JPH04143303A - 舗装道路の地盤構造調査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、アスファルト道路等の舗装道路下の地盤構造
を目視状態で解析することができる舗装道路の地盤構造
調査方法に関するものである。

［従来の技術］ 舗装道路の地盤構造は、第５図に示すように、路床Ａと
、該路床Ａ上の舖装床Ｂとから構成され、該路床Ａは例
えばガラ混ざりの雑土層１上に砂をつき固めた砂層２か
ら構成され、また舖装床Ｂは例えば３層のアスファルト
層３．４．５から構成されていて、これらアスファルト
層は上記の砂層２上に位置する最下層のアスファルト層
３から順に道路面をなす最上層のアスファルト層５に対
し、混合される砂利の粒径を小さくしている。

このように構成された道路は、通常その設計書が保管さ
れ、舗装道路の補修工事等に用いられている。

ところで、舗装道路の設計書は永久に保存されている訳
ではないため資料がなかったり、あるいは改良や改築等
によって当初の構造から変更されていることもあり、そ
の際工事履歴が常に引き継がれていないことがある。

一方、道路設計書と現在の道路構造とが必ずしも正確に
一致しているとはいえない。

そのため、現実に補修対象箇所の舗装構造が不明である
場合には、事前に舗装構造を調査し、その結果を基にし
て道路補修の設計を行なうようにしている。

舗装道路における舗装構造の調査は、先ず補修を必要と
する箇所を特定する事前調査作業を行ない、次いで事前
調査作業により特定した補修箇所の地盤を調査する地盤
調査作業を行なっている。

地盤調査作業としては、調査区域を例えば数メータ四方
、例久ば１ｍｘ２ｍとし、その領域の舖装床をエンジン
カッターにより切り、パワーシャベル等により掘り起し
て調査する試掘方法があるが、この試掘方法では大がか
りな機械を用意しなければならないこと、誠査後に排日
工事を行なわなければならないこと、また作業領域が例
えば道路の片側−車線を占めるといったことが多く、通
行車両の渋滞の原因となること、さらに作業開始から終
了までの時間が長くなるという多くの問題をかかえてい
る。

そこで、ポーリングにより調査箇所の地盤構造を調査す
るポーリング法が行なわれている。

このポーリング法は、直径数十センチメートル、例えば
直径３６ｃｍの大口径、あるいは直径２０ｃｍの中口径
の孔を路面上から垂直にポーリングし、採取したコアを
目視により調査するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のポーリング法による地盤調査は、
パイプ等のモールド採取アタッチメント内に充填された
コアに基づいて道路地盤の垂直方向における構造を目視
により調査することになるが、通常調査を必要とする地
盤は、例えば上下水道等の漏水により路床Ａに陥没を招
いていることが多い。

そのため、モールド採取アタッチメント内におけるコア
は、陥没した箇所をそのまま空隙として採取されず、全
体として詰まった状態で採取されるため、実際の垂直方
向における地盤構造と一致しないという難点があった。

また、採取したコアはアスファルトからなる舖装床Ｂの
各層３．４．５自体に亀裂等が生じていても、コア採取
に伴う圧力でこのような亀裂等が埋まった状態で採取さ
れ、これを発見することができないという難点があった
。

さらに、ポーリングによる開口径は、大径あるいは中径
であり、深さが１ｍ乃至２ｍ程度であることから、調査
終了後に穴埋めするためのセメント等もある程度多（、
セメントの混練作業等を必要とし、作業者がある程度必
要となる他、作業時間の増化及び補修を完全に行なうこ
とが困難であり、舗装体を傷つけることの原因ともなっ
ていた。

本発明の目的は、このような従来の試掘やポーリング法
の欠点を解消し、極めて小径のポーリング口径で済み、
しかも直接実際の地盤構造を観察することができる舗装
道路の地盤構造調査方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の目的を
実現するための舗装道路の地盤構造調査方法は、舗装道
路に舖装床を貫通して少なくとも路床の砂層に達する小
口径の調査孔を削孔する削孔工程と、該削孔工程により
削孔された調査孔内な清掃する清掃工程と、該清掃工程
により清掃された調査孔内に、該調査孔の内周壁面を全
周面に渡り撮像手段により撮影し、撮影データを記録手
段に記録する撮影工程と、該撮影工程終了後、該調査孔
を穴埋めする補修作業からなることを特徴とするもので
ある。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明による舗装道路の地盤構造調査方法の一
実施例を示す概略図である。

図中、１０はポーリングスタンドで、調査する道路上に
固定される。ポーリングスタンド１０は、基台１１に支
柱１２が立設されていて、この支柱１２に装着された昇
降台１３にドリル例えばコアドリル１４が取付けられて
いる。

