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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-10
(45)【発行日】2023-03-20
(54)【発明の名称】磁場測定装置の回収方法
(51)【国際特許分類】
   G01V 3/08 20060101AFI20230313BHJP
   G01R 33/035 20060101ALI20230313BHJP
【FI】
G01V3/08 C
G01R33/035
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2019016239
(22)【出願日】2019-01-31
(65)【公開番号】P2020122765
(43)【公開日】2020-08-13
【審査請求日】2021-11-24
(73)【特許権者】
【識別番号】504117958
【氏名又は名称】独立行政法人エネルギー・金属鉱物資源機構
(74)【代理人】
【識別番号】100166006
【弁理士】
【氏名又は名称】泉 通博
(74)【代理人】
【識別番号】100154070
【弁理士】
【氏名又は名称】久恒 京範
(74)【代理人】
【識別番号】100153280
【弁理士】
【氏名又は名称】寺川 賢祐
(72)【発明者】
【氏名】千葉 洋
(72)【発明者】
【氏名】伴 英明
(72)【発明者】
【氏名】国司 洋介
【審査官】福田 裕司
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-130317(JP,A)
【文献】特開2009-047335(JP,A)
【文献】特開2016-048169(JP,A)
【文献】特開2007-278425(JP,A)
【文献】特開平11-237456(JP,A)
【文献】特開平09-061540(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01V 3/08
G01R 33/035
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気検出部が浸漬された冷却材を収容する内側容器と、前記内側容器を保持部材を介して収容する外側容器とを備える磁場測定装置を、地面の穴に外周が土で囲まれるように設置する設置ステップと、
前記磁場測定装置の前記外側容器に外力を加えて、前記外側容器の弾性を有する筒状の外周壁を変形させる変形ステップと、
前記外周壁が変形して前記土との間に隙間が生じた後に、前記磁場測定装置を引き抜く引き抜きステップと、
を有する、磁場測定装置の回収方法。
【請求項2】
前記変形ステップにおいては、前記外側容器の上部を半径方向に貫通している軸部材を回動させて、前記外周壁を変形させ、
前記引き抜きステップにおいては、前記軸部材を更に回動させながら前記外側容器を引き上げることで、前記磁場測定装置を引き抜く、
請求項に記載の磁場測定装置の回収方法。
【請求項3】
前記変形ステップにおいては、前記外側容器の上部に巻回されたロープを引くことで、前記外周壁を変形させ、
前記引き抜きステップにおいては、前記ロープを更に引きながら前記外側容器を引き上げることで、前記磁場測定装置を引き抜く、
請求項に記載の磁場測定装置の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁場測定装置、及び磁場測定装置の回収方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、地下資源(金属や石油等)の探査に、電磁探査技術が利用されている。この技術では、振動発生装置が1次磁場を探査対象に向かって発生すると共に、1次磁場によって発生する2次磁場が磁場測定装置によって測定される。磁場測定装置は、磁場を検出する磁気センサと、当該磁気センサが浸漬される冷却材を収容する容器とを含む(特許文献1を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-42063号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、磁場測定装置は、測定位置の設置穴に外周が土で囲まれるように設置(半埋設)された状態で、磁場を測定する。その後、別の測定位置へ移動するために、半埋設された磁場測定装置を設置穴から引き抜くことになるが、磁場測定装置が細長い構造であるため、作業者が磁場測定装置を設置穴から引き抜き難い。特に、磁場測定装置を囲む土が粘土質等である場合には、磁場測定装置と土が吸着した状態となるため、引き抜くのに大きな力が必要となり、作業性が悪化する。一方で、作業者が大きな力で磁場測定装置を設置穴から引き抜こうとする場合には、容器内の冷却材が外部に漏れるおそれがある。
