(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ハンマーの打撃力を、地盤調査用ロッドに伝達する地盤調査ロッド用ビット装置であって、
一端側に、前記電動ハンマーのツールホルダーに連結される連結部が形成されたビット本体と、
該ビット本体の他端側に軸線を中心としてフリー回転自在に取り付けられ、地盤調査用ロッドが連結可能なロッド連結部とを具備することを特徴とする地盤調査ロッド用ビット装置。
【請求項２】
前記ロッド連結部への打撃面となる、前記ビット本体の他端側の面が、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面に形成され、
該テーパー面と対向する前記ロッド連結部の一端側の面が、前記テーパー面を受ける逆テーパー面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の地盤調査ロッド用ビット装置。
【請求項３】
前記ビット本体は、
一端に前記電動ハンマーのツールホルダーに連結される連結部が形成された棒状体と、
該棒状体の下端が挿入される大径孔および該大径孔に引き続いて該大径孔よりも小径の小径孔が形成されると共に、前記棒状体の下端部が前記大径孔に挿入された状態で、貫通する第１の固定ピンにより前記棒状体の下端部に固定された第１の連結金具と、
小径部および該小径部よりも大径の大径部を有すると共に、該小径部が前記第１の連結金具の前記小径孔に挿入された状態で、前記第１の連結金具を貫通する第２の固定ピンにより前記第１の連結金具に固定された連結ピンとを具備し、
前記ロッド連結部は、
小径孔および該小径孔に引き続いて該小径孔よりも大径の大径孔が形成されると共に、該大径孔に雌ネジ部が形成された第２の連結金具と、
雄ネジ部により前記第２の連結金具の雌ネジ部に螺着され、下部に地盤調査用ロッドが螺着される雌ネジ部が形成された連結具とを具備し、
前記連結ピンは、小径部が前記第２の連結金具の小径孔を下方から貫通すると共に、前記第１の連結金具の小径孔に進入し、該位置で前記第２の固定ピンにより前記第１の連結金具に固定され、前記第２の連結金具が、前記連結ピンの前記大径部により抜け止めされて該連結ピン上で軸線を中心にフリー回転することを特徴とする請求項１または２記載の地盤調査ロッド用ビット装置。
【請求項４】
前記ロッド連結部への打撃面となる、前記第１連結金具の他端側の面が、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面に形成され、
該テーパー面と対向する前記第２連結金具の一端側の面が、前記テーパー面を受ける逆テーパー面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の地盤調査ロッド用ビット装置。
【請求項５】
前記第１の連結金具の外周面の、前記第１の固定ピンおよび第２の固定ピンに対応する位置に周溝がそれぞれ形成され、該周溝にそれぞれＯリングが装着されて、前記第１の固定ピンおよび第２の固定ピンの抜け止めがなされていることを特徴とする請求項３または４記載の地盤調査ロッド用ビット装置。
【請求項６】
ロッド下端にスクリューポイントを取り付け、スウェーデン式サウンディング（ＳＷＳ）試験の地盤調査を行う際、スクリューポイントが硬い地層に当たり地盤への貫入が停止した場合に、請求項１〜５いずれか１項記載の地盤調査ロッド用ビット装置を、前記ロッド連結部により前記ロッド先端に取り付けると共に、前記ビット本体の一端に電動ハンマーを取り付け、該電動ハンマーを作動させて前記ロッドに打撃力を付与して前記ロッドを地盤に貫入させることを特徴とする地盤調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は地盤調査ロッド用ビット装置およびこれを用いる地盤調査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
土質や地耐力など、地盤を調査するために、いわゆるスウェーデン式サウンディング（ＳＷＳ）試験（ＪＩＳ  Ａ  １２２１）が一般に広く行われている。
スウェーデン式サウンディング試験は、ロッドの下端にスクリューポイントを取り付け、ロッドに荷重と回転を掛けつつ、スクリューポイントを地中に貫入させ、所要貫入位置での荷重やロッドの回転数等から土地の地層構造を判定するものである。
【０００３】
図１１は、一般的な貫入試験機２０の説明図である。
