(57)【要約】【課題】伝送ケーブルの接続部のショート等の不具合をなくす。【解決手段】改良径測定用の信号伝送機構３０は、改良体と未改良地山との境界面の位置を検知装置１０によって検知した電気信号を受信したときに発光する発光部３４と、この発光部３４に対して受光可能な位置に一端を配するとともにその光を他端側へ伝送させる光ファイバー３２と、光ファイバー３２を同軸に挿通させて保持する光ファイバーロッド３３と、光ファイバー３２の他端側に配されるとともに光ファイバー３２により伝送された光を受光したときに光を音に変換して音信号を発報する発報部３５とを備え、検知装置１０で検知した電気信号を地上に伝送する構成とした。【選択図】図７
2013072215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に、硬化材を噴射させて攪拌混合することによって造成される改良体の径寸法を測定する際に、前記改良体と未改良地山との境界面の位置を検知装置によって検知し、その検知装置による検知信号を地上に伝送するための改良径測定用の信号伝送機構であって、
前記検知装置からの信号を受信したときに発光する発光部と、
前記発光部に対して受光可能な位置に一端を配し、その光を他端側へ伝送させる光ファイバーと、
前記光ファイバーを同軸に挿通させて保持する光ファイバーロッドと、
前記光ファイバーの他端側に配され、前記光ファイバーにより伝送された光を受光したときに信号を発する発報部と、
を備えたことを特徴とする改良径測定用の信号伝送機構。
【請求項２】
前記光ファイバーロッドは、複数の定尺ロッドによる連結構造をなし、
前記定尺ロッド同士の連結により、それら定尺ロッド内の光ファイバー端部同士が光を伝達可能に対向配置される構成であることを特徴とする請求項１に記載の改良径測定用の信号伝送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中に、硬化材を噴射させて攪拌混合することによって造成される改良体の径寸法を測定するために用いる改良径測定用の信号伝送機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、改良対象地盤中に硬化材を噴射させて混合攪拌することによって改良体を造成する高圧噴射攪拌工法がある。この改良体の径寸法の測定方法として、温度、荷重、ｐＨなどの変化を検知するための検知センサーを棒状部材の先端に取り付け、その検知センサーを棒状部材とともに改良体中の径方向、すなわち水平方向に延出させ、改良体と未改良地盤との境界面を検知し、その検知位置に延出した棒状部材の長さ寸法を測定することにより改良径を検出する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、地盤内に貫入されるケーシングの内部に棒状部材を挿入させて、その下端部（先端部）をケーシングの内部から水平方向に延出させ、改良体と未改良地盤との境界面へと貫入もしくは接触させるようにして送り込む装置が地上の地盤改良機に搭載され、棒状部材の先端部には境界面における荷重変化、温度変化又はｐＨ変化のうち少なくともいずれか一つを検出する検知センサーが設けられており、この検知センサーによって境界面が確認された際の棒状部材の水平方向における改良体への貫入量に基づいて改良体の径を測定する測定装置について記載されている。
【０００４】
ところで、このような改良径測定装置では、改良径の測定時において、検知センサーで改良体と未改良地盤との境界面を検知した電気信号がケーシング内に配線された信号ケーブルによって地上へ送信され、その信号を確認することで、検知センサーの位置を検出する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５２６３４号公報
【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、特許文献１に示すような従来の改良径測定装置では、以下のような問題があった。
