JPH0321716A

JPH0321716A - 地盤内探査方法とその装置

Info

Publication number: JPH0321716A
Application number: JP1156056A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Kashima; 鹿島　昭一; Mineo Murata; 村田　峰雄
Original assignee: NIPPON SOIRU KOGYO KK; YAMAGUCHI KIKAI KOGYO KK
Current assignee: NIPPON SOIRU KOGYO KK; YAMAGUCHI KIKAI KOGYO KK
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1991-01-30
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07109089B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、地盤内のガスや電気の埋設管などの存在を探
査するための探査方法とその装置に関する。

〔従来の技術〕

市街地などで道路や構築物を建設する場合、既存の地盤
内の埋設物の存在が大きな問題となることが多い。特に
、道路に新たな埋設管を埋設するとか、道路近くに建物
を建設する場合、道路内のガス、電信、電気または上下
水道管が既に埋設されている場合には、そこを避けて建
設を行わなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

この種の埋設管の位置については、一応、先の工事結果
報告により推定できるのであるが、実際は、その報告と
異なった位置に埋設されていることが多々あり、その結
果、ポーリングを行う際に、誤って埋設管を破損してし
まい、ガス漏れなどの重大事故を招く危険性を常に伴う
。

したがって、もし埋設管の埋設が予想される場合には、
ポーリング機を直ちに用いないで、試掘を行い、埋設管
が存在しないことを実際に確認した上で、本格的にポー
リングを行うことが必要になる。

しかし、この試掘には、多大な手間と時間を要するばか
りでなく、地下水位以下の位置までは試掘を行うことが
できない。

そこで、本発明の主たる目的は、確実に埋設物の存在お
よびその種別を確認できるとともに、埋設物を破損させ
る虞れがないきわめて信頼性に富む地盤内の探査方法と
その装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明法は、対象地盤内に探
査管を挿入しながら、その挿入状況変化に基づいて地盤
内の異物の有無を推測し、前記探査管の前方に異物があ
ると推認される位置において探査管の挿入を停止し、そ
の位置において前記探査管内の先端部まで挿入した撮像
体により探査管先端前方の物体を地上にて観察すること
を特徴とするものである。

一方、本発明装置は、同心状の外管および内管と、これ
ら外管および内管を回転駆動させる回転駆動手段と、外
管および内管の回転の際それ自身を回転させず外管およ
び内管を保持するスイベルと、前記外管と内管との間隙
に連通し先端部に前方に開口するノズルと、このスイベ
ルに形或され前記間隙に連通ずる高圧水供給口と、スイ
ベルに形成された挿入孔を介して前記内管内に挿入され
たファイバースコープとを備えたことを特徴とするもの
である。

〔作用〕

本発明にしたがって、対象地盤内に探査管を挿入してい
る途中で、もし地盤内に異物があれば、その挿入が困難
になるなどの挿入状況変化が生じる。しかし、この異物
の存在が推認できるとしても、それが礫類（本発明にお
いて、礫類とは、礫、小石、廃物などその後の工事にお
いて破損を考えなくてもよい異物をいう）であるか、埋
設管などの破損をさせてはならない有用物であるかを判
断できない。

そこで、本発明では、実際に探査管の前方に異物がある
と推認される位置において探査管の挿入を停止し、その
位置において前記探査管内の先端部まで挿入した撮像体
、たとえば内視鏡のファイバースコープにより探査管先
端前方の物体を地上にて観察するので、判断に確実性お
よび信頼性を持たせることができる。

他方、探査管の挿入に際して、通常の削孔ロッドを採用
して、削孔抵抗が大きくなった時点で、その前方に異物
が存在すると判断できるが、これでは注意深く削孔抵抗
を常時観察せねばならず、また削孔抵抗は明確には現れ
がたいから、特に好ましくは、対象地盤内に先端から高
圧液を噴出しながらその高圧液の噴出エネルギーにより
地盤を削孔して探査管を挿入する方法を採るのがよい。

この方法によれば、もし異物や埋設管に接近したとき、
その噴出エネルギーによりそれ以上探査管を挿入するこ
とができないまたは困難になるから、そしてかかる状態
は明確に現れるから、何らかの異物が探査管前方に存在
することを地上側で明瞭に判断できる。

