JP4851836B2 - サウンディング用ロッド具 - Google Patents

Description

この発明は、土質や地耐力等の対象地盤における性状を、当該対象地盤に対してロッドを貫入して測定するようにしたサウンディングに用いられて好適なロッド具の提供に関する。

住宅の建築などの各種構造物の設置に際して、これらの構造物の設置対象地盤の性状を調査し、設置目的である構造物の築造に適応し得る性状を備えた地盤であるか否かの判断に用いたり、測定された地盤の性状に適合するように構造物を改善する際の判断に用いたり、測定された地盤の性状を構造物の設置に都合の良い状態に改善する際の判断に用いる等、種々の目的から地盤の性状の測定が必要とされている。

例えば、住宅等の構造物を築造する際に、築造対象地盤の地耐力の測定が安全な構造物の設置上必須不可欠であり、当該築造対象地盤における土質の硬さや、締め固まり程度を測定し、得られたデータを前提にして構造物における基礎設計がなされる。また、構造物の築造に先立って必要な地盤の改善が施される。また、構造物の築造に際して、杭等で地盤の地耐力を補強して基礎を構成する等、地盤の備える性状の正確な把握が構造物の築造に際して必須とされている。

かかる点から各種の地盤の測定手段が提案されており、測定対象地盤の面積や、アクセス状態や、地盤自体の性状や、築造される構造物の形態等に対応して選択的に用いられている。

かかる地盤調査の一手段として、専用ロッドの先端にスクリューポイントを備えたロッドを垂直に起立させて、これに、５ｋｇ、１５ｋｇ、２５ｋｇ、５０ｋｇ、７５ｋｇ、１００ｋｇの重りを順次に載せてゆき、その際の貫入量（Ｗｓｗ）を測定し、また、１００ｋｇの重りを載せた際にあっても、ロッドが貫入されない際に、当該ロッドを回転させて、２５ｃｍ貫入させるのに要する半回転数を測定し、この貫入量及び半回転数の深度分布を求めて地盤の硬さを判定する手法が用いられている。

かかる測定手段にあっては、装置が小型化でき、また、操作が容易であることから、比較的手際よく、測定対象地盤の測定をなし得る特長を有するものの、比較的深い地盤層における詳細な地耐力等の測定には不向きであった。

かかる測定手段に代えて、ロッドの先端に、先端角９０度で、直径４５ｍｍのコーンを備えるロッドを、ロッド周囲に生ずる地盤の粘着力を解き放つように所定の回転を施して、所定重量のハンマーの自由落下によって連続的に貫入して、周面摩擦の影響を補正しながらロッドに生ずるトルクを測定する測定手段が用いられている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−２１３６６１

特許文献１に示される地質調査機における測定手段では、測定対象地盤における２０ｍ〜３０ｍの深い地盤部分までの調査が可能であり、容易に、精度の良い地盤性状等の測定をなすことができ、性状の異なる地盤に対応して、不同沈下等を生ずることのない安全な構造物の設計、築造のためのデータ測定をなし得る特長を有している。

しかしながら、かかる地盤の地耐力等の測定手段では、貫入されるロッド先端の摩耗等を防ぎ、かつ、より精度の高い測定値を得る点から、ロッドの先端に備えられるコーンは、当該ロッドの貫入時における保護及び該ロッドの回転時における支持部として機能し得るように、ロッドに対して回転可能かつ嵌脱自在に組み付けてあり、当該コーンを土中に残した状態でロッドの引き抜きがなされていた。

この結果、測定対象地盤の各測定点に対応する複数のコーンを用意する必要があり、部品管理が煩雑で、かつ、測定コストが割高になる不具合があった。

この発明は、かかる点から、地盤に対するロッドの貫入、回転、引き抜きにあって、ロッドの貫入による測定の妨げとならず、また、当該ロッドの回転の妨げにもならず、当該ロッドの引き抜きに際して、当該ロッドと共に回収し得るコーンを備えるロッド具を提供し、地盤測定コストの効果的な削減と、地盤測定に伴う資源の無駄な浪費を避けるようにしたロッド具の提供を目的としている。

この発明は、前記課題を解決するために、下端にコーンを備えるロッド具を対象地盤に貫入して対象地盤の性状等の調査に用いられるサウンディング用ロッド具であって、
このロッド具が丸棒状をなすロッドと当該ロッドの下端に備えられるコーンとを備えており、
前記コーンを備えるロッドが、その下端部に該コーンに対する差込部を備えており、
このロッドに備えられるコーンが下端側に円錐状部を備える丸棒状部と、この丸棒状部の頂端部から前記円錐状部に向けて前記ロッドの差込部の差し込まれる円形孔部を備えており、
このロッドの差込部をコーンの円形孔部に差込方向に案内する抜き差し溝と、このコーンの円形孔部に差し込まれているロッドの差込部を回転する向きに案内する円周溝とを備える溝部と、この溝部に案内される突起部との、いずれか一方をロッドに、他方をコーンに設けたことを特徴とするサウンディング用ロッド具としてある。

