(57)【要約】【課題】スウェーデン式サウンディング試験に用いられるスクリューポイントであって、真の地盤の性状を表す調査結果を得ることができるスクリューポイントを提供する。【解決手段】円柱状主部１４の少なくとも先端部外周面に螺旋状凸部１６が設けられたスクリューポイント１２とする。螺旋状凸部は、先端面に角を有さない円い形状であることが好ましい。また、円柱状主部の先端１８は円錐形であることが好ましい。【選択図】        図１
2005023644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状主部の外周面に螺旋状凸部が設けられてなることを特徴とするスクリューポイント。
【請求項２】
円柱状主部の少なくとも先端部外周面に螺旋状凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスクリューポイント。
【請求項３】
螺旋状凸部は先端面に角を有さない円い形状であることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリューポイント。
【請求項４】
円柱状主部の先端は円錐形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリューポイント。
【請求項５】
円柱状主部の径と円錐形部分の軸長との比率が１０：３〜１０：７であることを特徴とする請求項４に記載のスクリューポイント。
【請求項６】
円柱状主部の長さが１５０〜２５０ｍｍ、円柱状主部の径が１５〜２５ｍｍ、螺旋状凸部の最大外縁長が２５〜３５ｍｍ、螺旋状凸部と円柱状主部の径とのなす角度が１０〜３５°、螺旋状凸部の厚さが５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスクリューポイント。
【請求項７】
円柱状主部の螺旋状凸部形成部分の軸長をｅ、円柱状主部の径をｆ、螺旋状凸部の最大外縁長をｇとしたとき、ｇが１．５ｆ〜１．８ｆ、ｅが２．５ｆ〜３．５ｆであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスクリューポイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スウェーデン式サウンディング試験またはこれに準ずる地盤調査試験に用いられる地盤調査用スクリューポイントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤調査試験として、ＪＩＳ  Ａ  １２２１に規定されたスウェーデン式サウンディング試験が行われている。スウェーデン式サウンディング試験は、スクリューポイントの地盤に対する荷重による貫入と回転による貫入とを併用した現位置試験であり、土の貫入抵抗を測定し、その硬軟または締まり具合を判定するとともに、土層の構成を推定する試験である。
【０００３】
スウェーデン式サウンディング試験は、下記のように行われる。
１．スクリューポイント連結ロッドの先端にスクリューポイントを取り付け、このロッドを調査地点に鉛直に立てて支える。
２．このままロッドが地中に貫入するかどうかを確かめ、貫入する場合は荷重に対する貫入量を記録し、貫入しない場合は荷重を順次積載し（積載段階は５０Ｎ｛５ｋｇｆ｝、１５０Ｎ｛１５ｋｇｆ｝、２５０Ｎ｛２５ｋｇｆ｝、５００Ｎ｛５０ｋｇｆ｝、７５０Ｎ｛７５ｋｇｆ｝、１０００Ｎ｛１００ｋｇｆ｝）、載荷途中で貫入する場合は荷重に対する貫入量を記録し、それを繰り返す。なお、全自動試験機の場合は荷重は５００Ｎ｛５０ｋｇｆ｝からでもよい。
３．載荷荷重１０００Ｎ｛１００ｋｇｆ｝で貫入が止まった場合には、次のロッド目盛り線（２５ｃｍ）まで貫入させるのに要する半回転数を記録する。
４．測定が終了したら載荷荷重を取り除き、貫入した全ロッドを引き抜き、ロッド本数およびスクリューポイントの異常の有無を調べる。
【０００４】
スウェーデン式サウンディング試験における試験結果の記録と整理は、下記のように行われる。