ロッド１０の下端にいわゆるスクリューポイント１２を取り付ける。ロッド１０は、貫入試験機２０の昇降アーム１５に設けたチャック装置１４により保持する。昇降アーム１５は支持フレーム１６に昇降自在に取り付けられる。１８は、モータであり、チャック装置１４を介してロッド１０、したがってスクリューポイント１２を回転させられるようになっている。
【０００４】
貫入試験機２０を用いて地盤調査を次のようにして行う。
すなわち、昇降アーム１５に図示しない錘を順次載せて、スクリューポイント１２を取り付けたロッド１０の頭部に１ｋＮ（１００ｋｇ）までの荷重を加えて、ロッド１０がどれだけ地中に貫入するかを測定する。
貫入が止まった後、モータ１８（もしくは図示しないハンドル）により、ロッド１０に回転を加えてさらに地中にねじ込み、２５ｃｍねじ込むのに必要な回転数を測定する。この測定結果をもとに、所要の計算式により地盤の強度を測定するのである（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案公報第３１６６４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、貫入試験を行う際、ロッドの貫入深さが浅いにもかかわらず、ロッドが岩石等の硬いものに当たって、ロッドの貫入が停止する場合がある。この場合には、正確な地盤調査が行えなくなる。そこで、従来このような場合、ハンマーによりロッドの上端を叩いて、強制的にロッドを貫入させるようにしている。
しかしながら、金属製のハンマーにより金属製のロッドを直接に打撃するものであるため、強烈な金属音が発生し、環境をひどく害するという課題がある。ハンマーでロッド上端を叩く場合、ロッド上端に打撃キャップを載せて、打撃キャップを介してハンマーで叩くのであるが、それでも強烈な打撃音が発生し、苦情を招いているのが現状である。
また、ハンマーでロッド上端を叩くのは、作業上危険でもあるという課題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、騒音の発生を少なくでき、作業環境を向上できると共に、容易かつ安全に作業を行うことのできる地盤調査ロッド用ビット装置およびこれを用いる地盤調査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る地盤調査ロッド用ビット装置は、電動ハンマーの打撃力を、地盤調査用ロッドに伝達する地盤調査ロッド用ビット装置であって、一端側に、前記電動ハンマーのツールホルダーに連結される連結部が形成されたビット本体と、該ビット本体の他端側に軸線を中心としてフリー回転自在に取り付けられ、地盤調査用ロッドが連結可能なロッド連結部とを具備することを特徴とする。この場合に、前記ロッド連結部への打撃面となる、前記ビット本体の他端側の面を、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面に形成し、該テーパー面と対向する前記ロッド連結部の一端側の面を、前記テーパー面を受ける逆テーパー面に形成すると好適である。
【０００９】
また、前記ビット本体は、一端に前記電動ハンマーのツールホルダーに連結される連結部が形成された棒状体と、該棒状体の下端が挿入される大径孔および該大径孔に引き続いて該大径孔よりも小径の小径孔が形成されると共に、前記棒状体の下端部が前記大径孔に挿入された状態で、貫通する第１の固定ピンにより前記棒状体の下端部に固定された第１の連結金具と、小径部および該小径部よりも大径の大径部を有すると共に、該小径部が前記第１の連結金具の前記小径孔に挿入された状態で、前記第１の連結金具を貫通する第２の固定ピンにより前記第１の連結金具に固定された連結ピンとを具備し、前記ロッド連結部は、小径孔および該小径孔に引き続いて該小径孔よりも大径の大径孔が形成されると共に、該大径孔に雌ネジ部が形成された第２の連結金具と、雄ネジ部により前記第２の連結金具の雌ネジ部に螺着され、下部に地盤調査用ロッドが螺着される雌ネジ部が形成された連結具とを具備し、前記連結ピンは、小径部が前記第２の連結金具の小径孔を下方から貫通すると共に、前記第１の連結金具の小径孔に進入し、該位置で前記第２の固定ピンにより前記第１の連結金具に固定され、前記第２の連結金具が、前記連結ピンの前記大径部により抜け止めされて該連結ピン上で軸線を中心にフリー回転するようにすると好適である。またこの場合に、前記ロッド連結部への打撃面となる、前記第１連結金具の他端側の面を、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面に形成し、該テーパー面と対向する前記第２連結金具の一端側の面を、前記テーパー面を受ける逆テーパー面に形成すると好適である。
