特許ウォッチ

公開番号2024025531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-26
出願番号2022129044
出願日2022-08-12
発明の名称カプセル型センサ埋設工法及びその埋設システム
出願人株式会社アスカ
代理人個人,個人
主分類E02D 1/00 20060101AFI20240216BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】埋設孔によりカプセル型センサの地中埋設を容易に行うことができ、土木建設機械や付帯設備が不要となり、カプセル型センサの埋設条件の融通性を向上することができる。
【解決手段】削孔ロッド1により埋設孔MHを削孔する削孔部と、カプセルCSを埋設深さに対応するカプセル設置位置Pまで挿入案内可能なガイドパイプ2を挿入配置するガイドパイプ挿入配置部Bと、砕石や砂利等の充填材3をガイドパイプの外周面2aと埋設孔の内面MH₁との間に投入する充填材投入部Cと、ガイドパイプによりカプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入部Dと、ガイドパイプの外周面と埋設孔の内面との間の充填材でカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設部と、真空パッドVPを引き抜いて充填材でカプセルをカプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設部と、埋設孔内の残部空間に埋戻材を埋め戻す埋戻部とを備えてなる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられるカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中にカプセルの設置仕様に基づくカプセル設置位置に埋設するための埋設工法であって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記カプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔工程と、該削孔ロッド内に該カプセルを該埋設深さに対応するカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置工程と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入工程と、該充填材投入後、該カプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該カプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入工程と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該カプセル設置位置のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設工程と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該カプセルを該カプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設工程と、該カプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻工程とを含んでなることを特徴とするカプセル型センサ埋設工法。
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられる複数個のカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中に各カプセルの設置仕様に基づく最下位のカプセル設置位置から最上位のカプセル設置位置へと順次、多段状に埋設するための埋設工法であって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記最下位に設置されるカプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔工程と、該削孔ロッド内に上記多段状に設置される該各々のカプセルを該各々の埋設深さに対応する各々のカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置工程と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入工程と、該充填材投入後、該各々のカプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該各々のカプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入工程と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該各々のカプセル設置位置の各々のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設工程と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該各々のカプセルを該各々のカプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設工程とを含み、これら上記ガイドパイプ挿入配置工程、上記充填材投入工程、上記カプセル挿入工程、上記カプセル仮埋設工程及び上記カプセル埋設工程が各々のカプセル設置位置への埋設毎に順次繰り返され、該最上位に設置されるカプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻工程とを含んでなることを特徴とするカプセル型センサ埋設工法。
【請求項３】
上記削孔工程に、上記埋設孔を削孔する円筒状の削孔ロッドの内周面内に地上から泥水を圧送注入し、該圧送した泥水を削孔ロッドの下端部から噴出させ、該泥水及び削孔により生ずる掘削屑を削孔ロッドの外周面と埋設孔の内面との間隙から地上に排出させる泥水循環工程を含んでなることを特徴とする請求項１又は２記載のカプセル型センサ埋設工法。
【請求項４】
上記各々のカプセル埋設後、上記地盤面から上記充填材の上面までの深さを計測する深さ計測工程を含んでなることを特徴とする請求項２記載のカプセル型センサ埋設工法。
【請求項５】
河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられるカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中にカプセルの設置仕様に基づくカプセル設置位置に埋設するための埋設システムであって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記カプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔部と、該削孔ロッド内に該カプセルを該埋設深さに対応するカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置部と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入部と、該充填材投入後、該カプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該カプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入部と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該カプセル設置位置のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設部と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該カプセルを該カプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設部と、該カプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻部とを備えてなることを特徴とするカプセル型センサ埋設システム。
