(57)【要約】    【課題】取扱が容易であり、しかも計測精度がよい竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置を提供する。    【解決手段】複数の管が接続された管路内にセットされ、その先端位置を計測する竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記管路内にセットされるリンク１の上端に配置されるとともに、このリンク１と直角な面を有する傾斜台２Ａ上に配置される傾斜センサーと、前記管路の所定位置の内壁円周部を周回可能な磁気センサー４Ｉを有する計測ユニット４と、前記リンク１の下端に配置されるターゲットユニット３とを備え、前記リンク１に接続される吊りワイヤー２２の引上げに伴い、前記計測ユニット４に搭載する傾斜センサーおよび磁気センサー４Ｉからの情報に基づいて、前記ターゲットユニット位置を下部から順次計測する。【選択図】図３
2005283420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の管が接続された管路内にセットされ、その先端位置を計測する竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、
（ａ）前記管路内にセットされるリンクの上端に配置されるとともに、該リンクに対して直角な面を有する傾斜台上に配置される傾斜センサーと、前記管路の所定位置の内壁円周部を周回可能な磁気センサーを有する計測ユニットと、
（ｂ）前記リンクの下端に配置されるターゲットユニットとを備え、
（ｃ）前記リンクに接続される吊りワイヤーの引上げに伴い、前記計測ユニットに搭載する傾斜センサーおよび磁気センサーからの情報に基づいて、前記ターゲットユニット位置を下部から順次計測することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記傾斜センサーを搭載する傾斜台はｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持されるリンク支持機構を具備することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項３】
請求項２記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記傾斜センサーは感度軸を前記傾斜台のｘ軸およびｙ軸に向けて配置する２個の傾斜計であることを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項４】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記計測ユニットに搭載される磁気センサーは、管側に配置される磁気マーカーを検出するために、回転駆動装置とロータリーエンコーダーとに接続される近接センサーであることを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項５】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記計測ユニットのケースに保持される支持装置、ロック機構およびブレーキ機構を具備することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項６】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットは、所定長さのリンクの下端に配置され、傾斜台はｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持されるリンク支持機構を具備することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項７】
請求項６記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記リンクの所定長さが各管の定尺にほぼ等しい長さであることを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項８】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットに搭載される磁気センサーは、管側に配置される磁気マーカーを検出するために、回転駆動装置とロータリーエンコーダーとに接続される近接センサーであることを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項９】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットのケースに保持される支持装置を具備することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【請求項１０】
