土壌サンプリング方法
【課題】比較的面積が小さいホットポイントが分散している場合でも、汚染土壌を確実にサンプリングすることが出来る土壌サンプリング方法の提供。
【解決手段】比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッドを用いて掘削し、先端がサンプリングするべき位置に到達した際にロッド内部にサンプラーを挿入し、ロッドを前進させてサンプリングするべき土壌をサンプラー内に充填し、回収装置を用いてサンプラーを回収する。
【解決手段】比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッドを用いて掘削し、先端がサンプリングするべき位置に到達した際にロッド内部にサンプラーを挿入し、ロッドを前進させてサンプリングするべき土壌をサンプラー内に充填し、回収装置を用いてサンプラーを回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地中の汚染された領域における土壌をサンプリングする土壌サンプリング技術に関する。
【背景技術】
【0002】
揮発性物質(VOC)で汚染された土壌においては、粘性土層のような難透水層と砂質土層のような透水層との境界に、汚染物質の濃度が高い領域(ホットポイント)が存在する場合が多いことが、過去における調査等で判明している。
【0003】
図14で示す従来のサンプリング方法では、例えば調査用ボーリングロッドBRにより、地下水位Lw、透水層Gsを通過し、難透水層Gcの底部まで鉛直方向に掘削している。
ここで、比較的面積が小さい汚染領域PVが分散している場合には、汚染領域PVをピンポイントで通過するように掘削しないと、図14で示すように、調査用ボーリングロッドBRは汚染領域PVにおける汚染土壌をサンプリングすることが出来ず、汚染土壌の存在そのものが把握できない。
【0004】
汚染領域は図15において模式的に示されている。図15において、符号Hbは、調査用ボーリングロッドBRにより鉛直方向に掘削する箇所を示し、符号PVは汚染領域を示している。そして、図15における符号PV1はVOCの汚染濃度が最も高い汚染領域、すなわちホットポイントを示しており、符号PV2はホットポイントPV1よりも汚染濃度が若干薄い汚染領域を示し、符号PV3は汚染領域で最も汚染濃度が低い領域を示している。
換言すれば、図15において、符号PV1〜PV3は汚染領域の汚染濃度分布を示している。
【0005】
その他の従来技術として、外管及びサンプリング用の内管と、打ち込みの際の打撃力が作用する蓋部と、打ち込み方向を規制するためのガイドとを有する土壌サンプリング装置が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、係る従来技術(特許文献1)は、図14で示すサンプリング方法と同様に、垂直方向へのサンプリングを前提としているので、比較的面積が小さいホットポイントが分散している場合には、汚染土壌をサンプリングすることが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−82998号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、比較的面積が小さいホットポイントが分散している場合でも、汚染土壌を確実にサンプリングすることが出来る土壌サンプリング方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の土壌サンプリング方法は、比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッド(2)を用いて(いわゆる「自在ボーリング」を行い)掘削する工程と、当該ロッド(2)の先端が土壌をサンプリングするべき位置に到達した際に当該ロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する工程と、土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を(前記ロッド2の)先端に配置された状態を維持しつつ前記ロッド(2)を前進させてサンプリングするべき土壌を土壌サンプリング用機器(サンプラー3)内に充填する工程と、回収装置(4)を用いて土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を(前記ロッド(2)内部を経由して地上側Gfに引き抜き)回収する工程を有している(請求項1)。
【0009】
ここで、比較的小径で且つ可撓性の高いロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する前記工程では、流体圧により前記ロッド(2)内で土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を移動させるのが好ましい(請求項2)。
【0010】
