(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が取り付けられたロッドと、必要に応じて当該ロッドに順次継ぎ足される延長用ロッドとを備える貫入ロッドであって、
前記ロッド及び延長用ロッドは、各連結部位にコネクタ部を有し、ロッドのコネクタ部は電極から延びる導線を接続するとともに、延長用ロッドの両端のコネクタ部は導線で接続し、これらコネクタ部を電気的に接続して前記電極の検出信号を伝送するように構成されていることを特徴とする貫入ロッド。
【請求項２】
前記ロッドあるいは延長用ロッドには、ロータリコネクタが接続されることを特徴とする請求項１に記載の貫入ロッド。
【請求項３】
前記延長用ロッドは、両端にねじ部を備える外管と、両端に前記コネクタ部を備える内管とによる二重構造を成し、延長用ロッドを連結する場合には、外管同士をねじ接続する一方、内管同士をコネクタ接続するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の貫入ロッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫入試験において、貫入抵抗と併せて、地中の含水量を測定するための貫入ロッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、貫入試験としては、標準貫入試験方法（ＪＩＳＡ１２１９）、オランダ式二重管コーン貫入試験方法（ＪＩＳＡ１２２０）、あるいはスェーデン式サウンディング試験方法（ＪＩＳＡ１２２１）が知られている。これら貫入試験は、何れも貫入ロッドを地中に貫入させてその貫入抵抗から地盤の硬度を判定するものである。
【０００３】
また、近年では、貫入試験に対する要望が、地盤硬度の判定に留まらず、地盤性状の判定にまで高まっている。そこで、特許文献１（特開２０００−７４７２４号公報）に示す地下水位計測装置がある。この地下水位計測装置は、先端に錐が取付けられた有孔管を有しており、当該有孔管には導線の先端に電極が取付けられた水位センサが挿入されている。また、有孔管の周囲には複数の円孔が穿設されており、当該有孔管を地中に貫入した際、円孔から水が流水し、有孔管内に貯留される。これを水位センサが検出することにより、地中の水位を測定するように構成されている。さらに、有孔管は順次継ぎ足して延長されるものであり、所望の深度における測定を可能に構成されている。この有孔管は標準貫入試験機に用いられ、貫入抵抗に加えて地中の水位も測定するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】日本工業規格Ａ１２１９（標準貫入試験方法）
【非特許文献２】日本工業規格Ａ１２２０（オランダ式二重管コーン貫入試験方法）
【非特許文献３】日本工業規格Ａ１２２１（スェーデン式サウンディング試験方法）
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７４７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記装置では、有孔管を継ぎ足すには、水位センサの導線の最後尾あるいは先端から次の有孔管を挿入して連結しなければならないので、連結作業に手間がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の貫入ロッドは、上記課題に鑑みて創成されたものであり、電極が取り付けられたロッドと、必要に応じて当該ロッドに順次継ぎ足される延長用ロッドとを備える貫入ロッドであって、前記ロッド及び延長用ロッドは、各連結部位にコネクタ部を有し、ロッドのコネクタ部は電極から延びる導線を接続するとともに、延長用ロッドの両端のコネクタ部は導線で接続し、これらコネクタ部を電気的に接続して前記電極の検出信号を伝送するように構成されている。
【０００８】
なお、前記延長用ロッドは、外管と、この内管に挿入される内管とによる二重構造を成し、外管は前記ロッドあるいは次に継ぎ足される延長用ロッドの外管に螺合接続する一方、内管はロッドあるいは次に継ぎ足される延長用ロッドの内管にコネクタ部を結合させて電気的に接続して前記電極の検出信号を伝送するように構成されていることが望ましい。
【０００９】
なお、最後尾の延長用ロッドのコネクタ部には、ロータリコネクタが接続されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の貫入ロッドによれば、延長用ロッドを電気的にコネクタ接続するだけで、簡単に連結作業を完了することができる。
【００１３】
