(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ビットを先端に備えた中空のケーシングを用いて曲がりボーリングにより地中を掘削してボーリング孔を形成する工程と、
前記掘削ビットを前記ケーシングから取り外す又は前記掘削ビットの貫通孔に差し込まれた芯材を前記掘削ビットから取り外す工程と、
ガイドパイプを前記ケーシング内に挿入する工程と、
前記掘削ビットを前記ケーシングから取り外す又は前記芯材を前記掘削ビットから取り外す前記工程において、前記掘削ビットを前記ケーシングから取り外した場合、前記ボーリング孔内に前記ガイドパイプを残した状態で、前記ケーシングの先端開口に前記ガイドパイプを通しながら前記ケーシングを地中から引き抜き、前記芯材を前記掘削ビットから取り外した場合、前記ボーリング孔内に前記ガイドパイプを残した状態で、前記貫通孔に前記ガイドパイプを通しながら前記ケーシングを地中から引き抜く工程と、
前記ガイドパイプの外周面に長手方向に間隔をあけて装着された複数の第１パッカーを膨張させて前記ボーリング孔の孔壁に密着させる工程と、
前記ガイドパイプの外周面の前記第１パッカーの間に位置する吸水孔より地下水を吸引する工程と、を備え、
前記ガイドパイプの先端部には、係止部材が前記ガイドパイプ外に出没可能に設けられており、
前記ガイドパイプを前記ケーシング内に挿入する工程では、前記ガイドパイプの先端部を地中に突き出させた後、前記係止部材を地中に突出させることで前記ガイドパイプの先端部を地中に固定する、
地下水サンプリング方法。
【請求項２】
前記第１パッカーは、前記ガイドパイプ内に液体又は気体を供給することで膨張する、
請求項１記載の地下水サンプリング方法。
【請求項３】
前記第１パッカーは、前記ガイドパイプ内を通りかつ当該第１パッカーに接続された流体供給管に液体又は気体を供給することで膨張する、
請求項１記載の地下水サンプリング方法。
【請求項４】
前記吸水孔には、前記ガイドパイプ内を通る吸引管が接続されている、
請求項１〜３のいずれかに記載の地下水サンプリング方法。
【請求項５】
前記地下水を吸引する工程は、
外周面に長手方向に間隔をあけて２つの第２パッカーが装着されかつ前記第２パッカーの間に吸引孔が形成された採水用パイプを、前記吸引孔が地下水の採水箇所に位置するまで前記ガイドパイプ内に挿入する工程と、
前記第２パッカーを膨張させて前記ガイドパイプの内周面に密着させる工程と、    前記吸引孔に接続された吸引管により、採水箇所の地下水を前記吸水孔を介して吸引する工程と、
を有する、
請求項１〜３のいずれかに記載の地下水サンプリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば地中の汚染された領域の地下水をサンプリングする地下水サンプリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地中への汚染物質の拡散が問題視され、汚染の蓋然性が高い汚染領域においては、汚染調査が実施されている。この汚染調査方法として、例えば地中の汚染領域の地下水をサンプリングすることが従来から行われている。
【０００３】
この種のサンプリング方法としては、地中に仮設ケーシングを鉛直方向に貫入しつつ掘削することでボーリング孔を形成する。そして、このボーリング孔内に、外周面にパッカーが長さ方向に間隔をあけて取り付けられた採水ケーシングを配置して、仮設ケーシングを引き抜いた後、窒素ガスなどでパッカーを膨張させてパッカーによりボーリング孔の孔壁と採水ケーシングの筒壁との間隙を塞いだ状態とすることで、採水ケーシング内に挿入した採水装置により採水ケーシングの任意の位置で地下水のサンプリングを行う方法が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法では、地中に鉛直方向にボーリング孔を形成するため、工場などの既設の構造物直下の地下水をサンプリングするためには構造物の一部を貫いて地中を掘削する必要があり、構造物の床面に鉄筋などが配設されている場合には、鉄筋などを切断しなければならない可能性がある。また、ボーリング孔を地中に形成するためのスペースを構造物内で確保する必要があるが、構造物が工場などであると、工場の操業に支障を来たすおそれがある。加えて、地中に例えば有機塩素化合物などの比重の大きい汚染液が存在する場合には、鉛直方向にボーリング孔を形成すると、地中の掘削により汚染液を地中深くに落とし込むといった汚染拡散が懸念される。それゆえ、二重ケーシングなどの汚染拡散を防止するための対策が必要となる。さらに、汚染領域は地中の水平方向において複数箇所に散在していることが多いが、特許文献１に記載の方法では、汚染箇所ごとにボーリング孔を地中に複数形成する必要があるため、多大な工期及びコストが掛かるという課題もある。
