最近の地すべりボーリング技術
奥山ボーリング㈱阿部真郎

1. 地すべりボーリング技術の変遷
2. ボーリング技術によるコアの差異（特に高品質コア）
3. 高品質大深度ボーリングの掘削技術の紹介
3.1 設備および掘削技術とその特徴
3.2 掘削状況（動画）3.2 深度と掘削速度
3.3 循環流体と地下水への影響
3.4 掘削時のトラブル
4. 高品質コアとすべり面観察
5. コアの処理
6. 経費に関する考察

2020 10/20

我社の新入社員ーボーリング研修中ー地すべり調査・対策工で使用されれるボーリング機械

地表集水ボーリング工

井筒内集水ボーリング工

地すべり調査ボーリングの特徴

鋼管グイ工

アンカー工
コンパクトで容易に移動。破砕した移動地塊を深度200-300mまでコア採取。地下水調査併用のため循環流体に制限。削孔内に地すべり計器埋設。

ボーリングの歴史

B. Kopey(2007):Development of Drilling Technics from Ancient
Ages to Modern Times, 12th IFToMM World Congress, Besançon(France)
装飾品への穴あけ（古代エジプト）⇒井戸掘削etc （中国）⇒資源調査

500 years B.C, China -600m
ヨーロッパ・ロシア⇒

明治初頭日本へ地すべり調査ボーリングの歴史

1930年代初頭
・亀ノ瀬地すべり
８孔掘削（６孔は上総掘り）～40m掘削・茶臼山地すべり
・棚口地すべり戦後 1950年以降
科学的な地すべり調査の開始
無水堀り（シングルコアチューブ）上総掘り

1980年頃より・ビニールスリーブ装着ダブルコアチューブ

循環流体の改良（パックチューブ）の使用
・気泡式、合成化合物ポリマーの使用
・ダイヤモンドビットの使用

・深度100m-200mにおよぶ高品質コアボーリング

コアチューブの改良

従来のコアと高品質コアの紹介

掘削ビットの使用方法の改良

コアチューブの違いによるコアの比較
シングルコアチューブ

ダブルコアチューブーベトナムで行った試験ー
パックチューブ従来工法によるコアと高品質コアの比較
2005年

H17-27

2015年

BV地点の露頭ー火山砕屑物ー

従来工法によるコアと高品質コアの比較

従来工法によるコアと高品質コアの比較

従来工法によるコアと高品質コアの比較
花崗岩・風化花崗岩（まさ土）のコア事例ー深度８０ｍ－

SP工法*（仮称）の特徴

掘削技術
・回転速度・回転トルク管理
オペレーター・循環流体量（送水圧）の管理
・掘削角度（一般には垂直方向）の保持

コアチューブとダイヤモンドビット
・コアを乱さないで採取・コアを落とさない
・循環流体がコアに障らずにビットに供給・コアを容易に取り出せる

掘削循環流体循環流体（高分子膨張性樹脂の泥水）・孔壁の押出し、崩壊防止・スライムの除去
・回転潤滑・抵抗減少
・ビット、ロッドの冷却*金田ボーリング（株）の金田氏により開発された
高品質コア掘削手法（那須建設（株）佐藤氏への聞き取りによる；
Abe et al. 2018）

コアチューブとダイヤモンドビット

掘削循環流体
循環水の目的と種類
循環流体（高分子化合物・・ポリマー）の役割

・孔壁の押し出し、崩壊防止・スライム除去
・回転潤滑・抵抗減少
・ビット・ロッドの冷却

ポリマー泥水とは重合体多数の繰り返しの単位を含む高分子量化合物。
製品としてプラスチックや合成繊維など。

1970年代後半よりアメリカやカナダの石油掘削に伴って開発。

株式会社テルナイト ホームページより

ポリマー水溶液は，下向きで流速が速いボーリングロッ
ド内では粘性が小さく，上向きで流速が遅くなる孔内では粘性が大きくなるという特性を持つ．この性質により，孔内ではスライムの沈殿が妨げられ，排出効率が上昇すると同時に孔内抑留事故のリスクを低減する．多量の送水による脆弱な地盤に対する負荷を低減する

従来工法および高品質コア掘削方法の比較
使用サンプラー
主な循環流体掘削速度（礫質土）
掘削流体作成装置
ケーシング
掘削径
ビット

従来工法
Double core sampler
清水、無水、ベントナイト
比較図参照
なし
使用
一般に66mm ～86mm
メタル～ダイヤモンド

JFB工法
Double core sampleｒ with plastic sleeve
界面活性剤・ポリマー泥水・泡
○○
泡発生装置
使用
一般に86mm-124mm
ほとんどダイヤモンドビット使用

