JPH0875457A - 高低差測定装置および高低差測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測地点側の機器寸法を小さくし、計測地点
の振動の影響を無くし、外気温を影響を受けないように
する。 【構成】 測点水槽１１は水平方向に点在する地点(１)
〜(Ｎ)に設置する。不動箇所に設置された基準水槽１２
の下部と各測点水槽１１の下部とをパイプ１３,１４で
連通する。浮き部材２６は基準水槽１２内の水面に浮設
する。レーザ計測計２８は浮き部材２６の位置を表す信
号を出力する。こうして、基準水槽１２側で測点水槽１
１側の水位を計測することによって、計測地点側の機器
寸法を小さくする。また、不動箇所で水位を計測するこ
とによって、計測地点の振動の影響を無くす。また、基
準水槽１２と給水タンク１７とを同一温度に管理し、測
点水槽１１内の水を水位測定の都度入れ替えて基準水槽
１２の水温と同じ水温にすることによって、外気温を影
響を受けずに各地点の高低差を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、水平方向に点在する
地点の高低差を測定する高低差測定装置および高低差測
定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道線路下に地下道を建設する際には、
鉄道線路下の地盤を掘削する必要がある。その際に、掘
削によって鉄道線路が沈下したり、掘削機の推力や薬剤
の注入によって鉄道線路が上昇したりする場合がある。
そこで、従来は、鉄道線路の枕木等に水盛式の沈下計を
設置して掘削時に常時レールの高さの変化量を測定し、
上述のような鉄道線路の沈下や上昇の際に即座に対処で
きるようにしている。

【０００３】ところで、水盛式沈下計による測定は、図
１５に示すような原理に基づいて実施される。掘削によ
って移動しない不動点に基準水槽１を設置する。一方、
各測定点Ａ,Ｂ,Ｃの夫々には沈下計２を設置し、各沈下
計２のスタンドパイプ３の下側と基準水槽１の下側とを
連通管４とその分岐管５とで連通する。そうすると、基
準水槽１の水面と各スタンドパイプ３の水面とは同一レ
ベルとなる。

【０００４】ここで、例えば測定点Ｂの地盤が沈下する
と測定点Ｂに設置された沈下計２_Bのスタンドパイプ３_B
も沈下する。ところが、各スタンドパイプ３内の水面の
レベルは基準水槽１内の水面と常に同じレベルになるた
めに、スタンドパイプ３_B内の水面のスタンドパイプ３_B
に対する相対レベルは他のスタンドパイプ３の相対レベ
ルに比して高くなる。地盤が上昇する場合には、逆に相
対レベルは低くなる。そこで、各スタンドパイプ３夫々
の相対レベル差を各スタンドパイプ３に付設された水位
計測手段(図示せず)によって計測すれば、沈下点と沈下
量あるいは上昇点と上昇量を検知できるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の水盛式沈下計には以下のような問題がある。上述の
ような掘削工事は長期間に亘って実施される。その際に
は、特に夏季と冬季とにおいて、基準水槽１内の水と各
スタンドパイプ３内の水とに温度差に起因する比重差が
生ずる。したがって、正確な測定値が得られないという
問題がある。さらに、掘削箇所上の鉄道線路を通常ダイ
ヤで列車が通過できる状態で掘削工事を実施する必要が
ある。ところが、上述のように、各沈下計２にはスタン
ドパイプ３内の水面の相対レベルを計測するための水位
計測手段が付設されている。したがって、高価になると
共に、寸法が大きくなり過ぎて枕木上に取り付けられな
いという問題がある。また、列車が通過する際の振動が
もろに計測結果に現れるので、真値が得られないという
問題もある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、計測地点側の
機器寸法が小さく、計測地点の振動の影響がなく、外気
温の影響を受けずに各測定位置の高低差を測定できる安
価な高低差測定装置、および、外気温の影響を受けずに
各測定位置の高低差を測定できる高低差測定方法を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明の高低差測定装置は、供給口を
下方に有すると共に,液体がオーバーフローするオーバ
ーフロー口を上方に有して,測定位置に設置される測定
液槽と、２個のバルブを介設した連通管によって上記測
定液槽の供給口に連通される排液口を有して,上記測定
液槽の液面と同じ高さの液柱を形成する基準液槽と、貯
液槽と上記連通管における上記２個のバルブ間とを接続
すると共に,バルブが介設された給液パイプと、上記基
準液槽の液面の基準位置からの高さを計測する計測計を
備えたことを特徴としている。

【０００８】又、請求項２に係る発明は、供給口を下方
に有すると共に,液体がオーバーフローするオーバーフ
ロー口を上方に有して,測定位置に設置される測定液槽
と、２個のバルブを介設した連通管によって上記測定液
槽の供給口に連通される排液口を有して,上記測定液槽
の液面と同じ高さの液柱を形成する基準液槽と、貯液槽
と上記基準液槽とを連通すると共に,バルブが介設され
た第１給液パイプと、上記第１給液パイプにおける上記
バルブの上流側と上記連通管における上記２個のバルブ
間とを接続すると共に,バルブが介設された第２給液パ
イプと、上記基準液槽の液面の基準位置からの高さを計
測する計測計を備えたことを特徴としている。

【０００９】又、請求項３に係る発明は、請求項１に係
る発明の高低差測定装置において、上記給液パイプにお
けるバルブより上流側にポンプを介設したことを特徴と
している。

【００１０】又、請求項４に係る発明は、請求項２に係
る発明の高低差測定装置において、上記第１給液パイプ
における上記第２給液パイプの接続位置より上流側にポ
ンプを介設したことを特徴としている。

【００１１】又、請求項５に係る発明は、請求項１また
は請求項２に係る発明の高低差測定装置において、上記
連通管の両バルブ間における上記供給パイプあるいは第
２供給パイプの接続位置より下流側に,バルブが介設さ
れたパイプの一端を接続したことを特徴としている。

【００１２】又、請求項６に係る発明は、請求項３また
は請求項４に係る発明の高低差測定装置において、上記
連通管の両バルブ間における上記供給パイプあるいは第
２供給パイプの接続位置より下流側を,バルブが介設さ
れた返送パイプによって上記貯液槽の上部に連通したこ
とを特徴としている。

【００１３】又、請求項７に係る発明は、請求項１また
は請求項２に係る発明の高低差測定装置において、上記
給液パイプ，第１給液パイプあるいは第２給液パイプに
流量計を介設したことを特徴としている。

【００１４】又、請求項８に係る発明は、請求項１ある
いは請求項２に係る発明の高低差測定装置において、上
記測定液槽に開閉可能な液抜口を設けたことを特徴とし
ている。

【００１５】又、請求項９に係る発明は、請求項１乃至
請求項８の何れか一つに係る発明の高低差測定装置を用
いた高低差測定方法であって、上記連通管を介して測定
液槽に液体を供給する際に、上記連通管における基準液
槽側のバルブを閉じ、上記連通管における測定液槽側の
バルブと給液パイプあるいは第２給液パイプのバルブと
を開いて、給液パイプおよび連通管を介して上記測定液
槽のオーバーフロー口から液体をオーバーフローさせる
ことによって上記測定液槽内の液体を入れ替えることを
特徴としている。

【００１６】又、請求項１０に係る発明は、請求項８に
係る発明の高低差測定装置を用いた高低差測定方法であ
って、上記測定液槽に液体を供給するに先立って、予め
上記測定液槽における液抜口を開放して測定液槽内の液
体を抜き、その後、上記連通管における上記測定液槽側
のバルブと給液パイプあるいは第２給液パイプのバルブ
とを開放して、上記貯液槽内の液体を給液パイプあるい
は第２給液パイプおよび連通管を介して上記測定液槽に
供給することによって、上記測定液槽内の液体を入れ替
えることを特徴としている。