【０００６】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、１つのボーリング孔を地中に形成することで、地中の水平方向における任意の箇所で地下水をサンプリングすることができる地下水サンプリング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、掘削ビットを先端に備えた中空のケーシングを用いて曲がりボーリングにより地中を掘削してボーリング孔を形成する工程と、前記掘削ビットを前記ケーシングから取り外す又は前記掘削ビットの貫通孔に差し込まれた芯材を前記掘削ビットから取り外す工程と、ガイドパイプを前記ケーシング内に挿入する工程と、前記ケーシングの先端開口又は前記掘削ビットの前記貫通孔を介して前記ボーリング孔内にガイドパイプを残した状態で前記ケーシングを地中から引き抜く工程と、前記ガイドパイプの外周面に長手方向に間隔をあけて装着された複数の第１パッカーを膨張させて前記ボーリング孔の孔壁に密着させる工程と、前記ガイドパイプの外周面の前記第１パッカーの間に位置する吸水孔より地下水を吸引する工程と、を備える地下水サンプリング方法によって達成される。
【０００８】
上記構成の地下水サンプリング方法において、前記ガイドパイプの先端部には、係止部材が前記ガイドパイプ外に出没可能に設けられており、前記ガイドパイプを前記ケーシング内に挿入する工程では、前記ガイドパイプの先端部を地中に突き出させた後、前記係止部材を地中に突出させることで前記ガイドパイプの先端部を地中に固定することが好ましい。
【０００９】
また、上記構成の地下水サンプリング方法において、前記第１パッカーは、前記ガイドパイプ内に液体又は気体を供給することで膨張することが好ましい。なお、前記第１パッカーは、前記ガイドパイプ内を通りかつ当該第１パッカーに接続された流体供給管に液体又は気体を供給することで膨張してもよい。
【００１０】
また、上記構成の地下水サンプリング方法において、前記吸水孔には、前記ガイドパイプ内を通る吸引管が接続されていることが好ましい。
【００１１】
また、上記構成の地下水サンプリング方法において、前記地下水を吸引する工程は、外周面に長手方向に間隔をあけて２つの第２パッカーが装着されかつ前記第２パッカーの間に吸引孔が形成された採水用パイプを、前記吸引孔が地下水の採水箇所に位置するまで前記ガイドパイプ内に挿入する工程と、前記第２パッカーを膨張させて前記ガイドパイプの内周面に密着させる工程と、前記吸引孔に接続された吸引管により、採水箇所の地下水を前記吸水孔を介して吸引する工程と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、曲がりボーリングにより地中に水平方向に延びるボーリング孔を形成するため、工場などの既設の構造物直下に汚染領域が存在しているとしても、構造物直下の汚染領域まで到達するボーリング孔を構造物の周囲の空き地から地中を掘削することで形成することができる。よって、構造物の一部を貫いて地中を掘削する必要がないので、構造物の床面に配設されている鉄筋などを切断する必要がなく、また、構造物が工場などである場合に工場の操業に支障を来たすおそれもない。
【００１３】
加えて、地中に例えば有機塩素化合物などの比重の大きい汚染液が存在する場合でも、汚染液の鉛直下方向への落とし込みといった汚染拡散を生じることなく地中を掘削できる。さらに、汚染領域が地中の水平方向において複数箇所に散在している場合でも、ボーリング孔が水平方向に延びるので、１つのボーリング孔を形成するだけで、複数の汚染箇所ごとに地下水をサンプリングすることができる。よって、工期の短縮及びコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図２】図１に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図３】図２に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図４】図３に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図５】図４に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図６】図５に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図７