JP2014105495A

JP2014105495A - のり面風化深度調査機

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Publication number: JP2014105495A
Application number: JP2012259488A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shidara; 雅之設樂; Fusao Takahashi; 房雄高橋; Takesaburo Honda; 竹三郎本多; Seiichi Fukushima; 誠一福島
Original assignee: NAMBU GIKO KK; TAKATOKU KK
Current assignee: NAMBU GIKO KK; TAKATOKU KK
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2014-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: JP6034675B2

Abstract

【目的】
本発明は、のり面風化深度調査機に関するもので、小型軽量の簡易型で設置し易すく、急傾斜の斜面・のり面において足場工を設置することなく容易にコアが採取できる地質調査ができるようにしたものである。
【解決手段】
のり面風化深度調査機において、長さ(L)が約１．７ｍの金属製縦基体(1₁)を横幅(W)が約１．０ｍの間隔で左右に配置してその前後部位を横桟(1₂)で結合して基台枠(1)を成形し、その基台枠の左右前後に車輪(2)を取り付け、当該基台枠の先端中央部位に基台枠に対して垂直のガイドセル(3)を当該ガイドセルの振れ止め補強部材(5)を介在させて設け、当該ガイドセルに先端にビット(4₃)を有するコアロッド(4₂)付きコアドリル(4₁)を当該ガイドセル(3)に上下摺動できるように装着し、基台枠(1)の後半部付近に基台枠に対して垂直の足場部材(6)を当該足場部材の補強部材(7)を介在させて設けた構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、のり面風化深度調査機に関するもので、小型軽量の簡易型で設置し易すく、急傾斜の斜面・のり面において足場工を設置することなく容易にコアが採取できる地質調査ができるようにしたものである。

近年、施工後３０〜４０年経過したモルタル吹付工は、凍結、クラック、空洞化、地山の風化など老朽化が進行して崩壊の危険性など、深刻な状態となっている箇所が多くみられる。

そこで、従来においても、既設のり面の老朽化、のり面の背面や風化状態などは、地質状況を直接観察できるボーリング調査、コアドリルによるコア採取、および吹付面の温度差の解析による熱赤外線影像調査等によって行われていた。
しかし、第１に従来のボーリングマシン等はのり面などからコアを採取する場合は、足場を道路面等から設置しなければならない。また、面積の大きいのり面、高所、急傾斜等では削孔機の設置や移動はクレーン車等必要とする他、現場条件により設置が困難になる場合がある。
したがって、多点調査の場合は高額で工程も長期となり不経済である。さらに垂直方向のコア採取には優れているが、のり面（すべり面）に対し直角方向の削孔は困難である。

第２に、一般のコアドリル等の削孔深度は１ｍ程度であり、防災対策に必要な深さ（３ｍ程度）のコアが採取できない。

第３に、吹付面のひび割れ、空洞を調査できる熱赤外線影像調査は、吹付面の温度変化の違いから判定するため、気象条件、植生、湧水状況などに影響を受けやすい他、撮影カメラの設置が困難な場合がある

また、従来からこの種の地盤を調査する装置としての発明が開示されている。その１は、地盤又は法面に対して、先端部にスクリューポイントを有するロッドを鉛直方向に貫入させて地盤又は法面の成層構造における透水層と不透水層との境界層を調査するための地盤調査機である。また、その２は、地盤の軟弱層における貫入体の急激な自沈を制止し、正確な地盤強度の調査が図れるエアーシリンダ式地盤強度調査機である。その３は、先端にコーンを取り付けた試験用ロッドを地中に貫入して試験する自走式地質調査機に関するものである。

特開２００８−１１５６８５号公報特開２０１１−１６３０１０号公報特開２００３−２１３６６１号公報

上記の特許文献１は、調査実施対象が専ら略水平な地表を調査対象とするものである。なお、略水平のほか、法面を調査対象とすることできるとしてはいるが、法面が急勾配の調査作業においての実施形態が必ずしも明らかではない。すなわち、実施形態１にあって、急勾配作業時における作業員の足場など体勢をどう確保するのかが明示されていない。

特許文献２は、平坦な地盤を対象とする調査に適していると思われるが、急勾配の法面で調査作業については明示されていない。

特許文献３にあっては、宅地建設予定地等の地質を調査対象とする、運転者が専用の席に座って行う比較的大型の自走式車両である。そのため、急勾配の法面の調査を対象とすることは、想定していないものである。
以上、各特許文献は、それぞれの調査対象に合わせた発明であるが、本願発明の対象とする平坦地のほか、急勾配ののり面の地質まで調査対象とするものではない。