このように構成されるサウンディング用ロッド具にあっては、測定対象地盤に対してロッドの先端の摩耗を防いだ状態でハンマー等の打撃によって確実に押し込み、かつ、ロッドを所定深さ毎に回転させて当該ロッドの周囲に生ずる地盤構成土等の粘着力を有効に解き放って、精度の良い地盤の測定を可能とし、しかも、ロッドの引き抜きに際して当該ロッドと共にコーンを押し込み地盤から回収して、反復して用いることができる。

また、この地盤の調査に使用されるサウンディング用ロッド具においてロッド下端の保護及びロッドの円滑な回転を可能とするコーンを極めてシンプルな構成で当該ロッドの下端に着脱可能に備えることができ、コーンを確実に回収して反復使用することができる。

かかるサウンディング用ロッド具にあって、抜き差し溝と該抜き差し溝に連続する円周溝とを複数組備える溝部を有するロッド具とすることによって、前記特長に併せて当該ロッド具に備えられるコーンを、より確実に回収、再利用することができる。

また、かかるサウンディング用ロッド具にあって、前記突起部を複数個設けて、この各突起部に対応して該突起部をそれぞれ案内する抜き差し溝を備えた構成のロッド具にあっては、前記特長に併せて、コーンをロッドに対して、より正確に抜き差し方向と回転方向とに案内することができる。

また、かかるサウンディング用ロッド具にあって、前記ロッドの差込部に溝部を、前記コーンの円形孔部に突起部を設けたロッド具にあっては、前記特長に併せて、コーンを備えるロッド具を、より容易に構成することができる。

この発明に係るサウンディング用ロッド具は、比較的深い地盤の調査にも都合良く対応でき、しかも、対象地盤を精度良く測定、調査できると共に、ロッドの下端に備えられるコーンの機能を損なうことなく、容易、かつ、確実に回収し得るようにしたサウンディング用ロッド具を提供し、地盤の測定コストの有効な削減と資源の有効活用に対応できる利点を備えている。

以下、図１〜図１０にもとづいて、この発明を実施するための最良の形態に係るサウンディング用ロッド具Ａについて説明する。

なお、ここで図１〜図７は当該発明を実施するための最良の形態に係る典型的なサウンディング用ロッド具Ａであって、図１では、コーン２０を分離した状態の要部を下方から見上げた状態で、図２では、これを一部断面した状態で側方から見て、図３では、ロッド１０’にコーン２０を装着する一過程を要部を断面して側方から見て、図４では、この状態におけるＸ−Ｘ線矢視の断面を、図５では、コーン２０をロッド１０’における上側円周溝１２ｂ”に位置づけてロッド具Ａをハンマー等で対象地盤Ｃの土中に押し込んでいる状態を当該ロッド具Ａ以外の部分を省略して、その要部を断面して、図６では、この状態にあるロッド具ＡをＹ−Ｙ線矢視の断面として示している。更に、図７では、この地盤中に押し込まれて対象地盤Ｃの調査に用いられたロッド具Ａを引き抜いている状態を当該ロッド具Ａ以外の部分を省略して、その要部を断面で示している。

図８〜図１０は、当該ロッド具Ａを適宜の装置によって対象地盤Ｃに押し込み用い、かつ、引き抜く状態を示したものであって、図８では、当該ロッド具Ａを対象地盤Ｃに打ち込んでいる状態を、図９では、この対象地盤Ｃに打ち込まれたロッド具Ａの引き抜き準備をしている状態を、更に、図１０では、当該ロッド具Ａを対象地盤Ｃから引き抜いている状態を示しており、サウンディング装置Ｂは、当該ロッド具Ａの押し込み、回転、引き抜きに用いられる部分のみを示している。

かかる発明を実施するための最良の形態かかるサウンディング用ロッド具Ａは、下端にコーン２０を備えるロッド具Ａを対象地盤Ｃに貫入して対象地盤Ｃの性状等の調査に用いられるサウンディング用ロッド具Ａであって、
このロッド具Ａが丸棒状をなすロッド１０と当該ロッド１０の下端に備えられるコーン２０とを備えており、
前記コーン２０を備えるロッド１０’が、その下端部に該コーン２０に対する差込部１１を備えており、
このロッド１０’に備えられるコーン２０が下端側に円錐状部２２を備える丸棒状部２１と、この丸棒状部２１の頂端部から前記円錐状部２２に向けて前記ロッド１０’の差込部１１の差し込まれる円形孔部２３を備えており、
このロッド１０’の差込部１１をコーン２０の円形孔部２３に差し込み方向に案内する抜き差し溝１２ａと、このコーン２０の円形孔部２３に差し込まれているロッド１０’の差込部１１を相対回転する向きに案内する円周溝１２ｂとを備える溝部１２と、この溝部１２に案内される突起部２４との、いずれか一方をロッド１０’に、他方をコーン２０に設けた構成としてある。

かかるサウンディング用ロッド具Ａは、当該ロッド具Ａを調査対象地盤Ｃに対して、ロッド周囲に生ずる地盤の粘着力を解き放つように必要な回転を施して、連続的に貫入し、地盤Ｃの測定後に、ロッド具Ａの引き抜きをなす各種の地盤測定手段に用いることができる。

