悪い場合は、筒状体を鉛直上
方から見た場合、深度が増すに従って、散乱光光源が、
筒状体の側壁側に移動することとなるが、複数の鉛直度
計測対象深度夫々について、この限界位置までは鉛直度
を測れるため、従来のように、筒状体最下端部にある光
源が、検知できず、鉛直度がえられないという問題を起
こすこともない。

【０００８】さて、請求項２に係わる発明の構成におい
ては、図８に示すように、独特の構成の画像取り込み装
置が使用される。この画像取り込み装置に備えられる光
学機構の光軸は、筒状体の上端断面中心を通る鉛直線に
合わされる。そして、この段階で、測定の基準となる鉛
直線が設定される。一方、筒状体の上端断面中心と散乱
光光源とにより、筒状体の姿勢に合致した基準線が正確
に設定される。そして、この基準線の下端にある散乱光
光源の合焦像が、前述の画像取り込み装置の構成によ
り、その撮像水平面内に得られる。この状態において、
この合焦像と鉛直線の離間距離である合焦像偏差を検出
し、この合焦像偏差より、鉛直線ＶＬと散乱光光源との
水平方向における離間距離である光源偏差Ａ１を求め
る。ここで、光軸が鉛直方向に合致しているとともに、
光学機構が特定されているため、合焦像と光源との光軸
に対する離間距離は一義的に求まる。従って、このよう
にして求まる光源偏差に従って、懸垂深さとこの光源偏
差から、特定深度の傾斜度（鉛直度）を求めることがで
きるのである。

【０００９】さて、請求項３に係わる発明の構成におい
ては、図１０に示すように、前述の基準線に沿った方向
が基準線方向として、検出装置により特定される。例え
ば、筒状体の上端断面の軸に直角な方向の断面形状を記
憶した記憶手段を備え、前記上端断面の画像を得て、前
記記憶されている断面形状に近い上端断面の形状画像を
撮像面上に得られるように検出装置に備えられる撮像装
置の撮像面の姿勢を変更する姿勢調節手段を備えてお
く。さらに、この断面中心と前記散乱光光線とが撮像面
上で一点で重なるように、前記撮像面の姿勢を微調整で
きるように前記姿勢調節手段を構成としておくと、この
場合、撮像面の姿勢は、基準線方向に対して９０度傾い
た方向となっていることから、基準線方向が特定され
る。そして、この基準線方向が特定されると、この方向
と鉛直方向とのなす角を検出する。このようにすると、
所望の傾斜度（鉛直度）を得ることができる。

【００１０】

【発明の効果】従って、本願の鉛直度計測方法において
は、筒状体に対して複数の深度で、その鉛直度の計測を
おこなう。特定部位で杭が曲がっている場合においても
この状況を的確に捕らえて、例えば、杭を再度引き抜く
等の処理をして正常な状態を確保することができる。さ
らに、鉛直からの傾きが大きく、従来鉛直度の確認が難
しかった杭の場合においても所定の位置まで鉛直度の確
認を行えるようになった。