【0005】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、設置穴に設置された磁場測定装置を容易かつ適切に引き抜ける構造を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様においては、一端側が支持されており、磁場を検出する磁気検出部と、前記磁気検出部の他端側が浸漬されている冷却材を収容する内側容器と、前記内側容器を収容する外側容器と、前記内側容器と前記外側容器の間に設けられ、前記内側容器を保持する保持部材と、を備え、前記外側容器の筒状の外周壁は、弾性を有する、磁場測定装置を提供する。
【0007】
また、前記外側容器は、円錐台形状であり、前記外側容器の前記外周壁は、底部から上部へ向かって直径が大きくなるように傾斜していることとしてもよい。
【0008】
また、前記磁気検出部は、互いに直交する複数の軸方向の磁場を検出する複数の磁気センサを有し、前記磁場測定装置は、前記磁気検出部の前記一端側を支持し、かつ前記内側容器の上部開口を塞ぐ蓋部材を更に備え、前記蓋部材の上面には、前記複数の軸方向を確認する方向確認部が設けられていることとしてもよい。
【0009】
また、前記保持部材は、前記外側容器内において周方向に離隔し、かつ前記外側容器の内周面と前記内側容器の外周面とに摺動可能に接触している少なくとも3つの接触部材であることとしてもよい。
【0010】
本発明の第2の態様においては、磁気検出部が浸漬された冷却材を収容する内側容器と、前記内側容器を保持部材を介して収容する外側容器とを備える磁場測定装置を、地面の穴に外周が土で囲まれるように設置する設置ステップと、前記磁場測定装置の前記外側容器に外力を加えて、前記外側容器の弾性を有する筒状の外周壁を変形させる変形ステップと、前記外周壁が変形して前記土との間に隙間が生じた後に、前記磁場測定装置を引き抜く引き抜きステップと、を有する、磁場測定装置の回収方法を提供する。
【0011】
また、前記変形ステップにおいては、前記外側容器の上部を半径方向に貫通している軸部材を回動させて、前記外周壁を変形させ、前記引き抜きステップにおいては、前記軸部材を更に回動させながら前記外側容器を引き上げることで、前記磁場測定装置を引き抜くこととしてもよい。
【0012】
また、前記変形ステップにおいては、前記外側容器の上部に巻回されたロープを引くことで、前記外周壁を変形させ、前記引き抜きステップにおいては、前記ロープを更に引きながら前記外側容器を引き上げることで、前記磁場測定装置を引き抜くこととしてもよい。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、設置穴に設置された磁場測定装置を容易かつ適切に引き抜けるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の第1の実施形態に係る磁場測定装置1の構成を説明するための模式図である。
図2図1のA-A矢視図である。
図3】磁気検出部10の構成を説明するための模式図である。
図4】磁場測定装置1の設置例を説明するための模式図である。
図5】磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。
図6】外周壁31の変形状態を説明するための模式図である。
図7】磁場測定装置1の設置及び回収作業の流れを説明するためのフローチャートである。
図8】第2の実施形態に係る磁場測定装置1の構成を説明するための模式図である。
図9】外周壁131及び底部材135の接合構造を説明するための模式図である。
図10】突出部137、138の構成を説明するための模式図である。
図11】第2の実施形態に係る磁場測定装置1の設置例を説明するための模式図である。
図12】第3の実施形態に係る磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。
図13】第4の実施形態に係る磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
<第1の実施形態>
(磁場測定装置の構成)
本発明の第1の実施形態に係る磁場測定装置の構成について、図1図3を参照しながら説明する。
【0016】
図1は、第1の実施形態に係る磁場測定装置1の構成を説明するための模式図である。図2は、図1のA-A矢視図である。図3は、磁気検出部10の構成を説明するための模式図である。
【0017】
磁場測定装置1は、測定位置の地面に半埋設された状態で、磁場を測定する。具体的には、磁場測定装置1は、当該磁場測定装置1から離れて設けられた振動発生装置が発生させた磁場を測定する。磁場測定装置1は、複数の測定位置で磁場を測定する。例えば、磁場測定装置1は、一の測定位置における磁場の測定が終了すると、当該一の測定位置の地面から引き抜かれた後に別の測定位置の地面に半埋設されて更に磁場を測定する。磁場測定装置1は、図1に示すように、磁気検出部10と、内側容器20と、底部弾性部材25と、外側容器30と、保持部材40と、蓋部材50とを有する。