請求項１記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットの最下端に管路の下方の異物の存在を検知するリミットスイッチを具備することを特徴とする竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の先行技術としては、例えば、図９に示すようなものがある。すなわち、計測管１０１内に滑車１０６を介してケーブル１０２で吊るされる計測装置１０３があり、その計測装置１０３は３軸メカジャイロによりピッチング、ヨーイング、及びローリングを計測する孔芯計測器１０４及び計測管１０１内径と計測装置１０３の位置関係を監視するギャップセンサー１０５を備えている。
【０００３】
また、推進工法における自動測量システムとして、計測器として光レーザーを用いて管の曲がりを測定するもの（下記特許文献１）が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−４８５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図９に示したジャイロ及びギャップセンサーを搭載する計測システムでは、ジャイロの累積誤差が大きく、また、ギャップセンサーによる計測精度に難がある。また、計測装置自体の長さも２ｍと長尺である脆弱なジャイロセンサーを備えるため、装置の取扱いに注意が必要である。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、構成が簡便で、取扱が容易であり、しかも計測精度がよい竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕複数の管が接続された管路内にセットされ、その先端位置を計測する竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記管路内にセットされるリンクの上端に配置されるとともに、このリンクと直角な面を有する傾斜台上に配置される傾斜センサーと、前記管路の所定位置の内壁円周部を周回可能な磁気センサーを有する計測ユニットと、前記リンクの下端に配置されるターゲットユニットとを備え、前記リンクに接続される吊りワイヤーの引上げに伴い、前記計測ユニットに搭載する傾斜センサーおよび磁気センサーからの情報に基づいて、前記ターゲットユニット位置を下部から順次計測することを特徴とする。
【０００７】
〔２〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記傾斜センサーを搭載する傾斜台はｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持されるリンク支持機構を具備することを特徴とする。
【０００８】
〔３〕上記〔２〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記傾斜センサーは感度軸を前記傾斜台のｘ軸およびｙ軸に向けて配置する２個のサーボ型傾斜計であることを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記計測ユニットに搭載される磁気センサーは、管側に配置される磁気マーカーを検出するために、回転駆動装置とロータリーエンコーダーとに接続される近接センサーであることを特徴とする。
【００１０】
〔５〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記計測ユニットのケースに保持される支持装置、ロック機構およびブレーキ機構を具備することを特徴とする。
【００１１】
〔６〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットは、所定長さのリンクの下端に配置され、傾斜台はｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持されるリンク支持機構を具備することを特徴とする。
【００１２】
〔７〕上記〔６〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記リンクの所定長さが各管の定尺にほぼ等しい長さであることを特徴とする。