【００１７】

【作用】請求項１に係る発明では、給液パイプのバルブ
と連通管における基準液槽側のバルブとが開放されて、
上記給液パイプを介して貯液槽から基準液槽に液体が供
給される。また、上記連通管における基準液槽側のバル
ブが閉鎖されて測定液槽側のバルブが開放されると、上
記貯液槽から給液パイプおよび連通管を介して測定位置
に設置された測定液槽に液体が供給され、やがて上記測
定液槽のオーバーフロー口から液体がオーバーフローし
て上記測定液槽内の液体が入れ替わる。そして、上記給
液パイプのバルブが閉鎖されて上記連通管の両バルブが
開放されると、上記基準液槽の液面と測定液槽の液面と
が同じ高さになる。そうすると、計測計によって、上記
基準液槽の液面の基準位置からの高さが計測される。こ
うして、各測定位置における上記測定液槽内の液面の高
さが上記基準液槽側で計測されて、各測定位置の高低差
が測定される。その際に、予め上記基準液槽に供給され
る液体の液面が上記測定液槽のオーバーフロー口と大略
同じ高さになるようにしておけば、上記連通管の両バル
ブを開放した際における基準液槽内の液面の移動はわず
かであり、以後における上記基準液槽への給液はごく少
量でよい。

【００１８】また、請求項２に係る発明では、連通管に
おける基準液槽側のバルブが閉鎖されて第１給液パイプ
のバルブが開放されると、上記第１給液パイプを介して
貯液槽から基準液槽に液体が供給される。また、上記連
通管における測定液槽側のバルブおよび第２給液パイプ
のバルブが開放されると、上記貯液槽から上記第１給液
パイプ,第２給液パイプおよび連通管を介して測定位置
に設置された測定液槽に液体が供給され、やがて上記測
定液槽のオーバーフロー口から液体がオーバーフローし
て上記測定液槽内の液体が入れ替わる。そして、上記第
２給液パイプのバルブが閉鎖されて上記連通管の両バル
ブが開放されると上記基準液槽の液面と測定液槽の液面
とが同じ高さになる。そうすると、計測計によって、上
記基準液槽の液面の基準位置からの高さが計測される。
こうして、各測定位置における上記測定液槽内の液面の
高さが上記基準液槽側で計測されて、各測定位置の高低
差が測定される。その際における上記基準液槽内の液面
の移動はわずかであり、以後における上記基準液槽への
給液はごく少量でよい。

【００１９】また、請求項３に係る発明では、上記給液
パイプおよび連通管を介して、貯液槽から基準液槽ある
いは測定液槽に液体を供給するに際して、上記給液パイ
プに介設されたポンプによって迅速に液体が供給され
る。

【００２０】また、請求項４に係る発明では、上記第１
給液パイプを介して貯液槽から基準液槽に液体を供給す
るに際して、あるいは、上記第１給液パイプ,第２給液
パイプおよび連通管を介して上記貯液槽から測定液槽に
液体を供給するに際して、上記第１給液パイプに介設さ
れたポンプによって迅速に液体が供給される。

【００２１】また、請求項５に係る発明では、上記基準
液槽あるいは測定液槽に貯液槽から液体が供給されるに
先立って、上記連通管の両バルブ間に接続されたパイプ
のバルブが開放されて、上記貯液槽および基準液槽内の
液体とは異なる温度となっている上記連通管内の液体が
上記パイプを介して放出される。こうして、上記貯液槽
および基準液槽内の液体の温度が均一に保たれる。

【００２２】また、請求項６に係る発明では、上記基準
液槽あるいは測定液槽に貯液槽から液体が供給されるに
先立って、上記連通管の両バルブ間に接続された返送パ
イプのバルブが開放されて、上記連通管内の液体が上記
返送パイプを介して上記貯液槽に戻される。そうした
後、各測定位置の高低差が測定されるに際しては、上記
基準液槽および測定液槽内の液体が上記貯液槽の液体で
完全に入れ替えられる。こうして、上記貯液槽および基
準液槽内の液体の温度を均一に保つに際して、上記貯液
槽内の液体の減少が最小に止められる。

【００２３】また、請求項７に係る発明では、上記給液
パイプ,第１給液パイプ,第２給液パイプあるいは連通管
を介して上記貯液槽から基準液槽あるいは測定液槽に液
体を供給するに際して、上記各給液パイプに介設された
流量計に基づいて、上記測定液槽のオーバーフロー口と
大略同じ高さの液面となるのに必要な液体が上記基準液
槽に供給される。さらに、上記測定液槽のオーバーフロ
ー口から液体がオーバーフローして測定液槽内の液体が
入れ替わるのに必要な液体が上記測定液槽に供給され
る。

【００２４】また、請求項８に係る発明では、上記測定
液槽に液体を供給するに先立って、上記測定液槽に設け
られた液抜口が開放されて測定液槽内の液体が抜かれ
る。こうして、上記測定液槽内の液体が完全に入れ替え
られる。

【００２５】また、請求項９に係る発明では、請求項１
乃至請求項８の何れか一つに係る発明の高低差測定装置
における上記貯液槽から上記給液パイプ,第１給液パイ
プあるいは第２給液パイプと上記連通管とを介して測定
液槽に液体を供給する際に、連通管における基準液槽側
のバルブが閉鎖され、給液パイプあるいは第２給液パイ
プと連通管における測定液槽側のバルブとが開放される
ことによって、測定液槽のオーバーフロー口から液体が
オーバーフローされて、測定液槽内および連通管内の液
体が入れ替えられる。したがって、上記基準液槽内と測
定液槽内とには上記貯液槽から同じ液体が供給され、両
槽内の液体の温度が同じになり両比重も同じとなる。こ
うして、上記基準液槽内の液面の高さすなわち上記測定
液槽内の液面の高さが精度よく計測される。

【００２６】また、請求項１０に係る発明では、請求項
８に係る発明の高低差測定装置における貯液槽から測定
液槽に液体を供給するに先立って、予め上記測定液槽に
おける液抜口が開放されて測定液槽内の液体が完全に抜
かれる。そうした後に、上記給液パイプあるいは第２給
液パイプのバルブと連通管における測定液槽側のバルブ
とが開放されて、上記貯液槽内の液体が上記給液パイ
プ,第１給液パイプあるいは第２給液パイプと上記連通
管を介して上記測定液槽に供給される。こうして、上記
測定液槽内の液体が貯液槽の液体と完全に入れ替えられ
て、両槽内の液体の温度が同じになり両比重も同じとな
る。

【００２７】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。本実施例においては、鉄道線路下に地下道を
建設する際における鉄道線路の沈下や上昇の計測を例に
説明する。図１は本実施例の高低差測定装置における動
作系の構成図である。工事区間における鉄道線路に一定
間隔に計測点(１)〜(Ｎ)を設け、各計測点(１)〜(Ｎ)の
夫々に水槽(以下、測点水槽と言う)１１₁〜１１_Nを設置
する。各測点水槽１１₁〜１１_Nは、その底に電磁バルブ
５８₁〜５８_Nが介設されたドレイン５９₁〜５９_Nを有し
ている。

