(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤調査機のロッドの軸を中心として回転する貫入体に用いられる偏心継手であって、
前記貫入体を構成する前記ロッドが接続される上ねじ部と、
前記貫入体を構成するスクリューポイントが接続される下ねじ部と、を有し、
前記上ねじ部と前記下ねじ部は、互いの中心軸をずらして設けられることを特徴とする偏心継手。
【請求項２】
連結される複数のロッドを有し上部の前記ロッドの軸を中心として回転する貫入体を備えた地盤調査機の前記貫入体に用いられる偏心継手であって、
前記貫入体を構成する上部の前記ロッドが接続される上ねじ部と、
前記貫入体を構成する下部の前記ロッドが接続される下ねじ部と、を有し、
前記上ねじ部と前記下ねじ部は、互いの中心軸をずらして設けられることを特徴とする偏心継手。
【請求項３】
前記上ねじ部が形成された駆動側部材と、
前記下ねじ部が形成されて前記駆動側部材に係脱自在に結合された従動側部材と、を有し、
前記駆動側部材と前記従動側部材の相対位置を変えることにより、前記上ねじ部の中心軸と前記下ねじ部の中心軸が偏心する状態と、前記上ねじ部の中心軸と前記下ねじ部の中心軸が同軸になる状態と、を切り替え可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏心継手。
【請求項４】
ロッドとその先端近傍に取り付けられるスクリューポイントを有し前記スクリューポイントの先端を下方に向けて地面に貫入される貫入体と、
前記貫入体に貫入方向の力を加える荷重装置と、
前記貫入体を前記ロッドの軸を中心として回転させる回転装置と、
前記貫入体の貫入深度及び回転数を測定する測定装置と、を備え、
前記ロッドと前記スクリューポイントは、前記ロッドが接続される上ねじ部の中心軸と前記スクリューポイントが接続される下ねじ部の中心軸が偏心している偏心継手によって連結され、
前記スクリューポイントの中心軸は、前記貫入体の回転軸から偏心していることを特徴とする地盤調査機。
【請求項５】
連結される複数のロッドとその先端近傍に取り付けられるスクリューポイントとを有し前記スクリューポイントの先端を下方に向けて地面に貫入される貫入体と、
前記貫入体に貫入方向の力を加える荷重装置と、
前記貫入体を上部の前記ロッドの軸を中心として回転させる回転装置と、
前記貫入体の貫入深度及び回転数を測定する測定装置と、を備え、
前記貫入体を構成する上部の前記ロッドと下部の前記ロッドは、上部の前記ロッドが接続される上ねじ部の中心軸と下部の前記ロッドが接続される下ねじ部の中心軸が偏心している偏心継手によって連結され、
前記スクリューポイントの中心軸は、前記貫入体の回転軸から偏心していることを特徴とする地盤調査機。
【請求項６】
前記偏心継手は、前記上ねじ部が形成された駆動側部材と、前記下ねじ部が形成されて前記駆動側部材に係脱自在に結合された従動側部材と、を有し、
前記駆動側部材と前記従動側部材の相対位置を変えることにより、前記スクリューポイントの中心軸が前記貫入体の回転軸から偏心する状態と、前記スクリューポイントの中心軸が前記貫入体の回転軸と同軸になる状態と、を切り替え可能であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の地盤調査機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤調査機の貫入体に取り付けられる偏心継手及びそれを用いた地盤調査機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建造物を建築する予定地等の地盤を調査する方法として、例えば、スウェーデン式サウンディング試験等が知られている（非特許文献１参照）。スウェーデン式サウンディング試験では、ロッドの先端に略円錐形状のスクリューポイントが取り付けられた貫入体を地面に突き立てて貫入させる。このとき、貫入体に加えられる垂直荷重や回転数、スクリューポイントの貫入深度等から地盤強度等が判定される。
【０００３】
また、上記のスウェーデン式サウンディング試験に準じた貫入試験を自動で行う試験機が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２）。この種の試験機は、錘等による荷重を制御して貫入体に所定の垂直荷重を加える荷重制御手段と、貫入体を必要に応じて回転させる回転制御手段と、貫入体の深度、回転数等を検出して記録する計測手段と、を備える。これにより、所定の試験条件で貫入体が自動的に貫入されて、所望のデータが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０１９２２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６３０１０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本工業規格  Ａ１２２１  ２０１３  「スウェーデン式サウンディング試験方法」
【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、上記のように貫入体を地盤に貫入させて地盤強度を判定する試験では、礫等によって貫入体の貫入が妨げられるという問題点があった。具体的には、砕石等によって地表が締め固められている造成地等の場合、地表付近の礫等を含む層にスクリューポイントを貫入させることができなかった。そのため、貫入体を貫入する前に、予め鋼棒等を打ち込んで地表付近の礫等を含む層を貫通する穴をあける、若しくは地表付近を掘削して礫等を除去する等の作業が必要であった。
【０００７】
また、地中に礫等が埋まっていると、スクリューポイントの先端が礫等に当たった際に、貫入体の沈下が停止してしまい、回転力を付加しても貫入体をそれ以上貫入させることできなくなる場合があった。礫等によって貫入体の貫入が不可能になった場合、貫入体を引き抜き、礫等を除去する若しくは貫入体の貫入位置を僅かにずらす等して、貫入試験をやり直す必要があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、礫等を含む地層であっても貫入体の貫入を可能とする偏心継手及びそれを用いた地盤調査機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の偏心継手は、地盤調査機のロッドの軸を中心として回転する貫入体に用いられる偏心継手であって、前記貫入体を構成する前記ロッドが接続される上ねじ部と、前記貫入体を構成するスクリューポイントが接続される下ねじ部と、を有し、前記上ねじ部と前記下ねじ部は、互いの中心軸をずらして設けられることを特徴とする。
また、本発明の偏心継手は、連結される複数のロッドを有し上部の前記ロッドの軸を中心として回転する貫入体を備えた地盤調査機の前記貫入体に用いられる偏心継手であって、前記貫入体を構成する上部の前記ロッドが接続される上ねじ部と、前記貫入体を構成する下部の前記ロッドが接続される下ねじ部と、を有し、前記上ねじ部と前記下ねじ部は、互いの中心軸をずらして設けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の地盤調査機は、ロッドとその先端近傍に取り付けられるスクリューポイントを有し前記スクリューポイントの先端を下方に向けて地面に貫入される貫入体と、前記貫入体に貫入方向の力を加える荷重装置と、前記貫入体を前記ロッドの軸を中心として回転させる回転装置と、前記貫入体の貫入深度及び回転数を測定する測定装置と、を備え、前記ロッドと前記スクリューポイントは、前記ロッドが接続される上ねじ部の中心軸と前記スクリューポイントが接続される下ねじ部の中心軸が偏心している偏心継手によって連結され、前記スクリューポイントの中心軸は、前記貫入体の回転軸から偏心していることを特徴とする。
