掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管
【課題】
地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合でも、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管を提供すること。
【解決手段】
地中に貫入される試錐管９の先端部に掘削部材２４が固定される。試錐管９にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つ。掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材３４で構成されている。
地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合でも、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管を提供すること。
【解決手段】
地中に貫入される試錐管９の先端部に掘削部材２４が固定される。試錐管９にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つ。掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材３４で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面に穴を穿つための試錐装置によって地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されている従来の試錐管の先端部分には、先端が尖った掘削部材が固定されていた。
【特許文献１】特開２００５−１６９２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の掘削部材は、その先端に向かうほど先細りになるように円錐形状に形成されていたので、その掘削部材を試錐管の先端部に固定して、試錐装置によって地面を掘削しながら穴を穿つ試錐作業を行うと、地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合に、岩石の表面に対して掘削部材の軸芯が垂直ではなく斜めになった状態で突き当たると、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用せず、掘削部材によって岩石を粉砕または掘削することが困難であった。また、この場合、掘削部材の軸芯に直交する方向の力が岩石から掘削部材に作用することになり、掘削部材が岩石に突き当たるたびに、掘削部材と該掘削部材が固定された試錐管の先端部とが、掘削された穴の側面に押圧されて、試錐装置から掘削のために試錐管に付与される軸方向の力が掘削部材に十分に伝達されなかった。
このため、掘削作業を円滑に行うことが困難であった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合でも、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明に係る掘削部材は、地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、該試錐管にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材において、該掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材で構成されているものである。
【０００６】
請求項２に記載した発明に係る掘削部材は、請求項１に記載の掘削部材において、前記掘削部材は、前記超鋼部材と、該超鋼部材の一端部が嵌合され固着される掘削部材本体とを備え、前記超鋼部材は、その横断面が正多角形の柱状に形成され、前記掘削部材本体の先端部に穿設された横断面が円形状の穴部に前記超鋼部材の一端部を嵌合した状態で、前記穴部の内周部と前記超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して前記掘削部材本体と前記超鋼部材とを一体的に固着するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載した発明に係る試錐管は、請求項１または請求項２に記載の掘削部材が先端部に固定された試錐管を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、地中に存在する岩石に対して掘削部材が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
また、掘削部材の先端の部分が超鋼部材で構成されているので、最も細くなった部分が強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材の掘削作業における耐久性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、横断面が正多角形の柱状に形成された超鋼部材を、掘削部材本体に穿設された横断面が円形状の穴部に嵌合した状態で、この穴部の内周部と超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して掘削部材本体と超鋼部材とを一体的に固着するようにしたので、掘削部材本体の穴部に超鋼部材を嵌合するだけで掘削部材本体の穴部の内周部と超鋼部材の外周部との間に環状の間隙が形成されるため、結着材を充填する際に結着材が超鋼部材の外周全体に行き渡りやすく、掘削部材本体と超鋼部材とが結着材により強固に固着され一体化される。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、先端の部分が超鋼部材で構成された掘削部材が先端部に固定された試錐管であるので、該試錐管を使用して地中を掘削すれば、地中に存在する岩石に対して掘削部材が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る掘削部材を試錐管の先端部に固定して、地中を掘削しながら穴を穿つための試錐装置の構成を示す側面図であり、図２は掘削部材を固定した試錐管が試錐装置の打撃部に組み付けられた状態を拡大して示す拡大断面図であり、図３の（１）図は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、図３の（２）図は図２の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図であり、図４の（１）図は前記掘削部材を側方から見た状態を拡大して示す外観図であり、図４の（２）図は前記掘削部材を先端側から見た状態を拡大して示す外観図であり、図５は掘削部材により岩石を掘削している状態を拡大して示す側面図である。
【００１２】