【００２８】上記計測点(１)〜(Ｎ)の近傍における不動
箇所に、各測点水槽１１と同程度の高さの水位が得られ
る基準水槽１２を設置する。そして、一端が基準水槽１
２の下部に接続された親パイプ１３を、各計測点に設け
られた測点水槽１１の近傍を通るように配設する。そし
て、上記親パイプ１３と各測点水槽１１の下部とを子パ
イプ１４₁〜１４_Nで接続し、親パイプ１３の基準水槽１
２側に電磁バルブ１５を介設する一方、各子パイプ１４
₁〜１４_Nにも電磁バルブ１６₁〜１６_Nを介設する。その
際に、上記基準水槽１２の横断面と測点水槽１１の横断
面との面積比を、約１０：１にしておく。

【００２９】上記基準水槽１２近傍には給水タンク１７
を設置し、この給水タンク１７の下部と基準水槽１２と
を電動ポンプ１８,電磁バルブ１９および流量計２９が
介設された第１給水パイプ２０で接続する。さらに、第
１給水パイプ２０における電動ポンプ１８〜電磁バルブ
１９間と親パイプ１３における電磁バルブ１５より側点
水槽１１側とを、電磁バルブ５６および流量計５７が介
設された第２給水パイプ５５で接続する。ここで、上記
基準水槽１２,給水タンク１７,第１給水パイプ２０およ
び第２給水パイプ５５を一つの覆いで囲って、基準水槽
１２内の水温と給水タンク１７内の水温とが同じになる
ようにしておく。

【００３０】本実施例における各測点水槽１１の水位測
定方法の特徴は、基準水槽１２側で行うことである。図
２は、上記基準水槽１２の部分断面図である。円筒形の
基準水槽１２の下部には親パイプ１３が接続される排水
口２１、側部には第１給水パイプ２０が接続される給水
口２２、及び、上部にオーバーフロー口２３が設けてあ
る。そして、基準水槽１２内の水面には、基準水槽１２
の内径に略等しい外径の金属の円板で成る反射板２４の
周囲に複数の球形フロート２５を円形に取り付けて成る
浮き部材２６を浮設する。

【００３１】上記基準水槽１２の蓋２７における中央に
はレーザ計測計２８を設置する。このレーザ計測計２８
は、下部中央の発光部(図示せず)から発射されて水面上
の反射板２４によって反射されたレーザ光を発光部に隣
接する受光部で受光し、受光したことを表す電流信号を
出力する。尚、上述のように、上記基準水槽１２の内径
に略等しい外径の円板で成る反射板２４の周囲に球形フ
ロート２５を設置して浮き部材２６を構成することによ
って、水面が揺れても反射板２４の中心部は安定する。
したがって、レーザ計測計２８からのレーザ光を反射板
２４の中央部を狙って発射すれば、安定した反射光(つ
まりは、安定した電流信号)を得ることができるのであ
る。

【００３２】図３は上記測点水槽１１の詳細図である。
この測点水槽１１は函体を成し、側壁下部には上記子パ
イプ１４が接続される給水口３１を有し、側壁上部には
オーバーフロー孔３２を有する。そして、測点水槽１１
は金属板３３の表面に取り付けられている。６０は、ド
レイン５９が接続される排水口である。上記構成の測点
水槽１１は、次のようにして鉄道線路の３８枕木に取り
付けられる。すなわち、孔３７,３７が穿たれた取付板
３４の裏面が枕木３８の表面に接着剤で固定される。そ
して、その取付板３４の表面に立設された３本のボルト
(図３では２本が現れている)３５に、上記金属板３３を
ナット３６,３６で上下位置が調整可能に取り付けるの
である。

【００３３】ここで、上記測点水槽１１の高さ“Ｈ"
は、金属板３３がボルト３５における最上位に位置した
際に、測点水槽１１がレールから突出しない程度の高さ
に設定しておく。これは、本側点水槽１１には水位測定
手段を付設する必要がないので十分可能である。こうす
ることによって、列車が通過可能な状態で水位測定を実
行できるのである。その際に、上述のように、基準水槽
１２の横断面と測点水槽１１の横断面との面積比を約１
０：１にすることによって、測点水槽１１内の水面の揺
れの影響が基準水槽１２内の水面に達しないようにす
る。

【００３４】図４は、上記測点水槽１１の枕木３８に対
する取り付け状態を示す図である。尚、図４(a)は軌道
及び道床の断面図であり、図４(b)は平面図であり、図
４(c)は図４(a)におけるＡ−Ａ断面矢視図である。ボル
ト３５,３５によって測点水槽１１が取り付けられた取
付板３４は、上述のように枕木３８上に接着剤で固定さ
れると同時に、孔３７(図３参照)を貫通したフックボル
ト４１とナット４２とで枕木３８に確実に取り付けられ
るのである。

【００３５】こうして、上記枕木３８に取り付けられた
測点水槽１１には、上述のように、電磁バルブ１６を動
作させることによって、親パイプ１３および子パイプ１
４を介して基準水槽１２内の水が供給される。また、測
点水槽１１内の水は電磁バルブ５８を開放することによ
ってドレイン５９より排出される。その状態における上
記測点水槽１１の高さは、図４(a)に示すように、レー
ル４３の高さよりも低く、測点水槽１１は建物限界(つ
まり、列車限界)外に位置することになり、列車は安全
に通過できるのである。

【００３６】図５は、上記測点水槽１１,基準水槽１２
および給水タンク１７等によって構成される動作系を制
御する制御系のブロック図である。パーソナルコンピュ
ータ(以下、パソコンと略称する)４５は、リレー出力ボ
ード４６を介して、各測点水槽１１の電磁バルブ１６・
５８,基準水槽１２の電磁バルブ１５・１９および第２給
水パイプ５５の電磁バルブ５６の開閉動作と電動ポンプ
１８の動作とを制御して、水位測定処理を実行する。そ
して、レーザ計測計２８から送出されてくる上記電流信
号を電流入力型Ａ/Ｄ変換器４７でディジタル変換して
取り込み、レーザ計測計２８の発光部からレーザ光が発
射されてから受光部で受光されるまでの時間を得て、基
準水槽１２内の水位を算出するのである。その際に、上
記流量計２９,５７から送出されてくる流量を表す電流
信号を電流入力型Ａ/Ｄ変換器４７でディジタル変換し
て取り込み、基準水槽１２あるいは測点水槽１１への給
水量を得る。

【００３７】こうして得られた上記基準水槽１２内の水
位に基づいて、各計測点(１)〜(Ｎ)における測点水槽１
１の水位差を求め、カラーディスプレイ４８に数値表示
したり、グラフ表示したりする。また、カラーディスプ
レイ４８とキーボード４９とで、対話的にパラメータの
設定を行う。得られた測定データはプリンタ５０で印刷
し、さらにハードディスク５１に保存する。

【００３８】上記構成の高低差測定装置による水位測定
処理はパソコン４５の制御の下に、図６および図７に示
す水位測定処理動作のフローチャートに従って次のよう
に実行される。上記パソコン４５の制御の下に、リレー
出力ボード４６を介して電磁バルブ１６₁〜１６_N,１５,
１９,５６が閉鎖されて水位測定処理動作がスタートす
る。

【００３９】ステップＳ1で、上記パソコン４５内の記
憶部(図示せず)にセットされた測点水槽１１の番号ｉ
(ｉ＝１〜Ｎ)に初期値“０"がセットされる。ステップ
Ｓ2で、上記番号ｉの内容がインクリメントされる。ス
テップＳ3で、上記リレー出力ボード４６を介してｉ番
目の測点水槽１１_iの電磁バルブ５８_iが開放されて、前
回の測定の際に当該測点水槽１１_iに供給された水が抜
かれる。