他方、異物が礫などであるか、埋設管であるかの判別に
際しては、探査管の管径の制限により、撮像体としては
工業用ファイバースコープを用いるのが特に優れて実際
的である。

さらに、かかるファイバースコープによる観察により、
目的とする埋設管でなく、礫などの場合、所定の深度ま
で探査を行うためには、異物がファイバースコープによ
る確認により礫類であるとき前記探査管を回転しながら
その先端の削孔用ビットにより削孔を行い前進させて礫
類部分を通り抜け、その後再び高圧液の噴出エネルギー
により探査管の挿入を行い、埋設管などの破損をさせて
はならない埋設物に達し、それをファイバースコープに
より確認したならば探査管の挿入をそれ以上行わない方
法を採るのが有効である。

かかる方法において、異物が礫類であると確認できたと
き、探査管の先端部からグラウトを注入し礫類部分の固
化を図ると、探査管の周囲の孔壁および礫類の探査管前
方への崩落を防止でき、その後における高圧液の噴出に
よる探査管の挿入（探査管を用いての削孔）を円滑に行
うことができる。

上記の方法を実施するための装置としては、本発明にお
いては、同心状の外管および内管と、これら外管および
内管を回転駆動させる回転駆動手段と、外管および内管
の回転の際それ自身を回転させず外管および内管を保持
するスイベルと、前記外管と内管との間隙に連通し先端
部に前方に開口するノズルと、このスイベルに形成され
前記間隙に連通ずる高圧水供給口と、スイベルに形成さ
れた挿入孔を介して前記内管内に挿入されたファイバー
スコープとを備えたものを用いる。

かかる装置では、外管および内管の回転に伴って、ノズ
ルの開口位置が周方向に回転する軌跡を描くから、探査
管の前方全体に削孔エネルギーが作用し、削孔性が高い
。また、ファイバースコープを前記間隙に挿通させるこ
とも考えられるが、探査管に径が小さい場合には、内管
内をファイバースコープの挿通孔とし、前記間隙を高圧
液（通常高圧水）の流路とするのが、理想的である。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明を図面を参照しながらさらに詳説する。

まず、第２図および第５図により、探査管１の先端部の
構造例について説明すると、同心状の外管２および内管
３の先端には先端子４が連結されている。また、外管２
と内管３との間隙５には逆止弁６、６が設けられ、それ
より前方にはゴミ類を除去するためのフィルター７が配
設されている。

先端子４の中央には、軸方向に貫通する孔が形威され、
内管３内と連通している。また、先端子４の周囲側には
軸方向に沿って外流路８が形成されており、その基部側
は前記間隙５に連通し、先端はたとえば４つのノズル孔
９に連通している。このノズル孔９は、第３図のように
、対向する２つが真っ直ぐ全方に、他の対向する２つが
内側前方に開口している。

かかる探査管ｌの先端部は、同心状の連結管を介して継
ぎ足しながら、スイベル１０に連結される。

探査管ｌの変形例としては適宜の構造のものを採用でき
る。たとえば、第５図のように、逆止弁６を先端近くに
配設したものでもよい。スイベル１０の構造についても
同様である。

施工に際しては、第ＩＡ〜ＩＣ図の順で、まず大径のガ
イド管２０を対象地盤Ｅにたとえば削孔により建て込み
据えつける。この場合、適宜の削孔機を用い、把持した
ロッド２１にガイト管２０を固定し、埋め込みが終了し
たならばガイド管２０を地盤に残す。２０ａは削孔用ビ
ットである。

次いで、第ＩＤ図のように、ガイド管２０を地盤Ｅに対
して確実に固定させるために、ガイド管２０の周囲をセ
メントなどにより固める。

その後、第ＩＥ図のように、探査管１を前記ガイド管２
０内に挿入するとともに、支持装置３０により支持し、
前記スイベル１０の高圧水供給口１０Ａから高圧水Ｗを
前記間隙５および流路８に供給し、各ノズル孔９から前
方に噴出させながら、その噴出エネルギーにより地盤を
切削し、探査管１および支持装置３０の自重により下方
に推進させる。その際、好ましくは支持装置３０により
探査管１に回転力のみ与える。この場合、地盤Ｅの切削
に伴って、探査管１の前方には空隙または軟弱部が形成
されるので、支持装置３０により探査管ｌに推進力を与
えなくとも、探査管１および支持装置３０の自重により
十分円滑に下降する。

