JPH08309282A - 衝撃発生装置 - Google Patents
衝撃発生装置Info
- Publication number
- JPH08309282A JPH08309282A JP12279495A JP12279495A JPH08309282A JP H08309282 A JPH08309282 A JP H08309282A JP 12279495 A JP12279495 A JP 12279495A JP 12279495 A JP12279495 A JP 12279495A JP H08309282 A JPH08309282 A JP H08309282A
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- Japan
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- impact
- tip
- coil
- coil member
- vibration
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は再現性があり、任意の周期で正確な
衝撃を発生するコンパクトで経済的な衝撃発生装置の提
供を目的とする。 【構成】 ボーリング機材先端部３ｂの内壁面には、導
電性振動板部材４ａの一面が直接または仲介物を介して
接触配置される。この導電性振動板部材４ａの他面に近
接してコイル部材４ｂが配置される。一方電流の充電に
よりエネルギーを蓄積するコンデンサが設けられ、サイ
リスタにより、このコンデンサの充電電荷が短時間にコ
イル部材を介して放電される。この放電により導電性振
動板部材４ａに衝撃波５が発生し振動が地核１に伝えら
れ、地表の振動センサ手段で検出される。
衝撃を発生するコンパクトで経済的な衝撃発生装置の提
供を目的とする。 【構成】 ボーリング機材先端部３ｂの内壁面には、導
電性振動板部材４ａの一面が直接または仲介物を介して
接触配置される。この導電性振動板部材４ａの他面に近
接してコイル部材４ｂが配置される。一方電流の充電に
よりエネルギーを蓄積するコンデンサが設けられ、サイ
リスタにより、このコンデンサの充電電荷が短時間にコ
イル部材を介して放電される。この放電により導電性振
動板部材４ａに衝撃波５が発生し振動が地核１に伝えら
れ、地表の振動センサ手段で検出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、地中位置測定
に用いられる衝撃発生装置に関し、特に、ボーリングさ
れた穴の先端部において人工的に地表に向けて衝撃を与
え、伝達波を地表でセンスすることにより、ボーリング
先端部の位置を正確に測定するシステムにおける衝撃発
生装置に関する。
に用いられる衝撃発生装置に関し、特に、ボーリングさ
れた穴の先端部において人工的に地表に向けて衝撃を与
え、伝達波を地表でセンスすることにより、ボーリング
先端部の位置を正確に測定するシステムにおける衝撃発
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネルの掘削等における掘削先端部の
位置測定は、ジャイロコンパスと差圧計とを組み合わせ
た技術により高精度の位置測定技術が確立されている。
位置測定は、ジャイロコンパスと差圧計とを組み合わせ
た技術により高精度の位置測定技術が確立されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の位置測定技術においては、トンネル掘削の前に
行われる試験掘削または地核測定などで掘削する数イン
チ程度の細く深いボーリング穴先端位置の測定にスペー
ス的、経済的にも適用することができない。また、上述
した従来の位置測定技術においては、ボーリング先端部
で何らかの振動を地核に与える手段があれば、地表に設
けた複数の振動センサ手段により先端部の位置を３次元
的に演算することが可能である。ところが、このような
用途に適し、再現性があり、任意の周期で正確な衝撃を
発生するコンパクトで経済的な構成の装置が実現されて
いない。本発明は、このような背景のもとになされたも
ので、再現性があり、コンパクトでかつ経済的であっ
て、任意の周期で正確な衝撃を発生する衝撃発生装置を
提供することを目的とする。
た従来の位置測定技術においては、トンネル掘削の前に
行われる試験掘削または地核測定などで掘削する数イン
チ程度の細く深いボーリング穴先端位置の測定にスペー
ス的、経済的にも適用することができない。また、上述
した従来の位置測定技術においては、ボーリング先端部
で何らかの振動を地核に与える手段があれば、地表に設
けた複数の振動センサ手段により先端部の位置を３次元
的に演算することが可能である。ところが、このような
用途に適し、再現性があり、任意の周期で正確な衝撃を
発生するコンパクトで経済的な構成の装置が実現されて
いない。本発明は、このような背景のもとになされたも
ので、再現性があり、コンパクトでかつ経済的であっ
て、任意の周期で正確な衝撃を発生する衝撃発生装置を
