JP2008180060A - 地盤貫入機及びサウンディング試験機 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤内で得られる情報を、地上において、目的に応じた良好な感度で受信することができる地盤貫入機及びサウンディング試験機を提供する。
【解決手段】例えば、地下水位測定のため、地盤貫入用のロッド２に、水検知センサー１２と、電波発信機１３とが設けられ、該発信機１３からの電波が、前記ロッド２をアンテナとして地上に送られるようになされ、あるいは、ロッド２に、水検知センサーと振動発信機とが設けられ、該発信機からの振動がロッド２を振動伝達材として地上に送られるようになされている。また、土質判別のため、先端部に抵抗体を有する貫入用のロッドの先端部に、振動測定器と、測定した振動データを電波発信する発信機とが設けられ、発信機からの電波が、ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地盤貫入機及びサウンディング試験機に関する。

地下水位測定用の地盤貫入機として、本出願人は、先の出願において、地盤貫入用のロッドが備えられ、該ロッドに、水検知センサーと、該水検知センサーで水の存在を検知したことを電波発信する発信機とが設けられ、ロッドを地盤に打ち込んでいく過程で、水検知センサーが地下水の深さ位置に達すると、それを検知して発信機から電波を発信し、それを地上の受信機で受信して地下水の水位を測定するようにしたサウンディング試験機を提案した。

また、土質判別用の地盤貫入機として、先端部に抵抗体を有する地盤貫入用のロッドが備えられ、地盤貫入中のロッド先端の抵抗体と地盤との摺擦振動をロッドを振動伝達部材として地上に送り、地上でその振動を検出することで、地盤の土質を判別するようになされたサウンディング試験機も提案されている。
特開２００２−３４８８４６号公報 特開２００３−２５３６５９号公報

しかしながら、上記のような地下水位測定用の地盤貫入機では、発信機からの電波を地盤内を通じて地上に送信しても、例えば地下水位が深いような場合は、発信機からの電波が地上まで届きにくく、地下水位の測定に支障を生じることがある。

また、上記のような土質判別用の地盤貫入機では、ロッド先端の抵抗体と地盤との摺擦振動をロッドを振動伝達部材として地上に送って検出するようになされているので、摺擦振動がロッドを伝達していく過程で減衰し、精度の高い振動データを得るのが難しく、土質を精度良く判別していくのが難しいという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、地盤内で得られる情報を、地上において、目的に応じた良好な感度で受信することができる地盤貫入機及びサウンディング試験機を提供することを課題とする。

上記の課題は、地盤貫入用のロッドが備えられ、
該ロッドに、水検知センサーと、該水検知センサーで水の存在を検知したことを電波発信する発信機とが設けられ、
該発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機によって解決される（第１発明）。

この地盤貫入機は、地下水位測定用の地盤貫入機として構成されているもので、発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされているので、地下水位が深いような場合であっても、その電波を地上で感度良く受信することができる。従って、地下水位を精度良く確実に測定することができる。

また、上記の課題は、地盤貫入用のロッドが備えられ、
該ロッドに、水検知センサーと、該水検知センサーで水の存在を検知したことを振動発信する発信機とが設けられ、
該発信機からの振動が、前記ロッドを振動伝達材として地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機によっても解決される（第２発明）。

この地盤貫入機も地下水位測定用の地盤貫入機として構成されているもので、発信機として振動を発信するものが用いられ、発信機からの該振動がロッドを伝って地上に送られるようになされているので、地下水位が深いような場合であっても、その振動がロッドの上端部に良好に伝えられ、その振動を地上で感度良く受信することができる。従って、地下水位を精度良く確実に測定することができる。なお、この場合は、振動の有無のみを感知できればよいので、発信機からの振動がロッドを伝達していく過程で多少減衰しても、感度に影響はない。

