(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成したことを特徴とする地中探査装置。
【請求項２】
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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板の先端縁部に刃を設けてなることを特徴とする地中探査装置。
【請求項３】
前記連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の地中探査装置。
【請求項４】
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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板は探査棒に固定した山形台座の頂点部に当接されるとともに前記山形台座の裾部との間に弾性支持されて固定され、前記連結板の板面の振れを可能としたことを特徴とする地中探査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中探査装置に係り、特に礫混入層や締め固まった山砂においても貫入を容易とする地中探査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来地盤に電柱や街路樹等を設置する際、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が実施される。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といった埋設物が存在するかを確認するためのものであり、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。
【０００３】
上記高圧流体を用いた探査掘削方法に使用される地中探査装置では、中空且つ長尺の探査棒が複数設けられている。そしてこれら探査棒の片側端部に高圧ポンプから延長された液圧チューブが接続されるとともに、探査棒の他方端部には噴射ノズルが設けられ、高圧ポンプによって探査棒の内部に導入された高圧流体を、噴射ノズルより噴射可能にしている。
またこれら探査棒には隣合う探査棒との連結を行うため、四角平板の連結板が取り付けられる。この連結板は探査棒を地中へと垂直に押し込めるように設けられたものであり、その長さは隣合う噴射ノズルの掘削範囲が重なるように設定され、また側面形状は掘削予定区域の外縁に倣う形態となっている。そして連結板側面を地表面に対面させつつ探査棒に密着させ、溶接やネジ等を用いて当該探査棒へと固定する。
【０００４】
このような地中探査装置では、探査棒を掘削予定区域の外縁に設置した後、高圧ポンプを稼働させ、噴射ノズルから噴射された高圧液体により地中掘削を行う。ここで前述の通り噴射ノズルの掘削範囲は隣合う噴射ノズルの掘削範囲と重なるように設定されていることから、高圧液体の噴射により地中探査装置の先端、すなわち噴射ノズルと連結板とは地中へと貫入することができる。そしてこの作業を掘削予定区域の外縁に沿って繰り返し行い埋設物の有無を確認する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上述した地中探査装置における連結板の先端縁部は掘削面（地盤）に対して平行に接していることから、砂、細砂、粘土などをほぼ同量に含んだローム地盤への貫入は容易であるものの、地盤の中に礫が混入していると連結板が礫に接触し地中探査装置の貫入が不可能になる場合があった。また締め固まった山砂では締め固めをほぐすのに時間を要し、作業効率が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点に着目し、礫を含む地盤や締め固まった山砂でも容易に貫入を可能にする地中探査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は連結板の先端縁部に角度を持たせ、掘削面（地盤）に対して連結板の先端縁部を斜めに接触させれば、当該連結板が礫に当たった場合でも礫は連結板の先端縁部に沿って移動することとなり、もって礫を含んだ地盤でも地中探査装置の貫入が可能になるという知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明に係る地中探査装置は、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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成するよう構成した。
【０００８】
また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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板の先端縁部に刃を設けてなるよう構成した。
ここで前記連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成することとした。
