JP2000204873A - 地中埋設パイプの鉛直度測定装置および鉛直度測定用スライド台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】地中に埋設されるパイプの鉛直度が迅速にかつ
容易に精度良く測定できる地中埋設パイプの鉛直度測定
装置とその装置用のスライド台を提供する。 【解決手段】パイプ１の上端開口部に設置される望遠鏡
取付台２と、望遠鏡取付台２の中心にベアリング４を介
して水平回動自在に、かつ全方向に傾斜自在に取付けら
れ、前記パイプ内を覗く望遠鏡３と、望遠鏡３の傾きを
Ｘ、Ｙ方向に調整する傾斜調整手段５と、望遠鏡３に取
付けられた傾斜センサ６と、傾斜センサ６の検出値を表
示する傾斜表示手段７と、パイプ１内に吊り下げられ、
望遠鏡３により目視される位置表示手段１３ａ〜１３c
を上面に同心円状に配置したスライド台９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中にパイプを鉛
直に埋設し、そのパイプに掘削装置をガイドさせて集水
井やコンクリート基礎用の縦穴を掘削する場合等のよう
に、地中に鉛直に埋め込まれるパイプの鉛直度を測定す
る装置とその測定を行うためにパイプ内に吊り下げられ
て使用されるスライド台に関する。

【０００２】

【従来の技術】山間部において、地中水流による山崩れ
を防止するために山の中腹に集水井を掘削する場合、あ
るいはコンクリート構築物の基礎杭を施工するために縦
穴を掘削する場合、特開平８−３０３１６９号公報に記
載のように、まず地中に鉛直に例えば約２２０ｍｍ程度
の外径のパイプを埋め込み、そのパイプをガイドとし
て、アースドリルバケットやリバースサーキュレーショ
ンドリルあるいはバックホウバケット等の掘削具を有す
る掘削装置を下降させながら掘削を行う工法が開発され
ている。

【０００３】このような縦穴の掘削を行う場合、縦穴の
鉛直度は最初に埋設するパイプの鉛直度によって決定さ
れるため、パイプを埋設した後、パイプの鉛直度を測定
する必要がある。このようなパイプの鉛直度を測定する
場合、従来は、パイプの上端開口部の中心から、下端に
錘を有する導電性ロープ（下げふり）をパイプ内に所定
の深さまで垂下し、錘がパイプの内壁に接触するか否か
を、ロープとパイプとの間に電源を介して接続したラン
プが点灯するか否かによりチェックしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの下げふりに
よる鉛直度の測定方法では、ロープが振れるために精度
が悪く、また、下げふりの振れが止まるまでに１０分な
いし２０分かかるため、迅速なチェックができないとい
う問題点があった。

【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
地中に埋設されるパイプの鉛直度が迅速にかつ容易に精
度良く測定できる地中埋設パイプの鉛直度測定装置とそ
の装置用のスライド台を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の地中埋設パイ
プの鉛直度測定装置は、地中に埋設されるパイプの鉛直
度を測定する装置であって、前記パイプの上端開口部に
設置される望遠鏡取付台と、該望遠鏡取付台の中心にベ
アリングを介して水平回動自在に取付けられ、かつ全方
向に傾斜自在に取付けられ、前記パイプ内を覗く望遠鏡
と、該望遠鏡の傾きをＸ、Ｙ方向に調整する傾斜調整手
段と、該望遠鏡に取付けられた傾斜センサと、該傾斜セ
ンサの検出値を表示する傾斜表示手段と、前記パイプ内
に吊り下げられ、前記望遠鏡により目視される位置表示
手段を上面に同心円状に配置したスライド台とを備えた
ことを特徴とする。

