JP6635508B2 - 試掘方法 - Google Patents

Description

本発明は、試掘方法に関し、例えば、掘削施工に先立って、地下埋設物の種類、大きさ、埋設位置および埋設深度等を確認する試掘技術に関するものである。

地山の掘削施工においては、施工領域に、例えば、通信線、電力線、水道管またはガス管の地下埋設物の存在が予想される場合がある。その場合に、地下埋設物について確認することなく、バックホウ等を用いて地山を掘削すると、バックホウのシャベルが地下埋設物に接触して地下埋設物に損傷を与えてしまう場合がある。そこで、施工領域に地下埋設物が存在すると予想される場合には、掘削施工に先立って、作業員が手堀等により試掘を行い、地下埋設物の種類、大きさ、埋設位置および埋設深度等を直接確認するようにしている。

なお、試掘に関する技術については、例えば、特許文献１に記載があり、地下埋設物に損傷を与えることなく地山を掘削するために、地山を非接触で掘削する非接触掘削手段と、掘削土砂を吸引搬送する吸引搬送手段とを備える掘削装置が開示されている。

特開２００６−１９３９１２号公報

しかし、試掘作業は、作業員が手掘等により注意深く行わなければならないので、時間と労力とを要する作業となっている。このため、試掘作業においては、如何にして、地下埋設物に損傷を与えることなく、作業効率を向上させるかが重要な課題となっている。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、試掘作業において地下埋設物に損傷を与えることなく、作業効率を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の試掘方法は、筒体の一端部から突出するように設けられた可撓性部材を備える試掘部材を配置する工程と、前記筒体の前記一端部から水流を噴射して地山を掘削するとともに、掘削された土砂を空気吸引することで搬送しながら、前記試掘部材を前記地山の第１の地点と第２の地点との間で往復移動させるとともに、前記試掘部材の往復の各々の移動毎に前記試掘部材の高さを順次下げることで前記地山を掘り下げて地下埋設物を探す試掘工程と、を有し、前記試掘部材の１回の降下長を、前記可撓性部材の突出長よりも小さい値とすることを特徴とする。

また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の発明において、前記可撓性部材は、前記筒体の前記一端部側に閉空間を形成するように前記筒体の外周に沿って設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記可撓性部材には、その突出端部から前記筒体に向かって延びる複数の溝が形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の本発明は、上記請求項１、２または３記載の発明において、前記試掘工程に際し、前記筒体内に設置された撮影手段により試掘面の試掘状況を撮影することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、試掘作業において、地下埋設物に損傷を与えることなく、作業効率を向上させることが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、試掘部材の一端部側の密閉性を向上させることができるので、試掘部材の一端部側の内部に入り込んだ掘削土砂の吸引性を向上させることが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、試掘部材の筒体の一端部に設けられた可撓性部材の曲げ易さを向上させることが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、例えば、作業者は試掘作業において撮影手段により撮影された試掘状況を逐次観察しながら作業を進めることが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る試掘システムの説明図である。 試掘用のアタッチメントの側面を見た斜視図である。 図２の試掘用のアタッチメントの後端面の平面図である。 図２の試掘用のアタッチメントの先端面の平面図である。 （ａ）は図２の試掘用のアタッチメントの先端面側を見た斜視図、（ｂ）は図５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。 試掘用のアタッチメントの一部破断断面図である。 図６の試掘用のアタッチメントを矢印Ａ１に示す方向から見た一部破断断面図である。 （ａ）は図６の試掘用のアタッチメントの先端部を拡大して示した一部破断断面図、（ｂ）は図６の試掘用のアタッチメントの先端部の変形例を拡大して示した一部破断断面図である。 （ａ）は試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、（ｂ）は図９（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。 （ａ）は図９に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、（ｂ）は図１０（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。 図１０（ａ）の要部を拡大して示した説明図である。 （ａ）は図１０に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、（ｂ）は図１２（ａ）に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。 図１２（ｂ）の要部を拡大して示した説明図である。 （ａ）は図１２（ｂ）に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、（ｂ）は図１４（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。 （ａ）は図１４に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、（ｂ）は図１５（ａ）の要部を拡大して示した説明図である。 試掘用のアタッチメントの変形例の先端部を拡大して示した一部破断断面図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

まず、本実施の形態の試掘システムの一例について図１を参照して説明する。図１は本実施の形態の試掘システムの説明図である。

本実施の形態の試掘システム１は、地山Ｇの掘削施工に先立って、例えば、地下埋設物の種類、大きさ（径等）、埋設位置および埋設深度のような情報を目視確認するための試掘システムであり、試掘装置２と、高圧水供給装置３と、空気吸引装置４と、レーザレベル５とを有している。