【0018】
磁気検出部10は、振動発生装置が発生させた磁場を検出する棒状のユニットである。磁気検出部10は、図1に示すように、磁場測定装置1の中央部に配置されている。磁気検出部10の軸方向の一端側は、蓋部材50によって支持されている。磁気検出部10は、図3に示すように、取り付け軸12と、複数の磁気センサ15、16、17とを有する。
【0019】
取り付け軸12は、磁気センサ15、16、17を取り付けるための軸である。取り付け軸12は、Z軸と平行に設けられている。取り付け軸12の軸方向の一端部12aは、蓋部材50に連結されている(図1参照)。取り付け軸12の軸方向の他端部12bは、内側容器20の底面21上に設けられた底部弾性部材25に接触している(図1参照)。
【0020】
磁気センサ15、16、17は、互いに直交する複数の軸方向の磁場を検出するセンサである。例えば、磁気センサ15は、X軸方向を向くように設けられ、X軸方向の磁場を検出する。磁気センサ16は、Y軸方向を向くように設けられ、Y軸方向の磁場を検出する。磁気センサ17は、Z軸方向を向くように設けられ、Z軸方向の磁場を検出する。磁気センサ15、16、17は、磁気検出部10の軸方向において異なる位置に取り付けられている。
【0021】
磁気センサ15、16、17は、ここでは超伝導量子干渉計素子(SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)とも呼ぶ)を含む。SQUIDは、高い感度と広い観測帯域により多くの情報を得ることができる。磁気センサ15、16、17は、SQUIDが搭載された配線基板を有し、当該配線基板が取り付け軸12に取り付けられている。
【0022】
内側容器20は、図1に示すように、磁気検出部10の他端側が浸漬されている冷却材Cを収容する。内側容器20は、例えばガラス製であり、有底筒状に形成されている。内側容器20は、断熱容器である。内側容器20内の冷却材は、例えば液体窒素や液体ヘリウムである。冷却材Cは、磁気検出部10が正常に動作するために、磁気検出部10の磁気センサ15、16、17を冷却する。特に、SQUIDは、低温でないと動作しないため、冷却材Cで冷却する必要がある。このため、内側容器20内の冷却材Cの液面は、磁気センサ15、16、17よりも上方に位置する。
【0023】
底部弾性部材25は、図1に示すように、内側容器20の底面21の中央に設けられている。底部弾性部材25は、磁気検出部10の取り付け軸12の他端部12bと接触している。底部弾性部材25は、弾性を有しており、磁気検出部10の振動を減衰させる。底部弾性部材25は、例えば発泡体である。一例として、底部弾性部材25は、メラミン樹脂から成る。
【0024】
外側容器30は、図1に示すように、内側容器20を収容する容器である。外側容器30は、有底筒状に形成されている。外側容器30は、内側容器20に接触しておらず、外側容器30の内周面と内側容器20の外周面の間に空間がある。外側容器30は、磁場の計測への影響を防ぐため、ポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの樹脂のような、非導電性で、かつ非磁性の素材からなる。一例として、外側容器30は、射出成型されたポリプロピレン樹脂の成形体である。外側容器30の肉厚は小さく、例えば肉厚の大きさは2mmである。
【0025】
外側容器30は、弾性を有する。このため、外側容器30に外力が作用すると、外側容器30が変形することになる。なお、外側容器30の全体が弾性を有しなくてもよく、少なくとも外側容器30の外周壁31が弾性を有していてもよい。これにより、外周壁31に外力が作用すると、外周壁31が変形する。
【0026】
外側容器30は、内側容器20とは異なり、ここでは円錐台形状である。外側容器30の外周壁は、底部から上部へ向かって直径が大きくなるように傾斜している。すなわち、外側容器30は、バケツ形状となっている。
【0027】
外側容器30の外周壁31の上部には、図1に示すように、曲げ部32が設けられている。曲げ部32は、外側容器30の外周壁31の上端から折り返すように曲げられている。曲げ部32は、外力を受けた外側容器30が過大に変形することを抑制する機能を有する。また、曲げ部32は、作業者が把持できる大きさに形成されている。すなわち、曲げ部32は、把持部としての機能も有する。
【0028】
また、外側容器30の外周壁31の曲げ部32の下方には、図1に示すように、貫通穴33が形成されている。貫通穴33は、外側容器30の半径方向の同一線上に2箇所設けられている。後述する引き抜き用棒90(図5)が、貫通穴33を挿通する。
【0029】
