ケーシングボーリング工法およびケーシングボーリング装置
【課題】自立性の弱い地盤の調査・観察に適し、しかも地下水特性を精度よく把握することができるケーシングボーリング工法と、この工法を実行する安価なケーシングボーリング装置を提供する。
【解決手段】内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面５ａとされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシング５と、透明ケーシング５を軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段２０と、透明ケーシング５内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段２０と、透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器４０と、観察用液体Ｓを調査対象箇所に注入する液注入手段５０とを備える。
【解決手段】内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面５ａとされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシング５と、透明ケーシング５を軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段２０と、透明ケーシング５内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段２０と、透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器４０と、観察用液体Ｓを調査対象箇所に注入する液注入手段５０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の調査・観察のために行われるケーシングボーリング工法とケーシングボーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地質や地盤の調査・観察を目的に行われるボーリング孔壁面の画像撮影は、自立性のよいボーリング孔内にボアホールカメラ装置を挿入するボアホール画像撮影法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。このボアホール画像撮影法は、カッター切削式ロータリー式ボーリングで掘削したボーリング孔にボアホールカメラ装置を挿入し、ボーリング孔の壁面を直接に部分照明してカメラで撮像する。
【０００３】
しかしながら、ボアホール画像撮影法は、調査・観察の対象となるボーリング孔は、岩盤のような自立性のよいボーリング孔に限られ、砂質地盤や軟弱粘性土地盤のような自立性の弱い地盤のボーリング孔では地盤崩れ等の問題でボアホール画像撮影法の適用が難しい。また、ボアホール専用の特殊カメラを搭載した高額装置であるため、地盤の調査・観察の費用が高額となる。さらには、地盤の調査・観察の前に行われるボーリング孔掘削時の送水が、後の地盤の調査・観察に悪影響を及ぼすことがある。すなわち、ボーリング時の送水は、「掘削した地盤（土砂）の掘屑を孔の外に運び出す」目的と、「掘削により発生する摩擦熱を冷却する」目的と、「保孔材を用いた孔壁を保護する」目的で行われるが、調査・観察しようとする地盤に循環流体である水が浸透し、また、地盤が切削ボーリング時の振動で変動する。さらに、切削ボーリング時に地盤汚染調査の主な対象である揮発性有機塩素化合物が熱で気化して、地盤が膨脹や収縮、移動の変化をする。また、循環流体である水を使用すると、地盤の汚染物質が水と共に流出して、地盤の汚染箇所を拡大する可能性がある。さらに、水を使用すると、地盤中の地下水の有無観察や、正確な地盤の堆積状況、生物状況を観察することが難しくなる。
【０００４】
そこで、本出願人は自立性の弱い地盤の調査・観察に適したケーシングボーリング工法およびケーシングボーリング装置を提案した（特許文献２）。
【０００５】
このケーシングボーリング工法は、除荷手段による地盤吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるものである。
【特許文献１】特開２０００−１６０９７８号公報
【特許文献２】特開２００６−３７５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載のケーシングボーリング工法では、自立性の弱い地盤であっても、ボーリングしていくことができ、しかも、透明ケーシングを介した地盤の観察が可能であった。
【０００７】
ところで、地盤には地下水を有する場合が多く、地盤の調査・観察に地下水特性（地下水の流れ等）を捉える必要がある。しかしながら、従来の工法では、透明ケーシングを介しての観察であり、実際の地下水の流れを把握するのが困難であった。
【０００８】
本発明の目的とするところは、自立性の弱い地盤の調査・観察に適し、しかも地下水特性を精度よく把握することができるケーシングボーリング工法と、この工法を実行する安価なケーシングボーリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のボーリング工法は、除荷手段による地盤の堀屑の吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるケーシングボーリング工法であって、前記透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときに、調査対象箇所に観察用液体を注入して、この調査対象箇所の画像を捉えるものである。ここで、透明ケーシングは、アクリル樹脂などの硬質透明樹脂材で形成された多角形や円形などの筒体や、透明樹脂とガラスの積層構造の筒体が適用できる。また、透明ケーシングは、ボーリング孔の壁面を安定させる強度を必要とする。さらには、透明ケーシングを介してボーリング孔の壁面を調査・観察できる透明度を必要とする。
【００１０】
本発明のボーリング工法によれば、透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させることができる。しかも、除荷手段によって地盤の堀屑の吸引排除を行うことができ、これによって、地盤の透明ケーシング支持力を低下させることができる。このため、掘屑を吸引排除しない間は、地盤の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、吸引排除した除荷量に比例して地盤の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重との重量バランスが崩れ、載荷手段の荷重で透明ケーシングの静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００１１】