試掘装置２は、例えば、油圧式の小型のバックホウ（掘削重機）６と、試掘用のアタッチメント（試掘部材）７とを有している。

バックホウ６は、例えば、クローラ式の走行装置６ａと、操縦席６ｂと、多関節のアーム６ｃと、油圧ホース６ｄとを備えており、エンジンから得た動力を油圧ポンプで油圧力に変換し、その油圧力を用いて走行、車体の旋回（操縦席６ｂを含む）および多関節のアーム６ｃの操作等を行うようになっている。なお、走行装置６ａは、クローラ式に代えてホイル式としても良い。

試掘用のアタッチメント７は、その先端部（地山Ｇ側の一端部）から高圧水を噴射して地山Ｇを非接触で掘削するとともに、掘削土砂（泥土）を空気吸引により試掘現場から離れた場所に搬送するための構成部を有しており、アタッチメント７を構成する筒体７ａの後端部側外周に設けられた装着部７ｂを介してバックホウ６のアーム６ｃの先端に着脱自在の状態で装着されている。

このアタッチメント７には、バックホウ６の油圧ホース６ｄが機械的に接続されており、バックホウ６から油圧ホース６ｄを通じてアタッチメント７に供給された油圧により、アタッチメント７に備えられた油圧モータ（図１には図示せず）を駆動することが可能になっている。これにより、アタッチメント７の油圧モータに油圧を供給する装置を別個に設ける場合に比べて、試掘装置２を簡単化および小型化することができる。なお、この油圧モータについては後述する。

高圧水供給装置３は、地山Ｇを掘削するための高圧水を高圧ポンプ等により発生させてアタッチメント７に供給する機構部であり、可撓性を有する高圧ホース３ａを通じてアタッチメント７に機械的に接続されている。なお、高圧水は、アタッチメント７の先端から連続的または間欠的に噴射させることが可能になっている。

空気吸引装置４は、高圧水等により掘削された土砂（泥土）を空気吸引により試掘現場から離れた場所に搬送する機構部であり、可撓性を有する排泥ホース４ａを通じてアタッチメント７に機械的に接続されている。なお、空気吸引装置４は、例えば、バキュームダンパー等のような吸上車により構成されている。

レーザレベル５は、地面に対して水平ライン状のレーザ光（以下、水平ライン光という）Ｌをアタッチメント７の側面に照射することで、アタッチメント７の高さを計測するための測定装置である。アタッチメント７の側面には、その長手方向（軸方向）に沿って目盛り（図示せず）が記されているとともに、その目盛りの横にラインセンサ（図示せず）が設置されている。レーザレベル５から放射された水平ライン光Ｌは、アタッチメント７の側面の目盛りおよびラインセンサに照射されるようになっている。バックホウ６の外部の作業者は、水平ライン光Ｌと目盛りとの相対位置からアタッチメント７の高さ（移動長さ）を目視測定することが可能になっているとともに、ラインセンサに照射された水平ライン光Ｌによりアタッチメント７の高さ（移動長さ）を自動測定することが可能になっている。そして、ラインセンサにより検出されたアタッチメント７の高さ（移動長さ）の測定値は、有線または無線通信を通じてバックホウ６の操縦席６ｂ内に送信され、液晶画面等を通じて操縦者が目視確認することが可能になっている。なお、バックホウ６の外部の作業者が、上記目盛りによりアタッチメント７の高さ（移動長さ）を測定し、それを直接または通信機等を通じてバックホウ６の操縦席６ｂ内の操縦者に連絡しても良い。また、レーザレベル５に代えて、距離センサを不動点に設置し、これを用いてアタッチメント７の高さ（移動長さ）を測定しても良い。

次に、試掘用のアタッチメント７の構成例について図２〜図８を参照して説明する。

まず、図２は試掘用のアタッチメントの側面を見た斜視図、図３は図２の試掘用のアタッチメントの後端面の平面図、図４は図２の試掘用のアタッチメントの先端面の平面図、図５（ａ）は図２の試掘用のアタッチメントの先端面側を見た斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＩ−Ｉ線の断面図である。

試掘用のアタッチメント７の筒体７ａは、例えば、円筒形状の鋼材に形成されており、その高さ（軸方向の長さ）は、例えば、９０ｃｍ〜１ｍ程度であり、外径は、例えば、３０ｃｍ程度である。

この筒体７ａの後端面（上面）の中央には、図２および図３に示すように、高圧水を供給するための高圧水管（水流噴射手段）７ｃが設けられている。この高圧水管７ｃには、ジョイント部Ｊ１（図２参照）を介して、上記した高圧ホース３ａ（図２参照）が着脱自在の状態で機械的に接続されている。

また、筒体７ａの後端部（上部）には、上記した油圧モータ（駆動体）７ｄが設置されている。この油圧モータ７ｄの油圧供給口７ｅ（図３参照）には、上記した油圧ホース６ｄが着脱自在の状態で機械的に接続されている。

