(57)【要約】      （修正有）【課題】ドレーン部材を埋設するケーシングの打設を行いながら、軟弱地盤中の磁性体の探査を行う。【解決手段】アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を軟弱地盤に埋設する際に、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、ドレーン部材２が内部に挿通された状態のケーシング４の組立体１１を、アンカ部材３を挿入端として、軟弱地盤に打設しながら、ケーシング４の先端部４ａが検出範囲内に位置されるように、ケーシング４内の先端部４ａの近傍に設けられ磁気センサ５により、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査することができ、作業性の向上を図ることができる。したがって、工期を短縮することができ、経済性に優れている。【選択図】図２
2010222937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟弱地盤中の水分を透過するドレーン部材と、
上記ドレーン部材の先端に連結されるアンカ部材と、
先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通され、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材に対して着脱可能なケーシングと、
上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、
上記ドレーン部材、上記アンカ部材及び上記ケーシングは、非磁性体であり、
先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通された状態の上記ケーシングの組立体を、上記アンカ部材を挿入端として、軟弱地盤に打設しながら、上記磁気センサにより、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査し、上記ケーシングの組立体が上記磁気センサとともに軟弱地盤に所定の深さまで打設された後に、上記ケーシングが、軟弱地盤中から引き抜かれ、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材から離脱される打設装置。
【請求項２】
更に、上記磁気センサの検出結果に基づき軟弱地盤中の磁性体の有無を判断する制御部を備え、
上記制御部は、軟弱地盤中に磁性体が存在すると判断したとき、上記ドレーン部材の打設動作を停止する請求項１記載の打設装置。
【請求項３】
軟弱地盤中の水分を透過するドレーン部材と、上記ドレーン部材の先端に連結されるアンカ部材と、先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通され、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材に対して着脱可能なケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ドレーン部材、上記アンカ部材及び上記ケーシングが、非磁性体で形成された打設装置を用いた打設方法において、
先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通された状態の上記ケーシングの組立体を、上記アンカ部材を挿入端として、軟弱地盤に打設するステップと、
上記磁気センサにより、上記ケーシングの組立体を軟弱地盤に打設しながら、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査するステップと、
上記ケーシングの組立体が軟弱地盤に所定の深さまで打設された後に、上記ケーシングを、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材を軟弱地盤中に残して軟弱地盤から引き抜くステップとを有する打設方法。
【請求項４】
先端側を挿入端側として軟弱地盤に所定の深さまで打設されるケーシングと、
上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、
上記ケーシングは、非磁性体であり、
上記ケーシングを、先端側を挿入端側として、軟弱地盤に打設しながら、上記磁気センサにより、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する探査装置。
【請求項５】
先端側を挿入端側として軟弱地盤に所定の深さまで打設されるケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ケーシングが、非磁性体で形成された探査装置を用いた探査方法において、
上記ケーシングを、先端側を挿入端側として、軟弱地盤に打設するステップと、
上記磁気センサにより、上記ケーシングを軟弱地盤に打設しながら、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査するステップとを有する探査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤を改良するために用いられるドレーン部材を埋設するケーシングを軟弱地盤に打設しながら、軟弱地盤中の危険物等の磁性体を探査する打設装置及び打設方法、並びに、探査装置及び探査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤中の水分や空気を排出することにより軟弱地盤を硬質地盤に改良する地盤改良方法として、大気圧工法がある。
【０００３】
具体的に、大気圧工法では、図１１に示すように、軟弱地盤１００中に鉛直に埋設されたドレーン部材２と、各ドレーン部材２の上端部２ｂをサンドマット３０内に埋め込み、これらを密封シート３３で覆う減圧機構１６とで構成される地盤改良装置を用いる。このような地盤改良装置を用いる大気圧工法は、密封シート３３内を減圧機構１６のポンプ３１で減圧することで、ドレーン部材２を介して透過された軟弱地盤１００中の水分等を減圧機構１６により排出して地盤を圧密する。
