(57)【要約】【課題】崩壊しやすい非自立孔や、地下水等の噴出が予想されるボーリング孔での地震波測定を可能とする地震波計測システムと地震波計測方法を提供する。【解決手段】本発明は、ボーリング孔内に挿入されるケーブルロッドと、ケーブルロッドの先端に装着されるケーブルコネクターと、ボーリング孔先端部の計測装置と連通される計測ケーブルと、ケーブルコネクターの先端部に取り付けられ、計測装置と計測ケーブルを収納して外周部が地中に固着状体になっているケーブル収納管と、ケーブルコネクターとの螺合を緩める際の回転運動により計測ケーブルを切断するケーブルカッターと、内部に前記ケーブル、前記ケーブルロッド、ケーブルコネクター、計測ケーブルおよびケーブル収納管を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシングと、ケーシングの入口側に装着されてケーシング内部からの噴出物を遮断するケーシング封止栓と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2010151633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中ボーリング孔内で地震波を測定するシステムであって、
外周部に沿うケーブルとともにボーリング孔内に挿入されるケーブルロッドと、
前記ケーブルロッドの前記ボーリング孔の先端に装着され、その１端に前記ボーリング孔入口からのケーブル端末が結合されるケーブルコネクターと、
前記ケーブルコネクターの他端の端面中心から離れた位置に結合され、ボーリング孔先端部の計測装置と連通される計測ケーブルと、
前記ケーブルコネクターの先端部に取り付けられ、前記計測装置と前記計測ケーブルを収納して外周部が地中に固着状体になっているケーブル収納管と、
前記ケーブル収納管の前記ケーブルコネクター側と螺合する端面に装着され、前記ケーブルコネクターとの螺合を緩める際の回転運動により前記ケーブルコネクターの端面の中心から離れた位置に結合された前記計測ケーブルを切断するケーブルカッターと、
内部に前記ケーブル、前記ケーブルロッド、前記ケーブルコネクター、前記計測ケーブルおよびケーブル収納管を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシングと、
を含むことを特徴とする地震波計測システム。
【請求項２】
地中ボーリング孔内で地震波を測定するシステムであって、
外周部に沿うケーブルとともにボーリング孔内に挿入されるケーブルロッドと、
前記ケーブルロッドの前記ボーリング孔の先端に装着され、その１端に前記ボーリング孔入口からのケーブル端末が結合されるケーブルコネクターと、
前記ケーブルコネクターの他端の端面中心から離れた位置に結合され、ボーリング孔先端部の計測装置と連通される計測ケーブルと、
前記ケーブルコネクターの先端部に取り付けられ、前記計測装置と前記計測ケーブルを収納して外周部が地中に固着状体になっているケーブル収納管と、
前記ケーブル収納管の前記ケーブルコネクター側と螺合する端面に装着され、前記ケーブルコネクターとの螺合を緩める際の回転運動により前記ケーブルコネクターの端面の中心から離れた位置に結合された前記計測ケーブルを切断するケーブルカッターと、
内部に前記ケーブル、前記ケーブルロッド、前記ケーブルコネクター、前記計測ケーブルおよびケーブル収納管を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシングと、
前記ケーブルおよび前記ケーブルロッド用貫通孔を備え、前記ケーシングの入口側に装着されて前記ケーシング内部からの噴出物を遮断するケーシング封止栓と、
を含むことを特徴とする地震波計測システム。
【請求項３】
前記ケーブルロッドは、ボーリング孔入口で回転させることが可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の地震波計測システム。
【請求項４】
前記ケーブルカッターの切断刃は、直径が前記ケーブル収納管の直径の１／２以下である中空の円形または多角形の形状を有し、中空部に前記ケーブルコネクターの他端の端面の中心から離れた位置に結合された前記装置用ケーブルを貫通させ、その中心が前記ケーブル収納管の端面の中心からずれた位置に偏芯して装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の地震波計測システム。
【請求項５】
請求項１または２に記載の地震波計測システムにおいて地震波を計測した後、
