JPS63142114A - Measurement of strength of ground - Google Patents
Measurement of strength of groundInfo
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- JPS63142114A JPS63142114A JP28903286A JP28903286A JPS63142114A JP S63142114 A JPS63142114 A JP S63142114A JP 28903286 A JP28903286 A JP 28903286A JP 28903286 A JP28903286 A JP 28903286A JP S63142114 A JPS63142114 A JP S63142114A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
開示技術は軟弱地盤にセメント等を噴射攪拌混入させて
強化した改良地盤等の上部に盛土等の構造物を構築する
に際しての当該地盤の強度を測定する方法の技術分野に
属する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The disclosed technology is used to improve the strength of soft ground when constructing structures such as embankments on top of improved ground, etc., which has been strengthened by spraying and mixing cement, etc. into soft ground. It belongs to the technical field of measuring methods.
゛ 〈要旨の′Ｒ要〉
而して、この出願の発明は軟弱地！ｉ（等に対しセメン
ト等の改良材を噴射して混合攪拌し、強化した改良地盤
の強度を測定するに際し、地盤に地上にセットされたボ
ーリングマシンからボーリングロッドを書入回転削孔し
ながら当該ボーリングロッドの作動データを得て該デー
タから原位置の地盤強度を測定する方法に関する発明で
あり、特に、ボーリングマシンから下延するボーリング
ロッドの回転削孔中の回転速度、掘進速度は地上のマシ
ン等で測定し、一方、ビット推力、或は、該ビット推力
と回転トルクについてはボーリングロッドの先端ビット
の直上部分で内装するセンサ等によって測定し、ＦＭ電
波等により測定データを地上に送信し、リアルタイムで
回転速度と掘進速度と共に解析処理するか、ビット推力
、回転トルクの測定データをカードやテープを有するレ
コーダ等のメモリーに測定データをインプットして記憶
し、これらの時間に対するデータを一たん記憶させて俊
でアウトプットして解析することにより地盤の原位置に
於ける強度データを得るようにした地盤強度測定方法に
係る発明である。゛ <Summary's key> So, the invention of this application is a weak ground! When measuring the strength of improved soil that has been strengthened by spraying and mixing improving materials such as cement, etc., a boring rod is inserted into the ground from a boring machine set on the ground while the hole is being rotary drilled. This invention relates to a method of obtaining operating data of a boring rod and measuring the ground strength at the in-situ location from the data. In particular, the rotational speed and digging speed of a boring rod extending downward from a boring machine during rotary drilling are determined by the machine on the ground. On the other hand, the bit thrust, or the bit thrust and rotational torque, is measured by a sensor installed at the tip of the boring rod directly above the bit, and the measured data is transmitted to the ground by FM radio waves, etc. Either analyze and process the rotational speed and digging speed in real time, or input and store the measurement data of bit thrust and rotational torque in a memory such as a recorder with a card or tape, and temporarily store the data over time. This invention relates to a ground strength measuring method that obtains strength data at the original location of the ground by quickly outputting and analyzing the results.
〈従来技術〉
周知の如く、地上に盛土等の構造物を構築したり、地中
に地下鉄、地下タンク等を構築するに際しては当該地盤
に対する強度の測定を予め行うようにされている。<Prior Art> As is well known, when constructing structures such as embankments on the ground, or constructing subways, underground tanks, etc. underground, the strength of the ground is measured in advance.
而して、当該地盤に対する強度測定には地盤の性状に応
じて原位置で直接地盤の強度を計測する所謂サウンディ
ング法、或は、ポーリングを行ってそのコアサンプルを
採取し、室内で強度試験を行う方法がある。Therefore, the strength of the ground can be measured by the so-called sounding method, which directly measures the strength of the ground in situ, depending on the properties of the ground, or by polling, collecting a core sample, and conducting a strength test indoors. There is a way to do it.
而して、前者のサウンディング法は土質地盤等の地盤に
対して行われるものであり、標準貫入試験やコーン貫入
試験等が一般に広く用いられている。The former sounding method is performed on the ground such as soil, and standard penetration tests, cone penetration tests, etc. are generally widely used.
一方、頁岩等の固結した岩盤にはかかる土質地盤に対す
る貫入試験は行い得ないために、該種堅い地盤に対して
はポーリングを行い、コアサンプルを採取して試験至等
で１軸圧縮強度試験を行っている。On the other hand, since it is not possible to perform a penetration test on solidified rock such as shale, the hard ground is polled, a core sample is taken, and the uniaxial compressive strength is tested. Tests are being conducted.