【００１１】

【実施例】本願の筒状体の姿勢計測方法を適応して、杭
の姿勢を計測する場合について説明する。計測にあたっ
ては、本願独特の鉛直度検出装置１が使用される。杭２
として採用される鋼管柱列土留壁用の鋼管は、図１、図
２、図３に示される様に、高い止水性と高い施工精度を
得るためのＯ継手３とＣ継手４を持ち、これらを嵌め合
わせて地中５に沈設される。鉛直度検出装置１は、これ
らの鋼管に備えられる筒状体としてのＯ継手３の姿勢の
計測をおこなうことにより、杭２の姿勢の確認作業をお
こなおうとするものである。さて、０継手３の姿勢とし
ての鉛直度を計測する場合、図８に示されるように、本
願の鉛直度検出装置１に備えられる鉛直器１０７によっ
て確認される鉛直線ＶＬと、Ｏ継手３を代表する一つの
基準線ＳＬとの成す角を計測することにより、鉛直度が
求められる。以下に説明する計測においては、Ｏ継手３
の上端断面中心Ｐ１（Ｖ１）を通過する鉛直線ＶＬが鉛
直方向の基準として使用され、Ｏ継手３の上端断面中心
Ｐ１（Ｖ１）と下端断面中心Ｂ１を結んだ線が、Ｏ継手
３の姿勢方向を代表する基準線ＳＬとして使用される。
ここで、下端断面中心Ｂ１は、図４、図５、図６に示す
ように、後述する懸垂装置１０１によって設定されるも
のであり、この懸垂装置１０１が備える懸垂機構１０２
によりＬＥＤカプセル１０３をＯ継手３内面に接する姿
勢で、計測対象深度まで降下させ、次に、このＬＥＤカ
プセル１０３に備えられる位置決め機構１０４の働きに
より、Ｏ継手３の断面中心に散乱光光源としてのＬＥＤ
１０５を配設することにより、下端断面中心Ｂ１が設定
される。

【００１２】以下さらに詳細に、図面に基づいて説明す
る。図１、図４には、本願の鉛直度検出装置１を使用し
て、土留壁６を構成するための鋼管杭２の鉛直度を計測
している状況が示されている。図１、図２、図３にも示
されてように、鋼管杭２の外周部には、１８０度で対向
した位置に、Ｏ継手３とＣ継手４とが杭２の軸に沿って
溶接されており、これらが互いに嵌合されて、土留壁６
を構築することができる。そして、図１に示すように、
土留壁６を順次構築する時点で、その壁６の端に位置す
る鋼管杭２ａに備えられるＯ継手３が、杭２の鉛直度の
測定もしくは確認の用に供される。当然、このＯ継手３
には、Ｃ継手４は嵌合していない。また、このＯ継手３
は図２、図３に示すように、断面が概円形に構成されて
いる。

【００１３】図４に示すように、鉛直度検出装置１は、
前述のＬＥＤカプセル１０３と、このＬＥＤカプセル１
０３をＯ継手３の上端断面中心相当位置より懸垂可能な
懸垂機構１０２と、測定対象の鋼管２に取りつけて使用
される取付台１０６と、この取付台１０６に支持される
とともに、鉛直方向を確認可能な鉛直器１０７を備えて
いる。この鉛直器１０７は、鉛直視準用自動水準器（図
外）を備えた望遠鏡として構成されており、その光軸を
鉛直方向に向けて視野内にある光源（本願の場合はＬＥ
Ｄ１０５）の合焦像ａを得ることができる光学系を備え
ている。さて、この鉛直器１０７の上部側には、ＣＣＤ
カメラからなる撮像装置１０８が備えられており、この
撮像装置１０８に備えられる撮像面は水平となる。そし
て、前述の鉛直器１０７の視準中心の水平方向位置と、
前記ＬＥＤ１０５の合焦像ａの水平方向位置とが撮像面
で検出可能に構成されている。即ち、鉛直器１０７とこ
れに直結された撮像装置１０８により画像取り込み装置
１０９が構成されている。さらに、この鉛直度検出装置
１は、情報処理及び装置制御用の処理装置１１０を備え
るとともに、この処理装置１１０によって求められる鉛
直度等の計測結果を表示する表示装置１１１を備えてい
る。