また、透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときには、調査対象箇所に観察用液体を注入することになり、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を観察することができる。
【００１２】
観察用液体が有色液体であることが好ましく、また、観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とするのが好ましい。観察用液体が有色液体であれば、観察用液体を観察し易くなり、注入量が１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度であれば、地下水特性の観察に最適となる。すなわち、注入量が６ｃｃを越えれば、観察用液体の注入量の増大とその注入圧上昇のため観察用液体による地盤への悪影響（地盤崩れ等）を招くことになる。逆に、注入量が２ｃｃ未満であれば、観察用液体の注入量が少なすぎて注入していない場合と大差がないことになる。
【００１３】
本発明のケーシングボーリング装置は、内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面とされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシングと、この透明ケーシングを軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段と、前記透明ケーシング内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段と、前記透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器と、観察用液体を調査対象箇所に注入する液注入手段とを備えたものである。
【００１４】
本発明のケーシングボーリング装置によれば、載荷手段にて、透明ケーシングを軸方向下方に静的荷重を加えることができる。これにて、透明ケーシングを地盤に貫入させることができる。除荷手段にて、掘削地盤（地盤の屑）を透明ケーシング内から吸引排除できる。すなわち、掘屑を吸引排除しない間は、地盤の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、地盤の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重で透明ケーシングの静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００１５】
液注入手段にて調査対象箇所に観察用液体を注入することができ、これによって、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を撮像機器を介して観察することができる。
【００１６】
液注入手段を、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたもので構成できる。また、液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とするのが好ましい。突出量が６ｍｍを越えると、突出ストロークが大きくなって、押出機構のコンパクト化を阻害すると共に、突出量が大きくなって押圧力が大となる。逆に突出量が２ｍｍ未満では、調査対象箇所への液注入管の液出口の突入量が小さくなりすぎて観察用液体を調査対象箇所に安定して注入できないおそれがある。
【００１７】
押出機構を、エアや水の供給により膨張するバルーンを備えたものにて構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、地盤に透明ケーシングを静的貫入するため、自立性の弱い砂質地盤や軟弱粘性土地盤の調査・観察に好適なボーリング工法、ボーリング装置が提供できる。また、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を観察することができるので、地下水特性を把握することができる。すなわち、観察用液体を注入することによって、この液体の動き（流れ）を観察でき、これによって地下水の動き（流れ）を把握することができる。このため、観察用液体を注入しない場合では判定できない地層構造や地下水特性を高精度に捉えることができる。
【００１９】
特に、観察用液体が有色液体であれば、この観察用液体の観察の容易化を図ることができ、より高精度の観察が可能となる。また、観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とすることによって、地下水特性の安定した把握が可能となる。
【００２０】
液注入手段を、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたものであれば、透明ケーシングから調査対象箇所に液出口を安定して突出させることができ、調査対象箇所への観察用液体の注入を確実に行うことができる。また、液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とすることによって、調査対象箇所への観察用液体の注入が安定する。押出機構が、エアの供給により膨張するバルーンを備えたものであれば、このバルーンを膨張させることによって、液注入管の液出口を簡単に透明ケーシングから突出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に示されるケーシングボーリング装置１０は、砂質地盤や軟弱粘土性地盤などの自立性の弱い地盤１の調査・観察に適用されるもので、透明アクリル樹脂の透明ケーシング５を地盤１に静的貫入させるための載荷手段２０と、地盤１の掘屑を透明ケーシング５から除去するための除荷手段３０とを備える。透明ケーシング５は、図６に示すように、６枚の平坦な透明板５’が組み合わされて形成される正六角形の多面筒体からなる。この場合、透明ケーシング５の上端に延伸枠６が継ぎ足される。
【００２３】
すなわち、延伸枠６は、図７に示すような正六角形の多面筒体で、ボーリング深さに対応させて必要本数（適数本）のものが透明ケーシング５上に同軸に連結される。なお、延伸枠６は透明の材質で構成する必要がない。
【００２４】
最上段の延伸枠６上に荷重伝達枠２２が連結され、この荷重伝達枠２２上に前記載荷手段２０、例えば複数の重り板からなるウエイト２１が載置される。
【００２５】
地盤１上に脚立式の支持枠１１が配備され、支持枠１１の上端部に設置された滑車台上の滑車１３から吊り下げたワイヤ１４の下端に吊り輪１６を介して吊りロッド１５が連結される。支持枠１１の中間位置に横架した軸保持枠１２を吊りロッド１５が貫通することで、吊りロッド１５の振れが防止され、中心軸が保持される。この吊りロッド１５の下端部に荷重伝達枠２２を連結して、最適数の延伸枠６と、ケーシング５を鉛直に吊下支持する。
【００２６】
