JP5021104B1 - 地盤調査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、土壌をサンプリングするための地盤の穿孔と、Ｎ値を測定するための標準貫入試験の両方を、一台の地盤調査装置で短時間に行うことを可能にした地盤調査装置を提供する。
【解決手段】リーダー１３を標準貫入試験位置Ｂに旋回し、ボーリングロッド２６により穿孔された掘削孔の孔底に、ボーリングロッド３３を静かに降ろす。穿孔された掘削孔の軸心（ボーリングロッド２６の軸心）と、標準貫入試験位置のボーリングロッド３３の軸心がほぼ同心位置になる。従って、ボーリングロッド２６によって地盤を穿孔した後で、地盤調査装置１の位置を移動することなく、ボーリングロッド３３の上端を打撃してＮ値を測定することができるため、作業時間を短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤を調査するために地盤を穿孔して土壌をサンプリングする地盤調査装置に関する。さらに詳しくは、宅地等の液状化を判定するために土壌をサンプリングする地盤の穿孔と、Ｎ値を測定する標準貫入試験の両方を、一台の地盤調査装置で短時間に行うことを可能にした地盤調査装置に関する。

地盤調査装置は、地盤をボーリングロッドで穿孔して土壌をサンプリングし、地層の状況等の調査に使用される。また、地盤調査装置は、ボーリングロッドに回転運動と軸線方向の往復振動を付与して掘削効率を高くするとともに、ボーリングロッドを自走式のクローラに設置して、複数の調査地点での土壌のサンプリング作業を短時間で行うようにしている。この地盤調査装置は、宅地（例えば、戸建て住宅の宅地）等の液状化の判定、汚染状況の調査、グラウトホールの穿孔、アンカー孔の穿孔、薬液注入孔の穿孔、発破孔の穿孔、水抜き孔の穿孔等を目的として使用されることもある。

従来の標準貫入試験は、まず、調査しようとする深度までボーリングマシンのボーリングロッド下端のビットで穿孔する。次に、ボーリングロッドを引き上げて、ボーリングロッドの下端に標準貫入試験用サンプラーを取り付けて孔底に降ろし、ボーリングロッドの上端にノッキングブロックとガイド用ボーリングロッドを取り付け、ドライブハンマーでノッキングブロックを打撃して標準貫入試験を行い、Ｎ値を測定していた。

しかし、従来の標準貫入試験装置では、本来の貫入試験以外に、櫓の組み立て、櫓の解体やボーリングマシンの搬入搬出等のきわめて大がかりな準備、片付作業が必要であった。従って、上記地盤調査装置による地盤の液状化の判定、汚染状況等の調査と、標準貫入試験装置によるＮ値の測定の両方を同じ敷地の複数の調査地点で行うためには、地盤調査装置の移動、櫓、ボーリングマシン、ドライブハンマー等の標準貫入試験装置の移動と組み立てを、調査地点の数と同じ回数だけ行う必要があるため、作業時間が長くなる問題があった。

特許文献１は、自走式の杭打機に立設されたリーダーに、サンドコンパクションパイル施工装置とは別に、リーダーをガイドとして上下に移動自在にヘッドを設置している。このヘッドに平面位置で１８０度回転するレボルバーを設け、下端にビットが設けられたボーリングロッドをレボルバーに回転自在に拘束するとともに、下端に標準貫入試験用サンプラーが設けられたサンプリングロッドをレボルバーに上下方向に移動可能に拘束している。この構成によって、レボルバーを１８０度回転して、ボーリングロッドによる地盤の掘削位置とサンプリングロッドに対する打撃力の付与位置の切り換えが行われる。特許文献１は、杭打機だけでサンドコンパクションパイルの施工と標準貫入試験の両方を完結できるため、櫓の組み立てやボーリングマシンの搬出入が不要となるため、作業時間を短縮することができるが、杭打機構、ボーリングロッド回転機構、サンプリングロッドの打撃機構、レボルバー回転機構等が必要となるため、構造が複雑になる問題がある。

