JPH0347683B2

JPH0347683B2 -

Info

Publication number: JPH0347683B2
Application number: JP59165627A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Kobayashi
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1991-07-22
Also published as: JPS6145917A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軟弱地盤改良工事において粘土質地
盤の圧密沈下量、地盤中の土圧、間鎖水圧等を測
定する地盤沈下測定装置に関するものである。

（従来技術）従来より、粘土質からなる軟弱地盤を改良する
目的でペーパードレーン工法やサンドドレーン工
法が採用されている。

これらの工法は、地盤中に所定のピツチでドレ
ーン材を多数打設し、その後地盤の表面に載荷盛
土を行い、載荷重をかけ、粘土中の間隙水を各ド
レーン材を介して地表に排除して地盤の圧密沈下
を促進させる工法である。この場合、間隙水の排
除に際しては、地盤中の間隙水圧と、土圧と、ド
レーン材の配列状況がその圧密速度と密接な関連
があることが知られている。

このため、従来より第８図に示す方法で、地盤
の沈下測量と、土中の全圧力と、間隙水圧とを定
期的に測定して、有効圧力を計測し、その結果を
解析して圧密度を計算する方法がとられている。

以下、第８図に従つて従来の施工管理法を説明
する。一般にドレーン材の打設後に、非圧密地盤
１上の軟弱地盤２の表面に第１の載荷盛土３Ａ及
び第２の載荷盛土３Ｂ等を段階的に施し、地表部
から載荷重をかけ圧密を促進させている。この場
合、一度に多量の載荷盛土を施すと軟弱地盤が破
壊し、その結果盛土側方の地盤に盤ぶくれ現象を
ひき起すので、先ず第１の載荷盛土３Ａを行い、
その後一定期間を置いて第１の載荷盛土による圧
密度の進行状態、即ち地盤２の地耐力の増加状態
に応じて第２の載荷盛土３Ｂが段階的に行われ
る。そして所定期間後、第２の載荷盛土による圧
密を完了したら、全載荷盛土を撤去する等して地
盤改良工事が終了となる。従つて、第２の載荷盛
土の実施時間と載荷盛土の撤去時期の決定は、地
盤改良工事施工上の重要なポイントとなるため、
従来は以下の方法でその計測を行つていた。

即ち、地盤表面と軟弱地盤２の圧密係数が異な
る地層２Ａ，２Ｂ，２Ｃの境界面に、沈下計４
Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄを埋設し、さらに間隙水圧
計５Ａ，５Ｂ，５Ｃと、土圧計６Ａ，６Ｂ，６Ｃ
とを層毎に別々に埋設して、以後定期的に計測
し、各地層２Ａ，２Ｂ，２Ｃの圧密度を計算して
載荷時期と載荷高さ（載荷量）を決定していた。
この場合、沈下計４Ａ〜４Ｄは、地表に突出する
長さのロツド７の下端に沈下板８等を取付けた構
造にそれぞれなつている。間隙水圧計５Ａ〜５Ｃ
及び土圧計６Ａ〜６Ｃはケーブル９，１０で地上
に信号を伝達する構造になつている。なお、h₁，
h₂は第１及び第２の載荷盛土の高さ、Ｈは地盤２
の厚さ、H₁〜H₃は地層２Ａ〜２Ｃの厚さであ
る。

これらの沈下板４Ａ〜４Ｄによつて測定された
沈下量を、計算で求めた理論的な沈下量と比較し
て、圧密度の進行状況を把握し、第２の載荷盛土
の時期、および地盤改良工事の完了時期等を決定
していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前述の如き従来の方法では同一
地点下に複数の沈下板を設置することは不可能で
あり、従つて、各層毎に沈下板を設置するために
は沈下板毎に地点をずらしてボーリングを行なう
必要があるばかりか、各層の沈下量は、ずれた位
置での測定値の差で求めるため、正確な値を得る
ことが難しかつた。

また、これら沈下計４Ｂ〜４Ｄ、間隙水圧計５
Ａ〜５Ｃ、土圧計６Ａ〜６Ｃは、別途ボーリング
機等を使用してボーリングを行つて防護管１１と
共に埋設するので、多額の費用と労力を必要とす
る欠点があつた。

本発明の目的は、各センサーを同一地点下にド
レーン材打設機を利用して容易に設置することが
できる地盤沈下測定装置を提供するにある。

（問題点を解決する本発明の手段）ドレーン材打設機によつて地盤中に打設される
地盤沈下測定装置であつて、可撓性を有する長尺
なペーパードレーン材と、該ペーパードレーン材
の長さ方向に適宜間隔をもつて多段状に組み込ん
だセンサーとで構成したことを特徴とする構成に
することである。

