特許 6233791 埋設物探査における掘削方法および掘削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6233791

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】埋設物探査における掘削方法および掘削装置

(51)【国際特許分類】

   E01C 23/00 20060101AFI20171113BHJP

   E01C 23/06 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   E01C23/00 Z

   E01C23/06

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-83922(P2017-83922)

(22)【出願日】2017年4月20日

【審査請求日】2017年4月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】515286690

【氏名又は名称】株式会社日本理水研

(74)【代理人】

【識別番号】100074055

【弁理士】

【氏名又は名称】三原 靖雄

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 万八

【審査官】 荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２５７０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５７１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１８２６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２７１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５５−０８９５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４１９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−１０５０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０４１９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０４９２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１５２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｃ ２３／００

Ｅ０１Ｃ ２３／０６

Ｅ０１Ｈ １／００−１５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高速道路のガードレールに沿って埋設されている埋設管の、埋設位置を探査するため、
高圧水をジェットノズル管から噴射させて掘削し、掘削された土砂や、掘削に使用した水をバキューム管で吸引・回収し、
これらの、土砂水を、土砂水分離タンク内で分離処理し、
処理した土砂は排出し、処理した水は水タンクに戻して掘削に再利用する埋設管探査における掘削方法において、
地中に向けて掘削作業をする作動部と、車両に搭載し、掘削作業をサポートする供給・回収部からなり、
作動部は、ガードレールの外側に、供給・回収部は、高速道路内に配置し、
両部は、ホース等の管類で連通されている
ことを特徴とする埋設物探査における掘削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、埋設物探査における掘削方法および掘削装置に関するものであり、特に、高速道路脇に設置されたガードレールに沿って埋設された埋設管を探査する掘削方法および掘削装置である。

【背景技術】

【0002】

従来、埋設物探査における掘削方法および掘削装置は、種々開発され実施されている。例えば、特許文献１や特許文献２のように。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平５−１０７３６６号

【特許文献2】特開平７−１２０５５０号

【0004】

しかし、上記の文献に掲載されたような電磁波や交流電流を用いた煩雑な方法や装置を用いる必要はなく、ある程度、限定された場所での埋設物の探索は、簡易な方法及び装置が求められている。

【0005】

本願は、高速道路の路肩に沿って設置されているガードレールの外側で、光ファイバーケーブル等のケーブル類を収納した埋設物（埋設管）の位置を探索するものであり、該埋設物は、高速道路に沿って地中に埋設されている。

【0006】

その目的は、埋設管内のケーブル等に支障等が発生した場合、支障場所に位置する地中の埋設管を探り当てる必要があるが、その都度、パワーショベル等の大型の掘削機械を用いて埋設管の埋設箇所を探査していた。

【0007】

しかし、山間部の高速道路は、路肩近傍で山が接近していたり、逆に断崖が接近したりしている箇所が多く、その狭い箇所に前述のパワーショベル等の大型の掘削機械を持ち込むことは困難であり、また、仮に持ち込むことができたとしても、大型の掘削機械では大事な光ファイバーケーブルを収納している埋設管を破損して大変な事故になってしまうことが考えられる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

そこで、上記課題を解決する為に、この発明は、埋設物を簡単に探査でき、且つ、探査後、作業により探査箇所の自然環境を破壊することのない，埋設物探査における掘削工法および掘削装置を開発・提供する事にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この課題を解決する、埋設管探査における掘削方法は、
高速道路のガードレールに沿って埋設されている埋設管の、埋設位置を探査するための掘削方法であって、
高圧水をジェットノズル管から噴射させて掘削し、
且つ、掘削された土砂や、掘削に使用した水をバキューム管で吸引・回収する
ことを特徴とする。

【0010】

そして、
前記バキューム管で吸引・回収する土砂水を、土砂水分離タンク内で分離処理し、
処理した土砂は排出し、処理した水は水タンクに戻し、掘削に再利用する
ことを特徴とする。

