JPH0654233B2 - 地中掘削孔の精度確認装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は地中掘削孔の精度確認装置に関し、特に泥水
を満しながら掘削される溝状の地中掘削孔の精度確認装
置に関する。

≪従来技術と問題点≫ 周知のように、地下構造物を構築する際に設けられる土
留壁あるいは止水壁などの構築工法として地中連続壁工
法がある。

この工法では、通常掘削溝孔の崩壊を防止しつつ、作業
の安定性を確保するなどの目的で、掘削溝孔内に泥水を
充満しながら掘削する。溝孔の掘削が終了すると、掘削
溝孔内へ鉄筋篭を建込んで、泥水と置換しながコンクリ
ートの打設が行なわれることになるが、これらの作業に
先立って掘削溝孔の精度の確認が行なわれる。

この確認は施工の信頼性を確保するためには極めて重要
な意味を有し、通常は掘削溝孔壁の崩壊の有無、あるい
は設計どおりの溝幅と深度を有しているかなどが測定さ
れる。

このような掘削溝孔の状態を確認する装置としては、従
来から超音波を溝孔の壁面に投射して行なうものが提供
されている。

しかしながら、超音波による確認装置には以下に示す問
題があった。

すなわち、近時の地中連続壁工法は、徐々に深度が大き
くなり、例えば百数十メートルに及ぶ地中連続壁も出現
している。

このような大深度に構築される地中連続壁では、強大な
土水圧が加わるため、掘削溝孔内に満される泥水は、逸
泥を効果的に防止しないと孔壁が崩壊する惧れが大きく
なる。

逸泥を防止するためには、泥水の濃度や粘性を上げるこ
とが有効であって、例えばその比重が１．２以上のもの
が一般的に使用されている。

この場合、本発明者らの実験によると、前述した超音波
による掘削溝孔の精度の確認が極めて困難となる。

これは、超音波が高濃度，高粘性の泥水中で大きく減衰
して、明瞭な反射波が得られないことや、粘性のため泥
水中に含有する気泡の影響によると思われる。

この発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、特に高濃度，高粘性の
泥水を用いた場合でも、掘削溝孔の精度確認が可能な装
置を提供することにある。

≪問題点を解決するための手段≫ 上記目的を達成するため、この発明は、比重が１．２以
上の泥水を満たしながら掘削された溝孔内に吊下された
該溝孔の精度を確認する装置であって、装置本体を吊下
支持する深度計と、該装置本体の外側に取付けられ該溝
孔の両側壁との間で数百ＭＨ_Ｚ〜数ＧＨ_Ｚの連続ないし
は間欠的なマイクロ波の送受信をする一対のアンテナ部
と、該アンテナ部の制御と送受信号の時間遅れに基づく
処理・表示を行なう地上に設けられた処理装置と、該装
置本体に装着されその該溝孔内での姿勢を計測する手段
とを備えてなることを特徴とする。

≪作 用≫ 上記構成の精度確認装置では、数百ＭＨ_Ｚ〜数ＧＨ_Ｚの
連続ないしは間欠的なマイクロ波の送受信によって掘削
溝孔の壁面を観測するため、溝孔内に高濃度，高粘性の
泥水が充満されていてもマイクロ波の減衰が少く、かつ
指向性が良好であって、明瞭に壁面を確認できる。

≪実施例≫ 以下、本発明の好適な実施例について添付図面を参照し
て詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明に係る地中掘削孔の精度
確認装置の設置状態を示しており、装置は泥水１０を充
満しながら掘削された溝孔１２内に吊下されている。

同図に示す精度確認装置は、溝孔１２の幅方向に設置さ
れた巻取機１４と、この巻取機１４に電気コード１６を
捲回して吊下された円筒状の装置本体１８と、この装置
本体１８の外側に取付けられた一対のアンテナ部２０，
２０と、前記電気コード１６を介して接続されアンテナ
部２０の制御と、これらの送受信号の処理ないしは表示
を行なう地上に設けられた処理装置２２と、装置本体１
８の溝孔１２内での姿勢を制御する重錘２４とから概略
構成されている。

上記巻取機１４は、装置本体１８のアンテナ部２０の溝
孔１２内での鉛直距離を測定する深度計を兼ねるもので
あって、その巻軸に例えばロータリーエンコーダなどの
回転を直線距離に変換するセンサーが取付けられてい
て、このセンサーの出力も上記処理装置２２に入力され
る。