（発明の作用）このような地盤沈下測定装置は、可撓性をもつ
帯状母材内にセンサーを組込んだ構造なので、ド
レーン材打設機でドレーン材施工と同様な方法で
軟弱地盤中に設置することができ、長さ方向に適
宜間隔でセンサーが配置されているため、１箇所
に打設すだけでよいばかりか同一地点下にセンサ
ーを配置することとなり、正確な測定位置を得る
ことができる。

（実施例）以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説
明する。第１図は本発明に係る地盤沈下測定装置
１１の一実施例を示したものである。この装置１
１は、可撓性を有する帯状プラスチツクボード等
よりなる１対のボード１２が所定間隔で補強材を
兼ねたボード連結材１３で連結されてなる可撓性
帯状母材１４を備えている。この帯状母材１４に
は間隙水圧センサー１５、深度センサー１６及び
土圧センサー１７が所定の長さ（深度）毎にセツ
トとしてそれぞれ組込まれている。深度センサー
１６には地上から導水管１８で水圧がかけられる
ようになつている。各センサー１５〜１７からの
信号はケーブル１９，２０，２１で地上に伝えら
れるようになつている。導水管１８及びケーブル
１９〜２１は、可撓性帯状母材１４内の空間２２
を利用して収容されている。

間隙水圧センサー１５は、第２図Ａ，Ｂに示す
ように、円筒状水圧容器２３を備え、その内部に
は水圧センサー本体２４がセンサー保持具２５で
取付けられ、円筒状水圧容器２３の両端はポーラ
スなフイルター２６によつて閉塞され、各フイル
ター２６は各ボード１２の開口部に露出され、土
粒子に接するようになつている。水圧容器２３は
容器取付部材２７で可撓性帯状母材１４の両ボー
ド１２に取付けられている。これにより、土粒子
中の間隙水２８は容器２３内に浸透し、地盤中の
間隙水圧と均衡した被圧水が充填され、この水圧
を間隙水圧センサー本体２４が感知し、ケーブル
１９で地上に伝えるようになつている。

深度センサー１６は、第３図Ａ，Ｂに示すよう
に、耐圧容器２９を備え、その内部には深度セン
サー本体３０がセンサー保持具３１で取付けら
れ、耐圧容器２９には導水管１８の末端が連通接
続され、地上側から水３２が供給され、水圧がか
けられるようになつている。耐圧容器２９は容器
取付部材３３で両ボード１２に取付けられてい
る。深度センサー本体３０からの信号はケーブル
２０で地上に伝えるようになつている。このよう
な深度センサー１６による深度測定原理は、導水
管１８を通じて地上の自由水面高と容器２９との
水頭差を、深度センサー本体３０で水圧を計測し
てその値を換算することにより求めるものであ
る。また、この深度センサー本体３０は、絶対圧
力を感知するため、大気圧の変動に影響を受ける
ため気圧の変動に対する補正も同時に行つてセン
サー本体３０が存在する位置の深度を求める必要
がある。

土圧センサー１７は、第４図Ａ，Ｂに示すよう
に円筒状の土圧センサーカバー３４を備え、その
中に土圧センサー本体３５が収容され、カバー３
４の両端には受圧板３６で閉塞され、各受圧板３
６は各ボード１２の開口部に露出され、土粒子に
接し、地盤中の全圧力が作用するようになつてい
る。カバー３４はカバー取付部材３７で両ボード
１２に取付けられている。土圧センサー本体３５
から得られた信号はケーブル２１で地上に伝えら
れるようになつている。地盤中の有効圧力は、土
圧センサー本体３５で得た値から間隙水圧センサ
ー２４で得た間隙水圧値を減ずることによつて求
められる。

上述したような本発明の地盤沈下測定装置１１
は、地盤中に設置するに際し、ペーパードレーン
材の打設に通常使用される第５図に示す如きドレ
ーン材打設機３８を用いて打設することにより地
盤中に打設される。第５図において、３９は打設
機本体、４０は打設機本体３９に垂直に立設され
たマンドレルリーダー、４１はマンドレルリーダ
ー４０に取付けられたガイドローラ、４２はガイ
ドローラ４１に掛け渡された駆動チエーン、４３
はチエーン４２を駆動する油圧モータ、４４は打
設機本体３９に支持されたリール、１１はリール
４４から繰り出される本実施例の地盤沈下測定装
置である。