【０００７】この測定装置において、パイプの鉛直度の
測定を行う場合は、望遠鏡の傾斜角度がＸ、Ｙ方向につ
いてゼロ度、すなわち鉛直になるように、傾斜表示手段
に表示された角度を見ながら、傾斜調整手段により望遠
鏡の傾斜を調整する。そして、望遠鏡によりパイプ中の
所定の深さに下げられたスライド台を見て、どの位置の
位置表示手段の表示要素が目視されたかにより、鉛直度
を判定する。すなわち、スライド台の中央側の位置の位
置表示手段の表示要素が目視された場合には鉛直度が高
く、外周側の表示要素が目視される場合、あるいはどの
表示要素も目視できない時は鉛直度が低いことになる。

【０００８】上記測定方法の代わりに、パイプ内の所定
の深さに吊り下げられたスライド台の中心の位置表示手
段が望遠鏡の視野の中心に位置するように望遠鏡の傾斜
を傾斜調整手段により調整し、そのときに傾斜センサに
より検出される望遠鏡の傾斜角度を傾斜表示手段によっ
て知ることにより鉛直度を判定することができる。

【０００９】請求項２の地中埋設パイプの鉛直度測定装
は、地中に埋設されるパイプの鉛直度を測定する装置で
あって、前記パイプの上端開口部に設置される望遠鏡取
付台と、該望遠鏡取付台の中心に取付けられ、前記パイ
プ内を覗く望遠鏡と、該望遠鏡の傾きをＸ、Ｙ方向に調
整する方向調整手段と、該望遠鏡に取付けられた傾斜セ
ンサと、該傾斜センサの検出値を表示する傾斜表示手段
と、前記パイプ内に吊り下げられ、前記望遠鏡により目
視される位置表示手段を上面の少なくとも中心に設置し
たスライド台とを備えたことを特徴とする。

【００１０】この測定装置において、パイプの鉛直度の
測定を行う場合は、パイプ内の所定の深さに吊り下げら
れたスライド台の中心の位置表示手段が望遠鏡の視野の
中心に位置するように望遠鏡の傾斜を傾斜調整手段によ
り調整し、そのときに傾斜センサにより検出される望遠
鏡の傾斜角度を傾斜表示手段によって知ることにより鉛
直度を判定することができる。

【００１１】請求項３の地中埋設パイプの鉛直度測定装
置用スライド台は、地中に埋設されるパイプの鉛直度を
測定する装置に用いられるスライド台であって、前記パ
イプ内に吊り下げられ、前記パイプの上端開口部に設置
される傾斜センサ付き望遠鏡により目視可能な位置表示
手段を上面に有することを特徴とする。

【００１２】このスライド台においては、これをパイプ
内の所定の深さに入れ、パイプの上端開口部に設けた望
遠鏡からこのスライド台上面の位置表示手段を目視する
ことにより、鉛直度の測定を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明による地中埋設パイ
プの鉛直度測定装置を適用する縦穴掘削装置の一例を作
業状態で示す断面図である。図１において、１は予め別
の掘削機を用いて地中に埋設されたパイプである。該パ
イプ１は掘削機により掘削された縦穴にパイプ１を挿入
する場合と、パイプ１自体に掘削具を取付けて掘削と同
時にパイプ１を埋め込む場合とがある。該パイプ１は本
例においては、アースドリル方式の掘削装置Ａのガイト
となるものである。すなわち、掘削装置Ａは、アースド
リルバケット３０と、静止フレーム３１と、アースドリ
ルバケット３０の駆動装置３２を搭載した可動フレーム
３３とからなり、これらの各ガイド部を上下動自在に嵌
合してこれらを位置決めし、ガイドするものである。静
止フレーム３１には複数の拡張プレート３４が放射状
に、かつ油圧シリンダ３５等の固定手段により縦穴３６
の壁面に圧接、離間自在に取付けられている。

【００１４】静止フレーム３１と可動フレーム３３との
間には、油圧シリンダ３７等の推進手段が設けられ、油
圧シリンダ３５等の固定手段によって拡張プレート３４
を縦穴３６の壁面に圧接して静止フレーム３１を固定し
た状態において、油圧シリンダ３７を伸縮させることに
より、可動フレーム３３は静止フレーム３１に対して上
下動させることができる。駆動装置３２により旋回され
る旋回輪３９は、連結部材４０を介してアースドリルバ
ケット３０に連結され、アースドリルバケット３０は旋
回輪３９と共に回転する。