保持部材40は、図1に示すように、内側容器20と外側容器30の間に設けられており、外側容器30に収容された内側容器20を保持する。具体的には、保持部材40は、内側容器20の外周面及び下面に接触して、内側容器20を保持する。保持部材40は、ここでは図2に示すように3つ設けられており、外側容器30において周方向に所定間隔で離隔している。3つの保持部材40は、同様な形状である。3つの保持部材40が内側容器20を協働して挟持することで、内側容器20が外側容器30内で保持される。保持部材40は、それぞれ樹脂の成形体である。一例として、保持部材40は、柔らかく軽量な発砲スチレンから成る。これにより、磁場測定装置1を軽量化でき、磁場測定装置1を移動させやすくなる。
【0030】
3つの保持部材40は、それぞれ、外側容器30の内周面30aと内側容器20の外周面20aとに接触している接触部材である。また、3つの保持部材40は、外側容器30の内周面30aと内側容器20の外周面20aに固定されておらず、内周面30a及び外周面20aに摺動可能に接触している。これにより、例えば外側容器30が変形した際に、保持部材40が外側容器30の変形に追従しやすくなる。
【0031】
なお、上記では、保持部材40が内側容器20の外周面20a及び下面に接触して、内側容器20を保持していることとしたが、これに限定されない。例えば、保持部材40が、内側容器20の外周面20aのみに接触して、内側容器20を保持してもよい。また、上記では、3つの保持部材40が周方向に離隔していることとしたが、これに限定されず、例えば、4つの保持部材40が周方向に離隔していてもよい。
【0032】
蓋部材50は、図1に示すように、内側容器20の上部開口を塞いでいる栓である。また、蓋部材50は、磁気検出部10の一端側を支持する機能を有する。蓋部材50は、樹脂製である。蓋部材50は、ここでは、底面側の直径が上面側の直径よりも小さい円錐台形状となっている。蓋部材50は、図2に示すように、嵌合穴部52と、注入孔54と、放出孔56と、方向確認部60とを有する。
【0033】
嵌合穴部52は、蓋部材50の中央に設けられており、磁気検出部10の取り付け軸12と嵌合する穴部である。例えば、嵌合穴部52は、取り付け軸12の一端部12a(図3参照)と嵌合している。一端部12aには、取り付け軸12の蓋部材50に対する位置決めをするためのキー溝13が形成されており、嵌合穴部52に形成された貫通穴は、当該キー溝13に対応する穴となっている。
【0034】
注入孔54及び放出孔56は、嵌合穴部52の周囲に設けられた貫通孔である。注入孔54は、内側容器20に冷却材を注入するための孔である。放出孔56は、内側容器20内で冷却材が気化したガス(例えば窒素ガス)を放出するための孔である。
【0035】
方向確認部60は、作業者が磁場測定装置1を設置する際に磁気検出部10のX、Y、Z軸方向の位置決めをするためのものである。方向確認部60は、蓋部材50の上面51に設けられている。例えば、作業者は、磁場測定装置1の設置の際に、方向確認部60を見ながら磁気検出部10の向きの調整を行う。方向確認部60は、図2に示すように、X軸確認部62と、Y軸確認部63と、Z軸確認部64とを含む。
【0036】
X軸確認部62は、例えば上面51に付された線であり、作業者は当該線の矢印を見ることでX軸方向の向きを調整できる。Y軸確認部63は、例えば上面51に付された線であり、作業者は当該線の形状を見ることでY軸方向の向きを調整できる。Z軸確認部64は、例えばZ軸方向に対する傾きを確認できる水準器である。作業者は、当該水準器の状態を見ることで、Z軸方向に対する傾きを調整できる。
【0037】
(磁場測定装置1の設置例)
上述した構成の磁場測定装置1は、所定の測定位置の設置穴に設置された状態で、振動発生装置が発生させた磁場を測定する。以下では、磁場測定装置1の設置例について、図4を参照しながら説明する。
【0038】
図4は、磁場測定装置1の設置例を説明するための模式図である。磁場測定装置1は、図4に示すように、外側容器30の上部が地面よりも上方に位置するように設置穴100に半埋設される。設置穴100は、磁場測定装置1の設置作業を考慮して、磁場測定装置1よりも大きく形成されている。設置穴100に磁場測定装置1が載置された後に、設置穴100と磁場測定装置1の間の空間が土で埋められる。これにより、磁場測定装置1の外側容器30が埋め土110と接している。
【0039】
磁場測定装置1が設置穴100に設置された際には、図4に示すように、磁場測定装置1の上部に、スペーサ70、弾性部材72及び押圧ベルト74が取り付けられる。
【0040】
