JP3160186B2 - 前方と側方の同時監視型ボアホールテレビを備えた水理試験装置 - Google Patents
前方と側方の同時監視型ボアホールテレビを備えた水理試験装置Info
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/002—Survey of boreholes or wells by visual inspection
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/124—Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B49/08—Obtaining fluid samples or testing fluids, in boreholes or wells
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地下空間利用、土
木、石油、地熱等の分野における岩盤中の水理特性を把
握するための調査、試錐孔内の崩壊帯、破れ目の状況
や頻度および岩質変化などを把握するための調査、そ
の他の試錐孔を利用した各種現場試験・調査に利用可能
な水理試験装置に係り、特に、先端部に前方と側方とを
同時に観察できるＢＴＶを備えた水理試験装置に関する
ものである。
木、石油、地熱等の分野における岩盤中の水理特性を把
握するための調査、試錐孔内の崩壊帯、破れ目の状況
や頻度および岩質変化などを把握するための調査、そ
の他の試錐孔を利用した各種現場試験・調査に利用可能
な水理試験装置に係り、特に、先端部に前方と側方とを
同時に観察できるＢＴＶを備えた水理試験装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】試錐孔を利用した調査の課題として、大
きく分けて以下の３つがある。 （イ）孔内状況の情報に基づいて、必要となるデータ品
質や深度に応じて最も適切な位置を選定すること。 （ロ）選定した位置へ確実に試験区間を設定し、岩盤の
状態に最も適した手法で試験を実施すること。 （ハ）試錐孔内で多々発生する崩壊において、装置の孔
内残留をできるだけ防ぐこと。
きく分けて以下の３つがある。 （イ）孔内状況の情報に基づいて、必要となるデータ品
質や深度に応じて最も適切な位置を選定すること。 （ロ）選定した位置へ確実に試験区間を設定し、岩盤の
状態に最も適した手法で試験を実施すること。 （ハ）試錐孔内で多々発生する崩壊において、装置の孔
内残留をできるだけ防ぐこと。
【０００３】以上の課題を解決するための方法として、
既存技術を組み合わせて繰り返し同じ試錐孔で調査する
方法が今日は広く用いられている。この方法では、
（イ）に示した課題は解決できるものの、その情報を基
に（ロ）の課題を解決しようとする場合、様々な試験装
置で得られたデータは、それぞれ試錐孔内に挿入する装
置の伸びによる深度誤差を持つために、（イ）で得られ
た情報に基づいた確実な試験区間の設定が不可能とな
る。また、この問題の他にも繰り返しの試験を必要とす
ることから、作業効率性、経済性にも問題があり、試錐
孔内の崩壊に伴う装置の孔内残留の危険性も高くなる。
また、ＢＴＶと水理試験装置を組み合わせたものとし
て、ＢＴＶを内蔵した透水試験装置の開発がなされてい
る。
既存技術を組み合わせて繰り返し同じ試錐孔で調査する
方法が今日は広く用いられている。この方法では、
（イ）に示した課題は解決できるものの、その情報を基
に（ロ）の課題を解決しようとする場合、様々な試験装
置で得られたデータは、それぞれ試錐孔内に挿入する装
置の伸びによる深度誤差を持つために、（イ）で得られ
た情報に基づいた確実な試験区間の設定が不可能とな
る。また、この問題の他にも繰り返しの試験を必要とす
ることから、作業効率性、経済性にも問題があり、試錐
孔内の崩壊に伴う装置の孔内残留の危険性も高くなる。
また、ＢＴＶと水理試験装置を組み合わせたものとし
て、ＢＴＶを内蔵した透水試験装置の開発がなされてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＢＴＶを内蔵した透水
試験装置は、側方監視型のＢＴＶを試験区間内に内蔵
し、地下水流動の主な経路となる割れ目の状態を評価す
ることを目的としているため、側壁の詳細な情報は得ら
れるが、装置の先端部にＢＴＶが設置されておらず、前
方を観察できるテレビカメラではないために、取得でき
る情報が部分的で、挿入方向の前方からの情報も得られ
ない。そのため、前記（イ）〜（ハ）の３つの課題に関
する情報を網羅的に取得するまでに至ってはいない。
試験装置は、側方監視型のＢＴＶを試験区間内に内蔵
し、地下水流動の主な経路となる割れ目の状態を評価す
ることを目的としているため、側壁の詳細な情報は得ら
れるが、装置の先端部にＢＴＶが設置されておらず、前
方を観察できるテレビカメラではないために、取得でき
る情報が部分的で、挿入方向の前方からの情報も得られ
ない。そのため、前記（イ）〜（ハ）の３つの課題に関
する情報を網羅的に取得するまでに至ってはいない。
【０００５】また、これまでに開発されたＢＴＶには大
きく２つのタイプがある。１つは前方に向けられたテレ
ビカメラによって挿入しようとする方向の前方画像を取
得できる前方監視型、もう１つは試錐孔内の壁面画像を
取得するために、孔の軸に対して４５°傾けた平面鏡な
いしはプリズムによって観察する側方監視型である。今
日まで、この２つの機能を併せ持つＢＴＶは皆無であ
り、前記既存技術を組み合わせて、前方と側方の画像を
同時に得ようとした場合は、テレビカメラが２台必要と
なり、装置も大型化してしまう。さらに、これら既存の
ＢＴＶの殆どは、ケーブルによって試錐孔内に挿入され
るため、挿入深度が深くなればなるほどケーブルの伸び
が大きくなり、試錐孔掘削に伴って取得される岩芯と対
比して深度の補正を行っても、深度誤差をキャンセルす
ることはできない。
きく２つのタイプがある。１つは前方に向けられたテレ
ビカメラによって挿入しようとする方向の前方画像を取
得できる前方監視型、もう１つは試錐孔内の壁面画像を
取得するために、孔の軸に対して４５°傾けた平面鏡な
いしはプリズムによって観察する側方監視型である。今
日まで、この２つの機能を併せ持つＢＴＶは皆無であ
り、前記既存技術を組み合わせて、前方と側方の画像を
同時に得ようとした場合は、テレビカメラが２台必要と
なり、装置も大型化してしまう。さらに、これら既存の
ＢＴＶの殆どは、ケーブルによって試錐孔内に挿入され
るため、挿入深度が深くなればなるほどケーブルの伸び
が大きくなり、試錐孔掘削に伴って取得される岩芯と対
