特許ウォッチ

公開番号2024061467
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169436
出願日2022-10-21
発明の名称地質試料採取方法
出願人個人
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類E02D 1/04 20060101AFI20240425BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】掘削する深さや地盤の状態にかかわらず、地質試料を確実に採取することができるとともに、作業効率をよくすることのできる、地質試料採取方法を提供する。
【解決手段】地中を掘削する掘削工程と、インナーロッド22内にインナーチューブアセンブリ4を固定するインナーチューブアセンブリ固定工程と、インナーチューブアセンブリ4内に地質試料を採取する地質試料採取工程と、スライド管固定用ラッチ64の係合状態を解除するスライド管固定用ラッチ解除工程と、ラッチ傾倒防止部634を軸方向先端側に移動させるラッチ傾倒防止部解除工程と、インナー固定用ラッチ62を係止溝26から解除するインナー固定用ラッチ解除工程と、ウォータースイベル3の給排水を入れ替える給排水入替工程と、インナーチューブアセンブリ4を二重管2の基端側へと押し戻し回収するインナーチューブアセンブリ回収工程とを有する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
アウターロッドおよびインナーロッドからなる二重管により地中を掘削する二重管掘削装置を用いた地質試料採取方法であって、
ウォータースイベルによって前記インナーロッドの基端側から掘削水を供給し、かつ前記アウターロッドの内周面と前記インナーロッドの外周面との間の隙間を通って戻る前記掘削水を基端側から排水するとともに、前記二重管掘削装置によって前記二重管を回転および前進させて、地質試料を採取する深さまで地中を掘削する掘削工程と、
インナーチューブアセンブリを前記インナーロッドの基端側から挿入し、かつ前記ウォータースイベルによって供給される押入水の水圧によって先端側の所定位置まで押入することで、付勢力によって自動的に拡開するインナー固定用ラッチを前記インナーロッドの内壁面の係止溝に係合させて前記インナーチューブアセンブリを固定するインナーチューブアセンブリ固定工程と、
前記二重管掘削装置によって前記二重管を回転および前進させて、掘削された地質試料を先端から流入させて前記インナーチューブアセンブリ内に採取する地質試料採取工程と、
オーバーショットを前記インナーロッドの基端側から挿入し、前記ウォータースイベルによって供給される押入水の水圧によって押入することで、前記インナーチューブアセンブリのスライド管固定用ラッチを傾倒させてラッチ解除用スライド管との係合状態を解除するスライド管固定用ラッチ解除工程と、
係合状態が解除された前記ラッチ解除用スライド管を前記ウォータースイベルによる押入水の水圧により先端側に押してメインシャフトの外周面に沿って軸方向先端側にスライドさせることにより、ラッチ傾倒防止部を軸方向先端側に移動させて前記インナー固定用ラッチに対する当接状態を解除するラッチ傾倒防止部解除工程と、
スライドされる前記ラッチ解除用スライド管により前記インナー固定用ラッチを付勢力に抗して内方向に傾倒させて前記係止溝から解除するインナー固定用ラッチ解除工程と、
前記ウォータースイベルの給水と排水とを入れ替える給排水入替工程と、
前記ウォータースイベルによって前記アウターロッドと前記インナーロッドの間の隙間に回収水を注入し、先端から前記インナーロッド内を通って基端側に戻る前記回収水の水圧によって前記インナーチューブアセンブリを前記インナーロッドの基端側に押し戻して回収するインナーチューブアセンブリ回収工程と
を有する前記地質試料採取方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重管掘削装置を用いて地質試料を採取する地質試料採取方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネル工事では、本格的な掘削作業を進める前に地中に含まれる重金属量などの地質調査を実施するために地質資料が採取される。重金属が多く含まれている土壌は産業廃棄物として処理する必要があり、地質調査によって事前準備ができるため掘削作業をスムーズに進めることができるようになる。
【０００３】
従来、このような地質を調査するための地質試料（土、砂、砂利、砕石など）の採取には、地中を掘削する掘削装置（ボーリングマシン）が用いられている。
【０００４】
例えば、特開２００７－７０８７０号公報には、掘削装置としてロータリーパーカッションドリルを用いる地盤調査工法が開示されている（特許文献１）。具体的には、アウターロッドとインナーロッドからなる二重管で掘削し、前記インナーロッドを地盤のコアを採取するサンプラ（以下「インナーチューブアセンブリ」ともいう）と交換した後、サンプラの先端を地盤に当接させた状態で、ドリルの駆動部からサンプラに対して所定のスラスト力及び所定の連続した打撃力を作用させて、サンプラを地盤に貫入させ、前記サンプラをワイヤーラインで引き上げることで、地質試料を採取することができるとされている。
【０００５】
また、特開平１１－６１７９３号公報には、前記サンプラに関して、アウターロッドの内壁面に形成された係止溝に係合するラッチを有するサンプリング装置が開示されている（特許文献２）。この特許文献２によれば、前記ラッチは、回収時にワイヤーにより入口側に引っ張ることで前記係止溝との係合が解除され、インナーチューブアセンブリを回収することができるとされている。
【０００６】
しかしながら、これら特許文献１および特許文献２に記載された発明においては、回収時に引っ張り上げる際のインナーチューブアセンブリ等に係る重力を利用してラッチを解除させる構造となっているため、トンネル工事の地質調査のように水平方向や上り勾配方向に掘削する場合には、重力が利用できずラッチが外れないという問題があった。
【０００７】
そこで、本願の出願人は、水平方向や上り勾配方向に掘削する状況において地質試料を採取したインナーチューブを確実に回収することのできる、インナーチューブアセンブリおよびインナーチューブ回収方法等に関する発明を提案し、特許権を得ている（特許文献３）。具体的には、オーバーショットを連結する際の押し込む力によって、アウターロッドとの固定を解除可能にすることで、解除時にワイヤーで引っ張る必要が無く、水平方向や上り勾配方向に掘削する場合にも解除できるようにした。また、アウターロッドとの固定を解除した後のインナーチューブは、アウターチューブ内に流れ込む地下水の水圧で押し戻して回収するか、またはワイヤーで引き抜くことにより回収するようになっている。
【０００８】
ところで、特開２０１９－７３８６４号公報には、多量湧水・高圧湧水がある自立した地山において、水平方向にシングル管（インナーロッド）をボーリングすることで地質試料を採取する水平ボーリング工法が開示されている（特許文献４）。具体的には、前記地山の口元孔壁に地山コーキングを介して設置した口元管を設け、前記口元管にインナーロッドを挿入し、このインナーロッドと地山の間に口元管側から水を送りながらボーリングマシンによるインナーロッドの給進と打撃・回転によってインナーロッドの先端に取り付けたコアビットで掘削し、この掘削によって削り取ったコア（地質試料）をリバース水と湧水圧によってインナーロッドの基端側へ送って回収するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２００７－７０８７０号公報
特開平１１－６１７９３号公報
特許第６６７５０４０号公報
特開２０１９－７３８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献４に記載された発明においては、サンプラを用いずに掘削された地質試料をインナーロッドの基端側に押し流す方法であるため、口元から深い位置から地質試料を採取する場合にはインナーロッドの途中で前記地質試料が詰まり、回収できないという問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許