JP3961698B2 - Boring hole imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボーリング孔内壁の状態を撮像して観察等を行うためのボーリング孔内撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、地質や地盤調査等のためにボーリングした孔内における孔壁の状態の観察を行う場合で、ボーリングした孔が地面に対し略垂直向きであれば、地表部からボーリング孔内に吊下挿入して孔内壁を撮像するボーリング孔内撮像装置(ボアホールカメラ装置)が用いられていた。
【0003】
このような従来のボーリング孔内撮像装置としては、特開平1−210594号公報や特開平6−311401号公報に開示されたものが知られており、こうしたボーリング孔内撮像装置の一例を図7に示す。図7は従来のボーリング孔内撮像装置の概略構成図である。
【0004】
前図に示す従来のボーリング孔内撮像装置100は、ボーリング孔50内に挿入されるカメラゾンデ101と、ボーリング孔50内でカメラゾンデ101を昇降させるための昇降機104と、カメラゾンデ101のボーリング孔50内での深度を測定する深度測定器106と、カメラゾンデ101と昇降機104を制御するとともにカメラゾンデ101からの画像信号や深度測定器106からの深度データ等を処理する制御部103と、制御部103で処理された画像信号を表示するテレビモニタ105と、これらの機器を接続し、信号の授受及び電力供給等を行うためのシステムケーブル102とを備える構成である。
【0005】
前記カメラゾンデ101は、円筒状の筒体110内に格納されたカメラ111と、カメラ111の光軸上に45度傾斜して配置された平面反射鏡112と、筒体110に取り付けられた円筒状のガラス窓113と、ガラス窓113の外部を照射する電球114とを備える構成である。このカメラゾンデ101は、駆動手段(図示を省略)によりボーリング孔50の軸まわりに回転可能に構成され、カメラ111の撮影している方向は、方位測定器115によって検出されるようになっている。
【0006】
上記した構成の従来のボーリング孔内撮像装置では、カメラゾンデ101をボーリング孔50内に挿入し、ボーリング孔50内での深度を深度測定器106で検出しつつ、昇降機104により所望の深度位置に移動させ、その位置における方位を方位測定器115で検出しつつ、駆動手段により所望の撮影方向に向け、電球114によりボーリング孔50内を照射することにより、所望位置の孔壁面Sを撮影することができる。得られたボーリング孔50内壁の画像信号は、制御部103に送られて処理され、テレビモニタ105に表示される。このテレビモニタ105の表示画像を観察者が監視することにより、ボーリング孔50を穿設した地点の地質等を把握することができる。
【0007】
また、前記した従来のボーリング孔内撮像装置の他に、地表部からボーリング孔内に挿入したロッドの先端部分にカメラを装備し、ボーリング孔内を撮像する装置も用いられていた。このような従来のボーリング孔内撮像装置としては、特開平6−74764号公報、特開平6−94452号公報に開示されたものが知られており、こうしたボーリング孔内撮像装置の一例を図8に示す。図8は従来の他のボーリング孔内撮像装置の概略構成図である。
【0008】
前図に示す従来のボーリング孔内撮像装置では、ボーリング孔内に挿入されるヘッド部201をなす筒状のケース202内にカメラ203を収め、ケース202の先端面に無底円錐台状の内面鏡204を取着している。内面鏡204の前部にはアクリル窓205が形成され、その外側には照明ランプ206と散光用の照明窓207が配設されている。
【0009】
前記ケース202は、カメラ203等を収めた内ケース202aと、それに外嵌された外ケース202bから構成され、外ケース202bはオフセットリング208を介してU型ロッド209に接続固定されている。
【0010】
前記カメラ203の撮像データはコネクタ210を介してケーブル211に伝送され、記録手段及び画像処理手段(図示を省略)へ入力され、画像処理手段で処理された画像がモニタ(図示を省略)に表示される仕組みである。
【0011】
上記した構成の従来のボーリング孔内撮像装置による撮像は、まず、カメラ203の光軸がボーリング孔軸方向と平行になるようにヘッド部201を先頭にボーリング孔内に挿入し、カメラ203により撮像を行う。内面鏡204に映ってカメラ203で撮像される側方視画像とカメラ203に直接撮像される前方視画像との合さった画像が画像処理手段に入力され、適切な画像に処理されてモニタに表示される。このモニタに表示されるボーリング孔内壁の状態を観察者が観察する。
【0012】
このように、前記した従来の他のボーリング孔内撮像装置においては、内面鏡204に映った側方視画像と直接撮像される前方視画像とを一つのカメラ203で同時に撮像することができるので、ボーリング孔内壁面全体の状況や湧水の状況も迅速に把握することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
従来のボーリング孔内撮像装置は以上のように構成されていたことから、前者の場合、垂直の孔に用いる場合は全く問題なかったが、垂直以外の例えば略水平のボーリング孔等にはカメラゾンデ101を挿入できないために適用できず、こうした略水平のボーリング孔内壁の状態を確認することは非常に困難であるという課題を有した。
【0014】
また、後者の場合、略水平方向にも挿入できたが、U型ロッド209の長さに限界があり、深い孔には用いることができなかった。また、ボーリング孔内壁とヘッド部201の摩擦により押込み抵抗が大きく、孔への挿入に大きな駆動力を必要とするため、強力な挿入用駆動機を用いなければならず、その分高コストになってしまうという課題を有した。
【0015】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、地盤のどのような向きのボーリング孔に対しても孔内壁の撮像が行えると共に、深さの制限がなく、深いボーリング孔のどの方向の内壁も確実に撮像可能なボーリング孔内撮像装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るボーリング孔内撮像装置は、一端が閉じ、且つ外周壁の少なくとも一部分が光を透過可能な所定長さの略筒状体で形成され、閉じた端部側を先端として地盤のボーリング孔内に出し入れ可能且つ回転可能に挿入されるヘッド部と、前記ヘッド部の内側に格納される撮像手段と、前記ヘッド部内側の撮像手段の撮像中心軸延長上に所定角度傾斜して配置され、前記ヘッド部の光透過部分を通してボーリング孔内壁を前記撮像手段で撮像可能とする反射手段と、前記ヘッド部の内側に配設され、前記光透過部分を介して撮像対象のボーリング孔内壁へ向けて照明光を照射する照明手段と、両端が開放した略筒状体で形成され、開放端の一方を前記ヘッド部の開放端に接続してボーリング孔内に挿入されると共に、ボーリング孔への挿入深さの増大に従って開放端同士の接続により直列に複数継足されて延長される延長ケーシングと、
ボーリング孔外部から前記延長ケーシング内を通ってヘッド部内の撮像手段に接続され、撮像信号伝送及び電力供給を行うケーブルとを備え、前記一又は複数の延長ケーシングが、ボーリング孔外側からヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きを変更可能な十分なねじり剛性を有してなり、前記ボーリング孔内に挿入したヘッド部をボーリング孔内で移動並びに回転させ、前記ボーリング孔内壁を撮像するものである。このように本発明においては、外部を撮像可能な撮像手段を内蔵するヘッド部が延長ケーシングを継足されつつボーリング孔に挿入されることにより、ボーリング孔内奥深くに撮像手段を送込め、撮像手段からボーリング孔内壁の鮮明な画像を得られることとなり、どのようなボーリング孔に対しても孔内壁の撮像が可能となり、利便性が高い。
【0017】
また、延長ケーシングが十分なねじり剛性を有することにより、孔外部から延長ケーシングを回転させてヘッド部の向きをボーリング孔内で調節できることとなり、撮像手段で確実に所望の内壁位置の画像が得られることとなる。
【0018】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記ヘッド部が、前記光透過部分を清浄に保つ清拭手段を有してなるものである。このように本発明においては、ヘッド部に清拭手段を配設し、光透過部分が汚れた場合に清拭手段で汚れを除去できることにより、光透過部分の透過性を維持して撮像手段が常に鮮明な画像を撮像できることとなる。
【0019】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記ヘッド部の所定位置の外周部に、ボーリング孔内壁に接触する最外周部分及び当該最外周部分内側に回動自在に係合し、ヘッド部と一体に配設されてなる内周部分からなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し回転自在に保持するヘッド部軸受体を配設するものである。このように本発明においては、ヘッド部とボーリング孔内壁との間に最外周部分及び内周部分からなるヘッド部軸受体が介在し、ヘッド部軸受体でヘッド部をボーリング孔内に直接接触しない状態で支えつつ、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し回転させるとヘッド部と一体の内周部分がボーリング孔内壁に接した最外周部分に対してスムーズに回転できることにより、ヘッド部とボーリング孔内壁との間の回転の際の抵抗を減らすこととなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し容易に回転自在として、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易且つ小駆動力で行え、作業性向上と低コスト化が図れる。
