(57)【要約】【課題】透明管をボアホールに挿入して行われる地質調査において、透明管内部も含めたボアホール内全体に水を充満させるための補助具であるジョイント部材を提供する。【解決手段】ジョイント部材は、掘削されたボアホールに円管状の透明管を挿入し、該透明管に撮像装置を内蔵したプローブを挿入して前記ボアホール内の孔壁面を撮像するための前記透明管の開口端部を塞ぐためのジョイント部材であって、円管形の本体と、プローブに接続するケーブルを通すために本体に設けられるスリットであって、本体の長手方向全域にわたって延び且つ本体の内面まで貫通した細長状の当該スリットと、スリットに埋め込まれるゴム栓と、本体の上面側開口を塞ぎ且つプローブに接続するケーブルの通し穴を有する蓋体と、給水用配管を接続可能とし且つ本体の側周面に設けられる開口部とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削されたボアホールに円管状の透明管を挿入し、該透明管に撮像装置を内蔵したプローブを挿入して前記ボアホール内の孔壁面を撮像するための前記透明管の開口端部を塞ぐためのジョイント部材であって、
円管形の本体と、
前記プローブに接続するケーブルを通すために前記本体に設けられるスリットであって、前記本体の長手方向全域にわたって延び且つ前記本体の内面まで貫通した細長状の前記スリットと、
前記スリットに埋め込まれるゴム栓と、
前記本体の上面側開口を塞ぎ且つ前記プローブに接続するケーブルの通し穴を有する蓋体と、
給水用配管を接続可能とし且つ前記本体の側周面に設けられる開口部と
を備えることを特徴とするジョイント部材。
【請求項２】
前記ゴム栓を前記本体に固定するための押さえ板を備え、
前記押さえ板はネジにより前記本体に固定され、前記ゴム栓が前記スリットに埋め込まれることを特徴とする請求項１に記載のジョイント部材。
【請求項３】
前記本体は、その下側の側周面がねじ切りされ、前記透明管とネジ結合することを特徴とする請求項１に記載のジョイント部材。
【請求項４】
前記蓋体は、円筒状のねじ切り部を有し、前記本体の内面に設けられたねじ切り部とネジ結合することを特徴とする請求項１に記載のジョイント部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を内蔵するプローブをボアホール内に挿入してボアホール内の孔壁面を撮影する地質調査に用いる補助具、特に、地質調査に用いる透明管の開口端を塞ぎ給水するためのジョイント部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボアホール（ボーリング孔）による地質調査では、ボアホールを掘削し、ボアホール内にプローブと称される観測装置を挿入して、そのプローブに内蔵される撮像装置（カメラ）により、ボアホール内の孔壁面を撮影し、孔壁面の亀裂、破砕、空隙、クラックの有無、及びその走行・傾斜などの地盤状態の観測が行われる。
【０００３】
プローブの撮像装置は、広角レンズや凸面鏡によって映し出された孔壁360度の画像を撮影することができる。プローブは、鉛直方向に掘削されたボアホールの開口部から挿入し、電信ケーブルによりつり下げられ、ウインチによって電信ケーブルの長さを調節することで、プローブを降下又は上昇させ、深さ方向の全長にわたって孔壁面の画像を撮影する。撮影された画像データは、撮像装置と電信ケーブルを介して接続する地上のコンピュータ装置に送られ、保存される（特許文献１、２）。
【０００４】
また、本出願の発明者は、特許文献１において、ボアホールに挿入する透明管の発明について開示し、ボアホール内にその透明管を挿入し、その透明管の中にカメラを内蔵するプローブを挿入して、ボアホール内の孔壁面を撮影する手法を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１２１７５号公報
【特許文献２】特許第５８６２８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ボアホール内に透明管を挿入し、その透明管内にプローブを挿入する手法は、特許文献１において提案されたとおり、透明管に付された水平方向及び鉛直方向の直線標識により、プローブの向きや位置を知ることができるメリットを有するとともに、さらに、プローブをボアホールに挿入している間に、例えばボアホール内部の孔壁が崩壊した場合であっても、プローブは透明管により保護されてプローブの埋没を防ぎ、プローブを透明管から容易に引き抜くことができ、プローブの保護の面からの利点もある。
