JP2008231781A - 地中探査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地中を本掘削する前に埋設物の探査掘削を行う際、礫混入層や締め固まった土砂に対しても礫等に妨げられることなく容易に進入可能とすることによって、探査のための掘削速度を向上することができる地中探査装置を提供する。
【解決手段】探査棒の先部を構成する長尺管２の側方に１本又は複数本の短尺管３が固設されると共に、前記長尺管２と各短尺管３の先端に高圧水を噴射するノズル４ａ、４ｂが設けられ、地中に先行して進入する前記長尺管２のノズル４ａから離間した高い位置に前記短尺管３のノズル４ｂが設けられたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、地中を本掘削する前に埋設物の探査掘削を行うための地中探査装置であって、礫混入層や締め固まった土砂であっても容易に進入することができるようにした地中探査装置に関する。

従来、地盤に電柱や街路樹等を設ける際、その掘削予定区域について本掘削の前に埋設物の探査掘削を行う必要がある。この埋設物の探査掘削は、掘削予定区域内にガス管や上下水道管等の埋設物が存在するか否かを確認するために実施するものであり、代表的なものとして高圧流体を用いたものが知られている。

そこで、従来の技術として特許文献１を参照する。この文献の地中探査装置は、パイプの先端にノズルを固設し、ノズルの先端から高圧水を噴出するようにした複数本の探査棒を直進板によって互いに平行に結合すると共に、探査棒の外側に補助板を固設した構造を有するものである。また、この特許文献１には、ノズルの噴射口を直進板に沿って平状に形成した構造が記載されている。

さらに、特許文献２の地中探査装置は、高圧流体を噴出する噴射ノズルを有する探査棒を連結板により平行に複数本配置し、探査棒の先端部に設けた連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成した構造、又は連結板の先端縁部に刃を設けた構造を有するものである。
特許第３１９６０６６号公報 特許第３５９７３３５号公報

上記の特許文献１に記載された地中探査装置によれば、探査棒間に結合された直進板又は補助板によって地中埋設物の探査範囲を拡大することが可能であり、また地盤に対して垂直性と直進性とに優れた地中探査装置が得られるものであるが、探査棒間に結合された直進板によって両側の探査棒の間隔が広くなるため、この直進板が地中の礫に当った場合、それ以上地中に進入できないおそれがあり、或いは探査のための掘削速度が遅くなるという不都合があった。

また、特許文献２に記載された地中探査装置によれば、地中の礫が凸形状の連結板の傾斜に沿って移動するという利点を有するが、その礫の移動に時間を要し、探査のための掘削速度が遅くなるという不都合があった。

さらに、特許文献１及び２の構造において、各探査棒のノズルの高さがすべて同じであるため、礫が片方の探査棒の先端に当った場合、その片方の探査棒の高圧水の効果のみが礫の移動に有効となるだけであって、全体の掘削速度が遅くなるという不都合があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、地中を本掘削する前に埋設物の探査掘削を行う際、礫混入層や締め固まった土砂に対しても礫等に妨げられることなく容易に進入可能とすることによって、探査のための掘削速度を向上することができる地中探査装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するために、本発明における請求項１の地中探査装置は、探査棒の先部を構成する長尺管の側方に１本又は複数本の短尺管が固設されると共に、前記長尺管と各短尺管の先端に高圧水を噴射するノズルが設けられ、地中に先行して進入する前記長尺管のノズルから離間した高い位置に前記短尺管のノズルが設けられたことを特徴とする。

また、本発明による請求項２の地中探査装置は、請求項１において、前記長尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口と前記短尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口とが互いに異なる方向に形成されてなることを特徴とする。

また、本発明による請求項３の地中探査装置は、請求項１又は２において、前記長尺管と前記短尺管とが連結板で結合されたことを特徴とする。

さらに、本発明による請求項４の地中探査装置は、請求項１、２又は３において、前記長尺管の側方に設けられた短尺管の外側に補助板が結合されてなることを特徴とする。

本発明の地中探査装置は、長尺管又は短尺管のノズルから噴出する高圧水を利用して土壌を軟化し、この軟化した土壌に探査棒の先部を構成する長尺管及び短尺管を手作業で押し込んで地中に進入させるものであるため、機械作業のように土中への無理な進入がなく、埋設物を破損するおそれが極めて少ない。従って、ガス管、水道管等の危険埋設物の存在するような地中に対しても、この探査装置を用いて安全に掘り進むことが可能となる。

