JPS6145917A

JPS6145917A - 地盤沈下測定装置

Info

Publication number: JPS6145917A
Application number: JP16562784A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Kobayashi; 小林　友治
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: 1986-03-06
Also published as: JPH0347683B2

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、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、間隙水圧等を測定する地盤沈下
測定装置にＩ！ｌｌ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ベ
ーバ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、地盤中に所定のピッチでドレーン材を
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図に従っ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、一度に多鱗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１１ふく
れ現象をひき起すので、先ず第１の載荷盛土３Ａを行い
、その後一定期間を買いて第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。従って、第２の載荷盛土の実施時期と載荷盛土
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って
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２
Ａ、２８．２０の境界面に、沈下計４Ａ。

４Ｂ、４０．４Ｄを埋設し、さらに間隙水圧計５△、５
８．５０と、土圧計６Ａ、６Ｂ、６０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、２
Ｇの圧密度を計算して載荷時期と載荷＾さく載荷量）を
決定していた。この場合、沈下計４Ａ〜４Ｄは、地表に
突出する長さのロッド７の下端に沈下板８等を取付けた
構造にそれぞれなっている。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
達する構造になっている。なお、ｈｌ、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によって測定された沈下１を
、計算で求めた理論的な沈下計と比較して、圧密度の進
行状況を把握し、第２０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、従って、
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
らしてポ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線の差で求めるため、正
確な値を得ることが雌しかった。

また、これら沈下計４Ｂ〜４Ｄ、間隙水圧計５・Ａ〜５
Ｃ１土圧計６Ａ〜６Ｃは、別途ポーリング機等を使用し
てポーリングを行って防護管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った。

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＠置を提供するにある。

（問題点を解決する本発明の手段）本発明に係る地盤沈下測定装置は、可撓性を有する長尺
なる部材と、前記部材に、その長さ方向に適宜間隔で取
り付けられたセンサーとで構成され、ドレーン材打設機
によって地盤中に打設可能に構成されていることを特徴
とするものである。

（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１１は、可撓性を有する
帯状プラスチッ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
土庄センサー１７が所定の長さく深度）毎にセットとし
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っている
。各センサー１５〜１７からの信号はケーブル１９．２
０．２１で地上に伝えられるようになっている。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
ンサ一本体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ィルター２６に
よって閉塞され、各フィルター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っている。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１ｌｌＦＡｉ水２８は容器２３内に浸透し、地盤中
の間隙水圧と均的した被圧水が充填され、この水圧を間
隙水圧センサ一本体２４が感知し、ケーブル１９で地上
に伝えるようになっている。

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一本
体３０がセンサー保持具３１で取付けられ、耐圧容器２
９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っている。

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。深度センサ一本体３０からの信号はケー
ブル２０で地上に伝えられるようになっている。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１
８を通じて地上の自由水面高と容器２９との水頭差を、
深度センサ一本体３０で水圧を計測してその値を換梓す
ることにより求めるものである。また、この深度センサ
一本体３０は、給体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
ってセンサ一本体３０が存在する位置の深度を求める必
要がある。

土庄センサー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、その中に土庄
センサ一本体３５が収容され、カバー３４の両端には受
圧板３６で閉塞され、各受圧板３６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
するようになっている。カバー３４はカバー取付部材３
７で両ボード１２に取付けられている。土庄センサ一本
体３５から得られた信号はケーブル２１で地上に伝えら
れるようになっている。地盤中の有効圧力は、土庄セン
サ一本体３５で得た値から間隙水圧センサー２４で得た
間隙水圧値を減することによって求められる。

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７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に掛は渡された駆動チェーン、４３はチェ
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と共に駆動チェーン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
なっ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）　（口〉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Ｈ２Ａ、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ｉ！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１
１２ａ〜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’ｌ−Ｈ’ａは、Ｈ，Ｈｔ−Ｈａ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をセッ
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のセッ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、場合によっては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てセンサーを組込ん
だ構造なので、ポーリングして設置するといっためんど
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、従って、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って
、同時に各層の沈下を計測することができ、各層毎にポ
ーリングを行なっ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−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ッチで
組み込まれた深度センサー等によっ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
うに沈下板のロンドの変位を人間が測量器械によって測
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＠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ｔＷ１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、１
８・・・・・・導水管、１９〜２１・・・・・・ケーブ
ル、２２・・・・・・空間。第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）可撓性を有する長尺なる部材と、前記部材に、そ
の長さ方向に適宜間隔で取り付けられたセンサーとで構
成され、ドレーン材打設機によって地盤中に打設可能に
構成されている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特許請求の範
囲第１項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
した特許請求の範囲第１項記載の地盤沈下測定装置。