(57)【要約】【課題】良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得する。【解決手段】ボーリングの進行に伴って発生する掘削土３を水４と混合する混合装置４０と、掘削土３と水４との混合物５の流速を低下させて、混合物５のうち掘削土３を沈降させる分離装置６０と、分離装置６０の下部と連結し、沈降した掘削土３を堆積させる筒状体７０とからコア生成装置１００を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリングの進行に伴って発生する掘削土を水と混合する混合装置と、
前記掘削土と水との混合物の流速を低下させて、前記混合物のうち掘削土を沈降させる分離装置と、前記分離装置の下部と連結し、前記沈降した掘削土を堆積させる筒状体と、
を備えることを特徴とするコア生成装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記分離装置は、前記混合物を前記混合装置から前記筒状体に導く管路からなり、前記筒状体との接続箇所で管径が拡大した構造で、前記混合物の流速を低下させるものであることを特徴とするコア生成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記混合装置は、当該混合装置における内空の壁面に沿って側方に水を噴出させて当該混合装置内に渦流を発生させ、前記掘削土と水の混合を行うものであることを特徴とするコア生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記混合装置と前記分離装置との間を結ぶ、屈曲を繰り返す管路である洗浄装置を備えることを特徴とするコア生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記筒状体は、全部または一部が透明であることを特徴とするコア生成装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記筒状体は樹脂製の袋体であることを特徴とするコア生成装置。
【請求項７】
ボーリングの進行に伴って発生する掘削土を水と混合する工程と、
立設された所定の筒状体に対し、前記掘削土と水との混合物を所定の管路を介して流入させる際、前記混合物の流速を低下させて、前記混合物のうち掘削土を前記筒状体内に沈降させ、ボーリングの各進行時点における掘削土を前記筒状体内に積層させる工程と、
を含むことを特徴とするコア生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コア生成装置およびコア生成方法に関するものであり、具体的には、良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の構築や学術的調査などの様々な目的で、地盤における地層の構成や性状を確かめるべくコアサンプリングが行われている。一方、コアサンプリングの対象地盤が軟弱な場合、コア採取自体が困難であり、また、採取したコアをボーリング孔内に落下させる、いわゆるコアロスが生じることも多い。
【０００３】
そこで、こうした問題に対応したコアサンプリングの技術として、例えば、外管と内管との間に配置された吸引管により土砂を吸引しつつ、外管と外管に固定した吸引管を回転させて掘進し、内管内に収容した試料の下端を閉塞する吸収式ボーリングによるサンプリング装置（特許文献１参照）などが提案されている。
【０００４】
また、堆積土や軟質岩などを含む様々な地盤について、単一のシステムで高速且つ高採取率でコアを採取し、酸素汚染のない良質なコアを採取することを目的として、不活性ガスと清水とを混合した懸濁気泡水を掘削機のロッド内に圧送し、コアを大気から隔離した状態で採取する技術（特許文献２参照）なども提案されている。
【０００５】