【０００４】
また、他の大気圧工法には、図１２に示すように、軟弱地盤１００中に鉛直に埋設されたドレーン部材２と、各ドレーン部材２の上端部２ｂを軟弱地盤１００上に設けた水平ドレーン部材３４に連結し、この水平ドレーン部材３４を排水管３５に連通し、サンドマット３６内に埋め込み、これらを密封シート３７で覆う減圧機構１６とで構成される地盤改良装置を用いるものがある。このような地盤改良装置を用いる大気圧工法は、密封シート３７内を減圧機構１６のポンプ３８で減圧することで、ドレーン部材２を介して透過された軟弱地盤１００中の水分等を減圧機構１６により排出して地盤を圧密する。
【０００５】
更に、更なる他の大気圧工法には、図１３に示すように、透水部２ｅと、この透水部２ｅの上端部に連結部２ｆを介して連結され、内部は通水性を有し、周面からの通気を遮断させた不透水部２ｇとを有するドレーン部材２と、ドレーン部材２の不透水部２ｇの上端部と集水管３９とを連結し、集水管３９と、ポンプに連結された排水管４１とを連結する減圧機構１６とで構成される地盤改良装置を用いるものがある。このような地盤改良装置を用いた大気圧工法は、排水管４１、集水管３９及びドレーン部材２の不透水部２ｇを通して真空ポンプ等の減圧機構１６の減圧手段４０で減圧することで、ドレーン部材２の透水部２ｅを介して透過された軟弱地盤１００中の水分等を減圧機構１６により排出して地盤を圧密する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ところで、上記何れの工法においても、ドレーン部材を、軟弱地盤中に所定の深さまで鉛直に埋設する必要がある。更に、ドレーン部材を、軟弱地盤中に複数本、例えば１ｍ間隔に埋設する必要がある。
【０００７】
このため、地域によっては、地盤中に存在する不発爆弾や地雷等の危険物が問題となる。更に、軟弱地盤においては、このような不発爆弾や地雷等の危険物の埋没深さが深く、磁気センサを探査者が手で持ち人力でセンサを移動させながら探査を行う、いわゆる水平探査では、探査できないおそれがある。
【０００８】
そこで、軟弱地盤においては、ボーリング機によって所定の深さまで探査孔を掘削し、この探査孔内に磁気センサを挿入して、不発爆弾や地雷等の危険物を探査する、いわゆる鉛直探査が行われている。
【０００９】
具体的に、この鉛直探査方法としては、まず、探査者が打設機を用いて、非磁性体ステンレス製のケーシングを、所定の深さ（例えば地表面から深さ１ｍ）まで打設する。そして、探査者は、このケーシング内に磁気センサを挿入し、ケーシングの周辺及び孔底から打設方向に対して所定の深さ（例えば孔底から深さ１ｍ、地表面から深さ２ｍ）の磁場の変化を検出して、不発爆弾や地雷等の危険物を探査する。
【００１０】
次いで、探査者は、所定の深さ（例えば地表面から深さ２ｍ）まで更にケーシングを打設する。そして、探査者は、ケーシング内に磁気センサを再び挿入し、ケーシングの周辺及び孔底から打設方向に対して所定の深さ（例えば孔底から深さ１ｍ、地表面から深さ３ｍ）の磁場の変化を検出して、不発爆弾や地雷等の危険物を探査する。
【００１１】
以後、探査者は、上述した探査孔の掘削と磁気センサによる検出とを、所定の深さ（例えば１ｍ）毎に複数回繰り返し、ドレーン部材を埋設するための所定の深さの探査孔の掘削と、所定の深さ毎の磁気検出を行う必要がある。
【００１２】
したがって、上述した鉛直探査方法では、所定の深さのケーシングを打設する毎に、ケーシング内に磁気センサを挿入して磁気探査を行う必要があり、磁気探査が煩雑になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、軟弱地盤を改良するために用いられるドレーン部材を埋設するケーシングを軟弱地盤に打設しながら、軟弱地盤中の磁性体の探査を行い、作業性の向上を図り、工期を短縮し、経済性に優れている打設装置及び打設方法、並びに、探査装置及び探査方法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】
【００１５】
本発明に係る打設装置は、軟弱地盤中の水分を透過するドレーン部材と、上記ドレーン部材の先端に連結されるアンカ部材と、先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通され、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材に対して着脱可能なケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ドレーン部材、上記アンカ部材及び上記ケーシングは、非磁性体であり、先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通された状態の上記ケーシングの組立体を、上記アンカ部材を挿入端として、軟弱地盤に打設しながら、上記磁気センサにより、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査し、上記ケーシングの組立体が上記磁気センサとともに軟弱地盤に所定の深さまで打設された後に、上記ケーシングが、軟弱地盤中から引き抜かれ、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材から離脱される。
【００１６】
また、本発明に係る打設方法は、軟弱地盤中の水分を透過するドレーン部材と、上記ドレーン部材の先端に連結されるアンカ部材と、先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通され、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材に対して着脱可能なケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ドレーン部材、上記アンカ部材及び上記ケーシングが、非磁性体で形成された打設装置を用いた打設方法において、先端において上記アンカ部材が露出されるとともに、上記ドレーン部材が内部に挿通された状態の上記ケーシングの組立体を、上記アンカ部材を挿入端として、軟弱地盤に打設するステップと、上記磁気センサにより、上記ケーシングの組立体を軟弱地盤に打設しながら、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査するステップと、上記ケーシングの組立体が軟弱地盤に所定の深さまで打設された後に、上記ケーシングを、上記アンカ部材が先端に連結されたドレーン部材を軟弱地盤中に残して軟弱地盤から引き抜くステップとを有する。