図１において符号１で示すものは試錐装置を示しており、この試錐装置１は、該試錐装置１を地面Ｅに設置するための平面視略矩形状の枠体からなる台座３と、該台座３の四隅に連結された４本のワイヤロープ４…により張力が付与されて台座３上に起立した状態で設置された横断面Ｈ字状の柱部材５と、該柱部材５に装着され該柱部材５の長手方向に沿って移動自在とされた打撃装置７と、該打撃装置７によって打撃荷重が付与される試錐管９と、打撃装置７の上端部に一端側が連結されたワイヤロープ１１の他端側の巻取り長さを適宜調整して打撃装置７の高さ位置を変更するロープ巻取り装置１３と、上方から被せられて前記柱部材５の上端部に装着された滑車装置１４とを備える。前記ロープ巻取り装置１３は台座３上に固定されている。
【００１３】
前記滑車装置１４は略逆台形状の一対の側面板とそれらの上端縁同士が水平方向の上面板で連結されて一体に形成された滑車装置本体１４ａと、該滑車装置本体１４ａに設けられた一対の滑車１４ｂ，１４ｂとからなり、これら一対の滑車１４ｂ，１４ｂに前記ワイヤロープ１１の中途部が掛け渡されている。試錐装置１の側方近傍の地面Ｅ上には、高圧に昇圧された作動油を可撓性の作動油供給管１６ａを介して供給すると工程とその供給した作動油を可撓性の作動油戻り管１６ｂを介して帰還させる工程とを打撃装置７に対して繰り返し行う作動油供給装置１８とが設置されている。
【００１４】
前記作動油供給装置１８は、電動モーター１８ａと該電動モーター１８ａによって駆動される油圧ポンプ１８ｂとを備え、作動油貯留タンク（図示せず）に貯留された作動油が油圧ポンプ１８ｂによって打撃装置７に高圧で供給される。
試錐装置１は、ロープ巻取り装置１３が固定された台座３と柱部材５と打撃装置７と滑車装置１４とに互いに分離することができ、これらの部材を分離した状態で収納することができる。
【００１５】
試錐装置１によって試錐作業が行われている際、予め決められた下限位置まで打撃装置７が下降したときにそれを検出する位置検出装置２０が柱部材５の下部に配設されている。位置検出装置２０の前記検出によって、作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転が停止され打撃装置７の打撃動作が停止される。
前記位置検出装置２０は、打撃装置７が下降してその下端部が当接してスイッチが作動するマイクロスイッチ等からなる接触式の位置検出装置、または、打撃装置７の下端部に磁石を配設し、その磁石の磁力を検出する磁力検出センサ等からなる非接触式の位置検出装置で構成することができる。
なお、前記作動油供給装置１８の電動モーター１８ａおよび位置検出装置２０は、それぞれ電線（図示せず）を介して、地面Ｅに設置された制御装置２２に電気的に接続されている。
【００１６】
前記試錐管９は、一例として、外径が３３．５ミリメートルで内径が２０．５ミリメートルで長さが１メートルないし１．５メートルの鉄製の円筒状の管からなり、図２に示すように、一端部（図２では上端部）の外周部には角ねじからなる雄ねじ部９ａが形成され、他端部（図２では下端部）の内周部には角ねじからなる雌ねじ部９ｂが形成されている。
【００１７】
試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分には掘削部材２４が螺着される。掘削部材２４は地中を掘削して地面Ｅに穴を穿つための部材であり、前記打撃装置７によって試錐管９に打撃荷重が付与されることで前記掘削部材２４によって地中に穴が穿たれる。そして、該穴の深度が深くなるのに応じて、地面Ｅから突出している試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａに他の試錐管９の雌ねじ部９ｂを螺着して試錐管９を継ぎ足していく。これによって、通常、１０メートルないし１５メートルの深さまで地面Ｅが掘削される。
なお、掘削部材２４は、試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分に着脱自在に螺着して固定するようにしたので、長期間の掘削作業により掘削部材２４が損傷した場合は、試錐管９の雌ねじ部９ｂから掘削部材２４をねじ戻して取り外し、新しい掘削部材２４と交換することができる。
【００１８】
前記打撃装置７の打撃装置本体の下端部には、およそ５ミリメートルの振幅で上下方向に振動する略円柱状の打撃部２６が設けられ、正六角柱状の被打撃部材２８に設けられた有底穴２８ａ内に前記打撃部２６が嵌合された状態で該打撃部２６によって被打撃部材２８の穴底２８ｂが打撃される。該被打撃部材２８と地面Ｅに貫入された試錐管９の上端部とが管状の継手部材３０にそれぞれ螺着され連結される。前記継手部材３０は、図２に示すように、その一端部の外周部に雄ねじ部３０ａが形成され、他端部の内周部に雌ねじ部３０ｂが形成され、上端部以外は正六角柱状に形成されている（図３を参照）。
また、継手部材３０は、その軸芯部に中空部３０ｃが形成されている。前記継手部材３０の雄ねじ部３０ａに前記被打撃部材２８が螺着され、前記継手部材３０の雌ねじ部３０ｂに試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａが螺着される。
【００１９】
図４の（１）図および（２）図に示すように、掘削部材２４は、試錐管９の下端部の雌ねじ部９ｂに螺着される角ねじからなる雄ねじ部３２ａが一端部（図４の（１）図では上端部）に形成された鋼鉄製の掘削部材本体３２と、この掘削部材本体３２の他端部（図４の（１）図では下端部）に穿設された横断面が円形状の穴部３２ｂに嵌合固定された超鋼部材３４とを備える。この超鋼部材３４は、掘削部材本体３２より硬度が高い超鋼金属材からなり、横断面形状が正八角形の柱状に形成されており、さらに、超鋼部材３４の一端部が掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合された状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙に、銀ろう等のろう材Ｒ（本発明でいう結着材を構成する。）が充填されたのち、そのろう材Ｒが充填された部位が加熱されることで、掘削部材本体３２と超鋼部材３４とが一体的に固着されている。
【００２０】
掘削部材本体３２の穴部３２ｂ側は、その穴部３２ｂ側に向かうほど階段状に先細りになるように４段の階段状に形成されており、図４の（２）図に示すように、掘削部材２４を先端側（図４の（１）図では下端側）から見たとき、掘削部材本体３２の穴部３２ｂ側部分は穴部３２ｂも含んで掘削部材本体３２の軸芯Ｌを中心とした同心円状になっており、かつ、超鋼部材３４の正八角形の全ての頂点が穴部３２ｂの内周面に当接または近接している。また、図４の（１）図において、掘削部材本体３２の４段目の最下段部分の外径寸法は、超鋼部材３４の正八角形の全ての頂点に接する外接円の直径より大きい。
【００２１】
その結果、掘削部材２４は、その先端側の部分が掘削部材本体３２と超鋼部材３４とで、掘削部材２４の先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端部分が超鋼部材３４で構成される。そのため、掘削部材２４の最も細くなった部分が最も強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材２４の試錐作業における耐久性が向上する。
【００２２】
なお、試錐装置１を使用して試錐作業を行う場合は、互いに連結する前の複数の試錐管９…のうち、先頭の試錐管９の雌ねじ部９ｂに掘削部材２４を予め螺着して固定しておく。