而して、かかる自然状態の地盤やこれまで採用されてき
た地盤改良技術による軟弱地盤に対しては原位置でのサ
ウンディング法や室内での強度試験を用いることにより
強度測定を直接、間接的に行うことが出来てはいたが、
近時地盤改良においてはこれまで広く用いられてきた薬
液注入工法の他、地盤内にセメントや生石灰等の同化材
を供給して土壌と混合する所謂深層混合処理工法等が開
発され、実用化されている。Therefore, it is possible to directly or indirectly measure the strength of the ground in its natural state or the soft ground created by conventional ground improvement techniques by using in-situ sounding methods or indoor strength tests. Although I was able to do it,
In recent years, in addition to the chemical injection method that has been widely used in ground improvement, so-called deep mixing methods have been developed and put into practical use, in which assimilated materials such as cement and quicklime are supplied into the ground and mixed with the soil. ing.
このような改良地盤は単なる土質地盤や岩盤地盤とは異
なり、地盤中に構造物を構築するに際しての強度測定は
益々重要になってきているにもかかわらず、該種改良地
盤は上述したサウンディング対象の土質地盤と岩盤地盤
に対する室内試験の地盤の中間の性状を有するために、
適正な強度測定法が開発されておらず、現実にはその地
盤の性質故にポーリングを行ってコアサンプルを採取し
、室内試験法を適用していた。This kind of improved ground is different from simple soil ground or rocky ground, and although strength measurement is becoming more and more important when constructing structures in the ground, the improved ground is not subject to the sounding mentioned above. In order to have the properties intermediate between the soil ground and the rock ground in laboratory tests,
An appropriate strength measurement method had not been developed, and in reality, due to the nature of the ground, core samples were collected by polling and laboratory testing methods were applied.
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、かかるコアサンプルによる室内試験法を
深層混合処理工法等によるところの改良地盤に適用する
と、ポーリング時のボーリングマシンの地盤との撮動や
衝撃によってコアに切断部が生じたり、亀裂が発生し、
採取したコアが試験対象となり得ず、その結果、原位置
の強度の測定がなされ得ないという欠点があった。<Problems to be Solved by the Invention> However, when this indoor testing method using core samples is applied to improved ground using the deep mixing method, the core may be damaged by the imaging or impact of the boring machine with the ground during poling. Cuts or cracks may occur,
There was a drawback that the collected core could not be tested, and as a result, the in-situ strength could not be measured.
又、コアの切断部や亀裂部のない部分を用いて１軸圧縮
試験を行っても、ランダムサンプリングとはならないた
めに、当該原位置に於ける地盤強度の代表値としては採
用し難いという難点があった。In addition, even if a uniaxial compression test is performed using a cut part of the core or a part without cracks, it is not random sampling, so it is difficult to use it as a representative value of the ground strength at the original location. was there.
特に、低強度の地盤に対するコアサンプリングには三重
管のポーリング装置を用いる等、著しくコストが高くな
るという不利点があった。In particular, core sampling for low-strength ground requires the use of a triple-pipe polling device, which has the disadvantage of significantly increasing costs.
一方、サウンディング法とは異なるが、石油井戸の掘削
に際して地盤強度を予め測定する必要性からかかる地盤
掘削においてはポーリング速度から間接的に地盤強度を
測定する技術も開発されているが、該種地盤掘削におけ
る強度測定を深層混合処理等による改良地盤の強度測定
に利用するには至っていない。On the other hand, although it is different from the sounding method, due to the need to measure the ground strength in advance when drilling oil wells, a technology has also been developed to indirectly measure the ground strength from the polling speed when drilling oil wells. Strength measurements during excavation have not yet been used to measure the strength of improved ground through deep mixing treatment, etc.
又、地盤強度判定用に石油井戸掘削と同様にポーリング
の掘進から求める方法を用いることも一部では実用化さ
れているものの、深層混合処理工法による地盤改良技術
が極めて新規な技術であることに加えて、ビット推力を
ポーリング機械の推力より求めるため、ボーリングロッ
ドと孔壁の摩擦の影響が加わることから、精度良く推力
を検出出来ないといった不都合さがあった。。In addition, although it has been put into practical use in some areas to use the method of determining ground strength from poling excavation, similar to oil well drilling, the ground improvement technology using the deep mixing method is an extremely new technology. In addition, since the bit thrust is determined from the thrust of the poling machine, the influence of friction between the boring rod and the hole wall is added, which causes the inconvenience that the thrust cannot be detected accurately. .
〈発明の目的〉
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく深層混合
処理工法等の新技術による改良地盤は勿論のこと、既存
の技術による改良地盤や自然土質地盤や岩盤等の地盤に
於ける強度測定の問題点を解決すべき技術的課題とし、
あらゆる地盤の強度を原位置に於ける計測によってデー
タのリアルタイム処理による解析、或は、データの記録
と解析を介しての数理工学に基づき確実に地盤の原位置
強度の測定を行うことが出来るようにして建設産業にお
けるデータ処理技術利用分野に益する優れた地盤強度測
定方法を提供せんとするものである。<Purpose of the Invention> The purpose of the invention of this application is to improve not only ground improved by new technologies such as the deep mixing method based on the prior art described above, but also ground improved by existing technologies, natural soil ground, bedrock, etc. We consider the problems of strength measurement as a technical issue to be solved.
