(57)【要約】      （修正有）【課題】ロッドとスクリューポイントの連結ならび切り離しの際に、土の噛み込みを防止する貫入ロッドを提供する。【解決手段】ロッド２と、地中に回転貫入する貫入体３と、ロッド２と貫入体３を連結する連結具１０とから成る貫入ロッド１において、連結具１０は、スリーブ２０と、このスリーブ２０に挿入される棒材３０とから成り、棒材３０の係合部３２は、スリーブ２０の有底穴２１に挿入され、その内部において所定の位置ではスリーブ２０と回転方向に係合して一体回転する一方、所定の位置から引き上げた状態では当該係合が解かれてスリーブ２０に対して空転するように構成されている貫入ロッド１による。このように、棒材３０の係合部３２をスリーブの内部に配置することで土の噛み込みを防止している。【選択図】図１
2019100065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドと、地中に回転貫入する貫入体と、ロッドと貫入体を連結する連結具とから成る貫入ロッドにおいて、
前記連結具は、スリーブと、このスリーブに挿入される棒材とから成り、
前記スリーブは、先端に貫入体を接続するとともに、後端から長手方向へ延びる有底穴を有し、
前記棒材は、後端にロッドを接続するとともに、先端に係合部を有し、
前記棒材の係合部は、スリーブの有底穴に挿入され、その内部において所定の位置ではスリーブと回転方向に係合して一体回転する一方、所定の位置から引き上げた状態では当該係合が解かれてスリーブに対して空転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】
前記スリーブの有底穴の底部には、前記棒材の係合部と嵌合する嵌合穴が設けられていることを特徴とする請求項１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、地中に貫入体を回転貫入したときの回転負荷トルク測定する貫入試験に用いられる貫入ロッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、地盤調査方法の一例としては、非特許文献１に示すスウェーデン式サウンディング試験方法が知られている。スウェーデン式サウンディング試験方法とは、ロッドとその先端に接続されるスクリューポイントとから成る貫入ロッドを地中に回転貫入し、そのときの貫入抵抗を測定することで地盤の硬軟を判定するものである。
【０００３】
また、上記スウェーデン式サウンディング試験を発展させた貫入試験としては、特許文献１に示す貫入試験方法が知られている。この貫入試験方法は、貫入ロッドを地中に回転貫入する点ではスウェーデン式サウンディング試験方法と同様であるが、貫入ロッドの回転負荷トルクを測定し、予め用意した各種土質の判定基準と比較することで土質判定をするものである。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示す貫入試験方法では、深度が深くなるにしたがって、ロッドの周面摩擦による影響が大きくなる。このため、異なる深度で測定された回転負荷トルクを相対的に比較することができない。
【０００５】
そこで、当該貫入試験方法に用いられる貫入ロッドとしては、特許文献２に示す貫入ロッドが知られている。この貫入ロッドは、ロッドとスクリューポイントの連結および切り離しを実行する連結具を備えている。この連結具は、スリーブと、このスリーブに挿入される棒材とから構成されている。棒材は、段付き状に形成されており、この段付き部がスリーブの端部と係合するように構成されている。通常この係合部は、ロッドとスクリューポイントを一体回転させるよう回転方向に係合する一方、ロッドを所定量引き上げて回転させた場合には、回転方向への係合が解かれてロッドだけが回転するように構成されている。この構成により、ロッドとスクリューポイントが一体となった状態における回転負荷トルク、ならびにロッドだけの回転負荷トルクを測定し、前者の回転負荷トルクから後者の回転負荷トルクを減じることで、スクリューポイントだけの回転負荷トルクを測定することが可能となる。このため、異なる深度で測定された回転負荷トルクであっても、相対的に比較することが可能になる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】日本工業規格Ａ１２２１  スウェーデン式サウンディング試験方法
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１１３９３７号公報
【０００８】
【特許文献２】特許第５１７３７３１号公報
【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、上記貫入ロッドは、係合部が外部に露出しているため、この係合部に土が噛み込んでしまい、ロッドとスクリューポイントを連結できなくなる問題を有していた。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みて創成されたものであり、ロッドとスクリューポイントの連結ならび切り離しの際に、土の噛み込みを防止する貫入ロッド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】
【００１１】