【００２３】
次に、試錐装置１を設置する作業の工程について説明する。
（試錐装置１の設置作業）
（１−１）試錐する予定の地面Ｅにおける地点に、ダイヤモンドドリル等の穿孔装置により略鉛直方向に予め穿たれた位置決め用の穴５０内に、長手方向の中途部に鍔部が設けられた位置決め用筒状部材５２を該穴５０に沿って略鉛直方向に挿入する。すると、地面Ｅから上部が突出した状態で位置決め用筒状部材５２が地面Ｅの位置決め用の穴５０に設置される。
なお、図１に示す地面Ｅは、表面側がコンクリート層Ｅ１で覆われ、該コンクリート層Ｅ１の下方に地盤層Ｅ２が形成されている例を示しており、位置決め用の穴５０はコンクリート層Ｅ１を貫通して地盤層Ｅ２まで達している。
昇降台車等による運搬移動で試錐装置１を地面Ｅの所定の位置に位置決めして接地したのち、位置決め用筒状部材５２の上部外周に固定用筒状部材５４を嵌合する。そして、試錐装置１の台座３に前記固定用筒状部材５４をねじ部材（図示せず）で固定することで、上方から見て、打撃装置７の打撃部２６の軸芯が位置決め用筒状部材５２の軸芯と一致するように、試錐装置１が地面Ｅに接地される。
【００２４】
（１−２）次に、打撃装置７にそれぞれの一端部が接続された作動油供給管１６ａと作動油戻り管１６ｂとのそれぞれの他端部を作動油供給装置１８に接続する。
（１−３）次に、複数の試錐管９…のうち、掘削部材２４が螺着された先頭の試錐管９の掘削部材２４側端部を前記固定用筒状部材５４内および位置決め用筒状部材５２内に挿入して掘削部材２４の先端部を地面Ｅの位置決め用の穴５０の底部に接地させる。
（１−４）次に、試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａに継手部材３０の雌ねじ部を螺着する。そして、継手部材３０の雄ねじ部に前記被打撃部材２８を螺着したのち、ロープ巻取り装置１３を作動させて打撃装置７の高さ位置を調整しながら打撃装置７の打撃部２６を被打撃部材２８の有底穴２８ａ内に嵌合する。前記被打撃部材２８および継手部材３０の螺着作業は、それらの部材の正六角柱状の側面部に工具をそれぞれ装着して行うようにすることで十分な締め付けトルクを付与して強固に螺着することができる。
【００２５】
（１−５）その後、ロープ巻取り装置１３をさらに駆動して、少なくとも打撃装置７が位置検出装置２０によって検出される下降位置まで下降できるようにワイヤロープ１１を弛ませておく。
以上の作業で試錐装置１の設置作業が終了する。
【００２６】
次に、試錐装置１による試錐作業の工程について説明する。
（試錐装置１による試錐作業）
（２−１）制御装置２２の制御盤を操作して作動油供給装置１８の電動モーター１８ａを作動させる。これによって、作動油供給装置１８の油圧ポンプ１８ｂから作動油供給管１６ａを介して作動油が打撃装置７に供給され、その打撃部２６によって被打撃部材２８が繰り返し打撃される。この結果、試錐管９にその軸芯に沿う方向で下方に向かって衝撃力が繰り返し付与されることで掘削部材２４によって地中が掘削され、掘削部材２４が螺着された試錐管９は次第に地中に没入される。
【００２７】
このとき、掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、超鋼部材３４を含んだ掘削部材２４の先端側の階段状の角部の少なくとも何れか一つ（例えば図５に示すように、超鋼部材３４の角部Ｋ）が地中に存在する岩石Ｇに対して斜めに突き当たったとしても、その角部Ｋによって岩石Ｇが小量でも掘削されれば、その角部Ｋの、掘削部材２４の軸芯Ｌに平行な面部分Ｋ１と、その面部分Ｋ１と対向する掘削された岩石の面部分Ｇ１とは、共に、掘削部材２４の軸芯Ｌに沿う方向、すなわち、試錐管９を介して掘削部材２４に衝撃力が付与される方向と平行となっているので、掘削部材２４の軸芯Ｌに直交する方向の力が岩石Ｇから掘削部材２４に作用することはない。
【００２８】
一方、図５に示すように、前記角部Ｋの軸芯Ｌに直交する面部分Ｋ２には、岩石Ｇの面部分Ｇ２から軸芯Ｌに沿う方向の力Ｆしか受けないので、掘削部材２４と試錐管９とが、掘削された穴の側面に押圧されることがない上、試錐装置１から掘削のために試錐管９に付与される軸方向の力が掘削部材２４に十分に伝達される。
この結果、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【００２９】
（２−２）やがて、打撃装置７が柱部材５に沿って、予め設定された下限位置まで下降して、その下降位置を位置検出装置２０が検出すると、その検出信号が電線を介して制御装置２２に送信され、制御装置２２は、作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転を停止させて打撃装置７の作動を停止させる。
（２−３）次に、ロープ巻取り装置１３を駆動して打撃装置７の打撃部２６を被打撃部材２８から離脱させ、予め設定された上限位置まで打撃装置７を上昇させたのち、被打撃部材２８が螺着されたまま継手部材３０を工具でねじ戻して試錐管９から取り外す。
（２−４）次に、次の試錐管９を取り出し、該試錐管９の雌ねじ部９ｂを、地面Ｅの位置決め用の穴５０から突出している試錐管９の雄ねじ部９ａに螺着し、試錐管９を継ぎ足す。
【００３０】
（２−５）次に、上述した試錐装置１の設置作業の際に行った工程（１−４），（１−５）と同じ作業を行ったのち、この試錐作業で行った前記工程（２−１）ないし（２−４）と同じ作業を行う。
（２−６）以下、上述した工程（２−１）ないし（２−５）と同じ作業を繰り返すことで、試錐装置１によって、予定された地中の深度まで掘削される。
【００３１】
（２−７）打撃装置７が前記下限位置まで下降したことが位置検出装置２０によって検出されて制御装置２２によって作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転が停止され、かつ、予定された地中の深度まで掘削したら、作動油供給管１６ａおよび作動油戻り管１６ｂを作動油供給装置１８から取り外す。
（２−８）次に、上述した工程（２−３）と同じ作業を行って被打撃部材２８および継手部材３０を取り外す。
（２−９）次に、前記ねじ部材を取り外して固定用筒状部材５４を台座３から離脱させたのち、柱部材５等が組み付けられた台座３を位置決め用筒状部材５２の地点から昇降台車等により移動させると共に位置決め用筒状部材５２を地面Ｅの位置決め用の穴５０から抜き取る。以上で試錐作業は終了する。
【００３２】
なお、上述した試錐作業を行う地点が１箇所だけでなく、一定の領域内の複数の地点についても試錐作業を行いたい場合は、前記複数の地点に位置決め用の穴５０を穿孔装置により予め穿っておく。そして、前記作業工程（２−９）で抜き取った位置決め用筒状部材５２を他の位置決め用の穴５０内に挿入したのち、次の試錐作業に移行する。次の試錐作業は、前記位置決め用筒状部材５２の地点まで、柱部材５等が組み付けられた台座３を昇降台車により移動させて地面Ｅの所定の位置に位置決めして接地させる作業から始まり、その試錐作業の工程は、前記作業工程（１−２）ないし（１−５）および（２−１）ないし（２−９）と同じ作業工程となる。
【００３３】