比して深度の補正を行っても、深度誤差をキャンセルす
ることはできない。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、 （ａ）孔内状況の情報に基づいて、必要となるデータ品
質や深度に応じて最も適切な位置を選定可能にする （ｂ）選定した位置へ確実に試験区間を選定し、岩盤の
状態に最も適した手法で試験を実施可能にする （ｃ）試錐孔内で多々発生する崩壊において、装置の孔
内残留を防ぐための情報が得られるようにする （ｄ）１台のＢＴＶで前方、側方を同時に広角度で焦点
調節なしに観察可能とする ことを目的とする。
であり、 （ａ）孔内状況の情報に基づいて、必要となるデータ品
質や深度に応じて最も適切な位置を選定可能にする （ｂ）選定した位置へ確実に試験区間を選定し、岩盤の
状態に最も適した手法で試験を実施可能にする （ｃ）試錐孔内で多々発生する崩壊において、装置の孔
内残留を防ぐための情報が得られるようにする （ｄ）１台のＢＴＶで前方、側方を同時に広角度で焦点
調節なしに観察可能とする ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、試錐孔内に挿
入された中空ロッド先端に取り付けられ、試錐孔内を観
察するためのＢＴＶ、および拡張により試験区間を選定
するための遮水パッカー等を有し、水理試験を実施する
ための機能を備えた孔内部と、少なくとも選定された試
験区間における水理試験の水圧測定など補助的役割を行
うインナープローブ、孔内部への電源供給、制御・観測
信号を送受信するケーブル、給排水を行う配管等を有す
る中継部と、孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制
御する制御部、観測・観察データを記録・解析するデー
タ処理部、前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り
装置等を有する地上部とより構成される水理試験装置で
あって、前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明
窓付の耐水性円筒内に、ボールレンズからなり、ボール
レンズの前面レンズ部の焦点位置が、ボールレンズの背
面レンズ部の焦点位置内にある結像光学系、結像光学系
周辺に設けられ、前方および側壁を照明する照明装置、
結像光学系と同一光軸に設置されたテレビカメラを有
し、前方および側方を同時に観察可能であることを特徴
とする。
入された中空ロッド先端に取り付けられ、試錐孔内を観
察するためのＢＴＶ、および拡張により試験区間を選定
するための遮水パッカー等を有し、水理試験を実施する
ための機能を備えた孔内部と、少なくとも選定された試
験区間における水理試験の水圧測定など補助的役割を行
うインナープローブ、孔内部への電源供給、制御・観測
信号を送受信するケーブル、給排水を行う配管等を有す
る中継部と、孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制
御する制御部、観測・観察データを記録・解析するデー
タ処理部、前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り
装置等を有する地上部とより構成される水理試験装置で
あって、前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明
窓付の耐水性円筒内に、ボールレンズからなり、ボール
レンズの前面レンズ部の焦点位置が、ボールレンズの背
面レンズ部の焦点位置内にある結像光学系、結像光学系
周辺に設けられ、前方および側壁を照明する照明装置、
結像光学系と同一光軸に設置されたテレビカメラを有
し、前方および側方を同時に観察可能であることを特徴
とする。
【０００８】また、本発明は、結像光学系は、スペーサ
を介在させた球状凸面を有する短焦点の両凸レンズから
なり、前方物体の倒立虚像をレンズ内部に結像させると
ともに、後側凸レンズの球状凸面により側方物体の虚像
を前記倒立虚像結像面、或いはその近傍に結像させる結
像光学系、結像光学系周辺に設けられ、前方および側壁
を照明する照明装置、結像光学系と同一光軸に設置され
たテレビカメラを有することを特徴とする。
を介在させた球状凸面を有する短焦点の両凸レンズから
なり、前方物体の倒立虚像をレンズ内部に結像させると
ともに、後側凸レンズの球状凸面により側方物体の虚像
を前記倒立虚像結像面、或いはその近傍に結像させる結
像光学系、結像光学系周辺に設けられ、前方および側壁
を照明する照明装置、結像光学系と同一光軸に設置され
たテレビカメラを有することを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、結像光学系は短焦点の前
側および後側半凸レンズを、両者の凸面を背反し、レン
ズ間距離を調節可能にして配置し、前方物体の倒立虚像
を後側半凸レンズの焦点位置内に結像させるとともに、
後側半凸レンズの球状凸面により側方物体の虚像を前記
倒立虚像結像面、或いはその近傍に結像させるようにし
たことを特徴とする。また、本発明は、結像光学系は短
焦点の前側半凸レンズおよび後側半凸レンズを、両者の
凸面を対面させてレンズ間距離を調節可能にして配置
し、後側半凸レンズの背面を球状凸面としてこの面に嵌
合する凹レンズ形状の透明体を張り付け、前方物体の倒
立虚像を後側半凸レンズの焦点位置内に結像させるとと
もに、後側凸レンズの背面に設けた球状凸面により側方
物体の虚像を前記倒立虚像結像面、或いはその近傍に結
像させるようにしたことを特徴とする。また、本発明
は、結像光学系は、透明体円筒ブロックの前方端面を凹
面状鏡面とした短焦点凹レンズからなり、短焦点凹レン
ズにより前方物体の虚像を結像するとともに、凹面状鏡
面により側方物体の虚像を前記前方物体の虚像結像面、
或いはその近傍に結像させるようにしたことを特徴とす
る。
側および後側半凸レンズを、両者の凸面を背反し、レン
ズ間距離を調節可能にして配置し、前方物体の倒立虚像
を後側半凸レンズの焦点位置内に結像させるとともに、
後側半凸レンズの球状凸面により側方物体の虚像を前記
倒立虚像結像面、或いはその近傍に結像させるようにし
たことを特徴とする。また、本発明は、結像光学系は短
焦点の前側半凸レンズおよび後側半凸レンズを、両者の
凸面を対面させてレンズ間距離を調節可能にして配置
し、後側半凸レンズの背面を球状凸面としてこの面に嵌
合する凹レンズ形状の透明体を張り付け、前方物体の倒
立虚像を後側半凸レンズの焦点位置内に結像させるとと
もに、後側凸レンズの背面に設けた球状凸面により側方
