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公開番号2025015021
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023118074
出願日2023-07-20
発明の名称湧水観測装置および湧水観測方法
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類E02D 1/06 20060101AFI20250123BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】切羽近辺に人を配置することなく、効率的に切羽前方の湧水の状態を把握することのできる、湧水観測装置および湧水観測方法を提案する。
【解決手段】ボーリング孔BHに挿入される湧水観測用のロッド2と、ロッド2に連結されてロッド2を軸方向に移動させる移動装置3と、ロッド2に設けられたレーザー発光手段4と、移動装置3に設けられたターゲット5とを備える湧水観測装置1である。移動装置3は、ロッド2に対して着脱可能である。移動装置3をロッド2に取り付ける際にレーザー発光手段4から照射されたレーザー光Lをターゲット5の照準に合わせると移動装置3の位置決めが行われるように、レーザー発光手段4およびターゲット5が設けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ボーリング孔に挿入される湧水観測用のロッドと、
前記ロッドに連結されて、前記ロッドを軸方向に移動させる移動装置と、
前記ロッドおよび前記移動装置のうちのいずれか一方に設けられたレーザー発光手段と、
前記ロッドおよび前記移動装置のうちの他方に設けられたターゲットと、を備える湧水観測装置であって、
前記移動装置は、前記ロッドに対して着脱可能であり、
前記移動装置を前記ロッドに取り付ける際に前記レーザー発光手段から照射されたレーザー光を前記ターゲットに合わせると前記移動装置の位置決めが行われるように、前記レーザー発光手段および前記ターゲットが設けられていることを特徴とする、湧水観測装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記移動装置に、複数のターゲットが同軸線上に設けられており、
前記レーザー発光手段が、前記ロッドの前記ボーリング孔からの突出部分に固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の湧水観測装置。
【請求項３】
前記移動装置は、重機のブームに装着されたガイドシェルと、
前記ガイドシェルに沿ってスライドするドリフターと、
前記ドリフターの先端に装着されたシャンクロッドと、を備えており、
前記シャンクロッドは、前記ロッドに接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載の湧水観測装置。
【請求項４】
前記レーザー発光手段に水準器が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の湧水観測装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の湧水観測装置を利用した湧水観測方法であって、
前記移動装置により前記ロッドを押し込むことで、前記ロッドを前記ボーリング孔内に挿入するロッド挿入工程と、
前記ボーリング孔に設置された前記ロッドを利用して前記ボーリング孔内の湧水を観測する湧水観測工程と、
前記移動装置により前記ロッドを引き出すことで、前記ボーリング孔から前記ロッドを回収するロッド回収工程と、を備えており、
前記湧水観測工程では、前記ロッドから前記移動装置を取り外した状態で湧水の観測を行い、
前記ロッド回収工程では、前記レーザー光を前記ターゲットの照準に合わせて前記移動装置の位置決めを行う作業と、前記移動装置を前記ロッドに連結する作業と、前記移動装置により前記ロッドを前記ボーリング孔から引き出す作業と、を行うことを特徴とする、湧水観測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル工事において湧水の測定に使用する湧水観測装置および湧水観測方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
トンネル工事では、切羽前方の地質や湧水区間の状況を事前に把握することが、地山の安定性確保や工事の安全管理のうえで重要である。切羽前方の地質や地下水状況（水理特性等）の探査方法として、先進ボーリング（例えば、水平調査ボーリング）を行う場合がある。
先進ボーリングにより地下水状況を観測する場合において、パッカーをボーリング孔先端の湧水区間まで挿入し、当該パッカーを拡張することで他の区間と区切り、パッカーにより区切られた湧水区間において湧水の水圧等を測定する場合がある。ボーリング孔先端部にパッカーを配置する場合は、パッカーが設けられたロッドに他のロッドを継ぎ足しながらボーリング孔に挿入するのが一般的であるが、この作業を人力により行う場合がある。