【００１３】
〔８〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットに搭載される磁気センサーは、管側に配置される磁気マーカーを検出するために、回転駆動装置とロータリーエンコーダーとに接続される近接センサーであることを特徴とする。
【００１４】
〔９〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットのケースに保持される支持装置を具備することを特徴とする。
【００１５】
〔１０〕上記〔１〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記ターゲットユニットの最下端に管路の下方の異物の存在を検知するリミットスイッチを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、構成が簡便で、取扱が容易であり、しかも計測精度がよい竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
複数の管が接続された管路内にセットされ、その先端位置を計測する竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置において、前記管路内にセットされるリンクの上端に配置されるとともに、このリンクと直角な面を有する傾斜台上に配置される傾斜センサーと、前記管路の所定位置の円周部を周回可能な磁気センサーを有する計測ユニットと、前記リンクの下端に配置されるターゲットユニットとを備え、前記リンクに接続される吊りワイヤーの引上げに伴い、前記計測ユニットに搭載するセンサーからの情報に基づいて、前記ターゲットユニット位置を下部から順次計測する。よって、構成が簡便であり、取扱が容易であり、しかも劣悪な環境下にあっても計測精度が良好である。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
まず、本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置の測定原理について説明する。
【００２０】
図１は本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置の測定原理の説明図である。
【００２１】
この図において、まず、一定長さｌ（１．５ｍ）のリンク１を管中心の２点に渡したときの重力加速度方向ｇに対するリンク１の傾斜角度ψからリンク先端１Ａの位置を求める。
【００２２】
ただし、このときに求まる傾斜方向は計測装置Ａの基準軸に対するものであるから、計測装置Ａ全体の方位座標に対する偏角がわからなければ、位置を計測することができない。このため、管１１〜１３の継手部１１Ａ，１２Ａ近傍に磁石を埋め込んだ磁気マーカー１４，１５を配置し、計測装置Ａのターゲットユニット３と計測ユニット４にそれぞれ搭載する磁気センサー（近接センサー）（図１中の矢印部分）で隣接する２本の管１１，１２に配置した磁気マーカー１４，１５との偏角を測定して、これとリンク１の傾斜角度ψから方位座標を計算する。
【００２３】
ここで、ターゲットユニット３と計測ユニット４にそれぞれ配置される磁気センサーの間隔およびリンク１の長さｌを管１１，１２の定尺と一致させておくと、管の継手部１１Ａ，１２Ａの間隔ごとに磁気マーカー１４，１５の位置を計測できる。次の測定位置において、ターゲットユニット３で計測したものと同じ磁気マーカーを計測ユニット４が計測するので、２つの角度差から計測ユニット４全体の回転を知ることができる。
【００２４】
従って、管入り口部２１での計測ユニット４の回転角と座標を測定しておけば、ターゲットユニット３の位置と偏角が逐次求まり、方位座標への変換が可能である。
【００２５】
また、地上側には、管入口部２１の近傍に昇降ユニット３０を設け、吊りワイヤー（ケーブル）２２で滑車３２を介して計測装置Ａを吊って、計測装置Ａ全体の昇降を行う。計測点付近では低速で移動し、それ以外の場所では移動速度を大きくする。また、計測装置Ａからのデータを処理するためのデータ処理装置（パソコン）３４およびそのＩ／Ｆ装置３５を備える。
【００２６】
以下にその詳細を示す。
【００２７】
（１−１）リンク傾斜角からのターゲットユニット３の位置の算出
傾斜センサー〔例えば、ＪＡ−２３ＭＡ型（日本航空電子社製）〕５Ａ，５Ｂ（図１では５Ｂのみ図示）はリンク１と直角に設けた傾斜台２Ａ上に感度軸を直交させて２個配置している。
【００２８】