【００１５】４４は地上に設置された櫓、４５は掘削装
置Ａを支持する台車であり、該台車４５はアースドリル
バケット３０が転石等に遭遇した場合に、別の手段によ
り転石を除去するため、該櫓４４上において縦穴３６の
真上から脇に移動させることができるように移動自在に
搭載している。該台車４５には前記パイプ１に着脱自在
に結合されるパイプ１Ａを有する。４６は該台車４５上
に搭載されたウインチである。該ウインチ４６は、前記
掘削装置Ａを昇降させるものである。この昇降を行わせ
るため、ウインチ４６に巻かれた吊りロープ４７は、そ
の先端を台車４５に接続し、静止フレーム３１上のシー
ブ４８、台車４５上のシーブ４９、静止フレーム３１上
にシーブ５０、ウインチ４６の順序で巻き回している。
５２は地上に設置されたパワーユニットであり、掘削装
置Ａ、ウインチ４６等の駆動源である油圧源や電源を構
成するものである。５３はパワーユニット５２やウイン
チ４６および掘削装置Ａの各アクチュエータの動作制御
を行う操作手段を有する制御盤である。

【００１６】この装置により掘削を行う場合、ウインチ
４６の作動により掘削装置Ａを掘削地面まで下降させ、
拡張プレート３４を縦穴３６の壁面に押し当てて静止フ
レーム３１を固定しておき、油圧シリンダ３７によりア
ースドリルバケット３０を掘削地面に押しつけながら回
転させることにより掘削を行い、バケット３０に土砂が
充満したら、拡張プレート３４を縮め、ウインチ４６に
より掘削装置Ａを引き上げ、バケット３０を地面より上
に引き上げた後、バケット３０の下に排土ステージ（図
示せず）をバケット３０の下に移動させて排土した後、
その排土ステージを両側に開き、所定の排土手段により
移動させる。そして再度掘削装置Ａを地中に降下させる
という作業を繰り返す。前述のように掘削装置として
は、前記アースドリル以外に、リバースサーキュレーシ
ョン方式のものや、バックホウバケットを用いたもの等
がある。

【００１７】図２は本発明によるパイプの鉛直度の測定
装置の一実施の形態を示す縦断面図、図３（Ａ）はその
平面図、図３（Ｂ）はそのスライド台の平面図である。
図２、図３において、１は前記地中に埋設されるパイプ
である。パイプ１の上端開口部には、望遠鏡取付台２が
設置される。３はパイプ１内を覗く望遠鏡であり、該望
遠鏡３は、該望遠鏡取付台２の中心にベアリング４を介
して水平回動自在に、かつＸ、Ｙ方向に傾斜自在に取付
けられる。

【００１８】また、該望遠鏡の傾きをＸ、Ｙ方向に調整
する傾斜調整手段５として、望遠鏡取付台２上に望遠鏡
３を囲むように同心に固定された円筒５ａと、該円筒５
ａに９０度づつ間隔をおいて配置されたナット５ｂと、
各ナット５ｂに螺合され、先端を望遠鏡３の外面に当接
させた調整ボルト５ｃとを備える。望遠鏡３にはその傾
斜を検出する傾斜センサ６が取付けられる。

【００１９】パイプ１の外には、前記傾斜センサ６の検
出出力を表示する傾斜表示手段として、Ｘ方向傾斜表示
計７ｘと、Ｙ方向傾斜表示計７ｙと、Ｘ、Ｙ方向の傾斜
値から望遠鏡３の傾斜角を算出して表示する傾斜表示計
７ａとを有する傾斜表示装置７が設けられる。また、望
遠鏡３の上部には、望遠鏡３に取付けてある傾斜センサ
６の向きを指示する指示プレート８が取付けられる。