【００４０】ステップＳ4で、当該測点水槽１１_i内の水
が完全に抜かれるに充分な時間が経過した後、上記リレ
ー出力ボード４６を介して電磁バルブ５８_iが閉鎖さ
れ、電磁バルブ１９が開放されると共に、電動ポンプ１
８が駆動される。こうして、給水タンク１７から基準水
槽１２内に給水される。ここで、上記各測点水槽１１へ
の給水は第２給水パイプ５５を介して給水タンク１７か
ら直接行われる。したがって、基準水槽１２内の水は一
度満たされれば殆ど変化することはない。そこで、本実
施例においては、基準水槽１２への給水は一度実行した
後は不足分を補給するだけで十分であり、水位測定時間
が短縮される。尚、その際における補給量は、前回測定
した測定水槽１１iの水位の値をパソコン４５によって
ハードディスク５１から読み出し、その水位を少し越え
る高さまでの量である。

【００４１】ステップＳ5で、上記基準水槽１２内の水
位がレーザ計測計２８からの電気信号に基づいて計測さ
れ、この計測結果が基準水位に至ったか否かが判別され
る。その結果、基準水位に至っていればステップＳ6に
進む。この基準水位に至ったか否かの判別は基準水槽１
２への給水量を流量計２９で測定し、所定量になったと
きに基準水位に至ったと判定してもよい。ここで、上記
基準水槽１２における基準水位とは、測定の対象となる
測点水槽１１_iにおけるオーバーフロー孔３２の位置よ
りやや高い水位のことである。

【００４２】ステップＳ6で、上記リレー出力ボード４
６を介して電磁バルブ１９が閉鎖されると同時に、電磁
バルブ１６_iが開放される。こうして、給水タンク１７
から基準水槽１２への給水が停止されると同時に、当該
測点水槽１１_iへの給水が開始される。このように、水
が抜かれた当該測点水槽１１_iに給水タンク１７から直
接給水することによって、当該測点水槽１１_i内の水を
完全に且つ迅速に入れ替えることができるのである。ス
テップＳ7で、当該測点水槽１１_iへの給水量が流量計５
７からの上記電流信号に基づいて検知され、基準水量に
至ったか否かが判別される。その結果、基準水量に至っ
ていればステップＳ9に進む。ここで、上記基準水量と
は、当該測点水槽１１_iの容積に当該測点水槽１１_iと給
水タンク１７とを連通するパイプ１３,１４,５５の容積
とを加えた水量のことである。ステップＳ8で、当該測
点水槽１１_iへ完全に給水されるに充分な第１の所定時
間が経過したか否かが判別される。その結果、経過して
いればステップＳ21に進み、そうでなければステップＳ
7に戻って水量のチェックを行う。

【００４３】ステップＳ9で、上記リレー出力ボード４
６を介して電動ポンプ１８が停止されると共に、電磁バ
ルブ５６が閉鎖される。こうして、ｉ番目の測点水槽１
１_iへの給水が停止される。ステップＳ10で、上記リレ
ー出力ボード４６を介して基準水槽１２の電磁バルブ１
５が開放されて、側点水槽１１_iと基準水槽１２とが連
通される。その際に、上記基準水槽１２には当該測点水
槽１１_iのオーバーフロー孔３２の高さよりやや高い水
位まで水が給水タンク１７から供給されており、当該測
点水槽１１_iにはオーバーフローするだけの水が給水タ
ンク１７から供給されている。したがって、電磁バルブ
１５が閉鎖された際に余分な水がオーバーフロー孔３２
から押し出されて、当該側点水槽１１_i内の水と基準水
槽１２内の水とは同じ温度で且つ同じレベルとなるので
ある。こうして、外気温の影響によって基準水槽１２内
の水と各側点水槽１１内の水とに温度差が生じて比重差
が生ずることを防止するのである。

【００４４】ステップＳ11で、上記基準水槽１２内の水
位がレーザ計測計２８からの電気信号に基づいて計測さ
れ、計測値Ｗ₁が上記記憶部に記憶される。ステップＳ1
2で、上記ステップＳ11において基準水槽１２内の水位
が計測されてから第２の所定時間が経過したか否かが判
別される。その結果、経過していればステップＳ13に進
む。ステップＳ13で、上記基準水槽１２内の水位がレー
ザ計測計２８からの電気信号に基づいて計測され、計測
値Ｗ₂が上記記憶部に記憶される。ステップＳ14で、計
測値Ｗ₂と計測値Ｗ₁との差の絶対値が、予め上記記憶部
に登録されている基準値より小さいか否かが判別され
る。その結果、上記基準値より小さければ基準水槽１２
の水面は静止状態に入ったとして、上記計測値Ｗ₂を測
定値であると確定する。一方、上記基準値以上であれ
ば、未だ静止状態に至っていないので上記ステップＳ11
に戻って、静止状態の判定を続行する。

【００４５】ステップＳ15で、上記ステップＳ14におい
て確定された測定値Ｗ₂が、当該測点水槽１１_iの測定値
Ｗ_inとして上記記憶部に格納される。ステップＳ16で、
上記記憶部に格納されているｉ番目の測定水槽１１_iに
おける総ての測定値Ｗ_ia〜Ｗ_inに係る最大差の値Ｄが算
出される。ステップＳ17で、上記ステップＳ16において
算出された最大差Ｄが上記記憶部に登録されている２次
管理値より大きいか否かが判定される。その結果、２次
管理値より大きければステップＳ22に進み、そうでなけ
ればステップＳ18に進む。ここで、上記２次管理値と
は、即刻工事を停止する必要がある沈下量あるいは上昇
量である。ステップＳ18で、上記ステップＳ16において
算出された最大差Ｄが上記記憶部に登録されている１次
管理値より大きいか否かが判定される。その結果、１次
管理値より大きければステップＳ23に進み、そうでなけ
ればステップＳ19に進む。ここで、上記１次管理値と
は、工事を中止して、沈下や上昇の原因を調査し、必要
に応じて工事の変更を行う必要がある沈下量あるいは上
昇量である。

【００４６】ステップＳ19で、当該測点水槽１１_iの電
磁バルブ１６_iと基準水槽１２の電磁バルブ１５とが閉
鎖されて、当該測点水槽１１_iに係る水位測定が終了さ
れる。ステップＳ20で、上記番号ｉの内容が最大値
“Ｎ"以上であるか否かが判別される。その結果、“Ｎ"
より小さければ上記ステップＳ2に戻って、次の測点水
槽１１の水位測定処理に移行する。一方、“Ｎ"以上で
あれば水位測定処理動作を終了する。

【００４７】ステップＳ21で、当該測点水槽１１_iの水
位が不適当であるために測定不可能であることがカラー
ディスプレイ４８(図５参照)に告知されて、水位測定処
理動作を終了する。ステップＳ22で、即刻工事停止を促
す表示がカラーディスプレイ４８に表示されると共に、
警報ベル５３を動作させるために警報部５２(共に図５
参照)に駆動信号が送出される。そして、水位測定処理
動作を終了する。ステップＳ23で、工事を中止して沈下
原因や上昇原因を調査することを促す表示がカラーディ
スプレイ４８に表示されて、水位測定処理動作を終了す
る。