かかるサウンディング用ロッド具Ａは、より具体的には、
（１） 丸棒状をなすロッド１０と、ロッド１０の下端に備えられるコーン２０とを備えており、
（２） このコーン２０の備えられるロッド１０’の差込部１１に備えられるコーン２０が、下端側に円錐状部２２を備える丸棒状部２１と、この丸棒状部２１の頂端部から前記円錐状部２２に向けて前記ロッド１０’の差込部１１の差し込まれる円形孔部２３を備えており、
（３） このロッド１０’の差込部１１をコーン２０の円形孔部２３に差し込み方向に案内する抜き差し溝１２ａと、このコーン２０の円形孔部２３に差し込まれているロッド１０’の差込部１１を相対回転する向きに案内する円周溝１２ｂとを備える溝部１２と、
この溝部１２に案内される突起部２４との、
いずれか一方をロッド１０’に、他方をコーン２０に設けた構成としてあれば、
いかなるサウンディング装置Ｂに用いるようにしてあっても良く、例えば、動的コーン貫入試験装置（例えば、オートマチックラムサウンディング装置）に装着して、対象地盤Ｃの調査に用いることができる。

かかるロッド具Ａは、より典型的には、下端にコーン２０を備えるロッド１０’と、このロッド１０’に順次継ぎ足される複数本の継ぎロッド１０”とを備えるロッド１０と、コーン２０とによって構成されている。

かかるロッド具Ａの貫入、回転及び引き抜きは、いかなる形態の貫入装置、回転装置、引き抜き装置であってもよく、これらの装置を個別に備える装置によってロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きをなすようにしてあっても、また、ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きを連続してなし得る装置によってロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きをなすようにしてあっても、また、ロッド具Ａの貫入・回転・引き抜きの二種以上の操作をなす装置と残る他の操作をなす装置とによってロッド具Ａを貫入、回転、引き抜くようにしてあってもよい。

また、前記コーン２０は、下端側に円錐状部２２を備える丸棒状部２１と、この丸棒状部２１の頂端部から前記円錐状部２２に向けて前記ロッド１０’の差込部１１の差し込まれる円形孔部２３を備えており、ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きに支障の無い構成のものであれば、いかなる素材からなるものであっても、また、いかなる形態からなるものであってもよい。

このように構成されるサウンディング用ロッド具Ａにあっては、ロッド１０を当該ロッド１０の周囲に生ずる地盤構成土等の粘着力を有効に解き放つように所定深さ毎に回転させて、測定対象地盤Ｃに対してロッド１０’の先端の摩耗を防いだ状態で、当該ロッド具Ａをハンマー等の打撃によって確実に貫入して、精度の良い地盤Ｃの測定を可能としてあり、しかも、ロッド１０の引き抜きに際して当該ロッド１０と共にコーン２０を押し込み地盤Ｃから回収して、反復して用いることができる。

また、前記構成よりなるコーン２０にあっては、サウンディング用ロッド具Ａにおけるロッド１０’の貫入に際して、その下端を効果的に保護し、ロッド１０の回転動作時における支点となって当該ロッド１０を円滑に回転可能とするものであり、しかも、かかる、コーン２０を極めてシンプルな構成でロッド１０の下端に着脱可能に備えることができ、また、当該コーン２０を確実に回収して反復使用することができる。

かかるサウンディング用ロッド具Ａにあって、抜き差し溝１２ａと該抜き差し溝１２ａに連続する円周溝１２ｂとを複数組備える溝部１２を備えるロッド具Ａとすることによって、前記特長に併せて当該ロッド具Ａに備えられるコーン２０を、より確実に回収、再利用することができる。かかる溝部１２は、突起部２４を案内する抜き差し溝１２ａと当該抜き差し溝１２ａに連通されている円周溝１２ｂとを一組として、これを複数組順次に設けることによって、抜き差し溝１２ａから円周溝１２ｂに、ついで、この円周溝１２ｂから抜き差し溝１２ａへと順次に突起部２４を案内し、最初の抜き差し溝１２ａから最も離れた位置にある円周溝１２ｂに突起部２４を案内することによって、ロッド具Ａの引き抜きに際してロッド１０が回転することに伴うコーン２０のロッド１０からの脱落を効果的に防ぐことができる。

また、かかるサウンディング用ロッド具Ａにあって、前記突起部２４を複数個設けて、この各突起部２４に対応して該突起部２４をそれぞれ案内する抜き差し溝１２ａを備えた構成のロッド具Ａにあっては、前記特長に併せて、コーン２０をロッド１０に対して、より正確に抜き差し方向と回転方向とに案内することができる。

また、かかるサウンディング用ロッド具Ａにあって、前記ロッド１０’の差込部１１に溝部１２を、前記コーン２０の円形孔部２３に突起部２４を設けたロッド具Ａにあっては、前記特長に併せて、コーン２０を備えるロッド具Ａを、より容易に構成することができる。