なお、ロッドあるいは延長用ロッドにロータリコネクタを接続する場合、貫入ロッドを回転貫入させても導線が捻れて破断する虞がなくなる。
【００１４】
なお、延長用ロッドが二重管構造を成し、外管同士をねじ接続する一方、内管同士をコネクタ接続する場合、延長用ロッドの連結が強固になるとともに、連結作業がより簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッドの一部切欠断面図である。
【図２】本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッドの計測管を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッドの延長用ロッドを示す一部切欠拡大断面図である。
【図４】本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッドのロータリコネクタを示す一部切欠拡大断面図である。
【図５】本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッドの打撃ブロックを示す一部切欠拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は地中の含水量測定用貫入ロッド１であり、電気伝導度から地中の含水量を測定可能な電極２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを周面に備えたロッド３と、必要に応じてこのロッド３に順次継ぎ足して連結される延長用ロッド４とから構成されている。また、このロッド３の先端にはスタッドボルト５を介してスクリューポイント６が取り付けらている。これにより、スェーデン式サウンディング試験機に取付けられてロッド３および延長用ロッド４と一体に地中へ回転貫入するように構成されている。なお、本発明の地中の含水量測定用貫入ロッド１を標準貫入試験機に用いる場合には、先端にはスクリューポイント６に代えて動的コーン（図示せず）が取付けられる。
【００１９】
図２に示すように、前記ロッド３の周面は絶縁層７で被覆されている。そして、当該ロッド３には当該絶縁層７の上からリング状の４個の前記電極２’，２ｂ，２ｃ，２ｄ（以下、これら４個の電極２’，２ｂ，２ｃ，２ｄを総称して電極２’という）が通されて取付けられている。また、ロッド３には絶縁カラー８が外装させてあり、電極２’の検出面が絶縁カラー８の周面と同一もしくは同一面付近となるようにして取付けられている。さらに、ロッド３には、その中空穴３ａと直交しかつ当該中空穴３ａに連通する横穴３ｂが穿設されている。これら中空穴３ａおよび横穴３ｂには電極２’からそれぞれ延びる導線２が通され、詳細を後述する雌コネクタ部９へ電極２’の検出信号が伝送されるよう接続されている。
【００２０】
また、前記ロッド３の後端には雄ねじ部３ｃが形成されており、前記延長用ロッド４と螺合接続するように構成されている。さらに、当該ロッド３の後端には雌コネクタ部９が取付けられており、ロッド３の中空穴３ａに当該雌コネクタ部９の係合片９ａを挿入して固定されている。
【００２１】
図３に示すように、前記延長用ロッド４は、外管１０と、この外管１０に挿入される内管１１とによる二重構造を成している。外管１０には、その先端に前記ロッド３の雄ねじ部３ｃに螺合可能な雌ねじ部１０ａが形成されており、一方後端にはロッド３の雄ねじ部３ｃと形状を同じくする雄ねじ部１０ｂが形成されている。また、内管１１は、その先端に前記ロッド３の雌コネクタ部９に接続可能な雄コネクタ部１２を有しており、一方後端にはロッド３に取付けられた雌コネクタ部９と形状を同じくする雌コネクタ部１３を有している。そして、内管１１の雄コネクタ部１２と雌コネクタ部１３とは、内管１１内部に通された導線１４で接続されており、雄コネクタ部１２から雌コネクタ部１３へ検出信号を伝送するように構成されている。
【００２２】
また、雌コネクタ部９，１３は、ロッド３の中空穴３ａの内径および外管１０の貫通穴１０ｃの内径よりも大きな外径を成している。従って、外管１０および内管１１は全長を同じくするものであるが、内管１１の挿入時には、雌コネクタ部１３が外管１０の後端から露出するように位置しており、つまり延長用ロッド４の後端は、前記ロッド３の後端と同様の構成である。ここで、外管１０の中空穴１０ｃにおいては、その下端を段付き状にして収納部１０ｄが形成されており、内管１１を外管１０へ挿入した状態では、内管１１の雄コネクタ部１２は当該収納部１０ｄ内部に位置する。また、雌コネクタ部９，１３の外径は、当該収納部１０ｄの内径より小さく形成されている。従って、外管１０と内管１１とから成る延長用ロッド４の継ぎ足しにおいて、雌コネクタ部９，１３に雄コネクタ部１２を接続させると、これら雌コネクタ部９，１３および雄コネクタ部１２は収納部１０ｄ内部に位置する。