ケーブルロッドを回転することによりケーブル収納管とケーブルコネクターとの螺合を緩めて前記ケーブル収納管の端面に装着された切断刃を回転させ、ケーブルコネクターに偏芯して結合されて固定状態にある装置用ケーブルを切断して前記装置用ケーブルおよび計測装置をボーリング孔内に留置し、前記ケーブル、前記ケーブルロッドおよび前記コネクターをボーリング孔外に回収することを特徴とする地震波計測方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の地震波計測システムにおいて、
ケーシングの入口側にケーシング封止栓を装着して地震波を計測した後、
ケーブルロッドを回転することによりケーブル収納管とケーブルコネクターとの螺合を緩めて前記ケーブル収納管の端面に装着された切断刃を回転させ、ケーブルコネクターに偏芯して結合されて固定状態にある装置用ケーブルを切断して前記装置用ケーブルおよび計測装置をボーリング孔内に留置し、前記ケーブル、前記ケーブルロッドおよび前記コネクターをボーリング孔外に回収することを特徴とする地震波計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震波計測システムおよび地震波計測方法に係り、より詳しくは、軟弱な地盤でも地震波計測が可能な地震波計測システムおよび地震波計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤状況を調査する方法として、人工的に地震波を発生させこれを測定する地震探査法がある。地震探査法には、ボーリング孔内で地震波を測定する速度検層と言う測定法があり、本発明は、この速度検層に関するものである。
速度検層は、地表から地下深くの地盤の地震波速度を調べる地震探査法に比べ、ボーリング孔を利用して直接目的地盤を測ることため高精度が得やすい。
しかし、測定はボーリング孔が自然状態で維持されることが必須である必要条件である。ボーリング孔自然状態とは自立孔ともいい、保孔管（ケーシング）やセメントで固めて再掘削された孔で無いことである。
自立孔に対し、ロッドやケーシングを抜くと孔が即座に崩れ閉塞する地盤の孔を非自立孔と言う。
従来、非自立孔では孔が崩れて閉塞するため、ケーブル、ロッド、測定器などの回収が困難であったため、測定が困難であった。
また、ボーリングを行うと、しばしばボーリングロッドとボーリング孔壁あるいは、保孔管（ケーシング）の間から地下水やガス・油が噴き出すと言う問題があった。
【特許文献１】特開平０６−０９８４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、崩壊しやすい非自立孔や、地下水等の噴出が予想されるボーリング孔での地震波測定を可能とする地震波計測システムと地震波計測方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、地中ボーリング孔内で地震波を測定するシステムであって、外周部に沿うケーブルとともにボーリング孔内に挿入されるケーブルロッドと、前記ケーブルロッドの前記ボーリング孔の先端に装着され、その１端に前記ボーリング孔入口からのケーブル端末が結合されるケーブルコネクターと、前記ケーブルコネクターの他端の端面中心から離れた位置に結合され、ボーリング孔先端部の計測装置と連通される計測ケーブルと、前記ケーブルコネクターの先端部に取り付けられ、前記計測装置と前記計測ケーブルを収納して外周部が地中に固着状体になっているケーブル収納管と、前記ケーブル収納管の前記ケーブルコネクター側と螺合する端面に装着され、前記ケーブルコネクターとの螺合を緩める際の回転運動により前記ケーブルコネクターの端面の中心から離れた位置に結合された前記計測ケーブルを切断するケーブルカッターと、内部に前記ケーブル、前記ケーブルロッド、前記ケーブルコネクター、前記計測ケーブルおよびケーブル収納管を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシングと、を含むことを特徴とする。
【０００５】
また、本発明は、地中ボーリング孔内で地震波を測定するシステムであって、外周部に沿うケーブルとともにボーリング孔内に挿入されるケーブルロッドと、前記ケーブルロッドの前記ボーリング孔の先端に装着され、その１端に前記ボーリング孔入口からのケーブル端末が結合されるケーブルコネクターと、前記ケーブルコネクターの他端の端面中心から離れた位置に結合され、ボーリング孔先端部の計測装置と連通される計測ケーブルと、前記ケーブルコネクターの先端部に取り付けられ、前記計測装置と前記計測ケーブルを収納して外周部が地中に固着状体になっているケーブル収納管と、前記ケーブル収納管の前記ケーブルコネクター側と螺合する端面に装着され、前記ケーブルコネクターとの螺合を緩める際の回転運動により前記ケーブルコネクターの端面の中心から離れた位置に結合された前記計測ケーブルを切断するケーブルカッターと、内部に前記ケーブル、前記ケーブルロッド、前記ケーブルコネクター、前記計測ケーブルおよびケーブル収納管を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシングと、前記ケーブルおよび前記ケーブルロッド用貫通孔を備え、前記ケーシングの入口側に装着されて前記ケーシング内部からの噴出物を遮断するケーシング封止栓と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