１．回転貫入でなく荷重のみによって貫入が進む場合には、荷重の大きさとスクリューポイント先端の地表からの貫入深さを記録する。
２．載荷荷重１０００Ｎ｛１００ｋｇｆ｝で回転によって貫入が進む場合には、半回転数Ｎａに対応する貫入後のスクリューポイント先端の地表からの貫入深さを記録し、その時の貫入量（Ｌ）を計算する。
３．Ｌに対するＮａ値は次式を用いて、貫入量１ｍ当たりの半回転数Ｎｓｗに換算して記録する。
Ｌ＝２５ｃｍの場合  Ｎｓｗ＝４Ｎａ  （半回転数／ｍ）
４．貫入速さが急激に増大または減少する場合には、貫入状況を詳しく記録する。
５．試験結果は縦軸に地表からの深さＤ、横軸に荷重の大きさＷｓｗおよび貫入量１ｍ当たりの半回転数Ｎｓｗをとって図示する。
【０００５】
上述したスウェーデン式サウンディング試験に用いられるスクリューポイントとしては、従来図１０に示すものが使用されている（非特許文献１参照）。このスクリューポイント１００は、先端１０２が尖った紡錘形のもので、全長で１回の右ねじれを入れることにより周面にねじれ溝１０４を設けたものである。
【０００６】
【非特許文献１】
「ＪＩＳ  Ａ  １２２１：２００２  スウェーデン式サウンディング試験方法」（日本規格協会発行）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述したＪＩＳ  Ａ  １２２１のスウェーデン式サウンディング試験による地盤調査の結果に基づいて地盤改良設計を行い、表層改良工法、柱状改良工法、鋼管杭改良工法などにより地盤改良を行った場合、不等沈下が生ずるという地盤事故が少なからず起きていた。すなわち、上記スウェーデン式サウンディング試験による地盤調査では、調査結果が実際の地盤の性状を表さない場合があるため、そのデータを基に地盤改良をしても、設計された地盤の支持力、耐力が得られず、住宅をその上に建築しても十分な信頼性が得られないという問題があった。これは、本発明者らの検討によれば、現在のＪＩＳ  Ａ  １２２１によるスウェーデン式サウンディング試験で使用しているスクリューポイントの形状、構造に起因しているところが大きいと考えられた。
【０００８】
現在使用されているスクリューポイントは、前述のように、先端が尖った紡錘形で、周面に溝を設けたものである。そのため、スクリューポイントに荷重を加えると、先端が尖っていることからスクリューポイントを貫入させる垂直方向の推進力が得られる。また、スクリューポイントに回転力を加えると、溝による切削貫入の推進力が得られる。その結果、試験データは荷重と回転による複合的な貫入量（貫入値）として得られる。したがって、現在のスクリューポイントを使用した場合、その形状のために荷重と回転によるデータの区別ができないので、試験結果が本来の地盤の性状を表していないと推察される。
【０００９】
また、溝ができるようにねじれを入れた現在のスクリューポイントは、回転力を加えると、ねじれ溝を有することからある程度の切削力が得られるものの、その切削力には限界があった。
【００１０】
さらに、本発明者らは、現在のスクリューポイントは、粘性土、砂質土、ローム土、礫質土といった地盤の質により貫入および切削力についての挙動が異なることを見出した。そのため、現在のスクリューポイントを使用して地盤調査を行った結果は、垂直方向の貫入値、回転による切削力および地盤の質の違いによるバラツキが大きく、しかもそれらが複合した静的貫入抵抗として求められる。したがって、現在のスクリューポイントを用いた地盤調査結果に基づいて表層改良工法、柱状改良工法、鋼管坑改良工法等による地盤改良を行うと、支持力の低下、地盤体力の低下等が生じ、地盤改良の信頼性が得られないという問題が生じていた。
【００１１】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたもので、スウェーデン式サウンディング試験およびこれに準ずる地盤調査試験に用いられるスクリューポイントであって、真の地盤の性状を表す調査結果を得ることができるスクリューポイントを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、円柱状主部の外周面に螺旋状凸部が設けられてなることを特徴とするスクリューポイントを提供する。