】図６に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る地下水サンプリング方法において、ボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図９】図８に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１０】図９に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る地下水サンプリング方法において、ボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１１に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１３】図１２に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態に係る地下水サンプリング方法において、ボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１５】図１４に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１６】図１５に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１７】図１６に続いて地下水サンプリング方法の手順を示したボーリング孔内の要部を拡大して示す断面図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る掘削ビットの正面図である。
【図１９】図１７の掘削ビットに装着される芯材の正面図である。
【図２０】図１８の芯材の分解図である。
【図２１】芯材に掘削ビットに装着する状態を示す正面図である。
【図２２】芯材を掘削ビットに装着する状態の正面図である。なお、掘削ビットについては断面図で示している。
【図２３】芯材を掘削ビットに装着した状態の正面図である。なお、掘削ビットについては断面図で示している。
【図２４】本発明のさらに他の実施形態に係る掘削ビットに装着される芯材の正面図である。
【図２５】芯材を掘削ビットに装着した状態の正面図である。なお、掘削ビットについては断面図で示している。
【図２６】本発明の他の実施形態に係る地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図２７】図２６に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図２８】図２７に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【図２９】図２８に続いて地下水サンプリング方法の手順を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の地下水サンプリング方法の一実態形態について、図１〜図１０を参照して説明する。本発明の地下水サンプリング方法は、例えば既設の構造物Ｂ直下の地下水をサンプリングするために、構造物Ｂの外側の地表から構造物Ｂ直下の汚染水が存在している地層（深さ）に水平方向に延びるボーリング孔１を形成し、ボーリング孔１の複数箇所で地下水のサンプリングを行うためのものである。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る地下水サンプリング方法は、掘削ビット２を先端に備えたケーシング３を用いて曲がりボーリングにより掘削してボーリング孔１を形成する工程ＳＴ１（図１に示す）と、地下水をサンプリングするべき汚染領域まで掘削した後に、掘削ビット２をケーシング３から取り外す工程ＳＴ２（図２及び図３に示す）と、ガイドパイプ４をケーシング３内に挿入する工程ＳＴ３（図２〜図４に示す）と、ケーシング３の先端開口を介してボーリング孔１内にガイドパイプ４を残した状態でケーシング３を地中から引き抜く工程ＳＴ４（図５及び図６に示す）と、ガイドパイプ４の外周面に長手方向に間隔をあけて装着された少なくとも２つの第１パッカー５を膨張させてボーリング孔１の孔壁１０に密着させる工程ＳＴ５（図７及び図９に示す）と、ガイドパイプ４の外周面の第１パッカー５の間に位置する吸水孔６より地下水を吸引する工程ＳＴ６（図７及び図１０に示す）と、を備えている。
【００１７】
各工程ＳＴ１〜ＳＴ６の詳細について、以下に説明する。なお、各工程ＳＴ１〜ＳＴ６は、必ずしも並べられた順に行なわれるものではない。また、以下の説明においては、図１のケーシング３を地中へ挿入する方向を先端側とする。他の図面においても、これを基準として説明する。
