(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システムおよびそれを用いた計測方法を提供する。    【解決手段】竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムにおいて、複数の管１１〜１３が接続され、各管１１〜１３の継手部の近傍に配置される磁気マーカー１４，１５を有する管路と、この管路の内部に沿ってセットされ、かつ各管１１〜１３の長さにほぼ等しい長さのリンク１と、このリンク１の上端に配置されるとともに、このリンク１と直角に配置される傾斜台２上に配置される傾斜センサー５Ａ，５Ｂと磁気マーカー１４，１５が配置される位置の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、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、リンク１に接続される吊りワイヤー２２の引上げまたは下降に伴い、計測ユニット４に搭載する傾斜センサー５Ａ，５Ｂと磁気マーカー１４，１５からの情報に基づいて、ターゲットユニット３位置を順次計測する。【選択図】図１
2005283419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数の管が接続され、各管の継手部の近傍に磁気マーカーを有する管路と、
（ｂ）該管路の内部に沿ってセットされ、かつ各管の長さにほぼ等しい長さのリンクと、
（ｃ）該リンクの上端に配置されるとともに、該リンクと直角に設けられた傾斜台上に配置される傾斜センサーと前記磁気マーカーが配置される位置の管路内壁を周回可能な磁気センサーを有する計測ユニットと、
（ｄ）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、
（ｅ）前記計測ユニットに接続される吊りワイヤーの引上げまたは下降に伴い、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システム。
【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システムにおいて、前記傾斜センサーで前記リンクを管中心の２点に渡したときの重力加速度方向に対する前記リンクの傾斜角度と、前記磁気センサーで隣接する２本の管に配置した磁気マーカーの偏角を測定して得られるリンク角度からの方位座標に基づいて前記ターゲットユニット位置を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システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムを用いて、
（ａ）昇降ユニットと管の上端治具とを管上部にセットし、計測装置の挿入により方位角の初期値を与える工程と、
（ｂ）管下端を検出するまでブレーキを解放して計測ユニットを降下させる工程と、
（ｃ）管下端からはブレーキを動作状態にして、低速で最初の管の継手部位置まで上昇させる工程と、
（ｄ）管の継手部に達すると計測ユニットのロック機構が溝にはまってロックされ、この位置で磁気センサーによる管の磁気マーカー位置と傾斜センサーによる傾斜角度の読み取りを行い、記録する工程と、
（ｅ）ブレーキを解放して次の管の継手部手前まで上昇する工程と、
（ｆ）移動速度を下げてブレーキを動作状態にし、計測ユニットの車輪がロックされるまで移動する工程と、
（ｇ）上記（ｄ）〜（ｆ）工程を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う工程とを有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方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムを用いて、
（ａ）昇降ユニットと管の上端治具とを管上部にセットし、計測装置の挿入により方位角の初期値を与える工程と、
（ｂ）管下端を検出するまで計測ユニットを降下させる工程と、
（ｃ）管下端からは巻き上げ機によって吊りワイヤーを一定量刻みで巻き上げ、それぞれの地点ごとに計測ユニットで磁気センサーによる管の磁気マーカー位置と傾斜センサーによる傾斜角度の読み取りを行い、記録する工程と、
（ｄ）上記（ｃ）工程を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う工程とを有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方法。
【請求項５】
請求項３又は４記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測方法において、計測装置が上端に達したら計測を停止する工程と、地上側のデータ処理装置からの測定データのダウンロード指令によって、測定データをダウンロードし、前記データ処理装置で位置の計算を行う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方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌改良等の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムおよびそれを用いた計測方法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も難がある。また、計測装置自体の長さも２ｍと長尺である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、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システム及びその計測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】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムにおいて、複数の管が接続され、各管の継手部の近傍に磁気マーカーを有する管路と、この管路の内部に沿ってセットされ、かつ各管の長さにほぼ等しい長さのリンクと、このリンクの上端に配置されるとともに、このリンクと直角に設けられた傾斜台上に配置される傾斜センサーと前記磁気マーカーが配置される位置の管路内壁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、前記計測ユニットに接続される吊りワイヤーの引上げまたは下降に伴い、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システムにおいて、前記傾斜センサーで前記リンクを管中心の２点に渡したときの重力加速度方向に対する前記リンクの傾斜角度と、前記磁気センサーで隣接する２本の管に配置した磁気マーカーの偏角を測定して得られるリンク角度からの方位座標に基づいて前記ターゲットユニット位置を計測することを特徴とする。
【０００８】
〔３〕竪穴深度掘削における掘削先端位置計測方法において、上記〔１〕又は〔２〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムを用いて、（ａ）昇降ユニットと管の上端治具とを管上部にセットし、計測装置の挿入により方位角の初期値を与える工程と、（ｂ）管下端を検出するまでブレーキを解放して計測ユニットを降下させる工程と、（ｃ）管下端からはブレーキを動作状態にして、低速で最初の管の継手部位置まで上昇させる工程と、（ｄ）管の継手部に達すると計測ユニットのロック機構が溝にはまってロックされ、この位置で磁気センサーによる管の磁気マーカー位置と傾斜センサーによる傾斜角度の読み取りを行い、記録する工程と、（ｅ）ブレーキを解放して次の管の継手部手前まで上昇する工程と、（ｆ）移動速度を下げてブレーキを動作状態にし、計測ユニットの車輪がロックされるまで移動する工程と、（ｇ）上記（ｄ）〜（ｆ）工程を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測システムを用いて、（ａ）昇降ユニットと管の上端治具とを管上部にセットし、計測装置の挿入により方位角の初期値を与える工程と、（ｂ）管下端を検出するまで計測ユニットを降下させる工程と、（ｃ）管下端からは巻き上げ機によって吊りワイヤーを一定量刻みで巻き上げ、それぞれの地点ごとに計測ユニットで磁気センサーによる管の磁気マーカー位置と傾斜センサーによる傾斜角度の読み取りを行い、記録する工程と、（ｄ）上記（ｃ）工程を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う工程とを有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方法。
【００１０】
〔５〕上記〔３〕又は〔４〕記載の竪穴深度掘削における掘削先端位置計測方法において、計測装置が上端に達したら計測を停止する工程と、地上側のデータ処理装置からの測定データのダウンロード指令によって、測定データをダウンロードし、前記データ処理装置で位置の計算を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、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システムおよびそれを用いた計測方法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】
【００１２】
複数の管が接続され、各管の接続部の近傍に配置される磁気マーカーを有する管路と、この管路の内部に沿ってセットされ、かつ各管の長さにほぼ等しい長さのリンクと、このリンクの上端に配置されるとともに、該リンクと直角な上端面上に配置される傾斜センサーと前記磁気マーカーが配置される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、前記ターゲットユニット位置を幾何学的に順次計測する。脆弱なジャイロセンサを持たないため、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。
【００１３】
