(57)【要約】      （修正有）【課題】経年による既設構造物底盤下方周面の地盤沈下を容易に確認することができ、地盤沈下により発生した空洞現象に迅速な対応が可能な既設構造物底版の後付型地盤沈下量計測装置を提供する。【解決手段】後付型地盤沈下量計測装置に内設される沈下ロッド装置２の下方部に、地盤内に生じた空洞内で拡張可能な拡張式抵抗パネル装置３とスクリュウ式の掘削ロッド１０を螺合する。さらに、上部回転シャフト８の上端に回転冶具嵌装部１１を接続し、回転冶具で沈下ロッド装置２を地盤内に回転挿入して定着させる。【選択図】図２
0003203165.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
河川や海岸等の堤防に構築された既設構造物底版の削孔内に挿入可能にされると共に、その先端部に設けられた掘削ロッドと、該掘削ロッドの上方に設けられ、地盤内生じた空洞内で拡張可能な抵抗板とからなる沈下ロッド装置を備えたことを特徴とする後付型地盤沈下量計測装置。
【請求項２】
掘削ロッドがスクリュウ式であることを特徴とする請求項１記載の後付型地盤沈下量計測装置。
【請求項３】
既設構造物底版より下方の地盤上面から底版上面に達する長さの保護管内に沈下ロッド装置を収納してなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の後付型地盤沈下量計測装置。
【請求項４】
保護管を閉蓋する蓋体に固化材注入用の内設蓋が組み込まれると共に、注入した固化材の逆流を防止する逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項３記載の後付型地盤沈下量計測装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、土木分野において、河川、海岸の堤防等に構築された樋門、樋管並びに河口に構築された水門の底版下面の地盤沈下量を計測するものであり、既設構造物の底版部に地盤上面まで貫通するように削孔を行い、後付型地盤沈下計測装置を嵌入して埋め込み、後付型地盤沈下計測装置内に装着された沈下ロッド上端と、既設構造物底版との差異を読み取り、沈下量を測定するための後付型沈下量測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  河川、海岸等の堤防施設には多種多様な形式を成した施設構造物が構築されており、構造物を支持する方法も、軟弱な地盤に杭を打ち込んで杭頭部に構造物を支持させる杭基礎。また、ある程度の支持が期待できる地盤面上に構造物を構築して支持する直接基礎等が一般的である。
しかしながら、経年により既設構造物底版下方周面の地盤沈下による空洞又は水みちが発生して、既設構造物底版下の地盤が緩やかに浸食されて空洞現象が起こり、次第に拡大して基礎杭周辺に空洞が発生して、既設構造物の安定性が減少していき、場合によっては倒壊するおそれがある。その対応策として、新たに改築するには膨大な整備費用を要するため、既設構造物の延命策として各種の調査方法で補強策が検討され実施されている。【０００３】  従来、例えば、地盤沈下の測定を行いたい場所の地盤にボーリング孔を形成し、このボーリング孔の内部にアンカー孔を形成し、このボーリング孔の内部にアンカーを備えた光ファイバを埋設することで、どの地層が変位しているか高精度で測定し、地盤沈下の変位量を測定するようにされた地盤沈下計測装置が提案されている（特許文献１参照。）。【０００４】  また、補強策としては、ボーリング孔の中央に設置される支持用鋼棒の周りに、Ｘ軸とＹ軸方向において対称的に、かつ上下方向において交互に方向を変えて各対のアンカーポンプ本体を並設し、各アンカーポンプ本体から下方に突出した水平方向に回転自在の作動ロッドの下端にアンカープレートを固着し、各対のアンカープレートの作動前には各対のアンカープレートを対向方向に閉じてボーリング孔内に収納し、各対のアンカープレートの作動後には各対のアンカープレートを対向的に開いてボーリング孔内に拡開し、地盤に定着可能とし、アンカープレートを拡開作動してからボーリング孔にモルタルを注入して固定することにより、大きな引抜き抵抗を得られるようにした地盤アンカー（特許文献２参照。）