(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源が内部に格納されたロッドが装備される移動体と、
前記移動体に設けられ前記ロッドを地盤に打ち込み貫入させる打込装置と、
地盤に貫入された前記ロッドに格納された放射線源から地盤を透過してくる放射線量を測定し、地盤の性状を測定する測定器と、
前記移動体に設けられ前記地盤に貫入された前記ロッドを引き抜く引抜装置と、
を有し、
前記打込装置は、前記移動体に設けられた支持台と、錘と、前記支持台に取付けられ前記錘を引き上げる引上げ手段と、前記引上げ手段と前記錘との連結状態を解除して前記錘を前記ロッドの頭部に形成されたフランジに落下させる落下手段と、前記錘と前記支持台との間に設けられ、引上げられた前記錘で付勢力が蓄積されるばね部材とを備え、
前記引抜装置は、前記フランジの下方に配置されて上下方向へ移動可能とされたリフト板と、前記支持台に設けられ前記リフト板と螺合し回動して前記リフト板を上下させる第１ネジ材と、前記支持台に設けられ前記第１ネジ材を回動させる第１回動装置とを備えている、
透過型地盤性状測定装置。
【請求項２】
前記ロッドには、前記地盤の地表面に当たり貫入深さを決めるストッパが設けられている請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置。
【請求項３】
前記ロッドの貫入深さを測定する測長センサを備える請求項１又は２に記載の透過型地盤性状測定装置。
【請求項４】
前記支持台へ水平面に対して斜めに設けられたガイドレールと、
前記ガイドレールに沿ってスライドするスライド部材と、
前記スライド部材に吊下され前記測定器を保持する保持部材と、
前記支持台へ設けられ前記保持部材と螺合し旋回して前記保持部材を上下させる第２ネジ材と、
前記支持台に設けられ前記第２ネジ材を回動させる第２回動装置と、
を備えた請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の透過型地盤性状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の性状の測定を行う透過型地盤性状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先端にラジオアイソトープ放射線源が設置された削孔ドリルで地盤を削孔し、放射線を測定部で受信して地盤の水分・密度を測定する自動測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２７８７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許２７８７４０８号公報に記載の自動測定装置では、削孔ドリルで地盤を削孔するため、地盤が乱れ、地盤の乱れの影響で、地盤の水分・密度等の地盤の性状を正確に測定できなくなる虞がある。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑み、地盤の性状を正確に測定可能とする透過型地盤性状測定装置を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置は、放射線源が内部に格納されたロッドが装備される移動体と、前記移動体に設けられ前記ロッドを地盤に打ち込み貫入させる打込装置と、地盤に貫入された前記ロッドに格納された放射線源から地盤を透過してくる放射線量を測定し、地盤の性状を測定する測定器と、前記移動体に設けられ前記地盤に貫入された前記ロッドを引き抜く引抜装置と、を有し、前記打込装置は、前記移動体に設けられた支持台と、錘と、前記支持台に取付けられ前記錘を引き上げる引上げ手段と、前記引上げ手段と前記錘との連結状態を解除して前記錘を前記ロッドの頭部に形成されたフランジに落下させる落下手段と、前記錘と前記支持台との間に設けられ、引上げられた前記錘で付勢力が蓄積されるばね部材とを備え、前記引抜装置は、前記フランジの下方に配置されて上下方向へ移動可能とされたリフト板と、前記支持台に設けられ前記リフト板と螺合し回動して前記リフト板を上下させる第１ネジ材と、前記支持台に設けられ前記第１ネジ材を回動させる第１回動装置とを備えている。
【０００７】
請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置では、打込装置でロッドを打ち込んで地盤に貫入させるため、削孔して地盤中にロッドを貫入するドリル方式と比較して、地盤を乱すことなく、ロッドと地盤が密着して隙間のない状態となる。
したがって、測定器によって、放射線源から地盤を透過してくる放射線量を正確に測定できる。このため、地盤性状（例えば、水分、密度等）を正確に測定できる。
また、引抜装置で測定後のロッドを引き抜くことで、次の測定点で同じロッドが使用できるので、放射線量の測定誤差が少ない。