【００１８】
まず、図１に示すように、公知のボーリングマシン１０を用い、ケーシング３を非回転状態又は回転状態で地中に押し込みながら掘削ビット２で掘削する曲がりボーリングを行うことで、地中にボーリング孔１を形成する作業（工程ＳＴ１）が行われる。
【００１９】
ケーシング３は、折り曲げ可能なものであり、その内部全体にわたってガイドパイプ４を挿入可能な空洞を有している。このケーシング３は、例えば、地中に挿入する深さに応じて複数の筒状体を順次直列に継ぎ足すように連結していくことで形成することができる。ケーシング３の材質としては、金属製や合成樹脂製など、公知の材料を使用することができる。また、ケーシング３の内径や肉厚についても、地盤の強度や土質などに応じて適宜設定すればよく、限定されるものではない。なお、ケーシング３は、その先端に掘削ビット２が着脱可能に取り付けられるが、ケーシング３及び掘削ビット２は従来から公知のものを用いることができ、その着脱方法も従来から公知の方法を用いることができる。
【００２０】
掘削ビット２は、金属製（例えば鋼製）であり、その先端面は、ケーシング３側から先端側に向けて厚みが薄くなるように傾斜するテーパ面２０に形成されている。これにより、掘削ビット２を非回転の状態で地中を推進させることで曲線掘削が可能になっている。具体的には、テーパ面２０が掘削ビット２の推進方向Ｘに対して下向きとなるように、掘削ビット２を非回転の状態で地表から斜め下方に向けて地中に押し込むと、テーパ面２０に継続的に作用する土圧により、掘削ビット２には、推進方向Ｘに対して上向きの力が随時働く。そうすると、掘削ビット２は、推進方向Ｘよりも上方を向いて推進される結果、斜め下方向に凸の曲線状に推進される。一方で、汚染水が存在している地層（深さ）まで地中を曲線掘削すると、掘削ビット２を回転状態で地中に押し込むことで、掘削ビット２のテーパ面２０に作用する特定方向からの土圧が回転軸周りの変化により打ち消される。よって、掘削ビット２が推進方向Ｘに沿って直線状に推進されるので、水平方向に進むように直線掘削が行われる。
【００２１】
工程ＳＴ１により曲がりボーリングにより地下水をサンプリングするべき汚染領域まで地中を掘削すると、次に、掘削ビット２をケーシング３から取り外す作業（工程ＳＴ２）が行われる。この掘削ビット２のケーシング３に対する取り外し作業は、従来から公知の方法で行うことができる。例えば、ケーシング３内を移動可能なようにケーシング３の内径より小さい外径に設定された細長い棒状のインナーロッド（図示せず）をケーシング３内に挿入し、インナーロッド（図示せず）の先端部を掘削ビット２に押し込むことで取り外し作業を行うことができる。インナーロッド（図示せず）を用いて、掘削ビット２をケーシング３から取り外すと、次に、インナーロッド（図示せず）をケーシング３内から引き抜き、その後、ガイドパイプ４をケーシング３内に挿入する作業を行う（工程ＳＴ３）。
【００２２】
なお、本実施形態では、図２及び図３に示すように、地下水のサンプリングのためにケーシング３内に挿入されるガイドパイプ４により、掘削ビット２の取り外し作業を行っている。ガイドパイプ４は、ケーシング３内を移動可能なようにケーシング３の内径より小さい外径に設定された先端が閉口した筒状のものである。ガイドパイプ４は、掘削ビット２をケーシング３から押し出すために長さ方向の剛性を有しているとともに、地中に曲がって挿入されたケーシング３に沿うように可撓性を有している。ガイドパイプ４は、例えば金属製（例えば鋼製）である。
【００２３】
ガイドパイプ４の先端には細長い棒状部４０が設けられている。本実施形態では、前記インナーロッドに代わってガイドパイプ４をケーシング３内に挿入し（工程ＳＴ３）、ガイドパイプ４の先端の棒状部４０により掘削ビット２を押し込むことで、掘削ビット２のケーシング３からの取り外し作業（工程ＳＴ２）を行うことができる。なお、取り外し作業の詳細な説明はここでは省略する。
【００２４】
ガイドパイプ４により、掘削ビット２をケーシング３から取り外すと、図４に示すように、ガイドパイプ４を少し引き戻し、ガイドパイプ４の先端の棒状部４０をケーシング３の先端開口から地中に突き出させることが好ましい。また、上述したようにインナーロッド（図示せず）を用いて掘削ビット２をケーシング３から取り外した後、ガイドパイプ４をケーシング３内に挿入した場合には、ガイドパイプ４の先端をケーシング３の先端開口から地中に突き出させることが好ましい。
【００２５】
