説明

内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置

【課題】内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置に関するもので、地中に傾斜、鉛直又は水平にボーリングし、且つボーリング先端部位をさらに大径に穿孔の孔径を計測して所期の目的どおりの孔径を得られることを確認できるようにする。
【解決手段】内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において開閉シャフトシース6の先端部に装着固定した基台7に先端部が拡開又は縮閉する3本の脚体からなる孔径計測用カバー13の基部を回動自在に結合し、且つ当該孔径計測カバーを開閉ステー11を介して開閉シャフト1の先端部に装着したランナー10に結合し、当該開閉シャフト1の基端部において進退移動機構によって孔径計測用カバー13を拡開又は縮閉するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置に関するもので、地中に傾斜、鉛直又は水平に削孔されたボーリング孔等において、孔底端又はその付近が孔口より大径に拡孔されている場合、この拡孔が所期の径であるかを確認することを目的とする。
【背景技術】
【0002】
一般に、地中に傾斜、鉛直又は水平に穿孔するボーリング工事において、そのボーリング孔の底端又はその付近にある拡孔部の孔径を直接計測する具体的な手段や方法がなく、拡孔機が所定の作動を示すことで、所要の拡孔が行われたと推定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005−256532号公報の発明
【特許文献2】特開平10− 72993号公報の発明
【特許文献3】特開平09− 210667号公報の発明
【0004】
上記の特許文献1は、孔径変化を測定する孔径変化測定器と、この孔径変化測定器に連結されたフレキシブルロッドであって、該フレキシブルロッドはその軸方向へ実質的に変形しないフレキシブルロッドとを備えている構成である。
特許文献2は、地盤に削孔した後、測定プローブでボーリング孔の孔径の測定・記録を行い、測定プローブで孔径の2回目の測定・記録を行い、1回目の測定結果と比較する構成である。
特許文献3は、2本のアームをその一端を他端(検出端)が揺動できるようにピンなどで基板に並列に取り付け、楔形の摺動片を外部から駆動して移動させることにより摺動片のテーパー面で2本のアームを押し拡げ検出端側を開かせて両アームの検出端面が穴の内壁に接触したときの摺動片の位置から穴径を読みとれるようにする構成である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そして、上記の特許文献1の孔径測定にあっては、垂直ボーリング孔に吊り下ろした孔径変化測定器の制御信号によって所定のプログラム処理をして孔径測定するから、本願のような測定方式とは異なる。
また、特許文献2の孔径測定にあっては、複数本の接触型センサーを備えた測定プローブで孔径を測定するから、本願のような測定方式とは異なる。
さらに、特許文献3の孔径測定にあっては、アームの先端部を開いて孔径内面に接触させ、アームの検出端面が孔の内壁に接触した摺動片の位置から穴径を読み取るようにした構成は本願発明と共通する部分があるが、その削孔全長は最大でも1m前後であるから、本願のように短くても10m前後から長い場合は数十mになる削孔の先端部位の孔径の測定には適用できない。
【0006】
上記したように、従来はこの種の工法において、ボーリング孔の底端又はその付近にある拡孔部の孔径を直接計測する具体的な手段・方法がなく、拡孔機が所定の作動を示すことで、所要の拡孔が行われたと推定されていた。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記従来の課題を解決するために提供するものであり、本発明の第1は、内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、シャフトシースの先端部に装着固定した基台のリブ取付部に先端部が拡開又は縮閉する複数の脚体からなる孔径計測用カバーと一体を成すリブの基部を回動自在に結合し、且つ当該孔径計測用カバーの先端部位に開閉ステーを介して孔径計測用カバーを開閉シャフトの先端部に装着したランナーに結合し、当該開閉シャフトの基端部において進退移動機構によって、孔径計測用カバーを拡開又は縮閉できるようにしたものである。
【0008】
本発明の第2は、第1の発明に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、先端が凸弧状の曲面部を成形した孔径計測用カバーが3本の脚体からなり、且つ基台の先端面に孔径計測用カバーの開き規制ストッパーと、その前方位置に閉止ストッパーを開閉シャフトに装着固定したものである。