【0011】

また、
埋設物探査における掘削装置は、
高速道路のガードレールに沿って埋設されている埋設管の、埋設位置を探査するための掘削装置であって、
地中に向けて掘削作業をする作動部と、
車両に搭載し、掘削作業をサポートする供給・回収部からなり、
作動部は、ガードレールの外側に、
供給・回収部は、高速道路内に配置し、
両部は、ホース等の管類で連通されている
ことを特徴とする。

【0012】

さらに、
前記作業部は、
地中に向けて噴射させるジェットノズル管と、
該ジェットノズル管の近傍に１または複数の吸引管と、
前記ジェットノズル管の先端とバキューム管の口端とを分岐する仕切壁を有する分岐椀と
からなる掘削部本体である
ことを特徴とする。

【0013】

また、
前記供給・回収部は、
前記ジェットノズル管に高圧水を供給する，高圧ジェットポンプを介して送る水タンクと、
前記バキューム管から、土砂水をバキュームポンプで吸引して回収する土砂水分離タンクからなる
ことを特徴とする。

【0014】

さらに、
前記土砂水分離タンクとバキュームポンプとの間に水分除去タンクを設けた
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

この発明によると、埋設管の位置を試掘するに際して、試掘箇所にジェットノズル管を用いて高圧水を噴射させるため、極めて簡単に試掘でき、大型掘削機械は不要である。また、噴射した高圧水は噴射しながら同時に吸引・回収するので周囲に漏らさず自然環境を破壊しないとの効果を奏する。

【0016】

また、試掘に噴射された高圧水は、土砂を含む土砂水（汚濁水）となっており、吸引・回収する際に土砂水分離タンクで土砂と水とを分離し、水は高圧水として再利用できるため多量の水を必要とせず比較的コンパクトな装置で高速道路上を大幅に占拠することがない。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】この発明の掘削装置の一実施例を示す説明図である。

【図2】この発明に使用する作動部（Ａ）の一実施例を示す一部を切り欠いた断面図である。

【図3】この発明に使用する作動部（Ａ）の一実施例を示す一部を切り欠いた側面図である。

【図4】この発明に使用する供給・回収部（Ｂ）の一実施例を示し、（Ａ）は、側面図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）中ａ−ａ断面図である。

【図5】この発明の使用状態の一実施例を示す説明図であり、図１中（ａ）の拡大説明図である。

【図6】この発明に使用する土砂水分離タンクの一実施例を示す一部を切り欠いた正面図である。

【図7】この発明に使用する土砂水分離タンクの一実施例を示す一部を切り欠いた平面図である。

【図8】この発明に使用する水分除去タンクの一実施例を示す一部を切り欠いた断面図である。

【図9】この発明の使用する配電盤の一実施例を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この発明について詳細に説明する。尚、この発明においては、以下の記述に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲においては適宜変更可能である。

【実施例】

【0019】

次に、この発明における「方法の発明」の一実施例を図面に基づいて詳述すると、高速道路のガードレール（Ｘ）に沿って埋設されている埋設管（Ｙ）の、埋設位置を探査するための掘削方法であって、高圧水をジェットノズル管（１０ａ）から噴射させて掘削し、且つ、掘削された土砂や、掘削に使用した水をバキューム管（１０ｂ）で吸引・回収することを特徴とする埋設管探査における掘削方法から構成される。なお、図１中のＸａはガードレール（Ｘ）を支える支柱である。

【0020】

そして、前記バキューム管（１０ｂ）で吸引・回収する土砂水を、土砂水分離タンク（４０）内で分離処理し、処理した土砂は土砂取出口（４０ｄ）から排出し、また、処理した水は水タンク（３０）に戻し、掘削に再利用することを特徴とする埋設管探査における掘削方法から構成される。