本発明は、従来の課題を解決するために提供するもので、本発明の第１は、のり面風化深度調査機において、所定の長さの金属製縦基体を所定の横幅の間隔で左右に配置してその前後部位を横桟で結合して基台枠を成形し、その基台枠の左右前後に車輪を取り付け、当該基台枠の先端中央部位に基台枠に対して垂直のガイドセルを当該ガイドセルの振れ止め補強部材を介在させて設け、当該ガイドセルに先端にビットを有するコアロッド付きコアドリルの駆動部を当該ガイドセルに上下摺動できるように装着し、基台枠の後半部付近に基台枠に対して垂直の足場部材を当該足場部材の補強部材を介在させて設け、且つ基台枠上にコアロッド収納ケースを所定の角度を保持して設けたものである。

本発明の第２は、第１の発明に係るのり面風化深度調査機において、支柱の頂部と基台枠の後部をステー状の補強部材で連結固定し、且つ長方形の足場部材を金属製縦基体の左右両側に設置し、その各長方形の足場部材の先端部と基台枠の後部をステー状の補強部材で連結固定したものである。

本発明の第３は、第１又は第２の発明に係るのり面風化深度調査機において、金属製縦基体の前後端部位を所定の角度で上向きに成形し、且つ当該基台枠前部にコアロッドの下降時の位置決め兼振れ止め用の環状部材を設けたものである。

本発明は、上記の構成であるから、次のような効果がある。
第１に、本発明に係る調査機は、のり面のすべり面に対し直角方向に設置でき、採取したコアで硬さ、岩組織、風化深度等地山の断面を直接観察・把握できることにより、災害を未然に抑止する対策工の設計に反映しやすい。

第２に、本発明に係る調査機は、振れ止め装置・コアロッド用の振れ止め補強部材を有するため、崩壊規模の９０％以上を含む３ｍ程度の深さまでのコアを低コストで採取できる。また、コアロッド用の振れ止め補強部材、コアロッド用環状部材を有するため、地山に影響を与えない小口径の穿孔および精度の良い（正確な寸法）コアが採取できる。

第３に、本発明に係る調査機は、不陸調整装置を有するため、凹凸法面に適応できる。

第４に本発明に係る調査機は、基台枠に移動用車輪、足場部材、コアロッドの収納ケースが装備されているため、急傾斜の設置や、高所での作業も効率良く施工できる。

第５に本調査装置は、長尺のガイドセル（支柱・ラック）を有するため、一回の削孔サイクルで１ｍ程度のコアを採取でき作業効率、経済性に優れている。
第６に、調査機全体が比較的軽量であるため、急勾配の吹付けのり面の目的の場所まで安全迅速に到達させると共に吹付けのり面に複数本のコンクリートアンカーで固定できるため、設置が容易である。

また、第７に足場部材が基台枠の左右両側に設けられているから、作業員がその足場に乗って作業が行える。

第８に足場部材が基台枠の左右両側に設けられているから、作業員２人がその左右の各足場部材に作業員が乗れるから、合計２人の作業員が乗り、共同してコア採取等風化深度の調査作業を効率的に行える。

第９に、車輪付きの基台枠はその前後部が所定の角度で上向きに成形してあるから、基台枠が牽引装置により、のり面に沿って上昇移動又は下降移動する際に縦基体の前後部がのり面の凹凸部に引っ掛かって動きがとれなくなるようなおそれがなくなる。

第１０に、基台枠の前部に設けた、環状部材によって、下降してのり面に貫入するために下降するコアロッドが環状部材を通過することにより、当該コアロッドの位置決め及び振れ止めが行えるようになる。

本発明に係るのり面風化深度調査機の側面図である。図１の平面図である。図１の一部の拡大側面図である。使用時における図１の前部を示す拡大側面図である。図１及び図２ののり面風化深度調査機に乗って調査作業を行っている斜視図である。既設のコンクリート吹付けのり面の縦断面図である。のり面地質調査の工程フローである。