スペーサ70は、軸状の間隔調整部材であり、蓋部材50の上面51に設けられている。スペーサ70は、棒状の磁気検出部10と同一軸線上に位置している。スペーサ70は、蓋部材50の中央に設けられた嵌合穴部52(図2)に嵌合していてもよい。また、スペーサ70には、半径方向に貫通している貫通穴71が設けられている。貫通穴71は、上下方向において外側容器30の貫通穴33とほぼ同じ位置になるように形成されている。貫通穴71は、例えば上下方向に沿った長穴である。これにより、後述する引き抜き用棒90(図5)が、外側容器30の貫通穴33とスペーサ70の貫通穴71とを挿通する。
【0041】
弾性部材72は、スペーサ70上に設けられている。弾性部材72は、例えばポリウレタンスポンジから成る。弾性部材72は、ここでは球状に形成されている。
【0042】
押圧ベルト74は、スペーサ70及び弾性部材72を介して、磁気検出部10を下方へ押圧する部材である。押圧ベルト74のベルト両端にはフック74aが設けられており、フック74aが外側容器30の曲げ部32に引っ掛けられている。また、押圧ベルト74のベルト中央は、弾性部材72に接しており、押圧力を伝達する。なお、磁気検出部10と押圧ベルト74の間に弾性部材72が介在することで、磁気検出部10が過大に押圧されることを抑制できる。
【0043】
設置穴100の周囲には、図4に示すように、防風部材80が設置される。防風部材80は、磁場測定装置1へ向かう風を防ぐ部材である。これにより、風によって磁場測定装置1が振動することを抑制できるので、振動に起因した磁気センサ15、16、17の検出時のノイズの発生を抑制できる。防風部材80は、磁場測定装置1の設置穴100から露出する部分(具体的には、外側容器30)を覆っている。防風部材80は、例えばシート状の部材であるが、これに限定されない。
【0044】
なお、図4には示していないが、磁気センサ15、16、17と外部の制御装置との間には、信号線が接続されている。これにより、磁気センサ15、16、17の検出結果が、信号線を介して制御装置に送信される。
【0045】
図4に設置された磁場測定装置1は、次の測定位置で磁場を測定するために、設置穴100から引き抜かれる。本実施形態では、弾性を有する外側容器30に外力を作用して外周壁31を変形させることで、磁場測定装置1を設置穴100から容易に引き抜くことが可能となっている。
【0046】
図5は、磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。本実施形態では、防風部材80(図4)を取り除いた後に、軸部材である引き抜き用棒90を用いて磁場測定装置1を設置穴100から引き抜く。引き抜き用棒90は、図5に示すように、外側容器30の貫通穴33と、スペーサ70の貫通穴71とを挿通している。すなわち、引き抜き用棒90は、外側容器30の上部を半径方向に貫通している。
【0047】
貫通穴33及び貫通穴71を挿通した状態の引き抜き用棒90の軸方向の両側の端部は、半径方向において貫通穴33よりも外方に位置している。そして、引き抜き用棒90は、両端部を把持する作業者によって、回動可能となっている。作業者が引き抜き用棒90を回動する際には、外側容器30、スペーサ70も同時に回動する。また、スペーサ70の回動に連動して、蓋部材50を介して磁気検出部10も回動する。そして、引き抜き用棒90が回動する際に、引き抜き用棒90から外周壁31に外力が作用して、筒状の外周壁31が変形する。
【0048】
図6は、外周壁31の変形状態を説明するための模式図である。図6には、説明の便宜上、図5の部分Bに相当する箇所が示されている。ここでは、外周壁31に外力が作用する前は、図6(a)に示すように、外周壁31が周囲の埋め土110(例えば、粘土質を有する土)と密着している。この状態で、引き抜き用棒90(図5)は、回動する際に、外周壁31の貫通穴33(図5)の縁に接触して、外力(回転力)を外周壁31に伝達させる。弾性を有する外周壁31は、引き抜き用棒90からの外力を受けて変形することになる。例えば、外周壁31は、外力を受けてねじれる。
【0049】
外周壁31が変形することで、図6(b)に示すように、外周壁31が埋め土110と密着していた密着状態が解消される。具体的には、外周壁31が、埋め土110に対してずれて埋め土110との間に隙間Sが生じる。特に、埋め土110が粘土質の土であるため摩擦係数が大きい場合でも、引き抜き用棒90の両端部を持って回動させる際には大きなトルクとなるので、外周壁31が埋め土110に対してずれる。そして、隙間Sが生じた状態では外周壁31と埋め土110の間の摩擦係数も低下する(具体的には、静止摩擦から動摩擦に切り替わることで、摩擦係数が低下する)ので、その後は外側容器30を引き上げやすくなる。特に、上述したように外側容器30が円錐台形状であるため、外側容器30を容易に引き上げやすい。この結果、磁場測定装置1を設置穴100から引き抜きやすくなる。
【0050】
外側容器30は上述したように円錐台形状をしているため、引き抜き用棒90の両端を持って回動させながら外側容器30を少し引き上げれば、外周壁31の土との密着状態が解消される。密着状態が解消された後は、外側容器30が移動しやすいので、磁場測定装置1を引き抜く作業性が向上する。