【0021】

次に、この発明における「装置の発明」の一実施例を図面に基づいて詳述すると、高速道路のガードレール（Ｘ）に沿って埋設されている埋設管（Ｙ）の、埋設位置を探査するための掘削装置であって、地中に向けて掘削作業をする作動部（Ａ）と、車両（６０）に搭載し、掘削作業をサポートする供給・回収部（Ｂ）からなり、作動部（Ａ）は、ガードレール（Ｘ）の外側に、供給・回収部（Ｂ）はガードレール（Ｘ）の内側、即ち、高速道路内に配置し、両部は、吸引用ホース（１０ｆ）や吐出用ホース（１０ｇ）等の管類で連通されていることを特徴とする埋設物探査における掘削装置から構成される。

【0022】

前記作動部（Ａ）は、地中に向けて放射するジェットノズル管（１０ａ）と、該ジェットノズル管の近傍に１または複数のバキューム管（１０ｂ）と、前記ジェットノズル管（１０ａ）の先端とバキューム管（１０ｂ）の口端とを分岐する仕切壁（１０ｄ）を有する分岐椀（１０ｃ）とからなる掘削部本体（１０）から構成される埋設物探査における掘削装置である。なお、分岐椀（１０ｃ）の先端周囲にはゴム板製のスカート（１０ｅ）設けて、密閉部分を形成し、試掘箇所に噴射した高圧水が周囲に飛び散り自然環境が壊されることを防止すると共に、吸引するバキュームポンプ（５０）の吸引力が低下しないよう構成してもよい。

【0023】

前記供給・回収部（Ｂ）は、前記ジェットノズル管（１０ａ）に高圧水を供給する，高圧ジェットポンプ（２０）、並びに、該高圧ジェットポンプ（２０）を介して送る水タンク（３０）と、土砂水を前記バキューム管（１０ｂ）から、バキュームポンプ（５０）を介して吸引して回収する土砂水分離タンク（４０）から構成され、これらのポンプやタンク等の機材は車両（６０）に搭載されており高速道路上に持ち込み作業をする埋設物探査における掘削装置から構成される。

【0024】

さらに、この発明の装置を構成する土砂水分離タンク（４０）の一実施例を詳述すると、その形状は二重の筒体であり、その内管は土砂堆積部（４０ａ）であり、上部には脱着式の蓋体（４０ｂ）を設け、該蓋体には土砂水の吸込口（４０ｃ）を設け、土砂堆積部（４０ａ）の下部には架台を設けると共に、ゴムパッキンで止水された土砂取出蓋（４０ｄ）を設け、密閉性を高めると共に開口した際には土砂の排出が容易にできるよう構成されている。そして前記土砂堆積部（４０ａ）の周囲には網目状のろ過材（４０ｅ）が張設されている。

【0025】

なお、網目状のろ過材（４０ｅ）の一例としては、土砂堆積部（４０ａ）の内側から、メッシュ♯１００、メッシュ♯５００とメッシュの異なるろ過材、そしてｔ−２ミリの不織布で三重に形成されている。なお、この構造に限定されることはない。

【0026】

そして、前記土砂水分離タンク（４０）は、外管と内管の二重管から構成され、外管は、内管である土砂堆積部（４０ａ）内の土砂水をろ過するろ過水槽（４０ｆ）が設けられ、該ろ過水槽内には、該ろ過水槽の底部より上部に架台（４０ｇ）を設け、該架台上に載置された水中ポンプ（４０ｈ）が配置されている。該水中ポンプでろ過され土砂・砂利を含まないろ過水は水タンク（３０）へ送水する。

【0027】

また、前記水中ポンプ（４０ｈ）には、フロートスイッチ（４０ｉ）をそれぞれ設け、上部より、バキューム停止用のフロートスイッチ（４０ｉＡ），水中ポンプ排出開始用のフロートスイッチ（４０ｉＢ）、そして水中ポンプ排出停止用のフロートスイッチ（４０ｉＣ）の順に設けている。また、前記土砂水分離タンク（４０）のろ過水槽（４０ｆ）の外壁には透明の塩ビ管を素材とした水位計（４０ｊ）を設けることにより、外部よりろ過水槽（４０ｆ）内の水位を確認できるよう構成している。