かかる下降をある深度まで行い、その深度の前方にたと
えば礫Ｓがあると、高圧水Ｗによりその礫Ｓを切削でき
ず、したがって探査管ｌがそれ以上下降できなくなる。

そこで、地上において、作業員が探査管１の下降が停止
したことを確認したならば、探査管ｌの前方に何らかの
異物が存在すると判断し、高圧水Ｗの供給を停止し、探
査管１の回転も停止する。

次いで、第ＩＦ図のように、スイベル１０の挿入孔２１
Ｃを通って、探査管１の内管３内にファイバースコープ
４０を挿入し、その先端を探査管ｌの先端部に位置させ
、地上から探査管ｌの前方を覗き見る。その結果、埋設
管Ｐでなく、礫Ｓであることが判明したならば、ファイ
バースコープ４０を撤去し、第ＩＧ［ｆｆｌのように、
その代わりに供給口１１ＡおよびＩＩＢから２液瞬結性
グラウトＧを供給し、探査管１の前方部分を固化させ、
その部分の崩落防止のために安定化させる。

その後、第ＩＨ図のように、探査管１に回転力と推進力
とを与えて、所定距離Ｈだけ、切削ビット５Ａにより切
削する。この切削後、再びファイバースコープ４０を挿
入し、探査管１の前方を覗き見て礫Ｓ部分を通過したこ
とを確認する。その際、未だ礫Ｓが存在しているならば
、さらに切削ビット５Ａによる切削をさらに所定距離Ｈ
分行う。

このようにして、礫Ｓ部分を完全に通過したことを確認
した後、第ＩＩ図図のように、再び高圧水Ｗのみによる
探査管１の下降を行う。

その後、第ＩＪ図のように、埋設管Ｐに達し、かつファ
イバースコープ４０により異物が実際に埋設管Ｓである
ことを確認したならば、それ以上の探査管１の下降を停
止するとともに、探査管１を撤去する。

次に、第ＩＫ図のように、探査管１に代えて、ケーシン
グ管５０を挿入するとともに、ガイド管２０を撤去し、
続いて、第ＩＬ図のように、そのケーシング管５０内に
観測棒６０をその先端が埋設管Ｐに当接するよう挿入し
、頭部をケーシング５０の上端部に位置させ、蓋７０を
しておく。

上記例において、高圧水の圧力としては、その噴出エネ
ルギーにより地盤Ｅを切削できる程度の圧力であるのが
望まれ、通常１０〜４００ｋｇ／ｃｉ、より好ましくは
３０〜２００ｋｇ／ｃｒＩｒ１流量は１０〜１００ｆ／
分が好適である。一般に、探査管はそこからの噴出エネ
ルギーのみにより地盤を切削しながら推進させるのが好
ましいけれども、探査物、たとえば埋設管Ｐを損傷させ
ない程度の推進力を与えてもよい。

探査管ｌの下降用高圧液としては、水を用いるのが経済
的であるが、地盤改良とともに探査を行うような場合、
セメントなどのグラウトを用いてもよい。この下降に際
しては、第５図のように、内管３内にエアや水を供給し
て、内管３内にスライムを侵入することを防止すること
が望ましい。

また、異物の存在が推測される、あるいはファイバース
コープによりその異物の種別が確認されたとき、その深
度位置を測定するのに、第６図のように、前記挿入孔１
１Ｃから、標尺８０を挿入して測定することができる。

この標尺８０による深度測定、第７図のように、ファイ
バースコープ４０による異物の確認に先立って、あるい
はその確認中に供給口１１ＡおよびまたはＩＩＢから洗
浄用水またはエアを吹き出し小さな砂などを排除すると
、確認が明瞭となる。

前記グラウトの注入は、高圧水により緩んだ地盤から礫
Ｓが崩落し、探査管ｌの前方を塞ぎ、その後の下降を妨
げることを防止する。この場合、崩落を速やかに防止す
るためには、ゲルタイムが３０秒以下の瞬結性グラウト
であるのが好ましい。