また、本発明の地盤調査機は、連結される複数のロッドとその先端近傍に取り付けられるスクリューポイントとを有し前記スクリューポイントの先端を下方に向けて地面に貫入される貫入体と、前記貫入体に貫入方向の力を加える荷重装置と、前記貫入体を上部の前記ロッドの軸を中心として回転させる回転装置と、前記貫入体の貫入深度及び回転数を測定する測定装置と、を備え、前記貫入体を構成する上部の前記ロッドと下部の前記ロッドは、上部の前記ロッドが接続される上ねじ部の中心軸と下部の前記ロッドが接続される下ねじ部の中心軸が偏心している偏心継手によって連結され、前記スクリューポイントの中心軸は、前記貫入体の回転軸から偏心していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の偏心継手によれば、地盤調査機の貫入体を構成する上部の部材が接続される上ねじ部と、前記貫入体を構成する下部の部材が接続される下ねじ部と、を有し、前記上ねじ部と前記下ねじ部は、互いの中心軸をずらして形成されている。このような構成の偏心継手によって、貫入体の上部の部材と下部の部材は、互いの中心軸をずらして連結される。そのため、上部の部材の中心軸を回転軸として貫入体を回転させることにより、貫入体の下端のスクリューポイントを回転軸から偏心した状態で回転させることができ、スクリューポイントの先端は、平面視において略円状の軌跡を描いて移動する。その結果、例えば、スクリューポイントの先端が礫等に接触して貫入が止まった際に、貫入体を回転させてスクリューポイントの先端を移動させることにより、スクリューポイントの先端は礫等を回避または排除することができる。そのため、貫入体を引き抜いて礫等を除去することなく、スクリューポイントの貫入を継続することができる。
【００１２】
また、貫入体の上部の部材及び下部の部材は、偏心継手の上ねじ部及び下ねじ部に夫々螺合によって接続されるため、取り付け及び取り外しが容易である。
【００１３】
また、本発明の偏心継手によれば、前記上ねじ部には、前記貫入体のロッドが接続され、前記下ねじ部には、前記貫入体のスクリューポイントが接続されても良い。これにより、ロッドを回転させた際に、スクリューポイントのみを回転軸から偏心した状態で回転させることができ、貫入体の回転抵抗を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明の偏心継手によれば、前記上ねじ部が形成された駆動側部材と、前記下ねじ部が形成されて前記駆動側部材に係脱自在に結合された従動側部材と、を有し、前記駆動側部材と前記従動側部材の相対位置を変えることにより、前記上ねじ部の中心軸と前記下ねじ部の中心軸が偏心する状態と、前記上ねじ部の中心軸と前記下ねじ部の中心軸が同軸になる状態と、を切り替え可能であっても良い。これにより、偏心継手を貫入体から取り外すことなく、スクリューポイントが偏心している状態と、スクリューポイントが偏心していない状態と、を容易に切り替えることができる。
【００１５】
また、本発明の地盤調査機によれば、ロッドとその先端近傍に取り付けられるスクリューポイントを有し前記スクリューポイントの先端を下方に向けて地面に貫入される貫入体と、前記貫入体に貫入方向の力を加える荷重装置と、前記貫入体を前記ロッドの軸を中心として回転させる回転装置と、前記貫入体の貫入深度及び回転数を測定する測定装置と、を備え、前記貫入体を構成する上部の部材と下部の部材は、前記上部の部材が接続される上ねじ部の中心軸と前記下部の部材が接続される下ねじ部の中心軸が偏心している偏心継手によって連結される。これにより、回転装置によって貫入体を回転させた際に、スクリューポイントを貫入体の回転軸から偏心した状態で回転させることができる。そのため、スクリューポイントは礫等を回避または除去することができ、礫等を多く含む地層であっても貫入体を容易に貫入させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る地盤調査機の概略構成を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る貫入体の下端近傍の側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る偏心継手の（Ａ）側面図、（Ｂ）底面図、である。
【図４】本発明の実施形態に係る地盤調査機の振動センサの取り付け部近傍を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る地盤調査機の概略を示す制御ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る地盤調査機の（Ａ）貫入体が貫入される前の状態、（Ｂ）貫入体が貫入されている状態、を示す側面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る偏心継手の係合凸部と係合凹部とが（Ａ）係合している状態、（Ｂ）係合していない状態、を示す側面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る偏心継手の駆動側部材の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）底面図、である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る偏心継手の従動側部材の（Ａ）平面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）Ａ−Ａ線断面図、（Ｄ）底面図、である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る偏心継手の係合凸部と係合凹部とが（Ａ）係合している状態、（Ｂ）係合していない状態、を示す部分縦断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る偏心継手を有する貫入体の（Ａ）スクリューポイントが偏心していない状態、（Ｂ）係合凸部と係合凹部とが係合していない状態、（Ｃ）スクリューポイントが偏心している状態、を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る貫入体が地盤に貫入された状態を示す図である。
【図１３】従来技術の貫入体が地盤に貫入された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る偏心継手及びそれを用いた地盤調査機を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る偏心継手１３を用いた地盤調査機１の側面図である。地盤調査機１は、略棒状の貫入体１０を地面に貫入させて地盤強度等を判定する装置である。
【００１８】
図１に示すように、地盤調査機１は、地盤調査機１を構成する後述する各種装置を搭載するための基台４５を有する。基台４５の下方には、地盤調査機１を移動可能とする車輪４６が設けられている。なお、地盤調査機１の移動を容易にするため、地盤調査機１には、車輪４６を駆動するモータやエンジン等の図示しない駆動装置が設けられても良い。また、不整地における走行性を高めるために、車輪４６には、無限軌道が取り付けられても良い。
【００１９】
基台４５の上部には、支柱４０が略垂直に立設される。支柱４０には、上下方向に移動可能に昇降台３０が取り付けられている。昇降台３０の上部には、後述する貫入体１０を支持するためのチャック３１と、チャック３１を回転させる回転装置３３と、が設けられる。
