JPH0480611A - 水中水準測量装置および水中水準測量方法 - 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、深い水深でも精度良く、しかも容易に水中水
準測量が行なえるようにした水中水準測量装置および水
中水準測量方法に関するものである。

（従来の技術） 近年、水深５０ｍ以上の海底面等に橋脚や大型ケーソン
等の土木構造物を建設するため、設置海底面を粒度良く
しかも効率良く水中水準測量できることか強く要望され
ている。

従来の海底面の水中水準測量は、主として水深測量によ
り行なわれていた。簡単な水深測量方法としては、海面
よりワイヤーて重鐘を海底面にまで吊り下し、この吊り
下したワイヤーの長さから水深を測定するハントレフト
測量かある。また、このハントレット測量の粒度を向上
させた測量方法として、海底面にかなりの重量の重鐘を
クレーンを用いて吊り下し、そのワイヤーの張力と鉛直
度を制御しなから吊り下したワイヤーの長さから水深を
測定するものがある。さらに、海底面に向けて超音波を
放射し、海底面で反射された超音波を受イ３し、その放
射から受信までの時間から水深を測定する音響測深器か
ある。そしてまた、圧力センサを海底面にまで吊り下し
、この圧力センサか受ける水圧から水深を測定する装置
もある。

（発明か解決しようとする課題） 上記のハントレット測量は簡単に測定できるか、流れの
強い海域ては、重鐘か潮流て流されてワイヤーか傾斜し
、測定誤差を生しさせ易い。しかも、この測定誤差は水
深が増大するほど大きくなる。そこで、かなりの重量の
重鐘をクレーンを用いて吊り下してワイヤーを鉛直に制
御するハントレフト測量方法を応用した方法か採用され
る。

しかしこの方法では、測定粒度は高いものの測定に手間
と時間かかかり、多数の測定点を細かく測定するには不
適当である。さらに、音響測深器を用いる場合には、超
音波の有する指向性に影響されて、海底面か傾斜してい
たり凹凸か激しい場合には誤差を生しさせ易い。そして
また、圧力センサを用いる方法にあっては、海面の圧力
を基準とするために、測定しようとする水深より広い測
定範囲の圧力センサか必要てあり、測定粒度か同してあ
っても、水深か増大するほど誤差の絶対値か大きなもの
となる。

本発明は、上述のごとき従来の水中水準測量の不具合を
改善して、深い水深でも精度良くしかも容易に測定てき
る水中水準測量装置および水中水準測量方法を提供する
ことを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明の水中水準測量装
置は、水中に投入されて第１のポートと第２のポートの
差圧に応した計測信号を出力する差圧式圧力センサと、
前記計測信号から水深差を演算する計測演算器と、前記
差圧式圧力センサが投入された水深の水圧か加わる圧力
導入口と前記第１のポートをバルブを介して連通させる
第１の連通路と、前記圧力導入口と前記第２のポートを
連通させる第２の連通路と、を備えて構成される。

さらに、計測しようとする水深より測定範囲は狭いが感
度の良い差圧式圧力センサを用いて構成しても良い。

また、本発明の水中水準測量方法は、第１のポートと第
２のポートの差圧に応した計測信号を出力する差圧式圧
力センサを水中に投入してその水深を水準点として他の
手段で測定するとともに、前記第１のポートと圧力導入
口を連通させる第１の連通路に介されたバルブを開閉制
御して前記水準点の圧力水を前記第１のポートと前記バ
ルブの間に密封し、そして前記差圧式圧力センサを測定
点に移動させ、前記差圧式圧力センサから出力される計
測信号から計測演算器で水深差を演算し、この水深差と
前記水準点の水深とから前記測定点の水深を計測する。

さらに、前記差圧式圧力センサを、海面から前記水準点
まで吊り下しおよび吊り上げる際に、前記バルブを開成
状態とする。

（作用） 差圧式圧力センサが水中に投入されたある水深を水準点
とし、この水準点の圧力水をバルブを閉成して第１のポ
ート側に密封すれば、差圧式圧力センサの第１のポート
に水準点の圧力が加わる。

そして、差圧式圧力センサを測量点に移動させて第２の
ポートに測量点の水圧を加えると、水準点との圧力差に
応した計測信号が出力され、水準点を基準とした水深差
が容易に計測される。そして、水準点の水深を他の手段
で測定すれば、水準点の水深と測量点の水深差から、測
量点の水深か演算し得る。