すなわち、従来の改良径測定装置では、信号ケーブルの接続作業を伴い、この接続部において、ケーシング内の漏水によって漏電してショートするといった不具合が発生することがあり、その点で改良の余地があった。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、伝送ケーブルの接続部のショート等の不具合をなくす改良径測定用の信号伝送機構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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る改良径測定用の信号伝送機構では、地盤中に、硬化材を噴射させて攪拌混合することによって造成される改良体の径寸法を測定する際に、改良体と未改良地山との境界面の位置を検知装置によって検知し、その検知装置による検知信号を地上に伝送するための改良径測定用の信号伝送機構であって、検知装置からの信号を受信したときに発光する発光部と、発光部に対して受光可能な位置に一端を配し、その光を他端側へ伝送させる光ファイバーと、光ファイバーを同軸に挿通させて保持する光ファイバーロッドと、光ファイバーの他端側に配され、光ファイバーにより伝送された光を受光したときに信号を発する発報部とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明では、検知装置で検知した電気信号を受信した発光部が発光し、その光が光ファイバーロッド内に挿通された光ファイバーによって地上の発報部へ伝送され、この発報部の信号を確認することで、検知装置の位置を確認することができる。つまり、この発報部の信号確認時における検知装置の位置を例えば光ファイバーロッドの送り込み長さ等から測定することで、改良体の径寸法を検出することができる。このときの光ファイバーは光ファイバーロッド内に挿通され、被覆された状態で保持されているので、従来のように伝送ケーブルがケーシング内の漏水等に接して漏電を起こしたり、ショートしたりするといった不具合を無くすことができる。
【００１０】
また、本発明に係る改良径測定用の信号伝送機構では、光ファイバーロッドは、複数の定尺ロッドによる連結構造をなし、定尺ロッド同士の連結により、それら定尺ロッド内の光ファイバー端部同士が光を伝達可能に対向配置される構成であることが好ましい。
【００１１】
これにより、光ファイバーロッドの延長時には、光ファイバーを内挿した定尺ロッドを連結することで、内部の光ファイバー同士も実質的に接続されることから、容易に且つ確実な接続作業を行うことがきる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の改良径測定用の信号伝送機構によれば、光ファイバーロッドに伝送ケーブルをなす光ファイバーが同軸に内挿された状態で保持されているので、光ファイバーロッド同士の連結と同時に、それらの内部の光ファイバー同士も実質的に接続されることから、簡単、且つ確実に接続作業が行え、作業にかかる手間を低減させることができる。しかも、光ファイバーが光ファイバーロッドによって被覆された状態となっているので、断線等の接続時の不具合を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による改良径測定装置の概略を示す側面図である。
【図２】改良径測定装置の地中部分の詳細を示す一部破断側面図である。
【図３】計測体を示す図であって、（ａ）はその断面図、（ｂ）はその一部側断面図である。
【図４】図２に示す検知装置の拡大図である。
【図５】触覚スイッチを示す図であって、（ａ）はオフ状態の図、（ｂ）はオン状態の図である。
【図６】検知装置による検知状態を示す側断面図である。
【図７】信号伝送機構の全体概要を示す図である。
【図８】信号伝送機構の地中部分の詳細を示す図である。
【図９】送り出し装置の側断面図であって、（ａ）は計測体を送り出す状態を示す図、（ｂ）は計測体を引き戻す状態を示す図である。
【図１０】送り出し装置の断面図であって、（ａ）は図９に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図７に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図１１】送り出し装置の注水管を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態による改良径測定装置について、図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１の符号１は、本実施の形態による高圧噴射攪拌工法に用いられる改良径測定装置を示している。すなわち、改良径測定装置１は、改良対象地盤Ｇ中に高圧で硬化材を噴射させて攪拌混合する改良掘削機本体２によって造成した改良体Ｋの径寸法（以下、単に改良径ということもある）を測定するためのものであり、地上部に設置された改良掘削機本体２に具備されている。