【００１３】
本発明のスクリューポイントは、主部が円柱状であるため、荷重が加わると荷重に応じた貫入を行う。また、螺旋状凸部の作用により、回転力を加えたときに必要な切削力が得られる。そのため、本発明のスクリューポイントを用いた場合、荷重による貫入（自沈貫入）か、回転による貫入かを区別することができ、荷重によるデータと回転によるデータとを識別することができるので、真の地盤の性状を表す調査結果を得ることができる。
【００１４】
本発明における螺旋状凸部とは、円柱状主部の外周面から外方に突出する凸部であり、全体として螺旋状をなしているものである。螺旋状凸部は、１本の凸部で構成してもよく、複数の凸部で構成してもよいが、１本の凸部で構成することが好ましい。また、螺旋状凸部は先端面（外方を向いた頂面）に角を有さない円い形状としてもよく、先端面に角を有する形状としてもよいが、先端面に角を有さない円い形状とすることがより好適である。
【００１５】
本発明のスクリューポイントにおいて、螺旋状凸部は、円柱状主部の少なくとも先端部外周面に設けることが適当である。すなわち、螺旋状凸部は、円柱状主部の先端部の外周面のみに設けたり、先端部および中間部の外周面に設けたり、先端部、中間部および基端部の外周面に設けたりすることができる。
【００１６】
本発明のスクリューポイントにおいて、円柱状主部の先端形状に限定はなく、例えば円錐形、円錐台形、円柱形等に形成することができるが、円錐形とすることが特に好ましい。また、円柱状主部の先端を円錐形とする場合、円柱状主部の径と円錐形部分の軸長との比率を１０：３〜１０：７とし、円錐形部分がそれほど尖っていないようにすると、荷重による貫入（自沈貫入）か、回転による貫入かを容易に区別できるようになるため好ましい。
【００１７】
本発明のスクリューポイントにおいて、円柱状主部の長さは１５０〜２５０ｍｍ、円柱状主部の径は１５〜２５ｍｍ、螺旋状凸部の最大外縁長は２５〜３５ｍｍ、螺旋状凸部と円柱状主部の径とのなす角度は６０°以下、好ましくは１０〜３５°、螺旋状凸部の厚さは５〜１０ｍｍとすることが適当である。また、円柱状主部の螺旋状凸部形成部分の軸長をｅ、円柱状主部の径をｆ、螺旋状凸部の最大外縁長をｇとしたとき、ｇは２．５ｆ以下、好ましくは１．５ｆ〜１．８ｆ、ｅは６ｆ以下、好ましくは２．５ｆ〜３．５ｆとすることが適当である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図３は本発明に係るスクリューポイントの一例を示すもので、図１は平面図、図２は底面図、図３は斜視図である。
【００１９】
本例のスクリューポイント１２は、円柱状主部１４の先端部外周面に螺旋状凸部１６が設けられてなるものである。上記螺旋状凸部１６は、円柱状主部１４の周囲を右巻きに１周するように形成されている。また、本例において、円柱状主部１４の先端１８は円錐形になっている。さらに、スクリューポイント１２の基端部には、ねじ山を有するロッドへの連結部２０が形成されている。なお、スクリューポイント１２は、適切な強度を有する金属を用い、溶接加工、切削加工等によって形成されている。
【００２０】
本例のスクリューポイント１２の寸法を図４の正面図に示す。本例のスクリューポイント１２において、全長ａは２３０ｍｍ、円柱状主部１４の先端円錐形部分１８を除いた部分の長さｂは１９０ｍｍ、先端円錐形部分１８の長さｃは１０ｍｍ、連結部２０の長さｄは３０ｍｍ、円柱状主部１４の螺旋状凸部１６形成部分の長さｅは５８ｍｍ、円柱状主部１４の径ｆは１９ｍｍ、螺旋状凸部１６の最大外縁長ｇは３０ｍｍ、螺旋状凸部１６の厚さｈは６．０ｍｍ、螺旋状凸部１６と円柱状主部１４の径とのなす角度ｉは３３°である。
【００２１】
