JPH08226812A

JPH08226812A - 地盤調査用深度計測装置

Info

Publication number: JPH08226812A
Application number: JP7055232A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Takei; 幸次郎武居; Fumio Kinoshita; 文男木下; Kenji Nishi; 謙治西; Shinji Kubodera; 眞司久保寺; Shinji Sato; 信二佐藤; Masao Ozawa; 正夫小澤
Original assignee: Kajima Corp; Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Kyowa Electronic Instruments Co Ltd
Priority date: 1995-02-21
Filing date: 1995-02-21
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】ロッドの貫入動作を中断することなく、ロッ
ド先端に接続されたコーンの地中への貫入深度を、自動
的に正確且つ迅速に計測することができるようにする。【構成】各種センサを内蔵したコーンには、一定長の
複数のロッドが地盤中に貫入されるに従い順次継ぎ足さ
れていく。このロッドの貫入路近傍には、地中に貫入さ
れていく複数のロッドの連結部位が通過すると磁束の変
化を受けて、ブリッジ回路にパルス状の不均衡電圧を誘
起させるコイル２０ｅを有する継目検出センサ２０が設
けられている。このパルス信号は、チャンネル回路ＣＨ
１により、検波、波形処理、増幅等の処理が施された
上、Ａ／Ｄ変換器２９によりディジタル信号に変換され
て信号処理手段３０に入力され且つカウンタ３０ｇによ
って計数され、ロッドの長さ単位での深度が計測され
る。ロッドの単位長未満の貫入量（深度）は、レーザ変
位計２４で計測される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、先端部に、先端抵抗、
間隙水圧、摩擦抵抗等を検出する地盤調査用の各種セン
サを備えたコーン状の貫入体に複数個連結したロッドを
地中に貫入して地盤調査を行う際に、地中に貫入された
貫入体の貫入深度を容易且つ正確に測定できるようにし
た地盤調査用深度計測装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地盤を調査することにより、地盤の上
層、中間層、深層の各層における土質および支持層の不
陸状況が明らかになり、建造物の基礎の設計と円滑な施
工の実現が図られる。この地盤調査の一つとして、ロッ
ド端部に抵抗体やセンサが内蔵されたコーン状の貫入体
を接続したロッドを地中に貫入し、貫入時、回転時およ
び引抜き時等の抵抗や圧力の変化から土の特性を調査す
る、いわゆるサウンディングがある。

【０００３】また、先端抵抗、間隙水圧、摩擦抵抗等を
検出するセンサを内蔵した先端部がコーン状を呈する貫
入体を、地中に一定速度で貫入させたときの抵抗や圧力
のデータの変化から土の特性を調査する、いわゆる電気
式静的コーン貫入試験があるが、この試験もサウンディ
ングの一つである。このコーン状の貫入体に、定尺のロ
ッドを継ぎ足しながら、地上部に設置した押し込み装置
（例えば、ボーリング機械）で荷重を加えて地中に挿入
する過程で、即ち貫入体の深度に応じて多くの地盤情報
を連続的に得ることができる。

【０００４】従来、このような貫入体の押し込み深さで
ある地盤の深度の測定には、以下に列挙するような種々
の方法が採られていた。（１）．地中に貫入した一定長のロッドの本数および後
端からの長さを作業員が逐次目視により検尺して深度を
測定する方法。（２）．ロッドを地中内へ貫入する貫入装置のピストン
の動きを、ロータリ・エンコーダ等のセンサで測定し、
その深度を測定する方法。（３）．ロッドにゴム製のローラを押しつけ、ロッドの
動きをローラの回転に変換し、そのローラの回転量から
ロッドの挿入深度を測定する方法。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上記（１）〜（３）の深度測定方法では、以下に述べる
ような問題があった。すなわち、上記（１）の方法の場
合には、ロッドの地中への貫入の度に作業員がその都
度、作業を中断して検尺しないと、深度の測定ができな
いため、その作業性が低いとともに、人為的誤差が入り
易く、測定の信頼性に欠けるという難点がある。

【０００６】また、上記（１）の方法は、ロッドの地中
への貫入中に連続的な深度測定が必要な電気式静的コー
ン貫入試験等のサウンデイングには、対応できないとい
う致命的な難点がある。次に上記（２）の方法の場合に
は、押し込み装置とロッドの接続部の滑りや、接続状態
を開放したときの荷重開放に伴うロッドのリバンド等の
ために、押し込み装置のピストンの動きとロッドの移動
量が相違することがあり、これが測定結果に誤差として
混入することとなる。この誤差は、深度が増加するに伴
い蓄積され、誤差が拡大するという難点がある。

【０００７】さらに、上記（３）の方法では、ローラと
ロッドとの間の滑りや、ローラの変形や摩耗により測定
結果に誤差が混入することになり、この誤差は、深度が
増加するに伴い蓄積され、この場合も誤差が拡大すると
いう難点がある。本発明は、上述の事情に鑑みてなされ
たもので、その第１の目的とするところは、地中へのロ
ッドの貫入本数をロッドの貫入動作を中断することな
く、自動的に正確且つ迅速に検出し得、もって地盤の深
度を長期に亘り安定して計測し得る地盤調査用深度計測
装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第２の目的とするところ
は、地中へのコーンの貫入本数を電子的に正確且つ迅速
に検出するとともに、ロッドの単位長未満の移動量の測
定が可能であり、より高精度に地盤の深度測定を可能と
し、地盤の土質と支持層の不陸状況を明確に知ることが
できる地盤調査用深度計測装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、上記第１の目的を達成するために、先端部に、先端
抵抗、間隙水圧、摩擦抵抗等を検出する地盤調査用の各
種センサを備えたコーン状の貫入体に所定の長さを単位
長として複数個連結されて押し込み装置により地中に貫
入されるロッドと、地上における前記ロッドの貫入路近
傍に配置され且つブリッジ回路の少なくとも１辺に接続
されて磁束を発生するコイルを有し、貫入中における前
記ロッドの各連結部位の磁束の変化を検出することによ
り前記ロッドの各連結部位の通過を検出する継目検出セ
ンサと、この継目検出センサの出力を信号処理し且つ前
記ロッドの連結部位の通過検出回数を計数して前記ロッ
ド単位で地盤の深度を計測してその計数結果を出力する
信号処理手段と、を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】また、請求項２の発明は、上記第２の目的
を達成するために、先端部に、先端抵抗、間隙水圧、摩
擦抵抗等を検出する地盤調査用の各種センサを備えたコ
ーン状の貫入体に所定の長さを単位長として複数個連結
されて押し込み装置により地中に貫入されるロッドと、
地上における前記ロッドの貫入路近傍に配置され且つブ
リッジ回路の少なくとも１辺に接続されて磁束を発生す
るコイルを有し、貫入中における前記ロッドの各連結部
位の磁束の変化を検出することにより前記ロッドの各連
結部位の通過を検出する継目検出センサと、この継目検
出センサが前記ロッドの各連結部位の通過を検出した時
点にリセットされ、前記各ロッドの連結部位の始端から
の地中貫入量を各ロッドの単位長の範囲内で光学的に検
出する光学式変位検出手段と、前記継目検出センサの出
力および前記光学式変位検出手段の出力信号を信号処理
し且つ前記ロッドの連結部位の通過検出回数を計数して
その計数結果と前記光学式変位検出手段の出力信号とを
合計して前記地盤の深度の計測結果を出力する信号処理
手段と、を備えることを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明に係る継目検出センサは、複
数個設けられてそれぞれの出力が位相検波器、出力アン
プ等で信号処理を施こされたうえマルチプレクサを通し
て前記信号処理手段に入力されることを特徴とするもの
である。また、本発明に係る信号処理手段は、前記複数
の継目検出センサから出力される出力信号ごとに電圧／
時間の複数回の平均をとって平均化処理を行った平均値
がそれぞれ所定レベルを越えているか否かを判定する一
致判定手段を含んで構成されていることを特徴とするも
のである。