図１に示す除荷手段３０は、地盤１上に設置された吸引力制御装置兼土水貯留装置３２から延びる吸引管３１を備える。吸引力制御装置兼土水貯留装置３２は、外部の真空吸引手段３３に連接された土水貯留タンク構造で、吸引管３１から吸引された掘屑、地下水を貯留する。図１に示される符号７は外部ケーシングで、透明ケーシング５より大径の通常ケーシングが適用され、これの用途は後述する。
【００２７】
図１は透明ケーシング５によるボーリング施工時を示し、このボーリング施工後に図２と図５（Ａ）に示すように透明ケーシング５内に撮像機器４０が挿入されて、透明ケーシング５で形成されたボーリング孔２の壁面の撮像が行われる。図２に示す撮像機器４０は、吊り下げ式の防水ケース４１の中に撮像カメラ４２と照明器具４３を収納する。撮像カメラ４２は、例えば市販のデジタルカメラで、防水ケース４１の側壁一部に設けた防水透光窓４５の外を撮像する。照明器具４３は防水透光窓４５の外を照明する。この撮像カメラ４２と照明器具４３の電源（図示せず）と操作スイッチ４４が防水ケース４１内に配備される。防水ケース４１の上面に吊り下げ用支持管４６の下端部が連結され、支持管４６内に操作スイッチ４４を操作するワイヤ４７が挿通される。
【００２８】
透明ケーシング５は、内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面５ａとされて下端縁部が鋭角とされている。傾斜面（傾斜下端面）５ａは、ケーシング外周と成す角度（鋭角）θを２５度〜３０度の範囲内に設定する。軟弱地盤に適用する透明ケーシング５においては、角度θは約２７度に設定する。なお、透明ケーシング５を後述するように地盤１に静的貫入させる場合、ケーシング下端部の傾斜面５ａの角度θは、弾性理論解では約３０度以下（影響値０．０５以下）で、小さいほど良くて理論的には０度〜３０度の範囲指定が可能であるが、小さくするほど堀進時や運搬時にケーシング先端が破損し易くなることから、実用上は２５度〜３０度が適切である。
【００２９】
また、地下水特性を把握する場合、図８に示すように、その調査対象箇所に観察用液体Ｓを注入することになる。このため、観察用液体Ｓを調査対象箇所に注入する液注入手段５０とを備える。
【００３０】
液注入手段５０は、液注入管５１と、この液注入管５１の液出口５２を透明ケーシング５から調査対象箇所に突出させる押出機構５３とを備える。液注入管５１は、上下方向に延びる本体配管５１ａと、この本体配管５１ａの下端から水平方向に延びる突出配管５１ｂとを備える。そして、透明ケーシング５に孔部５５が設けられ、この孔部５５に突出配管５１ｂが挿通されている。
【００３１】
押出機構５３はエアや水等の流体の供給により膨張するバルーン５６を備えたものである。そして、バルーン５６は反力受板５７を有する枠体５８に収容され、エア等が供給されることによって、膨張して受圧板５９を介して液注入管５１を押圧する。これによって、液注入管５１の突出配管５１ｂが押圧されて、その液出口５２が透明ケーシング５から突出する。この場合の突出量としては、２ｍｍ〜６ｍｍ程度とされる。また、液出口５２の孔径（内径）としては、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度とされる。
【００３２】
液注入管５１には、液供給源（図示省略）が接続され、この液供給源の液体Ｓがポンプ等の吐出手段の駆動にて供給される。観察用液体Ｓは有色液体を使用するのが好ましい。ここで、有色液体とは、調査・観察する地盤の色と異色であって、識別しやすい色の液体であって、地盤の色に応じて種々採用できる。また、観察用液体Ｓの流動性としては地下水と同程度とする。このため、観察用液体Ｓに、例えば、市販の食用染料や印刷用染料を使用することができる。
【００３３】
次に、上記した実施の形態のケーシングボーリング装置１０によるボーリング施工と地盤の調査・観察の動作例を説明する。
【００３４】
図１の状態で透明ケーシング５に載荷手段２０で所定の荷重を掛け、この荷重で透明ケーシング５に図３に示すように貫入力Ｐｖ（等分布荷重）を作用させると、ケーシング先端部内側の地盤１に作用する直力Ｐｉとケーシング先端部外側の地盤１に作用する直力Ｐｏ及び剪断力Ｆｖに分力する。外側地盤１（１Ａ）には直力Ｐｏと剪断力Ｆｖが作用し、この直力Ｐｏに対してはケーシングの剛性で安定する。内側地盤１（１Ｂ）には直力Ｐｉと剪断力Ｆｖが作用し、地盤にはそれに抵抗する円形状すべり面が生じて、ある貫入力のときに安定する。
【００３５】
図３のように透明ケーシング５が初期貫入で安定している状態において、内側地盤１（１Ｂ）の反力となっている掘屑（土塊）の上部を吸引管３１で吸引排除（除荷）することにより、その取り除いた掘屑重量相当分と貫入量減少による剪断力減少分だけ透明ケーシング５が再貫入する。図４は再貫入の様子を示し、透明ケーシング５は深さＨｘだけ再貫入して安定する。吸引管３１による掘屑の吸引排除を連続して行うと、透明ケーシング５の再貫入が連続して進行（堀進）する。この再貫入で透明ケーシング５の外周面５ｂは地盤１を摩擦抵抗が少なく垂直に下り、ボーリング孔壁面を自然状態に近い良好な面のまま保持する。
【００３６】
透明ケーシング５の静的貫入が終了すると、図２と図５（Ａ）に示すように透明ケーシング５内に撮像機器４０の撮像機固定兼防水ケース４１を挿入する。透明ケーシング５内に地下水８が入っている場合は、撮像機固定兼防水ケース４１を地下水８の中に挿入する。透明ケーシング５内で撮像機固定兼防水ケース４１を横方向に３６０度回転させ、上下方向に移動させて、図６に示す六角形の透明ケーシング５の６枚の平坦な透明板５’を通してボーリング孔壁面を部分的に連続して撮像し、撮像した各画像を合成して、ボーリング孔壁面全面の調査・観察を行う。
【００３７】
また、地下水特性を検査する場合、透明ケーシング５内に液注入手段５０を挿入する。この場合、液注入管５１の突出配管５１ｂの軸心と透明ケーシング５の孔部５５の軸心とを合わせる。この状態で、押出機構５３のバルーン５６を膨らませ、突出配管５１ｂを押し出すことによって、液出口５２を透明ケーシング５から所定量（２ｍｍ〜６ｍｍ程度）だけ突出させる。
【００３８】
このように突出させた状態で、液注入管５１に液体Ｓを供給して、その液出口５２から地盤１の調査対象箇所に液体Ｓを注入する。この際、液体Ｓの注入量は制御されて、１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とされる。この状態で、透明ケーシング５内に挿入される撮像機器４０で、この液体Ｓが注入された調査対象箇所を観察する。
【００３９】
透明ケーシング５の各平坦な透明板５’の外周面に接して撮像されるボーリング孔壁面は平坦面で、このボーリング孔壁面を平坦な透明板５’を通してカメラで撮像した画像は、円形透明ケーシングを使用して曲面を撮像した画像に比べ補正が簡単である。また、色付き液体注入による地下水の動き観察も撮像機器４０で行え、この地下水動き観察は透明ケーシング５が多面体の場合に円形ケーシングより有利に行える。カメラで撮像した画像によるボーリング孔壁面の調査・観察は、通常の土粒子の岩石分類、火山灰種類、水で飽和しているか否か、生物の分類、画像のうちのピクセル計算などで行うことができる。
