JP2003066155A

JP2003066155A - 地山状況検出方法及び検出装置

Info

Publication number: JP2003066155A
Application number: JP2001261235A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Itakura; 賢一板倉; Masao Nakada; 雅夫中田; Hiroshi Yamaji; 宏志山地
Original assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2021-08-30
Also published as: JP4446634B2

Abstract

(57)【要約】【課題】削孔途中の地層や削孔距離に係わりなく、地
山状況を正確に検出することが出来る地山状況検出方法
及び検出装置を提供する。【解決手段】ボアホール３を削孔するビット１９に隣
接する掘削ロッド２０に歪ゲージ２２を設け、後続の中
間ロッド１５を介してビット１９に衝撃力を作用させ、
地山からの反射波を歪ゲージ２２で検出する。解析装置
で、この反射波の波形を解析することにより、対象とな
る地山状況を特定する。削孔用のビット１９に隣接する
位置で、衝撃力の反射波を検出することにより、削孔途
中の地層や、削孔距離に係わりなく、地山からの反射波
を正確に検出することが出きるので、地山状況を正確に
検出することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉱山や土木の坑
道、トンネル掘進において、切羽奥部の地山の状況を事
前に把握するための地山状況検出方法及び検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】鉱山や土木の坑道、トンネル掘進では、
切羽奥部の地山状況を事前に把握することが強く望まれ
ている。そのために、切羽面から、しばしば回転削孔機
や打撃式削岩機による削孔を行ない、削孔中の繰粉やコ
ア、削孔機の機械量データ（回転削孔機のトルク、推
力、削孔速度、回転数や、打撃式削岩機の打撃力、フィ
ード圧、回転圧、削孔速度等）の変化から削孔中の地層
の種類に関する情報を得ている。また、削孔したボアホ
ールにＴＶカメラなどを挿入して、映像を通して地層の
種類を確認する検層も行なわれることがある。

【０００３】地山状況検出のための削孔は、通常、切羽
面から、例えば、３０ｍ程度先まで行なわれる。このと
き削孔用の中間ロッドとして、長さが３ｍ、直径が３０
〜４０ｍｍの中空の中間ロッドが使用される。これらの
中間ロッドは、削孔距離に合わせて、ジョイントにより
順次接続して使用する。このため、削孔距離が切羽面か
ら深くなると穴曲がりが発生することが多い。

【０００４】一方、削孔機の機械量データの変化から地
層の種類に関する情報を得て、地山状況を検出する場
合、切羽面から浅い範囲では、地山とロッドの接触によ
る打撃エネルギーの損失、ロッド間の接続部による打撃
エネルギーの損失が少ないため、比較的正確に地層の種
類を検出することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】削孔距離が長くなる
と、中間ロッドの接合部で発生する打撃エネルギーの損
失が増加する。削孔に曲がりが発生し中間ロッドと削孔
の壁面との接触による損失が発生する、ことなどによ
り、機械量データがビット先端の情報を反映しなくな
り、地層の検出が正確に行なわれなくなる。

【０００６】上記の事情に鑑み、本発明は、削孔途中の
地層や削孔距離に係わりなく、地山状況を正確に検出す
ることが出来る地山状況検出方法及び検出装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項１は、目的とする位置の地山に接触
させた削孔用のビット（１９）に、前記地山に押し込む
方向の衝撃力を与え、この衝撃力の反射波を検出して、
この反射波の波形から地山状況を検出するようにした。

【０００８】また、本発明の請求項２は、請求項１記載
の発明において、前記反射波は、前記掘削用のビット
（１９）に近接した位置で検出するようにした。

【０００９】また、本発明の請求項３は、請求項１記載
の発明において、前記ビット（１９）を装着した掘削ロ
ッド（２０）の歪を、前記衝撃力の反射波として検出す
るようにした。

【００１０】また、本発明の請求項４は、請求項１記載
の発明において、前記ビット（１９）を装着した掘削ロ
ッド（２０）の振動を、前記衝撃力の反射波として検出
するようにした。

【００１１】また、本発明の請求項５は、請求項３又は
４記載の発明において、前記検出した反射波の波形を、
有線もしくは無線の通信回線を介して受信し、リアルタ
イムで地山状況を検出するようにした。

