(57)【要約】【課題】縦孔の形状を効率的に把握するための孔壁測定装置及び孔壁測定方法を提供する。【解決手段】孔壁測定装置１０は、測定部２０と、この測定部２０を吊り下げる揚重機３０とを備えている。測定部２０は、レーザ計測部２１、揺動部２２及び記憶部２６を備えている。レーザ計測部２１は、レーザスキャナ２１ａに慣性計測ユニット２１ｂを搭載して構成されている。揚重機３０を操作して、揺動しているレーザ計測部２１を備えた測定部２０を縦孔内に降下させて、縦孔の底部近傍で垂直軸回りに回転させて測定を行ない、測定値を記憶部２６に記録する。測定データを取得したマップ作成システム４２は、測定時刻におけるレーザ計測部２１の各降下位置から、測定した検出角度及び測定距離に基づいた点を３次元状にプロットすることにより生成した点群マップを生成し、コンピュータ端末４１に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単色光を照射する照射部と、前記単色光を受光して反射面までの距離を測定する計測部とを備えた測定部と、
前記測定部を縦孔内に吊り下げて、昇降させる揚重部とを備えた孔壁測定装置であって、
前記測定部は、前記単色光の走査範囲に前記縦孔の底面を含むように前記計測部を揺動させる揺動部を備え、
前記揚重部は、前記計測部を垂直軸回りに回動可能であることを特徴とする孔壁測定装置。
【請求項２】
前記揺動部は、前記縦孔内において、前記測定部の昇降時にも前記計測部を揺動させ、
前記縦孔内での前記測定部の降下時と昇降時において、前記測定部は異なる方向を向いて測定を行なうことを特徴とする請求項１に記載の孔壁測定装置。
【請求項３】
前記照射部は、前記縦孔に吊り下げられた目印部材に対して前記単色光を照射し、
前記計測部は、前記目印部材において反射した前記単色光を受光することを特徴とする請求項１又は２に記載の孔壁測定装置。
【請求項４】
前記揺動部は、前記照射部からの前記単色光の照射方向が前記縦孔の開口部に向くように前記計測部を揺動させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の孔壁測定装置。
【請求項５】
単色光を照射する照射部と、前記単色光を受光して反射面までの距離を測定する計測部とを備えた測定部と、
前記測定部を縦孔内に吊り下げて、昇降させる揚重部とを備えた孔壁測定装置を用いて、前記縦孔の壁面を測定する孔壁測定方法であって、
前記測定部は、前記単色光の走査範囲に前記縦孔の底面を含むように前記計測部を揺動させる揺動部を備え、
前記揚重部は、前記測定部を前記縦孔の底近傍にまで降下させた後、前記縦孔の開口まで昇降させることを特徴とする孔壁測定方法。
【請求項６】
前記縦孔の壁に沿って目印部材を吊り下げ、
前記照射部は、前記縦孔に吊り下げられた目印部材に対して前記単色光を照射し、
前記計測部は、前記目印部材において反射した前記単色光を受光することを特徴とする請求項５に記載の孔壁測定方法。
【請求項７】
前記測定部の降下位置と前記反射面までの距離とを用いて、前記縦孔の３次元モデルを生成することを特徴とする請求項５又は６に記載の孔壁測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦孔の形状を測定するための孔壁測定装置及び孔壁測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の建設においては、杭基礎を施すことがある。この場合、杭を入れるための縦孔を、無水掘り等により地面に形成する。この縦孔を測定する測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の測定装置は、水平面内で直交する２方向に超音波を発信・受信する超音波測定装置を、杭孔内で降下させ、かつ超音波測定装置を孔径の中心位置に移動させながら所望ピッチ毎に孔径を２方向にて測定する。これにより、杭孔のある深度において水平面内の２方向の孔径を測定することができる。
【０００３】