【００４０】
図５（Ａ）の状態でボーリング孔壁面の調査・観察が終了すると、次の透明ケーシング５の静的貫入を行う。図５（Ａ）の状態で透明ケーシング５をボーリング孔２の孔底地盤３に静的貫入させることも可能であるが、摩擦抵抗が大きくて難しいことから、図５（Ｂ）と（Ｃ）に示すように行う。まず、図５（Ｂ）に示すように、外部ケーシング７で孔底地盤３を掘削し、掘屑を排除する。外部ケーシング７を所望の深さまで通常ボーリングしてから、図５（Ｃ）に示すように外部ケーシング７の下端部の孔底地盤３に対して透明ケーシング５を静的貫入させて、次のボーリング孔壁面の調査・観察を行う。
【００４１】
このように、載荷手段２０にて、透明ケーシング５を軸方向下方に静的荷重を加えることができる。これにて、透明ケーシング５を地盤に貫入させることができる。除荷手段３０にて、掘削地盤（地盤の屑）を透明ケーシング５内から吸引排除できる。すなわち、掘屑を吸引排除しない間は、地盤１の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、地盤１の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重で透明ケーシング５の静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００４２】
本発明によれば、地盤１に透明ケーシング５を静的貫入するため、自立性の弱い砂質地盤や軟弱粘性土地盤の調査・観察に好適なボーリング工法、ボーリング装置が提供できる。また、この観察用液体Ｓが注入された状態で調査対象箇所を観察することができるので、地下水特性を把握することができる。すなわち、観察用液体Ｓを注入することによって、この液体Ｓの動き（流れ）を観察でき、これによって地下水の動き（流れ）を把握することができる。このため、観察用液体Ｓを注入しない場合では判定できない地層構造や地下水特性を高精度に捉えることができる。
【００４３】
特に、観察用液体Ｓが有色液体であれば、この観察用液体Ｓの観察の容易化を図ることができ、より高精度の観察が可能となる。また、観察用液体Ｓの調査対象箇所への注入量を２ｃｃ〜６ｃｃとすることによって、地下水特性の安定した把握が可能となる。すなわち、注入量が６ｃｃを越えれば、観察用液体の注入量増大とその注入圧上昇のため観察用液体による地盤への悪影響（地盤崩れ等）を招くことになる。逆に、注入量が２ｃｃ未満であれば、観察用液体の注入量が少なすぎて注入していない場合と大差がないことになる。
【００４４】
液注入手段５０を、液注入管５１と、この液注入管５１の液出口５２を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構５３とを備えたものであれば、透明ケーシング５から調査対象箇所に液出口を安定して突出させることができ、調査対象箇所への観察用液体Ｓの注入を確実に行うことができる。また、液出口５２の透明ケーシング５からの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とすることによって、調査対象箇所への観察用液体Ｓの注入が安定する。突出量が６ｍｍを越えると、突出ストロークが大きくなって、押出機構のコンパクト化を阻害すると共に、突出量が大きくなって押圧力が大となる。逆に突出量が２ｍｍ未満では、調査対象箇所への液注入管５１の液出口５２の突入量が小さくなりすぎて観察用液体Ｓを調査対象箇所に安定して注入できないおそれがある。
【００４５】
また、押出機構５３が、エアや水の供給により膨張するバルーン５６を備えたものであれば、このバルーン５６を膨張させることによって、液注入管５１の液出口５２を簡単に透明ケーシング５から突出させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、液注入手段５１の押出機構５３として、液注入管５１を押圧できればよいので、バルーン方式以外の種々の往復動機構を用いることができる。ところで、液注入管５１の液出口５２を突出させるための孔部５５を透明ケーシング５に設ける必要がある。このため、透明ケーシング５に蓋部材を設け、観察用液体を観察部位に注入する工程以外において塞ぐようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態を示すケーシングボーリング装置の要部断面を含む側面図である。
【図２】前記ケーシングボーリング装置における地盤ボーリング時の要部拡大断面図である。
【図３】前記ケーシングボーリング装置におけるケーシング初期貫入安定時の力学図である。
【図４】前記ケーシングボーリング装置におけるケーシング貫入進行（掘進）時の力学図である。
【図５】前記ケーシングボーリング装置を示し、（Ａ）は地盤調査観察時の断面図であり、（Ｂ）は外部ケーシングボーリング時の断面図であり、（Ｃ）は透明ケーシングボーリング時の断面図である。
【図６】前記ケーシングボーリング装置における透明ケーシングの拡大平面図である。
【図７】前記ケーシングボーリング装置における延伸枠の拡大平面図である。
【図８】前記ケーシングボーリング装置における観察用液体注入状態を示す簡略図である。
【符号の説明】
【００４８】
５ 透明ケーシング
５ａ 傾斜面
２０ 載荷手段
３０ 除荷手段
４０ 撮像機器
５０ 液注入手段
５１ 液注入管
５２ 液出口
５３ 押出機構
５６ バルーン
Ｓ 観察用液体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の調査・観察のために行われるケーシングボーリング工法とケーシングボーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地質や地盤の調査・観察を目的に行われるボーリング孔壁面の画像撮影は、自立性のよいボーリング孔内にボアホールカメラ装置を挿入するボアホール画像撮影法が一般的である（例えば、特許文献１参照）。このボアホール画像撮影法は、カッター切削式ロータリー式ボーリングで掘削したボーリング孔にボアホールカメラ装置を挿入し、ボーリング孔の壁面を直接に部分照明してカメラで撮像する。
【０００３】