請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置では、錘を引上げ手段で引き上げることができる。引上げ手段と錘との連結状態を落下手段で解除することで、錘をロッドの頭部に形成されたフランジに落下させ、ロッドを地盤に打ち込むことができる。また、錘がロッドの頭部に形成されたフランジの上に落下するとき、重力加速度に加えてばね部材の付勢力が付加され、打ち込み力が大きくなる。このため、所定の打込み力を発揮するために必要な錘の重量を軽くでき、透過型地盤性状測定装置の移動がスムーズになる。
さらに、請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置では、上下方向に移動可能とされたリフト板がフランジの下方に配置されているため、錘をフランジに落下させてロッドを打ち込むときにリフト板が邪魔にならない。放射線量を測定した後、第１回動装置が第１ネジ材を回動させることで、リフト板を持上げて大きな力でロッドを引き抜き、移動体を次の測定点へ移動させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置において、前記ロッドには、前記地盤の地表面に当たり貫入深さを決めるストッパが設けられている。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の透過型地盤性状測定装置では、ロッドの貫入深さをそろえることで、測定器と放射線源の距離が各測定点で一定となり、地盤を透過してくる放射線量を測定できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の透過型地盤性状測定装置において、前記ロッドの貫入深さを測定する測長センサを備える。
【００１１】
請求項３に記載の透過型地盤性状測定装置では、測長センサでロッドの貫入深さを測定することで、ロッドが所定深さまで貫入したか否か判定できる。これにより、測定点のまわりで、ロッドが所定深さまで貫入できる位置を探して、地盤性状を正確に測定できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の透過型地盤性状測定装置において、前記支持台へ水平面に対して斜めに設けられたガイドレールと、前記ガイドレールに沿ってスライドするスライド部材と、前記スライド部材に吊下され前記測定器を保持する保持部材と、前記支持台へ設けられ前記保持部材と螺合し旋回して前記保持部材を上下させる第２ネジ材と、前記支持台に設けられ前記第２ネジ材を回動させる第２回動装置と、を備えている。
【００１８】
請求項４に記載の透過型地盤性状測定装置では、水平面に対して斜めに設けられたガイドレールに沿ってスライドするスライド部材に、測定器を保持する保持部材を吊下することで、移動体で移動する時には測定器を地盤から離れた位置に離間させ、測定時には離れた位置から測定器の水平状態を保持して測定器を地盤へ接地させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、地盤の性状を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る透過型地盤性状測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る透過型地盤性状測定装置を示す正面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る透過型地盤性状測定装置を示す左側面図である。
【図４】前方左側から見た錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図５】後方左側から見た錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図６】錘打込引抜装置の一部を示す拡大斜視図である。
【図７】測定器，及びジャッキを示す斜視図である。
【図８】線源ロッドの打ち込みを開始する際の錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図９】ウエイトを落下させた際の錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図１０】線源ロッドの打ち込み後にウエイトを上昇させた際の錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図１１】再度ウエイトを落下させた際の錘打込引抜装置を示す斜視図である。
【図１２】地盤に貫入させた線源ロッドと地盤の地表面に配置した測定器とを示す側面図である。
【図１３】他の実施形態に係る一部を断面にした透過型地盤性状測定装置を示す正面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る透過型地盤性状測定装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
図面にしたがって、本発明の第１の実施形態に係る透過型地盤性状測定装置１０を説明する。
【００２２】