【００２０】９はパイプ１内に入れるスライド台であ
り、該スライド台９は、地上のリール１０に巻かれたロ
ープ１１に接続されてパイプ１内に吊り下げられて支持
される。該スライド台９は円筒形をなし、周囲に該スラ
イド台９をパイプ１内で垂直姿勢を保持するため、転動
用ローラ１２が上下２段にかつ周方向に３組以上（本例
においては４組）取付けられる。また、該スライド台９
の上面には、前記望遠鏡３により目視される位置表示手
段として、同心円状に配置した複数の位置表示ランプ１
３ａ〜１３ｃが取付けられる。好ましくは、該位置表示
ランプ１３ａ〜１３ｃは、中心のランプ１３ａと、これ
に隣接する１周目のランプ１３ｂと、２周目（最外周）
のランプ１３ｃの色をそれぞれ異ならせて識別が容易と
なるように構成する。スライド台９には、ランプ１３ａ
〜１３ｃの電源となるバッテリー１４を搭載する。前記
ロープ１１には、パイプ１内へ入れたスライド台９の深
さを知るため、所定の長さ（例えば１ｍ）ごとにマーク
を付すか、あるいはスライド台９との接続点から所定の
長さ（例えば測定深さを１０ｍとした場合には１０ｍの
長さの箇所）のところにマークを付しておく。

【００２１】この測定装置による測定方法の一例とし
て、スライド台９をパイプ１内の所定の深さ（例えば１
０m）に挿入し、その後、望遠鏡３の視野の中心に付さ
れた十字マークが、スライド台９の中心のランプ１３ａ
に一致するように、調整ボルト５cを調整して望遠鏡３
の向きを調整する。そして、この時の傾斜表示計７ａを
見て、鉛直度を知ることができる。

【００２２】このような測定方法の他、下記のような別
の測定方法によって鉛直度を知ることができる。この方
法は、望遠鏡３を鉛直に設定してその望遠鏡３からどの
位置の（ランプ１３ａ〜１３cのいずれか）が見えるか
によって鉛直度を知る方法である。すなわち、中心側の
ランプ１３ａが見える場合には鉛直度が高く、周囲のラ
ンプ１３cが見える場合あるいはいずれのランプも見え
ない場合は鉛直度が低いということになる。このように
望遠鏡３を鉛直に設定するための校正は次のように行
う。 望遠鏡３を指示プレート８と共に回転させることによ
り、図３（Ａ）における指示プレート８の矢印を図示の
ようにＹ軸上の０度の方向、すなわちａ点に合わせ、そ
のときのＸ方向傾斜表示計７xと、Y方向傾斜表示計７y
の値を記録する。 次に望遠鏡３を指示プレート８と共に１８０度回転さ
せることにより、図３（Ａ）における指示プレート８の
矢印をＹ軸上の１８０度の方向、すなわちc点に合わ
せ、そのときのＸ方向傾斜表示計７xと、Y方向傾斜表示
計７yの値を記録する。 このようにして測定したＸ、Ｙ方向の傾斜角の平均値
をそれぞれ計算する。 再度指示プレート８の矢印が前記ａ点を指すように望
遠鏡３を１８０度回転させ、この時のＸ方向傾斜表示計
７xと、Y方向傾斜表示計７yの指示値がそれぞれ前記平
均値になるように、調整ボルト５cで調整する。 Ｘ方向傾斜表示計７xとY方向傾斜表示計７yのボリュ
ームを調整し、Ｘ、Ｙ方向の表示を０にする。 このような作業をＸ、Ｙ軸の平均値が十分に小さくな
るまで繰り返して校正作業を終了する。

【００２３】このような校正作業を行った後、スライド
台９のランプ１３ａ〜１３cのいずれのものが見える
か、あるいは見えないかによってパイプ１の鉛直度を判
定する。

【００２４】このように望遠鏡３の鉛直度を校正する場
合も、鉛直度を校正した前述の方法を採用する場合も、
従来の下げふりに比べて遙かに迅速に容易にしかも正確
に行うことができる。