It is possible to reliably measure the in-situ strength of any ground based on analysis using real-time data processing by measuring the strength of any ground in-situ, or based on mathematical engineering through data recording and analysis. The purpose of this paper is to provide an excellent ground strength measurement method that will benefit the field of data processing technology application in the construction industry.
〈問題点を解決するための手段・作用〉上述目的に沿い
先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成
は前）ホ問題点を解決するために、深層混合処理工法等
による改良地盤等の地盤の原位置強度をサウンディング
により測定するに際し、当該地盤の測定部位の地表にセ
ットするボーリングマシンから下延させるボーリングロ
ッドの先端ビットの直上部分のロッド部分の内部に回転
トルクとビット推力の、或は、回転トルク所定のトルク
メータタイプのセンサを内蔵し、該各センサにカード、
或は、テープ、ディスク等のメモリー用のレコーダをセ
ットするか、無線発信器をセットし、一方、地上のマシ
ン側にはボーリングロッドに対する回転速度と掘進速度
の検出センサを設けてボーリングロッドを地盤に貫入し
て回転削孔し、メモリ一方式を用いる場合には各センサ
を経時的に作動させてボーリングロッド先端内部での回
転トルクとビット推力、或は、回転ビットのみをメモリ
ーのレコーダに経時的にインプットして記録し、メモリ
ーとして記憶させ、又、地上に於ける回転速度と掘進速
度も経時的に記録′し、ボーリングロッドを所定深度に
達したところで引き上げ、該ボーリングロッド内からレ
コーダを取り出して回転トルクとビット推力、或は、回
転トルクのみのメモリーのインプットデータを取り出し
てボーリングマシンに於けるレコーダのメモリーからの
回転速度と掘進速度の各データを再生し、インプットし
て数理工学的に所定に解析することにより、当該地盤の
原位置に於ける深さ部位の強度を間接的に正確に測定す
ることが出来るようにし、又、無線による発信器を用い
る場合には地上のロッド回転速度と掘進速度の検出と連
動させて計算処理するとによってリアルタイムに地盤強
度を原位置にて求めることが出来、設計によっては併せ
てデータレコーダ等に採取データを集録し、後で解析処
理するこ、とも可能であるようにした技術的手段を講じ
たものである。<Means/effects for solving the problems> In accordance with the above-mentioned purpose, the structure of the invention of this application, which is summarized in the claims of the preceding patents, is as follows: When measuring the in-situ strength of the ground, etc., by sounding, rotational torque and bit thrust are generated inside the rod part directly above the bit at the tip of the boring rod, which is extended downward from the boring machine set on the surface of the ground to be measured. Or, it has a built-in torque meter type sensor for predetermined rotational torque, and each sensor has a card,
Alternatively, a memory recorder such as a tape or disk may be set, or a wireless transmitter may be set, while a sensor for detecting the rotational speed and digging speed of the boring rod may be installed on the machine on the ground. When using the memory type, each sensor is operated over time to record the rotational torque and bit thrust inside the tip of the boring rod, or only the rotational bit is stored in the memory recorder over time. The rotational speed and digging speed on the ground are also recorded over time, and when the boring rod reaches a predetermined depth, it is pulled up and the recorder is inserted from inside the boring rod. Take out the rotational torque and bit thrust, or take out the input data from the memory of only the rotational torque, reproduce the rotational speed and digging speed data from the memory of the recorder in the boring machine, input it, and perform mathematical engineering. By performing a specified analysis on the ground, it is possible to indirectly and accurately measure the strength of the depth at the original location of the ground, and when using a wireless transmitter, the rotation of the rod on the ground can be measured indirectly. By performing calculations in conjunction with speed and excavation speed detection, ground strength can be determined in real time at the original location.Depending on the design, collected data may also be collected on a data recorder, etc., and analyzed later. Technical measures have been taken to make both possible.
〈実施例〉
次に、この出願の発明のメモリ一方式による実施例を図
面を参照して説明すれば以下の通りである。<Embodiment> Next, an embodiment of the invention of this application using one memory type will be described below with reference to the drawings.
