特許 6896584 ターゲット装置および孔の鉛直度測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6896584

(24)【登録日】2021年6月11日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】ターゲット装置および孔の鉛直度測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/06 20060101AFI20210621BHJP

   G01C 9/00 20060101ALI20210621BHJP

   G01C 9/06 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/06 T

   G01C9/00 B

   G01C9/06 E

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-199650(P2017-199650)

(22)【出願日】2017年10月13日

(65)【公開番号】特開2019-74372(P2019-74372A)

(43)【公開日】2019年5月16日

【審査請求日】2020年3月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】日比 純一

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０５２５６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２２２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６９０２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １／００− １／１４

Ｇ０１Ｃ ５／００−１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

削孔した孔の鉛直度を測定する際に鉛直器とともに用いられるターゲット装置であって、
本体と、
前記本体に接続された吊り下げ部材と、
前記本体に配置された指標表示部及び発光部と、を有し、
前記発光部は、前記指標表示部へ光を照射可能であり、
前記指標表示部の水平を保つための水平維持機構を具備し、
前記水平維持機構は、フロート構造であり、前記本体の内部が上下に二つの空間に仕切られ、上方の空間に液体が充填され、前記液体上に前記指標表示部が浮いた状態であり、前記指標表示部の上方には空間が形成されていることを特徴とするターゲット装置。

【請求項2】

前記本体の前記上下に仕切られた下方の空間に、前記発光部が配置され、
前記指標表示部は前記発光部からの光を透過可能であることを特徴とする請求項１記載のターゲット装置。

【請求項3】

前記指標表示部と前記発光部との間に、光拡散部が配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のターゲット装置。

【請求項4】

前記吊り下げ部材が、前記本体上部の外周部近傍に複数接続されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のターゲット装置。

【請求項5】

削孔した孔の鉛直度を測定する方法であって、
本体と、
前記本体に接続された吊り下げ部材と、
前記本体に配置された指標表示部及び発光部を有し、
前記発光部は前記指標表示部へ光を照射可能であり、
前記指標表示部の水平を保つための水平維持機構を具備し、
前記水平維持機構は、フロート構造であり、前記本体の内部が上下に二つの空間に仕切られ、上方の空間に液体が充填され、前記液体上に前記指標表示部が浮いた状態であり、前記指標表示部の上方には空間が形成されているターゲット装置を、
前記吊り下げ部材によって、前記孔の上方から前記孔の内部へ吊降ろし、
前記孔の上方に配置した鉛直器によって、前記指標表示部を視認して、前記孔の鉛直度を測定することを特徴とする孔の鉛直度測定方法。

【請求項6】

前記吊り下げ部材が、前記本体上部の外周部近傍に複数接続され、それぞれ前記孔の内壁面に沿って上方まで導かれることを特徴とする請求項５記載の孔の鉛直度測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、削孔した孔の鉛直度を測定する際に鉛直器とともに用いられるターゲット装置と、これを用いた孔の鉛直度測定方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、コンクリートやレンガなどで構成される構造体の補強を行うために、当該構造体の壁などにＰＣ鋼線を挿通して緊張する方法がある。この際には、壁を上方からコアボーリングなどで削孔して、ＰＣ鋼線を配置するための孔が形成される。

【0003】

壁などに孔を削孔する際には、壁内の補強筋などとの干渉を避け、設計通りのプレストレス力を発揮させるために、孔の鉛直度を所定の範囲で確保する必要がある。このため、削孔した孔については、その鉛直度を計測する必要がある。

【0004】

通常、構造体などの鉛直度の測定方法としては、例えば、上方から下げ振り錘を吊り下げて、下方に設置した目盛板によって鉛直度を測定する方法が提案されている（例えば特許文献１、２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−５４９２６号公報

【特許文献2】特開２００２−５４９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、下げ振り錘を用いた方法では、振り子運動を収束させるために時間を要する。これに対し、鉛直器を用いて、上方から下方の目盛板を視認する方法がある。鉛直器を用いれば、容易に下方の目盛板から、孔の鉛直度を把握することができる。

【0007】

しかし、孔の鉛直度を測定するためには、孔の内部に目盛板などを設置する必要がある。その際に、孔径が小さく、孔の深さが深くなると、孔内へ目盛板を設置することが困難であり、さらに、目盛板を視認することも困難となる。

【0008】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、孔の鉛直度を確実に測定することが可能なターゲット装置および孔の鉛直度測定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】

