掘削
耕作者の掘削時の動き
浜辺を掘る犬。

掘削は、掘削とも呼ばれ、爪、手、手動ツール、重機などの器具を使用して、通常は地球の表面にある土、砂、岩などの固体表面から材料を除去するプロセスです。掘削は実際には2つのプロセスの組み合わせであり、1つは表面を破壊または切断することであり、2つ目はそこに見つかった材料を除去して再配置することです。[ 1 ]単純な掘削の状況では、これは1回の動作で達成され、掘削器具を使用して表面を破壊し、すぐに材料を穴または掘削されている他の構造物から投げ飛ばします。

多くの種類の動物が、穴を掘る行動の一環として、または地面の下で食べ物や水を探すために、穴を掘る行為を行っています。 [ 2 ]歴史的に、人間はこれらの両方の理由で、さらに農業や園芸、鉱業や採石中の鉱物、金属、その他の原材料の探索、建設の準備、要塞や灌漑の建設、考古学における発掘、古生物学や地質学における化石や岩石の探索、死者の 埋葬など、さまざまな理由で穴を掘る行為を行ってきました。

人間による掘削

掘っている男性を描いた 12 世紀のイラスト。

理由

ニュージーランドでカウリガムを掘る男性グループ

人間が穴や溝、その他の地下構造物を掘る理由は多岐にわたります。人間には、幼少期に見られるように、地面に穴を掘るという本能的な欲求があることが古くから観察されてきました。[ 3 ]

他の動物と同様に、人間は食料や水を得るために地面を掘ります。木で覆われた井戸は、新石器時代初期の線状土器文化の時代から知られています。例えば、紀元前5090年のキュックホーフェン（エルケレンツの郊外の中心地）や、紀元前5200年のオーストリアのシュレッツ（アスパルン・アン・デア・ザーヤの郊外の中心地）のエイトラなどが挙げられます。[ 4 ]人間は死者を埋葬する習慣において動物の中で独特です。意図的な埋葬、特に副葬品を伴う埋葬は、フィリップ・リーバーマンが示唆するように「日常生活を超えた死者への関心」を意味する可能性があるため、最も初期の宗教的慣習の形態の一つである可能性があります。 [ 5 ]証拠は、ネアンデルタール人が埋葬行為を実践し、故意に死者を埋葬した最初の人類種であり、石器や動物の骨と一緒に浅い墓に埋葬したことを示しています。[ 6 ] [ 7 ]イラクのシャニダール、イスラエルのケバラ洞窟、クロアチアのクラピナなどがその例です。しかしながら、一部の学者は、これらの遺体は世俗的な理由で処分された可能性があると主張しています。 [ 8 ]特に注目すべきは、死体を埋葬することで、死体の存在に関連する病気を防ぎ、腐肉食動物などの捕食動物が寄ってくるのを防ぐことができることです。

これまでに発見された、紛れもなく最古の人骨は10万年前に遡ります。イスラエルのカフゼーにあるスクル洞窟では、赤い黄土で染められた人骨が発見されました。この遺跡からは様々な副葬品が発見され、中にはイノシシの下顎骨を腕に抱えた人骨も含まれていました。[ 9 ]

人類の技術が進歩するにつれ、掘削は農業、鉱業、土木工事などに利用されるようになり、これらの目的に適した新しい技術やテクノロジーが開発されました。

借地坑

土取場で作業する掘削機。

建設・土木工学において、土取場（サンドボックスとも呼ばれる）とは、別の場所で使用するために材料（通常は土、砂利、または砂）を掘削した場所を指します。[ 10 ]土取場は多くの大規模建設現場の近くに見られます。例えば、高速道路の盛土を埋めるために土を掘削したり、レンガ製造用の粘土を掘削したり、コンクリート製造用の砂利を掘削したりすることがあります。

場合によっては、土取場が地下水で満たされ、レクリエーションエリアや持続可能な野生生物の生息地が形成されることがあります（その一例は、イングランド中部オックスフォード近郊のマートン・ボロー・ピットです。このピットは、近くのM40高速道路の建設資材を供給するために掘削されました）。また、土取場が埋め立てや廃棄物処理に利用される場合もあります。

ワイカトでは、砂利採取場が考古学的によく見られる。砂利を粘土質の表土と混ぜて排水性や砕けやすさを改善し、[ 11 ]マオリ族が熱帯の島々から持ち込んだクマラやタロイモの栽培に適した土壌を造成した場所である。[ 12 ]