【００１４】図４、図７に基づいて、前述の画像取り込
み装置１０９に備えられる光学機構１１２の構成につい
て詳細に説明すると、光学系は鉛直器１０７に備えられ
る光学系と撮像装置としてのＣＣＤカメラ１０８の光学
系を組み合わせたものとなっており、この合成光学系を
通してＬＥＤ１０５の位置を確認するための画像が撮像
可能である。図７に示すように、鉛直器１０７側の光学
系は対物レンズ１１３、合焦レンズ１１４、接眼レンズ
１１５からなり、対物レンズ１１３にて作られた実像を
合焦レンズ１１４にて合焦面に結像させる。この合焦像
を接眼レンズ１１５で拡大し平行光線としてＣＣＤカメ
ラ１０８の光学系に渡す。ＣＣＤカメラ１０８の光学系
はこの平行光線を受けてＣＣＤの受光面１１６に実像を
結像させるのである（この面は、後の情報処理に於ける
撮像対象の基準面となっているとともに、水平な面であ
るため、この面を撮像側水平面Ｌ２と呼ぶ）。従って、
このように光学系が確定していることにより、ＣＣＤの
受光面１１６上に於ける視準中心点（これは、Ｏ継手３
の上端断面中心Ｐ１（Ｖ１）を通る鉛直線ＶＬ上にあ
る）と、ＣＣＤの受光面１１６上に於ける合焦像ａとの
離間距離（これを合焦像偏差と呼ぶ）Ａ２が判明する
と、鉛直線ＶＬに対するＬＥＤ１０５の実際の離間距離
（これを光源偏差と呼ぶ）Ａ１が確定できる。

【００１５】以上が、ハード系の構成であるが、以下
に、ソフト系の構成について説明する。図４、図８に示
すように、上記の処理装置１１０内には、鉛直方向で合
焦像ａが得られる高さ位置にある撮像側水平面Ｌ２内に
存し、且つ計測側鉛直基準点Ｖ１としてのＯ継手３の上
端断面中心Ｐ１（Ｖ１）に対してその鉛直上方にある撮
像側鉛直基準点Ｖ２としての視準中心点と前記合焦像ａ
との水平方向離間距離である合焦像偏差Ａ２を求める合
焦像偏差検出手段１１０１、合焦像偏差Ａ２より、前記
光学機構１１２の光学特性より光源偏差Ａ１を導出する
画像処理手段１１０２を備えている。従って、これらの
手段１１０１，１１０２を備えた光源偏差検出手段１１
０３により、鉛直線ＶＬとＬＥＤ１０５との水平方向に
おける離間距離である光源偏差Ａ１が検出可能となって
いる。さらに、処理装置１１０内には、後述する懸垂深
さＤと前記光源偏差Ａ１からＯ継手３（引いては鋼管
２）の鉛直度（θ）を求める鉛直度検出手段１１０４を
備えている。鉛直度θは以下の式で求めることができ
る。 θ＝ａｒｃｓｉｎ（Ａ１／Ｄ）以上の構成により、ＣＣＤカメラ１０８によって捕らえ
られた情報から、合焦像偏差Ａ２、光源偏差Ａ１の順
に、鉛直線ＶＬからのＬＥＤ１０５の水平方向に於ける
偏差が求められ、予め求められている懸垂深さＤとの関
係から、鉛直度を求めることができる。