前記ケーブルロッドは、ボーリング孔入口で回転させることが可能であり、前記ケーブルカッターの切断刃は、直径が前記ケーブル収納管の直径の１／２以下である中空の円形または多角形の形状を有し、中空部に前記ケーブルコネクターの他端の端面の中心から離れた位置に結合された前記装置用ケーブルを貫通させ、その中心が前記ケーブル収納管の端面の中心からずれた位置に偏芯して装着されていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、上記地震波計測システムにおいて地震波を計測した後、ケーブルロッドを回転することによりケーブル収納管とケーブルコネクターとの螺合を緩めて前記ケーブル収納管の端面に装着された切断刃を回転させ、ケーブルコネクターに偏芯して結合されて固定状態にある装置用ケーブルを切断して前記装置用ケーブルおよび計測装置をボーリング孔内に留置し、前記ケーブル、前記ケーブルロッドおよび前記コネクターをボーリング孔外に回収することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記地震波計測システムにおいて、ケーシングの入口側にケーシング封止栓を装着して地震波を計測した後、ケーブルロッドを回転することによりケーブル収納管とケーブルコネクターとの螺合を緩めて前記ケーブル収納管の端面に装着された切断刃を回転させ、ケーブルコネクターに偏芯して結合されて固定状態にある装置用ケーブルを切断して前記装置用ケーブルおよび計測装置をボーリング孔内に留置し、前記ケーブル、前記ケーブルロッドおよび前記コネクターをボーリング孔外に回収することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、従来、速度検層が出来ないとされた崩壊の激しい、破砕帯などの地盤速度が計測可能となった。
また、地中から噴出する、地下水やガスや油等を閉塞し、地中深部を自然状態にもどし、その地盤情報を調べることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、非自立孔地盤に速度検層計測器をセットして、ケーシングを抜き、計測器を地盤崩れとともに抑留させ、地盤速度を計測後、計測器につながるケーブルを切断し、計測器本体を孔内に残置、挿入ロッドと計測ケーブルを回収するシステムである。
この計測器を効率よく使い捨てることで、従来計測が極めて難しかった、非自立孔地盤の速度検層を可能とするものである。また、本発明のケーシング封止栓を用いることで、孔内計測器挿入ロッド、計測用ケーブル、場合により、注入ホースなど複数の挿入物をまとめて閉塞し、地中からの噴出物を止めることで、地盤を自然状況に戻し、その地盤の様々な地盤情報を計測することができる。
【００１１】
以下、図面を参照して本発明について詳しく説明する。
図１は、本発明の地震波計測システムに採用したケーブルカッターの概略図、図２は、地震波計測システムによる計測法を説明する説明図、図３は、ケーシング封止栓の概要図、図４は、ケーシング封止栓による閉塞状況を説明する説明図である。
【００１２】
図１に示す通り、本発明の地震波計測システム１は、外周部に沿うケーブル４とともにボーリング孔６内に挿入されるケーブルロッド３と、その１端にボーリング孔６入口からのケーブル４の端末が結合されるケーブルコネクター７と、ボーリング孔６先端部の計測装置５と連通される計測ケーブル９と、ケーブルコネクター７の先端部に取り付けられるケーブル収納管８と、ケーブル収納管８の端面に装着され、計測ケーブル９を切断するケーブルカッター１０と、内部にケーブル４、ケーブルロッド３、ケーブルコネクター７、計測ケーブル９およびケーブル収納管８を収納し、ボーリング孔壁を保護するケーシング２と、ケーシング２の入口側に装着されてケーシング２内部からの噴出物を遮断するケーシング封止栓１２と、を含んで構成される。
【００１３】
ケーブルコネクター７は、ケーブルロッド３のボーリング孔６の先端に装着され、その１端にボーリング孔６入口からのケーブル４の端末が結合される。
計測ケーブル９は、ケーブルコネクター７の他端の端面中心から離れた位置に結合され、ボーリング孔６先端部の計測装置５と連通される。
ケーブル収納管８は、ケーブルコネクター７の先端部に取り付けられ、計測装置５と計測ケーブル９を収納して外周部が地中に固着状体になっている。
【００１４】