【0020】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記ヘッド部並びに延長ケーシングを内側に挿入可能な略筒状体で形成され、前記ボーリング孔の地表側入口部分に配設され、前記入口部分を覆って崩れないよう保持する入口保持部と、当該入口保持部の内側に配設され、入口保持部内壁に接触する最外周部分及び当該最外周部分内側に回動自在に係合し、且つヘッド部又は延長ケーシング表面に当接してヘッド部又は延長ケーシングをボーリング孔軸方向移動自在且つ回転自在に保持する内周部分からなる入口軸受体とを備えるものである。このように本発明においては、ボーリング孔の地表側入口部分に入口保持部及び入口軸受体を配設し、入口軸受体でヘッド部又は延長ケーシングを入口保持部に直接接触しない状態で支えつつ、ヘッド部又は延長ケーシングをボーリング孔内壁に対し回転させるとヘッド部又は延長ケーシングが入口保持部側に保持された内周部分に対してスムーズに回転できることにより、ヘッド部又は延長ケーシングとボーリング孔内壁との間の回転の際の抵抗を減らすこととなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し容易に回転自在として、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易且つ小駆動力で行え、作業性向上と低コスト化が図れる。さらに、ボーリング孔の地表側入口部分を覆って保持することにより、地盤で最も弱い部分となる入口部分の崩壊を防いでボーリング孔へのヘッド部又は延長ケーシングの出し入れや回転が滞りなく行える。
【0021】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記ヘッド部並びに延長ケーシングを挿入可能な略筒状体で形成され、前記ボーリング孔の地表側入口部分に配設され、地表側表面にヘッド部の向きを示す角度目盛を形成されてなり、前記入口部分を覆って崩れないよう保持する入口保持部を備えるものである。このように本発明においては、ボーリング孔の地表側入口部分に入口保持部を配設し、ボーリング孔の地表側入口部分を覆って保持することにより、地盤で最も弱い部分となる入口部分の崩壊を防いでボーリング孔へのヘッド部又は延長ケーシングの出し入れや回転が滞りなく行える。さらに、入口保持部の地表側表面に角度目盛が形成されてなり、ヘッド部又は延長ケーシングの回転角度がわかることにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きが容易に把握でき、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易に行え、作業性の向上が図れる。
【0022】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記入口保持部の地表側表面に、ヘッド部の向きを示す角度目盛を形成されてなるものである。このように本発明においては、入口保持部の地表側表面に角度目盛が形成されてなり、ヘッド部又は延長ケーシングの回転角度がわかることにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きが容易に把握でき、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節がより一層容易に行え、作業性の向上が図れる。
【0023】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記延長ケーシングが、両開放端に連通し、且つ撮像手段に接続されるケーブルを挿入可能な一連のスリット状の開口部を周側部に形成されてなるものである。このように本発明においては、延長ケーシングに両開放端と連通する開口部が形成され、ヘッド部の撮像手段に接続するケーブルを開口部に通して延長ケーシング内側に収められることにより、前記ケーブルを延長ケーシング内に通す作業が容易となり、延長ケーシングの継足し直前にケーブルを開口部から延長ケーシング内に収納でき、ボーリング孔への挿入進行に合わせて継足される複数の延長ケーシング全てに初めからケーブルを通しておかなくても済むこととなり、ケーブル及び延長ケーシングの取扱い性に優れ、作業性が大幅に向上する。
【0024】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記延長ケーシングの開口部に着脱自在な略線状体で形成され、前記延長ケーシングの開口部を水密に塞ぐスペーサを備えるものである。このように本発明においては、ケーブルを収納した延長ケーシングの開口部にスペーサが装着され、ケーブルを収納した延長ケーシングの開口部を水密に塞ぐことにより、ボーリング孔挿入後に湧水等が開口部から延長ケーシング内に浸入することがなく、ヘッド部及び延長ケーシング内部の各機器に水による悪影響を及さない。
【0025】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記ボーリング孔内壁に対する前記ヘッド部の向きを計測する撮像方向計測手段が前記ヘッド部内に配設され、前記撮像方向計測手段により得られた撮像方向情報を前記撮像手段により得た撮像画面の一部に表示させるものである。このように本発明においては、前記ヘッド部内に撮像方向計測手段が配設され、撮像で得られた画面に撮像方向情報を重ねて表示することにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向き、すなわち撮像方向が容易に把握でき、ボーリング孔内壁を撮像した画面が実際のボーリング孔のどの位置にあたるかを確実に判別できる。
【0026】
また、本発明に係るボーリング孔内撮像装置は必要に応じて、前記撮像方向計測手段が、当該撮像方向計測手段自体に撮像方向情報を表示可能に形成され、前記撮像手段で撮像可能なヘッド部内の所定位置に配設されるものである。このように本発明においては、撮像方向計測手段自体が撮像方向情報を表示可能に形成されて直接撮像手段に撮像され、ボーリング孔内壁の撮像画面に撮像方向情報を重ねて表示できることにより、撮像手段の撮像方向が容易に把握でき、ボーリング孔内壁を撮像した画面と実際のボーリング孔とを確実に一対一に対応させられると共に、撮像方向情報を付加する複雑な画像処理が不要となり、簡略な構成でコストダウンが図れる。
【0027】
【発明の実施の形態】
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について、図1ないし図3を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の概略構成図、図2は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置のヘッド部の断面図、図3は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の入口保持部の断面図及び正面図である。
【0028】
前記各図に示すように、本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置1は、一端が閉じ、且つ外周壁の一部分に開口した窓部2aを有してなる所定長さの金属製略筒状体で形成され、閉じた端部側を先端として地盤40のボーリング孔50内に出し入れ可能且つ回転可能に挿入されるヘッド部2と、このヘッド部2の内側に格納される撮像手段としてのカメラ3と、前記ヘッド部2内側のカメラ3の撮像中心軸延長上に45°傾斜して配置され、前記ヘッド部2の窓部2aを通してボーリング孔50内壁を前記カメラ3で撮像可能とする反射手段としての平面反射鏡4と、前記ヘッド部2の内側に配設され、前記窓部2aを介して撮像対象のボーリング孔50内壁へ向けて照明光を照射する照明手段としての照明ランプ5と、両端が開放した略筒状体で形成され、開放端の一方を前記ヘッド部2の開放端に接続してボーリング孔50内に挿入されると共に、ボーリング孔50への挿入深さの増大に従って開放端同士の接続により直列に複数継足されて延長される延長ケーシング6と、ボーリング孔50外部から前記延長ケーシング6内を通ってヘッド部2内のカメラ3に接続され、撮像信号伝送及び電力供給を行うケーブル7とを備える構成である。
【0029】
前記ヘッド部2は、ボーリング孔50内壁に接触する球体で形成される最外周部分8a及びこの最外周部分8a内側に回動自在に係合し、ヘッド部2と一体に配設されてなる略環状体の内周部分8bとを有してなるヘッド部軸受体8を外周の所定位置に配設され、このヘッド部軸受体8によりボーリング孔50内壁に対し回転自在に保持される。
【0030】
前記ヘッド部2の内部のカメラ3には、モータ等の駆動源(図示を省略)が装着されており、駆動源の駆動により焦点距離を調節することが可能となっている。また、カメラ3にはケーブル7が接続しており、カメラ3の撮像信号等の授受及び電力供給等を行う。そして、ケーブル7の反対端には、制御部やテレビモニタ(図示を省略)等が接続されている。これらの構成と動作は、前記した従来前者の装置と同様である。前記カメラ3、平面反射鏡4、及び照明ランプ5は、外周部が透明材料製の筒状体であるカメラ収納部2bに一体に収納され、ヘッド部2と分離可能となっている。
【0031】
前記延長ケーシング6は、金属又は合成樹脂等からなる略筒状体であり、この略筒状体の開放端同士が防水且つ気密性を維持した状態で着脱自在に接続可能に形成されると共に、一方の開放端が前記ヘッド部2に防水且つ気密状態で着脱自在に装着できる仕組みとなっている。
【0032】
一方、前記ヘッド部2並びに延長ケーシング6の挿入口となるボーリング孔50の地表側入口部分には、前記ヘッド部2並びに延長ケーシング6を内側に挿入可能な略筒状体で形成され、略筒状体の地表側表面にヘッド部2の向きを示す角度目盛9aを形成されてなり、前記ボーリング孔50の地表側入口部分を覆う入口保持部9が配設されると共に、この入口保持部9の内壁に接触する略環状体の最外周部分10a及びこの最外周部分10a内側に回動自在に係合し、且つヘッド部2又は延長ケーシング6表面に当接してヘッド部2又は延長ケーシング6をボーリング孔50軸方向移動自在且つ回転自在に保持する球体の内周部分10bからなる入口軸受体10が配設される。前記入口保持部9でボーリング孔50の地表側入口部分を覆って保持することから、地盤で最も弱い部分となる入口部分の崩壊を防いでボーリング孔50へのヘッド部2又は延長ケーシング6の出し入れや回転が滞りなく行える。
