JPS5924281A - 孔中で震動を検知する方法および装置 - 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、地表上または地表近く処置かれた発生源から
の地震波の発生に呼応して、くっさく孔中の種々な位置
（深さ）における震動を検知することに関する。

発生源により作られた地震波がくっさく孔中の種々な深
さにおいて検知器により記録される場合には、一群の震
動記録を得るようにしており、これらは集められて適当
に処理されて垂直方向の震動分布図が作られる。このよ
うな分布図の分析は、くっさく孔により貫通された地層
の構造に極めて重要なインフォメーションを与え、特に
、反射層の位置および顔料について（孔底よりも深い所
にあるそれらを含めて）の重要なインフォメーションを
与える。

くっさく孔中での震動検知のための既知のゾンデ（検知
器）は細長い本体と、地震波検知手段と、上記本体に関
節連結された固定体と、固定体を上記本体から伸長して
孔壁に係合させる作用をする弾力手段と、固定体を弾力
手段の作用に抗して後退させ得る駆動手段とを有する（
　”Ｏｌｌ　ａｎｄ　Ｇａ５Ｊｏｕｒｎａｌ　”誌、７
７巻部号、１９７９年７月中の、Ｄ、Ｇ。

（Ｐｅｔｅｒ）　Ｌａｎｇ　ｌｉｉ　’　Ｔｅｃｈｎｉ
ｑｕｅｓ　Ｅｘｐａｎｄｓ　ＢｏｒｅｈｏｌｅＤａｔａ
　＠参照）。

完全な分析のためには、記録が極めて多数の位置、例え
ば、　２００以上の位置で行われることを要する。この
ことは、極めて長時間を必要とし、特に、信号の品質を
高めるために各位置で数個の測定が行われる場合におい
て然りである。

本発明は、くっさく孔中で震動（地震波）を測定速度の
点から最適に検知することを目的とする。

本発明は、くっさく孔中の次々の位置（深さ）において
震動を上述の型のゾンデにより検知する方法を提供する
ものであり、次の操作によることを特徴とする。すなわ
ち、上記位置の各々において、伸長位置にある固定体に
上記駆動手段により、孔壁に固定され得る力を与え、つ
いで、少なくとも一つの検知信号が得られた後に、上記
固定体に、これを孔壁から離脱させ得る力を与え、つい
で、ゾンデを一位置から他位置へ、固定体が弾力手段の
作用により伸長された状態に残されたま〜移動すること
を特徴とする。

次々の位置間の運動の間、固定体を伸長位置に保つこと
は著しい時間短縮を意味する。というのは、−位置での
測定の終りに固定体を後退させ、次の位置に達した時に
固定体を伸長させることを不要にし得るからである、。

この特徴はさらに、これらの運動の間に地層のログ（１
０ｇ）を得るのに用いられる。例えば「パッド上に置か
れて常に孔壁に接触した状態に保たれる電極」により微
抵抗性の測定が行われ、これにより上記ログと同じ孔中
で行われた他のログとの関連から異なる測定位置の深さ
を正確に定めることができる。

本発明はまた、くっさく孔中の種々な位置において震動
を検知するゾンデを提供するものである。

このゾンデは、 ａ）細長い本体； ｂ）本体中に置かれた地震波検知手段；Ｃ）本体上に関
節連結され、本体に沿う後退位置を取り得る固定体； ｄ）固定体を本体から伸長させるための弾力手段；θ）
固定体を弾力手段の作用に抗して伝動手段を介して後退
させる駆動手段（この駆動手段は回転の両方向のトルク
を供給し得、上記伝動手段はクラッチ手段を有している
。）； を備えている。

さらに、検知器により記録される信号が満足すべき品質
であるためには、検知器が孔壁に適当に係合されること
が必要とされるが、固定のために弾力手段を用いる既知
の手段は、柔かい地層に対しては適当な係合を行わせ得
ない。

本発明はさらに、震動検知管を孔壁に係合させる方法を
提供するものであり、この方法においては、検知器はケ
ーブルから吊下げられたゾンデ中に置かれ、このゾンデ
は、細長い本体および本体に関節連結された保持体の端
に置かれた固定パッドを有し、さらに特徴として上記パ
ッドにその保持体を介して本体中に置かれた駆動手段に
より力が加えられ、この力によりパッドが孔壁中に固定
され、パッドに加えられる力はカドランスデューサーに
より常に測定され、測定された力が予定値に達すると駆
動手段が停止される。上記予定値は、空気中におけるゾ
ンデの重量の約２倍に定められることが望ましい。

以下、添付図面に従い本発明の実施例について説明する
。

第１図には、地層を貫通する調査用（探査用）の孔ｌＯ
が示され、この孔の上端から若干離れた地表上に、エア
ガンの如き地震波発生源１１が置かれる。発生源により
発生された震動は、孔中に下げられた震動検知ゾンデ１
２により検知される。

ゾンデ１２は電気ケーブル１３の端から吊下げられ、ケ
ーブル１３は、さく昇塔１４上のプーリにかけられ、地
表設備Ｉ６に取付けられたウィンチ１５上に巻かれる。

地表設備は、ケーブル１３を経てゾンデ１２およびその
作動に必要な制御信号のための電力を供給する。ゾンデ
から出された戻り信号（震動を示す信号）はケーブルに
より運ばれ、地表設備により記録される。ウィンチ１５
に取付けられた手段１７は、ケーブルの運動長さを測定
するものであって、これにより記録された各震動信号を
発した時のゾンデの深さを定めることが可能にされる。

第２図に示す如く、ゾンデ１２は、本質的には四つの部
分を有する。すなわち、検知部分２０と、この検知部分
２０の上にあって検知部分を地層に確実に適正に連結す
るように設計された固定部分２１と、連結類２３により
ケーブルに連結された上方電子カートリッジ２２と、ゾ
ンデの下端を形成する電子カートリッジＵとを有してい
る。カートリッジ２４は連結類２３に電気的に接続され
、上記検知部分２０により作られた検知信号の前処理の
ための回路および信号伝達のためのケーブル１３との中
間面を構成するテレメータ手段を有している。上方カー
トリッジ２２は、地表設備およびゾンデの他の部分から
発せられた信号に応じて固定部に電力を供給する。

検知部２０は、地中聴音器または加速度計の如き検知器
を少なくとも一つ有する。適当に三つの検知器が三軸形
に置かれる。

満足な品質の信号を得るには、検知部を地層に最適に連
結することが絶対に必要である。この目的のために、固
定部はパッド３０を有し、このパッド３０は、孔壁中に
固定され得るようにゾンデ本体に関節連結された二つの
腕３１および３２によりゾンデ本体に平行に孔壁中で運
ばれ得るように設計され、固定パッドの反対側において
検知部およびカートリッジ２２はそれぞれ接触体３３お
よび３３＆を有し、これらは孔壁との適当な接触面を与
える。

第３図は固定部の説明図である。固定力は下方腕３１を
経てパッド３０に伝えられる。腕３１の揺動は作動ロッ
ド３４の運動により行われる。腕３１とロッド３４との
間の連結は下記の如くである。すなわち、固定力はトル
クモータ型の可逆同期モータ３５により与えられ、この
可逆同期モータ３５は減速器３６および電流が通されな
い時に作動する電磁ブレーキ３７を有する。減速器３６
の出力軸３８は連結手段３９を介してボールねじ４０に
連結され、ボールねじ４０はナツト４１に係合し、この
ナツト４１は作動ロッド３４を駆動する。

さらに、弾発手段４３が腕３１　、３２を常に外方伸長
方向に弾発する。

第３図にはポテンショメータ４４が説明図的に示されて
いる。ポテンショメータ４４は、ナツト４１の運動量す
なわち、固定パッドとゾＡデとの間の距離を測定し、こ
の距離により孔の直径が示される。

ジヨイント４５はロッド３４の運動を許すとともに、モ
ータ手段３５〜３８、連結手段３９およびねじ−ナット
機構４０〜４１が入れられた内孔４６中への−さく井マ
ット１の侵入を防ぐ。固定部の下端には、ロッギンク（
ｌｏｇｇｉｎｇ）ゾンドにおいて周知の型の圧力補償手
段４７が置かれ、この圧力補償手段４７は、内孔４６中
の圧力と１さく井マット１の圧力とを釣合わせる役をす
る。これにより、ジヨイント４５０両（↓ｂ） 面上への圧力が実質的に同じにされる。

連結手段３９は、第３図に示すように、クラッチ５０と
、モータの回転方向にパッドにおよぼされる力に応じて
クラッチ５０を係合または脱係合させる機械的手段（１
０ｇｉＯ）　５１と、ばね５２と、停止体５３と、トル
ク限定器５４とを有している。

以下、これらの部品の詳細を第４図および第５図に従っ
て述べる。

第４図には、その−側（右側）に減速器３６およびその
出力軸３８が示され、他側（左側）圧はボールねじ４０
の端が示されている。さらに、ゾンデ本゛体の一部を形
成するハウジング５５およびこのハウジング５５に取付
けられた管形外枠５６が示されている。

軸３８はスプライン部５７および小径の端部５８を有し
、５８にはねじが切られている。

軸３８の端にはリング６０が螺合されている。プツシ：
Ｌ６１は、遊隙を以てリング６０を囲み、スプライン部
５７に係合するスプライン６１ａを有し、減速器３６０
ケースに達している。リング６０とブツシュ６１（１６
） とは軸３８とともに回転する。ピン６２はブツシュ６１
を貫通して、リング６００周辺に作られた溝６３中に至
る。このピン６２は、リング６０がねじ脱されるとプツ
シ：Ｌ６１の取出しを許す。

ブツシュ６１の周りＫはクラッチスリーブ６５が置かれ
、このクラッチスリーブ６５は、直径方向に対向する二
つのローラ６６とブツシュ６１との係合によりブツシュ
６１に連結される。上記四−ラ６６は、スリーブ６５に
固定されたスタッド６７上忙取付けられ、ブツシュ６１
の外周中に作られたそれぞれのカム溝６８中に係合する
。第５図は、上記溝６８の展開図を示している。各カム
溝６８は、ブツシュ６１の母線Ｇに対して対称な二つの
部分６８ａ　、　６８ｂを有し、上記画部分６８ａと６
８１）とは駆動軸の側において中心部６８０で合する。

上記部分６８ａと６８１１との間の角度の好適値は、第
５図に示す如く、約９０°である。

スリーブ６５が与えられた範囲内の軸心方向位置にある
時に、その回転を防止して、軸３８およびプツシａ−６
１の回転によりスリーブ６５が動かされるようにするた
めの手段が設けられる。この目的のために、スリーブ６
５は駆動側に、スタッド６７を有する部分よりも小さい
外径の部分７０を有し、これによって作られたスリーブ
と固定外枠５６との間の輪形室中に摩擦リング７１が置
かれ、この摩擦リング７１は、スリーブ６５とともに回
転するがこのスリーブ６５に対して軸心方向に動き得る
。リング７１は、内部に軸心方向キー溝７２を有し、こ
のキー溝７２中に、スリーブ６５に固定されたキー７３
が係合する。

摩擦リング７１は球面形の外面７４を有し、リング７１
に対面する外枠５６の内面は截頭円錐形部７５を有する
。上記小径部７０の肩部と摩擦リング７１との間には螺
旋形ばね７７が置かれている。面７４と７５とが、第４
図に示す如く、接触している時にはばね７７の力による
摩擦によってスリーブ６５がブツシュ６１とともに回転
することが防がれ、プツシ１６１０回転によりスリーブ
６５が軸心方向に動かされる。

さらに、スリーブ６５の減速器側の端に近い溝中にサー
クリップ８０が設けられ、このサークリップ８０は、ス
リーブが若子軸心方向に動かされた後にばね７７の力に
抗して摩擦リングを押すのに用いられる。これにより、
リング７７とスリーブ６５との間に無効運動連結が与え
られる。このようにリング７１が押されると而７４と７
５との間の摩擦が消滅し、スリーブ６５が軸の回転によ
り駆動される。

さらに、管形外枠５６に連結された電気接点８２が減速
器３６の近くに置かれており、この接点８２は、スリー
ブ６５が減速器に近い端位置を占めるとスリーブ６５に
より作動され、この接点８２から出された信号により、
モータ３５ａへの電力供給が遮断される。

スリーブ６５は、減速器と反対の端に歯形板８５を有し
、この歯形板８５は、対向リング８７上に作られた歯形
板８６と噛合うように設計される。歯形板８５および８
６は三角形の半径方向歯を有する。

対向リング８７は、ねじ４０とともに回転し得るスプラ
インブツシュ８８の周りに回転自在に置かれ、ねじ４０
の端８９は相当するスプラインを有する。ねじ４０およ
びブツシュ８８上にはそれぞれサークリップ９０オよび
９１が取付けられ、これらはそれぞれブツシュ８８およ
び対向リング８７の軸心方向停止体と（１９） して働く、。

第４図の左側において、対向リング８７０半径方向面は
、ブツシュ８８から半径方向に出るカラー９２から小距
離距てられ、カラー９２は多数の軸心方向孔９５を有し
、この軸心方向孔９５の各々はボール９６を受入れ、対
向リング８７は、同様に多数の半径方向溝９７を有し、
これらの溝中に上記ボール９６がそれぞれ入り、各ボー
ル９６は、０形断面のリング９９に接触する螺旋形ばね
９８により各溝９７の底に弾力的に押付けられている。

また、上記リング９９は、ブツシュ８８に対して回転し
ないように保たれる。

上記リング９９は、カラー９２のねじ付き外面に螺合さ
れた調節リング１００により軸心方向位置を定められて
おり、上記リング１００は、リング９９と接触する半径
方向部１０１を有する１、 プツシ、８８．ボール９６および部品９８〜１００から
成る手段は上述のトルク限定器を形成する。事実、ばね
９８の作用により溝９７の底に押付けられているボール
９６は、通常は対向リング８７のトルクをブツシュ８８
に伝えるが、トルクがある値を超えると、（２０） ボール９６は溝９７の底から脱し、トルクはも早伝えら
れなくなる。

ねじ４０の端部８９に続くねじ部１０６上罠はリング１
０５が螺合され、このリング１０５は、小径部１０７を
有し、この小径部１０７の端面はブツシュ８８を止める
停止体、すなわち第３図において上述した停止体５３を
構成する。リング１０５はさらに中間径部１０９および
大径部１１０を有し、この大径部１１０は、これも上述
した螺旋形ばね５２を止める保持体の役をする。上記ば
ね５２は、調節リング１００の半径方向部１０１上に働
き、間接的に歯形板８６を有する対向リング８７上に働
く。

ねじ−ナツト機構４０　、４１は、詳細な説明を必要と
するような特殊性を有せず、ナツト４１は、通常の如く
並進することを要求されるのみであり、ボールねじ４０
の一方向への回転によりナツト４１が相当する方向に並
進させられる。

第６図および第７図は、ゾンデと腕３１および３２との
関節連結の詳細を示す。上方腕３２はピボット１１０に
よりゾンデ本体２９に連結される。パッド３θに力を伝
える下方腕３１は、間隔片１０９により連結された平行
な二つの同形の側板から成り、相互に距てられた同形の
フック１１１　、１１２から出、フック１１１　、１１
２はピボット１１３によりゾンデ本体に連結されている
。ピボット１１０および１１３のピンはゾンデの軸心に
垂直であり、この軸心から等距離圧てられている５、 フック１１１および１１２は、それらの端において作動
ロッド３４の部分１１５を囲み、上記部分１１５は、腕
３１のピボット面に平行な平面１１６を有している。

上記部分１１５０両側にローラ１２１が取付けられる。

フック１１１　、１１２の各々は、ローラ１２１の周り
に係合する細長い溝１２３を有し、よって、ロッド３４
の運動により腕３１が軸心１１３を中心として揺動され
る。第６図において、実線は腕３１の最大伸長位置を示
し、鎖線は腕３１の後退位置を示す。

ローラ１２１に接触する溝１２３の壁１２４　、１２５
は円のインボリーートの形を有する。インボリーートは
、円Ｃ上で滑ることなく回転する線りの一点の軌跡であ
り、この場合には、線りはロッド詞の軸心であり、円０
は腕３１０回転中心（すなわちピボット１１３の軸心）
上に中心を置いてロッド３４の軸心に切する円である。

腕３１０回転の間、ロッド３４に連結されて腕３１の側
板に接触する点はインボリュートを描く。これらの曲線
は、その性質として、線Ｄ（この場合にはロッド３４）
に常に垂直な切線を有する。これにより、力が作動ロッ
ド３４に何らの半径方向成分をもおよぼすことなく腕に
伝えられる。

さらに第６および７図において、ゾンデ本体２９に上述
の弾発手段４３の部分を形成する板ばね４３ａが上方腕
３２のピボット１１０の近くに配置され、腕３１のフッ
ク１１１と１１２との間を通るように取付けられる１、
さらに、ロッド３４は、腕３１との係合区域の両９ＡＶ
Ｕ（上下）においてケース１２５　、１２６を貫通し、
上記ケース中に上述のジ曹インド４５が置かれる。′さ
く井マッド１の圧力下に置かれた油が補償手段４７によ
り中心通路１２７からｆｌｌｌｙド３４の端まで送られ
る。

さらに第６図には、腕３２により保持された導線（２３
） １３０が示され、この導線１３０はパッド３θをカート
リッジ２２に接続している。また第７図には、ハウジン
グ１３２が示され、ハウジング１３２は、カートリッジ
２２を検知部および固定部Ｋ（特に、モータ３５の制御
のために）接続する導線を受入れる。

第８図は、弾発手段４３の配置を示す。第６図において
述べた如くその一端なゾンデ本体に固定された板ばね４
３ａはその他端１３３を経て両側板間に置かれた腕３１
のウェブ部１３４上に働き、腕３１の揺動の時には上記
端１３３と上記ウェブ部１３４との間に相対摺動が生じ
る。一枚の板から成り、ばね４３ａ′より軽い第二ばね
４３１）の一端１３５は、ウェブ部１３４よりもピボッ
ト１１３に近く置かれた（腕３１の）他のウェブ片１３
６に固定され、ばね４３ｂの他端１３７は、上方腕３２
の端近くにおいてこの腕３２上に働き、ここでも、腕の
揺動の際には相対摺動が生じる。

第８図はさらに固定パッド３０の詳細を示す。図示の如
く、パッド３０は、上方腕３２および下方腕３１の端に
取付けられている。図には上記側板の一つのみしか示さ
れてないが、上記の両側板がパッド（２４） ３０を囲む。

パッド３０は、内側にある中空本体１４０および孔壁と
接触するよ５に上記本体１４０上に固定された摩耗板１
４１を有し、板１４１はその表面上に、孔壁への固定を
良好にするための溝を有する。

パッド本体１４０はピボット１４２により上方腕に連結
される。本体１４０はさらに、その中央部において側壁
中に作られた孔１４３を有し、この孔１４３は、両端を
丸められた矩形の形に作られ、下方腕３１の側板に連結
されたピボット１４４を受入れる。

本体１４０中にはカドランスデューサー１５０が置かれ
、このトランスデユーサ−１５０は、第９図に示す如く
その感知体としてストレインゲージ（歪計）を有し、上
記ゲージは矩形断面の耐圧ハウジング１５１を有し、そ
の中に、ストレインゲージ１詔を保持するベンディング
体１５２が置かれる。

上記ハウジング１５１の上端からは二つの側板１５４が
延出し、この側板１５４は孔１５５を有し、この孔１５
５は、腕３１に連結されたピボット１４４を遊隙なしに
受入れる。ハウジング１５１はさらＫそのはｙ中央にパ
ッド本体の側壁中に作られた細長い溝１５９に係合する
二つのローラ１５８（第８図）を有し、さらにハウジン
グ１５１は、その下端近くに孔１６０を有し、この孔中
にロッド１６１が係合し、ロッド１６１０両端はそれぞ
れ上記溝１５９中に入る。

以上を総合するに、パッド本体１４０は、上方腕３２に
対して可揺動に取付けられ、上方腕３２はカドランスデ
ューサー１５０を経て下方腕３１に連結され、トランス
デユーサ−１５０は、一方においてパッド本体に対して
並進し、他方においてピボット１４４により下方腕３１
に連結されている。そしてピボット１４４とパッド本体
との間の遊隙は、パッド本体中に作られた孔１４３の端
により限定される。この結果として、パッドは第８図に
示す如き、ゾンデの軸心に平行な中心位置に対して一方
向または他方向に僅かに傾動することが可能にされる。

パッドがその中心位置から動く時に上方腕３２は、ゾン
デに対して僅かに揺動するとともに下方腕３１に平行な
位置から動く。

この傾動の可能性により、孔壁がパッドとの接触点にお
いて不整を有する場合においてもパッド３θが孔壁と緊
密に接触することが可能にされる。

このことは、良好な固定を得るために有利である。

さらにパッド上への力はその全表面にわたって規則的に
分布され、カドランスデューサーにより行われた測定（
これは、ピボット１４４の所における力に関する）がパ
ッド全体への力を示すものとなる。

ここに特記するに、弾発手段が二つのばね４３ａおよび
４３ｂを有することにより、パッドの傾動の結果として
腕とパッドとの手段が後退位置に固着する危険が排除さ
れる。

カドランスデューサーに関しては、ベンディング体はハ
ウジング１５１内に作られた孔の底に係合するボールジ
ヨイントと同様な下端１６５を有する。

ストレインゲージ１５３は、ベンディング体の両側上に
作られ□た顔料平面部１６６上に置かれ、各平面部上に
二つのゲージが置かれ、四つのゲージがストレインゲー
ジ測定法において通常の如く１完全なブリッジ配置１に
接続される。ベンディング体はゲージの回路を四つのコ
ネクター１６９に接続する導線１６８を通すための通路
１６７を有している。

上記四つのコネクターの内の二つは電力供給のためであ
り、二つは検知信号伝達のためであり、上記コネ°クタ
ーは、ハウジング１５１に固定されたシール体１７０を
貫通する。第８図には示されていないが、腕３２により
保持された導線がこれらのコネクターを電子カートリッ
ジ２２に接続する。

このようにして、パッド中に挿入されたカドランスデュ
ーサーはパッド上への真の力の表示を与える。トランス
デユーサ−により寿えられる固定力の測定は優れた再生
可能性を与える。というのは、上記測定はパッドの位置
で直接性われたものであり、誤差が極めて小さいからで
ある。この測定は、固定力が充分と思われる値に達した
時にモータ３５の作動を停めるために用いられる。上記
値は、空気中でのゾンデの重さの約２倍になるように適
当に選ばれる。

さらに、トランスデユーサ−により与えられた測定値は
カー）　ＩＪッジＵを経て地表設備に伝えられ、これに
より、同じ高さで行われる数回の爆発の間の固定の品質
を判定することが可能にされる。

特に柔かい地層においては、数回の爆発の後に固定力が
減少することが生じ得るが、パッドに取付けられたトラ
ンスデユーサ−の作用により上記減少が検出される１、
よって、モータな再始動して位置を直すことが可能にさ
れ、モータは固定力が所望値に復すると自動的に停止す
る。固定力は、震動検知信号の品質に対する重要な因子
であるから、上記の如き可能性は大きな効果を有するの
である。

パッドはさらに、孔があけられた地層の表面区域の抵抗
性を示す電流を発するように設計された手段１８０を有
する。この手段は、第１θ図に示すように、導電材料製
の電極１８１を有し、この電極１８１は絶縁体１８２中
に直かれ、絶縁体１８２は、地面として働く導電材料製
の保持体１８３の凹み中に置かれる。この保持体は、電
極１８１に接続された導線１８４を通すための通路を有
する。発生された電流の戻りは、カートリッジ２２をケ
ーブル１３１Ｃ連結する連結類２３により行われ得る。

このようにして、微抵抗性のログ（ｌｏｇ）を得ること
ができ、上記ログを同じ孔中で行われた他のログと関連
させることによって固定位置の深さを正確に定めること
ができる。

上述したゾンデの作動を、完全な測定サイクルの間につ
いて述べる。

ゾンデは、腕３１　、３２を後退位置において孔中に下
げられる。この位置においては、モータ３５には電流が
供給されずブレーキ３７により停められている。連結手
段はクラッチされている。すなわち、歯形板８５と８６
とは互いに係合し、プツシ３８８は部分１０７に接触し
ている。モータにより与えられる抵抗トルクにより、板
ばね４３の作用による腕の伸長が抗される。ローラ６６
の各々は、そのカム溝の部分６８ａ中において前進位置
Ｆを占め、上記部分の下方壁りに接触する。

ゾンデが、計画された最初の測定点に相当する位置Ｈ１
に達すると、モータ３５が反時計方向に回転し始める。

そこで、腕３１　、３２が板ばね４３の作用により開き
得るようになる。この伸長の間、モータ３５は腕の伸長
速度を限定する作用のみを行う。ローラ６６はばね４３
の作用により下方壁に接触した状態に保たれるため、ば
ね５２は、ブツシュ８Ｂを停止体１０７から動かすこと
は出来ない。

パッド３０が孔壁に接触すると、ばね４３の作用が停止
する。モータ３５は同方向に回転し続け、ローラ６６は
カム溝の部分６８ａの上方壁ＨＩＣ接触するに至る。そ
こで、ばね５２がプツシ：Ｌ８８さらにスリーブ６５を
停止体１０７との接触から脱す。摩擦リング７１はスリ
ーブとともに動かされ、円錐形面７５に対してこすれる
。

ブツシュ８８がサークリップ９０に達すると、ばね５２
の作用が停止する。モータ３５の回転の継続により（ス
リーブ６５の回転はリング７１の摩擦により停められる
ので）ローラ６６はカム溝中で中央部６８０（ローラの
位置Ｄ）に向けて動かされる。よって、スリーブ６５は
減速器の方向に動き、この運動により、歯形板８５と８
６とが完全に離脱され、手段が脱クラッチ状態に置かれ
る。スリーブ６５が第４図に示す端位置に達すると、マ
イクロスイッチ８２が作（３１） 動され、これにより生ずる信号を受けてモータ３５が停
止される。

パッドを孔壁に固定する場合には、モータ３５が再び始
動されるが、この時は反対方向に回転される。ローラ６
６はカム溝の部分６８１）中で進む。歯形板８５は板８
６と接触する。スリーブのこの最初の運動の間は、摩擦
リング７１は動かされない３、モータの回転は継続し、
ローラ６６は前進し続け、スリーブ６５はブツシュ８８
をばね５２の作用に抗して動かす。これとともに、サー
クリップ８０は摩擦リング７１を押戻し、スリーブ６５
０回転を防止していた摩擦は次第に消滅する。しかし、
モータのトルクはブツシュ８８が停止体１０７と接触す
るまで実際にはブツシュ８８に伝えられず、モータのト
ルクはばね５２０作用に打勝つ働きをするのみである。

上記接触が行われる時には、ローラ６６は部分６８１）
中の端位置ムに達している。

この接触が行われると、連結手段は連結状態に入り、七
−夕のトルクがねじ４０に伝えられる。ナツト４１に連
結されたロッド３４は減速器の方向に動（３２） いてパッドな孔壁に固定する。ロッドのこの運動は極め
て小であり、数■の程度である。

トランスデユーサ−１５０は、パッドへの固定力を示す
信号をカー）　ＩＪッジ２２へ送る。固定力が満足な固
定力に相当する上述の予定値に達すると、カートリッジ
２２がモータ３５を停止させる。

この次に行われる操作は、この位置における震動検知操
作自体である。数回の爆発が発生源１１１Ｃより次々に
行われ、地層に伝播された地震波が検知部により検知さ
れる。次々の各爆発により作られた検知信号はカートリ
ッジＵおよびケーブル１３により地表設備１６に送られ
、ここで上記信号がグラフおよび磁気テープ上に記録さ
れる。

この操作の間中、固定部の諸部品の位置は変化しない。

すなわち、モータはブレーキにより停められ、連結手段
はクラッチされている。後退位置におけるのと唯一の相
違は、ローラ６６が溝の場所６８ａ中にある代りに６８
１１中にあることである。

上述した如く、固定力の判定により、震動検知の間のい
かなる固定力の減少も回復され得る。これを行うには、
まだ反対方向にある時にモータ３５を再始動すれば足り
る。このモータ３５は、固定力が所望値に達すると直ち
に停止される。

このような測定操作の後に、パッド３０は孔壁から脱さ
れなければならない。モータ３５が時計方向（直接方向
）に始動され、ブレーキ３７の作用が終えられる。地層
の弾力性によりパッドにおよぼされる力がねじ４０上に
膜固定方向に働いている限りは、ローラ６６は位置ムに
簗る。この力が無くなると、ばね５２がブツシュ８８を
停止体１０７との接触から脱す。これに相当するスリー
ブ６５の運動により、摩擦リング７１が再び円錐形面７
５と接触する３、ばね、５２の作用は、ブツシュ８８が
サークリップ９０に衝接した時に終る。ついで、スリー
ブ６５０回転が停められ、モータの回転によりスリーブ
は減速器の方向に動かされる。ついで、歯形板８５が歯
形板８６に係合する。

この運動の終りにローラ６６はカム溝の中央部中の位置
りに達し、スリーブ６５はスイッチ８２を作動する。そ
して、モータ３５は停止する。パッド３０はばね４３に
より、孔ｉに接触した状態に保たれる。

次の操作は、ケーブル１３をそのウィンチ上に巻くこと
により、ゾンデを位置Ｈ□から次の測定位置Ｈ２へ動か
すことである。この運動の間、モータ３５は停止のまま
に保たれ、連結手段は脱クラッチ位置のままに残される
。ローラ６６は位置りに残され、パッドはばね４３によ
り孔壁との接触を保たれつつ、孔壁上で摺動する。

この運動の間、電極１８１は孔壁に接触した状態に保た
れ、運動の間中これに電流が供給される。

地層を通って流れる電流は、孔の周りの小さい厚さの区
域の抵抗性を示す。

ゾンデが第二測定位置Ｈ２に達すると、固定、震動検知
および膜固定操作が繰返される。さらにその後、ゾンデ
は第三測定位置Ｈ３に上げられ、以下、次々にこのよう
な操作が繰返される。

パッドは常に孔壁に接触した状態に保たれるのであるか
ら、各位置において行われる機械的操作は、パッドの固
定および脱固定のみであり、パッドを保持する腕を各位
置において伸長、後退する（３５） ことは不要になる。これは時間の短縮を示すものであり
、完全な−サイクルのための測定位置の全数が１００以
上である場合において特に然りである。

最後の測定位置においてパッドの脱固定が完了すると、
腕３１　、３２は、ゾンデを地表圧用上げるために後退
されなければならない。このためには、モータ３５が直
接方向に始動される。スリーブ６５の回転は最初は摩擦
リング７１により停められており、ローラ６６は、脱ク
ラッチに相当する位置りにある。

モータの回転により、ローラは溝の部分６８ａ中で進む
。

スリーブ６５は、歯形板８５と８６とが接触するまで動
き、ついでばね４３がブツシュ８８に抵抗トルクをおよ
ぼす状態下において、スリーブ６５はばね５２の作用に
抗してブツシュ８８を押戻しつつその進行を続け、ブツ
シュ８８が停止体１０７に接触すると、モータトルクが
ブツシュ８８に伝えられ、ばね８３により呈される抵抗
トルクに打克って腕３１　、３２をゾンデ本体に沿う後
退位置まで揺動する。

（３６）

【図面の簡単な説明】

第１図は孔中での震動調査のための施設の説明図、第２
図は第１図中の震動検知ゾンデの拡大図、第３図はゾン
デの固定部の説明図、第４図は上記固定部の軸心方向断
面図、第５図は連結手段の詳細図、第６図はゾンデへの
固定腕の関節連結を示す図、第７図は第６図の■−■線
による断面図、第８図は固定パッドの長手方向断面図、
第９図はパッド中に置かれたカドランスデューサーを示
す図、第１０図はパッド中に置かれた電極手段を示す図
である。 １１・・・地震波発生源、１２・・・震動検知ゾンデ、
加。 ２１　、２２　、２３　、２４・・・ゾンデの検知部、
固定部、上方電子カートリッジ連結類、下方電子カート
リッジ、３０・・・パッド、３１　、３２・・・下方お
よび上方腕、４”＊４３１）・・・板ばね、１５０・・
・カドランスデューサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）細長い本体と、地震波検知手段と、上記本体に関節
   連結された固定体と、固定体を上記本体から伸長して孔
   壁に係合させる作用をする弾力手段と、上記固定体を弾
   力手段の作用に抗して後退させ得る駆動手段とを備えた
   ゾンデを用いて発生源により作られた地震波をくっさく
   孔中で検知する方法において； 孔中の各位置において伸長位置にある固定体に孔壁固定
   力を駆動手段により付与し、少なくとも一つの検知信号
   を得た後に、上記固定体に孔壁離脱力を与え、ついで、
   固定体が弾力手段の作用により伸長された状態に残され
   たままになるようにゾンデを他の位置へ移動することを
   特徴とする方法。 ２）固定体に保持された測定手段の助けにより、くっさ
   く孔が貫通された地層の特性についてのログが位置移動
   の間に作られることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ３）ログは、微抵抗性を有するように作られることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法１゜ ４）（っさく孔中の種々な位置において震動を検知する
   ためのゾンデ装置において； ａ）細長い本体と、 ｂ）本体中に置かれた地震波検知手段と、Ｃ）本体上に
   関節連結され、本体に沿う後退位置に動き得る固定体と
   、 ｄ）固定体を本体から伸長させる弾力手段と、θ）固定
   体を弾力手段の作用に抗して伝動手段を介して後退させ
   る駆動手段とを有し、さらに特徴として、上記駆動手段
   は両方向の回転トルクを与えることができ、上記伝動手
   段はクラッチ手段を有するように構成されたことを特徴
   とする特許 ５）上記クラッチ手段は、 ａ）駆動手段の出力軸に連結された入力体と、ｂ）入力
   体の回転軸心を通る面に対して対称で中央部に連結され
   た二つの螺旋形部分からなる溝中に少なくとも一つの突
   起が係合することにより入力体に連結される中間体と、
   Ｃ）中央部に中心を置く予定位置範囲内に上記突起があ
   る時に、上記中間体の回転を阻止する手段と、 ｄ）第一衝接位置と第二衝接位置との間で軸心方向に動
   くことができ、上記第二位置に向けて弾発されている出
   力体と、 ｅ）上記中間体および出力体にそれぞれ連結された連接
   手段と を有し、上記連接手段間の係合は、上記突起の上記中央
   部からの距離が予定値になった時に行われることを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６）上記突起が上記溝の中央位置を占めた時に電気信号
   を発する位置検知器を有し、上記信号は、駆動手段を停
   止させることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   装置１． ７）上記阻止手段は、上記本体内に作られた截頭円錐形
   面および上記中間体と本体との間に置かれて球面を有す
   る摩擦リングを備え、上記リングは上記中間体とともに
   回転し、また、無効運動を以て上記中間体とともに動き
   、上記リングはさらに上記球面を係合させる方向に弾発
   され、この係合により上記リングおよび中間体が回転せ
   ぬように確保されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５または６項に記載の装置。 ８）上記出力体はボール型のトルク限定器を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第５〜７項のいずれかに記
   載の装置。 ９）上記固定体は、上記本体上に平行四辺形をなすよう
   に関節連結された上方腕および下方腕により保持された
   パッドを有するとともに、上記下方腕は、伝動手段の出
   力体を構成する軸心方向に可動な作動ロッドに連結され
   、上記ロッドが動くと揺動するようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第４〜８項のいずれかに記載の装置
   。 １０）上記下方腕と作動ロッドとの連結は、上記ロッド
   に連結された少なくとも一つのローラが上記腕の延長部
   中に作られた細長い溝中に係合することによって行われ
   、上記溝の壁は実質的に円のインボリュートの形を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１）上記パッドは、その上端近くにおいて上記上方腕
   に揺動自在に連結され、中央において上記下方腕にゾン
   デ本体の軸心に平行な中心位置のいずれの側へも伸動し
   得るように連結されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１Ｏ項記載の装置。 １２）上記弾力手段は、一端において上記本体に固定さ
   れ、他端が上記下方腕に働く第一板ばねおよび上記下方
   腕に固定され、上記上方腕にパッドとの連結点の近くに
   おいて働く第二板ばねを設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項記載の装置。 １３）上記パッドは、くっさく孔の周りの地層中に電流
   を送る働きをする電極手段を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第９〜１２項のいずれかに記載の装置。 １４）＜っさく孔中の種々な位置において震動を検知す
   るためのゾンデ装置において； ａ）細長い本体と、 ｂ）本体中に置かれた地震波検知手段と、Ｃ）りっさく
   孔の壁に固定されるパッドと、ｄ）本体に関節連結され
   本体に沿う後退位置に動き得るパッド保持体と、 ｅ）　ハツトを孔壁圧固定するためにパッドに力を加え
   る手段と、 ｆ）固定力が駆動手段からパッドに加えられる伝動手段
   と、 ｇ）ハツト上におよばされる力がいかなる状態下におい
   ても所望値を示すようにパッド中に置かれ、駆動手段を
   制御するためにパッド上に加えられる力を示す信号を発
   するカドランスデューサーと を有することを特徴とする装置。 １５）上記パッド保持体は、実質的に平行四辺形をなす
   ように本体に関節連結された上方腕および下方腕を有し
   、上記下方腕は、上記伝動手段の出力体を構成する軸心
   方向に可動な作動ロッドに連結されて上記ロッドが動く
   時に揺動するとともに上記パッドは、その上端近くにお
   いて上記下方腕に可揺動に連結され、かつその中央部に
   おいて上記下方腕に連結され、上記本体の軸心に平行な
   中心位置の一側または他側から動かされ得ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６）上記パッドは、細長い中空本体を有し、この中に
   カドランスデューサーがパッド本体の長手方向に沿って
   置かれ、上記パッドはさらに、ハウジング中に置かれた
   ベンディング体およびベンディング体上に置かれたスト
   レインゲージを有し、上記ハウジングは上記下方腕釦そ
   の一端近くにおいてピボット連峙され、パッド本体の長
   手方向に沿って動くことができ、上記ピボットは、パッ
   ド本体中に作られた孔を遊隙を以て貫通し、上記孔は上
   記パッド本体と上記ハウジングとの間の相対運動を限定
   することを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の装
   置。 １７）上記パッドを本体から動かす作用をする弾力手段
   を有し、上記弾力手段は、一端において上記本体に固定
   され、他端において上記下方腕に働く第−板ばねおよび
   上記下方腕に固定され、上記上方腕とパッドとの関節連
   結点の近くにおいて上記上方腕上に働く第二板ばねを有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１５または１６
   項のいずれかに記載の装置。 １Ｂ）ケーブルから吊下げられて細長い本体および本体
   に関節連結された保持体の端に置かれた固定パッドを有
   する装置中に置かれた震動検知器をくっさく孔の壁に係
   合させる方法において；保持体を介して上記本体中に置
   かれた駆動手段によりパッド圧力を加えて上記パッドを
   孔壁中に固定するとともに上記パッドに加えられた力を
   パッド中に置かれにカドランスデューサーにより常に測
   定し、この測定された上記力が予定値に達したときに上
   記駆動手段を停止するようにしたことを特徴とする方法
   。 １９）上記予定値は空気中における上記ゾンデの重量の
   約２倍に等しくしたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １８項記載の方法。