しかも、本発明の地中探査装置は、掘削の際、先ず先行して進入する長尺管に設けられたノズルから噴出される高圧水によって土壌が軟化され、この軟化土壌に長尺管が進入するため、掘削速度が速くなる。また、本発明の地中探査装置は、地中に先行して進入する長尺管のノズルから離間した高い位置に短尺管のノズルが設けられているため、長尺管によって軟化された土壌に短尺管が容易に進入すると共に、各短尺管のノズルから噴出される高圧水によって土壌が軟化され、礫混入層や締め固まった土砂に対しても礫等に妨げられることなく容易に進入可能となり、地中探査装置全体の掘削速度が速くなる。

また、上記のように地中に先行して進入する長尺管の後を短尺管が進入する構成に加えて、長尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口と短尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口とが互いに異なる方向に形成された構成とされることによって、先行する長尺管のノズルから高圧水が噴射された後に、短尺管のノズルから異なる方向に高圧水が噴射されるため、土壌の軟化範囲を広い範囲に広げることが可能となる。

さらに、本発明において、長尺管と短尺管とが連結板で結合された構成、また短尺管の外側に補助板が結合された構成により、掘削範囲を拡大することができる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明による地中探査装置１は、図１(ａ)(ｂ)に示すように、長尺管２の側方に１本又は複数本の短尺管３が結合されると共に、長尺管２と各短尺管３の先端に高圧水を噴射するノズル４ａ、４ｂが設けられ、地中に先行して進入する長尺管２のノズル４ａから離間した高い位置に短尺管３のノズル４ｂが設けられた構成を有するものである。

この地中探査装置１について詳細に述べると、図１(ａ)(ｂ)に示す地中探査装置１は、本発明の一実施例を示すものであり、１本の長尺管２の両側方に連結板５、５を固設し、さらに各連結板５、５を介して短尺管３を１本ずつ設けると共に、これらの両側の短尺管３、３の側方に補助板６、６を固設してなる構成としている。この長尺管２の後端（図１における上端に相当する）に設けられた接続口９には探査棒を構成する長尺の鋼管（不図示）が接続され、この鋼管を介して不図示の高圧ポンプに接続されたホース等を経て高圧水が供給されることにより、高圧水が長尺管２と短尺管３の各先端に設けられたノズル４ａ、４ｂ、４ｂの噴出口７ａ、７ｂ、７ｂから放射状に噴出される。

上記の構成において、長尺管２は長尺の鋼管を用い、短尺管３は短尺の鋼管を用い、両者の長さの差は長尺管２と短尺管３の突出量の差となって、長尺管２に設けられたノズル４ａと短尺管３に設けられたノズル４ｂとの高さに差異を生じさせるものである。その高さの差ｈは、ノズルの性能、高圧水の圧力及び流量等によって決まるが、所謂ノズルの噴霧圧力と噴霧高さの関係により、例えば５〜２０ｃｍ程度が好ましい。

また、本実施例においては、長尺管２のノズル４ａに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口７ａと短尺管３のノズル４ｂに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口７ｂとが互いに異なる方向に形成されている。これは、図２（ａ）に示すように、長尺管２及び短尺管３に設けられたノズル４ａ、４ｂの先端に細長い平状な孔から成る噴射口７ａ、７ｂが形成され、中央の長尺管２のノズル４ａの噴射口７ａの方向を横方向に形成し、これに対して略９０度の角度を設けて、両側の短尺管３のノズル４ｂ、４ｂの噴射口７ｂ、７ｂを形成したものである。

また、図２（ｂ）に示すものは、中央の長尺管２のノズル４ａの噴射口７ａの方向を横方向にし、これに対して両側の短尺管３のノズル４ｂ、４ｂの噴射口７ｂ、７ｂに略４５度の角度を設けて形成したものである。

上記した図２（ａ）又は(ｂ)に示すものは、長尺管２のノズル４ａの噴射口７ａと短尺管３のノズル４ｂの噴射口７ｂとが互いに異なる方向に形成された２つの例を示すものであり、高圧水の噴射範囲１０ａ、１０ｂを模式的に２点鎖線で示すように、いずれにおいても夫々の高圧水の噴射範囲１０ａ、１０ｂはノズル４ａ、４ｂに形成された細長い平状な孔から成る噴射口７ａ、７ｂによって放射状に細長く広がったものとなる。なお、図２（ａ）(ｂ)において、長尺管２のノズル４ａの噴射口７ａによる噴射範囲を１０ａとし、短尺管３のノズル４ｂの噴射口７ｂによる噴射範囲を１０ｂとしている。