【0033】
前記入口保持部9の角度目盛9aは、平面反射鏡4を介してカメラ3がボーリング孔50の内壁のいずれの向きに相対しているかを示すものであり、ヘッド部2又は延長ケーシング6の回転角度がわかることから、ヘッド部2のボーリング孔50内壁に対する向きが容易に把握でき、ボーリング孔50外側からのヘッド部2の位置調節がより一層容易に行える。
【0034】
また、このボーリング孔50の地表側入口部分には、前記ヘッド部2並びに延長ケーシング6をボーリング孔50に出し入れすると共にボーリング孔50に対し回転させる駆動装置(図示を省略)及びヘッド部2の到達深さをヘッド部2並びに延長ケーシング6の挿入状態から検出する深度測定器(図示を省略)がそれぞれ配設される。
次に、本実施の形態に係るボーリング孔内撮像装置の撮像動作について説明する。
【0035】
あらかじめ、挿入する深さまで接続して用いる全ての延長ケーシング6にケーブル7を通しておく。そして、カメラ3の光軸がボーリング孔50軸方向と平行になるようにヘッド部2を先頭にボーリング孔50内に挿入していき、必要な挿入深さに応じて、順次延長ケーシング6を接続しながら、駆動装置(図示を省略)により所望の深度位置まで挿入し、ヘッド部2のボーリング孔50内での深度を深度測定器(図示を省略)で検出する。その深さ位置におけるカメラ3の撮像方向を角度目盛9aで把握しつつ、駆動装置によりヘッド部2及び延長ケーシング6を回転させてカメラ3の撮像方向を所望の方向に向け、さらにヘッド部2内の駆動源による駆動でカメラ3を適切な焦点距離に調節し、照明ランプ5によりボーリング孔50内を照射しながら、所望位置のボーリング孔50内壁をカメラ3により撮像する。反射鏡4に映ってカメラ3で撮像されるボーリング孔50内壁の画像が撮像信号として出力され、ケーブル7を介して制御部(図示を省略)に入力され、適切に画像処理されてテレビモニタ(図示を省略)に表示される。このテレビモニタに表示されるボーリング孔50内壁の状態を観察者が観察する。
【0036】
このように、本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、カメラ3を内蔵するヘッド部2が延長ケーシング6を継足されつつボーリング孔50に挿入されることにより、ボーリング孔50内奥深くにカメラ3を送込め、孔外部から延長ケーシング6を回転させてヘッド部2の向きをボーリング孔50内で調節しつつ、カメラ3からボーリング孔50内壁の所望位置の鮮明な画像を確実に得られることとなり、どのようなボーリング孔50に対しても孔内壁の撮像が可能となり、利便性が高い。また、ヘッド部2とボーリング孔50内壁との間にヘッド部軸受体8を、ボーリング孔50の地表側入口部分に入口軸受体10をそれぞれ配設し、各軸受体でヘッド部2又は延長ケーシング6をボーリング孔50内に直接接触しない状態で支えつつ、ヘッド部2又は延長ケーシング6とボーリング孔50内壁との間の回転の際の抵抗を減らすことから、ヘッド部2をボーリング孔50内壁に対し容易に回転自在として、ボーリング孔50外側からのヘッド部2の位置調節が一層容易且つ小駆動力で行え、作業性向上と低コスト化が図れる。
【0037】
(本発明の第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシングの概略構成説明図、図5は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシングの要部構成説明図である。
【0038】
本実施形態におけるボーリング孔内撮像装置1は、前記第1の実施形態同様、ヘッド部2と、カメラ3と、平面反射鏡4と、照明ランプ5と、延長ケーシング6と、ケーブル7とを備える一方、前記第1の実施形態と異なる部分として、図4に示すように、前記延長ケーシング6が、両開放端に連通し、且つカメラ3に接続されるケーブル7を挿入可能な一連のスリット状の開口部6aを周側部に形成されてなると共に、前記延長ケーシング6の開口部6aに着脱自在な略線状体で形成され、開口部6aを水密に塞ぐスペーサ11を備える構成を有するものである。
【0039】
前記延長ケーシング6は、両開放端に連通するスリット状の開口部6aを形成される一方、着脱自在に形成される両開放端として、外周に嵌合用突起6c及び固定螺子6dを配設される雄端部6bと、この雄端部6bの反対端で前記雄端部6bを嵌脱可能に形成され、前記嵌合用突起6cを嵌合させる保持溝6f及び前記固定螺子6d挿入用の固定孔6gをそれぞれ内外周貫通状態で形成される雌端部6eとを備える構成である。延長ケーシング6の接続は、嵌合用突起6cが保持溝6fに合うようにして雄端部6bを雌端部6eに挿入し、嵌合用突起6cを保持溝6fの奥に達するまで雄端部6b側を雌端部6e側に対し回転させた後、固定螺子6dを螺動させて外周側に突出させ、固定孔6gに挿入状態とすれば、確実に一体化された状態となる。
次に、本実施の形態に係るボーリング孔内撮像装置の撮像動作について説明する。
【0040】
前記第1の実施形態と異なり、あらかじめケーブル7を全ての延長ケーシング6に通す必要はなく、ボーリング孔50へのヘッド部2挿入後、必要な挿入深さに応じて、順次延長ケーシング6を接続して挿入する前に、延長ケーシング6の開口部6aからケーブル7を内部に通し、スペーサ11で開口部6aを塞ぐ作業を行う。
【0041】
後は前記第1の実施形態同様、ヘッド部2及び延長ケーシング6を駆動装置により所望の深度位置まで挿入し、ヘッド部2を所望の方向に向けてカメラ3の焦点距離を調節して、照明を伴いつつボーリング孔50内壁を撮像する。撮像されたボーリング孔50内壁の画像は撮像信号として出力され、ケーブル7を介して制御部に入力され、適切な画像に処理されてテレビモニタに表示される。
【0042】
このように、本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、延長ケーシング6に両開放端と連通する開口部6aを形成し、ヘッド部2内のカメラ3に接続するケーブル7を開口部6aに通して延長ケーシング6内側に収納できることから、前記ケーブル7を延長ケーシング6内に通す作業が容易となり、継足される複数の延長ケーシング6全てに初めからケーブル7を延長ケーシング6の一方の開放端から他方へ中を通しておかなくても済むこととなり、延長ケーシング6及びケーブル7の取扱い性に優れ、作業性が大幅に向上する。また、延長ケーシング6の開口部6aにスペーサ11が装着され、ケーブルを収納した後の開口部6aを水密に塞ぐことから、ボーリング50孔挿入後に湧水等が開口部6aから延長ケーシング6内に浸入することもなく、ヘッド部2及び延長ケーシング6内部の各機器に水による悪影響を及さない。
【0043】
(本発明の第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について、図6を参照しながら説明する。図6は本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置のヘッド部断面図である。
【0044】
本実施形態におけるボーリング孔内撮像装置1は、前記第1の実施形態同様、ヘッド部2と、カメラ3と、平面反射鏡4と、照明ランプ5と、延長ケーシング6と、ケーブル7とを備える一方、前記第1の実施形態と異なる部分として、図6に示すように、ヘッド部2内側の平面反射鏡4がカメラ3の撮像中心軸延長上からずらして配置され、且つカメラ3の撮像中心軸延長上に所定角度傾斜させてハーフミラー12が配設され、平面反射鏡4及びハーフミラー12によりヘッド部2の窓部2aを通してボーリング孔50内壁を前記カメラ3で撮像可能とすると共に、前記ハーフミラー12より先端側のヘッド部2内部に撮像方向計測手段としてのコンパス13が配設され、前記ハーフミラー12を通してコンパス13の方位表示状態を前記カメラ3で撮像可能とする構成を有するものである。
【0045】
次に、本実施の形態に係るボーリング孔内撮像装置の撮像動作について説明する。
前記第1の実施形態と同様に、ヘッド部2を先頭に順次延長ケーシング6を接続しながら所望の深度位置まで挿入し、ヘッド部2を所望の方向に向けてカメラ3の焦点距離を調節して、照明を伴いつつボーリング孔50内壁を撮像する。この時、方位を表示しているコンパス13も、照明部14からの照明により、方位表示部分のみハーフミラー12を透過してカメラ3で撮像される。
【0046】
反射鏡4に映り、さらにハーフミラー12に反射してカメラ3で撮像されるボーリング孔50内壁の画像は、一部にコンパス13の方位表示部分も取込んだ状態で撮像信号として出力され、適切に画像処理されてテレビモニタ(図示を省略)に表示される。このテレビモニタに表示されるボーリング孔50内壁の画面の一部にはコンパス13の方位表示部分が含まれ、観察者がボーリング孔50内壁の状態と共にそれがどの向きであるかを確実に把握できる。
【0047】
このように、本実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、ヘッド部2内にコンパス13を配設し、カメラ3で撮像したボーリング孔50内壁の画像の一部にコンパス13の方位表示状態を重ねて表示することから、カメラ3によるボーリング孔50内壁の撮像方向が容易に把握でき、ボーリング孔50内壁を撮像した画面が実際のボーリング孔50のどの位置にあたるかを確実に判別でき、撮像画面に基づくボーリング孔50に対する評価をより適切に行える。
【0048】
なお、前記第1ないし第3の各実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、前記ヘッド部2を長時間使用した場合、ボーリング孔50の内壁との接触を繰返すため、窓部2aから土や砂が入り、ヘッド収納部2bの透明度が劣化することもあるが、前記構成に加えて、ヘッド収納部2bに外周部分を清拭する清拭手段としてのワイパーを配設する構成とすることもでき、外周部分を清拭して透明度を容易に回復することができ、透明度を高く維持してカメラ3の撮影画像が不鮮明になるのを防止できる。
【0049】