しかしながら、ボアホール画像撮影法は、調査・観察の対象となるボーリング孔は、岩盤のような自立性のよいボーリング孔に限られ、砂質地盤や軟弱粘性土地盤のような自立性の弱い地盤のボーリング孔では地盤崩れ等の問題でボアホール画像撮影法の適用が難しい。また、ボアホール専用の特殊カメラを搭載した高額装置であるため、地盤の調査・観察の費用が高額となる。さらには、地盤の調査・観察の前に行われるボーリング孔掘削時の送水が、後の地盤の調査・観察に悪影響を及ぼすことがある。すなわち、ボーリング時の送水は、「掘削した地盤（土砂）の掘屑を孔の外に運び出す」目的と、「掘削により発生する摩擦熱を冷却する」目的と、「保孔材を用いた孔壁を保護する」目的で行われるが、調査・観察しようとする地盤に循環流体である水が浸透し、また、地盤が切削ボーリング時の振動で変動する。さらに、切削ボーリング時に地盤汚染調査の主な対象である揮発性有機塩素化合物が熱で気化して、地盤が膨脹や収縮、移動の変化をする。また、循環流体である水を使用すると、地盤の汚染物質が水と共に流出して、地盤の汚染箇所を拡大する可能性がある。さらに、水を使用すると、地盤中の地下水の有無観察や、正確な地盤の堆積状況、生物状況を観察することが難しくなる。
【０００４】
そこで、本出願人は自立性の弱い地盤の調査・観察に適したケーシングボーリング工法およびケーシングボーリング装置を提案した（特許文献２）。
【０００５】
このケーシングボーリング工法は、除荷手段による地盤吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるものである。
【特許文献１】特開２０００−１６０９７８号公報
【特許文献２】特開２００６−３７５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載のケーシングボーリング工法では、自立性の弱い地盤であっても、ボーリングしていくことができ、しかも、透明ケーシングを介した地盤の観察が可能であった。
【０００７】
ところで、地盤には地下水を有する場合が多く、地盤の調査・観察に地下水特性（地下水の流れ等）を捉える必要がある。しかしながら、従来の工法では、透明ケーシングを介しての観察であり、実際の地下水の流れを把握するのが困難であった。
【０００８】
本発明の目的とするところは、自立性の弱い地盤の調査・観察に適し、しかも地下水特性を精度よく把握することができるケーシングボーリング工法と、この工法を実行する安価なケーシングボーリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のボーリング工法は、除荷手段による地盤の堀屑の吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるケーシングボーリング工法であって、前記透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときに、調査対象箇所に観察用液体を注入して、この調査対象箇所の画像を捉えるものである。ここで、透明ケーシングは、アクリル樹脂などの硬質透明樹脂材で形成された多角形や円形などの筒体や、透明樹脂とガラスの積層構造の筒体が適用できる。また、透明ケーシングは、ボーリング孔の壁面を安定させる強度を必要とする。さらには、透明ケーシングを介してボーリング孔の壁面を調査・観察できる透明度を必要とする。
【００１０】
本発明のボーリング工法によれば、透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させることができる。しかも、除荷手段によって地盤の堀屑の吸引排除を行うことができ、これによって、地盤の透明ケーシング支持力を低下させることができる。このため、掘屑を吸引排除しない間は、地盤の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、吸引排除した除荷量に比例して地盤の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重との重量バランスが崩れ、載荷手段の荷重で透明ケーシングの静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００１１】
また、透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときには、調査対象箇所に観察用液体を注入することになり、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を観察することができる。
【００１２】
観察用液体が有色液体であることが好ましく、また、観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とするのが好ましい。観察用液体が有色液体であれば、観察用液体を観察し易くなり、注入量が１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度であれば、地下水特性の観察に最適となる。すなわち、注入量が６ｃｃを越えれば、観察用液体の注入量の増大とその注入圧上昇のため観察用液体による地盤への悪影響（地盤崩れ等）を招くことになる。逆に、注入量が２ｃｃ未満であれば、観察用液体の注入量が少なすぎて注入していない場合と大差がないことになる。
【００１３】
本発明のケーシングボーリング装置は、内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面とされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシングと、この透明ケーシングを軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段と、前記透明ケーシング内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段と、前記透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器と、観察用液体を調査対象箇所に注入する液注入手段とを備えたものである。
【００１４】
本発明のケーシングボーリング装置によれば、載荷手段にて、透明ケーシングを軸方向下方に静的荷重を加えることができる。これにて、透明ケーシングを地盤に貫入させることができる。除荷手段にて、掘削地盤（地盤の屑）を透明ケーシング内から吸引排除できる。すなわち、掘屑を吸引排除しない間は、地盤の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、地盤の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重で透明ケーシングの静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００１５】
液注入手段にて調査対象箇所に観察用液体を注入することができ、これによって、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を撮像機器を介して観察することができる。
【００１６】
液注入手段を、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたもので構成できる。また、液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とするのが好ましい。突出量が６ｍｍを越えると、突出ストロークが大きくなって、押出機構のコンパクト化を阻害すると共に、突出量が大きくなって押圧力が大となる。逆に突出量が２ｍｍ未満では、調査対象箇所への液注入管の液出口の突入量が小さくなりすぎて観察用液体を調査対象箇所に安定して注入できないおそれがある。