【請求項６】
河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられる複数個のカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中に各カプセルの設置仕様に基づく最下位のカプセル設置位置から最上位のカプセル設置位置へと順次、多段状に埋設するための埋設システムであって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記最下位に設置されるカプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔部と、該削孔ロッド内に上記多段状に設置される該各々のカプセルを該各々の埋設深さに対応する各々のカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置部と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入部と、該充填材投入後、該各々のカプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該各々のカプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入部と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該各々のカプセル設置位置の各々のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設部と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該各々のカプセルを該各々のカプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設部とを備え、これら上記ガイドパイプの挿入配置、上記充填材の投入、上記カプセルの挿入、上記カプセルの仮埋設及び上記カプセルの埋設が各々のカプセル設置位置への埋設毎に順次繰り返され、該最上位に設置されるカプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻部とを備えてなることを特徴とするカプセル型センサ埋設システム。
【請求項７】
上記削孔部に、上記埋設孔を削孔する円筒状の削孔ロッドの内周面内に地上から泥水を圧送注入し、該圧送した泥水を削孔ロッドの下端部から噴出させ、該泥水及び削孔により生ずる掘削屑を削孔ロッドの外周面と埋設孔の内面との間隙から地上に排出させる泥水循環部を備えてなることを特徴とする請求項５又は６記載のカプセル型センサ埋設システム。
【請求項８】
上記各々のカプセル埋設後、上記地盤面から上記充填材の上面までの深さを計測する深さ計測部を備えてなることを特徴とする請求項６記載のカプセル型センサ埋設システム。
【請求項９】
上記吸引管は軟質な合成樹脂製の管材で形成され、該吸引管に硬質な合成樹脂製の被覆管を挿通して二重管構造としてなることを特徴とする請求項５又は６記載のカプセル型センサ埋設システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、河川護岸、河川高水敷、川床、海岸護岸等の洗掘現象、土砂流出、漏水等の検出に用いられるカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中に埋設するためのカプセル型センサ埋設工法及びその埋設システムに関するものである。
続きを表示（約 4,400 文字）【背景技術】
【０００２】
この種のカプセル型センサとしては、例えば、図１４の如く、球殻状のカプセル筐体ＣＳ
１
内に制御部、ＩＣタグ部、センサ部、アンテナ部等の回路部ＣＳ
２
及び電源部としての電池ＣＳ
３
を水密状態に内装した構造のものが知られており、しかして、図１５の如く、このカプセルＣＳを予め河川護岸等の地中ＧＮに埋設しておき、河川の氾濫等により河川護岸の洗掘現象等が生じたとき、地中ＧＮに埋設されたカプセルＣＳは洪水により土砂と共に流出し、流出によりカプセルＣＳは回転、傾転あるいは反転し、水面Ｗに浮遊可能な自由状態となり、カプセルＣＳの回転等が傾斜センサ、加速度センサ、慣性センサ、振動センサ、その他の各種センサを有する上記センサ部により検出され、洗掘現象等がカプセルＣＳにより検出され、センサ部により洗掘現象等が検出されるとカプセルＣＳのアンテナ部から無線信号が継続して送出され、無線信号は地上の受信装置のアンテナが受信し、この受信信号は信号処理部により警報情報として利用され、河川護岸の洗掘現象等の監視及び水害発生の予兆を把握捕捉することになる。
【０００３】
従来、この種の河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられるカプセルを地中に埋設する工法としては、バックホー、ショベルカー、クラムシェル等の土木建設機械により地中を所定の深さまで掘削し、掘削後、カプセルをカプセルの設置仕様に基づくカプセル設置位置に設置し、バックホー等により覆土を行い、カプセル型センサを埋設するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５６５４５４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記埋設工法の場合、バックホーの使用に伴う掘削深さや掘削場所の制約、大量の土砂仮置き場、土留め材、水替え等の付帯設備が必要となり、このため、カプセルの埋込位置の融通性の低下や埋設コストの低減を図ることができないことがあるという不都合を有している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうち、請求項１記載の工法の発明は、河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられるカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中にカプセルの設置仕様に基づくカプセル設置位置に埋設するための埋設工法であって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記カプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔工程と、該削孔ロッド内に該カプセルを該埋設深さに対応するカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置工程と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入工程と、該充填材投入後、該カプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該カプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入工程と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該カプセル設置位置のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設工程と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該カプセルを該カプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設工程と、該カプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻工程とを含んでなることを特徴とするカプセル型センサ埋設工法にある。