改良掘削機本体２は、地上に架台２ａを介して設けられ、先端ビット３ａを装着した地盤改良用の掘削ロッド３を地盤Ｇ内に鉛直方向に貫入させ、所定の深さまで貫入させたときに、掘削ロッド３の下部側面に備えた噴射ノズル４により硬化材Ｎを高圧噴射させる周知の構成を有している。つまり、噴射ノズル４より硬化材を高圧噴射させつつ、掘削ロッド３を回転させることで、掘削ロッド３の周囲に所定の改良径からなる改良体Ｋが形成されることになる。
【００１６】
掘削ロッド３は、筒状をなし、その内部には、噴射ノズル４に接続する硬化材Ｎを送るための注入管５や、送り出し装置２０と、計測体曲げ案内管８と、先端に検知装置１０（後述）を取り付けた長尺棒状部材をなす計測体６（断面が湾曲状の計測体）が挿入されている。
【００１７】
図１および図２に示すように、改良径測定装置１は、改良体Ｋと未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆの地盤の変化点を検知するための検知装置１０と、この検知装置１０をその先端部に固定するとともに掘削ロッド３の側面から境界面Ｆに向けて略水平方向に延出させるための計測体６と、この計測体６を検知装置１０が境界面Ｆに到達するように送り出す計測体送り出し装置（以下、単に「送り出し装置２０」という）と、検知装置１０で検知した信号を後述する地上（後述する図７に示す発報部３５）に送信するための信号伝送機構３０とを備えて概略構成されている。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、計測体６は、例えばばね鋼などの材料から形成されており、コンベックスメジャーのように断面視で湾曲した長尺棒状をなし、延伸可能になっている（図１０（ａ）、（ｂ）参照）。そして、図２に示すように、計測体６の先端部６ａが検知装置１０に接続され、基端部６ｂが送り出し装置２０に固定されている。そのため、計測体６は、湾曲している凹曲面６ｃ側に屈曲し易く、その反対側（凸曲面６ｄ側）で軸方向には曲げ難い形状となっている。
【００１９】
また、図２および図３（ｂ）に示すように、計測体６の厚さ寸法は、鉛直方向から水平方向に屈曲する部分（図２の屈曲部６ｅ）では複数枚を接着剤等で重ね合わせて厚くし、先端（検知装置１０）に向かうにしたがって重ね枚数を減らして漸次薄くなっている。つまり、厚さ寸法を大きくする範囲では、複数枚（図では２枚）の計測体６を重ね合わせた二重構造（図３（ｂ）に示す符号６Ａ、６Ｂ参照）をなしている。これにより、計測体６の先端部６ａ寄りの自重を減少させ、モーメントが大きくなる屈曲部６ｅ付近（支点付近）において厚さ寸法を増大させて剛性を高めた構造とすることで、計測体６の水平部分（掘削ロッド３から延出された部分）の垂れ下がりを抑え、この垂れ下がりによる改良径測定値の誤差を小さくするようになっている（図１参照）。
【００２０】
次に、計測体６の先端部６ａに取り付けられるとともに、改良体Ｋと未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆを検知するための検知装置１０の構成について説明する。
図２および図４に示すように、検知装置１０は、掘削ロッド３の側面に設けられた検知装置収容部７内に着脱可能に収められており、改良径の測定時に検知装置収容部７から延出するようになっている。つまり、図１に示すように、改良時、すなわち掘削ロッド３の回転中には、検知装置１０が検知装置収容部７内に収まった状態となり、これにより掘削ロッド３の貫入および噴射攪拌中の噴射ノズル４の回転を妨げることはない。
【００２１】
検知装置収容部７は、略有底筒状をなし、開口端７ａに検知装置１０が着脱できるようになっており、底部７ｂ側には、計測体６を鉛直方向から水平方向に屈曲させるようにして案内するための計測体曲げ案内管（管部材）８が接続されている。その計測体曲げ案内管８内を通過した計測体６の先端部６ａは、底部７ｂを貫通した状態で検知装置１０に固定されている。なお、図２に示すように、計測体曲げ案内管８は、その上端８ａが後述する送り出し装置２０のケーシング（管部材）２１の下端２１ａに接続され、下端８ｂが検知装置収容部７の底部７ｂに接続されている。