そして、この水準点を基準とすることで、差圧式圧力セ
ンサは、海面を基準とするものより測定範囲が狭くて良
くて感度の良いものを用いることができ、そｔたけ精度
良く水深を測定し得る。しかも、測定誤差の絶対値は、
水深か増大しても犬きくならない。

さらに、差圧式圧力センサを海面から水準点まで吊り下
しおよび吊り上げる際に、バルブを開成状態とすれば、
第１と第２のポートに同一圧力か加わり、大きな圧力差
により差圧式圧力センサか破壊されるようなことがない
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照して
説明する。第１図は、本発明の水中水準測量装置の一実
施例のブロック構造図てあり、第２図は、第１図の装置
により行なう水中水準測量方法の説明図である。

まず、第１図により本発明の水中水準測量装置を説明す
る。差圧式圧力センサｌＯの第１のポート１２か、バル
ブ】４か介装された第１の連通路１６で、周囲の水圧か
加わる圧力導入口１８に連通される。

また、差圧式圧力センサｌＯの第２のポート２０は第２
の連通路２２て直接的に圧力導入口１８に連通される。

そして、差圧式圧力センサ１０の第１と第２のポート１
２，２０に加わる差圧に応した計測信号かケーブル２４
を介して計測演算器２６に与えられ、計測信号から水深
差か演算される。また、バルブ１４は、バルブ制御器２
８からケーブル２４を介して与えられるバルブ制御信号
によって開閉制御かなされる。なお、差圧式圧力センサ
ｌＯとバルブ１４および第１と第２の連通路＋６，２２
は、圧力導入口１８のみを外部に開口させて水中密封容
器３０に収納される。また、計測演算器２６とバルブ制
御器２８は、地上制御ボックス３２に収納される。

かかる構成において、水中密封容器３０は例えば、水中
無限軌道車４０のアーム４２の先端部に取り付は固定さ
れるとともに、地上制御ホックス３２は作業用台船４４
上に設置され、水中密封容器３０と地上制御ボックス３
２かケーブル２４て接続される。この水中無限軌道車４
０には、テレビカメラ４６等か搭載されて適宜に地上か
ら運転制御かなされる。また、ケーブル２４はケーブル
用ブイ４８て適宜に吊り上げられて、水中無限軌道車の
走行て轢断されないように図られている。

次に、上述の水中水準測量装置を用いた水中水準？！ｌ
Ｉｉ方法につき説明する。まず、作業用台船４４は、ア
ンカー等により所定の海面位置に固定されて、水準点の
平面の位置決めかなされる。そして、作業用台船４４に
搭載されたクレーン５０てがなりの重量の重鐘５２をワ
イヤー５４て海底面まで吊り下げ、ワイヤー５４の長さ
から水面から海底面に下された重鐘５２の例えば上面部
までの水深ｄを精度良く測定して水準点とする。そして
、水中無限軌道車４０を適宜に走行させたＡ位置で、ア
ーム４２の先端の水中密封容器３０を重鐘５２の上面に
当接させる。さらに、バルブ１４を開成制御して第１の
ポート１２とバルブ１４の間の第１の連通路１６内に、
水準点の圧力水を密封させる。ここて、第２のポート２
０には第２の連通路２２を介して水準点の圧力水の同一
圧力か与えられており、差圧式圧力センサ１゜から出力
される計測信号は零である。その後で、水中無限軌道車
４０を測定点のＢ位置に走行移動させ、アーム４２の先
端を海底に当接させる。すると、第２のポート２０には
Ｂ位置の測定点の圧力水か連通し、水準点との差圧に応
した計測信号が差圧式圧力センサｌＯから出力される。

そして、この計測信号から計測演算器２６て差圧に応し
た水深差△ｄか演算され、さらに水準点の水深ｄとがら
Ｂ位置の測定点の水深か演算される。このようにして次
々と他の測定点に水中無限軌道車４ｏを走行移動させ、
アーム４２の先端を海底面に当接させて水準点との水深
差から水深の計測を行なう。

ところで、水準点に対して海底面の高低差が例えば±１
ｍの範囲て測定するならば、水深±１ｍに対応する圧力
差±０、Ｉ　Ｋｇ／ｃｍの測定範囲を有する差圧式圧力
センサ１ｏを用いることができる。

そこて、差圧式圧力センサ１０の測定精度か例えば±１
．０％であるならば、その測定誤差範囲は±１ｃｍであ
る。そして、この誤差は、水準点の水深か増加しても変
化することかない。