前記観測棒６０は、長期間保存することで、そこに埋設
管Ｐが存在すること、その観測棒６０の高さ位置変化に
よって、埋設管Ｐの位置変動を測定できる。

異物の確認にあたり、もし探査管Ｉの径が大きければ、
小型カメラなどを挿入できるけれども、大きい探査管を
使用するとすれば、探査装置全体が大型化するので、小
径の探査管１を使用するには、工業用ファイバースコー
プ４０にて異物の確認を行うのが望ましい。

かかる工業用ファイバースコープについては、オリンパ
ス工業■からｒＯＥｓ」シリーズとして市販されている
ものをたとえば使用できる。このファイバースコープに
よれば、直接接眼部を通して視認できるとともに、画像
をビデオやＣＲＴ画面に映し出すことができる。ビデオ
に記録・保存しておけば、後に埋設物の位置を調べる際
の資料となる。

ファイバースコープは、キセノンランプなどの光源を有
し、暗い地盤内においても、はっきり異物を視認できる
。ファイバースコープの先端は、ほぼ９０度首を振るこ
とができ、高圧水によって形成された空洞内のほぼ全体
を観察できる。

上記例において、ファイバースコープを内管に挿入した
が、もしスペースが許せば、内管と外管との間隙に挿入
するようにしてもよい。また、探査管としては、２重管
に限定されることなく、単管や３重以上の管であっても
よい。さらに、探査管と地盤改良用グラウト注入管とを
共用してもよい。

〔発明の効果ｊ以上のとおり、本発明によれば、確実に埋設物の存在お
よびその種別を確認できるとともに、埋設物を破損させ
る虞れがないきわめて信頼性に富む探査を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第ＩＡ図〜第ＩＬ図は本発明法に係る探査順序を示す概
要図、第２図は探査管の先端部の例を示す半断面正面図
、第３図はその底面図、第４図は探査管の先端部の他の
例を示す半断面正面図、第５図〜第７図は探査過程の実
際例の縦断面図である。１・・・探査管、２・・・外管、３・・・内管、４・・
・先端子、９・・・ノズル孔、１０・・・スイベル、Ｉ
ＩＡ・・・高圧液供給口、ＩＩＢ・・・供給口、ＩＩｃ
・・・挿入孔、２ｏ・・・ガイド管、３０・・・支持装
置、４ｏ・・・ファイバースコープ、６０・・・観測棒
、Ｓ・・・礫、Ｐ・・・埋設管。第４図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対象地盤内に探査管を挿入しながら、その挿入状
況変化に基づいて地盤内の異物の有無を推測し、前記探
査管の前方に異物があると推認される位置において探査
管の挿入を停止し、その位置において前記探査管内の先
端部まで挿入した撮像体により探査管先端前方の物体を
地上にて観察することを特徴とする地盤内探査方法。
（２）対象地盤内に先端から高圧液を噴出しながらその
高圧液の噴出エネルギーにより地盤を削孔して探査管を
挿入し、地盤内の異物の有無に基づく探査管の挿入状況
変化に基づいて地盤内の異物の有無を推測し、前記探査
管の前方に異物があると推認される位置において探査管
の挿入を停止し、その位置において前記探査管内の先端
部まで挿入したファイバースコープにより探査管先端前
方の物体を地上にて観察することを特徴とする地盤内探
査方法。
（３）前記探査管はその先端に高圧液の噴出ノズルおよ
び削孔用ビットを有し、前記異物がファイバースコープ
による確認により礫類であるとき前記探査管を回転しな
がらその先端の削孔用ビットにより削孔を行い前進させ
て礫類部分を通り抜け、その後再び高圧液の噴出エネル
ギーにより探査管の挿入を行い、埋設管などの破損をさ
せてはならない埋設物に達したならば探査管の挿入をそ
れ以上行わない請求項２記載の方法。
（４）異物が礫類であると確認できたとき、探査管の先
端部からグラウトを注入し礫類部分の固化を図る請求項
３記載の方法。
（５）同心状の外管および内管と、これら外管および内
管を回転駆動させる回転駆動手段と、外管および内管の
回転の際それ自身を回転させず外管および内管を保持す
るスイベルと、前記外管と内管との間隙に連通し先端部
に前方に開口するノズルと、このスイベルに形成され前
記間隙に連通する高圧水供給口と、スイベルに形成され
た挿入孔を介して前記内管内に挿入されたファイバース
コープとを備えたことを特徴とする地盤内探査装置。