【００２２】
図４に示すように、検知装置１０は、防水ボックス１１と、触覚スイッチ１２と、カバー体１４とを備えたものである。そして、本実施の形態では触覚スイッチ１２が外殻を構成する防水ボックス１１に収容されており、触覚スイッチ１２の先端部１２ａを覆うカバー体１４が防水ボックス１１にバネ部材１３を介して取り付けられている。防水ボックス１１とカバー体１４とは液密な状態で接しており、これにより防水ボックス１１内に配置される触覚スイッチ１２とバネ部材１３とが防水された状態で収容されている。
【００２３】
触覚スイッチ１２は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、先端部１２ａがスプリング１２ｃを介してスイッチ本体１２ｂに対して近接離反可能に設けられている。そして、図６に示すように、先端部１２ａがカバー体１４に当接して押圧されると、先端部１２ａがスイッチ本体１２ｂに接触し、スイッチ本体１２ｂ内の電気回路が閉回路となって通電状態となり、機械的にスイッチがオフからオンとなる周知の構造であり、その通電による信号が計測体６に沿って配線されたケーブル１５を通じ、さらに信号伝送機構３０（図２参照）を通じて地上の検知確認部（図７に示す発報部３５に相当）へ送信されるようになっている。
【００２４】
カバー体１４は、触覚スイッチ１２の先端部１２ａが直接孔壁（図１に示す未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆ）に接触することを防ぐ目的で設けられ、バネ部材１３の付勢に抗して触覚スイッチ１２側に押し込まれるようになっている。つまり、検知装置１０が計測体６とともに延出し、カバー体１４が孔壁（境界面Ｆ）に接してから、さらに計測体６を延ばし続けることにより、触覚スイッチ１２とカバー体１４との間のバネ部材１３が圧縮し、触覚スイッチ１２がオンになる構成となっている。
【００２５】
次に、検知装置１０で検知したオンの検知信号を地上に伝達するための信号伝送機構３０の詳細構成について図面に基づいて説明する。ここで、図８は、信号伝送機構３０のうちピストン２２の直上部に位置する地中部分を示している。
図７および図８に示すように、信号伝送機構３０は、送り出し装置２０のピストン２２（後述する）の上端部に配置された送信部３１と、送信部３１と地上の受光検知部（後述する発報部３５）とを接続する光ファイバー３２と、その光ファイバー３２を内部に同軸に挿通させて保持する光ファイバーロッド３３と、検知装置１０から伝達された電気信号を受信したときに発光する発光ダイオードからなる発光部３４と、光ファイバー３２の他端側に配され、光ファイバー３２により伝送された光を受光したときに光を音に変換して音信号を発報する発報部３５とを備え、その発報部３５の発光時における光ファイバーロッド３３の貫入長を測定することで、計測体６の送り込みの長さ、すなわち改良体径を測定することが可能な構成となっている。
【００２６】
図８に示すように、送信部３１は、送り出し装置２０の後述するケーシング２１内において、ピストン２２の上にその下側接続部材３６ａが固定されたケース３６に内装されており、検知装置１０に繋がれたケーブル１５の上端部１５ａが接続されるとともに、送信部３１の上端部３１ａに発光部３４が固定されている。つまり、送信部３１では、検知装置１０で検知した電気信号を受信したときに、発光部３４を発光させる機能を有している。
【００２７】
光ファイバーロッド３３は、ケーシング２１より小さな外径寸法の円筒棒状をなし、そのロッド先端３３ａがケース３６の上側接続部材３６ｂに接続固定されている。このときのロッド先端３３ａの位置は、光ファイバー３２の先端３２ａが発光部３４と所定距離（光ファイバー先端３２ａで発光部３４の光を受光可能な距離）だけ離れた位置となっている。つまり、光ファイバー先端３２ａで発光部３４の光信号を受光し、その光を光ファイバー３２によって発報部３５へ伝送するように構成されている。
【００２８】
