JP2013019235A

JP2013019235A - 土質の測定方法とこれに用いる土質の測定装置

Info

Publication number: JP2013019235A
Application number: JP2011155405A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kitamura; 啓介北村; Tatsunori Yamashita; 達教山下
Original assignee: KENSHO CO Ltd; YAMASHITA KOGYO KK
Current assignee: KENSHO CO Ltd; YAMASHITA KOGYO KK
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-01-31

Abstract

【課題】ロッドが土圧の影響を受けることなく、各深度での土質の性状の測定を精度よく行うことができる土質の測定方法を提供する。
【解決手段】スウェーデン式サウンディング試験器１を地中に貫入させる測定時に、そのロッド３の外側に、このロッド３の回転と軸方向の移動を自由とするパイプ７を外嵌し、前記ロッド３に地中の土砂が接触しないように縁を切り、ロッド３に土圧の影響を受けないようにして地中の土質性状を測定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、スウェーデン式サウンディング試験器を用い、土質を精度よく測定することができる測定方法と、この測定方法の実施に使用する土質の測定装置に関する。

一般に、建築物や構造物を地面に建てる際には、その土地の基礎となる地盤の性状を事前に調査し、その調査結果に基づいて地盤が軟弱であると判断された場合には、地盤の改良工事を行うことになる。

上記のような地盤調査は、スウェーデン式サウンディング試験器を用いて行うことが広く一般的に行われており、前記試験器を用いた調査には手動操作方式と機械方式がある。

図２は、手動操作方式によるスウェーデン式サウンディング試験器１を示し、先端にスクリューポイント２を取付けた細長い円軸状のロッド３と、このロッド３にウエイト４を用いて鉛直の荷重を加えるための載荷用クランプ５と、ロッド３の上端に取付けられるハンドル６を備えた構造になっている。

このスウェーデン式サウンディング試験器１を用いて地盤の性状を調査するには、先ず、ロッド３の先端にスクリューポイント２を取付けた状態で、スクリューポイント２の先端を地面に当接させ、ロッド３を調査ポイントに対して垂直に立てて保持し、この状態で、載荷用クランプ５上に円筒状のウエイト４を載せてロッド３に荷重を加えていき、ウエイト４を一枚載せるごとにロッド３の貫入量を測定する。

全てのウエイト４を載荷してその貫入量を記録した後、それからは、ハンドル６を回してロッド３とその先端のスクリューポイント２を回転させ、スクリューポイント２のねじ込み作用によってロッド３を地中に貫入させていく。

このとき、ロッド３が２５ｃｍ貫入するのに要する半回転の回数を記録し、これを繰り返しながら所定の深度になるまでロッド３を順次継ぎ足して貫入させ、このようにして、荷重と貫入量の関係及び回転数と貫入量の関係から、調査ポイントにおける各深度での土質の硬軟や締り具合などを測定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

なお、機械方式のスウェーデン式サウンディング試験器は、ロッドを地上への設置フレームや走行車両に設けたフレームで機械的に保持すると共に、このロッドの回転と荷重を機械的に付与するようにしたものであり、調査については上記した手動操作方式と同様である（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１６８７６５号公報実用新案登録第３０５５７６６号公報

ところで、スウェーデン式サウンディング試験器は、比較的簡単な作業で地質調査を行うことができるが、ロッドを地中に貫入させていくとき、先端のスクリューポイントが回転によって掘進し、その通過跡にロッドの外径よりも少し大径の削孔を形成していくことになるが、この削孔は土質の性状によって崩れることがあり、削孔が崩れればロッドの周囲が土砂で埋まり、ロッドは土圧の影響で回転及び軸方向の移動に対して抵抗を受けることになる。

上記スクリューポイントは、上記のような抵抗を受けたロッドを引き込むことになるため、スクリューポイントのねじ込み作用による貫入量が土質の性状に適合しない状態が発生し、スクリューポイントが位置する部分の土質の性状と測定結果とに誤差が生じることになり、このため、荷重と貫入量の関係及び回転数と貫入量の関係から、各深度での土質の性状を判断するスウェーデン式サウンディング試験器においては致命的な問題を包含するものである。

また、土質の調査において、例えば１０ｍ程度の深度まで調査するよう要求される場合があるが、このように調査深度が深くなると、深さに比例してロッドは土圧の影響による抵抗を受けることになり、深度が増すごとに土質の性状と測定結果との誤差が増大することになる。