或いは、比較的小径で且つ可撓性の高いロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する前記工程では、回収装置(4)を土壌サンプリング用機器(サンプラー3)に係合し、該回収装置(4)で押圧することにより前記ロッド(2)内で土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を移動させるのが好ましい(請求項3)。
【0011】
そして、前記回収装置(4)は土壌サンプリング用機器(サンプラー3)と係合可能に構成されているのが好ましい(請求項4)。
また本発明において、前記掘削する工程では、難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向へ掘削するのが好ましい(請求項5)。
【0012】
ここで、所定個所まで掘削した際に、ジャイロを可撓性の高いボーリングロッド(2)の先端まで挿入し、所定距離毎にジャイロの傾斜角度を計測しつつ、ボーリングロッド(2)先端から地上側までジャイロを引き抜くことが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
上述する構成を具備する本発明の土壌サンプリング方法によれば、自在ボーリングを用いているので、都市部のようにボーリングマシンの設置個所に厳しい制限がある場合でも、容易にサンプリングを行なうことが可能である。
また、例えばジャイロを使用して、ボーリングロッド内でジャイロを引き抜く軌跡を演算し、ボーリングロッドの先端の位置を高精度にて把握することが出来るので、サンプリングの位置或いはホットポイント(PV1)の位置を正確に把握することができる。
さらに、掘削経路を自在に設定することが出来るので、ホットポイント(PV1)が形成され易い難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向に掘削して、サンプリングすることが可能となる。
【0014】
そして本発明によれば、ホットポイント(PV1)が形成され易い難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向に掘削して、サンプリングを行なうので、比較的面積が小さいホットポイント(PV1)が分散しており、従来の垂直方向に掘削して行なうサンプリングではホットポイント(PV1)に到達することが出来る確率が低い施工現場であっても、高い精度でホットポイント(PV1)に到達して、汚染された土壌をサンプリングすることが出来る。
【0015】
また、単一のボーリングロッドによる掘削で、複数回のサンプリングが可能であるため、掘削する本数を少なくして、サンプリングのための費用を節約することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態の概要を示す断面図。
【図2】本発明の実施形態の概要を示す平面図。
【図3】実施形態における掘削工程を示す断面図。
【図4】図3の掘削工程が終了した状態を示す断面図。
【図5】サンプラーを挿入する工程を示す断面図。
【図6】サンプラーがロッド先端に配置された状態を示す拡大部分断面図。
【図7】サンプリング工程を示す断面図。
【図8】サンプラー内に土壌が充填された状態を示す拡大部分断面図。
【図9】サンプラーに回収装置を係合した状態を示す拡大部分断面図。
【図10】サンプラーを回収している状態を示す拡大部分断面図。
【図11】サンプラー回収工程を示す断面図。
【図12】再度サンプリングをしている工程を示す断面図。
【図13】サンプラーをロッド先端に再配置した状態の拡大部分断面図。
【図14】従来の土壌サンプリングの概要を示す断面図。
【図15】従来の土壌サンプリングの概要を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図1〜図13を参照して、本発明の実施形態について説明する。
上述した様に、汚染領域PV或いはホットポイントPV1は、難透水層Gcと透水層Gsの境界に存在することが多い。そのため、図示の実施形態では、図1で示す様に、ボーリングマシン1により比較的小径で、且つ、可撓性の高い中空のロッド2を用いて掘削を行い(いわゆる「自在ボーリング」或いは「曲がりボーリング」)、難透水層Gcと透水層Gsの境界と平行して、概略水平方向へ掘削している。
【0018】
図示の実施形態の施工に先立って、予め垂直方向の調査ボーリングを行い(図示せず)、施工地盤における難透水層Gcと透水層Gsの境界が存在する深度を決定している。
そして図1で示す様に、係る難透水層Gcと透水層Gsの境界に沿って、水平方向(図1の左右方向)にボーリング孔を掘削するべく、可撓性の高いロッド2を用いたボーリング孔の掘削(自在ボーリング)を施工する。
図1において、符号Lwは地下水位を示している。
【0019】
図2で示すように、難透水層Gcと透水層Gsの境界を水平方向にボーリングすれば、従来技術のように垂直方向へ掘削する場合(図14、図15参照)に比較して、ボーリング孔Hが汚染領域PV或いはホットポイントPV1を通過する可能性が増大する。そして、ホットポイントPV1の汚染土壌Gpをサンプリングする可能性も増大する。
【0020】