【０００７】
一方で、透明管を介してプローブを挿入してボアホール内の孔壁面を撮影する場合、透明管が曇ってしまったり、透明管の表面に汚れ等が付着し、孔壁面の鮮明な画像を撮影できない可能性がある。そのため、本願の発明者は、透明管を挿入したボアホール内に水を注入し、透明管内部も含めてボアホール内全体を水で充満させ、その水で満たされた透明管の中にプローブを挿入し、孔壁面を撮像することで、上記問題点が解決されることを見いだし、今般、そのための補助具、すなわち透明管を挿入したボアホール内に水を満たすためジョイント部材を開発するに至った。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、透明管をボアホールに挿入して行われる地質調査において、透明管内部も含めたボアホール内全体に水を充満させるための補助具であるジョイント部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のジョイント部材は、掘削されたボアホールに円管状の透明管を挿入し、該透明管に撮像装置を内蔵したプローブを挿入して前記ボアホール内の孔壁面を撮像するための前記透明管の開口端部を塞ぐためのジョイント部材であって、円管形の本体と、前記プローブに接続するケーブルを通すために前記本体に設けられるスリットであって、前記本体の長手方向全域にわたって延び且つ前記本体の内面まで貫通した細長状の前記スリットと、前記スリットに埋め込まれるゴム栓と、前記本体の上面側開口を塞ぎ且つ前記プローブに接続するケーブルの通し穴を有する蓋体と、給水用配管を接続可能とし且つ前記本体の側周面に設けられる開口部とを備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、さらに、ゴム栓を本体に固定するための押さえ板を備え、押さえ板はネジにより本体に固定され、ゴム栓がスリットに埋め込まれる。本体は、その下側の側周面がねじ切りされ、透明管とネジ結合する。蓋体は、円筒状のねじ切り部を有し、本体の内面に設けられたねじ切り部とネジ結合する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ボアホール内に挿入した透明管の開口端を塞ぐジョイント部材が提供される。ジョイント部材は、透明管内に挿入されるプローブに接続するケーブルを通しつつ透明管の開口端部を塞ぎ、給水配管から注入される水を、透明管内部を含むボアホール内に注入可能とする。これにより、透明管の曇りや汚れ付着を防止し、プローブのカメラにより、ボアホールの孔壁面の画像を鮮明に撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態におけるボアホール観測システムの全体構成例を示す図である。
【図２】透明管１０の構成を示す図である。
【図３】プローブ１１の外観構成を示す模式図である。
【図４】透明管１０の地表側開口を塞ぐジョイント部材２０の構成例を示す図である。
【図５】ジョイント部材２０の分解斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態におけるボアホール観測システムの全体構成例を示す図である。本実施の形態のボアホール観測システムは、ボアホールに挿入される透明管１０と、この透明管１０の地表側開口端を塞ぐジョイント部材２０、この透明管１０内を通ってボアホールに挿入され且つ撮像面を下向きとしてボアホール内の孔壁面を撮影するカメラを内蔵するプローブ１１と、このプローブ１１と連結し且つプローブ１１をボアホール内に吊り下げるケーブル１２と、地上でケーブル１２を引張し且つプローブ１１の長さを調節するとともにケーブル１２の移動速度（昇降速度）又は移動距離（昇降距離）を検知してプローブ１１の深さ位置（深度）を検知する深度センサ１４を備えたウインチ１３と、このウインチ１３の深度センサ１４により検知される深度を取得して記録するコンピュータ装置である制御装置１５と、さらに、透明管１０内に水を注入するための給水配管１６とを備えて構成される。