また、この光ファイバーロッド３３は、内部に光ファイバー３２を同軸に挿通させて保持し、複数の定尺ロッドによるネジ継手方式等の連結構造をなしている。これら各定尺の光ファイバーロッド３３に挿通されている光ファイバー３２は、それぞれの定尺の光ファイバーロッド３３において、その両端が露出した状態となっており、各定尺ロッド同士が連結された状態で双方の光ファイバー３２の露出した端部同士を突き合わせて対向配置される構造となっている。これにより、連結される定尺ロッドの光ファイバー３２、３２同士の間で光信号を伝送させることが可能な配置となり、対向配置された光ファイバー３２を通じて発報部３５へ伝送させることができる構成となっている。なお、光ファイバー３２の露出した端部同士の突き合わせ対向配置においては、必ずしも端部同士を接触させる必要はなく、多少の隙間があいていても光が伝達可能であれば差し支えない。
【００２９】
また、光ファイバーロッド３３のロッド上端３３ｂ（図１参照）から光ファイバー３２が引き出され、その光ファイバー３２の他端が地上部の発報部３５へ連絡している。そして、図１に示すように、そのロッド上端３３ｂには、略リング状をなし、例えばクレーンのフック等を掛止させることが可能なロッド引き上げ用のフック３７（図１１参照）が具備されており、そのフック３７が改良掘削機本体２より上方に突出した状態となっている。
【００３０】
次に、計測体６の先端に具備した検知装置１０を、改良体Ｋと未改良地盤Ｇ１との間の境界面Ｆへと送り出すための送り出し装置２０の詳細な構成について説明する。
図９（ａ）に示すように、送り出し装置２０は、検知装置１０を先端に取り付けた計測体６を挿通させるケーシング２１と、計測体６の基端部６ｂを固定するとともに、ケーシング２１内で上下移動可能に設けられたピストン２２とを備えている。計測体６の基端部６ｂは、図１０（ａ）に示すように、その凹曲面６ｃを外管２３の周面に一致させた状態で例えばボルトなどの固定部材２３ｄによって強固に固定され、ピストン２２とともにケーシング２１内を移動するようになっている。なお、ピストン２２より下方のケーシング２１内においては、図１０（ｂ）に示すように、計測体６とケーブル１５が挿通された状態となっている。
【００３１】
ピストン２２は、ケーシング２１に対して液密に接した状態で上下移動可能に挿通された外管２３と、この外管２３に対して液密に挿通係止したり、外管２３の内部に上下軸方向に連通する隙間を形成したりすることが可能な内管２４とからなり、ケーシング２１の途中の適宜な位置に配置（本実施の形態では下方位置）されている。そして、外管２３と内管２４とが液密に係止された状態で、ケーシング２１内のピストン２２の上方領域に後述する注水管２６（図１１参照）によって高圧水Ｗが供給される構成となっている。
【００３２】
外管２３は、内周面の軸方向中間部にバネ収容部２３ａが形成されており、このバネ収容部２３ａにバネ部材２５が設けられ、このバネ部材２５を介して内管２４が外管２３に対してスライド可能に挿通された状態で配置されている。さらに、外管２３は、下部に計測体６の基端部６ｂが固定されるとともに、上部側外周面には第１止水リング２３ｂ、２３ｂが取り付けられている。そして、外管２３の上端内縁部には凹部２３ｃが形成され、この凹部２３ｃには内管２４の係合部２４ｃ（後述）が係合可能となっている。バネ部材２５としてコイルバネが採用され、バネ収容部２３ａに外管２３と同軸に組み込まれ、その内側に内管２４が挿通された状態となっている。
【００３３】
内管２４は、軸方向に沿う中空部２４ａを有しており、上端部に中空部２４ａに連通する孔部を有する蓋部材２４ｂが形成され、その蓋部材２４ｂの下方には外管２３の凹部２３ｃに対応して液密な状態で係合される係合部２４ｃが形成されている。この係合部２４ｃの外周には、第２止水リング２４ｄが設けられている。また、内管２４の蓋部材２４ｂは、ケース３６の下部３６ａとねじ接続されて固定されている。そのため、詳しくは後述するがピストン２２とともにケース３６も鉛直方向に上下移動する構成となっている。そして、ケース３６の内部と中空部２４ａは連通し、ケーブル１５は中空部２４ａを通ってケース３６内の送信部３１に接続されている。
【００３４】
そして、内管２４の外周で軸方向中間部には、周方向にわたって外方に突出する係止突起部２４ｅが形成されている。この係止突起部２４ｅは、上述したバネ収容部２３ａ内に介在して、バネ部材２５の下端部２５ａに係止している。つまり、図９（ａ）に示すように、内管２４は、バネ部材２５の付勢によって係止突起部２４ｅが下方（図では右側）に向けて押圧されており、これにより凹部２３ｃに係合部２４ｃが液密に嵌合し、外管２３の上端部が内管２４によって閉止される構成となっている。