また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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた前記連結板は探査棒に固定した山形台座の頂点部に当接されるとともに前記山形台座の裾部との間に弾性支持されて固定され、前記連結板の板面の振れを可能となるよう構成した。
【０００９】
【作用】
上記構成によれば、礫を含んだ地盤に地中探査装置を貫入させると連結板に礫が接触し始める。ここで連結板の先端縁部は凸または凹形状に形成されていることから、礫には連結板の地中進行方向に対し斜めの力が加わり、当該礫は斜面を形成している連結板の先端縁部に沿って移動する。このため連結板は礫により掘削を妨害されることが無くなり、もって礫を含んだ地盤でも地中探査装置を貫入させることができる。
また連結板を探査棒に固定する際、当該連結板の板面の振れを可能にしたことから地中にて連結板に礫が接触すると当該連結板が振れ、礫より連結板が逃げるか、高圧水の噴射によって礫周囲の地盤が崩れ連結板からの力により礫が移動する。このため連結板は礫により掘削を妨害されることが無くなり、もって礫を含んだ地盤でも地中探査装置を貫入させることができる。
【００１０】
一方連結板の先端縁部に刃が設けられている地中探査装置を締め固まった山砂に押し付けると、連結板の先端縁部に設けられた刃に掘削面（地盤）が接触する。ここで連結板の先端縁部に設けられた刃は凹凸形状となっていることから、連結板を地中方向へと押し込む力は先端縁部の凸部に集中し、山砂の締め固めをほぐすことができる。また連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成すると、特定の凸部に押し込む力を集中させることができ、より強固に締め固まった山砂にも貫入が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る地中探査装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、礫が混在している地盤を探査掘削する際に用いられる地中探査装置の構成を示す説明図である。
同図に示すように地中探査装置１０には、給水タンク１２と高圧ポンプ１４とが接続されており、探査棒１６より高圧水を噴射可能にしている。また高圧水を噴射する一対の探査棒１６の先端側には、後述する礫対策用連結板１８が設けられており探査棒１６同士を連結している。そしてこの礫対策用連結板１８を回転式ガイド盤２０に設けた倣い溝２２に挿入することで、探査棒１６を円筒状の閉領域となる掘削予定区域に沿って移動可能にしている。
【００１３】
図２は、礫が混在している地盤を探査掘削する際に用いられる礫対策用連結板１８の形態を示した説明図であり、同図（１）には、礫対策用連結板１８の第１の形態を示す。同図（１）に示すように礫対策用連結板１８は平板から打ち抜かれており同一厚みとなっている。そして地盤と対面する礫対策用連結板１８の先端下縁部２４は、その中央部分に頂点を有しており、当該頂点から両端にかけて凸部となる剣先部が形成されている。また先端下縁部２４の反対側も先端下縁部２４の外縁形状にほぼ一致するように形成されており、礫対策用連結板１８の全体形状はくの字状となっている。さらに礫対策用連結板１８は、掘削予定区域の外縁に合わせて円弧状に湾曲形成される。
【００１４】
このように構成された礫対策用連結板１８と探査棒１６との取り付け構造は以下のようになる。
図３は、礫対策用連結板１８と探査棒１６との取付部を示す説明図である。
同図（１）に示すように、探査棒１６における先端側は、アルミパイプ２６とそれに続く鉄パイプ２８と噴射ノズル３０とで構成されている。
ここで鉄パイプ２８の外縁には、平板状の取付板３２が溶接固定されており、当該取付板３２に設けたタップ３４に固定用ネジを螺合させることで、後述する連結板取付台を取付可能にしている。
【００１５】
前記取付板３２へと固定される三角柱状の連結板取付台３６には、掘削方向と直交する山型斜面４０が形成されている。そして取付板３２に設けたタップ３４に対応する位置には貫通孔が設けられており、固定用ネジを取り付けることで連結板３２に連結板取付台３６を固定可能にしている。さらに連結板取付台３６の四隅には、取付タップ４２が設けられており、後述する連結板側より固定解放ネジを螺合させることで連結板を山型斜面４０に接触させ、連結板取付台３６に対し自由度を持たせつつ固定可能にしている。
また山型斜面４０にはゴム材にて形成された三角柱形状のクッション材４４が取り付けられ、礫対策用連結板１８の振れ量を制限するとともに、礫対策用連結板１８が山型斜面４０に接触するのを防止している。
そして礫対策用連結板１８を連結板固定台３６に取り付ける固定解放ネジ４６は、クッション材４４との摺動摩擦低減の目的から、固定解放ネジ４６の首下からクッション材４４の厚みに相当する部分をストレートに設定している。
【００１６】
図２（２）には礫対策用連結板１８の第２の形態を示す。この第２の形態では、先端下縁部２４における中央部分は地盤から最も離れる最下点となっており、当該最下点から両端にかけて凹部となる逆剣先部が形成されている。そしてその他構成は前述した同図（１）と同様である。