また、縦孔の底部が広くなっている場合もあり、この拡径部を測定する測定方法も知られている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２に記載の測定方法では、拡径部の杭孔底の中心に測定基準部材を設置し、杭孔内に設置したカメラにより拡径部の杭孔底の底縁と測定基準部材とを撮影して、この撮影した画像により拡径部の径寸法を測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７１３４３号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、垂直方向の測定ができないため、孔の底部の形状を把握することができない。また、特許文献２に記載された技術では、測定基準部材を杭孔の底の中心に合せて設定する必要があるため、設置に手間が掛かるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、縦孔の形状を効率的に把握するための孔壁測定装置及び孔壁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】
【０００７】
上記課題を解決する孔壁測定装置は、単色光を照射する照射部と、前記単色光を受光して反射面までの距離を測定する計測部とを備えた測定部と、前記測定部を縦孔内に吊り下げて、昇降させる揚重部とを備えた孔壁測定装置であって、前記測定部は、前記単色光の走査範囲に前記縦孔の底面を含むように前記計測部を揺動させる揺動部を備え、前記揚重部は、前記計測部を垂直軸回りに回動可能であることを要旨とする。
【０００８】
この構成によれば、揚重部は、揺動する測定部を昇降及び垂直軸回りに回動させるので、縦孔の底部において測定部から縦孔の壁部までの距離を測定することができる。そして、測定したときの測定部の位置から測定した距離を点としてプロットして表示することにより、縦孔の底部の形状を３次元的に把握することができる。
【０００９】
上記孔壁測定装置において、前記揺動部は、前記縦孔内において、前記測定部の昇降時にも前記計測部を揺動させ、前記縦孔内での前記測定部の降下時と昇降時において、前記測定部は異なる方向を向いて測定を行なうことが好ましい。この構成によれば、昇降時においても測定部から縦孔までの距離を測定するので、縦孔の軸部における形状を詳細に把握することができる。また、測定部は、降下した時とは異なる方向の向きで上昇するので、一往復で、縦孔の全体形状を効率的かつ詳細に把握することができる。
【００１０】
上記孔壁測定装置において、前記照射部は、前記縦孔に吊り下げられた目印部材に対して前記単色光を照射し、前記計測部は、前記目印部材において反射した前記単色光を受光することが好ましい。この構成によれば、目印部材の位置に基づいて、測定しているときの測定部の昇降状況を把握することができるので、縦孔の形状を的確に把握することができる。
【００１１】
上記孔壁測定装置において、前記揺動部は、前記照射部からの前記単色光の照射方向が前記縦孔の開口部に向くように前記計測部を揺動させることが好ましい。この構成によれば、開口部の位置に基づいて、測定しているときの測定部の昇降状況を把握することができるので、縦孔の形状を的確に把握することができる。
【００１２】
上記課題を解決する孔壁測定方法は、単色光を照射する照射部と、前記単色光を受光して反射面までの距離を測定する計測部とを備えた測定部と、前記測定部を縦孔内に吊り下げて、昇降させる揚重部とを備えた孔壁測定装置を用いて、前記縦孔の壁面を測定する孔壁測定方法であって、前記測定部は、前記単色光の走査範囲に前記縦孔の底面を含むように前記計測部を揺動させる揺動部を備え、前記揚重部は、前記測定部を前記縦孔の底近傍にまで降下させた後、前記縦孔の開口まで昇降させることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、揚重部は、揺動する測定部を昇降及び垂直軸回りに回動させるので、縦孔の底部において測定部から縦孔の壁部までの距離を測定することができる。そして、測定したときの測定部の位置から測定した距離を点としてプロットして表示することにより、縦孔の底部の形状を３次元的に把握することができる。
【００１４】