提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の構成上の特徴
は、直接または仲介物を介してボーリング先端部材の内
壁面に一面が接して配置された導電性振動板部材と、前
記導電性振動板部材の他面に近接して配置されたコイル
部材と、電流の充電によりエネルギーが蓄積されるコン
デンサ手段と、前記コンデンサ手段と前記コイル部材と
の間に接続され、短時間に前記コンデンサ手段の充電電
荷を前記コイル手段を介して放電させるスイッチ手段と
を具備した点にある。
は、直接または仲介物を介してボーリング先端部材の内
壁面に一面が接して配置された導電性振動板部材と、前
記導電性振動板部材の他面に近接して配置されたコイル
部材と、電流の充電によりエネルギーが蓄積されるコン
デンサ手段と、前記コンデンサ手段と前記コイル部材と
の間に接続され、短時間に前記コンデンサ手段の充電電
荷を前記コイル手段を介して放電させるスイッチ手段と
を具備した点にある。
【０００５】
【作用】本発明によれば、ボーリング先端部材の内壁面
には、導電性振動板部材の一面が直接または仲介物を介
して接触配置される。この導電性振動板部材の他面に近
接してコイル部材が配置される。一方、電流の充電によ
りエネルギーが蓄積されるコンデンサ手段が設けられ、
スイッチ手段によりこのコンデンサ手段の充電電荷が短
時間にコイル部材を介して放電される。この放電により
導電性振動板部材に衝撃力が発生し振動が地核に伝えら
れ、地表のセンサ手段により検出される。
には、導電性振動板部材の一面が直接または仲介物を介
して接触配置される。この導電性振動板部材の他面に近
接してコイル部材が配置される。一方、電流の充電によ
りエネルギーが蓄積されるコンデンサ手段が設けられ、
スイッチ手段によりこのコンデンサ手段の充電電荷が短
時間にコイル部材を介して放電される。この放電により
導電性振動板部材に衝撃力が発生し振動が地核に伝えら
れ、地表のセンサ手段により検出される。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例による衝撃発生装
置４の使用状態を表すイメージ図であり、この図におい
て、１は調査対象である地核、２は地表構築物の一例で
ある河川、３は地核１内部に向けて掘削されたボーリン
グ穴であり、３ａはボーリング穴先端部を示す。４はボ
ーリング穴先端部３ａに設置された衝撃発生装置、５は
この衝撃発生装置４から地核１に伝えられる衝撃波、６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは地表に設けられた振動センサ手
段である。
置４の使用状態を表すイメージ図であり、この図におい
て、１は調査対象である地核、２は地表構築物の一例で
ある河川、３は地核１内部に向けて掘削されたボーリン
グ穴であり、３ａはボーリング穴先端部を示す。４はボ
ーリング穴先端部３ａに設置された衝撃発生装置、５は
この衝撃発生装置４から地核１に伝えられる衝撃波、６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは地表に設けられた振動センサ手
段である。
【０００７】図２は、図１に示すボーリング穴先端部３
ａ付近の拡大断面図であり、３ｂはボーリング機材先端
部である。この図において、４ａは衝撃発生装置４を構
成する導電性振動板部材であり、直接または仲介物を介
してボーリング機材先端部３ｂの上部内壁に固定されて
いる。４ｂはこの導電性振動板部材４ａに近接対向して
適当な保持手段（図示せず）に固定されたコイル部材で
ある。７はコンデンサを内蔵した電子回路部であり、コ
イル部材４ｂの近傍に配置される。８は電子回路部７よ
り地表に導かれる電源及び制御ラインである。
ａ付近の拡大断面図であり、３ｂはボーリング機材先端
部である。この図において、４ａは衝撃発生装置４を構
成する導電性振動板部材であり、直接または仲介物を介
してボーリング機材先端部３ｂの上部内壁に固定されて
いる。４ｂはこの導電性振動板部材４ａに近接対向して
適当な保持手段（図示せず）に固定されたコイル部材で
ある。７はコンデンサを内蔵した電子回路部であり、コ
イル部材４ｂの近傍に配置される。８は電子回路部７よ
り地表に導かれる電源及び制御ラインである。
【０００８】図３は、図２に示す電子回路部７の構成例
を示す図である。この図において、９は適当な容量を持
つコンデンサである。トランス１０を介して供給される
交流電圧は、ダイオード１１で整流され、コンデンサ９
を充電する。このコンデンサ９の両端はスイッチ手段の
機能を有するサイリスタ１２を介してコイル部材４ｂの
両端に接続されている。
を示す図である。この図において、９は適当な容量を持
つコンデンサである。トランス１０を介して供給される
交流電圧は、ダイオード１１で整流され、コンデンサ９
を充電する。このコンデンサ９の両端はスイッチ手段の
機能を有するサイリスタ１２を介してコイル部材４ｂの
両端に接続されている。
【０００９】１３はトリガ回路であり、制御ライン８を
介して地表から与えられるコントロール信号Ｅｃを受け
てサイリスタ１２をトリガする。このトリガによるサイ
リスタ１２の導通により、コンデンサ９に蓄積された電
