JPH07103758A - 上下高低差のある場所に於ける測量装置及び測量方法 - Google Patents

上下高低差のある場所に於ける測量装置及び測量方法

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JPH07103758A
JPH07103758A JP5247737A JP24773793A JPH07103758A JP H07103758 A JPH07103758 A JP H07103758A JP 5247737 A JP5247737 A JP 5247737A JP 24773793 A JP24773793 A JP 24773793A JP H07103758 A JPH07103758 A JP H07103758A
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excavator
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axis
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秀雄 豊泉
Hirokazu Tanaka
浩和 田中
Mitsuhiro Inamori
光洋 稲森
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  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 竪孔に吊り下げた掘削機の位置を、正確且つ
簡便に測量する。 【構成】 竪孔11の地上部に水平移動自在なテーブル
18を設ける。該テーブル18の下面に傾斜計19を設
け、その下部にワイヤ16の一端を固定する。該ワイヤ
16は竪孔11内に吊下され、掘削機13の頭部に枢着
したシーブ17に巻回される。該ワイヤ16の他端は地
上に設置したウインチ26に巻装され、ウエイト22を
付加される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は上下高低差のある場所に
於ける測量装置及び測量方法に関するものであり、特
に、三角法を用いて竪孔内の掘削機の位置を地上へ盛り
替える測量装置及び測量方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地中連続壁や地中現場打抗等の施工に際
しては、クレーン等で竪孔内に掘削機を吊り下げて挿入
し、該掘削機にて竪孔を掘進する。この場合、掘削機の
姿勢が乱れる虞があり、特に、該掘削機が水平方向へ変
位したときは、竪孔に孔曲がりが生じる。このため、掘
削機の変位を高精度に測定することが重要となる。
【0003】掘削機の変位を測定する方法として、三角
法による測量方法が知られている。先ず、地上部の基準
点からワイヤを吊下して掘削機頭部に係止しておく。該
掘削機が変位したときには、基準点からの鉛直線(Z
軸)に対するワイヤの傾斜角と、基準点から掘削機頭部
までのワイヤの長さとを測定し、三角法によって基準点
からの水平移動距離を求める。更に、基準点を含むZ軸
を原点とする水平面にX軸とY軸を設定し、掘削機頭部
の平面座標を算出する。
【0004】また、三角法を利用したものとしては次に
挙げる測量方法も知られている。前述したように掘削機
頭部にワイヤを係止しておき、掘削機が変位したときに
は、前記Z軸に対するワイヤの傾斜角と、基準点から基
準点近傍の既知点までのワイヤの長さとを測定して既知
点の水平移動距離を求め、更に、基準点から掘削機頭部
までのワイヤの長さを測定し、比例配分にて掘削機頭部
の水平移動距離を求めるとともに平面座標を算出する。
【0005】このほかに、地上部の基準点からワイヤに
て重錘を吊下し、掘削機頭部に設けた検出板と重錘との
水平距離を超音波センサ等により求めて、掘削機頭部の
平面座標を算出する方法も知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の測定方法のなか
で、基準点からワイヤを吊下して掘削機頭部に係止し、
該ワイヤの傾斜角と長さから掘削機頭部の平面座標を算
出する方法は、ワイヤの延びや弛み及び振動等の影響に
よって測定精度が低下する。また、基準点からワイヤに
重錘を吊下して掘削機頭部の平面座標を算出する方法
は、竪孔内の安定液の流動や地球の自転の影響を受け易
い。そして、超音波センサ等の測定機器を安定液中に浸
してあるため、測定機器のシーリングを十分に行わなく
てはならずコスト高になるとともに、孔壁の部分的崩壊
等によって測定機器が損傷する虞がある。更に、掘削機
の掘進と並行して重錘を昇降させる必要があり、装置が
複雑となって高価になる。
【0007】そこで、竪孔の地上部から掘削機の位置を
正確且つ簡便に測量するために解決すべき技術的課題が
生じてくるものであり、本発明はこの課題を解決するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、竪孔の地上部に水平
移動自在なテーブルを設け、該テーブルの下面に傾斜計
を設けるとともに該傾斜計の下部にワイヤの一端を固定
して竪孔内に吊下し、掘削機頭部にシーブを枢着して前