さらに、筒体７ａの側面には、吸込管（搬送手段）７ｆが筒体７ａの側面のほぼ中央から斜め上方に向かって突出した状態で設置されている。この吸込管７ｆの突出端部には、上記した空気吸引用の排泥ホース４ａが着脱自在の状態で機械的に接続されている。

一方、図４および図５に示すように、筒体７ａの先端面（下面）の中央には、上記した高圧水を噴射する高圧水噴射口（水流噴射手段）７ｇが直径に沿って複数並んだ状態で配置されている。ここでは、高圧水噴射口７ｇが、４箇所に配置されている場合が例示されているが、高圧水噴射口７ｇは、少なくとも２箇所以上に配置されていれば良く、４箇所に限定されるものではない。

また、筒体７ａの先端面内の外周近傍には、上記した掘削土砂（泥土）を空気吸引する排泥吸込口（搬送手段）７ｈが配置されている。ここでは、排泥吸込口７ｈが、２箇所に分散された状態で配置されている場合が例示されている。排泥吸込口７ｈは、１箇所でも良いが、複数分散して配置することにより、掘削土砂の吸い込み場所を分散することができるので、掘削土砂の目詰まりを抑制または防止することができる。

また、筒体７ａの先端面の中央には、例えば、２枚の攪拌板（攪拌部材）７ｉ，７ｉが高圧水噴射口７ｇの列を挟んで互いに対向するように設置されている。ただし、攪拌板７ｉは、２枚に限定されるものではなく、例えば、１枚でも良い。

この２枚の攪拌板７ｉ，７ｉは、筒体７ａの先端面の直径に沿うように形成されており、その長手方向両端部が上記２箇所の排泥吸込口７ｈに重なるように筒体７ａの内周の端から端まで延在した状態で形成されているとともに、筒体７ａの先端面内に沿って回転可能な状態で設置されている。この攪拌板７ｉ，７ｉの回転動作により、筒体７ａの先端面から筒体７ａ内に入り込んだ掘削土砂（泥土）を攪拌するとともに、攪拌した掘削土砂を排泥吸込口７ｈまで搬送するようになっている。これにより、掘削土砂の攪拌および吸引の一連の動作をスムーズに行うことができるので、掘削土砂の目詰まりを抑制または防止することができる。

また、攪拌板７ｉ，７ｉは、例えば、ウレタンゴム等のような可撓性を有する材料により形成されている。攪拌板７ｉ，７ｉは、筒体７ａの内部に位置しており、試掘作業において地下埋設物に接触しないので、可撓性を有する材料で構成する必要は無く、例えば、筒体７ａと同様に鋼材により形成しても良い。ここでは、仮に、攪拌板７ｉ，７ｉが地下埋設物に接触しても地下埋設物に損傷を与えないように攪拌板７ｉ，７ｉを可撓性材料で構成することで安全性を高めている。

また、２枚の攪拌板７ｉ，７ｉは、高圧水噴射口７ｇと排泥吸込口７ｈとを分離するように、複数の高圧水噴射口７ｇの列を挟み込むように配置されている。これにより、高圧水噴射口７ｇから噴射される高圧水が、空気吸引の影響を受けるのを抑制または防止することができる。

また、攪拌板７ｉ，７ｉは、ボルトおよびナット等のような締結部材Ｊ２（図５参照）により着脱自在の状態で設置されている。これにより、劣化（損傷や変形等）した攪拌板７ｉ，７ｉを交換することができる。

また、筒体７ａの先端部には、図２、図４および図５に示すように、可撓性部材７ｊが装着されている。この可撓性部材７ｊは、例えば、ウレタンゴム等の薄板により形成されており、その先端部が筒体７ａの先端部から突出した状態で装着されている。また、可撓性部材７ｊには、その突出端部から筒体７ａに向かって延びる溝７ｋが筒体７ａの周方向に沿って予め決められた間隔毎に形成されている。これにより、可撓性部材７ｊをさらに曲げ易くすることができる。このような可撓性部材７ｊを設けたことにより、後述するように、試掘作業において、地下埋設物に損傷を与えることなく、試掘作業を効率良く行うことが可能になっている。なお、溝７ｋにおいて筒体７ａ側の端部は、溝７ｋの切り込みがそれ以上延びないように丸みが形成されている。

また、可撓性部材７ｊは、筒体７ａの先端面側に閉空間を形成するように、筒体７ａの先端部の外周に沿って装着されている。これにより、試掘作業において、筒体７ａの先端面側の密閉性を向上させることができるので、掘削土砂の吸引性能を向上させることができる。

また、可撓性部材７ｊは、ボルトおよびナット等のような締結部材Ｊ３（図５参照）により着脱自在の状態で装着されている。これにより、可撓性部材７ｊを交換することができる。ここで、可撓性部材７ｊは、筒体７ａの外周に沿って一体ではなく、複数個に分かれている。これにより、劣化した可撓性部材７ｊのみを交換することができるので、一部が劣化しただけでも全部を交換しなければならない場合に比べてコストを低減することができる。