【００２５】図４は本発明による測定装置の他の実施の
形態であり、本実施の形態は、前述のように、傾斜調整
手段５Ａによる望遠鏡３の向きを調整することにより、
スライド台９の中央のランプ１３ａを見た時の傾斜セン
サ６の傾斜角をＸ方向傾斜表示計７x、Ｙ方向傾斜表示
計７yおよび傾斜表示計７ａの表示を見ることにより、
どの方向にパイプ１が何度傾斜しているかを見て鉛直度
を測定するようにしたものである。この場合、望遠鏡３
は旋回する必要がない。

【００２６】本発明は、掘削ガイドとして地中に埋設さ
れるパイプ以外の他の埋設パイプの鉛直度を測定する場
合にも適用できる。また、スライド台９に設ける位置表
示手段としては、ランプ以外に望遠鏡３側から照射する
光を反射する反射体や、上面に光が透過できる箇所を複
数箇所設け、その透過部の形状や色を変え、その光透過
部の下面側からの光を当てて上方に光を放射する構成と
することもできる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、望遠鏡と傾斜センサおよび傾
斜表示手段とスライド台を用いてパイプの鉛直度を測定
可能としたものであり、校正作業を行う場合にも行わな
い場合であっても迅速、容易、正確にパイプの鉛直度を
測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による地中埋設パイプの鉛直度測定装置
を適用する縦穴掘削装置の一例を作業状態で示す断面図
である。

【図２】本発明によるパイプの鉛直度の測定装置の一実
施の形態を示す縦断面図である。

【図３】（Ａ）は本実施の形態の測定装置の平面図、
（Ｂ）はそのスライド台を示す平面図である。

【図４】本発明によるパイプの鉛直度の測定装置の他の
実施の形態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１：パイプ、２：望遠鏡取付台、３：望遠鏡、４、４
Ａ：ベアリング、５、５Ａ：傾斜調整手段、６：傾斜セ
ンサ、７：傾斜表示装置、８：指示プレート、９：スラ
イド台、１０：リール、１１：吊りロープ、１２：転動
ローラ、１３ａ〜１３c：位置表示ランプ、１４：バッ
テリー、４６：ウインチ、Ａ：掘削装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設されるパイプの鉛直度を測定す
   る装置であって、 前記パイプの上端開口部に設置される望遠鏡取付台と、 該望遠鏡取付台の中心にベアリングを介して水平回動自
   在に、かつ全方向に傾斜自在に取付けられ、前記パイプ
   内を覗く望遠鏡と、 該望遠鏡の傾きをＸ、Ｙ方向に調整する傾斜調整手段
   と、 該望遠鏡に取付けられた傾斜センサと、 該傾斜センサの検出値を表示する傾斜表示手段と、 前記パイプ内に吊り下げられ、前記望遠鏡により目視さ
   れる位置表示手段を上面に同心円状に配置したスライド
   台とを備えたことを特徴とする地中埋設パイプの鉛直度
   測定装置。
2. 【請求項２】地中に埋設されるパイプの鉛直度を測定す
   る装置であって、 前記パイプの上端開口部に設置される望遠鏡取付台と、 該望遠鏡取付台の中心に取付けられ、前記パイプ内を覗
   く望遠鏡と、 該望遠鏡の傾きをＸ、Ｙ方向に調整する傾斜調整手段
   と、 該望遠鏡に取付けられた傾斜センサと、 該傾斜センサの検出値を表示する傾斜表示手段と、 前記パイプ内に吊り下げられ、前記望遠鏡により目視さ
   れる位置表示手段を上面の少なくとも中心に設置したス
   ライド台とを備えたことを特徴とする地中埋設パイプの
   鉛直度測定装置。
3. 【請求項３】地中に埋設されるパイプの鉛直度を測定す
   る装置に用いられるスライド台であって、 前記パイプ内に吊り下げられ、前記パイプの上端開口部
   に設置される傾斜センサ付き望遠鏡により目視可能な位
   置表示手段を上面に有することを特徴とする地中埋設パ
   イプの鉛直度測定装置用スライド台。