物体の虚像を前記倒立虚像結像面、或いはその近傍に結
像させるようにしたことを特徴とする。また、本発明
は、結像光学系は、透明体円筒ブロックの前方端面を凹
面状鏡面とした短焦点凹レンズからなり、短焦点凹レン
ズにより前方物体の虚像を結像するとともに、凹面状鏡
面により側方物体の虚像を前記前方物体の虚像結像面、
或いはその近傍に結像させるようにしたことを特徴とす
る。
【００１０】
【作用】本発明は、試錐孔を利用して岩盤の透水性（水
の通りやすさ）を把握するための適応深度１０００ｍの
水理試験装置にＢＴＶを組み合せることにより、適切な
位置を選定するための機能と、選定した位置へ確実に試
験区間を設定し、試験を実施する機能とを一つの試験装
置で実現できる構造とし、また、ＢＴＶを装置の先端部
に設置し、前方と側方を同時に観察できる構造とし、前
方の画像により、孔内の崩壊に伴う装置残留を未然に防
ぐための画像情報と、側方の画像により岩盤の状況を詳
細に把握することが可能となる。
の通りやすさ）を把握するための適応深度１０００ｍの
水理試験装置にＢＴＶを組み合せることにより、適切な
位置を選定するための機能と、選定した位置へ確実に試
験区間を設定し、試験を実施する機能とを一つの試験装
置で実現できる構造とし、また、ＢＴＶを装置の先端部
に設置し、前方と側方を同時に観察できる構造とし、前
方の画像により、孔内の崩壊に伴う装置残留を未然に防
ぐための画像情報と、側方の画像により岩盤の状況を詳
細に把握することが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。試錐孔を利用して岩盤中の透水性や水圧を計測す
る場合は、岩盤中の割れ目の状態や頻度および岩質の変
化などを事前に把握し、その情報を基に透水性や水圧が
大きく変化している可能性の高い部分を抽出して試験が
実施できれば、岩盤の状況に関する情報を幅広く収集で
き、その情報を基にした解析などの信頼性が大きく向上
する。また、岩盤の情報を基に設定した試験位置へ装置
を確実に設置でき、併せて試錐孔内の崩壊に伴う試験装
置の孔内残留などを回避できる情報が得られれば、試験
により得た情報の信頼性は一層向上し、安全で効率的に
試験が進められる。
する。試錐孔を利用して岩盤中の透水性や水圧を計測す
る場合は、岩盤中の割れ目の状態や頻度および岩質の変
化などを事前に把握し、その情報を基に透水性や水圧が
大きく変化している可能性の高い部分を抽出して試験が
実施できれば、岩盤の状況に関する情報を幅広く収集で
き、その情報を基にした解析などの信頼性が大きく向上
する。また、岩盤の情報を基に設定した試験位置へ装置
を確実に設置でき、併せて試錐孔内の崩壊に伴う試験装
置の孔内残留などを回避できる情報が得られれば、試験
により得た情報の信頼性は一層向上し、安全で効率的に
試験が進められる。
【００１２】以下に、本発明の試験装置の構成、ＢＴＶ
の構造と原理、試験手順等について順次説明する。図１
は本発明の試験装置の全体構成を示す概念図である。本
発明の試験装置は、孔内部、中継部、地上部より構成さ
れている。地上部は、孔内部や中継部を制御するための
制御部１、ＢＴＶカメラによる試錐孔内の観察データを
記録するデータ記録部２、水理試験を実施したときのデ
ータを記録し、解析する記録・解析部３、孔内部への電
源供給、制御・観測信号を送受信するケーブルの巻取り
装置４、インナープローブ昇降用ケーブルの巻取り装置
５を備えている。なお、データ記録部２、記録・解析部
３には画像表示用のディスプレイも設けられ、孔内前方
画像と孔壁全周画像をコンピュータ処理して得られる鉛
直展開画像を同時観察可能としている。
の構造と原理、試験手順等について順次説明する。図１
は本発明の試験装置の全体構成を示す概念図である。本
発明の試験装置は、孔内部、中継部、地上部より構成さ
れている。地上部は、孔内部や中継部を制御するための
制御部１、ＢＴＶカメラによる試錐孔内の観察データを
記録するデータ記録部２、水理試験を実施したときのデ
ータを記録し、解析する記録・解析部３、孔内部への電
源供給、制御・観測信号を送受信するケーブルの巻取り
装置４、インナープローブ昇降用ケーブルの巻取り装置
５を備えている。なお、データ記録部２、記録・解析部
３には画像表示用のディスプレイも設けられ、孔内前方
画像と孔壁全周画像をコンピュータ処理して得られる鉛
直展開画像を同時観察可能としている。
【００１３】中継部は、試錐孔１０内に設置された中空
パイプからなるロッド１１内を昇降するインナープロー
ブ１７、各種ケーブルを有している部分である。なお、
ロッド１１は、複数の管をネジ結合により接続したもの
で、接続部をＯリングでシールして接続部からの漏洩を
防止し、接続本数を増やすことにより所定の深さまで延
ばせるようになっている。インナープローブ１７は、例
えば、インナーパッカーに電磁バルブ、間隙水圧計を取
付けた構造である。このプローブで透水試験を行う場合
には、試験区間を設定した状態でインナーパッカーを収
縮しておき、バルブ収納部１６内のメインバルブを開い
てロッド内に水を入れて岩盤の間隙水圧との水頭差圧を
小さくしておき、管内水位を間隙水圧計で測定する。ま
た、難透水性の場合は、インナーパッカーを拡張して管
内圧を上昇させ、間隙水圧計により圧力変化を検出して
いる。
パイプからなるロッド１１内を昇降するインナープロー
ブ１７、各種ケーブルを有している部分である。なお、
ロッド１１は、複数の管をネジ結合により接続したもの
で、接続部をＯリングでシールして接続部からの漏洩を
防止し、接続本数を増やすことにより所定の深さまで延
ばせるようになっている。インナープローブ１７は、例
えば、インナーパッカーに電磁バルブ、間隙水圧計を取
付けた構造である。このプローブで透水試験を行う場合
には、試験区間を設定した状態でインナーパッカーを収
縮しておき、バルブ収納部１６内のメインバルブを開い
てロッド内に水を入れて岩盤の間隙水圧との水頭差圧を
小さくしておき、管内水位を間隙水圧計で測定する。ま
た、難透水性の場合は、インナーパッカーを拡張して管
内圧を上昇させ、間隙水圧計により圧力変化を検出して
いる。
【００１４】孔内部は、試験区間を設定するための複数
の遮水パッカー１２、バルブ収納部１６、試錐孔内を観
察できるＢＴＶカメラ１５等を有している。遮水パッカ
ー１２は、ロッドに対してネジ結合により取付けられ、
各パッカー間は孔を開けた管からなるストレーナ１３、
１４で接続され、また各パッカー間は連絡管で連通して
いる。バルブ収納部１６にはメインバルブ、パッカー拡
張／収縮用バルブ等が配置され、地上に設置された制御
部で制御されている。そして、メインバルブを開いてロ
