(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーリング孔に沿って吊り下ろされる上端開口および下端開口付き筒状ケースの内部に、同ケースの内周壁に沿い摺動可能に配設されたピストン状の上部水密弁と、上記ケースの底部内周壁に沿い摺動可能に配設されたピストン状の下部水密弁と、上記の上部水密弁と下部水密弁とを一体に連結する連結棒とからなる弁構造体をそなえ、上記上端開口を通じ上方から外圧を受ける上記上部水密弁の上面の受圧面積が、上記下端開口を通じ下方から外圧を受ける上記下部水密弁の下面の受圧面積よりも大きく設定されるとともに、上記弁構造体が上記ケースから下方へ落下するのを防止するストッパが設けられ、上記下部水密弁に上記ケースの下端よりも下方へ突出しうる突起部が設けられて、同突起部が上記ボーリング孔の底面に当接した際に上記下部水密弁が上記ケースに対し相対的に上昇し同ケースの底部内周壁から離脱するのに伴って同下部水密弁の外周と上記ケースの内周壁との間に隙間が形成されるように構成されたことを特徴とする、ボーリング孔底清掃装置。
【請求項２】
請求項１に記載のボーリング孔底清掃装置において、上記下部水密弁が上記ケースの底部内周壁から上方へ離脱した際に、その離脱状態を維持して上記隙間を保つためのラチェットが、上記上部水密弁から上方へ突出した棒部材に装着されて、同ラチェットが上記ケースの頂壁における上記棒部材の貫通孔を弾性的に上方へくぐり抜けてから開くように構成されたことを特徴とする、ボーリング孔底清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に形成されたボーリング孔の孔底に地震計などを据付ける準備として、同孔底に蓄積された沈殿物を回収し清掃するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、微小地震の観測や地質，地盤の調査などのため、岩盤などの地殻に数十メートルから数千メートルにも及ぶボーリング孔をあけ、その孔底に地震計や傾斜計などの各種の観測装置を設置することが行なわれている。
そして、ボーリング工事では、掘削の際に生じる泥や岩石の破片を、泥水と共にポンプで吸引しながら作業が行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような従来のボーリング工事では、ボーリング孔の完成後、掘削時に発生してボーリング孔内の水中に浮遊していた岩屑が孔底に沈殿し、泥状になって貯溜しているため、観測機器の設置に支障をきたすことが多い。
そこで本発明は、ボーリング孔の完成後に孔底に溜まっている沈殿物を、孔底へ吊り下ろす筒状ケースの内部に効率よく回収できるようにした、ボーリング孔底清掃装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明のボーリング孔底清掃装置は、ボーリング孔に沿って吊り下ろされる上端開口および下端開口付き筒状ケースの内部に、同ケースの内周壁に沿い摺動可能に配設されたピストン状の上部水密弁と、上記ケースの底部内周壁に沿い摺動可能に配設されたピストン状の下部水密弁と、上記の上部水密弁と下部水密弁とを一体に連結する連結棒とからなる弁構造体をそなえ、上記上端開口を通じ上方から外圧を受ける上記上部水密弁の上面の受圧面積が、上記下端開口を通じ下方から外圧を受ける上記下部水密弁の下面の受圧面積よりも大きく設定されるとともに、上記弁構造体が上記ケースから下方へ落下するのを防止するストッパが設けられ、上記下部水密弁に上記ケースの下端よりも下方へ突出しうる突起部が設けられて、同突起部が上記ボーリング孔の底面に当接した際に上記下部水密弁が上記ケースに対し相対的に上昇し同ケースの底部内周壁から離脱するのに伴って同下部水密弁の外周と上記ケースの内周壁との間に隙間が形成されるように構成されたことを特徴としている。
【０００５】
上述の本発明のボーリング孔底清掃装置では、ボーリング孔に沿って吊り下ろされる筒状ケースは、その上部水密弁および下部水密弁により内部空間を大気圧に保たれたまま降下してゆくことができる。すなわち、上部水密弁の上面の受圧面積が下部水密弁の下面の受圧面積よりも大きいので、ボーリング孔内の流体圧が高くても、上部水密弁と下部水密弁とを連結棒で一体に結合した弁構造体は、全体として下方へ押圧されてストッパにより保持された状態となり、上記筒状ケースの下端開口は上記下部水密弁で閉鎖された状態に保たれる。