方位座標と対応する絶対座標系をＡ（Ｘ−Ｙ−Ｚ）、２個の傾斜センサー５Ａ，５Ｂの感度軸をそれぞれｘ，ｙ軸とし、リンク長手方向をｚ軸とする座標系をＢとする。また、座標系Ｂをｘ，ｙ軸周りに回転してｚ軸を座標系ＡのＺ軸と一致させた座標系をＣとする。
【００２９】
リンク１のｘ，ｙ軸方向の傾きをそれぞれφ，ψ、傾斜台２Ａの傾斜センサー５Ａ，５Ｂで測定されるｘ，ｙ軸方向（座標系Ｂ）の加速度をａx ，ａy 重力加速度方向をｇとすると、
ａx ＝ｇｓｉｎφ，ａy ＝ｇｓｉｎψ
φ＝ｓｉｎ-1（ａx ／ｇ），ψ＝ｓｉｎ-1（ａy ／ｇ）
座標系Ｂにおけるある点Ｐの位置は常に BＰ＝（０，０，ｌ）t であるから、これを座標系Ｃに座標変換する。
【００３０】
ｙ軸回りの回転に対する変化行列Ｒy は
【００３１】
【数１】
2005283420.tif 000003
同様にｘ軸回りの回転に対する変化行列Ｒx は
【００３２】
【数２】
2005283420.tif 000004
よって座標系Ｃから見た点Ｐの位置 CＰは
【００３３】
【数３】
2005283420.tif 000005
よってサンプルｉにおけるＺ軸回りの座標系Ｂの偏角をθi 、現在のＣ座標系の原点を（Ｘi ，Ｙi ，Ｚi ）t とおくと、絶対座標Ａで示したＰ点位置は式（４）で与えられる。
【００３４】
【数４】
2005283420.tif 000006
ただし、Ｒz はＺ軸回りの回転変換行列で
【００３５】
【数５】
2005283420.tif 000007
で与えられる。よって上記式（４）は下記式（５）となる。
【００３６】
【数６】
2005283420.tif 000008
点Ｐは次のサンプルｉ＋１でＣ座標の原点となる。また、座標系Ｃの原点初期値を（Ｘ0 ，Ｙ0 ，Ｚ0 ）t として、管入り口部２１の点の座標を与える。
【００３７】
（１−２）Ｘ′−Ｙ′の回転角の算出
図２は本発明に係る方位角の算出の説明図である。
【００３８】
サンプルｉにおいてターゲットユニット３と計測ユニット４のそれぞれで計測したＸ′i からの管の磁気マーカーｍAi，ｍBiの偏角をαAi，αBiとする。また、計測ユニットのサンプルｉにおける方位角をθi とする。
【００３９】
ｍAi，ｍBi+1は同じ磁気マーカーを示すから、
θi ＋αAi＝θi+1 ＋αBi+1
θi+1 ＝θi ＋αAi−αBi+1                              …（６）
θi の初期値θ0 は計測装置Ａをセットしたとき（または引き上げたとき）の計測ユニット４の方位角である。θi と計測したφ、ψを上記式（５）に代入すればターゲットユニット３の座標が逐次求まる。
【００４０】
（１−３）管先端部の補正
穴の先端は掘削機先端位置であるから、管終端においてターゲットユニット３のリンク位置から掘削機先端までの長さをｌ2 として式（５）のｌを（ｌ＋ｌ2 ）に置き換えて適用する。
【００４１】
次に、計測装置Ａの構成について説明する。
（２−１）全体構成
図３は本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムの構成図である。この図に示すように、計測ユニット４は、ケース４Ａ、リンク支持機構４Ｂ、傾斜台２Ａ、傾斜センサー（Ｘ）５Ａ、傾斜センサー（Ｙ）５Ｂ、支持装置としての支持輪４Ｃ、ブレーキ４Ｄ、ロック車輪（球）４Ｅ、ブレーキの解放ソレノイド４Ｆ、モーター４Ｇ、エンコーダー４Ｈ、磁気センサー４Ｉを備えている。また、ターゲットユニット３は、ケース３Ａ、リンク支持機構３Ｂ、傾斜台２Ｂ、ケース３Ａに固定される支持輪３Ｃ、モーター３Ｄ、エンコーダー３Ｅ、磁気センサー３Ｆ、リミットスイッチ３Ｇを備えている。
【００４２】
この計測装置Ａは次の４つの部分で構成される。
【００４３】
〔１〕計測ユニット４
リンク１の傾斜角測定、方位角の測定を行う。また、測定定点を決めるためのロック機構を持つ。上昇、下降は地上の昇降ユニット３０により行う。
【００４４】
〔２〕リンク１
ターゲットユニット３と計測ユニット４を機械的に接続し、その間に傾斜角度を発生させる。現場での取り扱いを用意にするため、伸縮機構を持つか、組立式にすることが望ましい。
【００４５】
〔３〕ターゲットユニット３
リンク１を接続し、計測ユニット４から一定間離れた場所の管中心にリンク先端１Ａを保持する。また、管１１，１２に配置された磁気マーカー１４，１５を検出する機構を持ち、計測装置Ａ全体の方位角を算出するための情報を検出する。リンク長手方向の回転に対しては計測ユニット４に拘束されている必要がある。また、リンク１に対しては計測ユニット４と同様に、傾斜台２Ｂがｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持される機構を具備する。