【００１２】また、本発明に係る信号処理手段の出力
は、前記貫入体の貫入量との関係で、先端抵抗、間隙水
圧、摩擦抵抗等の値を表示装置に表示することを特徴と
するものである。さらにまた、本発明に係る光学式変位
検出装置は、前記ロッドの表面に照射されたレーザ光の
反射光が干渉して形成されるスペックルパターンをイメ
ージセンサで受光し、その検出信号を処理することで前
記ロッドの単位長の範囲内の変位量を測定するレーザ変
位計であることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記のように構成された請求項１の地盤調査用
深度計測装置は、コーン状の貫入体に複数個のロッドを
順次連結してロッドの最後端部（最上端部）を押し込み
装置に把持させて貫入体を下端にして、地中にロッドを
貫入させていく際、ロッドの連結部位が継目検出センサ
のコイル近傍を通過するときコイルから発生する磁束が
変化するので、この磁束の変化を継目検出センサで検出
して、その検出信号を信号処理手段に入力し、所定の信
号処理を行うとともに、ロッドの連結部位の通過検出回
数を計数し、ロッド単位で地盤の深度を計測し、その計
測結果を信号処理手段から出力する。

【００１４】また請求項２の地盤調査用深度計測装置
は、コーン状の貫入体に複数個のロッドを順次連結して
ロッドの最後端部を押し込み装置に把持させた状態でコ
ーンを下端にして、地中にロッドを貫入させていく際、
ロッドの連結部が継目検出センサのコイル近傍を通過す
るときコイルから発生する磁束が変化するので、この磁
束の変化を継目検出センサで検出して、その検出信号を
信号処理装置に入力し、所定の信号処理を行うととも
に、ロッドの連結部位の通過検出回数を計数し、ロッド
単位で地盤の深度を計測する。

【００１５】一方、光学式変位検出手段で常時ロッドの
地中への貫入変位を検出し、継目検出センサがロッドの
連結部位を検出するごとに光学式変位検出手段の検出出
力をリセットしてロッドの単位長未満の長さを各ロッド
ごとに連結部位の一端から計数を開始して計測最後のロ
ッドの単位未満の計数結果と全ロッドの計数結果との合
計を信号処理手段で算出することにより、ロッドの地中
貫入への全長を計測して、地盤の深度を正確に計測す
る。

【００１６】光学式変位検出装置は、レーザ発振器とイ
メージセンサと演算手段よりなり、レーザ発振器から照
射されたレーザ光は、ロッドの表面で拡散反射し、その
反射光は、互いに干渉してスペックルパターンを形成す
る。このスペックルパターンは、ロッドの移動と対応し
た動きをするので、その移動量をイメージセンサにより
検出し、その検出信号によりロッドの移動量を計測する
レーザー変位計を用いることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
具体的に説明する。図２は、本発明の地盤調査用深度計
測装置を搭載して地盤調査を行う位置に移動することが
できる地盤調査車の側面図であり、図２中の、１は地盤
調査車を示し、この地盤調査車１の運転席２の前部の下
方の位置において、架台３にアウトリガー４が取り付け
られている。また、荷台５の後方の位置にも架台３に、
図示していないが１対のアウトリガーが取り付けられて
いる。

【００１８】また、荷台５の後方の位置において、架台
３には、左右に張り出す１対のウエイト置き台（図示せ
ず）も取り付けられている。このウエイト置き台は、地
盤調査車１の走行時には、架台３内に収納可能になって
いる。アウトリガー４およびウエイト置き台は、後述す
る地盤深度測定時にロータリ・パーカッション・ドリル
を作動させる際に、地盤調査車１を地盤上に安定させる
ためのものである。

【００１９】前記荷台５には、アルミバンタイプの覆い
６が設けられ、その内部には、前部に原動機に直結され
た発電機やエンジンからのＰＴＯに連結された圧油発生
装置等（いずれも図示せず）が設置されている。覆い６
内の中央部には、信号処理手段およびその端末となるパ
ーソナル・コンピュータ、モニタ、キーボード、机、椅
子その他の機器類が配置されている。さらに、フレーム
の中央部には、油圧シリンダを介して、Ｓ波発生装置７
が昇降可能に吊り下げられている。

【００２０】前記覆い６内の後部には、図３に示すよう
な貫入試験機兼用ロータリ・パーカッション・ドリル８
（以下、「パーカッション・ドリル」という）の上部が
ガイドセル８ａとともに、トラックの架台３上に立設さ
れている。貫入試験機およびパーカッション・ドリル８
のその他の部分であるシリンダ類やチャックは、昇降フ
レーム１０とともに架台３の後端で後輪の後方に吊り下
げられている。

【００２１】ガイドセル８ａには、ドリル・ヘッド９が
取り付けられ、ドリル・ヘッド９は、ガイドセル８ａに
沿って上下動するようになっている。ドリル・ヘッド９
は、貫入試験時には、邪魔にならないように、掘削軸１
１に対して９０度回動した退避位置に退避させ得るよう
になっている。また、コンベネ棒（図示せず）は、上方
からロッド・ブレーカ１２を通り、上部チャック１３
ａ、下部チャック１３ｂに挿入され、上部チャック１３
ａと下部チャック１３ｂと交互に把持されて地盤中に貫
入されるようになっている。