【００３５】
さらに、この閉止状態において、ケーシング２１の上端に設けられた後述する注水管２６の注入口２６ａからケーシング２１内に高圧水Ｗを供給して、ピストン２２と注水管２６との間の領域を高圧水Ｗで満たすことにより、ピストン２２はケーシング２１の内面に沿って液密な状態を保ちながら下方（図では右側）へ押し込まれて移動する構成となっている。これにより、外管２３に固定されている計測体６もピストン２２の下降とともに押圧されて、先端の検知装置１０が改良体Ｋの外径方向に向けて延出するようになっている。
【００３６】
また、図１、図９（ｂ）に示すように、本実施の形態による光ファイバーロッド３３は、上述したように内部に光ファイバー３２を挿通させる機能と、下方に押し込まれたピストン２２を上方に引き上げる機能とを有している。つまり、光ファイバーロッド３３を上方に移動させることで、内管２４がバネ部材２５の付勢に抗して上方に移動し、外管２３の凹部２３ｃと内管２４の係合部２４ｃとの嵌合状態が解除され、蓋部材２４ｂが外管２３の上端に対して持ち上がり、外管２３の上端部が開放した状態となる。これにより、ピストン２２上に供給されていた高圧水Ｗを外管２３内を通過させてケーシング２１の先端側へ流出させて、前記ピストン２２上の水圧を低下させ、さらに光ファイバーロッド３３を引き上げることでピストン２２を計測体６とともに矢印Ｅ２方向に引き上げる構成となっている。
【００３７】
図１１に示す注水管２６は、ケーシング２１の上端に密接した状態で接続固定されており、注水口２６ａを有し、光ファイバーロッド３３の外周に対して所定の間隔をもって取り付けられている。つまり、上述したように、外管２３と内管２４とが液密に閉止した状態において、注水口２６ａからケーシング２１の内部に高圧水Ｗを高圧水供給装置（ポンプ）によって供給することで、その高圧水Ｗの圧力によってピストン２２が下方に移動し、それにともなって計測体６、検知装置１０が送り出される構成となっている。
【００３８】
次に、このように構成される改良径測定装置１による改良径の測定方法について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、先端ビット３ａを取り付けた掘削ロッド３を改良掘削機本体２によって回転させつつ、所定の深度まで掘削していく。なお、この掘削ロッド３には上述したように、改良体Ｋの径寸法を測定するための改良径測定装置１、すなわち計測体６、検知装置１０、送り出し装置２０、信号伝送機構３０などが所定位置に組み込まれたものとなっている。
【００３９】
そして、高圧ポンプ（図示省略）を介して掘削ロッド３の先端の噴射ノズル４から硬化材Ｎを改良対象地盤Ｇ内に高圧噴射させるとともに、掘削ロッド３を上方に引き上げていくことにより改良体Ｋを造成する。そして、この高圧噴射させつつ引き上げる途中で、検知装置１０の検知装置収容部７が所定の測定位置（測定高さ）に達したときに、一旦、高圧噴射および引き上げ作業を停止し、改良径の測定作業を行う。
【００４０】
改良径の測定は、高圧噴射した直後で硬化材Ｎの硬化前の段階で行われ、下方の改良体Ｋに検知装置収容部７を位置させるため、掘削ロッド３を若干引き下げる。そして、検知装置収容部７から計測体６とともに検知装置１０を略水平方向に押し出して硬化前の泥水状態の改良体Ｋ中に延出させる。具体的には、計測体６を改良体Ｋと未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆに向けて送り出す際に、図１１に示す注水管２６によりケーシング２１内に高圧水Ｗを送り込むことで、第１段階として、図９（ａ）に示すように水圧によって内管２４のみを下方に移動させ、内管２４の係合部２４ｃが外管２３の凹部２３ｃに液密な状態で嵌合して蓋部材２４ｂが閉じ、外管２３と内管２４との隙間が液密に閉止する。
【００４１】