。【０００５】  二つの分割体からなる円筒状の筒体と、この筒体の外周に螺旋状に形成されたスクリューとを有し、筒体を拡径可能に支持する支持部と、筒体を拡径させるシリンダ装置と、拡径した際に生じる隙間を塞ぐ遮蔽板とを有する反力用アンカーを用い、反力用アンカーを地盤に回転させながら圧入することにより、スクリューによって容易に地盤に圧入することができ、この状態で筒体の各分割体を互いに離間するように移動して筒体を拡径することにより、引抜抵抗力を高めることができる構造物の圧入工法（特許文献３参照。）。【０００６】  削孔方向先端に位置する掘削ビットと、螺旋板を備えるスクリュー部と、このスクリュー部よりも削孔方向後端に位置する円筒形の圧接部を含む削孔ツールを用いて、削孔残土の発生を抑制しながらも、周辺地盤を緩めることなく、摩擦力が高いアンカー体を盛土斜面に形成する方法（特許文献４参照。）等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７２８２９７号公報
【特許文献２】公開実用新案平３−７９３３８号公報
【特許文献３】特開平１１−２５６５７４号公報
【特許文献４】特開２０１４−９５１７９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】  本考案もまた、上記従来技術の課題に鑑み、経年により既設構造物底版下方周面の地盤沈下を容易に確認することができ、地盤沈下により発生した空洞現象に迅速な対応が可能な既設構造物底版の後付型地盤沈下量計測装置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】
【０００９】  上記の目的を達成するため、本考案の後付型地盤沈下量計測装置は、河川や海岸等の堤防に構築された既設構造物底版の削孔内に挿入可能にされると共に、その先端部に設けられた掘削ロッドと、該掘削ロッドの上方に設けられ、地盤内生じた空洞内で拡張可能な抵抗板とからなる沈下ロッド装置を備えたことを第１の特徴とする。また、掘削ロッドがスクリュウ式であることを第２の特徴とする。さらに、既設構造物底版より下方の地盤上面から底版上面に達する長さの保護管内に沈下ロッド装置を収納してなることを第３の特徴とする。保護管を閉蓋する蓋体に固化材注入用の内設蓋が組み込まれると共に、注入した固化材の逆流を防止する逆止弁が設けられていることを第４の特徴とする。
【考案の効果】
【００１０】  本考案によれば、以下の利点がある。
（１）河川巡回員による定期点検時に、点検蓋を開放して定規で計測ができるため、特殊な調査機器及び機器を操作できる熟練した専門員が不要になる。また、調査機器から得られたデータを解析することなく、その場において即時沈下状況の把握ができる。
（２）沈下ロッド先端部分にスクリュウ式の掘削ロッドを接合させて、装置内に沈下ロッドを回転しながらねじ込むことで、地盤中に確実に定着できる。
さらに、拡張式抵抗パネルを地盤に食い込ませて沈下ロッド装置を安定させて確実に沈下量の計測ができる。
（３）地盤沈下計測装置の上方に、先に開発されている土木構造物の地盤沈下空洞検測方法によるＮＥＴＩＳ登録の空洞量自動計測孔を接続させて設置することで、沈下量を計測する際に既設構造物底版上面で計測作業することなく、計測箱を水位上方の構造物壁面又は構造物の外側に取り付けることで、より高い安全性が確保できる。また、構造物底版上面が水面下であっても容易に測定ができるので、水位締切等の仮設備も不要になる。底版上の止水設備が不要になる。【００１１】  すなわち、本考案の後付型地盤沈下量計測装置を予め削孔した既設構造物底版内に挿入し、沈下ロッド装置を回転させ地盤に定着することで、沈下ロッド装置が沈下地盤に引っ張られる。沈下量の測定は、沈下ロッド装置上端部に定規先端を到達させて既設構造物底版の上面位置での目盛を読み取ることで、沈下量を視認することができ、その場所において沈下量の把握ができるので、非破壊調査後の最終確認を行うための削孔作業等の手間が省けるまた、調査解析に携わる専門職者を必要とせず、定期的な巡回点検で確認することができ、空洞現象への迅速な対処を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置を示す斜視図である。
