JP3163473U - 内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置に関するもので、地中に傾斜、鉛直又は水平にボーリングし、且つボーリング先端部位をさらに大径に穿孔の孔径を計測して所期の目的どおりの孔径を得られることを確認できる孔径計測装置を提供する。【解決手段】内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において開閉シャフトシース６の先端部に装着固定した基台７に先端部が拡開又は縮閉する３本の脚体からなる孔径計測用カバー１３の基部を回動自在に結合する。又、当該孔径計測カバーを開閉ステー１１を介して開閉シャフト１の先端部に装着したランナー１０に結合し、当該開閉シャフト１の基端部において進退移動機構によって孔径計測用カバー１３を拡開又は縮閉するようにして構成する。【選択図】図６

Description

本考案は、内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置に関するもので、地中に傾斜、鉛直又は水平に削孔されたボーリング孔等において、孔底端又はその付近が孔口より大径に拡孔されている場合、この拡孔が所期の径であるかを確認することを目的とする。

一般に、地中に傾斜、鉛直又は水平に穿孔するボーリング工事において、そのボーリング孔の底端又はその付近にある拡孔部の孔径を直接計測する具体的な手段や方法がなく、拡孔機が所定の作動を示すことで、所要の拡孔が行われたと推定されていた。

特開２００５−２５６５３２号公報の発明 特開平１０− ７２９９３号公報の発明 特開平０９− ２１０６６７号公報の発明

上記の特許文献１は、孔径変化を測定する孔径変化測定器と、この孔径変化測定器に連結されたフレキシブルロッドであって、該フレキシブルロッドはその軸方向へ実質的に変形しないフレキシブルロッドとを備えている構成である。
特許文献２は、地盤に削孔した後、測定プローブでボーリング孔の孔径の測定・記録を行い、測定プローブで孔径の２回目の測定・記録を行い、１回目の測定結果と比較する構成である。
特許文献３は、２本のアームをその一端を他端（検出端）が揺動できるようにピンなどで基板に並列に取り付け、楔形の摺動片を外部から駆動して移動させることにより摺動片のテーパー面で２本のアームを押し拡げ検出端側を開かせて両アームの検出端面が穴の内壁に接触したときの摺動片の位置から穴径を読みとれるようにする構成である。

そして、上記の特許文献１の孔径測定にあっては、垂直ボーリング孔に吊り下ろした孔径変化測定器の制御信号によって所定のプログラム処理をして孔径測定するから、本願のような測定方式とは異なる。
また、特許文献２の孔径測定にあっては、複数本の接触型センサーを備えた測定プローブで孔径を測定するから、本願のような測定方式とは異なる。
さらに、特許文献３の孔径測定にあっては、アームの先端部を開いて孔径内面に接触させ、アームの検出端面が孔の内壁に接触した摺動片の位置から穴径を読み取るようにした構成は本願考案と共通する部分があるが、その削孔全長は最大でも１ｍ前後であるから、本願のように短くても１０ｍ前後から長い場合は数十ｍになる削孔の先端部位の孔径の測定には適用できない。

上記したように、従来はこの種の工法において、ボーリング孔の底端又はその付近にある拡孔部の孔径を直接計測する具体的な手段・方法がなく、拡孔機が所定の作動を示すことで、所要の拡孔が行われたと推定されていた。

本考案は、上記従来の課題を解決するために提供するものであり、本考案の第１は、内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、シャフトシースの先端部に装着固定した基台のリブ取付部に先端部が拡開又は縮閉する複数の脚体からなる孔径計測用カバーと一体を成すリブの基部を回動自在に結合し、且つ当該孔径計測用カバーの先端部位に開閉ステーを介して孔径計測用カバーを開閉シャフトの先端部に装着したランナーに結合し、当該開閉シャフトの基端部において進退移動機構によって、孔径計測用カバーを拡開又は縮閉できるようにしたものである。

本考案の第２は、第１の考案に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、先端が凸弧状の曲面部を成形した孔径計測用カバーが３本の脚体からなり、且つ基台の先端面に孔径計測用カバーの開き規制ストッパーと、その前方位置に閉止ストッパーを開閉シャフトに装着固定したものである。

本考案の第３は、第１の考案又は第２の考案に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、開閉シャフトの進退移動機構がかさ歯車と垂直軸・レバー付きハンドルとからなるものである。