【0009】
本発明の第3は、第1の発明又は第2の発明に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、開閉シャフトの進退移動機構がかさ歯車と垂直軸・レバー付きハンドルとからなるものである。
【0010】
本発明の第4は、上記第1又は第2又は第3に示す発明に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置において、孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部を拡孔の壁に接して当該拡孔の直径を開閉シャフト及びこれに連結する進退移動用シャフトの移動量を示すゲージが挿通筒体に設けた覗き窓の位置に移動したときに読み取れるようにしたものである。
【発明の効果】
【0011】
本発明は上記の構成であるから、次の作用効果がある。
(1) 本装置の使用によって、拡孔径を直接的に計測できる。
本装置の孔径計測カバーは、開閉シャフトの軸心に対して120度間隔で3本配置される。そして、計測時にそれぞれの曲面部が孔壁に押し当てられることは、円形がその円周上の3点で決定される。そして、3本の脚体からなる孔径計測用カバーが開閉シャフトの中心線に対して最大40度前後の角度まで拡開するように基部が開閉シャフトを挿通する基台のリブ取付部に回動できるように結合されている。
(2) 削孔内における計測部への孔径計測カバー配置では、挿入・通過する孔壁は必ずしも平滑ではなく、保孔管を通過する場合には管継目の段差や、裸孔を通過する場合には孔壁からの礫の突起等による障害を受ける危険性があるが、孔径計測カバーの先端凸弧状の曲面部に成形してあることにより、孔内の段差・突起を円滑に通過することができる。
(3) 基台は後方バネ押さえ方向を上部とする円錐台形となっている。これは計測中に孔内の崩壊を生じて孔径計測用カバーが土砂等に埋没した場合、本装置と土砂の間に生じる抜去抵抗の軽減を図ることができる。
(4) 孔径計測カバーの拡開を挿入時先頭側端で行うのは、本装置の抜去時に拡開によって生じる孔径計測用カバーと孔壁との摩擦を軽減し、抜去抵抗の増大防止が図れる。
(5) 拡孔支圧型グラウンドアンカーでは、地盤の支圧反力をアンカー力とするため、グランドアンカー用削孔の孔底端側の一部を、当該位置より孔口側の区間に比較して大径で用意するが、この大径部分が所要の径であるかを計測する。このことを応用することにより、孔口よりも奥位置での、本装置に係る孔径計測用カバーの縮閉した外径よりも大径である孔径の計測に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置の側面図である。
【図2】図1の平面図である。
【図3】図1の一部縦断面図である。
【図4】図1の拡大正面図である。
【図5】図1の拡大背面図である。
【図6】図1の孔径計測カバーを拡開した状態の側面図である。
【図7】図3の斜視図である。
【図8】本発明に係る内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置における孔径計測用開閉シャフトの進退機構を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【0013】
本発明の実施例を説明する。図1〜図7において、1は孔径計測用カバーの開閉シャフト、2はシャフトシースの後方に設けたバネ押さえ具、3はシャフトシース内に収納した圧縮バネ、4は圧縮バネ3の前方バネ押さえ具、5は開閉シャフト1に装着したシャフトシース6との間隔を保持するためのスペーサー、6はシャフトシース、7はシャフトシース6及び孔径計測用カバーの開閉用リブを結合するための基台であり、バネ押さえ方向を上部とする円錐台形に成形すると共に、当該円錐台形の下部に孔径計測用カバーの基部を軸結合する取付部7′を一体に設けてある。8は基台7の前端に当接して開閉シャフト1に装着固定した孔径計測用カバーの開き規制ストッパーであり、この開き規制ストッパーが基台7に突き当たることで孔径計測用カバーの開きを規制するようになっている。9は孔径計測用カバーの開き規制ストッパー8の前方において開閉シャフト1に装着固定した閉止ストッパーであり、圧縮バネ3の復元力による孔径計測用カバーの過剰な縮閉を防止するようになっている。10は開閉シャフト1の先端部に設けたランナー、11は当該ランナー10と孔径計測用カバーと一体のリブとを連結する当該孔径計測用カバーの開閉ステー、12は孔径計測用カバーとネジで一体に固定したリブであり、その基部を基台7の取付部7′に回動できるように軸結合してある。