図１〜図３に示すように、透過型地盤性状測定装置１０は、後述する測定器２０４を地盤Ｇ上で移動させるための移動体としての台車１２を備えている。台車１２は、矩形のフレーム１４を備え、フレーム１４の長手方向（図面矢印Ｆ方向、及び矢印Ｂ方向）の一端側（図面矢印Ｂ方向側）には一対の支柱１６が幅方向（矢印Ｌ方向、及び矢印Ｒ方向）に間隔を開けて固定されている。一方の支柱１６と他方の支柱１６との間には、ハンドルバー１８、及び横桟２０が架け渡されている。
以後、適宜、矢印Ｆ方向側を台車前方側、矢印Ｂ方向側を台車後方側、矢印Ｌ方向側を台車左側、矢印Ｒ方向側を台車右側と呼ぶ。
【００２３】
フレーム１４の下部には、台車前方側に旋回機構を備えた一対のキャスター２２が設けられ、台車後方側に一対の大径の車輪２４が設けられている。
【００２４】
（打込装置、引抜装置）
図３に示すように、フレーム１４の上部には、台車前方側に、本発明の打込装置、及び引抜装置としての錘打込引抜装置２５が設けられている。
図１、及び図２に示すように、フレーム１４の台車左右両側には、支持台としてのステー２６が取り付けられており、台車左側のステー２６の上端部と、台車右側のステー２６の上端部との間には、台車前後方向に開口する箱形状の第１フレーム２８が架け渡されている。
【００２５】
図１に示すように、フレーム１４の台車前方側の内側には、略Ｌ字形状とされたサブフレーム１４Ａが設けられている。このサブフレーム１４Ａの上部には、鉛直方向に延びるスライドシャフト３０がハウジング３２を介して固定されている。図５に示すように、スライドシャフト３０の上部には、ハウジング３４、３６を介して第１フレーム２８が固定されている。
【００２６】
図４、及び図５に示すように、スライドシャフト３０には、錘固定プレート３８、及び線源ロッド取付フレーム４０が、直動ベアリング（リニアベアリング、リニアブッシュ等とも呼ばれる。）４２を介して、スライド自在に支持されている。なお、図４には、錘固定プレート３８を最も上昇させた場合（後述するウエイト４６を最も上昇させた場合）が示されている。
【００２７】
図５に示すように、錘固定プレート３８の下面中央部には、錘取付プレート４４を介して円柱状のウエイト４６が固定されている。ウエイト４６は、一例として、鋼材等で形成されている。
【００２８】
錘固定プレート３８に固定された錘取付プレート４４の上面には、金属の角棒等で形成されたラックベース４８が立設されている。ラックベース４８の台車後方側の側面にはラック５０が固定されている。
【００２９】
錘固定プレート３８には、打込力増強機構７０が一対設けられている。打込力増強機構７０は、錘固定プレート３８に形成された一対の孔（図示せず）、該孔に挿通されるスライド軸７２、ばね部材としてのコイルバネ７４、及び抜け止めリング７６を含んで構成されている。
【００３０】
スライド軸７２は、金属製の丸棒７２Ａを備え、丸棒７２Ａの一端には矩形の頭部７２Ｂが一体的に形成されている。スライド軸７２は、丸棒７２Ａが錘固定プレート３８の孔にスライド自在に挿入されている。頭部７２Ｂは、錘固定プレート３８の上側に位置しており、頭部７２Ｂと錘固定プレート３８との間の丸棒７２Ａにコイルバネ７４が外装されている。また、錘固定プレート３８の下方に突出している丸棒７２Ａの下端には、丸棒７２Ａよりも大径とされた抜け止めリング７６が取り付けられている。なお、この打込力増強機構７０は、スライド軸７２の頭部７２Ｂが第１フレーム２８の下面で押圧されることでコイルバネ７４が圧縮され、圧縮されたコイルバネ７４で錘固定プレート３８を下方へ付勢する構成となっている。
【００３１】
なお、打込力増強機構７０は、錘固定プレート３８に設けることに限らず、図１３に示すように、第１フレーム２８の下面に設けてもよい。
【００３２】
図６に示すように、第１フレーム２８の台車後方側の側部には、錘昇降装置５２が設けられている。錘昇降装置５２は、第１フレーム２８に固定されるプレート５４を介してコ字形状の軸受箱５６が固定されている。
【００３３】
また、第１フレーム２８には、台車左側の側部に、モーターマウント５８を介してギヤードモータ６０が取り付けられている。
【００３４】
ギヤードモータ６０の回転軸（図示せず）には、カップリング６２を介してシャフト（図示せず）が連結されており、該シャフトは、ベアリング（図示せず）を介して軸受箱５６に回転自在に支持されている。該シャフトは、ピニオンギヤ６６の軸心部を貫通しており、ギヤードモータ６０から伝達される該シャフトの回転力は、電磁クラッチ６４を介してピニオンギヤ６６に伝達されるようになっている。
【００３５】
このピニオンギヤ６６は、ラック５０に噛み合っている。ギヤードモータ６０から伝達されるシャフトの回転力を、電磁クラッチ６４を介してピニオンギヤ６６に伝達してピニオンギヤ６６を回転させることで、ラック５０、及びラック５０に連結されている部材（ラックベース４８、錘取付プレート４４、ウエイト４６、錘固定プレート３８、直動ベアリング４２、打込力増強機構７０等）を昇降させることができる。
【００３６】