そして、さらにケーシング２１内に高圧水Ｗを供給することで、第２段階として高圧水Ｗを受けたピストン２２がケーシング２１内を下方（図９（ａ）に示す矢印Ｅ１方向）に移動し、ピストン２２とともに計測体６が下方に移動する。これにより、図１に示すように、計測体６は計測体曲げ案内管８（図２参照）に屈曲案内されて鉛直方向から略水平方向に向けて屈曲した状態で移動しつつ、計測体６の先端部に具備した検知装置１０が検知装置収容部７より掘削ロッド３の径方向に延び出し、改良体Ｋと未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆに向けて送り出される。
【００４２】
そして、送り出し装置２０によって延出された検知装置１０が、図１に示すように境界面Ｆに到達し、センサー先端のカバー体１４が未改良地盤Ｇ１をなす孔壁に接触し、さらに押圧されることで、触覚スイッチ１２とカバー体１４との間のバネ部材１３が収縮し、触覚スイッチ１２がオンとなって、その検知信号がケーブル１５を介して信号伝送機構３０へ送られる。
続いて、図７に示すように、信号伝送機構３０の送信部３１において、検知装置１０で検知した電気信号を受信したときに発光部３４が発光し、その光が光ファイバーロッド３３内に挿通された光ファイバー３２の光ファイバー先端３２ａで受光されて、光ファイバー３２につながれた地上の発報部３５へ伝送されて発報部３５が発光する。
【００４３】
そして、発報部３５の発光を確認することにより、注水管２６による高圧水Ｗの供給を止め、ピストン２２の送り出しを停止させて固定位置とする。なお、光ファイバーロッド３３は、図８に示すように、ケース３６（送信部３１など）を介してピストン２２に固定されているので、発報部３５の発光時にピストン２２が停止した位置において、光ファイバーロッド３３の貫入長（地中部分への送り込み長さ）を測定することで、計測体６の送り込みの長さ、すなわち改良径を検出することができる。
【００４４】
ここで、計測体６の送り込み長さの計測方法の一例を示す。ケーシング２１に接続された側とは反対の側の注入管２６の端部において、光ファイバーロッド３３がシール材により液密かつ上下動可能に保持されているが、この注入管２６の端部より上方位置にある光ファイバーロッド３３の所定高さに１箇所マーキングをする。そして、計測体６を送り出す前に、注入管２６の端部から光ファイバーロッド３３のマーキング箇所までの第１距離Ａを測定しておく。計測体６を送り出し、発報部３５が発光したら計測体６の送り出しを停止する。このときの注入管２６の端部から光ファイバーロッド３３のマーキング箇所までの第２距離Ｂを計測する。そして、第１距離Ａ−第２距離Ｂが計測体６の送り出し長さがほぼ改良半径となるが、より正確には、改良体のほぼ中心位置で回転する掘削ロッド１の回転中心から検知装置収容部７に収容されている検知装置１０の先端部までの長さと、計測体６の送り出し長さとを加算した長さが改良半径となる。この改良半径を求めることを、改良体の中心軸位置で掘削ロッド３を回転させることで改良体中心に対して放射方向複数か所で行うと、改良直径や平面的な改良形状を求めることができる。
この他、注入管２６と光ファイバーロッド３３との間にロータリーエンコーダやリニアエンコーダを適宜設けることで、光ファイバーロッド３３の送り出し長さを計測することができし、注入管２６ａと高圧水供給装置（ポンプ）との間の送水管の途中に水圧計の他に流量計を設け、この流量計で計測された高圧水Ｗの供給量からピストンの移動量すなわち光ファイバーロッド３３の送り出し長さ（計測体６の送り出し長さ）を算出することもできる（図１１参照）。
【００４５】
なお、このときの光ファイバー３２は光ファイバーロッド３３内に挿通され、被覆された状態で保持されているので、光ファイバー３２を断線させるといった不具合を無くすことができる。
そして、光ファイバー３２の先端部同士を接触させるか、やや離れた位置に対向配置させることで光が伝達可能になり、光ファイバー３２を伝送ケーブルとして使用することが可能になる。また光ファイバー３２を予め光ファイバーロッド３３と同軸に内挿して固定させた構造となるので、光ファイバー３２の延長時には、光ファイバーロッド３３同士の連結と同時に、内部の光ファイバー３２の先端部同士も実質的に接続されることになるので、接続作業が容易となる利点がある。
【００４６】
また、本実施の形態では、ケーシング２１内でその上下方向途中の位置にピストン２２を配置させておくことができるので、計測体６の長さ寸法を短くすることが可能となり、送り込み時の摩擦抵抗を低減することができる。つまり、計測体６の送り込みが困難になるといった不具合を防ぎ、検知装置１０を確実に未改良地盤Ｇ１との境界面Ｆに送り込むことができるので、改良径を正確に測定することができる。さらに、水圧を変えてピストン２２の送り出し力を調整することが可能となるので、改良体Ｋの強度等の条件に合わせて最適な計測体６の送り出しを行うことができる。