図示の実施形態におけるサンプリングの具体的な工程について、図3〜図13を参照して説明する。
先ず、図3で示すように、可撓性の高いボーリングロッド2を用いて掘削するためのボーリングマシン1(自在ボーリング用のボーリングマシン)を、地上側Gfの適所に設置して、掘削(自在ボーリング)を開始する。
ここで、ボーリングマシン1の設置個所は、汚染領域(ホットポイント)PVから離隔していても良い。
【0021】
ボーリングマシン1を汚染領域(ホットポイント)PV直上の地点から離隔して設置することが出来る図示の実施形態では、汚染領域PVの直上にボーリングマシンを設置しなければならない従来技術(図14、図15)に比較して、ボーリングマシン1の設置の自由度が大きく、その分、施工が容易となる。
特に都市部のように、ボーリングマシン1を設置できるスペースが少なく、そのレイアウトに制限が多い場合に、ボーリングマシン1の設置の自由度が大きい事は、非常に有利である。
【0022】
そして、例えば図4で示すような態様で、サンプリング予定位置まで掘削を行なう。
明確には図示されていないが、図4において、水平に掘削している深度が、難透水層Gcと透水層Gsの境界の深度である。
図3で示すように斜め方向に掘削する状態から、難透水層Gcと透水層Gsの境界を概略水平方向へ掘削方向を変化させるには、例えば図6の掘削方向調整部材22(掘削方向を調整する部材)の位置を適宜調整して行なう。
【0023】
明確には図示されていないが、掘削に際しては、可撓性の高いボーリングロッド2の先端から、例えば掘削用の高圧流体を噴射して、土壌を掘削する。
また図示はされていないが、掘削に際しては、ジャイロを使用して、掘削経路及びボーリングロッド先端位置を正確に把握することが出来る。例えば、所定個所まで掘削した際に、図示しないジャイロを可撓性の高いボーリングロッド2の先端まで挿入し、ボーリングロッド2の先端から地上側Gfまでジャイロの傾斜角度を計測しつつ所定距離毎に引き抜く。ジャイロ引き抜きにおける微小な引き抜き距離とジャイロの傾斜角から、ボーリングロッド2の先端から地上側Gfまでジャイロの移動軌跡を演算することが出来て、ボーリングロッド2の先端の位置を高精度で特定できるのである。
【0024】
可撓性の高いボーリングロッド2の先端がサンプリング予定位置に到達したならば、図5で示すように、地上側Gfから、サンプラー3(サンプリングを行なう機器)をボーリングロッド2内に挿入し、ボーリングロッド2の先端まで移動する。
ボーリングロッド2先端までサンプラー3を移動するに際しては、回収装置4(サンプラー回収用の機器)を地上側Gfでサンプラー3に装着し、当該回収装置4でサンプラー3を押圧して行なうことが可能である。
図5において、符号5は、回収装置4を巻取るための巻取り機を示す。
【0025】
サンプラー3を地上側Gfからボーリングロッド2の先端まで移動するに際しては、流体圧をサンプラー3に作用させて、サンプラー3がボーリングロッド2内を移動する様に構成しても良い。
【0026】
ボーリングロッド2の先端までサンプラー3が移動した状態が、図6で示されている。
図6では、流体圧を用いて、サンプラー3を地上側からボーリングロッド2の先端まで移動している。
明確には図示されていないが、図6で示す状態では、サンプラー3には流体圧が依然として作用しており、流体圧によりサンプラー3を押圧して、ボーリングロッド2の先端の位置に保持している。
【0027】
一方、サンプラー3の移動を、回収装置4(図9)を用いて行なう場合には、回収装置4によりサンプラー3を押圧し続けることにより、サンプラー3がボーリングロッド2の先端に配置された状態(図6の状態)に保持する。
【0028】
図6を参照して、可撓性の高いボーリングロッド2の先端部およびサンプラー3の詳細について説明する。
ボーリングロッド2は、ロッド本体21と先端の掘削方向調整部材22とを有している。
ロッド本体21の先端部近傍では、ロッド内径部211の段部213が形成されており、段部213より先端側(図6では左側)が、ロッド内径部211よりも内径寸法が小さい内径部212となっている。
【0029】
ロッド本体21の先端は斜に削いだように形成され、斜めに削がれた先端面に掘削方向調整部材22が設けられている。
図6で示す状態では、ロッド本体21の内径部212〜内径部211の先端側(図6の左側)領域2に、サンプラー3が配置されている。
サンプラー3は、サンプラー本体31、円環状の移動部材32、シール部材33を有している。
【0030】
サンプラー本体31の外径寸法はロッド本体21の内径部211よりも小さく、ロッド本体21内を円滑に移動できる様に構成されている。
サンプラー本体31の先端部には、ロッド内径部における段差213と相補的な形状の段部が形成されている。図6で示す状態では、サンプラー本体31の段部とロッド内径部の段差213とが係合しており、以って、サンプラー3をボーリングロッド2の先端に挿入した際の位置決めを構成している。
【0031】
サンプラー本体31には、先端側(図6の左側)に開口する第1の盲孔311と、地上側(図6の右側)に開口する第2の盲孔312が形成されている。