【0009】

前述した目的を達成するため、第１の発明は、削孔した孔の鉛直度を測定する際に鉛直器とともに用いられるターゲット装置であって、本体と、前記本体に接続された吊り下げ部材と、前記本体に配置された指標表示部及び発光部と、を有し、前記発光部は、前記指標表示部へ光を照射可能であり、前記指標表示部の水平を保つための水平維持機構を具備し、前記水平維持機構は、フロート構造であり、前記本体の内部が上下に二つの空間に仕切られ、上方の空間に液体が充填され、前記液体上に前記指標表示部が浮いた状態であり、前記指標表示部の上方には空間が形成されていることを特徴とするターゲット装置である。

【0010】

前記本体の前記上下に仕切られた下方の空間に、前記発光部が配置され、前記指標表示部は前記発光部からの光を透過可能であってもよい。

【0014】

前記指標表示部と前記発光部との間に、光拡散部が配置されてもよい。また、前記吊り下げ部材が、前記本体上部の外周部近傍に複数接続されてもよい。

【0015】

第１の発明によれば、ターゲット装置を、吊り下げ部材によって孔内に吊降ろすことができるため、径の小さな孔であっても、孔内に容易にターゲット装置を配置することができる。また、発光部によって指標表示部に光が照射されるため、暗い孔内であっても、確実に指標表示部を視認することができる。

【0016】

また、発光部を指標表示部の下方に配置し、発光部によって指標表示部の背面から光を照射することで、発光部が、指標表示部の視認の妨げとなることがない。

【0017】

また、水平維持機構を設けることで、本体が傾いた際にも、指標表示部の水平を維持することができるため、より正確に鉛直度を測定することができる。

【0018】

このような水平維持機構として、指標表示部を液体に浮かせたフロート構造を用いれば、簡易な構造で指標表示部の水平を維持することができる。

【0019】

また、光拡散部を配置することで、発光部から照射された光が、指標表示部の全体に略均一に照射されるため、指標表示部の視認性が優れる。特に、発光部がＬＥＤ光源の場合には、光の指向性が強いため、光拡散部がないと、指標表示部の一部のみが輝度が強くなる場合があるが、光拡散部を設けることで、このようなグレア感を抑制することができる。

【0020】

第２の発明は、削孔した孔の鉛直度を測定する方法であって、本体と、前記本体に接続された吊り下げ部材と、前記本体に配置された指標表示部及び発光部を有し、前記発光部は前記指標表示部へ光を照射可能であり、前記指標表示部の水平を保つための水平維持機構を具備し、前記水平維持機構は、フロート構造であり、前記本体の内部が上下に二つの空間に仕切られ、上方の空間に液体が充填され、前記液体上に前記指標表示部が浮いた状態であり、前記指標表示部の上方には空間が形成されているターゲット装置を、前記吊り下げ部材によって、前記孔の上方から前記孔の内部へ吊降ろし、前記孔の上方に配置した鉛直器によって、前記指標表示部を視認して、前記孔の鉛直度を測定することを特徴とする孔の鉛直度測定方法である。
また、前記吊り下げ部材が、前記本体上部の外周部近傍に複数接続され、それぞれ前記孔の内壁面に沿って上方まで導かれてもよい。

【0021】

第２の発明によれば、小径の孔であっても確実に内部にターゲット装置を配置し、鉛直度を測定することができる。また、発光部によって指標表示部に光が照射されるため、暗い孔内であっても、確実に指標表示部を視認することができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、孔の鉛直度を確実に測定することが可能なターゲット装置および孔の鉛直度測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】ターゲット装置１を示す斜視図。

【図2】ターゲット装置１を示す断面図。

【図3】ターゲット装置１を孔１５に配置する工程を示す図。

【図4】ターゲット装置１ａを示す斜視図。

【図5】ターゲット装置１ａを示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。

【図6】ターゲット装置１ｂを示す断面図で、（ａ）は水平状態を示す図、（ｂ）は本体３を傾けた状態を示す図。

【図7】ターゲット装置１の他の使用方法を示す図。

【図8】ターゲット装置１ｃを示す平面図。

【図9】（ａ）はターゲット装置１ｄを示す断面図、（ｂ）はターゲット装置１ｅを示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施の形態にかかるターゲット装置１について説明する。図１はターゲット装置１の斜視図であり、図２は、ターゲット装置１の断面図である。なお、以下の説明において、吊り下げ部材５の図示を省略する場合がある。ターゲット装置１は、主に、本体３、吊り下げ部材５、指標表示部９、発光部１１等からなる。