ッドを試錐孔内に降ろしていったとき、ストレーナ１
３，１４を通して地下水をロッド内に入れ、メインバル
ブを閉じた状態でパッカー拡張用バルブを開き、ロッド
内を加圧するとロッド内の水がパッカー内に導入されて
拡張し、パッカー収縮用バルブを開くと、パッカー内の
水が試錐孔内に排水されるようになっている。ＢＴＶカ
メラ１５は、後述するように前方及び側方が観察できる
レンズ光学系を採用し、周囲に照明装置を配置して耐水
性の円筒透明体に収納している。
の遮水パッカー１２、バルブ収納部１６、試錐孔内を観
察できるＢＴＶカメラ１５等を有している。遮水パッカ
ー１２は、ロッドに対してネジ結合により取付けられ、
各パッカー間は孔を開けた管からなるストレーナ１３、
１４で接続され、また各パッカー間は連絡管で連通して
いる。バルブ収納部１６にはメインバルブ、パッカー拡
張／収縮用バルブ等が配置され、地上に設置された制御
部で制御されている。そして、メインバルブを開いてロ
ッドを試錐孔内に降ろしていったとき、ストレーナ１
３，１４を通して地下水をロッド内に入れ、メインバル
ブを閉じた状態でパッカー拡張用バルブを開き、ロッド
内を加圧するとロッド内の水がパッカー内に導入されて
拡張し、パッカー収縮用バルブを開くと、パッカー内の
水が試錐孔内に排水されるようになっている。ＢＴＶカ
メラ１５は、後述するように前方及び側方が観察できる
レンズ光学系を採用し、周囲に照明装置を配置して耐水
性の円筒透明体に収納している。
【００１５】次に、このような試験装置に用いられる本
発明のＢＴＶカメラについて説明する。先ず、本発明の
ＢＴＶカメラで前方と側方を同時観察できる原理につい
て説明する。図２はボールレンズによる前方物体の虚像
生成を説明する図で、ボールレンズ２０の前方位置Ｐに
置かれた物体からの光線２１（図の破線）は、ボールレ
ンズの前面レンズ（凸レンズ）で収束され、光線の焦点
位置Ｆがボールレンズの背面側レンズ（凸レンズ）の焦
点位置の中へ入りこむと、ボールレンズの背面レンズは
光線を拡散（実線２２）させる。この結果、前方物体か
ら発した光線は見掛け上後方レンズの近接位置から発し
た光線と同等となり、この位置Ｐ′に虚像が生成された
ことになる。このように、２つの凸レンズの組み合せで
ある球レンズにおいて、前方の凸レンズの焦点位置が後
方の凸レンズの焦点位置の内部に入り込むと、これらの
レンズ系は全体として光線の拡散作用を示し、その結
果、前方物体から発した光線は見掛け上後方レンズの近
接位置から発した光線と同等となり、この位置に倒立虚
像を生成することになる。
発明のＢＴＶカメラについて説明する。先ず、本発明の
ＢＴＶカメラで前方と側方を同時観察できる原理につい
て説明する。図２はボールレンズによる前方物体の虚像
生成を説明する図で、ボールレンズ２０の前方位置Ｐに
置かれた物体からの光線２１（図の破線）は、ボールレ
ンズの前面レンズ（凸レンズ）で収束され、光線の焦点
位置Ｆがボールレンズの背面側レンズ（凸レンズ）の焦
点位置の中へ入りこむと、ボールレンズの背面レンズは
光線を拡散（実線２２）させる。この結果、前方物体か
ら発した光線は見掛け上後方レンズの近接位置から発し
た光線と同等となり、この位置Ｐ′に虚像が生成された
ことになる。このように、２つの凸レンズの組み合せで
ある球レンズにおいて、前方の凸レンズの焦点位置が後
方の凸レンズの焦点位置の内部に入り込むと、これらの
レンズ系は全体として光線の拡散作用を示し、その結
果、前方物体から発した光線は見掛け上後方レンズの近
接位置から発した光線と同等となり、この位置に倒立虚
像を生成することになる。
【００１６】次に、ボールレンズによる側方物体の虚像
生成について図３（図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は
正面図、図３（ｃ）は側面図）により説明する。位置Ｐ
の側方物体から発した光線２３（図の破線）は、ボール
レンズ２０の面で上方へ反射し拡散するが、この反射拡
散光線（実線２４）の見掛け上の交差位置はレンズ面直
下の背面にあり、結果としてこの位置に反射虚像を成立
させることになる。
生成について図３（図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は
正面図、図３（ｃ）は側面図）により説明する。位置Ｐ
の側方物体から発した光線２３（図の破線）は、ボール
レンズ２０の面で上方へ反射し拡散するが、この反射拡
散光線（実線２４）の見掛け上の交差位置はレンズ面直
下の背面にあり、結果としてこの位置に反射虚像を成立
させることになる。
【００１７】このように球状レンズ（凸レンズの組み合
わせ）による倒立虚像と反射虚像は、短焦点凸レンズを
組み合せることにより、極めて近い位置あるいは同一平
面上に結像させることができるので、これを同一光軸上
においたテレビカメラによって焦点の変更なしに同時観
測が可能である。また、このような構造の光学系は結果
として広角度の画角を持つことになり、試錐孔のような
円筒状構造物の観察には好都合であるばかりでなく、物
体位置までの距離の変化に対して像位置があまり変化し
ないため被写界深度も極めて深くなり、結果として観察
物体の接近によるピント合わせも不要となる。なお、こ
の原理では凸レンズの組み合せを凹レンズに置き換えて
も等価であり、前方物体が正立虚像をなすだけの相違と
なる。
わせ）による倒立虚像と反射虚像は、短焦点凸レンズを
組み合せることにより、極めて近い位置あるいは同一平
面上に結像させることができるので、これを同一光軸上
においたテレビカメラによって焦点の変更なしに同時観
測が可能である。また、このような構造の光学系は結果
として広角度の画角を持つことになり、試錐孔のような
円筒状構造物の観察には好都合であるばかりでなく、物
体位置までの距離の変化に対して像位置があまり変化し
ないため被写界深度も極めて深くなり、結果として観察
物体の接近によるピント合わせも不要となる。なお、こ
の原理では凸レンズの組み合せを凹レンズに置き換えて
も等価であり、前方物体が正立虚像をなすだけの相違と
なる。
【００１８】次に、本発明のＢＴＶカメラのレンズ系の
実施例について説明する。本発明では試錐孔内で使用す
る装置であるために、ＢＴＶは小型化し、かつ、１台の
テレビカメラで前方と側方を同時に観察できる機能が必
要である。したがって、本発明では前方と側方の画像が
同一焦点面に形成される構造を必要とし、また、狭い試
錐孔内の観察が目的であるので、極めて広角の画像が観
察されることが望ましい。
実施例について説明する。本発明では試錐孔内で使用す
る装置であるために、ＢＴＶは小型化し、かつ、１台の