【０００６】
このようにして上記筒状ケースは、その内部空間を大気圧に保持したままボーリング孔内を降下してゆくが、その孔底に到達すると、下部水密弁から下方へ突設された突起部が孔底に当接して、上記弁構造体は筒状ケースに対し相対的に上昇するようになる。これに伴い下部水密弁の外周と上記筒状ケースの内周壁との間に隙間が形成されるので、ボーリング孔の底面上に水と共に高圧状態で溜まっていた沈殿物は、上記筒状ケースの下端開口を通じて大気圧状態の同筒状ケース内に急激に入り込むようになる。
【０００７】
ついで上記筒状ケースを引き上げることにより、上記沈殿物は地上に回収され、このような操作を繰返すことによって孔底の清掃が能率よく行なわれるようになる。
【０００８】
また、上記下部水密弁が上記ケースの底部内周壁から上方へ離脱した際に、その離脱状態を維持して上記隙間を保つためのラチェットが、上記上部水密弁から上方へ突出した棒部材に装着されて、同ラチェットが上記ケースの頂壁における上記棒部材の貫通孔を弾性的に上方へくぐり抜けてから開くように構成されていると、上記筒状ケースの内部にボーリング孔の孔底における沈殿物を取り込んだ状態で同筒状ケースが引き上げられてゆく際に、上記ラチェットの作用によって上記下部水密弁の外周と上記筒状ケースの内周壁との間の隙間が維持されるので、上記沈殿物に含まれる水分が上記隙間から落下し、このようにして水切り状態となった同沈殿物の引上げ操作が容易になる利点がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の一実施形態としてのボーリング孔底清掃装置について説明すると、図１はその縦断面図、図２はそのボーリング孔底部への到達状態を示す縦断面図、図３はそのボーリング孔底部から引上げてゆく際の水切り状態を示す縦断面図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態では、ボーリング孔に沿い吊索６で吊り下ろされる装置本体としての円筒状のケース１が、上端開口１ｄと下端開口１ｅとを形成されるとともに、これらの開口１ｄ，１ｅをそれぞれ開閉するピストン状上部水密弁２とピストン状下部水密弁３とが設けられて、上部水密弁２はケース１における大径の内周壁１ａに沿い摺動可能に嵌挿され、下部水密弁３はケース１における小径の底部内周壁１ｂに沿い摺動可能に嵌挿されている。したがって、図２に示すごとく下部水密弁３が上昇し底部内周壁１ｂよりも上方へ抜け出ると、同下部水密弁３とケース１の大径の内周壁１ａとの間に隙間ａが形成されるようになっている。
【００１１】
そして、上部水密弁２と下部水密弁３とは連結棒４により一体に結合されて、弁構造体Ｖを構成している。
またケース１の底部には、弁構造体Ｖの落下を防止するストッパ１ｆが、小径の周縁部として形成されている。
【００１２】
さらに、本実施形態では、上部水密弁２の上面がケース１の上端開口１ｄを通じ上方から外圧を受ける受圧面積は、下部水密弁３の下面がケース１の下端開口１ｅを通じ下方から外圧を受ける受圧面積よりも大きくなっており、この受圧面積の差により、弁構造体Ｖはボーリング孔の内部を降下してゆく際に、外圧によって下方へ押圧されて、ストッパ１ｆに押し付けられるようになっている。
【００１３】
また、下部水密弁３には、ケース１の下端よりも下方へ突出しうる突起部３ａが設けられていて、図２に示すように、同突起部３ａがボーリング孔10の底面10ａに当接した際に、下部水密弁３がケース１に対し相対的に上昇し同ケース１の底部内周壁１ｂから離脱するのに伴って、前述の隙間ａが形成されるようになっている。
【００１４】
さらに、下部水密弁３がケース１の底部内周壁１ｂから上方へ離脱した際に、その離脱状態を維持して隙間ａを保つためのラチェット５が、上部水密弁２から上方へ突出してケース１の頂壁貫通孔１ｃに嵌挿された棒部材４ａに装着されており、同ラチェット５は、図１に示すごとく、常時は頂壁貫通孔１ｃよりも下方の位置に存在するようになっている。
