JPH06330688A - 孔内イメージングツール - Google Patents
孔内イメージングツールInfo
- Publication number
- JPH06330688A JPH06330688A JP12136293A JP12136293A JPH06330688A JP H06330688 A JPH06330688 A JP H06330688A JP 12136293 A JP12136293 A JP 12136293A JP 12136293 A JP12136293 A JP 12136293A JP H06330688 A JPH06330688 A JP H06330688A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- guide member
- electrodes
- point
- hole wall
- Prior art date
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- Granted
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パッドを使用せずに、より多数の電極をプ
ローブの周囲に密に配設可能とした孔内イメージングツ
ールを提供することにある。 【構成】 バネ性に富む多数の針状電極１１の自由端
側を、アクチュエータ９により上下方向に可動な電極案
内部材１０によって環状に均等配置する。各針状電極１
１の基部側は針状電極１１に形成した点電極１１ｄを放
射方向に向けた状態で固定する。電極案内部材１０の前
進で点電極１１ｄは外側へ拡張して孔壁に密着し、逆に
該電極案内部材１０の後退で点電極１１ｄは内側へ収斂
して孔壁との接触が断たれる。
ローブの周囲に密に配設可能とした孔内イメージングツ
ールを提供することにある。 【構成】 バネ性に富む多数の針状電極１１の自由端
側を、アクチュエータ９により上下方向に可動な電極案
内部材１０によって環状に均等配置する。各針状電極１
１の基部側は針状電極１１に形成した点電極１１ｄを放
射方向に向けた状態で固定する。電極案内部材１０の前
進で点電極１１ｄは外側へ拡張して孔壁に密着し、逆に
該電極案内部材１０の後退で点電極１１ｄは内側へ収斂
して孔壁との接触が断たれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地層の状況や地盤の亀
裂の状態等を把握するため、ボーリング孔の孔壁面の多
数点から電流を流し込み、そのとき測定された電流強度
変化により孔壁状態をイメージングさせるようにする孔
内イメージングツールに関するものである。
裂の状態等を把握するため、ボーリング孔の孔壁面の多
数点から電流を流し込み、そのとき測定された電流強度
変化により孔壁状態をイメージングさせるようにする孔
内イメージングツールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボーリング孔の孔壁状態を可視化して捕
えることにより、多くの有益な情報を得ることができ
る。このため従来からテレビカメラを孔内に降して孔壁
の観察を行っているが、孔内水が濁っていたり泥水が孔
壁に付着している場合には、明瞭な孔壁の画像を得るこ
とができない。一方、超音波により孔壁を映像化した
り、比抵抗の分布から孔壁を可視化する方法も利用され
ている。しかし、これだとプローブの外径が大きくなっ
て、６６mm孔や７６mm孔程度の小径なボーリング孔には
適用が困難であった。
えることにより、多くの有益な情報を得ることができ
る。このため従来からテレビカメラを孔内に降して孔壁
の観察を行っているが、孔内水が濁っていたり泥水が孔
壁に付着している場合には、明瞭な孔壁の画像を得るこ
とができない。一方、超音波により孔壁を映像化した
り、比抵抗の分布から孔壁を可視化する方法も利用され
ている。しかし、これだとプローブの外径が大きくなっ
て、６６mm孔や７６mm孔程度の小径なボーリング孔には
適用が困難であった。
【０００３】因みに、図５に、孔壁に流れ込む電流強度
により孔壁を映像化する場合のプローブを示し、簡単に
説明すると、これはセンター電極３０とは別に、分解能
を向上させるためガード電極３１を用いて電流を収束さ
せ、これら電極を装着する各パッド３２は複雑な拡張収
縮機構３３によって孔内面に密着させるようにしてい
た。このためパッド３２の数つまり一回の測定で測定可
能な測定点は精々１６個程度であり、しかもジャミング
（孔内抑留）の虞もあった。
により孔壁を映像化する場合のプローブを示し、簡単に
説明すると、これはセンター電極３０とは別に、分解能
を向上させるためガード電極３１を用いて電流を収束さ
せ、これら電極を装着する各パッド３２は複雑な拡張収
縮機構３３によって孔内面に密着させるようにしてい