テレビカメラで前方と側方を同時に観察できる機能が必
要である。したがって、本発明では前方と側方の画像が
同一焦点面に形成される構造を必要とし、また、狭い試
錐孔内の観察が目的であるので、極めて広角の画像が観
察されることが望ましい。
【００１９】図４は本発明のミラーレンズの実施例を説
明する図である。本実施例は、極めて焦点距離の短い両
凸レンズを使用し、この内部に前方物体の倒立虚像を生
成させる一方、当該レンズの表面をリング状の凸鏡面と
して側方物体の虚像を凸レンズの虚像面あるいはこの付
近に生成させるものである。図４において、凸レンズ３
０，３１は極く短い焦点のレンズで、透明なスペーサ３
２を介在させ、この厚さを変えることにより結像位置を
調整する。前方物体ＰＦからの光線は前面凸レンズ３０
で収束し、透明スペーサ３２を通って背面凸レンズ３１
に入射するが、前面凸レンズ３０の焦点位置が背面凸レ
ンズ３１の焦点位置内であるため、光線は拡散して倒立
虚像ＰＦ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光
線は、背面凸レンズ３１の面で反射され、反射虚像Ｐ
Ｓ′が生成される。前方物体の虚像ＰＦ′と背面凸レン
ズによる側面物体の虚像ＰＳ′とはほぼ共通面ＣＰに形
成させることができる。その結果、同一光軸上においた
１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに前方と側
方全周の画像を同時に観測することができる。
明する図である。本実施例は、極めて焦点距離の短い両
凸レンズを使用し、この内部に前方物体の倒立虚像を生
成させる一方、当該レンズの表面をリング状の凸鏡面と
して側方物体の虚像を凸レンズの虚像面あるいはこの付
近に生成させるものである。図４において、凸レンズ３
０，３１は極く短い焦点のレンズで、透明なスペーサ３
２を介在させ、この厚さを変えることにより結像位置を
調整する。前方物体ＰＦからの光線は前面凸レンズ３０
で収束し、透明スペーサ３２を通って背面凸レンズ３１
に入射するが、前面凸レンズ３０の焦点位置が背面凸レ
ンズ３１の焦点位置内であるため、光線は拡散して倒立
虚像ＰＦ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光
線は、背面凸レンズ３１の面で反射され、反射虚像Ｐ
Ｓ′が生成される。前方物体の虚像ＰＦ′と背面凸レン
ズによる側面物体の虚像ＰＳ′とはほぼ共通面ＣＰに形
成させることができる。その結果、同一光軸上においた
１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに前方と側
方全周の画像を同時に観測することができる。
【００２０】図５はミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。本実施例は、２つの極めて焦点距離の短い
半凸レンズの凸面を背反して使用し、この内部に前方物
体の倒立虚像を生成させると共に、虚像位置をレンズ間
の距離を変更することで調節可能なものとし、一方、背
面レンズの表面をリング状の凸面鏡として形成して、側
方物体の虚像を前面凸レンズによる虚像面あるいはこの
付近に成立させるようにしたものである。図５におい
て、前面半凸レンズ４０と背面半凸レンズ４１は互いの
凸面を背反して配置し、互いの距離を前面半凸レンズ４
０の焦点面が背面半凸レンズ４１の焦点内に入るように
調整する。前方物体ＰＦからの光線は、前面半凸レンズ
４０で収束し、背面半凸レンズ４１で拡散して倒立虚像
ＰＦ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光線
は、背面半凸レンズ４１の面で反射され、反射虚像Ｐ
Ｓ′が生成される。前方物体の虚像ＰＦ′と背面レンズ
による側面物体の虚像ＰＳ′とはほぼ共通面ＣＰに生成
される。その結果、同一光軸上においた１台のテレビカ
メラによって焦点の変更なしに前方と側方全周の画像を
同時に観測することが可能である。
る図である。本実施例は、２つの極めて焦点距離の短い
半凸レンズの凸面を背反して使用し、この内部に前方物
体の倒立虚像を生成させると共に、虚像位置をレンズ間
の距離を変更することで調節可能なものとし、一方、背
面レンズの表面をリング状の凸面鏡として形成して、側
方物体の虚像を前面凸レンズによる虚像面あるいはこの
付近に成立させるようにしたものである。図５におい
て、前面半凸レンズ４０と背面半凸レンズ４１は互いの
凸面を背反して配置し、互いの距離を前面半凸レンズ４
０の焦点面が背面半凸レンズ４１の焦点内に入るように
調整する。前方物体ＰＦからの光線は、前面半凸レンズ
４０で収束し、背面半凸レンズ４１で拡散して倒立虚像
ＰＦ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光線
は、背面半凸レンズ４１の面で反射され、反射虚像Ｐ
Ｓ′が生成される。前方物体の虚像ＰＦ′と背面レンズ
による側面物体の虚像ＰＳ′とはほぼ共通面ＣＰに生成
される。その結果、同一光軸上においた１台のテレビカ
メラによって焦点の変更なしに前方と側方全周の画像を
同時に観測することが可能である。
【００２１】図６はミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。本実施例は、２つの極めて焦点距離の短い
半凸レンズの凸面を正対して使用し、背面半凸レンズの
焦点内に前方物体の倒立虚像を成立させると共に、虚像
位置をレンズ間の距離を変更することで調節可能とし、
一方、背面半凸レンズの背面側をリング状の凸面鏡とし
て生成し、これに嵌合する凹形状の透明体を張付け凹面
鏡部分を内部に封入するようにしたものである。図６に
おいて、前面半凸レンズ５０と背面半凸レンズ５１は互
いの凸面を正対して配置し、互いの距離を前面半凸レン
ズ５０の焦点面が背面半凸レンズ５１の焦点内に入るよ
うに調整する。さらに、半凸レンズ５１の背面側にはリ
ング状の凸面鏡５２を設けるとともに、この凸面に嵌合
する凹レンズ形状の透明体５３を張り付けてある。前方
物体ＰＦからの光線は、前面半凸レンズ５０で収束し、
背面半凸レンズ５１、凸面鏡５２で拡散して倒立虚像Ｐ
Ｆ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光線は、
凸面鏡５２の面（凹レンズ形状の透明体５３との界面）
で反射され、反射虚像ＰＳ′が生成される。前方物体の
虚像ＰＦ′と背面レンズによる側面物体の虚像ＰＳ′と
はほぼ共通面ＣＰに形成される。その結果、同一光軸上
においた１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに
前方と側方全周の画像を同時に観測することが可能であ
る。
る図である。本実施例は、２つの極めて焦点距離の短い
半凸レンズの凸面を正対して使用し、背面半凸レンズの
焦点内に前方物体の倒立虚像を成立させると共に、虚像
位置をレンズ間の距離を変更することで調節可能とし、
一方、背面半凸レンズの背面側をリング状の凸面鏡とし
て生成し、これに嵌合する凹形状の透明体を張付け凹面
鏡部分を内部に封入するようにしたものである。図６に
おいて、前面半凸レンズ５０と背面半凸レンズ５１は互
いの凸面を正対して配置し、互いの距離を前面半凸レン
ズ５０の焦点面が背面半凸レンズ５１の焦点内に入るよ
うに調整する。さらに、半凸レンズ５１の背面側にはリ
ング状の凸面鏡５２を設けるとともに、この凸面に嵌合
する凹レンズ形状の透明体５３を張り付けてある。前方
物体ＰＦからの光線は、前面半凸レンズ５０で収束し、
背面半凸レンズ５１、凸面鏡５２で拡散して倒立虚像Ｐ
Ｆ′が生成される。一方、側方物体ＰＳからの光線は、
凸面鏡５２の面（凹レンズ形状の透明体５３との界面）
で反射され、反射虚像ＰＳ′が生成される。前方物体の
虚像ＰＦ′と背面レンズによる側面物体の虚像ＰＳ′と
はほぼ共通面ＣＰに形成される。その結果、同一光軸上
においた１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに
前方と側方全周の画像を同時に観測することが可能であ
る。
【００２２】図７はミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。本実施例は凹レンズを用いたものであり、
透明体円筒ブロックの端面を凹面状に作製し、この面を
リング状の鏡面として側方物体の虚像を観察し、一方、
本円筒ブロックの中心部を短焦点の凹レンズとして前方
物体の虚像を観察するものである。図７において、６０
は透明体円筒ブロックの端面を凹面状にした凹レンズで
あり、背面には焦点面調整レンズ６１が設けられてい
る。前方物体ＰＦからの光線は凹レンズ60で拡散して正
立虚像ＰＦ′が生成される。正立虚像ＰＦ′の位置は焦
点面調整レンズ６１により調整される。一方、側方物体
ＰＳからの光線は、凹レンズ６０の凹面で反射され、反
射虚像ＰＳ′が生成される。このとき、前方物体の虚像
ＰＦ′と背面レンズによる側面物体の虚像ＰＳ′とはほ
ぼ共通面ＣＰに生成される。その結果、同一光軸上にお
いた１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに前方
と側方全周の画像を同時に観測することが可能である。
る図である。本実施例は凹レンズを用いたものであり、
透明体円筒ブロックの端面を凹面状に作製し、この面を
リング状の鏡面として側方物体の虚像を観察し、一方、
本円筒ブロックの中心部を短焦点の凹レンズとして前方
物体の虚像を観察するものである。図７において、６０
は透明体円筒ブロックの端面を凹面状にした凹レンズで
あり、背面には焦点面調整レンズ６１が設けられてい
る。前方物体ＰＦからの光線は凹レンズ60で拡散して正
立虚像ＰＦ′が生成される。正立虚像ＰＦ′の位置は焦
点面調整レンズ６１により調整される。一方、側方物体
ＰＳからの光線は、凹レンズ６０の凹面で反射され、反
射虚像ＰＳ′が生成される。このとき、前方物体の虚像
ＰＦ′と背面レンズによる側面物体の虚像ＰＳ′とはほ
ぼ共通面ＣＰに生成される。その結果、同一光軸上にお
いた１台のテレビカメラによって焦点の変更なしに前方
と側方全周の画像を同時に観測することが可能である。
【００２３】なお、これらミラーレンズの周辺には、前
方および側壁全周に照明装置を取り付け、また、同一光
軸にテレビカメラを設け、これらを前方・側方が観察可
能な透明窓付きの耐水性円筒に納めて水理試験装置の先
端部に設置する。
方および側壁全周に照明装置を取り付け、また、同一光
軸にテレビカメラを設け、これらを前方・側方が観察可
能な透明窓付きの耐水性円筒に納めて水理試験装置の先
端部に設置する。
【００２４】次に、本発明による試験手順について図８
により説明する。図８により本発明の装置を用いた試験
手順を説明する。なお、試錐孔は本装置を用いる以前に
事前に掘削される。 試験装置の試錐孔内への挿入とＢＴＶによる観察 試験装置の孔内部（図１）を試錐孔内へ挿入し、地表か
ら孔底（試錐孔の最下端）までＢＴＶにより孔壁の観察
を実施する。なお、この観察過程においては、前方監視
機能により得られる画像を基に、崩壊などに伴う挿入困
難な状況の有無についても連続的に観察する。挿入困難
な状況が認められる場合は、その深度までで挿入を停止
し、その深度以浅で試験深度を選定する。なお、挿入困
難な状況が認められた以深については、試錐孔内の崩壊
部などが崩れないように処理した後、再度装置を挿入し
て試験を進める。
により説明する。図８により本発明の装置を用いた試験
手順を説明する。なお、試錐孔は本装置を用いる以前に
事前に掘削される。 試験装置の試錐孔内への挿入とＢＴＶによる観察 試験装置の孔内部（図１）を試錐孔内へ挿入し、地表か
ら孔底（試錐孔の最下端）までＢＴＶにより孔壁の観察
を実施する。なお、この観察過程においては、前方監視
機能により得られる画像を基に、崩壊などに伴う挿入困
難な状況の有無についても連続的に観察する。挿入困難
な状況が認められる場合は、その深度までで挿入を停止
し、その深度以浅で試験深度を選定する。なお、挿入困
難な状況が認められた以深については、試錐孔内の崩壊
部などが崩れないように処理した後、再度装置を挿入し
て試験を進める。
【００２５】試験深度の選定 による孔壁観察結果を基に、試験区間を選定する。
【００２６】試験区間（ＢＴＶで捕らえた位置）への
移動と固定 ＢＴＶで再度孔壁を観察しながら装置を移動させ、の
観察結果と照らし合わせてで設置した試験区間へ装置
を設置する。
移動と固定 ＢＴＶで再度孔壁を観察しながら装置を移動させ、の
観察結果と照らし合わせてで設置した試験区間へ装置
を設置する。
【００２７】水理試験の実施 遮水パッカーを拡張して、水理試験を実施する。試験終
了後、パッカーを収縮する。
了後、パッカーを収縮する。
【００２８】試験深度の変更 と同じ手順で次の試験区間へ装置を移動し、水理試験
を実施する。以降、全ての試験が終了するまでから
の手順を繰り返し行う。
を実施する。以降、全ての試験が終了するまでから
の手順を繰り返し行う。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下のよ
うな効果が達成される。 ・ＢＴＶによる前方画像と側方画像より、数ｍ先からの
概括的画像情報と数ｃｍスケールでの詳細な画像が連続