次に、図６は試掘用のアタッチメントの一部破断断面図、図７は図６の試掘用のアタッチメントを矢印Ａ１に示す方向から見た一部破断断面図、図８（ａ）は図６の試掘用のアタッチメントの先端部を拡大して示した一部破断断面図、図８（ｂ）は図６の試掘用のアタッチメントの先端部の変形例を拡大して示した一部破断断面図である。

試掘用のアタッチメント７の筒体７ａの内部には、筒体７ａの軸方向（長手方向）に延びる回転軸部（駆動力伝体部材）７ｍが筒体７ａの先端面内に沿って回転可能な状態で設置されている。この回転軸部７ｍにおいて筒体７ａの先端面には、上記した攪拌板７ｉ，７ｉが装着されている。攪拌板７ｉ，７ｉの先端部（長辺部）は、筒体７ａの先端部と一致した位置または筒体７ａの先端部よりも後方（筒内）で終端している。

また、回転軸部７ｍにおいて筒体７ａの後端部側には、２つのギア（駆動力伝達部材）７ｎ１，７ｎ２を介して油圧モータ７ｄが機械的に接続されている。これにより、油圧モータ７ｄの回転駆動力をギア７ｎ１，７ｎ２を介して回転軸部７ｍに伝えることができ、上記したように攪拌板７ｉ，７ｉを筒体７ａの先端面内に沿って回転することが可能になっている。

また、回転軸部７ｍの軸中心には、その軸方向に沿って延びる高圧水管７ｃが設置されている。この高圧水管７ｃにおいて筒体７ａの後端側の端部は、ジョイント部Ｊ１を介して上記した高圧ホース３ａと接続されている。なお、ジョイント部Ｊ１は、回転軸部７ｍの回転が高圧ホース３ａに伝わらない状態で、高圧水管７ｃと高圧ホース３ａとを接続している。

また、高圧水管７ｃにおいて筒体７ａの先端部側の端部は、例えば、５個の分岐管７ｃ１〜７ｃ５に枝別れしている。このうち、筒体７ａの先端面に向かって延びる４個の分岐管７ｃ１〜７ｃ４は、上記した高圧水噴射口７ｇに連通している。これにより、高圧水供給装置３から供給された高圧水を、高圧ホース３ａ、高圧水管７ｃ、分岐管７ｃ１〜７ｃ４および高圧水噴射口７ｇを通じて筒体７ａの先端面から地山に向かって噴射し、地山を非接触で掘削することが可能になっている。ここでは、図８（ａ）に示すように、分岐管７ｃ１〜７ｃ４が、筒体７ａの先端面に対して直交するように形成されているが、図８（ｂ）に示すように、分岐管７ｃ１〜７ｃ４を筒体７ａの先端面に対して斜めになるように形成しても良い。これにより、高圧水を広い範囲に分散して噴射することができる。

また、残りの分岐管７ｃ５は、回転軸部７ｍの直径方向に延びて筒体７ａ内の排泥吸込口７ｈに連通している。筒体７ａの先端面の２つの排泥吸込口７ｈは、筒体７ａ内の吸込管７ｆを通じて筒体７ａの外部において排泥ホース４ａと連通している。すなわち、筒体７ａの先端面の２つの排泥吸込口７ｈを通じて吸い込まれた掘削土砂は、吸込管７ｆおよび排泥ホース４ａを通じて空気吸引装置４に搬送されるようになっている。

ここで、上記したように、高圧水管７ｃの分岐管７ｃ５を排泥吸込口７ｈに連通したことにより、高圧水の一部を排泥吸込口７ｈに噴射することができるので、排泥吸込口７ｈに吸引された掘削土砂の流れをスムーズにすることができ、吸込管７ｆ内に掘削土砂が詰まるのを抑制または防止することができる。

また、吸込管７ｆを、筒体７ａ内において排泥吸込口７ｈの後方に配置したことにより、掘削土砂の経路を比較的なだらかにすることができるので、吸込管７ｆ内に吸引された掘削土砂の流れをスムーズにすることができ、吸込管７ｆ内に掘削土砂が詰まるのを抑制または防止することができる。

また、筒体７ａの先端部の外周には、上記した可撓性部材７ｊが装着されている。可撓性部材７ｊの先端部は、上記したように筒体７ａの先端部よりも突出されており、その突出長Ｘ１は、例えば、４ｃｍ程度である。本実施の形態においては、試掘作業において、後述するように、地山を順次掘り下げるときの１回の深さを、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１よりも小さくする。これにより、試掘作業において、地下埋設物に損傷を与えることなく、試掘作業を効率良く行うことが可能になっている。ただし、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１は、上記した値に限定されるものではなく、例えば、試掘作業を行う地山の状態、地下埋設物の種類あるいは試掘作業の効率等を考慮して種々変更することが可能である。