特許文献２は、自走式の杭打機に立設された柱状フレーム（リーダー）と、柱状フレームに沿って昇降自在に設けられ、支持杭を回転埋設するモータを有する昇降部とを備えている。このモータの駆動軸に、ノッキングブロックを打撃するための重錘落下装置を支持体を介して支持するとともに、この支持体に、掘削孔を掘削するための掘削ヘッドを連結可能にしている。この構成によって、杭打機の昇降部のモータの駆動軸に、支持体を介して、重錘落下装置と掘削ヘッドを交換して取り付け、掘削ヘッドによる地盤の掘削と重錘落下装置による打撃力の付与を行う。特許文献２は、杭打機だけで支持杭の埋設と標準貫入試験の両方を完結できるため、櫓の組み立てやボーリングマシンの搬出入が不要となるため、作業時間を短縮することができるが、支持杭の回転機構、掘削ヘッド、重錘落下装置、重錘落下装置と掘削ヘッドを交換して取り付けるための支持体等が必要となるため、構造が複雑になる問題がある。

特開２０００−１７０１６３号公報 特開２００４−１００３９５号公報

本発明の目的は、構造が簡単で、液状化判定のための土壌をサンプリングする地盤の穿孔と、Ｎ値を測定するための標準貫入試験の両方を、一台の地盤調査装置で短時間に行うことを可能にした地盤調査装置を提供することにある。

前記課題は以下の手段によって解決される。
すなわち、本発明１の地盤調査装置は、
機体と、前記機体に立設されたリーダーと、前記機体に対して前記リーダーを、穿孔位置と標準貫入試験位置との間で水平面内で旋回可能に支持する軸支部と、前記リーダーに沿って移動可能に設けられたフィードテーブルと、前記フィードテーブルを前記リーダーに沿って駆動する送り装置と、前記リーダーの穿孔位置で地盤を穿孔するために、前記フィードテーブルに回転可能に支持され、下端に穿孔用のビットが設けられた第１ボーリングロッドと、前記第１ボーリングロッドに回転力を付与する回転駆動装置と、前記リーダーの標準貫入試験位置で、ドライブハンマーを吊り下げて支持するロープを巻き上げるために、前記リーダーの上端に設けられた滑車と、前記第１ボーリングロッドにより掘削された掘削孔に挿入され、下端に標準貫入試験用サンプラーが設けられた第２ボーリングロッドと、前記第２ボーリングロッドの上端近傍に設けられ前記ドライブハンマーで打撃するノッキングブロックとを備えたものであることを特徴とする。

本発明２の地盤調査装置は、本発明１において、
前記リーダーを前記水平面内で旋回させるための旋回駆動装置を備え、前記軸支部を中心として、第１ボーリングロッドの軸心と、前記リーダーの前記標準貫入試験位置の第２ボーリングロッドの軸心とが同心位置であることを特徴とする。

本発明３の地盤調査装置は、本発明２において、
前記第１ボーリングロッドが掘削した移動量を測定するための第１ボーリングロッド移動測定手段と、前記打撃により前記第２ボーリングロッドが移動する移動量を測定する第２ボーリングロッド移動測定手段とを備えていることを特徴とする。

本発明４の地盤調査装置は、本発明３において、
前記第１ボーリングロッド移動測定手段は、前記リーダーの上端に配置されたリニアエンコーダ本体から繰り出されるワイヤの先端が前記フィードテーブルに係止され、前記ワイヤの繰り出し量で前記第１ボーリングロッドの掘削深度を測定するものであり、前記第２ボーリングロッド移動測定手段は、前記第２ボーリングロッドに連結されたワイヤと、前記ワイヤの移動量を計測して打撃１回ごとの前記ボーリングロッドの貫入量及び累計の貫入量を測定する測定器本体とからなるものであることを特徴とする。

本発明５の地盤調査装置は、本発明４において、
前記測定器本体は、前記第２ボーリングロッドの軸心の測定位置に移動可能で、前記リーダーの穿孔位置で前記第２ボーリングロッドの軸心から離れた退避位置に移動可能な測定アームに備えられたものであることを特徴とする。