【００４８】このように、本実施例においては、工事区
間における鉄道線路に設定された複数の計測点(１)〜
(Ｎ)の枕木３８上に、測点水槽１１₁〜１１_Nを設置す
る。そして、不動箇所に基準水槽１２を設置し、基準水
槽１２と各測点水槽１１₁〜１１_Nとを親パイプ１３と子
パイプ１４₁〜１４_Nとで連通し、親パイプ１３の基準水
槽１２側には電磁バルブ１５を介設する一方、各子パイ
プ１４₁〜１４_Nには電磁バルブ１６₁〜１６_Nを介設す
る。さらに、給水タンク１７と基準水槽１２とを電動ポ
ンプ１８および電磁バルブ１９が介設された第１給水パ
イプ２０で接続し、この第１給水パイプ２０と親パイプ
１３とを電磁バルブ５６および流量計５７が介設された
第２給水パイプ５５で接続している。

【００４９】そして、上記基準水槽１２内の水面には反
射板２４の周囲に複数の球形フロート２５を取り付けた
浮き部材２６を浮設し、電磁バルブ１６_iを交互に開放
して測点水槽１１_iに交互に給水し、レーザ計測計２８
から発射されて浮き部材２６の反射板２４の中央部で反
射されたレーザ光の往復時間から基準水槽１２内の水位
を計測することによって、個々の測点水槽１１₁〜１１_N
内の水位を順次計測するのである。

【００５０】したがって、本実施例によれば、個々の測
点水槽１１₁〜１１_Nに水位測定手段を付設する必要がな
く、高低差測定装置を安価に構成できる。さらに、上記
測点水槽１１を金属板３３および取付板３４を介して枕
木３８に設置した際に、測点水槽１１の頂部がレール４
３から突出しないように測点水槽１１の高さ“Ｈ"を設
定できる。そして、測点水槽１１内の水位を不動箇所に
設置された基準水槽１２側(横断面の面積が測点水槽１
１の約１０倍)で測定することによって、正常ダイヤで
列車を通過させながら列車通過時における振動の影響を
受けずに各計測点(１)〜(Ｎ)の水位を正確に測定できる
のである。

【００５１】その際に、上記基準水槽１２,給水タンク
１７,第１給水パイプ２０および第２給水パイプ５５を
一つの覆いで囲って、基準水槽１２内の水温と給水タン
ク１７内の水温とが同じになるようにしている。また、
一つの測点水槽１１内の水位を計測する際に、ドレイン
５９を介して測点水槽１１の水を抜いた後、第２給水パ
イプ５５を介して当該測点水槽１１に直接供給するの
で、測点水槽１１内の水を完全に且つ迅速に入れ替えて
測点水槽１１内の水温を基準水槽１２内の水温とを同じ
にできる。したがって、本実施例によれば、測点水槽１
１内の水と基準水槽１２内の水の比重を同じにして、精
度よく測点水槽１１内の水位を計測できるのである。

【００５２】また、上記基準水槽１２内の水面に浮設さ
れる浮き部材２６は、基準水槽１２の内径に略等しい外
径の金属の円板でなる反射板２４の周囲に複数の球形フ
ロート２５を取り付けて構成したので、基準水槽１２内
の水面が揺れた際には、反射板２４の周囲が揺れてもそ
の中心部は安定している。したがって、万が一基準水槽
１２内の水面が揺れても、安定して基準水槽１２内の水
位を計測できる。

【００５３】尚、上記実施例においては、上記浮き部材
２６およびレーザ計測計２８で基準水槽１２の水位(基
準点(例えば底面)から水面までの高さ)を測定している
が、この発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、基準水槽１２の底面に水圧計を取り付けて、水圧を
測定して水位を求めることもできる。また、上記実施例
においては、各測点水槽１１の水位を計測する毎に計測
済みの測定値Ｗ₁〜Ｗ_iに係る最大差の値Ｄを算出し、こ
の最大差Ｄが管理値より大きくなった時点で警告を発す
るようにしている。しかしながら、次のようにして警告
状態を判定してもよい。すなわち、マイコン４５の上記
記憶部には各計測点の測定値を総て保存しておき、何れ
かの計測点の測定値における測定開始からの経時変化量
が管理値より大きくなった時点で警告を発するのであ
る。

【００５４】また、上記実施例においては、上記測点水
槽１１に給水する際には、予め測点水槽１１内の水を抜
いた後に給水タンク１７から直接給水して、測点水槽１
２内の水を迅速且つ完全に入れ替えるようにしている。
しかしながら、この発明においては、次のようにしても
何等差し支えない。すなわち、上記測点水槽１１内の水
を抜かずに、測点水槽１１の容積に測点水槽１１と給水
タンク１７とを連通するパイプ１３,１４,５５の容積を
加えた量の水を供給するのである。こうすることによっ
て、前回の測定の際に測点水槽１１に供給された水がオ
ーバーフロー孔３２から押し出されて、測点水槽１２内
の水が入れ替わるのである。

【００５５】図８および図９は、他の実施例における高
低差測定装置における動作系の構成図および制御系のブ
ロックを示す。本実施における高低差測定装置は、図１
および図５に示す高低差測定装置から第１給水パイプ２
０,流量計２９および電磁バルブ１９を除去したもので
ある。尚、測点水槽６１,基準水槽６２,親パイプ６３,
子パイプ６４,電磁バルブ６５・６６・７２・７４,給水タ
ンク６７,電動ポンプ６８,浮き部材６９,レーザ計測計
７０,給水パイプ７１,流量計７３,パソコン７６,リレー
出力ボード７７,電流入力型Ａ/Ｄ変換器７８,カラーデ
ィスプレイ７９,キーボード８０,プリンタ８１,ハード
ディスク８２,警報部８３,警報ベル８４は、図１および
図５に示す測点水槽１１,基準水槽１２,親パイプ１３,
子パイプ１４,電磁バルブ１５・１６・５６・５８,給水タ
ンク１７,電動ポンプ１８,浮き部材２６,レーザ計測計
２８,給水パイプ５５,流量計５７,パソコン４５,リレー
出力ボード４６,電流入力型Ａ/Ｄ変換器４７,カラーデ
ィスプレイ４８,キーボード４９,プリンタ５０,ハード
ディスク５１,警報部５２,警報ベル５３と全く同一であ
る。

【００５６】上記構成の高低差測定装置において基準水
槽６２に給水を行う場合には、各測点水槽６１_iへの電
磁バルブ６６_iを閉鎖した状態で電磁バルブ６５,７２を
開放した後、電動ポンプ６８を駆動するのである。この
ように、本実施例の高低差測定装置によれば、電磁バル
ブおよび流量計が介設されて給水パイプ７１と基準水槽
６２とを連通する一本の給水パイプを節約でき、コスト
ダウンを図ることができる。

【００５７】図１０および図１１は、他の実施例の高低
差測定装置における動作系の構成図および制御系のブロ
ックを示す。本実施例における高低差測定装置は、図８
および図９に示す高低差測定装置における親パイプの先
端を開放し、その開放部に電磁バルブＶ_tが介設された
パイプの一端を接続したものである。尚、測点水槽９
１,基準水槽９２,子パイプ９４,電磁バルブＶ₀・Ｖ₁〜Ｖ
_N・Ｖ_m・１０４,給水タンク９７,電動ポンプ９８,浮き部
材９９,レーザ計測計１００,給水パイプ１０１,流量計
１０３,パソコン１０６,リレー出力ボード１０７,電流
入力型Ａ/Ｄ変換器１０８,カラーディスプレイ１０９,
キーボード１１０,プリンタ１１１,ハードディスク１１
２,警報部１１３,警報ベル１１４は、図８および図９に
示す測点水槽６１,基準水槽６２,子パイプ６４,電磁バ
ルブ６５・６６・７２・７４,給水タンク６７,電動ポンプ
６８,浮き部材６９,レーザ計測計７０,給水パイプ７１,
流量計７３,パソコン７６,リレー出力ボード７７,電流
入力型Ａ/Ｄ変換器７８,カラーディスプレイ７９,キー
ボード８０,プリンタ８１,ハードディスク８２,警報部
８３,警報ベル８４と全く同一である。