ガイドパイプ４の先端の棒状部４０には、一対の係止部材４１がガイドパイプ４外に出没可能に設けられている。この係止部材４１は、常時はガイドパイプ４の外側に開いており、軸４２を中心に図示しないバネ部材の付勢力に抗して畳む（開いていたものを閉じる）ことで、ガイドパイプ４の先端部内に収納できる。このような係止部材４１を備えたガイドパイプ４の先端の棒状部４１をケーシング３の先端開口から地中に突き出させると、一対の係止部材４１が大きく開いて地中で引っ掛かる。よって、ガイドパイプ４の先端を地中に固定することができ、後述するケーシング３を地中から引き抜く際にガイドパイプ４もケーシング３に連れられて引き抜かれることを防止できる。
【００２６】
工程ＳＴ２及びＳＴ３により掘削ビット２をケーシング３から取り外しかつケーシング３内にガイドパイプ４を挿入すると、次に、図５に示すように、再度、ケーシング３をボーリングマシン１０に接続してケーシング３を地中から引き抜く作業（ＳＴ４）が行われる。これにより、図６に示すように、ボーリング孔１内にガイドパイプ４が残された状態となる。
【００２７】
工程ＳＴ４によりケーシング３を地中から引き抜くと、次に、図７に示すように、ガイドパイプ４の外周面に長さ方向に間隔をあけて装着された複数の第１パッカー５を膨張させる作業（ＳＴ５）が行われる。
【００２８】
第１パッカー５は、可撓性を有し、伸縮自在の例えばゴム製からなる環状の袋体をなすものであり、その両端が固定具（図示せず）によりガイドパイプ４に固定されている。第１パッカー５は、常時は収縮している。ガイドパイプ４の外周面の各第１パッカー５で覆われる箇所には、図８に示すように、第１パッカー５内に膨張用の流体としての不活性ガス（例えば窒素ガス）や空気などの気体や水などの液体を供給するために、筒壁を貫通する供給孔４３が形成されている。本実施形態では、地上に配置された流体ポンプ１１からガイドパイプ４内に流体を圧送することで、各供給孔４３を介して各第１パッカー５内に流体が供給される。これにより、図９に示すように、各第１パッカー５が膨張してボーリング孔１の孔壁に密着することで、ボーリング孔１の孔壁とガイドパイプ４の外周面との間の空隙が各第１パッカー５により仕切られ、隣接する第１パッカー５の間に液密な空間が形成される。
【００２９】
工程ＳＴ５によりガイドパイプ４の外周面の各第１パッカー５を膨張させると、次に、図１０に示すように、ガイドパイプ４の外周面の隣接する第１パッカー５の間に位置する吸水孔６より地下水を吸引する作業（工程ＳＴ６）を行う。
【００３０】
ガイドパイプ４の外周面の隣接する第１パッカー５の間には、図９に示すように、筒壁を貫通する吸水孔６がそれぞれ形成されている。各吸水孔６は、それぞれ地中の所定箇所の地下水をガイドパイプ４内に導入するための入口であり、各吸水孔６にはそれぞれ別の吸引管１２が接続されている。吸引管１２は、例えば柔軟性を有するホースが用いることができる。各吸引管１２の上端は地上に配置された吸引ポンプ１３に接続されている。ガイドパイプ４の外周面には、隣接する第１パッカー５の間に、各吸水孔６をそれぞれ覆うようにして、地下水中の異物やゴミなどを排除するためのフィルター部材７（例えばスクリーンを内蔵したストレーナ）が装着されている。
【００３１】
そして、図１０に示すように、ボーリング孔１内の採水箇所が、各吸水孔６の左右の第１パッカー５により仕切られているので、吸引ポンプ１３の駆動により所定の吸引管１２を用いて地中の地下水の吸引を行うと、地下水をサンプリングするべき領域における所定箇所の地下水のみがフィルター部材７及び吸水孔６を通ってガイドパイプ４内の吸引管１２に流入する。これにより、地中の複数の採水箇所に対して、所望の採水箇所の地下水をサンプリングすることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、ガイドパイプ４内に流体を圧送することで、各供給孔４３を介して各第１パッカー５内に流体を供給して各第１パッカー５を膨張させている（図９）。しかし、図１１に示すように、ガイドパイプ４の各供給孔４３に接続可能な複数の分岐管１４Ａを有する流体供給管１４をガイドパイプ４内に挿入し、各第１パッカー５を流体供給管１４の各分岐管１４Ａからの流体の供給を受けて膨張させるように構成してもよい。流体供給管１４の上端は、地上に配置された流体ポンプ１１に接続される。
【００３３】
この実施形態では、流体ポンプ１１から流体供給管１４内に流体を圧送することで、各分岐管１４Ａ及び各供給孔４３を介して各第１パッカー５内に流体が供給される。これにより、図１２に示すように、各第１パッカー５が膨張してボーリング孔１の孔壁に密着することで、ボーリング孔１の孔壁とガイドパイプ４の外周面との間の空隙が各第１パッカー５により仕切られ、隣接する第１パッカー５の間に液密な空間が形成される。そして、この状態で、吸引ポンプ１３の駆動により所定の吸引管１２を用いて吸引を行うと、図１３に示すように、地下水をサンプリングするべき領域における所定箇所の地下水のみがフィルター部材７及び吸水孔６を通ってガイドパイプ４内の吸引管１２に流入する。よって地中の複数の採水箇所に対して、所望の採水箇所の地下水をサンプリングすることができる。