ケーブルカッター１０は、ケーブル収納管８と、ケーブル収納管８のケーブルコネクター７側と螺合する端面に装着され、図１（ｃ）に示す通りケーブルコネクター７の端面の中心から離れた位置に取り付けられ、ケーブルコネクター７との螺合を緩める際の回転運動により、同じく中心から離れた位置に取り付けられている計測ケーブル９を切断するようになっている。
ケーシング２は、内部にケーブル４、ケーブルロッド３、ケーブルコネクター７、計測ケーブル９およびケーブル収納管８を収納し、ボーリング孔壁を保護する。
ケーシング封止栓１２は、ケーブル４およびケーブルロッド３用の貫通孔を備え、ケーシング２の入口側に装着されてケーシング２内部からの噴出物を遮断する。
【００１５】
ケーブルロッド３は、ボーリング孔６入口で回転させることが可能となっている。
また、ケーブルカッター１０の切断刃は、直径がケーブル収納管８の直径の１／２以下である中空の円形または多角形の形状を有し、中空部に前記ケーブルコネクター７の他端の端面の中心から離れた位置に結合された装置用ケーブルを貫通させ、その中心がケーブル収納管８の端面の中心からずれた位置に偏芯して装着されている。
【００１６】
次に、地震波計測システム１の操作方法について説明する。
地震波計測システム１により地震波を計測した後、ケーブルロッド３を回転することによりケーブル収納管８とケーブルコネクター７との螺合を緩めてケーブル収納管８の端面に装着されたケーブルカッター１０の切断刃を回転させ、ケーブルコネクター７に偏芯して結合されて固定状態にある計測ケーブル９を切断して計測ケーブル９および計測装置５をボーリング孔６内に留置する。ケーブル４、ケーブルロッド３およびケーブルコネクター７はボーリング孔６外に回収する。
【００１７】
図２に地震波計測システム１の計測ケーブル９の切断法の概要を示す。
図２に示す通り地震波を計測するため、崩れやすい地中にケーシング２を打ち込み、ケーシング２の内部にケーブルロッド３、ケーブル４，計測装置５を挿入する。
計測装置５を目標位置まで挿入した後、ケーシング２を地上に引き抜くことで、計測装置５は崩れた地中に埋まる。計測装置５が崩れた地中に埋まった状態で地震波計測を行なう。
地震波測定終了後、ケーブルロッド３を回転させてケーブルカッター１０により計測ケーブル９を切断して切り離し、計測装置５を崩れた地中に放置するとともに、ケーブルロッド３とケーブル４を地上に回収する。
【００１８】
図３は、ケーシング封止栓１２の概要を示すもので、図３（ａ）に示すような地下水等が湧出する地盤では、地下水等の噴出により地盤状況の計測が不可能である。
本発明のケーシング封止栓１２は、地下水等の湧出が予想される場合にケーシング２の地上側先端に取り付けるもので、ケーシング封止栓１２にはケーブルロッド３とケーブル４を通すための孔があけられている。
ケーシング封止栓１２を装着することにより地下水等の地上への噴出を止めることができ地震波の計測が可能となる。
【００１９】
図４は、ケーシング封止栓１２による閉塞状況を説明する説明図であり、従来は（ａ）、（ｂ）に斜線で示す部分を閉塞していたが、（ｂ）のような場合、複数の挿入物の間を閉塞することは出来なかった。
本発明によるケーシング封止栓１２では、（ｃ）のように複数の挿入物がある場合でも完全に閉塞することが可能である。
【００２０】
従来、崩れやすい地盤での地震波測定では、ケーブル付きの計測器は抜けなくなったとき、ケーブルを引っ張り強制切断するため、ケーブル全体を回収できても過剰な力が加えられたケーブルは使い物にならないことが多かった。
本発明の地震波測定システムでは、予め切断放置することを前提にしてケーブルのほぼ全量を無傷で回収できるため次の区間の計測が可能となる。
本発明の地震波測定システムでは計測器を地中に放置することになるものの、計測器等の放置は問題ではなく、従来計測できないとされた地層の直接計測が可能となる大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の地震波計測システムに採用したケーブルカッターの概略図である。
【図２】本発明の地震波計測システムによる計測法を説明する説明図である。
【図３】本発明のケーシング封止栓の概要図である。
【図４】本発明のケーシング封止栓による閉塞状況を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  地震波計測システム
２  ケーシング
３  ケーブルロッド
４  ケーブル
５  計測装置
６  ボーリング孔
７  ケーブルコネクター
８  ケーブル収納管
９  計測ケーブル
８  ケーブル収納管
１０  ケーブルカッター
１２ケーシング封止栓
【図１】
2010151633.tif 000003
【図２】
2010151633.tif 000004
【図３】
2010151633.tif 000005
【図４】
2010151633.tif 000006