(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型構造物の直下の地盤土質を調査する方法において、大型構造物の外周地盤よりこの大型構造物の直下に向って長手方向で湾曲した外管と、先端部に駆動ユニット及びビットを着脱自在に備えかつ長手方向で湾曲した内管とを含んでなる掘削機を用いて地盤を掘削、推進させ、次いで、前記先端部のビットが所定位置に到達した際、前記内管を地上に引き抜くとともに、先端部の駆動ユニット及びビットを、シンウォールチューブと、このシンウォールチューブをねじにより着脱自在とする取付具とから成る採取具と交換し、次いで、前記シンウォールチューブの反対側に設けた取付具のねじ部を介して採取具を装着した内管を再び地盤に挿入させ、前記所定位置にて採取具の圧入により土質試料をシンウォールチューブ内に取込み採取するとともに、採取した土質試料によって圧縮されたガスを内部にリリーフバルブを備えた取付具を介して外部へ吐出させることを特徴とする大型構造物下の地盤土質調査法。
【請求項２】
大型構造物の外周地盤よりこの大型構造物の直下に向かって地盤を湾曲して掘進、推進する掘削機は、長手方向で湾曲した外管と、先端部に駆動ユニット及びビットを着脱自在に備えかつ長手方向で湾曲した内管とを含んでなり、前記先端部のビットが所定位置に到達した際、前記内管は地上に引き抜き自在とするとともに、先端部の駆動ユニット及びビットと、土質試料を採取する採取具とが交換自在とされ、シンウォールチューブと、このシンウォールチューブをねじにより着脱自在とする取付具とから成る採取具を装着した内管を地盤に挿入させ、採取具は前記所定位置にて圧入により土質試料をシンウォールチューブ内に取込み採取する構造となっており、前記採取具は、採取した土質試料によって圧縮されたガスを外部へ吐出させるリリーフバルブを内部に備えた取付具の前記シンウォールチューブの反対側に設けたねじ部を介して内管の先端部に着脱可能となっていることを特徴とする大型構造物下の地盤土質調査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は既設貯油タンク等の大型構造物直下の地盤土質を調査する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設貯油タンク等の大型構造物の直下の基礎地盤は地下水の浸透、地盤の圧縮、膨張、風化及び地震その他の振動等を受けて変形、沈下、破壊等の経年変化を伴う。特に地震の際に発生する地盤の液状化、基礎の滑り等については上記大型構造物の安全性の確保、管理の面から防止対策を行うために、上記直下の地盤土質調査が必要とされる。小容量の貯油タンク等の構造物にあっては、貯油タンクの直径も小さいので、上記貯油タンクの外周地盤より垂直ボーリングを行ない、地盤の土質調査によってその地盤の性状を知ることができる。
【０００３】
しかしながら、直径が数十メートルの既設貯油タンク等の大型構造物の直下の基礎地盤にあっては、上述したような外周地盤よりの垂直ボーリングをもってしては、上記構造物の直下の地盤の性状を知ることができない。
【０００４】
従来技術として、大型構造物の直下に湾曲して掘削するため、長手方向に湾曲する外管と内管とにより内管の先端に取付けたビットを外管の内壁に対して偏心させながら湾曲状に掘削する技術はすでに実用化されている（例えば、特公平４−６４３９６号公報）。
【０００５】
しかしながら、上記技術は、大型構造物直下に向って湾曲して掘削するものであるものの、大型構造物の直下の地盤土質を調査する技術はまだ提供されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、既設貯油タンク等の大型構造物に悪影響をもたらすことなく、大型構造物下の直下の地盤土質状況を調査あるいは監視できる大型構造物下の地盤調査法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、大型構造物の直下の地盤土質を調査する方法において、大型構造物の外周地盤よりこの大型構造物の直下に向って長手方向で湾曲した外管と、先端部に駆動ユニット及びビットを着脱自在に備えかつ長手方向で湾曲した内管とを含んでなる掘削機を用いて地盤を掘削、推進させ、次いで、前記先端部のビットが所定位置に到達した際、前記内管を地上に引き抜くとともに、先端部の駆動ユニット及びビットを、シンウォールチューブと、このシンウォールチューブをねじにより着脱自在とする取付具とから成る採取具と交換し、次いで、前記シンウォールチューブの反対側に設けた取付具のねじ部を介して採取具を装着した内管を再び地盤に挿入させ、前記所定位置にて採取具の圧入により土質試料をシンウォールチューブ内に取込み採取するとともに、採取した土質試料によって圧縮されたガスを内部にリリーフバルブを備えた取付具を介して外部へ吐出させることを特徴とする。
【０００８】
