(57)【要約】【課題】精度の高い地震探査をコストをかけずに短期間で且つ地中を汚染することなく行えるようにする。【解決手段】地下の人工震源から地中を伝わる弾性波動を受振器で捉え、これを観測し解析する地震探査方法を、適宜な深さの坑井を掘削するボーリング工程と、坑井内に生分解性樹脂からなるパイプを挿入する工程と、坑井内に水を注入し又は土を充填する工程と、薬筒内に火薬を充填して形成された爆薬をパイプを通して坑井内に設置する工程と、爆薬を爆破させて弾性波動を発生させる工程と、パイプを回収せずに坑井を埋め戻して土中で分解させる工程とを含めて構成する。【選択図】図１
2007212270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に設置した人工震源から地中を伝わる弾性波動を受振器で捉え、これを観測して地下の様相を解析する地震探査方法において、
地表から適宜な深さの坑井を掘削するボーリング工程と、坑井内に生分解性樹脂からなるパイプを挿入する工程と、前記パイプが挿入された坑井内に水を注入し又は土を充填する工程と、薬筒内に火薬が充填されてなる爆薬を前記パイプを通して坑井内に設置する工程と、前記爆薬を爆破させて弾性波動を発生させる工程と、前記パイプを回収せずに坑井を埋め戻して土中で分解させる工程とを含むことを特徴とする地震探査方法。
【請求項２】
爆薬として生分解性樹脂からなる薬筒内に火薬を充填して形成されたものを用い、これを爆破させて弾性波動を発生させた後、パイプとともに薬筒の破片を回収することなく坑井を埋め戻してこれらを土中で分解させる工程を有することを特徴とする請求項１に記載の地震探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に人工震源としての爆薬を設置し、これを爆破させたときに地中に伝わる弾性波動を受振器で捉えて観測した結果から、地質の構造や地下の物質などを解析し探査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震防災や建築、土木工事のための地下地盤調査、或いは石油や天然ガスといった地下埋蔵物の調査などを目的として、人工的に起こした弾性波動を利用して地質構造などを観測する地震探査方法が実施されている。人工震源として爆薬を地中で爆破させる地震探査方法としては、例えば図２に示される工程により行われるものが知られている。
【０００３】
同図において、先ず、ボーリングマシンで地表を掘削し、適宜深さの坑井Ｗを形成する（同図（Ａ））。坑井Ｗは、探査する地中領域から適宜な距離だけ離れた位置で互いに間隔を開けて複数形成される。
次いで、坑井Ｗ内にパイプＰを挿入する（同図（Ｂ））。パイプＰは、適宜な管径及び長さの、塩化ビニル樹脂製やＡＢＳ樹脂製、或いは鋼製の管体が用いられ、これを複数本継ぎ足して坑井Ｗの底部に達する深さに挿入される。
パイプＰを坑井Ｗ内に挿入したならば、地表から坑井Ｗ内に水を注ぎ入れ、坑井Ｗの開口面迄一杯に水を満たす（同図（Ｃ））。
さらに、水が浸入しているパイプＰの中に爆薬Ｂを落とし込み、パイプＰを通して爆薬Ｂを坑井Ｗの底部に設置し（同図（Ｄ））、その後、坑井Ｗ内からパイプＰを順次抜き取る（同図（Ｅ））。
そして、パイプＰが全て抜き取られた状態で爆薬Ｂを遠隔操作により爆破させ（同図（Ｆ））、爆破時の振動に伴って地中を伝わる弾性波動を地上に設置した複数の受振器（図示せず）で捉えて観測することで、地質構造や埋設物の有無などの地下の様相を解析する。
観測終了後、坑井Ｗは、その底部で爆破された爆薬Ｂの残骸を回収して内部を清掃した後に埋め戻される。
【０００４】
パイプＰを通して坑井Ｗ内に設置される爆薬Ｂとしては、下記特許文献に記載のものが知られているが、これらも含めた従来の爆薬Ｂは何れも、耐水性が良好な塩化ビニル樹脂などからなる薬筒内に火薬を充填して形成されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２２６７９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