【0051】
なお、上記では、引き抜き用棒90が、外側容器30を引き上げる際の把持部として機能することとしたが、これに限定されない。例えば、作業者は、外周壁31と埋め土110の間に隙間が生じた後は、外側容器30の曲げ部32を把持して外側容器30を引き上げてもよい。
【0052】
(磁場測定装置の設置及び回収作業の流れ)
作業者による磁場測定装置1の設置及び回収作業の具体的な流れについて、図7を参照しながら説明する。
【0053】
図7は、磁場測定装置1の設置及び回収作業の流れを説明するためのフローチャートである。以下では、作業者が、一の測定位置の設置穴100に磁場測定装置1を設置してから、測定後に磁場測定装置1を設置穴100から引き抜くまでの流れについて説明する。
【0054】
まず、作業者は、一の測定位置の設置穴100に磁場測定装置1を設置する(ステップS102)。設置穴100の穴は、予め磁場測定装置1よりも大きく掘られており、作業者は、図4に示すように設置穴100の底に磁場測定装置1を載置する。そして、作業者は、磁場測定装置1の外周が埋め土で囲まれるように設置穴100の穴に土を埋める。これにより、磁場測定装置1の外側容器30が埋め土110に接した状態となる。
【0055】
次に、作業者は、設置穴100の周囲に防風部材80を設置する(ステップS104)。例えば、作業者は、図4に示すように、設置穴100に半埋設された磁場測定装置1の露出部分を覆うように、防風部材80を設置する。
【0056】
次に、作業者は、設置穴100に設置された磁場測定装置1によって、振動発生装置が発生させた磁場を測定させる(ステップS106)。例えば、磁場測定装置1の磁気検出部10の磁気センサ15、16、17は、所定時間継続して、振動発生装置が発生させた磁場を測定する。
【0057】
磁場測定装置1による磁場の測定が完了すると、作業者は、まず防風部材80を取り除く(ステップS108)。これにより、磁場測定装置1(具体的には、外側容器30)の上部が、露出する。
【0058】
次に、作業者は、引き抜き用棒90を磁場測定装置1にセットする(ステップS110)。例えば、作業者は、外側容器30の外周壁31の貫通穴33と、スペーサ70の貫通穴71とに、引き抜き用棒90を挿通させる。これにより、図5に示すように、引き抜き用棒90は、外側容器30の上部を半径方向に貫通する。
【0059】
次に、作業者は、引き抜き用棒90の両端を持って引き抜き用棒90を回動させて、外側容器30の外周壁31を変形させる(ステップS112)。この際、作業者は、引き抜き用棒90の貫通穴71を挿通している部分を中心に、回動させる。引き抜き用棒90が、回動時に貫通穴33の縁に接触して外周壁31に外力を加えることで、弾性を有する外周壁31が変形する。外周壁31が変形することで、埋め土110と密着していた外周壁31が埋め土110からずれて、外周壁31と埋め土110の間に隙間Sが生じる(図6参照)。
【0060】
次に、作業者は、外周壁31と埋め土110の間に隙間Sが生じた状態で、磁場測定装置1を設置穴100から引き抜く(ステップS114)。すなわち、作業者は、外周壁31の周囲の埋め土110を取り除く作業を行わずに、磁場測定装置1を設置穴100から引き抜く。この際、作業者は、引き抜き用棒90を回動させながら外側容器30を引き上げることで、磁場測定装置1を設置穴100から引き抜いてもよい。これにより、円滑に磁場測定装置1を設置穴100から引き抜ける。
【0061】
その後、作業者は、引き抜いた磁場測定装置1を、次の測定位置の設置穴100に移動する。そして、作業者は、次の測定位置の設置穴100において、上述したステップS102~S114の作業を繰り返す。
【0062】
(第1の実施形態における効果)
第1の実施形態に係る磁場測定装置1は、磁気検出部10が浸漬されている冷却材Cを収容する内側容器20と、内側容器20を収容する外側容器30と、内側容器20と外側容器30の間に設けられ内側容器20を保持する保持部材40とを有する。そして、外側容器30の筒状の外周壁31は、弾性を有する。
【0063】
これにより、磁場測定装置1が設置穴100に半埋設された際に、外側容器30の外周壁31に外力を加えることで、弾性を有する外周壁31が変形する(具体的には、外周壁31がねじれる)。外周壁31は、変形することで、それまで密着していた埋め土110からずれて、埋め土110との間に隙間Sが生じる。隙間Sが生じると、縦長の外側容器30が移動しやすくなるので、作業者は大きな力を加えなくても外側容器30を引き上げやすくなり、作業性が向上する。特に、外側容器30が円錐台形状であるため、外側容器30を円滑に引き上げやすくなる。