【００１６】次に、図４、図５、図６、図８に基づい
て、先に説明した懸垂機構１０２、ＬＥＤカプセル１０
３を備えた懸垂装置１０１について説明する。この装置
１０１は、前述の取り付け台１０６に装備されており、
ＬＥＤカプセル１０３のＯ継手３内への挿入操作の用に
供される。ここで、この懸垂機構１０２においては、懸
垂深さ検出機構（図外）を備えてその懸垂深さＤが検出
可能な構成とされている。さて、ＬＥＤカプセル１０３
は、Ｏ継手３の上端開口端に設定される懸垂基準点Ｐ１
としての上端断面中心Ｐ１（Ｖ１）から懸垂保持可能な
懸垂体本体１０３１と、前記懸垂機構１０２により懸垂
された状態において上部側端面となる懸垂体本体１０３
１の上部端面１０３２中央に散乱光光源としてのＬＥＤ
１０５を備えている。従って、上記の懸垂深さＤは、懸
垂基準点Ｐ１としての上端断面中心Ｐ１（Ｖ１）とＬＥ
Ｄ１０５との離間距離となる。さらに、ＬＥＤ１０５の
下部部位には、レンズ１０３３、受光センサ１０３４、
基板１０３５等が備えられ、Ｏ継手上端側からの光学的
制御が可能な構成が採用されている。また、このＬＥＤ
カプセル１０３は、懸垂体本体１０３１の外周部より張
り出してＯ継手３の内周壁３０に当接して、ＬＥＤ１０
５をＯ継手３の略断面中心に位置決め自在な位置決め機
構１０４を備えている。位置決め機構１０４は、Ｏ継手
３の内周壁３０の曲率にほぼ等しい曲率の外周面を備え
た複数の張り出し部材１０４１を、懸垂体本体１０３１
の外周部位に周方向で均等分散状態に備えるとともに、
懸垂体本体側から径方向に張り出し自在に備えて構成さ
れている。さらに、張り出し操作時に、複数の張り出し
部材１０４１の全てがＯ継手３の内周壁３０に当接した
状態で、ＬＥＤ１０５の位置決めが正常に行われている
と判別する判別手段１０４２を備えている。即ち、張り
出し部材１０４１は、図５、図６に示すように、一定の
曲率を備えた内壁当接部材１０４３と、この内壁当接部
材１０４３をＯ継手３の径方向で移動自在に支持する支
持部材１０４４と、支持部材１０４４の基端部に設けら
れるカムフォロアーとを備えて構成され、この張り出し
部材１０４１が懸垂体本体１０３１の軸芯部位に備えら
れるカム１０４５の回動に伴って径方向に移動可能に構
成されている。通常状態においては、この張り出し部材
１０４１は軸側に付勢されており、張り出し部材１０４
１は径方向で引退した位置を取る。さらに、この内壁当
接部材１０４３の下方部位には、Ｏ継手３の内壁面側と
懸垂体本体１０３１の軸芯側との特定位置を検出可能な
一対のリミットスイッチ１０４６が備えられており、こ
の情報により、判別手段１０４２により、複数の張り出
し部材１０４１の全てがＯ継手３の内周壁３０に当接し
たかどうかが判別され、条件が満たされた場合に、ＬＥ
Ｄ１０５の良好な位置決めが完了したと判別できる。さ
らに、懸垂体本体１０３１の下端部位には、一対の電極
を備えた浸水検出装置１０３７が備えられている。

【００１７】以上が、本願で使用する鉛直度検出装置１
の構成であるが、以下に、その実施状況を、図４、図８
に従って説明する。１鉛直度確認のための複数の計測対象深度（Ｄ₁，
Ｄ₂，Ｄ₃）を設定する。この工程を第１工程と呼ぶ。２計測対象の筒状体であるＯ継手３の上端断面中心Ｐ
１（Ｖ１）を、計測側鉛直基準点Ｖ１として、前述のＣ
ＣＤカメラ１０８と鉛直器１０７を備えた画像取り込み
装置１０９をセットする。この状態で、Ｏ継手３の上端
断面中心Ｐ１（Ｖ１）を通る鉛直線ＶＬが特定されると
ともに、この鉛直線ＶＬ上に撮像側水平面Ｌ２上の撮像
側鉛直基準点（視準中心点）Ｖ２が設定される。３次に、懸垂基準点Ｐ１としてのＯ継手３の上端断面
中心Ｐ１（Ｖ１）から懸垂機構１０２によりＬＥＤカプ
セル１０３を、前記複数の計測対象深度の内、最初に計
測する計測対象深度Ｄ₁に懸垂保持する。そして、上端
断面中心Ｐ１（Ｖ１）とＬＥＤ１０５との離間距離であ
る懸垂深さＤを検出する。さらに、懸垂状態にある深度
位置においてＬＥＤ１０５をＯ継手３の断面中心に位置
させる。この操作は、前述のカム１０４５の回動操作に
よって行われる。そしてＬＥＤ１０５の合焦像ａが撮像
側水平面Ｌ２上に得られる。４以上の段階を経た後、
処理装置１１０内での処理が行われる。処理を順次説明すると、撮像側水平面Ｌ２内に存する視準中心点Ｖ
２とＬＥＤ１０５の合焦像ａとの水平方向における離間
距離である合焦像偏差Ａ２を合焦像偏差検出手段１１０
１によって求めるとともに、合焦像偏差Ａ２から鉛直線
ＶＬとＬＥＤ１０５との水平方向における離間距離であ
る光源偏差Ａ１を、光学機構１１２の光学特性より、画
像処理手段１１０２によって求める。この処理は、光源
偏差検出手段１１０３によって行われる。５さらに、懸垂深さＤと、光源偏差Ａ１とからＯ継手
３の傾斜度が鉛直度検出手段１１０４によって求められ
る。求められた傾斜度を、この懸垂深さ（最初に計測す
る計測対象深度）の鉛直度とする。このように、上記２
から５に示す工程を経て、特定の深さ位置で（例えばＤ
₁）その鉛直度を求める工程を第２工程と呼ぶ。６さらに、前記第１工程において決定される計測対象
深度夫々（但し、前記２から５に示した工程で計測され
た深さ位置Ｄ₁は除く）Ｄ₂，Ｄ₃に対して、前記３から
５の工程を繰り返して、順次鉛直度を求めて、深さ方向
に於ける鉛直度の変化状況を把握する。

