JPS59114401A - 距離自動測定装置 - Google Patents

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】 本発明は二点間の距離あるいはその変化量を測定する距
離自動測定装置に関するものである。

１−ンネルを構築する場合、掘削した直後のｌ〜ンネル
内の地盤は非常に不安定で時間の経過にともなってその
断面径が縮小する。

そのため、内巻コンクリートを打設するには、地盤の変
化がある程度治まった時期に行なわれている。

その時期を設定するためにトンネルの断面寸法あるいは
その変化量を経時的に測定する必要があるが、従来は次
のような方法で測定がなされていた。

すなわち目盛の付されたスチールテープを使用して、こ
のテープに一定の張力を与え、変化量を測定しようとす
る地盤に設【プだ二点の測定点上でテープの目盛を測定
し、温度補正をし測定値を算出する。

以上の作業を定時間毎に繰り返して行い、各回毎にその
データを集計して変化量を求めていた。

ところがこのような従来の測定方法には次のような問題
がある。

〈イ〉スチールテープに一定の張力を作用させ！ご状態
で測定出来ないため測定値の信頼性が低いものであった
。

〈口〉スチールテープにｍｍ単位以下の高分解能で読取
る副尺装置が無いため、精度の高い測定ができなかった
。

特にトンネル内の内巻コンクリートの打設時期を把握す
るには地盤の変化量の測定精度が１／１０ｍｍ程度の極
めて高い精度が要求される。

〈ハ〉スチールテープの目盛の読み取り、野帳べの記入
、その後の温度補正、およびデータ処理等変化量を実際
求めるためには多くの労力および時間を必要とする。

−く二〉上記のような問題は三角側口における基準線測
定など他の正確な距離測定においても同様な問題点であ
る。

本発明はこのような従来の問題点を解決するためになさ
れたもので、測定に手間を要せずかつ測定精度の高い距
離自動測定装置を提供することを目的とする。

次に実施例について説明する。

〈イ〉全体の構成 外箱（８）内に移動枠（３）の一端をロードセル（４３
）で連結して位置せしめる。

移動枠（３）は外箱（８）内に突設したシー５（８１）
によりロードセル（４３）の伸縮方向に移動可能に支持
されている。

移動枠（３）内に巻き取ったスチールテープ（４）の自
由端はロードセル（４３）と対称位置から外箱（８）外
へ露出している。

くイ〉テープ巻取部 第１図に示すように本体フレーム（３）内にはテープリ
ール（４１）を内蔵しこのテープリール（４１）にはロ
ール状に巻取ったスチールテープ（４）を巻回し、その
スチールテープ（４）の一端は本体フレーム（３）の外
部へ引き出しておく。

本体フレーム（３）の一方には本装置を測定地盤へ取り
付けるための先端に取付は具（４２）を有するロードセ
ル（４３）をテープリール（４１）へ取り付ける。

スチールテープ（４〉は公知の素材０細幅のテープを使
用しテープ面には正確な一定間隔、例えば５ｃｍ〜１Ｑ
ｃｍの等間隔を介してスリット（４４）を開設する。

テープリール（４１）の中心部にはＬ字形のハンドル（
５）の一端を一体に接続し、ハンドル（５）の他端部に
は折り畳式のグリップ（５１）を接続し、手動でハンド
ル（５）を回動することによりスチールテープ（４）の
巻取を行うことが出来るよう構成する。

グリップ（５１）はその中点位置でハンドル（５）の回
転方向にのみ折りたたみを許容するよう構成し、グリッ
プ（５１）の端部にはねじ山を刻設する。

また本体フレーム（３）のグリップ（５１）の取付（）
側の側面には、ハンドル（５）を中心としてリングの内
側にギアを形成したラチェットギア（３１）を固定覆る
。

さらにラチェットギア（３１）の内側には等分化した円
周上の地点に差込み孔（３２）を多数箇所（図面では８
箇所）凹段する。

さらにラヂエッ［−ギア（３１）を固定しかつハンドル
（５）の回動の微調整をするために、第２図に示すよう
な爪（６１）を有するストッパ（６）を使用する。

ストッパ（６）は爪（６１）を貫通した短軸（６３）の
一方に短軸（６３）と交差する方向に延びる反力アーム
（６２）を取り付け、反力アーム（６２）の板面には切
り欠き（６４）を開設する。