ついで、図１〜図１０に示されるサウンディング用ロッド具Ａ、及び、その具体的な適用例について説明する。

この図示例に係るサウンディング用ロッド具Ａは、丸棒状をなすロッド１０と、ロッド１０の下端に備えられるコーン２０とを備え、下端部にコーン２０の備えられるロッド１０’に組み付けられるコーン２０が、下端側に円錐状部２２を備える丸棒状部２１と、この丸棒状部２１の頂端部から前記円錐状部２２に向けて前記ロッド１０’の差込部１１の差し込まれる円形孔部２３を備え、ロッド１０’の差込部１１をコーン２０の円形孔部２３に差込方向に案内する抜き差し溝１２ａと、このコーン２０の円形孔部２３に差し込まれているロッド１０’の差込部１１を相対回転する向きに案内する円周溝１２ｂとを備える溝部１２と、この溝部１２に案内される突起部２４との、いずれか一方をロッド１０’に、他方をコーン２０に設けた構成としてある。

この図示例に係るサウンディング用ロッド具Ａは、測定対象地盤Ｃに対する測定深さに対応した複数本のロッド１０と、コーン２０とを備える構成としてあり、このロッド１０は、下端にコーン２０を備える先端ロッド１０’と、複数本の継ぎロッド１０”とで構成してある。

まず、先端ロッド１０’及び当該先端ロッド１０’に着脱可能に装備されるコーン２０について具体的に説明する。

この図示例にあっては、先端ロッド１０’側に溝部１２を、コーン２０側に、当該溝部１２に案内される突起部２４を備えた構成のロッド具Ａが示されている。かかる溝部１２と突起部２４とは、この図示例と反対に、すなわち、コーン２０側に溝部１２を、ロッド１０’側に突起部２４を設けるようにしてあっても同様に機能させることができる。

この図示例に係るロッド具Ａにあっては、ロッド１０’の下端部がコーン２０の差込部１１としてあり、この差込部１１に溝部１２を備える構成としてある。

また、この図示例に係るコーン２０は、下端側に円錐状部２２を備える丸棒状部２１と、この丸棒状部２１の頂端部から円錐状部２２に向けて穿設等適宜の手段によって設けられている円形孔部２３とを備え、この円形孔部２３に対してロッド１０’の差込部１１が密に嵌合するように構成してある。

より具体的には、丸棒状部２１の頂端部から円錐状部２２に向けて設けられている円形孔部２３は、直孔状部２３ａ’と截頭円錐状孔部２３ａ”とを備える構成としてあり、底面２３ｂが当該円形孔部２３の直径よりも小さい円形で、前記円形孔部２３の中心線を中心とする円形底面２３ｂとしてあり、直孔状部２３ａ’と円形底面２３ｂとの間が環状傾斜面２３ｃとしてある。

また、この図示例に係るコーン２０における直状孔部２３ａ’の周壁部から円形孔部２３の直径線上に、一対の突起部２４を向き合うように設けてあり、この突起部２４がロッド１０’における差込部１１の溝部１２に案内されて当該コーン２０をロッド１０’に装着して測定対象地盤Ｃに貫入する際に、該ロッド１０’の下端部にある截頭円錐状部１３の先端面１３ａが該円形孔部２３の円形底面２３ｂに密着でき、しかも、環状傾斜面２３ｃに該ロッド１０’の截頭円錐状部１３の傾斜面が密着するように設けてある。

また、当該図示例のコーン２０にあっては、丸棒状部２１の上端部側が外周面から円形孔部２３の口縁に到る截頭円錐状案内部としてあり、ロッド具Ａの引き抜き時における抵抗が極力生じないように構成してある。

かかるコーン２０の嵌め合わされる先端ロッド１０’は、当該ロッド１０’の外径がコーン２０における円形孔部２３の内径としてあり、先端面１３ａが当該ロッド１０’の中心線を中心とし、かつ、このロッド１０’の直径よりも小さな直径の円形端面としてあり、この円形端面に向けて下端部の外周面が傾斜する截頭円錐状部１３としてあって、この円形の先端面１３ａが前記円形底面２３ｂに密に納まり、かつ、この截頭円錐状部１３の傾斜面が前記コーン２０の環状傾斜面２３ｃに密に接して、ロッド具Ａの地盤Ｃに対する押し込み時に当該ロッド１０’がコーン２０に密嵌されるように構成してある。

かかる先端ロッド１０’の差込部１１に前記突起部２４を案内する抜き差し溝１２ａと当該抜き差し溝１２ａから突起部２４を受け入れて当該ロッド１０’の円周方向に案内する円周溝１２ｂとからなる溝部１２が設けてある。そして、この図示例にあっては、当該溝部１２を、抜き差し溝１２ａと、これに連通して備えられる円周溝１２ｂを一組として、その二組を順次に連続するように構成してある。

この図示例に係る溝部１２を、更に具体的に説明すると、ロッド１０’の下端から上側に向けて前記突起部２４の案内される抜き差し溝１２ａとしての２本の下端側抜き差し溝１２ａ’を、このロッド１０’の直径線上にあって、当該ロッド１０’の中心線に沿う向きに設けてある。このロッド１０’の中心線を含む面上に、背中合わせ状態に備えられる２本の下端側抜き差し溝１２ａ’によって、前記コーン２０における一対の突起部２４を案内するように、当該ロッド１０’にコーン２０を嵌め入れることができる。