前記複数の地点について試錐作業が全て終了したのち、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ 以下「ＶＯＣｓ」という。）からなる汚染物質が地中に存在するか否かを調査する場合は、地面Ｅに貫入した全ての試錐管９…を管抜取装置により抜き取り、それらの試錐管９…を抜き取った後に残った地面Ｅの穴内に、ステンレス製の管からなる小孔付き管を貫入する。
【００３４】
この小孔付き管は、一例として、外径が３４ミリメートルで内径が２２ミリメートルで長さが１メートルないし１．５メートルの円筒状の管からなり、この小孔付き管の長手方向中途部には、幅寸法が０．５ミリメートルで長さが１０ミリメートルの長孔が複数穿設され、該長孔は、この小孔付き管の長手方向に沿う方向に長尺の長孔とされている。該長孔は、小孔付き管の軸芯回りの円周方向に等角度間隔で複数個穿設されており、これらの孔は、高密度のレーザー光線の照射によって穿設される。
【００３５】
地面Ｅに貫入された複数の小孔付き管の長孔を介して吸水ポンプにより地下水を吸引して、その吸引した地下水に含まれるＶＯＣｓの濃度を濃度計測装置によって検査する。また、その検査の結果、ＶＯＣｓが地中に存在していた場合は、小孔付き管内に浄化液を加圧ポンプで供給して小孔付き管の長孔を介して浄化液を地中に排出させて地中の汚染土壌を浄化することもできる。この場合の浄化液としては、オゾン，過酸化水素または界面活性剤を所定の割合で水に溶解して生成した浄化液や、その他、水等がある。
【００３６】
上述したように構成された掘削部材２４によれば、掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、地中に存在する岩石に対して掘削部材２４が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
また、掘削部材２４の先端の部分が超鋼部材３４で構成されているので、最も細くなった部分が強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材２４の掘削作業における耐久性が向上する。
【００３７】
また、この実施の形態による掘削部材２４によれば、横断面が正八角形の柱状に形成された超鋼部材３４を、掘削部材本体３２に穿設された横断面が円形状の穴部３２ｂに嵌合した状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙にろう材Ｒを充填して掘削部材本体３２と超鋼部材３４とを一体的に固着するようにしたので、掘削部材本体３２の穴部３２ｂに超鋼部材３４を嵌合するだけで掘削部材本体３２の穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間に環状の間隙が形成されるため、ろう材Ｒを充填する際に、ろう材Ｒが超鋼部材３４の外周全体に行き渡りやすく、掘削部材本体３２と超鋼部材３４とがろう材Ｒにより強固に固着され一体化される。
【００３８】
さらにまた、この実施の形態による試錐管９によれば、先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、先端の部分が超鋼部材３４で構成された掘削部材２４が試錐管９の先端部に固定されたので、該試錐管９を使用して地中を掘削すれば、地中に存在する岩石に対して掘削部材２４が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００４０】
例えば、上述した実施の形態においては、掘削部材２４を、試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分に着脱自在に螺着して固定する例を示したが、本発明は、このような螺着による固定に代えて、掘削部材２４を試錐管９の先端部に溶接により固定するようにしてもよい。
【００４１】
また、上述した実施の形態においては、掘削部材２４の先端側の先細りの部分を、超鋼部材３４を含めて５段の階段状に形成したが、本発明は、このような構成に代えて、超鋼部材３４を含めて２段，３段，４段，６段またはそれ以上の、掘削に適した段数を有する階段状に形成してもよい。
【００４２】
さらにまた、上述した実施の形態においては、掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合固定された超鋼部材３４は、その横断面形状を正八角形の柱状に形成した例を示したが、本発明は、このような構成に代えて、横断面形状を正五角形，正六角形，正七角形，正九角形またはそれ以上の個数の頂点を有する正多角形の柱状に形成してもよい。要は、超鋼部材３４の一端部が掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合された状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙に、ろう材Ｒを充填することができると共に充填したろう材Ｒを加熱して掘削部材本体３２と超鋼部材３４とを一体的に固着することができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る掘削部材を試錐管の先端部に固定して、地中を掘削しながら穴を穿つための試錐装置の構成を示す側面図である。
【図２】図２は掘削部材を固定した試錐管が試錐装置の打撃部に組み付けられた状態を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図３の（１）図は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、図３の（２）図は図２の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【図４】図４の（１）図は前記掘削部材を側方から見た状態を拡大して示す外観図であり、図４の（２）図は前記掘削部材を先端側から見た状態を拡大して示す外観図である。
【図５】図５は掘削部材により岩石を掘削している状態を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
９ 試錐管
２４ 掘削部材
３２ 掘削部材本体
３２ｂ 穴部
Ｅ 地面
Ｒ ろう材（結着材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地面に穴を穿つための試錐装置によって地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されている従来の試錐管の先端部分には、先端が尖った掘削部材が固定されていた。
【特許文献１】特開２００５−１６９２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の掘削部材は、その先端に向かうほど先細りになるように円錐形状に形成されていたので、その掘削部材を試錐管の先端部に固定して、試錐装置によって地面を掘削しながら穴を穿つ試錐作業を行うと、地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合に、岩石の表面に対して掘削部材の軸芯が垂直ではなく斜めになった状態で突き当たると、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用せず、掘削部材によって岩石を粉砕または掘削することが困難であった。また、この場合、掘削部材の軸芯に直交する方向の力が岩石から掘削部材に作用することになり、掘削部材が岩石に突き当たるたびに、掘削部材と該掘削部材が固定された試錐管の先端部とが、掘削された穴の側面に押圧されて、試錐装置から掘削のために試錐管に付与される軸方向の力が掘削部材に十分に伝達されなかった。