【００１７】
図４は、細かい山砂が締め固まった地盤を探査掘削する際に用いられる山砂用連結板４８の形態を示しており、同図（１）には、山砂用連結板２０の第１の形態を示す。同図（１）に示すように山砂用連結板４８は、四角平板を掘削予定区域の外縁に合わせて円弧状に湾曲形成されており、その先端下縁部５０には鋤形刃５２が設けられている。
【００１８】
また同図（２）および同図（３）には、山砂用連結板４８の第２および第３の形態を示す。これらに示す山砂用連結板４８では、先端下縁部５０の形状を前述の礫対策用連結板１８と同じく、剣先部あるいは逆剣先部に形成しており、山砂用連結板４８に加わる地中への推進力を特定の鋤形刃５２に加えることを可能にしている。このため同図（２）および同図（３）に示される山砂用連結板４８では、同図（１）に示すものよりも強固に締め固まった山砂地盤に貫入させることができる。
【００１９】
図５は、クラッシャータイプと呼ばれる山砂を探査掘削する際に用いられる山砂用連結板５４の形態を示した説明図である。同図（１）〜（３）においては、前述した山砂用連結板４８における先端下縁部５０の鋤形刃５２を山形刃５６に置き換えたものである。そしてその他構成は山砂用連結板４８と同一である。
【００２０】
ここで以上の如く構成された地中探査装置１０を用い、礫を含む地盤を探査掘削する様子を説明する。
高圧水を噴射している一対の探査棒１６と礫対策用連結板１８とは、回転式ガイド盤２０に設けた倣い溝２２に沿って地中へと押し込まれる。そしてこの地中進行に伴い礫対策用連結板１８には、地中に存在している礫が接触し始める。
【００２１】
図６は、礫対策用連結板１８の地中進行とともに礫が移動する様子を示した状態図である。
同図（１）に示すように、礫５８が礫対策用連結板１８における先端下縁部２４の頂点付近に接触すると、当該礫５８は先端下縁部２４からの反力６０を受ける。ここで反力６０には、礫５８を礫対策用連結板１８の進行方向に対し垂直方向（図中では横方向）に追いやる分力が存在することから、同図（２）に示すように礫５８は礫対策用連結板１８の地中進行に伴い、当該礫対策用連結板１８に沿って端部側へと移動する。そして礫対策用連結板１８がさらに地中へと突き進むと同図（３）に示すように、礫５８は礫対策用連結板１８の端部より離反する。
このように礫５８が地中に存在しても、上述したように礫５８は次々と礫対策用連結板１８の斜面に沿って移動し、当該礫対策用連結板１８から離れていくので、地中探査を妨げることがない。よって礫５８を含んだ地盤でも地中探査を行うことができる。
【００２２】
また礫対策用連結板１８の先端下縁部２４を逆剣先状に形成した第２の形態でも、先端下縁部２４は斜面状に形成されていることから、第１の形態と同様に礫５８を先端下縁部２４に沿って逃がすことができる。
また礫対策用連結板１８は礫５８に接触すると、礫対策用連結板１８が山型斜面４０の尾根に沿って傾く。そしてこの礫対策用連結板１８の傾斜により、礫５８は礫対策用連結板１８の側面側へと移動し、礫対策用連結板１８の地中進行とともに当該礫対策用連結板１８より離反する。
このように探査棒１６に山型斜面４０を持つ連結板取付台３６を介して取り付ければ、礫対策用連結板１８の形状による効果と併せて礫を含んだ地盤に貫入が可能となる。
【００２３】
ここで地中探査装置１０の連結板に第１の形態となる山砂用連結板４８を適用し、締め固まった山砂を探査掘削する手順を説明する。
図７は、第１の形態となる山砂用連結板４８が締め固まった山砂を探査掘削する様子を示した状態図である。同図（１）に示すように、山砂用連結板４８における先端下縁部５０が地盤に接すると、山砂用連結板４８を地中に推進するための力が鋤形刃５２の凸部のみに集中する。この鋤形刃５２の凸部への圧力集中によって、同図（２）に示すように鋤形刃５２の凸部が山砂へと貫入することができ、地盤の締め固めをほぐすことが可能になる。そして締め固めをほぐされた山砂は、鋤形刃５２の凹部側へと移動し、噴射ノズル３０から噴射される高圧水によって地表面側に流される。
このように鋤型刃５２の凸部にて山砂の締め固めをほぐし、締め固めをほぐされた山砂を次々と鋤形刃５２の凹部に移動させ、高圧水とともに地表面側へと送れば、締め固まった山砂でも容易に地中探査を行うことができる。
【００２４】
また山砂用連結板４８における第２および第３の形態では、その先端縁部５０が剣先あるいは逆剣先状に形成してあることから、特定の鋤形刃５２の凸部だけに圧力を集中させることができる。このため第１の形態よりもさらに締め固まった地盤に対しても地中探査を行うことができる。
【００２５】
ここで地中探査装置１０の連結板に第１の形態となる山砂用連結板５４を適用し、クラッシャータイプの山砂を探査掘削する手順を説明する。
図８は、第１の形態となる山砂用連結板５４がクラッシャータイプの山砂を探査掘削する様子を示した状態図である。同図（１）に示すように、山砂用連結板５４における山形刃５６の形状は、鋤形刃５２と異なり全て鈍角に形成されていることから、地中の粉砕石６２が山形刃５６に接触しても、当該山形刃５６に噛み込まれることがない。そして粉砕石６２は、同図（２）に示すように山砂用連結板５４の地中進行により山形刃５６の外縁に沿って移動がなされることから、粉砕石６２同士の締め固めをほぐすことができ、もって地中探査を行うことが可能となる。
