(57)【要約】【課題】工事現場などにおいて使用されている装置などを用いることができ、しかも、簡単かつ低コストに地盤改良体の形成状態を調べられる測定装置を提供する。【解決手段】軸方向に連結される複数本のロッド１１と、ロッド１１の先端側に取り付けられるスクリューポイント１２と、ロッド１１の後端側近傍に取り付けられる載置用クランプ１３や錘体１４などを備えてなるスウェーデン式サウンディング試験器１を利用する。測定装置２は、スクリューポイント１２と交換可能にロッド１１の先端側に取り付けられる雄ネジ部２１と、一定間隔毎に複数の電極体２２を備えた本体２０とを備える。そして、その電極体２２間の比抵抗によって地盤に形成された柱状コラム５の形成状態を測定する。また、測定装置２の本体２０の上部に斜めに切り欠いた凹部２３を形成し、この凹部２３から電極線２４を導出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に連結される複数本のロッドと、当該ロッドの先端側に着脱可能に取り付けられるスクリューポイントと、当該ロッドの後端側近傍に取り付けられる錘体とを備えてなるスウェーデン式サウンディング試験器を利用した地盤改良体の測定装置であって、
前記スクリューポイントと交換可能に前記ロッドの先端側に取り付けられる連結部と、軸方向に一定間隔毎に複数の電極体を備えた本体とを備え、当該本体に設けられた電極体間の比抵抗によって地盤に形成された改良体の形成状態を測定するようにした地盤改良体の測定装置。
【請求項２】
前記本体におけるロッドとの境界部分に凹部を形成し、当該凹部から電極体の電極線を導出した請求項１に記載の地盤改良体の改良装置。
【請求項３】
前記ロッドを地盤に対して垂直に貫入させる穴部を有するガイド部材を設けた請求項１に記載の地盤改良体の改良装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の中に形成された柱状コラムなどの地盤改良体を測定する測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、一般住宅などを建てる場合、あらかじめその基礎となる地盤の硬さを調べた上で、その地盤が軟らかい場合は、コンクリートで形成された柱状コラムを地盤内に形成してから建物を建てる。以下、この各工程における作業の方法やその際に使用される器具や装置について説明する。
【０００３】
まず、地盤調査を行う場合、例えば、スウェーデン式サウンディング試験器を用いて調査を行う。このスウェーデン式サウンディング試験器１は、図４に示すように、複数本のロッド１１と、そのロッド１１の先端に取り付けられるスクリューポイント１２と、このスクリューポイント１２を地盤に貫入させる際に使用される錘体１４と、スクリューポイント１２を地盤内で回転させるためのハンドル１５とを備えてなる。そして、この試験器を用いて検査する場合は、まず、ロッド１１の先端に取り付けたスクリューポイント１２を地面に対して垂直に立て、ロッド１１を２５ｃｍずつ貫入させていく。そして、スクリューポイント１２を２５ｃｍ貫入させるために必要となるハンドル１５の回転数を記録していき、規定の深度までスクリューポイント１２を貫入させて、その回転数の記録に基づいて地盤の固さを測定する。
【０００４】
そして、このような地盤調査に基づいて地盤の補強が必要であると判断された場合は、地盤に柱状コラムなどを形成して地盤を補強する。
【０００５】
この柱状コラムを形成する場合、図５に示すような撹拌掘削装置６が用いられる。この撹拌掘削装置６は、軸方向に沿って固化材スラリーを吐き出すための中空部を備えた掘削軸６１と、この掘削軸６１の下端側に取り付けられて地盤を掘削していく掘削翼６２と、その掘削翼６２とともに回転する撹拌翼６３と、この掘削翼６２や撹拌翼６３との間であって掘削軸６１に対して回転自由に取り付けられる共回り防止翼６４とを備えたものである。そして、この撹拌掘削装置６を用いて柱状コラムを形成する場合、掘削したい位置に掘削軸６１を立て、掘削軸６１を一方向に回転させながら掘削する。このとき、回転と同時に先端近傍に設けられた図示しない吐出口から固化材スラリーを吐き出していき、そして、所定の深度に達したら、掘削および固化材スラリーの吐き出しを停止して、今度は逆方向に回転させながら固化材スラリーと土とを混練して抜いていく。
【０００６】
ところで、このような柱状コラムを形成する際、コラム内に気泡や土塊が混入してしまうことがある。このため、従来では、柱状コラム内に気泡や土塊などが混入しているか否かを検査するための測定装置を用いるようにしていた。
【０００７】
この測定装置としては、例えば、特許文献１（図６）に示すように、柱状コラム内に挿入される１本の長いロッド７と、このロッド７の下端から上端までの外周面に配置した複数の電極体７１とを備えて構成されるものであり、これらの電極体７１間における通電状態に基づく比抵抗によって柱状コラムの形成状態を検査できるようにしたものである。
【０００８】