【００１７】
また、本発明に係る探査装置は、先端側を挿入端側として軟弱地盤に所定の深さまで打設されるケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ケーシングは、非磁性体であり、上記ケーシングを、先端側を挿入端側として、軟弱地盤に打設しながら、上記磁気センサにより、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する。
【００１８】
また、本発明に係る探査方法は、先端側を挿入端側として軟弱地盤に所定の深さまで打設されるケーシングと、上記ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるように、上記ケーシング内の先端の近傍に設けられ、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査する磁気センサとを備え、上記ケーシングが、非磁性体で形成された探査装置を用いた探査方法において、上記ケーシングを、先端側を挿入端側として、軟弱地盤に打設するステップと、上記磁気センサにより、上記ケーシングを軟弱地盤に打設しながら、上記ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る打設装置及び打設方法によれば、軟弱地盤を改良するために用いられるドレーン部材を埋設するケーシングを軟弱地盤に打設しながら、ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるようにケーシング内の先端部の近傍に設けられた磁気センサにより、ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査することができ、作業性の向上を図ることができる。したがって、工期を短縮することができ、経済性に優れている。
【００２０】
本発明に係る探査装置及び探査方法によれば、ケーシングを軟弱地盤に打設しながら、ケーシングの先端が検出範囲内に位置されるようにケーシング内の先端部の近傍に設けられた磁気センサにより、ケーシングの先端の周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤中の磁性体を探査することができ、容易に軟弱地盤中の磁性体を探査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が適用された打設装置の概略図である。
【図２】本発明が適用された打設装置であり、（Ａ）は縦断面図であり、（Ｂ）は横断面図である。
【図３】（Ａ）は、ドレーン部材の平面図であり、（Ｂ）は、ドレーン部材の透水部の斜視図である。
【図４】ドレーン部材がアンカ部材に連結された様子を示した斜視図である。
【図５】磁気センサの検出範囲を示した概略図である。
【図６】本発明が適用された打設装置を用いた打設作業及び地盤改良作業を説明するためのフローチャートである。
【図７】ドレーン部材の打設作業の様子を示した概略図である。
【図８】本発明が適用された探査装置の断面図である。
【図９】本発明が適用された探査装置を用いた探査作業を説明するためのフローチャートである。
【図１０】探査作業の様子を示した概略図である。
【図１１】減圧機構の概略を示した断面図である。
【図１２】減圧機構の概略を示した断面図である。
【図１３】減圧機構の概略を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明が適用された打設装置１及び打設方法について、図面を参照して説明する。
【００２３】
本発明が適用された打設装置１は、図１、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、軟弱地盤１００中の水分を透過するドレーン部材２と、このドレーン部材２の先端部２ａに連結されるアンカ部材３とを備える。
【００２４】
また、本発明が適用された打設装置１は、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、ドレーン部材２が内部４ｂに挿通され、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２に対して着脱可能なケーシング４と、ケーシング４の先端部４ａが検出範囲内に位置されるように、ケーシング４の内部４ｂの先端部４ａの近傍に設けられ、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査する磁気センサ５とを備える。
【００２５】
ドレーン部材２は、軟弱地盤１００中に埋設されるものであり、図３（Ａ）に示すように、軟弱地盤１００中の水分を透過する透水部２ｅと、この透水部２ｅの上端部に連結部２ｆを介して連結され、内部は通水性を有し、周面から通気を遮断させた不透水部２ｇとから構成されている。この際、ドレーン部材２は、透水部２ｅの下端部がドレーン部材２の一端部２ｃとなり、アンカ部材３と連結され、透水部２ｅの下端部が連結部２ｆと連結され、不透水部２ｇの下端部が連結部２ｆと連結され、不透水部２ｇの上端部がドレーン部材２の上端部２ｂとなり、後述する減圧機構１６と接続されている。なお、ドレーン部材２は、透水部２ｅと不透水部２ｇとを、直接連結するようにしてもよい。
【００２６】
ドレーン部材２の不透水部２ｇは、塩化ビニルなどの不透水材料により円環状に形成されている。不透水部２ｇは、下端部が軟弱地盤１００の地表面１０１から所定の深さに位置し、上端部が地表面１０１から所定の長さ臨まれるように配置される。
【００２７】