ロッドと、地中に回転貫入する貫入体と、ロッドと貫入体を連結する連結具とから成る貫入ロッドにおいて、前記連結具は、スリーブと、このスリーブに挿入される棒材とから成り、前記スリーブは、先端に貫入体を接続するとともに、後端から長手方向へ延びる有底穴を有し、前記棒材は、後端にロッドを接続するとともに、先端に係合部を有し、前記棒材の係合部は、スリーブの有底穴に挿入され、その内部において所定の位置ではスリーブと回転方向に係合して一体回転する一方、所定の位置から引き上げた状態では当該係合が解かれてスリーブに対して空転するように構成されている貫入ロッドによる。
【００１２】
なお、前記スリーブの有底穴の底部には、前記棒材の係合部と嵌合する嵌合穴が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の貫入ロッドは、ロッドと貫入体の連結および切り離しが行われる部分である棒材の係合部を、スリーブの内部に配置することにより、土との接触を遮断しているため、当該部分への土の噛み込みによる連結の阻害といった問題を発生させないようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の貫入ロッドを示す縦断面図であり、（ａ）は通常状態、（ｂ）および（ｃ）は動作状態を示す。
【図２】図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の貫入ロッドの使用形態を示す図である。
【図４】本発明の貫入ロッドの他の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の貫入ロッドの他の実施形態における動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）において、１は貫入ロッドであり、ロッド２と、地中に回転貫入する貫入体の一例であるスクリューポイント３と、ロッド２とスクリューポイント３を連結する連結具１０とから構成されている。
【００１６】
前記連結具１０は、有底円筒状のスリーブ２０と、このスリーブ２０に挿入される棒材３０とから成る。
【００１７】
前記スリーブ２０の先端には、スタッドボルトＳ１によってスクリューポイント３が接続される。
【００１８】
また、スリーブ２０は、その後端から長手方向に延びる有底穴２１を有している。
【００１９】
前記棒材３０は、その後端に雄ねじ３１が一体成形されており、この雄ねじ３１をロッド２の雌ねじ２ａに螺入することでロッド３が接続される。
【００２０】
また、棒材３０の先端には雌ねじ部３０ａが穿設されており、ここに六角柱形状の係合部３２に一体成形された雄ねじ部３２ａが螺合接続される。この係合部３２はスリーブ２０の有底穴２１の底部まで挿入される。
【００２１】
図２に示すように、スリーブ２０の有底穴２１の底部には、六角形状の嵌合穴２２が穿設されており、この嵌合穴２２は、棒材３０の係合部３２と合致嵌合する形状を成している。
【００２２】
以下、貫入ロッド１の動作を説明する。貫入ロッド１は、例えば、図３に示す公知の自動貫入試験機１００に装着されるものであり、自動貫入試験機１００の昇降台１０２に設けられたチャック１０１でロッド２を保持する。そして、自動貫入試験機１００の昇降台１０２を下降させることにより、ロッド２には所定の荷重が負荷されて地中に貫入するとともに、チャック１０１を回転させることにより、回転貫入する。さらに、昇降台１０２を上昇させることにより、貫入ロッド１は引き上げられる。
【００２３】
上記自動貫入試験機１００のもと、貫入ロッド１は、図１（ａ）に示すように、通常、貫入ロッド１はロッド２の後端側から荷重を負荷して地中に貫入されるので、棒材３０の先端に設けられた係合部３２は、スリーブ２０の底部に設けられた嵌合穴２２に嵌合した状態となる。この状態でロッド２を回転させると、棒材３０は、スリーブ２０と回転方向に係合して一体回転する。つまり、ロッド２とスクリューポイント３とは一体に回転する。
【００２４】
一方、図１（ｂ）に示すように、棒材３０の係合部３２がスリーブ２０の嵌合穴２２から外れる位置までロッド２を引き上げた状態では、棒材３０とスリーブ２０との回転方向への係合が解かれるので、この状態でロッド２を回転させると、棒材３０はスリーブ２０に対して空転する。つまり、ロッド２だけが回転する。
【００２５】
上記のように構成された貫入ロッド１によれば、ロッド２とスクリューポイント３が一体となった状態における回転負荷トルク、ならびにロッド２だけの回転負荷トルクを測定し、前者の回転負荷トルクから後者の回転負荷トルクを減じることで、スクリューポイント３だけの回転負荷トルクを測定することが可能となる。
【００２６】
また、図１（ｃ）は、係合部３２と嵌合穴２２とが半合致した状態であって、つまり、係合部３２の先端が嵌合穴２２の底面とは接触せずに、係合部３２の外周面だけが嵌合穴２２に係合している状態を示している。この状態でロッド２を回転させると、図１（ａ）に示す態様と同様に、棒材３０は、スリーブ２０と回転方向に係合して一体回転する。図１（ａ）に示す態様と異なる点としては、半合致した状態は、スクリューポイント３には、貫入試験機１００からの荷重が負荷されない無負荷状態（以下、ゼロ荷重状態という）である。ゼロ荷重状態の回転負荷トルクを測定し、これを図１（ａ）に示す状態で測定した回転負荷トルクをから減じることで、ゼロ荷重状態におけるスクリューポイント３だけの回転負荷トルクを測定することが可能となる。