【００１２】また、本発明の請求項６は、請求項３又は
４記載の発明において、１本のボアホール（３）の削孔
を行なう間、前記掘削ロッド（２０）の歪もしくは振動
を、該掘削ロッド（２０）に設けられた記憶手段に記録
させ、該記憶手段に記録されたデータに基づいて、オフ
ラインで地山状況を検出するようにした。

【００１３】また、本発明の請求項７は、掘削ロッド
（２０）と、該掘削ロッド（２０）の先端に固定された
削孔用のビット（１９）と、該ビット（１９）を地山に
押し込む方向の衝撃力を発生させる打撃手段（１１）
と、前記衝撃力の反射波を検出する検出手段（２２、２
３）と、該検出手段（２２、２３）によって検出された
前記衝撃力の反射波を記録する記憶手段（２６）と、を
設けて構成した。

【００１４】また、本発明の請求項８は、請求項７記載
の発明において、前記検出手段（２２、２３）は、前記
掘削ロッド（２０）の前記ビット（１９）に近接した位
置に配置されている、構成とした。

【００１５】また、本発明の請求項９は、請求項７記載
の発明において、前記記憶手段（２６）を、前記掘削ロ
ッド（２０）に配置して、構成した。

【００１６】また、本発明の請求項１０は、請求項７記
載の発明において、前記掘削ロッド（２０）は、前記検
出手段（２２、２３）を備え、前記ビット（１９）に接
続される第１のアダプタロッド（２１）と、前記記憶手
段（２６）を備え、第１のアダプタロッド（２１）に接
続される第２のアダプタロッド（２５）で構成した。

【００１７】また、本発明の請求項１１は、請求項８記
載の発明において、前記検出手段を、ビット（１９）に
接続された第１のアダプタロッド（２１）の歪を検出す
る歪ゲージ（２２）で構成した。

【００１８】また、本発明の請求項１２は、請求項８記
載の発明において、前記検出手段を、ビット（１９）に
接続された第１のアダプタロッド（２１）の振動を検出
する加速度計（２３）で構成した。

【００１９】また、本発明の請求項１３は、請求項７記
載の発明において、前記記憶手段（２６）は、前記掘削
ロッド（２０）から独立して設けられており、前記検出
手段（２２、２３）と前記記憶手段（２６）とを、有線
もしくは無線の通信回線で接続し、前記記憶手段は、前
記検出手段（２２、２３）の出力をオンラインで記録す
るように構成した。

【００２０】また、本発明の請求項１４は、請求項７記
載の発明において、前記記憶手段（２６）は、前記掘削
ロッド（２０）に着脱自在に構成されている。

【００２１】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載の限定拘束されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】本発明の請求項１によると、目的とする
位置の地山に衝撃力を加え、その衝撃力の反射波の波形
に基づいて、地山状況を検出するようにしたので、途中
の地層や削孔距離にかかわらず、地山状況を正確に検出
することが出来る。また、検出位置のデータ（Ｌ）と地
山状況を組み合わせて表示することにより、地層内の可
視化を実現することが出来る。

【００２３】また、本発明の請求項２によると、削孔用
のビットに近接した位置で前記衝撃力の反射波を検出す
るようにしたので、反射波の伝播中の減衰が無く、より
正確に反射波を検出することが出来、地山状況を正確に
検出することが出来る。

【００２４】また、本発明の請求項３又は４によると、
掘削ロッドの歪もしくは振動を衝撃力の反射波として検
出するようにしたので、簡単な構成で、反射波を正確に
検出することが出来る。

【００２５】また、本発明の請求項５によると、検出し
た前記衝撃力の反射波をオンラインで記録して地層を解
析することが出来るので、市街地におけるトンネルの掘
削等の場合には、既に埋設されているトンネルや配管等
の障害物を検知して、災害の発生を防止することが出来
る。

【００２６】また、本発明の請求項６によると、検出し
た前記衝撃力の反射波を記録し、オフラインで解析する
ようにしているので、通信回線における雑音の侵入が無
く、より正確に地山状況を解析することが出来、より正
確な地層の検出を行なうことが出来る。

【００２７】また、本発明の請求項７によると、衝撃力
の反射波を検出する検出手段を設けているので、掘削ロ
ッドの振動を直接検出することが出来、従来の機械量デ
ータから地山状況を推測するもののように、間接的なデ
ータから地山の状況を検出するものに比べ、より正確に
地山状況を検出することが出来る。