ドレーン部材２の透水部２ｅは、図３（Ｂ）に示すように、リールに巻き付けることができる程度の可撓性と形状保持性を有する芯材７と、芯材７を覆う透水性材料からなるフィルタ８とから構成されている。ドレーン部材２は、断面が略矩形で、フィルタ８と芯材７との隙間により形成される中空部を流入した水分が通水される。
【００２８】
ドレーン部材２の透水部２ｅの芯材７は、長手方向に多数の溝を有し、その溝が軟弱地盤１００中の水分の通水路９となる。芯材７は、運搬等の利便性を考慮してリールに巻き付けることができる程度の可撓性を有するとともに、軟弱地盤１００への打設後において十分な通水路９を確保するための形状保持性を有する、例えばプラスチック等の樹脂材料から形成される。芯材７は、例えば、塩化ビニル、ポリエチレンなどの材料から形成される。
【００２９】
なお、芯材７は、上述に限らず、運搬等の利便性を考慮した可撓性と通水路９となる中空部が確保できる形状保持性を有するものであれば、いかなる材質、形状からなるものであってもよい。また、芯材７は、上述に限らず、生分解性の樹脂材料で形成することにより、環境へ配慮したものとすることができる。
【００３０】
ドレーン部材２の透水部２ｅのフィルタ８は、透水性を有する材料から形成され、芯材７の外周を中空部を残して覆うように形成されている。フィルタ８は、例えば、ポリエステル製の不織布から形成され、軟弱地盤１００中の水分を中空部に透過させ、透過した水分を減圧手段３１により排出する。また、フィルタ８は、上述に限らず、生分解性の樹脂材料で形成することにより、環境へ配慮したものとすることができる。
【００３１】
アンカ部材３は、図４に示すように、本体部３ａと、この本体部３ａの一主面に形成され、ドレーン部材２の先端部２ａに連結される連結部３ｂとから構成されている。
【００３２】
アンカ部材３の本体部３ａは、ケーシング４が軟弱地盤１００に打設される際の挿入端となるものであり、例えば略矩形板状に形成され、軟弱地盤１００に打設できる程度の機械的強度を有するような厚さを有している。
【００３３】
ドレーン部材２の先端部２ａに連結される連結部３ｂは、本体部３ａの一主面に、略逆Ｕ字状に形成されている。この略逆Ｕ字状に形成された連結部３ｂは、ドレーン部材２の長手方向の幅よりやや大きな幅を有し、連結部３ｂと本体部３ａとの間に、ドレーン部材２が連結される連結口３ｃが形成されている。このような連結口３ｃを有するアンカ部材３は、ドレーン部材２の一端部２ｃが、連結口３ｃを挿通した後に折り返され、このドレーン部材２の一端部２ｃと連結部３ｂを挟んで対向するドレーン部材２に、ステイプラ等の締結部材１０で締結されることで、ドレーン部材２の先端部２ａと連結されている。
【００３４】
また、アンカ部材３は、後述する磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査する磁気センサ５の検出に影響を与えないように、非磁性体で形成されている。例えば、アンカ部材３は、非磁性ステンレス鋼で形成されている。
【００３５】
なお、本体部３ａは、上述に限らず、軟弱地盤１００に打設できる程度の機械的強度を有するような厚さを有するものであれば、如何なる形状のものでもよい。また、連結部３ｂは、上述に限らず、ドレーン部材２と連結することができるものであれば、如何なる形状であってもよい。更に、連結部３ｂとドレーン部材２とは、上述に限らず、連結することができれば、如何なる連結方法であってもよい。また、アンカ部材３は、磁気センサ５の検出に影響を与えないものであれば、如何なる非磁性体で形成されたものであってもよい。
【００３６】
ケーシング４は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、断面略円形状の筒状に形成されている。また、このように筒状に形成されたケーシング４は、先端部４ａが軟弱地盤１００の地表面１０１から所定の深さまで打設された際に、基端部４ｃが地表面１０１から所定の長さ臨むような全長を有する。
【００３７】
このようなケーシング４の先端部４ａは、打設中に軟弱地盤１００に対する抵抗を抑えるために、先端側に向かうにつれて次第に縮径されている。また、縮径された先端部４ａの断面は、アンカ部材３の本体部３ａの主面部より小さく設けられ、更に、アンカ部材３の連結部３ｂが挿入可能なように、アンカ部材３の連結部３ｂと略同形で、アンカ部材３の連結部３ｂよりやや大きな開口４ｄを有する。
【００３８】
このような形状に形成されたケーシング４には、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２が先端部４ａの開口４ｄから内部４ｂに挿通される。したがって、ケーシング４は、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２が先端部４ａの開口４ｄから内部４ｂに挿通された状態の組立体１１となる。このケーシング４の組立体１１が、アンカ部材３を挿入端として、軟弱地盤１００に打設される。
【００３９】
また、ケーシング４は、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２に対して、先端部４ａ側とは反対側の基端部４ｃ側に移動することで、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２から離脱することができる。すなわち、ケーシング４は、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２に対して着脱可能に設けられている。
【００４０】
したがって、ケーシング４の組立体１１は、軟弱地盤１００中に所定の深さまで打設された後に、ケーシング４を、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を軟弱地盤１００中に残して軟弱地盤１００から引き抜くことができる。
【００４１】
このようなケーシング４は、磁場の変化を検出して磁性体を探査する磁気センサ５の検出に影響を与えないように、非磁性体で形成されている。例えば、ケーシング４は、非磁性ステンレス鋼で形成されている。
【００４２】