【図２】本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置に内設された沈下ロッド装置であり（ａ）は同装置の立面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置の組立図であり、（ａ）は保護管の一部断面立面図、（ｂ）は掘削ロッドの立面図、（ｃ）は拡張式抵抗パネル装置の立面図、（ｄ）は（ｃ）のＣ−Ｃ線断面である。
【図４】本考案に係る保護管蓋を示す（ａ）は斜視図、（ｂ）は立面図、（ｃ）は逆止弁の表面側平面図、（ｄ）は逆止弁の裏面側平面図である。
【図５】本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置を既設河川施設構造物である箱型函渠に設置した状態を模式的に示す縦断面図である。
【考案を実施するための形態】
【実施例】
【００１３】  以下、本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置の実施形態を、既設構造物底版ａに設置した実施例の図面に基づいて説明するが、便宜上、同様の構成要素には同一の参照符号を付して説明する。
本考案に係る後付型地盤沈下量計測装置１は、例えば、図５に示すような、基礎杭ｄで地盤ｃ上に支持された箱型函渠２２の底版のような既設構造物底版ａに設置して使用するものである。尚、図５においては、箱型函渠２２の図を一点鎖線で左右に分けて、基礎杭ｄで地盤ｃ上に支持される場合と直置きした場合の双方のケースを表している。箱型函渠２２の側壁には、後付型地盤沈下量計測装置１にケーブルワイヤー２３等で接続される空洞量自動計測調査孔４が設けられている。【００１４】  図１に示すように、その設置方法としては、保護管５の外径より若干大き目の径で、底版上面ａ１から底版下面ａ２までの距離Ｌａの深度に既設構造物底版ａ及び均しコンクリートｂを削孔して貫通させ、さらに、底版下面ａ２から距離Ｌｂの深さを掘り下げて地盤上面ｃ１まで到達した後に、保護管５を孔内に挿入する。その際、削孔内壁面と保護管５の側周面には狭小の隙間が生じるので、エポキシ樹脂製接着剤又は同等の接着剤を注入するか、保護管５の側周面に塗布して接着剤層ｇを形成して挿入し、削孔内壁面を保護すると共に、既設構造物底版ａと一体化させる。また、ａ１上面まで水位ｆが上昇している場合においては、削孔部分周辺を囲み止水して削孔を行う。
すなわち、保護管５は、削孔面保護機能を兼ねており、削孔径より極僅かに小径の保護管５を嵌め込み、保護管５周面と削孔壁面の隙間に接着剤を注入又は保護管５周面に塗布した保護管５を挿入して構造物と一体と成すようにされている。【００１５】  図２（ａ）に示すように、後付型地盤沈下量計測装置１に内設される沈下ロッド装置２には、その下方部に拡張式抵抗パネル装置３が、またその下に掘削ロッド１０が螺合されていて、さらに、上部回転シャフト８の上端に接続された回転冶具嵌装部１１が螺合して接続されていて、回転冶具で沈下ロッド装置２を地盤ｃ内に回転挿入して定着できるようにされている。【００１６】  沈下ロッド装置２を保護管５内に挿入して掘削ロッド１０が地盤上面ｃ１に到達したら、沈下ロッド装置２を回転させながら押し込んでいくと、掘削ロッド１０に接合された掘削用スクリュウ１２が地盤ｃにねじ込まれて定着される。