【0025】

本体３は、例えば円筒状の容器である。本体３の上面の円周部近傍には、吊り部７が複数個所に設けられる。吊り部７には、吊り下げ部材５が接合される。吊り下げ部材は、例えば水糸のような本体３の重量によって適度な張力が生じ、略直線状に緊張される部材である。

【0026】

本体３の上部には、指標表示部９が設けられる。指標表示部９には、互いに直交する線が付されており、中心部と、中心から等間隔に形成された目盛とで構成される。なお、指標表示部９は、透明または半透明の部材で構成される。したがって、指標表示部９の目盛り線以外の部位は、光が透過可能である。指標表示部９に付される線はこれに限らず、中心部からの距離と角度が示されるものであってもよい。

【0027】

図２に示すように、本体３の内部には、発光部１１が配置される。すなわち、発光部１１は、指標表示部９の背面側に配置される。発光部１１は、例えばＬＥＤ光源であり、本体３の内部に配置された電源と接続される。なお、発光部１１の電源を外部に配置し、導線を吊り下げ部材５に沿って本体３の内部に導入して、発光部１１と接続してもよい。また、本体３は、例えば、上部の蓋部３ａを脱着することが可能であり、発光部１１の操作やメンテナンスを行うことができる。また、発光部１１の操作部を本体３の外部に設けてもよい。また、本体３の内部であって、発光部１１の周囲に、指標表示部９側へ光を反射させる光反射板を配置してもよい。

【0028】

指標表示部９の背面側には、必要に応じて光拡散部１３が配置される。すなわち、光拡散部１３は、指標表示部９と発光部１１との間に配置される。光拡散部１３は、例えばすりガラスのような半透明な部材であって、光が光拡散部１３に入射・透過する際に、その光が拡散されて均一化される。このため、指標表示部９の上面から、発光部１１が直接視認されず（発光部１１からの直接光が低減され）、視認者のグレア感を抑制し、指標表示部９の略全体へ光を拡散させることができる。

【0029】

なお、指標表示部９が形成される部材と光拡散部１３とを別体で構成するのではなく、本体３の上部を光拡散部１３で構成し、光拡散部１３の上面に指標表示部９を設けてもよい。すなわち、光拡散部１３の上面に、目盛り線を付してもよい。

【0030】

次に、ターゲット装置１を用いた、孔の鉛直度の測定方法について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、施工対象に孔１５を削孔する。例えば、構造体の壁部を、上方からコアボーリングなどで削孔する。なお、孔１５のサイズ（径）は、ターゲット装置１の外径よりもわずかに大きく、ターゲット装置１が自重で孔１５の下部に進行できる。例えば、ターゲット装置１の外径に対して、数ｍｍ程度大きな径の孔１５を設ける。

【0031】

次に、孔１５の上方から、吊り下げ部材５によってターゲット装置１を孔１５の内に吊降ろし、孔１５の内部にターゲット装置１を設置する（図３（ｂ））。この際、前述したように、ターゲット装置１の外径が、孔１５と略一致するため、孔１５の内部において、ターゲット装置１の位置決めがなされ、孔１５の中心とターゲット装置１の中心とを略一致させることができる。

【0032】

この状態で、孔１５の上方に鉛直器１７を配置し、使用者が鉛直器１７によって、孔１５内のターゲット装置１の指標表示部９を視認する。鉛直器１７の視界中心（孔１５の上部の中心位置）と、指標表示部９の目盛の位置を把握することで、孔１５の鉛直度を把握することができる。

【0033】

なお、孔１５が深い場合には、孔１５の底部近傍が暗く、ターゲット装置１の指標表示部９を視認することが困難な場合がある。この場合には、発光部１１を点灯させてターゲット装置１を配置すればよい。発光部１１を発光させることで、発光部１１からの光が、発光部１１の上方に配置された指標表示部９に照射される。指標表示部９は、発光部１１からの光を透過するため、指標表示部９の目盛を容易に視認することができる。

【0034】

なお、鉛直器１７の視界中心に、吊り下げ部材５が入らないように、吊り下げ部材５は、ターゲット装置１の上部の外周部近傍に複数個所の吊り部７に接続されて、それぞれ、孔１５の内壁面に沿って上方まで導かれ、孔１５の上方で、それぞれ別々に固定される。