次に、本実施の形態の試掘用のアタッチメント７を用いた試掘作業時の試掘面の撮影ユニットの一例について図５および図６を参照して説明する。

本実施の形態の試掘用のアタッチメント７においては、筒体７ａ内において攪拌板７ｉ，７ｉの後方（裏側）に、撮影ユニットＣＵが排泥吸込口７ｈから目視可能な状態で設置されている。この撮影ユニットＣＵは、カメラ７ｐと、ライト７ｑと、それらの間に隣接した状態で配置された清掃用ノズル７ｒとを備えている。

カメラ７ｐは、試掘作業時の地山の試掘状況を撮影する撮影手段であり、カメラ本体（撮影本体）７ｐ１と、カメラケース（撮影ケース）７ｐ２と、ガラス板（撮影用の透明体）７ｐ３とを備えている。

カメラ本体７ｐ１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）撮像素子を備えるデジタルカメラによって構成されており、その撮像面を試掘面に向けた状態でカメラケース７ｐ２内に収容されている。カメラ本体７ｐ１は、動画および静止画の両方を撮影することが可能である。カメラ本体７ｐ１による試掘面の撮影は、排泥吸込口７ｈを通じて実施される。

このカメラ本体７ｐ１は配線ケーブルを通じてバックホウ６内の機器に電気的に接続されており、バックホウ６の操縦者は操縦席６ｂにおいてカメラ本体７ｐ１の電源投入と、液晶画面等による試掘状況画像の観察とが可能になっている。これにより、バックホウ６の操縦者は試掘作業をしながら試掘作業時の地山の試掘状況をリアルタイムで観察することができる。また、カメラ本体７ｐ１をバックホウ６の外部の機器に電気的に接続し、バックホウ６の外部の作業者が試掘作業時の地山の試掘状況をリアルタイムで観察できるようにしても良い。

なお、試掘作業時にカメラ７ｐで撮影した試掘状況の画像は、攪拌板７ｉ，７ｉを回転させた状態でも観察することができる。もちろん、試掘状況の画像は、攪拌板７ｉ，７ｉを停止した状態でも観察することができるが、その場合は、攪拌板７ｉ，７ｉがカメラ７ｐの撮影面（排泥吸込口７ｈ）の前面で停止させないようにする。

このようなカメラ本体７ｐ１を収容するカメラケース７ｐ２は、例えば、鋼管製の筒体により構成されている。カメラケース７ｐ２の試掘面側には、ガラス板７ｐ３がカメラケース７ｐ２の防水性を確保した状態で装着されている。ガラス板７ｐ３は、例えば、サファイアガラス等のような透明な硬質ガラスによって構成されている。これにより、ガラス板７ｐ３に傷が付くのを抑制または防止することができるので、傷に起因する撮影画質の劣化を抑制または防止することができる。

また、試掘作業時にカメラケース７ｐ２内に結露が生じ撮影画質が劣化してしまう場合があるので、その場合には、カメラケース７ｐ２とガラス板７ｐ３とで囲まれる空間に清水等のような透明な液体を充填しても良い。これにより、結露の問題を回避することができるので、結露に起因する画質劣化を防止することができる。ただし、この場合は、カメラ本体７ｐ１が清水中でも劣化しないようにカメラ本体７ｐ１を防水構造とする。

ライト７ｑは、試掘作業時のカメラ７ｐによる撮影領域を照らす照明手段であり、ライト本体（照明本体）７ｑ１と、ライトケース（照明ケース）７ｑ２と、ガラス板（照明用の透明体）７ｑ３とを備えている。

ライト本体７ｑ１は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）によって構成されており、その発光面を試掘面に向けた状態でライトケース７ｑ２内に収容されている。ライト本体７ｑ１からの光は、排泥吸込口７ｈを通じて試掘面に照射される。

このライト本体７ｑ１は配線ケーブルを通じてバックホウ６内の機器に電気的に接続されている。ライト本体７ｑ１の電源は、カメラ本体７ｐ１の電源投入により同時に投入されるようになっている。これにより、バックホウ６の操縦者は、試掘作業時にカメラ７ｐによる試掘状況の撮影を開始すると、ライト７ｑにより試掘面を明るく照らすことができるので、試掘面の画像をより鮮明に観察することができる。

このようなライト本体７ｑ１を収容するライトケース７ｑ２は、例えば、鋼管製の筒体により構成されている。このライトケース７ｑ２の試掘面側には、ガラス板７ｑ３がライトケース７ｑ２の防水性を確保した状態で装着されている。ガラス板７ｑ３の材料は、カメラ７ｐのガラス板７ｐ３と同じなので説明を省略する。