た。このためパッド３２の数つまり一回の測定で測定可
能な測定点は精々１６個程度であり、しかもジャミング
（孔内抑留）の虞もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した実
情に鑑み、パッドを使用せずに、より多数の電極をプロ
ーブの周囲に密に配設可能とし、一回の測定における測
定点数の増大を図れるだけでなく、ガード電極がなくと
もこれと類似した電流収束効果を持たせ且つ分解能の向
上を期待できる孔内イメージングツールを提供すること
を、その目的としている。
情に鑑み、パッドを使用せずに、より多数の電極をプロ
ーブの周囲に密に配設可能とし、一回の測定における測
定点数の増大を図れるだけでなく、ガード電極がなくと
もこれと類似した電流収束効果を持たせ且つ分解能の向
上を期待できる孔内イメージングツールを提供すること
を、その目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、方位センサを
内装した方位計測ユニット並びに内装されたアクチュエ
ータにより上下方向に可動な電極案内部材と、外部の電
源と電気的に接続されたバネ性に富む導線を合成樹脂製
外皮で被覆し先端側面箇所に点電極を形成した多数の針
状電極を有する電流強度計測ユニットより構成され、上
記各針状電極の基部側は点電極を放射方向に向けた状態
で固定され、各針状電極の自由端側は上記電極案内部材
によって環状に均等配置されてなり、上記電極案内部材
の前進で点電極を外側へ拡張して孔壁に密着させ、逆に
該電極案内部材の後退で点電極を内側へ収斂して孔壁と
の接触を断つようにしたものである。
内装した方位計測ユニット並びに内装されたアクチュエ
ータにより上下方向に可動な電極案内部材と、外部の電
源と電気的に接続されたバネ性に富む導線を合成樹脂製
外皮で被覆し先端側面箇所に点電極を形成した多数の針
状電極を有する電流強度計測ユニットより構成され、上
記各針状電極の基部側は点電極を放射方向に向けた状態
で固定され、各針状電極の自由端側は上記電極案内部材
によって環状に均等配置されてなり、上記電極案内部材
の前進で点電極を外側へ拡張して孔壁に密着させ、逆に
該電極案内部材の後退で点電極を内側へ収斂して孔壁と
の接触を断つようにしたものである。
【０００６】
【作 用】ボーリング孔内にプローブを降下させるとき
は電極案内部材を後退させる。これによりバネ性に富む
多数の針状電極は内側に収斂して点電極を孔壁から離す
から、孔壁面との接触による点電極の磨損を防げる。点
電極を正しい向きに向けた針状電極はその基部側が固定
され、自由端側が電極案内部材で規制されているから、
測定時、電極案内部材の前進で針状電極は外側に湾曲拡
張して各点電極を孔壁面に確実に密着させ、１回の測定
で孔周面の多数点における正確な測定データを得ること
ができる。この構造はジャミングの危険性が低く、パッ
ドを使用しないため電極を密に配設でき、これによって
ガード電極と類似した電流収束効果を持たせることがで
きる。また点電極とすることによって分解能の向上も図
ることができる。
は電極案内部材を後退させる。これによりバネ性に富む
多数の針状電極は内側に収斂して点電極を孔壁から離す
から、孔壁面との接触による点電極の磨損を防げる。点
電極を正しい向きに向けた針状電極はその基部側が固定
され、自由端側が電極案内部材で規制されているから、
測定時、電極案内部材の前進で針状電極は外側に湾曲拡
張して各点電極を孔壁面に確実に密着させ、１回の測定
で孔周面の多数点における正確な測定データを得ること
ができる。この構造はジャミングの危険性が低く、パッ
ドを使用しないため電極を密に配設でき、これによって
ガード電極と類似した電流収束効果を持たせることがで
きる。また点電極とすることによって分解能の向上も図
ることができる。
【０００７】
【実施例】装置全体の概要を図１に示した説明図によっ
て概要を説明すると、ケーブル２によってボーリング孔
１内に懸垂支持されたプローブ３は、上下２か所にセン
トラライザ６を設け方位センサ７を内装した方位計測ユ
ニット４、および内装されたアクチュエータ９によって
上下方向に可動な電極案内部材１０により例えば３２本
といった多数の針状電極１１を環状に均等配置された電
流強度計測ユニット５とから構成されていて、孔壁に密
着する各針状電極１１の点電極１１ｄから電流を流し、
流れ出す電流の大きさを検出用抵抗Ｒの電位差として測
定され（図４参照）、その測定データは地上のデータ収
録装置８によって記録・処理されるようになっている。
て概要を説明すると、ケーブル２によってボーリング孔
１内に懸垂支持されたプローブ３は、上下２か所にセン
トラライザ６を設け方位センサ７を内装した方位計測ユ
ニット４、および内装されたアクチュエータ９によって
上下方向に可動な電極案内部材１０により例えば３２本
といった多数の針状電極１１を環状に均等配置された電