なお、錘固定プレート３８、直動ベアリング４２、錘取付プレート４４、ウエイト４６、ラックベース４８、ラック５０、及び打込力増強機構７０等が本発明の錘に相当している。
【００３７】
電磁クラッチ６４は、クラッチの連結時においては、上記シャフトの回転力をピニオンギヤ６６に伝達可能な状態とし、クラッチの解放時においては、上記シャフトの回転力をピニオンギヤ６６に伝達しない状態とする。なお、電磁クラッチ６４は、後述する制御装置２５４によって作動が制御される。
【００３８】
図１、及び図３に示すように、角柱状のラックベース４８は、第１フレーム２８の上面に設けられた３つのローラ８０、及びラック５０に噛み合うピニオンギヤ６６によって４方から支持された状態で、第１フレーム２８に対して上下方向にスライド可能とされている。
【００３９】
（線源ロッド）
図４に示すように、線源ロッド８２は、ロッド本体８４を備えている。ロッド本体８４は、先端側に設けられ先細りのテーパー形状とされた鋼製のテーパー形状部分８４Ａと、テーパー形状部分８４Ａが取り付けられる一定径の鋼管からなる長尺部８４Ｂとで構成されている。
【００４０】
長尺部８４Ｂの内部には、測定用の放射線を放射する放射線源９０を収容することができる。放射線源９０としては、一例として、Ｃｆ−３０μＣｉカプセル、Ｃｏ−７０μＣｉカプセル等を挙げることができるが、他の種類の放射線源であってもよい。
【００４１】
ロッド本体８４の後端（上端）には、円盤状に形成された金属製のフランジ９２がねじ等（図示せず）を用いて分離可能に固定されている。放射線源９０は、フランジ９２を取り外してロッド本体８４の内部に収容することができる。
【００４２】
フランジ９２には、ボルト（図示せず）を捩じ込む複数の螺子孔９４が形成されており、前述した線源ロッド取付フレーム４０の底部４０Ａには、螺子孔９４と対向した位置に、該ボルト（図示せず）を挿通する貫通孔（図示せず）が形成されている。線源ロッド８２のフランジ９２は、図示しないボルトで線源ロッド取付フレーム４０の底部４０Ａに取り付けることができる。
【００４３】
図５に示すように、底部４０Ａには、線源ロッド８２のロッド本体８４を台車後方側から進入させる溝４１が形成されている。
【００４４】
線源ロッド８２のフランジ９２が、底部４０Ａの上面に位置するように、ロッド本体８４を溝４１に進入させ、ボルト（図示せず）の螺子部を、線源ロッド取付フレーム４０の底部４０Ａの貫通孔から上方に向けて挿通させてフランジ９２の螺子孔９４に捩じ込むことで、線源ロッド８２を線源ロッド取付フレーム４０に取り付けることができる。
【００４５】
ロッド本体８４には、ストッパ９８が着脱可能に取り付けられる。図５に示すように、ストッパ９８は、鋼材等で円盤状に形成されており、中心部にはロッド本体８４を挿通する孔（図示せず）が形成されている。また、ストッパ９８には、中心部にボス１００が形成されており、ストッパ９８は、ボス１００の孔（図示せず）、及びロッド本体８４に形成された孔（図示せず）にボルト１０２Ａを貫通させ、ボルト１０２のねじ部の先端にナット１０２Ｂ螺合することで、ロッド本体８４に固定される。
【００４６】
放射線源９０が地盤Ｇの地表面から予め決められた深さに配置されるように、ストッパ９８が線源ロッド８２のロッド本体８４に対して位置決めされる。一例として、図１２に示すように、予め決められている放射線源９０の地盤Ｇの地表面からの深さをＬａ、ストッパ９８の下面から放射線源９０までの距離をＬｂとしたときに、Ｌａ＝Ｌｂとなるように、ストッパ９８がロッド本体８４に位置決めされている。
【００４７】
（引抜装置）
図４に示すように、第１フレーム２８の台車前方側の側部に、略Ｌ型に形成されたマウントプレート１０４が取り付けられており、このマウントプレート１０４に、コ字型に形成されたモーターマウント１０６を介してギヤードモータ１０８が取り付けられている。
【００４８】
ギヤードモータ１０８の回転軸（図示せず）には、カップリング１１０を介して鉛直方向に沿って配置された台形ねじ１１２の一端が連結されている。  
【００４９】
線源ロッド取付フレーム４０の台車前方側には、Ｌ型に形成された昇降用ブラケット１１４が配置されている。昇降用ブラケット１１４の水平部１１４Ａには、中央部分に台形ねじ１１２が螺合する台形ねじナット１１６が取り付けられている。このため、ギヤードモータ１０８で台形ねじ１１２を回転させることで、台形ねじナット１１６の取り付けられた昇降用ブラケット１１４を昇降させることができる。
【００５０】
線源ロッド取付フレーム４０の台車前方側の端部から、２本のガイドピン１１８が台車前方側に向けて突出している。ガイドピン１１８は、昇降用ブラケット１１４の鉛直部１１４Ｂに形成されている鉛直方向に沿って延びる長孔形状とされたガイド孔１２０に挿入されている。なお、一方のガイドピン１１８の先端と他方のガイドピン１１８の先端同士が、連結バー１２２で連結されている。
【００５１】
ガイドピン１１８は、ガイド孔１２０の上端から下端の範囲でスライド可能である。したがって、線源ロッド取付フレーム４０と昇降用ブラケット１１４とは、ガイドピン１１８の可動距離と同じ距離だけ上下方向に相対移動可能となっている。