また、砂・礫地盤などの粒状地盤を乱さずに高品質の凍結地盤試料をサンプリングすることを目的として、ボーリング孔内に設置する冷却管に低温流体を流通させることにより周囲の地盤を凍結し、該凍結地盤から凍土をサンプリングする技術（特許文献３参照）なども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４５３０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２９５１６９号公報
【特許文献３】特開平９−３８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、いずれの従来手法でコアサンプリングを行うにしても、専用機材の導入と、ボーリング中における数メートル毎のコア採取作業が必要であり、少なからぬコストと手間、時間を要する。また、コア採取の度に、コアサンプリング用の機材を、地表とコア採取地点との間で往復させる工程が必要であり、ボーリング深度が深くなれば、時間と手間が非常にかかることになる。他方、様々な措置を講じつつコアサンプリングを行っても、一旦コアロスが生じれば、該当箇所における地層の構成や性状について、データの補完をすることは難しい状態となる。
【０００８】
そこで本発明は、良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明のコア生成装置は、ボーリングの進行に伴って発生する掘削土を水と混合する混合装置と、前記掘削土と水との混合物の流速を低下させて、前記混合物のうち掘削土を沈降させる分離装置と、前記分離装置の下部と連結し、前記沈降した掘削土を堆積させる筒状体と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
このような技術によれば、ボーリング装置で生じた掘削土と水との混合装置や、混合物の流速低下のための配管など、簡易で低コストの装置を導入することで効率的なコア生成を自動的に行う事が出来る。
【００１１】
また、ボーリングを連続的に進めつつ、その掘削土を地表の筒状体中に積層してコアを自動生成することが可能であり、従来のごとく、コア採取のためにボーリングを数メートル毎に一時停止させ、コアサンプリング用の機材を、地表とコア採取地点との間で往復させる工程は必要なくなる。したがって、ボーリング深度の深浅に関わらず、コアを効率的かつ手間無く取得することができる。
【００１２】
更に、本発明におけるコアは地表に設置された筒状体中に自動生成されるものであり、従来のように、コアサンプリングで得られたコアをボーリング孔内から地表まで保持、運搬する作業は不要であり、ボーリング孔内でのコアサンプリング自体を行わないためにコアロスの恐れが無い。一方、コアサンプリングを伴うボーリングに本発明を適用することで、例えば、コア採取が難しい軟弱地層に対してコアサンプリングを実行し、その結果、コアロスが生じたとしても、このコアサンプリングとは別に本発明の技術により自動生成されているコアを代替のコアとして補完することが出来る。従って、コアロスが生じても、該当箇所の地層の構成や性状の実際を把握することが可能となる。
【００１３】
また、ボーリング工事で発生する掘削土は、従来であれば産業廃棄物として処分するしかなかったが、本発明のコア生成装置にて用いることで、対象地盤における地層の構成や性状を示すコアとして有効活用されることになる。
【００１４】
従って本発明によれば、良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得することができる。
【００１５】
なお、上述のコア生成装置において、前記分離装置は、前記混合物を前記混合装置から前記筒状体に導く管路からなり、前記筒状体との接続箇所で管径が拡大した構造で、前記混合物の流速を低下させるものである、としてもよい。このような技術によれば、簡単な構造の装置によって、連続的に、混合物からの掘削土の分離を行うことが可能となる。
【００１６】