【００１５】
給水配管１６は、後述するようにジョイント部材２０の給水配管接続開口部に接続され、透明管１０の中を通って、透明管１０の先端開口から水がボアホール内に流れ出て、透明管１０の内部を含めてボアホール内は水で満たされる。本発明に特徴的なジョイント部材２０の構成は後述する。
【００１６】
ウインチ１３から延びるケーブル１２は、三脚支柱に取り付けられた滑車を介して、ボアホール内に垂れ下がり、その先端に、プローブ１１が連結している。ウインチ１３は、内蔵電動モータによりケーブル１２が巻き付いているドラムを回転させ、深度センサ１４が、ウインチ１３の一部にウインチ１３と一体的に取り付けられる。深度センサ１４は、ウインチ１３から繰り出される（又はウインチ１３に巻き取られる）ケーブル１２の移動によって回転する回転体と、その回転体の回転数をカウントするカウンタ（パルスエンコーダ又はロータリエンコーダなど）と計時装置とを有し、ケーブル１２の移動距離（深さ位置）さらには移動速度を測定する。ウインチ１３は、深度センサ１４により測定されるケーブル１２の移動速度の情報を取得し、ケーブル１２の移動速度が一定になるように、フィードバック制御など既知の制御方式により、ドラムの回転速度が制御される。ケーブル１２の移動速度を定速制御することにより、ボアホール内を均一にムラなく撮影することができる。
【００１７】
図２は、透明管１０の構成を示す図であり、図２（ａ）は、１本の透明管１０を示し、図２（ｂ）は，複数の透明管１０が連結された状態を示す。透明管１０は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂などの透明材料で形成され、その両端部は開口している円筒体である。透明管１０を通して、孔壁面を撮像するので、透明管１０は、無色であり、可視光透過率が高いことが好ましい。透明管１０の寸法の一例は、国内の地質調査での標準孔径６６ｍｍに対して、例えば，外径約６０ｍｍ程度、厚さ５ｍｍ程度、長さは２ｍ程度である。外径寸法は、ボーリング孔の孔径よりも小さく、プローブ１１が挿入可能な径に適宜設計される。長さ寸法も、現場までの運搬や、現場での連結作業の容易性を鑑み、適宜設計されるが、２ｍ程度が好ましい。透明管１０は、複数が連結可能とするために、その両端にねじ切りされた連結手段１０ａを備え、一端は雄ねじ、他端は雌ねじにねじ切りされている。
【００１８】
プローブ１１の向き（方位）を認識するための基準線として、透明管１０の外周側面部には、好ましくは、その両端間の長さ方向に延びる色付き直線標識１０ｂが付される。色は、後述するように、プローブ１１で孔壁面を撮影した差異に、孔壁面に重畳されて当該直線標識１０ｂが孔壁面と識別可能な色であり、例えば赤色や青色など、孔壁面の色と重ならない色が好ましい。直線標識１０ｂは、複数の透明管１０が連結された場合に、各直線標識１０ｂが一直線状になるように付される。直線標識１０ｂは，インクで描かれてもよいし、色付きテープが貼付されてもよい。なお、プローブ１１が３次元方位センサを搭載している場合は、当該方位センサによりカメラの方位を認識できるため、透明管１０の直線標識１０ｂは不要である。
【００１９】
図３は、プローブ１１の外観構成を示す模式図である。図３において、プローブ１１は、金属製（例えばステンレス鋼製）の円筒体１１０であって、その一方の端面（後端面）に、ケーブル１２を連結するための連結金具１１１が取り付けられ、ケーブル１２により吊り下げられる。連結金具１１１が設けられる後端部は、蓋体１１３を形成し、円筒体１１０の後端部は開口可能になっており、蓋体１１３を開けると、円筒体１１０の後端部内部には、取り外し可能な記録媒体や電源スイッチなどのスイッチ類及びスイッチランプなどが格納される空間が形成されている。
【００２０】
円筒体１１０のもう一方の端面側（先端側）には、撮影用の窓となる、例えばアクリルガラスなどで形成される透明円筒部１１４が設けられ、透明円筒部１１４からの撮影が可能に鉛直下向きに配置されたカメラは、昇降させながら、撮像面を下向きとして、この透明円筒部１１４を通して孔壁面の画像を撮影する。
【００２１】