【0035】

以上、本実施形態によれば、孔１５の径が小さく、深い場合であっても、確実にターゲット装置１を孔１５内に配置することができる。このため、鉛直器１７によって指標表示部９を孔１５の上方から視認することで、孔１５の鉛直度を測定することができる。

【0036】

また、ターゲット装置１の指標表示部９は、背面側から発光部１１によって光を照射することができる。このため、暗い孔１５の内部においても、容易に指標表示部９を視認することができる。なお、孔１５内を照らすことが可能であれば、発光部１１を用いなくてもよい。

【0037】

次に、第２の実施形態について説明する。図４は、ターゲット装置１ａの斜視図であり、図５（ａ）は、ターゲット装置１の平面図、図５（ｂ）は、ターゲット装置１の断面図である。なお、以下の説明において、ターゲット装置１と同様の機能を奏する構成については、図１〜図２と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0038】

ターゲット装置１ａは、ターゲット装置１とほぼ同様の構成であるが、ジンバル装置１９が設けられる点で異なる。ジンバル装置１９は、リング部材１８ａ、１８ｂと、軸２１ａ、２１ｂから構成される。本体３の外周には、軸２１ａ（図５（ａ）参照）によってリング部材１８ａが接続される。軸２１ａは、本体３の中心を通る一直線上にそれぞれ配置される。リング部材１８ａは、本体３に対して、軸２１ａを回転軸として回転可能である。なお、軸２１ａは、本体３の重心よりも上方に配置される。

【0039】

また、リング部材１８ａの外周には、軸２１ｂによって、リング部材１８ｂが接続される。軸２１ｂと軸２１ａに対して直交する一直線上にそれぞれ形成される。リング部材１８ｂは、リング部材１８ａに対して、軸２１ｂを回転軸として回転可能である。また、リング部材１８ｂの軸２１ｂと直交する部位には、それぞれ吊り部７が形成される。

【0040】

吊り部７でターゲット装置１を吊り下げると、吊り下げ部材５の長さの差や孔１５の内壁と本体３との部分的な接触などによって、リング部材１８ｂが水平方向から傾く場合がある。この場合には、軸２１ｂによってリング部材１８ｂがリング部材１８ａに対して回転し、リング部材１８ａを水平にすることができる。さらに、リング部材１８ａが、軸２１ｂの方向に対して、水平方向から傾いている場合には、軸２１ａによって本体３がリング部材１８ａに対して回転し、本体３を水平にすることができる。

【0041】

前述したように、本体３の重心よりも上方に軸２１ａが配置されるため、本体３の重心は、軸２１ａよりも下方となる。このため、本体３の自重によって、本体３のいずれの方向への傾きに対しても軸２１ａ、２１ｂによってリング部材１８ａ、１８ｂが回転し、本体３を常に水平に保つことができる。すなわち、指標表示部９を水平に保つことができる。このように、ジンバル装置１９は、指標表示部９の水平を保つための水平維持機構として機能する。

【0042】

なお、２軸のジンバル装置１９について説明したが、リング部材１８ａと軸２１ａのみを用いて、１軸の水平方向維持機構であってもよい。この場合には、リング部材１８ａの軸２１ａと直交する部位に、それぞれ吊り部７を設ければよい。

【0043】

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ジンバル装置１９によって、指標表示部９を常に水平に保つことができるため、より正確に孔１５の鉛直度を測定することができる。

【0044】

次に、第３の実施形態について説明する。図６（ａ）は、第３の実施形態にかかるターゲット装置１ｂを示す断面図である。ターゲット装置１ｂは、ターゲット装置１とほぼ同様の構成であるが、内部に液体２３が封入される点で異なる。

【0045】

ターゲット装置１ｂの本体３の内部は、光拡散部１３によって、上下に二つの空間に仕切られる。光拡散部１３の下方の空間には、発光部１１が配置される。また、光拡散部１３の上方の空間には液体２３が充填される。なお、図示した例では、光拡散部１３によって空間を仕切っているが、他の部材で仕切ってもよい。いずれの場合でも、発光部１１からの光が、ターゲット装置１ｂの上方に透過可能であればよい。

【0046】

液体２３は、例えば水である。液体２３には、指標表示部９が浮いた状態となる。すなわち、指標表示部９は、液体よりも比重の軽い板状部材で形成される。この際、指標表示部９の上方には空間が形成される。