【００２０】
チャック３１は、昇降台３０に対して回転可能に設けられる。チャック３１の略中央には、貫入体１０が挿通されて支持される貫通部が形成されており、貫入体１０のロッド１２が該貫通部に挿通されて挟持される。これにより、貫入体１０は、ロッド１２の中心軸を回転軸として、昇降台３０に対して回転可能に支持される。
【００２１】
回転装置３３は、チャック３１の近傍の昇降台３０に設けられる。回転装置３３は、チャック３１を回転させるための駆動源として、例えば、モータ等を有する。該モータ等は、チェーン及びスプロケット等の動力伝達手段３４を介してチャック３１に連結され、これにより、チャック３１に支持された貫入体１０を回転させることができる。
【００２２】
昇降台３０には、貫入体１０に下方向の荷重を加える荷重装置となる錘３２が取り付けられる。錘３２の質量を変えることにより、昇降台３０に加わる荷重が変化し、貫入体１０に加わる荷重を調節することができる。
【００２３】
また、昇降台３０には、昇降台３０を昇降させ且つ貫入体１０への荷重を制御するためのチェーン３８が接続される。チェーン３８の一方の端部は、前述の通り昇降台３０に固定され、チェーン３８の他方の端部は、支柱４０の上下方向の略中央に固定される。なお、チェーン３８の他端は、基台４５若しくはエアシリンダ３５のシリンダ部に固定されても良い。チェーン３８は、基台４５に立設されるエアシリンダ３５のピストンの上端近傍に設けられるスプロケット３７に掛けられ噛合している。
【００２４】
また、地盤調査機１は、エアシリンダ３５に駆動用の圧縮空気を供給するコンプレッサ３６と、エアシリンダ３５に供給される空気の圧力を制御するエアレギュレータ５５（図５参照）と、を備えている。これにより、エアシリンダ３５に所定の圧力の圧縮空気を供給して、エアシリンダ３５のピストンを往復移動させると共に、所定の大きさの力を発揮させることができる。
【００２５】
このような構成により、所定の空気圧を供給してエアシリンダ３５のピストンを上方に押し上げるようにしてスプロケット３７に上向きの力を加えることにより、チェーン３８を介して昇降台３０に対して上向きの力が作用する。このようにエアシリンダ３５を利用して、昇降台３０に対して、錘３２による下向きの力に対向する上向きの力を加えることにより、貫入体１０に作用する荷重を調節することができる。
【００２６】
即ち、エアシリンダ３５は、荷重装置の荷重制御手段として機能し、貫入体１０に加えられる荷重を制御する。測定時に貫入体１０に加えられる荷重は、昇降台３０等と錘３２による下方向の力と、エアシリンダ３５による上方向の力と、の差によって決定され、エアシリンダ３５に供給される空気圧によって調節される。
【００２７】
なお、貫入体１０による荷重を校正用の荷重計等で測定し、測定された荷重の値が所望の値になるようにエアレギュレータ５５の設定条件を調整することにより、貫入体１０への荷重を容易に校正することができる。これにより、貫入体１０に正確な大きさの荷重を加えることができる。
【００２８】
なお、貫入体１０への荷重を制御する方法としては、上記のエアシリンダ３５を用いる方法に代えて、スプロケット３７等を制動するパウダーブレーキによる方法や、油圧シリンダを用いる方法、電動モータを用いる方法等、その他の方法を採用しても良い。
【００２９】
また、エアシリンダ３５は、昇降台３０を昇降させる昇降手段としても機能する。即ち、エアシリンダ３５のピストンを下降させることにより、昇降台３０を下降させることができ、エアシリンダ３５のピストンを上昇させることにより、昇降台３０を上昇させることができる。エアシリンダ３５の往復動力は、前述のとおりスプロケット３７及びチェーン３８を介して昇降台３０に伝達されるので、昇降台３０の上下動のストロークが大きく確保される。
【００３０】
貫入体１０は、スクリューポイント１１と、ロッド１２と、偏心継手１３と、を有する。スクリューポイント１１は、地盤に貫入される部分であり、下方が尖った略円錐形状に形成され、貫入体１０の下端に設けられる。スクリューポイント１１の上部には、偏心継手１３を介してロッド１２が接続される。
【００３１】
ロッド１２は、鋼棒等であり、複数本を継ぎ足して延長できるように形成されている。具体的には、ロッド１２の上端に雄ねじ１４が形成され、ロッド１２の下端に雄ねじ１４と同サイズの雌ねじ（図示せず）が形成される。このような構成により、２本以上のロッド１２を用いて、下位のロッド１２の上端の雄ねじ１４に上位のロッド１２の下端の雌ねじを螺合させることにより、貫入体１０を延長することができる。
【００３２】
貫入体１０の上端には、回転台２０を介して振動検出器としての振動センサ５３が取り付けられる。これにより、貫入体１０を伝播する振動を検出することができる。なお、回転台２０は、貫入体１０に対して回転自在且つ着脱自在に設けられている。詳細については、後述する。
【００３３】
地盤調査機１は、貫入体１０へ加えられる荷重や回転を制御する制御装置２５を備えている。制御装置２５は、基台４５の上部に搭載されているが、別置されても良い。また、地盤調査機１は、貫入体１０の貫入深度を検出するための深度センサ５１と、貫入体１０の回転数を検出する回転センサ５２と、を備えている。
【００３４】
深度センサ５１は、例えば、昇降台３０の昇降をガイドする図示しないガイドローラ等の回転や昇降台３０の位置を検出するエンコーダ等であり、これにより、昇降台３０の上下方向の移動量、即ち貫入体１０の貫入量を計測することができる。
【００３５】
回転センサ５２は、例えば、回転装置３３やチャック３１等の回転体の回転を検出する近接スイッチ等であり、これにより、チャック３１に保持された貫入体１０の回転数を計測することができる。
【００３６】
また、貫入体１０の地盤に貫入される部分、例えば下端近傍には、図示しない圧力センサが設けられても良い。これにより、地盤中の間隙水圧を検出することが可能となる。例えば、別途設けられる図示しない加振装置等によって所定の深さの地盤に振動を与え、図示しない圧力センサによって検出される圧力情報を振動センサ５３で検出される振動情報と共に解析することにより、液状化に対する評価等を高精度に行うことができる。
【００３７】
図２は、貫入体１０の下端近傍の側面図である。なお、図２に示す２点鎖線は、貫入体１０を回転させた際に、スクリューポイント１１が通過する部分を示している。図２に示すように、貫入体１０を構成する最下位のロッド１２の下端には、偏心継手１３が接続され、偏心継手１３の下端には、スクリューポイント１１が取り付けられる。
【００３８】
偏心継手１３の上部の略中央には、貫入体１０の上部の部材となるロッド１２が取り付けられる。そのため、偏心継手１３の中心軸は、ロッド１２の中心軸ＣＬ１と同軸上に設けられる。
【００３９】
偏心継手１３の上部には、接続されるロッド１２の側面から外側に向かって傾斜するテーパ部１８が形成される。また、偏心継手１３の上面は、ロッド１２の下面と略同じ大きさに形成される。これにより、ロッド１２の側面と偏心継手１３の側面とを滑らかに接続することができ、偏心継手１３とロッド１２との接続部分近傍に土等が堆積することを防止できる。また、テーパ部１８によって、貫入体１０を引き抜く際の抵抗が低減され、貫入体１０の引き抜きが容易になる。
【００４０】
偏心継手１３の下部には、貫入体１０の下部の部材となるスクリューポイント１１が取り付けられる。スクリューポイント１１は、偏心継手１３の中心軸（ＣＬ１）からずれた位置に取り付けられており、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２は、ロッド１２の中心軸ＣＬ１からずれた位置にある。