また、このような測定装置に関するものとして、特許文献２に示すようなものも提案されている。この測定装置は、図７に示すように、撹拌掘削装置６の掘削軸６１の先端に取り付けられるものであり、図７に示す掘削や撹拌が終了した後に、その先端に設けられた掘削翼６２や撹拌翼６３を取り外し、測定装置７２に付け替えて柱状コラム５の形成状態を検査できるようにしたものである。
【特許文献１】特開２０００−４６５１０号公報
【特許文献２】登録３９３１７９８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような測定装置において、図６に示すように、１本の長いロッドを用いる方法では、柱状コラムの下端から上端までの間に一定間隔毎に電極体を設けなければならないため、装置が大きくなり、コストが高くつく。また、保管や持ち運びも困難であり、また、想定される柱状コラムの最大長の長さに設定しておかなければならないといった問題もある。
【００１０】
これに対して、図７に示すような測定装置は、掘削軸の先端に取り付ける電極体数も少なくて済み、また、保管や持ち運びも簡単なものとなる。
【００１１】
しかしながら、図７に示す測定装置では、掘削翼などと交換して取り付けるものであるため、数十ｋｇもある掘削翼や撹拌翼を取り外しするという作業が加わる。しかも、掘削後には、掘削翼にスラリーが付着しているため、取り替え作業の際に、そのスラリーが衣服に付着してしまう可能性もある。また、掘削軸が太く構成されているため、柱状コラム内に貫入させたり引き抜いたりする際、気泡が発生する可能性も高い。さらには、重機を用いて測定装置を貫入させていくため、例えば、２５ｃｍ刻みで測定装置を貫入させていくためには、重機の操作に相当の熟練度を要するという問題もある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記課題に着目して、工事現場などにおいて使用されている装置などを用いることができ、しかも、簡単かつ低コストに地盤改良体の形成状態を調べられる測定装置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】
【００１３】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、軸方向に連結される複数本のロッドと、当該ロッドの先端側に着脱可能に取り付けられるスクリューポイントと、当該ロッドの後端側近傍に取り付けられる錘体とを備えてなるスウェーデン式サウンディング試験器を利用した地盤改良体の測定装置であって、前記スクリューポイントと交換可能にロッドの先端側に取り付けられる連結部と、一定間隔毎に複数の電極体を備えた本体とを備え、当該本体に設けられた電極体間の比抵抗によって地盤に形成された改良体の形成状態を測定するようにしたものである。
【００１４】
このようにすれば、工事現場で使用されるスウェーデン式サウンディング試験器のロッドなどを利用して地盤改良体の形成状態を測定することができるため、専用の長いロッドを特別に用意する必要がなくなり、低コストに装置を仕上げることができる。また、スクリューポイントに代わる部分だけを保管すればよいため、保管や運搬も用意になる。さらには、図７のように、掘削軸や撹拌翼などのような重量物を取り外す必要もなくなり、また、重機などを使用することなく手作業で所定ピッチ（例えば、２５ｃｍ）ごとに測定していくことができるようになる。
【００１５】
また、このような測定装置から電極線を導出する際、本体におけるロッドとの境界部分に凹部を形成し、この凹部から電極線を導出する。
【００１６】
このようにすれば、電極線を軸方向から斜めに導出することができるため、測定装置を貫入させる際に、電極線にかかる抵抗を減らすことができるようになる。また、仮に抵抗がかかった場合であっても、スウェーデン式サウンディング試験器で使用されている錘体を利用することができるため、貫入作業を楽にさせることができる。
【００１７】
さらに、このようなロッドを地盤改良体に貫入させていく際、ロッドを地盤に対して垂直に貫入させるための穴部を有するガイド部材を利用する。
【００１８】
すなわち、柱状コラムなどの改良体が固まるまでの間はスラリー状となっているため、斜め方向にロッドを貫入させてしまう危険性がある。しかしながら、ガイド部材を利用することで、中心に軸合わせした状態で垂直にロッドを貫入させていくことができる。
【発明の効果】
【００１９】
このように本発明によれば、軸方向に連結される複数本のロッドと、当該ロッドの先端側に着脱可能に取り付けられるスクリューポイントと、当該ロッドの後端側近傍に取り付けられる錘体とを備えてなるスウェーデン式サウンディング試験器を利用した地盤改良体の測定装置であって、前記スクリューポイントと交換可能にロッドの先端側に取り付けられる連結部と、一定間隔毎に複数の電極体を備えた本体とを備え、当該本体に設けられた電極体間の比抵抗によって地盤に形成された改良体の形成状態を測定するようにしたので、専用の特別な長いロッドを用意する必要がなくなり、低コストに装置を仕上げることができる。また、スクリューポイントに代わる部分だけを保管すればよいため、保管や運搬も容易になる。さらには、従来のように、掘削軸や撹拌翼などのような重量物を取り外す必要がなくなり、また、重機などを使用することなく、ロッドの外周面に形成された２５ｃｍピッチの目印に合わせて貫入して測定していくことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態におけるスウェーデン式サウンディング試験器１を利用した測定装置２を示したものであり、図２は、その測定装置２の拡大図を示したものである。また、図３は、この測定装置２の使用方法を示したものである。