本発明６の地盤調査装置は、本発明３から５において、
前記第２ボーリングロッドには、前記ドライブハンマーが前記ノッキングブロックを打撃したことを検知するための打撃検知手段が設けられ、前記第２ボーリングロッド移動測定手段の測定データ、及び、前記打撃検知手段による打撃検知データを記録するための自動記録装置が設けられていることを特徴とする。

本発明７の地盤調査装置は、本発明１から６において、
前記第１ボーリングロッドによる前記地盤の穿孔は、前記地盤の液状化判定のために土壌をサンプリングするためのものであることを特徴とする。

本発明の地盤調査装置は、リーダーを穿孔位置と標準貫入試験位置との間で水平面内で旋回し、穿孔位置でボーリングロッドによって地盤を穿孔し、標準貫入試験位置でリーダーの上端に設けられた滑車でドライブハンマーを吊り下げて、標準貫入試験用のボーリングロッドの上端を打撃してＮ値を測定し、標準貫入試験を行う。従って、構造が簡単で、液状化判定のための土壌をサンプリングする地盤の穿孔と、Ｎ値を測定するための標準貫入試験の両方を、一台の地盤調査装置で短時間に行うことが可能となる。特に、戸建て住宅の宅地の地盤調査を行うのに好適な地盤調査装置にすることができた。

また、穿孔位置のボーリングロッドの軸心と標準貫入試験位置の標準貫入試験用ボーリングロッドの軸心が同心位置に形成されている。従って、ボーリングロッド（サンプラー）によって地盤を穿孔した後で、地盤調査装置の位置を移動することなく、標準貫入試験用ボーリングロッドの上端を打撃してＮ値を測定することができるため、作業時間を短縮することができる。さらに、標準貫入試験用ボーリングロッドの貫入量、累計貫入量を測定する測定器本体を有する測定アームを、標準貫入試験用ボーリングロッドの軸心近傍の測定位置と、この測定位置から離れた退避位置に移動可能である。従って、ボーリングロッド（サンプラー）によって地盤を穿孔する時に、測定アームが標準貫入試験用ボーリングロッドに干渉しないので、地盤を穿孔する時の作業性が向上する。さらに、第１ボーリングロッド移動測定手段、第２ボーリングロッド移動測定手段を備えていることにより、ボーリングロッドの掘削深度の測定、標準貫入試験用ボーリングロッドの貫入量、累計貫入量の測定を正確に行うことができ、地盤調査を正確に行える。

本発明の実施の形態の地盤調査装置を示し、リーダーを標準貫入試験位置に旋回し、サンプリングロッドの上端をドライブハンマーで打撃してＮ値を測定している状態を示す全体斜視図である。 図１の地盤調査装置を矢印Ｐ方向から見た正面図である。 図２の平面図である。 リーダーを穿孔位置に旋回し、ボーリングロッドによって地盤を穿孔している状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態の測定アームを、ボーリングロッドの軸心近傍の測定位置に移動した状態を示す拡大正面図である。 図５の測定アームを、ボーリングロッドの軸心から離れた退避位置に移動した状態を示す拡大正面図である。 ノッキングブロック近傍を示す拡大斜視図である。 図１の地盤調査装置を矢印Ｑ方向から見た部分矢視図である。 ワイヤの取付け機構を示すノッキングブロック近傍を示す拡大斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態の地盤調査装置を示し、リーダーを標準貫入試験位置に旋回し、サンプリングロッドの上端をドライブハンマーで打撃してＮ値を測定している状態を示す全体斜視図である。図２は図１の地盤調査装置を矢印Ｐ方向から見た正面図である。図３は図２の平面図、図４はリーダーを穿孔位置に旋回し、ボーリングロッドによって地盤を穿孔している状態を示す平面図である。図５は本発明の実施の形態の測定アームを、サンプリングロッドの軸心近傍の測定位置に移動した状態を示す拡大正面図である。図６は図５の測定アームを、ボーリングロッドの軸心から離れた退避位置に移動した状態を示す拡大正面図である。図７はノッキングブロック近傍を示す拡大斜視図である。図８は、図１の地盤調査装置を矢印Ｑ方向から見た部分矢視図である。