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、ヘッド部2及び延長ケーシング6が円筒状に形成される構成としているが、この他、他の断面形状の筒体、例えば三角形断面、四角形断面、任意の多角形断面、楕円断面等の筒体とする構成としてもよい。
【0050】
また、前記第1ないし第3の各実施形態に係るボーリング孔内撮像装置においては、略水平方向又は略垂直方向のボーリング孔50に対して適用する構成としているが、これに限らず、前記第1及び第2の各実施形態においては垂直方向を含む各方向、前記第3の実施形態においては水平方向を含む各方向のボーリング孔50に対して前記同様に挿入してボーリング孔50内壁の撮像を行える。
【0051】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外部を撮像可能な撮像手段を内蔵するヘッド部が延長ケーシングを継足されつつボーリング孔に挿入されることにより、ボーリング孔内奥深くに撮像手段を送込め、撮像手段からボーリング孔内壁の鮮明な画像を得られることとなり、どのようなボーリング孔に対しても孔内壁の撮像が可能となり、利便性が高いという効果を奏する。
【0052】
また、本発明によれば、延長ケーシングが十分なねじり剛性を有することにより、孔外部から延長ケーシングを回転させてヘッド部の向きをボーリング孔内で調節できることとなり、撮像手段で確実に所望の内壁位置の画像が得られるという効果を有する。
【0053】
また、本発明によれば、ヘッド部に清拭手段を配設し、光透過部分が汚れた場合に清拭手段で汚れを除去できることにより、光透過部分の透過性を維持して撮像手段が常に鮮明な画像を撮像できるという効果を有する。
【0054】
また、本発明によれば、ヘッド部とボーリング孔内壁との間に最外周部分及び内周部分からなるヘッド部軸受体が介在し、ヘッド部軸受体でヘッド部をボーリング孔内に直接接触しない状態で支えつつ、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し回転させるとヘッド部と一体の内周部分がボーリング孔内壁に接した最外周部分に対してスムーズに回転できることにより、ヘッド部とボーリング孔内壁との間の回転の際の抵抗を減らすこととなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し容易に回転自在として、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易且つ小駆動力で行え、作業性向上と低コスト化が図れるという効果を有する。
【0055】
また、本発明によれば、ボーリング孔の地表側入口部分に入口保持部及び入口軸受体を配設し、入口軸受体でヘッド部又は延長ケーシングを入口保持部に直接接触しない状態で支えつつ、ヘッド部又は延長ケーシングをボーリング孔内壁に対し回転させるとヘッド部又は延長ケーシングが入口保持部側に保持された内周部分に対してスムーズに回転できることにより、ヘッド部又は延長ケーシングとボーリング孔内壁との間の回転の際の抵抗を減らすこととなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し容易に回転自在として、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易且つ小駆動力で行え、作業性向上と低コスト化が図れる。さらに、ボーリング孔の地表側入口部分を覆って保持することにより、地盤で最も弱い部分となる入口部分の崩壊を防いでボーリング孔へのヘッド部又は延長ケーシングの出し入れや回転が滞りなく行えるという効果を有する。
【0056】
また、本発明によれば、ボーリング孔の地表側入口部分に入口保持部を配設し、ボーリング孔の地表側入口部分を覆って保持することにより、地盤で最も弱い部分となる入口部分の崩壊を防いでボーリング孔へのヘッド部又は延長ケーシングの出し入れや回転が滞りなく行える。さらに、入口保持部の地表側表面に角度目盛が形成されてなり、ヘッド部又は延長ケーシングの回転角度がわかることにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きが容易に把握でき、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節が一層容易に行え、作業性の向上が図れるという効果を有する。
【0057】
また、本発明によれば、入口保持部の地表側表面に角度目盛が形成されてなり、ヘッド部又は延長ケーシングの回転角度がわかることにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きが容易に把握でき、ボーリング孔外側からのヘッド部の位置調節がより一層容易に行え、作業性の向上が図れるという効果を有する。
【0058】
また、本発明によれば、延長ケーシングに両開放端と連通する開口部が形成され、ヘッド部の撮像手段に接続するケーブルを開口部に通して延長ケーシング内側に収められることにより、前記ケーブルを延長ケーシング内に通す作業が容易となり、延長ケーシングの継足し直前にケーブルを開口部から延長ケーシング内に収納でき、ボーリング孔への挿入進行に合わせて継足される複数の延長ケーシング全てに初めからケーブルを通しておかなくても済むこととなり、ケーブル及び延長ケーシングの取扱い性に優れ、作業性が大幅に向上するという効果を有する。
【0059】
また、本発明によれば、ケーブルを収納した延長ケーシングの開口部にスペーサが装着され、ケーブルを収納した延長ケーシングの開口部を水密に塞ぐことにより、ボーリング孔挿入後に湧水等が開口部から延長ケーシング内に浸入することがなく、ヘッド部及び延長ケーシング内部の各機器に水による悪影響を及さないという効果を有する。
【0060】
また、本発明によれば、前記ヘッド部内に撮像方向計測手段が配設され、撮像で得られた画面に撮像方向情報を重ねて表示することにより、ヘッド部のボーリング孔内壁に対する向き、すなわち撮像方向が容易に把握でき、ボーリング孔内壁を撮像した画面が実際のボーリング孔のどの位置にあたるかを確実に判別できるという効果を有する。
【0061】
また、本発明によれば、撮像方向計測手段自体が撮像方向情報を表示可能に形成されて直接撮像手段に撮像され、ボーリング孔内壁の撮像画面に撮像方向情報を重ねて表示できることにより、撮像手段の撮像方向が容易に把握でき、ボーリング孔内壁を撮像した画面と実際のボーリング孔とを確実に一対一に対応させられると共に、撮像方向情報を付加する複雑な画像処理が不要となり、簡略な構成でコストダウンが図れるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置のヘッド部の断面図である。
【図3】(A)は本発明の第1の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の入口保持部の断面図である。
(B)は本発明の第1の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の入口保持部の正面図である。
【図4】(A)は本発明の第2の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシングのケーブル導入状態説明図である。
(B)は本発明の第2の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシングの接続前状態説明図である。
【図5】(A)は本発明の第2の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシング雄端部の概略構成図である。
(B)は本発明の第2の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置の延長ケーシング雌端部の概略構成図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係るボーリング孔内撮像装置のヘッド部断面図である。
【図7】従来のボーリング孔内撮像装置の概略構成図である。
【図8】従来の他のボーリング孔内撮像装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 ボーリング孔内撮像装置
2 ヘッド部
2a 窓部
2b カメラ収納部
3 カメラ
4 平面反射鏡
5 照明ランプ
6 延長ケーシング
6a 開口部
6b 雄端部
6c 嵌合用突起
6d 固定螺子
6e 雌端部
6f 保持溝
6g 固定孔
7 ケーブル
8 ヘッド部軸受体
8a 最外周部分
8b 内周部分
9 入口保持部
9a 角度目盛
10 入口軸受体
10a 最外周部分
10b 内周部分
11 スペーサ
12 ハーフミラー
13 コンパス
14 照明部
40 地盤
50 ボーリング孔
100 ボーリング孔内撮像装置
101 カメラゾンデ
102 システムケーブル
103 制御部
104 昇降機
105 テレビモニタ
106 深度測定器
110 筒体
111 カメラ
112 平面反射鏡
113 ガラス窓
114 電球
115 方位計
201 ヘッド部
202 ケース
202a 内ケース
202b 外ケース
203 カメラ
204 内面鏡
205 アクリル窓
206 照明ランプ
207 照明窓
208 オフセットリング
209 U型ロッド
210 コネクタ
211 ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-boring hole imaging device for imaging and observing a state of an inner wall of a boring hole.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when observing the state of a hole wall in a hole drilled for geology or ground investigation, if the hole drilled is oriented approximately perpendicular to the ground, it is suspended from the ground surface into the hole. Then, an in-boring hole imaging device (borehole camera device) that images the inner wall of the hole has been used.
