(57)【要約】【課題】平面的な画像では坑内面の凹凸を正確に把握出来ない。【解決手段】下方に伸長し上方に収縮する縦パイプ２と、該縦パイプ２の下端に下向きに設置されたカメラ３と、前記縦パイプ２の下端側に起伏可能に取り付けられた伸縮自在な横杆４と、該横杆４の先端に装着された非接触距離測定器５とを有した地下空洞調査装置１を地下空洞Ａに貫通する複数個の調査用孔Ｈに順次挿入した後、横杆４を倒して非接触距離測定器５により全周距離を測定することを、横杆４を段階的に伸長させる度に実行して、収集されたデータに基づき各所の断面形状に基づき地下空洞Ａの形状を画像データ化することによって、地下空洞Ａが坑道であっても対応可能にし、且つ完全に立体的な画像にすることを可能にする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に伸長し上方に収縮する縦パイプと、該縦パイプの下端に下向きに設置されたカメラと、前記縦パイプの下端側に起伏可能に取り付けられた伸縮自在な横杆と、該横杆の先端に装着された非接触距離測定器とを有し、起立状態の前記横杆を前記縦パイプに対し直角になるまで倒伏可能にしたことを特徴とする地下空洞調査装置。
【請求項２】
前記横杆を、前記縦パイプの下端側に起立状態で内蔵し、前記縦パイプの側面に縦長のスリットを形成して、起立状態の前記横杆を、スリットを通過して前記縦パイプに対し直角になるまで倒伏可能にしたことを特徴とする地下空洞調査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜炭廃坑等の地下空洞の内部状況の調査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば亜炭は、明治から１９５０年代まで全国各地で採掘され、特に第二次世界大戦中・戦後においては、燃料事情が極端に悪化したため、仙台・名古屋・岐阜・長野などの比較的規模の大きい都市の市街地などでも採掘が盛んに行われ、その廃坑は全国各所に点在する。
現在までに、例えば岐阜県御嵩地区の様に、亜炭廃坑が原因の住宅の陥没事故が多発し、廃坑を早期に埋設することが重要な課題となっており、特に廃坑は地下１００ｍ〜２００ｍにもあり、何層もの抗道となっているが、地表より１５ｍ〜２０ｍの深さに存在する直径３ｍ程の廃坑に陥没発生可能性があるとされている。
【０００３】
そこで、２０年程前より廃坑の埋め立てが始まり、大型重機で掘削し埋め立てる方式で施工されているが、この掘削埋め立て工法では、確かに直接空洞形状の確認と埋め戻し施工が確認できるため確実性が高いが、深度が浅い場合しか適用出来ず、掘削土庄による土砂崩れ予防に、シートパイル土留を行うなどの安全確保工事も必須であり莫大な費用を要する。
【０００４】
そこで、廃坑をそのままの状態で、固化材を注入して埋設する方法もあるが、内部状況を把握出来なければ、確実な埋設作業が出来ないことから、廃坑を含む地下空洞の状況を確認する装置として、地下空洞に向けて穿孔された調査用孔内を昇降される撮影計測用ゾンデを備え、前記撮影計測用ゾンデに、前記地下空洞内部を写真撮影するスチルカメラと、前記スチルカメラのシャッタに同期して発光する大型ストロボと、方位計と、前記地下空洞内の側壁までの距離を計測する距離計とを搭載したものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この地下空洞調査装置を、ビデオカメラで監視しながら調査用孔から降下させ、ゾンデを回転させて所定の方位に向け、大型ストロボを同期発光させ前記スチルカメラにより前記地下空洞内を写真撮影するとともに、該撮影時の深度とその深度における撮影方位での空洞側壁までの距離を測定することを、異なる２以上の深度で行い、且つ写真撮影はある深度において所定の等方位角度間隔で全周囲に対して行うことで、危険を伴わずに充分な調査情報が得られ、分析の結果空洞内部を立体的に把握することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７４０４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来技術にあっては、ゾンデ縦長で、その側面からレーザが照射されるため、地下空洞の水平断面形状を測定するものであることから、坑道の様な横方向に極めて長く且つ蛇行している可能性が高い地下空洞を測定するには不向きであり、而も地下空洞を立体的に把握することは可能であるとしても、カメラによる平面的な画像では坑内面の凹凸を正確に把握出来ず、その結果上部に空洞が残ってしまう可能性があるなど、解決せねばならない課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記従来技術に基づく、地下空洞の水平断面形状を測定する距離計では坑道の計測には不向きで、平面的な画像では坑内面の凹凸を正確に把握出来ない課題に鑑み、下方に伸長し上方に収縮する縦パイプと、該縦パイプの下端に下向きに設置されたカメラと、前記縦パイプの下端側に起伏可能に取り付けられた伸縮自在な横杆と、該横杆の先端に装着された非接触距離測定器とを有し、起立状態の前記横杆を前記縦パイプに対し直角になるまで倒伏可能にした地下空洞調査装置を地下空洞に貫通する、所定間隔毎に開けられた複数個の調査用孔に順次挿入した後、横杆を倒して非接触距離測定器により全周距離を測定することを、横杆を段階的に伸長させる度に実行して、収集されたデータに基づき各所の断面形状に基づき地下空洞の形状を画像データ化することによって、地下空洞が坑道であっても対応可能にし、且つ完全に立体的な画像にすることを可能にして、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００９】
要するに本発明は、下方に伸長し上方に収縮する縦パイプと、該縦パイプの下端に下向きに設置されたカメラと、前記縦パイプの下端側に起伏可能に取り付けられた伸縮自在な横杆と、該横杆の先端に装着された非接触距離測定器とを有し、起立状態の前記横杆を前記縦パイプに対し直角になるまで倒伏可能にしたので、地下空洞の所定間隔毎の縦断面形状のデータを収集することが出来るため、地下空洞の略完全なる立体化を実現することが出来、且つ固化材の注入孔の最適な位置を特定することが出来るため、上部に空洞を残すことなく埋設可能な環境を提供することが出来る。
又、調査に要する土工事は調査用孔をボーリング掘削するだけで、而も調査作業も補助要員が１名いれば良く、主たる地下空洞調査装置のオペレータも１名いれば良く、補助要員と調査オペレータを兼任しても良く、而も１名の調査オペレータで地中深くの坑道の流れ方位と勾配、抗道内状態の確認と記録が出来るため、作業従事者を可能な限り少人数かすることが出来、而も固化材の圧送注入量の必要量を確定できるため、輸送車両数の確定を行うことが出来て、埋設工事の輸送コストを抑えることが出来るため、総工費を大きく削減することが出来る。
【００１０】
前記横杆を、前記縦パイプの下端側に起立状態で内蔵し、前記縦パイプの側面に縦長のスリットを形成して、起立状態の前記横杆を、スリットを通過して前記縦パイプに対し直角になるまで倒伏可能にしたので、未使用時の非接触距離測定器を確実に保護することが出来る等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る地下空洞調査装置をクレーン搭載自走式車両に搭載した状態の側面図である。
【図２】地下空洞調査装置を調査用孔にセットした状態の断面図である。
【図３】地下空洞調査装置での調査工程を示す断面図である。
【図４】測定時の地下空洞調査装置の下端側の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る地下空洞調査装置１にあっては、  下方に伸長し上方に収縮する縦パイプ２と、該縦パイプ２の下端に下向きに設置されたカメラ３と、縦パイプ２の下端側に起伏可能に取り付けられた伸縮自在な横杆４と、該横杆４の先端に装着された非接触距離測定器５とを有し、起立状態の横杆４を縦パイプ２に対し直角になるまで倒伏可能にしている。