【００２２】上部チャック１３ａと下部チャック１３ｂ
の下降は、互いに対角線上斜めに１対づつ配設された給
進シリンダ１４ａ，１４ａと１４ｂ，１４ｂ（それぞれ
一方のみが図示されている）によって行われるようにな
っている。前記ロッド・ブレーカ１２は、コンベネ棒お
よびボーリング・ロッドを着脱する際のねじ締め、およ
びねじの弛緩に使用する。地盤深度の測定時には、押し
込み装置の一部をなすボーリング・ロッドに地盤調査用
深度計測装置のロッドを連結するようになっている。

【００２３】図４は、この地盤調査用深度計測装置のロ
ッドの複数個の連結状態を示す斜視図である。この図４
より明らかなように、地盤に貫入する先端部は、砲弾状
あるいはコーン状の貫入体（以下（「コーン」という）
１５が使用される。コーン１５の内部には、例えば、先
端抵抗、間隙水圧、摩擦抵抗、傾斜、振動などを検出す
るために、ひずみゲージを用いて構成してなる、荷重変
換器、間隙水圧計、摩擦応力計、傾斜計、加速度セン
サ、および温度を計測するための温度センサ、等のセン
サ類１５ａのいくつかを内蔵されている。

【００２４】これらの各種のセンサ類１５ａの内、たと
えば、振動センサ（または加速度センサ）は、前記Ｓ波
発生装置７からのＳ波（せん断波）を受けて、そのＳ波
に応じた検出信号を出力する。各センサの検出出力信号
をとり出すための導線等のケーブル１６がコーン１５か
らロッド１７ａ〜１７ｎを介して外部に導出されてい
る。

【００２５】このコーン１５に複数個ないしは多数個の
透磁性の、例えば、金属製のロッド１７ａ〜１７ｎが連
結されるようになっている。各ロッド１７ａ〜１７ｎ
は、一定寸法の単位長、たとえば、１ｍの長さの寸法を
有し、一端（地盤深度測定時には、下端側となる）に
は、上記単位長の寸法外の長さ寸法を有する雄ねじ１８
がそれぞれ設けられている。

【００２６】各ロッド１７ａ〜１７ｎの他端側（地盤深
度測定時には、上端側となる）には、その内周面に雌ね
じ１９が形成されている。したがって、これらのロッド
１７ａ〜１７ｎを計測すべき深度（計測予定深度）に応
じて予め概略的目安をつけて数１０個ないし数１００個
程度をケーブル１６を挿通した状態とし、ロッドを押し
込んでいく過程で隣接するロッド同士の雄ねじ１８と雌
ねじ１９とを順次螺合して継ぎ足していく。

【００２７】本発明では、第１に、このようにして、コ
ーン１５に複数個ないし多数個のロッド１７ａ〜１７ｎ
を連結したロッドの個数を計数することにより、地盤深
度を先ず、ロッドの長さに連結したロッドの個数を乗じ
ることにより自動的に計測するものであり、このロッド
の個数の計測のために、各ロッド１７ａ〜１７ｎの雄ね
じ１８と雌ねじ１９とによる連結部位２１を検出するこ
とにより、地盤深度を計測するようにしている。

【００２８】この連結部位２１の計測に関して、図１に
示すようなブリッジ回路による継目検出センサ２０が使
用されている。ブリッジ回路の３辺には、それぞれ固定
抵抗２０ａ〜２０ｃが挿入され、他の１辺には、抵抗２
０ｄとコイル２０ｅとの直列回路を挿入して形成されて
いる。この図１の実施例では、説明を簡略にするため
に、１チャンネルの継目検出センサ２０を使用する場合
を例示しているが、より高精度に連結部位２１の検出を
行う場合には、後述するように複数チャンネルのセンサ
を使用することが望ましい。

【００２９】ブリッジ回路中にコイル２０ｅを回路挿入
して電磁的に連結部位２１の検出を行うのは、ロッド１
７ａ〜１７ｎの多数回の使用により、連結部位２１が土
等の付着により汚れても、土等は磁性体ではないから、
継目検出に影響を与えずより的確に検出することができ
るからである。地盤深度測定時には、継目検出センサ２
０のブリッジ回路の入力端にブリッジ電源２０ｆから常
時５ＫＨｚの搬送波が供給されており、コイル２０ｅか
らこの搬送波による交流磁束を常時発生するようにして
いる。

【００３０】ロッド１７ａ〜１７ｎの各連結部位２１の
継目検出の原理について説明すると、ロッド１７ａ〜１
７ｎの各連結部位２１の非検出時（コイル２０ｅがロッ
ド１７ａ〜１７ｎの側周面に対峙しているとき）には、
継目検出センサ２０のブリッジ回路は、ほぼバランスし
ているが、各連結部位２１がコイル２０ｅと対向して各
連結部位２１がコイル２０ｅの発生する磁束を横切った
ときに、連結部位２１のギャップにより磁束が変化し、
その磁束の変化により、ブリッジ回路が不平衡状態とな
って、ブリッジ回路の出力端に山形状のパルスを発生す
るので、そのパルスを後述する信号処理手段で信号処理
して、連結部位２１を検出するようにしているのであ
る。

【００３１】図５は、この連結部位２１の検出のため
に、継目検出センサ２０およびロッドの単位長未満の寸
法を計測するレーザ変位計２４と各ロッド１７ａ〜１７
ｄとの配置関係をそれぞれ示す斜視図である。この図５
では、説明を簡略にするために、ロッド１７ｂと１７ｃ
との連結部位２１を検出しようとする状態を示してお
り、継目検出センサ２０は、ガラス、プラスチック等の
非透磁性の材料によるブロック２２内にモールドあるい
は、ケース内に収納されるようにしている。

【００３２】以下の説明では、継目検出センサ２０は、
ブロック２２内にモールドされている実施例の場合を例
にとって説明を進める。ブロック２２は、保守の容易性
のために二つ割りにしたブロック２２ａと２２ｂとから
構成され、その相対向する内面は、半円形の凹部を有
し、両方のブロック２２ａと２２ｂとを互いに、接合す
ると、凹部同士が相対向して貫通したロッド挿通部２３
を形成するようになっている。両ブロック２２ａ，２２
ｂは、継目検出センサ２０を配設した後に、図示省略の
締付ねじ等により一体化される。