【００１０】
また、前記第１の連結金具の外周面の、前記第１の固定ピンおよび第２の固定ピンに対応する位置に周溝をそれぞれ形成し、該周溝にそれぞれＯリングを装着して、前記第１の固定ピンおよび第２の固定ピンの抜け止めをするようにするとよい。
【００１１】
また、本発明に係る地盤調査方法は、ロッド下端にスクリューポイントを取り付け、スウェーデン式サウンディング（ＳＷＳ）試験の地盤調査を行う際、スクリューポイントが硬い地層に当たり地盤への貫入が停止した場合に、上記いずれかの地盤調査ロッド用ビット装置を、前記ロッド連結部により前記ロッド先端に取り付けると共に、前記ビット本体の一端に電動ハンマーを取り付け、該電動ハンマーを作動させて前記ロッドに打撃力を付与して前記ロッドを地盤に貫入させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ロッドをハンマーで直接叩くのでなく、電動ハンマーによりビット装置を介してロッドに打撃力を付与するようにしている。電動ハンマーは、ケーシング内部に打撃機構が内蔵されていることから、その打撃音は、ハンマーで直接ロッドを叩くのに比して格段に小さくなり、騒音の発生を少なくでき、作業環境を向上できる。また、ハンマーでロッドを直接叩くのに比して、容易かつ安全に作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】地盤調査ロッド用ビット装置の一部切欠正面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】棒状体の正面図である。
【図４】第１の連結金具の一部切欠正面図である。
【図５】連結ピンの正面図である。
【図６】第２の連結金具の一部切欠正面図である。
【図７】連結具の正面図である。
【図８】他の実施形態における第１の連結金具の一部切欠正面図である。
【図９】他の実施形態における第２の連結金具の一部切欠正面図である。
【図１０】さらに他の実施形態におけるビット装置の一部切欠正面図である。
【図１１】一般的な貫入試験機２０の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図１は本実施の形態における地盤調査ロッド用ビット装置３０の一部切欠正面図、図２はその部分拡大図である。
本実施の形態に係る地盤調査ロッド用ビット装置３０は、公知の電動ハンマー３２のツールホルダー３３に取り付けられて、電動ハンマー３２の打撃力を、地盤調査用ロッド１０（図８）に伝達するようになっている。
【００１５】
電動ハンマー３２は公知の電動ハンマーを用いることができる。例えば、電動ハンマー３２は、ケーシング内部に設けられた、電動モーター、該電動モーターの回転軸に連携されたクランク機構、該クランク機構によって往復動されるピストン、空気室内の空気を介して、ピストンが往復動されることにより進退動する打撃子、該打撃子によって殴打される中間子、ビット等の工具をチャックするツールホルダー等から構成される（例えば特開平８−３１８３４２号公報）。ツールホルダーにチャックされた工具には、打撃子によって殴打される中間子を介して打撃子の打撃力が伝達され、例えばコンクリートのはつり作業などが行える。
【００１６】
本実施の形態に係る地盤調査ロッド用ビット装置３０は、図１に示されるように、一端において電動ハンマー３２のツールホルダー３３に連結されるビット本体３４と、該ビット本体３４の他端側に軸線を中心としてフリー回転自在に取り付けられ、地盤調査用ロッド１０が連結可能なロッド連結部３６とを具備する。
【００１７】
そして、ビット本体３４は、例えば次の構造をなす。
３８は棒状体であり、一端に電動ハンマー３２のツールホルダー３３に連結される連結部３７が形成されている。図３に棒状体３８を独立して示す。
また、４４は第１の連結金具であり、棒状体３８の下端が挿入される大径孔４０、および該大径孔４０に引き続いて形成され、該大径孔４０よりも小径の小径孔４１を有する。そして第１の連結金具４４は、棒状体３８の下端部が大径孔４０に挿入された状態で、貫通する第１の固定ピン４２により棒状体３８の下端部に固定されている。図４に第１の連結金具４４を独立して示す。
また、４７は連結ピンであり、小径部４５および該小径部４５よりも大径の大径部４６を有する。連結ピン４７は、小径部４５が第１の連結金具４４の小径孔４１に挿入された状態で、第１の連結金具４４を貫通する第２の固定ピン４８により前記第１の連結金具に固定されている。図５に連結ピン４７を独立して示す。