【００４１】
ここで、貫入体１０は、前述のとおり、回転装置３３（図１参照）によって回転され、ロッド１２の中心軸ＣＬ１を回転軸として回転する。即ち、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２は、貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）から偏心している。
【００４２】
これにより、回転装置３３によって貫入体１０を回転させることにより、スクリューポイント１１は、中心軸ＣＬ１の周囲を回り、スクリューポイント１１の先端は、貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）を回転中心として平面視で略円状の軌跡を描いて移動することになる。
【００４３】
そのため、例えば、スクリューポイント１１の先端が地盤中の礫等に接触して貫入体１０の貫入が止まった際に、ロッド１２を回転させてスクリューポイント１１の先端を移動させることにより、スクリューポイント１１の先端は礫等を回避または排除することができる。即ち、礫等を含む地層であっても貫入体１０を容易に貫入させることができる。
【００４４】
また、偏心継手１３の下部にスクリューポイント１１を直接取り付けることにより、スクリューポイント１１のみが偏心した状態となる。そのため、偏心継手１３とスクリューポイント１１との間にロッド１２等の他の部材が接続されている場合と比べて、貫入体１０の回転抵抗を小さくすることができ、貫入体１０の貫入を効率良く行うことができる。
【００４５】
また、偏心継手１３の外径は、スクリューポイント１１の外径よりも小さく形成される。これにより、偏心継手１３と地盤との抵抗が小さくなり、貫入体１０を容易に貫入させることができる。
【００４６】
また、スクリューポイント１１は回転軸（ＣＬ１）から偏心しているため、スクリューポイント１１が偏心していない場合と比べ、貫入体１０を回転させた際にスクリューポイント１１からロッド１２に伝播する振動が大きくなる。そのため、振動センサ５３（図１参照）は、貫入体１０から伝わる振動を高精度に検出することができる。
【００４７】
図３（Ａ）は、偏心継手１３の側面図であり、図３（Ｂ）は、同底面図である。図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、偏心継手１３は、略円柱状に形成される。なお、偏心継手１３の形状は、これに限定されず、例えば、略角柱状等に形成されても良い。
【００４８】
図３（Ａ）に示すように、偏心継手１３の上部の略中央には、ロッド１２（図２参照）を固定する上ねじ部１５が形成される。上ねじ部は、雄ねじであり、ロッド１２の下部に形成される雌ねじ（図示せず）と同じ大きさに形成され、該雌ねじと螺合する。これにより、ロッド１２と偏心継手１３との取り付け及び取り外しが容易である。また、上ねじ部１５の中心軸は、ロッド１２の中心軸ＣＬ１（図２参照）と同軸である。
【００４９】
図３（Ｂ）に示すように、偏心継手１３の下部には、スクリューポイント１１（図２参照）を固定するための下ねじ部１６が形成される。下ねじ部は、雌ねじであり、スクリューポイント１１の上部に形成される雄ねじ（図示せず）と同じ大きさに形成され、該雄ねじと螺合する。これにより、スクリューポイント１１と偏心継手１３との取り付け及び取り外しが容易である。また、下ねじ部の中心軸は、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２と同軸である。
【００５０】
下ねじ部１６の中心軸（ＣＬ２）は、上ねじ部１５の中心軸（ＣＬ１）から偏心継手１３の径方向に距離Ｌ１離れた位置にある。即ち、下ねじ部１６は、その中心軸（ＣＬ２）が偏心継手１３の中心から距離Ｌ１離れた位置になるように形成される。これにより、偏心継手１３は、下ねじ部１６に固定されるスクリューポイント１１を回転軸（ＣＬ１）から偏心した状態で固定することができる。
【００５１】
偏心の距離Ｌ１として好ましくは１ｍｍから５ｍｍであり、より好ましくは２ｍｍから４ｍｍである。このように、偏心の距離Ｌ１を好適に設定することにより、スクリューポイント１１の先端の移動する範囲を好適に保つことができる。また、偏心の距離Ｌ１が長すぎる場合と比べて、スクリューポイント１１の回転抵抗を小さくすることができ、スクリューポイント１１の破損を防止することができる。
【００５２】
また、上ねじ部１５と下ねじ部１６は、互いの中心軸（ＣＬ１、ＣＬ２）が平行になるよう形成される。これにより、ロッド１２を地面に対して垂直にした際に、スクリューポイント１１も地面に対して垂直になる。そのため、スクリューポイント１１を地面に対して略垂直な状態で貫入させることができ、スクリューポイント１１が斜め方向に貫入されることを防止できる。
【００５３】
図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、偏心継手１３の外周面には、偏心継手１３の中心軸を挟んで対向する位置に、互いに平行な一対の平面部１７が形成される。これにより、スパナ等の工具等によって平面部１７を挟むことにより、偏心継手１３が回動しないように押さえることができる。そのため、偏心継手１３にねじ止めされるスクリューポイント１１及びロッド１２の取り付け及び取り外しが更に容易になる。なお、平面部１７は、二対以上形成されても良い。
【００５４】
上述のように、互いに偏心した上ねじ部１５及び下ねじ部１６を有する偏心継手１３を用いることにより、スクリューポイント１１をロッド１２に対して容易に偏心させることができる。これにより、先端が偏心した特別なスクリューポイントや、曲り部等を有する特別なロッド等を新たに設計、生産等することなく、従来用いられている日本工業規格に準拠するスクリューポイント１１やロッド１２を利用することができる。
【００５５】
また、偏心継手１３は、ロッド１２及びスクリューポイント１１に対して着脱自在であるので、図２に示すように、偏心継手１３によってロッド１２とスクリューポイント１１を連結してスクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２が貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）からずれている状態と、偏心継手１３を用いずにロッド１２とスクリューポイント１１が直接連結されて両者の中心軸ＣＬ１、ＣＬ２が同軸上に形成される場合と、を容易に切り替えることができる。これにより、地盤調査機１は、スクリューポイント１１を偏心させた貫入体１０によって地盤に穴を形成した後に、偏心継手１３を取り外し、ロッド１２の中心軸ＣＬ１とスクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２が同軸にある貫入体１０を用いた従来の地盤調査方法を実行することができる。
【００５６】
なお、偏心継手１３の下部にスクリューポイント１１が接続されるとしたが、例えば、偏心継手１３の上部及び下部にロッド１２を接続しても良い。即ち、貫入体１０を構成する複数のロッド１２の間に偏心継手１３を設けても良い。これによっても、偏心継手１３の下部に接続されたロッド１２を介して、スクリューポイント１１を偏心した状態で回転させることができ、貫入体１０の貫入を容易にできる。
【００５７】
図４は、振動センサ５３の取り付け部近傍を示す図である。図４に示すように、振動センサ５３は、貫入体１０のスクリューポイント１１（図２参照）からロッド１２に伝わる振動を測定するものであり、回転台２０を介して貫入体１０の上端、即ち最上位のロッド１２の上端に取り付けられる。