図１から図４に示すように、本発明の実施の形態の地盤調査装置１は、自走式の移動手段であるクローラ１１と、クローラ１１上に旋回自在に載置された上部旋回台１２と、上部旋回台１２の最前部に垂直に立設され角柱状のリーダー１３を有している。リーダー１３は、上部旋回台１２の最前部（図２から図４の左側）に、軸支部１４によって水平面内で旋回可能に支持されている。リーダー１３の旋回は、サンプラーによるサンプリング、又は穿孔のための掘削位置であるボーリング位置Ａ（図４の状態）と、標準貫入試験を行うときのリーダの割出し位置である標準貫入試験位置Ｂ（図３の状態）との間で、図３及び図４に示す旋回角度θだけ旋回可能である。図３から図４に示す油圧シリンダ（旋回駆動装置）１５を作動して、リーダー１３に旋回力を付与している。

穿孔装置２は、回転駆動装置２１と起振装置２２とを含んでいる。穿孔装置２はフィードテーブル２３を介してリーダー１３に移動自在に搭載されている。すなわち回転駆動装置２１と起振装置２２がフィードテーブル２３の最前部に固定されている。フィードテーブル２３はリーダー１３の最前部に、リーダー１３に沿って移動自在である。フィードテーブル２３は、送り装置として油圧シリンダ（図示せず）によって駆動され、これにより穿孔装置２全体が掘進方向の前後に移動し、ボーリングロッド２６の地盤への送り及び引抜きが行われる。

リーダー１３は、本発明の実施の形態では、掘進角度が可変のものが示され、リンク（図示せず）が油圧シリンダ１６の作動で回動することによって掘進角度が変化する。またリーダー１３は、掘削作業中は動かないが、掘削準備中に油圧シリンダ１７の作動によってリーダー１３の長手方向に移動し、地表面に対して接離自在となっている。回転駆動装置２１には回転軸２４が、回転駆動装置２１を貫通して配置されている。回転駆動装置２１には駆動モータ（図示せず）が固定され、駆動モータの回転によって回転軸２４が回転駆動される。

起振装置２２は、フィードテーブル２３に沿って、すなわち回転軸２４の軸線と平行な方向に変位自在に搭載されている。起振装置２２の前面に駆動モータ２５が設けられ、その出力軸に取り付けられた偏心ロータ（図示せず）の回転によって生じる遠心力によって、起振装置２２は回転軸２４の軸線方向の起振力を発生する。回転軸２４は、図示しないカップリングを介して起振装置２２に連結されている。起振装置２２の起振力は、カップリングを介して回転軸２４に伝達される。掘削時には、回転軸２４の下端にボーリングロッド２６が順次接続される。

図４に示すように、リーダー１３を穿孔位置Ａに旋回した状態で、回転駆動装置２１の作動により回転軸２４を介してボーリングロッド２６が回転し、また、油圧シリンダ（図示せず）によりボーリングロッド２６が地中に押込まれ、先端のビットによって、最初のサンプリングとして、地盤面（ＧＬ）から１ｍまで、本例では無水で掘削される。このサンプリングのための掘削孔の深さは、次の第１ボーリングロッド移動測定手段７０により測定される。図８に示すように、リーダー１３の上部には、リニアエンコーダ本体７１が固定されている。このリニアエンコーダ本体７１は、ワイヤ７２を巻き取るリール（図示せず）と、その繰り出し長さを計測するためのパルスエンコーダ（図示せず）で構成されている。

ワイヤ７２の先端は、連結部７３でフィードテーブル２３に連結されている。従って、第１ボーリングロッド移動測定手段７０であるリニアエンコーダは、フィードテーブル２３の移動を計測することができる。この回転による掘削時に、起振装置２２によって起振力が回転軸２４を介してボーリングロッド２６に伝達され、ボーリングロッド２６が掘削方向に振動する。ボーリングロッド２６の振動は、その周囲の土に流動化現象を生じさせ、土が緩むので掘削抵抗が減少し、先端ビットによる掘削効率が高められるのでサンプリングが正確に行える。なお、本実施の形態では、起振装置２２を搭載しているが、地盤によってはこの起振装置２２は必ずしも搭載する必要はない。