【００３４】
また、本実施形態では、ガイドパイプ４の各吸水孔６に吸引管１２を接続して、各採水箇所の地下水を複数の吸引管１２により吸引してサンプリングしている。しかし、図１４に示すように、地下水を吸引する工程ＳＴ６において、採水用パイプ８をガイドパイプ４内に挿入してもよい。
【００３５】
採水用パイプ８は、ガイドパイプ４内を移動可能なようにガイドパイプ４の内径より小さい外径に設定された先端が閉口した筒状のものである。採水用パイプ８は、地中に曲がって挿入されたガイドパイプ４に沿うように可撓性を有している。採水用パイプ８は、例えば金属製（例えば鋼製）である。
【００３６】
採水用パイプ８の先端側の外周面には、長さ方向に間隔をあけて２つの第２パッカー９が装着されている。各第２パッカー９は、可撓性を有し、伸縮自在の例えばゴム製からなる環状の袋体をなすものであり、その両端が固定具（図示せず）により採水用パイプ８に固定されている。各第２パッカー９は、常時は収縮している。採水用パイプ８の外周面の各第２パッカー９で覆われる箇所には、第２パッカー９内に膨張用の流体としての不活性ガス（例えば窒素ガス）や空気などの気体や水などの液体を供給するために、筒壁を貫通する供給孔８１が形成されている。本実施形態では、地上に配置された流体ポンプ１１から採水用パイプ８内に流体を圧送することで、各供給孔８１を介して各第２パッカー９内に流体が供給され、各第２パッカー９が膨張する。
【００３７】
採水用パイプ８の外周面の隣接する第２パッカー９の間には、筒壁を貫通する吸引孔８０が形成されている。吸引孔８０には、吸引ポンプ１３に接続された吸引管１２が接続されている。
【００３８】
この実施形態では、地下水を吸引する工程ＳＴ６において、まず、外周面に長手方向に間隔をあけて２つの第２パッカー９が装着されかつ２つの第２パッカー９の間に吸引孔８０が形成された採水用パイプ８を、吸引孔８０が地下水の採水箇所に到達するまで、つまりは、ボーリング孔１内の所定の採水箇所に位置するガイドパイプ４の吸水孔６と吸引孔８０が対向する位置まで、ガイドパイプ４内に挿入する工程を行う（図１４）。
【００３９】
次に、地上に配置された流体ポンプ１１から採水用パイプ８を除くガイドパイプ４内に流体を圧送することで、各供給孔４３を介して各第１パッカー５内に流体を供給する。これにより、図１５に示すように、各第１パッカー５が膨張してボーリング孔１の孔壁に密着することで、ボーリング孔１の孔壁とガイドパイプ４の外周面との間の空隙が各第１パッカー５により仕切られ、隣接する第１パッカー５の間に液密な空間が形成される。
【００４０】
ガイドパイプ４の外周面の各第１パッカー５を膨張させると、次に、図１６に示すように、地上に配置された流体ポンプ１１から採水用パイプ８内に流体を圧送することで、各供給孔８１を介して各第２パッカー９内に流体を供給して、各第２パッカー９を膨張させる工程を行う。これにより、各第２パッカー９がガイドパイプ４の内周面に密着することで、採水用パイプ８の外周面とガイドパイプ４の内周面との間の空隙が各第２パッカー９により仕切られ、隣接する第２パッカー９の間に液密な空間が形成される。
【００４１】
そして、吸引孔８０に接続された吸引管１２により、ボーリング孔１内の所定の採水箇所の地下水を吸水孔６を介して吸引する工程を行う。図１７に示すように、ボーリング孔１内の採水箇所が吸水孔６の左右の第１パッカー５により仕切られているとともに、ガイドパイプ４内の吸水孔６が位置する箇所が、吸引孔８０の左右の第２パッカー９により仕切られているので、地下水をサンプリングするべき領域における所定箇所の地下水のみがフィルター部材７、吸水孔６及び吸引孔８０を通って採水用パイプ８内の吸引管１２に流入する。これにより、地中の複数の採水箇所に対して、所望の採水箇所の地下水をサンプリングすることができる。
【００４２】
この実施形態によると、採水用パイプ８をガイドパイプ４内で移動させ、吸引孔８０をガイドパイプ４の他の吸水孔６と対向するよう位置させることで、同様の作業により、ボーリング孔１内の複数の採水箇所における地下水をサンプリングすることができる。そのため、ガイドパイプ４内に複数の採水箇所（吸水孔６）ごとに吸引管１２を接続する必要がないので、装置を簡素化することができる。
【００４３】