【００５８】図４(a),図４(b)に示すように、親パイプ
９３は常時外気にさらされており、内部の水は外気温度
の影響を受けて一定温度にはなってはいない。そこで、
本実施例における高低差測定装置においては、ある測点
水槽９１_iに係る計測が終了して次の測点水槽９１_i+1に
係る計測に移行する際には、電磁バルブＶ_tを開放する
と共に電動ポンプ９８を駆動することによって、親パイ
プ９３内の水を外部に押し出して給水タンク９７内の水
で置き換えるのである。こうすることによって、高低差
測定に際して、常に測点水槽９１,子パイプ９４,親パイ
プ９３,基準水槽９２内の水を同一温度に保つことがで
き、且つ、測点水槽９１,子パイプ９４,給水パイプ１０
１および親パイプ９３内の水の置き換えを素早くできる
のである。また、それと同時に、高温時に親パイプ９３
内の水に溶存していた酸素が水温の低下に伴って飽和し
て発生した気泡を、外部に放出するのである。

【００５９】図１２は、本実施例におけるパソコン１０
６の制御の下に実行される水位測定処理動作の概略フロ
ーチャートである。また、図１３は、水位測定処理動作
の際における各電磁バルブＶ₀,Ｖ₁,…,Ｖ_i,…,Ｖ_N,Ｖ_m
およびＶ_tの開閉状態を示す。以下、図１２および図１
３に従って、本実施例における水位測定処理動作につい
て詳細に説明する。

【００６０】ステップＳ31で、上記パソコン１０６内の
記憶部(図示せず)に設定された測点水槽９１の番号ｉ
(ｉ＝１〜Ｎ)に初期値“０"がセットされる。ステップ
Ｓ32で、上記電磁バルブＶ_m,Ｖ_tが開放されると共に、
電動ポンプ９８が駆動されて、給水パイプ１０１および
親パイプ９３内の水が給水タンク９７内の水で外部に押
し出されて給水タンク９７内の水で入れ換えられる。ス
テップＳ33で、上記電磁バルブＶ_tが閉鎖された後に電
磁バルブＶ₀が開放されて、基準水槽９２に上記基準水
位まで給水される。そうした後、上記電磁バルブＶ₀が
閉鎖されて電動ポンプ９８が停止される。ステップＳ34
で、上記番号ｉの内容がインクリメントされる。

【００６１】ステップＳ35で、上記電磁バルブ１０４_i
が所定時間開放されてｉ番目の測点水槽９１_i内の水が
抜かれる。そうした後、上記ｉ番目の測点水槽９１_iに
係る電磁バルブＶ_iが開放されると共に、電動ポンプ９
８が駆動されて、上記測点水槽９１_iに上記基準水量だ
け給水される。こうして、測点水槽９１_i内の水が入れ
換えられる。ステップＳ36で、上記電磁バルブＶ_iが閉
鎖される一方、電磁バルブＶ₀が開放されて基準水槽９
２に対する注水が行われる。そして、所定時間が経過す
ると、電磁バルブＶ_mが閉鎖されて電動ポンプ９８が停
止される一方、電磁バルブＶ_iが開放される。この注水
は、上記ステップＳ33において給水された際の上記基準
水位を、測点水槽９１_iにおける上記オーバーフロー孔
の実際の高さ以上に補正するために行われる。ステップ
Ｓ37で、上記レーザ計測計１００からの電気信号が取り
込まれて、基準水槽９２内の浮き部材９９の高さ計測が
開始される。そして、この計測値の変化から浮き部材９
９の沈下速度が測定される。ステップＳ38で、上記浮き
部材９９の沈下速度が“０"以下であるか否かが判別さ
れる。その結果、“０”以下であれば、測点水槽９１_i
の水が基準水槽９２側へ流入しているのであるから、測
点水槽９１_iの高さが測れない。従って、この場合は上
記ステップＳ36に戻って基準水槽９２へ更に注水され
る。“０”以下でなければ、基準水槽９２の水位が測点
水槽９１_iの上記オーバフロー孔の高さ以上になったこ
とを示すのでステップＳ39に進む。

【００６２】ステップＳ39で、上記浮き部材９９の沈下
速度が所定値“Ｋ(正の値)"以下であるか否かが判別さ
れる。その結果、値“Ｋ"以下であれば基準水槽９２の
水位が測点水槽９１_iの上記オーバーフロー孔の高さ付
近で安定したのでステップＳ40に進み、そうでなければ
上記ステップＳ37に戻って再度浮き部材９９の沈下速度
がチェックされる。ステップＳ40で、図７に示す水位測
定処理動作のフローチャートにおけるステップＳ15〜ス
テップＳ19,ステップＳ22,ステップＳ23と同様にして、
上記基準水槽９２内の水位測定と測定結果の判定と結果
の表示が行われる。ステップＳ41で、上記番号ｉの内容
が最大値“Ｎ"以上であるか否かが判別される。その結
果、“Ｎ"より小さければ上記ステップＳ32に戻って親
パイプ９３内の水の入れ換えと次の測点水槽９１の水位
測定処理に移行する。一方、“Ｎ"以上であれば水位測
定処理動作を終了する。

【００６３】このように、上記実施例においては、親パ
イプ９３の先端を開放して電磁バルブＶ_tで開閉可能に
している。したがって、ある測点水槽９１_iに係る計測
が終了して次の測点水槽９１_i+1に係る計測に移行する
際には、電磁バルブＶ_tを開放すると共に電動ポンプ９
８を駆動することによって、親パイプ９３内の水を給水
タンク９７内の水で置き換えることができる。したがっ
て、上記実施例によれば、高低差測定に際して、常に測
点水槽９１,子パイプ９４,親パイプ９３および基準水槽
９２内の水を同一温度に保つことができる。

【００６４】図１４は、他の実施例の高低差測定装置に
おける動作系の構成図を示す。本実施例における高低差
測定装置は、図１０に示す高低差測定装置における親パ
イプの先端を給水タンクの上部に連通し、親パイプ内の
水を給水タンクに戻すようにしたものである。尚、測点
水槽１２１,基準水槽１２２,親パイプ１２３,子パイプ
１２４,電磁バルブ１２５・１２６・１３２・１３４・１３
６,給水タンク１２７,電動ポンプ１２８,浮き部材１２
９,レーザ計測計１３０,給水パイプ１３１,流量計１３
３は、図１０における測点水槽９１,基準水槽９２,親パ
イプ９３,子パイプ９４,電磁バルブＶ₀・Ｖ₁〜Ｖ_N・Ｖ_m・
１０４・Ｖ_t,給水タンク９７,電動ポンプ９８,浮き部材
９９,レーザ計測計１００,給水パイプ１０１,流量計１
０３と全く同一である。