また、上述のコア生成装置において、前記混合装置は、当該混合装置における内空の壁面に沿って側方に水を噴出させて当該混合装置内に渦流を発生させ、前記掘削土と水の混合を行うものである、としてもよい。このような技術によれば、混合装置の内空の壁面に沿って噴出した水が、前記の内空にて周回して渦流を発生させ、この内空中に投入される掘削土を渦流に巻き込むことになる。渦流を構成する水と渦流に巻き込まれた掘削土は、渦流の回転によって互いによく混合されることになる。
【００１７】
また、上述のコア生成装置が、前記混合装置と前記分離装置との間を結ぶ、屈曲を繰り返す管路である洗浄装置を備えるとしてもよい。このような技術によれば、当該洗浄装置に流入した前記混合物の流れを繰り返し屈曲させ、この混合物が含む掘削土の土塊を解きほぐして小径化することが出来る。また、前記混合物の掘削土に付着した掘削用泥水の成分を掘削土から分離させる効果も期待できる。こうした効果は、上述の分離装置にて、混合物から掘削土が効率良く分離されることにつながり、また、筒状体中に沈降、積層する掘削土に、ボーリング削孔用の泥水成分が含まれることを適宜抑制することができる。このことは、筒状体中にて生成されるコアが、地盤における各地層の実際の性状等をよく反映したものとなることにつながる。
【００１８】
また、上述のコア生成装置において、前記筒状体は、全部または一部が透明であるとしてもよい。このような技術によれば、筒状体中に生成されるコアを、その生成中ないし生成完了後に容易に視認することが出来る。なお、上述のコア生成装置において、前記筒状体は樹脂製の袋体であるとしてもよい。このような技術によれば、ボーリングの進行に伴って連続的にコアを生成する際、積層した掘削土にて内空が適宜満たされた筒状体すなわち袋体を、新たな袋体に迅速に交換して、ボーリングの進行と齟齬を来すことなく、円滑にコア生成を継続することが可能である。樹脂製の袋体であれば取り扱いも簡単で、また導入コストも低廉であり、コア生成にかかる手間やコストを更に低減出来る。
【００１９】
また、本発明のコア生成方法は、ボーリングの進行に伴って発生する掘削土を水と混合する工程と、立設された所定の筒状体に対し、前記掘削土と水との混合物を所定の管路を介して流入させる際、前記混合物の流速を低下させて、前記混合物のうち掘削土を前記筒状体内に沈降させ、ボーリングの各進行時点における掘削土を前記筒状体内に積層させる工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態におけるコア生成装置の適用例を示す図である。
【図２】本実施形態における混合装置の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における分離装置の概要を示す図である。
【図４】本実施形態におけるコア収集容器（筒状体）の構成例１を示す図である。
【図５】本実施形態におけるコア収集容器（筒状体）の構成例２を示す図である。
【図６】本実施形態におけるコア生成方法の実際手順例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるコア生成装置１００の適用例を示す図である。本実施形態のコア生成装置１００は、ボーリングマシン２０で生じる掘削土３を活用し、これをボーリングの進行と共に所定の筒状体内に順次積層させることで簡易にコアを生成するものである。図１の例では、主として、混合装置４０、洗浄装置５０、分離装置６０、およびコア収集容器７０（筒状体）にてコア生成装置１００を構成した形態を示している。以下、ボーリングマシン２０も含め、各装置類について説明する。
【００２３】
ボーリングマシン２０は、構造物の構築に先立つ地盤調査等で用いられる地盤掘削装置であり、例えば、先端にドリルビットを装備した削孔ロッドを把持し回動させる機構と、ベントナイトを含む削孔用泥水２を削孔ロッドに圧送し、削孔動作後の掘削土混じり泥水１を地表に回収する泥水循環機構と、回収した掘削土混じり泥水１をろ過して削孔用泥水２を回収するマッドスクリーン３０や、水やベントナイト液を貯留する各種タンク等を備える。
【００２４】