アメリカ合衆国西部（特にロッキー山脈）では、地域によって「バローピット」と呼ばれる用語があります。この地名（「ボラーピット」と発音されることもあります）は、道路沿いの溝を指します。これらの溝は、道路を平坦にし、盛り土をするために掘削され、その後、道路の排水路として機能しました。[ 13 ]

掘削湖（湛水砂利採掘場とも呼ばれる）は人工湖であり、通常は建設資材用の砂利や砂の採掘、あるいはその他の露天掘り作業に由来する。多くの場合、掘削孔は法律で定められた土地復旧作業に従って造成される。掘削が地下水面より下まで達するため、湖は自然に形成される。稀ではあるが、特にレクリエーションエリアとして意図的に掘削湖が作られることもある。

ドイツとオーストリアでは、湖はほぼ常に釣りに利用されています。なぜなら、法律によりすべての表層水に漁場が設けられているためです。掘削湖の中には、水泳やその他のウォータースポーツ、特にボート、水上スキー、ウィンドサーフィンのためのビーチが整備されているところもあります。これらの利用を支援するため、広い駐車場、更衣室、飲食エリアも設置されています。アッテンボロー自然保護区の湖のように、掘削湖が自然保護区として機能する場合もあります。

ドイツのフュルステンフェルトブルック地区にある「若い」掘削湖のパノラマ。

掘削方法

庭に掘った穴の横をシャベルで掘ります。
岩だらけの地面を掘削するために使用されている建設機械。

人間は素手で砂や土を掘ることができますが、道具を使うと掘る作業はより容易になることが多いです。掘るための最も基本的な道具はシャベルです。[ 1 ]新石器時代以前は、大型動物の肩甲骨が粗末なシャベルとしてよく使われていました。[ 14 ]現代のシャベルは通常、金属製で、柄は木製です。掘る作業は切削作業であるため、特に掘る土に植物の根が含まれている場合は、シャベルを研ぐことで掘削作業が容易になります。[ 15 ]

歴史的に、建設、鉱業、採石業では、手作業によるシャベル作業（多くの場合、ピッキングと組み合わせて）が主な掘削手段であり、掘削プロジェクトでは多くの人が雇用されていました。産業革命後、蒸気ショベル、さらに油圧機器（バックホーやローダーなどの掘削機）による機械化が徐々にほとんどの手作業によるシャベル作業に取って代わりましたが、個々の住宅所有者は、家の周りの小規模なプロジェクトで手作業による掘削に従事する理由を今でもよく見つけています。[ 1 ]掘削方法が異なると、掘削の深さと力も異なり、地下のパイプラインや配線が露出したり損傷したりするリスクがあります。米国とカナダでは、住宅所有者と請負業者は、掘削前に公共事業体が運営するコールセンターに通知し、埋設の公共事業体やインフラにぶつからないようにする必要があります。[ 16 ]

土壌適合性

土（岩石およびレゴリス）材料の掘削可能性は、リッパー付きブルドーザー、バックホー、スクレーパー、その他の整地機械などの従来の掘削機械を用いて掘削（掘削）できる材料の尺度です。従来の掘削機械で掘削できない材料は、非リッピング性材料と呼ばれます。このような材料は通常、掘削を容易にするために事前発破、または打撃ハンマーやチゼルの使用が必要です。土材料の掘削可能性またはリッピング性は、通常、地球物理学者、工学地質学者、または地質工学技術者によって評価されます。

土（岩石）材料の破砕性は、従来の掘削機械で掘削できるかどうかの指標です。[ 17 ]材料は、破砕可能、破砕限界、破砕不可能に分類されます。材料の破砕性は、多くの場合、工学地質学者や地球物理学者が地震探査装置（屈折法参照）を用いて評価します。 [ 18 ] [ 19 ]破砕性調査には、地震探査トラバースの実施、エアパーカッション掘削装置によるボーリング掘削、ブルドーザーとリッパーまたはバックホーによるテストトレンチの掘削、地質図の作成などが含まれます。

陥没

掘削工事における陥没とは、溝の側面にある土塊が剥がれ落ち、穴の中に移動することであり、内部の作業員にとって危険となります。 [ 20 ] [ 21 ]陥没は、溝内での作業において最も大きなリスクと考えられています。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]陥没は、土壌への圧力、機器からの振動、過度の荷重などが組み合わさって発生する可能性があります。陥没の可能性を最小限に抑えるために、傾斜、支保工、遮蔽など、いくつかの対策が講じられています。[ 25 ]