【００２８】また、本発明の請求項８によると、ビット
に近接した位置で衝撃力の反射波を検出するので、より
正確な地層の検出を行なうことが出来る。

【００２９】また、本発明の請求項９によると、掘削ロ
ッドに設けられた記憶手段により雑音の少ないデータを
記録することが出来、より正確な地層の検出を行なうこ
とが出きる。

【００３０】また、本発明の請求項１０によると、検出
手段を配置するアダプタロッドと、記憶手段を配置する
アダプタロッドを別体として構成したので、各アダプタ
ロッドの製造を容易にすることが出来る。

【００３１】また、本発明の請求項１１又は１２による
と、掘削ロッドの歪もしくは振動を衝撃力の反射波とし
て検出するようにしたので、簡単な構成の地山状況検出
装置を得ることが出来、しかも、地山状況を正確に検出
することが出来る。

【００３２】また、本発明の請求項１３によると、検出
した前記衝撃力の反射波をオンラインで記録して地層を
解析することが出来るので、市街地におけるトンネルの
掘削等の場合には、既に埋設されているトンネルや配管
等の障害物を検知して、災害の発生を防止することが出
来る。

【００３３】また、本発明の請求項１４によると、記憶
手段に作業現場の場所等を記録したラベルを付けて保管
することが出来、坑道やトンネル掘進以外の目的にも使
用することが出来る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１乃至図３は本発明の実施形態を
示すもので、図１は、打撃式削岩機を用いた本発明によ
る地山状況検出装置の構成図、図２は、図１における地
山状況検出装置に使用する解析装置の構成図、図３は、
地山状況による衝撃力の反射波を示す特性図である。

【００３５】地山状況検出装置１０は、図１に示すよう
に、坑道やトンネルを掘進する地山１の切羽面２から地
山１に向けてボアホール３を削孔する。打撃手段１１
は、載置台１２に固定されている。なお、載置台１２
は、紙面の左右方向である矢印Ｘ方向と、紙面の前後方
向（Ｙ方向）及び紙面の上下方向である矢印Ｚ方向に移
動可能になっている。

【００３６】前記打撃手段１１は、シャンクロッド１３
と、図示しない駆動源を有している。この駆動源は、移
動自在なピストン（図示せず）を有し、このピストンを
シャンクロッド１３に衝突させることにより、、矢印Ｘ
方向に間欠的な衝撃力を作用させるように構成されてい
る。

【００３７】掘削ロッド２０は、その先端（図１の紙面
左側）から、後述する第１のアダプタロッド２１、第２
のアダプタロッド２５、削孔深さに応じて順次接続され
る複数の中間ロッド１５で構成されている。第１のアダ
プタロッド２１と第２のアダプタロッド２５、第２のア
ダプタロッド２５と中間ロッド１５は、それぞれ図示し
ないスリーブで接続されている。また、隣接する中間ロ
ッド１５は、互いにスリーブ１６を介して接続されてい
る。

【００３８】また、第１のアダプタロッド２１の後端面
と第２のアダプタロッド２５の先端面、第２のアダプタ
ロッド２５の後端面と中間ロッド１５の先端面、隣接す
る中間ロッド１５、１５の後端面と先端面は、それぞれ
接触している。また、第１のアダプタロッド２１の先端
には、図示しないスリーブを介して削孔用のビット１９
が、第１のアダプタロッド２１に先端面に接触するよう
に接続されている。

【００３９】前記第１のアダプタロッド２１は、中空の
ロッドで形成されている。この第１のアダプタロッド２
１には、複数の歪ゲージ２２と、加速度計２３が配置さ
れている。なお、歪ゲージ２２と加速度計２３は、必ず
しも両方を同時に配置する必要は無く、いずれか一方の
みを設けるようにしてもよい。

【００４０】前記第２のアダプタロッド２５は、中空の
ロッドで形成されている。この第２のアダプタロッド２
５には、前記歪ゲージ２２や加速度計２３の出力を増幅
する増幅回路（図示せず）と、増幅された出力を変調す
る変調回路（図示せず）と、変調された反射波の波形デ
ータを記録するＩＣメモリレコーダ（図示せず）を備え
ている。そして、ＩＣメモリレコーダには、ＩＣメモリ
２６が着脱自在に支持されている。

