(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に抵抗体が設けられた地盤貫入用ロッドが備えられ、このロッドに、地下水を受け入れる水受入れ室と、水受入れ室内に受け入れられた水の水位が特定の水位に達したのを検知する水検知センサーと、この検知センサーで水受入れ室内の水の水位が特定の水位に達したのを検知したことを地上に信号発信する発信手段とが内蔵され、ロッドの側面部に開口が設けられ、この開口を通じて水受入れ室に地下水が導入されるようになされており、かつ、
前記抵抗体は、地盤にロッドの外径よりも大きいサイズの孔を明けることができるように構成されて、該抵抗体によって地盤にあけられた孔の内周面とロッドの外周面との間に隙間が形成されるようになされており、この隙間に、ロッドの側面部に設けた前記開口が面するようになされていることを特徴とする地下水位測定機。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤貫入用ロッドを備えた地下水位測定兼用のサウンディング試験機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下水位測定機及びサウンディング試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロッドの先端に、コーン、スクリュー、ベーン、サンプラーなどの抵抗体を付け、地盤に貫入し、抵抗体の回転、貫入、引抜き抵抗などから地盤の強度に関連する指標の値を求めるサウンディング試験において、併せて、地下水の水位の測定を行うことがある。
【０００３】
例えば、そのような場合の地下水位測定方法として、従来より、ロッドを引き抜いた後のロッドに付着している水滴を見て判断したり、あるいは、ロッドを抜いた後の孔に地下水位検出計を挿入して測定することなども行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の方法では、測定者の主観に左右されやすく、正確な測定が難しいという問題があった。
【０００５】
また後者の測定方法では、例えば、非排水層の下に地下水が存在し、その地下水に水圧がかかっているような場合に、地盤の孔内に浸透してきた水の水位が時間の経過に伴って地下水の本来の水位よりも高くなってしまい、ロッドを抜いた後の遅い時期に孔内の水の水位を測定したのでは、本来の地下水の水位を測定したことにはならないという問題があった。この問題は、実際に測定を行っていく中で、測定結果と実際の地下水の水位とに差を生じる場合があり、その原因を究明していく中で、明らかとなったものである。
【０００６】
本発明は、上記のような背景において、地下水の水位を従来よりも精度良く測定していくことができる地下水位測定機、及び、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができるサウンディング試験機を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、先端部に抵抗体が設けられた地盤貫入用ロッドが備えられ、
このロッドに、地下水を受け入れる水受入れ室と、水受入れ室内の水の存在を検知する水検知センサーと、この検知センサーで水受入れ室内の水の存在を検知したことを地上に信号発信する発信手段とが内蔵され、ロッドの側面部に開口が設けられ、この開口を通じて地盤中の地下水が水受入れ室に導入されていくようになされていることを特徴とする地下水位測定機によって解決される。
【０００８】
この地下水位測定機では、ロッドを地盤に貫入させていく過程で、地下水が開口を通じて水受入れ室内に入ってくると、水検知センサーがその水の存在を検知し、発信手段が水検知信号を地上に発信する。その信号に基づいて、ロッドの貫入深さから地下水の水位を求めることができる。即ち、ロッドが地盤に貫入されている状態の早期の段階で地下水の存在を地上で把握することができ、それに基づいて地下水の水位を求めるものである。従って、非排水層の下に地下水が存在し、その地下水に水圧がかかっているような場合のように、時間が経過してしまうと地下水の正しい水位を測定できなくなるような場合であっても、地下水の水位を正確に測定していくことができる。
【０００９】
即ち、本発明機は、地盤貫入用ロッドを地盤から抜く前の早い段階で地下水の存在を把握し、それに基づいてその水位を測定できる点に特徴を有するものであり、それにより、地下水の正確な水位測定を実現していこうというものである。
【００１０】