【0014】
13は地盤Gに削孔した拡孔H′の孔径D′を計測するための孔径計測用カバーであり、図示例は、先端が凸弧状の曲面部13′に成形された3本の脚体からなり、各脚体の横断面が凸弧状を成し、上記3本の脚体を縮閉すると孔径計測用カバー13の横断面が略円形となる(図4、図5)。上記の孔径計測用カバー13と一体のリブ12の基部を基台のリブ取付部7′に軸結合し、その孔径計測用カバー13を縮閉状態にすると先端が略半球状となる略円筒体になるように構成され、開閉ステー11・開閉シャフト1の一部と、開き規制ストッパー8・閉止ストッパー9をカバーするようになっている。上記の孔径計測用カバー13は、開閉シャフト1の進退移動に応じて開閉ステー11を介してその先端を拡開すると、例えばカメラ用三脚を末広がりに開脚するようになり(図6・図7)、又はこれを縮閉すると略円筒体になるようになっている(図1〜図5)。
上記の孔径計測用カバー13は、開閉シャフト1の軸中心に対する角度θが120度の間隔で3本の脚体が配置され、計測時にそれぞれの孔径計測用カバー13の先端凸弧状の曲面部13′が拡孔H′の壁面に押し当てられることは、円形がその円周上の3点で決定されることに対応している(図5)。
また、上記の孔径計測用カバー13は、開閉シャフト1の中心線に対して最大40度前後の開き角度θ′まで拡開できるように基部が開閉シャフト1を挿通する基台7の取付部7′に軸結合されている(図6)。
【0015】
図8において、14は開閉シャフト1を進退させるための進退移動用シャフトであり、開閉シャフト1に第1の連結部材14′及び第2の連結部材14″を結合し、進退移動用シャフト14を第2の連結部材14″に結合して、開閉シャフト1に進退移動用シャフト14を連結してある。上記の進退移動用シャフト14には全長に亘ってネジが切られていて、当該シャフトがボルト形状になっている。
【0016】
15はシャフトシース6に連結する挿通筒体、16は進退移動用シャフト14の基部側に設けた開閉シャフト1・進退移動シャフト14の進退移動させるための進退移動機構であり、かさ歯車17・17′、垂直軸18、レバー20付きのハンドル19で構成されている。21は孔径計測用カバー13の拡開時と縮閉時の開閉シャフト1に連結する進退移動用シャフト14の進退移動距離を表示するための計測用ゲージであり、図示例は第2の連結部材14″に設けてある。22は当該ゲージ21の数値を読み取って計測するための覗き窓であり、挿通筒体15に設けてある。
【0017】
「具体的な施工例」
(1) 地盤Gに削孔Hしたボーリング孔にランナー10側を先頭として孔径計測装置自体を挿入し、孔外において三脚を成す孔径計測用カバー13の開閉シャフト1をシャフトシース6から引き出すことによって当該孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部13′を孔壁に押し当てる。
(2) このときの開閉シャフト1の引き出し長さを、孔径計測用カバー13の先端凸弧状の曲面部13′から開閉シャフト1の軸中心に向けて降ろした垂線の長さに換算し、本装置挿入孔H′の直径D′を測定する。
(3) 開閉シャフト1及びシャフトシース6の長さは、計測しようとする部位の削孔口からの距離に応じて、別途に用意された開閉シャフト1に第1の連結部材14′・第2の連結部材14″を介して連結するネジ付きの進退移動用シャフト14及び延長用シフトシース6を開閉シャフト1及びシャフトシース6に連結して延長することができる。
(4) 次に、進退移動用シャフト14、そのシャフト14を移動させるための進退移動機構16(「かさ歯車17・17′、垂直軸18、ハンドル19、レバー20」の組合せ)によって、開閉シャフト1をシャフトシース6から図8で右方に引き出すと、開閉シャフト1に固定された前方バネ押さえ4とシャフトシース6の端に取り付けた後方バネ押さえ2の間にあって、開閉シャフト1を貫通させる圧縮バネ3が圧縮される。
(5) この圧縮バネ3の復元力は後に孔径計測用カバー13を縮閉する際に利用される。開閉シャフト1の引き出し長さは、開閉シャフト1に固定された開き規制ストッパー8が基台7に突き当たることで規制される。
(6) 開閉シャフト1のシャフトシース6からの引き出しは、当該開閉シャフト先端のランナー10を基台7の方向に移動して近づける。
(7) これにより、孔径計測用カバー13と一体のリブ12は基台7の取付部7′との連結軸を中心とする回転運動を生じ、その結果、リブ12に固定された孔径計測用カバー13が開角し、当該孔径計測用カバー13の先端凸弧状の曲面部13′が大径D′の拡孔H′の壁面に押し当てられる。