また、沈下ロッド装置２に取付けられた拡張式抵抗パネル装置３の抵抗パネル１３ａは拡張された時の外周が保護管５の内径よりも若干大きく、沈下ロッド装置２を挿入する際には、傾動を防ぐ保持材として機能し、沈下が発生する以前は、保護管５内に抵抗パネル１３ａが上向きに若干畳まれた状態で内装されているが、地盤ｃの沈下が進行して沈下ロッド２が引きずり込まれて地盤面との空洞ｅの高さが抵抗パネル１３ａの長さを超えると、保護管５内から解放されて拡張範囲１３ｆまで広がり、地盤上面ｃ１に接触する。このような状態で、さらに沈下ロッド装置２を回転させると、抵抗パネル１３ａのパネル先端１３ｄの部分から地盤ｃに食い込み固定されて沈下ロッド装置２の鉛直方向の安定性が増す。【００１７】  図２（ａ）は、拡張式抵抗パネル装置３が拡張された状態を示し、２対すなわち４枚の抵抗パネル１３ａが拡張バネ１３ｃにより接続されていて、抵抗パネル１３ａは長辺方向の一辺の抵抗パネル先端部１３ｄはパネル後端部１３ｅより薄く、地盤ｃに食い込み易くなっている。また、抵抗パネル１３ａの先端面１３ｂは保護管５内部面の形状に応じた弧状面に形成されている。ここで、図２（ｂ）に示すように、先端ロッド１０に接合された掘削用スクリュウ１２は、スクリュウ上端部１２ａから掘削ロッド１０の軸周を一周と半周した２段の螺旋状のスクリュウ先端部１２ｂを備えている。このスクリュウ１２はロッド軸を最低一周した１段の螺旋数は必要で、地盤ｃの硬軟に応じてスクリュウ１２の螺旋数を変更する。【００１８】  図３（ａ）は、後付型地盤沈下量計測装置１の上部構造であり、保護管５上端には、浸水、不純物浸入防止のための保護管蓋６が螺合されている。また、保護管蓋６には内設蓋７がさらにねじ込まれている。保護管５の上部には空洞量自動計測調査孔４からのケーブルワイヤー２３との接続管１６が貫通して接合されていて、接続管１６の保護管５内部に突出している先端部分は、このケーブルワイヤー２３が滑らかに滑るように保持するワイヤーノーズ１６ａが接合されている。すなわち、予め空洞量自動計測調査孔４に組み込まれているラインケーブルを接続管１６内を貫通させてワイヤーノーズ１６ａを通して回転冶具嵌装部１１に開けられたネジ穴にアイボルト１５をねじ込んでケーブ���ワイヤー２３を緊締する。尚、空洞量自動計測調査孔４と接続されない時は、接続管１６はキャップ１６ｂで閉蓋する。沈下ロッド装置２の上部回転シャフト８には、回転冶具嵌装部１１がねじ込まれていて、その下端に接続ナット１４を螺合させ、拡張式抵抗パネル装置３又は掘削用ロッド１０のいずれかを接続することができる。さらに、下部回転シャフト９と接続ナット１４を接続して繋ぎ合わせることで長さの調整もできる。【００１９】  図３（ｂ）に示すように、掘削ロッド１０の先端は尖がらせて地盤ｃに貫入し易くされていて、その上端部には上部回転シャフト８と接続ナット１４介して螺合するネジ部２１が刻設されている。また、掘削用スクリュウ１２が螺旋状に接合されている。この螺旋数は最低１段以上が望ましい。また、図３（ｃ）に示すように、拡張式抵抗パネル装置３が下部回転シャフト９に螺合して固定され、拡張範囲１３ｆの範囲に拡張できるようにされている。【００２０】  図４に示すように、保護管蓋６の内側円形口には内設蓋７が螺合されていて、この円形口を開閉する際には、保護管蓋６及び内設蓋７の開閉ハンドル嵌入孔１７又は開閉ハンドル嵌入溝１７ａに開閉ハンドル冶具を嵌め込んで回転させて行うようにされている。尚、通常これらの凹所には粘土等の跡埋め材２０を充填しておき、確認作業の都度必要に応じて取り除き、確認作業終了後に再度後埋めする。【００２１】  沈下量の計測は、保護管蓋６を開放後、回転冶具嵌装部１１の頂部まで定規の先端を到達させ、底版上面ａ１からの沈下量を読み取り、設置完了時に予め記録しておいた基準沈下量を減ずることで、現在の沈下量を確認することができる。【００２２】  空洞ｅに固化材を注入又は充填する際には、内設蓋７を開放後に固化材注入口１９にノズル又は注入管等を差し込み、逆止弁１８を押し下げた状態で行う、固化材の注入後に抜管すると、逆止弁１８が元の位置に復帰して注入された固化材の逆噴出を防止する。保護管蓋６に螺合されている内設蓋７とこれらを開放するための手掛りとなる開閉ハンドル嵌入孔１７又は開閉ハンドル嵌入溝１７ａであり、保護管蓋６の外周面には保護管蓋６と螺合するためのネジ２１が刻設されている。