【００５８】
回転台２０は、略円板状の形態を成し、鉄材等の磁性体から形成され、例えば、転がり軸受等の軸受２１を介してロッド１２に対して回転自在に設けられる。具体的には、回転台２０の下面には、平面視略円形状の凹部である嵌合穴２０ａが形成され、嵌合穴２０ａには、軸受２１の一方の軌道輪である、例えば、外輪が嵌合する。
【００５９】
他方、軸受２１の他方の軌道輪である、例えば、内輪は、略円筒状の形態を成す接続具２２の外周面に形成される嵌合軸２２ａに嵌合する。そして、接続具２２がロッド１２の上端に着脱自在に取り付けられる。詳しくは、接続具２２の内周には、ねじ部２３が形成されており、ねじ部２３にロッド１２の上端の雄ねじ１４が螺合する。そして、接続具２２の下端面２２ｂがロッド１２の上端の肩部１２ｂに当接し、接続具２２が固定される。
【００６０】
なお、軸受２１の外輪と嵌合穴２０ａとの嵌合は、所定の締め代を設けた締まり嵌めが望ましが、別途設けられる図示しない止め輪等の固定具によって軸受２１の外輪が回転台２０に固定される構成でも良い。また、望ましくは、軸受２１の外輪の上面は、少なくとも一部分が、嵌合穴２０ａの上面２０ｂに当接する。これにより、振動の伝達が良好になる。
【００６１】
また、軸受２１の内輪と嵌合軸２２ａとの嵌合は、締まり嵌めでも良いし、所定の隙間を有する隙間嵌めでも良い。軸受２１の内輪と嵌合軸２２ａとが締まり嵌めで嵌合する構成では、振動の伝達が良好になる。他方、軸受２１の内輪と嵌合軸２２ａとが隙間嵌めで嵌合する構成では、軸受２１と接続具２２とが着脱自在となるので、ロッド１２への回転台２０の着脱が容易になるという利点を有する。
【００６２】
また、軸受２１の内輪の下面は、少なくとも一部分が、接続具２２の上方を向く面である肩部２２ｃに当接することが望ましい。これにより、ロッド１２からの振動が伝播し易くなる。また、図示しない止め輪や軸受ナット等の固定具を用いて軸受２１の内輪と接続具２２が固定されても良い。
【００６３】
上記のように軸受２１を介して回転台２０が設けられることにより、回転台２０は、ロッド１２に対して回転自在となる。これにより、ロッド１２が回転しても回転台２０を回転させずに所定の回転位置に保持することができる。特に、転がり軸受等の軸受２１が介装されることにより、回転台２０の回転抵抗を小さく抑えることができる。また、接続具２２に形成されたねじ部２３にロッド１２の雄ねじ１４が螺合する構成により、ロッド１２への回転台２０の取り付け及び取り外しも容易である。
【００６４】
なお、接続具２２の外周部には、スパナ等を使用するための図示しない一対の平面部等が形成されても良い。また、接続具２２には、接続具２２を押さえる略棒状等の治具等を接続するための図示しないねじ穴等が形成されても良い。このような構成により、回転台２０の取り付け及び取り外しが更に容易になる。
【００６５】
振動センサ５３は、マグネット等によって回転台２０の上面に固定される。上記のとおり回転台２０は、貫入体１０のロッド１２に対して回転自在且つ着脱自在であるので、振動センサ５３は、貫入体１０に対して回転自在且つ着脱自在となる。これにより、回転装置３３（図１参照）によって貫入体１０が回転された際に、振動センサ５３が貫入体１０に連れて回転してしまうことを抑えることができる。これにより、振動センサ５３につながる配線５３ａ等の取り回しが容易になる。
また、振動センサ５３が貫入体１０に対して着脱自在に取り付けられることにより、ロッド１２を継ぎ足して貫入体１０を延長する作業が容易になる。
【００６６】
また、上記のようにロッド１２の上端に設けられる回転台２０を用いて振動センサ５３が貫入体１０の上端に取り付けられることにより、貫入体１０を伝播してくる振動、特に縦方向の振動を高精度に検出することができる。
【００６７】
また、回転台２０には、回転台２０から径方向、即ち略水平方向、に延在する支持棒２４が取り付けられる。支持棒２４は、例えば、板材や丸棒、角棒、パイプ材等の長尺の部材であり、図示しないボルト等によって回転台に固定される。支持棒２４が設けられることにより、回転台２０が貫入体１０に連れて回転してしまうことが抑えられる。
【００６８】
また、支持棒２４には、振動センサ５３の配線５３ａが固定される。即ち、支持棒２４は、回転台２０の回転を抑える機能と、振動センサ５３の配線５３ａを支持する機能と、を兼ね備えている。支持棒２４によって配線５３ａが支持されることにより、配線５３ａの揺れや配線５３ａを伝播する振動等の影響が低減され、ロッド１２から伝播される振動を高精度に検出することができる。
【００６９】
また、配線５３ａが支持棒２４に支持されることにより、配線５３ａの絡まりや、配線５３ａと昇降台３０（図１参照）等との不要な接触等を避けることができる。これにより配線５３ａの損傷等を抑制することができる。
【００７０】
なお、回転台２０は、軸受２１及び接続具２２を用いて取り付けられるとしたが、これに代えて、例えば、軸受２１等を設けずに、回転台がロッド１２に対して摺動自在に直接的に取り付けられる構成でも良い。これにより、部品数を削減できると共に、回転台の取り付け及び取り外しが容易になる。
【００７１】
図５は、地盤調査機１の概略を示す制御ブロック図である。図５に示すように、制御装置２５は、深度センサ５１等から入力される深度情報等に基づき所定の演算を実行する演算部２７と、深度情報等の検出値や演算値等を記憶する記憶部２６と、を有する。
【００７２】
制御装置２５は、例えば、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等であり、前述のとおり、貫入体１０（図１参照）へ加えられる荷重や回転を制御する。また、制御装置２５は、荷重条件や深度情報、振動情報等の各種設定値や検出値を記憶部２６に記録して演算部２７で解析する計測装置としての機能を有する。
【００７３】
なお、制御装置２５を構成する制御機能を発揮する装置と、記録、計測機能を発揮する装置は、１つの装置として構成されても良いし、分離された個別の装置として構成されて互いに通信可能に接続されても良い。
【００７４】
制御装置２５には、測定装置を構成する深度センサ５１、回転センサ５２、振動センサ５３が信号入力可能に接続される。また、制御装置２５には、エアシリンダ３５（図１参照）に供給される空気圧を制御するエアレギュレータ５５及び回転装置３３のモータ等が接続される。
【００７５】
制御装置２５は、深度センサ５１で検出される深度情報等に基づき、演算部２７で所定の演算を実行し、エアレギュレータ５５及び回転装置３３を制御する信号を出力する。これにより、貫入体１０へ加えられる荷重や回転が自動制御され、所定の条件で貫入試験が実行される。
【００７６】
また、貫入体１０への荷重情報、深度センサ５１で検出される深度情報、回転センサ５２で検出される回転数情報、振動センサ５３で検出される振動情報等は、記憶部２６に計測データとして記録される。
【００７７】
そして、前記の計測データは、演算部２７によって解析され、地盤の土質等が判定される。特に、本実施形態では、振動センサ５３で検出される貫入体１０の振動情報について、振幅や加速度のピーク値のみならず、周波数解析等によって波形を詳細に分析して、スクリューポイント１１（図１参照）近傍の土質等を正確に判定することができる。
【００７８】
また、制御装置２５には、表示装置５６が接続されても良い。これにより、荷重条件等の試験条件や、振動情報等の計測データ、演算部２７による解析結果等を、リアルタイムで若しくは試験後に記憶部２６から読み込んで、表示装置５６に表示させて確認することができる。
【００７９】
次に、図６を参照して、地盤調査機１を用いた地盤調査方法の一例について詳細に説明する。