【００５２】
昇降用ブラケット１１４を上昇させ、ガイド孔１２０の下端にガイドピン１１８に当接させ、さらに昇降用ブラケット１１４を上昇させると、昇降用ブラケット１１４は、ガイド孔１２０の下端にガイドピン１１８に当接させた状態で線源ロッド８２を取り付けた線源ロッド取付フレーム４０を引き上げる（上昇させる）ことができる。これにより、詳しくは後述するが、地盤Ｇに貫入させた線源ロッド８２を地盤Ｇから引き抜くことができる。
【００５３】
（測定器、ジャッキ）
図３、及び図７に示すように、測定器２０４は、台車１２のフレーム１４の台車後方側上部に設けられたジャッキ２０６に支持されており、ジャッキ２０６に設けられた駆動部２０８により、地盤Ｇに対して接離する方向に移動される。
【００５４】
図７に示すように、ジャッキ２０６は、鉛直方向に延びる角柱状の支柱２１０がフレーム１４の幅方向両側に設けられており、支柱２１０の台車前方側の側部には、側面視で三角形状に形成された支持フレーム２１２が固定されている。
【００５５】
一方の支柱２１０の上端部と他方の支柱２１０の上端部には、連結プレート２１４が架け渡されて固定されている。連結プレート２１４の長手方向中央部にはブラケット２１６を介して、ギヤードモータ２１８が取り付けられている。
【００５６】
ギヤードモータ２１８の回転軸（図示せず）には、カップリング２２０を介して台形ねじ２２２の一端が連結されている。
【００５７】
三角形状に形成された支持フレーム２１２の傾斜部２１２Ａには、スライド部材２２４を支持したガイドレール２２６が取り付けられており、一方のスライド部材２２４と他方のスライド部材２２４には、移動プレート２２８が架け渡されて固定されている。移動プレート２２８の長手方向中央部には、台形ねじナット２３０が取り付けられており、この台形ねじナット２３０に台形ねじ２２２が螺合している。
【００５８】
このジャッキ２０６では、ギヤードモータ２１８で台形ねじ２２２を回転させることで、台形ねじナット２３０の取り付けられた移動プレート２２８を、水平方向に対して傾斜しているガイドレール２２６に沿って直線的に移動させることができる。
【００５９】
移動プレート２２８の下面には、一対の第１吊り金具２３２が取り付けられている。第１吊り金具２３２にはピン孔（図示せず）が形成されており、このピン孔に後述するピン２３８が回転自在に挿入されている。
【００６０】
移動プレート２２８の下方には、矩形枠状に形成された支持プレート２３４が配置されている。支持プレート２３４の上面には、一対の第２吊り金具２３６が取り付けられている。第２吊り金具２３６には、ピン孔（図示せず）が形成されており、このピン孔に後述するピン２３８（第１吊り金具２３２に形成された図示しないピン孔を挿通する）が回転自在に挿入されている。
【００６１】
ピン２３８は、一端に頭部２３８Ａが形成されており、他端側に止め輪２４０が係止される溝（図示せず）が形成されている。ピン２３８は、第１吊り金具２３２のピン孔（図示せず）及び第２吊り金具２３６のピン孔（図示せず）を挿通しており、止め輪２４０が第１吊り金具２３２の側部に位置し、頭部２３８Ａが第２吊り金具２３６の側部に位置することで、ピン２３８は、第１吊り金具２３２のピン孔、及び第２吊り金具２３６のピン孔からの抜けが阻止されている。
【００６２】
支持プレート２３４の下方には、金属板を折り曲げ加工して形成した測定器支持ブラケット２４２が配置されている。測定器支持ブラケット２４２は、４隅に設けたコイルスプリング２４４を介して支持プレート２３４に吊り下げられている。これにより、コイルスプリング２４４が変形できる範囲で、支持プレート２３４と測定器支持ブラケット２４２との間隔に自由度を持たせることができる。
なお、ジャッキ２０６は、測定器２０４を吊り下げて斜めに移動する装置であり、図７に示すように、支柱２１０、支持フレーム２１２、連結プレート２１４、ブラケット２１６、ギヤードモータ２１８、カップリング２２０、台形ねじ２２２、スライド部材２２４、ガイドレール２２６、移動プレート２２８、台形ねじナット２３０、第１吊り金具２３２、支持プレート２３４、第２吊り金具２３６、ピン２３８、止め輪２４０、測定器支持ブラケット２４２、コイルスプリング２４４等（言い換えれば、図７において、測定器２０４以外の部材）で構成されている。
【００６３】
（測定器）
測定器支持ブラケット２４２に測定器２０４が支持されている。測定器２０４は、図示しないＲＩ検出器を備えており、一例として、地盤中の放射線源９０から放射されたガンマ線や中性子線等の放射線を受信して、地盤Ｇの密度、及び水分を測定し、データ化して内蔵された記憶装置に記録する。なお、測定器２０４としては公知のＲＩ式水分密度計を用いることができる。
【００６４】