【0028】

そして、水分除去タンク（７０）は、上部にゴムパッキン等で被覆された脱着蓋（７０ａ）を設けており、該水分除去タンク内には、土砂水分離タンク（４０）から土砂を分離して水タンク（３０）に送られた残余の水が送られるものであり、この水は、プラスチック製で逆円錐状であって、水切り鎧戸を形成した穴あきキャップ（７０ｂ）を介してエアーをバキュームポンプ（５０）へ送られるものであり、該水分除去タンク内で湿気を除去し乾燥したエアーを送ることにより、バキュームポンプ（５０）の寿命を保護するよう構成したものである。

【0029】

この掘削装置の使用方法を図９の操作盤（８０）に基づいて図いて述べると、
１．使用電源を「入」に入れる。
２．高圧ジェットポンプ（２０）を「自動」にする。
３．バキュームポンプ（５０）を「自動」にする。
４．水中ポンプ（４０ｈ）も「自動」にする。
５．ジェットノズル管（１０ａ）の先端部を試掘場所にセットする。
６．ジェット開閉レバー（１０ｉ）を引き高圧水を噴射させる。
７．バキューム開閉レバー（１０ｈ）を開き吸込みが開始される。
８．土砂水分離タンク（４０）のろ過水槽（４０ｆ）内に、ジェットノズル管（１０ａ）に再利用のろ過水が排出位置まで溜まると水中ポンプ（４０ｈ）のフロートスイッチ（４０ｉＢ）により水中ポンプが稼動し排出する。
９．バキューム開閉レバー（１０ｈ）を閉じると吸込み終了〔バキュームポンプ（５０）も停止する。〕バキュームポンプ（５０）を連動して停止する。
１０．水中ポンプ（４０ｈ）が停止すると、バキュ−ムポンプ（５０）は運転開始となる。
１１．土砂水分離タンク（４０）内の土砂水を排出させる時は電源を「切」にする。
１２．試掘深さにより作動部（Ａ）を適宜下げて試掘する。なお、前記操作盤（８０）は、供給・回収部（Ｂ）の何れかの機器の表面に設ければよい。
また、作動部（Ａ）の掘削部本体（１０）の作動は、作業員が行うものである。

【産業上の利用可能性】

【0030】

この発明の埋設物探査における掘削方法及び装置の技術を確立し、実施することにより産業上の利用可能性を有する。

【符号の説明】

【0031】

１０ 掘削部本体
１０ａ ジェットノズル管
１０ｂ バキューム管
１０ｃ 分岐椀
１０ｄ 仕切壁
１０ｅ スカート
１０ｆ 吸引用ホース
１０ｇ 吐出用ホース
１０ｈ バキューム開閉レバー
１０ｉ ジェット開閉レバー
２０ 高圧ジェットポンプ
３０ 水タンク
４０ 土砂水分離タンク
４０ａ 土砂堆積部
４０ｂ 蓋体
４０ｃ 吸込口
４０ｄ 土砂取出蓋
４０ｅ ろ過材
４０ｆ ろ過水槽
４０ｇ 架台
４０ｈ 水中ポンプ
４０ｉ フロートスイッチ
４０ｊ 水位計
５０ バキュームポンプ
６０ 車両
７０ 水分除去タンク
７０ａ 脱着蓋
７０ｂ 穴あきキャップ
８０ 操作盤
Ａ 作動部
Ｂ 供給・回収部
Ｘ ガードレール
Ｘａ 支柱
Ｙ 埋設物（埋設管）

【要約】

【課題】埋設物を簡単に探査でき、且つ、探査後、探査箇所の自然環境を破壊することのない埋設物探査における簡易な掘削工法および掘削装置を開発・提供する事にある。
【解決手段】高速道路のガードレール（Ｘ）に沿って埋設されている埋設管（Ｙ）の、埋設位置を探査するための掘削方法であって、高圧水をジェットノズル管（１０ａ）から噴射させて掘削し、且つ、掘削された土砂や、掘削に使用した水をバキューム管（１０ｂ）で吸引・回収することを特徴とする埋設管探査における掘削方法および掘削装置。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】