【００３３】このロッド挿通部２３の内周面に対向する
ように、前記コイル２０ｅがブロック２２ａかブロック
２２ｂの一方または双方の内部に収納されている。つま
り、コイル２０ｅは、ロッド挿通部２３の内周面と対向
するようになっており、しかも各連結部位２１が矢印Ａ
１方向に地中に貫入されて行くに際し、連結部位２１が
コイル２０ｅと対向するときには、連結部位２１とコイ
ル２０ｅが同一水平面になるように、コイル２０ｅがブ
ロック２２ａまたは２２ｂ内に収納されている。

【００３４】図５には、さらに光学式変位検出手段とし
ての一例を示すレーザ変位計も示されており、このレー
ザ変位計２４は、各ロッド１７ａ〜１７ｎの単位長未満
の各ロッド１７ａ〜１７ｎの寸法をスペックルパターン
と称される干渉縞を利用して比較的短かい区間の微小変
位を正確に測定するものである。レーザ変位計２４の使
用理由は、ロッド１７ａ〜１７ｎが何度も使用されるこ
とにより、その表面が傷や土等の付着によりその表面が
汚れても、非常に高精度な変位量の検出ができるからで
ある。

【００３５】レーザ変位計２４には、レーザ光射出孔２
４ａとレーザ光受光孔２４ｂが形成されており、地表か
ら一定の高さ位置においてレーザ光をロッドの外周面に
向かって照射し得るように、レーザ光射出孔２４ａの位
置が設定されている。各ロッド１７ａ〜１７ｎは、図５
の矢印Ａ１方向にコーン１５からロッド１７ａ、…１７
ｎと地中に貫入されるから、その貫入速度に応じた時間
で各ロッド１７ａ〜１７ｎのそれぞれの外周面を順次レ
ーザ光が照射される。ロッド１７ａ〜１７ｎのいずれか
一つの表面からはその照射したレーザ光が反射され、そ
の反射光がレーザ光受光孔２４ｂを通して受光されるよ
うになっている。

【００３６】レーザ変位計２４内で受光されたレーザ光
は、図示されていないが、レーザ変位計２４内で電気信
号に変換される。ここで、レーザ変位計の変位検出原理
について説明する。レーザ光は、粗面、即ち拡散反射す
る表面に照射すると、その反射光が干渉を起こして「ス
ペックルパターン」と称する干渉縞を発生する性質を有
している。これは、レーザ光が粗面に照射するときに微
妙に粗面の距離に差ができることにより拡散光に位相の
差が生じ、この位相の差によって光の干渉が起き、明・
暗の干渉縞となるものである。この干渉縞は、粗面が移
動すれば、移動し、粗面が静止していれば、干渉縞も静
止しているのである。

【００３７】従ってこの干渉縞が変化し一方向または他
方向に移動する状態をイメージセンサ（例えばライン状
のＣＣＤ、即ち電荷結合素子）で検出するのが、レーザ
変位計である。スペックルパターンは、直線方向で見た
場合、所定の明・暗をなす縞模様をなしているため、一
定の間隔（例えば、２０μm)で受光素子が配列されてな
る一次元のイメージセンサを用いることで、その移動量
と方向を検出することができる。

【００３８】即ち、スペックルパターンの移動量は、例
えば、リセット入力がオン状態のときの受光素子にある
スペックルパターンが入光されていたとし、その後、リ
セット入力がオフとなったとき、イメージセンサへの入
光が、例えば＋方向にイメージセンサの単位受光素子の
ｎ個分動いたとすると、スペックルパターンの移動量
は、ｎ×０．２μｍとなるので、このイメージセンサの
出力をもとにロッド１７の変位量が演算され、その演算
結果は、上記信号処理手段３０内の深度演算手段３０ｉ
に出力され、ロッド長単位の移動量と加算されて深度が
算出されて、ＲＡＭ３０ｃに格納されると共に、表示装
置３２に表示される。

【００３９】ここで、再び図１に説明を戻して、継目検
出センサ２０以降の信号処理系の説明を行う。継目検出
センサ２０の出力端は、アンプ２５を介して位相検波器
２６に接続されている。位相検波器２６は、搬送波に重
畳された継目検出センサ２０の出力信号から、搬送波成
分を分離し、コイル２０ｅの検出信号のみを取り出す
（復調する）ものである。

【００４０】位相検波器２６の出力は、キャリア・フィ
ルタ２７に入力される。このキャリア・フィルタ２７
は、位相検波器２６の出力に含まれている搬送波の２倍
の周波数のリプルを除去するためのものである。このキ
ャリア・フィルタ２７の出力は、出力アンプ２８に入力
されるようになっている。出力アンプ２８の出力端は、
マルチプレクサ２９の一つの入力端に接続されている。

【００４１】このマルチプレクサ２９の他の入力端に
は、図１の符号ＣＨ１をもって示す破線で囲まれる回路
部分（以下「第１チャンネル回路」という）と同一の構
成よりなる第２チャンネル回路ＣＨ２および第３チャン
ネルＣＨ３の各出力端が接続されている。即ち、第１チ
ャンネル回路ＣＨ１〜第３チャンネルＣＨ３は、継目検
出センサ２０、アンプ２５、位相検波器２６、キャリア
・フィルタ２７、出力アンプ２８をもってそれぞれ構成
されている。

【００４２】上記各第１〜第３チャンネル回路ＣＨ１〜
ＣＨ３における出力アンプ２８の出力は、マルチプレク
サ２９の複数の入力端に入力される。マルチプレクサ２
９は、ＣＰＵ３０ａの制御のもとに、第１チャンネル回
路ＣＨ１〜第３チャンネル回路ＣＨ３の各出力アンプ２
８の出力を順次切り換えながら信号処理手段３０のＡ／
Ｄ変換器３０ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換器３０ｂは、
アナログ信号である出力アンプ２８の出力を、ディジタ
ル信号に変換し、電圧変化量判定手段３０ｅに出力す
る。

【００４３】この電圧変化量判定手段３０ｅには、平均
化処理回路と電圧変化量判定回路の機能を含んで構成さ
れている。このうち、平均化処理回路は、継目検出セン
サ２０で検出されたロッド１７ａ〜１７ｎの各連結部位
２１の検出毎に検出出力の時間に対する電圧の変化（電
圧／時間）を、例えば５個のディジタル信号の平均をと
る処理を行うものである。

【００４４】この平均化処理を行うのは、各ロッド１７
ａ〜１７ｎが地盤によって貫入速度が異なるために、継
目検出センサ２０の出力の変化量と貫入速度（時間）と
の平均化を行い、検出精度を一定化するためである。平
均化処理回路の出力は、電圧変化量判定手段３０ｅ内の
電圧変化量判定回路に出力するようになっている。