このボーリングマシン２０におけるボーリング削孔で発生する掘削土混じり泥水１は、削孔ロッド先端のドリルビットにより削り取られた地盤の掘削屑すなわち掘削土３が、削孔用泥水２のベントナイトに絡み取られた状態となっている。掘削土混じり泥水１はマッドスクリーン３０に供給され、掘削土３と削孔用泥水２との固液分離が図られる。この固液分離すなわち一次分離後の掘削土３は、混合装置４０に供給される。他方、固液分離後の削孔用泥水２は、泥水タンク２１に貯留され、ポンプ２２を介してボーリングマシン２０に再度供給されることになる。
【００２５】
上述のマッドスクリーン３０より掘削土３の供給を受ける混合装置４０は、掘削土３を清水４と混合する装置である。より具体的には、図１および図２に示すように、掘削土３と清水４を収容して混合動作を行うための内空４４、内空４４の壁面４５に沿って側方に清水４を噴出させる噴出管４２を備える装置となる。噴出管４２から噴出した清水４は、壁面４５に沿って内空４４を周回する噴流となり、渦流４３を発生させる。混合装置４０における内空４４に投入される掘削土３は、渦流４３に巻き込まれ、当該渦流４３を構成する清水４と十分に混合されることになる。混合装置４０では、こうして掘削土３と清水４とが混合され混合物５が生成される。なお、清水４は、清水タンク４１に貯留されており、適宜なポンプ等で混合装置４０に供給されるものとする。
【００２６】
混合物５に含まれる掘削土３は、上述したとおりマッドスクリーン３０で固液分離がなされたものであるが、固液分離出来なかった、一部の削孔用泥水２（以下、泥水成分とする）が付着したままとなっている。そこで本実施形態においては、この掘削土３が含まれた上述の混合物５を混合装置４０から洗浄装置５０に供給し、泥水成分を除去すべく洗浄動作を行う。洗浄装置５０は、混合装置４０と分離装置６０との間を結び、屈曲を繰り返す管路（以後、屈曲管路５１）から構成されている。
【００２７】
なお、混合装置４０、洗浄装置５０、および分離装置６０は、地表からの配置高さが高い順に、混合装置４０、洗浄装置５０、分離装置６０の順で配置されており、それぞれの装置における混合物５等の液面について水頭差が生じるよう考慮されている。従って、混合装置４０における混合物５は、水頭差を利用して洗浄装置５０に流れ込み、また、洗浄装置５０で洗浄後の混合物５は、水頭差を利用して分離装置６０に流れ込む。勿論、こうした水頭差に依存せず、装置間にポンプ等の圧送装置を配置し、混合物５の搬送を図ってもよい。
【００２８】
洗浄装置５０をなす屈曲管路５１は、流入した混合物５の流れを管路内壁に衝突させながら繰り返し屈曲させることで、混合物５を激しく混ぜ返し、この混合物５が含む掘削土３の土塊を解きほぐして小径化することが出来る。また、混合物５の掘削土３に付着した泥水成分を適宜分離させる（二次分離）。この二次分離後に得られる混合物５は、それまでの掘削土３の状態より小径化および泥水成分の分離が進んだ掘削土７を含むものとなる。こうした混合物５において、上述の掘削土７と泥水成分とは分離しながらも混合された状態で存在している。
【００２９】
このような工程を経ることで、以後の分離装置６０での処理において、掘削土７のみを効率良く沈降させることが可能となり、ひいては、コア収集容器７０に生成されるコアが、地盤における各地層の実際の性状等をよく反映したものとなることにつながる。
【００３０】
なお、混合物５の含む掘削土３に対する、泥水成分の付着が問題ない程に低レベルである場合、洗浄装置５０の配置を省略しても良い。また、図１の洗浄装置５０の例では、屈曲管路５１が繰り返し屈曲する形態となっているものを示しているが、屈曲の形態については混合物５の性状や流量、流速等に応じて、上述の洗浄動作が効率的に行われる適宜なものを採用すればよい。
【００３１】
分離装置６０は、混合物５を洗浄装置５０（洗浄装置５０を省略した場合は混合装置４０）からコア収集容器７０に導く管路からなり、図３に例示するように、コア収集容器７０との接続箇所６２で管径が拡大した構造を備えており、混合物５を流入させる流入管路６１と、接続箇所６２の下流側にあって、流入管路６１よりも管径が大きい流出管路６５とからなる。また、分離装置６０とコア収集容器７０とは一体に接続されており、流出管路６５の底面の一部は、コア収集容器７０の上部開口７１と連続している。