上記アンテナ部２０は、円筒状の装置本体１８の外側対
向位置にあって、上記溝孔１２の両側壁１２a ，１２b
に、その表面がそれぞれ対向するように吊下される。

また、各アンテナ部２０は第２図に平面形状を示すよう
に、ほぼ円板状の部材であって、所定の間隔を置いて設
けられた送信アンテナ２０a と、受信アンテナ２０b と
を有し、それぞれのアンテナ２０a 、２０b は、ほぼ同
じ形状の金属平板から構成され、一対の三角形を頂点で
繋いだ形状となっていて、それぞれ適当な弾性材，緩衝
材，保護材などを介在させてケース２０c 内に収められ
ている。

このアンテナ部２０は、上記処理装置２２から電気コー
ド１６を介して送られた数百ＭＨ_Ｚ〜数ＧＨ_Ｚのマイク
ロ波Ｍを、各送信アンテナ２０ａから各側壁１２a ，１
２b に向けて連続ないしは間欠的に投射し、側壁１２a
，１２b で反射したマイクロ波Ｍを各受信アンテナ２
０b で受ける。ここで、数百ＭＨ_Ｚ〜数ＧＨ_Ｚのマイク
ロ波Ｍを用いたのは、波長が短くなると指向性が良くな
るものの透過性が悪くなる（減衰する）反面で、波長が
長くなると透過性が良くなるものの指向性が悪くなるの
で、透過性と指向性とを両立させるためである。

上記処理装置２２は、各アンテナ部２０にマイクロ波Ｍ
を送り出したり、送受信アンテナ２０a ，２０b 間のマ
イクロ波Ｍの時間遅れに基づいて、各アンテナ部２０と
両側壁１２a ，１２b の距離を演算したり、この演算結
果に基づいて上記深度計による鉛直距離の函数としてこ
れを表示することなどを行なうもので、例えばマイクロ
コンピュータなどが使用される。

上記重錘２４は、上記装置本体１８の下端に装着され、
本体１８の姿勢を鉛直状態に且つ、各アンテナ部２０が
ほぼ側壁１２a ，１２b 側を向くようにするものである
が、装置本体１８の鉛直ないしは水平方向の姿勢を計測
する傾斜計であってもよい。

上記構成の確認装置は、巻取機１４の電気コード１６を
徐々に緩めながら、深度およびマイクロ波Ｍの投反射に
よる溝幅の計測・表示を溝孔１２の上端から下端まで行
なう。

マイクロ波Ｍによる溝孔１２の確認は、溝孔１２内に例
えばその比重が１．２以上の高濃度，高粘性の泥水１０
が充満されていても、減衰が極めて小さく、しかも指向
性が良いので明瞭に観測できる。

なお、上記実施例では、アンテナ部２０を側壁１２a ，
１２b に対向するように一対設けたものを例示したが、
アンテナ部２０は装置本体１８を略９０度で分割するよ
うに４個取付け、マイクロ波Ｍの投反射によって、装置
本体１８の溝孔１２内での横方向の位置も同時に測定で
きるようにしてもよい。

≪発明の効果≫ 以上、実施例で詳細に説明したように、本発明による地
中掘削孔の精度確認装置によれば、高濃度，高粘性の泥
水に対しても透過性と指向性とを両立させることができ
る数百ＭＨ_Ｚ〜数ＧＨ_Ｚの連続ないしは間欠的なマイク
ロ波を用いるので、掘削孔の明瞭な観測，確認ができる
などの優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の設置状態の説明図、第２図は同装
置のアンテナ部の平面図である。 １０……泥水、１２……溝孔 １４……巻取機、１６……電気コード １８……装置本体、２０……アンテナ部 ２２……処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】比重が１．２以上の泥水を満たしながら掘
   削された溝孔内に吊下され該溝孔の精度を確認する装置
   であって、装置本体を吊下支持する深度計と、該装置本
   体の外側に取付けられ該溝孔の両側壁との間で数百ＭＨ
   _Ｚ〜数ＧＨ_Ｚの連続ないしは間欠的なマイクロ波の送受
   信をする一対のアンテナ部と、該アンテナ部の制御と送
   受信号の時間遅れに基づく処理・表示を行なう地上に設
   けられた処理装置と、該装置本体に装着されその該溝孔
   内での姿勢を計測する手段とを備えてなることを特徴と
   する地中掘削孔の精度確認装置。