【００１５】
そして、ケース１に対する弁構造体Ｖの上昇に伴い、ラチェット５が弾性的につぼんで頂壁貫通孔１ｃをくぐり抜けると、図２に示すごとく、同ラチェット５は図示しない内蔵ばねにより再び開いて、図３に示すごとく弁構造体Ｖが隙間ａを形成した状態に保たれるようになっている。
【００１６】
上述の本実施形態のボーリング孔底清掃装置では、ボーリング孔10に沿って吊り下ろされる筒状ケース１は、その上部水密弁２および下部水密弁３により内部空間を大気圧に保たれたまま降下してゆくことができる。すなわち、上部水密弁２の上面の受圧面積が下部水密弁３の下面の受圧面積よりも大きいので、ボーリング孔10内の流体圧が高くても、上部水密弁２と下部水密弁３とを連結棒４で一体に結合した弁構造体Ｖは、全体として下方へ押圧されてストッパ１ｆにより保持された状態となり、筒状ケース１の下端開口１ｅは下部水密弁３で閉鎖された状態に保たれる。
【００１７】
このようにして筒状ケース１は、その内部空間を大気圧に保持したままボーリング孔10内を降下してゆくが、その孔底10ａに到達すると、下部水密弁３から下方へ突設された突起部３ａが孔底10ａに当接して、弁構造体Ｖは筒状ケース１に対し相対的に上昇するようになる。これに伴い下部水密弁３の外周と筒状ケース１の内周壁１ａとの間に隙間ａが形成されるので、ボーリング孔10の底面10ａ上に水と共に高圧状態で溜まっていた沈殿物は、筒状ケース１の下端開口１ｅを通じて、大気圧状態の同筒状ケース１内に矢印の流れ７で示すごとく急激に入り込むようになる。
【００１８】
ついで筒状ケース１を引き上げることにより、上記沈殿物は地上に回収され、このような操作を繰返すことによって孔底10ａの清掃が能率よく行なわれるようになる。
【００１９】
また、図３に示すように、筒状ケース１の内部にボーリング孔の孔底における沈殿物を取り込んだ状態で同筒状ケース１が引き上げられてゆく際に、ラチェット５の作用によって下部水密弁３の外周と筒状ケース１の内周壁１ａとの間の隙間ａが維持されるので、上記沈殿物７ａに含まれる水分が隙間ａから矢印の流れ７ｂで示すように落下し、水切り状態となた同沈殿物７ａの引上げ操作が容易になる利点がある。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のボーリング孔底清掃装置によれば次のような効果が得られる。
(1) ボーリング孔に沿い、内部を大気圧に保たれたまま吊り下ろされる筒状ケースが、ボーリング孔の底部に到達すると、弁構造体を押し上げられて、その下部水密弁の周囲に隙間が生じることにより、ボーリング孔底部に高圧状態で溜まっていた沈殿物が水と共に急激に上記筒状ケース内に入り込むようになり、このよにして同沈殿物の地上への回収操作を繰返すことにより、ボーリング孔の底部を的確に清掃できるようになる。。
(2) 上記弁構造体に、上記隙間を維持するためのラチェットが設けられることにより、ボーリング孔底部の沈殿物を水と共に上記筒状ケース内に取り込んでから引き上げる際に、上記隙間を通じ水切りを行って、上記沈殿物のみを効率よく回収できるようになる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのボーリング孔底清掃装置の縦断面図である。
【図２】図１の装置のボーリング孔底部への到達時の作用状態を示す縦断面図である。
【図３】図２の装置をボーリング孔の底部から引き上げ始めた状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  筒状ケース
１ａ  ケース内周壁
１ｂ  ケース底部内周壁
１ｃ  ケース頂壁貫通孔
１ｄ  ケース上端開口
１ｅ  ケース下端開口
１ｆ  ストッパー
２  上部水密弁
３  下部水密弁
３ａ  突起部
４  連結棒
４ａ  棒部材
５  ラチェット
６  吊索
７  流れ
７ａ  ケース内に取り込まれた沈殿物
７ｂ  流れ
10  ボーリング孔
10ａ  ボーリング孔底面
ａ  隙間
Ｖ  弁構造体
【図１】
0003846656.tif 000002
【図２】
0003846656.tif 000003
【図３】
0003846656.tif 000004