【００４７】
次に、図１および図９（ｂ）に示すように、改良径の検出後には、光ファイバーロッド３３をフック３７を使用してクレーン等で引き上げることにより、第１段階で内管２４のみをバネ部材２５の付勢に抗して上方に移動させることで、外管２３の凹部２３ｃと内管２４の係合部２４ｃとの嵌合状態が解除され、蓋部材２４ｂが外管２３の上端に対して持ち上がり、外管２３と内管２４との間に上下方向に連通する隙間が形成される。そして、ピストン２２上に供給されていた高圧水Ｗが外管２３内を通過してケーシング２１の先端側へ流出し、前記ピストン２２上の水圧が低下するため、ピストン２２を高圧水Ｗによる負荷がかからない状態で計測体６とともに容易に引き上げることができる。
【００４８】
次いで、さらに光ファイバーロッド３３を引き上げることで、第２段階でピストン２２を上方に（図９（ｂ）の矢印Ｅ２方向）に移動させ、延出している検知装置１０を検知装置収容部７内に収納させ、改良径測定が完了する。なお、ピストン２２の送り出し時に使用した高圧水Ｗは、ピストン２２の引き上げ時に外管２３と内管２４との間に形成された隙間から下方に流れ、ケーシング２１、計測体曲げ案内管８、および検知装置収容部７に順次流れ込み、それぞれの内側の洗い水となる。
【００４９】
上述のように本実施の形態による改良径測定用の信号伝送機構では、光ファイバーロッド３３に伝送ケーブルをなす光ファイバー３２が同軸に内挿された状態で保持されているので、光ファイバーロッド３３同士の連結と同時に、それらの内部の光ファイバー３２同士も実質的に接続されることから、簡単、且つ確実に接続作業が行え、作業にかかる手間を低減させることができる。しかも、光ファイバー３２が光ファイバーロッド３３によって被覆された状態となっているので、断線等の接続時の不具合を防止することができる。
【００５０】
以上、本発明による改良径測定用の信号伝送機構の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では信号伝送機構３０の送信部３１が送り出し装置２０のピストン２２上に固定された構成となっているが、このような形態に限定されることはなく、送り出し装置２０を省略した構造であってもかまわない。
また、本実施の形態では地上部に設置された発報部３５の発光を確認する構成としているが、この発報部３５の位置は任意に設定することが可能であることは勿論である。そして、発報部３５を直接確認してもよいが、発報部３５の光を電気信号に変換して、例えば表示板や音声などの他の確認手段で出力する構成とすることも可能である。
【００５１】
さらに、送り出し装置２０の構成、すなわちケーシング２１の管径寸法、ピストン２２（外管２３、内管２４）の形状、大きさ、ケーシング２１におけるピストン２２の位置、ピストン２２と光ファイバーロッド３３との固定方法、注水管２６の構造、位置、計測体６の基端部６ａの固定構造などの構成は、本実施の形態に限定されることはなく、任意に設定することができる。
また、改良掘削機本体２、計測体６、検知装置１０の構成などについても本実施の形態に限定されることはなく、適宜な構造のものを採用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  改良径測定装置
２  改良掘削機本体
３  掘削ロッド
４  噴射ノズル
６  計測体
６ａ  先端部
６ｂ  基端部
７  検知装置収容部
１０  検知装置
１５  ケーブル
２０  送出し装置
２１  ケーシング
２２  ピストン
２３  外管
２４  内管
２５  バネ部材
２６  注水管
３０  信号伝送機構
３２  光ファイバー（信号伝送機構）
３３  光ファイバーロッド（信号伝送機構）
３４  発光部
３５  発報部
Ｇ  改良対象地盤
Ｇ１  未改良地盤
Ｋ  改良体
Ｎ  硬化材
Ｆ  境界面
Ｗ  高圧水
【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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