また、試掘作業時にライトケース７ｑ２内も結露が生じる場合があるので、その場合には、ライトケース７ｑ２とガラス板７ｑ３とで囲まれる空間に清水等のような透明な液体を充填しても良い。これにより、ライト７ｑ側での結露の問題を回避することができるので、結露に起因する照度の低下を防止することができ、撮影画質の劣化を防止することができる。ただし、この場合は、ライト本体７ｑ１が清水中でも劣化しないようにライト本体７ｑ１を防水構造とする。

清掃用ノズル７ｒは、図５（ｂ）に示すように、その先端近傍の側面に穿孔された複数の噴射口から後方のカメラ７ｐおよびライト７ｑのガラス板７ｐ３，７ｑ３に向かって水流Ｗを噴射することによりガラス板７ｐ３，７ｑ３の汚れを落とす清掃手段である。このような清掃用ノズル７ｒを設けたことにより、カメラ７ｐおよびライト７ｑのガラス板７ｐ３，７ｑ３の汚れを落とすことができるので、ガラス板７ｐ３，７ｑ３の汚れに起因する撮影画質の劣化を防止することができる。

また、清掃用ノズル７ｒは、カメラ７ｐとライト７ｑとの間に隣接した状態で設置されており、１つの清掃用ノズル７ｒでカメラ７ｐとライト７ｑとの両方のガラス板７ｐ３，７ｑ３を清掃することが可能になっている。これにより、カメラ７ｐとライト７ｑとでそれぞれ専用の清掃用ノズルを別々に設ける場合に比べて撮影ユニットＣＵを小形化することができる。

この清掃用ノズル７ｒに清掃水を供給する給水ポンプ等のような給水装置は配線ケーブルを通じてバックホウ６内の機器に電気的に接続されており、給水装置のオンオフを操縦席６ｂで制御することが可能になっている。これにより、バックホウ６の操縦者は操縦席６ｂにおいて、試掘作業時にカメラ７ｐによる試掘状況の撮影時には撮影の邪魔にならないように清掃用ノズル７ｒの給水装置をオフする一方、カメラ７ｐおよびライト７ｑのガラス板７ｐ３，７ｑ３に汚れが生じたら清掃用ノズル７ｒの給水装置をオンしてガラス板７ｐ３，７ｑ３の汚れを除去することが可能になっている。

この清掃用ノズル７ｒは、固定でも良いが、清掃用ノズル７ｒの軸方向（鉛直方向）または軸を中心として回転する方向に動作させることが可能な構造にしても良い。これにより、カメラ７ｐおよびライト７ｑのガラス板７ｐ３，７ｑ３に対する水流Ｗの当て方（水流Ｗが当たる位置や角度等）を種々変えることができるので、カメラ７ｐおよびライト７ｑのガラス板７ｐ３，７ｑ３の汚れをより良好に落とすことができる。

次に、本実施の形態の試掘方法の一例について図９〜図１５を参照して説明する。なお、ここでは、図面を見易くするため、バックホウ６の車体を省略するとともに、アタッチメント７を簡略化して示す。また、符号ＢＰは、例えば、通信線用の配管、電力線用の配管、水道管またはガス管のような地下埋設管（地下埋設物）を示している。

まず、図９（ａ）は試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図９（ｂ）は図９（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。

ここでは、図９に示すように、掘削領域の第１の地点（始点）に試掘用のアタッチメント７を配置する。このとき、バックホウ６（図１参照）の多関節のアーム６ｃを操作することにより、アタッチメント７の先端部の可撓性部材７ｊが地山Ｇを向くようにする。また、レーザレベル５から放射した水平ライン光Ｌ（図１参照）をアタッチメント７の側面に照射することにより、アタッチメント７の高さを測定する。

次いで、図１０（ａ）は図９に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図１１は図１０（ａ）の要部を拡大して示した説明図である。

ここでは、図１０に示すように、アーム６ｃの操作により試掘用のアタッチメント７を下降しつつ、アタッチメント７の先端面から高圧水を噴射して地山Ｇを非接触で掘削するとともに、掘削土砂を攪拌板７ｉ，７ｉ（図４等参照）の回転により攪拌し、排泥吸込口７ｈを通じて空気吸引装置４（図１参照）側に搬送して地山Ｇに溝Ｔ１を掘る。このとき、図１１に示すように、アタッチメント７の降下長（すなわち、溝Ｔ１の深さ）Ｘ２を、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１よりも小さい値にする。このため、筒体７ａの先端部は、地山Ｇに掘られた溝Ｔ１内には入らず，溝Ｔ１の上部（ここでは地面）よりも上方に位置している。その後、このときのアタッチメント７の高さを上記と同様にレーザレベル５（図１参照）により測定する。