以上説明した支持プレート２３４、コイルスプリング２４４、測定器支持ブラケット２４２、及び測定器２０４が一体となったアッセンブリ２４６は、移動プレート２２８の第１吊り金具２３２のピン孔、及び支持プレート２３４の第２吊り金具２３６のピン孔に回転自在に挿入されたピン２３８に懸架されているので、アッセンブリ２４６は、ピン２３８を中心として揺動可能となっている。なお、アッセンブリ２４６の重心（図示せず）の上方にピン２３８が位置しており、これにより、アッセンブリ２４６は、測定器２０４の底面が水平となるように、ピン２３８に懸架される。
【００６５】
以上の構成により、ギヤードモータ２１８を駆動して台形ねじ２２２を回転させることで、水平に保った測定器２０４を水平方向に対して傾斜するガイドレール２２６に沿って移動し、測定器２０４を地盤Ｇの地表面に対して接離させることができる。
【００６６】
図４に示すように、透過型地盤性状測定装置１０の錘打込引抜装置２５には、線源ロッド８２の貫入深さを測定する測長センサ２５０が設けられている。この測長センサ２５０は、一般的に、ワイヤ式リニアスケール、ワイヤ式リニアエンコーダ等と呼ばれているものであり、ワイヤー２５０Ａの引き出し量で移動距離を測定するセンサである。
【００６７】
測長センサ２５０は、モーターマウント１０６の側部に取り付けられており、測長センサ２５０から引き出されるワイヤー２５０Ａの先端が、取付金具２５２を介して線源ロッド取付フレーム４０に取り付けられている。  
【００６８】
測長センサ２５０は、ワイヤー２５０Ａの引き出し量によって、線源ロッド取付フレーム４０に取り付けられた線源ロッド８２の移動距離を測定できる。なお、線源ロッド８２の先端を地盤Ｇの地表面に接触させた際の引き出し量の値を基準とすると、線源ロッド８２を地盤Ｇに貫入させて測定した線源ロッド８２の移動量が、線源ロッド８２の貫入深さとなる。なお、測長センサ２５０の測定データは、後述する制御装置２５４に送られて記憶される。
【００６９】
図１に示すように、台車１２の横桟２０には、制御装置２５４、操作パネル２５５等を備えた操作ボックス２５７が取り付けられている。なお、台車１２のフレーム１４には、台車後方側に、電気系統に電力を供給するバッテリー２５９が搭載されている。操作パネル２５５には、線源ロッド８２の打ち込み、引き抜き、放射線の測定等を行うための各種スイッチ等が設けられている。
【００７０】
（作用、効果）
以下に、本実施形態の透過型地盤性状測定装置１０を用いて地盤Ｇの性状を測定する工程（１）〜（８）を説明する。
【００７１】
（１）  透過型地盤性状測定装置１０を測定位置に移動する際に測定器２０４が地盤Ｇに接触しないように、予め測定器２０４を地盤Ｇから離れた位置に移動しておく（図３参照）。その後、透過型地盤性状測定装置１０を測定位置に移動する。
【００７２】
（２）  次に、線源ロッド８２を線源ロッド取付フレーム４０に取り付け易いように、ウエイト４６の固定された錘固定プレート３８を最も上側に移動させると共に、線源ロッド取付フレーム４０をある程度上方に移動し、放射線源９０を収容した線源ロッド８２を線源ロッド取付フレーム４０に取り付ける。この状態では、錘固定プレート３８に設けられた打込力増強機構７０のスライド軸７２の頭部７２Ｂが第１フレーム２８の下面に押圧されてコイルバネ７４が圧縮され、コイルバネ７４は錘固定プレート３８を下方へ付勢する付勢力を得ている。
【００７３】
（３）  線源ロッド８２の先端（下端）が地盤Ｇの地表面に接触するように線源ロッド取付フレーム４０を下げ、また、線源ロッド取付フレーム４０から突出するガイドピン１１８が、昇降用ブラケット１１４に形成されたガイド孔１２０の上端付近に位置するように、昇降用ブラケット１１４の位置決めを行う（図８参照）。この状態では、線源ロッド８２のフランジ９２とウエイト４６の下面との間に間隔Ｌｇが開く。
【００７４】
（４）  本実施形態の透過型地盤性状測定装置１０では、一例として、操作パネル２５５の測定スタートボタンを操作することで、制御装置２５４が以下のように各駆動装置を制御し、線源ロッド８２を地盤Ｇに打ち込み、地盤Ｇの性状を測定することができる。
（５）  測定スタートボタンが操作されると、先ず、電磁クラッチ６４を解放状態とされる。これにより、ピニオンギヤ６６とギヤードモータ６０とが機械的に切り離されピニオンギヤ６６は自由回転可能な状態となり、コイルバネ７４の付勢力を得たウエイト４６が線源ロッド８２のフランジ９２の上に落下し、線源ロッド８２の先端が地盤Ｇに貫入される（図９参照）。
【００７５】
本実施形態において、線源ロッド８２は、フランジ９２に対して、錘固定プレート３８、直動ベアリング４２、錘取付プレート４４、ウエイト４６、ラックベース４８、ラック５０、及び打込力増強機構７０等が一体となった本発明の錘に相当するものが落下する際の重力加速度に加えて、圧縮されていたコイルバネ７４が伸長することによる付勢力（反力）が付加されるので、地盤Ｇに対する打ち込み力が打込力増強機構７０が無い場合に比較して大きくなる。
【００７６】
このため、所定の打込み力を発揮するために必要なウエイト４６の重量を軽くでき、透過型地盤性状測定装置１０を軽量化することができ、透過型地盤性状測定装置１０の移動がスムーズになり、取り回しや、運搬が容易になる。
