JPH03281891A - 縦穴の内壁間隔測定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば連続地中壁形成用の溝穴の如き縦穴の
対向する内壁の間隔を測定する縦穴の内壁間隔測定方法
に関するものである。

（従来の技術） 例えば、連続地中壁を横築する場合には、溝穴を掘った
後、その溝穴が設計通りに掘られているかどうか、対向
する内壁の間隔（溝幅〉を深さ方向に順次測定し、得ら
れた測定データからその溝穴に打込むコンクリートの量
を測定する等の作業を準備として行う必要がある。

従来、溝穴の対向する内壁の間隔測定は、該溝穴内に超
音波センサを吊り降して該溝穴の対向する内壁にそれぞ
れ超音波を送信し、各内壁からの反射波をそれぞれ受信
し、得られたアナログの受信データを受信記録器で放電
破壊紙よりなる記録紙に第５図に示すように記録するこ
とにより行っていた１図において、Ａ１１Ａ２は送信波
、Ｂｌ、Ｂ、は第１反射波、Ｃ１，Ｃ２は第２反射波、
Ｄ、、Ｃ２は第３反射波である。ここで、第１−反射波
Ｂ、、Ｂ、の内端内の間隔ρが溝穴の内壁である。なお
、第５図では、横軸に距離が、縦軸に深さが目盛られて
いる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の測定方法では、記録紙にアナログ
的に記録されたデータを作業器が読み取って計算機に入
力する作業を行わなければならないので、人手を要し、
且つ時間がかかる問題点があった。また、読取誤差も生
じ易い問題点があった。

本発明の目的は、自動的に測定を行うことができる縦穴
の内壁間隔測定方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は、測定すべき縦穴内に超音波センサを吊り降
して前記縦穴の対向する内壁の開隔を超音波の送受信に
より測定する縦穴の内壁間隔測定方法において、前記超
音波センサが存在する深さの測定番地の位置で該超音波
センサからその深さの位置の内壁にｎ回超音波信号を出
してその反射信号を逐次受信しつつ測定を行い、得られ
た同一測定番地のｎ個の受信データをデジタル変換して
メモリに書き込み、前記メモリから読み出した前記同一
測定番地のｎ個の受信データの各先頭位置を揃えて時間
軸上に並べた状態にして加算し、得られた加算データの
中から予想値から外れたデータ部分を除去し、しかる後
に前記加算データの中からピーク点を探してそのピーク
点に対応する距離を求めることを特徴とする。

（作用） このように同一の深さの測定番地当りｎ回の測定を行い
、得られたｎ個の受信データの頭を揃えて時間軸上に並
べた状態にして加算し、加算データを得ると、各受信デ
ータの中の送信信号と内壁からの反射信号とは各時間軸
上の同一位置でそれぞれｎ回加算されて強調されてはつ
きりした信号となる。連続地中壁形成用溝穴の場合には
、内壁が崩れないように溝内に安定液が満たされており
、この安定液中には土砂が分散しているので、これら分
散粒子からの反射信号も受信データの中に存在すること
になる。このような分散粒子からの反射信号は、位置が
さまざまなので加算されても大きくならない。超音波セ
ンサと内壁との間の液中に土のかたまり等が存在し５、
そこからの反射信号は加算されて大きくなるが、この反
射信号の位置は予想位置から外れた位置にあるので、例
えば内壁より手前側の反射信号はベーシックレンジを設
け、該ベーシックレンジより小さいものを不要信号とし
て除去する。

このように明白な不要信号を除いた加算データの中から
ピーク値を探し、該ピーク値の位置から距離を求めるこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、連続地中壁形成用溝穴（縦穴）１の対向する
内壁１ａ、ｌｂの間隔を測定する測定装置の概略構成を
示したものである。また、第２図は該測定装置の測定手
順を示したフローチャー１・図である。

以下、これらの図を参照して本実施例の内壁間隔測定方
法について説明する。

溝穴１内には、内壁１ａ、ｌｂの崩れを防止するために
、ある比重と粘性をもった安定液が充填されている。こ
のような溝穴］の幅方向の中央に超音波センサ２を１対
の吊りワイヤー３ａ、３ｂで吊り降す、このように、１
対の吊りワイヤー３ａ、３ｂを用いて吊り降すと、超音
波センサ２がねじれたすせず、溝穴ｌの幅方向の中心に
沿って自重で下降することになる。超音波センサ２につ
ながるケーブル４及び吊りワイヤー３ａ、３ｂは、リー
ル装置ｆ５から繰り出す、この吊りワイヤー　３　ａ、
３ｂの繰りだし長が、図示しないガイドロールの回転角
度をレゾルバ等で検出することによりわかる。従って、
超音波センサ２の位置、即ち溝穴１の測定番地がわかる
。