【００４５】電圧変化量判定回路は、平均化処理回路で
平均化された信号が所定のレベル以上にあるか否かによ
り、適正か、否かの判定を行うものであり、その判定結
果が適正であると判定した場合には、ＣＰＵ３０ａの制
御によりＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３０ｃ
にそのレベルを一旦記憶するようになっている。ＣＰＵ
３０ａは、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）３０ｄに
記憶されているプログラムに従ってマルチプレクサ２９
の切換制御、Ａ／Ｄ変換器３０ｂの入出力制御、ＲＡＭ
３０ｃの書き込み／読み出し制御、入出力装置３１（以
下、「Ｉ／Ｏ」という）のデータの入／出力制御を行う
ようになっている。

【００４６】Ｉ／Ｏ３１には、ＣＰＵ３０ａの制御のも
とに前記コーン１５に装着されている圧力変換器、加速
度変換器、温度センサ等の出力信号に相当する各種信号
が入力されるとともに、ＲＡＭ３０ｃに記憶されている
データを電圧変化量判定手段３０ｅ、一致判定手段３０
ｆ、深度演算手段３０ｈ、表示装置３２およびプリンタ
３３等に出力するようにしている。

【００４７】また、ＣＰＵ３０ａ内には、一致判定手段
３０ｆが含まれている。一致判定手段３０ｆには、電圧
変化量判定手段３０ｅおよびＲＡＭ３０ｃの出力信号が
入力されるようになっており、電圧変化量判定手段３０
ｅの出力データが、既にＲＡＭ３０ｃに記憶されている
異なるチャンネル回路ＣＨ１〜ＣＨ３で計測された継目
検出センサ２０の平均化処理された所定レベル以上の検
出データと同一程度のレベルであるか否かを判定して、
一致したと判定した場合には、連結部位２１の検出が適
正になされたことになるので、一致判定手段３０ｆから
レーザ変位計２４にリセット信号を送出して、レーザ変
位計２４に再度次のロッドの単位長未満の長さの計測を
開始させるようになっている。

【００４８】一方、一致判定手段３０ｆの一つの連結部
位２１の検出出力をＣＰＵ３０ａのカウンタ３０ｇにて
計数するようになっており、カウンタ３０ｇの出力は、
Ｉ／Ｏ３１の制御の下に表示装置３２および深度演算手
段３０ｈに出力するようになっている。また、レーザ変
位計２４の出力は、信号処理手段３０内の深度演算手段
３０ｈに入力されるようになっている。

【００４９】次に以上のように構成された本発明の動作
について説明する。まず、図２に示す地盤調査車１を所
定の地盤調査地域に走行させ、地盤調査地域でアウトリ
ガー４を張り出して地盤調査車１を安定させた後に、図
４に示すように、コーン１５に装着した各種検出手段に
接続されているケーブル１６を、予め概略的個数用意し
た、例えば、１ｍの単位長を有するロッド１７ａ〜１７
ｎ内に挿通しておき、これらのロッド１７ａ〜１７ｎの
うち、ロッド１７ａをコーン１５に取付け、以降をロッ
ド１７ａから１７ｎの順に順次隣接するロッドの雄ねじ
１８を雌ねじ１９に螺合して連結する。

【００５０】尚、図３に示すパーカッション・ドリル８
のドリル・ヘッド９に、コンベネ棒およびボーリング・
ヘッドを固定し、ドリル・ヘッド９に接続済の最上端の
ロッドを装着した状態で、コンベネ棒を上方からロッド
・ブレーカ１２を通し、パーカッション・ドリル８の上
部チャック１３ａ、下部チャック１３ｂに把持せしめ
て、各対を成す給進シリンダ１４ａと１４ｂの交互の給
進作動により、コーン１５とともにロッド１７ａ〜１７
ｎが順に地中に貫入するように下方に移動させる。

【００５１】この場合、コーン１５ならびにロッド１７
ａ〜１７ｎが、図５に示すように地上（この場合、地盤
調査車１）に配置された継目検出センサ２０のブロック
２２ａ，２２ｂのロッド挿通部２３内に挿入されるよう
にして、これらのコーン１５からロッド１７ａ〜１７ｎ
を順次地中内に貫入する。コーン１５が地中内に貫入さ
れることにより、地盤のコーン１５に対する先端抵抗、
間隙水圧、摩擦抵抗等は、ひずみゲージにより、電気信
号として検出され、その検出出力信号は、ケーブル１６
を通して図示しない動ひずみ測定器に導かれ、先端抵
抗、間隙水圧、摩擦抵抗等が測定され、これら測定値に
基づき、地盤の特性を調査することができる。

【００５２】また、前記ロッド１７ａ〜１７ｎの貫入時
にロッド１７ａ〜１７ｎの各連結部位２１が、ブロック
２２ａ，２２ｂのロッド挿通部２３を通過し、その通過
時にブロック２２ａ，２２ｂ内に収納された継目検出セ
ンサ２０のコイル２０ｅと同心円状で対向する。する
と、継目検出センサ２０のコイル２０ｅには、ブリッジ
電源２０ｆから５ＫＨｚの搬送波が供給されており、こ
の搬送波によりコイル２０ｅが励磁されて、交流磁束を
発生している。

【００５３】即ち、この交流磁束がロッド１７ａ〜１７
ｎの外表面に対し加えられていることになる。ロッド１
７ａ〜１７ｎは、透磁性を有する材料で形成されている
ので、連結部位２１がコイル２０ｅの設置されている位
置を通過しない間は継目検出センサ２０を含むブリッジ
回路は、平衡状態にあり、継目検出センサ２０の出力は
図６に示すように、ほぼ一定のレベルあるいは微小変動
レベルで推移する。

【００５４】しかし、ロッド１７ａ〜１７ｎの各連結部
位２１が、ブロック２２ａ、２２ｂのロッド挿通部２３
を通過し、その通過時にブロック２２ａ、２２ｂ内に収
納された継目検出センサ２０のコイル２０ｅと対向する
と、各連結部位２１にギャップがあることから、磁束に
乱れを生じる。従って、各連結部位２１がコイル２０ｅ
の位置を通過する毎に、継目検出センサ２０を構成する
ブリッジ回路が不平衡状態となり、図６に示すように各
連結部位２１検出毎にパルスＰ１、Ｐ２が発生する。