上記孔壁測定方法において、前記縦孔の壁に沿って目印部材を吊り下げ、前記照射部は、前記縦孔に吊り下げられた目印部材に対して前記単色光を照射し、前記計測部は、前記目印部材において反射した前記単色光を受光することが好ましい。この構成によれば、目印部材の位置に基づいて、測定しているときの測定部の位置を補正することができるので、縦孔の形状を的確に把握することができる。
【００１５】
上記孔壁測定方法において、前記測定部の降下位置と前記反射面までの距離とを用いて、前記縦孔の３次元モデルを生成することが好ましい。この構成によれば、縦孔までの距離を点としてプロットして表示することにより、縦孔の形状を的確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、縦孔の形状を効率的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態における孔壁測定装置の構成を説明する説明図であり、（ａ）は孔壁測定装置の概略構成図、（ｂ）はレーザ計測部の概略構成図。
【図２】実施形態におけるレーザ測定部の走査範囲を説明する説明図。
【図３】実施形態における孔壁測定方法を説明する縦孔の概略断面図であって、（ａ）は測定する前の状態、（ｂ）は目印部材を吊るしたときの状態を示す。
【図４】実施形態における孔壁測定方法を説明する縦孔の概略断面図であって、（ａ）は測定部を降下させた状態、（ｂ）は底部において測定した状態を示す。
【図５】実施形態における処理手順を説明する流れ図であって、（ａ）は測定処理、（ｂ）は点群位置補正処理を示す。
【図６】実施形態において出力された点群データのマップの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６に従って、本発明を具体化した孔壁測定装置及び孔壁測定方法の一実施形態を説明する。本実施形態においては、地面に掘られた縦孔の形状を、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を用いて測定する。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の孔壁測定装置１０は、測定部２０と、この測定部２０を吊り下げる揚重機３０（揚重部）とを備えている。
測定部２０は、レーザ計測部２１、揺動部２２、計測制御部２３、揺動制御部２４、記憶部２６、及び図示しない電源を備え、これらが架台に載置されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、レーザ計測部２１は、レーザスキャナ２１ａと慣性計測ユニット２１ｂとを備えている。
レーザスキャナ２１ａは、単色光としてのレーザ光を照射する照射部と、レーザ光の反射光を受光する受光部とを備えている。本実施形態のレーザスキャナ２１ａは、正面方向を０度として正負１３５度の扇状の走査範囲を有し、この走査範囲内に存在する物体で反射されて戻ってきたレーザを検出する。
【００２１】
レーザスキャナ２１ａは、空間の物理的な形状データを出力することができる走査型の光波距離計である。本実施形態のレーザスキャナ２１ａは、照射部から所定の走査範囲でレーザ光を照射し、受光部において、この走査範囲内に存在する物体での反射光を検出する。本実施形態では、走査範囲は、正面方向に対して水平方向に±１３５度とする。このレーザスキャナ２１ａは、レーザ（反射波）の検出角度、及びレーザの照射〜受光までの時間（伝播時間）を取得することにより、物体との角度（検出角度）及び距離（測定距離）を検出する。更に、レーザスキャナ２１ａは、計測制御部２３と接続されており、レーザ測定値（レーザ光が反射した物体との検出角度及び測定距離）を計測制御部２３に供給する。
【００２２】
慣性計測ユニット２１ｂは、レーザ計測部２１における３軸の角度及び加速度を測定する。この慣性計測ユニット２１ｂは、公知のように、３軸のジャイロと３方向の加速度センサとから構成される。更に、慣性計測ユニット２１ｂは、計測制御部２３と接続されており、測定した時刻における慣性測定値（計測角度及び計測加速度）を計測制御部２３に供給する。
【００２３】