かかる下端側抜き差し溝１２ａ’として構成される抜き差し溝１２ａに連通する円周溝１２ｂをロッド１０’の外周を巡るように、すなわち、当該ロッド１０’の中心線を中心とする円周上に設けてあり、この円周溝１２ｂに前記突起部２４を案内させるようにしてコーン２０をロッド１０’に対して回転させ、ロッド１０’をコーン２０に対して回転させ、または両者を相対的に回転させて、コーン２０をロッド１０’に組み付け得るようにしてある。

この図示例にあっては、前記円周溝１２ｂを下端側円周溝１２ｂ’とし、この下端側円周溝１２ｂ’からロッド１０’の上部側に向けて、前記下端側抜き差し溝１２ａ’に対して円周方向にほぼ９０度位置をずらせて抜き差し溝１２ａとしての連通抜き差し溝１２ａ”を当該ロッド１０’の中心線を含む面上の外周部に設けてあり、この連通抜き差し溝１２ａ”に連続して当該ロッド１０’を巡るように、すなわち、当該ロッド１０’の中心線を中心とする円周上に円周溝１２ｂとしての上側円周溝１２ｂ”を設けてある。

かかる図示例の溝部１２は、抜き差し溝１２ａと、これに連通される円周溝１２ｂとを一組として、その二組を順次に連通するように設けた溝部１２として構成してあり、ロッド１０’から当該ロッド１０’に備えたコーン２０が脱落しない構成としてある。

かかるコーン２０を備える先端ロッド１０’の差込部１１をコーン２０の円形孔部２３に、該コーン２０の突起部２４を溝部１２に受け入れるようにして差し入れる。かかるロッド１０’に対するコーン２０の嵌め合いに伴ってコーン２０の突起部２４はロッド１０’の下端側抜き差し溝１２ａ’から下端側円周溝１２ｂ’に案内される。ついで、ロッド１０’、コーン２０、又は両者を回転させることで突起部２４を連通抜き差し溝１２ａ”位置にある下端側円周溝１２ｂ’に案内し、ロッド１０’、コーン２０、又は両者をロッド１０’の軸線方向に移動させて突起部２４を連通抜き差し溝１２ａ”から上側円周溝１２ｂ”に案内する。さらに、このロッド１０’、コーン２０、又は両者を回転させて突起部２４を上側円周溝１２ｂ”の円周方向に案内して、ロッド１０’とコーン２０とを組み付ける。

なお、この図示例にあっては、上側円周溝１２ｂ”の溝幅を幅広に構成してあり、ロッド１０の測定対象地盤Ｃに対する貫入に際して、ロッド１０’における截頭円錐状部１３の円形の先端面１３ａがコーン２０の円形底面２３ｂに接し、かつ、傾斜面が該コーン２０の環状傾斜面２３ｃに密に接する構成としてあり、この貫入動作時に、該上側円周溝１２ｂ”の溝周壁にコーン２０の突起部２４が接触しないように構成してある。この図示例では、ロッド１０の貫入動作時に、突起部２４が図５に示されるように当該上側円周溝１２ｂ”の幅側のほぼ中央に位置するようにしてある。また、ロッド１０の引き抜き動作時に、コーン２０の突起部２４が当該上側円周溝１２ｂ”における下側の溝周壁に図７に示されるように接し、ロッド１０の引き上げに際して突起部２４を引っ掛ける掛合部として機能するようにしてある。

なお、ロッド１０の回転操作に際して、当該ロッド１０が若干上方向に動いたとしても、多くの場合、当該上側円周溝１２ｂ”内で突起部２４が移動して、コーン２０自体を引き上げるように動作することはなく、ロッド１０の貫入、回転動作において、突起部２４は上側円周溝１２ｂ”内に保持されている。また、上側円周溝１２ｂ”に案内された突起部２４を図６に示すように連通抜き差し溝１２ａ”からほぼ９０度回転させた位置に位置づけ使用し、ロッド１０の回転動作に際して、当該位置関係を考慮した回転角とすることで、ロッド１０からコーン２０の離脱する不具合を確実に回避することができる。

このように構成されるサウンディング用ロッド具Ａは、これを適宜の手段、例えば、当該サウンディング用ロッド具Ａの貫入装置、回転装置、引き抜き装置で、測定対象地盤Ｃに対してロッド１０の周囲に生ずる地盤の粘着力を解き放つように必要な回転を施して、ロッド具Ａを貫入し、地盤Ｃの性状を把握するに必要なデータを測定し、測定終了後に当該地盤Ｃからロッド具Ａを引き抜き、反復して測定対象地盤Ｃの測定に用いることができる。また、ロッド１０の引き抜きに際して当該ロッド１０にコーン２０が一体となって引き抜かれ、ロッド具Ａの反復した再使用に効果的に対応することができる。

かかるサウンディング用ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜き手段は、いかなる手段であっても良く、かかる各手段を一体に装備した装置を用いてサウンディングロッド具Ａを貫入し、かつ、回転し、更に測定終了後、これを引き抜くようにしてあっても、また、これらの一手段又は二手段を装備する装置を用いてサウンディング用ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きをなすようにしてあってもよい。

図８〜図１０は、かかるサウンディング用ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜きに用いられるサウンディング装置Ｂの一例を模式的に示したものである。