【００４１】なお、前記第１のアダプタロッド２１と第
２のアダプタロッド２５は、前記中間ロッド１５と同じ
外径を有し、長さは数１０〜５０ｃｍ程度に形成されて
いる。また、第１のアダプタロッド２１と第２のアダプ
タロッド２５は、一体で構成してもよい。

【００４２】また、前記中間ロッド１５と第１及び第２
のアダプタロッド２１、２５の軸心部の穴は連通してお
り、図示しない供給装置から供給される削孔水を、当該
連通する孔を介してビット１９の先端から流出させ、ビ
ット１９で破壊された地山の破片を切羽面２から排出す
る。

【００４３】解析装置３０は、図２に示すように、前記
ＩＣメモリ２６の記憶内容を読み出すＩＣメモリレコー
ダ３１と、復調回路３２と、ＡＤコンバータ３３及びパ
ソコン３４を備えている。

【００４４】このような構成で、載置台１２を矢印Ｘ方
向に移動させ、打撃手段１１を待機位置へ移動させた状
態で、それぞれスリーブ１６を介して打撃手段１１側か
ら、中間ロッド１５、第２のアダプタロッド２５、第１
のアダプタロッド２１及びビット１９を接続し、掘削ロ
ッド２０を形成する。このとき、ビット１９の後端面と
第１のアダプタロッド２１の先端面、第１のアダプタロ
ッド２１の後端面と第２のアダプタロッド２５の先端
面、第２のアダプタロッド２５の後端面と中間ロッド１
５の先端面は、それぞれ接触している。

【００４５】次いで、スリーブ１６を介してビット１９
を一体に接続した掘削ロッド２０を、図示しない支持台
で、切羽面２に対して所要の位置に支持し、ビット１９
の先端を地山１の切羽面２に当接させる。載置台１２を
移動させ、前記支持台に支持された掘削ロッド２０の後
端（中間ロッド１５の後端面）に、打撃手段１１のシャ
ンクロッド１３の先端をスリーブ１６を介して接続す
る。

【００４６】そして、載置台１２を切羽２側に向けて移
動させるようにして、打撃手段１１のシャンクロッド１
３を介して掘削ロッド２０を切羽２側に押し、ビット１
９を切羽２に所要の力で押し付ける。

【００４７】この状態で、打撃手段１１を作動させ、打
撃手段１１のピストンをシャンクロッド１３の後端に衝
突させて衝撃力を与える。すると、この衝撃力によって
シャンクロッド１３に生じた応力波が、中間ロッド１
５、第２のアダプタロッド２５、第１のアダプタロッド
２１を伝播してビット１９に伝わり、ビット１９の前方
の地山をそのエネルギにより破壊する。即ち、この実施
形態では、打撃手段１１が削孔用の駆動源を兼ねてい
る。

【００４８】このとき、図示しない供給装置から第２及
び第１のアダプタロッド２５、２１、中間ロッド１５の
軸心の連通する孔を通してビット１９の先端部からボア
ホール３内に削孔水を供給する。すると、ビット１９に
より破壊された地山の破片が削孔水により流されて、ボ
アホール３の内周面と第１及び第２のアダプタロッド２
１、２５、スリーブ１６及び中間ロッド１５の外周面と
の間を通り、切羽面２から排出される。

【００４９】ビット１９に伝播された応力波のエネルギ
は、その全てが地山の破壊に消費されるのではなく、一
部は地山内へ拡散し、一部は反射波として再びビット１
９へと戻ってくる。そして、ビット１９へ戻ってきた反
射波は、第１のアダプタロッド２１、第２のアダプタロ
ッド２５、中間ロッド１５及びシャンクロッド１３へ伝
播され、第１のアダプタロッド２１、第２のアダプタロ
ッド２５、中間ロッド１５及びシャンクロッド１３の歪
や振動として消費される。このとき、第１のアダプタロ
ッド２１の歪や振動の大きさを、歪ゲージ２２や加速度
計２３で電圧の変化として検出し、その電圧の変化を変
調してＩＣメモリ２６に記憶する。

【００５０】ここで、切羽２からの深さＬが数〜数１０
ｍｍごとに、地山１の内部の地山状況を検出する場合に
は、別途、図示しない計測手段（リニアエンコーダ等）
で打撃手段１１（載置台１２）の位置、即ち、切羽面２
からのボアホール３の深さＬを検出し、記録しておく。