【００２１】
この実施の形態における測定装置２は、スウェーデン式サウンディング試験器１のロッド１１の先端に取り付けられたスクリューポイント１２を取り外して使用できるようにしたもので、ロッド１１の下端側に取り付けられる連結部である雄ネジ部２１と、外周部分に設けられたリング状の電極体２２を有する本体２０とを備えて構成されるものである。
【００２２】
この測定装置２で使用されるスウェーデン式サウンディング試験器１は、図４に示すように、上下の軸方向に連結される複数本のロッド１１と、このロッド１１の下端部分に連結されるスクリューポイント１２と、このロッド１１の上端側に取り付けられ、上に錘体１４を載置させるための載置用クランプ１３と、このロッド１１を回転させるためのハンドル１５とを備えてなる。
【００２３】
このロッド１１は、上端側が雄ネジ、下端側が雌ネジに設定された金属棒で構成されるもので、通常の長さを１００ｃｍに設定し、最下端の１本のロッド１１だけを８０ｃｍに設定している。そして、最下側のロッド１１に連結されるスクリューポイント１２や測定装置２の長さを２０ｃｍに設定することで、最下点から次のロッド１１の連結部分までの長さを１００ｃｍに設定できるようにしている。また、このロッド１１の外周部分には、最下点から２５ｃｍピッチでリング状の切り込みを入れた目印１１０が設けられており、この目印１１０に沿って貫入深さを２５ｃｍピッチで特定できるようにしている。
【００２４】
一方、この最下側のロッド１１に連結されるスクリューポイント１２は、先端を尖らせた矢尻形状を有するものであって、ロッド１１の上端に取り付けられたハンドル１５を回転させることによって地盤にねじ込まれるような形状に構成されている。また、このスクリューポイント１２の上端側には、ロッド１１の雌ネジに螺着される雄ネジ部２１を設けており、この雄ネジ部２１をロッド１１の下端にねじ込むことによって連結させる。
【００２５】
一方、このロッド１１に取り付けられる載置用クランプ１３は、ロッド１１の上端から嵌め込むことによって所定位置に固定できるようにしたものであって、レバーを下方に下げることによってロッド１１の所定の位置に固定できるようにしたものである。そして、このように載置用クランプ１３を固定することによって、その上面に錘体１４を載置できるようにしている。この錘体１４は、外周面から中心部にかけた切り込みを設けたものであり、ロッド１１の側方から挿入できるようにしたものであって、５ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇなどの所定の重さを有する。そして、地盤調査の際には、１００ｋｇの錘体１４を載せてもロッド１１が沈まなくなった場合に、ハンドル１５を回転させて２５ｃｍ進むのに必要なハンドル１５の回転数を記録していく。
【００２６】
そして、このように構成されたスウェーデン式サウンディング試験器１において、測定装置２をスクリューポイント１２と交換可能に構成する。
【００２７】
この測定装置２は、ほぼロッド１１の外形寸法と同じ寸法に構成される円柱状の本体２０を有するもので、軸方向に沿った長さ寸法についてもスクリューポイント１２と同じ２０ｃｍに設定している。この測定装置２における本体２０の上部には、スクリューポイント１２と同じ雄ネジ部２１を設けており、この雄ネジ部２１をロッド１１の雌ネジに螺着させることでロッド１１に連結できるようにしている。なお、この測定装置２の本体２０は、貫入時や引き抜き時に破損しない程度の強度や剛性、耐久性を有しており、しかも、最下点の部分を尖状に構成することで、貫入時におけるスラリーからの抵抗を減少させるようにしている。
【００２８】
この本体２０の外周面には、リング状の電極体２２が１〜２ｃｍの間隔を空けて４つ設けられている。この電極体２２は、最上部および最下部の電極体２２に電流を印加し、内側の２つの電極体２２で電位を測定することで土中の比抵抗を測定する。この電極体２２の電極線２４は、ロッド１１との接触面に斜めの切り込みを設け、この切り込みによって形成された凹部２３から導出する。すなわち、この電極線２４を本体２０の側方から垂直に導出すると、貫入時や引き抜き時に抵抗が加わり、また、スラリーに気泡が発生してしまう可能性がある。そこで、貫入時や引き抜き時に抵抗を生ずることなく、しかも気泡を発生させないようにするために、斜めの切り込みを設け、そこから斜め上方に電極線２４を導出するようにする。なお、このように導出された電極線２４の残りの部分は、ロッド１１の外周部分にビニールテープ３などを用いて固定される。