なお、ケーシング４は、上述に限らず、ケーシング４の先端部４ａの外側にアンカ部材３が配置でき、ドレーン部材２を内部４ｂに挿通することができれば如何なる形状でもよい。また、ケーシング４は、上述に限らず、磁気センサ５の検出に影響を与えないものであれば、如何なる非磁性体で形成されたものであってもよい。
【００４３】
磁気センサ５は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ケーシング４内の先端部４ａの近傍に配設され、ケーシング４の打設動作による打設方向への移動に伴い、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査する。この磁気センサ５としては、例えば両コイル型磁気傾度計が用いられる。両コイル型磁気傾度計は、２個のコイルを一直線上に一定間隔離し、それぞれのコイルが検出した磁界の強さの差分により、磁場の変化を検出して磁性体を探査する。
【００４４】
このような磁気センサ５は、図５に示すように、磁気センサ５の水平方向と鉛直方向の所定の範囲において、磁場の変化を検出することができる。また、磁気センサ５は、ケーシング４の先端部４ａと、このケーシング４の先端部４ａからケーシング４の打設方向に所定の深さの軟弱地盤１００とが、検出範囲１２内に位置されるように、ケーシング４内の先端部４ａの近傍に配設されている。したがって、磁気センサ５は、ケーシング４の先端部４ａを含めたケーシング４の先端部４ａから打設方向に所定の深さの軟弱地盤１００の磁場の変化と、ケーシング４の半径方向の磁場の変化とを検出することができ、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出することができる。
【００４５】
このような磁気センサ５は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ケーシング４の内面に接着材等の固定部材１３により接着されて固定されている。また、磁気センサ５のケーブル１４は、ケーシング４の内部４ｂを挿通され、ケーシング４の先端部４ａとは反対側の基端部４ｃの開口４ｅより地表面１０１に露出され、地表面１０１上の例えば打設機６に設けられた後述する制御部１５に接続されている。そして、磁気センサ５は、ケーシング４の打設中に検出した磁場の変化の検出結果を、制御部１５に出力する。
【００４６】
なお、ケーシング４の内部４ｂに磁気センサ５を保持するブラケット等の保持部材を設け、磁気センサ５は、この保持部材に保持されるようにしてもよい。この際、この保持部材は、非磁性材料で形成され、例えば、非磁性ステンレス鋼で形成される。
【００４７】
ケーシング４の組立体１１を軟弱地盤１００に打設する打設機６は、図１に示すように、ケーシング４の組立体１１を支持する支持部６ａと、この支持部６ａに支持されたケーシング４の組立体１１を軟弱地盤１００に打設するとともに、ケーシング４を軟弱地盤１００中から引き抜く打設機構６ｂを有する本体部６ｃとから構成されている。この打設機６の打設機構６ｂは、例えばフリクションローラ方式により、ケーシング４の組立体１１の打設及びケーシング４の引き抜きを行う。
【００４８】
また、この打設機６には、磁気センサ５のケーブル１４を介して磁気センサ５で検出された検出結果が入力される制御部１５が設けられている。この制御部１５は、例えばコンピュータ等で構成され、打設機６の全体を制御する。また、制御部１５は、磁気センサ５で検出された検出結果を、例えば打設機６の本体部６ｃに設けられた告知部１５ａに告知する。このような告知部１５ａは、例えば表示装置及びスピーカ等からなる。なお、制御部１５及び告知部１５ａは、打設機６に設けられることに限定されるものではなく、打設機６と別に設けるようにしてもよい。
【００４９】
このような告知部１５ａに表示される検出結果は、ケーシング４の先端部４ａの周囲、特に、ケーシング４の先端部４ａから打設方向に所定の深さの軟弱地盤１００の磁場の変化を検出したものであるので、ケーシング４の先端部４ａから打設方向に所定の深さの軟弱地盤１００中の磁性体を検出することができる。したがって、ケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出した場合には、打設機構６ｂの駆動を停止し、ケーシング４の打設動作を磁性体の手前で停止することができる。
【００５０】
次に、打設装置１を用いた、ドレーン部材２を軟弱地盤１００へ埋設するためのケーシングの打設作業、及びこの打設作業により埋設されたドレーン部材２を用いた地盤改良作業について、図６を用いて説明をする。
【００５１】
ステップＳ１において、ドレーン部材２の透水部２ｅは、所定の打ち込み長さに切断され、ドレーン部材２の透水部２ｅの上端部となる一方の端部に連結部２ｆ及び不透水部２ｇが連結され、ドラム状のリール２ｄに巻き付けられる。
【００５２】
次いで、ステップＳ２において、ドラム状のリール２ｄに巻き付けられたドレーン部材２が、例えば打設機６の支持部６ａに設置され、ドラム状のリール２ｄよりドレーン部材２の透水部２ｅの下端部であるドレーン部材２の一端部２ｃが引き出される。そして、ドラム状のリール２ｄより引き出されたドレーン部材２の一端部２ｃは、ケーシング４の基端部４ｃの開口４ｅから挿入され、ケーシング４の内部４ｂを挿通されて、ケーシング４の先端部４ａの開口４ｄから露出される。そして、図４に示すように、ケーシング４の先端部４ａの開口４ｄから露出されたドレーン部材２の一端部２ｃは、アンカ部材３の連結口３ｃに挿通された後に折り返され、このドレーン部材２の一端部２ｃと連結部３ｂを挟んで対向されるドレーン部材２にステイプラ等の締結部材１０で締結される。したがって、ドレーン部材２の先端部２ａは、アンカ部材３と連結される。そして、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、アンカ部材３は、ケーシング４の先端部４ａにおいて露出されて配置される。したがって、ケーシング４は、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、ドレーン部材２が内部４ｂに挿通された状態の組立体１１となる。そして、ケーシング４の組立体１１は、図１及び図７（Ａ）に示すように、打設機６の支持部６ａに配置される。そして、打設機６は、所定の打設位置に移動される。