このため、掘削作業を円滑に行うことが困難であった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、地中に存在する岩石に掘削部材が突き当たった場合でも、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明に係る掘削部材は、地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、該試錐管にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材において、該掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材で構成されているものである。
【０００６】
請求項２に記載した発明に係る掘削部材は、請求項１に記載の掘削部材において、前記掘削部材は、前記超鋼部材と、該超鋼部材の一端部が嵌合され固着される掘削部材本体とを備え、前記超鋼部材は、その横断面が正多角形の柱状に形成され、前記掘削部材本体の先端部に穿設された横断面が円形状の穴部に前記超鋼部材の一端部を嵌合した状態で、前記穴部の内周部と前記超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して前記掘削部材本体と前記超鋼部材とを一体的に固着するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載した発明に係る試錐管は、請求項１または請求項２に記載の掘削部材が先端部に固定された試錐管を特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、地中に存在する岩石に対して掘削部材が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
また、掘削部材の先端の部分が超鋼部材で構成されているので、最も細くなった部分が強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材の掘削作業における耐久性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、横断面が正多角形の柱状に形成された超鋼部材を、掘削部材本体に穿設された横断面が円形状の穴部に嵌合した状態で、この穴部の内周部と超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して掘削部材本体と超鋼部材とを一体的に固着するようにしたので、掘削部材本体の穴部に超鋼部材を嵌合するだけで掘削部材本体の穴部の内周部と超鋼部材の外周部との間に環状の間隙が形成されるため、結着材を充填する際に結着材が超鋼部材の外周全体に行き渡りやすく、掘削部材本体と超鋼部材とが結着材により強固に固着され一体化される。
【００１０】
請求項３記載の発明によれば、先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、先端の部分が超鋼部材で構成された掘削部材が先端部に固定された試錐管であるので、該試錐管を使用して地中を掘削すれば、地中に存在する岩石に対して掘削部材が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る掘削部材を試錐管の先端部に固定して、地中を掘削しながら穴を穿つための試錐装置の構成を示す側面図であり、図２は掘削部材を固定した試錐管が試錐装置の打撃部に組み付けられた状態を拡大して示す拡大断面図であり、図３の（１）図は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、図３の（２）図は図２の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図であり、図４の（１）図は前記掘削部材を側方から見た状態を拡大して示す外観図であり、図４の（２）図は前記掘削部材を先端側から見た状態を拡大して示す外観図であり、図５は掘削部材により岩石を掘削している状態を拡大して示す側面図である。
【００１２】
図１において符号１で示すものは試錐装置を示しており、この試錐装置１は、該試錐装置１を地面Ｅに設置するための平面視略矩形状の枠体からなる台座３と、該台座３の四隅に連結された４本のワイヤロープ４…により張力が付与されて台座３上に起立した状態で設置された横断面Ｈ字状の柱部材５と、該柱部材５に装着され該柱部材５の長手方向に沿って移動自在とされた打撃装置７と、該打撃装置７によって打撃荷重が付与される試錐管９と、打撃装置７の上端部に一端側が連結されたワイヤロープ１１の他端側の巻取り長さを適宜調整して打撃装置７の高さ位置を変更するロープ巻取り装置１３と、上方から被せられて前記柱部材５の上端部に装着された滑車装置１４とを備える。前記ロープ巻取り装置１３は台座３上に固定されている。
【００１３】
前記滑車装置１４は略逆台形状の一対の側面板とそれらの上端縁同士が水平方向の上面板で連結されて一体に形成された滑車装置本体１４ａと、該滑車装置本体１４ａに設けられた一対の滑車１４ｂ，１４ｂとからなり、これら一対の滑車１４ｂ，１４ｂに前記ワイヤロープ１１の中途部が掛け渡されている。試錐装置１の側方近傍の地面Ｅ上には、高圧に昇圧された作動油を可撓性の作動油供給管１６ａを介して供給すると工程とその供給した作動油を可撓性の作動油戻り管１６ｂを介して帰還させる工程とを打撃装置７に対して繰り返し行う作動油供給装置１８とが設置されている。
【００１４】
前記作動油供給装置１８は、電動モーター１８ａと該電動モーター１８ａによって駆動される油圧ポンプ１８ｂとを備え、作動油貯留タンク（図示せず）に貯留された作動油が油圧ポンプ１８ｂによって打撃装置７に高圧で供給される。
試錐装置１は、ロープ巻取り装置１３が固定された台座３と柱部材５と打撃装置７と滑車装置１４とに互いに分離することができ、これらの部材を分離した状態で収納することができる。
【００１５】
試錐装置１によって試錐作業が行われている際、予め決められた下限位置まで打撃装置７が下降したときにそれを検出する位置検出装置２０が柱部材５の下部に配設されている。位置検出装置２０の前記検出によって、作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転が停止され打撃装置７の打撃動作が停止される。
前記位置検出装置２０は、打撃装置７が下降してその下端部が当接してスイッチが作動するマイクロスイッチ等からなる接触式の位置検出装置、または、打撃装置７の下端部に磁石を配設し、その磁石の磁力を検出する磁力検出センサ等からなる非接触式の位置検出装置で構成することができる。