また、設置穴100に埋め土110が残っている状態で磁場測定装置1を引き上げるため、埋め土110を取り除く作業を省くことができるので、作業性が向上する。さらに、内側容器20と外側容器30の間に設けられた保持部材40が内側容器20を保持することにより、外側容器30を引き上げる際の内側容器20内の冷却材Cの揺れが抑制されるので、冷却材Cが内側容器20外に漏れることを抑制できる。
【0064】
<第2の実施形態>
磁場測定装置1の第2の実施形態について、図8図10を参照しながら説明する。
【0065】
図8は、第2の実施形態に係る磁場測定装置1の構成を説明するための模式図である。第1の実施形態の外側容器30は、外周壁31が傾斜している円錐台形状(図1参照)であることとした。これに対して、第2の実施形態では、図8に示すように、外側容器130の外周壁131が傾斜しておらずZ軸方向に平行である。
【0066】
第2の実施形態の外側容器130は、図8に示すように、断面形状がU字状となるように形成されている。外側容器130は、外周壁131と、底部材135と、突出部137、138とを有する。
【0067】
外周壁131は、薄肉の円管によって形成されている。例えば、外周壁131は、塩化ビニル管である。外周壁131の上部には、貫通孔133が形成されている。貫通孔133には、引き抜き用棒90が挿通している。
【0068】
底部材135は、円柱状に形成されている。底部材135は、外周壁131の下部と接合している。
【0069】
図9は、外周壁131及び底部材135の接合構造を説明するための模式図である。底部材135の外周面135aには、図9に示すように接着層136が形成されている。接着層136は、例えば接着テープである。外周壁131は、接着層136を介して外周面135aに接合している。
【0070】
図10は、突出部137、138の構成を説明するための模式図である。突出部137、138は、底部材135の下面135b(図9)から下方に突出している。突出部137、138は、図10に示すように、円形状の底部材135の中心から半径方向に所定距離だけ離れて対称な位置に設けられている。突出部137、138は、それぞれ楔状に形成されており、斜面137a、138aを有する。斜面137a、138aは、図8に示すように対向するように形成されている。
【0071】
上記の突出部137、138を設けた場合には、引き抜き用棒90(図11)で外側容器130を回動させる際に、突出部137、138が抵抗となる。これにより、回動方向に対する抵抗力が増大するため、引き抜き用棒90の回動時の外周壁131のねじれが促進することで、外周壁131が埋め土110に対してずれやすくなる。
【0072】
第1の実施形態では、外側容器30と内側容器20の間に3つの保持部材40(図1参照)が周方向に離隔して設けられていることとした。これに対して、第2の実施形態では、保持部材40の代わりに、図8に示すように外側容器130と内側容器20の間に砂140が充填されている。
【0073】
砂140が充填されていることで、磁場測定装置1の密度が埋め土110(図11)の密度に近くなる。これにより、砂140が充填された磁場測定装置1が、磁場の測定中に浮き上がることを抑制できるので、測定精度が低下することを抑制できる。また、砂140が、風による外側容器30の振動を吸収することで、例えば風切り音に起因する測定ノイズを低減できる。
【0074】
また、第1の実施形態では、蓋部材50上にスペーサ70及び弾性部材72(図4参照)が設けられていた。これに対して、第2の実施形態では、図8に示すように蓋部材50上に弾性部材172のみが設けられており、弾性部材172は引き抜き用棒90によって下方に押圧されている。
【0075】
図11は、第2の実施形態に係る磁場測定装置1の設置例を説明するための模式図である。磁場測定装置1は、図11に示すように、外側容器130の上部が地面よりも上方に位置するように設置穴100に設置されている。具体的には、設置穴100に磁場測定装置1が載置された後に、設置穴100と磁場測定装置1の間に土が埋められる。すなわち、磁場測定装置1は、外側容器130が埋め土110に囲まれるように半埋設されている。
【0076】
第2の実施形態でも、第1の実施形態と同様に、磁場測定装置1が設置穴100から引き抜かれる。すなわち、作業者は、外側容器130の上部を貫通している引き抜き用棒90の両端を持って引き抜き用棒90を回動させて、外側容器130の外周壁131を変形させる。これにより、外周壁131が埋め土110からずれて埋め土110との間に隙間S(図6参照)が生じるため、外側容器130を引き上げやすくなる。この結果、磁場測定装置1を設置穴100から容易に引き抜ける。
【0077】
なお、第2の実施形態の外側容器130は、図8に示す形状に限定されない。例えば、外側容器130は、第1の実施形態の外側容器30と同様に、円錐台形状であることとしてもよい。
【0078】
<第3の実施形態>
磁場測定装置1の第3の実施形態について、図12を参照しながら説明する。
【0079】