【００２３】  図４（ｂ）に、保護管蓋６への逆止弁１８の取付け構造を示す。固化材注入口１９、すなわち、保護管蓋６の開口上部内周面には、内設蓋７が螺合可能なネジ部２１が刻設されている。図４（ｃ）に示すように、薄鉄板製の逆止弁１８の表面にはＣＲゴム１８ａが貼着されていて、さらに、逆止弁固定部１８ｄの表面にもＣＲゴム１８ｂが貼着されている。また、図４（ｄ）に示すように、逆止弁１８の裏面側は逆止弁固定部１８ｄに開閉バネ１８ｅがバネ止めビス１８ｆで連結固定されている。このように構成された逆止弁１８は、保護管蓋６に逆止弁固定ネジ１８ｇで固定されていて、固化材注入用のノズル又は注入管を上方から差し込むと押下されて開口し、抜管すれば閉蓋状態に復帰する。尚、逆止弁１８の開閉時には周辺に接触しないように、予め規制された逆止弁開閉範囲１８ｈ内で可動するようにされている。【００２４】  以上説明したように、本考案の後付型地盤沈下量計測装置１は、河川、海岸の堤防等に構築された既設構造物���例えば、樋門、樋管、水門の底版や堤防壁の底版ａの上面ａ１から削孔を行い、底版下方ａ２の地盤上面ｃ１まで貫通させ、保護管４を地盤上面ｃ１に達する位置まで挿入し、その後に沈下ロッド装置２を保護管４内に挿入し、地盤ｃに到達後押し込みながら回転させて、掘削スクリュウ１２部分を地盤ｃ内にねじ込んで定着させることができる。【００２５】  そして、既設構造物底版ａの下方に空洞現象が発生した場合は、掘削スクリュウ１２部分の上部に接続された拡張式抵抗パネル装置３の抵抗パネル１３ａが開き、掘削ロッド１２と一体になって回転し、スクリュウ１２部分は地盤ｃ内に定着され、抵抗パネル１３ａは地盤表面に食い込んで沈下ロッド装置２を確実に固定し安置させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】  尚、本考案の要旨は、既設構造物底版の削孔内に挿入可能にされると共に、その先端部に設けられた掘削ロッドと、この掘削ロッドの上方に設けられ、地盤内生じた空洞内で拡張可能な抵抗板とからなる沈下ロッド装置を備えた点にあり、掘削ロッドの形状や抵抗パネルの形状や配置及び数量が上記実施例に限定さないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２７】ａ    既設構造物底版
ａ１  底版上面
ａ２  底版下面
ｂ    均しコンクリート
ｃ    地盤
ｃ１  地盤上面
ｄ    基礎杭
ｅ    空洞
ｆ    水位
ｇ    エポキシ系接着剤塗布層
１    後付型地盤沈下量計測装置
２    沈下ロッド装置
３    拡張式抵抗パネル装置
４    空洞量自動計測調査孔
５    保護管
６    保護管蓋
７    内設蓋
８    上部回転シャフト
９    下部回転シャフト
１０  掘削用ロッド
１１  回転冶具嵌装部
１２  掘削用スクリュウ
１２ａスクリュウ上端部
１２ｂスクリュウ下端部
１３ａ抵抗パネル
１３ｂ抵抗パネルの先端弧状面
１３ｃ拡張バネ
１３ｄ抵抗パネル先端部
１３ｅ抵抗パネル後端部
１３ｆ抵抗パネルの拡張範囲
１４  接続ナット
１５  アイボルト
１６  空洞量自動計測調査孔との接続管
１６ａワイヤーノーズ
１６ｂキャップ
１７  開閉用ハンドル嵌入孔
１７ａ開閉用ハンドル嵌入溝
１８  逆止弁
１８ａＣＲゴム
１８ｂＣＲゴム
１８ｃ逆止弁固定部
１８ｄ逆止弁固定部
１８ｅ開閉バネ
１８ｆバネ止ビス
１８ｇ逆止弁固定ネジ
１８ｈ逆止弁開閉範囲
１９  固化材注入口
２０  跡埋め材
２１  ネジ部
２２  箱型函渠
２３  ケーブルワイヤー
【図１】
0003203165.tif 000003
【図２】
0003203165.tif 000004
【図３】
0003203165.tif 000005
【図４】
0003203165.tif 000006
【図５】
0003203165.tif 000007