的に得られ、岩盤の状態をつぶさに把握でき、最も適切
な試験位置を設定できる。 ・ＢＴＶを先端に備えた水理試験装置であるために、設
定した試験位置へ確実に試験区間を設定でき、深度誤差
を生じない。 ・ＢＴＶの前方画像により、試錐孔内の数ｍ先の画像情
報が得られ、孔内崩壊に伴う試験装置の孔内残留を未然
に防ぐことができる。 ・ＢＴＶのレンズ構造は、前方と側方を同時に観察でき
る小型化されたものであり、様々な調査へＢＴＶ単体で
利用した場合も、試錐孔内の豊富な画像情報を効率的に
提供できる。
うな効果が達成される。 ・ＢＴＶによる前方画像と側方画像より、数ｍ先からの
概括的画像情報と数ｃｍスケールでの詳細な画像が連続
的に得られ、岩盤の状態をつぶさに把握でき、最も適切
な試験位置を設定できる。 ・ＢＴＶを先端に備えた水理試験装置であるために、設
定した試験位置へ確実に試験区間を設定でき、深度誤差
を生じない。 ・ＢＴＶの前方画像により、試錐孔内の数ｍ先の画像情
報が得られ、孔内崩壊に伴う試験装置の孔内残留を未然
に防ぐことができる。 ・ＢＴＶのレンズ構造は、前方と側方を同時に観察でき
る小型化されたものであり、様々な調査へＢＴＶ単体で
利用した場合も、試錐孔内の豊富な画像情報を効率的に
提供できる。
【図１】 本発明の試験装置の全体構成を示す概念図で
ある。
ある。
【図２】 ボールレンズによる前方物体の虚像生成を説
明する図である。
明する図である。
【図３】 ボールレンズによる側方物体の虚像生成を説
明する図である。
明する図である。
【図４】 本発明のミラーレンズの実施例を説明する図
である。
である。
【図５】 本発明のミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。
る図である。
【図６】 本発明のミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。
る図である。
【図７】 本発明のミラーレンズの他の実施例を説明す
る図である。
る図である。
【図８】 試験手順を説明する図である。
１…孔内部・中継部の制御部、２…ＢＴＶのデータ記録
部、３…観測データの記録・解析部、４，５…巻取り装
置、１０…試錐孔、１１…ロッド、１２…遮水パッカ
ー、１３，１４…ストレーナー、１５…ＢＴＶ、１６…
バルブ収納部、１７…インナープローブ、２０…ボール
レンズ、３０，３１…凸レンズ、３２…スペーサ、４
０，４１…凸レンズ、５０，５１，５２…凸レンズ、５
３…透明体、６０…凹レンズ、６１…焦点調整レンズ。
部、３…観測データの記録・解析部、４，５…巻取り装
置、１０…試錐孔、１１…ロッド、１２…遮水パッカ
ー、１３，１４…ストレーナー、１５…ＢＴＶ、１６…
バルブ収納部、１７…インナープローブ、２０…ボール
レンズ、３０，３１…凸レンズ、３２…スペーサ、４
０，４１…凸レンズ、５０，５１，５２…凸レンズ、５
３…透明体、６０…凹レンズ、６１…焦点調整レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳澤孝一 岐阜県土岐市泉町定林寺959−31動力 炉・核燃料開発事業団 東濃地科学セン ター内 (72)発明者 平田洋一 東京都渋谷区代々木１の57の１代々木セ ンタービル大成基礎設計株式会社内 (72)発明者 後藤和幸 東京都渋谷区代々木１の57の１代々木セ ンタービル大成基礎設計株式会社内 (72)発明者 田村雅彦 東京都渋谷区代々木１の57の１代々木セ ンタービル大成基礎設計株式会社内 (72)発明者 亀和田俊一 北海道札幌市東区北12条東14丁目３番７ 号株式会社レアックス内 (56)参考文献 特開 平１−271512（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−74764（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−94452（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146394（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210594（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−100801（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−198272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−223113（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−159146（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−254692（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−321567（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−15001（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−10287（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02D 1/00 - 1/08 E21B 47/00 - 49/10 G01N 21/84 - 21/958
Claims (5)
- 【請求項１】 試錐孔内に挿入された中空ロッド先端に
取り付けられ、試錐孔内を観察するためのボアホールテ
レビ（以下、ＢＴＶと言う）、および拡張により試験区
間を選定するための遮水パッカー等を有し、水理試験を
実施するための機能を備えた孔内部と、 少なくとも選定された試験区間における水理試験の水圧
測定など補助的役割を行うインナープローブ、孔内部へ
の電源供給、制御・観測信号を送受信するケーブル、給
排水を行う配管等を有する中継部と、 孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制御する制御
部、観測・観察データを記録・解析するデータ処理部、
前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り装置等を有
する地上部とより構成される水理試験装置であって、 前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明窓付の耐
水性円筒内に、ボールレンズからなり、ボールレンズの
