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SYSTEM FOR MEASURING DRILLING TIP POSITION IN VERTICAL DEPTH DRILLING, AND MEASURING METHOD USING SAME

Patent code P07A011059
File No. /NO33447
Posted date Oct 26, 2007
Application number P2004-099653
Publication number P2005-283419A
Patent number P4230400
Date of filing Mar 30, 2004
Date of publication of application Oct 13, 2005
Date of registration Dec 12, 2008
Inventor
  • (In Japanese)佐々木 君章
  • (In Japanese)鴨下 庄吾
  • (In Japanese)朝比奈 峰之
  • (In Japanese)渡邉 元
Applicant
  • (In Japanese)公益財団法人鉄道総合技術研究所
  • (In Japanese)株式会社ジェイアール総研情報システム
Title SYSTEM FOR MEASURING DRILLING TIP POSITION IN VERTICAL DEPTH DRILLING, AND MEASURING METHOD USING SAME
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily handled system of excellent precision for measuring a drilling tip position in vertical depth drilling, and a measuring method using the system.
SOLUTION: This system for measuring the drilling tip position in the vertical depth drilling is provided with a duct line connected with a plurality of pipes 11-13, and having magnetic markers 14, 15 arranged in the vicinity of a joint part for the respective pipes 11-13, a link 1 set along an inside of the duct line, and having a length substantially equal to those of the respective pipes 11-13, tilt sensors 5A, 5B arranged on an upper end of the link 1, and arranged on a tilt block 2 arranged orthogonal to the link 1, a measuring unit 4 having a magnetic sensor 4I circulated along a circumferential part in a position arranged with the magnetic markers 14, 15, and a target unit 3 arranged in a lower end of the link 1. Each position of the target unit 3 is measured sequentially in accompaniment to pulling-up and going-down of a suspension wire 22 connected to the link 1, based on information from the tilt sensors 5A, 5B mounted on the measuring unit 4 and the magnetic markers 14, 15.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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。



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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004099653thum.jpg
State of application right Registered
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