【００１７】
押出機構を、エアや水の供給により膨張するバルーンを備えたものにて構成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、地盤に透明ケーシングを静的貫入するため、自立性の弱い砂質地盤や軟弱粘性土地盤の調査・観察に好適なボーリング工法、ボーリング装置が提供できる。また、この観察用液体が注入された状態で調査対象箇所を観察することができるので、地下水特性を把握することができる。すなわち、観察用液体を注入することによって、この液体の動き（流れ）を観察でき、これによって地下水の動き（流れ）を把握することができる。このため、観察用液体を注入しない場合では判定できない地層構造や地下水特性を高精度に捉えることができる。
【００１９】
特に、観察用液体が有色液体であれば、この観察用液体の観察の容易化を図ることができ、より高精度の観察が可能となる。また、観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とすることによって、地下水特性の安定した把握が可能となる。
【００２０】
液注入手段を、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたものであれば、透明ケーシングから調査対象箇所に液出口を安定して突出させることができ、調査対象箇所への観察用液体の注入を確実に行うことができる。また、液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とすることによって、調査対象箇所への観察用液体の注入が安定する。押出機構が、エアの供給により膨張するバルーンを備えたものであれば、このバルーンを膨張させることによって、液注入管の液出口を簡単に透明ケーシングから突出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に示されるケーシングボーリング装置１０は、砂質地盤や軟弱粘土性地盤などの自立性の弱い地盤１の調査・観察に適用されるもので、透明アクリル樹脂の透明ケーシング５を地盤１に静的貫入させるための載荷手段２０と、地盤１の掘屑を透明ケーシング５から除去するための除荷手段３０とを備える。透明ケーシング５は、図６に示すように、６枚の平坦な透明板５’が組み合わされて形成される正六角形の多面筒体からなる。この場合、透明ケーシング５の上端に延伸枠６が継ぎ足される。
【００２３】
すなわち、延伸枠６は、図７に示すような正六角形の多面筒体で、ボーリング深さに対応させて必要本数（適数本）のものが透明ケーシング５上に同軸に連結される。なお、延伸枠６は透明の材質で構成する必要がない。
【００２４】
最上段の延伸枠６上に荷重伝達枠２２が連結され、この荷重伝達枠２２上に前記載荷手段２０、例えば複数の重り板からなるウエイト２１が載置される。
【００２５】
地盤１上に脚立式の支持枠１１が配備され、支持枠１１の上端部に設置された滑車台上の滑車１３から吊り下げたワイヤ１４の下端に吊り輪１６を介して吊りロッド１５が連結される。支持枠１１の中間位置に横架した軸保持枠１２を吊りロッド１５が貫通することで、吊りロッド１５の振れが防止され、中心軸が保持される。この吊りロッド１５の下端部に荷重伝達枠２２を連結して、最適数の延伸枠６と、ケーシング５を鉛直に吊下支持する。
【００２６】
図１に示す除荷手段３０は、地盤１上に設置された吸引力制御装置兼土水貯留装置３２から延びる吸引管３１を備える。吸引力制御装置兼土水貯留装置３２は、外部の真空吸引手段３３に連接された土水貯留タンク構造で、吸引管３１から吸引された掘屑、地下水を貯留する。図１に示される符号７は外部ケーシングで、透明ケーシング５より大径の通常ケーシングが適用され、これの用途は後述する。
【００２７】
図１は透明ケーシング５によるボーリング施工時を示し、このボーリング施工後に図２と図５（Ａ）に示すように透明ケーシング５内に撮像機器４０が挿入されて、透明ケーシング５で形成されたボーリング孔２の壁面の撮像が行われる。図２に示す撮像機器４０は、吊り下げ式の防水ケース４１の中に撮像カメラ４２と照明器具４３を収納する。撮像カメラ４２は、例えば市販のデジタルカメラで、防水ケース４１の側壁一部に設けた防水透光窓４５の外を撮像する。照明器具４３は防水透光窓４５の外を照明する。この撮像カメラ４２と照明器具４３の電源（図示せず）と操作スイッチ４４が防水ケース４１内に配備される。防水ケース４１の上面に吊り下げ用支持管４６の下端部が連結され、支持管４６内に操作スイッチ４４を操作するワイヤ４７が挿通される。
【００２８】
透明ケーシング５は、内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面５ａとされて下端縁部が鋭角とされている。傾斜面（傾斜下端面）５ａは、ケーシング外周と成す角度（鋭角）θを２５度〜３０度の範囲内に設定する。軟弱地盤に適用する透明ケーシング５においては、角度θは約２７度に設定する。なお、透明ケーシング５を後述するように地盤１に静的貫入させる場合、ケーシング下端部の傾斜面５ａの角度θは、弾性理論解では約３０度以下（影響値０．０５以下）で、小さいほど良くて理論的には０度〜３０度の範囲指定が可能であるが、小さくするほど堀進時や運搬時にケーシング先端が破損し易くなることから、実用上は２５度〜３０度が適切である。
【００２９】
また、地下水特性を把握する場合、図８に示すように、その調査対象箇所に観察用液体Ｓを注入することになる。このため、観察用液体Ｓを調査対象箇所に注入する液注入手段５０とを備える。
【００３０】
液注入手段５０は、液注入管５１と、この液注入管５１の液出口５２を透明ケーシング５から調査対象箇所に突出させる押出機構５３とを備える。液注入管５１は、上下方向に延びる本体配管５１ａと、この本体配管５１ａの下端から水平方向に延びる突出配管５１ｂとを備える。そして、透明ケーシング５に孔部５５が設けられ、この孔部５５に突出配管５１ｂが挿通されている。
【００３１】
押出機構５３はエアや水等の流体の供給により膨張するバルーン５６を備えたものである。そして、バルーン５６は反力受板５７を有する枠体５８に収容され、エア等が供給されることによって、膨張して受圧板５９を介して液注入管５１を押圧する。これによって、液注入管５１の突出配管５１ｂが押圧されて、その液出口５２が透明ケーシング５から突出する。この場合の突出量としては、２ｍｍ〜６ｍｍ程度とされる。また、液出口５２の孔径（内径）としては、例えば、１ｍｍ〜２ｍｍ程度とされる。
【００３２】