【００３２】
上述の流入管路６１を流れていた混合物５は、接続箇所６２において、それまでの管径６３より大きな管径６４の流出管路６５に流れ込むことになる。管路の管径がそれまでのものより大きく拡大した場合、該当箇所を進む混合物５の流速は低下する。流速が低下した混合物５では、それまで、分離しながらも一緒に流れていた掘削土７と泥水成分８（図３）のうち、泥水成分８より粒子径と比重の大きい掘削土７は下方に沈降し、流出管路６５の底面から、上部開口７１を介してコア収集容器７０内に沈降していくことになる。一方、流速が低下した混合物５のうち、泥水成分８はそのまま流れに乗って流出管路６５を移動し、最終的には沈殿槽８０に向け流下する。なお、図３においては、この沈殿槽８０は一部のみ記載している。
【００３３】
泥水成分８は、沈殿槽８０に流入した後、所定期間静置されることで、ベントナイト分９と清水４とに分離する（図１参照）。沈殿槽８０の上澄みとなった清水４は、ポンプ８２を介して清水タンク４１に回収される。
【００３４】
他方、コア収集容器７０内に沈降した掘削土７は、コア収集容器７０の底面から順次堆積する。コア収集容器７０にて堆積する掘削土７は、ボーリングマシン２０でのボーリング対象の地層毎に変化するため、コア収集容器７０での掘削土７の堆積が繰り返されることで、異なる性状の掘削土７が順次積み重なって成層した地層状のコア１５が形成される。
【００３５】
続いてコア収集容器７０の具体的な構造例を図４に示す。上述した通り、コア収集容器７０は、分離装置６０から沈降してくる掘削土７を堆積させ、コア１５を生成する容器である。一方、ボーリングマシン２０から排出される掘削土量はボーリング長に対応したものであり、一体のみのコア収集容器７０でボーリング中の全深度にわたる地層コアを生成することは難しい場合が多い。したがって、このような状況に対応すべく、複数本のコア収集容器７０を用意しておき、その総延長がボーリング全長に対応出来るよう予め備えておくと好適である。
【００３６】
こうした構成の例としては、図４に示すように、現時点で使用するコア収集容器７０Ａが内空７６にセットされた容器保持器７５と、コア収集容器７０Ａの使用以降に必要となる予備のコア収集容器７０Ｂらが複数納められた収納器７７とを配置してなる構造があげられる。なお、容器保持器７５にセットされたコア収集容器７０Ａが、分離装置６０との連結を解除されて内空７６から取り出される際、このコア収集容器７０Ａと一部が緩やかに連結した、予備のコア収集容器７０Ｂが、コア収集容器７０Ａの取り出し動作に連動して収容器７７から引き出され、容器保持器７５の内空７６にセットされるものとする。勿論、内空７６にセットされた予備のコア収集容器７０Ｂは、コア収集容器７０Ａと同様に分離装置６０と連結される。
【００３７】
ここで、容器保持器７５にセットされたコア収集容器７０Ａの上端（開口している）は、分離装置６０の底面（開口している）と連結具６６をもって水密かつ脱着自在に連結されている。連結具６６としては、コア収集容器７０Ａの上端外周のねじ山と、分離装置６０の底面外周のねじ山とに水密に螺合する雌ねじが内壁に設けてある円管を採用できる。或いは、連結具６６としては、コア収集容器７０Ａの上端外周面と、分離装置６０の底面外周面とを跨って両者に水密に接合する接合面を内壁に備え、前記の接合面でコア収集容器７０Ａの上端外周面と分離装置６０の底面外周面とを拘束する拘束具なども採用できる。
【００３８】
容器保持器７５にセットされているコア収集容器７０Ａにおいて、所定高さまでコア１５が生成された場合、例えば、担当者は連結具６６での連結をゆるめてコア収集容器７０Ａを分離装置６０から取り外し、容器保持器７５から引き出して所定のコア収納箱等に載置する。一方、コア収集容器７０Ａが容器保持器７５から引き出されることに伴い、容器保持器７５の内空７６には、コア１５が未生成の新たなコア収集容器７０Ｂがセットされる。そこで上述の担当者は、このコア収集容器７０Ｂに対し、連結具６６をもって分離装置６０を連結し、次なるコア１５の生成に備える。