ボーリング位置Ａ（図４の状態）で、サンプラーによるサンプリング、又は穿孔が完了すると、リーダ１３は、後述する油圧シリンダ（旋回駆動装置）１５で旋回されて標準貫入試験を行うときのリーダ１３の割出し位置である標準貫入試験位置Ｂ（図３の状態）に割り出される。この旋回により、穿孔された掘削孔の上部には干渉するものがないので、ボーリングロッド２６により穿孔（サンプリングを含む）された掘削孔に、標準貫入試験（JIS A 1219）に用いられる標準貫入試験装置のボーリングロッド３３を静かに降ろす。ボーリングロッド３３の下端には、標準貫入試験用サンプラー３２が取り付けられている。

ボーリングロッド３３の上部にノッキングブロック３４及びガイド用ボーリングロッド３５を取り付ける。ガイド用ボーリングロッド３５は、リーダー１３の上部側に設けられたガイド部３５ａでガイドされている。一方、リーダー１３の上端には滑車３１が取り付けられている。掘削孔の上部に位置している滑車３１は、リーダー１３に沿って、図１、図２の上下方向に調整可能である。ロープ３６を滑車３１に吊り下げ、ロープ３６の一端（図１、図２の右端）をコーンプーリ３７に巻き付ける。コーンプーリ３７は、リーダー１３の後部に取り付けられている。

図３、図４に、ボーリングロッド２６の軸心の旋回軌跡円６を示す。旋回軌跡円６に示すように、穿孔されたボーリング孔の軸心（ボーリングロッド２６の軸心）と、標準貫入試験位置Ｂのボーリングロッド３３（図２参照）の軸心が同心（中心線が一致）位置になる。従って、最初に、ボーリングロッド２６によって地盤を穿孔した後で、自走式の地盤調査装置１の作業位置を移動することなく、ボーリングロッド３３の上端を打撃して標準貫入試験を行い、Ｎ値を測定することができるため、作業時間を短縮することができる。

ロープ３６の他端（図１、図２の左端）をキャッチャー３８につなぎ、キャッチャー３８にドライブハンマー（質量６３．５ｋｇ±０．５ｋｇ）３９を結合する。ドライブハンマー３９をガイド用ボーリングロッド３５に通し、ノッキングブロック３４上に静かに載せる（図７参照）。図１、図２、図７に示すように、ノッキングブロック３４には、打撃されたことを検知するためのリミットスイッチ（打撃検知手段）４１が取り付けられている。このリミットスイッチ４１で検知された打撃データは、自動記録装置８０に送信され、標準貫入試験開始時からの打撃回数として計数される。ボーリングロッド３３先端の標準貫入試験用サンプラー３２を地盤に３０ｃｍ貫入させるのに要した打撃回数が、Ｎ値として求められる。リミットスイッチ４１は、ノッキングブロック３４の側面に固定された取付け金具４２、４３を介して取り付けられている。ドライブハンマー３９がノッキングブロック３４を打撃すると、ドライブハンマー３９の下面がリミットスイッチ４１のローラ４４を押し下げ、リミットスイッチ４１が作動して打撃されたことを検知する。

取付け金具４３の端部（図７の右端）には、ワイヤ５１の一端（図７の上端）を係止するための円柱状の係止金具４５が取り付けられている。係止金具４５には円盤状の頭部４５１が形成されている。一端部が頭部４５１に係止されたワイヤ５１は、ボーリングロッド３３の貫入量、累計貫入量を測定するためのものである。ワイヤ５１の他端（図５の下端）は、ワイヤ５１の移動量を計測するリニアエンコーダ本体５０に接続されている。リニアエンコーダ本体（計測器本体）５０は、ワイヤ５１を巻き取るリールと、その繰り出し長さを計測するためのパルスエンコーダ（図示せず）で構成されている。リニアエンコーダ本体５０とワイヤ５１等で、第２ボーリンロッド移動測定手段（リニアエンコーダ）が構成されている。第２ボーリンロッド移動測定手段は、１打撃毎のボーリングロッド３３の貫入量、累計貫入量を測定することができる。リニアエンコーダ本体５０は、測定アーム５の先端に固定されている。図１、図２、図５に示すように、測定アーム５は、リーダー１３の標準貫入試験位置Ｂ（図３の状態）に移動して、ボーリングロッド３３の軸心近傍の測定位置に移動して使用する。