また上記目的を達成するため、本発明による大型構造物下の地盤土質調査装置は、大型構造物の外周地盤よりこの大型構造物の直下に向かって地盤を湾曲して掘進、推進する掘削機は、長手方向で湾曲した外管と、先端部に駆動ユニット及びビットを着脱自在に備えかつ長手方向で湾曲した内管とを含んでなり、前記先端部のビットが所定位置に到達した際、前記内管は地上に引き抜き自在とするとともに、先端部の駆動ユニット及びビットと、土質試料を採取する採取具とが交換自在とされ、シンウォールチューブと、このシンウォールチューブをねじにより着脱自在とする取付具とから成る採取具を装着した内管を地盤に挿入させ、採取具は前記所定位置にて圧入により土質試料をシンウォールチューブ内に取込み採取する構造となっており、前記採取具は、採取した土質試料によって圧縮されたガスを外部へ吐出させるリリーフバルブを内部に備えた取付具の前記シンウォールチューブの反対側に設けたねじ部を介して内管の先端部に着脱可能となっていることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
掘削機により大型構造物の直下に向って地盤を湾曲して掘削して調査孔を形成し、土質調査すべき所定位置までに到達した場合掘削機の内管を抜き取り、先端部を採取具またはペネトロメータと交換して再び調査孔内に挿入し、上記所定位置における土質試料の採取または貫入抵抗の測定を行う。上記操作の繰返しによる大型構造物の直下の多点の所定位置において地盤土質を確実に調査することができる。
【００１０】
【実施例】
本発明の一実施例を図１に示す。図１は、湾曲した外管１、湾曲した内管２、内管２の先端に設けた駆動ユニッ３、駆動ユニット３の先端に設けた回転部３ａ、回転部３ａの先端に設けられたビット４ならびに回転部３ａの周方向に設けられたビット５にて構成された掘削機１０である。
【００１１】
駆動ユニット３の回転部３ａを外管１先端より突出させて駆動し、ビット４および５により地盤中を掘削しながら内管２および外管１を推進される。この推進は地上より圧入により行われ、比較的短い湾曲管を継足しながら所定位置までに到達される。このさいの所定位置としては多点に選択しうる。
【００１２】
図２において、既設の大型構造物１２は地盤１４上に立設されており、大型構造物１２の外周地盤よりこの構造物１２の直下に向って地盤１４を掘削する場合、前記掘削機１０を用いて湾曲した調査孔が得られるように掘削、推進され、内管２の先端部である回転部３ａのビット４が土質調査すべき所定位置までに到達した場合、駆動ユニット３を停止させ、内管２を地上まで引き抜くとともに、上記駆動ユニット３の交換を行う。
【００１３】
図３，４において、内管２の駆動ユニット３を土質試料を採取する採取具２０と交換し、採取具２０をカップリング２ａに装着した内管２を外管１の内部に移動させ、採取具２０が上記所定までに到着した場合、図示しない加圧手段により地盤１４に挿入させて採取具２０内に土質試料を採取する。次いで、内管２を地上まで引き抜くとともに、採取具２０をカップリング２ａより脱着して採取具２０から試料を取り出して土質調査の試験を行う。
【００１４】
引続き、内管２に上記駆動ユニット３を装着して再び掘削機１０として、新たな所定位置まで掘削、推進することが繰返される。
【００１５】
採取具２０としては、シンウォールオープンサンプラーが好適であり、シンウォールチューブ２２内に土質試料が取り込まれるようにされている。２１はシンウォールチューブ２２の反対側に設けた取付具２３のねじ部であり、上記カップリング２ａと着脱自在に装着され、また、上記チューブ２２は取付具２３とねじにより着脱自在とされている。２４は取付具２３の内部に設けたリリーフバルブであり、上記チューブ２２内のガスが土質試料が取り込まれるさいに圧縮され、一定圧力以上になると上記バルブ２４を開放して吐出させ、シンウォールチューブ２２内の試料の採集を円滑とし、しかも土質試料の性状が不安定になることを防止している。
【００１６】
図５に示す実施例は、内管２の先端部にペネトロメータ３０を装着して地盤１４の貫入抵抗を測定するものであり、カップリング２ｂ、ペネトロメータ３０を除き、図３，４に示した実施例と同一である。
【００１７】
上記ペネトロメータ３０としてはコーンペネトロメータが好適とされ、図示しない加圧手段により地盤１４に貫入させ、押込み力や押込み量などのデータは検出手段を用いて地上にて受信できるようにされている。
【００１８】
なお、地盤１４の所定位置にピエゾメータ、その他の観測計器を埋設し、その地盤１４において長期的な地盤の観測あるいは監視を行うことも可能である。
【００１９】
このようにして、大型構造物の直下の地盤の土質調査もしくは監視を行うことにより、上記地盤が液状化あるいは多量の水分含有の有無を未然に知り、その対応策により、上記大型構造物の倒壊などを未然に防止することができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明に係る大型構造物下の地盤土質調査法及び装置を用いて土質調査すると、大型構造物に悪影響をもたらすことなく、大型構造物の直下の多点の所定位置において広範囲にわたり地盤土質を確実に調査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するために好適な装置の全体構成図である。
【図２】同掘削機による地盤掘削の説明図である。
【図３】同採取具による試料採取の説明図である。
【図４】同採取具による試料採取の詳細図である。
【図５】同ペネトロメータによる貫入抵抗測定の説明図である。
【符号の説明】
１  外管
２  内管
４，５  ビット
１０  掘削機
１２  大型構造物
２０  採取具
３０  ペネトロメータ
【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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