記ワイヤを巻回し、更に、該ワイヤの他端を地上に設置
したウインチに巻装するとともに、該ワイヤの途中にウ
エイトを付加したことを特徴とする上下高低差のある場
所に於ける測量装置、及び、地上部の基準点から吊下し
たワイヤはウインチの駆動及びウエイトの付加等により
常時一定の緊張力を付与され、竪孔内の掘削機が変位し
たときは該ワイヤが基準点から傾斜し、該ワイヤの傾斜
方向を読み取って鉛直状態に復帰すべくワイヤの基端部
を水平移動させ、前記基準点からの移動距離に基づいて
移動座標を求め、該移動座標から掘削機頭部の平面座標
を算出し、更に、ワイヤの長さを求めて掘削機の空間座
標を得ることを特徴とする上下高低差のある場所に於け
る測量方法を提供するものである。
【0009】
【作用】竪孔掘削機が変位したときは、地上部の基準点
から吊下したワイヤが傾斜する。傾斜計によりワイヤの
傾斜方向を読み取り、該ワイヤを鉛直状態に復帰すべく
テーブルを水平移動させる。そして、該ワイヤが鉛直状
態になった収束点を掘削機頭部の地上への盛り替え点と
し、前記基準点からワイヤの基端部が水平移動した距離
に基づいて盛り替え点の移動座標を求め、該移動座標か
ら掘削機頭部の平面座標を算出する。更に、そのときの
ワイヤの長さを測定することにより、掘削機の空間座標
を測量することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図1は装置全体を示したものであり、竪孔11内
には地上部からワイヤ12によって掘削機13が吊り下
げられており、該掘削機13は竪孔11内に充満した安
定液14に浸った状態にある。竪孔11の地上部には一
つまたは複数の測量装置15が設けられており、該測量
装置15から吊下されたワイヤ16は、掘削機13の頭
部に枢着したシーブ17,17に巻回された後に、再び
測量装置15内へ引き込まれている。
【0011】図2も併せて参照すれば、前記測量装置1
5には水平移動自在なテーブル18が設けられ、該テー
ブル18の下面に傾斜計19を設けるとともに、傾斜計
19の下部に前記ワイヤ16の一端を固定する。前述し
たように、このワイヤ16は竪孔11内へ吊下され、掘
削機13の頭部に枢着したシーブ17,17に巻回さ
れ、再び測量装置15内へ引き込まれる。そして、該ワ
イヤ16は固定シーブ20及び21を通過してウエイト
22に取り付けたシーブ23,23に巻回され、更に、
固定シーブ24及び25を経由してウインチ26に巻装
される。
【0012】而して、掘進作業に伴って掘削機13が下
降するとき、ウインチ26からワイヤ16が繰り出され
るとともに、ウエイト22によってワイヤ16には常時
一定の緊張力が付与されるため、掘削機13が変位した
場合であっても該ワイヤ16が弛緩したり振動すること
はない。また、掘削機13の下降に伴うワイヤ16の繰
り出しは、前記ウエイト22の上下移動範囲の限界位置
に夫々位置検出センサ(図示せず)を設け、該センサの
検出信号に基づいてウインチ26を間欠的に運転してワ
イヤ16を繰り出す。
【0013】図3は前記テーブル18の詳細を示し、固
定テーブル27の中央部に開口孔28を開穿するととも
に、該固定テーブル27の上面部にX軸側案内軸受2
9,29を平行に設けてX軸移動テーブル30を移動自
在に載置する。更に、該固定テーブル27の隅部にX軸
駆動モータ31を固設し、X軸移動テーブル30の一側
部にスクリューガイド32を設け、X軸駆動モータ31
によって回転するX軸側ボールネジ33をこのスクリュ
ーガイド32に螺合する。
【0014】そして、X軸移動テーブル30の中央部に
開口孔34を開穿するとともに、該X軸移動テーブル3
0の上面部にY軸側案内軸受35,35を平行に設けて
Y軸移動テーブル36を移動自在に載置する。更に、前
記X軸移動テーブル30の隅部にY軸駆動モータ37を
固設し、Y軸移動テーブル36の一側部にスクリューガ
イド38を設け、Y軸駆動モータ37によって回転する
Y軸側ボールネジ39をこのスクリューガイド38に螺
合する。更に、Y軸移動テーブル36の略中央部の下面
に前述した傾斜計19を吊り下げて、この位置をワイヤ
16の基端部Pとする。また、予め定められたX軸とY
軸の原点をOとする。
【0015】而して、前記X軸駆動モータ31を駆動す
ることによってX軸側ボールネジ33が正逆何れかに回
転し、X軸移動テーブル30はX軸側案内軸受29,2
9上をX軸方向へ直線運動する。また、前記Y軸駆動モ
ータ37を駆動することによってY軸側ボールネジ39
が正逆何れかに回転し、Y軸移動テーブル36はY軸側
案内軸受35,35上をY軸方向へ直線運動する。従っ
て、前記X軸駆動モータ31及びY軸駆動モータ37の
双方を駆動することにより、Y軸移動テーブル36の下
面に吊り下げられた傾斜計19及び該傾斜計19に固定
したワイヤ16がX−Y座標を縦横に移動できるように
形成されている。
【0016】次に、当該掘削機13が竪孔11内で変位
したときに、該掘削機13の位置を測量する方法につい
て説明する。図4に示すように、先ず掘削機13が変位
する以前の最初の位置に於いて傾斜計19の検出により
ワイヤ16が鉛直状態となるように、X軸移動テーブル
30及びY軸移動テーブル36をセットする。そして、