【００２６】
また山砂用連結板５４における第２および第３の形態では、その先端縁部６４が剣先あるいは逆剣先状に形成してあることから、特定の山形刃５６の凸部だけに圧力を集中させることができ、第１の形態よりもさらに締め固まった地盤に対しても地中探査を行うことができる。
【００２７】
以上のように地中探査装置１０における連結板の先端縁部の形状を凸型あるいは凹型に変更したり、また先端縁部に凹凸状の刃を設けることによって、礫を含んだ地盤や締め固まった山砂への地中探査装置１０の貫入を可能にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、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ことから、礫を連結板の先端縁部に沿って逃がすことが可能となり、もって礫を含んだ地盤でも地中探査装置を貫入させることができる。
【００２９】
また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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた連結板の先端縁部に刃を設けてなることから、連結板を地中方向へと貫入させる力は先端縁部の凸部に集中する。このため連結板の先端縁部で次々と締め固めをほぐしていくことが可能となり、締め固まった山砂でも地中探査装置を容易に貫入させることができる。
【００３０】
そして前記連結板の先端縁部を凸または凹形状に形成することとしたので、掘削面（地盤）に最初に接する先端縁部の凸部には連結板を地中方向へと貫入させる力が集中する。このため強固に締め固まった山砂にも貫入が可能となり、山砂の締め固めをほぐすことができる。さらに山砂には斜面状の先端縁部から斜めに力が働くので、当該山砂を連結板の先端縁部に沿って移動させることが可能となる。このため締め固まった山砂でも地中探査装置を容易に貫入させることができる。
【００３１】
また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配置し、噴射高圧流体による掘削にて地中探査をなす装置において、探査棒の先端部に設けた連結板は探査棒に固定した山形台座の頂点部に当接されるとともに山形台座の裾部との間に弾性支持されて固定され、連結板の板面の振れを可能としたことから地中にて礫が接触すると、連結板が振れ礫より連結板が逃げる。このことから連結板は礫を地中に押し込むことが無くなり、もって礫を含んだ地盤でも地中探査装置を貫入させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】礫が混在している地盤を探査掘削する際に用いられる地中探査装置の構成を示す説明図である。
【図２】礫が混在している地盤を探査掘削する際に用いられる礫対策用連結板１８の形態を示した説明図である。
【図３】礫対策用連結板１８と探査棒１６との取付部を示す説明図である。
【図４】細かい山砂が締め固まった地盤を探査掘削する際に用いられる山砂用連結板４８の形態を示した説明図である。
【図５】クラッシャータイプと呼ばれる山砂を探査掘削する際に用いられる山砂用連結板５４の形態を示した説明図である。
【図６】礫対策用連結板１８の地中進行とともに礫が移動する様子を示した状態図である。
【図７】第１の形態となる山砂用連結板４８が締め固まった山砂を探査掘削する様子を示した状態図である。
【図８】第１の形態となる山砂用連結板５４がクラッシャータイプの山砂を探査掘削する様子を示した状態図である。
【符号の説明】
１０          地中探査装置
１２          給水タンク
１４          高圧ポンプ
１６          探査棒
１８          礫対策用連結板
２０          回転式ガイド盤
２２          倣い溝
２４          先端下縁部
２６          アルミパイプ
２８          鉄パイプ
３０          噴射ノズル
３２          取付板
３４          タップ
３６          連結板取付台
４０          山型斜面
４２          取付タップ
４４          クッション材
４６          固定解放ネジ
４８          山砂用連結板
５０          先端下縁部
５２          鋤型刃
５４          山砂用連結板
５６          山形刃
５８          礫
６０          反力
６２          粉砕石
６４          先端下縁部
【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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【図６】
0003597335.tif 000007
【図７】
0003597335.tif 000008
【図８】
0003597335.tif 000009