【００２７】
また、貫入ロッド１は、ロッド２とスクリューポイント３の連結および切り離しを実行する部分である棒材３０の係合部３２を、スリーブ２０の内部に配置することにより土と接触させないように構成されているため、当該係合部３２への土の噛み込みによる連結の阻害といった問題を発生させないようになっている。
【００２８】
また、スリーブ２０の後端であって有底穴２１の開口部分には、抜け止め部材３３が取り付けられている。この抜け止め部材３３は、中心線上に貫通孔３４を有しており、この貫通孔３４にはＯリング３９を介して棒材３０が挿入される。抜け止め部材３３の貫通孔３４の内径は、棒材３０の外径とほぼ同一であり、棒材３０が貫入孔３４の内面およびＯリング３９に摺動しながら上下動可能な程度に設定される。この構成により、スリーブ２０の内部に土が流入しないようになっている。
【００２９】
また、抜け止め部材３３は、貫通孔３４の内径が棒材３０の係合部３２の最大径よりも小さく設定されているので、ここに棒材３０の係合部３２が引っ掛かかり、棒材３０がスリーブ２０から抜けないように構成されている。
【００３０】
また、ロッド２、スクリューポイント２、スリーブ２０および棒材３０の外径は、貫入試験の特性上（部品毎に外径が異なるとその段差が貫入抵抗になるため）全て同じに設定されている。ところが、スリーブ２０に棒材３０を挿入するには、スリーブ２０に挿入される部分の外径をスリーブ２０の外径よりも小さくしなければならない。このため、棒材３０の外周面には段差が生じてしまう。この段差が抜け止め部材３３の上端部に当接する際に、土が噛み込むおそれがある。そこで、本発明の貫入ロッド１は、棒材３０の段差部４０をテーパ状に形成する一方、抜け止め部材３３の上端部３５を逆テーパ状に形成することで、これらが面接触しないように構成し、当該部分への土の噛み込みを防止している。
【００３１】
また、棒材３０の中心線上には、有底孔３６が穿設されており、この有底孔３６の開口部分の内周面には前述した雌ねじ部３０ａが形成されている。さらに、棒材３０の外周面には有底孔３６に連通する貫通孔３７が穿設されており、これら有底孔３６と貫通孔３７とによって構成される空気孔がスリーブ２０内の空気の逃げ場となっている。これにより、ロッド２の下降に伴ってスリーブ２０内の空気が圧縮されて棒材３０の係合部３２がスリーブ２０の底部の嵌合に到達しないといった問題を回避できる。
【００３２】
以下、本発明を実施するための他の実施形態として貫入ロッド１０の構成について、図４及び図５に基づいて、貫入ロッド１と異なる部分には新たな部品番号を付して説明する。
【００３３】
図４に示すように、スリーブ１２０は、中心線上に貫通穴１２１を有している。この貫入穴１２１は、貫入ロッド１の有底穴２１を貫通させた形態のものであり、その貫通させられた部分の内周面には雌ねじ部１２１ａが形成されている。さらに、当該内周面は前記係合部３２が挿入可能に六角形状に形成されている。このため、貫入ロッド１０を組み立てる際には、スリーブ１２０の貫通穴１２１の後端から棒材を挿入する一方、貫通穴１２１の先端から係合部３２を挿入し、図５（ａ）に示すように、スリーブ１２０の内部で棒材３０の先端に係合部３２を螺合接続する。
【００３４】
また、スクリューポイント３は、連結部材１５０を介して接続される。連結部材１５０は、一端に雄ねじ部１５１を有しており、この雄ねじ部１５１は有底穴２１の雌ねじ部１２１ａに螺合接続される。また、連結部材１５０は、他端に雌ねじ部１５２を有しており、この雌ねじ部１５２にスクリューポイント３が接続される。
【００３５】
また、スリーブ１２０の貫通孔１２１は、後端側の開口部分（ロッド側の開口部分）の内周面に、嵌合穴２２と同形状の嵌合穴１２２を有している。つまり、スリーブ１２０は、貫通孔１２１の内周面の両端部に嵌合穴２２、１２１を有している。このため、図５（ａ）に示すように、貫入ロッド１０を地中に貫入する際には、棒材の係合部３２がスリーブ１２０の嵌合穴２２と嵌合することにより、ロッド２とスクリューポイント３は一体に回転する。
【００３６】
一方、図５（ｂ）に示すように、貫入ロッド１０を地中から引き抜く際には、棒材３０が引き上げられて係合部３２がスリーブ１２０の嵌合穴２２と嵌合する。このため、ロッド２とスクリューポイント３とを一体回転させて回転を加えながら貫入ロッド１を引き抜くことが可能になる。
【００３７】
なお、本発明の各部の具体的な構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  貫入ロッド
２  ロッド
２ａ  雌ねじ
３  スクリューポイント（貫入体）
１０  連結具
２０  スリーブ
２１  有底穴
２２  嵌合穴
３０  棒材
３１  雄ねじ
３２  係合部
３３  抜け止め部材
３４  貫通孔
３５  上端部
３６  有底孔
３７  貫通孔
３８  メッシュ
３９  Ｏリング
４０  段差部
１００  自動貫入試験機
１０１  チャック
１０２  昇降台
【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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