PS工法 SP工法
Double core sampleｒ with plastic sleeve
ポリマー泥水比較図参照
ポリマー他 小型水中ポンプ使用
一般に66mm～86mm
ほとんどダイヤモンドビット使用

高品質コアボーリングと従来工法との比較

地質条件 送水量
硬岩
多め
軟岩
少なめ
破砕帯 少
粘性土 少
1-5ℓ/min1ℓ/minもあり

送水圧
高め
低め
低め
極低ビット荷重
高め
低め
低め
少回転数
高速
中ー高速
低ー中速
低ー中速

那須建設(株)の佐藤氏からの助言および( 有 ) 安部ボーリングの安部氏のインタビュー記事を参考に作成

掘削深度とケーシング挿入深度の関係

本掘削方法は良いコアを採取するのみでなく、トラブルが少ないために深い深度でより効力を発揮する。

掘削工法別による掘削深度と所要日数

ボーリング作業時のトラブル例

ポリマーの地下水調査に与える影響
掘削循環水としてのポリマー剤の地下水調査への影響であるが、孔内周辺の地下水にカリウム（Ｋ）を残存させることが報告（Tomioka et al. 2013）されている。地下水の水質試験などには注意が必要である。
地下水流動調査への影響は少ないとされる（Igarashi etal. 2013）。

破砕帯とすべり面のコア判定

破砕帯のコア（泥岩）

すべり面コア(泥岩・凝灰岩）

92.7m

テクトニック断層とノンテクトニックすべり面
高品質コア・サンプリングシステム（OYO HQCS-MS：ハークス）の開発－ボーリング掘進状況の数値化と高品質コアによる地質情報の高精度化－
谷川正志*・山根 誠*・仙石昭栄**・山田政典**
すべり面粘土または断層ガウジと推定される箇所には，微細な複合面構造から正断層センスおよび逆断層センスの 2 通りのせん断センスが存在することが確認された．地すべりのすべり面および付加体のテクトニックな断層の形成条件から，正断層センスを示す箇所はすべり面粘土，逆断層センスを示す箇所は断層ガウジと識別した．
付加体に分布する地すべりでは，テクトニックな断層をすべり面の一部としている場合が多いが，すべり面粘土と断層ガウジの識別をコア表面観察のみで行うのは困難であるか，不可能である．ただし，本事例のように，採取時の乱れの少ない高品質コアを用いた半割標本の微細構造を観察することにより，微細構造から推定されるせん断センスによって，テクトニックな断層ガウジかすべり面粘土かを識別する有効な方法の一つになると思われる

応用地質，第52巻，第6号，231247頁，2012
Jour.JapanSoc.Eng.Geol.,Vol.52,No.6,pp.231247,2012

地すべり移動体を特徴づける破砕岩
四万十帯の地すべりを例として

脇坂安彦＊・上妻睦男＊＊・綿谷博之＊＊・豊口佳之＊＊＊

断層破砕部の粘土化部分

褶曲構造に伴う粘土化部分

新第三紀層泥岩層に挟まれる鏡肌を伴う粘土層

海底地すべりのすべり面

62m

コアによるすべり面観察
85m

90m

105m
77m

コアの落下

コア処理

スリーブ内スリーブから取り出し直後

マッドケーキ洗浄後

コア処理の一例

ー針貫入試験ーσLOTHODEPTH -LOGY ×10 kN/cm
0 50 100(m)01020304051.05054.0607080

Weatheredgranitic rock
Leucosomemigmatite
GraniteMelanosome
migmatite
Uniaxial Compression
Strength
by Needle penetration
test
σkN/cm100

移動地塊の露頭例

建設物価

平成 28 年 4 月 一般社団法人 全国地質調査業協会連合会 積算委員会

ボーリング技術者の談話より

最近の地すべりボーリング技術 －まとめー・ボーリング技術者と部品メーカーの努力による日本特有の高品質ボーリング技術－循環流体・コアチューブ・ダイヤモンドビット・掘削技術ー
・海外進出への可能性－経済的であり、技術移転が容易（実例として4-5か月で基本を習得）
・ボーリング技術者の減少、特に若手技術者の育成が望まれる。
・AI 機械化（経済性や現場環境など課題は多い）・掘削費の検討
・資格制度（その必要性を含めて）の検討
現在の資格
地質調査技師、ボーリングマイスター匠」（一社）東北地質調査業協会
ボーリングマシン運転者
資格種類 国家資格
試験形式 講習
認定団体 厚生労働省根拠法令 労働安全衛生法

ご清聴ありがとうございました。

尚！
ちなみに

ボウリング

Bowling

ボーリング

Boring

本講演に関して那須建設(株)、(株)クリステンセン・マイカイ様より多くの助言をいただきました。深く感謝いたします。