円環状の移動部材32は、図8に示すように、土壌Gをサンプリングした際に、当該サンプリングされた土壌Gに押圧されて、第1の盲孔311の底部311bまで移動するように構成されている。
【0032】
第2の盲孔312は、小径部313と、大径部314とを有している。
小径部313には、図9で後述する様に、回収装置4でサンプラー3を回収する際に回収装置4の先端軸部42が挿入される。
そして小径部313と大径部314の境界における段部は、回収装置4のラッチ部44(図9、図10参照)と係合するように構成されている。
【0033】
図6において、ボーリングロッド2を前進させることにより、ロッド2の先端部よりも左側に存在する土壌が、サンプラー3内に進入する(図7)。そして図8で示すように、サンプリングされた土壌Gが、サンプラー3の第1の盲孔311内に充填される。
サンプリングされた土壌Gが盲孔311内に充填される際に、移動部材32はサンプリングされた土壌Gに押圧されて、第1の盲孔311の底部311bに押し付けられる。
【0034】
図8で示すように、サンプリングされた土壌Gが第1の盲孔311に充填されたならば、図9で示すように、回収装置4(サンプラー回収用の装置)を地上側Gfからボーリングロッド2内に挿入して、回収装置4の先端をサンプラー3の地上側端部(図9では右端部)に形成された第2の盲孔312に挿入する。
回収装置4の先端がサンプラー3の第2の盲孔312に挿入されると、回収装置4先端のラッチ44がサンプラー3の盲孔312における大径部314内で拡径し、ラッチ44が小径部313と大径部314の境界における段部と係合する(図9)。
【0035】
図9において、回収装置4は、可撓性を有する本体部41と、本体部41よりも細径の先端軸部42とを有している。
先端軸部41の先端43は概略円錐台形状である。そして、先端軸部41の先端43を除く軸部42には、複数のラッチ44が設けられている。このラッチ44は、半径方向外方に拡張する様に、図示しない弾性体で付勢されている。
上述した様に、回収装置4の先端がサンプラー3の第2の盲孔312に挿入されるとラッチ44が拡径して、小径部313と大径部314の境界における段部と係合する。その状態で、図10で示すように回収装置4を地上側Gfに引き抜けば、回収装置4先端のラッチ44と係合しているサンプラー3が、その内部に充填された土壌G(サンプリングされた土壌)と共に、地上側Gfに移動するのである(図11参照)。
【0036】
再度、サンプリングが必要な場合には、図12、図13で示すように、新たなサンプラー3をボーリングロッド2内に挿入して、ボーリングロッド2の先端まで移動させる。
そして、図5〜図11で説明した手順或いは工程を繰り返し実行する。
【0037】
図1、図2で示すように、ボーリングロッド2がホットポイントPV1を通過する可能性が増加する。
そしてサンプリングのタイミングや頻度を適切に設定すれば、ホットポイントPV1における土壌をサンプリングできる可能性が増大し、汚染の実態を地上側で把握することが可能になる。
【0038】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【0039】
1・・・ボーリングマシン
2・・・可撓性の高いボーリングロッド/ボーリングロッド
3・・・サンプラー
4・・・回収装置
5・・・巻取り機
21・・・ロッド本体
22・・・掘削方向調整部材
31・・・サンプラー本体
32・・・円環状の移動部材
33・・・シール部材
41・・・本体
42・・・先端軸部
44・・・ラッチ
311・・・第1の盲孔
312・・・第2の盲孔
G・・・土壌
Gf・・・地上側
【技術分野】
【0001】
本発明は、地中の汚染された領域における土壌をサンプリングする土壌サンプリング技術に関する。
【背景技術】
【0002】
揮発性物質(VOC)で汚染された土壌においては、粘性土層のような難透水層と砂質土層のような透水層との境界に、汚染物質の濃度が高い領域(ホットポイント)が存在する場合が多いことが、過去における調査等で判明している。
【0003】
図14で示す従来のサンプリング方法では、例えば調査用ボーリングロッドBRにより、地下水位Lw、透水層Gsを通過し、難透水層Gcの底部まで鉛直方向に掘削している。
ここで、比較的面積が小さい汚染領域PVが分散している場合には、汚染領域PVをピンポイントで通過するように掘削しないと、図14で示すように、調査用ボーリングロッドBRは汚染領域PVにおける汚染土壌をサンプリングすることが出来ず、汚染土壌の存在そのものが把握できない。
【0004】
汚染領域は図15において模式的に示されている。図15において、符号Hbは、調査用ボーリングロッドBRにより鉛直方向に掘削する箇所を示し、符号PVは汚染領域を示している。そして、図15における符号PV1はVOCの汚染濃度が最も高い汚染領域、すなわちホットポイントを示しており、符号PV2はホットポイントPV1よりも汚染濃度が若干薄い汚染領域を示し、符号PV3は汚染領域で最も汚染濃度が低い領域を示している。
換言すれば、図15において、符号PV1〜PV3は汚染領域の汚染濃度分布を示している。