【0047】

図６（ｂ）は、ターゲット装置１ｂを傾けた状態を示す図である。ターゲット装置１ｂが傾いても、液体２３の液面は、水平を保つ。また、液面の上方には空間が形成されるため、液体２３に浮かぶ指標表示部９も水平を維持することができる。このように、液体２３に指標表示部９を浮かべたフロート構造とすることで、指標表示部９の水平を保つための水平維持機構として機能させることができる。

【0048】

第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、内部に液体２３を封入し、指標表示部９を浮かべるだけであるため、構造が簡易である。なお、液体２３がこぼれなければ、指標表示部９の上方の空間を密閉せずに、開放してもよい。

【0049】

次に、第４の実施形態について説明する。図７は、ターゲット装置１を孔１５の内部に配置した状態を示す図である。本実施形態では、孔１５の内部に、あらかじめ水などの液体２５を注入する。その状態で、ターゲット装置１が孔１５内に吊降ろされて、ターゲット装置１が液体２５に浮かべられる。

【0050】

ターゲット装置１の重心が、本体３の径方向の中心であって、本体３の高さ方向の中心よりも下方にあり、かつ、ターゲット装置１全体の比重が液体２５の比重よりも小さければ、ターゲット装置１は、液体２５に対してまっすぐに浮かぶ。すなわち、上部の指標表示部９が水平に維持される。

【0051】

第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ターゲット装置１を孔１５の内部で液体２５にまっすぐに浮かべることで、指標表示部９の水平を維持することができる。

【0052】

次に、第５の実施形態について説明する。図８は、第５の実施形態にかかるターゲット装置１ｃを孔１５に挿入した状態を示す平面図である。ターゲット装置１ｃは、ターゲット装置１とほぼ同様の構成であるが、本体３の外周部に、スペーサ２７が設けられる点で異なる。すなわち、ターゲット装置１ｃは、径方向に突出するスペーサ２７を有する。

【0053】

スペーサ２７は、例えば弾性体であり、変形可能である。スペーサ２７は、本体３の外周の全周に設けられてもよく、または、図示したように、複数個所に所定の間隔で配置されてもよい。

【0054】

ターゲット装置１ｃを孔１５に挿入して吊降ろす際に、スペーサ２７の先端が孔１５の内面と接触し、弾性変形する。この弾性変形によって、孔１５の内面をスペーサ２７で押圧しながら、ターゲット装置１ｃの自重によって、孔１５内へターゲット装置１ｃを吊降ろすことができる。すなわち、ターゲット装置１ｃを孔１５に挿入すると、ターゲット装置１ｃの本体３の外面と孔１５の内面との間には隙間が生じるが、スペーサ２７は、この隙間を埋めて、本体３を孔１５の略中心に配置させるものである。

【0055】

第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本体３の外径と孔１５の内径との差が大きい場合でも、ターゲット装置１ｃを孔１５の略中心に配置することができる。スペーサ２７は、孔１５の内壁と本体３との間隔に応じて任意に調整し、設けることでもよい。

【0056】

次に、第６の実施形態について説明する。図９（ａ）は、第６の実施形態にかかるターゲット装置１ｄを示す断面図である。ターゲット装置１ｄは、指標表示部９が、本体３の下方に配置される。また、発光部１１は、本体３の上端部近傍の内面に配置される。すなわち、指標表示部９は、発光部１１の下方に配置される。

【0057】

発光部１１は、指標表示部９の上方から光を照射する。このため、暗い孔内であっても、上方の鉛直器によって、容易に指標表示部９を上方から視認することができる。

【0058】

なお、発光部１１としては、図９（ａ）に示すように、複数の電球を、周方向に一定の間隔で配置してもよく、または、電球を一つのみとしてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、リング状の発光部１１としてもよい。

【0059】

第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、指標表示部９は、発光部１１の下方に配置してもよい。なお、指標表示部９の視認性を考慮すると、発光部１１を指標表示部９の下方に配置した方が、発光部１１が指標表示部９を視認する際の妨げとなることが少ない。

【0060】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0061】

例えば、各実施形態における各構成は、互いに組み合わせることができることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0062】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ………ターゲット装置
３………本体
３ａ………蓋部
５………吊り下げ部材
７………吊り部
９………指標表示部
１１………発光部
１３………光拡散部
１５………孔
１７………鉛直器
１８ａ、１８ｂ………リング部材
１９………ジンバル装置
２１ａ、２１ｂ………軸
２３、２５………液体
２７………スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】