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】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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φからリンク先端１Ａの位置を求める。リンクの鉛直軸に対する各軸方向の傾斜角度は、リンクに直角に取り付けられた傾斜台の水平面に対する傾斜角として傾斜角で求められる。ただし、このときに求まる傾斜角度は計測装置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、正確な先端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（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。
【００１７】
ここで、ターゲットユニット３と計測ユニット４にぞ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。次の計測位置において、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
以下にその詳細を示す。
【００２１】
（１−１）リンク傾斜角からのターゲットユニット位置の算出
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
ｙ軸回りの回転に対する変化行列Ｒy は
【００２５】
【数１】
2005283419.tif 000003
同様にｘ軸回りの回転に対する変化行列Ｒx は
【００２６】
【数２】
2005283419.tif 000004
よって座標系Ｃから見た点Ｐの位置 CＰは
【００２７】
【数３】
2005283419.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 、現在の座標系Ｃ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。
【００２８】
【数４】
2005283419.tif 000006
ただし、Ｒz はＺ軸回りの回転変換行列で
【００２９】
【数５】
2005283419.tif 000007
で与えられる。よって上記式（４）は下記式（５）となる。
【００３０】
【数６】
2005283419.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。
【００３１】
（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。
【００３２】
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、θi をサンプルｉにおける計測ユニットの方位角とする。
【００３３】
ｍAi，ｍBi+1は同じ管の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 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。
【００３４】
（１−３）管先端部の補正
穴の先端は掘削機先端位置となるのでターゲットユニットリンク位置から掘削機先端までの長さをｌ2 として、終端においては上記式（５）のｌを（ｌ＋ｌ2 ）に置き換えて適用する。
【００３５】
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〔ＳＷ−２７１−１２、ＨＡ−１２（マコメ研究所製）〕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。
【００３６】
この計測システムは次の４つの部分で構成される。
【００３７】
〔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。
【００３８】
〔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。
【００３９】
〔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。
【００４０】
〔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。
【００４１】
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。
【００４２】
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，１２Ａの全周に溝１６（図５参照）を設ける。
【００４３】
計測ユニット４は次の部分から構成される。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
リンク支持機構４Ｂには、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。このような構成をとることで、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。
【００４７】
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、管内壁１１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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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（磁石）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）、ＭＥＳ−９（ハーモニックドライブ社製）〕４Ｈで読み取り、磁気センサー（近接センサー）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。
【００５１】
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Ａが管の中心に来るようにする。
【００５２】
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、ダーゲットユニット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。
【００５３】
４０ｍの管の測定を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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図８は本発明の測定方式の動作フローを示す図である。
【００５９】
（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）。
【００６０】
（２）次に、リンク１を所定長さに伸ばして昇降ユニット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）。
【００６１】
（３）次に、管の下端からはブレーキ４Ｄ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）。
【００６２】
（４）次に、管の継手部に達すると計測ユニット４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）。
【００６３】
（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）。
【００６４】
（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）。
【００６５】
（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）。
【００６６】
（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）。
【００６７】
（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）。
【００６８】
また、上記実施例で示したロック機構およびブレーキ機構を省略し、巻き上げ機の巻き取り長さ調整により計測装置の位置決めを行うようにしてもよい。つまり、巻き上げ機によって吊りワイヤーを一定刻みで巻き上げ、それぞれの地点ごとに計測ユニットで計測を行うようにしてもよい。
【００６９】
その方法は以下のようになる。
【００７０】
（１）昇降ユニットと管の上端治具とを管上部にセットし、計測装置の挿入により方位角の初期値を与え、
（２）管下端を検出するまで計測ユニットを降下させ、
（３）管下端からは巻き上げ機によって吊りワイヤーを一定量刻みで巻き上げ、それぞれの地点ごとに計測ユニットで磁気センサーによる管の磁気マーカー位置と傾斜センサーによる傾斜角度の読み取りを行い、記録し、
（４）上記（３）工程を管の上端治具に到達するまで繰り返して計測を行う。  このように構成すると、巻き上げ量に累積誤差が積算されるので、ロック機構を有する方法に比べると計測精度は落ちるが、装置としては大幅に簡略化され、低コスト化を図ることができる。
【００７１】
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】
【００７２】
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、土壌改良等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】
【００７３】
【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の測定システムの模式図である。
【符号の説明】
【００７４】
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
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】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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