このサウンディング装置Ｂは、より具体的には、当該サウンディング装置Ｂを起立状態に維持する手段や当該装置を搬送し、セッテングする手段や、各種測定機器類等を備えて構成されており、図示例では、サウンディング用ロッド具Ａの貫入、回転、引き抜き動作に係わる部分のみを説明の便宜上示している。

かかるサウンディング装置Ｂは、下端にベース体３０ａを備えて、測定対象地盤Ｃ上に起立状態にセッテングされる柱状体３０と、この柱状体３０に昇降可能に備えられているハンマー装置３２と、該柱状体３０に昇降可能に備えられている引き抜き回転装置３３とを備えており、この柱状体３０に当該ハンマー装置３２と引き抜き回転装置３３とを昇降させながらサウンディング用ロッド具Ａを測定対象地盤Ｃに対してロッド周囲に生ずる地盤の粘着力を解き放つように必要な回転を施して貫入し、当該地盤Ｃの測定をなし、かつ、当該サウンディング用ロッド具Ａを用いた地盤Ｃの性状の測定をなした後、このサウンディング用ロッド具Ａを引き抜き回収するようにしてある。

まず、柱状体３０は地盤Ｃ上に設置されたベース体３０ａ上に適宜の手段によって（図示省略）、起立状態に維持される。

この柱状体３０は平断面が角筒状に構成してあり、その内部の中空案内部３０ｂに油圧シリンダ装置３１を備えており、この油圧シリンダ装置３１によって支持腕３１ｆを、当該柱状体３０の前面の上下方向に備えられているガイド溝３０ｃを上下方向に移動可能に設けてある。

かかる油圧シリンダ装置３１で上下方向に移動可能とされている支持腕３１ｆは、柱状体３０のガイド溝３０ｃから前方に突き出し状態に構成してあり、ハンマー装置３２の下端部を下方から受けて、これを上方に押し上げる手段として用いており、また、この支持腕３１ｆを引き抜き回転装置３３における連結部３３ｃに接した状態に位置づけて当該支持腕３１ｆと連結部３３ｃとをピン結合することで、引き抜き回転装置３３を上方に引き上げるように操作して、チャキングされたサウンディング用ロッド具Ａの引き抜き手段として用いるようにしてある。

前記柱状体３０に備えられる油圧シリンダ装置３１は柱状体３０の中空案内部３０ｂの下部側内に設置されており、シリンダ３１ａの下端側が当該柱状体３０に枢支部３１ｃで支持され、シリンダロッド３１ｂの上端部がガイド筒状体３１ｄの上部の枢支部３１ｅに接続してある。このガイド筒状体３１ｄは前記シリンダ３１ａの上部側を受け入れ得るように中空案内部３０ｂ内に備えられており、内部に備えられる前記シリンダロッド３１ｂの上端部を当該ガイド筒状体３１ｄの上部に枢支部３１ｅで連結してある。また、このガイド筒状体３１ｄの外周部に前記柱状体３０のガイド溝３０ｃから前方に突き出される支持腕３１ｆを一体に設けてある。

また、柱状体３０の上側にはハンマー装置３２を、下側には引き抜き回転装置３３を設けてあり、この両者に対して当該支持腕３１ｆによる持ち上げ機能を作用させ得る構成としてある。

まず、柱状体３０の上側に備えられるハンマー装置３２は、当該ハンマー装置３２に備えられているアーム具３２ｎで当該柱状体３０を側方から抱え込むように、該柱状体３０に対して上下方向に移動可能に組み付けてある。そして、このハンマー装置３２は、上下方向に長い筒状ハウジング３２ａを備えており、該筒状ハウジング３２ａの下端部がベース部３２ｂとしてあり、このベース部３２ｂと該筒状ハウジング３２ａの上部に備えられている上板部３２ｈとで保持するように当該筒状ハウジング３２ａ内にガイド筒３２ｅを立設してある。そして、このガイド筒３２ｅと筒状ハウジング３２ａとの間にハンマー３２ｍを当該ガイド筒３２ｅに被嵌されるように設置してある。また、ベース部３２ｂには、このガイド筒３２ｅの外周面に沿ってノッキングヘッド３２ｃを起立状態に有するロッド取付部３２ｄを一体に設けてあり、このロッド取付部３２ｄにサウンディング用ロッド具Ａの取り付け用の雌ねじ部３２ｄ’が設けてある。

このようにガイド筒３２ｅに嵌め合わされているハンマー３２ｍは、このガイド筒３２ｅの筒内の上部側に備えられている油圧シリンダ装置３２ｆで、筒状ハウジング３２ａ内を引き上げられ、かつ、落下されるようにしてある。

この油圧シリンダ装置３２ｆは、前記ガイド筒３２ｅの上端部にある固定プレート３２ｐから当該ガイド筒３２ｅの内側上部に備えられているシリンダの上方に伸びるようにシリンダロッド３２ｆ’が設けてあり、このシリンダロッド３２ｆ’の上端部を操作フレーム３２ｇに連結してある。かかる操作フレーム３２ｇは、前記上板部３２ｈを介して筒状ハウジング３２ａ内に延びるように垂設されて下端部を当該ガイド筒３２ｅに嵌め合わされている環状ガイドプレート３２ｓに連結されている一対のロッド３２ｉを備えており、この環状ガイドプレート３２ｓは、その下部側に引っ掛け爪３２ｊを揺動可能に有している。