ストッパ（６）の使い方を簡単に説明すると、垂直に折
り畳んだグリップ（５１）にス１−ツバ（６）の切り欠
き（６４）が最も接近する位置で短軸（６３）を差込み
孔（３２）に差し込み、グリップ（５１）に嵌め込んで
あるパイプを抜き取り切′り欠き（６４）内にはさみこ
んで調整ナツト（６５）で固定する。

その結果型（６１）がラチェットギア（３１）に噛み合
ってストッパ（６）とハンドル（５）の回転を規制する
。

単にハンドル（５）の逆方向の回転を規制づ′るのであ
れば、ストッパ（６）などを配置する必要はまったくな
くラチェット構造だ（プを採用すれば良いのであるが、
ストッパ（６）を使用する理由は後述するように、調整
ナツト（６５）を締め付（プる事によってもラチェット
ギア（３１）の１ピツチのギアの影響を受けることなく
スチールテープ（４）に与える引張力の微調整をおこな
おうとするためである。

〈口〉テープカウンタ テープリール（４１）から引き出したスチールテープ（
４）の途上には相対向して二対の受光素子（１１）・発
光素子（１２）を配置する。

受゛光素子（１１）・発光素子（１２）間をスチールテ
ープ（４）がいずれか一方に移動すると、受光素子（１
１）から発光した光がスリット（４４）を通過して発光
素子（１２）で受光しこの光の感知回数を記憶出来るよ
う構成する。

つまり受光素子（１１）と発光素子（１２）間を通過し
たスリット（４４）の通過数を記憶することによって、
この通過数にスリット（４４）の開設間隔を掛は合わせ
た数値がスチールテープ（４）の移動量である。

なＪ３受光素子（１１）と発光素子（１２）を二対設け
たのは、いずれかの一方の対の受光素子（１１）または
発光素子（１２）が先に感知したかによって、スチール
テープ（４）の移動方向（正転または逆転）を確認する
為である。

また本体フレーム（３）には温度補正をする場合のデー
タを採取する目的で温度計（７）を設置する。

〈ハ〉副尺装置 前述のテープカウンタ（１）のみではスチールテープ（
４）の移動量の最小単位が大きく、ｎ１ｍ単位までは正
確に測定することかできない。

そこで第５図に示すにうにテープリール（４１）から引
き出したスチールテープ（４）の途上には公知構造のエ
ンコーダ（２１）を使用して、エンコーダ（２１）のロ
ーラ（２２）をスチールテープ（４）に接触させて配置
する。

スチールテープ【４）が口！う（２２）で滑らないよう
周面に硬質ゴムのライニングを施す外に、スチールテー
プ（４）の裏面側に同じく硬質ゴムのライニングを施し
たピンチローラ（２３）を配置する。

なお両ローラ（２２）（２３＞間の高い密着力を得るた
めにバネの弾）〕を利用する場合もある。

このようにエンコーダ（２１）を採用することによりそ
の分解能は例えば２０００分割のエンコーダ（２１）を
使用した場合スリット（４４）の開設間隔を５ｃｍとす
ると、その最小単位は５０／２０００＝１／４０ すなわち０−０２５１１１ｍ単位まで測定することが出
来る。

く二〉電算部 本体フレーム（３）内にはマイクロコンピュータ（９）
を内蔵する。

マイクロコンピュータ（９）は測定値の受信、記録おに
び記憶、解析図化等を総合的にデータを処理する事がで
きる公知のものを使用する。

具体的にはロードセル（４３）、エンコーダ（２１＞、
テープカウンタ（１）、温度計（７）の各部と連絡して
、これらの各部から必要なデータを収集し自動的に処理
できるよう構成する。

次にトンネル内の地盤の変化量を測定する場合の測定方
法について説明する。

くイ〉装置の設置 前記構造の装置の各部の作動状態を確認したのち、測定
しようとするトンネル内の地盤の対向する位置に測定点
を三箇所決定し、その測定点に両取付は具（４２）をそ
れぞれ取り付ける。

スチールテープ（４）を引き出づ６際、まずスチールテ
ープ（４）をテープリール（４１）に全部巻き込んだ状
態でスチールテープ（４）のゼロ設定をし、その後テー
プカウンタ（１）でスリット（４４）の読取り、記憶を
行いながらスチールテープ（４）を引き出す。

〈口〉スチールテープの巻取り 測定点へ両取付は具（４２）を接続したら次に、少した
るみを生じているスチールテープ（４）に、ハンドル（
５）を回転してテンションを加え続ける。

スチールテープ（４）を巻取る際、通常スチールテープ
〈４）に加えるテンションは８ｋ（１〜１０数ｋ（ｌ程
度の張力であるため、一般のスチールテープの巻取ハン
ドルをそのまま回したのでは、スチールテープ（４）が
揺れたりまた回転に大きな人力を必要とし一人で測定す
ることは困難でありしかも高精度の測定も困難である。

そのため本発明の装置のようにスチールテープ（４）を
まきとる場合には、ハンドル（５）で所定のテンション
にまで満たない程度に巻取った後に、前述のようにハン
ドル（５）に接続するグリップ（５１）をラチェットギ
ア（３１）と並行に倒し、併ゼて所定の位置の差込み孔
（３２）にストッパ（６）の短軸（６３）を差し込んで
反ノ〕アーム（６２）を固定しその切り欠き（６４）に
グリップ（５１）をねじ止めをし、調整ナツト（６５）
を締め付けることによって本体フレーム（３）に全く力
を加えることなくハンドル（５）に回転力を与えること
が出来るのである。

〈ハ〉測定 あらかじめマイクロコンピュータ（９）にはロードセル
（４２）に一定のテンションが作用した時に測定が行な
われるようセットしであるので、ハンドル（５）を巻続
けるとロードセル（４２）に所定の測定点間に所定のテ
ンションが作用すると、マイクロコンピュータ（９）は
瞬時にテープカウンタ（１）およびエンコーダ（２１）
に読取り停止信号を出す。

この信号を受けたテープカウンタ（１）およびエンコー
ダ（２１）は読取りを直ちに停止し、この直前の数値が
測定値となる。

以上の作業を半日または何日が後に繰り返して行い地盤
の変化侶を測定する。

本発明は以上説明したようになるから次のような効果を
期待することが出来る。

〈イ〉テープカウンタにエンコーダを組み合せたため例
えば２０００分割のエンコーダを使用した場合には読み
取り分解能力は１／４０ｍｍ（０，０２５ｍｍ）まで読
取れ、スチールテープの滑り、ローうおよびピンチロー
ラの弾性変形による誤差等を差し引イテも測定ｆｆ１ｉ
はｌ／２０ｍｍ（０，０５ｍｍ）まで信頼する事ができ
る。

〈口〉折り畳み式のハンドルと独立したストッパを採用
した事によりスチールテープに張力を与える際にテープ
に振動を加えることなく静かに僅かな労力で簡単に張力
を与える事ができる。

〈ハ〉テンション管理を自動化し、読取り誤差が皆無な
デジタル表示にしたことにより測定者は従来のように熟
練者でなくてもよく一人で計測解析図化が出来る。

く二〉自動読取り、記憶が出来るので本装置に無線発信
器等を組み込めば、現場から離れた事務所等にあるコン
ピュータに入力して解析図化等ができ、その場で次の施
工判断が出来る。

〈ボ〉温度補正を自動化したことにより、その場で補正
値が得られるため測定終了後に補正を行う必要がなくな
り、省力化がはかれる

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係わる装置の一実施例説明図第２．３
図：テープ巻取部の説明図 第４図：テープカウンタの断面説明図 第５図：副尺装置の説明図 １：テープカウンタ　　　２：副尺装置３：本体フレー
ム　　　４ニスチールテープ２１：エンコーダ　　　３
３：スリット手続打１：ｉ　ＩＥ円 １．事件の表示 昭和５７年特許願第２２２９７７号 ２、発明の名称 距離自動測定装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　東京都新宿区西新宿１丁目２５番１号名称　
大成建設株式合着 代表者　　広　青　　　− ４、代理人　〒１０５ 住　所　　東京都港区新橋三丁目１番１０号　丸胚ビル
９Ｆ５、補正命令の日付 自発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 テープをリールに巻き取るための反力をロードセルに伝
   達し、 ロードセルに加わる力が一定に達した時の１、テープの
   巻き出し、巻き戻し寸法を読取れるよう構成した、 距離自動測定装置