ところが、パッカーを挿入および回収する作業を人力で行う場合は、切羽の直下に人が立ち入る必要があるため、安全を確保するために細心の注意が必要となる。また、切羽の天端付近等の高所にあるボーリング孔を利用して地下水状況を観測する場合には、作業者の足場を確保する必要があり、手間がかかる。
【０００３】
ここで、特許文献１には、ドリルジャンボを利用する施工方法が開示されている。かかる方法によれば、人が切羽直下に立ち入る必要がなく、高所での作業も可能である。また、ロッドの挿入および引き抜く作業も機械で行うため、人力に比べて作業負担が小さい。
なお、切羽前方の湧水状況の調査は、数日から１か月程度の長期間にわたることがある。この場合には、他の切羽での作業を実施するために、ドリルジャンボとパッカー装置とを切り離し、測定完了後に再びドリルジャンボとパッカー装置とを連結して回収する。
パッカーを回収する際には、ドリルジャンボのガイドシェルをパッカー装置の口元位置に配置する必要があるが、この位置合わせ作業は、切羽近辺に配置された監視員の合図により行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－２７４５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、切羽近辺に人を配置せずとも、効率的に切羽前方の湧水の状態を把握することのできる、湧水観測装置および湧水観測方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の湧水観測装置は、ボーリング孔に挿入される湧水観測用のロッドと、前記ロッドに連結されて、前記ロッドを軸方向に移動させる移動装置と、前記ロッドおよび前記移動装置のうちのいずれか一方に設けられたレーザー発光手段と、前記ロッドおよび前記移動装置のうちの他方に設けられたターゲットとを備えるものである。前記移動装置は、前記ロッドに対して着脱可能であり、前記移動装置を前記ロッドに取り付ける際に前記レーザー発光手段から照射されたレーザー光を前記ターゲットに合わせると前記移動装置の位置合わせが完了するように、前記レーザー発光手段および前記ターゲットが設けられている。なお、ロッドは、パッカーを備えるパッカー装置と、パッカー装置の基端側（孔口側）に連結された二重管ロッドとにより構成されている。
【０００７】
また、前記湧水観測装置を利用した本発明の湧水観測方法は、前記移動装置により前記ロッドを押し込むことで、前記ロッドを前記ボーリング孔内に挿入するロッド挿入工程と、前記ボーリング孔に設置された前記ロッドを利用して前記ボーリング孔内の湧水を観測する湧水観測工程と、前記移動装置により前記ロッドを引き出すことで、前記ボーリング孔から前記ロッドを回収するロッド回収工程とを備えている。前記湧水観測工程では、前記ロッドから前記移動装置を取り外した状態で湧水の観測を行う。また、前記ロッド回収工程では、前記レーザー光を前記ターゲットに合わせて前記移動装置の位置決めを行う作業と、前記移動装置を前記ロッドに連結する作業と、前記移動装置により前記ロッドを前記ボーリング孔から引き出す作業とを行う。
【０００８】
かかる湧水観測装置および湧水観測方法によれば、移動装置またはロッドに設けられたレーザー発光手段のレーザー光をターゲットに合わせることによりロッドに対する移動装置の位置合わせが完了するため、ロッドに移動装置を装着する際に、移動装置のオペレーターだけでも、ロッド回収工程を行うことが可能になる。また、移動装置を利用して、ロッドの挿入および回収を行うため、人力に比べて作業の手間を低減できる。
【０００９】
同軸線上に設けられた複数のターゲットを使用すれば、より正確に位置合わせを行うことができる。このとき、複数のターゲットは移動装置に固定し、前記レーザー発光手段は前記観測用ロッドの前記ボーリング孔からの突出部分に固定するのが望ましい。
なお、前記移動装置は、重機（例えば、ドリルジャンボ）のブームに装着されたガイドシェルと、前記ガイドシェルに沿ってスライドするドリフターと、前記ドリフターの先端に装着されて前記ロッドに接続可能なシャンクロッドとを備えたものであってもよい。
また、前記レーザー発光手段に水準器が設けられていれば、レーザー光の水平性を確保でき、位置合わせ時のズレの調整をより正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の湧水観測装置および湧水観測方法によれば、移動装置のオペレーターだけでもロッド回収工程を行うことが可能になり、ひいては、効率的に切羽前方の湧水の状態を把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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