【００５５】このパルスＰ１、Ｐ２は、連結部位２１の
検出信号である継目検出センサ２０からの信号はアンプ
２５で増幅された後に位相検波器２６に入力される。位
相検波器２６は、５ＫＨｚのブリッジ電源としての搬送
波に重畳されている継目検出信号を、位相検波する。即
ち、搬送波信号を基準にしてアンプ２５の出力信号の位
相検波を行い、コイル２０ｅにより検出された現象波形
のみを生成する。位相検波器２６の出力信号は、キャリ
ア・フィルタ２７でリプルを除去され、さらに出力アン
プ２８で所定のゲインで増幅される。

【００５６】以上のような動作は、第１チャンネル回路
ＣＨ１のほか、第２チャンネル回路ＣＨ２および第３チ
ャンネルＣＨ３にも同様に行われ、これらの各チャンネ
ル回路の出力アンプ２８の出力は、マルチプレクサ２９
により所定の順序で高速で選択（切換え）されて、Ａ／
Ｄ変換器３０ｂに順次入力される。このＡ／Ｄ変換器３
０ｂによりディジタル信号は、電圧変化量判定手段３０
ｅの平均化処理回路に入力される。

【００５７】この平均化の処理は、例えば、図６のパル
スＰ１を例にとって説明する。このパルスＰ１を拡大し
て見れば、時間に対する電圧レベルは、図７に示すよう
にＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５のように脈動してお
り、それぞれの脈動の単位時間に対する脈動電圧ｙ（す
なわち、ｙ／ｘ）はＡ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＞Ａ５のよ
うに変化している。

【００５８】従って、単純に継目検出センサ２０の出力
信号を平均化処理回路で平均化処理を行わずに信号処理
装置３０内に入力して信号処理を行うと、連結部位２１
の検出にエラーを生じることになる。このように、継目
検出センサ２０の出力信号の所定時間に対する電圧の変
化値、例えば、検出値５回の平均をとることにより、継
目検出センサ２０の連結部位２１の誤検出を極端に少な
くすることができる。つまり、検出精度を高めることが
できる。

【００５９】電圧変化量判定手段３０ｅの電圧変化量判
定回路は、平均化処理回路の出力、ひいては継目検出セ
ンサ２０の出力が所定値以上になっているか、否かの判
定を行う。この判定の結果が所定値以上であると判定し
た場合には、継目検出センサ２０が連結部位２１を確か
に検出したと判定するものである。この電圧変化量判定
回路は、平均化処理回路の出力が、所定値以上であると
判定したときは、一致判定手段３０ｆに対し、判定デー
タを出力すると共にＲＡＭ３０ｃに対しても同様データ
を出力し、ＲＡＭ３０ｃ内に格納しておく。

【００６０】一致判定手段３０ｆでは、３チャンネル分
の判定データを、チェックし、いずれも同程度のレベル
範囲内にある場合には、レーザ変位計２４に対しリセッ
ト信号を出力すると共に、カウンタ３０ｇに対し、パル
ス信号を出力する。即ち、上記パルス信号を受けたカウ
ンタ３０ｇは、ロッド１７の各連結部位の通過を検出す
る毎に１カウントずつ計数することになるので、その計
数値は、地盤内に貫入されるロッド１７の本数を計数す
ることとなる。このカウンタ３０ｇの計数値データは、
深度演算手段３０ｈに入力されると共に、ＲＡＭ３０ｃ
にも入力され、格納される。

【００６１】深度演算手段３０ｈは、カウンタ３０ｇの
計数値データにロッド１７の単位長（この実施例の場
合、１ｍ）を乗算することにより、ロッド１７の長さ単
位（１ｍの整数倍）でのコーン１５の地盤中における貫
入深度を算出する。この算出データは、ＲＡＭ３０ｃに
格納されると共に、表示装置３２に表示される。また、
所望により、プリンタ３３により印字させることもでき
る。

【００６２】ところで、地盤深度の測定に際して、地盤
深度は必ずしもロッド単位長で計測が区切りよく完了す
るとは限らないので、本発明では、ロッド単位長未満の
深度測定は、レーザ変位計２４で測定するようになって
いる。このため、上述したように、一致判定手段３０ｆ
が前記一致を判定する毎に、ロッド単位の計数が完了し
たものとして、ロッド単位長未満の深度測定処理に入
り、一致判定手段３０ｆからリセット信号がレーザ変位
計２４に送出される。

【００６３】レーザ変位計２４は、本実施例において
は、自体公知の株式会社キーエンス製のレーザ変位計
（形式名：センサヘッド部はＦＣ２０１０、アンプユニ
ット部はＦＣ２０００、アナログパルスユニットはＦＣ
５００）を用いており、因に、測定範囲は、−９９９９
mm〜＋９９９９mm、測定対象物移動速度は、４０００mm
／ｓｅｃ以下、レーザスポット径は、設定距離２０mmに
て０．５×２mm、表示精度は±０．５％ｏｆ移動距離と
いう仕様を有するものである。

【００６４】このようなレーザ変位計２４は、上述した
ように、継目検出センサ２０の近傍であって且つレーザ
光射出孔２４ａからレーザ光をロッド１７（１７ａ〜１
７ｎのいずれか一つ）に投射し得る位置に配設されてい
る。このようにして投射されたレーザ光は、粗面をなす
ロッド１７の表面で拡散反射を起こし、その一部がレー
ザ光受光孔２４ｂおよび適宜の受光光学系を介して、図
示しないイメージセンサ上に結像され、その結像光は干
渉を起こして上述した明暗の縞からなる「スペックルパ
ターン」と称する干渉縞を形成する。この干渉縞は、粗
面からなるロッド１７の移動に応じて移動する。

【００６５】レーザ変位計２４は、このスペックルパタ
ーンの移動量および移動方向を、イメージセンサ（ライ
ン状のＣＣＤ）で検出し、レーザ変位計２４内の図示し
ない信号処理回路でロッド１７の移動量として算出し、
その算出データ、即ちロッド１７の単位長未満の移動量
データを、深度演算手段３０ｉに出力する。

【００６６】そこで深度演算手段３０ｈは、ＣＰＵ３０
ａの制御回路（図示せず）の制御の下に、自ら演算によ
り算出したロッド長単位の移動量データと、上記レーザ
変位計２４で算出されたロッドの単位長未満の移動量デ
ータとを加算し、その加算結果データをＲＡＭ３０ｃに
出力すると共に、Ｉ／Ｏ３１を介して表示装置３２に出
力し、さらに、必要に応じてプリンタ３３にも出力す
る。