支持板５２が上部旋回台（自走台車の旋回する機台）１２の最前部に垂直に立設され、この支持板５２の前面に、測定アーム５が折り曲げ可能に支持されている。すなわち、測定アーム５は、基部アーム５３、中間アーム５４、先端アーム５５等で構成されている。基部アーム５３が支持板５２の前面（前部）に固定され、中間アーム５４の右端（図示上）が基部アーム５３の下端（図示上）に、軸支部５３１によって旋回可能に軸支されている。基部アーム５３と中間アーム５４の間には、ショックアブソーバ５８が配置されており、旋回動作が円滑になるように緩衝する。また、中間アーム５４の左端（図示上）が先端アーム５５の右端（図示上）に、蝶番５４１によって折り曲げ可能に軸支されている。これらの旋回、折り曲げ動作は、手動で行う。

図５は、測定アーム５をボーリングロッド３３によりサンプルを回収した掘削孔（ボーリング孔）の軸心である測定位置に移動した状態（測定アーム５を延ばした状態を示す。この状態では、ロック板５６を基部アーム５３の係合ピン５３２に係合し、ロック板５７のＵ字形の中間凹部５７１（図６参照）を中間アーム５４の係合ピン５４２に係合して、測定アーム５を延ばした状態にロックする。ロック板５６は、中間アーム５４に軸支部５４３によって旋回可能に軸支されている。また、ロック板５７は、先端アーム５５に軸支部５５１によって旋回可能に軸支されている。ロック板５７には、ロック板５７の長手方向の中間位置に形成された中間凹部５７１（図６参照）と、ロック板５７の長手方向の先端位置に形成された先端凹部５７２（図５参照）が形成されている。

ロープ３６（図２参照）を手で引っ張り、ドライブハンマー３９を決められた所定距離（７６±１ｃｍ）だけ持ち上げた後、自由落下させて、ドライブハンマー３９でノッキングブロック３４を打撃する。このとき、貫入量、累計貫入量と打撃回数は、リニアエンコーダとリミットスイッチ４１の接続ケーブルが接続された自動記録装置８０に記録する。ボーリングロッド３３を３０ｃｍ貫入するのに要する打撃回数を測定し、これを当該深度におけるＮ値とする。自動記録装置８０のデータは、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＵＳＢメモリ等の記録媒体に出力することができる。又、自動記録装置８０のデータは、有線、又は、無線のシリアル通信等を介して、外部制御装置に、逐次的にデータを、送信、又は、送受信することができる。

Ｎ値の測定後、ロープ３６（図２参照）を手で引っ張り、ボーリングロッド３３を掘削孔から引き抜き、ボーリングロッド３３、ドライブハンマー３９、キャッチャー３８をロープ３６から外す。ワイヤ５１の一端を係止金具４５の頭部４５１より外す。ロック板５６を係合ピン５３２から外し、ロック板５７を係合ピン５４２から外して、測定アーム５のロック状態を解除する。次に、図６に示すように、測定アーム５をボーリングロッド２６の軸心から離れた退避位置（測定アーム５を折り曲げて、ボーリングロッド２６の軸心から最も離れた状態）に移動する。すなわち、中間アーム５４を手で持って、中間アーム５４を軸支部５３１を支点にして時計方向に旋回する。また、先端アーム５５を蝶番５４１を支点にして反時計方向に折り曲げる。