[0003]
As such conventional borehole imaging devices, those disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-210594 and 6-311401 are known, and an example of such a borehole imaging device is shown in FIG. Shown in FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional borehole imaging apparatus.
[0004]
The conventional
[0005]
The
[0006]
In the conventional borehole imaging device having the above-described configuration, the
[0007]
In addition to the conventional borehole imaging device described above, a device is also used in which a camera is provided at the tip of the rod inserted into the borehole from the ground surface to image the borehole. As such conventional borehole imaging devices, those disclosed in JP-A-6-74764 and JP-A-6-94452 are known, and an example of such a borehole imaging device is shown in FIG. Shown in FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another conventional borehole imaging apparatus.
[0008]
In the conventional borehole imaging device shown in the previous figure, the
[0009]
The
[0010]
The imaging data of the
[0011]
Imaging with the conventional borehole imaging device having the above-described configuration is performed by first inserting the
[0012]
As described above, in the other conventional borehole imaging device described above, the side view image reflected on the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional borehole imaging device is configured as described above, in the former case, there was no problem when it was used for a vertical hole. The problem is that it is very difficult to confirm the state of the inner wall of such a substantially horizontal boring hole.
[0014]
In the latter case, it could be inserted in a substantially horizontal direction, but the length of the U-shaped
[0015]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can image the inner wall of a borehole in any direction of the ground, has no depth limitation, and in any direction of the deep borehole. An object of the present invention is to provide a borehole imaging device capable of reliably imaging an inner wall.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In the borehole imaging device according to the present invention, one end is closed and at least a part of the outer peripheral wall is formed of a substantially cylindrical body having a predetermined length capable of transmitting light, and the borehole of the ground is formed with the closed end side as a tip. A head portion that is inserted into and removed from the hole and is rotatably inserted, an image pickup means that is stored inside the head portion, and an image pickup center axis extension of the image pickup means inside the head portion, and is inclined at a predetermined angle. A reflecting means that enables the imaging means to image the inner wall of the borehole through the light transmitting portion of the head portion; and an inner surface of the head portion that is disposed toward the inner wall of the borehole to be imaged via the light transmitting portion. Illuminating means for irradiating illumination light, and a substantially cylindrical body having both ends open, and one of the open ends is connected to the open end of the head portion and inserted into the boring hole. Insertion An extension casing is extended is plural spliced in series by connecting the open ends between with increasing depth,
A cable for transmitting an imaging signal and supplying power, connected to the imaging means in the head portion through the extension casing from the outside of the boring hole, The one or more extension casings have sufficient torsional rigidity capable of changing the direction of the head portion with respect to the borehole inner wall from the outside of the borehole, The head portion inserted into the boring hole is moved and rotated in the boring hole to image the inner wall of the boring hole. As described above, in the present invention, when the head portion containing the imaging means capable of imaging the outside is inserted into the borehole while the extension casing is added, the imaging means can be sent deep inside the borehole, and the imaging means Therefore, a clear image of the inner wall of the borehole can be obtained, and the inner wall of the borehole can be imaged for any borehole, which is highly convenient.
