JPH0363387A - オーガボーリングによる掘削孔の変位量計測方法 - Google Patents

オーガボーリングによる掘削孔の変位量計測方法

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JPH0363387A
JPH0363387A JP1197704A JP19770489A JPH0363387A JP H0363387 A JPH0363387 A JP H0363387A JP 1197704 A JP1197704 A JP 1197704A JP 19770489 A JP19770489 A JP 19770489A JP H0363387 A JPH0363387 A JP H0363387A
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正 吉川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、オーガボーリングによる掘削孔の変位量を定
量的に計測する方法に関する。
〈従来の技術〉 オーガロッドによる掘削施工では、リーダに取付けた傾
斜計により掘削孔の傾斜量を管理しているが、ロッド相
互のジヨイント部で屈曲を生じ、掘削長が長い場合はリ
ーダの傾斜のみを計測管理しても精度の高い掘削孔を造
成することが出来ない。よって掘削作業終了後直ちに杭
を建込むことが出来ない場合が生ずる。すなわち、再度
掘削の手戻りを必要とすることがあった。
その為ロッド内に設けた角溝なガイドにして挿入型傾斜
計及び方位計を吊り下して設置し、これにより各深度毎
のオーガロッドの傾斜量を検出し且つ積分累計すること
により計測することが行なわれている。又別の方法とし
てはオーガロッドの先端付近に傾斜計を設置して一定量
の掘削が終了する毎に傾斜と深度を計測し、当該掘削施
工終了までの深度毎に於ける傾斜を計測することで、各
深度の変位量を前記同様に算出する方法が採られている
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記の掘削施工において、前者の如くオ
ーガロッド内に設けた角溝なガイドにして挿入型傾斜計
及び方位計を設置する手段は、オーガロッドを上部から
先端部まで一様に貫通させる必要があり構造上からして
難しい。すなわちオーガロッドのジヨイント部に段差が
生じ、挿入型傾斜計等を円滑に設置するのは容易でない
。しかもこの段差が計量時の誤差原因となる。更に挿入
型傾斜計等を吊り下して設置する為には十分な時間が必
要であり、この時間がそのまま計測施工を長時間化させ
ることになる。よって自動計測自体が極めて難しいもの
となる。
一方後者においては掘削孔に余掘りが発生して掘削孔と
先端部のオーガロッドとは平行にならない。この為傾斜
量の誤差が累積されて先端部のオーガロッドにおける誤
差は極めて大きくなる。
しかも孔曲がりの屈曲点に比例して計測点を設定する必
要が生じ、これが計測に要する時間を増大させることに
なる。更に傾斜計のX、Y軸を地上の基準線と正確に合
わせておく必要がある為、オーガロッドの回転、停止操
作時には正確な作業が要求される。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は上記の課題を解決する為に威された掘削孔の変
位量計測方法である。
すなわち地上にて予め掘削基準点のX−Y座標を設定し
ておき、各オーガロッドの長さ方向中間位置に設置した
傾斜計により鉛直方向に対する各オーガロッドの傾斜量
を計測する。そして深度検出器により計測した掘削孔深
度によって、オーガロッドの地中埋没長を算出する。
更に上記の如く計測された各傾斜量と、地中埋没長及び
各オーガロッド長によって、各オーガロッドの変位量を
求める。この変位量をX、Y威分毎に累計し、上記掘削
基準点に対する先端オーガロッドの回転角度によって上
記累計したX、Y成分を座標変換する。これにより掘削
基準点に対する先端オーガロッドの変位座標を算出する
ものである。
〈作用〉 本発明の変位量計測方法によれば、オーガロッドの各傾
斜量と地中埋没長及び各オーガロッド長とによって求め
た変位量をX、Y威分毎に累計し、且つ掘削基準点に対
してオーガロッドが威す回転角度によって先端オーガロ
ッドの変位座標を算出する結果計測点も少なくて済む。
よってオーガロッドの本数に比例して計測誤差が累積さ
れず、且つ計測に要する時間も短縮され全体として効率
良い計測方法である。
〈実施例〉 次に本発明の変位量計測方法を詳細に説明する。
第1図はオーガボーリングによる掘削施工を示す図であ
り、又第2図は、地上GL上の掘削基準点Pから複数の
オーガロッドR8−R5により地中に向けて掘削した状
態を示す側面概略図である。第3図は掘削基準点Pと先
端オーガロッドR1の変位を示す平断面概略図である。
更に第4図は本計測方法の制御回路を示す図である。
掘削基準点PからオーガロッドR1−R5により掘削す
るに際し、各オーガロッドR1−R5自体の剛性は高く
、しかも計測時に貫入力(ビット荷重)を加えない為、
オーガロッドR□〜R5自体の撓みは極めて少ない。よ
って各オーガロッドR1−R5を直線体とみなし、且つ
又オーガロッド相互の屈曲はジヨイント部J、〜J4に
よってのみ生ずると仮定する。
先端オーガロッドR8に対して第2のオーガロッドR2
を、又それに第3のオーガロッドR3を以下同様に第4
のオーガロッドR4,第5のオーガロッドR5をそれぞ
れジヨイント部J1゜J 2.J 3.J 4を介して
接続する。
地上GLにおいては予め掘削基準点PのX、Y座標(X
o 、yo ’Jを設定する。すなわち掘削基準点Pに
おける先端オーガロッドR8の中心座標をスケール等に
よって計測する。この数値を計測管理装置1のタッチパ
ネルを介して入力する。