図２に示すように、揺動部２２は、レーザ計測部２１を揺動させる機構を備えている。この揺動部２２は、揺動軸Ｃ１を中心として、レーザ計測部２１を回動させる。本実施形態では、揺動軸Ｃ１は、水平方向に延びる軸である。このため、レーザスキャナ２１ａは、揺動部２２により、レーザ光を縦孔ｈ１の上面ｕ１、横面ｓ１、下面の一部ｄ１に走査させるために、上向きに取り付けられている。そして、上面ｕ１、横面ｓ１、下面の一部ｄ１を走査範囲とし、その結果、縦孔ｈ１の開口部に対してもレーザが照射される。また、本実施形態では、揺動部２２は、レーザ計測部２１を２秒／往復程度で揺動するように制御している。
【００２４】
図１（ａ）に示す計測制御部２３は、レーザ計測部２１の測定の開始や停止等を制御する処理を実行する。計測制御部２３は、レーザ計測部２１において測定した値（レーザ測定値及び慣性測定値）を記憶部２６に記憶する。
揺動制御部２４は、揺動部２２の開始や停止等を制御する処理を実行する。
【００２５】
記憶部２６は、例えばハードディスク等で構成されており、レーザ計測部２１が測定した測定データを記憶している。ここで、測定データには、レーザ測定情報及び慣性測定情報に関するデータが含まれる。
【００２６】
レーザ測定情報には、測定時刻、レーザスキャナ２１ａにおいて測定した検出角度及び測定距離に関するデータが含まれる。
慣性測定情報には、測定時刻、慣性計測ユニット２１ｂにおいて測定した計測角度及び計測加速度に関するデータが含まれる。
【００２７】
測定時刻データ領域には、測定した時刻（測定時刻）に関するデータが記録される。
検出角度データ領域及び測定距離データ領域には、測定時刻において反射した物体を検出した角度及び測定された距離に関するデータがそれぞれ記録される。
【００２８】
計測角度データ領域及び計測加速度データ領域には、測定時刻において、慣性計測ユニット２１ｂが測定した３軸方向の角度及び３軸方向の加速度に関するデータがそれぞれ記録される。
【００２９】
縦孔の形状を算出する場合には、コンピュータ端末４１、マップ作成システム４２を用いる。コンピュータ端末４１とマップ作成システム４２とは、インターネット等のネットワークを介して接続される。このコンピュータ端末４１は、記憶部２６やマップ作成システム４２と通信を行なう通信部、指示等を入力するための入力部及び結果を表示する出力部を備えている。このコンピュータ端末４１は、通信部を介して、記憶部２６に記憶された測定データを取り込む。そして、通信部を介して、マップ作成システム４２に対して測定データを送信したり、マップ作成システム４２から点群マッピングを受信したりするデータ通信を行なう。入力部は、キーボードやポインティングデバイス等を備え、出力部は、ディスプレイ等を備えている。
【００３０】
マップ作成システム４２は、後述する点群位置補正処理（点群マッピングの作成）を実行する。マップ作成システム４２は、取得した測定データに応じて３次元の点群マップを生成し、この点群マップをコンピュータ端末４１に送信する。
【００３１】
一方、揚重機３０は、測定部２０を吊り下げて、測定部２０を昇降させる装置であり、ベビーホイスト等により構成される。本実施形態では、揚重機３０のワイヤの先端には測定部２０が接続されている。更に、この揚重機３０は、測定部２０を垂直軸（吊り下げ方向）回りに回動可能な構成をしている。従って、揚重機３０によって測定部２０が昇降又は回動されることにより、レーザスキャナ２１ａの２次元の走査範囲を移動させることができる。
【００３２】
次に、図３〜図５に従って、以上のように構成された孔壁測定装置１０を用いた測定方法について説明する。
ここでは、図３（ａ）に示すように、無水掘りの場所打ち杭用の縦孔ｈ２の形状を測定する。この縦孔ｈ２は、開口部とほぼ同じ軸部径ｒ１の軸部と、この軸部径ｒ１より大きい拡部径ｒ２の拡底部とを有する。また、縦孔ｈ２は、開口部から底部までの軸長（深さ）Ｌ１で形成されている。
【００３３】
まず、図３（ｂ）に示すように、測定を行なう前に、目印部材としてのロープ５０を縦孔ｈ２に垂らす。本実施形態では、ロープ５０は、複数本（例えば２本）垂下させる。この場合、ロープ５０同士は、非対称になるようにランダムに配置する。例えば２本垂下させる場合には、縦孔ｈ２の中心軸に対して、９０度（２７０度）をなす位置に配置する。また、各ロープ５０には、複数の結び目５１がランダムに設けられている。