しかも、水受入れ室や、水検知センサー、発信手段は、ロッドに内蔵されるかたちで備えられており、これらがロッドの地盤貫入の妨げとなることもない。のみならず、ロッドの先端には抵抗体が備えられ、地盤にあけられた孔の内周面とロッドの外周面には隙間が形成され、この隙間にロッドの側面部に設けた開口が面するので、この開口がロッド貫入過程で地盤内の土によって塞がれてしまうというようなこともなく、地下水を確実に水受入れ室に受け入れさせることができ、その面からも、正確な水位測定を行っていくことができる。
【００１１】
サウンディング試験機の地盤貫入用ロッドを上記の地盤貫入用ロッドで構成し、サウンディング試験機を地下水位測定兼用のサウンディング試験機とする場合は、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１乃至図３に示す実施形態は、スウェーデン式サウンディング試験機に地下水位測定機能をもたせたもので、図１に示すこの試験機１において、２はロッドであり、ロッド２の先端部に抵抗体としてのスクリューポイント３が備えられ、スクリューポイント３で地盤４にロッド２の外径よりも大きいサイズの孔を明けることができるようになっている。また、ロッド２の頭部には回しハンドル２７が備えられ、ロッド２の上部部分には錘５を付けることができるようになっている。
【００１４】
このサウンディング試験機１において、スクリューポイント３と上側において隣接するロッド部分２ａに地下水位検知機構が備えられている。具体的には、ロッド２は、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａと、１本ないしは複数本の一般の部品ロッド２ｂとで構成され、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａを最下ロッド部分としてその上に一般の部品ロッド２ｂが連結されてロッド２を構成するようになっており、スクリューポイント３は、地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａの下端部に連結するようになっている。連結は、本実施形態では、図２（イ）に示すように、いずれもネジ式１７，１８で行えるようになっている。
【００１５】
地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａは、図２（イ）（ロ）に示すように、そのロッド本体６に、上端に開口する有底の軸孔７が設けられており、この軸孔７は、その中間高さ位置に入れられたパッキン８で上下２室９，１０に仕切られている。これら上下の室９，１０のうち、下室９が地下水を受け入れる水受入れ室であり、この水受入れ室９には、下寄りの位置に水導入孔１１が設けられ、この水導入孔１１がロッド本体６の側面部に開口され、この水導入孔１１を通じて地下水が水受入れ室９に導入されるようになっている。
【００１６】
また、この水受入れ室９には、上寄りの位置に空気抜き孔１２が設けられ、この空気抜き孔１２もロッド本体６の側面部に開口され、水導入孔１１を通じて地下水が水受入れ室９に導入されていくときに、水受入れ室９内の空気が空気抜き孔１２を通じて外に排出され、それにより、地下水がスムーズに水受入れ室９内に導入されていくようになされている。
【００１７】
そして、軸孔７内の上室１０には、水検知センサーとしての一対の電極棒１３，１３と、発信手段としての発信器１４と、電池１５とが内蔵されている。
【００１８】
電極棒１３，１３は、パッキン８を貫通して下の水受入れ室９内に突出している。その突出寸法は、本実施形態では、電極棒１３，１３の先端が、空気抜き孔１２よりも下方に位置するような寸法に設定されている。そして、この電極棒１３，１３は、上室１０において、上側に隣り合って設置されている発信器１４に導線１６で接続されている。即ち、両電極１３，１３が水受入れ室９内に入ってきた水につかることで通電が起こって水の存在を電気的に検知し、この電気信号に基づいて発信器１４から電極棒１３，１３が水受入れ室９内の水の存在を検知したことを地上に無線で信号発信するようになされている。
【００１９】
電池１５は、そのための電源で、発信器１４の上側に隣接して備えられ、軸孔７の上端開口部を通じて出し入れできるようになっており、この地下水位検知機構を内蔵した部品ロッド２ａの上端には雌ネジ１７が設けられ、一般の部品ロッド２ｂの下端の雄ネジ１８と螺合して連結することにより、電池１５が回路に電気的に接続されるようになっている。
【００２０】