【００７７】
なお、ここでの線源ロッド８２の打ち込み量は、地盤Ｇの硬さ等、諸々の条件によって種々変わるものであり、一定の量とは限らない。また、１回の打ち込みによって線源ロッド８２の打ち込みが完了することはないので、以後説明するように、打ち込みは複数回繰り返される。なお、線源ロッド８２の打込量は、線源ロッド８２の取り付けられた線源ロッド取付フレーム４０の移動量を測長センサ２５０で測定することで、メジャー等を用いずに測定することができる。測長センサ２５０で測定した移動量は、制御装置２５４に送信され、線源ロッド８２の現在の打込量を制御装置２５４によって把握することができる。
【００７８】
線源ロッド８２の先端が地盤Ｇに貫入されると、図９に示すように、線源ロッド８２の移動量分だけ昇降用ブラケット１１４のガイド孔１２０に挿入されているガイドピン１１８が下方へ移動し、ガイド孔１２０の下端とガイドピン１１８との間隔が線源ロッド８２の移動量分だけ狭くなる。
【００７９】
（６）  次に、ウエイト４６を上方へ移動する（図１０参照）。
【００８０】
（７）  次に、ウエイト４６を落下させ、線源ロッド８２の貫入を進める（図１１）。        
【００８１】
（８）  上記（６）、（７）の操作を繰り返し、線源ロッド８２の貫入を進め、ガイドピン１１８とガイド孔１２０の下端との間隔が、予め設定した値よりも狭くなったら、ガイド孔１２０の上端付近にガイドピン１１８が位置するように昇降用ブラケット１１４を下降させる。そして、再び、ウエイト４６の上昇、落下を繰り返して線源ロッド８２の貫入を進める。
【００８２】
（９）  このように、ウエイト４６の上昇、落下、及び昇降用ブラケット１１４の下降を繰り返して線源ロッド８２の貫入を進め、制御装置２５４が、線源ロッド８２の貫入量が、予め設定した打込量に到達したと判断すると打ち込み動作を停止させる。なお、ストッパ９８が地盤Ｇの地表面に当たると線源ロッド８２の移動が阻止されるので、放射線源９０が予め設定した深さ位置よりも深い位置に配置される虞はない。したがって、線源ロッド８２の貫入深さを測定地点間で揃えることができる。
【００８３】
（１０）  打ち込み動作停止後、駆動部２０８が駆動されて測定器２０４が下降し、測定器２０４の下面が地盤Ｇの地表面に接地する（図１２参照）。なお、駆動部２０８を駆動して支持プレート２３４の４隅に設けたコイルスプリング２４４がある程度圧縮されるように支持プレート２３４を下降させることで、コイルスプリング２４４の付勢力で測定器２０４を地盤Ｇの地表面に押圧することができる。これにより、地盤Ｇの地表面が多少傾斜していても、測定器２０４の下面を地盤Ｇの地表面に密着させることができる。
（１１）  測定器２０４を地盤Ｇに設置した後、放射線源９０から放射されて地盤Ｇを透過した放射線Ｒの量が測定器２０４で測定される。測定器２０４で測定した放射線Ｒの測定データは、測定器２０４に内蔵された記憶装置（図示せず）に記憶される。
【００８４】
従来技術のように、ドリルを用いて地盤Ｇを掘削すると、掘削した土が地表に排出され、地盤Ｇの内部に空洞が形成されてしまい、空洞の影響によって地盤Ｇを透過する放射線Ｒの透過度合いが変わってしまい、地盤Ｇの性状を正確に測定することができなくなる。言い換えれば、測定値に大きな誤差が生じてしまう。
【００８５】
これに対し、本実施形態の線源ロッド８２は、放射線源９０が収容されて地盤Ｇに打ち込まれるロッド本体８４が、一定径で、かつ先端が先細りのテーパー形状とされているので、ロッド本体８４が地盤Ｇに打ち込まれた場合に、ドリル等を用いた場合のように地盤Ｇを乱して、地盤Ｇの内部に空洞等を形成することがない。したがって、測定器２０４によって正確な放射線量を測定でき、地盤Ｇの性状、本実施形態では、少なくとも水分、密度の正確な測定を行うことができる。
【００８６】
なお、測定が終了すると、ギヤードモータ１０８が駆動されて昇降用ブラケット１１４が上昇し、これに伴い、線源ロッド取付フレーム４０に取り付けられた線源ロッド８２が地盤Ｇから引き抜かれる。また、駆動部２０８が駆動されて測定器２０４が上昇して地盤Ｇから離間される。        
【００８７】
本実施形態では、複数の測定地点の性状測定を行う際に、放射線源９０を収容した１本の線源ロッド８２を用いて、測定地点毎に抜き差ししているので、測定地点毎に放射線源９０を収容した線源ロッド８２を用いる必要がなく、測定地点間の測定誤差を少なくすることができる。
【００８８】
本実施形態では、線源ロッド８２の打ち込み、引き抜き、測定器２０４の上昇下降、及び放射線量の測定を自動で行う例を説明したが、操作パネル２５５、及び測定器２０４を手動で操作して、線源ロッド８２の打ち込みと引き抜き、測定器２０４の上昇下降、及び放射線量の測定を手動で行ってもよい。  
【００８９】
［第２の実施形態］