本考案の第４は、上記第１の考案又は第２の考案又は第３の考案に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部を拡孔の壁に接して当該拡孔の直径を開閉シャフト及びこれに連結する進退移動用シャフトの移動量を示すゲージが挿通筒体に設けた覗き窓の位置に移動したときに読み取れるようにしたものである。

本考案は上記の構成であるから、次の作用効果がある。
（１） 本装置の使用によって、拡孔径を直接的に計測できる。
本装置の孔径計測カバーは、開閉シャフトの軸心に対して１２０度間隔で３本配置される。そして、計測時にそれぞれの曲面部が孔壁に押し当てられることは、円形がその円周上の３点で決定される。そして、３本の脚体からなる孔径計測用カバーが開閉シャフトの中心線に対して最大４０度前後の角度まで拡開するように基部が開閉シャフトを挿通する基台のリブ取付部に回動できるように結合されている。
（２） 削孔内における計測部への孔径計測カバー配置では、挿入・通過する孔壁は必ずしも平滑ではなく、保孔管を通過する場合には管継目の段差や、裸孔を通過する場合には孔壁からの礫の突起等による障害を受ける危険性があるが、孔径計測カバーの先端凸弧状の曲面部に成形してあることにより、孔内の段差・突起を円滑に通過することができる。
（３） 基台は後方バネ押さえ方向を上部とする円錐台形となっている。これは計測中に孔内の崩壊を生じて孔径計測用カバーが土砂等に埋没した場合、本装置と土砂の間に生じる抜去抵抗の軽減を図ることができる。
（４） 孔径計測カバーの拡開を挿入時先頭側端で行うのは、本装置の抜去時に拡開によって生じる孔径計測用カバーと孔壁との摩擦を軽減し、抜去抵抗の増大防止が図れる。
（５） 拡孔支圧型グラウンドアンカーでは、地盤の支圧反力をアンカー力とするため、グランドアンカー用削孔の孔底端側の一部を、当該位置より孔口側の区間に比較して大径で用意するが、この大径部分が所要の径であるかを計測する。このことを応用することにより、孔口よりも奥位置での、本装置に係る孔径計測用カバーの縮閉した外径よりも大径である孔径の計測に用いることができる。

本考案に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置の側面図である。 図１の平面図である。 図１の一部縦断面図である。 図１の拡大正面図である。 図１の拡大背面図である。 図１の孔径計測カバーを拡開した状態の側面図である。 図３の斜視図である。 本考案に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置における孔径計測用開閉シャフトの進退機構を示す縦断面図である。

本考案の実施例を説明する。図１〜図７において、１は孔径計測用カバーの開閉シャフト、２はシャフトシースの後方に設けたバネ押さえ具、３はシャフトシース内に収納した圧縮バネ、４は圧縮バネ３の前方バネ押さえ具、５は開閉シャフト１に装着したシャフトシース６との間隔を保持するためのスペーサー、６はシャフトシース、７はシャフトシース６及び孔径計測用カバーの開閉用リブを結合するための基台であり、バネ押さえ方向を上部とする円錐台形に成形すると共に、当該円錐台形の下部に孔径計測用カバーの基部を軸結合する取付部７′を一体に設けてある。８は基台７の前端に当接して開閉シャフト１に装着固定した孔径計測用カバーの開き規制ストッパーであり、この開き規制ストッパーが基台７に突き当たることで孔径計測用カバーの開きを規制するようになっている。９は孔径計測用カバーの開き規制ストッパー８の前方において開閉シャフト１に装着固定した閉止ストッパーであり、圧縮バネ３の復元力による孔径計測用カバーの過剰な縮閉を防止するようになっている。１０は開閉シャフト１の先端部に設けたランナー、１１は当該ランナー１０と孔径計測用カバーと一体のリブとを連結する当該孔径計測用カバーの開閉ステー、１２は孔径計測用カバーとネジで一体に固定したリブであり、その基部を基台７の取付部７′に回動できるように軸結合してある。