【００５３】
次に、ステップＳ３において、ケーシング４の組立体１１は、所定の打設位置で、打設機６により、図７（Ｂ）に示すように、アンカ部材３を挿入端として、軟弱地盤１００に打設される。この際、磁気センサ５は、ケーシング４の組立体１１の打設動作による打設方向への移動に伴い、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出し、ケーブル１４を介して検出結果を制御部１５に出力する。そして、制御部１５は、検出結果を、例えば打設機６の本体部６ｃに設けられた告知部１５ａに告知する。
【００５４】
次いで、ステップＳ４において、制御部１５は、検出結果に基づいて、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を判断する。制御部１５は、例えばケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化量が予め内部メモリに設定された閾値以上になったときに、ケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体が存在するものと判断する。制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、図７（Ｃ）に示すように、所定の深さまでケーシング４の組立体１１を打設し続け、ステップＳ５に進む。そして、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出した場合には、ステップＳ６に進み、ステップＳ６において、打設機構６ｂの駆動を停止し、ケーシング４の組立体１１の打設動作を磁性体の手前で停止する。そして、例えば検出された磁性体が作業者により危険物であると判断された場合には、作業者により除去作業等が行われる。この際、制御部１５は、危険物を除去する作業者が危険物の正確な位置を把握するために、フリクションローラの回転数やドレーン部材２が巻き付けられたドラム状のリール２ｄの回転数やドラム状のリール２ｄから引き出されたドレーン部材２の長さ等を検出して、除去する危険物の地表面１０１からの深さ等を検出し、告知部１５ａに告知するようにしてもよい。
【００５５】
次いで、ステップＳ５において、ケーシング４の組立体１１は、打設機６により、図７（Ｄ）に示すように、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を残してケーシング４が軟弱地盤１００中から引き抜かれる。そして、ケーシング４が打設されたために形成された穴が埋め戻しされる。これにより、図７（Ｅ）に示すように、ドレーン部材２は、アンカ部材３が連結された先端部２ａが軟弱地盤１００の地表面１０１から所定の深さに位置し、不透水部２ｇの上端部であるドレーン部材２の上端部２ｂが地表面１０１から所定の長さ臨むように埋設される。
【００５６】
次いで、ステップＳ２に戻り、新たなドレーン部材２が巻き付けられたドラム状のリール２ｄが、打設機６に設置され、新たなドラム状のリール２ｄよりドレーン部材２の一端部２ｃが引き出される。そして、ドラム状のリール２ｄより引き出されたドレーン部材２の一端部２ｃは、ケーシング４の先端部４ａの開口４ｄから露出される。そして、ケーシング４の先端部４ａの開口４ｄから露出されたドレーン部材２の一端部２ｃは、新たなアンカ部材３と連結される。そして、ドレーン部材２の先端部２ａに連結されたアンカ部材３は、ケーシング４の先端部４ａにおいて露出されて配置される。そして、ケーシング４は、再び、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、ドレーン部材２が内部４ｂに挿通された状態の組立体１１となる。そして、打設機６は、新たな打設位置に移動される。
【００５７】
そして、ステップＳ３において、磁気センサ５は、ケーシング４の組立体１１の打設動作による打設方向への移動に伴い、磁場の変化を検出する。そして、ステップＳ４において、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、所定の深さまでケーシング４の組立体１１を打設し続ける。そして、ステップＳ５において、ケーシング４の組立体１１は、打設機６により、ケーシング４が、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を残して軟弱地盤１００中から引き抜かれ、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を埋設する。
【００５８】
以後、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４及びステップＳ５の工程を順に繰り返し、所定本数まで、ドレーン部材２の埋設が行われる。そして、所定の本数のドレーン部材２が埋設されると、打設装置１を用いた、ドレーン部材２を軟弱地盤１００へ埋設するためのケーシングの打設作業は完了する。
【００５９】
次に、ステップＳ７において、打設装置１を用いて埋設された各ドレーン部材２には、図１３に示すように、減圧機構１６が接続される。この減圧機構１６は、まず、打設装置１を用いて埋設された各ドレーン部材２の不透水部２ｇの上端部であるドレーン部材２の上端部２ｂが、集水管３９と連結される。そして、集水管３９は、真空ポンプ等の減圧手段４０に連結された排水管４１と連結される。このようにして、減圧機構１６の接続作業が完了する。そして、このような減圧機構１６を埋設された各ドレーン部材２に接続することで、軟弱地盤１００は、排水管４１、集水管３９及びドレーン部材２の不透水部２ｇを通して真空ポンプ等の減圧手段４０で減圧されることで、ドレーン部材２の透水部２ｅを介して透過された軟弱地盤１００中の水分等が排水管４１より排出されて、地盤が圧密される。
【００６０】