次に、揚重機３０のワイヤに測定部２０を吊るし、測定部２０を縦孔ｈ２の真上に配置する。
【００３４】
そして、図５（ａ）に示すように、測定処理を実行する。
まず、測定部２０は起動処理を実行する（ステップＳ１−１）。具体的には、測定部２０のレーザ計測部２１、揺動部２２、計測制御部２３、揺動制御部２４及び記憶部２６を起動する。この場合、揺動部２２は、レーザ計測部２１を揺動させ、レーザ計測部２１は、測定を開始する。
【００３５】
次に、揚重機３０は、測定部の降下処理を実行する（ステップＳ１−２）。具体的には、揚重機３０を操作して、揚重機３０のワイヤに吊り下げられた測定部２０を、所定速度で降下させる。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、測定部２０のレーザ計測部２１は、揺動しながら測定を行ない、計測制御部２３は、取得した測定値（レーザ測定値及び慣性測定値）を記憶部２６に記録する。この場合、レーザ計測部２１は、上向きに取り付けられているため、縦孔ｈ２の開口部を走査範囲に含めて測定を行なう。
【００３７】
そして、揚重機３０は、測定部が縦孔の底部まで到着したか否かを判定する（ステップＳ１−３）。ここでは、測定部２０を、縦孔ｈ２の最下位置まで降下させる場合を想定する。この最下位置は、縦孔ｈ２の設計深さ（底部）からの猶予値（例えば約１．５ｍ）に基づいて決定する。そして、降下させたワイヤ長さと、開口部から最下位置までの長さ（降下深さ）とを比較する。ワイヤ長さが降下深さを超えた場合に、底部に到着したと判定する。
【００３８】
測定部が縦孔の底部に到着していないと判定した場合（ステップＳ１−３において「ＮＯ」の場合）、揚重機３０は、測定部の降下処理（ステップＳ１−２）を継続する。
一方、測定部が縦孔の底部に到着したと判定した場合（ステップＳ１−３において「ＹＥＳ」の場合）、揚重機３０は、測定部の回転処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、揚重機３０は、測定部２０の降下を停止する。そして、揚重機３０は、測定部２０を垂直軸回りに回転させる。本実施形態では、２回転半の回転を行なう。この場合、図４（ｂ）に示すように、測定部２０のレーザ計測部２１は揺動されながら測定を計測する。
【００３９】
次に、揚重機３０は、測定部の上昇処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、揚重機３０は、ワイヤに吊り下げられた測定部２０を、降下時と同じ所定速度で上昇させる。この場合、測定部２０は、降下時のレーザ計測部２１の向きとは反対向き（１８０度）の状態で上昇される。
【００４０】
そして、揚重機３０は、測定部が地上に到着したか否かを判定する（ステップＳ１−６）。具体的には、降下させたワイヤ長さが、計測開始時の長さになった場合に地上に到着したと判定する。また、測定部２０が縦孔ｈ２の開口部に達した場合に、測定部２０が地上に到着したと判定してもよい。
【００４１】
測定部２０が地上に到着していないと判定した場合（ステップＳ１−６において「ＮＯ」の場合）には、揚重機３０は、測定部の上昇処理（ステップＳ１−５）を継続する。
一方、測定部が地上に到着したと判定した場合（ステップＳ１−６において「ＹＥＳ」の場合）、測定部２０は、測定データの出力処理を実行する（ステップＳ１−７）。具体的には、揺動部２２によるレーザ計測部２１の揺動とレーザ計測部２１の測定とを停止する。そして、測定部２０を揚重機３０から取り外す。
【００４２】
そして、測定部２０をコンピュータ端末４１に接続し、記憶部２６に記憶された測定データを、コンピュータ端末４１が取得する。更に、この測定データを、コンピュータ端末４１がマップ作成システム４２に送信する。
【００４３】
そして、マップ作成システム４２においては、点群位置補正処理が実行される。
次に、図５（ｂ）を用いて、マップ作成システム４２の点群位置補正処理を説明する。