上記のように構成された地中探査装置を手作業で上下に振りながら地中に進入させる過程において、先ず長尺管２の先端に地中の礫が当ると、長尺管２のノズル４ａから噴射された高圧水が土壌を軟化させると共に、礫に長尺管２の先端が繰り返し衝突することによって礫が土壌の軟化箇所へ移動し、さらに長尺管２の後から来る短尺管３のノズル４ｂ、４ｂから噴出された高圧水が礫の近傍の土壌を軟化させ、この礫に短尺管３の先端を衝突させることによって礫がさらに押しのけられる。このような作用によって地中に含まれる礫等が地中探査装置の進入の妨げとならずに掘削することが可能となり、掘削速度の向上に有益となる。なお、上記の地中探査装置がガス管や上下水道管等の埋設物及び玉石や大きな礫等に当った場合、地中探査装置を下方に押し下げてもそれ以上進まないため、何らかの埋設物であると判断することができる。

さらに、図１（ａ）(ｂ)に示すように、本発明においては、長尺管２と短尺管３とが連結板５で結合された構成、また短尺管３の外側に補助板６が結合された構成することがで
き、掘削範囲を拡大することが可能となる。このような構成において、連結板５又は補助板６の幅は長尺管２又は短尺管３の管径の２倍までの範囲で設けることが好ましい。

ここで、上記のような本発明に基づいて構成された地中探査装置１の種々の形態について、図３（ａ）〜(ｄ)を参照しながら説明する。図３（ａ）に示すものは、１本の長尺管２の側方に１本の短尺管３を設けたものであり、これらの長尺管２と短尺管３とは短い連結板５によって結合されたものである。なお、この図３（ａ）に示すものは、接続口９に結合された連結体８に上記の長尺管２と短尺管３とを連結した構成としている。

また、図３(ｂ)に示すものは、１本の長尺管２の両側方に１本ずつ短尺管３、３を設けたものであり、これらの１本の長尺管２と２本の短尺管３、３とは連結板で結合せずに、直接溶接等によって接合されている。なお、この図３(ｂ)に示すものも、接続口９に結合された連結体８に上記の長尺管２と短尺管３、３とを連結した構成としている。

また、図３(ｃ)に示すものは、１本の長尺管２の両側方に連結体８、８を介して短尺管３、３を設けたものであり、これらの１本の長尺管２と２本の短尺管３、３とは連結板５で結合されている。

また、図３(ｄ)に示すものは、１本の長尺管２の両側方に連結体８、８を介して短尺管３、３を設けたものであり、これらの１本の長尺管２と２本の短尺管３、３とは連結板５、５で結合されると共に、両側の短尺管３の外側に補助板６、６が結合されている。

また、本発明は、図３（ａ）〜(ｄ)に示す形態のほか、上記の構成をさらに組み合わせた多様な構成とすることが可能である。なお、図３（ａ）及び図３(ｂ)において、短尺管３は比較的長い鋼管で形成され、図３(ｃ)及び(ｄ)において短尺管３は比較的短い鋼管で形成されているが、これは一例である。

本発明の地中探査装置は、地中を本掘削する前に埋設物の探査掘削を行う際、礫混入層や締め固まった土砂に対しても礫等に妨げられることなく容易に進入可能とすることによって、探査のための掘削速度を向上することができる地中探査装置として利用可能である。

(ａ)は本発明の実施例における地中探査装置の側面を示し、(ｂ)は(ａ)の装置を見上げた状態の端面を示す図である。 本発明の実施例における地中探査装置の長尺管と短尺管とに設けられたノズルの細長い平状な孔から成る噴射口を異なる方向に形成した状況を示し、(ａ)は略９０度に相違した状況を示し、(ｂ)は略４５度に相違した状況を示す。 （ａ）〜(ｄ)は本発明による地中探査装置の種々の形態を示す側面図である。

符号の説明

１ 地中探査装置
２ 長尺管
３ 短尺管
４ａ、４ｂ ノズル
５ 連結板
６ 補助板
７ａ、７ｂ 噴射口
８ 連結体
９ 接続口
１０ａ、１０ｂ 噴射状高圧水

Claims (4)

1. 探査棒の先部を構成する長尺管の側方に１本又は複数本の短尺管が固設されると共に、前記長尺管と各短尺管の先端に高圧水を噴射するノズルが設けられ、地中に先行して進入する前記長尺管のノズルから離間した高い位置に前記短尺管のノズルが設けられたことを特徴とする地中探査装置。
2. 前記長尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口と前記短尺管のノズルに設けられた細長い平状な孔から成る噴射口とが互いに異なる方向に形成されたことを特徴とする請求項１記載の地中探査装置。
3. 前記長尺管と前記短尺管とが連結板で結合されたことを特徴とする請求項１又は２記載の地中探査装置。
4. 前記長尺管の側方に設けられた短尺管の外側に補助板が結合されたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の地中探査装置。