【００３９】
なお、コア収集容器７０は、全部または一部が透明な部材で構成されたものとすれば、これを扱う担当者は、コア収集容器７０中に生成されるコアを、その生成中ないし生成完了後に容易に視認することが出来る。図４、５で示す例では、コア収集容器７０の一部に、透視窓７２が設けられている。この透視窓７２は透明な樹脂材で構成されるものである。
【００４０】
また、コア収集容器７０としては、樹脂製の袋体を採用してもよい。ボーリングの進行に伴って連続的にコア１５を生成する際、コア１５にて適宜満たされた袋体すなわちコア収集容器７０を、新たな袋体に迅速に交換して、ボーリングの進行と齟齬を来すことなく、円滑にコア生成を継続することが可能である。樹脂製の袋体であれば取り扱いも簡単で、また導入コストも低廉であり、コア生成にかかる手間やコストを更に低減出来る。
【００４１】
コア収集容器７０の他の構造例としては図５に示すものも採用できる。この場合、それぞれが洗浄装置５０と配管で繋がった複数本のコア収集容器７０を並列に用意しておき、ボーリングマシン２０でのボーリング進行に伴って配管経路を切り替えることで、使用するコア収集容器７０も順次切り替えていき、ボーリング全長に対応出来るよう備えたものとなる。
【００４２】
図５の例では、現時点で使用するコア収集容器７０Ｃと、コア収集容器７０Ｃの使用以降に必要となる予備のコア収集容器７０Ｄとが、それぞれ立設されている。また、コア収集容器７０Ｃは配管６７をもって流路スイッチ６９に接続し、コア収集容器７０Ｄは配管６８をもって流路スイッチ６９に接続している。流路スイッチ６９は、洗浄装置５０から流れてくる混合物５の流下先を切り替えるもので、担当者の操作により、混合物５の流下先を配管６６ないし配管６７のいずれかに切り替えることができる。図５では、コア収集容器７０Ｃ、コア収集容器７０Ｄの２本のみが並列した例を示しているが、３本以上が並列する形態を採用しても良い。
【００４３】
なお、コア収集容器７０Ｃおよびコア収集容器７０Ｄの各上端（開口している）は、分離装置６０の底面（開口している）と連結具６６をもって水密かつ脱着自在に連結されている。連結具６６の構成は既に上述したものと同様である。混合物５が流下中の分離装置６０と連結しているコア収集容器７０Ｃにおいて、所定高さまでコア１５が生成された場合、例えば、担当者は流路スイッチ６９を操作して、混合物５を流下させる分離装置６０を、コア収集容器７０Ｄと連結しているものに切り替える。すると、それまでコア収集容器７０Ｃでコア生成がなされていたが、コア収集容器７０Ｄにてコア生成がなされることになる。他方、上述の担当者は、連結具６６での連結をゆるめてコア収集容器７０Ｃを分離装置６０から取り外し、所定のコア収納箱等に載置する。また、取り外したコア収集容器７０Ｃに代わり、別のコア収集容器７０を分離装置６０に連結し、新たなコア生成に備えることとなる。
【００４４】
なお、ある時点における、ボーリングマシン２０でのボーリング深度の測定値を、同時点でコア収集容器７０にて堆積中のコア１５の該当箇所、或いはコア収集容器７０の該当箇所に記入する動作を繰り返すと、コア１５の層厚と実際の地盤の層厚の対応が確認できることとなる。こうした動作は、ボーリングマシン２０の制御装置と接続されたコンピュータが制御し実行するとしてもよい。この場合、コンピュータは、ボーリング深度の測定値をボーリングマシン２０の制御装置と通信して取得し、コア収集容器７０ないしコア１５の随意位置に印字や塗装、媒体貼付といった各種マーキングが可能な機構に対し、ボーリング深度の測定値をマーキングする指示を送る。この指示を受けた機構は、指示に含まれるマーキング位置の情報に応じて、コア収集容器７０の底部から所定距離上方の位置に、例えば印字装置を移動させ、測定値の印字動作を実行する。なお、こうした、ボーリングマシン２０でのボーリング深度（例：１メートルごと）を、同時点でコア収集容器７０にて堆積中のコア１５の該当箇所、或いはコア収集容器７０の該当箇所に記入する動作を、作業担当者が実行するとしてもよい。