図６（Ａ）は、地盤調査機１の貫入体１０が地面に貫入される前の状態を示す側面図であり、図６（Ｂ）は、同地盤調査機１の貫入体１０が地面に貫入されている状態を示す側面図である。
【００８０】
図６（Ａ）に示す地層Ｇ１は、盛土若しくは切土等された基の地盤である地層Ｇ２の上に形成され、砕石等の礫によって締め固められている地表付近の礫層である。図６（Ａ）に示すように、例えば、地盤調査機１は、地表が礫等を含む地層Ｇ１によって覆われている場所における地盤調査に使用される。初めに、ロッド１２とスクリューポイント１１とが偏心継手１３によって連結された貫入体１０を準備する。
【００８１】
地盤調査機１の昇降台３０を上昇させた状態で、昇降台３０に回転自在に設けられているチャック３１に、貫入体１０を挿通して固定する。なお、貫入体１０は、スクリューポイント１１の先端を下方に向けてセットされる。そして、貫入体１０の上部に、回転台２０を介して、振動センサ５３を取り付ける。
【００８２】
次に、エアレギュレータ５５（図５参照）によって、エアシリンダ３５に送られる空気圧を調節することにより、昇降台３０を下降させ、スクリューポイント１１の先端を地表面に当接させる。そして、この状態を基準として、貫入体１０の貫入深度及び振動情報等のデータ計測を開始する。
【００８３】
次に、エアシリンダ３５に送られる空気圧を調節し、貫入体１０に、昇降台３０及び錘３２による下方向の荷重を加える。そして、回転装置３３を駆動させ、ロッド１２の中心軸ＣＬ１を回転軸として貫入体１０を回転させる。これにより、貫入体１０は、荷重と回転によって地層Ｇ１に貫入され、図６（Ｂ）に示すように、地層Ｇ２まで貫通する穴を形成する。なお、貫入体１０を貫入させた際に、地層Ｇ２まで届かなかった場合には、ロッド１２を継ぎ足して貫入体１０を延長し、更に深く貫入体１０を貫入させる。
【００８４】
また、前述のように、地盤調査機１は、貫入体１０の貫入深度及び振動情報等のデータを計測しているため、スクリューポイント１１近傍の土質等を判断することができ、地層Ｇ２まで貫入体１０が貫入されたか否かを判断することができる。
【００８５】
次に、地層Ｇ２まで貫通する穴が形成された後、回転装置３３を停止させて、昇降台３０を上昇させ、貫入体１０を該穴から引き抜く。そして、貫入体１０に取り付けられている偏心継手１３を取り外し、ロッド１２とスクリューポイント１１とを直接的に接続する。これにより、貫入体１０は、スクリューポイント１１が回転軸（ＣＬ１、図２参照）から偏心していない状態になり、地盤調査機１には、スクリューポイント１１が偏心していない貫入体１０が固定される。
【００８６】
そして、再び昇降台３０を下降させ、貫入体１０を地層Ｇ１に形成された穴に挿入し、日本工業規格に規定されているスウェーデン式サウンディング試験に準じた条件で貫入体１０を貫入させて地盤強度の測定を行う。
【００８７】
上記のように、本実施形態に係る地盤調査機１は、地表付近が礫等で締め固められている場合であっても、スクリューポイント１１が回転軸（ＣＬ１）から偏心している貫入体１０を用いることによって、地表付近の礫等を含む地層を掘削し礫等を除去することができる。そのため、地表付近の礫層を貫通する穴を形成する作業を容易に行うことができ、従来の測定方法を用いて地盤の調査を行うことができる。また、礫層の掘削と地盤の調査とを同じ装置で行うことができるため、礫等を含む地層を掘削するための特別な装置等が不要である。
【００８８】
次に、図７から図１１を参照して、実施形態を変形した例として、偏心継手１１３について詳細に説明する。偏心継手１１３は、上ねじ部１１５の中心軸と下ねじ部１１６の中心軸が偏心する状態と、上ねじ部１１５の中心軸と下ねじ部１１６の中心軸が同軸になる状態と、を切り替え可能な継手である。なお、既に説明した実施形態と同一若しくは同様の作用、効果を奏する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８９】
図７（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る偏心継手１１３の係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合している状態を示す側面図であり、図７（Ｂ）は、同偏心継手１１３の係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合していない状態を示す側面図である。
【００９０】
図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、偏心継手１１３は、略円柱状に形成される。偏心継手１１３は、上部に設けられる駆動側部材１６１と、下部に設けられる従動側部材１６３と、を有する。詳しくは後述するが、従動側部材１６３は、駆動側部材１６１に対して、上下方向に摺動可能に連結されている。具体的には、図７（Ａ）に示す偏心継手１１３の従動側部材１６３に下方向の力を加えることにより、従動側部材１６３が下方向にスライドし、図７（Ｂ）に示す状態になる。
【００９１】
図８（Ａ）は、偏心継手１１３の駆動側部材１６１の平面図であり、図８（Ｂ）は、同側面図であり、図８（Ｃ）は、同底面図である。図８（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように、駆動側部材１６１は、略円柱状に形成される本体部１７１と、本体部１７１の上面から上方に突出する上ねじ部１１５と、本体部１７１の下面１７２から下方に突出する嵌合軸１６５と、嵌合軸１６５の下端に取り付けられるばね押さえ部１６４と、を有する。
【００９２】
図８（Ｂ）に示すように、駆動側部材１６１の上部、即ち偏心継手１１３の上部には、上ねじ部１１５が形成される。上ねじ部１１５は、雄ねじであり、図３に示す偏心継手１３の上ねじ部１５と同様に、ロッド１２（図１１参照）下端の雌ねじに螺合する。即ち、上ねじ部１１５の中心軸は、貫入体１１０（図１１参照）の回転軸となるロッド１２の中心軸ＣＬ１と同軸上にある。
【００９３】
駆動側部材１６１の下部には、駆動側部材１６１の本体部１７１の外径よりも小さい略円柱状の嵌合軸１６５が形成される。なお、本実施形態では、嵌合軸１６５の中心軸ＣＬ３は、駆動側部材１６１の本体部１７１の中心軸、即ち偏心継手１１３の中心軸と同軸にある例を示すが、嵌合軸１６５の中心軸ＣＬ３と偏心継手１１３の中心軸は、必ずしも同軸である必要はない。
【００９４】
ここで、図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、上ねじ部１１５の中心軸（ＣＬ１）は、嵌合軸１６５の中心軸ＣＬ３から径方向に距離Ｌ２離れた位置にある。即ち、上ねじ部１１５は、その中心軸（ＣＬ１）が嵌合軸１６５の中心軸ＣＬ３から距離Ｌ２離れた位置になるように形成される。偏心の距離Ｌ２として好ましくは０．５ｍｍから２．５ｍｍであり、より好ましくは１ｍｍから２ｍｍである。
【００９５】
図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ばね押さえ部１６４は、略円板状に形成され、例えば、ボルト等によって嵌合軸１６５の下端に固定される。ばね押さえ部１６４の中心軸は、嵌合軸１６５の中心軸ＣＬ３と同軸にある。また、ばね押さえ部１６４の直径は、嵌合軸１６５の直径よりも大きく、本体部１７１の直径よりも小さい。
【００９６】
本体部１７１の下部には、断面略コ字状で下方に向かって開口し径方向に延在する一対の係合凹部１６８が形成される。係合凹部１６８は、本体部１７１の嵌合軸１６５を挟んで対向する位置に形成される。
【００９７】