以上の通り、本発明の地下水サンプリング方法によれば、曲がりボーリングにより地中に水平方向に延びるボーリング孔１を形成するため、工場などの既設の構造物直下に汚染領域が存在しているとしても、構造物直下の汚染領域まで到達するボーリング孔１を構造物の周囲の空き地から地中を掘削することで形成することができる。よって、構造物の一部を貫いて地中を掘削する必要がないので、構造物の床面に配設されている鉄筋などを切断する必要がなく、また、構造物が工場などである場合に工場の操業に支障を来たすおそれもない。
【００４４】
さらに、汚染領域が地中の水平方向において複数箇所に散在している場合でも、ボーリング孔１が水平方向に延びるので、１つのボーリング孔１を形成するだけで、複数の汚染箇所ごとに地下水をサンプリングすることができる。よって、工期の短縮及びコストの低減を図ることができる。
【００４５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、工程ＳＴ２〜ＳＴ４において、掘削ビット２をケーシング３から取り外した後、ケーシング３内に挿入したガイドパイプ４をケーシング３の先端開口を介してボーリング孔１内に残した状態で、ケーシング３を地中から引き抜いている。しかし、掘削ビット２をケーシング３から取り外すのではなく、掘削ビット２の一部分を掘削ビット２から取り外し、その一部分が差し込まれていた掘削ビット２の貫通孔を介して、ケーシング３内に挿入したガイドパイプ４をボーリング孔１内に残した状態で、ケーシング３を地中から引き抜いてもよい。
【００４７】
具体的には、例えば、掘削ビット２は、図１８、図２２及び図２３に示すように、芯材２２が差し込まれる先端側部分２Ａと、ケーシング３が取り付けられる後端側部分２Ｂとを備え、内部に両部分２Ａ，２Ｂを軸方向に貫通する貫通孔２１が形成されている。貫通孔２１の先端側開口は露出し、後端側開口（ケーシング３側の開口）は、ケーシング３内部と連通する。先端側部分２Ａの貫通孔２１に、芯材２２が抜止め状態で差し込まれ、先端側部分２Ａの内周面（貫通孔２１の内表面）には、後述するロックボール３４の一部が嵌り込むことが可能な凹溝２３が一周にわたって形成されている。この凹溝２３及びロックボール３４が芯材２２を貫通孔２１に抜止め状態とする役割を果たす。
【００４８】
芯材２２は、金属製（例えば鋼製）である他、ある程度の硬さと耐摩耗性とを有していれば、例えば硬質プラスチック製やＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製であってもよい。芯材２２は、図１９及び図２０に示すように、掘削ビット２の貫通孔２１の形状に合うように形成される。また、芯材２２は、掘削ビット２の先端面（テーパ面２０）の形状に合うように先端面が斜めに傾斜しかつ掘削ビット２のテーパ面２０と連続する、正面視で直線状に傾斜する左側面略楕円形状のテーパ面２４となっている。
【００４９】
芯材２２の先端面（テーパ面２４）上には、例えば、断面視山形状の突起２５が設けられている。突起２５は、例えば鋳鉄、軟鋼、硬鋼などの鋼製であり、テーパ面２４上に溶接、ねじなどで固定されていてもよいし、テーパ面２４に一体成形されていてもよい。なお、突起２５の断面視形状は、先の尖った先鋭状の頂上部が直線的に延びていれば、三角形状以外に多角形状など特に限定されない。なお、頂上部は必ずしも尖っている必要はなく、多少幅を有する平坦な面状であってもよい。
【００５０】
芯材２２の後端部には、先端側から順にコイルバネ２６及びスリーブ２７を収容可能な第１の孔２８と、第１の孔２８よりも若干径の大きな第２の孔２９とが形成されている。第２の孔２９の内表面には雌ねじ３０が形成されており、外周面に雄ねじ３１が形成されたナット３２を第２の孔２９に嵌め込むことで、コイルバネ２６及びスリーブ２７が第１の孔２８に閉じ込められる。また、芯材２２の後端部には、筒壁を径方向に貫通する収容孔３３が周方向に沿って複数形成されており、収容孔３３内には球状のロックボール３４（可動体）が収容されている。一方で、削孔ビット２の先端側部分２Ａの内周面（貫通孔２１の内表面）には、ロックボール３４の一部が嵌り込むことが可能な凹溝２３が一周にわたって形成されている。
【００５１】