【００５１】削孔が進行してボアホール３の深さＬが、
接続された掘削ロッド２０（第１のアダプタロッド２
１、第２のアダプタロッド２５及び中間ロッド１５）の
長さ程度に深くなったら、中間ロッド１５の後端からシ
ャンクロッド１３を外して、打撃手段１１を後退させ、
中間ロッド１５の後端に１本の中間ロッド１５を接続す
る。そして、その後端にシャンクロッド１３を接続す
る。同様に、削孔の進行にしたがって、順次、中間ロッ
ド１５を継ぎ足して所要の深さまで削孔を行なう。

【００５２】削孔距離が長くなり孔曲がりが発生する
と、中間ロッド１５やスリーブ１６の外周面とボアホー
ル３の内周面の接触が発生することがある。すると、打
撃手段１１のピストンをシャンクロッド１３に衝突させ
た衝撃力で、シャンクロッド１３に発生した応力波が、
中間ロッド１５、第２及び第１のアダプタロッド２５、
２１を介してビット１９まで伝播される間に、中間ロッ
ド１５が接触するボアホール３の内周面に吸収されてビ
ット１９に伝わる応力波が減衰する。また、中間ロッド
１５の接続個所が多くなり、接続部で発生する応力波の
減衰も大きくなる。

【００５３】従って、地山１内部の地山を破壊する応力
波も減衰し、その応力波に対応する地山からの反射波も
小さくなるが、検出手段としての歪ゲージ２２や加速度
計２３を備えた第１のアダプタロッド２１がビット１９
に隣接しているので、地層の途中に破砕帯等があって
も、あるいは削孔距離が長くなっても、地山に伝えられ
た応力波と、その応力波に対応する地山からの反射波
を、確実に検出することが出来る。

【００５４】所要の深さまで削孔すると、ボアホール３
からロッド１５、スリーブ１６、第２及び第１のアダプ
タロッド２５、２１及びビット１９を抜き出す。そし
て、第２のアダプタロッド２５に配置されたＩＣメモリ
２６を取り出し、このＩＣメモリ２６を、解析装置３０
のＩＣメモリレコーダ３１に取り付ける。また、パソコ
ン３４には、別途記録された位置データを入力してお
く。

【００５５】解析装置３０は、ＩＣメモリレコーダ３１
でＩＣメモリ２６に記憶されたデータを読み出し、復調
回路３２でＩＣメモリ２６に記憶された信号を復調し
て、ＡＤコンバータ３３を通してパソコン３４内にデー
タを取りこむ。パソコン３４は、ＩＣメモリ２６からの
反射波のデータを解析し、反射波の波形を抽出すると共
に、その反射波の波形から地山状況を特定する。

【００５６】図３は、実験により得られた各種の岩盤等
からの反射波の波形を示すもので、（Ａ）、（Ｂ）は、
凝灰岩、（Ｃ）は、花崗岩、（Ｄ）は、モルタル、
（Ｅ）は、軟鋼からの反射波の波形を示す。なお、図３
において、Ｉは、衝撃力により発生しビット１９に伝達
される応力波の波形であり、Ｒは、ビット１９を介して
伝達される岩盤からの反射波の波形である。

【００５７】従って、削孔中に検出された反射波の波形
と、実験により得られた反射波の波形とを比較すること
により、ＩＣメモリ２６から読み出された反射波の波形
がどのような種類の岩盤からの反射波であるかを特定す
ることが出来る。即ち、地山状況を検出することが出来
る。

【００５８】別途パソコン３４に入力された切羽２から
ビット１９までの距離Ｌと、反射波の波形を解析するこ
とにより得られた地山状況を組み合わせることにより、
切羽２から先にある地山１の内部の状況を正確に検出す
ることが出来る。

【００５９】同様の解析を、切羽２の複数個所で行な
い、それらの解析結果を組み合わせることで、切羽２か
ら先にある地山１の内部の状況を正確に検出することが
出来る。また、これらの解析結果を総合して、パソコン
３４のディスプレイ上や紙面に表示することにより、地
山１の内部の地山状況を可視化することが出来る。