[0017]
Also , Since the long casing has sufficient torsional rigidity, the orientation of the head portion can be adjusted in the bore hole by rotating the extension casing from the outside of the hole, and an image of the desired inner wall position can be obtained with the imaging means reliably. Become.
[0018]
Moreover, in the borehole imaging device according to the present invention, the head portion includes a wiping means for keeping the light transmitting portion clean as necessary. As described above, in the present invention, the wiping means is disposed in the head portion, and when the light transmission part is soiled, the wiping means can remove the dirt, so that the imaging means can maintain the transparency of the light transmission part. A clear image can always be captured.
[0019]
Further, in the borehole imaging device according to the present invention, if necessary, the outer peripheral portion of the head portion in a predetermined position is rotatably engaged with the outermost peripheral portion contacting the inner wall of the borehole and the innermost peripheral portion. In addition, the head portion bearing body is provided which is composed of an inner peripheral portion integrally provided with the head portion and holds the head portion rotatably with respect to the inner wall of the boring hole. As described above, in the present invention, the head portion bearing body including the outermost peripheral portion and the inner peripheral portion is interposed between the head portion and the inner wall of the borehole, and the head portion does not directly contact the borehole with the head portion bearing body. When the head part is rotated with respect to the inner wall of the boring hole while supporting in the state, the inner peripheral part integral with the head part can smoothly rotate with respect to the outermost peripheral part in contact with the inner wall of the boring hole. The resistance during the rotation of the bore is reduced, the head can be easily rotated relative to the inner wall of the borehole, and the position of the head can be adjusted from the outside of the borehole more easily and with a small driving force, improving workability. And cost reduction.
[0020]
Also, the imaging device in the borehole according to the present invention is formed as a substantially cylindrical body into which the head portion and the extension casing can be inserted, if necessary, and is disposed at a ground surface side entrance portion of the borehole, An inlet holding portion that covers the inlet portion so as not to collapse, and is disposed inside the inlet holding portion and is rotatably engaged with the outermost peripheral portion contacting the inner wall of the inlet holding portion and the innermost outer peripheral portion. And an inlet bearing body comprising an inner peripheral portion that abuts on the surface of the head portion or the extension casing and holds the head portion or the extension casing so as to be movable and rotatable in the axial direction of the borehole. As described above, in the present invention, the inlet holding portion and the inlet bearing body are arranged at the entrance portion on the ground surface side of the borehole, and the head portion or the extension casing is supported by the inlet bearing body in a state where it is not in direct contact with the inlet holding portion. When the head portion or the extension casing is rotated with respect to the inner wall of the boring hole, the head portion or the extension casing can smoothly rotate with respect to the inner peripheral portion held on the inlet holding portion side. The resistance during the rotation of the bore is reduced, the head can be easily rotated relative to the inner wall of the borehole, and the position of the head can be adjusted from the outside of the borehole more easily and with a small driving force, improving workability. And cost reduction. Further, by covering and holding the ground surface side entrance portion of the borehole, the entrance portion, which is the weakest portion of the ground, is prevented from collapsing, and the head portion or the extension casing can be inserted into and removed from the borehole and rotated without delay.
[0021]
Further, the imaging device in the borehole according to the present invention is formed of a substantially cylindrical body into which the head portion and the extension casing can be inserted, if necessary, and is disposed at the ground side entrance portion of the borehole, An angle scale indicating the orientation of the head portion is formed on the surface, and an inlet holding portion that covers the inlet portion and holds it so as not to collapse is provided. As described above, in the present invention, the entrance holding portion is disposed at the ground-side entrance portion of the borehole, and the entrance-portion that becomes the weakest portion of the ground is collapsed by covering and holding the ground-side entrance portion of the borehole. In this way, the head part or the extension casing can be taken in and out of the boring hole and rotated smoothly. Furthermore, an angle scale is formed on the surface on the ground surface side of the inlet holding portion, and by knowing the rotation angle of the head portion or the extension casing, the orientation of the head portion with respect to the inner wall of the borehole can be easily grasped, and from the outside of the borehole. The position of the head can be adjusted more easily, and workability can be improved.
[0022]
Further, the borehole imaging device according to the present invention is formed by forming an angle scale indicating the orientation of the head portion on the ground surface side surface of the entrance holding portion as necessary. Thus, in the present invention, an angle scale is formed on the surface on the ground surface side of the inlet holding portion, and the orientation of the head portion with respect to the inner wall of the borehole can be easily grasped by knowing the rotation angle of the head portion or the extension casing. The position of the head portion can be adjusted more easily from the outside of the boring hole, and workability can be improved.
[0023]
Also, in the borehole imaging device according to the present invention, the extension casing surrounds a series of slit-shaped openings that can be inserted into a cable that is connected to both open ends and connected to the imaging means. It is formed on the side. Thus, in the present invention, the extension casing is formed with an opening communicating with both open ends, and the cable connected to the imaging means of the head is passed through the opening and stored inside the extension casing. It is easy to pass through the extension casing, and the cable can be stored in the extension casing from the opening just before the extension casing is added, and all the extension casings that are added as the insertion into the boring hole progresses from the beginning. It will not be necessary to pass through the cable, the handleability of the cable and the extension casing is excellent, and the workability is greatly improved.
[0024]
The borehole imaging device according to the present invention includes a spacer that is formed as a substantially linear body that can be freely attached to and detached from the opening of the extension casing as needed, and that watertightly closes the opening of the extension casing. is there. As described above, in the present invention, the spacer is attached to the opening of the extension casing that stores the cable, and the opening of the extension casing that stores the cable is watertightly closed, so that the spring water and the like can be removed from the opening after the boring hole is inserted. There is no intrusion into the extension casing, and water does not adversely affect the head unit and each device inside the extension casing.
[0025]
The borehole imaging device according to the present invention is provided with an imaging direction measuring means for measuring the orientation of the head portion with respect to the borehole inner wall, if necessary, and is obtained by the imaging direction measuring means. The obtained imaging direction information is displayed on a part of the imaging screen obtained by the imaging means. As described above, in the present invention, the imaging direction measuring means is provided in the head portion, and the orientation of the head portion with respect to the inner wall of the borehole, that is, imaging is displayed by displaying the imaging direction information superimposed on the screen obtained by imaging. The direction can be easily grasped, and it is possible to reliably determine which position of the actual boring hole the screen imaged from the inner wall of the boring hole is.
[0026]
Further, in the borehole imaging device according to the present invention, the imaging direction measuring means is formed so that the imaging direction information can be displayed on the imaging direction measuring means itself, if necessary, and the inside of the head portion that can be imaged by the imaging means. Are disposed at predetermined positions. As described above, in the present invention, the imaging direction measuring unit itself is formed so as to be able to display the imaging direction information and is directly imaged by the imaging unit, and the imaging direction information can be displayed on the imaging screen of the inner wall of the borehole. The image capturing direction can be easily grasped, the screen that captured the inner wall of the boring hole and the actual boring hole can be made to correspond one-on-one, and complicated image processing that adds image capturing direction information is not required, and a simple configuration Can reduce costs.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging device in a borehole according to the present embodiment, FIG. 2 is a sectional view of a head portion of the imaging device in a borehole according to the present embodiment, and FIG. 3 is an imaging in a borehole according to the present embodiment. It is sectional drawing and front view of the inlet holding part of an apparatus.
[0028]
As shown in the drawings, the borehole imaging device 1 according to the present embodiment has a metal substantially cylindrical shape with a predetermined length having a window portion 2a which is closed at one end and opened at a part of the outer peripheral wall. A
[0029]
The
[0030]
A drive source (not shown) such as a motor is mounted on the
[0031]
The
[0032]
On the other hand, at the ground side entrance portion of the
[0033]
The angle scale 9 a of the inlet holding portion 9 indicates which direction of the inner wall of the
[0034]
Further, the
Next, the imaging operation of the borehole imaging device according to the present embodiment will be described.