このコアドリル１４には、例えば深さ１゜２ｍ程度の調
査孔を舗装道路に削孔するためのドリル１５が着脱可能
に固定され、昇降台１３の昇降ハンドル１６を手動操作
することにより、高速回転するドリル１５を垂直下方に
押し下げ、舗装道路を削孔する。ドリル１５により削孔
される調査孔１７は、直径３ｃｍ〜１０ｃｍ程度の口径
が非破壊的な調査という点等から望ましく、本実施例で
は３ｃｍの調査孔１７を削孔している。なお、調査孔１
７の孔径は１ｃｍ〜２ｃｍ程度でも可能である。

ドリル１５は、筒体１５ａの先端部に例えばダイヤモン
ドビット等のカッター１５ｂを取り付けたもので、舗装
道路の地盤コアを筒体１５ａ内に採取することができる
ようにしている。なお、本発明は削孔した孔の内周壁面
を直接観察するので、この採取したコアは地盤調査の補
助的な資料としては有用性があるが、地盤構造の直接的
な調査には用いない。

−射的な舗装道路の地盤は、道路表面から５０〜６０ｃ
ｍがアスファルトからなる舖装床Ｂであることから、削
孔の開始からこの舖装床Ｂまでの間は、カッター１５ｂ
の摩耗を防ぐために水を圧入している。

舖装床Ｂの削孔が終了すると、カッター１５ｂは砂層２
の削孔を開始するが、この砂層２を削孔することにより
得られた孔の内周壁面を忠実に残すために、上記した舖
装床Ｂの削孔において行っていた水の圧入を停止する。

舖装床Ｂから砂層２にドリル１５が移行したことの検知
は、例えば昇降台１３の昇降ハンドル１６を操作してい
る手の感覚、すなわち舖装床Ｂでは昇降ハンドル１６の
押し下げ力を強くしていたのが突然弱くなることによっ
て知ることができるもので、自動により昇降台１３を押
し下げる場合には、圧力センサー等により押し下げ力の
変化を検知することもできる。

なお、舖装床Ｂの削孔時に圧入している水は、削孔する
調査孔１７の直径が小口径であることから分かるように
少量で済み、砂層２に削孔が移行した際、圧入していた
水の給水停止に若干の遅れがあっても支障はない。

地盤調査に供する調査孔１７は、ドリル１５の全長であ
る１、２ｍの深さであり、通常この深さは砂層２をカバ
ーしており、場合によっては２ｍ程にすることもある。

調査孔１７の削孔が終了すると、絢査孔１７の内周壁面
を洗浄するため、少量の水を例えば水ポンプのノズルか
ら噴出しつつ、吸引ポンプによりその水を吸引して調査
孔内に水が溜らないようにする。

そして、舖装床Ｂの内周壁面をより鮮明に観察可能とす
るため、削孔したアスファルトの内周壁面を回転ブラシ
によりクリーニングすることが望ましい。この回転ブラ
シは、ドリル１５に代えてコアドリル１４に装着するこ
とができ、削孔作業中に舖装床Ｂの正確な深さを測定し
てお（ことにより、該回転ブラシが砂層２にかかること
なく舖装床Ｂのクリーニング作業ができる。

上記した削孔作業が終了すると、削孔しクノーニングし
た深さ１．２ｍの調査孔１７の内周壁面を観察する壁面
観察作業を行なう。

この作業の概略を第２図に示す。

壁面観察作業は、ＣＣＤカメラ等からなる撮像装置２０
を調査孔１７内に挿入し、略一定速度で下げながら連続
的に内周壁面を全面（３６０”）に渡り撮影する。

撮像装置２０で撮影した内周壁面画像は、接続ケーブル
２１を介して画像処理装置２２に入力される。その際、
後記する撮像装置位置検出器２３からの位置データが撮
影画像情報に対応して画像処理ユニット２２に入力され
る。

画像処理ユニット２２は、第３図に示すように、装置全
体の制御を行なうコントロール部２４と、撮像装置２０
からの画像情報を記録するデジタルレコーダーからなる
画像記録部２５と、データバックアップ用のビデオレコ
ーダ一部２６と、撮影画像等をモニターするモニターテ
レビ２７とから構成されている。

なお、画像記録部２５で記録した画像データ等の言己録
情報は、ビデオブｌ／ンター２８に直接あるいはフロー
ビーディスク等の記録媒体を介して入力され、カラー画
像としてプリントアウトされる。なお、モニターテレビ
２７上の画像をスチルカメラでその都度撮影するように
してもよい。