(8) 開閉シャフト1の引き出しを中止すると、孔径計測用カバーの開き規制ストッパー8・閉止ストッパー9・ランナー10・孔径計測用カバーの開閉ステー11・リブ12と一体の孔径計測用カバー13は引き出し時に圧縮された圧縮バネ3の復元力によって、前記とは逆の行程を辿って縮閉状態に復帰する。閉止ストッパー9は圧縮バネ3の復元力による上記の孔径計測用カバーの開き規制ストッパー8から孔径計測用カバー13の過剰な開角を防止する。
(9) 開閉シャフト1の一部を、これの引き出し長さ計測のために、ワイヤー等の可曲材に変更した場合には、孔径計測用カバー13の縮閉を行う開閉シャフト1の押し込みが十分に行われないことが懸念されるため、このような場合に備えて、圧縮バネ3の復元力を備える。
(10) 上記の孔径計測用カバー13を例えばカメラ用の三脚と同じように拡開したときの開閉シャフト1と連結する進退移動用シャフト14の移動位置と、当該孔径計測用カバーの先端凸弧状の曲面部13′を縮閉した時の開閉シャフトの移動量を覗き窓22を通じてゲージ21の数値を読み取ることによって、外部からは全く見えない個所から削孔径の計測を行う。
【符号の説明】
【0018】
1……孔径計測用カバーの開閉シャフト
2……後方バネ押さえ
3……圧縮バネ
4……前方バネ押さえ
5……開閉シャフトスペーサー
6……開閉シャフトシース
6′……連結具
7……基台
7′……リブの取付部
8……孔径計測用カバーの開き規制ストッパー
9……閉止ストッパー
10……ランナー
11……孔径計測用カバーの開閉ステー
12……リブ
13……孔径計測用カバー
13′……孔径計測用カバー先端凸弧状の曲面部
14……進退移動用シャフト
14′……第1の連結部材
14″……第2の連結部材
15……挿通筒体
15′……ギアーケース
16……開閉シャフト・進退移動用シャフトの進退移動機構
17・17′……開閉シャフト進退用かさ歯車
18……開閉シャフト進退用垂直軸
19……開閉シャフト進退用ハンドル
20……開閉シャフト進退用レバー
21……開閉シャフトの進退移動距離計測ゲージ
22……覗き窓
D……削孔の直径
D′……拡孔の直径
H……削孔
H′……拡孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
シャフトシース(6)の先端部に装着固定した基台(7)のリブ取付部(7′)に先端部が拡開又は縮閉する複数の脚体からなる孔径計測用カバー(13)と一体を成すリブ(12)の基部を回動自在に結合し、且つ当該孔径計測用カバー(13)の先端部位に開閉ステー(11)を介して開閉シャフト(1)の先端に装着したランナー(10)を結合し、当該開閉シャフト(1)の基端部において進退移動機構(16)によって、孔径計測用カバー(13)を拡開又は縮閉ができるように構成したことを特徴とする内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
【請求項2】
先端が凸弧状の曲面部(13′)を成形した孔径計測用カバー(13)が3本の脚体からなり、且つ基台(7)の先端面に孔径計測用カバー(13)の開き規制ストッパー(8)と、その前方位置に閉止ストッパー(9)を開閉シャフト(1)に装着固定した請求項1記載の内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
【請求項3】
開閉シャフト(1)の進退移動機構(16)がかさ歯車(17)・(17′)と垂直軸(18)・レバー(20)付きハンドル(19)とからなる請求項1又は請求項2記載の内部に孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。
【請求項4】
孔径計測用カバー(13)の先端凸弧状の曲面部(13′)を拡孔(H′)の壁に接して当該拡孔の直径(D′)を開閉シャフト(1)及びこれに連結する進退移動用シャフト(14)の移動量を示すゲージ(21)が挿通筒体(15)に設けた覗き窓(22)の位置に移動したときに、そのゲージ(21)の移動数値を読み取れるように構成した請求項1〜3記載のいずれか一項に記載の孔口径より大きな孔径を持つボーリング孔等の孔径計測装置。

【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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【公開番号】特開2012−13666(P2012−13666A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−175192(P2010−175192)
【出願日】平成22年8月4日(2010.8.4)
【出願変更の表示】意願2010−4544(D2010−4544)の変更
【原出願日】平成22年7月5日(2010.7.5)
【出願人】(593112252)サンスイエンジニアリング株式会社 (5)
【Fターム(参考)】