この点群位置補正処理においては、マップ作成システム４２は、降下位置の特定処理を実行する（ステップＳ２−１）。具体的には、マップ作成システム４２は、測定データの慣性測定値に関するデータを用いて、各測定時刻におけるレーザ計測部２１の降下位置及び姿勢を特定する。
【００４４】
次に、マップ作成システム４２は、降下位置に応じた測定点のプロット処理を実行する（ステップＳ２−２）。具体的には、マップ作成システム４２は、まず、測定データのレーザ測定値（検出角度及び測定距離）に関するデータを用いて、レーザ計測部２１の降下位置及び姿勢を補正する。この場合、ロープ５０の結び目５１の位置及び縦孔ｈ２の開口部の位置に基づいて、測定部２０の昇降状況を把握して補正を行なう。そして、マップ作成システム４２は、補正した後のレーザ計測部２１の降下位置及び姿勢とレーザ測定値とを用いて、レーザ計測部２１の降下位置及び向きを基準として、検出角度及び測定距離に応じた点を３次元座標上にプロットする。
【００４５】
次に、マップ作成システム４２は、点群マップが完成したか否かの判定処理を実行する（ステップＳ２−３）。ここで、プロットしていない測定データがある場合には、点群マップが完成していないと判定する。
【００４６】
点群マップが完成していないと判定した場合（ステップＳ２−３において「ＮＯ」の場合）、マップ作成システム４２は、対応する測定データから点をプロットしていない降下位置について、降下位置の特定処理（ステップＳ２−１）以降の処理を実行する。
【００４７】
一方、点群マップが完成したと判定した場合（ステップＳ２−３において「ＹＥＳ」の場合）、マップ作成システム４２は、測定結果の出力処理を実行する（ステップＳ２−４）。具体的には、マップ作成システム４２は、生成した点群マップによって得られた３次元の縦孔ｈ２の大きさを算出する。ここで、縦孔ｈ２の大きさとして、軸部径ｒ１、拡部径ｒ２及び軸長Ｌ１（図３（ａ））を算出する。
【００４８】
そして、マップ作成システム４２は、点群マップに用いた測定値を送信してきたコンピュータ端末４１に、点群データから構成されるマップと、算出した軸部径ｒ１、拡部径ｒ２及び軸長Ｌ１とを送信する。コンピュータ端末４１は、取得したデータを出力部に表示する。
【００４９】
この場合、図６に示すように、点群データから構成されるマップを含む測定結果画面を表示する。また、この測定結果画面には、縦孔ｈ２の軸部径ｒ１、拡部径ｒ２及び軸長Ｌ１が含まれる。
【００５０】
本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の孔壁測定装置１０は、レーザ計測部２１と、レーザ計測部２１を揺動させる揺動部２２とを備えた測定部２０と、この測定部２０を吊り下げる揚重機３０とを備えている。測定する縦孔ｈ２内に、揺動させたレーザ計測部２１を降下させ、縦孔ｈ２の底部で垂直軸回りに回転させて、レーザ計測部２１から縦孔ｈ２までの距離の測定を行なう。これにより、マップ作成システム４２は、レーザ計測部２１の降下位置及び向きを基準として、測定した検出角度及び測定距離に基づいた点を３次元座標上にプロットして点群マップを生成することができる。そして、点群マップにより、縦孔ｈ２の底部の形状を、効率的に把握することができる。
【００５１】
（２）本実施形態の孔壁測定方法では、測定部２０を起動してから測定部２０を縦孔ｈ２に降下させ、再度、地上まで吊り上げる。これにより、揺動させた測定部２０の昇降時にも測定できるので、縦孔ｈ２の軸部における形状を詳細に把握することができる。
【００５２】
（３）本実施形態の孔壁測定方法では、測定部２０を縦孔ｈ２の底部近傍で回転させて、降下時のレーザ計測部２１の向きとは反対向きとした状態で、測定部２０を上昇させる。これにより、一往復で、縦孔ｈ２の全体形状を効率的かつ詳細に把握することができる。
【００５３】
（４）本実施形態の孔壁測定方法では、測定を行なう前に、複数の結び目５１が設けられたロープ５０を複数本、縦孔ｈ２に垂らす。測定する壁面が滑らかで変化が少ない場合には、測定部２０において、現在の位置が不正確になることがある。複数の結び目５１を設けたロープ５０により、縦孔ｈ２の形状に変化を付け、測定時の昇降状況を把握して補正することができる。
【００５４】