塩化ビニル樹脂やＡＢＳ樹脂からなるパイプＰや薬筒の破片が坑井Ｗ内に残ったまま埋め戻したのでは、これらが地中環境を悪化させる要因となったり、その後の土木工事で埋設箇所を掘削したときに残土に混じったパイプＰや薬筒の破片を分別して廃棄する処理が必要になったりする。そのため、従来の方法では、爆破前にパイプＰを坑井Ｗから抜き取り、爆破後には薬筒の破片を回収するようにしている。
【０００７】
然しながら、爆破により土で埋もれた坑井Ｗを再び掘り下げて土中にある薬筒の破片を回収するには多大な作業工数と費用がかかっていた。地中の埋もれた破片を完全には回収できない場合もあった。
また、前記工程による探査は、従来は例えば図３（Ａ）に示されるように、探査領域Ｓに対して複数の坑井Ｗを間隔を開けて一列に形成し、各坑井Ｗに設置した爆薬Ｂを爆破させて行っていたが、近時は探査の精度を向上させるために、同図（Ｂ）に示されるように、探査領域Ｓ内に坑井Ｗを面状の配置となるように縦横に複数列形成し、爆破箇所を多数に増やして行うことも多くなってきている。このように震源である坑井Ｗの数が増えると、爆破させた各坑井Ｗの中から薬筒の破片を回収する作業に一層の手間がかかり、また、爆破前に坑井ＷからパイプＰを抜き取る工程も含めた探査の準備から終了までの作業工数が増し、探査に要するコストも飛躍的に高くならざるを得なかった。
【０００８】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、精度の高い地震探査をコストをかけずに短期間で且つ地中環境を悪化させることなく行えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため本発明は、地下に設置した人工震源から地中を伝わる弾性波動を受振器で捉え、これを観測して地下の様相を解析する地震探査方法において、地表から適宜な深さの坑井を掘削するボーリング工程と、坑井内に生分解性樹脂からなるパイプを挿入する工程と、前記パイプが挿入された坑井内に水を注入し又は土を充填する工程と、生分解性樹脂からなる薬筒内に火薬を充填して形成された爆薬を前記パイプを通して坑井内に設置する工程と、薬筒内に火薬が充填されてなる爆薬を爆破させて弾性波動を発生させる工程と、前記パイプを回収せずに坑井を埋め戻して土中で分解させる工程とを含むことを特徴とする。
また、爆薬として生分解性樹脂からなる薬筒内に火薬を充填して形成されたものを用い、これを爆破させて弾性波動を発生させた後、パイプとともに薬筒の破片を回収することなく坑井を埋め戻してこれらを土中で分解させるようにすることがより好ましい。
【００１０】
本発明は、従来使用されていた、爆薬を坑井内に設置するためのパイプ、さらには爆薬の薬筒を生分解性樹脂により成形することで、これらを坑井内部から抜き取ったり回収したりせずに爆破後は坑井をそのまま埋め戻し、土中で分解するようにしたものである。
【００１１】
前記パイプと薬筒の成形に用いる生分解性樹脂としては、ポリ乳酸（ＰＬＡ）などの植物由来性樹脂が好適である。また、例えばポリ−３−ヒドロキシ酪酸（ＰＨＢ）を構成成分とする脂肪族ポリエステル系生分解性樹脂や、１，４−ブタンジオールなどのポリオール類とコハク酸やアジピン酸のような脂肪族ジカルボン酸を主原料として縮合重合により得られた生分解性樹脂などを用いてもよく、その他ポリエステル系やポリアミド系、多糖系、ＰＶＡ系、でんぷんのような天然高分子系など、各種任意の素材の生分解性樹脂を適宜に選択して用いてもよい。
【００１２】
本発明によれば、従来行われていた爆破前のパイプの抜き取りや爆破後の薬筒の回収作業が不要となり、地震探査を少ない作業工数で短期間に行うことが可能となる。坑井内に埋設されたパイプや薬筒の破片は、土中の微生物によって生分解されるので、土中に破片は残存せず、土中を汚染することもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な一実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施により形成される一つの坑井の掘削から爆破されるまでの工程を示した図であり、図中、符号Ｗは坑井、Ｐはパイプ、Ｂは爆薬をそれぞれ示している。