そこで、この発明の課題は、地中に貫入するロッドが土圧の影響を受けないようにし、各深度での土質の性状の測定を精度よく行うことができる土質の測定方法とこれに用いる土質の測定装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するため、土質の測定方法の発明は、軸方向に連結可能なロッドの下端部にスクリューポイントを取付けたスウェーデン式サウンディング試験器を用い、この試験器を回転させながら地中に貫入させ、荷重と貫入量の関係及び回転数と貫入量の関係から、土質の性状を測定する土質の測定方法において、前記試験器を地中に貫入させる測定時に、前記ロッドの外側に、このロッドに合わせて軸方向に連結可能となるパイプを、前記ロッドの回転が自由になるように外嵌し、前記ロッドが地中の土砂と接触しないように縁を切り、ロッドに土圧の影響を受けないようにして測定するようにしたものである。

土質の測定装置の発明は、軸方向に連結可能なロッドの下端部にスクリューポイントを取付けたスウェーデン式サウンディング試験器と、前記ロッドの外側に外嵌し、ロッドに地中の土砂が接触しないようにロッドと地山の縁を切るためのパイプとの組み合わせからなり、前記パイプは、前記ロッドに合わせて軸方向に継ぎ足し可能となり、前記ロッドの回転が自由になる内径に設定されているようにしたものである。

ここで、上記スウェーデン式サウンディング試験器は、円軸状となるロッドの下端部に、最大径がロッドよりも大径となるスクリューポイントを取付け、このロッドにウエイトを用いて鉛直の荷重を加えるための載荷用クランプと、ロッドの上端に取付けられるハンドルを備えた構造になっている。

このスウェーデン式サウンディング試験器は、ロッドを継ぎ足すことにより貫入深度を深くするようになっており、地中への貫入は手動操作方式と機械方式の何れであってもよい。

上記パイプは、スクリューポイントの最大径と同じか少し小径となる外径と、ロッドに対して接触しない状態で外嵌する内径の鋼管を用い、ロッドと同程度の長さを有するものをロッドの継ぎ足しに対応して順次継ぎ足しができるようになっており、ロッドに対して最初に被せたパイプは、下端がスクリューポイントに接近している。

この発明によると、地中への貫入時にスクリューポイントが掘進した削孔をパイプで保護し、ロッドを地中の土砂と接触しないように縁を切り、ロッドが土圧の影響を受けることのないようにしたので、地中への貫入時のスクリューポイントの回転と進入は、このスクリューポイントが位置する部分の土質の性状に適応したものとなり、スクリューポイントが位置する深度の土質を正確に測定することができ、従って、測定ポイントでの各深度における土質を高い精度で測定できる。

また、地中への貫入時にロッドを地中の土砂と接触しないように縁を切ると、深い深度の土質を正確に測定することができ、高深度測定の信頼性を向上させることができる。

（ａ）はこの発明に係る土質の測定装置を示す測定状態の縦断正面図、（ｂ）はスクリューポイントとロッド及びパイプの部分を拡大した縦断正面図従来の手動操作方式のスウェーデン式サウンディング試験器を示す測定状態の縦断正面図

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１（ａ）と（ｂ）に示すように、この発明に係る土質の測定装置Ａは、スウェーデン式サウンディング試験器１と、この試験器１におけるロッド３に外嵌するパイプ７との組合わせによって構成されている。

手動操作方式のスウェーデン式サウンディング試験器１は、図２で示した従来と同じものであり、先端にスクリューポイント２を取付けた細長い円軸状のロッド３と、このロッド３にウエイト４を用いて鉛直の荷重を加えるための載荷用クランプ５と、ロッド３の上端に取付けられるハンドル６を備えた構造を有し、地中への貫入時にロッド３を順次継ぎ足すようになっている。

上記パイプ７は、スクリューポイント２の最大径と同じか少し小径となる外径と、ロッド３に対して接触しない状態で外嵌する内径の鋼管を用い、ロッド３と同程度の長さを有するものを、ねじ式継手のような接続機構８を用い、ロッド３の継ぎ足しに対応して順次継ぎ足しができるようになっており、ロッド３に対して最初に被せたパイプ７の下端がスクリューポイント２の直上に接近する配置になる。

このパイプ７は、スウェーデン式サウンディング試験器１を地中に貫入させるとき、予めロッド３に外嵌挿入しておき、スクリューポイント２が掘進していく削孔９にこのパイプ７を挿入し、削孔９を保持することにより地中の土砂がロッド３に接触しないように縁を切り、ロッド３はパイプ７に対して回転と軸方向の移動が自由となり、ロッド３の回転と軸方向の移動に土圧の影響を受けないようにするものである。