【００１３】
そして、図１に示す様に、クレーン搭載自走式車両10におけるブーム11の先端に上記地下空洞調査装置１を吊り下げ設置すると共に、基端側をブーム11に軸着したシリンダ12の先端を縦パイプ２の先端側に軸着して、ブーム11の角度に拘らず地下空洞調査装置１の鉛直姿勢を保持可能にしている。
更に、クレーン搭載自走式車両10の荷台上に小屋13を据え付け、該小屋13内に地下空洞調査装置１で得られたデータを処理するＰＣ、カメラ３で撮影した映像用のモニタ、オペレータ用の机及び椅子等を収容している。
【００１４】
縦パイプ２は、油圧、水圧、空気圧或いは或いは電気駆動源により伸縮自在とし、軸芯を中心に回動可能とし、下端部に筒状の設置ガイド６を上下方向にスライド可能に外嵌配置している。
【００１５】
カメラ３は、下向き且つ横杆４の起伏方向と平行に前後揺動可能に取り付けられ、このカメラ３はクレビスジョイントを介して縦パイプ２に固定されている。
【００１６】
横杆４は、例えばアンテナと同じ構造で伸縮可能とし、縦パイプ２の下端側に起立状態で内蔵され、縦パイプ２に対しクレビスジョイントを介して取り付けられている。
又、縦パイプ２の側面に縦長のスリット７を形成して、起立状態の横杆４を、スリット７を通過して縦パイプ２に対し直角になるまで倒伏可能にしている。
又、横杆４の先端にＬＥＤ照明付の水中又は防水カメラ（図示せず）を設けても良い。  
【００１７】
非接触距離測定器５は、磁界、光、音波等を利用して、非接触距離測定器５から坑内面迄の３６０度全周の距離を測定可能なものとしている。
【００１８】
次に、本発明に係る地下空洞調査装置の作用について説明する。
起こしたブーム11の先端に地下空洞調査装置１を吊り下げ、シリンダ12の先端を縦パイプ２の先端側に軸着して、該シリンダ12により旋回反動や風による揺れ振れを抑制する。  
【００１９】
地下空洞Ａがある地面に、該地下空洞Ａに貫通する２００ｍｍ程の調査用孔Ｈをボーリング掘削し、この調査用孔Ｈに縦パイプ２の下端を合わせ、設置ガイド６を接地させて、縦パイプ２の鉛直を確認した後に縦パイプ２を伸長する。
【００２０】
縦パイプ２に搭載したカメラ３によりディスプレイ（図示せず）に写し出される映像で縦パイプ２の下端が地下空洞Ａに到達したことを確認した後、スリット７が完全に露出するまで縦パイプ２を伸長させた後、カメラ３を水平にして坑道の長手方向を確認し、カメラ３の向きを長手方向に合わせるべく縦パイプ２を回転させる。
【００２１】
その後、該縦パイプ２内に収納された横杆４を倒し、非接触距離測定器８により全周距離を測定することを、横杆４を段階的に伸長させる度に実行して、収集されたデータに基づき地下空洞Ａの形状を画像データ化する。
伸長状態の横杆４を縮めた後に起こして縦パイプ２に収納し、該縦パイプ２を１８０度回転して、同上操作を行い、地下空洞Ａの形状を画像データ化する。
【００２２】
上記工程を、所定間隔毎に開けられた複数の調査用孔Ｈで行って、地下空洞Ａの詳細な状況を画像及びデータとして得ることで、埋設するための固化材の圧送注入量を確定することが可能になる。
【００２３】
収縮状態の横杆４を起こして縦パイプ２に収納し、カメラ３を下向き状態に戻して、縦パイプ２を収縮させ、ブーム11を起こしてクレーン搭載自走式車両10の荷台上に地下空洞調査装置１を載せる。
【符号の説明】
【００２４】
１  地下空洞調査装置
２  縦パイプ
３  カメラ
４  横杆
５  非接触距離測定器
７  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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