【０００７】
又、請求項２記載の工法の発明は、河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられる複数個のカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中に各カプセルの設置仕様に基づく最下位のカプセル設置位置から最上位のカプセル設置位置へと順次、多段状に埋設するための埋設工法であって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記最下位に設置されるカプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔工程と、該削孔ロッド内に上記多段状に設置される該各々のカプセルを該各々の埋設深さに対応する各々のカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置工程と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入工程と、該充填材投入後、該各々のカプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該各々のカプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入工程と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該各々のカプセル設置位置の各々のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設工程と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該各々のカプセルを該各々のカプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設工程とを含み、これら上記ガイドパイプ挿入配置工程、上記充填材投入工程、上記カプセル挿入工程、上記カプセル仮埋設工程及び上記カプセル埋設工程が各々のカプセル設置位置への埋設毎に順次繰り返され、該最上位に設置されるカプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻工程とを含んでなることを特徴とするカプセル型センサ埋設工法にある。
【０００８】
又、請求項３記載の工法の発明は、上記削孔工程に、上記埋設孔を削孔する円筒状の削孔ロッドの内周面内に地上から泥水を圧送注入し、該圧送した泥水を削孔ロッドの下端部から噴出させ、該泥水及び削孔により生ずる掘削屑を削孔ロッドの外周面と埋設孔の内面との間隙から地上に排出させる泥水循環工程を含んでなることを特徴とするものであり、又、請求項４記載の工法の発明は、上記各々のカプセル埋設後、上記地盤面から上記充填材の上面までの深さを計測する深さ計測工程を含んでなることを特徴とするものである。
【０００９】
又、請求項５記載のシステムの発明は、河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられるカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中にカプセルの設置仕様に基づくカプセル設置位置に埋設するための埋設システムであって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記カプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔部と、該削孔ロッド内に該カプセルを該埋設深さに対応するカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置部と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入部と、該充填材投入後、該カプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該カプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入部と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該カプセル設置位置のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設部と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該カプセルを該カプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設部と、該カプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻部とを備えてなることを特徴とするカプセル型センサ埋設システムにある。
【００１０】
又、請求項６記載のシステムの発明は、河川護岸の洗掘現象等の検出に用いられる複数個のカプセル型センサ（以下、単に「カプセル」ともいう。）を地中に各カプセルの設置仕様に基づく最下位のカプセル設置位置から最上位のカプセル設置位置へと順次、多段状に埋設するための埋設システムであって、上記地中に円筒状の削孔ロッドにより上記最下位に設置されるカプセルの地盤面からの所定の埋設深さに応じた深さの埋設孔を削孔する削孔部と、該削孔ロッド内に上記多段状に設置される該各々のカプセルを該各々の埋設深さに対応する各々のカプセル設置位置まで挿入案内可能な内周面をもつガイドパイプを挿入配置するガイドパイプ挿入配置部と、該削孔ロッドを所定の深さまで引き抜き後、砕石や砂利等の充填材を該削孔ロッドの内周面と該ガイドパイプの外周面との間隙を介して該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間に投入する充填材投入部と、該充填材投入後、該各々のカプセルを真空ポンプに接続された吸引管の下端部の真空パッドで負圧吸着した吊下状態で該ガイドパイプの内周面により地盤面から該各々のカプセル設置位置まで案内挿入するカプセル挿入部と、該ガイドパイプを所定の深さまで引き抜いて該ガイドパイプの外周面と該埋設孔の内面との間の充填材で該各々のカプセル設置位置の各々のカプセルを仮埋設するカプセル仮埋設部と、該真空ポンプによる真空パッドの負圧吸着を解除して吸引管及び真空パッドを引き抜いて該充填材で該各々のカプセルを該各々のカプセル設置位置に埋設固定するカプセル埋設部とを備え、これら上記ガイドパイプの挿入配置、上記充填材の投入、上記カプセルの挿入、上記カプセルの仮埋設及び上記カプセルの埋設が各々のカプセル設置位置への埋設毎に順次繰り返され、該最上位に設置されるカプセル埋設後、該削孔ロッド、該吸引管、該真空パッド及び該ガイドパイプの抜き去りにより生ずる埋設孔内の残部空間に充填材や土等の埋戻材を投入して埋め戻す埋戻部とを備えてなることを特徴とするカプセル型センサ埋設システムにある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許