なお、前記作動油供給装置１８の電動モーター１８ａおよび位置検出装置２０は、それぞれ電線（図示せず）を介して、地面Ｅに設置された制御装置２２に電気的に接続されている。
【００１６】
前記試錐管９は、一例として、外径が３３．５ミリメートルで内径が２０．５ミリメートルで長さが１メートルないし１．５メートルの鉄製の円筒状の管からなり、図２に示すように、一端部（図２では上端部）の外周部には角ねじからなる雄ねじ部９ａが形成され、他端部（図２では下端部）の内周部には角ねじからなる雌ねじ部９ｂが形成されている。
【００１７】
試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分には掘削部材２４が螺着される。掘削部材２４は地中を掘削して地面Ｅに穴を穿つための部材であり、前記打撃装置７によって試錐管９に打撃荷重が付与されることで前記掘削部材２４によって地中に穴が穿たれる。そして、該穴の深度が深くなるのに応じて、地面Ｅから突出している試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａに他の試錐管９の雌ねじ部９ｂを螺着して試錐管９を継ぎ足していく。これによって、通常、１０メートルないし１５メートルの深さまで地面Ｅが掘削される。
なお、掘削部材２４は、試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分に着脱自在に螺着して固定するようにしたので、長期間の掘削作業により掘削部材２４が損傷した場合は、試錐管９の雌ねじ部９ｂから掘削部材２４をねじ戻して取り外し、新しい掘削部材２４と交換することができる。
【００１８】
前記打撃装置７の打撃装置本体の下端部には、およそ５ミリメートルの振幅で上下方向に振動する略円柱状の打撃部２６が設けられ、正六角柱状の被打撃部材２８に設けられた有底穴２８ａ内に前記打撃部２６が嵌合された状態で該打撃部２６によって被打撃部材２８の穴底２８ｂが打撃される。該被打撃部材２８と地面Ｅに貫入された試錐管９の上端部とが管状の継手部材３０にそれぞれ螺着され連結される。前記継手部材３０は、図２に示すように、その一端部の外周部に雄ねじ部３０ａが形成され、他端部の内周部に雌ねじ部３０ｂが形成され、上端部以外は正六角柱状に形成されている（図３を参照）。
また、継手部材３０は、その軸芯部に中空部３０ｃが形成されている。前記継手部材３０の雄ねじ部３０ａに前記被打撃部材２８が螺着され、前記継手部材３０の雌ねじ部３０ｂに試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａが螺着される。
【００１９】
図４の（１）図および（２）図に示すように、掘削部材２４は、試錐管９の下端部の雌ねじ部９ｂに螺着される角ねじからなる雄ねじ部３２ａが一端部（図４の（１）図では上端部）に形成された鋼鉄製の掘削部材本体３２と、この掘削部材本体３２の他端部（図４の（１）図では下端部）に穿設された横断面が円形状の穴部３２ｂに嵌合固定された超鋼部材３４とを備える。この超鋼部材３４は、掘削部材本体３２より硬度が高い超鋼金属材からなり、横断面形状が正八角形の柱状に形成されており、さらに、超鋼部材３４の一端部が掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合された状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙に、銀ろう等のろう材Ｒ（本発明でいう結着材を構成する。）が充填されたのち、そのろう材Ｒが充填された部位が加熱されることで、掘削部材本体３２と超鋼部材３４とが一体的に固着されている。
【００２０】
掘削部材本体３２の穴部３２ｂ側は、その穴部３２ｂ側に向かうほど階段状に先細りになるように４段の階段状に形成されており、図４の（２）図に示すように、掘削部材２４を先端側（図４の（１）図では下端側）から見たとき、掘削部材本体３２の穴部３２ｂ側部分は穴部３２ｂも含んで掘削部材本体３２の軸芯Ｌを中心とした同心円状になっており、かつ、超鋼部材３４の正八角形の全ての頂点が穴部３２ｂの内周面に当接または近接している。また、図４の（１）図において、掘削部材本体３２の４段目の最下段部分の外径寸法は、超鋼部材３４の正八角形の全ての頂点に接する外接円の直径より大きい。
【００２１】
その結果、掘削部材２４は、その先端側の部分が掘削部材本体３２と超鋼部材３４とで、掘削部材２４の先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端部分が超鋼部材３４で構成される。そのため、掘削部材２４の最も細くなった部分が最も強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材２４の試錐作業における耐久性が向上する。
【００２２】
なお、試錐装置１を使用して試錐作業を行う場合は、互いに連結する前の複数の試錐管９…のうち、先頭の試錐管９の雌ねじ部９ｂに掘削部材２４を予め螺着して固定しておく。
【００２３】
次に、試錐装置１を設置する作業の工程について説明する。
（試錐装置１の設置作業）
（１−１）試錐する予定の地面Ｅにおける地点に、ダイヤモンドドリル等の穿孔装置により略鉛直方向に予め穿たれた位置決め用の穴５０内に、長手方向の中途部に鍔部が設けられた位置決め用筒状部材５２を該穴５０に沿って略鉛直方向に挿入する。すると、地面Ｅから上部が突出した状態で位置決め用筒状部材５２が地面Ｅの位置決め用の穴５０に設置される。
なお、図１に示す地面Ｅは、表面側がコンクリート層Ｅ１で覆われ、該コンクリート層Ｅ１の下方に地盤層Ｅ２が形成されている例を示しており、位置決め用の穴５０はコンクリート層Ｅ１を貫通して地盤層Ｅ２まで達している。
昇降台車等による運搬移動で試錐装置１を地面Ｅの所定の位置に位置決めして接地したのち、位置決め用筒状部材５２の上部外周に固定用筒状部材５４を嵌合する。そして、試錐装置１の台座３に前記固定用筒状部材５４をねじ部材（図示せず）で固定することで、上方から見て、打撃装置７の打撃部２６の軸芯が位置決め用筒状部材５２の軸芯と一致するように、試錐装置１が地面Ｅに接地される。
【００２４】
（１−２）次に、打撃装置７にそれぞれの一端部が接続された作動油供給管１６ａと作動油戻り管１６ｂとのそれぞれの他端部を作動油供給装置１８に接続する。
（１−３）次に、複数の試錐管９…のうち、掘削部材２４が螺着された先頭の試錐管９の掘削部材２４側端部を前記固定用筒状部材５４内および位置決め用筒状部材５２内に挿入して掘削部材２４の先端部を地面Ｅの位置決め用の穴５０の底部に接地させる。
（１−４）次に、試錐管９の上端部の雄ねじ部９ａに継手部材３０の雌ねじ部を螺着する。そして、継手部材３０の雄ねじ部に前記被打撃部材２８を螺着したのち、ロープ巻取り装置１３を作動させて打撃装置７の高さ位置を調整しながら打撃装置７の打撃部２６を被打撃部材２８の有底穴２８ａ内に嵌合する。前記被打撃部材２８および継手部材３０の螺着作業は、それらの部材の正六角柱状の側面部に工具をそれぞれ装着して行うようにすることで十分な締め付けトルクを付与して強固に螺着することができる。
【００２５】