【００１８】
すなわち、第１の固定ピン４２は、第１の連結金具４４に設けられた貫通孔から、棒状体３８の下部に設けられた凹溝に圧入されることで、棒状体３８と第１の連結金具４４とを連結している。
また、第２の固定ピン４８は、第１の連結金具４４に設けられた貫通孔から、連結ピン４７の小径部４５に設けられた凹溝に圧入されることで、連結ピン４７と第１の連結金具４４とを連結している。
第１の連結金具４４の外周面の、第１の固定ピン４２および第２の固定ピン４８に対応する位置には周溝がそれぞれ形成され、該周溝にそれぞれＯリング５０、５１が装着されて、第１の固定ピン４２および第２の固定ピン４８の、第１の連結金具４４からの抜け止めがなされている。
【００１９】
次に、ロッド連結部３６は例えば次の構造をなしている。
５３は第２の連結金具である。第２の連結金具５３は、小径孔５４および該小径孔５４に引き続いて該小径孔５４よりも大径に形成された大径孔５５を有する。大径孔５５の下部は雌ネジ部５６に形成されている。図６に第２の連結金具を独立して示す。
また５８は連結具であり、上部に形成された雄ネジ部５９により第２の連結金具５３の雌ネジ部５６に螺着され、下部に地盤調査用ロッド１０が螺着される雌ネジ部６０が形成されている。図７に連結具５８を独立して示す。
【００２０】
連結ピン４７は、小径部４５が第２の連結金具５３の小径孔５４を下方から貫通すると共に、第１の連結金具４４の小径孔４１に進入し、該位置で前記のように第２の固定ピン４８により第１の連結金具４４に固定されている。これにより、第２の連結金具５３および連結具５８を含むロッド連結部３６が、連結ピン４７の大径部４６により抜け止めされた状態で、該連結ピン４７上で、ビット本体３４に対して軸線を中心にフリー回転できるようになっている。
【００２１】
本実施の形態の地盤調査ロッド用ビット装置３０は上記のように構成されている。
スウェーデン式サウンディング（ＳＷＳ）試験の地盤調査は前記のようにして行われる。その際、スクリューポイント１２が硬い地層に当たり地盤への貫入が停止した場合に、ロッド連結部３６の雌ネジ部６０にロッド１０先端に取り付けることにより、上記ビット装置３０をロッド１０に装着し、また、ビット本体３４の一端に電動ハンマー３２を取り付け、該電動ハンマー３２を作動させてロッド１０に打撃力を付与して、ロッド１０を地盤に強制的に貫入させるようにするのである。ロッド１０先端にはスクリューポイント１２が取り付けられていることから、スクリューポイント１２は回転しながら、硬い地層を破壊しながら、地中に貫入していく。その際、ロッド連結部３６は、ビット本体３４に対してフリー回転するから、スクリューポイント１２およびロッド１０の回転が妨げられない。
【００２２】
なお、電動ハンマー３２からの打撃力は、棒状体３８、第１の固定ピン４２、第１の連結金具４４、第２の連結金具５３、連結具５８を介してロッド１０に伝達される。また、連結ピン４７および連結具５８からもロッド１０に打撃力が伝達されるようにしてもよい。
【００２３】
本実施の形態では、ロッド１０をハンマーで直接叩くのでなく、電動ハンマー３２によりビット装置３０を介してロッド１０に打撃力を付与するようにしている。電動ハンマー３２は、ケーシング内部に打撃機構が内蔵されていることから、その打撃音は、ハンマーで直接ロッド１０を叩くのに比して格段に小さくなり、騒音の発生を少なくでき、作業環境を向上できる。また、ハンマーでロッドを直接叩くのに比して、容易かつ安全に作業を行うことができる。
【００２４】
上記実施の形態において、棒状体３８に、コンクリートはつり用のビットを加工してそのまま用いることができる。すなわち、コンクリートはつり用ビットの先端部を切断して除去し、この部位に、第１の連結金具４４や連結ピン４７等を用いて、ロッド連結部３６をビット本体３６に対して、フリー回転自在となるように取り付ければよい。この場合、棒状体３８のツールホルダー３３への連結部３７はコンクリートはつり用ビットのそれをそのまま用いることができて好都合である。
なお、ロッド連結部３６を、ビット本体３４に対してフリー回転させる構造は上記構造に限定されるものではない。
【００２５】
図８は第２の実施形態における第１の連結金具の一部切欠正面図、図９は第２の実施形態における第２の連結金具の一部切欠正面図である。
本実施形態において、前記実施の形態と同一の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