【００４６】
〔４〕昇降ユニット３０
管入り口部２１の近傍に昇降ユニット３０を設け、吊りワイヤー（ケーブル）２２で滑車３２を介して計測装置Ａを吊って、計測装置Ａ全体の昇降を行う。計測点付近では低速で移動し、それ以外の場所では移動速度を大きくする。
【００４７】
また、管１１，１２の継手部１１Ａ，１２Ａ近傍に回転角を検出するための磁気マーカー（磁石）１４，１５を設ける。また、停止位置を確実にするため、計測ユニット４に配置したロック車輪（球）４Ｅが係合するように、管１１，１２の継手部１１Ａ，１１Ｂの全周に溝１６（図５参照）を設ける。
【００４８】
計測ユニット４には、傾斜センサー５Ａ，５Ｂとして、ｘ軸およびｙ軸回りの回転に対して自由に支持された傾斜台２Ａの上に２個のサーボ型傾斜計を設ける。また、リンク１は傾斜台２Ａに対して直角に取り付けられているものとする。傾斜センサー５Ａ，５Ｂは感度軸をそれぞれ傾斜台２Ａのｘ軸およびｙ軸に向けて配置する。
【００４９】
これにより、傾斜台２Ａとケース４Ａのアライメントに影響されず、リンク１の鉛直軸に対する傾きを直接測定することができる。
【００５０】
リンク支持機構４Ｂは、図４に示すように、すべり軸受け４Ｂ−２を介して枠４Ｂ−１がケース４ＡにＸ軸回りの回転自由に取付けられ、さらに傾斜台２Ａが、すべり軸受け４Ｂ−３を介して枠４Ｂ−１にＹ軸回りの回転自由に取り付けられている。このような構成とすることで、リンク長手軸回りの回転を拘束しながら、傾斜は自由に許すことができる。
【００５１】
ロック車輪４Ｅおよびブレーキ４Ｄについては、図５に示すように、管の継手部１１Ａの全周に設けられた溝１６にロック車輪４Ｅがはまりこむことにより、管１１の内壁とケース４Ａの間にブレーキをかけ、定点で停止させることにより測定精度を向上する。
【００５２】
測定後は、解放ソレノイド４Ｆにより、ブレーキ４Ｄを解放し、吊りワイヤー（ケーブル）２２の索引で上方に移動する。
【００５３】
非測定時および管の継手部１１Ａに接近するまではブレーキ４Ｄを解放し、管内壁とのクリアランスを大きくする。
【００５４】
磁気センサー（近接センサー）駆動部では、図５に示すように、管の継手部１１Ａ近傍の内壁の一か所に取り付けられた磁気マーカー１４をマークとして、計測装置Ａの回転角を検出する。具体的には、ロック車輪４Ｅが計測装置Ａをロックした後、モーター４Ｇを駆動し、磁気センサー（近接センサー）４Ｉを内壁に沿って回転させる。その回転角をロータリーエンコーダー〔例えば、ＭＥ−３０−Ｐ（マイクロテックラボラトリー社製）４Ｈで読み取り、磁気センサー（近接センサー）〔ＳＷ−２７１−１２、ＨＡ−１２（マコメ研究所製）等〕４ＩがＯＮになっている範囲の中点を磁気マーカー検出角度とする。
【００５５】
次に、ターゲットユニット３の構成を図６に示す。リンク１は計測ユニット４と同様のリンク支持機構３Ｂで傾斜可能に支持する。管の中心位置にリンク先端を保持するため、ケース３Ａにガイドとして支持輪３Ｃを設け、リンク先端が管の中心になるようにする。
【００５６】
また、上記したように、計測装置Ａ全体の回転を検知するためには、管１１，１２に設けられた磁気マーカー１４，１５の位置を２ヵ所同時に読み取る必要があるので、ターゲットユニット３にも計測ユニット４と同様の磁気センサー駆動部を持たせる。磁気マーカー１４，１５の読み取りの回転方向を１回ごとに反転させれば、計測ユニット４との間の電気的な接続はスリップリングを設けなくとも、カールコードなどで十分と考えられる。
【００５７】
４０ｍの菅の測定を５分程度で行うには、図１に示すように、計測ユニット４、リンク１、ターゲットユニット３と吊りワイヤー（ケーブル）２２の合計質量を１ｍ／ｓ以上の速度で巻き上げる巻き上げ機３１および滑車３２を備える。また、管の継手部では走行速度を下げるので、速度制御機能と、大まかな移動距離の測定を行う測定器３３を有する。更に、計測ユニット４がブレーキ４Ｄをかけている間、吊りワイヤー（ケーブル）２２がゆるまないようにするための張力保持機構を有する。
【００５８】
また、地上側には計測装置Ａからのデータを処理するためのデータ処理装置（パソコン）３４およびそのＩ／Ｆ装置３５を備える。
【００５９】
図７は本発明の計測システムの管の上端治具の構成図である。
【００６０】
この図において、１７は管の上端治具であり、その基準方向を示す磁気マーカー１８を配置しておく。
【００６１】
次に、本発明の計測システムの動作方法について説明する。
【００６２】
図８は本発明の測定方式の動作フローを示す図である。
【００６３】