上記発明の構成において、実施形態を示すと、次のとおりになる。

図１〜３において、１は縦長基体１₁と横桟１₂を組み合わせて成形した基台枠であり、縦長基体１₁を長さＬが約１．７ｍの金属製縦長とし、これを横幅Ｗが約１．０ｍの間隔で左右に配置してその前後部位を横桟１₂で結合してなるものである。また、基台枠を成形する基体１₁の前後部１′をのり面の凹凸等の障害に対応するために所定の角度θ（図１及び図３で約３０度）で上向きに傾斜させてある。
２は基台枠１の左右前後に取付けた車輪であり、基台枠１に設けた縦孔溝１０を介して出没して収納できるようにしてある。
３は基台枠１の先端中央部位に当該基台枠１に対して垂直に起立設置した支柱３₁とその前面の高さ方向ラック３₂とを具備してあるガイドセルである。
４は先端にビット４₃を有するコアロッド４₂付きコアドリルの駆動部４₁からなる削孔機であり、ガイドセル３のラック３₂に噛み合うピニオン４ｐを介して上下摺動できるように装着してある。図１において、コアロッド４₂付の駆動部４₁がガイドセルに沿って、約３ｍのストロークＳで上下移動させることができる。
５は基台枠１に対して垂直に起立設置したガイドセル３の振れ止めを防止するために当該支柱の頂部３′と基台枠１の後部とに渡って所定の角度θ′の連結固定した補強部材、６は基台枠１の後半部付近に当該基台枠に対して垂直に設けた足場部材であり、図２にあっては、基台枠１の左右両側に長方形の足載体を配置してある。
７は足場部材６の頂部６′と基台枠１の後部に所定の角度θ″で連結固定した補強部材、８は基台枠前部に設けたコアロッド４₂の位置決め兼振れ止め用の環状部材、９は基台枠１に設けたコアロッド４₂の収納管、１０は基台枠１に設けた輪２の収納用縦孔であり、この縦孔に車輪２のナット付きの車軸を上下にスライドできるように取付け、車輪２を下降させてナットを締め付けると走行可能となり、ナットを緩めて車輪２を所定の高さｈで上昇させて再度締め付けると、基台枠１から引っ込んで車輪なし基台枠の状態になる。１１は基台枠固定アンカーであり、当該基台枠を目的の場所で定置させるために、基台枠アンカーの止め穴に合わせた位置に本体打込アンカー１１_１を打ち込み、不陸調整用ボルト・ナット１１₂を差し込み込み固定する。
１２は基台枠をのり肩方向に引き上げ又はのり先方向に引き下ろし用ロープｒの結合孔である。

「本発明における調査項目」
老朽化した吹付のり面Ｇは、吹付背面の状態が健全であるか、あるいは風化が進行し崩壊等の危険性があるか確認できない。
したがって、既存資料の確認やのり面全体の調査結果に基づいて、各詳細調査を実施し、次の調査に反映させる必要がある。

老朽化のり面Ｇの調査は次の手順で行う（図６及び図７参照）。
（１）既存資料の確認（ステップ１：Ｓ１）
調査を円滑に進めるために、当初行われたのり面工事の計画時の地形や地質調査資料は背面の地山の状態を知る重要な資料となる。調査に先立って既存の資料を収集する。
（２）目視点検調査（ステップ２：Ｓ２）
調査対象のり面Ｇを、以下の着眼点に注意して行う。
ａ）のり面全体を見渡せる位置およびのり面Ｇの周囲から構造物の変状（変形、はらみ出し、亀裂等）を観察し、のり面展開図に変状箇所の状況をスケッチする。
ｂ）詳細調査は親綱等を使用し、のり面上の亀裂、浮き、剥離吹付体ｇ_１の劣化、木の根等の植生、湧水などの調査を行う。
ｃ）のり肩上部の斜面部分も踏査し、地山の変形、亀裂等の有無を調査する。
（３）打音調査（ステップ３：Ｓ３）
打音調査は、以下の方法で行う。
ａ）打音調査は、のり面Ｇに縦横２ｍピッチに紐を張り、区画番号を付与して調査箇所の位置を特定できるようにする。
ｂ）テストハンマーで直接吹付体ｇ_１を打撃し、音感から吹付体と背面との密着不良や空洞化状況を推定する。
（４）吹付体コア抜き調査（ステップ４：Ｓ４）
吹付体コア抜きの調査は、コア抜き用のハンマードリルを使用し、以下の方法で行う。
ａ）打音調査の結果、密着不良や空洞化箇所ｇ_ｎと特定された区分を中心に、吹付体ｇ_１のコア抜きを行う。
ｂ）採取した吹付体のコアから、吹付体ｇ_１の厚さ、吹付体の劣化等を確認するとともに、吹付体と地山との空洞化個所ｇ_ｎの程度を確認する（必要に応じて強度試験、中性化試験を行う）。
ｃ）吹付体ｇ_１の厚さ、地山ののり面Ｇとの密着度、空洞の程度をのり面展開図に記録する。
（５）風化深度調査「斜面の土質調査にも適応」（ステップ５：Ｓ５）