（１−５）その後、ロープ巻取り装置１３をさらに駆動して、少なくとも打撃装置７が位置検出装置２０によって検出される下降位置まで下降できるようにワイヤロープ１１を弛ませておく。
以上の作業で試錐装置１の設置作業が終了する。
【００２６】
次に、試錐装置１による試錐作業の工程について説明する。
（試錐装置１による試錐作業）
（２−１）制御装置２２の制御盤を操作して作動油供給装置１８の電動モーター１８ａを作動させる。これによって、作動油供給装置１８の油圧ポンプ１８ｂから作動油供給管１６ａを介して作動油が打撃装置７に供給され、その打撃部２６によって被打撃部材２８が繰り返し打撃される。この結果、試錐管９にその軸芯に沿う方向で下方に向かって衝撃力が繰り返し付与されることで掘削部材２４によって地中が掘削され、掘削部材２４が螺着された試錐管９は次第に地中に没入される。
【００２７】
このとき、掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、超鋼部材３４を含んだ掘削部材２４の先端側の階段状の角部の少なくとも何れか一つ（例えば図５に示すように、超鋼部材３４の角部Ｋ）が地中に存在する岩石Ｇに対して斜めに突き当たったとしても、その角部Ｋによって岩石Ｇが小量でも掘削されれば、その角部Ｋの、掘削部材２４の軸芯Ｌに平行な面部分Ｋ１と、その面部分Ｋ１と対向する掘削された岩石の面部分Ｇ１とは、共に、掘削部材２４の軸芯Ｌに沿う方向、すなわち、試錐管９を介して掘削部材２４に衝撃力が付与される方向と平行となっているので、掘削部材２４の軸芯Ｌに直交する方向の力が岩石Ｇから掘削部材２４に作用することはない。
【００２８】
一方、図５に示すように、前記角部Ｋの軸芯Ｌに直交する面部分Ｋ２には、岩石Ｇの面部分Ｇ２から軸芯Ｌに沿う方向の力Ｆしか受けないので、掘削部材２４と試錐管９とが、掘削された穴の側面に押圧されることがない上、試錐装置１から掘削のために試錐管９に付与される軸方向の力が掘削部材２４に十分に伝達される。
この結果、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【００２９】
（２−２）やがて、打撃装置７が柱部材５に沿って、予め設定された下限位置まで下降して、その下降位置を位置検出装置２０が検出すると、その検出信号が電線を介して制御装置２２に送信され、制御装置２２は、作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転を停止させて打撃装置７の作動を停止させる。
（２−３）次に、ロープ巻取り装置１３を駆動して打撃装置７の打撃部２６を被打撃部材２８から離脱させ、予め設定された上限位置まで打撃装置７を上昇させたのち、被打撃部材２８が螺着されたまま継手部材３０を工具でねじ戻して試錐管９から取り外す。
（２−４）次に、次の試錐管９を取り出し、該試錐管９の雌ねじ部９ｂを、地面Ｅの位置決め用の穴５０から突出している試錐管９の雄ねじ部９ａに螺着し、試錐管９を継ぎ足す。
【００３０】
（２−５）次に、上述した試錐装置１の設置作業の際に行った工程（１−４），（１−５）と同じ作業を行ったのち、この試錐作業で行った前記工程（２−１）ないし（２−４）と同じ作業を行う。
（２−６）以下、上述した工程（２−１）ないし（２−５）と同じ作業を繰り返すことで、試錐装置１によって、予定された地中の深度まで掘削される。
【００３１】
（２−７）打撃装置７が前記下限位置まで下降したことが位置検出装置２０によって検出されて制御装置２２によって作動油供給装置１８の電動モーター１８ａの回転が停止され、かつ、予定された地中の深度まで掘削したら、作動油供給管１６ａおよび作動油戻り管１６ｂを作動油供給装置１８から取り外す。
（２−８）次に、上述した工程（２−３）と同じ作業を行って被打撃部材２８および継手部材３０を取り外す。
（２−９）次に、前記ねじ部材を取り外して固定用筒状部材５４を台座３から離脱させたのち、柱部材５等が組み付けられた台座３を位置決め用筒状部材５２の地点から昇降台車等により移動させると共に位置決め用筒状部材５２を地面Ｅの位置決め用の穴５０から抜き取る。以上で試錐作業は終了する。
【００３２】
なお、上述した試錐作業を行う地点が１箇所だけでなく、一定の領域内の複数の地点についても試錐作業を行いたい場合は、前記複数の地点に位置決め用の穴５０を穿孔装置により予め穿っておく。そして、前記作業工程（２−９）で抜き取った位置決め用筒状部材５２を他の位置決め用の穴５０内に挿入したのち、次の試錐作業に移行する。次の試錐作業は、前記位置決め用筒状部材５２の地点まで、柱部材５等が組み付けられた台座３を昇降台車により移動させて地面Ｅの所定の位置に位置決めして接地させる作業から始まり、その試錐作業の工程は、前記作業工程（１−２）ないし（１−５）および（２−１）ないし（２−９）と同じ作業工程となる。
【００３３】
前記複数の地点について試錐作業が全て終了したのち、トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の揮発性有機化合物（ｖｏｌａｔｉｌｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ 以下「ＶＯＣｓ」という。）からなる汚染物質が地中に存在するか否かを調査する場合は、地面Ｅに貫入した全ての試錐管９…を管抜取装置により抜き取り、それらの試錐管９…を抜き取った後に残った地面Ｅの穴内に、ステンレス製の管からなる小孔付き管を貫入する。
【００３４】
この小孔付き管は、一例として、外径が３４ミリメートルで内径が２２ミリメートルで長さが１メートルないし１．５メートルの円筒状の管からなり、この小孔付き管の長手方向中途部には、幅寸法が０．５ミリメートルで長さが１０ミリメートルの長孔が複数穿設され、該長孔は、この小孔付き管の長手方向に沿う方向に長尺の長孔とされている。該長孔は、小孔付き管の軸芯回りの円周方向に等角度間隔で複数個穿設されており、これらの孔は、高密度のレーザー光線の照射によって穿設される。
【００３５】
地面Ｅに貫入された複数の小孔付き管の長孔を介して吸水ポンプにより地下水を吸引して、その吸引した地下水に含まれるＶＯＣｓの濃度を濃度計測装置によって検査する。また、その検査の結果、ＶＯＣｓが地中に存在していた場合は、小孔付き管内に浄化液を加圧ポンプで供給して小孔付き管の長孔を介して浄化液を地中に排出させて地中の汚染土壌を浄化することもできる。この場合の浄化液としては、オゾン，過酸化水素または界面活性剤を所定の割合で水に溶解して生成した浄化液や、その他、水等がある。
【００３６】
上述したように構成された掘削部材２４によれば、掘削部材２４の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成されているので、地中に存在する岩石に対して掘削部材２４が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
また、掘削部材２４の先端の部分が超鋼部材３４で構成されているので、最も細くなった部分が強固な部材で構成されることで、最も損傷しやすい細くなった先端の部分が強固になり、掘削部材２４の掘削作業における耐久性が向上する。
【００３７】