[0035]
In advance,
[0036]
As described above, in the in-boring hole imaging device according to the present embodiment, the
[0037]
(Second embodiment of the present invention)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic configuration explanatory diagram of an extension casing of the imaging device in the borehole according to this embodiment, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a main configuration of the extension casing of the imaging device in the borehole according to the present embodiment.
[0038]
The imaging device 1 in the borehole in the present embodiment includes a
[0039]
The
Next, the imaging operation of the borehole imaging device according to the present embodiment will be described.
[0040]
Unlike the first embodiment, it is not necessary to pass the
[0041]
After that, as in the first embodiment, the
[0042]
As described above, in the borehole imaging device according to the present embodiment, the
[0043]
(Third embodiment of the present invention)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the head portion of the imaging device in the borehole according to this embodiment.
[0044]
The imaging device 1 in the borehole in the present embodiment includes a
[0045]
Next, the imaging operation of the borehole imaging device according to the present embodiment will be described.
As in the first embodiment, the
[0046]
The image of the inner wall of the borehole 50 reflected on the reflecting
[0047]
As described above, in the in-boring hole imaging device according to the present embodiment, the
[0048]
In the borehole imaging device according to each of the first to third embodiments, when the
[0049]
In the borehole imaging device according to each of the first to third embodiments, the
[0050]
Further, in the borehole imaging device according to each of the first to third embodiments, the configuration is applied to the borehole 50 in a substantially horizontal direction or a substantially vertical direction. In each of the first and second embodiments, the inner wall of the
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the head unit containing the imaging unit capable of imaging the outside is inserted into the boring hole while the extension casing is added, so that the imaging unit can be sent deep inside the boring hole, A clear image of the inner wall of the borehole can be obtained from the image pickup means, and the inner wall of the borehole can be imaged with respect to any borehole, which is highly convenient.
[0052]
In addition, according to the present invention, since the extension casing has sufficient torsional rigidity, the orientation of the head portion can be adjusted in the bore hole by rotating the extension casing from the outside of the hole. The effect is that an image of the position can be obtained.
[0053]
Further, according to the present invention, the wiping means is disposed on the head portion, and when the light transmission part is soiled, the wiping means can remove the dirt, so that the imaging means can maintain the transparency of the light transmission part. It has an effect that a clear image can always be taken.
[0054]
Further, according to the present invention, the head part bearing body composed of the outermost peripheral part and the inner peripheral part is interposed between the head part and the inner wall of the boring hole, and the head part does not directly contact the boring hole by the head part bearing body. When the head part is rotated with respect to the inner wall of the boring hole while supporting in the state, the inner peripheral part integral with the head part can smoothly rotate with respect to the outermost peripheral part in contact with the inner wall of the boring hole. The resistance during the rotation of the bore is reduced, the head can be easily rotated relative to the inner wall of the borehole, and the position of the head can be adjusted from the outside of the borehole more easily and with a small driving force, improving workability. Thus, the cost can be reduced.
[0055]
Further, according to the present invention, the inlet holding portion and the inlet bearing body are disposed at the ground surface side inlet portion of the boring hole, and the head portion or the extension casing is supported by the inlet bearing body without directly contacting the inlet holding portion, When the head portion or the extension casing is rotated with respect to the inner wall of the boring hole, the head portion or the extension casing can smoothly rotate with respect to the inner peripheral portion held on the inlet holding portion side. The resistance during the rotation of the bore is reduced, the head can be easily rotated relative to the inner wall of the borehole, and the position of the head can be adjusted from the outside of the borehole more easily and with a small driving force, improving workability. And cost reduction. Furthermore, by covering and holding the surface side entrance part of the boring hole, it is possible to prevent the entrance part, which is the weakest part of the ground, from collapsing, and to move the head part or extension casing into and out of the boring hole and rotate without delay. Have
[0056]
Further, according to the present invention, the inlet holding portion is disposed at the ground-side entrance portion of the borehole, and the ground-side entrance portion of the borehole is covered and held, whereby the entrance portion that becomes the weakest portion of the ground is collapsed. In this way, the head part or the extension casing can be taken in and out of the boring hole and rotated smoothly. Furthermore, an angle scale is formed on the surface on the ground surface of the inlet holding part, and by knowing the rotation angle of the head part or the extension casing, the orientation of the head part with respect to the inner wall of the boring hole can be easily grasped, and from the outside of the boring hole. The position of the head can be adjusted more easily, and workability can be improved.
[0057]
Further, according to the present invention, an angle scale is formed on the surface on the ground surface side of the inlet holding portion, and the orientation of the head portion with respect to the inner wall of the borehole can be easily grasped by knowing the rotation angle of the head portion or the extension casing. The position adjustment of the head part from the outside of the boring hole can be performed more easily, and the workability can be improved.
[0058]
Further, according to the present invention, the opening is formed in the extension casing so as to communicate with both open ends, and the cable connected to the imaging means of the head is passed through the opening and stored inside the extension casing. It is easy to pass through the extension casing, the cable can be stored in the extension casing from the opening immediately before the extension casing is added, and all the extension casings that are added as the insertion into the boring hole progresses from the beginning. It is not necessary to pass through the cable, and the cable and the extension casing are easy to handle, and the workability is greatly improved.
[0059]
Further, according to the present invention, the spacer is attached to the opening of the extension casing that stores the cable, and the opening of the extension casing that stores the cable is watertightly closed, so that the spring water and the like can be removed from the opening after the boring hole is inserted. There is no intrusion into the extension casing, and there is an effect that the head part and each device inside the extension casing are not adversely affected by water.
[0060]
Further, according to the present invention, the imaging direction measuring means is provided in the head portion, and the orientation of the head portion with respect to the inner wall of the borehole, that is, imaging, is displayed by superimposing the imaging direction information on the screen obtained by imaging. The direction can be easily grasped, and there is an effect that it is possible to reliably determine which position of the actual boring hole the screen imaged from the inner wall of the boring hole is.
[0061]
Further, according to the present invention, the imaging direction measuring means itself is formed so as to be able to display the imaging direction information, is directly imaged by the imaging means, and the imaging direction information can be displayed on the imaging screen of the inner wall of the borehole. The image capturing direction can be easily grasped, the screen where the inner wall of the boring hole is imaged and the actual boring hole can be made to correspond one-on-one, and complicated image processing that adds image capturing direction information is not required, and a simple configuration Thus, the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging device in a borehole according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the head portion of the imaging device in the borehole according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a cross-sectional view of an inlet holding portion of the imaging device in a borehole according to the first embodiment of the present invention.
(B) is a front view of the entrance holding part of the imaging device in the borehole according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4A is an explanatory diagram of a cable introduction state of an extension casing of an imaging device in a borehole according to a second embodiment of the present invention.
(B) is a state explanatory drawing before the connection of the extension casing of the imaging device in a borehole which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
FIG. 5A is a schematic configuration diagram of a male end portion of an extension casing of an imaging device in a borehole according to a second embodiment of the present invention.