このように測定する水深に対して測定範囲は狭いか感度
の良い差圧式圧力センサｌＯを用いるならば、第１と第
２のボート１２，２０に加わる圧力差か測定てきる圧力
差より犬きくなる可能性かある。

そこて、差圧式圧力センサｌＯを海面から水準点まで吊
り下しおよび吊り上げる際に、バルブ１４を開成状態と
することて、第１と第２のボート１２．２０には同一圧
力か与えられ、差圧式圧力センサ１０の破損の防止か図
わる。

なお、計測演算された水深データから、適宜な時間幅の
平均値を演算すれば、波浪による影響を除去てきる。ま
た、水深データに潮位補正を加えわば、潮汐の影響を除
去できる。さらに、本発明は、海底面の水中水準測量の
みならず、ダムや河川の底面の水中水準測量に用いても
良いことは勿論である。そして、水中密封容器３０は、
水中無限軌道車４０等の海底面を自走てきるいかなる装
置に取り付は固定されても良い。さらに、水中密封容器
３０を海底面に固定設置し、水深を測定することで波高
計や潮位計として用いることもてきる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の水中水準測量装置および
水中水準測量方法によれば、下記のごとき優れた効果を
奏する。

請求項１記載の水中水準測量装置は、水中に設定した水
準点を基準として、差圧式圧力センサを測定点に順次に
移動させることで、差圧に応して出力される計測信号か
ら水深差を演算して、この水深差と水準点の水深とから
測定点の水深を容易に計測することができる。

そして、請求項２記載の水中水準測量装置は、差圧式圧
力センサに測定する水深より測定範囲は狭いか感度の良
いものを用いることで、水深の増大にかかわらずに精度
良く測定かできる。

また、請求項３記載の水中水準測量方法は、水中に設定
した水準点の水深測量と、この水準点を基準とする水深
差の測量とから、測定点の水深を容易に測定することか
できる。

さらに、請求項４記載の水中水準測量方法は、差圧式圧
力センサを海面から水準点まで吊り下しおよび吊り上げ
る際に、バルブを開成状態とするならば、第１と第２の
ボートに同一圧力か与えられ、測定範囲の狭い差圧式圧
力センサを用いても過大な圧力差で破損されるようなこ
とかない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の水中水準測量装置の一実施例のブロ
ック構造図であり、第２図は、第１図の装置により行な
う水中水準測量方法の説明図である。 ｌＯ：差圧式圧力センサ、１２：第１のボート、１４：
バルブ、　　　　　１６：第１の連通路、１８：圧力導
入口、　　　２０：第２のボート、２２：第２の連通路
、　　２６：計測演算器、２８：バルブ制御器。 特許出願人　株式会社電業社機械製作所代理人　弁理士
　森　山　哲　夫 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水中に投入されて第１のポートと第２のポートの差
   圧に応じた計測信号を出力する差圧式圧力センサと、前
   記計測信号から水深差を演算する計測演算器と、前記差
   圧式圧力センサが投入された水深の水圧が加わる圧力導
   入口と前記第１のポートをバルブを介して連通させる第
   １の連通路と、前記圧力導入口と前記第２のポートを連
   通させる第２の連通路と、を備えることを特徴とした水
   中水準測量装置。 ２、請求項１記載の水中水準測量装置において、計測し
   ようとする水深より測定範囲は狭いが感度の良い差圧式
   圧力センサを用いることを特徴とした水中水準測量装置
   。 ３、第１のポートと第２のポートの差圧に応じた計測信
   号を出力する差圧式圧力センサを水中に投入してその水
   深を水準点として他の手段で測定するとともに、前記第
   １のポートと圧力導入口を連通させる第１の連通路に介
   されたバルブを開閉制御して前記水準点の圧力水を前記
   第１のポートと前記バルブの間に密封し、そして前記差
   圧式圧力センサを測定点に移動させ、前記差圧式圧力セ
   ンサから出力される計測信号から計測演算器で水深差を
   演算し、この水深差と前記水準点の水深とから前記測定
   点の水深を計測することを特徴とした水中水準測量方法
   。 ４、請求項３記載の水中水準測量方法において、前記差
   圧式圧力センサを、海面から前記水準点まで吊り下しお
   よび吊り上げる際に、前記バルブを開成状態とすること
   を特徴とした水中水準測量方法。