【００１８】〔別実施例〕上記の実施例においては、鉛
直度の計測を杭についておこなったが、対象となるもの
は、任意の筒状体が対象とできる。さらに、上記の実施
例においては、基準線ＳＬの鉛直方向に対する傾斜度
（鉛直度）を求める場合に、本願独特の画像取り込み装
置１０９と、これから得られる情報を適切に処理する手
段とを備えて鉛直度を求めたが、図９、図１０に示すよ
うに、基準線ＳＬの方向を特定可能な検出装置５００を
使用して、この傾斜度を求める構成を取ることも可能で
ある。図９は、検出装置５００と散乱光光源１０５との
杭２に対する配置状態を、一方、図１０は、検出原理を
示している。この検出装置５００は、水平面上で移動が
可能な移動基板部５０１と、この移動基板部５０１に備
えられ、所定の軸に対して揺動自在な揺動部（図面では
説明を容易にするために一軸回りの回動する構成を示し
ているが、球座面に対して三次元方向の回動構造とする
ことが好ましい）５０２を備えている。そして、この揺
動部５０２の上部側に、これと一体に揺動する撮像面５
０３を備えている。さらに、筒状体３の上端面の軸に直
角な方向の断面形状を記憶した記憶手段５０４と、計測
時点にあって、筒状体３の上端断面の画像を撮像面５０
３に得て、前記記憶手段５０４に記憶されている断面形
状と、撮像画像とが一致するように撮像面５０３の位置
及び姿勢を変更する姿勢変更手段５０５が備えている。
さらに、この姿勢変更手段５０５は、上端断面の断面中
心と前記散乱光光線との像が、撮像面５０３上で一点で
重なるように、前記撮像面５０３の姿勢を微調整する。
従って、この検出装置５００を使用する場合は、姿勢変
更手段５０５の働きにより、撮像面５０３を上記の移動
基板部５０１及び揺動部５０２上で姿勢調整することに
より、筒状体２の上端端面の中心と散乱光光源１０５の
像とが一致するように、撮像面５０３が姿勢制御され
る。この状態においては、計測側鉛直基準点Ｖ１から散
乱光光源１０５を見込む方向である基準線方向が撮像面
５０３の傾きで代表され、特定される。従って、この基
準線方向の鉛直方向に対する傾斜度を検出して、前記筒
状体３の傾斜度（鉛直度）θを求めることができる。こ
のように構成する場合は、撮像系を複雑化することなし
に、所望の鉛直度を簡便に計測できる処理系を構築でき
る。