流強度計測ユニット５とから構成されていて、孔壁に密
着する各針状電極１１の点電極１１ｄから電流を流し、
流れ出す電流の大きさを検出用抵抗Ｒの電位差として測
定され（図４参照）、その測定データは地上のデータ収
録装置８によって記録・処理されるようになっている。
【０００８】上記した電流強度計測ユニット５の内部構
造の概略を示した図２の斜視図、および電流強度計測ユ
ニット５の詳細断面図である図３によって、各部の詳細
を説明すると、つぎのとおりである。上記したアクチュ
エータ９は、合成樹脂製の筒体１２内に装着され正逆い
ずれの方向にも回転可能な駆動モータ９ａと、該駆動モ
ータ９ａの軸に接続されたネジ軸９ｂと、該ネジ軸９ｂ
に螺合するナット９ｃを設けたスプライン軸９ｄと、該
スプライン軸９ｄとはカップリング９ｅによって接続さ
れた合成樹脂製の連結ロッド９ｆとから成る。
造の概略を示した図２の斜視図、および電流強度計測ユ
ニット５の詳細断面図である図３によって、各部の詳細
を説明すると、つぎのとおりである。上記したアクチュ
エータ９は、合成樹脂製の筒体１２内に装着され正逆い
ずれの方向にも回転可能な駆動モータ９ａと、該駆動モ
ータ９ａの軸に接続されたネジ軸９ｂと、該ネジ軸９ｂ
に螺合するナット９ｃを設けたスプライン軸９ｄと、該
スプライン軸９ｄとはカップリング９ｅによって接続さ
れた合成樹脂製の連結ロッド９ｆとから成る。
【０００９】駆動モータ９ａの作動で上下の方向に動く
連結ロッド９ｆの先端には上記した電極案内部材１０が
取付いている。合成樹脂製のこの電極案内部材１０はそ
の外周面に薄い合成樹脂製の仕切板１３を放射方向に植
設され、これら各仕切板１３によって針状電極１１の数
（本例では３２本）に等しい仕切られた通路を形成する
と共に、各通路には外方に向く傾斜案内面１０ａを形成
している。尚、電極案内部材１０に仕切板１３に代わる
溝（図示するを省略）を形成してもよく、要は多数の針
状電極１１の環状均等配置が確保できればよい。
連結ロッド９ｆの先端には上記した電極案内部材１０が
取付いている。合成樹脂製のこの電極案内部材１０はそ
の外周面に薄い合成樹脂製の仕切板１３を放射方向に植
設され、これら各仕切板１３によって針状電極１１の数
（本例では３２本）に等しい仕切られた通路を形成する
と共に、各通路には外方に向く傾斜案内面１０ａを形成
している。尚、電極案内部材１０に仕切板１３に代わる
溝（図示するを省略）を形成してもよく、要は多数の針
状電極１１の環状均等配置が確保できればよい。
【００１０】上記した連結ロッド９ｆは、筒体１２下端
に設けた端部部材１４に取付く軸受部材１５によって摺
動自在に且つ水密的に支持される。端部部材１４から更
に外側に伸びている軸受部材１５の先端には環状体１６
が装着され、この環状体１６には二つの同心円上に位相
をずらして電極１１の数に等しい数の透孔１６ａが穿設
され、また、各透孔には止めネジ１７のネジ孔を形成し
ている。
に設けた端部部材１４に取付く軸受部材１５によって摺
動自在に且つ水密的に支持される。端部部材１４から更
に外側に伸びている軸受部材１５の先端には環状体１６
が装着され、この環状体１６には二つの同心円上に位相
をずらして電極１１の数に等しい数の透孔１６ａが穿設
され、また、各透孔には止めネジ１７のネジ孔を形成し
ている。
【００１１】外部の電源と電気的に接続されたコネクタ
１８が筒体１２の上部内側に装着され、コネクタ１８に
接続したリード線１９は端部部材１４の貫通孔１４ａを
通って外方に伸び、その端部は電極１１と同数の電極コ
ネクタ２０となっている。電極コネクタ２０が通る端部
部材１４の開口部は樹脂系接着剤充填層２１によって封
緘され、液密性を確保している。電極コネクタ２０と針
状電極１１の接続は、電極コネクタ２０のリード線１９
に半田付けした電極コネクタ２０のインサートピン２０
ａ内に針状電極１１の導線１１ａ後端部分を挿入し、そ
の繋ぎ目の外側にシリコンチューブ２２を被せることに
よって行われる。この脱着自在な連結構造は針状電極の
交換作業を容易とするし、また、シリコンチューブ２２
は周囲からの水圧によって防水コネクタとしての機能を
果たすことができる。
１８が筒体１２の上部内側に装着され、コネクタ１８に
接続したリード線１９は端部部材１４の貫通孔１４ａを
通って外方に伸び、その端部は電極１１と同数の電極コ
ネクタ２０となっている。電極コネクタ２０が通る端部
部材１４の開口部は樹脂系接着剤充填層２１によって封
緘され、液密性を確保している。電極コネクタ２０と針
状電極１１の接続は、電極コネクタ２０のリード線１９
に半田付けした電極コネクタ２０のインサートピン２０
ａ内に針状電極１１の導線１１ａ後端部分を挿入し、そ
の繋ぎ目の外側にシリコンチューブ２２を被せることに
よって行われる。この脱着自在な連結構造は針状電極の
交換作業を容易とするし、また、シリコンチューブ２２