ここでプリントアウトされた画像は、調査孔１７の内周
壁面を展開した状態の画像となる。

本実施例では、撮影開始位置にずれがないようにするた
めに、撮像装置２０を調査孔１７の中心線の回りに対し
て非回転状態で下降するようにしており、これを第２図
に基づいて説明する。

撮像装置２０は、円錐形のミラー３０を有しており、そ
の上部にミラーの中心に操影光軸の中心を合わせたＣＣ
Ｄからなる撮像手段３１を配置し、電池を電源とする照
明用の光ａ３２により開明された調査孔１７の内周壁面
をミラー３０を介して撮像手段３１により撮影する。

その結果、撮像手段３１により調査孔１７の内周全壁面
を連続的に搬像することができる。

撮像装置２０は、調査孔１７の口径よりも若干小径の支
持棒３３の先端に固定されており、支持棒３３の中心軸
と撮像手段３１の郁影光軸中心と一致している。なお、
調査孔の孔径が１ｃｍ程度の場合等では、胃カメラ等と
して用いられるファイバースコープを用いても良い。

一方、調査孔１７への支持棒１７の挿入は、両者の中心
軸線を一致させることが必要である。

これは、 軸心にずれがあると撮像装置２０が 調査孔１７の内壁面によって損傷し、これを防がなけれ
ばならないということによる。

そこで、本実施例では、ポーリングスタンド１０を利用
している。すなわち、調査孔１７の中心軸はポーリング
スタンド１０に設けたコアドリル１４の回転軸心と一致
しているので、調査孔１７の削孔作業が終了しても、基
台１１をその位置に残しておき、基台１１の所定の位置
に支持棒３３を垂直方向において支持案内する第４図に
示す支持フレーム３４を固定している。

支持フレーム３４には、先端部に案内ローラ３５が取付
けられ、バネ付勢される回動可能な可動アーム３６と、
先端部にカウンターローラ３７が取付けられた計測アー
ム３８とが対向して取付けられ、これらローラ３５．３
７間に支持棒３３が挿入されるようになっている。

カウンターローラ３７は、挿入される支持棒３３と摩擦
接触して滑りなく回転するようになっており、その回転
をロータリーエンコーダ等の位置検出器２３で検出し、
撮像装置２０の位置（垂直方向位置）情報として画像処
理ユニット２２に入力する。

一方、案内ローラ３５の周面には凸部４０が周方向に形
成され、支持棒３３の外周面に長さ方向に沿って凹設さ
れた嵌合ａ４１が嵌合する。

すなわち、支持棒３３はその嵌合溝４１と凸部４０とを
嵌合するようにして挿入することにより軸回りの回転が
規制され、調査孔１７の内周壁面の撮影のために挿入さ
れる撮像装置２０が軸回りに回転することなく垂直方向
に移動することとなる。

支持棒３３は、昇降台１３にコアドリル１４に代えて装
置される不図示の昇降用アタッチメントに取付けられ、
作業者が例えば昇降ハンドル１６を操作しながら調査孔
１７に挿入し、同時に位置検出器３９により測定した挿
入距離が画像処理ユニット２２の距離カウンター表示部
にて記録される。

撮影開始信号が出力されると、撮像装置２０は撮影を開
始し、画像記録部２５と、データバックアップ用のビデ
オレコーダ一部２６に撮影画像が記録されると共に作業
者に正確にデータが採取されていることを確認するため
に、モニターテレビ２７にてリアルタイムで表示される
。

すなわち、支持棒を調査孔に挿入することで調査孔１７
の全長に渡りその内周壁面の連続的な撮影を行なうこと
ができる。

調査孔１７の全長に渡る撮影が紡了すると、支持棒３３
を調査孔１７から引抜き、調査孔の穴埋め作業を行なう
。

この穴埋め作業は、先ず速強モルタルセメントを表層部
近傍まで注入し、表層部をアスファルト合材により埋め
る。調査孔１７は、小口径であり、また深さもせいぜい
２ｍ程度なので、穴埋めに用するモルタルセメント等の
量も少なくて済み、非常に効率的に補修作業が行なえる
と共に、舗装を傷つけることがない。

すなわち、調査孔１７は小口径であるということは非破
壊的な調査と同等であるといえる。

得られた画像データは、１回の撮影毎にビデオプリンタ
ー２８から例えばカラー画像としてプリントアウトされ
、その際撮影した画像と共に深さを表示するようになっ
ている。