測定アーム５の退避位置では、ロック板５６を基部アーム５３上端の係合ピン５３３に係合し、ロック板５７の先端凹部５７２（図５参照）を中間アーム５４の係合ピン５４２に係合して、測定アーム５を折り曲げた状態にロックする。図４に示すように、油圧シリンダ（旋回駆動装置）１５を作動して、リーダー１３を穿孔位置Ｂに旋回角度θだけ旋回させる。クローラ１１を駆動し、上部旋回台１２を旋回させて、次の掘削位置に地盤調査装置１を移動して位置決めし、次の掘削孔を掘削する。従って、ボーリングロッド２６によって地盤を穿孔（サンプリング）する時に、測定アーム５がボーリングロッド２６に干渉しないので、地盤を穿孔する時の作業性が向上する。

本発明の実施の形態の地盤調査装置１は、リーダー１３を穿孔位置Ａ（図４の状態）と標準貫入試験位置Ｂ（図３の状態）との間で水平面内で旋回し、穿孔位置Ａ（図４の状態）でボーリングロッド２６によって地盤を穿孔する。また、標準貫入試験位置Ｂ（図３の状態）でリーダー１３の上端に設けられた滑車３１でドライブハンマー３９を吊り下げ、ボーリングロッド３３の上端を打撃してＮ値を測定し、標準貫入試験を行う。従って、構造が簡単で、櫓の組み立て、櫓の解体やボーリングマシンの搬入搬出等のきわめて大がかりな準備、片付作業が不要である。また、液状化判定のための土壌をサンプリングする地盤の穿孔と、Ｎ値を測定するための標準貫入試験の両方を、一台の地盤調査装置１で短時間に行うことが可能となる。

［他の実施の形態］
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、前述した実施の形態では、クローラを備え、エンジン駆動される自走式のキャリアの上部旋回台１２に、穿孔装置２、測定アーム５等の地盤調査に必要な機器を搭載したものである。自走式のキャリアの上部旋回台１２ではなく、自走手段を持たない本体である機体（前述した実施の形態の「上部旋回台１２」に相当する。）に、地盤調査に必要なこれら機器を搭載し、この機体をトラック搭載型クレーンで所望の調査位置に移動するものであっても良い。また、前述した実施の形態では、手動によって測定アーム５を測定位置と退避位置との間で移動させているが、油圧シリンダ等の駆動装置によって移動させてもよい。更に、リーダー１３の旋回動作を油圧シリンダ１５で行っているが、駆動モータによって旋回させてもよい。

図９は、ワイヤ５１の他の取付け機構を示すノッキングブロック近傍を示す拡大斜視図である。図７に示した貫入量を測定するためのワイヤ５１は、円柱状の係止金具４５に係止したものであった。しかしながら、この構造であると振動等によりワイヤ５１が係止金具４５から簡単に外れることがある。図９に示すワイヤ５１は、取付け金具４３に取付け板４３１を溶接し、この取付け板４３１に開けられた貫通孔に環状リング６１を挿入して取り付けたものである。更に、この環状リング６１に着脱自在なフック６２を配置したものである。即ち、フック６２は、その一辺が公知の開閉機構を備えたものである。環状リング６１にワイヤ５１のフック６３を挿入して係止したものである。これらの機構により、ワイヤ５１は振動等により簡単には外れなくなった。

１…地盤調査装置
１１…クローラ
１２…上部旋回台
１３…リーダー
１４…軸支部
１５…油圧シリンダ（旋回駆動装置）
１６…油圧シリンダ
１７…油圧シリンダ
２…穿孔装置
２１…回転駆動装置
２２…起振装置
２３…フィードテーブル
２４…回転軸
２５…駆動モータ
２６…ボーリングロッド
３１…滑車
３２…標準貫入試験用サンプラー
３３…ボーリングロッド
３４…ノッキングブロック
３５…ガイド用ボーリングロッド
３６…ロープ
３７…コーンプーリ
３８…キャッチャー
３９…ドライブハンマー
４１…リミットスイッチ
４２…取付け金具
４３…取付け金具
４４…ローラ
４５…係止金具
４５１…円盤状の頭部
５…測定アーム
５０…リニアエンコーダ本体
５１…ワイヤ
５２…支持板
５３…基部アーム
５３１…軸支部
５３２…係合ピン
５３３…係合ピン
５４…中間アーム
５４１…蝶番
５４２…係合ピン
５４３…軸支部
５５…先端アーム
５５１…軸支部
５６…ロック板
５７…ロック板
５７１…中間凹部
５７２…先端凹部
６…旋回軌跡円
７０…第１ボーリングロッド移動測定手段
７１…リニアエンコーダ本体
７２…ワイヤ
Ａ…穿孔位置
Ｂ…標準貫入試験位置