また、上記の課題は、先端部に抵抗体を有する地盤貫入用のロッドが備えられ、
該ロッドの先端部に、振動測定器と、該振動測定器で測定された振動データを電波発信する発信機とが設けられ、
該発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機によって解決される（第３発明）。

この地盤貫入機は、土質判別用の地盤貫入機として構成されているもので、発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされているので、電波発信機が抵抗体や振動測定器とともに地下深くに位置している場合であっても、その電波を地上で感度良く受信することができる。従って、振動測定器がロッドの先端部に備えられていることと相俟って、地盤の土質を地下深くにわたって精度良く判別していくことができる。

第１，第２，第３発明のロッドを地盤貫入用ロッドとすることを特徴とする地下水位測定兼用のサウンディング試験機（第４発明）では、サウンディング試験と併せて地盤内で得られる情報を地上で感度良好に受信することができて、これらに要する時間と労力を削減することができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、地盤内で得られる情報を、地上において、目的に応じた良好な感度で受信することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２に示す第１実施形態の地盤貫入機は、地下水位測定機として構成され、スウェーデン式サウンディング試験機１に適用されたもので、２は地盤貫入用のロッドであり、該ロッド２の先端部には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によりロッド２の外径よりも大きなサイズの孔５を地盤４に明けることができるようになされている。そして、ロッド２の頭部には回しハンドル６が備えられると共に、ロッド２の上部部分には錘７を付けることができるようになされている。

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と上側において隣り合うロッド部分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されており、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２ｂの下端部に連結されるようになされている。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８，９で行えるようになっている。

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、上端に開口する有底の軸孔１０と、該軸孔１０の下側に隣接して、該部品ロッド２ａを軸方向と直交する方向を向いて貫通する水導入孔１１とを備えている。そして、軸孔１０には、下から、水検知センサー１２と、電波発信型の発信機１３と、電池１４とが備えられ、隣接する上側の部品ロッド２ｂが下の部品ロッド２ａの上端部にネジ結合９されることで電池１４が軸孔１０内に保持されるようになされている。

また、水検知センサー１２は、その触子１２ａが、軸孔１０の底壁を貫いて水導入孔１１内に突出し、該水導入孔１１に側方より入ってくる地下水が触子１２ａと接触することにより、発信機１３から電波が発信され、発信機１３からの電波は、ロッド２をアンテナとして、地上に送られるようになされている。

なお、水導入孔１１内には、スポンジ１５が入れられ、周囲の土が水検知センサー１２の触子１２ａに直接触れないようにされている。また、軸孔１０と水導入孔１１との間には防水パッキンが入れられ、水導入孔１１内に入ってくる地下水が軸孔１０内に侵入しないようにされている。

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行っていく過程で、図１に示すように、水導入孔１１が地盤４内の地下水１６の水位を越え、地下水１６が、ロッド２の水導入孔１１内に入っていき、水検知センサー１２の触子１２ａと接触すると、発信機１３が電波発信を行い、ロッド２をアンテナとして電波が地上に送られ、その電波を地上の受信機１７が受信し、該受信機１７に備えられたランプ１７ａやスピーカー１７ｂ等の表示手段によって、地下水１６が検知されたことを表示するようになされている。ランプ１７ａやスピーカー１７ｂに地下水１６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１６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、１８は配線で、受信機１７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。

このように、上記のサウンディング試験機１では、発信機１３からの電波が、ロッド２をアンテナとして地上に送られるようになされているので、地下水位が深いような場合であっても、その電波を地上で感度良く受信することができ、地下水位を精度良く確実に測定することができる。

もちろん、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１６の水位に達した早い時期に、地下水１６の存在を検知し、それを地上に知らせるので、例えば、地下水１６が非排水層の下に存在し、その地下水１６に水圧がかかっているような場合であっても、地下水１６の水位を正確に測定することができる。