掘削の種類

参考文献

  1. ^ a b cカール・ドレーアー、「正しい掘り方」、ポピュラーサイエンス（1957年3月）、179ページ。
  2. ^ Zen Faulkes、「掘削と穴掘りの形態学的適応」（2013年）、276-295ページ。
  3. ^ RAアーチャー、「原始人に類似した子供たちの自発的構築と原始的活動」、カール・M・ダレンバッハ、マディソン・ベントレー、エドウィン・ガリグス・ボーリング編、『アメリカ心理学ジャーナル』（1910年）、119ページ。
  4. ^ Tegel W, Elburg R, Hakelberg D, Stäuble H, Büntgen U (2012). 「初期新石器時代の井戸が世界最古の木造建築を明らかにする」. PLOS ONE . 7 (12) e51374. Bibcode : 2012PLoSO...751374T . doi : 10.1371/journal.pone.0051374 . PMC  3526582. PMID 23284685  .
  5. ^フィリップ・リーバーマン(1991). 『ユニークリー・ヒューマン』 マサチューセッツ州ケンブリッジ: ハーバード大学出版局. ISBN 0-674-92183-6。
  6. ^ウィルフォード、ジョン・ノーブル（2013年12月16日）「ネアンデルタール人と死者」ニューヨーク・タイムズ。2013年12月17日閲覧。
  7. ^クリス・スカーレ『人類の過去』
  8. ^ 「墓の中で進化：初期の埋葬地が人類の起源への手がかりを握る ― ネアンデルタール人の埋葬儀式の研究」 Findarticles.com、2001年12月15日。 2011年3月25日閲覧。
  9. ^リーバーマン、フィリップ (1993). 『ユニークリー・ヒューマン』 163ページ. ISBN 978-0-674-92183-2. 2011年3月25日閲覧。
  10. ^砂採取区域の監視プロトコル/計画の設計、Dredging News Online、2000年1月7日
  11. ^エレン・キャメロン、ロッド・クラフ（2019年8月）「ケンブリッジ、成長細胞C4構造図：予備的な考古学的評価」（PDF）。
  12. ^ 「リーミントン・ドメイン・マスタープラン案」（PDF）ワイパ地区議会2023年9月7日。
  13. ^キャシディ、フレデリック・ゴメス、ジョーン・ヒューストン・ホール（編）（2002年）『アメリカ地域英語辞典』マサチューセッツ州ケンブリッジ：ハーバード大学出版局。
  14. ^オックスフォード考古学コンサイス辞典、304ページ。
  15. ^ David Tracey、「穴を掘る方法」、 Urban Agriculture: Ideas and Designs for the New Food Revolution（2011年）、119ページ。
  16. ^ 「Call811 | 地下に何があるのか​​知ろう。掘る前に電話を」 811に電話する2022年7月28日閲覧。
  17. ^ W. Ed Wightman、Frank Jalinoos、Philip Sirles、Kanaan Hanna (2003). 「6.2.3 岩石の裂けやすさの判定」.道路関連問題への地球物理学的手法の応用. 連邦道路局、中央連邦土地道路部. pp.  318– 322.{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)（2009年9月17日アクセス）
  18. ^ F. MacGregor; R. Fell; GR Mostyn; G. Hocking & G. McNally (1994). 「岩石のリッパビリティの推定」. Quarterly Journal of Engineering Geology & Hydrogeology . 27 (2): 123– 144. doi : 10.1144/GSL.QJEGH.1994.027.P2.04 . S2CID 129440512 . 
  19. ^ DM McCann & PJ Fenning (1995). 「地震波速度測定によるリッパビリティと掘削条件の推定」.ロンドン地質学会, Engineering Geology Special Publications . 10 : 335–343 . doi : 10.1144/GSL.ENG.1995.010.01.29 . S2CID 129125257 . 
  20. ^ 「トレンチングと掘削に関するポリシー » 環境衛生と安全 » フロリダ大学」 www.ehs.ufl.edu . 2018年1月20日閲覧。
  21. ^カール・O・モーガン著『掘削作業の安全：OSHA遵守と傷害予防のためのガイド』政府機関、10ページ。
  22. ^ 「ブーントン社、溝の崩落で作業員2人が死亡した件で刑事責任を認める」 dailyrecord.com . 2018年1月20日閲覧。
  23. ^ 「アラバマ州の建設会社、溝掘り事故で罰金確定 - ビジネス保険」 businessinsurance.com 2018年1月20日閲覧。
  24. ^ 「トレンチングと掘削の安全性」 www.osha.gov 2018年1月20日閲覧。
  25. ^労働省、オンタリオ州政府、「掘削の危険性（ファクトシート）」 www.labour.gov.on.ca 。2018年1月20日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)
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