【００４５】
コア収集容器７０に生成したコア１５は、このように実際のボーリング深度との対応付けを行うことで、より精度を向上させることもできる。また、ボーリング孔での各種の検層データと組み合わせることで、層厚や性状等がコア１５にて既に判明している地層での重複検層の回避や、互いのデータ補完なども可能である。
【００４６】
他方、コア収集容器７０内に沈降した掘削土７は、コア収集容器７０の底面から順次堆積する。コア収集容器７０にて堆積する掘削土７は、ボーリングマシン２０でのボーリング対象の地層毎に変化するため、コア収集容器７０での掘削土７の堆積が繰り返されることで、異なる性状の掘削土７が順次積み重なって成層した地層状のコア１５が形成される。
【００４７】
なお、上述のコア１５を構成する各層の層厚が、対応する地層（ボーリングマシン２０でのボーリング対象の地層）の層厚に単純に比例しない場合も十分に考えられる。例えば、同じ層厚ではあるが強度が大きく異なる地層（例：固く締まった砂質土層と非常に軟弱な粘性土層）のそれぞれで削孔を実行した場合、得られる掘削土７の性状は大きく異なるため、コア収集容器７０に堆積した場合の層厚は異なることが考えられる。また、１つの地層での削孔により得た削孔土７であったとしても、その洗浄等に使用した水量が時間的に変化したならば、時間的に削孔土７の性状も変化し、コア収集容器７０において時間毎に異なる層を形成することが考えられる。
【００４８】
続いてコア収集容器７０の具体的な構造例を図４に示す。上述した通り、コア収集容器７０は、分離装置６０から沈降してくる掘削土７を堆積させ、コア１５を生成する容器である。一方、ボーリングマシン２０から排出される掘削土量はボーリング長に対応したものであり、一体のみのコア収集容器７０でボーリング中の全深度にわたる地層コアを生成することは難しい場合が多い。したがって、このような状況に対応すべく、複数本のコア収集容器７０を用意しておき、その総延長がボーリング全長に対応出来るよう予め備えておくと好適である。
【００４９】
次に、本実施形態のコア生成方法の手順について説明する。図６は本実施形態におけるコア生成方法の実際手順例を示す図である。ここで、上述のコア生成装置１００のうち、分離装置６０およびコア収集容器７０は、いずれも清水４で予め満たされているものとする。また、ボーリングマシン２０でのボーリングで発生する掘削土混じり泥水１は、マッドスクリーン３０に供給され、掘削土３と削孔用泥水２との固液分離が図られるものとする。
【００５０】
この場合、マッドスクリーン３０での固液分離で得られた掘削土３を、ベルトコンベア等の適宜な搬送装置で混合装置４０に供給する（ｓ１００）。マッドスクリーン３０より掘削土３の供給を受けた混合装置４０は、内空４４に掘削土３を投入すると共に、噴出管４２より壁面４５に沿って清水４を噴出させ、掘削土３と清水４とを混合し混合物５を生成する（ｓ１０１）。こうした掘削土３と清水４との混合は、既に述べた渦流４３により効率良く実行される。
【００５１】
続いて、混合装置４０で生成した混合物５を洗浄装置５０の屈曲管路５１に供給し、洗浄動作を行う（ｓ１０２）。屈曲管路５１に流入した混合物５の流れが、管路内壁に衝突しながら繰り返し屈曲することで、混合物５の掘削土３に付着した泥水成分８の分離が図られる。この二次分離後に得られる混合物５は、それまでの掘削土３の状態より泥水成分８の分離が進んだ掘削土７を含むことになる。
【００５２】
また、洗浄装置５０で上述の洗浄動作を受けた混合物５を、分離装置６０に供給する。分離装置６０では、流入管路６１にて、洗浄装置５０から混合物５の供給を受け入れる。この流入管路６１を流れていた混合物５は、接続箇所６２において、それまでの管径６３より大きな管径６４の流出管路６５に流れ込むことで、その流速が低下する。流速が大きく低下した混合物５では、それまで、分離しながらも一緒に流れていた掘削土７と泥水成分８のうち、泥水成分８より粒子径と比重の大きい掘削土７が下方に沈降する。