は周囲からの水圧によって防水コネクタとしての機能を
果たすことができる。
【００１２】針状電極１１はバネ性に富む金属材料例え
ば燐青銅製の導線１１ａを合成樹脂製外皮１１ｂで被覆
し、その先端箇所に導線１１ａと電気的に接続する直径
１mm程度の小さなピン１１ｃを立て、外皮１１ｂから
０．３mm程度露出したピンの頭部を丸く仕上げることで
点電極１１ｄを形成している。針状電極１１は上記した
環状体１６の透孔１６ａ内に夫々通したあと、各点電極
１１ｄが放射方向に向くようにセットしてから、止めネ
ジ１７によって夫々固定される。こうして基部側を固定
した各針状電極１１の自由端側は、電極案内部材１０の
各仕切板１３，１３間の隙間内に夫々納めることによっ
てプローブ周囲に環状に均等配置されることになる。
ば燐青銅製の導線１１ａを合成樹脂製外皮１１ｂで被覆
し、その先端箇所に導線１１ａと電気的に接続する直径
１mm程度の小さなピン１１ｃを立て、外皮１１ｂから
０．３mm程度露出したピンの頭部を丸く仕上げることで
点電極１１ｄを形成している。針状電極１１は上記した
環状体１６の透孔１６ａ内に夫々通したあと、各点電極
１１ｄが放射方向に向くようにセットしてから、止めネ
ジ１７によって夫々固定される。こうして基部側を固定
した各針状電極１１の自由端側は、電極案内部材１０の
各仕切板１３，１３間の隙間内に夫々納めることによっ
てプローブ周囲に環状に均等配置されることになる。
【００１３】いま、電極案内部材１０換言すると傾斜案
内面１０ａを前進させたとすると、バネ性に富む針状電
極１１は外側に湾曲拡張して、各点電極１１ｄを孔壁に
密着させる。これが測定時の状態である。逆に傾斜案内
面１０ａを後に引くと、針状電極１１は内側に収斂され
て各点電極１１ｄは孔壁から離れる。これがプローブ移
動時の状態である。
内面１０ａを前進させたとすると、バネ性に富む針状電
極１１は外側に湾曲拡張して、各点電極１１ｄを孔壁に
密着させる。これが測定時の状態である。逆に傾斜案内
面１０ａを後に引くと、針状電極１１は内側に収斂され
て各点電極１１ｄは孔壁から離れる。これがプローブ移
動時の状態である。
【００１４】尚、本発明の要旨外であるが、方位センサ
７について付言しておく。方位センサ７で孔内プローブ
の方位を把握することは、電流強度の画像を孔壁の展開
図として得るために必要である。方位センサとして広く
使用されている磁気方位センサでは電極より流れ出す電
流の影響を受ける虞があるから、そのような虞のない角
速度センサ（振動ジャイロ）を使用するのがよい。但
し、この場合は使用に際し予め測定する基準方向を定め
ておき、最初はプローブをその方向に向けておき、回転
角度は孔内に降下させた時点を起点として振動ジャイロ
より出力される角速度を積分して求めることになる。
７について付言しておく。方位センサ７で孔内プローブ
の方位を把握することは、電流強度の画像を孔壁の展開
図として得るために必要である。方位センサとして広く
使用されている磁気方位センサでは電極より流れ出す電
流の影響を受ける虞があるから、そのような虞のない角
速度センサ（振動ジャイロ）を使用するのがよい。但
し、この場合は使用に際し予め測定する基準方向を定め
ておき、最初はプローブをその方向に向けておき、回転
角度は孔内に降下させた時点を起点として振動ジャイロ
より出力される角速度を積分して求めることになる。
【００１５】
【発明の効果】上記のように、本発明になる孔内イメー
ジングツールは、従来のガード電極やパッドを使用せ
ず、多数の針状電極をプローブの周囲に可及的密に且つ
均一に配列して構成したから、プローブの構造を小型且
つ単純化することができ、小径なボーリング孔に適用で
き、ジャミングを起す危険性は低い。しかも、孔周面に
おける多数点のデータを１回の測定で得られるばかり
か、隣接する電極によって従来のガード電極と類似した
電流収束効果をもたせることができるし、点電極とした
ことで分解能の向上を見ることができる。測定される電
流強度は、孔内水や孔壁の比抵抗だけでなく電極の孔壁
との接触抵抗によっても変化するが、針状電極の導線は
バネ性に富むため、各点電極を一定の圧着力で夫々孔壁
と密着させることができる。各点電極から流れる電流の
分布は周囲の部材の材質を合成樹脂製とすることで乱さ
れることがない。更にプローブ移動時には点電極１１を
孔壁から離すことができるので摩損を生じないようにす
ることができる。
ジングツールは、従来のガード電極やパッドを使用せ
ず、多数の針状電極をプローブの周囲に可及的密に且つ
均一に配列して構成したから、プローブの構造を小型且
つ単純化することができ、小径なボーリング孔に適用で
き、ジャミングを起す危険性は低い。しかも、孔周面に
おける多数点のデータを１回の測定で得られるばかり
か、隣接する電極によって従来のガード電極と類似した
電流収束効果をもたせることができるし、点電極とした
ことで分解能の向上を見ることができる。測定される電