また、ハンマー３２ｍは、その上側部に環状引っ掛け部３２ｍ’を備えており、ハンマー３２ｍが前記ノッキングヘッド３２ｃに突き当たっている状態で該環状引っ掛け部３２ｍ’に前記引っ掛け爪３２ｊが当該引っ掛け爪３２ｊに備えられているねじりコイルバネ等の付勢を受けて引っ掛けてある。また、このガイド筒３２ｅの外周面の上部側には、当該引っ掛け爪３２ｊにおける枢支位置上側にあって、該ガイド筒３２ｅ側に突き出す解除カム部に接して当該引っ掛け爪３２ｊの下端側を側方に開き出すガイド面部３２ｋが設けてある。

かかる構成からなるハンマー装置３２は、図８に示されるように筒状ハウジング３２ａの下端部の下方から支持腕３１ｆが接するように設置されており、油圧シリンダ装置３１によって柱状体３０の上部側に案内される。

このように柱状体３０の上部側に案内されたハンマー装置３２における前記ベース部３２ｂに一体に備えられているロッド取付部３２ｄの雌ねじ部３２ｄ’に対して、まず、下端部にコーン２０を備える先端ロッド１０’を、前記引き抜き回転装置３３を通して、このロッド１０’の上端部に備えられている雄ねじ１４ａをねじ入れるようにしてセットする。このようにセットされるロッド１０が当該ハンマー装置３２と地盤Ｃとの間に複数セットする必要のある場合には、先端部にコーン２０を備えるロッド１０’が各連結ロッド１０における最下端に位置されるように各ロッド１０’をカップリング等の適宜の連結手段１４を用いて連結する。

また、前記引き抜き回転装置３３は、前記ハンマー装置３２と同様に、柱状体３０の下部側にあってアーム具３３ｄで当該柱状体３０を側方から抱え込むように、該柱状体３０に対して上下方向に移動可能に組み付けてある。そして、この引き抜き回転装置３３は、油圧チャック装置３３ａと、回転駆動装置３３ｂとを一体に設けてあり、この油圧チャック装置３３ａと回転駆動装置３３ｂとを備える引き抜き回転装置３３に上方に延びる連結部３３ｃを設けてあり、この連結部３３ｃに前記支持腕３１ｆをピン３１ｇで係脱可能に連結し得るようにしてある。また、この引き抜き回転装置３３の下方に向けた移動を停止する位置の柱状体３０に支持腕部３０ｄを設けてあり、油圧シリンダ装置３１による引き上げを解かれた引き抜き回転装置３３は、この支持腕部３０ｄによって支承される構成としてある。

かかる状態で、前記油圧シリンダ装置３１における油圧を解放し、ハンマー装置３２をロッド１０で支持した状態にして、前記油圧シリンダ３２ｆで操作フレーム３２ｇと共にハンマー３２ｍを筒状ハウジング３２ａの上方に引き上げる。この油圧シリンダ３２ｆによるハンマー３２ｍの引き上げに伴って、引っ掛け爪３２ｊにおけるカム部がガイド筒３２ｅの上部にあるガイド面部３２ｋに接して当該引っ掛け爪３２ｊの先端側を外側に開きだし、ハンマー３２ｍの環状引っ掛け部３２ｍ’に対する引っ掛け爪３２ｊの掛合を解き、ハンマー３２ｍを自重によって落下させ、前記ノッキングヘッド３２ｃに突き当て、ハンマー装置３２と、このハンマー装置３２に組み付けられているロッド具Ａとを下方に押し下げ、ロッド具Ａの先端側を当該ハンマー３２ｍの落下によって地盤Ｃに対して貫入させる。

かかるハンマー装置３２におけるハンマー３２ｍは、このノッキングヘッド３２ｃに突き当たった状態で環状引っ掛け部３２ｍ’に対して引っ掛け爪３２ｊが引っ掛けられ、油圧シリンダ３２ｆの操作によって、シリンダロッド３２ｆ’による操作フレーム３２ｇの引き上げに伴って上方に引き上げられ、ガイド面部３２ｋ位置において前記と同様に引っ掛け爪３２ｊを開きだして、ノッキングヘッド３２ｃに向けて落下される動作を繰り返しなし得る構成としてあり、測定対象地盤Ｃに対するロッド具Ａの貫入動作を所定の測定基準に基づいて当該ハンマー３２ｍの落下によってなすようにしてある。

また、かかるロッド具Ａの地盤Ｃに対する貫入動作に関連して、当該地盤Ｃ中に貫入されたロッド１０を、前記回転駆動装置３３ｂを用いて、ゆっくりと回転させて貫入ロッド１０の外周面に生ずる地盤Ｃの粘着を適宜解くようになす。