【００５３】
この掘削土７は、流出管路６５の底面からコア収集容器７０の上部開口７１を介し、コア収集容器７０内へ沈降していくことになる（ｓ１０３）。コア収集容器７０において、上部開口７１から下方に沈降した掘削土７は、コア収集容器７０の底面から順次堆積する。コア収集容器７０にて堆積する掘削土７は、ボーリングマシン２０でのボーリング対象の地層毎に変化するため、コア収集容器７０での掘削土７の堆積が繰り返されることで、異なる性状の掘削土７が順次積み重なって成層した地層状のコア１５が形成される。
【００５４】
他方、流速が大きく低下した混合物５のうち、泥水成分８はそのまま流れに乗って流出管路６５を移動し、最終的には沈殿槽８０に向け流下する。泥水成分８は、沈殿槽８０に流入した後、所定期間静置されることで、ベントナイト分９と清水４とに分離する。沈殿槽８０の上澄みとなった清水４は、ポンプ８２を介して清水タンク４１に回収される。
【００５５】
上述の各ステップを経た後、コア収集容器７０においてコア１５が所定高さまで生成されているか否か、および、ボーリングマシン２０でのボーリングが終了したか確認する（ｓ１０４）。この確認の結果、ボーリングマシン２０でのボーリングが終了していた場合（ｓ１０５：Ｎ）、コア収集容器７０を回収し（ｓ１０６）、処理を終了する。
【００５６】
一方、ボーリングマシン２０でのボーリングが進行中（ｓ１０５：Ｙ）であって、コア１５が未だ所定高さまで生成されていない場合（ｓ１０７：ＮＧ）、そのまま現在使用中のコア収集容器７０を利用し、コア生成を継続すると判断し、上述のステップｓ１００〜ｓ１０４を繰り返し実行する。
【００５７】
他方、ボーリングマシン２０でのボーリングが進行中（ｓ１０５：Ｙ）であって、コア１５が所定高さまで生成されている場合（ｓ１０７：ＯＫ）、コア収集容器７０の交換が必要であると判定し、担当者は、コア１５で満たされたコア収集容器７０に代わり、新たなコア収集容器７０に交換し（ｓ１０８）、コア生成を継続する（ｓ１００〜ｓ１０４）。コア収集容器７０の交換や回収については既に上述した手順と同様となる。こうして、ボーリングマシン２０でのボーリング進行に伴ってコア収集容器７０を順次交換し、ボーリング全長に対応したコア生成を行うこととなる。こうしたコア収集容器７０の交換作業は、コア収集容器７０が、ビニール等の樹脂製の袋体であれば取り扱いも簡便であり、作業効率が高まる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、良好な経済性の下、効率的かつ簡便にコアを取得することが出来る。また、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  泥水
２  削孔用泥水
３  掘削土
４  清水
５  混合物
７  掘削土
８  泥水成分
９  ベントナイト分
２０  ボーリングマシン
２１  泥水タンク
２２  ポンプ
３０  マッドスクリーン
４０  混合装置
４１  清水タンク
４２  噴出管
４３  渦流
４４  内空
４５  壁面
５０  洗浄装置
５１  屈曲管路
６０  分離装置
６１  流入管路
６２  接続箇所
６３、６４  管径
６５  流出管路
６６  連結具
６７  ６８  配管
６９  流路スイッチ
７０  コア収集容器（筒状体）
７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ、７０Ｄ  コア収集容器
７１  上部開口
７２  透視窓
７５  容器保持器
７６  内空
７７  収容器
８０  沈殿槽
８２  ポンプ
１００  コア生成装置
【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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