図３に示す第２実施形態の地盤貫入機も、地下水位測定機として構成され、同じくサウンディング試験機１に適用されたもので、発信機として、電波発信機に代えて振動発信機２０が用いられており、振動発信機２０からの振動が、ロッド２を振動伝達材として地上に送られるようになされている。そして、本実施形態では、地上に突出するロッド２の上端部に振動受信機２１が備えられ、振動発信機２０からの振動を該受信機２１が受信するようになされている。なお、振動受信機２１が省略され、人の手でロッド２の上端部の振動を感じ取るようにしてもよいし、その他の振動受信手段によって振動を受信するようにしてもよい。その他は、第１実施形態と同様である。

このサウンディング試験機１においても、発信機２０からの振動が、ロッド２を伝って地上に送られるようになされているので、地下水位が深いような場合であっても、その振動がロッド２の上端部に良好に伝えられ、その振動を地上で感度良く受信することができ、地下水位を精度良く確実に測定することができる。

特に、本実施形態のように、ロッド２の先端にスクリューポイント３などの抵抗体を備えさせ、ロッド２と、地盤４の孔５の周壁との間に隙間が形成されるようにする場合は、振動発信機２０からの振動をロッド２を通じて減衰少なく地上に伝えることができ、感度をより良好なものにすることができる。

図４及び図５に示す第３実施形態の地盤貫入機は、土質判別機として構成され、サウンディング試験機１に適用されたもので、ロッド２の先端部には、振動測定器３１と、該振動測定器３１で測定された振動データを電波発信する発信機１３とが設けられ、該発信機１３からの電波が、前記ロッド２をアンテナとして地上に送られるようになされている。その他は、第１実施形態と同様である。

この土質判別機能付き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行っていく過程で生じるスクリューポイント３と地盤４との摺擦振動が、スクリューポイント３近傍に常に位置する振動測定器３１で測定され、その振動データが発信機１３によって電波発振され、その電波がロッド２をアンテナとして地上に送られるようになされているので、スクリューポイント３や振動測定器３１、電波発信機１３が地下深くに位置している場合であっても、その電波を地上で感度良く受信することができ、振動測定器３１がロッド２の先端部に備えられていることと相俟って、地盤４の土質を地下深くにわたって精度良く判別していくことができる。

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、各地盤貫入機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、地下水位測定専用の地盤貫入機や土質判別専用の地盤貫入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。

第１実施形態の地下水位測定兼用のサウンディング試験機を示す正面図である。 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）は同拡大正面図である。 図（イ）は第２実施形態の地下水位測定兼用のサウンディング試験機を示す正面図であり、図（ロ）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（ハ）は同拡大正面図である。 第３実施形態の土質判別機能付きのサウンディング試験機を示す正面図である。 同試験機のロッド先端部に備えられた土質判別機構部分を拡大して示す断面正面図である。

符号の説明

１…スウェーデン式サウンディング試験機（地盤貫入機）
２…ロッド（アンテナ；振動伝達材）
４…地盤
１１…水導入孔
１２…水検知センサー
１３…電波発信機
１６…地下水
２０…振動発信機
３１…振動測定器

Claims (4)

1. 地盤貫入用のロッドが備えられ、
   該ロッドに、水検知センサーと、該水検知センサーで水の存在を検知したことを電波発信する発信機とが設けられ、
   該発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機。
2. 地盤貫入用のロッドが備えられ、
   該ロッドに、水検知センサーと、該水検知センサーで水の存在を検知したことを振動発信する発信機とが設けられ、
   該発信機からの振動が、前記ロッドを振動伝達材として地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機。
3. 先端部に抵抗体を有する地盤貫入用のロッドが備えられ、
   該ロッドの先端部に、振動測定器と、該振動測定器で測定された振動データを電波発信する発信機とが設けられ、
   該発信機からの電波が、前記ロッドをアンテナとして地上に送られるようになされていることを特徴とする地盤貫入機。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載のロッドを地盤貫入用ロッドとすることを特徴とするサウンディング試験機。

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