以上のように本発明が適用された打設装置１及び打設方法は、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を軟弱地盤１００に埋設する際に、先端部４ａにおいてアンカ部材３が露出されるとともに、ドレーン部材２が内部に挿通された状態のケーシング４の組立体１１を、アンカ部材３を挿入端として、軟弱地盤１００に打設しながら、ケーシング４の先端部４ａが検出範囲１２内に位置されるように、ケーシング４内の先端部４ａの近傍に設けられ磁気センサ５により、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査することができ、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を埋設する工程と、軟弱地盤１００中の磁性体を探査する工程とを同時に行うことができ、作業性の向上を図ることができる。したがって、工期を短縮することができ、経済性に優れている。
【００６１】
また、本発明が適用された打設装置１は、ドレーン部材２、アンカ部材３及びケーシング４が非磁性体であり、磁気センサ５の検出に影響を与えるものではないので、正確に軟弱地盤１００中のケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出することができ、正確に軟弱地盤１００中の磁性体を探査することができる。
【００６２】
なお、ステップＳ４において、制御部１５が、ケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出した場合、例えば告知部１５ａのスピーカより警告音を放音したり、告知部１５ａの表示装置に警告文を表示したり、告知部１５ａの表示装置又は告知部１５ａに設けた発光手段を発光したり、若しくはこれらの組み合わせで、作業者に磁性体の存在を告知するようにしてもよい。
【００６３】
また、ステップＳ４において、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を作業者が判断するようにしてもよい。ステップＳ４において、ケーシング４の先端部４ａの周囲に、告知部１５ａに告知された検出結果に基づいて作業者が磁性体を検出した場合、ステップＳ６に進み、ステップＳ６において、打設機構６ｂの駆動を作業者が停止し、ケーシング４の組立体１１の打設動作を停止する。更に、作業者の見落としを防止するために、作業者及び制御部１５が、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を判断するようにしてもよい。
【００６４】
また、ドレーン部材２は、透水部２ｅと、不透水部２ｇとを有するものに限定されるものではなく、透水部２ｅのみからなるものを用いてもよい。このような透水部２ｅのみからなるドレーン部材２を用いる場合の減圧機構１６は、ステップＳ７において、図１１に示すように、打設装置１を用いて軟弱地盤１００中に埋設された各ドレーン部材２の上端部２ｂが、軟弱地盤１００上に敷設されたサンドマット３０内に埋め込まれる。この際、真空ポンプ等の減圧手段３１と連結された集水フィルタ３２もサンドマット３０内に埋設される。そして、サンドマット３０の表面が、密封シート３３で覆われる。このようにして、減圧機構１６の接続作業が完了する。このような減圧機構１６を埋設された各ドレーン部材２に接続することで、軟弱地盤１００は、密封シート３３内がサンドマット３０内に埋めた集水フィルタ３２を通して真空ポンプ等の減圧手段３１で減圧され、ドレーン部材２を介して透過された軟弱地盤１００中の水分等が減圧機構１６により排出されて、地盤の圧密が促進される。
【００６５】
また、透水部２ｅのみからなるドレーン部材２を用いる減圧機構１６は、上述したものに限定されるものではない。他の減圧機構１６としては、ステップＳ７において、図１２に示すように、打設装置１を用いて軟弱地盤１００中に埋設された各ドレーン部材２の上端部２ｂが、軟弱地盤１００上に設けられた水平ドレーン部材３４に連結され、この水平ドレーン部材３４を排水管３５に連通される。そして、各ドレーン部材２の上端部２ｂ及び水平ドレーン部材３４は、軟弱地盤１００上に敷設されたサンドマット３６内に埋め込まれる。そして、サンドマット３６の表面が、密封シート３７で覆われる。このようにして、減圧機構１６の接続作業が完了するようなものでもよい。このような減圧機構１６を埋設された各ドレーン部材２に接続することで、軟弱地盤１００は、密封シート３７内がサンドマット３６内に埋めた水平ドレーン部材３４を通して真空ポンプ等の減圧手段３８で減圧されることで、ドレーン部材２を介して透過された軟弱地盤１００中の水分等が排水管３５より排出されて、地盤が圧密される。
【００６６】
次に、本発明が適用された探査装置２０及び探査方法について、図面を参照して説明する。なお、上述した打設装置１と同様の構成を有するものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本発明が適用された探査装置２０は、図８に示すように、先端部４ａ側を挿入端側として軟弱地盤１００に所定の深さまで打設されるケーシング４と、ケーシング４の先端が検出範囲１２内に位置されるように、ケーシング４の内部４ｂの先端部４ａの近傍に設けられ、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査する磁気センサ５とを備える。
【００６８】
なお、探査装置２０は、上記打設装置１と、アンカ部材３が先端部２ａに連結されたドレーン部材２を設けない点が異なる。したがって、ケーシング４は、先端部４ａに開口４ｄを有していてもよいが、内部４ｂに土や水分等が入らないように、先端部４ａが先鋭に形成されているのが好ましく、更に、先端部４ａの開口４ｄを覆うようなキャップ部材を設けるようにしてもよい。
【００６９】
次に、探査装置２０を用いた探査方法について、図９を用いて説明をする。
【００７０】
ステップＳ１１において、ケーシング４は、図１及び図１０（Ａ）に示すように、打設機６の支持部６ａに配置される。そして、打設機６は、所定の打設位置に移動される。
【００７１】