続いて、図１２（ａ）は図１０に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。

ここでは、上記した高圧水等による地山Ｇの掘削を行うとともに、掘削土砂を攪拌板７ｉ，７ｉ（図４等参照）の回転により攪拌し、排泥吸込口７ｈを通じて空気吸引装置４（図１参照）側に搬送しながら、試掘用のアタッチメント７をアーム６ｃの操作により横方向に予め決められた距離だけ移動して第２の地点（終点）で止める。このとき、図１０で示したアタッチメント７の高さを維持した状態で移動することで、第１の地点から第２の地点に渡って溝Ｔ１を形成する。試掘作業に際しては、図５等で説明したように、試掘用のアタッチメント７の先端の可撓性部材７ｊで囲まれた試掘面内をライト７ｑによって照らした状態でカメラ７ｐにより撮影する。カメラ７ｐで撮影された画像は、バックホウ６の操縦席６ｂまたはバックホウ６の外部の作業席の液晶画面等を通じてリアルタイムに映し出される。これにより、バックホウ６の操縦者やバックホウ６の外部の作業者は、試掘状況（土の状態、地下埋設物の有無あるいは攪拌板７ｉの動作状況等）をリアルタイムで観察しながら試掘作業を進めることができる。

溝Ｔ１の形成後、溝Ｔ１内に地下埋設管ＢＰが露出しているか否かを確認する。その確認は、上記したカメラ７ｐによる撮影画像で行っても良いが、これに代えて、外部の作業者が、溝Ｔ１内に地下埋設管ＢＰが露出しているか否かを直接目視で確認し、それを直接または通信機等を通じてバックホウ６（図１参照）の操縦席６ｂ内の操作者に伝えても良い。また、カメラ７ｐとは別に試掘用のアタッチメント７の外部において溝Ｔ１の上方にあたる位置に外部カメラ（図示せず）を設置しておいて、その外部カメラで撮影した溝Ｔ１内の画像（動画、静止画またはその両方）をバックホウ６の操縦席６ｂの液晶画面等に表示させるようにしても良い。なお、この時点で地下埋設管ＢＰが確認された場合はアタッチメント７の動作を終了する。

次いで、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図１３は図１２（ｂ）の要部を拡大して示した説明図である。

図１２（ａ）の段階で地下埋設管ＢＰが確認されなかった場合は、図１２（ｂ）に示すように、上記図１０で説明したのと同様に、試掘用のアタッチメント７を下降しつつ、アタッチメント７の先端部側の地山Ｇを掘削して溝Ｔ２を掘る。このとき、図１３に示すように、アタッチメント７の降下長（すなわち、溝Ｔ１の底面から溝Ｔ２の底面までの深さ）Ｘ３を、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１よりも小さい値にする。このため、筒体７ａの先端部は、溝Ｔ２内には入らず，最初の溝Ｔ１の底面よりも上方に位置している。その後、このときのアタッチメント７の高さを上記と同様にレーザレベル５（図１参照）により測定する。

続いて、図１４（ａ）は図１２（ｂ）に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の試掘装置を側面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図である。

ここでは、上記した高圧水等による地山Ｇの掘削を行うとともに、掘削土砂を攪拌板７ｉ，７ｉ（図４等参照）の回転により攪拌し、排泥吸込口７ｈを通じて空気吸引装置４（図１参照）側に搬送しながら、試掘用のアタッチメント７をアーム６ｃの操作により第２の地点から元の第１の地点まで移動する。このとき、図１２（ｂ）で示したアタッチメント７の高さを維持した状態で移動することで、第１の地点から第２の地点に渡って溝Ｔ２を形成する。また、上記と同様に、カメラ７ｐおよびライト７ｑを動作させて試掘状況をリアルタイムで観察しながら試掘作業を進める。その後、上記と同様にカメラ７ｐの撮影画像、作業者の目視確認または外部カメラの撮影画像等により、溝Ｔ２内に地下埋設管ＢＰが露出しているか否かを確認し、この時点で地下埋設管ＢＰが確認された場合はアタッチメント７の動作を終了する。

次いで、図１５（ａ）は図１４に続く試掘作業中の試掘装置を正面側から見たときの試掘用のアタッチメントおよび地下埋設管の状態を示す説明図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）の要部を拡大して示した説明図である。

上記のように、試掘用のアタッチメント７の先端面から高圧水を噴射して地山を掘削するとともに、掘削された土砂を空気吸引することで搬送しながら、地山の第１の地点と第２の地点との間を往復移動させるとともに、アタッチメント７の１回の移動毎にアタッチメント７の高さを順次下げることで地山を掘り下げていく。そして、図１５（ａ）に示すように、ある程度掘り進めたところで溝Ｔｎの底に地下埋設管ＢＰの表面がカメラ７ｐの撮影画像、作業者の目視確認または外部カメラの撮影画像等により確認されたらアタッチメント７の動作を終了する。そして、作業者は、地下埋設管ＢＰの種類、直径、埋設位置および埋設深度等を調査または測定する。