荷は急激にコイル部材４ｂを流れ（電流Ｉで示す）て極
めて短時間で放電する。コンデンサ９に逆並列接続され
たダイオード１４は、コイル部材４ｂの逆起電力による
電流を吸収する。
介して地表から与えられるコントロール信号Ｅｃを受け
てサイリスタ１２をトリガする。このトリガによるサイ
リスタ１２の導通により、コンデンサ９に蓄積された電
荷は急激にコイル部材４ｂを流れ（電流Ｉで示す）て極
めて短時間で放電する。コンデンサ９に逆並列接続され
たダイオード１４は、コイル部材４ｂの逆起電力による
電流を吸収する。
【００１０】図４は、図２および図３に示すコイル部材
４ｂの構成を示す図であり、この図において、コイル部
材４ｂは、大電流に耐える平角線４ｂ1をポリイミドテ
ープ４ｂ2で被覆したものを適当ターン数（例えば２０
乃至６０ターン）巻回し、外径を２５乃至１００mmとし
たもので実現可能である。
４ｂの構成を示す図であり、この図において、コイル部
材４ｂは、大電流に耐える平角線４ｂ1をポリイミドテ
ープ４ｂ2で被覆したものを適当ターン数（例えば２０
乃至６０ターン）巻回し、外径を２５乃至１００mmとし
たもので実現可能である。
【００１１】図５は、図１に示す衝撃発生装置による衝
撃力の発生原理を説明する図であり、この図によれば、
コイル部材４ｂを流れるパルス性の電流Ｉにより、磁界
Ｂが導電性振動板部材４ａを貫通して発生する。この磁
界により導電性振動板部材４ａ内部には渦電流Ｄが発生
する。この渦電流Ｄと磁界Ｂにより導電性振動部板材４
ａにはその面と直角方向に衝撃力Ｆが発生する。
撃力の発生原理を説明する図であり、この図によれば、
コイル部材４ｂを流れるパルス性の電流Ｉにより、磁界
Ｂが導電性振動板部材４ａを貫通して発生する。この磁
界により導電性振動板部材４ａ内部には渦電流Ｄが発生
する。この渦電流Ｄと磁界Ｂにより導電性振動部板材４
ａにはその面と直角方向に衝撃力Ｆが発生する。
【００１２】図６は、一回のトリガによりコイル部材４
ｂ（図５参照）に流れる電流Ｉと、発生する衝撃力Ｆと
の時間変化状態を示すタイムチャートである。図６によ
れば、発生力Ｆは、コイル部材４ｂの巻数、コンデンサ
９の蓄積電荷（容量と充電電圧）により変化するので、
適当な衝撃を地核１（図１参照）に与える常数を設定す
ることが可能である。また、衝撃発生の周期はコントロ
ール信号の周期で任意に設定可能であるから、再現性が
あり、高精度の衝撃力を任意の周期で発生させることが
できる。
ｂ（図５参照）に流れる電流Ｉと、発生する衝撃力Ｆと
の時間変化状態を示すタイムチャートである。図６によ
れば、発生力Ｆは、コイル部材４ｂの巻数、コンデンサ
９の蓄積電荷（容量と充電電圧）により変化するので、
適当な衝撃を地核１（図１参照）に与える常数を設定す
ることが可能である。また、衝撃発生の周期はコントロ
ール信号の周期で任意に設定可能であるから、再現性が
あり、高精度の衝撃力を任意の周期で発生させることが
できる。
【００１３】さらに、導電性振動板部材４ａをボーリン
グ機材先端部３ｂに取り付ける場合、直接接着する方法
以外に、適当な仲介部材例えばアルミニュウムまたは銅
等の振動増強手段を介在させることも有効である。
グ機材先端部３ｂに取り付ける場合、直接接着する方法
以外に、適当な仲介部材例えばアルミニュウムまたは銅
等の振動増強手段を介在させることも有効である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればボ
ーリング先端部の狭いスペースにおいて、再現性があ
り、かつ、任意の周期で正確な衝撃を発生するコンパク
トで経済的な装置を実現することができる。本発明と同
様な原理による衝撃発生装置を航空機翼の着氷除去に用
いた例は公知であるが、地核内の位置測定の震動源とし
て用いた応用は新規なものであり、その経済的な効果は
大きい。
ーリング先端部の狭いスペースにおいて、再現性があ
り、かつ、任意の周期で正確な衝撃を発生するコンパク
トで経済的な装置を実現することができる。本発明と同
様な原理による衝撃発生装置を航空機翼の着氷除去に用
いた例は公知であるが、地核内の位置測定の震動源とし
て用いた応用は新規なものであり、その経済的な効果は
大きい。
【図１】本発明の一実施例による衝撃発生装置４の使用
状態を表すイメージ図である。
状態を表すイメージ図である。
【図２】図１に示すボーリング穴先端部３ａ付近の拡大
断面図である。
断面図である。
【図３】図２に示す電子回路部７の構成例を示す図であ
る。
る。
【図４】図２および図３に示すコイル部材４ｂの構成を
示す図である。
示す図である。
【図５】図１に示す衝撃発生装置による衝撃力の発生原
理を説明する図である。
理を説明する図である。
【図６】一回のトリガによりにコイル部材４ｂに流れる
電流Ｉと発生する衝撃力Ｆの時間変化状態を示すタイム
チャートである。
電流Ｉと発生する衝撃力Ｆの時間変化状態を示すタイム
チャートである。
１ 地核 ２ 河川 ３ ボーリング穴 ３ａ ボーリング穴先端部 ３ｂ ボーリング機材先端部 ４ 衝撃発生装置 ４ａ 導電性振動板部材 ４ｂ コイル部材 ５ 衝撃波 ６ａ〜６ｄ 振動センサ手段 ７ 電子回路部 ８ 制御ライン