（５）本実施形態の孔壁測定方法では、レーザ計測部２１は、上向きに取り付け、縦孔ｈ２の開口部を走査範囲に含める。これにより、縦孔ｈ２の開口部の検知により、昇降状況を把握し、縦孔の形状を的確に把握することができる。
【００５５】
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、揚重機３０によって、測定部２０の昇降及び回転を行なった。測定部２０の回転を、別の機構によって行なってもよい。例えば、高速回転させたフライホイルを保持させたジンバルにより、フライホイルの回転面を傾斜させ、慣性の力をかけて向きを安定させるジャイロ効果の原理により、測定部２０の回転制御を行なってもよい。
【００５６】
・上記実施形態においては、測定部２０のレーザ計測部２１を上向きにして架台に取り付けた。レーザ計測部２１の取付向きは、これに限定されず、例えば、下向き、横向き又は斜めに向けて取り付けてもよい。この場合、縦孔ｈ２の開口部を含めて測定すると、この開口部の位置に応じてレーザ計測部２１の降下位置を、より正確に補正することができるので、縦孔ｈ２の形状を、より正確に把握することができる。
【００５７】
・上記実施形態においては、測定部２０を縦孔ｈ２の底部近傍まで降下させた後、垂直軸回りに２回転半回転させ、その後、縦孔ｈ２の開口部まで上昇させた。測定処理においては、揚重機３０による昇降を複数回行なってもよいし、底部近傍における回転も２回転半に限定されない。ここでは、昇降毎に、測定部２０のレーザ計測部２１の向きを変更させるのが好ましい。例えば、昇降を２回行なう場合には、上昇、降下毎に、測定部２０のレーザ計測部２１の向きを９０度ずつ変更する。このようにすることにより、３次元方向に散らばるように点をプロットしたマップを取得することができる。
【００５８】
・上記実施形態においては、縦孔ｈ２に、ランダムに結び目５１を設けたロープ５０を配置した。目印部材（壁面が滑らかでないと判定できる突部等の形状を有した物）であれば結び目５１を設けたロープ５０に限定されない。例えば、結び目５１を所定間隔毎に設けてもよいし、一本のみロープ５０を縦孔ｈ２に垂下させてもよい。また、直方体形状の発泡スチロールを貫通させたロープや紐等を、縦孔ｈ２に配置してもよい。
【００５９】
・上記実施形態においては、測定部２０の昇降時に、レーザ計測部２１を揺動させて、縦孔ｈ２の軸部の測定を行なった。縦孔ｈ２の底部の形状のみを把握する場合には、測定部２０の降下終了を検知した場合に測定を開始すればよい。
【００６０】
・上記実施形態においては、測定部２０をコンピュータ端末４１に接続し、記憶部２６に記憶された測定データを、コンピュータ端末４１を介してマップ作成システム４２に転送する。これに代えて、計測制御部２３を、ワイヤを介してマップ作成システム４２に接続し、測定値データを、有線通信や無線通信により、マップ作成システム４２にリアルタイムで送信してもよい。
【００６１】
・上記実施形態においては、揚重機３０は、測定部が縦孔の底部まで到着したか否かを判定する（ステップＳ１−３）。また、揚重機３０は、測定部が地上に到着したか否かを判定する（ステップＳ１−６）。ここでは、降下させたワイヤ長さにより判定した。これに代えて、測定部２０のレーザ計測部２１の計測結果に基づいて、判定してもよい。この場合には、レーザ計測部２１における底部までの距離が猶予値になった場合に、底部に到着したと判定する。そして、測定部２０は、揚重機３０に対して降下停止を指示する。また、レーザ計測部２１において水平方向の壁部までの距離を計測できなくなった場合に、地上に到着したと判定する。この場合には、測定部２０は、揚重機３０に対して上昇停止を指示する。
【符号の説明】
【００６２】
ｈ１，ｈ２…縦孔、１０…孔壁測定装置、２０…測定部、２１…レーザ計測部、２１ａ…レーザスキャナ、２１ｂ…慣性計測ユニット、２２…揺動部、２３…計測制御部、２４…揺動制御部、２６…記憶部、３０…揚重機、５０…ロープ、５１…結び目。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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