【0005】
その他の従来技術として、外管及びサンプリング用の内管と、打ち込みの際の打撃力が作用する蓋部と、打ち込み方向を規制するためのガイドとを有する土壌サンプリング装置が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、係る従来技術(特許文献1)は、図14で示すサンプリング方法と同様に、垂直方向へのサンプリングを前提としているので、比較的面積が小さいホットポイントが分散している場合には、汚染土壌をサンプリングすることが出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2005−82998号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、比較的面積が小さいホットポイントが分散している場合でも、汚染土壌を確実にサンプリングすることが出来る土壌サンプリング方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の土壌サンプリング方法は、比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッド(2)を用いて(いわゆる「自在ボーリング」を行い)掘削する工程と、当該ロッド(2)の先端が土壌をサンプリングするべき位置に到達した際に当該ロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する工程と、土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を(前記ロッド2の)先端に配置された状態を維持しつつ前記ロッド(2)を前進させてサンプリングするべき土壌を土壌サンプリング用機器(サンプラー3)内に充填する工程と、回収装置(4)を用いて土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を(前記ロッド(2)内部を経由して地上側Gfに引き抜き)回収する工程を有している(請求項1)。
【0009】
ここで、比較的小径で且つ可撓性の高いロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する前記工程では、流体圧により前記ロッド(2)内で土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を移動させるのが好ましい(請求項2)。
【0010】
或いは、比較的小径で且つ可撓性の高いロッド(2)内部に土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を挿入する前記工程では、回収装置(4)を土壌サンプリング用機器(サンプラー3)に係合し、該回収装置(4)で押圧することにより前記ロッド(2)内で土壌サンプリング用機器(サンプラー3)を移動させるのが好ましい(請求項3)。
【0011】
そして、前記回収装置(4)は土壌サンプリング用機器(サンプラー3)と係合可能に構成されているのが好ましい(請求項4)。
また本発明において、前記掘削する工程では、難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向へ掘削するのが好ましい(請求項5)。
【0012】
ここで、所定個所まで掘削した際に、ジャイロを可撓性の高いボーリングロッド(2)の先端まで挿入し、所定距離毎にジャイロの傾斜角度を計測しつつ、ボーリングロッド(2)先端から地上側までジャイロを引き抜くことが好ましい。
【発明の効果】
【0013】
上述する構成を具備する本発明の土壌サンプリング方法によれば、自在ボーリングを用いているので、都市部のようにボーリングマシンの設置個所に厳しい制限がある場合でも、容易にサンプリングを行なうことが可能である。
また、例えばジャイロを使用して、ボーリングロッド内でジャイロを引き抜く軌跡を演算し、ボーリングロッドの先端の位置を高精度にて把握することが出来るので、サンプリングの位置或いはホットポイント(PV1)の位置を正確に把握することができる。
さらに、掘削経路を自在に設定することが出来るので、ホットポイント(PV1)が形成され易い難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向に掘削して、サンプリングすることが可能となる。
【0014】
そして本発明によれば、ホットポイント(PV1)が形成され易い難透水層(Gc)と透水層(Gs)の境界を水平方向に掘削して、サンプリングを行なうので、比較的面積が小さいホットポイント(PV1)が分散しており、従来の垂直方向に掘削して行なうサンプリングではホットポイント(PV1)に到達することが出来る確率が低い施工現場であっても、高い精度でホットポイント(PV1)に到達して、汚染された土壌をサンプリングすることが出来る。
【0015】
また、単一のボーリングロッドによる掘削で、複数回のサンプリングが可能であるため、掘削する本数を少なくして、サンプリングのための費用を節約することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態の概要を示す断面図。