芯材２２を削孔ビット２の貫通孔２１に差し込む際には、図２１（ａ）に示すように、まず、先端に細長い棒状部１０１を備えるアダプター１００の棒状部１０１で、ナット３２の中心の空洞を介してスリーブ２７をコイルバネ２６のバネ力に抗して先端側に向けて押し込む。これにより、図２１（ｂ）に示すように、ロックボール３４を完全に収容孔３３内に退避させる。このロックボール３４が退避した状態で、図２２に示すように、芯材２２を削孔ビット２の貫通孔２１内に差し込んだ後、アダプター１００を引き抜くと、コイルバネ２６の復元力によりスリーブ２７が後端側にスライド移動し、この際に、スリーブ２７の外周面により各ロックボール３４が径方向外側に押される。その結果、図２３に示すように、各ロックボール３４が削孔ビット２の凹溝２３に嵌り込む。これにより、芯材２２が削孔ビット２の貫通孔２１から抜け出るのが阻止されるので、抜止め状態が形成される。
【００５２】
一方で、芯材２２を削孔ビット２の貫通孔２１から押し出す際には、ガイドロッド４(又は上述したインナーロッド（図示せず）)の先端の棒状部４０でスリーブ２７をコイルバネ２６のバネ力に抗して先端側に向けて押し込むと、ロックボール３４が完全に収容孔３３内に退避するので、芯材２２と削孔ビット２の貫通孔２１との係り合いが外れる。これにより、芯材２２の抜止め状態が解除されるので、そのままガイドロッド４（又はインナーロッド（図示せず））を押し込むことで、芯材２２を貫通孔２１から押し出すことができる。
【００５３】
なお、以上の説明では、芯材２２を掘削ビット２の貫通孔２１から押し出すことで貫通孔２１を開放しているが、図２４及び図２５に示すように、芯材２２を貫通孔２１から引き抜くことで貫通孔２１を開放してもよい。この図２４及び図２５に示す掘削ビット２において、図１８〜図２３に示す掘削ビット２と同じ構成については同一の符号を付することで説明を省略する。
【００５４】
図２４及び図２５に示す掘削ビット２では、芯材２２は、後端部の第２の孔２９の長さがナット３２の長さよりも大きくなっており、ナット３２が嵌め込まれた状態で第２の孔２９がナット３２を超えて後方まで延びている。
【００５５】
掘削ビット２の貫通孔２１に差し込まれた芯材２２を、貫通孔２１から抜き出すためには、図２５に示すようなアダプター１０２を用いる。このアダプター１０２は、先端に細長い棒状部１０３を備えるとともに、アダプター１０２と芯材２２との脱着を可能にする脱着部１０４を棒状部１０３の基端に備えている。脱着部１０４の外周面には、芯材２の第２の孔２９の内表面に形成された雌ねじ３０と締結可能な雄ねじ１０５が形成されている。アダプター１０２は、上述したインナーロッド１０６の先端部に、ねじによる締結などで脱着可能に取り付けられる。なお、インナーロッド１０６の先端部を、アダプター１０２のように棒状部１０３と脱着部１０４とを備えた構成とすることもできる。
【００５６】
上記構成のアダプター１０２の棒状部１０３でスリーブ２７をコイルバネ２６のバネ力に抗して先端側に向けて押し込みながら、アダプター１０２を回転させて雄ねじ１０５を芯材２の第２の孔２９の雌ねじ３０に締結させると、ロックボール３４が完全に収容孔３３内に退避するので、芯材２２と掘削ビット２の貫通孔２１との係り合いが外れる。これにより、芯材２２の抜止め状態が解除される。そして、インナーロッド１０６を引き抜くと、アダプター１０２とともに芯材２２も移動するので、芯材２２を貫通孔２１から引き抜くことができる。
【００５７】
なお、芯材２２を貫通孔２１から押し出したり引き抜いたりすることで、貫通孔２１を開放するその他の掘削ビット２の構成としては、特願２０１５−２２１４１５号の明細書に記載の構成を用いることができる。
【００５８】
以上のようにして、図２６及び図２７に示すように、芯材２２を削孔ビット２の貫通孔２１から押し出す（又は引き抜く）ことで貫通孔２１を開放した後、図２８に示すように、ケーシング内３に挿入されたガイドパイプ４の先端の棒状部４０をケーシング３の先端開口から地中に突き出させることで、一対の係止部材４１が大きく開いて地中で引っ掛かり、これにより、ガイドパイプ４の先端を地中に固定することができる。そして、図２９に示すように、掘削ビット２の貫通孔２１を介してケーシング３を地中から引き抜くことで、ボーリング孔１内にガイドパイプ４を残した状態とすることができる。以後は、上記実施形態と同様の工程ＳＴ５及びＳＴ６を行うことで、地下水のサンプリングを行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１    ボーリング孔
２    掘削ビット
３    ケーシング
４    ガイドパイプ
５    第１パッカー
６    吸水孔
８    採水用パイプ
９    第２パッカー
１２  吸引管
１４  流体供給管
２１  貫通孔
２２  芯材
８０  吸引孔
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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