次いで、ステップＳ１２において、ケーシング４は、所定の打設位置で、打設機６により、図１０（Ｂ）に示すように、先端部４ａ側を挿入端側として、軟弱地盤１００に打設される。この際、磁気センサ５は、ケーシング４の打設動作による打設方向への移動に伴い、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出し、ケーブル１４を介して検出結果を制御部１５に出力する。そして、制御部１５は、この検出結果を、例えば打設機６の本体部６ｃに設けられた告知部１５ａに告知する。
【００７２】
次いで、ステップＳ１３において、制御部１５が、検出結果に基づいて、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を判断する。制御部１５は、例えばケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化量が予め内部メモリに設定された閾値以上になったときに、ケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体が存在するものと判断する。そして、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、図１０（Ｃ）に示すように、所定の深さまでケーシング４を打設し続け、ステップＳ１４に進む。そして、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出した場合には、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１５において、打設機構６ｂの駆動を停止し、ケーシング４の打設動作を磁性体の手前で停止する。そして、例えば検出された磁性体が作業者により危険物であると判断された場合には、作業者により除去作業等が行われる。この際、制御部１５は、危険物を除去する作業者が危険物の正確な位置を把握するために、フリクションローラの回転数等を検出して、除去する危険物の地表面１０１からの深さ等を検出し、告知部１５ａに告知するようにしてもよい。
【００７３】
次いで、ステップＳ１４において、ケーシング４は、打設機６により、図１０（Ｄ）及び図１０（Ｅ）に示すように、軟弱地盤１００中から引き抜かれる。
【００７４】
次いで、ステップＳ１２に戻り、打設機６は、新たな打設位置に移動される。そして、ステップＳ１３において、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、所定の深さまでケーシング４を打設し続ける。以後、制御部１５がケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出するまでは、ステップＳ１２、ステップＳ１３及びステップＳ１４の工程を順に繰り返す。そして、全ての探査箇所において探査が行われると、探査装置２０を用いた軟弱地盤１００の探査作業は完了する。
【００７５】
以上のように本発明が適用された探査装置２０及び探査方法は、ケーシング４を、先端部４ａ側を挿入端側として、軟弱地盤１００に打設しながら、ケーシング４の先端部４ａが検出範囲内に位置されるように、ケーシング４内の先端部４ａの近傍に設けられた磁気センサ５により、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出して軟弱地盤１００中の磁性体を探査することができ、磁気センサ５を挿入するために軟弱地盤１００にケーシング４を打設する工程と、軟弱地盤１００中の磁性体を探査する工程とを同時に行うことができ、軟弱地盤１００中の磁性体の探査作業の作業性の向上を図ることができる。したがって、工期を短縮することができ、経済性に優れている。
【００７６】
また、本発明が適用された探査装置２０及び探査方法は、ケーシング４が非磁性体であり、磁気センサ５の検出に影響を与えるものではないので、正確に軟弱地盤１００中のケーシング４の先端部４ａの周囲の磁場の変化を検出することができ、正確に軟弱地盤１００中の磁性体を探査することができる。
【００７７】
なお、ステップＳ１３において、制御部１５が、ケーシング４の先端部４ａの周囲に磁性体を検出した場合、例えば告知部１５ａのスピーカより警告音を放音したり、告知部１５ａの表示装置に警告文を表示したり、告知部１５ａの表示装置又は告知部１５ａに設けた発光手段を発光したり、若しくはこれらの組み合わせで、作業者に磁性体の存在を告知するようにしてもよい。
【００７８】
また、ステップＳ１３において、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を作業者が判断するようにしてもよい。ステップＳ１３において、作業者がケーシング４の先端部４ａの周囲に、告知部１５ａに告知された検出結果に基づいて磁性体を検出した場合、ステップＳ１５に進み、ステップＳ１５において、打設機構６ｂの駆動を作業者が停止し、ケーシング４の組立体１１の打設動作を停止する。更に、作業者の見落としを防止するために、作業者及び制御部１５が、ケーシング４の先端部４ａの周囲の磁性体の有無を判断するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  打設装置、２  ドレーン部材、２ａ  先端部、２ｂ  上端部、２ｃ  一端部、２ｄ  リール、２ｅ  透水部、２ｆ  連結部、２ｇ  不透水部、３  アンカ部材、３ａ  本体部、３ｂ  連結部、３ｃ  連結口、４  ケーシング、４ａ  先端部、４ｂ  内部、４ｃ  基端部、４ｄ  開口、４ｅ  開口、５  磁気センサ、６  打設機、６ａ  支持部、６ｂ  打設機構、６ｃ  本体部、７  芯材、８  フィルタ、９  通水路、１０  締結部材、１１  組立体、１２  検出範囲、１３  固定部材、１４  ケーブル、１５  制御部、１５ａ  告知部、１６  減圧機構、２０  探査装置、３０  サンドマット、３１  減圧手段、３２  集水フィルタ、３３  密封シート、３４  水平ドレーン部材、３５  排水管、３６  サンドマット、３７  密封シート、３８  減圧手段、３９  集水管、４０  減圧手段、４１  排水管、１００  軟弱地盤、１０１  地表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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