プリントアウトされた画像シートを上下に合わせて並べ
ることにより、調査孔１７の全長の内周壁面の展開像が
得られることになる。

上述した調査孔の削孔、調査孔のクリーニング、撮像装
置による内周壁面の撮影、調査終了後の調査孔の補修等
の一連の作業は、舗装道路の調査対象となる道路に対し
、例えば２０ｍ間隔で行ない、例えば数百メートルの長
さの道路の断面構造を深さ１〜２ｍ幅で知ることができ
る。

なお、舗装道路において、地盤構造の調査を必要とする
箇所の発見は、送受信機からなる公知の地中レーダー装
置によって行ない、例えばこの地中レーダー装置を車両
に搭載し、例えば時速４０　ｋ　ｍ　／　ｈ前後で走行
する車両から道路にむけて発振し、地中内を通して反射
した反射波を受信し、この受信データを解析することに
より、例えば地盤構造の境界異常という現象で発見され
る。

しかし、このデータは単に地盤構造に境界異常が存在し
ているということが解析されるに過ぎず、具体的にどの
ような構造状態となっているかの判別ができない。その
ため上記した調査孔を削孔して地盤構造の調査を１牙な
うことになる。

なお上記した実施例においては２ｍ程度の深さの調査孔
を削孔しているが、本発明はこれに限ることはなく、３
ｍ乃至５ｍ程度での調査も可能である。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、小口径の調
査孔を舗装道路に削孔するだけでよく、調査のために必
要とする調査孔の削孔作業及び穴埋め等の補修時間が大
幅に短縮され、かつ従来の補修による舗装を傷つけるこ
とも削減するこたができる。

また、舗装道路下の地盤構造を直接目視することができ
、しかも現状を保存した状態での観察が行なえるので、
正確な地盤構造の情報を得ることができ、その状態を例
えばプリントアウトすることも可能となる。

また、得られた画像を大型のモニター画面に表示させる
ことで拡大画像による観察が可能となり、より精密な分
析が可能となる。

さらに、取得データは、デジタル化でき、光ディスク等
に保管することでこれまでコアサンプル等にて保管して
いたデータを大幅に省スペース化し、かつ保存性も極め
て高（なることにて管理資料としての活用が容易となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は調査
作業を示す断面図、第３図は画像処理ユニットを示しブ
ロック図、第４図（ａ）、（ｂ）は支持フレームの平面
図及び正面図、第５図は舗装道路の地盤構造を示す断面
図である。 ：路床　　　　　　　Ｂ：舖装床 ：雑土層　　　　　　２：砂層 ４．５ニアスフアルド眉 ：ポーリングスタンド ：基台　　　　　　１２：支柱 ：昇降台　　　　　１４：コアドリル ：昇降ハンドル　　１７：調査孔 ：撮像装置　　　　２１：接続ケーブル：画像処理ユニ
ット ：撮像装置位置検出器 ：コントロール部 ：画像記録部 ：ビデオレコーダ一部 ：モニターテレビ ：ビデオプリンター ：ミラー　　　　　３１：撮像手段 ３、 ：光源　　　　　　３３ ：支持フレーム ：案内ローラ　　　３６ カラランターローラ ：計測アーム。 支持棒 ：可動アーム 第 図 第 図 「 し 第 図 、−２２画像処理ユ ント ］ 」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、舗装道路に舖装床を貫通して少なくとも路床の砂層
   に達する小口径の調査孔を削孔する削孔工程と、該削孔
   工程により削孔された調査孔内を清掃する清掃工程と、
   該清掃工程により清掃された調査孔内に、該調査孔の内
   周壁面を全周面に渡り撮像手段により撮影し、撮影デー
   タを記録手段に記録する撮影工程 と、該撮影工程終了後、該調査孔を穴埋めする補修作業
   からなることを特徴とする舗装道路の地盤構造調査方法
   。 ２、請求項１において、調査孔の口径は数センチメート
   ルであることを特徴とする舗装道路の地盤構造調査方法
   。 ３、請求項１又は２において、調査孔の深さは２メート
   ル程度までであることを特徴とする舗装道路の地盤構造
   調査方法。 ４、請求項１、２又は３において、撮影工程は調査孔を
   上下方向において連続的に撮影することを特徴とする舗
   装道路の地盤構造調査方法。 ５、請求項１、２又は３において、撮影工程により得ら
   れた調査孔の内周全壁面の撮影データを、展開した状態
   で表示することを特徴とする舗装道路の地盤構造調査方
   法。 ６、請求項１、２、３、又は４において、撮像手段の上
   下方向における位置を位置検出手段により検出すること
   を特徴とする地盤構造調査方法。 ７、請求項６において、位置検出手段からの位置情報を
   撮影画像データに対応して記録することを特徴とする地
   盤構造調査方法。