【図2】本発明の実施形態の概要を示す平面図。
【図3】実施形態における掘削工程を示す断面図。
【図4】図3の掘削工程が終了した状態を示す断面図。
【図5】サンプラーを挿入する工程を示す断面図。
【図6】サンプラーがロッド先端に配置された状態を示す拡大部分断面図。
【図7】サンプリング工程を示す断面図。
【図8】サンプラー内に土壌が充填された状態を示す拡大部分断面図。
【図9】サンプラーに回収装置を係合した状態を示す拡大部分断面図。
【図10】サンプラーを回収している状態を示す拡大部分断面図。
【図11】サンプラー回収工程を示す断面図。
【図12】再度サンプリングをしている工程を示す断面図。
【図13】サンプラーをロッド先端に再配置した状態の拡大部分断面図。
【図14】従来の土壌サンプリングの概要を示す断面図。
【図15】従来の土壌サンプリングの概要を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図1〜図13を参照して、本発明の実施形態について説明する。
上述した様に、汚染領域PV或いはホットポイントPV1は、難透水層Gcと透水層Gsの境界に存在することが多い。そのため、図示の実施形態では、図1で示す様に、ボーリングマシン1により比較的小径で、且つ、可撓性の高い中空のロッド2を用いて掘削を行い(いわゆる「自在ボーリング」或いは「曲がりボーリング」)、難透水層Gcと透水層Gsの境界と平行して、概略水平方向へ掘削している。
【0018】
図示の実施形態の施工に先立って、予め垂直方向の調査ボーリングを行い(図示せず)、施工地盤における難透水層Gcと透水層Gsの境界が存在する深度を決定している。
そして図1で示す様に、係る難透水層Gcと透水層Gsの境界に沿って、水平方向(図1の左右方向)にボーリング孔を掘削するべく、可撓性の高いロッド2を用いたボーリング孔の掘削(自在ボーリング)を施工する。
図1において、符号Lwは地下水位を示している。
【0019】
図2で示すように、難透水層Gcと透水層Gsの境界を水平方向にボーリングすれば、従来技術のように垂直方向へ掘削する場合(図14、図15参照)に比較して、ボーリング孔Hが汚染領域PV或いはホットポイントPV1を通過する可能性が増大する。そして、ホットポイントPV1の汚染土壌Gpをサンプリングする可能性も増大する。
【0020】
図示の実施形態におけるサンプリングの具体的な工程について、図3〜図13を参照して説明する。
先ず、図3で示すように、可撓性の高いボーリングロッド2を用いて掘削するためのボーリングマシン1(自在ボーリング用のボーリングマシン)を、地上側Gfの適所に設置して、掘削(自在ボーリング)を開始する。
ここで、ボーリングマシン1の設置個所は、汚染領域(ホットポイント)PVから離隔していても良い。
【0021】
ボーリングマシン1を汚染領域(ホットポイント)PV直上の地点から離隔して設置することが出来る図示の実施形態では、汚染領域PVの直上にボーリングマシンを設置しなければならない従来技術(図14、図15)に比較して、ボーリングマシン1の設置の自由度が大きく、その分、施工が容易となる。
特に都市部のように、ボーリングマシン1を設置できるスペースが少なく、そのレイアウトに制限が多い場合に、ボーリングマシン1の設置の自由度が大きい事は、非常に有利である。
【0022】
そして、例えば図4で示すような態様で、サンプリング予定位置まで掘削を行なう。
明確には図示されていないが、図4において、水平に掘削している深度が、難透水層Gcと透水層Gsの境界の深度である。
図3で示すように斜め方向に掘削する状態から、難透水層Gcと透水層Gsの境界を概略水平方向へ掘削方向を変化させるには、例えば図6の掘削方向調整部材22(掘削方向を調整する部材)の位置を適宜調整して行なう。
【0023】
明確には図示されていないが、掘削に際しては、可撓性の高いボーリングロッド2の先端から、例えば掘削用の高圧流体を噴射して、土壌を掘削する。
また図示はされていないが、掘削に際しては、ジャイロを使用して、掘削経路及びボーリングロッド先端位置を正確に把握することが出来る。例えば、所定個所まで掘削した際に、図示しないジャイロを可撓性の高いボーリングロッド2の先端まで挿入し、ボーリングロッド2の先端から地上側Gfまでジャイロの傾斜角度を計測しつつ所定距離毎に引き抜く。ジャイロ引き抜きにおける微小な引き抜き距離とジャイロの傾斜角から、ボーリングロッド2の先端から地上側Gfまでジャイロの移動軌跡を演算することが出来て、ボーリングロッド2の先端の位置を高精度で特定できるのである。
【0024】
可撓性の高いボーリングロッド2の先端がサンプリング予定位置に到達したならば、図5で示すように、地上側Gfから、サンプラー3(サンプリングを行なう機器)をボーリングロッド2内に挿入し、ボーリングロッド2の先端まで移動する。
ボーリングロッド2先端までサンプラー3を移動するに際しては、回収装置4(サンプラー回収用の機器)を地上側Gfでサンプラー3に装着し、当該回収装置4でサンプラー3を押圧して行なうことが可能である。