「調査方法」
風化深度の調査は、吹付体ｇ_１のコア抜きで得た空洞化個所ｇ_ｎや地山の風化状況に基づき、吹付背面の地山の風化状況を直接的に観察する必要がある場合に、以下の方法で行う。（図４〜図６参照）
ａ）のり面Ｇの風化状態に適応する風化深度調査機の選定およびコアの採取が可能なロッド４_２、ビット４_３を組合せ、風化深度状況を確認できるコアを採取する。
ｂ）削孔深度は、削孔過程で風化の進行した層を過ぎ、新鮮な岩層に到着したことをコア等で確認できるまで行う。
ｃ）削孔および採取したコアにより地山に大きな亀裂を確認した場合は、必要に応じてファイバースコープで確認する。
ｄ）採取したコアから、硬さ、岩組織、風化深度など直接観察し、コア箱に収容する。

「具体的な施工例」
本発明の具体的な作業例を示すと、次のとおりである。
（１）基台枠１に設置してある車輪（収納式）２を引き出し可動できるように車軸２_１のナット２_２を緩めて基台枠１より接地方向に突出させる。
（２）基台枠１を牽引用ロープｒでのり面Ｇのコア採取箇所まで引き上げたら車輪２を縦孔１０を介して基台枠１の下面より所定の高さｈだけ引っ込めて収納状態にする。
（３）基台枠１のアンカー止め穴に合わせた位置に本体打込アンカー１１₁をのり面Ｇに打ち込み固定する。
（４）本体打込アンカー１１₁に不陸調整ボルト・ナット１１₂を差し込みガイドセル３がのり面Ｇと直角になるよう調整しながら不陸調整ボルト・ナット１１₂で基台枠１をのり面Ｇに強固に固定する。
以後の作業は、基台枠１と一体となっている足場部材６に作業員が乗って行うことができる。
（５）コアドリル４₁にコアロッド４₂およびコアロッドの先端に穿孔用のビット４₃を取り付ける。また、コアドリル４₁に給水ホース（図示省略）を接続する。
（６）環状部材８にコアロッド４₂を差し込み、ラック３_２に歯合するピニオン４ｎを介して送りハンドル４_ｈを回しながらガイドセル３に沿ってコアドリル４₁を押し込み穿孔する。
（７）コアドリル４₁がガイドセルの最下部に届き、削孔がロッドの長さに達したら送りハンドル４_ｈを戻してロッドを引き抜く。引抜いたロッド４₂をコアドリル４₁から取り外しロッドの中から地山のコアを採取する。
（８）最初に取り付けたコアロッド（約１ｍ）以上の位置（深度）から地山コアを採取する場合は、コアロッド収納管９よりロッドを取り出し、当該ロッドを継ぎ足して本施工例（６）及び（７）の工程を繰り返す。
（９）採取したコアをコア収納箱に採取順に並べて地山の状態を観察する。

本発明はのり面での地質調査に格別の威力を発揮するが、平坦な地面への地質調査にも適用できる。

１…基台枠
２…基台枠の前後左右に取付けた車輪
３…基台枠に対して垂直に起立設置したガイドセル
４…削孔機
５…支柱の振れ止め補強部材
６…基台枠に対して垂直の足場部材
７…足場部材の補強部材
８…コアロッドの位置決め兼振れ止め用の環状部材
９…コアロッド収納管
１０…車輪の収納用長孔
１１…基台枠用のアンカー
１２…基台枠に設けた牽引用ロープの結合孔

Claims

所定長さ(L)の金属製縦基体(1₁)を約所定幅(W)の間隔で左右に配置してその前後部位を横桟(1₂)で結合して基台枠(1)を成形し、その基台枠の左右前後に車輪(2)を取り付け、当該基台枠の先端中央部位に基台枠に対して垂直のガイドセル(3)を当該ガイドセルの振れ止め補強部材(5)を介在させて設け、当該ガイドセルに先端にビット(4₃)を有するコアロッド(4₂)付きコアドリル(4₁)を当該ガイドセル(3)に上下摺動できるように装着し、基台枠(1)の後半部付近に基台枠に対して垂直の足場部材(6)を当該足場部材の補強部材(7)を介在させて設けることを特徴とするのり面風化深度調査機。
支柱(3)の頂部と基台枠(1)の後部をステー状の補強部材(5)で連結固定し、且つ長方形の足場部材を金属製縦基体の左右両側に設置し、その各長方形の足場部材(6)の先端部と基台枠の後部をステー状の補強部材(7)で連結固定し、且つ基台枠上にコアロッド収納ケース(9)を所定の角度(θ)を保持して設けた請求項１記載ののり面風化深度調査機。
金属製縦基体(1₁)の前後端部位を所定の角度(θ′)で上向きに成形し、且つ当該基台枠前部にコアロッド(4₁)の位置決め兼振れ止め用の環状部材(8)を設けた請求項１ないし請求項２記載ののり面風化深度調査機。