（１）最初に管の上端治具１７と昇降ユニット３０を管上部にセットする。上端治具１７は最初の管継手部の代わりをする物で、方位角の初期値を与える（ステップＳ１）。
【００６４】
（２）次に、昇降ユニット３０にセットし、管の下端を検出するまでブレーキ４Ｄを解放して降下させる。管の下端の検出は昇降ユニット３０に予めセットした管の本数で行うか、ターゲットユニット３に取り付けた検出スイッチ（リミットスイッチ）３Ｇで行う（ステップＳ２〜Ｓ３）。
【００６５】
（３）次に、管の下端からはブレーキ４Ｅを動作状態にして、低速で最初の管の継手部位置まで上昇させる（ステップＳ４）。
【００６６】
（４）次に、管の継手部に達すると計測ユニットのロック車輪４Ｅが溝１６にはまってロックするので、この位置で管の磁気マーカー位置の検出と傾斜センサー５Ａ，５Ｂの読み取りを行い、記録する（ステップＳ５）。
【００６７】
（５）次いで、ブレーキ４Ｄを解放して次の管の継手部手前まで上昇する（ステップＳ６〜Ｓ８）。
【００６８】
（６）次に、移動速度を下げてブレーキ４Ｄを動作状態にし、ロック車輪４Ｅがロックするまで移動する（ステップＳ９〜Ｓ１０）。
【００６９】
（７）次に、上記（４）〜（６）の手順を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う。管の上端治具に到達したか否かの判定は昇降ユニット３０の巻き上げ量で判定する（ステップＳ１１）。
【００７０】
（８）次に、計測装置Ａが上端に達したら計測を停止する（ステップＳ１２）。
【００７１】
（９）次に、データ処理装置３４からの測定データのダウンロード指令を待ち（ステップＳ１３）、データ処理装置３４からのダウンロード指令で測定データがダウンロードされ、地上側のデータ処理装置３４で位置の計算を行う（ステップＳ１４）。
【００７２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムは、土壌改良などの竪穴の掘削における自動測量システムとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置の測定原理の説明図である。
【図２】本発明に係る方位角の算出の説明図である。
【図３】本発明の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムの構成図である。
【図４】本発明に係る計測装置のリンク支持機構の構成図である。
【図５】本発明に係る計測装置のロック車輪と磁気センサー駆動部の構成図である。
【図６】本発明に係る計測装置のターゲットユニットの構成図である。
【図７】本発明の計測システムの管の上端治具の構成図である。
【図８】本発明の測定方式の動作フローを示す図である。
【図９】従来の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測装置の模式図である。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ    計測装置
１    リンク
１Ａ    リンク先端
２Ａ，２Ｂ    傾斜台
３    ターゲットユニット
３Ａ，４Ａ    ケース
３Ｂ，４Ｂ    リンク支持機構
３Ｃ，４Ｃ    支持輪（支持装置）
３Ｄ，４Ｇ    モーター
３Ｅ，４Ｈ    エンコーダー
３Ｆ，４Ｉ    磁気センサー
３Ｇ    リミットスイッチ
４    計測ユニット
４Ｂ−１    枠
４Ｂ−２，４Ｂ−３    すべり軸受け
４Ｄ    ブレーキ
４Ｅ    ロック車輪（球）
４Ｆ    ブレーキの解放ソレノイド
５Ａ，５Ｂ    傾斜センサー（サーボ型傾斜計）
１１〜１３    管
１１Ａ，１２Ａ    管の継手部
１４，１５，１８    磁気マーカー
１６    溝
１７    管の上端治具
２１    管入り口部
２２    吊りワイヤー（ケーブル）
３０    昇降ユニット
３１    巻き上げ機
３２    滑車
３３    測定器（地上側）
３４    データ処理装置（パソコン）
３５    Ｉ／Ｆ装置
【図１】
2005283420.tif 000009
【図２】
2005283420.tif 000010
【図３】
2005283420.tif 000011
【図４】
2005283420.tif 000012
【図５】
2005283420.tif 000013
【図６】
2005283420.tif 000014
【図７】
2005283420.tif 000015
【図８】
2005283420.tif 000016
【図９】
2005283420.tif 000017