液注入管５１には、液供給源（図示省略）が接続され、この液供給源の液体Ｓがポンプ等の吐出手段の駆動にて供給される。観察用液体Ｓは有色液体を使用するのが好ましい。ここで、有色液体とは、調査・観察する地盤の色と異色であって、識別しやすい色の液体であって、地盤の色に応じて種々採用できる。また、観察用液体Ｓの流動性としては地下水と同程度とする。このため、観察用液体Ｓに、例えば、市販の食用染料や印刷用染料を使用することができる。
【００３３】
次に、上記した実施の形態のケーシングボーリング装置１０によるボーリング施工と地盤の調査・観察の動作例を説明する。
【００３４】
図１の状態で透明ケーシング５に載荷手段２０で所定の荷重を掛け、この荷重で透明ケーシング５に図３に示すように貫入力Ｐｖ（等分布荷重）を作用させると、ケーシング先端部内側の地盤１に作用する直力Ｐｉとケーシング先端部外側の地盤１に作用する直力Ｐｏ及び剪断力Ｆｖに分力する。外側地盤１（１Ａ）には直力Ｐｏと剪断力Ｆｖが作用し、この直力Ｐｏに対してはケーシングの剛性で安定する。内側地盤１（１Ｂ）には直力Ｐｉと剪断力Ｆｖが作用し、地盤にはそれに抵抗する円形状すべり面が生じて、ある貫入力のときに安定する。
【００３５】
図３のように透明ケーシング５が初期貫入で安定している状態において、内側地盤１（１Ｂ）の反力となっている掘屑（土塊）の上部を吸引管３１で吸引排除（除荷）することにより、その取り除いた掘屑重量相当分と貫入量減少による剪断力減少分だけ透明ケーシング５が再貫入する。図４は再貫入の様子を示し、透明ケーシング５は深さＨｘだけ再貫入して安定する。吸引管３１による掘屑の吸引排除を連続して行うと、透明ケーシング５の再貫入が連続して進行（堀進）する。この再貫入で透明ケーシング５の外周面５ｂは地盤１を摩擦抵抗が少なく垂直に下り、ボーリング孔壁面を自然状態に近い良好な面のまま保持する。
【００３６】
透明ケーシング５の静的貫入が終了すると、図２と図５（Ａ）に示すように透明ケーシング５内に撮像機器４０の撮像機固定兼防水ケース４１を挿入する。透明ケーシング５内に地下水８が入っている場合は、撮像機固定兼防水ケース４１を地下水８の中に挿入する。透明ケーシング５内で撮像機固定兼防水ケース４１を横方向に３６０度回転させ、上下方向に移動させて、図６に示す六角形の透明ケーシング５の６枚の平坦な透明板５’を通してボーリング孔壁面を部分的に連続して撮像し、撮像した各画像を合成して、ボーリング孔壁面全面の調査・観察を行う。
【００３７】
また、地下水特性を検査する場合、透明ケーシング５内に液注入手段５０を挿入する。この場合、液注入管５１の突出配管５１ｂの軸心と透明ケーシング５の孔部５５の軸心とを合わせる。この状態で、押出機構５３のバルーン５６を膨らませ、突出配管５１ｂを押し出すことによって、液出口５２を透明ケーシング５から所定量（２ｍｍ〜６ｍｍ程度）だけ突出させる。
【００３８】
このように突出させた状態で、液注入管５１に液体Ｓを供給して、その液出口５２から地盤１の調査対象箇所に液体Ｓを注入する。この際、液体Ｓの注入量は制御されて、１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度とされる。この状態で、透明ケーシング５内に挿入される撮像機器４０で、この液体Ｓが注入された調査対象箇所を観察する。
【００３９】
透明ケーシング５の各平坦な透明板５’の外周面に接して撮像されるボーリング孔壁面は平坦面で、このボーリング孔壁面を平坦な透明板５’を通してカメラで撮像した画像は、円形透明ケーシングを使用して曲面を撮像した画像に比べ補正が簡単である。また、色付き液体注入による地下水の動き観察も撮像機器４０で行え、この地下水動き観察は透明ケーシング５が多面体の場合に円形ケーシングより有利に行える。カメラで撮像した画像によるボーリング孔壁面の調査・観察は、通常の土粒子の岩石分類、火山灰種類、水で飽和しているか否か、生物の分類、画像のうちのピクセル計算などで行うことができる。
【００４０】
図５（Ａ）の状態でボーリング孔壁面の調査・観察が終了すると、次の透明ケーシング５の静的貫入を行う。図５（Ａ）の状態で透明ケーシング５をボーリング孔２の孔底地盤３に静的貫入させることも可能であるが、摩擦抵抗が大きくて難しいことから、図５（Ｂ）と（Ｃ）に示すように行う。まず、図５（Ｂ）に示すように、外部ケーシング７で孔底地盤３を掘削し、掘屑を排除する。外部ケーシング７を所望の深さまで通常ボーリングしてから、図５（Ｃ）に示すように外部ケーシング７の下端部の孔底地盤３に対して透明ケーシング５を静的貫入させて、次のボーリング孔壁面の調査・観察を行う。
【００４１】
このように、載荷手段２０にて、透明ケーシング５を軸方向下方に静的荷重を加えることができる。これにて、透明ケーシング５を地盤に貫入させることができる。除荷手段３０にて、掘削地盤（地盤の屑）を透明ケーシング５内から吸引排除できる。すなわち、掘屑を吸引排除しない間は、地盤１の透明ケーシング支持力が低下せず、透明ケーシングの静的貫入が進行しない。これに対して、掘屑を吸引排除する動作を開始すると、地盤１の透明ケーシング支持力が低下して載荷手段の荷重で透明ケーシング５の静的貫入が開始される。このような静的貫入は、自立性の弱い地盤でもボーリング孔の壁面を乱さず、摩擦熱の発生もほとんど無く、透明ケーシングの外周に沿ったボーリング孔の壁面を調査・観察するに望ましい良好な状態に保持する。
【００４２】
本発明によれば、地盤１に透明ケーシング５を静的貫入するため、自立性の弱い砂質地盤や軟弱粘性土地盤の調査・観察に好適なボーリング工法、ボーリング装置が提供できる。また、この観察用液体Ｓが注入された状態で調査対象箇所を観察することができるので、地下水特性を把握することができる。すなわち、観察用液体Ｓを注入することによって、この液体Ｓの動き（流れ）を観察でき、これによって地下水の動き（流れ）を把握することができる。このため、観察用液体Ｓを注入しない場合では判定できない地層構造や地下水特性を高精度に捉えることができる。
【００４３】
特に、観察用液体Ｓが有色液体であれば、この観察用液体Ｓの観察の容易化を図ることができ、より高精度の観察が可能となる。また、観察用液体Ｓの調査対象箇所への注入量を２ｃｃ〜６ｃｃとすることによって、地下水特性の安定した把握が可能となる。すなわち、注入量が６ｃｃを越えれば、観察用液体の注入量増大とその注入圧上昇のため観察用液体による地盤への悪影響（地盤崩れ等）を招くことになる。逆に、注入量が２ｃｃ未満であれば、観察用液体の注入量が少なすぎて注入していない場合と大差がないことになる。
【００４４】
液注入手段５０を、液注入管５１と、この液注入管５１の液出口５２を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構５３とを備えたものであれば、透明ケーシング５から調査対象箇所に液出口を安定して突出させることができ、調査対象箇所への観察用液体Ｓの注入を確実に行うことができる。また、液出口５２の透明ケーシング５からの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度とすることによって、調査対象箇所への観察用液体Ｓの注入が安定する。突出量が６ｍｍを越えると、突出ストロークが大きくなって、押出機構のコンパクト化を阻害すると共に、突出量が大きくなって押圧力が大となる。逆に突出量が２ｍｍ未満では、調査対象箇所への液注入管５１の液出口５２の突入量が小さくなりすぎて観察用液体Ｓを調査対象箇所に安定して注入できないおそれがある。
