研究開発された技術紹介

地下掘削位置計測の信頼性向上のため、小型で安価な位置検出装置を開発する。掘削ビットの位置をジャイロセンサーと加速度センサーで計測し、計測データを弾性波等でボーリングロッドを通してオペレータの手元まで伝送することによって、掘削ビット上部に建物や河川があってもリアルタイムに掘削ビットの位置と方向が計測可能なシステムを開発し、掘削システムの高精度化に資する

位置決めシステム及びデータ伝送システムの開発により、掘削機のビット位置検出と掘削システムを高精度化
・加速度センサ及びジャイロセンサを一体化した小型のシステムの開発
・位置計測センサと伝送システムの小型化を実現→外径48mm以内のゾンデに収納
・音波伝送システム→50mの距離を伝送可能
・50mの位置を0.1%以内の精度で計測可能とし、最大10Gの振動に耐える位置決めシステムのプロトタイプを試作
(新技術)
<新技術による非開削工法>
(特徴)
・ジャイロセンサと加速度センサにより、リアルタイムに掘削ビットの位置と方向を確認可能
・地上に構築物や川などの障害物がある場合も支障なく位置決めが可能
・計測要員が不要となり、人件費の削減が可能

位置計測システムサポイン資料

・掘削ビット先端の小型位置計測基板を開発省電力化にも成功
‐掘削ビットの先端位置を掘削中に計測するために、掘削ビットに内蔵する小型の計測基板を開発
‐大幅な省電力化に成功し24時間あたり1,000回の測定とデータ伝送を実施しても、3日以上の連続稼働が可能
・測定値データを地上に伝送するシステムを開発
・掘削ビットに内蔵された位置情報システムで測定した値を地上の掘削機のオペレータの手元まで50m以上の距離を伝送するシステムを開発
・データ伝送距離は51m以上、伝送速度は毎秒20ビットを達成
・様々な掘削ビットサイズに適応可能な位置決めシステムのプロトタイプ試作
‐目標値である外径φ48mmの計測器収納ゾンデを内蔵した位置決めシステムのプロトタイプを試作
‐削孔径に合わせて様々なサイズの掘削ビットを取り付けることにより各種サイズの削孔径の水平ボーリングに使用することが可能
・小型化した位置計測基板・受信装置基盤
〜実用に耐えうる精度のセンサを選定し、小型化した位置計測装置の基盤と受信装置の基盤を製作した
・位置決め装置プロトタイプ試作機(掘削ビット)
〜開発目標値である外径φ48mmの計測器収納ゾンデを内蔵した位置決めシステムのプロトタイプを作成した〜

特許化:地中掘削位置を計測する方法、地中掘削位置計測装置及び非開削工法掘削システム(特願2012-167037)、非開削掘削機の情報伝送装置(特願2012-181382)

開発した位置計測ｼｽﾃﾑの技術により、地中でｾﾝｻｰ等で計測したﾃﾞｰﾀをﾜｲﾔﾚｽで地上に送り表示や解析に利用できる。

位置計測ｼｽﾃﾑを用いた別の土木工事利用を共同研究開発中

掘削時のボーリングロッド先端の3次元角度を計測可能、掘削長を加えることで掘削位置を表示可能。

・事業化した技術を用いて他の土木工事に利用できるｼｽﾃﾑを共同研究中。
・ｾﾝｻｰを追加した高精度計測を共同研究中。