【００６０】上記実施形態においては、打撃式削岩機を
用いた場合について説明したが、回転式削孔機を用いる
場合には、一定の距離（例えば、数ｍｍ〜数１０ｍｍ）
ごとに削孔作業を停止し、削孔用のビット１９を介して
地山に衝撃力を加え、その地山からの反射波を検出する
ことにより、地山状況を検出するるようにすればよい。

【００６１】また、上記実施形態においては、掘削ロッ
ド２０に衝撃力の反射波を検出する検出手段（歪ゲージ
２２、加速度計２３）と、検出結果を記録する記憶手段
（ＩＣメモリ２６）を配置し、オフラインで地山状況を
解析する場合について説明したが、前記記憶手段を掘削
ロッド２０の外部に設置して、前記検出手段と記憶手段
とを、有線もしくは無線の通信回線を通して接続し、検
出結果を外部で記録すると共に解析するように構成し、
地山状況をリアルタイムで解析するするようにしてもよ
い。

【００６２】図４は、本発明の他の実施の形態を示すも
ので、地山検出装置の機構部を示す構成図である。な
お、この実施の形態では、前記第１のアダプタロッドと
第２のアダプタロッドを一体に構成している。

【００６３】同図において、図１と同じものは同じ符号
をつけて示してある。第３のアダプタロッド３６の先端
（図４の左側）には、ねじ３６ａが形成され、このねじ
３６ａにビット１９が螺合して固定されている。また、
第３のアダプタロッド３６の軸部には、その先端側よ
り、歪ゲージ２２、該歪ゲージ２２の出力を増幅する増
幅回路と、増幅された出力を変調する変調回路と、変調
された反射波の波形を記録するＩＣメモリーレコーダを
構成する複数枚のプリント基板３７と、該プリント基板
に３７電力を供給する電池３９を保持する電池ホルダ４
０が配置されている。

【００６４】なお、前記各プリント基板３７と、電池ホ
ルダ４０は、防振用発泡スポンジ等の防振材で形成され
たシート４１を介して第３のアダプタロッド３６に取付
けられ、第３のアダプタロッド３６の振動により故障し
ないように保護されている。

【００６５】前記第３のアダプタロッド３６には、前記
ビット１９の取付け位置と歪ゲージ２２の取付け位置の
間、前記プリント基板３７の取付け位置と電池ホルダ４
０の取付け位置の間、及び、電池ホルダ４０の取付け位
置の後端側（図４の左側）に、それぞれフランジ４２、
４３、４５が設けられている。

【００６６】これらのフランジ４２とフランジ４３の外
周には、ビット１９で形成されるボアホール３の内径よ
り細くなるように形成された円筒状のカバー４７が、Ｏ
リング４６を介して歪ゲージ２２及びプリント基板３７
を覆うように装着されている。即ち、カバー４７は、歪
ゲージ２２とプリント基板３７を、ボアホール３の内周
面との接触から保護すると共に、Ｏリング４６との接触
により削孔水の侵入を防止し、歪ゲージ２２とプリント
基板３７を、削孔水からも保護するようになっている。

【００６７】また、フランジ４３とフランジ４５の外周
には、ビット１９で形成されるボアホール３の内径より
細くなるように形成された円筒状のカバー４９が、Ｏリ
ング４６を介して電池ホルダ４０を覆うように装着され
ている。即ち、カバー４９は、電池ホルダ４０を、ボア
ホール３の内周面との接触から保護すると共に、Ｏリン
グ４６との接触により削孔水の侵入を防止し、電池ホル
ダ４０を、削孔水からも保護するようになっている。

【００６８】そして、これらのカバー４７、４９は、フ
ランジ４５に着脱可能に取付けられた後カバー５０で固
定される。また、カバー４７と第３のアダプタロッド３
６の間には、例えば防振用発泡スポンジ等で形成された
保護部材５１が充填され、歪ゲージ２２やプリント基板
３７を保護するようになっている。

【００６９】このような構成としても、前記実施形態と
同様に、中間ロッド１５の先端に第３のアダプタロッド
３６を取付け、第３のアダプタロッド３６の先端に取付
けたビット１９を地山１に押しつけて、中間ロッド１５
の後端に加えられた衝撃力の応力波を、第３のアダプタ
ロッド３６を介してビット１９に伝達し、ビット１９に
より地山１に衝撃力を与える。この衝撃に対する地山１
の反射波は、ビットを介して第３のアダプタロッド３６
に伝達される。