流強度は、孔内水や孔壁の比抵抗だけでなく電極の孔壁
との接触抵抗によっても変化するが、針状電極の導線は
バネ性に富むため、各点電極を一定の圧着力で夫々孔壁
と密着させることができる。各点電極から流れる電流の
分布は周囲の部材の材質を合成樹脂製とすることで乱さ
れることがない。更にプローブ移動時には点電極１１を
孔壁から離すことができるので摩損を生じないようにす
ることができる。
【図１】本発明になる孔内イメージングツールを使用し
た装置の説明図である。
た装置の説明図である。
【図２】図１の電流強度計測ユニットの内部構造の概略
を示した斜視図である。
を示した斜視図である。
【図３】電流強度計測ユニットの詳細断面図であって、
左下のＸ−Ｘ線は右上のＸ−Ｘ線に繋がる。
左下のＸ−Ｘ線は右上のＸ−Ｘ線に繋がる。
【図４】電流強度の測定原理を示す説明図である。
【図５】パッドを使用した従来例を示し、右半分は外観
図、左半分は断面図である。
図、左半分は断面図である。
１ ボーリング孔 ２ ケーブル ３ プローブ ４ 方位計測ユニット ５ 電流強度計測ユニット ７ 方位センサ ９ アクチュエータ １０ 電極案内部材 １１ 針状電極 １１ａ バネ性に富む導線 １１ｂ 合成樹脂製外皮 １１ｄ 点電極
Claims (1)
- 【請求項１】 方位センサを内装した方位計測ユニッ
ト並びに内装されたアクチュエータにより上下方向に可
動な電極案内部材と、外部の電源と電気的に接続された
バネ性に富む導線を合成樹脂製外皮で被覆し先端側面箇
所に点電極を形成した多数の針状電極を有する電流強度
計測ユニットより構成され、上記各針状電極の基部側は
点電極を放射方向に向けた状態で固定され、各針状電極
の自由端側は上記電極案内部材によって環状に均等配置
されてなり、上記電極案内部材の前進で点電極を外側へ
拡張して孔壁に密着させ、逆に該電極案内部材の後退で
点電極を内側へ収斂して孔壁との接触を断つようにした
ことを特徴とする孔内イメージングツール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12136293A JP3243886B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 孔内イメージングツール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12136293A JP3243886B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 孔内イメージングツール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330688A true JPH06330688A (ja) | 1994-11-29 |
| JP3243886B2 JP3243886B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=14809375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12136293A Expired - Fee Related JP3243886B2 (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 孔内イメージングツール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3243886B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010047938A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 地盤評価方法および地盤評価装置 |
| CN112901147A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12136293A patent/JP3243886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010047938A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 地盤評価方法および地盤評価装置 |
| CN112901147A (zh) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种利用水压确定钻孔摄像测试深度的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3243886B2 (ja) | 2002-01-07 |
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