【００１４】
本発明の地震探査方法は、地表に適宜深さの坑井Ｗを形成し、その中に爆薬Ｂを設置し爆破させてこれを人工震源とし、爆破に伴って地中を伝わる弾性波動を坑井Ｗから離れた場所に設置した受振器で捉え、その観測結果から資質や埋設物の有無などの地下の様相を解析するものであり、以下の工程を経て実施される。
【００１５】
図１において、先ず、ボーリングマシンで地表を掘削し、適宜深さの坑井Ｗを形成する（同図（Ａ））。前述の通り、坑井Ｗは、探査する領域の広さや地質、探査目的、求められる探査精度などの諸条件に応じて、地表面に適宜な間隔を開けて列状又は面状に配置して複数形成される。掘削に使用する工法は、圧入工法やオーガ工法など探査地に応じて適宜な工法が用いられる。
【００１６】
次いで、坑井Ｗ内にパイプＰを挿入する（同図（Ｂ））。ここでパイプＰは、生分解性樹脂製のものが用いられる。パイプＰ同士の継ぎ足しは、例えばパイプＰの両端に雄雌螺合部位や凹凸結合部位を形成して端部同士を螺合し凹凸結合して行ったり、或いは同じく生分解性樹脂により継手部材を成形し、これを端部間に嵌め合わせて行ったりするなど、適宜な接合手段によって行うことができる。
【００１７】
パイプＰを坑井Ｗの底部に達する深さまで挿入したならば、地表から坑井Ｗ内に水を注ぎ入れ、坑井Ｗの開口面迄一杯に水を満たし（同図（Ｃ））、さらに水が浸入しているパイプＰの中に爆薬Ｂを落とし込み、パイプＰを通して爆薬Ｂを坑井Ｗの底部に設置する（同図（Ｄ））。ここで、爆薬Ｂは、火薬を充填する薬筒（図示せず）が生分解性樹脂により成形されたものを用いる。生分解性樹脂製の薬筒はパイプＰ内に装填が可能な太さに成形される。
【００１８】
なお、坑井内に水を注入するのは、爆破の衝撃を坑井内に封じ込め且つ坑井内面に沿ってその開口面から地上へ伝わる衝撃を緩衝するためであり、この水に代えて坑井W内に土を充填してもよい。この場合は、坑井W内に挿入されたパイプＰ内に爆薬Ｂを落とし込んで設置し、その後、パイプＰ内を含む坑井Ｗ内部に土が充填される。
【００１９】
これら坑井Ｗの爆破準備作業と並行して、或いはその前後に、地表の複数箇所に受振器（図示せず）を設置しておく。受振器は、爆破に伴って発生する弾性波動の検知が可能な適宜な構成のものを利用可能である。
【００２０】
そして、全ての坑井Ｗに爆薬Ｂを設置したならば、坑井Ｗ内にパイプＰを挿入したままの状態で、遠隔操作によって爆薬Ｂを爆破させ（同図（Ｅ））、爆破により発生し地中を伝わる弾性波動を各受振器で捉えて観測し、各受振器の観測結果から地中の様相を解析する。
【００２１】
弾性波動の観測完了後、各坑井Ｗは、その中にパイプＰと薬筒の破片を残したまま埋め戻し、これらを土中の微生物によって生分解させる。
【００２２】
このように本発明の地震探査方法によれば、パイプＰと爆薬Ｂの薬筒を、土中での分解が可能な生分解性樹脂により成形してあるので、探査終了後にこれらを坑井Ｗ内にそのまま埋めて廃棄処理することができ、従来必要であった爆破前のパイプの抜き取りや爆破後の薬筒の回収作業が不要となって、地震探査を少ない作業工数で短期間に行うことができ、探査コストも低廉に抑えることができる。坑井Ｗ内に埋設されたパイプＰと薬筒の破片は、土中の微生物によって生分解されるため、土中に破片が残存することはなく土中環境を悪化させることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の探査方法の実施により地表に形成される一つの坑井の掘削から爆破されるまでの工程を示した図である。
【図２】従来の探査方法の実施により地表に形成される一つの坑井の掘削から爆破されるまでの工程を示した図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は地表に形成される坑井の配置例を示した図である。
【符号の説明】
【００２４】
Ｗ  坑井、Ｐ  パイプ、Ｂ  爆薬、Ｓ  探査領域
【図１】
2007212270.tif 000003
【図２】
2007212270.tif 000004
【図３】
2007212270.tif 000005