１３は地盤Ｇに削孔した拡孔Ｈ′の孔径Ｄ′を計測するための孔径計測用カバーであり、図示例は、先端が凸弧状の曲面部１３′に成形された３本の脚体からなり、各脚体の横断面が凸弧状を成し、上記３本の脚体を縮閉すると孔径計測用カバー１３の横断面が略円形となる（図４、図５）。上記の孔径計測用カバー１３と一体のリブ１２の基部を基台のリブ取付部７′に軸結合し、その孔径計測用カバー１３を縮閉状態にすると先端が略半球状となる略円筒体になるように構成され、開閉ステー１１・開閉シャフト１の一部と、開き規制ストッパー８・閉止ストッパー９をカバーするようになっている。上記の孔径計測用カバー１３は、開閉シャフト１の進退移動に応じて開閉ステー１１を介してその先端を拡開すると、例えばカメラ用三脚を末広がりに開脚するようになり（図６・図７）、又はこれを縮閉すると略円筒体になるようになっている（図１〜図５）。
上記の孔径計測用カバー１３は、開閉シャフト１の軸中心に対する角度θが１２０度の間隔で３本の脚体が配置され、計測時にそれぞれの孔径計測用カバー１３の先端凸弧状の曲面部１３′が拡孔Ｈ′の壁面に押し当てられることは、円形がその円周上の３点で決定されることに対応している（図５）。
また、上記の孔径計測用カバー１３は、開閉シャフト１の中心線に対して最大４０度前後の開き角度θ′まで拡開できるように基部が開閉シャフト１を挿通する基台７の取付部７′に軸結合されている（図６）。

図８において、１４は開閉シャフト１を進退させるための進退移動用シャフトであり、開閉シャフト１に第１の連結部材１４′及び第２の連結部材１４″を結合し、進退移動用シャフト１４を第２の連結部材１４″に結合して、開閉シャフト１に進退移動用シャフト１４を連結してある。上記の進退移動用シャフト１４には全長に亘ってネジが切られていて、当該シャフトがボルト形状になっている。

１５はシャフトシース６に連結する挿通筒体、１６は進退移動用シャフト１４の基部側に設けた開閉シャフト１・進退移動シャフト１４の進退移動させるための進退移動機構であり、かさ歯車１７・１７′、垂直軸１８、レバー２０付きのハンドル１９で構成されている。２１は孔径計測用カバー１３の拡開時と縮閉時の開閉シャフト１に連結する進退移動用シャフト１４の進退移動距離を表示するための計測用ゲージであり、図示例は第２の連結部材１４″に設けてある。２２は当該ゲージ２１の数値を読み取って計測するための覗き窓であり、挿通筒体１５に設けてある。

「具体的な施工例」
（１） 地盤Ｇに削孔Ｈしたボーリング孔にランナー１０側を先頭として孔径計測装置自体を挿入し、孔外において三脚を成す孔径計測用カバー１３の開閉シャフト１をシャフトシース６から引き出すことによって当該孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部１３′を孔壁に押し当てる。
（２） このときの開閉シャフト１の引き出し長さを、孔径計測用カバー１３の先端凸弧状の曲面部１３′から開閉シャフト１の軸中心に向けて降ろした垂線の長さに換算し、本装置挿入孔Ｈ′の直径Ｄ′を測定する。
（３） 開閉シャフト１及びシャフトシース６の長さは、計測しようとする部位の削孔口からの距離に応じて、別途に用意された開閉シャフト1に第１の連結部材１４′・第２の連結部材１４″を介して連結するネジ付きの進退移動用シャフト１４及び延長用シフトシース６を開閉シャフト１及びシャフトシース６に連結して延長することができる。
（４） 次に、進退移動用シャフト１４、そのシャフト１４を移動させるための進退移動機構１６(「かさ歯車１７・１７′、垂直軸１８、ハンドル１９、レバー２０」の組合せ)によって、開閉シャフト１をシャフトシース６から図８で右方に引き出すと、開閉シャフト１に固定された前方バネ押さえ４とシャフトシース６の端に取り付けた後方バネ押さえ２の間にあって、開閉シャフト１を貫通させる圧縮バネ３が圧縮される。
（５） この圧縮バネ３の復元力は後に孔径計測用カバー１３を縮閉する際に利用される。開閉シャフト１の引き出し長さは、開閉シャフト１に固定された開き規制ストッパー８が基台７に突き当たることで規制される。
（６） 開閉シャフト１のシャフトシース６からの引き出しは、当該開閉シャフト先端のランナー１０を基台７の方向に移動して近づける。
（７） これにより、孔径計測用カバー１３と一体のリブ１２は基台７の取付部７′との連結軸を中心とする回転運動を生じ、その結果、リブ１２に固定された孔径計測用カバー１３が開角し、当該孔径計測用カバー１３の先端凸弧状の曲面部１３′が大径Ｄ′の拡孔Ｈ′の壁面に押し当てられる。
（８） 開閉シャフト１の引き出しを中止すると、孔径計測用カバーの開き規制ストッパー８・閉止ストッパー９・ランナー１０・孔径計測用カバーの開閉ステー１１・リブ１２と一体の孔径計測用カバー１３は引き出し時に圧縮された圧縮バネ３の復元力によって、前記とは逆の行程を辿って縮閉状態に復帰する。閉止ストッパー９は圧縮バネ３の復元力による上記の孔径計測用カバーの開き規制ストッパー８から孔径計測用カバー１３の過剰な開角を防止する。
（９） 開閉シャフト１の一部を、これの引き出し長さ計測のために、ワイヤー等の可曲材に変更した場合には、孔径計測用カバー１３の縮閉を行う開閉シャフト１の押し込みが十分に行われないことが懸念されるため、このような場合に備えて、圧縮バネ３の復元力を備える。
（１０） 上記の孔径計測用カバー１３を例えばカメラ用の三脚と同じように拡開したときの開閉シャフト１と連結する進退移動用シャフト１４の移動位置と、当該孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部１３′を縮閉した時の開閉シャフトの移動量を覗き窓２２を通じてゲージ２１の数値を読み取ることによって、外部からは全く見えない個所から削孔径の計測を行う。