本実施の形態では、ロッド連結部３６への打撃面となる、ビット本体３４の他端側の面を、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面６２に形成し、該テーパー面６２と対向するロッド連結部３６の一端側の面を、テーパー面６２を受ける逆テーパー面６４に形成している点でのみ、前記実施の形態と相違している。
【００２６】
さらに詳細には、ロッド連結部３６における第２の連結金具５３への打撃面となる、ビット本体３４における第１の連結金具４４の他端側の面を、先端に向けて徐々に縮径するテーパー面６２に形成し、該テーパー面６２と対向する第２連結金具４４の一端側の面を、テーパー面６２を受ける逆テーパー面６４に形成していることを特徴とする。
【００２７】
このように、第１の連結金具４４と第２の連結金具５３の対向面をそれぞれテーパー面、逆テーパー面に形成することによって、電動ハンマー３２によって打撃を加えた際に、テーパー部６２が逆テーパー部６４に対して食い込み加減になり、跳ね上がり（ビット本体３４側のロッド連結部３６側からの跳ね上がり、あるいは浮き上がり）を防止でき、電動ハンマー３２からの打撃力をロッド連結部３６側に連続して良好に伝達できる。特に硬い地盤の場合、上記跳ね上がりが顕著となり、電動ハンマー３２からの打撃力を伝達しにくくなるが、上記のように構成することで、この跳ね上がりを防止できる。
【００２８】
図１０は、ビット装置３０のさらに他の実施の形態を示す。
本実施の形態では、前記実施の形態における第１の連結金具４４と第２の連結金具５３を一体に形成した連結金具６５を設けている。すなわち、電動ハンマー３２のツールホルダー３３に一端において連結される棒状体３８の他端（先端）に、連結金具６５を固定ピンにより固定し、該連結金具６５に、地盤調査用ロッド１０が螺着可能な雌ネジ部６０を形成している。
本実施の形態に係るビット装置３０の場合には、地盤調査用ロッド１０から貫入試験機２０を外し、直接に地盤調査用ロッド１０をハンマーにより打撃する場合に好適に用いることができる。
【００２９】
すなわち、貫入試験機２０を取り外したロッド１０に、本実施の形態に係るビット装置３０を取り付け（ロッド１０の雄ネジ部をビット装置３０の雌ネジ部６２に螺着し）、ビット装置３０に電動ハンマー３２を取り付け、電動ハンマー３２を作動させて、ロッド１０に打撃力を加えて、ロッド１０を強制的に地盤に貫入させるのである。本実施の形態の場合は、ロッド連結部側が棒状体３８に対して回転しないので、作業中、スクリューポイント１２が貫入する際の軸線周りの回転に合わせて、電動ハンマー３２側をロッド１０回りに徐々に回転させながら貫入作業を行う必要がある。
本実施の形態では、ビット装置３０を介して直接に電動ハンマー３２の打撃力をロッド１０に伝達できるので、硬い地盤の場合でも打撃力を良好にロッド１０に伝達でき、好適な貫入作業が行える。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ロッド、１２  スクリューポイント、１４  チャック装置、１５  昇降アーム、１６  支持フレーム、１８  モータ、２０  貫入試験機、３０  地盤調査ロッド用ビット装置、３２  電動ハンマー、３３  ツールホルダー、３４  ビット本体、３６  ロッド連結部、３７  連結部、３８  棒状体、４０  大径孔、４１  小径孔、４２  第１の固定ピン、４４  第１の連結金具、４５  小径部、４６  大径部、４７  連結ピン、４８  第２の固定ピン、５０  Ｏリング、５１  Ｏリング、５３  第２の連結金具、５４  小径孔、５５  大径孔、５６  雌ネジ部、５８  連結具、５９  雄ネジ部、６０  雌ネジ部、６２  テーパー面、６４  逆テーパー面、６５  連結金具
【要約】
【課題】騒音の発生を少なくでき、作業環境を向上できる地盤調査ロッド用ビット装置を提供する。
【解決手段】本実施の形態に係る地盤調査ロッド用ビット装置３０は、図１に示されるように、一端において電動ハンマー３２のツールホルダー３３に連結されるビット本体３４と、該ビット本体３４の他端側に軸線を中心としてフリー回転自在に取り付けられ、地盤調査用ロッド１０が連結可能なロッド連結部３６とを具備する。
【選択図】図１【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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