超音波センサ２からは、その存在する深さの測定位！で
内壁１ａ、ｌｂにｎ回超音波信号を出してその反射信号
を逐次受信し、その受信データを受信記録器６内の増幅
器７で逐次増幅する。超音波信号は、近くからの反射信
号のレベルが大きく反射位置が遠くなるにつれて反射信
号のレベルが徐々に低下してしまうことになる。このた
め増幅器７では、超音波信号の発射時毎にゲインを一旦
下げ１時間と共にゲインを上げて受信信号を増幅するこ
とにより、受信信号のレベルの一定比を図る。

増幅されたアナログの受信データは、受信記録器６に導
き、記録紙に前述したように記録する。

一方、増幅されたアナログの受信データは、アナログ／
デジタル変換器８に導き、スタートトリガーの入力があ
った時点くステップ５ＴＩ）から高速でサンプリングし
つつ、アナログ／デジタル変換（以下、Ａ／Ｄ変換とい
う〉してハード装置のランダムアクセスメモリ（以下、
ＲＡＭという）に書き込む（ステップ５Ｔ２）。このＡ
／Ｄ変換は、例えば２■の距離分解能が得られる間隔で
行う。同一測定番地に対する受信データのとり込みが溝
穴１の壁面の存在する方向に、例えば、５ｍの位置まで
行えた時点で計測距離が終了したとして次のステップへ
進む（ステップ５Ｔ３）。

このステップＳＴ３の終了時点で、同一測定番地に対す
るｎ個の受信データがＲＡＭに書き込まれる。

次に、ハード装置のＲＡＭに記録された同一測定番地の
ｎ個の受信データを８内のＣＰＵへ転送するくステップ
５Ｔ４）。ｎ個の全データの転送が終了した時点（ステ
ップ５Ｔ５）で、ステップＳＴ６に進む、ステップＳＴ
６では、同一測定番地のｎ個の受信データの各先頭位置
を揃えて時間軸上に並べた状態にして加算する。

即ち。第３図（Ａ）に示す送信波Ｔ１と溝穴１の壁面か
らの反射波Ｒ，とを含む第１回目の受信データと、第３
図（Ｂ）に示す送信波Ｔ２と溝穴１の壁面からの反射波
Ｒ２とを含む第２回目の受信データとを、その先頭位置
を揃えて加算する。この操作により、送信波Ｔ１とＴ２
とが加算されて第３図（Ｃ）に示すように約２倍の大き
さを有する加算送信波］゛が得られ、且つ反射波Ｒ１と
Ｒ２とが加算されて第３図（Ｃ）に示すように約２倍の
大きさを有する加算反射波Ｒが得られる。各受信データ
上に乗っているノイズ成分は、時間軸上の位置が不規則
なので、ピーク位置が並んで加算される確率は少なく、
大きくはならない６次に、得られた第３図（Ｃ）に示す
加算データに対して、第３回目の受信データが同様にし
て加算される。このようにして同一測定番地に対するｎ
個の受信データが加算され、これにより送信波と反射波
がノイズに対して強調された大きさとなる。ｎ個の加算
が終了したら（ステップ５Ｔ７）次のステップＳＴ８に
進む。

ステップＳＴ８では、超音波センサ２から溝穴１の壁面
１ａ（ｌｂ）に至る距離より手前の位置からの反射波に
対するベーシックレンジを設けておき、該ベーシックレ
ンジより手前のデータを除去する。この操作で予想位置
から外れた時間軸上にある受信データが除去されるので
、超音波センサ２と壁面１ａ（ｌｂ）との間に存在する
土のかたまり等からの反射波が除去される。

次に、ステップＳＴ９に進む、該ステップＳＴ９では、
加算データの中からピーク点を探す、このピーク点の位
置のアドレスが目的としている壁面１　ａ　（ｌｂ）上
での距離データである（ステップ５７１０）。