１……孔径計測用カバーの開閉シャフト
２……後方バネ押さえ
３……圧縮バネ
４……前方バネ押さえ
５……開閉シャフトスペーサー
６……開閉シャフトシース
６′……連結具
７……基台
７′……リブの取付部
８……孔径計測用カバーの開き規制ストッパー
９……閉止ストッパー
１０……ランナー
１１……孔径計測用カバーの開閉ステー
１２……リブ
１３……孔径計測用カバー
１３′……孔径計測用カバー先端凸弧状の曲面部
１４……進退移動用シャフト
１４′……第１の連結部材
１４″……第２の連結部材
１５……挿通筒体
１５′……ギアーケース
１６……開閉シャフト・進退移動用シャフトの進退移動機構
１７・１７′……開閉シャフト進退用かさ歯車
１８……開閉シャフト進退用垂直軸
１９……開閉シャフト進退用ハンドル
２０……開閉シャフト進退用レバー
２１……開閉シャフトの進退移動距離計測ゲージ
２２……覗き窓
Ｄ……削孔の直径
Ｄ′……拡孔の直径
Ｈ……削孔
Ｈ′……拡孔

Claims (4)

1. シャフトシース(6)の先端部に装着固定した基台(7)のリブ取付部(7′)に先端部が拡開又は縮閉する複数の脚体からなる孔径計測用カバー(13)と一体を成すリブ(12)の基部を回動自在に結合し、且つ当該孔径計測用カバー(13)の先端部位に開閉ステー(11)を介して開閉シャフト(1)の先端に装着したランナー(10)を結合し、当該開閉シャフト(1)の基端部において進退移動機構(16)によって、孔径計測用カバー(13)を拡開又は縮閉ができるように構成したことを特徴とする内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
2. 先端が凸弧状の曲面部(13′)を成形した孔径計測用カバー(13)が３本の脚体からなり、且つ基台(7)の先端面に孔径計測用カバー(13)の開き規制ストッパー(8)と、その前方位置に閉止ストッパー(9)を開閉シャフト(1)に装着固定した請求項１記載の内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
3. 開閉シャフト(1)の進退移動機構(16)がかさ歯車(17)・(17′)と垂直軸(18)・レバー(20)付きハンドル(19)とからなる請求項１又は請求項２記載の内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
4. 孔径計測用カバー(13)の先端凸弧状の曲面部(13′)を拡孔(H′)の壁に接して当該拡孔の直径(D′)を開閉シャフト(1)及びこれに連結する進退移動用シャフト(14)の移動量を示すゲージ(21)が挿通筒体(15)に設けた覗き窓(22)の位置に移動したときに、そのゲージ(21)の移動数値を読み取れるように構成した請求項１〜３のいずれか一項に記載の孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。