【００６７】上述のように構成され且つ動作する実施例
は、次のような効果を奏する。先ず、継目検出センサ２
０は、順次接続されたコーン１５、ロッド１７ａ〜１７
ｎの各連結部位を、コイル２０ｅを含むブリッジ回路に
より、検出するものであるため、土、泥等がコーン１５
やロッド１７ａ〜１７ｎに付着していても影響を受ける
虞れがなく、また、ロッド１７に直接接触するものでは
ないから、摩耗することなく、故障も少ない上、保守管
理が極めて容易であり、従来のようなピストンの動き
を、ロータリ・エンコーダ等で測定したり、ロッドの動
きをローラの回転に変換して深度を計測する場合の難点
である、押し込み装置とロッドとの間の滑り、ローラの
摩耗等に起因した測定誤差を悉く排除することができ、
積上げ誤差もなく、ロッド１７ａ〜１７ｎの長さを単位
としたロッドの移動量、即ち、コーン１５の地盤中の深
度を長期間に亘って極めて正確に計測することができ
る。

【００６８】そして、継目検出センサ２０は、１個用い
るより２個以上複数用いることが望ましい。何となれ
ば、ロッド１７ａ〜１７ｎを貫入していく過程での深度
測定においては、ロッド１７ａ〜１７ｎが泥などで汚れ
ておらず、誤検出は生じ難いが、ロッド１７ａ〜１７ｎ
の引抜き過程での深度測定におけるように、ロッド１７
ａ〜１７ｎの外表面に泥が厚く付着するとき、まれに誤
検出の虞れがあり得るので、複数の継目検出センサ２０
の出力を、一致判定手段により比較して、連結部位２１
の検出を行っているので、ノイズを拾って、カウンタ３
０ｇが計数したり、リセット信号を出力する、といった
ミスを排除できるからである。

【００６９】また、電圧変化量判定手段では、検出出力
の時間に対する電圧の変化を、平均化するようにしてい
るので、ロッド１７の貫入速度が変化しても検出精度を
一定に保持することができる。また、上記実施例におい
ては、各ロッドの単位長未満の移動量（貫入量）は、レ
ーザ変位計２４により計測しているので、微小な移動量
を、測定範囲（ロッドの長さ）が１ｍであるとすれば、
±５mmの精度で計測することができ、従来の計測方法に
比較し、極めて高精度の深度計測を行うことがてきる。

【００７０】そして、このレーザ変位計２４による計測
の場合も、非接触計測であるから、摩耗による誤差や、
移動体とのすべりによる誤差が混入する余地はなく、長
期に亘って安定した精度で、深度の計測を行うことがで
きる。その上、深度の計測は、原則的に自動的に行うこ
とができ、人件費の大幅な節減を図ることができるう
え、計測者の読み取り誤差を皆無とすることができる。

【００７１】尚、本発明は、上述した実施例にのみ限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
において種々の変形実施が可能である。例えば、図示の
実施例では、継目検出センサ２０のコイル２０ｅを１個
のみ使用している場合を例示しているが、コイル２０ｅ
は、ブリッジ回路の二辺または四辺にそれぞれ接続する
ようにしてもよい。この場合には、各コイル２０ｅが同
一水準でロッド１７ａ〜１７ｎの連結部位２１に対向す
るように配置されることはいうまでもない。

【００７２】また、継目検出センサ２０は、前記実施例
では、符号Ａで囲む１チャンネルＣＨ１のみを使用する
場合を主として説明したが、複数チャンネルＣＨ２，Ｃ
Ｈ３を使用することもできる。図１において、符号ＣＨ
２，ＣＨ３をもって示す回路部分は、上述したように符
号ＣＨ１をもって示す部分と同一の構成をなすものとす
る。この符号ＣＨ２，ＣＨ３で示すチャンネルを使用す
ることにより、より連結部位２１の検出精度を高めるこ
とができる。

【００７３】この第２、第３チャンネルＣＨ２，ＣＨ３
を使用する場合には、アンプ２５、位相検波器２６、キ
ャリア・フィルタ２７、出力アンプ２８の系統を継目検
出センサ２０の個数だけ設け、各チャンネルの出力アン
プ２８の出力信号をマルチプレクサ２９に入力させてそ
こで信号切換えを順次行ない、図１の実施例の場合と同
様に、信号処理手段３０に入力し、所定の深度演算を行
なうように構成すればよい。

【００７４】また、第１チャンネルＣＨ１のみを用いる
場合には、マルチプレクサ２９は、不要であることは、
いうまでもない。また、平均化処理回路は、電圧変化量
判定手段３０ｅ内に設ける場合に限らず、出力アンプ２
８の後段に設けてもよい。また、この平均化処理回路に
おいて、ｙ／ｘなる演算を行う場合において、時間ｘ
は、ロッド１７の移動速度に対応させて変化させるよう
にしてもよい。

【００７５】このように構成することにより、ロッド１
７の移動速度が著しく変化した場合の、連結部位２１の
検出精度を一定化させることができる。また、各ロッド
１７の連結手段は、上記実施例のようなねじ結合手段に
よる方法に限らず、バヨネット結合、ロック手段付き凹
凸嵌合など、着脱可能な連結手段であってもよい。

【００７６】また、上述の実施例では、各ロッドの連結
部位の始端からの地中貫入量を検出するのに、光学式変
位検出手段を用いた例について説明したが、ロータリエ
ンコーダのような直接接触式の変位検出手段を用いても
よい。

【００７７】なぜならば、従来は貫入体の全押し込み深
さをロータリエンコーダで検出していたので、深度が増
加するに伴い誤差が蓄積されるという問題があったが、
本発明においては、基本的には、継目検出センサの出力
に基づきロッド単位での地盤の深度を高精度で計測する
ので、ロッドの単位長（この例の場合１ｍ）の範囲内
で、例えば押し込み装置とロッドの接続部の滑りなどに
基づく誤差が生じたとしても、深度の増加毎に誤差が積
み重なることはなく、ロッドの単位長の範囲内での僅か
な誤差にとどまるからである。但し、ロッドの単位長の
範囲内での計測誤差は、ロータリエンコーダを用いるよ
りは、光学式変位検出手段としてのレーザ変位計を用い
た方がはるかに小さくて有利であることはいうまでもな
い。

【００７８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、コーン状の貫入体に連結されて地中に貫入する複数
個のロッドの連結部位を、ブリッジ回路の少なくとも１
辺に接続されたコイルを有する継目検出センサにより検
出して連結部位の個数を計数するようにしたので、地中
への貫入体を非接触状態で自動的に検出して深度計測す
ることができ、従って、ロッドの表面が傷や土等により
汚れていても、確実に計測でき人手によるロッド本数の
計数誤差などを皆無にすることができ、長期に亘って安
定して正確且つ迅速にしかも容易にロッド単位の地盤深
度の測定をすることができ、ひいては、地盤の土質と支
持層の不陸状況を明確に知ることができる地盤調査用深
度計測装置を提供することができる。