本発明に係るスクリューポイントの他の例を示す。図５に示すスクリューポイント２２は、円柱状主部２４の先端部および中間部の外周面に、先端面に角を有する形状の螺旋状凸部２６が設けられてなるものである。上記螺旋状凸部２６は、円柱状主部２４の周囲を右巻きに２周するように形成されている。また、本例において、円柱状主部２４の先端２８は円柱形になっている。なお、図中３０はロッドへの連結部を示す。
【００２２】
図６に示すスクリューポイント３２は、円柱状主部３４の最先端と基端近傍との間の外周面に、先端面に角を有する形状の螺旋状凸部３６が設けられてなるものである。上記螺旋状凸部３６は、円柱状主部３４の周囲を右巻きに３周するように形成されている。また、本例において、円柱状主部３４の先端面３８は円形になっている。なお、図中４０はロッドへの連結部を示す。
【００２３】
図７に示すスクリューポイント４２は、円柱状主部４４の先端部外周面に、円柱状主部４４の径とのなす角度ｉが約１５°で、円柱状主部４４における形成部分の長さｅが短い螺旋状凸部４６が設けられてなるものである。上記螺旋状凸部４６は、円柱状主部４４の周囲を右巻きに１周するように形成されており、図８に示すように１／４部分Ｘが上向き、１／４部分Ｙが下向きになっている。また、本例において、円柱状主部４４の先端４８は円錐形になっている。なお、図中５０はロッドへの連結部を示す。
【００２４】
本発明のスクリューポイントは、例えば図９に示す地盤調査機に取り付けて使用される。図９の地盤調査機において、６２はフレーム、６４は載荷台、６６はロッド、６８はスクリューポイント、７０は回転駆動ユニット（回転用サーボモータ）、７２はロッド回転ユニット、７４は昇降駆動ユニット（昇降用サーボモータ）、７６は昇降ガイドユニット、７８は制御部、８０は搬送用エンジンを示す。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスクリューポイントを用いてスウェーデン式サウンディング試験またはこれに準ずる地盤調査試験を行うことにより、真の地盤の性状を表す調査結果を得ることができる。したがって、本発明のスクリューポイントを用いて得られた地盤調査の結果に基づいて、表層改良工法、柱状改良工法、鋼管杭改良工法などにより地盤改良を行った場合、支持力、地盤耐力が設計通りに得られ、地盤改良の信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクリューポイントの一例を示す平面図である。
【図２】図１のスクリューポイントを示す底面図である。
【図３】図１のスクリューポイントを示す斜視図である。
【図４】図１のスクリューポイントの寸法を示す正面図である。
【図５】本発明に係るスクリューポイントの一例を示す平面図である。
【図６】本発明に係るスクリューポイントの一例を示す平面図である。
【図７】本発明に係るスクリューポイントの一例を示す平面図である。
【図８】図１のスクリューポイントの螺旋状凸部を示す説明図である。
【図９】地盤調査機の一例を示す概略図である。
【図１０】従来のスクリューポイントの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
１２  スクリューポイント
１４  円柱状主部
１６  螺旋状凸部
１８  先端
２０  連結部
２２  スクリューポイント
２４  円柱状主部
２６  螺旋状凸部
２８  先端
３０  連結部
３２  スクリューポイント
３４  円柱状主部
３６  螺旋状凸部
３８  先端面
４０  連結部
４２  スクリューポイント
４４  円柱状主部
４６  螺旋状凸部
４８  先端
【図１】
2005023644.tif 000003
【図２】
2005023644.tif 000004
【図３】
2005023644.tif 000005
【図４】
2005023644.tif 000006
【図５】
2005023644.tif 000007
【図６】
2005023644.tif 000008
【図７】
2005023644.tif 000009
【図８】
2005023644.tif 000010
【図９】
2005023644.tif 000011
【図１０】
2005023644.tif 000012