【００４５】
また、押出機構５３が、エアや水の供給により膨張するバルーン５６を備えたものであれば、このバルーン５６を膨張させることによって、液注入管５１の液出口５２を簡単に透明ケーシング５から突出させることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、液注入手段５１の押出機構５３として、液注入管５１を押圧できればよいので、バルーン方式以外の種々の往復動機構を用いることができる。ところで、液注入管５１の液出口５２を突出させるための孔部５５を透明ケーシング５に設ける必要がある。このため、透明ケーシング５に蓋部材を設け、観察用液体を観察部位に注入する工程以外において塞ぐようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態を示すケーシングボーリング装置の要部断面を含む側面図である。
【図２】前記ケーシングボーリング装置における地盤ボーリング時の要部拡大断面図である。
【図３】前記ケーシングボーリング装置におけるケーシング初期貫入安定時の力学図である。
【図４】前記ケーシングボーリング装置におけるケーシング貫入進行（掘進）時の力学図である。
【図５】前記ケーシングボーリング装置を示し、（Ａ）は地盤調査観察時の断面図であり、（Ｂ）は外部ケーシングボーリング時の断面図であり、（Ｃ）は透明ケーシングボーリング時の断面図である。
【図６】前記ケーシングボーリング装置における透明ケーシングの拡大平面図である。
【図７】前記ケーシングボーリング装置における延伸枠の拡大平面図である。
【図８】前記ケーシングボーリング装置における観察用液体注入状態を示す簡略図である。
【符号の説明】
【００４８】
５ 透明ケーシング
５ａ 傾斜面
２０ 載荷手段
３０ 除荷手段
４０ 撮像機器
５０ 液注入手段
５１ 液注入管
５２ 液出口
５３ 押出機構
５６ バルーン
Ｓ 観察用液体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
除荷手段による地盤吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるケーシングボーリング工法であって、前記透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときに、調査対象箇所に観察用液体を注入して、この調査対象箇所の画像を捉えることを特徴とするケーシングボーリング工法。
【請求項２】
観察用液体が有色液体であることを特徴とする請求項１に記載のケーシングボーリング工法。
【請求項３】
観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のケーシングボーリング工法。
【請求項４】
内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面とされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシングと、この透明ケーシングを軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段と、前記透明ケーシング内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段と、前記透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器と、観察用液体を調査対象箇所に注入する液注入手段とを備えたことを特徴とするケーシングボーリング装置。
【請求項５】
液注入手段が、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたことを特徴とする請求項４に記載のケーシングボーリング装置。
【請求項６】
液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度としたことを特徴とする請求項５に記載のケーシングボーリング装置。
【請求項７】
押出機構が、エアや水の供給により膨張するバルーンを備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のケーシングボーリング装置。
【請求項１】
除荷手段による地盤吸引排除で生じる地盤の透明ケーシング支持力低下に応じて透明ケーシングを載荷手段の荷重で地盤中に静的貫入させるケーシングボーリング工法であって、前記透明ケーシングが調査対象箇所に到達したときに、調査対象箇所に観察用液体を注入して、この調査対象箇所の画像を捉えることを特徴とするケーシングボーリング工法。
【請求項２】
観察用液体が有色液体であることを特徴とする請求項１に記載のケーシングボーリング工法。
【請求項３】
観察用液体の調査対象箇所への注入量を１回当たり２ｃｃ〜６ｃｃ程度としたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のケーシングボーリング工法。
【請求項４】
内径下端部が下端に向かって拡大する傾斜面とされて下端縁部が鋭角とされた筒状の透明ケーシングと、この透明ケーシングを軸方向下方に加える静的荷重で地盤に貫入させる載荷手段と、前記透明ケーシング内の掘削地盤を吸引排除する除荷手段と、前記透明ケーシングを介して調査対象箇所を撮像する撮像機器と、観察用液体を調査対象箇所に注入する液注入手段とを備えたことを特徴とするケーシングボーリング装置。
【請求項５】
液注入手段が、液注入管と、この液注入管の液出口を透明ケーシングから調査対象箇所に突出させる押出機構とを備えたことを特徴とする請求項４に記載のケーシングボーリング装置。
【請求項６】
液出口の透明ケーシングからの突出量を２ｍｍ〜６ｍｍ程度としたことを特徴とする請求項５に記載のケーシングボーリング装置。
【請求項７】
押出機構が、エアや水の供給により膨張するバルーンを備えたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のケーシングボーリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９３３０８（Ｐ２００９−２９３３０８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９１３８（Ｐ２００８−１４９１３８）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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