【００７９】また、請求項２の発明によれば、前記請求
項１の発明に加えて、各ロッドの単位長未満の長さ寸法
を光学式変位検出手段を用いて検出するようにしたの
で、前記請求項１の発明の効果に加えて、ロッドの単位
長未満の寸法の自動測定が可能となり、より高精度な地
盤深度の測定が可能となる。従って、地盤の土質と支持
層の不陸状況をさらに明確に知ることができる地盤調査
用深度計測装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地盤調査用深度計測装置の全体的な回
路の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の地盤調査用深度計測装置を搭載した地
盤調査車の外部構成を示す側面図である。

【図３】図２の地盤調査車に搭載されるパーカッション
・ドリルの構成を示す側面図である。

【図４】本発明の地盤調査用深度計測装置により連結部
位が検出されるロッドを複数個連結する状態を示す斜視
図である。

【図５】本発明の地盤調査用深度計測装置における継目
検出センサによりロッドの連結部位の検出を行う状態、
およびレーザ変位計を用いてロッドの単位長未満の寸法
を計測する状態を示す斜視図である。

【図６】本発明の地盤調査用深度計測装置における継目
検出センサで検出されたロッドの連結部位の検出波形図
である。

【図７】本発明の地盤調査用深度計測装置における継目
検出センサで検出されたロッドの連結部位の検出波形の
時間に対する電圧の変化状況を説明するための拡大波形
図である。

【符号の簡単な説明】

１地盤調査車２運転席３架台４アウトリガー５荷台６覆い７Ｓ波発生装置８パーカッション・ドリル８ａガイドセル９ドリル・ヘッド１０昇降フレーム１１掘削軸１２ロッド・ブレーカ１３ａ上部チャック１３ｂ下部チャック１４ａ，１４ｂ給進シリンダ１５コーン１６ケーブル１７ａ〜１７ｎロッド１８雄ねじ１９雌ねじ２０継目検出センサ２０ａ〜２０ｄ抵抗２０ｅコイル２０ｆブリッジ電源２１連結部位２２，２２ａ，２２ｂブロック２３ロッド挿通部２４レーザ変位計２４ａレーザ光射出孔２４ｂレーザ光受光孔２５アンプ２６位相検波器２７キャリア・フィルタ２８出力アンプ２９マルチプレクサ３０信号処理手段３０ａＣＰＵ３０ｂＡ／Ｄ変換器３０ｃＲＡＭ３０ｄＲＯＭ３０ｅ電圧変化量判定手段３０ｆ一致判定手段３０ｇカウンタ３０ｈ深度演算手段３１Ｉ／Ｏ装置３２表示装置３３プリンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｂ 11/04 Ｇ０１Ｂ 11/04 ＺＧ０１Ｄ 21/00 Ｇ０１Ｄ 21/00 Ｄ (72)発明者西謙治東京都調布市飛田給二丁目19番１号鹿島建設株式会社技術研究所内 (72)発明者久保寺眞司東京都調布市調布ヶ丘３丁目５番地１株式会社共和電業内 (72)発明者佐藤信二東京都調布市調布ヶ丘３丁目５番地１株式会社共和電業内 (72)発明者小澤正夫東京都調布市調布ヶ丘３丁目５番地１株式会社共和電業内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端部に、先端抵抗、間隙水圧、摩擦抵
抗等を検出する地盤調査用の各種センサを備えたコーン
状の貫入体に所定の長さを単位長として複数個連結され
て押し込み装置により地中に貫入されるロッドと、地上における前記ロッドの貫入路近傍に配置され且つブ
リッジ回路の少なくとも１辺に接続されて磁束を発生す
るコイルを有し、貫入中における前記ロッドの各連結部
位の磁束の変化を検出することにより前記ロッドの各連
結部位の通過を検出する継目検出センサと、この継目検出センサの出力を信号処理し且つ前記ロッド
の連結部位の通過検出回数を計数して前記ロッド単位で
地盤の深度を計測してその計数結果を出力する信号処理
手段と、を備えたことを特徴とする地盤調査用深度計測
装置。
【請求項２】先端部に、先端抵抗、間隙水圧、摩擦抵
抗等を検出する地盤調査用の各種センサを備えたコーン
状の貫入体に所定の長さを単位長として複数個連結され
て押し込み装置により地中に貫入されるロッドと、地上における前記ロッドの貫入路近傍に配置され且つブ
リッジ回路の少なくとも１辺に接続されて磁束を発生す
るコイルを有し、貫入中における前記ロッドの各連結部
位の磁束の変化を検出することにより前記ロッドの各連
結部位の通過を検出する継目検出センサと、この継目検出センサが前記ロッドの各連結部位の通過を
検出した時点にリセットされ、前記各ロッドの連結部位
の始端からの地中貫入量を各ロッドの単位長の範囲内で
光学的に検出する光学式変位検出手段と、前記継目検出センサの出力および前記光学式変位検出手
段の出力信号を信号処理し且つ前記ロッドの連結部位の
通過検出回数を計数してその計数結果と前記光学式変位
検出手段の出力信号とを合計して前記地盤の深度の計測
結果を出力する信号処理手段と、を備えることを特徴と
する地盤調査用深度計測装置。
【請求項３】前記継目検出センサは、複数個設けられ
てそれぞれの出力が位相検波器、出力アンプ等で信号処
理を施こされたうえマルチプレクサを通して前記信号処
理手段に入力されることを特徴とする請求項１および請
求項２に記載の地盤調査用深度計測装置。
【請求項４】前記信号処理手段は、前記複数の継目検
出センサから出力される出力信号ごとに電圧／時間の複
数回の平均をとって平均化処理を行った平均値がそれぞ
れ所定レベルを越えているか否かを判定する一致判定手
段を含んで構成されていることを特徴とする請求項１お
よび請求項２に記載の地盤調査用深度計測装置。
【請求項５】前記信号処理手段の出力は、前記貫入体
の貫入量との関係で、先端抵抗、間隙水圧、摩擦抵抗等
の値を表示装置に表示することを特徴とする請求項１お
よび請求項２に記載の地盤調査用深度計測装置。
【請求項６】前記光学式変位検出装置は、前記ロッド
の表面に照射されたレーザ光の反射光が干渉して形成さ
れるスペックルパターンをイメージセンサで受光し、そ
の検出信号を処理することで前記ロッドの単位長の範囲
内の変位量を測定するレーザ変位計であることを特徴と
する請求項２に記載の地盤調査用深度計測装置。