本装置１１は、第６図に示すようにマンドレル
４５に通し、本装置１１の先端には定着部材４６
を接合部材４７で取付け、マンドレル４５の先端
に該定着部材４６を係止させ、マンドレル４５と
共に駆動チエーン４２を介して地盤中に貫入す
る。所定の深度まで貫入した後、マンドレル４５
を引抜くと、本装置１１は先端の定着部材４６の
アンカー作用で地中に残置される。このような設
置作業は、通常のドレーン材の打設と同様に所要
時間は数分〜10数分である。マンドレル４５は、
帯状母材１４の寸法が一般のドレーン材と同じな
らばそのまま使用できるし、センサー類の関係で
帯状母材１４の寸法が一般のドレーン材より厚く
なつた場合には専用のマンドレル４５を製作すれ
ばよい。

次に第７図イ，ロにより本装置１１の作用につ
いて説明する。第７図イに示すように改良前の圧
密性地層２Ａ，２Ｂ，２Ｃ中に前述したようにし
てドレーン材打設機で打設された本装置１１は、
図示しないドレーン材による排水に伴う圧密の進
行につれて第７図ロのように蛇行状に変形する。
変形後も、改良地層２ａ〜２ｃ中に設置された各
センサー１５〜１７は正常に地盤中の間隙水圧、
変位、全圧力を感知する。なお、H′，H′₁〜H′₃
は、Ｈ，H₁〜H₃の改良後の寸法である。

上記実施例では、可撓性帯状母材１４内に間隙
水圧センサー１５、深度センサー１６、土圧セン
サー１７をセツトとして組込んだが、このように
すると各センサーを個々に打設する必要がなくな
る。また、実施例のように各センサー１５〜１７
のセツトを深度を違えて多段に組込むと、上記の
効果が一層促進され、従来に比べて非常に能率よ
く且つ経済的にセンサーの設置が行えて好適であ
る。

また、場合によつては１つの帯状母材に深度セ
ンサー等のセンサーだけを組込んでもよい。

さらに、帯状母材もこれにのみ限定されるもの
ではなく、可撓性を有する長尺部材であれば代替
可能である。

（発明の効果）以上説明したように本発明に係る地盤沈下測定
装置は、可撓性をもつ帯状母材内に適宜間隔でセ
ンサーを組込んだ構造なので、ボーリングして設
置するといつためんどうな方法をとらずに、ドレ
ーン材打設機を用いてドレーン材施工と同様な方
法で軟弱地盤中に打設することができ、従つて、
従来に比べて非常に能率よく、安価な費用でセン
サーの設置作用を行うことができる。

また、１本の地盤沈下測定装置を打設すること
によつて、同時に各層の沈下を計測することがで
き、各層毎にボーリングを行なつて沈下板を設置
していた従来の測定方式に比べて経済的となり、
設定時間の大幅な短縮が可能となるばかりか、同
一地点下での各層の沈下量が得られるため、正確
な測定値を得ることができる。

尚、本装置における長尺部材の長さ方向に適宜
ピツチで組み込まれた深度センサー等によつて圧
密中の改良地盤の各層の沈下量等が自動的に記録
されるので、従来のように沈下板のロツドの変位
を人間が測量器械によつて測定していたのと比較
して非常に便利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例の斜視図、第
２図Ａ，Ｂは本実施例で用いている水圧センサー
の一例を示す縦断面図及び横断面図、第３図Ａ，
Ｂは本実施例で用いている深度センサーの縦断面
図及び横断面図、第４図Ａ，Ｂは本実施例で用い
ている土圧センサーの縦断面図及び横断面図、第
５図はドレーン材打設機の一例を示す側面図、第
６図はマンドレルと本装置との先端の関係の一例
を示す縦断面図、第７図イ，ロは本装置の地盤改
良前と改良後の状態を示す説明図、第８図は従来
の各センサーの設置状態の説明図である。２…軟弱地盤、２Ａ〜２Ｃ…地層、３，３Ａ，
３Ｂ…土盛、１１…地盤沈下測定装置、１２…ボ
ード、１３…ボード連結材、１４…可撓性帯状母
材、１５…間隙水圧センサー、１６…深度センサ
ー、１７…土圧センサー、１８…導水管、１９〜
２１…ケーブル、２２…空間。

Claims

【特許請求の範囲】１ドレーン材打設機によつて地盤中に打設され
る地盤沈下測定装置であつて、可撓性を有する長
尺なペーパードレーン材と、該ペーパードレーン
材の長さ方向に適宜間隔をもつて多段状に組み込
んだセンサーとで構成したことを特徴とする地盤
沈下測定装置。２前記センサーが深度センサーであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の地盤沈下
測定装置。３前記センサーとして深度センサー、間隙水圧
センサー、土圧センサーとをそれぞれ併設するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の地
盤沈下測定装置。