このときのワイヤ16の基端部Pの平面座標P1 (x,
y)を読み取る。
【0017】ここで、掘削機13が変位した場合はワイ
ヤ16が傾斜し、前記傾斜計19により該ワイヤ16の
傾斜方向を読み取る。そして、該ワイヤ16を鉛直状態
に復帰すべく、掘削機13の変位方向へ前記X軸移動テ
ーブル30及びY軸移動テーブル36を水平移動させ
る。このとき、前記X軸移動テーブル30及びY軸移動
テーブル36の夫々の移動距離を計測し、ワイヤ16の
基端部PのX軸方向の移動距離Δx及びY軸方向の移動
距離Δyを求める。そして、掘削機13が変位した後の
ワイヤ16の基端部Pの平面座標P2 は、(x+Δx、
y+Δy)にて表され、変位後の掘削機13の頭部の位
置を地上へ盛り替えることができる。
【0018】更に、変位した掘削機13のカッタ(図1
に於いて40)の位置を求める場合は、前述した方法に
より掘削機13の頭部の平面座標を求めて(x2
2 )とし、そのときのワイヤ16の長さを測定して該
掘削機13の頭部の空間座標(x 2 ,y2 ,z2 )を求
める。そして、掘削機13の本体に傾斜計(図示せず)
を設けて掘削機13自身の傾斜を測定し、掘削機13の
頭部とカッタ40との水平距離(Δx2 ,Δy2 )を求
め、既知であるカッタ40と掘削機13の頭部の高さΔ
2 を加算すれば、該カッタ40の空間座標(x2 +Δ
2 ,y2 +Δy2,z2 +Δz2 )を求めることがで
きる。
【0019】図5は他の実施例を示し、前記傾斜計19
に代えてテーブル18の下部に、上下二個所にワイヤ変
位検出器41及び42を設置する。そして、掘削機13
の変位によりワイヤ16が傾斜した場合は、前記二つの
ワイヤ変位検出器41及び42によりワイヤ16の上下
の変位量を求め、その差からワイヤ16の傾斜角を読み
取る。然る後は、前記ワイヤ変位検出器41及び42の
検出値により、ワイヤ16を鉛直状態に復帰すべくテー
ブル18を水平移動させ、掘削機13の頭部の位置を地
上に盛り替える。
【0020】図6は更に他の実施例を示し、前記テーブ
ル18の下部に他のテーブル43を水平移動自在に設
け、夫々のテーブル18及び43の上面にワイヤ変位検
出器44及び45を載置して、X軸移動並びにY軸移動
を同期させ、ワイヤ16の中立位置での移動量を読み取
るようにする。斯かる構成の場合には、ワイヤ変位検出
器44及び45の読み取りレンジを小にできる。
【0021】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【0022】
【発明の効果】本発明は上記一実施例に詳述したよう
に、ウインチの駆動及びウエイトの付加等によりワイヤ
に常時一定の緊張力が付与されるため、従来の三角法を
利用した測量方法と比較して、ワイヤの延びや弛み及び
振動等の影響がなくなる。また、重錘を吊下する方法の
ように安定液の流動や地球の自転の影響を殆ど受けるこ
とはなく、測量精度が著しく向上する。
【0023】更に、電気的測定機器は地上部に設置され
るため、該測定機器が水圧の影響を受けたり損傷する虞
がなく、装置の保守点検も容易である等諸種の効果を奏
する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の一実施例である測量装置全体
を示す縦断正面図、(b)は(a)のA−A線断面図。
【図2】測量装置の内部を示す斜視図。
【図3】(a)はテーブルの平面図、(b)は(a)の
B−B線断面図、(c)は(a)のC−C線断面図。
【図4】掘削機の変位を測量する方法を説明する解説
図。
【図5】測量装置の他の実施例を示す斜視図。
【図6】測量装置の更に他の実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
11 竪孔 13 掘削機 15 測量装置 16 ワイヤ 17 シーブ 18 テーブル 19 傾斜計 22 ウエイト 26 ウインチ P ワイヤの基端部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 竪孔の地上部に水平移動自在なテーブル
    を設け、該テーブルの下面に傾斜計を設けるとともに該
    傾斜計の下部にワイヤの一端を固定して竪孔内に吊下
    し、掘削機頭部にシーブを枢着して前記ワイヤを巻回
    し、更に、該ワイヤの他端を地上に設置したウインチに
    巻装するとともに、該ワイヤの途中にウエイトを付加し
    たことを特徴とする上下高低差のある場所に於ける測量
    装置。
  2. 【請求項2】 地上部の基準点から吊下したワイヤはウ
    インチの駆動及びウエイトの付加等により常時一定の緊
    張力を付与され、竪孔内の掘削機が変位したときは該ワ
    イヤが基準点から傾斜し、該ワイヤの傾斜方向を読み取
    って鉛直状態に復帰すべくワイヤの基端部を水平移動さ
    せ、前記基準点からの移動距離に基づいて移動座標を求
    め、該移動座標から掘削機頭部の平面座標を算出し、更
    に、ワイヤの長さを求めて掘削機の空間座標を得ること
    を特徴とする上下高低差のある場所に於ける測量方法。
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