図12は、第3の実施形態に係る磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。第3の実施形態の磁場測定装置1の構成自体は、第1の実施形態の磁場測定装置1(図1)と同様である。
【0080】
一方で、第3の実施形態の磁場測定装置1の設置状態及び引き抜き作業は、第1の実施形態と異なる。第1の実施形態では、磁場測定装置1の外側容器30が埋め土110に接していたのに対して、第3の実施形態では、磁場測定装置1を覆っている袋180が埋め土110に接している。また、第1の実施形態では、引き抜き用棒90によって外側容器30を引き上げていたのに対して、第3の実施形態では、図12に示すように、磁場測定装置1を覆っている袋180によって外側容器30を引き上げる。
【0081】
第3の実施形態では、図12に示すように、磁場測定装置1は、袋180に覆われた状態で設置穴100に設置されている。すなわち、磁場測定装置1が袋180に覆われた状態で設置穴100に載置された後に、設置穴100の袋180の周囲に土が埋められている。袋180は、例えば、麻の繊維を編んで作られた麻袋である。このため、袋180は、丈夫で、かつ摩擦に強い特性を有する。
【0082】
袋180の上部には、引き部182が連結されている。引き部182は、例えばロープであり、作業者が把持可能である。作業者は、外側容器30から離れた位置で、引き部182を持って袋180を引き上げることで、袋180に覆われた磁場測定装置1を設置穴100から引き抜く。そして、作業者は、袋180から磁場測定装置1を取り出して、次の測定位置に移動する。
【0083】
作業者は、例えば、引き部182を持って袋180を左右に揺らしながら袋180を引き上げてもよい。この場合には、袋180が左右に揺れることで、袋180と埋め土110の間に隙間S(図6参照)が生じやすくなり、袋180を引き上げやすくなる。
【0084】
第3の実施形態によれば、磁場測定装置1が袋180に覆われた状態で設置穴100に設置されていることで、作業者は、引き部182を持って袋180を引き上げることにより、磁場測定装置1を設置穴100から容易に引き抜ける。また、作業者は引き部182を持って磁場測定装置1から離れて作業を行うことで、作業者が腰をかがめる必要がないので、作業性が向上する。
【0085】
<第4の実施形態>
磁場測定装置1の第4の実施形態について、図13を参照しながら説明する。
【0086】
図13は、第4の実施形態に係る磁場測定装置1を引き抜く構成を説明するための模式図である。第1の実施形態では、外側容器30の外周壁31を変形させるために、外側容器30の上部を貫通している引き抜き用棒90を用いていた。これに対して、第4の実施形態では、引き抜き用棒90に代えて、巻きロープ190が用いられている。
【0087】
第4の実施形態では、図13に示すように、外側容器30の上部(例えば曲げ部32)に周方向に沿って巻きロープ190が巻かれている。すなわち、巻きロープ190は、外側容器30の外周壁31に接した状態で、外周壁31の周囲を1周している。
【0088】
巻きロープ190には、引き部192が連結されている。引き部192は、例えばロープであり、作業者が把持可能である。作業者は、外側容器30から離れた位置で、引き部192によって巻きロープ190を引っ張る。巻きロープ190が引っ張られることで、外周壁31に接している巻きロープ190から外周壁31に力が伝達され、外周壁31が変形する。外周壁31の変形により、外周壁31と埋め土110の間に隙間S(図6参照)が生じ、外周壁31に埋め土110が密着した状態が解消されるので、外側容器30が埋め土110に対して移動しやすくなる。
【0089】
作業者は、外周壁31と埋め土110の間に隙間Sが生じた状態で、引き部192によってロープ190を更に引きながら外側容器30を引き上げることで、磁場測定装置1を設置穴100から引き抜く。
【0090】
第4の実施形態によれば、外側容器30の外周壁31に巻回されている巻きロープ190を引っ張ることで、外周壁31に力が伝達されて外周壁31が変形して、外周壁31と埋め土110の間に隙間Sが生じる。これにより、第1の実施形態と同様に、磁場測定装置1を設置穴100から容易に引き抜ける。また、作業者は引き部192を持って磁場測定装置1から離れて作業を行うことで、作業者が腰をかがめる必要がないので、作業性が向上する。
【0091】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【0092】
1 磁場測定装置
10 磁場検出部
15、16、17 磁気センサ
20 内側容器
30 外側容器
31 外周壁
40 保持部材
50 蓋部材
60 方向確認部
90 引き抜き用棒
100 設置穴
C 冷却材
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