ここで、本実施の形態においては、図１５（ｂ）に示すように、試掘用のアタッチメント７が第１の地点と第２の地点との間を移動するときに、アタッチメント７の可撓性部材７ｊが地下埋設管ＢＰに接触する場合があるが、可撓性部材７ｊは、それ自体が柔らかい材料で構成されている上、地下埋設管ＢＰに当たると撓むようになっているので、地下埋設管ＢＰに損傷を与えることが無い。

また、試掘用のアタッチメント７を作業端（第１の地点および第２の地点）で降下させる時の降下長Ｘ２，Ｘ３を、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１よりも小さい値にしていることにより、アタッチメント７が第１の地点と第２の地点との間を移動するときに鋼製の筒体７ａの先端部が地下埋設管ＢＰの上方に位置するようになっている。このため、アタッチメント７の横方向移動時にアタッチメント７の鋼製の筒体７ａが地下埋設管ＢＰに接触するのを防止することができるので、筒体７ａの接触に起因する地下埋設管ＢＰの損傷を防止することができる。

さらに、バックホウ６による試掘用のアタッチメント７の操作により試掘作業を行うことができるので、手作業で試掘作業を行う場合に比べて、作業時間を短縮することができるとともに、労力を低減することができ、試掘作業の効率を向上させることができる。

したがって、本実施の形態においては、試掘作業において、地下埋設管ＢＰに損傷を与えることなく、作業効率を向上させることができる。なお、アタッチメント７の降下長Ｘ２，Ｘ３は同じであるが、可撓性部材７ｊの突出長Ｘ１よりも小さい範囲であれば変えても良い。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、図１６は試掘用のアタッチメントの変形例の先端部を拡大して示した一部破断断面図である。この試掘用のアタッチメント７においては、吸込管７ｆの先端部が筒体７ａの先端部の側面に接続されており、吸込管７ｆと排泥吸込口７ｈとの連通部が、排泥吸込口７ｈに対して交差する位置に配置されている。これ以外は上記したのと同じなので説明を省略する。

また、前記実施の形態においては、可撓性部材７ｊの構成材料をウレタンゴムとした場合について説明したが、可撓性部材７ｊの構成材料は、これに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、ワイヤブラシを用いても良い。

以上のように、本発明に係る試掘方法は、地下埋設物に損傷を与えることなく、地下埋設物を効率良く探索するのに有用である。

１ 試掘システム
２ 試掘装置
３ 高圧水供給装置
３ａ 高圧ホース
４ 空気吸引装置
４ａ 排泥ホース
５ レーザレベル
６ バックホウ
６ｄ 油圧ホース
７ 試掘用のアタッチメント
７ａ 筒体
７ｂ 装着部
７ｃ 高圧水管
７ｃ１〜７ｃ５ 分岐管
７ｄ 油圧モータ
７ｅ 油圧供給口
７ｆ 吸込管
７ｇ 高圧水噴射口
７ｈ 排泥吸込口
７ｉ 攪拌板
７ｊ 可撓性部材
７ｋ 溝
７ｍ 回転軸部
７ｎ１，７ｎ２ ギア
７ｐ カメラ
７ｐ１ カメラ本体
７ｐ２ カメラケース
７ｐ３ ガラス板
７ｑ ライト
７ｑ１ ライト本体
７ｑ２ ライトケース
７ｑ３ ガラス板
７ｒ 清掃用ノズル
Ｇ 地山
Ｌ 水平ライン光
Ｊ１ ジョイント部
Ｊ２，Ｊ３ 締結部材
ＢＰ 地下埋設管
Ｔ１，Ｔ２，Ｔｎ 溝
ＣＵ 撮影ユニット

Claims (4)

1. 筒体の一端部から突出するように設けられた可撓性部材を備える試掘部材を配置する工程と、
   前記筒体の前記一端部から水流を噴射して地山を掘削するとともに、掘削された土砂を空気吸引することで搬送しながら、前記試掘部材を前記地山の第１の地点と第２の地点との間で往復移動させるとともに、前記試掘部材の往復の各々の移動毎に前記試掘部材の高さを順次下げることで前記地山を掘り下げて地下埋設物を探す試掘工程と、
   を有し、
   前記試掘部材の１回の降下長を、前記可撓性部材の突出長よりも小さい値とすることを特徴とする試掘方法。
2. 前記可撓性部材は、前記筒体の前記一端部側に閉空間を形成するように前記筒体の外周に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載の試掘方法。
3. 前記可撓性部材には、その突出端部から前記筒体に向かって延びる複数の溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の試掘方法。
4. 前記試掘工程に際し、前記筒体内に設置された撮影手段により試掘面の試掘状況を撮影することを特徴とする請求項１、２または３記載の試掘方法。

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