【００７０】従って、前記実施形態と同様に、ビット１
９に近接した位置で、地山１からの反射波を検出するこ
とが出来るので、前記実施形態と同様の効果を得ること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】打撃式削岩機を用いた本発明による地山状況検
出装置の機構部の構成図。

【図２】図１における地山状況検出装置の解析装置の構
成図。

【図３】岩盤の種類による衝撃の入射波と反射波の関係
を示す特性図。

【図４】打撃式削岩機を用いた本発明による地山状況検
出装置の他の実施の形態を示す機構部の構成図。

【符号の説明】

３…ボアホール１１…打撃手段１９…ビット２０…掘削ロッド２１…掘削ロッド（第１のアダプタロッド）２２…検出手段（歪ゲージ）２３…検出手段（加速度計）２５…掘削ロッド（第２のアダプタロッド）２６…記憶手段（ＩＣメモリ）３０…解析装置３６…掘削ロッド（第３のアダプタロッド）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山地宏志千葉県流山市駒木518番地１号三井建設株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目的とする位置の地山に接触させた削孔
用のビットに、前記地山に押し込む方向の衝撃力を与
え、この衝撃力の地山からの反射波を検出し、この反射
波の波形から地山状況を検出する、ことを特徴とする地
山状況検出方法。
【請求項２】前記反射波は、前記削孔用のビットに近接
した位置で検出する、ことを特徴とする請求項１記載の
地山状況検出方法
【請求項３】前記ビットを装着した掘削ロッドの歪
を、前記衝撃力の反射波として検出する、ことを特徴と
する請求項１記載の地山状況検出方法。
【請求項４】前記ビットを装着した掘削ロッドの振動
を、前記衝撃力の反射波として検出する、ことを特徴と
する請求項１記載の地山状況検出方法。
【請求項５】前記検出した反射波の波形を、有線もし
くは無線の通信回線を介して受信し、リアルタイムで地
山状況を検出する、ことを特徴とする請求項３又は４記
載の地山状況検出方法。
【請求項６】１本のボアホールの削孔を行なう間、前
記掘削ロッドの歪もしくは振動を、該掘削ロッドに設け
られた記憶手段に記録させ、該記憶手段に記録されたデ
ータに基づいて、オフラインで地山状況を検出する、こ
とを特徴とする請求項３又は４記載の地山状況検出方
法。
【請求項７】掘削ロッドと、該掘削ロッドの先端に固定された削孔用のビットと、該ビットを地山に押し込む方向の衝撃力を発生させる打
撃手段と、前記衝撃力の反射波を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された衝撃力の反射波を記録す
る記憶手段と、を設けたことを特徴とする地山状況の検出装置。
【請求項８】前記検出手段は、前記掘削ロッドの前記
ビットに近接した位置に配置されている、ことを特徴と
する請求項７記載の地山状況検出装置。
【請求項９】前記記憶手段は、前記掘削ロッドに配置
されている、ことを特徴とする請求項７記載の地山状況
検出装置。
【請求項１０】前記掘削ロッドは、前記検出手段を備
え、前記ビットに接続される第１のアダプタロッドと、
前記記憶手段を備え、前記第１のアダプタロッドに接続
される第２のアダプタロッドを有する、ことを特徴とす
る請求項７記載の地山状況検出装置。
【請求項１１】前記検出手段は、前記ビットに接続さ
れる第１のアダプタロッドの歪を検出する歪ゲージであ
る、ことを特徴とする請求項８記載の地山状況検出装
置。
【請求項１２】前記検出手段は、前記ビットに接続さ
れる第１のアダプタロッドの振動を検出する加速度計で
ある、ことを特徴とする請求項８記載の地山状況検出装
置。
【請求項１３】前記記憶手段は、前記掘削ロッドから
独立して設けられており、前記検出手段と前記記憶手段
とは、有線もしくは無線の通信回線で接続され、前記記
憶手段は、前記検出手段の出力をオンラインで記録する
ように構成されている、ことを特徴とする請求項７記載
の地山状況検出装置。
【請求項１４】前記記憶手段は、前記掘削ロッドに着
脱自在に装着されている、ことを特徴とする請求項７記
載の地山状況検出装置。