かかるロッド具Ａの貫入、回転にあっては、２０ｍ〜３０ｍ深さに到る地盤Ｃの測定にも適用でき、例えば、
（１） 直径３２ｍｍで、長さが１０００ｍｍで、質量５ｋｇのロッド１０を用意し、
（２） 外径４５ｍｍで、内径３２ｍｍで、先端角９０度で、かつ、筒状部長さが９０ｍｍで、質量が０．４ｋｇのコーン２０を用意し、
（３） ロッド１０’の下端部にコーン２０を装着し、
（４） この装着ロッド１０を当該ロッド１０の周囲に生ずる地盤の粘着力を解き放つように必要な回転を施して貫入し、地盤Ｃの測定をなす。
（５） この下端部にコーン２０を備える先端ロッド１０’の貫入可能な深さ以上の深さにある地盤Ｃの測定にあっては、前記コーン２０を下端部に備える先端ロッド１０’に前記条件を備える継ぎロッド１０”を順次にカップリング等適宜の連結手段１４で接続し、当該ロッド具Ａを測定対象地盤Ｃに対して貫入させて地盤Ｃの測定をなす。
（６） 例えば、質量が６３．５ｋｇのハンマー３２ｍを、５０ｃｍ高さから自由落下させて、ロッド具Ａを２０ｃｍ貫入させる毎の打撃回数を測定し、かつ、ロッド１０を回転させてトルクを測定する。周面摩擦を補正するトルクの測定は、前記の打撃回数が５回を超える場合には、２０ｃｍ毎に、５回以下の場合には、ロッド１０の接続時に、時計回りにロッド１０を２回転させて行う。

このようにして、対象地盤Ｃの測定を終了した際には、前記ハンマー装置３２を柱状体３０の上部側に前記油圧シリンダ装置３１で移動し、このハンマー装置３２と柱状体３０に設けられている筒状固定部３２ｔ、３０ｅに連結ピン３０ｆを挿入して当該ハンマー装置３２を柱状体３０に固定する。ついで、油圧シリンダ装置３１における支持腕３１ｆを下方に降ろして、この支持腕３１ｆを引き抜き回転装置３３の連結部３３ｃの側方に位置づけ、両者に設けてある孔に連結ピン３１ｇを挿通して、引き抜き回転装置３３を油圧シリンダ装置３１に連結する（図９参照）。

この状態で油圧チャック装置３３ａでロッド１０を把持し、当該ロッド１０を把持した引き抜き回転装置３３を油圧シリンダ装置３１で上方に引き上げて、ロッド１０の所定長さを地盤Ｃ中から引き抜く（図１０参照）、かかるロッド１０の引き抜きが、当該引き抜き回転装置３３の上方に向けた一回の移動のみで抜ききれない場合にあっては、当該引き抜き回転装置３３を上下方向に必要回数往復動させることによってコーン２０を備える先端ロッド１０’を順次に引き抜き回収する。

なお、前記装置は、当該ロッド具Ａを用いて測定対象地盤Ｃの測定をなす一適用例を示したものであって、下端にコーン２０を備えるロッド具Ａを測定対象地盤Ｃに貫入させてなされるサウンディング装置Ｂであれば、いかなる形態のサウンディング装置Ｂに対しても前記ロッド具Ａを都合よく用いることができる。

典型的なサウンディング用ロッド具のコーンを外した状態の要部の斜視図 同一部を断面した要部の側面図 同コーンの嵌め入れ状態を示す一部を断面した要部の側面図 図３におけるＸ−Ｘ矢視断面図 同ロッド具の貫入状態における一部を断面した要部の側面図 図５におけるＹ−Ｙ矢視断面図 同ロッド具の引き抜き状態における一部を断面した要部の側面図 同ロッド具を用いたサウンディングの一過程を一部断面して示した要部側面図 同ロッド具を用いたサウンディングの他の一過程を一部断面して示した要部側面図 同ロッド具を用いたサウンディングの更に他の一過程を一部断面して示した要部側面図

符号の説明

１０ ロッド
１１ 差込部
１２ 溝部
１２ａ 抜き差し溝
１２ｂ 円周溝
２０ コーン
２１ 丸棒状部
２２ 円錐状部
２３ 円形孔部
２４ 突起部

Claims (4)

1. 下端にコーンを備えるロッド具を対象地盤に貫入して対象地盤の性状等の調査に用いられるサウンディング用ロッド具であって、
   このロッド具が丸棒状をなすロッドと当該ロッドの下端に備えられるコーンとを備えており、
   前記コーンを備えるロッドが、その下端部に該コーンに対する差込部を備えており、
   このロッドに備えられるコーンが下端側に円錐状部を備える丸棒状部と、この丸棒状部の頂端部から前記円錐状部に向けて前記ロッドの差込部の差し込まれる円形孔部を備えており、
   このロッドの差込部をコーンの円形孔部に差込方向に案内する抜き差し溝と、このコーンの円形孔部に差し込まれているロッドの差込部を回転する向きに案内する円周溝とを備える溝部と、この溝部に案内される突起部との、いずれか一方をロッドに、他方をコーンに設けたことを特徴とするサウンディング用ロッド具。
2. 前記溝部が、抜き差し溝と該抜き差し溝に連続する円周溝とを複数組備えていることを特徴とする請求項１に記載のサウンディング用ロッド具。
3. 前記突起部が複数個設けてあり、この各突起部に対応して該突起部をそれぞれ案内する抜き差し溝を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサウンディング用ロッド具。
4. 前記ロッドの差込部に溝部が、前記コーンの円形孔部に突起部が備えられていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載のサウンディング用ロッド具。

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