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本体部１７１の上部には、上ねじ部１１５近傍から下方外側に向かって傾斜するテーパ部１１８が形成される。テーパ部１１８が形成されることにより、貫入体１１０を引き抜く際の抵抗を減らすことができ、貫入体１１０を容易に引き抜くことができる。
【００９８】
また、本体部１７１の側面には、駆動側部材１６１の中心軸（ＣＬ３）を挟んで対向する位置に平面部１７７が形成される。これにより、スパナ等の工具等によって平面部１７７を挟むことにより、駆動側部材１６１が回動しないように押さえることができ、偏心継手１１３にねじ止めされるロッド１２の取り付け及び取り外しが容易になる。なお、平面部１７７は、二対以上形成されても良い。
【００９９】
図９（Ａ）は、偏心継手１１３の従動側部材１６３の平面図であり、図９（Ｂ）は、同側面図であり、図９（Ｃ）は、従動側部材１６３の図９（Ａ）に示すＡ−Ａ線断面図であり、図９（Ｄ）は、従動側部材１６３の底面図である。
【０１００】
図９（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、従動側部材１６３は、本体部１７３と、係合ナット１６２と、を有する。本体部１７３は、略円柱状に形成され、本体部１７３の上部には、上方に開口する嵌合穴１６７が形成される。
【０１０１】
図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、嵌合穴１６７の中心軸は、従動側部材１６３の本体部１７３の中心軸と同軸にあり、駆動側部材１６１（図８参照）の嵌合軸１６５（図８参照）の中心軸ＣＬ３と同軸になる。即ち、嵌合穴１６７の中心軸（ＣＬ３）は、偏心継手１１３の中心軸と同軸にある。なお、嵌合穴１６７の中心軸（ＣＬ３）と偏心継手１１３の中心軸は、必ずしも同軸である必要はない。
【０１０２】
従動側部材１６３の下部、即ち偏心継手１１３の下部には、下ねじ部１１６が形成される。下ねじ部１１６は、雌ねじであり、図３に示す偏心継手１３の下ねじ部１６と同様に、スクリューポイント１１（図１１参照）の雄ねじと螺合する。即ち、下ねじ部１１６の中心軸は、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２と同軸上にある。
【０１０３】
下ねじ部１１６の中心軸（ＣＬ２）は、嵌合穴１６７の中心軸（ＣＬ３）から径方向に距離Ｌ３離れた位置にある。即ち、下ねじ部１１６は、その中心軸（ＣＬ２）が嵌合穴１６７の中心軸（ＣＬ３）から距離Ｌ３離れた位置になるように形成される。偏心の距離Ｌ３は、偏心の距離Ｌ２（図８（Ａ）参照）と同じであり、偏心の距離Ｌ３として好ましくは０．５ｍｍから２．５ｍｍ、より好ましくは１ｍｍから２ｍｍである。
【０１０４】
図９（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように、係合ナット１６２は、嵌合穴１６７を覆うように取り付けられ、螺合によって本体部１７３の上部に固定される。また、係合ナット１６２には、略中央に上下方向に貫通する穴が形成されており、該穴の内径は、駆動側部材１６１（図８参照）の嵌合軸１６５（図８（Ｂ）参照）の外径に対応しており、嵌合穴１６７の内径よりも小さい。
【０１０５】
係合ナット１６２の上面１７４には、一対の係合凸部１６９が形成される。係合凸部１６９は、上方に向かって突出しており、断面略コ字状で径方向に延在し、嵌合穴１６７の中心軸（ＣＬ３）を挟んで対向する位置に形成される。
【０１０６】
図９（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、本体部１７３の外周面には、従動側部材１６３の中心軸（ＣＬ３）を挟んで対向する位置に、互いに平行な一対の平面部１１７が形成される。これにより、スパナ等の工具等によって平面部１１７を挟むことにより、従動側部材１６３が回動しないように押さえることができる。なお、平面部１１７は、二対以上形成されても良い。
【０１０７】
本体部１７３の下部には、本体部１７３の外周面から下方内側に向かって傾斜するテーパ部１７８が形成される。テーパ部１７８が形成されることにより、貫入体１１０（図１１参照）を貫入させる際の偏心継手１１３の抵抗を減らすことができる。そのため、貫入体１１０の貫入を容易にできる。
【０１０８】
図１０（Ａ）は、偏心継手１１３の係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合している状態を示す部分縦断面図であり、図１０（Ｂ）は、偏心継手１１３の係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合していない状態を示す部分縦断面図である。
【０１０９】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、駆動側部材１６１の嵌合軸１６５と従動側部材１６３の嵌合穴１６７が摺動自在に嵌合し、従動側部材１６３と駆動側部材１６１が連結される。これにより、嵌合軸１６５及び嵌合穴１６７の中心軸ＣＬ３を回転軸として、従動側部材１６３は、駆動側部材１６１に対して回転可能となり、駆動側部材１６１と従動側部材１６３との相対位置を変えることができる。
【０１１０】
また、嵌合軸１６５が嵌合穴１６７に摺動自在に挿通されることにより、駆動側部材１６１と従動側部材１６３は、軸方向に相対移動可能である。即ち、図１０（Ａ）に示す如く、従動側部材１６３が駆動側部材１６１に押し込まれた状態から、図１０（Ｂ）に示す如く、従動側部材１６３を駆動側部材１６１から引き出すことができる。
【０１１１】
ここで、ばね押さえ部１６４の直径は、前述のとおり嵌合軸１６５の外径より大きく、係合ナット１６２に形成される嵌合軸１６５が挿通される穴の内径よりも大きい。よって、従動側部材１６３を移動させても、ばね押さえ部１６４は係合ナット１６２に形成される穴を通過することができず、これにより、駆動側部材１６１と従動側部材１６３の連結が外れることはない。
【０１１２】
また、図１０（Ａ）に示すように、従動側部材１６３を駆動側部材１６１に向かって押し込むように軸方向にスライドさせることにより、駆動側部材１６１の下面１７２と従動側部材１６３の上面１７４とが当接し、係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合する。これにより、駆動側部材１６１から従動側部材１６３への回転動力の伝達が可能となり、駆動側部材１６１を回転させた際に、駆動側部材１６１と従動側部材１６３とを連動させることができる。
【０１１３】
また、上ねじ部１１５の偏心の距離Ｌ２と、下ねじ部１１６の偏心の距離Ｌ３は、略同じである。そのため、上ねじ部１１５の中心軸（ＣＬ１）と下ねじ部１１６の中心軸（ＣＬ２）とを同軸上に設けることができる。
【０１１４】
嵌合軸１６５には、駆動側部材１６１と従動側部材１６３とを係合方向に付勢する付勢手段である、ばね１６６が取り付けられている。ばね１６６は、例えば、圧縮コイルばね等の弾性体であり、ばね１６６の下端は、ばね押さえ部１６４の上面に当接し、ばね１６６の上端は、係合ナット１６２の穴の縁部近傍の下面に当接する。これにより、ばね１６６は、上下方向から挟まれて圧縮変形し、弾性復元力によって、駆動側部材１６１に下向きの力を加えると共に従動側部材１６３に上向きの力を加え、夫々の部材を係合方向に付勢することができる。即ち、ばね１６６によって、係合凸部１６９と係合凹部１６８との係合が外れることを防止できる。
【０１１５】