上記の地下水位測定兼用のスウェーデン式サウンディング試験機１では、ロッド２を地盤４に貫入してサウンディング試験を開始していくと、スクリューポイント３が地盤４にロッド２の外径よりも大きな孔１９をあけていき、図３（イ）に示すように、ロッド２の外周面と、地盤孔１９の内周面との間に隙間２０を形成していく。
【００２１】
そして、サウンディング試験を遂行していく過程で、図３（ロ）に示すように、水導入孔１１が地盤４内の地下水２１の水位を超えると、地下水２１が、ロッド２と地盤４の孔１９との間の隙間２０ににじみ出してきて、水導入孔１１を通じて水受入れ室９内に入ってくる。
【００２２】
更に貫入が進むと、水受入れ室９内の水２２の水位が、地盤４内の地下水２１の水位と一致するようにして上昇していき、この上昇により、水受入れ室９内の水２２の水位が、図３（ハ）に示すように、電極棒１３，１３の先端を越えると、通電が起こり、発信器１４から地下水の存在を検知したことが地上に無線で信号発信される。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態では、地上に受信機２３が備えられ、ランプ２４の点灯やスピーカー２５の発音などで地下水２１を検知したことが表示される。ランプ２４やスピーカー２５などによる表示手段に地下水２１を検知したことが表示されると、その時点でのロッド２の貫入深さを確認することで、地下水２１の水位を求めることができる。本実施形態では、サウンディング値を自動計測機で測定できるようになっており、２６は配線で、受信機２３からの受信信号が図示しないデーターロガーに取り込まれ、地盤貫入抵抗値のデータと地下水位測定データとが一元管理されるようになっている。
【００２４】
以上の説明で明らかなように、上記の地下水位測定機能付きサウンディング試験機１では、ロッド２を地盤４から抜くことなく、地盤４に貫入したまま、しかも、ロッド２の地下水測定部が地下水２１の水位に達した早い時期に、地下水２１の存在を検知し、それを地上に知らせるようになされているので、例えば、地下水２１が非排水層の下に存在し、その地下水２１に水圧がかかっているような場合であっても、地下水２１の水位を時間をかけずに検知して正確に測定していくことができる。
【００２５】
以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で、各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、本発明をサウンディング試験機に適用した場合について説明しているが、地下水位測定専用機として構成してもよいし、他の試験機と兼用する構成としてもよい。また、上記の実施形態では、スクリューポイント３を抵抗体としているが、要は、抵抗体は、サウンディング試験機であるか否かを問わず、地盤への貫入によってロッドと地盤の孔との間に隙間を形成していくことができるようなものであればよい。また、水検知センサーとして他の種類のものが用いられてよい。また、発信手段としては、無線式に限らず、有線式など種々のものが用いられてよく、要は、ロッド２を貫入したまま地下水の検知を地上に知らせることができるものであればよい。また、上記の実施形態では、地下水検知部分がロッドの先端部に備えられているが、ロッドの長さ方向中間部に備えられていてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の地下水位測定機は、以上のとおりのものであるから、地下水の水位を従来よりも精度良く測定していくことができる。また、本発明のサウンディング試験機も以上のとおりのものであるから、サウンディング試験と併せて地下水の水位を精度良く測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の地下水位測定機能付きサウンディング試験機を示す全体側面図である。
【図２】図（イ）は同試験機における地下水検知機構部分を拡大して示す断面側面図、図（ロ）は同側面図である。
【図３】図（イ）乃至図（ハ）は地下水検知の過程を順次に示す断面側面図である。
【符号の説明】
１…地下水位測定兼用サウンディング試験機（地下水位測定機）
２…ロッド
３…スクリューポイント（抵抗体）
４…地盤
９…水受け室
１１…水導入孔（開口）
１３…電極棒（水検知センサー）
１４…発信器（発信手段）
２１…地下水
【図１】
0004602594.tif 000002
【図２】
0004602594.tif 000003
【図３】
0004602594.tif 000004