上記パイプ７は、ロッド３が２５ｃｍ貫入するごとにパイプ７も同様の長さを地中に押し込むことになるが、スクリューポイント２で掘進された削孔９に押し込むので、押し込みに要する力は少なくてすみ、地上に位置する上端からパイプ７に人力や打撃を加えることで容易に押し込むことができる。

また、地中への貫入に機械方式を採用したスウェーデン式サウンディング試験器においては、パイプ７の押し込みを機械的に行うようにすることができる。

次に、この土質の測定装置Ａを用いた土質の測定方法を、図１に示した手動操作方式に基づいて説明する。

図１に示すように、ロッド３の先端にスクリューポイント２を取付け、このロッド３にパイプ７を外嵌した状態で、スクリューポイント２の先端を地面に当接させ、ロッド３を調査ポイントに対して垂直に立てて保持し、この状態で、載荷用クランプ５上に円筒状のウエイト４を載せてロッドに荷重を加えていき、ウエイト４を一枚載せるごとにロッド３の貫入量を測定する。

このとき、スクリューポイント２の掘進によって地中に形成された削孔９にパイプ７を挿入し、パイプ７で削孔９を保持することにより、削孔９が崩れることのないようにし、ロッド３と地中の土砂の縁を切ることにより、ロッド３に土圧が作用することのないようにする。

上記のような状態で、ロッド３が２５ｃｍ貫入するのに要する半回転の回数を記録し、これを繰り返しながら所定の深度になるまでロッド３を順次継ぎ足して貫入させ、同時に、ロッド３の貫入量に見合った長さだけパイプ７を間歇的に押し込むと共に順次継ぎ足していく。

このようにして、ロッド３を地中に貫入させることにより、荷重と貫入量の関係及び回転数と貫入量の関係から、調査ポイントにおける各深度での土質の硬軟や締り具合などを測定するものであるが、上記ロッド３の貫入時において、ロッド３に外嵌するパイプ７をスクリューポイント２の掘進によって形成された削孔９に侵入させていくことにより、ロッド３と地中土砂との縁を切ることができ、ロッド３の回転と軸方向の移動が土圧の影響を受けないことになる。

従って、各深度における貫入時のスクリューポイント２の回転と進入は、このスクリューポイント２が位置する部分の土質の性状に適応したものとなり、スクリューポイント２が位置する深度の土質を高い精度で測定できる。

また、地中への貫入時にロッド３と地中の土砂を接触しないように縁を切ることで、深い位置においても測定状態が変動せず、深い深度であっても土質を正確に測定することができる。

なお、測定完了後は、ロッド３を地上に引抜いて各長さごとに分解し、また、パイプ７も地上に引抜いて長さごとに分離するようにする。

上記土質の測定方法の説明は、手動操作方式のスウェーデン式サウンディング試験器を用いたが、機械方式のスウェーデン式サウンディング試験器を用いることも当然可能であり、手動操作方式との違いは、ロット３を垂直に保持し、このロッド３の回転と荷重の付加を機械的に行う点であり、機械方式の場合のパイプ７の押し込みは、人力的な押し込みと機械的な押し込みの何れであってもよい。

Ａ土質の測定装置
１スウェーデン式サウンディング試験器
２スクリューポイント
３ロッド
４ウエイト
５載荷用クランプ
６ハンドル
７パイプ
８接続機構
９削孔

Claims

軸方向に連結可能なロッドの下端部にスクリューポイントを取付けたスウェーデン式サウンディング試験器を用い、この試験器を回転させながら地中に貫入させ、荷重と貫入量の関係及び回転数と貫入量の関係から、土質の性状を測定する土質の測定方法において、前記試験器を地中に貫入させる測定時に、前記ロッドの外側に、このロッドに合わせて軸方向に連結可能となるパイプを、前記ロッドの回転が自由になるように外嵌し、前記ロッドが地中の土砂と接触しないように縁を切り、ロッドに土圧の影響を受けないようにして測定するようにしたことを特徴とする土質の測定方法。
土質の測定装置の発明は、軸方向に連結可能なロッドの下端部にスクリューポイントを取付けたスウェーデン式サウンディング試験器と、前記ロッドの外側に外嵌し、ロッドに地中の土砂が接触しないようにロッドと地山の縁を切るためのパイプとの組み合わせからなり、前記パイプは、前記ロッドに合わせて軸方向に継ぎ足し可能となり、前記ロッドの回転が自由になる内径に設定されている土質の測定装置。