【００６５】上述のように、上記親パイプ１２３は、基
準水槽１２２が設置されている定温箇所から２０〜８０
ｍ離れた軌道内まで長く配設されて常時外気にさらされ
ており、しかも、その直系が３〜５cmもあるために内部
の水量は少なくない。そこで、本実施例における高低差
測定装置においては、親パイプ１２３の先端を返送パイ
プ１３７で給水タンク１２７の上部に連通している。そ
して、ある測点水槽１２１_iに係る計測が終了して次の
測点水槽１２１_i+1に係る計測に移行する際には、電磁
バルブ１３６を開放すると共に電動ポンプ１２８を駆動
することによって、親パイプ１２３内の水を給水タンク
１２７の水で置き換える際に給水タンク１２７に押し戻
すのである。こうすることによって、高低差測定に際し
て、給水タンク１２７に対する水の補給を必要最小限に
止めるのである。

【００６６】尚、本実施例における制御系の構成は、図
１１に示す制御系の構成と大略同一でよく、水位測定処
理動作も図１２に示す水位測定処理動作のフローチャー
トと大略同一でよい。但し、常時外気にさらされいる親
パイプ１２３内の水が幾度も給水タンク１２７に戻され
るので、給水タンク１２７,給水パイプ１３１および返
送パイプ１３７内の水温と基準水槽１２２の水温とが異
なってくる。

【００６７】そこで、本実施例における水位測定処理動
作においては、図１２の水位測定処理動作のフローチャ
ートにおけるステップＳ33に相当する基準水槽１２２に
対する給水で、基準水槽１２２内の水を基準水槽１２２
における上記オーバーフロー口(図２参照)からオーバー
フローさせて完全に入れ換えるようにするのである。

【００６８】このように、上記実施例においては、親パ
イプ１２３の先端を開放して電磁バルブ１３６を設け、
親パイプ１２３の先端を返送パイプ１３７によって給水
パイプ１２７の上部に連通させている。したがって、あ
る測点水槽１２１_iに係る計測が終了して次の測点水槽
１２１_i+1に係る計測に移行する際には、電磁バルブ１
３６を開放すると共に電動ポンプ１２８を駆動すること
によって、親パイプ１２３内の水を給水タンク１２７内
に戻すことができる。したがって、上記実施例によれ
ば、高低差測定に際して、給水タンク１２７に対する水
の補給を必要最小限に止めて、迅速に高低差測定を行う
ことができる。

【００６９】上記各実施例は、鉄道線路下に地下道を建
設する際における鉄道線路の沈下や上昇の計測を例に説
明している。しかしながら、この発明はこれに限定され
るものではなく、水平方向に点在する各地点の高低差を
測定する場合であれば、どのような場合にも適用でき
る。

【００７０】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１に係
る発明の高低差測定装置は、基準液槽および測定液槽に
給液パイプおよび連通管を介して貯液槽の液体を供給
し、上記連通管の２個のバルブを開放して測定液槽と基
準液槽を連通して上記基準液槽に上記測定液槽の液面と
同じ高さの液柱を形成し、計測計で各測定位置における
上記測定液槽の液面の基準位置からの高さを計測するこ
とによって各測定位置の高低差を測定するので、計測地
点に設置される上記測定液槽側には液面の高さを測定す
る手段を付設する必要がない。したがって、この発明に
よれば、計測地点側の機器寸法を小さくでき、上記寸法
によって計測地点が限定されることがない。

【００７１】さらに、上記測定液槽の液面の高さを上記
基準液槽側で測定するので、計測地点の振動に影響され
ずに計測地点の高低差を検出できる。さらに、この発明
によれば、上記測定液槽に給液する際には、給液パイプ
および連通管を介して貯液槽の液体を直接供給するので
上記基準液槽には一度給液した後は不足分を補給するだ
けでよく、高低差測定を迅速にできる。さらに、この発
明によれば、上記測定液槽のオーバーフロー口から液体
をオーバーフローさせることによって、当該測定液槽お
よび当該測定液槽に係る連通管内の液体を入れ替えるこ
とができる。したがって、外気温の影響を無くして基準
液槽内の水と当該測定液槽内の水との比重を同じにし
て、測定液槽の液面の高さを精度よく測定できる。

【００７２】また、請求項２に係る発明の高低差測定装
置は、基準液槽に第１給液パイプを介して貯液槽の液体
を供給し、オーバーフロー口を上方に有する測定液槽に
第２給液パイプを介して貯液槽の液体を供給し、上記測
定液槽と基準液槽を連通管によって連通して上記基準液
槽に上記測定液槽の液面と同じ高さの液柱を形成し、計
測計で各測定位置における上記測定液槽内の液面までの
距離を計測することによって各測定位置の高低差を測定
するので、請求項１に係る発明と同様に、計測地点の振
動に影響されずに計測地点の高低差を検出でき、外気温
の影響を無くして基準液槽内の水と当該測定液槽内の水
との比重を同じにして、測定液槽の液面の高さを精度よ
く測定できる。さらに、この発明によれば、上記測定液
槽と基準液槽とに対する水の供給は、異なる２本の給液
パイプを介して行うので迅速に給液できる。また、その
後の上記基準液槽への水の補給は不足分だけでよい。

【００７３】また、請求項３および請求項４に係る発明
の高低差測定装置は、上記給液パイプあるいは第１給液
パイプにポンプを介設したので、上記貯液槽から測定液
槽あるいは基準液槽に迅速に液体を供給できる。したが
って、この発明によれば、複数の測定位置に係る高低差
を更に短時間に測定可能となる。

【００７４】また、請求項５に係る発明の高低差測定装
置は、バルブが介設されたパイプの一端を上記連通管の
両バルブ間に接続したので、上記基準液槽あるいは測定
液槽に上記貯液槽の液体を供給するに先立って、上記パ
イプのバルブを開放して、上記貯液槽および基準液槽内
の液体とは異なる温度となっている上記連通管内の液体
を上記パイプを介して放出できる。したがって、常に、
上記貯液槽,基準液槽および測定液槽内の液体の温度を
一定に保って、各測定位置の高低差を安定して測定でき
る。

【００７５】また、請求項６に係る発明の高低差測定装
置は、バルブが介設された返送パイプによって上記連通
管の両バルブ間を貯液槽の上部に連通したので、上記基
準液槽あるいは測定液槽に上記貯液槽の液体を供給する
に先立って、上記返送パイプのバルブを開放して、上記
連通管内の液体を上記返送パイプを介して上記貯液槽に
戻すことができる。したがって、各測定位置の高低差を
測定するに際しては、上記基準液槽および測定液槽内の
液体を上記貯液槽の液体で完全に入れ替えれば、上記貯
液槽,基準液槽および測定液槽内の液体の温度を常時一
定に保って、各測定位置の高低差を安定して測定でき
る。その際に、上記連通管内の液体は放出されずに上記
貯液槽に戻されるので、貯液槽内の液体の減少を最小に
止めることができる。

【００７６】また、請求項７に係る発明の高低差測定方
法は、上記給液パイプ,第１給液パイプあるいは第２給
液パイプに流量計を介設したので、上記測定液槽あるい
は基準液槽に貯液槽の液体を供給する際に、上記測定液
槽内の液体が入れ替わるのに必要な液体を確実に供給で
きる。また、上記基準液槽には必要量の液体を供給でき
る。したがって、この発明によれば、複数の測定位置に
係る高低差を更に正確且つ迅速に測定可能となる。

【００７７】また、請求項８に係る発明の高低差測定方
法は、上記測定液槽に開閉可能な液抜口を設けたので、
上記測定液槽に液体を供給するに際して、予め上記測定
液槽内の液体を抜くことができ、上記測定液槽内の液体
を完全に入れ替えることができる。したがって、上記基
準液槽内の液体と当該測定液槽内の液体との比重を全く
同じにして、測定液槽の液面の高さをより精度良く測定
できる。