図5において、符号5は、回収装置4を巻取るための巻取り機を示す。
【0025】
サンプラー3を地上側Gfからボーリングロッド2の先端まで移動するに際しては、流体圧をサンプラー3に作用させて、サンプラー3がボーリングロッド2内を移動する様に構成しても良い。
【0026】
ボーリングロッド2の先端までサンプラー3が移動した状態が、図6で示されている。
図6では、流体圧を用いて、サンプラー3を地上側からボーリングロッド2の先端まで移動している。
明確には図示されていないが、図6で示す状態では、サンプラー3には流体圧が依然として作用しており、流体圧によりサンプラー3を押圧して、ボーリングロッド2の先端の位置に保持している。
【0027】
一方、サンプラー3の移動を、回収装置4(図9)を用いて行なう場合には、回収装置4によりサンプラー3を押圧し続けることにより、サンプラー3がボーリングロッド2の先端に配置された状態(図6の状態)に保持する。
【0028】
図6を参照して、可撓性の高いボーリングロッド2の先端部およびサンプラー3の詳細について説明する。
ボーリングロッド2は、ロッド本体21と先端の掘削方向調整部材22とを有している。
ロッド本体21の先端部近傍では、ロッド内径部211の段部213が形成されており、段部213より先端側(図6では左側)が、ロッド内径部211よりも内径寸法が小さい内径部212となっている。
【0029】
ロッド本体21の先端は斜に削いだように形成され、斜めに削がれた先端面に掘削方向調整部材22が設けられている。
図6で示す状態では、ロッド本体21の内径部212〜内径部211の先端側(図6の左側)領域2に、サンプラー3が配置されている。
サンプラー3は、サンプラー本体31、円環状の移動部材32、シール部材33を有している。
【0030】
サンプラー本体31の外径寸法はロッド本体21の内径部211よりも小さく、ロッド本体21内を円滑に移動できる様に構成されている。
サンプラー本体31の先端部には、ロッド内径部における段差213と相補的な形状の段部が形成されている。図6で示す状態では、サンプラー本体31の段部とロッド内径部の段差213とが係合しており、以って、サンプラー3をボーリングロッド2の先端に挿入した際の位置決めを構成している。
【0031】
サンプラー本体31には、先端側(図6の左側)に開口する第1の盲孔311と、地上側(図6の右側)に開口する第2の盲孔312が形成されている。
円環状の移動部材32は、図8に示すように、土壌Gをサンプリングした際に、当該サンプリングされた土壌Gに押圧されて、第1の盲孔311の底部311bまで移動するように構成されている。
【0032】
第2の盲孔312は、小径部313と、大径部314とを有している。
小径部313には、図9で後述する様に、回収装置4でサンプラー3を回収する際に回収装置4の先端軸部42が挿入される。
そして小径部313と大径部314の境界における段部は、回収装置4のラッチ部44(図9、図10参照)と係合するように構成されている。
【0033】
図6において、ボーリングロッド2を前進させることにより、ロッド2の先端部よりも左側に存在する土壌が、サンプラー3内に進入する(図7)。そして図8で示すように、サンプリングされた土壌Gが、サンプラー3の第1の盲孔311内に充填される。
サンプリングされた土壌Gが盲孔311内に充填される際に、移動部材32はサンプリングされた土壌Gに押圧されて、第1の盲孔311の底部311bに押し付けられる。
【0034】
図8で示すように、サンプリングされた土壌Gが第1の盲孔311に充填されたならば、図9で示すように、回収装置4(サンプラー回収用の装置)を地上側Gfからボーリングロッド2内に挿入して、回収装置4の先端をサンプラー3の地上側端部(図9では右端部)に形成された第2の盲孔312に挿入する。
回収装置4の先端がサンプラー3の第2の盲孔312に挿入されると、回収装置4先端のラッチ44がサンプラー3の盲孔312における大径部314内で拡径し、ラッチ44が小径部313と大径部314の境界における段部と係合する(図9)。
【0035】
図9において、回収装置4は、可撓性を有する本体部41と、本体部41よりも細径の先端軸部42とを有している。
先端軸部41の先端43は概略円錐台形状である。そして、先端軸部41の先端43を除く軸部42には、複数のラッチ44が設けられている。このラッチ44は、半径方向外方に拡張する様に、図示しない弾性体で付勢されている。
上述した様に、回収装置4の先端がサンプラー3の第2の盲孔312に挿入されるとラッチ44が拡径して、小径部313と大径部314の境界における段部と係合する。その状態で、図10で示すように回収装置4を地上側Gfに引き抜けば、回収装置4先端のラッチ44と係合しているサンプラー3が、その内部に充填された土壌G(サンプリングされた土壌)と共に、地上側Gfに移動するのである(図11参照)。
【0036】
再度、サンプリングが必要な場合には、図12、図13で示すように、新たなサンプラー3をボーリングロッド2内に挿入して、ボーリングロッド2の先端まで移動させる。