(B) is a schematic block diagram of the extension casing female end part of the imaging device in a borehole which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a head part of an imaging device in a borehole according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional borehole imaging apparatus.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another conventional borehole imaging apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Boring hole imaging device
2 Head
2a Window
2b Camera storage
3 Camera
4 plane reflectors
5 Lighting lamp
6 Extension casing
6a opening
6b Male end
6c Protrusion for fitting
6d fixing screw
6e Female end
6f Holding groove
6g fixing hole
7 Cable
8 Head bearing body
8a outermost part
8b Inner circumference
9 Entrance holder
9a Angle scale
10 Inlet bearing body
10a outermost part
10b Inner circumference
11 Spacer
12 half mirror
13 Compass
14 Illumination
40 ground
50 Boring hole
100 Boring hole imaging device
101 camera sonde
102 System cable
103 Control unit
104 Elevator
105 TV monitor
106 Depth measuring device
110 cylinder
111 cameras
112 Planar reflector
113 Glass window
114 light bulb
115 compass
201 Head
202 cases
202a inner case
202b outer case
203 Camera
204 Internal mirror
205 acrylic window
206 Lighting lamp
207 Lighting window
208 Offset ring
209 U-shaped rod
210 connector
211 cable
Claims (10)
前記ヘッド部の内側に格納される撮像手段と、
前記ヘッド部内側の撮像手段の撮像中心軸延長上に所定角度傾斜して配置され、前記ヘッド部の光透過部分を通してボーリング孔内壁を前記撮像手段で撮像可能とする反射手段と、
前記ヘッド部の内側に配設され、前記光透過部分を介して撮像対象のボーリング孔内壁へ向けて照明光を照射する照明手段と、
両端が開放した略筒状体で形成され、開放端の一方を前記ヘッド部の開放端に接続してボーリング孔内に挿入されると共に、ボーリング孔への挿入深さの増大に従って開放端同士の接続により直列に複数継足されて延長される延長ケーシングと、
ボーリング孔外部から前記延長ケーシング内を通ってヘッド部内の撮像手段に接続され、撮像信号伝送及び電力供給を行うケーブルとを備え、
前記一又は複数の延長ケーシングが、ボーリング孔外側からヘッド部のボーリング孔内壁に対する向きを変更可能な十分なねじり剛性を有してなり、
前記ボーリング孔内に挿入したヘッド部をボーリング孔内で移動並びに回転させ、前記ボーリング孔内壁を撮像することを特徴とするボーリング孔内撮像装置。One end is closed, and at least a part of the outer peripheral wall is formed of a substantially cylindrical body having a predetermined length that can transmit light, and the closed end is inserted into the ground boring hole so that it can be inserted into and removed from the borehole. A head part,
Imaging means stored inside the head portion;
Reflecting means that is disposed at a predetermined angle on the imaging center axis extension of the imaging means inside the head portion, and that allows the imaging means to image the inner wall of the borehole through the light transmitting portion of the head portion;
Illuminating means disposed inside the head portion and irradiating illumination light toward the inner wall of the borehole to be imaged through the light transmission portion;
It is formed of a substantially cylindrical body with both ends open, and one of the open ends is connected to the open end of the head portion and inserted into the boring hole, and between the open ends as the insertion depth into the boring hole increases. An extension casing that is extended in series by connection and extended;
A cable for transmitting an imaging signal and supplying power, connected to the imaging means in the head portion through the extension casing from the outside of the boring hole,
The one or more extension casings have sufficient torsional rigidity capable of changing the direction of the head portion with respect to the borehole inner wall from the outside of the borehole,
A boring hole imaging device characterized in that a head portion inserted into the boring hole is moved and rotated in the boring hole to image the inner wall of the boring hole.
前記ヘッド部が、光透過部分を清浄に保つ清拭手段を有してなることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to claim 1,
The boring hole imaging device , wherein the head portion includes wiping means for keeping a light transmitting portion clean .
前記ヘッド部の所定位置の外周部に、ボーリング孔内壁に接触する最外周部分及び当該最外周部分内側に回動自在に係合し、ヘッド部と一体に配設されてなる内周部分からなり、ヘッド部をボーリング孔内壁に対し回転自在に保持するヘッド部軸受体を配設することを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to claim 1 or 2,
The outer peripheral portion at a predetermined position of the head portion includes an outermost peripheral portion that contacts the inner wall of the boring hole and an inner peripheral portion that is rotatably engaged inside the outermost peripheral portion and disposed integrally with the head portion. A boring hole imaging device comprising: a head portion bearing body that rotatably holds the head portion with respect to an inner wall of the boring hole .
前記ヘッド部並びに延長ケーシングを内側に挿入可能な略筒状体で形成され、前記ボーリング孔の地表側入口部分に配設され、前記入口部分を覆って崩れないよう保持する入口保持部と、
当該入口保持部の内側に配設され、入口保持部内壁に接触する最外周部分及び当該最外周部分内側に回動自在に係合し、且つヘッド部又は延長ケーシング表面に当接してヘッド部又は延長ケーシングをボーリング孔軸方向移動自在且つ回転自在に保持する内周部分からなる入口軸受体とを備えることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to any one of claims 1 to 3,
An inlet holding portion that is formed of a substantially cylindrical body into which the head portion and the extension casing can be inserted, and is disposed at a ground surface side inlet portion of the boring hole and holds the inlet portion so as not to collapse;
It is disposed inside the inlet holding portion, and is rotatably engaged with the outermost peripheral portion contacting the inner wall of the inlet holding portion and the innermost outer peripheral portion, and in contact with the head portion or the surface of the extension casing. A borehole imaging apparatus comprising: an inlet bearing body including an inner peripheral portion that holds the extension casing so as to be movable and rotatable in the axial direction of the borehole.
前記ヘッド部並びに延長ケーシングを挿入可能な略筒状体で形成され、前記ボーリング孔の地表側入口部分に配設され、地表側表面にヘッド部の向きを示す角度目盛を形成されてなり、前記入口部分を覆って崩れないよう保持する入口保持部を備えることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to any one of claims 1 to 3 ,
It is formed of a substantially cylindrical body into which the head part and the extension casing can be inserted, and is disposed at the ground surface side entrance portion of the boring hole, and is formed with an angle scale indicating the direction of the head part on the ground surface. An in-boring-hole imaging device comprising an inlet holding portion that covers and holds an inlet portion so as not to collapse .
前記入口保持部の地表側表面に、ヘッド部の向きを示す角度目盛を形成されてなることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to claim 4 ,
An in-boring-hole imaging device , wherein an angle scale indicating the direction of the head portion is formed on the surface of the entrance holding portion on the ground surface side .
前記延長ケーシングが、両開放端に連通し、且つ撮像手段に接続されるケーブルを挿入可能な一連のスリット状の開口部を周側部に形成されてなることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to any one of claims 1 to 6 ,
A boring hole imaging device characterized in that the extension casing is formed with a series of slit-like openings on the peripheral side portion, which can communicate with both open ends and into which a cable connected to imaging means can be inserted. .
前記延長ケーシングの開口部に着脱自在な略線状体で形成され、前記延長ケーシングの開口部を水密に塞ぐスペーサを備えることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to claim 7 ,
A borehole imaging apparatus , comprising: a spacer that is formed in a substantially linear shape that is detachable from an opening of the extension casing, and that watertightly closes the opening of the extension casing .
前記ボーリング孔内壁に対する前記ヘッド部の向きを計測する撮像方向計測手段が前記ヘッド部内に配設され、前記撮像方向計測手段により得られた撮像方向情報を前記撮像手段により得た撮像画面の一部に表示させることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to any one of claims 1 to 8 ,
An imaging direction measuring means for measuring the orientation of the head part with respect to the inner wall of the boring hole is disposed in the head part, and a part of the imaging screen obtained by the imaging means for imaging direction information obtained by the imaging direction measuring means A boring hole imaging device characterized by being displayed on the screen .
前記撮像方向計測手段が、当該撮像方向計測手段自体に撮像方向情報を表示可能に形成され、前記撮像手段で撮像可能なヘッド部内の所定位置に配設されることを特徴とするボーリング孔内撮像装置。In the boring hole imaging device according to claim 9 ,
The imaging direction measuring means is formed so that imaging direction information can be displayed on the imaging direction measuring means itself, and is arranged at a predetermined position in a head part that can be imaged by the imaging means. apparatus.
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