Claims (7)

1. 機体と、
   前記機体に立設されたリーダーと、
   前記機体に対して前記リーダーを、穿孔位置と標準貫入試験位置との間で水平面内で旋回可能に支持する軸支部と、
   前記リーダーに沿って移動可能に設けられたフィードテーブルと、
   前記フィードテーブルを前記リーダーに沿って駆動する送り装置と、
   前記リーダーの穿孔位置で地盤を穿孔するために、前記フィードテーブルに回転可能に支持され、下端に穿孔用のビットが設けられた第１ボーリングロッドと、
   前記第１ボーリングロッドに回転力を付与する回転駆動装置と、
   前記リーダーの標準貫入試験位置で、ドライブハンマーを吊り下げて支持するロープを巻き上げるために、前記リーダーの上端に設けられた滑車と、
   前記第１ボーリングロッドにより掘削された掘削孔に挿入され、下端に標準貫入試験用サンプラーが設けられた第２ボーリングロッドと、
   前記第２ボーリングロッドの上端近傍に設けられ前記ドライブハンマーで打撃するノッキングブロックとを備えたものである
   ことを特徴とする地盤調査装置。
2. 請求項１に記載の地盤調査装置において、
   前記リーダーを前記水平面内で旋回させるための旋回駆動装置を備え、
   前記軸支部を中心として、第１ボーリングロッドの軸心と、前記リーダーの前記標準貫入試験位置の第２ボーリングロッドの軸心とが同心位置である
   ことを特徴とする地盤調査装置。
3. 請求項２に記載の地盤調査装置において、
   前記第１ボーリングロッドが掘削した移動量を測定するための第１ボーリングロッド移動測定手段と、
   前記打撃により前記第２ボーリングロッドが移動する移動量を測定する第２ボーリングロッド移動測定手段とを備えている
   ことを特徴とする地盤調査装置。
4. 請求項３に記載の地盤調査装置において、
   前記第１ボーリングロッド移動測定手段は、
   前記リーダーの上端に配置されたリニアエンコーダ本体から繰り出されるワイヤの先端が前記フィードテーブルに係止され、前記ワイヤの繰り出し量で前記第１ボーリングロッドの掘削深度を測定するものであり、
   前記第２ボーリングロッド移動測定手段は、
   前記第２ボーリングロッドに連結されたワイヤと、
   前記ワイヤの移動量を計測して打撃１回ごとの前記ボーリングロッドの貫入量及び累計の貫入量を測定する測定器本体とからなるものである
   ことを特徴とする地盤調査装置。
5. 請求項４に記載の地盤調査装置において、
   前記測定器本体は、前記第２ボーリングロッドの軸心の測定位置に移動可能で、前記リーダーの穿孔位置で前記第２ボーリングロッドの軸心から離れた退避位置に移動可能な測定アームに備えられたものである
   ことを特徴とする地盤調査装置。
6. 請求項３から５のいずれか１項に記載の地盤調査装置において、
   前記第２ボーリングロッドには、前記ドライブハンマーが前記ノッキングブロックを打撃したことを検知するための打撃検知手段が設けられ、
   前記第２ボーリングロッド移動測定手段の測定データ、及び、前記打撃検知手段による打撃検知データを記録するための自動記録装置が設けられている
   ことを特徴とする地盤調査装置。
7. 請求項１から６のいずれか1項に記載の地盤調査装置において、
   前記第１ボーリングロッドによる地盤の穿孔は、地盤の液状化判定のために土壌をサンプリングするためのものである
   ことを特徴とする地盤調査装置。

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