【００１９】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】土留壁の構築状況を示す図

【図２】鋼管杭の平面視図

【図３】鋼管杭の斜視図

【図４】鋼管杭の鉛直度を測定している状況を示す図

【図５】鋼管杭に並設されるＯ継手内に於ける懸垂体本
体の平面視図

【図６】Ｏ継手内に於ける懸垂体本体の正面視図

【図７】光学機構の構成を示す図

【図８】計測原理の説明図

【図９】別実施例の測定構成を示す図

【図１０】別実施例に於ける計測原理の説明図

【符号の説明】

３筒状体１０２懸垂機構１０５散乱光光源５００検出装置Ａ１光源偏差Ａ２合焦像偏差Ｄ懸垂深さＬ２撮像側水平面Ｐ１懸垂基準点Ｖ１計測側鉛直基準点Ｖ２撮像側鉛直基準点ＶＬ鉛直線ａ合焦像 θ 鉛直度

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01C 9/00 - 9/36 G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ほぼ鉛直に打設される筒状体（３）の姿
勢計測方法であって、鉛直度確認のための複数の計測対象深度を設定する第１
工程と、懸垂基準点（Ｐ１）として設定される前記筒状体の上端
断面中心から、前記筒状体（３）内に散乱光光源（１０
５）を懸垂保持するとともに、懸垂状態にある前記散乱
光光源（１０５）を前記筒状体（３）の断面中心に位置
させ、前記懸垂基準点（Ｐ１）と前記散乱光光源（１０５）と
を結ぶ線を基準線として、前記基準線の鉛直方向に対す
る傾斜度を求めて、求められた傾斜度を懸垂深度におけ
る鉛直度とする第２工程とを備え、前記計測対象深度夫々において前記鉛直度を求めて、深
さ方向に於ける鉛直度の変化状況を把握する筒状体の姿
勢計測方法。
【請求項２】前記第２工程において、計測側鉛直基準点（Ｖ１）から延出する鉛直線（ＶＬ）
に光軸を合わせて計測対象の筒状体（３）の内部にある
光点の合焦像（ａ）を前記筒状体上方に位置する撮像側
水平面（Ｌ２）に得ることが可能な光学機構（１１２）
を備えた画像取り込み装置を、前記上端断面中心を前記
計測側鉛直基準点（Ｖ１）として、前記筒状体（３）の
上端外方に配設し、前記懸垂基準点（Ｐ１）と前記散乱光光源（１０５）と
の離間距離である懸垂深さ（Ｄ）を検出するとともに、前記散乱光光源（１０５）の合焦像（ａ）を前記撮像側
水平面（Ｌ２）に得て、前記撮像側水平面（Ｌ２）内に
存し且つ前記計測側鉛直基準点（Ｖ１）に対してその鉛
直上方にある撮像側鉛直基準点（Ｖ２）と前記散乱光光
源（１０５）の合焦像（ａ）との水平方向における離間
距離である合焦像偏差（Ａ２）を求め、前記合焦像偏差（Ａ２）から前記鉛直線（ＶＬ）と前記
散乱光光源（１０５）との水平方向における離間距離で
ある光源偏差（Ａ１）を前記光学機構（１１２）の光学
特性より求めて、前記懸垂深さ（Ｄ）と、前記光源偏差（Ａ１）とから前
記傾斜度を求める請求項１記載の筒状体の姿勢計測方
法。
【請求項３】前記第２工程において、計測側鉛直基準点（Ｖ１）から前記散乱光光源（１０
５）を見込む方向である基準線方向を特定可能な検出装
置（５００）を、前記上端断面中心を前記計測側鉛直基
準点（Ｖ１）として、前記筒状体（３）の上端外方に配
設するとともに、鉛直方向に対する前記基準線方向の傾きを検出して、前
記傾斜度を求める請求項１記載の筒状体の姿勢計測方
法。