また、図１０（Ａ）に示す状態から、従動側部材１６３に下向きの力を加えることにより、従動側部材１６３が下方向にスライドして、ばね１６６が縮み、図１０（Ｂ）に示す状態になる。他方、従動側部材１６３に加えられていた下向きの力がなくなることにより、駆動側部材１６１及び従動側部材１６３は、ばね１６６によって係合方向に押され、再び図１０（Ａ）に示す状態になる。このように、ばね１６６を用いることにより、駆動側部材１６１及び従動側部材１６３の係脱を容易にすることができる。
【０１１６】
次に、図１１を参照して、偏心継手１１３を有する貫入体１１０におけるスクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２の切り替え方法について詳細に説明する。
図１１（Ａ）は、偏心継手１１３を有する貫入体１１０のスクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２と貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）とが同軸にある状態を示す側面図であり、図１１（Ｂ）は、偏心継手１１３の係合凸部１６９と係合凹部１６８とが係合していない状態を示す側面図であり、図１１（Ｃ）は、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２が貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）から偏心している状態を示す側面図である。
【０１１７】
図１１（Ａ）に示すように、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２と貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）とが同軸にある状態から、従動側部材１６３を下方に向かって引っ張ることにより、図１１（Ｂ）に示すように、従動側部材１６３がスライドし、係合凸部１６９と係合凹部１６８との係合が外れる。そして、嵌合軸１６５及び嵌合穴１６７の中心軸ＣＬ３を回転軸として従動側部材１６３を１８０度回転させ、図１１（Ｃ）に示すように、従動側部材１６３を上方に戻して、係合凸部１６９と係合凹部１６８とを係合させる。
【０１１８】
上記のような操作を行うことにより、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２は、嵌合軸１６５及び嵌合穴１６７の中心軸ＣＬ３を挟んで、貫入体１０の回転軸（ＣＬ１）の反対側となり、回転軸（ＣＬ１）から偏心した状態となる。この時、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２は、貫入体１１０の回転軸（ＣＬ１）から径方向に距離Ｌ４離れた位置となる。
【０１１９】
なお、距離Ｌ４は、偏心継手１１３の上ねじ部１１５の偏心の距離Ｌ２（図８（Ａ）参照）と、下ねじ部１１６の偏心の距離Ｌ３（図９（Ｄ）参照）を足し合わせた距離である。前述のように、距離Ｌ２と距離Ｌ３は同じであるため、偏心の距離Ｌ４は、距離Ｌ２または距離Ｌ３の２倍の距離となる。
【０１２０】
また、図１１（Ｃ）に示すように、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２が貫入体１１０の回転軸（ＣＬ１）から偏心した状態から、図１１（Ｂ）に示すように、従動側部材１６３を下方に引き出して半回転させることにより、図１１（Ａ）に示すように、スクリューポイント１１の中心軸ＣＬ２が回転軸（ＣＬ１）と同軸である状態に戻すことができる。
【０１２１】
上記のように、偏心継手１１３を用いることにより、貫入体１１０から偏心継手１１３を取り外すことなく、スクリューポイント１１が回転軸（ＣＬ１）から偏心している状態と、偏心していない状態と、を容易に切り替えることができる。また、偏心の切り替え作業には、特殊な工具等を必要としない。
【０１２２】
なお、以上の説明では、偏心継手１３を取り外し、若しくは偏心継手１１３を切り替えて、スクリューポイント１１がロッド１２に対して同軸に接続された貫入体１０若しくは貫入体１１０を用いて、日本工業規格のスウェーデン式サウンディング試験に準じた貫入試験を行うとした。しかしながら、地盤調査の方法は、上記の例に限定されず、例えば、スクリューポイント１１が貫入体１０、１１０の回転軸（ＣＬ１）から偏心した状態のまま貫入試験を行って、貫入体１０、１１０の貫入深度や振動等を計測し、土質等の判定を行っても良い。
【０１２３】
上記のようにスクリューポイント１１を回転軸（ＣＬ１）から偏心させた状態で行う貫入試験の一例を図１２及び図１３を参照して詳細に説明する。
図１２は、本発明の実施形態に係る貫入体１０若しくは貫入体１１０が地盤Ｇに貫入された状態を示す図であり、図１３は、従来技術の貫入体２１０が地盤Ｇに貫入された状態を示す図である。図１２及び図１３に示すように、軟弱地盤の強度を高める地盤改良法の１つとして、地中に砂や礫等からなる柱状構造物Ｐを形成することが公知である。
【０１２４】
図１３に示すように、従来は、礫等から構成される柱状構造物Ｐの内部に貫入体２１０を貫入させることができなかったので、柱状構造物Ｐの内部ではなく、柱状構造物Ｐの外周近傍の土壌等の地盤Ｇに貫入体２１０を貫入して、柱状構造物Ｐの内部の状態を推定する方法が採られていた。このように従来の調査方法は、貫入体２１０のスクリューポイント２１１で柱状構造物Ｐの内部の状態を直接的に検知するものではなく、また、ロッド２１２が撓みスクリューポイント２１１が柱状構造物Ｐから逸れてしまう恐れもあり、正確性に欠けていた。
【０１２５】
図１２に示すように、本実施形態では、スクリューポイント１１の先端がロッド１２の中心軸ＣＬ１（図２参照）に対して偏心して設けられる貫入体１０、１１０を用いることにより、礫等を含む地層であってもその内部に貫入体１０、１１０を容易に貫入させることができる。よって、地盤改良のために形成された礫等からなる柱状構造物Ｐの内部に貫入体１０、１１０を直接的に貫入させることができる。
【０１２６】
そして、柱状構造物Ｐの内部に貫入されて礫等に直接的に接触するスクリューポイント１１の振動を振動センサ５３（図１参照）で検出し、その検出される振動情報を解析することにより、礫等の充填状況や空洞の有無等を正確に判定することができる。
【０１２７】
なお、偏心継手１３若しくは偏心継手１１３を用いる場合のスクリューポイント１１の形状は、上記の例に限定されるものではなく、例えば、掘削される地層の土質等に合わせて特殊な形状のスクリューポイントが用いられても良い。
【０１２８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。
【符号の説明】
【０１２９】
１      地盤調査機
１０    貫入体
１１    スクリューポイント
１２    ロッド
１３    偏心継手
１５    上ねじ部
１６    下ねじ部
１７    平面部
２０    回転台
２５    制御装置
３０    昇降台
３１    チャック
３２    錘
３３    回転装置
３４    動力伝達手段
３５    エアシリンダ
３６    コンプレッサ
３７    スプロケット
３８    チェーン
４０    支柱
５１    深度センサ
５２    回転センサ
５３    振動センサ
５５    エアレギュレータ
１１３  偏心継手
１１５  上ねじ部
１１６  下ねじ部
１６１  駆動側部材
１６３  従動側部材
１６５  嵌合軸
１６６  ばね
１６７  嵌合穴
１６８  係合凹部
１６９  係合凸部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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