図４は、透明管１０の地表側開口端を塞ぐためのジョイント部材２０の構成例を示し、図５はジョイント部材２０の分解斜視図を示す。図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は正面図、図４（ｄ）は側面図である。
【００２２】
ジョイント部材２０は、円管形又は円筒形の本体２０１と、プローブ１１に接続するケーブル１２を本体２０１に通すためのスリット２０２と、スリット２０２に埋め込まれるゴム栓２０３と、本体２０１の上面側開口を塞ぎ且つプローブ１１に接続するケーブル１２の通し穴２０８を有する蓋体２０４と、給水用配管を接続可能とし且つ本体２０１の側周面に設けられる開口部２０５とを備えて構成される。蓋体２０４は図５にのみ示される。
【００２３】
本体２０１は、両端が開口している鋼鉄製の筒部材であって、本体２０１に設けられるスリット２０２は、本体２０１の長手方向全域にわたって両端まで延び且つ本体２０１の内面まで貫通した細長状の切れ目を形成する。
【００２４】
ゴム栓２０３は、スリット２０２に埋め込まれる形状を有した細長状のゴム部材であって、長手方向を軸とする断面がテーパー状に形成され、スリット２０２に嵌め込みやすく形成されている。また、ゴム栓２０３を本体２０１に固定するための押さえ板２０６が設けられ、押さえ板２０６はネジ又はボルトにより本体２０１に固定され、ゴム栓２０３がスリット２０２に埋め込まれる。これにより、スリット２０２が水密に塞がれる。
【００２５】
本体２０１は、その下側の側周面がねじ切りされ、透明管１０の連結手段１０ａとネジ結合可能となっている。
【００２６】
また、蓋体２０４は、円筒状のねじ切り部を有し、本体２０１の内面に設けられたねじ切り部とネジ結合可能となっている。蓋体２０４はゴムキャップであって、本体２０１の上面側開口を水密に塞ぐ。また、蓋体２０４の通し穴２０８にケーブル１２を通してから蓋体２０４を本体２０１にねじ結合し、さらにケーブル１２をスリット２０２から本体２０１の内部を通してから、ゴム栓２０３をスリット２０２に埋め込んで水密に塞ぎ、押さえ板２０６でゴム栓２０３を固定する。このように、ケーブル１２をジョイント部材２０に通してから、ケーブル１２をプローブ１１に接続し、プローブ１１を透明管１０内に挿入し、ジョイント部材２０により透明管１０の地表側開口端を塞ぐ。
【００２７】
給水配管１６が、ジョイント部材２０の給水配管接続開口部２０５にねじ込まれ、水供給源（図示せず）に接続する給水配管１６を介して、水がジョイント部材２０の給水配管接続開口部２０５からジョイント部材２０の内部を通して透明管１０内に注入される。注入された水は、透明管１０の底側の先端開口からボアホール内に溢れ出て、透明管１０内部を含めてボアホール内を満たす。ボアホール内が水で充満することで、透明管１０が曇ることなく、そして汚れが付着することなく、プローブ１１のカメラにより鮮明な画像を撮影することができる。
【００２８】
本発明のジョイント部材２０により透明管１０の地表側開口端を塞ぐことにより、透明管１０に注入された水は、ボアホール底側の透明管１０の先端開口よりボアホール内に流れ出るので、ボアホール内で底側から地表側への水の流れにより、ボアホール内のスライム（削屑）を外に排除することができ、水の透明度が高まり、鮮明な画像撮影を可能とする。
【００２９】
本発明のジョイント部材を備えたボアホール観測システムは、図１に示すような鉛直地下方向に掘削されたボアホールに限らず、例えば横方向に掘削されたボアホールや傾斜して掘削されたボアホールの観測にも適用可能である。
【００３０】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：透明管、２０：ジョイント部材、１１：プローブ、１２：ケーブル、１３：ウインチ、１４：深度センサ、１５：制御装置、１６：給水配管、２０１：本体、２０２：スリット、２０３：ゴム栓、２０４：蓋体、２０５：給水配管接続開口部、２０６：押さえ板、２０８：通し穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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