【００２３】
また、前記延長用ロッド４の外管１０の外周には長手方向に延びる長溝１０ｅが形成されており、例えば特許４２８７７０４号公報に示される貫入試験機のロッドチャックに取付けることができる。
【００２４】
図１および図４に示すように、前記延長用ロッド４の内管１１の雌コネクタ部１３にはロータリコネクタ１５が接続されている。さらに、このロータリコネクタ１５にはケーブル１６が接続されている。ロータリコネクタ１５は、回転側（延長用ロッド側）と固定側（ケーブル側）との間における検出信号の伝送を行う電気部品であり、前記導線２，１４および各コネクタ部９，１２，１３を介して伝送される検出信号をケーブル１６に伝送するように構成されている。一方ケーブル１６は計測器（図示せず）に接続されてこれに当該検出信号を伝送するものである。そして、計測器が検出信号を受けて、各深度あるいは各層における地中の含水量および貫入抵抗を解析して地盤性状を判定するように構成されている。
【００２５】
以下、本発明に係る地中の含水量測定用貫入ロッド１の使用方法を説明する。まず、ロッド３に延長用ロッド４を１本接続した状態の貫入ロッド１を、前述の方法で貫入試験機に装着するとともに、当該延長用ロッド４の雌コネクタ部１３にロータリコネクタ１５を接続する。そして、貫入試験機を作動して貫入ロッド１を所定の深度まで回転貫入する。このとき、ロッド３、延長用ロッド４の外管１０および内管１１は、一体に回転する。さらに深い位置まで貫入ロッド１を回転貫入させるには、延長用ロッド４を継ぎ足す。
【００２６】
ここで、延長用ロッド４を継ぎ足す方法を図２に沿って説明する。なお、図２は、ロッド３と延長用ロッド４の接続を示す図であるが、ロッド３の後端は延長用ロッド４の後端と構成を同じくするものである。従って、便宜上、以下の説明においては、ロッド３の後端を延長用ロッド４の後端と仮定して、図２に沿って説明する。まず、ロータリコネクタ１５を取り外してから、１本目の延長用ロッド４の外管１０の雄ねじ部１０ｂに、次の延長用ロッド４の外管１０の雌ねじ部１０ａを螺合接続する。次に、当該外管１０に内管１１を挿入して、その雄コネクタ部１２を１本目の延長用ロッドの内管の雌コネクタ部１３に挿入して接続する。最後に、最後尾の延長用ロッド４の内管１１の雌コネクタ部１３にロータリコネクタ１５を接続して、継ぎ足し作業は終了する。このように延長用ロッド４を順次継ぎ足すことにより、貫入ロッドは所望の深度まで回転貫入する。
【００２７】
本発明の地中の含水量測定用貫入ロッド１においては、回転貫入中、先端が岩に接触すると、延長用ロッド４の外管１０に応力が集中して折れてしまう場合がある。そこで、雌コネクタ部１３の外径が内管１１の貫通穴１０ｃの内径よりも小さく形成されている。これにより、貫入ロッド１を引き上げるとき、外管１０の後端と雌コネクタ部１３が係合するため、破断部位よりも上方に連結されている内管１１の全てを、地中に残すことなく確実に回収することができる。
【００２８】
また、貫入試験においては、先端が岩に接触したとき、作業効率の観点から、貫入ロッド１の後端に打撃を加えて岩を粉砕し、試験を続行する場合がある。そこで、打撃を加える場合、図５に示すように、ロータリコネクタ１５を取り外し、外管１０の雄ねじ部１０ｂには打撃用ブロック１７が取付けられる。この打撃用ブロック１７をハンマ（図示せず）で打撃することにより、岩を粉砕して試験を続行することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  地中の含水量測定用ロッド
２  導線
２’  電極
２ａ  電極
２ｂ  電極
２ｃ  電極
２ｄ  電極
３  ロッド
３ａ  中空穴
３ｂ  横穴
３ｃ  雄ねじ部
４  延長用ロッド
５  スタッドボルト
６  スクリューポイント
７  絶縁層
８  絶縁カラー
９  雌コネクタ部
１０  外管
１０ａ  雌ねじ部
１０ｂ  雄ねじ部
１０ｃ  貫通穴
１０ｄ  収納部
１０ｅ  長溝
１１  内管
１２  雄コネクタ部
１３  雌コネクタ部
１４  導線
１５  ロータリコネクタ
１６  ケーブル
１７  打撃用ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0005513048.tif 000005
【図５】
0005513048.tif 000006