前面レンズ部の焦点位置が、ボールレンズの背面レンズ
部の焦点位置内にある結像光学系、結像光学系周辺に設
けられ、前方および側壁を照明する照明装置、結像光学
系と同一光軸に設置されたテレビカメラを有し、前方お
よび側方を同時に観察可能であることを特徴とする前方
と側方の同時監視型ボアホールテレビを備えた水理試験
装置。 - 【請求項２】 試錐孔内に挿入された中空ロッド先端に
取り付けられ、試錐孔内を観察するためのＢＴＶ、およ
び拡張により試験区間を選定するための遮水パッカー等
を有し、水理試験を実施するための機能を備えた孔内部
と、 少なくとも選定された試験区間における水理試験の水圧
測定など補助的役割を行うインナープローブ、孔内部へ
の電源供給、制御・観測信号を送受信するケーブル、給
排水を行う配管等を有する中継部と、 孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制御する制御
部、観測・観察データを記録・解析するデータ処理部、
前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り装置等を有
する地上部とより構成される水理試験装置であって、 前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明窓付の耐
水性円筒内に、スペーサを介在させた球状凸面を有する
短焦点の両凸レンズからなり、前方物体の倒立虚像をレ
ンズ内部に結像させるとともに、後側凸レンズの球状凸
面により側方物体の虚像を前記倒立虚像結像面、或いは
その近傍に結像させる結像光学系、結像光学系周辺に設
けられ、前方および側壁を照明する照明装置、結像光学
系と同一光軸に設置されたテレビカメラを有し、前方お
よび側方を同時に観察可能であることを特徴とする前方
と側方の同時監視型ボアホールテレビを備えた水理試験
装置。 - 【請求項３】 試錐孔内に挿入された中空ロッド先端に
取り付けられ、試錐孔内を観察するためのＢＴＶ、およ
び拡張により試験区間を選定するための遮水パッカー等
を有し、水理試験を実施するための機能を備えた孔内部
と、 少なくとも選定された試験区間における水理試験の水圧
測定など補助的役割を行うインナープローブ、孔内部へ
の電源供給、制御・観測信号を送受信するケーブル、給
排水を行う配管等を有する中継部と、 孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制御する制御
部、観測・観察データを記録・解析するデータ処理部、
前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り装置等を有
する地上部とより構成される水理試験装置であって、 前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明窓付の耐
水性円筒内に、短焦点の前側および後側半凸レンズを、
両者の凸面を背反し、レンズ間距離を調節可能にして配
置し、前方物体の倒立虚像を後側半凸レンズの焦点位置
内に結像させるとともに、後側半凸レンズの球状凸面に
より側方物体の虚像を前記倒立虚像結像面、或いはその
近傍に結像させる結像光学系、結像光学系周辺に設けら
れ、前方および側壁を照明する照明装置、結像光学系と
同一光軸に設置されたテレビカメラを有し、前方および
側方を同時に観察可能であることを特徴とする前方と側
方の同時監視型ボアホールテレビを備えた水理試験装
置。 - 【請求項４】 試錐孔内に挿入された中空ロッド先端に
取り付けられ、試錐孔内を観察するためのＢＴＶ、およ
び拡張により試験区間を選定するための遮水パッカー等
を有し、水理試験を実施するための機能を備えた孔内部
と、 少なくとも選定された試験区間における水理試験の水圧
測定など補助的役割を行うインナープローブ、孔内部へ
の電源供給、制御・観測信号を送受信するケーブル、給
排水を行う配管等を有する中継部と、 孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制御する制御
部、観測・観察データを記録・解析するデータ処理部、
前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り装置等を有
する地上部とより構成される水理試験装置であって、 前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明窓付の耐
水性円筒内に、短焦点の前側半凸レンズおよび後側半凸
レンズを、両者の凸面を対面させてレンズ間距離を調節
可能にして配置し、後側半凸レンズの背面を球状凸面と
してこの面に嵌合する凹レンズ形状の透明体を張り付
け、前方物体の倒立虚像を後側半凸レンズの焦点位置内
に結像させるとともに、後側凸レンズの背面に設けた球
状凸面により側方物体の虚像を前記倒立虚像結像面、或
いはその近傍に結像させるようにした結像光学系、結像
光学系周辺に設けられ、前方および側壁を照明する照明
装置、結像光学系と同一光軸に設置されたテレビカメラ
を有し、前方および側方を同時に観察可能であることを
特徴とする前方と側方の同時監視型ボアホールテレビを
備えた水理試験装置。 - 【請求項５】 試錐孔内に挿入された中空ロッド先端に
取り付けられ、試錐孔内を観察するためのＢＴＶ、およ
び拡張により試験区間を選定するための遮水パッカー等
を有し、水理試験を実施するための機能を備えた孔内部
と、 少なくとも選定された試験区間における水理試験の水圧
測定など補助的役割を行うインナープローブ、孔内部へ
の電源供給、制御・観測信号を送受信するケーブル、給
排水を行う配管等を有する中継部と、 孔内部における水理試験機能とＢＴＶを制御する制御
部、観測・観察データを記録・解析するデータ処理部、
前記ケーブルとインナープローブ用の巻取り装置等を有
する地上部とより構成される水理試験装置であって、 前記ＢＴＶは、前方及び側壁が観察可能な透明窓付の耐
水性円筒内に、透明体円筒ブロックの前方端面を凹面状
鏡面とした短焦点凹レンズからなり、短焦点凹レンズに
より前方物体の虚像を結像するとともに、凹面状鏡面に
より側方物体の虚像を前記前方物体の虚像結像面、或い
はその近傍に結像させるようにした結像光学系、結像光
学系周辺に設けられ、前方および側壁を照明する照明装
置、結像光学系と同一光軸に設置されたテレビカメラを
有し、前方および側方を同時に観察可能であることを特
徴とする前方と側方の同時監視型ボアホールテレビを備
えた水理試験装置。
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