【００２９】
次に、このように構成された測定装置２を使用して柱状コラム５の形成状態を測定する場合の作業方法について説明する。
【００３０】
まず、地盤に形成された柱状コラム５の形成状態を検査する場合、スウェーデン式サウンディング試験器１のロッド１１の先端に取り付けられたスクリューポイント１２を取り外し、その下端部分の雌ネジに測定装置２の雄ネジ部２１を螺着させる。そして、この螺着によって最下部のロッド１１との間に形成された凹部２３から斜め上方に電極線２４を導出し、残りの電極線２４をロッド１１の外周面にビニールテープ３などを用いてで固定する。
【００３１】
そして、このように測定装置２をロッド１１に取り付けた後、今度は、柱状コラム５の地表面側にロッド１１の外形寸法に合わせた穴部４１を有するガイド部材４を設置し、この穴部４１からロッド１１を鉛直方向に貫入させていく。ここで、ガイド部材４としては、角材にロッド１１の径に合わせた穴部４１を有するものなどを用いることができる。そして、このガイド部材４の穴部４１にロッド１１を挿入し、ロッド１１の外周面に設けられた２５ｃｍピッチの目印１１０を見ながら２５ｃｍずつ貫入させていく。そして、２５ｃｍ貫入させた時点で停止させ、その位置での比抵抗を測定する。以下、同様に、２５ｃｍずつ測定装置２を貫入させていき、柱状コラム５が形成されている所定の深さ位置まで測定していく。
【００３２】
なお、このとき、柱状コラム５の粘度や混練された土質などによって測定装置２を土中に貫入させることができなくなる場合がある。このような場合、載置用クランプ１３の上に所定の錘体１４を載置させ、この錘体１４の荷重とハンドル１５による回転動作によって測定装置２を柱状コラム５内に貫入させていく。
【００３３】
このように上記実施の形態によれば、スウェーデン式サウンディング試験器１のスクリューポイント１２と交換可能に測定装置２を構成するようにしたので、新たに専用のロッド１１を購入する必要がなくなり、また、スクリューポイント１２に代わる部分だけを保管すればよいため、保管や運搬も用意になる。また、図７のように、掘削軸６１や撹拌翼などのような重量物を取り外す必要もなくなり、また、重機などを使用することなく手作業で所定ピッチ毎に測定していくことができるようになる。
【００３４】
また、このような測定装置２から電極線２４を導出する際、本体におけるロッド１１との境界部分に斜めの切り欠きを有する凹部２３を形成し、この凹部２３から電極線２４を導出するようにしたので、電極線２４を軸方向に沿って斜めに導出することができ、貫入時に、電極線２４にかかる抵抗を減らすことができる。また、測定装置２を引き抜く際には、ロッド１１の下端面が水平となっているため、凹部２３にスラリーが入り込むことがなくなり、電極線２４の引き出し部分からの水の侵入などを防止することができる。
【００３５】
さらには、このようなロッド１１を柱状コラム５に貫入させていく際、鉛直方向の穴部４１を有するガイド部材４を利用するようにしたので、柱状コラム５がスラリー状である場合であっても、ロッド１１を鉛直方向に貫入させていくことができるようになる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００３７】
例えば、上記実施の形態では、下端部分を尖状として本体２０を用いるようにしたが、この下端部分を従来のスクリューポイント１２と同様に螺旋状にしてもよい。
【００３８】
また、上記実施の形態では、斜めに切り欠いた凹部２３から電極線２４を導出するようにしているが、測定装置２の本体２０の外周面から斜め上方へ向くように電極線２４を導出させるようにしてもよい。
【００３９】
さらには、上記実施の形態では、ロッド１１の雄ネジ・雌ネジに対応させて、測定装置２の上端部分を雄ネジに設定しているが、これらについては適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施の形態を示すスウェーデン式サウンディング試験器を用いた測定装置
【図２】同形態における測定装置の拡大図
【図３】同形態における測定方法を示す図
【図４】従来のスウェーデン式サウンディング試験器を示す図
【図５】従来の撹拌掘削装置を示す図
【図６】従来の測定装置を示す図
【図７】従来の測定装置を示す図
【符号の説明】
【００４１】
１・・・スウェーデン式サウンディング試験器
２・・・測定装置
３・・・ビニールテープ
４・・・ガイド部材
５・・・柱状コラム
１１・・・ロッド
１１０・・・目印
１２・・・スクリューポイント
１３・・・載置用クランプ
１４・・・錘体
１５・・・ハンドル
２０・・・本体
２１・・・雄ネジ部
２２・・・電極体
２３・・・凹部
２４・・・電極線
４１・・・穴部
【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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