第１の実施形態の透過型地盤性状測定装置１０で、作業員が台車１２を押す（または引く）ことで、透過型地盤性状測定装置１０を測定地点まで移動することとしたが、例えば、図１３に示すように、透過型地盤性状測定装置１０を自立走行ロボット（モータ等で駆動される車輪を備えた自動で走行可能な車両）２６０で牽引して透過型地盤性状測定装置１０を測定地点まで移動させることもできる。なお、本第２実施形態において、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００９０】
自立走行ロボット２６０は、例えば、コンピュータ、ＧＰＳ等を備えており、コンピュータに地図情報、複数の測定地点の座標（一例として、緯度、経度等の位置情報）等を記憶させることができる。また、自立走行ロボット２６０は、該コンピュータによって走行が制御され、ＧＰＳ、及び地図情報を用いて自車位置と測定地点の座標とを参照し、透過型地盤性状測定装置１０を予め設定した複数の測定地点を自動で順に移動することができる。なお、自立走行ロボット２６０は、市販品を用いることができる。
【００９１】
自立走行ロボット２６０のコンピュータと透過型地盤性状測定装置１０の制御装置２５４とは図示しない配線を介して相互に接続し、予め設定したプログラムに従って自立走行ロボット２６０、及び透過型地盤性状測定装置１０の各部を制御することで、複数の測定地点を順番に回り、各測定地点における地盤Ｇの性状を自動で測定することも可能となる。
【００９２】
なお、線源ロッド８２の打ち込み時に、線源ロッド８２が石、岩、大きな礫等の異物に当たった場合、線源ロッド８２が所定の深さまで貫入しない場合が考えられる。このような場合、ウエイト４６を落下させて線源ロッド８２が移動した移動量を測長センサ２５０で測定し、該移動量が予め設定した最小値を下回った場合に、測定地点の地盤Ｇに異常有りと判断し、線源ロッド８２を一端引き抜く。そして、予め登録しておいた測定地点から多少離れた位置に透過型地盤性状測定装置１０を移動し（なお、移動距離は、予め設定しておく）、移動した地点で線源ロッド８２の打ち込みを再度行って地盤Ｇの性状を測定することもできる。
【００９３】
本実施形態の自立走行ロボット２６０では、ＧＰＳ、及び地図情報を用いて自車位置を検出したが、ＧＰＳ、及び地図情報の代わりに各種センサーから取得した情報から、自己位置推定と地図作成を同時に行うＳＬＡＭ（Simultaneously Localization and Mapping）を用いてもよく、ライダー（LIDAR：Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）を用いて自車位置を検出してもよい。
【００９４】
透過型地盤性状測定装置１０は、自立走行ロボット２６０を用いて移動することに限らず、例えば、遠隔操作可能な車両を用いて移動させてもよい。
【００９５】
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００９６】
１０    透過型地盤性状測定装置
１２    台車（移動体）
２５    錘打込引抜装置（打込装置、引抜装置）
２８    第１フレーム（支持台）
３０    スライドシャフト（支持台）
４０    線源ロッド取付フレーム（引抜装置、リフト板）
４６    ウエイト（錘）
４８    ラックベース（引上げ手段）
５０    ラック（引上げ手段）
６０    ギヤードモータ（引上げ手段）
６２    カップリング（引上げ手段）
６４    電磁クラッチ（落下手段）
６６    ピニオンギヤ（引上げ手段）
７４    コイルバネ（ばね部材）
８２    線源ロッド（ロッド）
９０    放射線源
９８    ストッパ
１０８  ギヤードモータ（引抜装置、第１回動装置）
１１０  カップリング（引抜装置）
１１２  台形ねじ（引抜装置）
１１４  昇降用ブラケット（引抜装置）
１１６  台形ねじナット（引抜装置）
１１８  ガイドピン（引抜装置）
２０４  測定器
２１８  ギヤードモータ（第２回動装置）
２２２  台形ねじ（第２ネジ材）
２２４  スライド部材
２２６  ガイドレール
２２８  （保持部材）
２３２  （保持部材）
２３４  （保持部材）
２３６  （保持部材）
２３８  （保持部材）
２４２  （保持部材）
２４４  （保持部材）
２５０  測長センサ
【図１】
0006919862.tif 000002
【図２】
0006919862.tif 000003
【図３】
0006919862.tif 000004
【図４】
0006919862.tif 000005
【図５】
0006919862.tif 000006
【図６】
0006919862.tif 000007
【図７】
0006919862.tif 000008
【図８】
0006919862.tif 000009
【図９】
0006919862.tif 000010
【図１０】
0006919862.tif 000011
【図１１】
0006919862.tif 000012
【図１２】
0006919862.tif 000013
【図１３】
0006919862.tif 000014
【図１４】
0006919862.tif 000015