そして、図5〜図11で説明した手順或いは工程を繰り返し実行する。
【0037】
図1、図2で示すように、ボーリングロッド2がホットポイントPV1を通過する可能性が増加する。
そしてサンプリングのタイミングや頻度を適切に設定すれば、ホットポイントPV1における土壌をサンプリングできる可能性が増大し、汚染の実態を地上側で把握することが可能になる。
【0038】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【0039】
1・・・ボーリングマシン
2・・・可撓性の高いボーリングロッド/ボーリングロッド
3・・・サンプラー
4・・・回収装置
5・・・巻取り機
21・・・ロッド本体
22・・・掘削方向調整部材
31・・・サンプラー本体
32・・・円環状の移動部材
33・・・シール部材
41・・・本体
42・・・先端軸部
44・・・ラッチ
311・・・第1の盲孔
312・・・第2の盲孔
G・・・土壌
Gf・・・地上側
【特許請求の範囲】
【請求項1】
比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッドを用いて掘削する工程と、当該ロッドの先端が土壌をサンプリングするべき位置に到達した際に当該ロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する工程と、土壌サンプリング用機器を先端に配置された状態を維持しつつ前記ロッドを前進させてサンプリングするべき土壌を土壌サンプリング用機器内に充填する工程と、回収装置を用いて土壌サンプリング用機器を回収する工程を有することを特徴とする土壌サンプリング方法。
【請求項2】
比較的小径で且つ可撓性の高いロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する前記工程では、流体圧により前記ロッド内で土壌サンプリング用機器を移動させる請求項1の土壌サンプリング方法。
【請求項3】
比較的小径で且つ可撓性の高いロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する前記工程では、回収装置を土壌サンプリング用機器に係合し、該回収装置で押圧することにより前記ロッド内で土壌サンプリング用機器を移動させる請求項1の土壌サンプリング方法。
【請求項4】
前記回収装置は土壌サンプリング用機器と係合可能に構成されている請求項1、3の何れかに記載の土壌サンプリング方法。
【請求項5】
前記掘削する工程では、難透水層と透水層の境界を水平方向へ掘削する請求項1〜4の何れか1項に記載の土壌サンプリング方法。
【請求項1】
比較的小径で且つ可撓性の高い中空のロッドを用いて掘削する工程と、当該ロッドの先端が土壌をサンプリングするべき位置に到達した際に当該ロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する工程と、土壌サンプリング用機器を先端に配置された状態を維持しつつ前記ロッドを前進させてサンプリングするべき土壌を土壌サンプリング用機器内に充填する工程と、回収装置を用いて土壌サンプリング用機器を回収する工程を有することを特徴とする土壌サンプリング方法。
【請求項2】
比較的小径で且つ可撓性の高いロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する前記工程では、流体圧により前記ロッド内で土壌サンプリング用機器を移動させる請求項1の土壌サンプリング方法。
【請求項3】
比較的小径で且つ可撓性の高いロッド内部に土壌サンプリング用機器を挿入する前記工程では、回収装置を土壌サンプリング用機器に係合し、該回収装置で押圧することにより前記ロッド内で土壌サンプリング用機器を移動させる請求項1の土壌サンプリング方法。
【請求項4】
前記回収装置は土壌サンプリング用機器と係合可能に構成されている請求項1、3の何れかに記載の土壌サンプリング方法。
【請求項5】
前記掘削する工程では、難透水層と透水層の境界を水平方向へ掘削する請求項1〜4の何れか1項に記載の土壌サンプリング方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【公開番号】特開2010−180581(P2010−180581A)
【公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−23608(P2009−23608)
【出願日】平成21年2月4日(2009.2.4)
【出願人】(390002233)ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年8月19日(2010.8.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年2月4日(2009.2.4)
【出願人】(390002233)ケミカルグラウト株式会社 (79)
【Fターム(参考)】
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