Claims (1)
- 【請求項１】 直接または仲介物を介してボーリング先
端部材の内壁面に一面が接して配置された導電性振動板
部材と、 前記導電性振動板部材の他面に近接して配置されたコイ
ル部材と、 電流の充電によりエネルギーが蓄積されるコンデンサ手
段と、 前記コンデンサ手段と前記コイル部材との間に接続さ
れ、短時間に前記コンデンサ手段の充電電荷を前記コイ
ル手段を介して放電させるスイッチ手段と、 を具備することを特徴とする衝撃発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12279495A JPH08309282A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 衝撃発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12279495A JPH08309282A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 衝撃発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309282A true JPH08309282A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=14844796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12279495A Withdrawn JPH08309282A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | 衝撃発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08309282A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529694A (ja) * | 2000-04-04 | 2003-10-07 | ガイドライン アーベー | ドリルの位置決め方法 |
| JP2011517478A (ja) * | 2008-04-07 | 2011-06-09 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | 震源及び震動受信機を用いた坑井位置決定方法 |
| JP2011149757A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Taisei Corp | 削孔管の先端位置測定方法および先端位置測定システム |
| US10227862B2 (en) | 2008-04-07 | 2019-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining wellbore position using seismic sources and seismic receivers |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP12279495A patent/JPH08309282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529694A (ja) * | 2000-04-04 | 2003-10-07 | ガイドライン アーベー | ドリルの位置決め方法 |
| JP4798684B2 (ja) * | 2000-04-04 | 2011-10-19 | ガイドライン アーベー | ドリルの位置決め方法 |
| JP2011517478A (ja) * | 2008-04-07 | 2011-06-09 | シュルンベルジェ ホールディングス リミテッド | 震源及び震動受信機を用いた坑井位置決定方法 |
| US9038746B2 (en) | 2008-04-07 | 2015-05-26 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining wellbore position using seismic sources and seismic receivers |
| US10227862B2 (en) | 2008-04-07 | 2019-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Method for determining wellbore position using seismic sources and seismic receivers |
| JP2011149757A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Taisei Corp | 削孔管の先端位置測定方法および先端位置測定システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |