| 【発明の名称】 |
埋設管の曲がり計測器 |
| 【発明者】 |
【氏名】伊豆田 久雄
【氏名】大川 一善
【氏名】酒見 浩一
【氏名】吉田 聡志
|
| 【要約】 |
【課題】埋設管の水平方向及び鉛直方向の孔曲がりを、管内面に突起があっても突起間隔と計測管長を調整することによって突起を逃げ計測誤差を生じることなく計測でき、また、管の曲がりが大きくて口元から先端まで見通せない場合や、管内に清水や泥水が満たされていても計測可能な管の曲がり計測器を提供する。
【解決手段】計測器Ｓは、前車１と後車２とを、両者がその接続部で自在に曲がるように中間車輪３を具備したユニバーサルジョイント３１とから成り、計測器Ｓの先端部が車輪１１で接触する前車１の軸上のレーザ発光装置１２から放射されたレーザ光Ｒは、後車２の内部にあるスクリーン２３の中心から外れるが、このスクリーン２３上に写ったレーザ光Ｒの中心座標を、パターン自動認識機能を具えたＣＣＤカメラ２４を用いて読取ることにより、高精度に埋設管Ｐの曲がりを計測する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 一の管体の前部に車輪を取付け内部にレーザ発光装置を搭載した前車と、他の管体の後部に車輪を取付け内部に前記レーザー光を受けるスクリーンと該スクリーンに写された光の位置を計測するパターン自動認識機能を具えたＣＣＤカメラを搭載した後車とを、中間車輪を具備したユニバーサルジョイントにより前記管体の内部を水密に保持して連結し、連結した前，後車とジョイントを、孔曲がりを測定すべき管内に挿入しレーザ発光装置から前車の車輪と中間車輪の軸を結ぶ線に平行なレーザ光をスクリーンに向けて照射させ、該スクリーン上に受けたレーザ光をＣＣＤカメラにより計測して、前車の車輪と中間車輪の間に位置した管の曲がりを検出するようにしたことを特徴とする埋設管の曲がり計測器。
【請求項２】 前車の車輪と中間車輪までの距離と後車の車輪と中間車輪までの距離を等しく形成した請求項１に記載の埋設管の曲がり計測器。
【請求項３】 前車の車輪と中間車輪までの距離を一計測区間とし、測定器を前記区間ピッチで移動させて計測をする請求項２に記載の埋設管の曲がり計測器。
【請求項４】 スクリーンは、その外周を液体を半分満たした環状チューブに取付け、前記液体のレベルをカメラにより視認し、計測器本体の水平度を検出して修正するようにした請求項１〜３のいずれかに記載の埋設管の曲がり計測器。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設した管の水平方向及び鉛直方向の曲がり（孔曲がり）を正確に測定するための凍結工法、その他の工法などにおける埋設管の曲がり計測器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、凍結工法においては、埋設した凍結管やケーシング管の曲がりの計測は、凍土の造成状況を管理する上で不可欠なものであって、高い精度が要求される。また、同様にして、ボーリングにより斜め方向に埋設した電気やガスなどの管も、その水平方向及び鉛直方向の曲がりを計測することにより、事後の管理におけるデータに供されている。
【０００３】従来、埋設管の曲がり検出は、埋設した管の先端から口元までワイヤを張り、このワイヤを更に延長した時に、該ワイヤが管の内壁と接触する接触点の位置から本来目標とした方向との傾きを測定し、孔曲がり量を求めるという、いわゆるワイヤ法があるが、この方法では、管長が10ｍを超えるような長い管の場合、ワイヤのたわみに起因する誤差が生じるばかりでなく、管の曲がりが大きくなると、先端まで見通すことができなくなり、計測自体が不可能となる場合もある。
【０００４】また、埋設管の内面に突起がない場合は、加速度センサや振動ジャイロを組み合わせた曲がり計測器が存在するものの、凍結管やケーシングのように管内面に突起がある場合には使用できないため、上記のワイヤ法を適用しているのであるが、ワイヤ法でも管長が長いと小さい曲りでも先端が見通せなくなり、また、ワイヤの張りに変化が生じたことにより、高い精度の計測結果を得られないという精度上の問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のような従来技術に鑑み、凍結工法において埋設した凍結管やケーシング、或いは、電気，ガス工事等において埋設した埋設管の水平方向及び鉛直方向の孔曲がりを、管内面に突起があっても突起間隔と計測管長を調整することによって突起を逃げ計測誤差を生じることなく計測でき、また、管の曲がりが大きくて口元から先端まで見通せない場合や、管内に清水や泥水が満たされていても計測可能な管の曲がり計測器を提供することを、その課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決することを目的としてなされた本発明方法の構成は、一の管体の前部に車輪を取付け内部にレーザ発光装置を搭載した前車と、他の管体の後部に車輪を取付け内部に前記レーザー光を受けるスクリーンと該スクリーンに写された光の位置を計測するパターン自動認識機能を具えたＣＣＤカメラを搭載した後車とを、中間車輪を具備したユニバーサルジョイントにより前記管体の内部を水密に保持して連結し、連結した前，後車とジョイントを、孔曲がりを測定すべき管内に挿入しレーザ発光装置から前車の車輪と中間車輪の軸を結ぶ線に平行なレーザ光をスクリーンに向けて照射させ、該スクリーン上に受けたレーザ光をＣＣＤカメラにより計測して、曲がりによって生じる前車の車輪と中間車輪の距離の縮小も計算によって補正し、前車の車輪と中間車輪の間に位置した管の曲がりを検出するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】而して、スクリーンは、液体を半分満たした環状チューブに取付けられ、前記液体の水準状態をカメラにより視認し、計測器本体の水平度を検出して、曲がりには追随するが回転させることが可能な押し棒により、前記水平度を修正することにより、常に計測器を水平に保ち、高精度を維持することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例を図により説明する。図１は本発明の一例の計測器により管の孔曲がりを計測する状態を模式的に示す概略図、図２は図１の本発明計測器が計測のため左方向へP1の距離だけ進行した状態を模式的に示す概略図、図３は図１の状態を写し出したスクリーンの正面図、図４はレーザ光の位置と前車の車輪の位置関係を例示する図表である。
【０００９】図において、１は一の管体の前部に車輪11を取付け、内部にレーザ発光装置12を搭載した前車、２は別の管体の後部に車輪21を取付け、内部に、外周に液体22aを半分満たした水平レベル確認のため、ここでは円環状に形成したチューブ22をその外周に取付けたスクリーン23と、該スクリーン23に写されたレーザ光の位置をコンピュータ自動計測するためパターン自動認識機能を具えた小型のＣＣＤカメラ24を搭載した後車、３はユニバーサルジョイント31に設けられた中間車輪で、この中間車輪３のジョイント31により前記前車１及び後車２を連結して、本発明の一例の管の曲がり計測器Ｓが構成される。なお、図中、25は液体22aの状態を見るための照明用豆電球、Ｔは上記計測器Ｓを埋設管Ｐ内に押し込む押し棒である。
【００１０】上記のように構成される本発明計測器Ｓは、これを曲がりを計測すべき埋設管Ｐ内に押し棒Ｔにより押し入れて所望の位置まで挿入しつつ、チューブ22の液体22aの状態を視認することにより計測器Ｓ自体の水平度を確認し、水平でない場合には水平になるように外部からの操作により調整した後、レーザ発光装置12から車輪11と中間車輪３に平行するレーザ光Ｒをスクリーン23に向けて発光させ、該スリーン23に写し出された光Ｒの中心座標をＣＣＤカメラ24により自動計測して、予め作成した曲がりにより生じる距離P1の縮小も補正しうる計測用プログラムにより管Ｐの曲がりを計測するのである。
【００１１】即ち、本発明計測器Ｓは、前車１と後車２とを、両者がその接続部で自在に曲がるように中間車輪３を具備したユニバーサルジョイント31とから成り、前車１の車輪11と中間車輪３との間の区間を計測ピッチP1として、この間の曲がりを計測するもので、計測する埋設管Ｐの水平及び鉛直の両方向の微小な曲がりにも追随できるものである。この結果、図示した例では計測器Ｓの先端部が車輪11で接触する前車１の軸上のレーザ発光装置12から放射されたレーザ光Ｒは、後車２の内部にあるスクリーン23の中心から外れるが、このスクリーン23上に写ったレーザ光Ｒの中心座標を、パターン自動認識機能を具えたＣＣＤカメラ24を用いて読取ることにより、高精度に埋設管Ｐの曲がりを計測できるのである。
【００１２】図３はレーザ光Ｒのスクリーン23上での位置と埋設管Ｐの曲り具合の関係を示すもので、レーザ光Ｒがスクリーン23の中心（座標原点）に位置するときは埋設管Ｐに曲がりがない状態、レーザ光Ｒがスクリーン23の座標の右下側（第四象限）に位置するときは埋設管Ｐの先端が左上に曲がっている状態、また、レーザ光Ｒがスクリーン23の左上側（第二象限）に位置するときは埋設管Ｐの先端が右下に曲がっている状態にあることを示している。
【００１３】而して、一の計測区間P1における管Ｐの曲がりを計測したら、計測器Ｓを押し棒により更に次の一区間P1分だけ押し込んで計測する作業を繰り返し行うことにより、埋設管Ｐの口元から先端までの曲がりを、鉛直，水平方向ともに計測することができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、一の管体の前部に車輪を取付け内部にレーザ発光装置を搭載した前車と、他の管体の後部に車輪を取付け内部に前記レーザー光を受けるスクリーンと該スクリーンに写された光の位置を計測するパターン自動認識機能を具えたＣＣＤカメラを搭載した後車とを、中間車輪を具備したユニバーサルジョイントにより前記管体の内部を水密に保持して連結し、連結した前，後車とジョイントを、孔曲がりを測定すべき管内に挿入しレーザ発光装置から前車の車輪と中間車輪の軸を結ぶ線に平行なレーザ光をスクリーンに向けて照射させ、該スクリーン上に受けたレーザ光をＣＣＤカメラにより計測して、前車の車輪と中間車輪の間に位置した管の曲がりを検出するようにしたから、管の曲がりが大きくて口元から先端まで見通せない場合や、管内に清水又は泥水が満たされていても、管の曲がりの計測が可能であり、また、管の内面に突起があっても、この部分は車輪によって除けることにより計測誤差を生じることなく、その曲がりを計測できる。
【００１５】また、一区間ごとにおける管の曲がりを高精度に計測することができるので、区間を順次先行させて区間ごとに計測作業を行うことにより、管の口元から先端までの鉛直方向及び水平方向の曲がりを高精度に計測でき、従って、地中に埋設した管の曲がり計測器としてきわめて有用である。特に、凍結工法においては、許容値を超えた孔曲がりの発生は形成される凍土壁の一部欠損などを招来するので、本発明による高精度の曲がり計測が可能になれば、そのような不都合状態の発生を未然に防ぐことが可能になり、有用である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】５９１０４５９６５
【氏名又は名称】株式会社精研
|
| 【出願日】 |
平成１１年１１月１０日（１９９９．１１．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２６７９
【弁理士】
【氏名又は名称】樋口 盛之助 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１４１４３１（Ｐ２００１−１４１４３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２５日（２００１．５．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３１９２７５ |
|