一方各オーガロッドR、、R2、R:l 、 R4、R
sは、上述した如く直線体であり、その長さを実測して
それぞれl −9i 2.Jl 3.Jl 4.x−と
する。又これら各オーガロッドR1−R5の各長さ方向
中間位置には傾斜計M、〜M5がそれぞれ設置される。
この傾斜計M1〜M5としてはオーガロッドの鉛直方向
に対する傾斜量をとらえて出力する、例えば差動トラン
スや歪ゲージ等が用いられる。
上記各傾斜計M1〜MSによって先端オーガロッドR1
から第5のオーガロッドR13に至る各傾斜量(X、Y
成分)はそれぞれ(°θ、x、θ1y)。
(02X+ θty)、(θ2x、θ:sy)、(θ4
x、θ4y)。
(θ5x、θsy)として計測され、これが信号切替器
m1乃至m5を介してロータリーコネクター2に入力さ
れる。ロータリーコネクター2においては、その回転部
と固定部との間で信号の受渡しが行なわれる。
第4図に示す如く、計測用電源がONされた間に各傾斜
計M0〜M5は対応する信号切替器m、〜m5によって
、それぞれの一定の時間差て各傾斜量(θlx、θ1y
)〜(θsx、θ5y)の信号を計測管理装置1にイン
プットする。この様に信号切替器m1〜m5を介在させ
ることで多くの傾斜計を設置しても信号ケーブル線は増
加せず、よってオーガロッド内でのケーブル線コネクタ
設置は容易となる。
又第1図に示す如くヘッドHにはワイヤWを介して掘削
孔の深さを計測する為の深度検出器3としてインドリメ
ント型ロータリーエンコーダーが取付けられる。この深
度検出器3により掘削孔深度を検出し、これを計測管理
装置にインプットすることでオーガロッドの地中埋没長
L(第2図参照)として算出される。
一方ヘッドHには回転角度検出器4としてアブソリュー
ト型ロータリーエンコーダー等が取付けられる。この回
転角度検出器4によりオーガロッドの回転角度が検出さ
れる。当該回転角φは、上述した掘削基準点のX、Y座
標(xo 、 YO)と各オーガロッドR,〜R5の威
す角度として検出される。
上述した如く、各オーガロッドR3−R5はそれぞれジ
ヨイント部J、〜J4にて屈曲すると仮定した九、OL
上の掘削基準点(Xa 、 Yo )に対する先端オー
ガロッドR1の変位座標は、第2図に示す如くオーガロ
ッドRSの中途まで地中に埋没している場合には、次式
により求められる。
先端オーガロッドR,のX軸変位量XLは、XL=fL
+sin θ、>(+fL2sinθ2 x+13si
n θ、x+M< sinθ4 X + JL’s S
in 08X、同Y軸変位量YL、は yL=i、sinθ1y”J12sinθ2’/+1x
sinθ3y十文4sinθ4 ’/ +ls sin
θs3’となる。
イ旦しis =L−(文、+12十立3千文、)。
よって第2図の如く第1オーガロツドR1における変位
座標(X、Y)は次の如き座標変換によって求められる
X = X 、、cosφ−YLsinφ+X。
Y = X Lsinφ+Y、cosφ+Y0上記の座
標変換によって求められた変位座標(X、Y)により掘
削基準点Pと先端オーガロッドR1との変位量、すなわ
ち掘削孔の変位量が求められ、これか計測管理装置のC
RT等に表示される。
尚上記計測法に於いて、同じ深度でオーガロッドを3回
(例えば0°、120″、240°の近傍位置)繰り返
して計測し、各位置の変位量を算出する。
理論上は、三位置での計測は一致するが回転時のズレ、
傾斜計の設定誤差等較正誤差により必ずしも同一とはな
らない。この場合上記三位置を結んだ三角形の中心位置
を算出し、ここの値で変位量を読み取る。これにより全
体の計測精度が向上する。
〈発明の効果〉 以上の如く本発明の変位量計測方法によれば、先端オー
ガロッドの変位量を累計的に計測することで掘削孔の変
位量を即時に計測出来る。よって掘削施工に要する時間
が大幅に縮小される。又掘削深度に応じてその都度傾斜
と深度を測定する必要もなく、且つオーガロッドを基準
線等に整合させて回転停止させることもない為等作業性
を向上させ得る。しかもオーガロッド相互の角度合わせ
等による誤差は累積されず、掘削作業全体の精度が大幅
に向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、オーガボーリングによる掘削施工を示す図、 第2図は、掘削地中を示す側面概略図、第3図は、同平
断面概略図。 第4図は、本発明の変位量計測制御回路を示す図、 第5図は、各傾斜計のタイムチャートを示す図である。 1・・・計測管理装置。 2・・・ロータリーコネクター 4・・・回転角検出器。 R・・・オーガロッド。 θ、〜θ、・・・傾斜量。 φ・・・回転角。 3・・・深度検出器。 P・・・掘削基準点。 交・・・オーガロッド長。 L・・・地中埋没長。 M−・・傾斜計。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数本のオーガロッドを接続して地中を掘削するオーガ
    ボーリングであって、 地上にて掘削基準点のX−Y座標を設定し、各オーガロ
    ッドの長さ方向中間位置に設置した傾斜計により、鉛直
    方向に対する各オーガロッドの傾斜量を計測するととも
    に、 深度検出器により計測した掘削孔深度によりオーガロッ
    ドの地中埋没長を算出し、 上記各傾斜量と上記地中埋没長及び予め計測した各オー
    ガロッド長とにより各オーガロッドの変位量を求め、こ
    れをX、Y成分毎に累計し、上記掘削基準点に対するオ
    ーガロッドの回転角度をもとに上記累計したX、Y成分
    を座標変換して前記掘削基準点に対する先端オーガロッ
    ドの変位座標を算出することを特徴とするオーガ ボーリングによる掘削孔の変位量計測方法。
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