また、この実施の形態による掘削部材２４によれば、横断面が正八角形の柱状に形成された超鋼部材３４を、掘削部材本体３２に穿設された横断面が円形状の穴部３２ｂに嵌合した状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙にろう材Ｒを充填して掘削部材本体３２と超鋼部材３４とを一体的に固着するようにしたので、掘削部材本体３２の穴部３２ｂに超鋼部材３４を嵌合するだけで掘削部材本体３２の穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間に環状の間隙が形成されるため、ろう材Ｒを充填する際に、ろう材Ｒが超鋼部材３４の外周全体に行き渡りやすく、掘削部材本体３２と超鋼部材３４とがろう材Ｒにより強固に固着され一体化される。
【００３８】
さらにまた、この実施の形態による試錐管９によれば、先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、先端の部分が超鋼部材３４で構成された掘削部材２４が試錐管９の先端部に固定されたので、該試錐管９を使用して地中を掘削すれば、地中に存在する岩石に対して掘削部材２４が斜めに突き当たった場合でも、掘削部材２４による掘削力が岩石に対して十分に作用し、掘削部材２４によって岩石を確実に粉砕または掘削して掘削作業を円滑に行うことができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の掘削部材およびその掘削部材が固定された試錐管もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００４０】
例えば、上述した実施の形態においては、掘削部材２４を、試錐管９の雌ねじ部９ｂが形成された部分に着脱自在に螺着して固定する例を示したが、本発明は、このような螺着による固定に代えて、掘削部材２４を試錐管９の先端部に溶接により固定するようにしてもよい。
【００４１】
また、上述した実施の形態においては、掘削部材２４の先端側の先細りの部分を、超鋼部材３４を含めて５段の階段状に形成したが、本発明は、このような構成に代えて、超鋼部材３４を含めて２段，３段，４段，６段またはそれ以上の、掘削に適した段数を有する階段状に形成してもよい。
【００４２】
さらにまた、上述した実施の形態においては、掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合固定された超鋼部材３４は、その横断面形状を正八角形の柱状に形成した例を示したが、本発明は、このような構成に代えて、横断面形状を正五角形，正六角形，正七角形，正九角形またはそれ以上の個数の頂点を有する正多角形の柱状に形成してもよい。要は、超鋼部材３４の一端部が掘削部材本体３２の穴部３２ｂに嵌合された状態で、この穴部３２ｂの内周部と超鋼部材３４の外周部との間隙に、ろう材Ｒを充填することができると共に充填したろう材Ｒを加熱して掘削部材本体３２と超鋼部材３４とを一体的に固着することができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る掘削部材を試錐管の先端部に固定して、地中を掘削しながら穴を穿つための試錐装置の構成を示す側面図である。
【図２】図２は掘削部材を固定した試錐管が試錐装置の打撃部に組み付けられた状態を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図３の（１）図は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、図３の（２）図は図２の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【図４】図４の（１）図は前記掘削部材を側方から見た状態を拡大して示す外観図であり、図４の（２）図は前記掘削部材を先端側から見た状態を拡大して示す外観図である。
【図５】図５は掘削部材により岩石を掘削している状態を拡大して示す側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
９ 試錐管
２４ 掘削部材
３２ 掘削部材本体
３２ｂ 穴部
Ｅ 地面
Ｒ ろう材（結着材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、該試錐管にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材において、
該掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材で構成されていることを特徴とする掘削部材。
【請求項２】
請求項１に記載の掘削部材において、
前記掘削部材は、前記超鋼部材と、該超鋼部材の一端部が嵌合され固着される掘削部材本体とを備え、
前記超鋼部材は、その横断面が正多角形の柱状に形成され、
前記掘削部材本体の先端部に穿設された横断面が円形状の穴部に前記超鋼部材の一端部を嵌合した状態で、前記穴部の内周部と前記超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して前記掘削部材本体と前記超鋼部材とを一体的に固着するようにしたことを特徴とする掘削部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の掘削部材が先端部に固定された試錐管。
【請求項１】
地中に貫入される試錐管の先端部に固定され、該試錐管にその軸芯に沿う方向に衝撃力を繰り返し付与することで地中を掘削して地面に穴を穿つための掘削部材において、
該掘削部材の先端側の部分がその先端に向かうほど階段状に先細りになるように形成され、かつ、前記先端の部分が超鋼部材で構成されていることを特徴とする掘削部材。
【請求項２】
請求項１に記載の掘削部材において、
前記掘削部材は、前記超鋼部材と、該超鋼部材の一端部が嵌合され固着される掘削部材本体とを備え、
前記超鋼部材は、その横断面が正多角形の柱状に形成され、
前記掘削部材本体の先端部に穿設された横断面が円形状の穴部に前記超鋼部材の一端部を嵌合した状態で、前記穴部の内周部と前記超鋼部材の外周部との間隙に結着材を充填して前記掘削部材本体と前記超鋼部材とを一体的に固着するようにしたことを特徴とする掘削部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の掘削部材が先端部に固定された試錐管。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−３７８８７（Ｐ２０１０−３７８８７Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４９９２（Ｐ２００８−２０４９９２）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（５９１２１１７１１）カルト株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（５９１２１１７１１）カルト株式会社 (20)
【Ｆターム（参考）】
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