次に、ステップ５Ｔ１１に進む、このステップ５Ｔ１１
では、得られた距離データの移動平均をとり、該距離デ
ータの上限と下限の値からなる連続溝壁ゲート以内に該
距離データが納まっているか否かを判定する。連続溝壁
ゲート以内に納まっていない距離データは、誤信号とし
て捨てる。

連続溝壁ゲート以内に納まっている距離データに対して
は、次のステップ５Ｔ１２で温度による超音波の伝播速
度の補正等の補正を行うか、補正済の距離データは表示
部に表示すると共にプリンタ１０やＸ−Ｙプロッタ１１
でプリントアウトし、且つフロッピーデスク１２に記録
する（ステップ５Ｔ１３）。

次に、ステップＳＴＩに戻り、次の測定番地に対する測
定を同様にして行う。

第４図は、本発明の方法で測定した測定データの記録図
である。従来の第５図に示すような測定データと比べ、
本発明の測定データは不要信号が除去され、きれいな値
となっている。なお、この第４図でも、横軸に距離が、
縦軸に深さが目盛られている。

このような本発明の測定データを基に連続地中壁形成用
溝穴の容積をパーソナルコンピュータ９で計算し、コン
クリートの使用量を出す等の施工管理を行う。

なお、ステップＳＴ８では、予想値の上限と下限を越え
ているデータを除去することができる。

上記実施例では、連続地中壁形成用溝穴の対向内壁間の
距離測定に本発明を適用した場合について示したが、本
発明はこれに限定されるものではなく丸形の縦穴の対向
内壁間の距離測定（直径）にも同様に適用できるもので
ある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明に係る縦穴の内壁間隔測定方
法は、同−深さの測定番地当たり０回の測定を行い、得
られたｎ個の受信データの頭を揃えて時間軸上に並べた
状態において加算し加算データとするので、各受信デー
タの中の送信信号と内壁からの反射信号とが各時間軸上
の同一位置でそれぞれｎ回加算されて強調され、はっき
りした信号となる利点がある。

また、本発明では、加算データの中から予想値から外れ
たものを除去するので、内壁に至る手前に存在する粒子
等からの反射信号等、予想外の信号が除去され、前述し
た効果と相俟って、種々の不要信号の中に混じって受信
される内壁からの反射信号の抽出が容易となる利点があ
る。かくして処理された加算データの中からピーク値を
探し、該ピーク値の位置から距離を求めるので、土砂等
が混じった安定液中等の中での超音波測定にも拘らず、
容易に対向内壁間の距離測定を行うことができる。

また、本発明では、受信データをデジタル信号に変換し
て取扱っているので、得られた測定値もデジタル値とな
り、従って作業員が読み取る作業が不要になり、省力化
でき、且つ読み取り誤り等もなくなり、直ちに次の作業
の入力信号として使える利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す斜視
図、第２図は本実施例の装置の動作手順を示すフローチ
ャート図、第３図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、本実施例での
受信データの加算の一例を示す波形図、第４図は、本実
施例の装置による測定データ図、第５図は従来の装置に
よる測定データ図である。 １・・・連続地中壁形成用溝穴（縦穴）、ｌａ、ｌｂ・
・・内壁、３ａ、３ｂ・・・吊りワイヤー４・・・ケー
ブル、５・・・リール装置、６・・・受信記録器、７・
・・増幅器、８・・・アナログ／デジタル変換器、 ９・・・パーソナルコンピュータ、１０・・・プリンタ
、１１・・・Ｘ−Ｙプロッタ、 １２・・・フロッピーディスク。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　測定すべき縦穴内に超音波センサを吊り降して前記縦
   穴の対向する内壁の間隔を超音波の送受信により測定す
   る縦穴の内壁間隔測定方法において、 前記超音波センサが存在する深さの測定番地の位置で該
   超音波センサからその深さの位置の内壁にｎ回超音波信
   号を出してその反射信号を逐次受信しつつ測定を行い、
   得られた同一測定番地のｎ個の受信データをデジタル変
   換してメモリに書き込み、前記メモリから読み出した前
   記同一測定番地のｎ個の受信データの各先頭位置を揃え
   て時間軸上に並べた状態にして加算し、得られた加算デ
   ータの中から予想値から外れたデータ部分を除去し、し
   かる後に前記加算データの中からピーク点を探してその
   ピーク点に対応する距離を求めることを特徴とする縦穴
   の内壁間隔測定方法。