【００７８】また、請求項９に係る発明の高低差測定方
法は、請求項１乃至請求項８の何れか一つに係る発明の
高低差測定装置における上記貯液槽から測定液槽に液体
を供給する際に、上記測定液槽のオーバーフロー口から
液体をオーバーフローさせることによって測定液槽内及
び測定液槽に係る連通管内の液体を入れ替えるので、上
記測定液槽内の液体と基準液槽内の液体との温度を同じ
にして比重を同じにできる。したがって、この発明によ
れば、外気温の影響を無くして基準液槽内の液体と当該
測定液槽内の液体との比重を同じにして、測定液槽の液
面の高さを精度よく測定できる。

【００７９】また、請求項１０に係る発明の高低差測定
方法は、請求項８に係る発明の高低差測定装置における
上記貯液槽から測定液槽に液体を供給するに先立って、
予め上記測定液槽における液抜口から測定液槽内の液体
が完全に抜かれるので、上記測定液槽内の液体を上記貯
液槽からの液体と完全に入れ替えることができる。した
がって、この発明によれば、基準液槽内の液体と当該測
定液槽内の液体との比重を全く同じにして、測定液槽の
液面の高さを更に精度よく測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の高低差測定装置における動作系の構
成図である。

【図２】図１における基準水槽の部分断面図である。

【図３】図１における側点水槽の詳細図である。

【図４】図３に示す側点水槽の枕木に対する取り付け状
態を示す図である。

【図５】図１に示す動作系を制御する制御系のブロック
図である。

【図６】図５におけるパソコンの制御の下に実行される
水位測定処理動作のフローチャートである。

【図７】図６に続く水位測定処理動作のフローチャート
である。

【図８】図１に示す高低差測定装置とは異なる高低差測
定装置における動作系の構成図である。

【図９】図８に示す動作系を制御する制御系のブロック
図である。

【図１０】図１および図８に示す高低差測定装置とは異
なる高低差測定装置における動作系の構成図である。

【図１１】図１０に示す動作系を制御する制御系のブロ
ック図である。

【図１２】図１１におけるパソコンの制御の下に実行さ
れる水位測定処理動作のフローチャートである。

【図１３】図１０および図１１における各電磁バルブの
開閉状態を示す図である。

【図１４】図１,図８および図１０に示す高低差測定装
置とは異なる高低差測定装置における動作系の構成図で
ある。

【図１５】従来の水盛式沈下計における測定原理の説明
図である。

【符号の説明】

１１,６１,９１,１２１…測点水槽、 １２,６２,９２,
１２２…基準水槽、１３,６３,９３,１２３…親パイ
プ、 １４,６４,９４,１２４…子パイプ、１５,１６,１
９,５６,５８,６５,６６,７２,７４,Ｖ₀,Ｖ,Ｖ_m,Ｖ_t,１
０４,１２５,１２６,１３２,１３４,１３６…電磁バル
ブ、１８,６８,９８,１２８…電動ポンプ、２０…第１
給水パイプ、 ２４…反射板、２５…球形フ
ロート、 ２６,６９,９９,１２９…浮き
部材、２８,７０,１００,１３０…レーザ計測計、２９,
５７,７３,１０３,１３３…流量計、３２…オーバーフ
ロー孔、 ３３…金属板、３４…取付板、
３８…枕木、４３…レール、
４５,７６,１０６…パソコン、４８,７９,
１０９…カラーディスプレイ、５２,８３,１１３…警報
部、 ５３,８４,１１４…警報ベル、５５…第２
給水パイプ、 ５９,７５,１０５,１３５…
ドレイン、７１,１０１,１３１…給水パイプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 崇弘 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番２ 号 株式会社奥村組内 (72)発明者 岩佐 茂 大阪府大阪市福島区野田５−17−24 土木 計測株式会社大阪事務所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給口を下方に有すると共に、液体がオ
   ーバーフローするオーバーフロー口を上方に有して、測
   定位置に設置される測定液槽と、 ２個のバルブを介設した連通管によって上記測定液槽の
   供給口に連通される排液口を有して、上記測定液槽の液
   面と同じ高さの液柱を形成する基準液槽と、 貯液槽と上記連通管における上記２個のバルブ間とを接
   続すると共に、バルブが介設された給液パイプと、 上記基準液槽の液面の基準位置からの高さを計測する計
   測計を備えたことを特徴とする高低差測定装置。
2. 【請求項２】 供給口を下方に有すると共に、液体がオ
   ーバーフローするオーバーフロー口を上方に有して、測
   定位置に設置される測定液槽と、 ２個のバルブを介設した連通管によって上記測定液槽の
   供給口に連通される排液口を有して、上記測定液槽の液
   面と同じ高さの液柱を形成する基準液槽と、 貯液槽と上記基準液槽とを連通すると共に、バルブが介
   設された第１給液パイプと、 上記第１給液パイプにおける上記バルブの上流側と上記
   連通管における上記２個のバルブ間とを接続すると共
   に、バルブが介設された第２給液パイプと、 上記基準液槽の液面の基準位置からの高さを計測する計
   測計を備えたことを特徴とする高低差測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の高低差測定装置におい
   て、 上記給液パイプにおけるバルブより上流側に、ポンプを
   介設したことを特徴とする高低差測定装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の高低差測定装置におい
   て、 上記第１給液パイプにおける上記第２給液パイプの接続
   位置より上流側に、ポンプを介設したことを特徴とする
   高低差測定装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の高低差
   測定装置において、上記連通管の両バルブ間における上
   記供給パイプあるいは第２供給パイプの接続位置より下
   流側に、バルブが介設されたパイプの一端を接続したこ
   とを特徴とする高低差測定装置。
6. 【請求項６】 請求項３または請求項４に記載の高低差
   測定装置において、上記連通管の両バルブ間における上
   記供給パイプあるいは第２供給パイプの接続位置より下
   流側を、バルブが介設された返送パイプによって上記貯
   液槽に連通したことを特徴とする高低差測定装置。
7. 【請求項７】 請求項１または請求項２に記載の高低差
   測定装置において、上記給液パイプ，第１給液パイプあ
   るいは第２給液パイプに流量計を介設したことを特徴と
   する高低差測定装置。
8. 【請求項８】 請求項１または請求項２に記載の高低差
   測定装置において、上記測定液槽に開閉可能な液抜口を
   設けたことを特徴とする高低差測定装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８の何れか一つに記
   載の高低差測定装置を用いた高低差測定方法であって、 上記連通管を介して測定液槽に液体を供給する際に、上
   記連通管における基準液槽側のバルブを閉じ、上記連通
   管における測定液槽側のバルブと給液パイプあるいは第
   ２給液パイプのバルブとを開いて、給液パイプおよび連
   通管を介して上記測定液槽のオーバーフロー口から液体
   をオーバーフローさせることによって上記測定液槽内の
   液体を入れ替えることを特徴とする高低差測定方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載の高低差測定装置を用
    いた高低差測定方法であって、 上記測定液槽に液体を供給するに先立って、予め上記測
    定液槽における液抜口を開放して測定液槽内の液体を抜
    き、 その後、上記連通管における上記測定液槽側のバルブと
    給液パイプあるいは第２給液パイプのバルブとを開放し
    て、上記貯液槽内の液体を給液パイプあるいは第２給液
    パイプおよび連通管を介して上記測定液槽に供給するこ
    とによって、上記測定液槽内の液体を入れ替えることを
    特徴とする高低差測定方法。