図示実施例は近時開発された新規なセメント等の固化材
を地盤中に供給し、地盤中の土壌と混合して固化した改
良地盤１に対するその原位置での強度の測定の態様であ
り、第１．２図に示す実施例において、所定の地盤１の
測定部位に適宜のボーリングマシン２をセットし、先端
にビット３を有するボーリングロッド４を各ユニットロ
ッド５．５・・・のジヨイントを介しての接続により押
込装置７、回転装置８を有する掘削装置により地盤１に
対して掘進していく。The illustrated embodiment is a mode of measuring the in-situ strength of an improved ground 1 that has been solidified by supplying a recently developed new solidifying material such as cement into the ground, and mixing it with the soil in the ground and solidifying it. In the embodiment shown in Fig. 1.2, an appropriate boring machine 2 is set at a predetermined measurement site of the ground 1, and a boring rod 4 having a bit 3 at the tip is connected to the joint of each unit rod 5.5. Through this connection, an excavating device having a pushing device 7 and a rotating device 8 excavates into the ground 1.
尚、ボーリングマシン２の構成は従来のサウンディング
等に用いているボーリングマシンと実質的に変わりはな
いものである。The configuration of the boring machine 2 is substantially the same as that of conventional boring machines used for sounding and the like.
而して、ボーリングマシン２に於いては地上部分にて光
センサタイプの周知の適宜の回転速度センサ９と掘進速
度センサ１０が設けられてカード、ディスク、テープ等
の適宜のメモリー１１に電気的に接続されている。In the boring machine 2, an appropriate well-known rotational speed sensor 9 and a digging speed sensor 10 of optical sensor type are provided on the ground part, and an appropriate memory 11 such as a card, disk, tape, etc. is electrically connected. It is connected to the.
そして、ボーリングロッド４の先端部のビット３の直上
部分にはストレンゲ−シタイブの適宜の回転トルクセン
サ１２とビット推力センサ１３が内装され、磁気テープ
や磁気カード等の所定のメモリーレコーダを内蔵してい
る。A suitable rotational torque sensor 12 and a bit thrust sensor 13 of a strain type are installed at the tip of the boring rod 4 directly above the bit 3, and a predetermined memory recorder such as a magnetic tape or a magnetic card is built-in. There is.
尚、核種回転トルクセンサ１２とビット推力センサ１３
をボーリングロッド４のビット３の直上の所定部位に内
装することについてはボーリングロッド４の回転削孔中
に掘進深度が深くなると、ボーリングロッド４と孔壁間
の摩擦のため、ビット３に印加される負荷の検出が困難
であり、又、当該負荷が検出されたとしても、ケーブル
を介して地上に直接入力するには各ユニットロッド５．
５のジヨイント６を介しての脱着作業が困難であるがた
めである。In addition, the nuclide rotation torque sensor 12 and the bit thrust sensor 13
When the boring rod 4 is installed in a predetermined position directly above the bit 3 of the boring rod 4, as the depth of drilling increases, the friction between the boring rod 4 and the hole wall causes an increase in the applied force to the bit 3. It is difficult to detect the load, and even if the load is detected, each unit rod 5.
This is because it is difficult to attach and detach via the joint 6 of 5.
一方、ボーリングロッド４の回転速度と掘進速度につい
ては地上で測定しても、ボーリングロッド４の撓みや曲
げはほとんど測定精度に係りがないために、測定精度を
上げるべくボーリングマシン２内に直接に装備する必要
はないことにより地上に設けた装置でボーリングロッド
４の回転速度と掘進速度が計測される。On the other hand, even if the rotational speed and digging speed of the boring rod 4 are measured on the ground, the deflection and bending of the boring rod 4 have almost no effect on the measurement accuracy. Since there is no need for any equipment, the rotational speed and digging speed of the boring rod 4 can be measured with a device installed on the ground.
而して、上述の如く、ボーリングマシン２を当該地盤１
の上部にセットし、ボーリングロッド４に対し各ユニッ
トロッド５をジヨイント６を介して接続しながら回転削
孔すると、地上にあってはボーリングロッド４の回転速
度と掘進速度はメモリー１１に経時的に時間軸に対する
測定データの記録がインプットされ、又、地盤１中にあ
ってはビット３の直上の所定部位に於いて設けられた回
転トルクセンサ１２、ビット推力センサ１３からの検出
データがメモリー１２’ 、１３’ （第２図）に記
録される。As mentioned above, the boring machine 2 is moved to the ground 1.
When drilling is performed while connecting each unit rod 5 to the boring rod 4 via the joint 6, the rotational speed and digging speed of the boring rod 4 on the ground are recorded in the memory 11 over time. The record of measurement data on the time axis is input, and the detection data from the rotational torque sensor 12 and bit thrust sensor 13 installed at a predetermined location directly above the bit 3 in the ground 1 is stored in the memory 12'. , 13' (Fig. 2).
そして、削孔が所定深度に達すると、上述プロセスの逆
プロセスによりボーリングロッド４を引き上げ、地上に
於いて、メモリー１１に記録された回転速度と掘進速度
のインプットデータ、及び、回転トルクセンザ１２とビ
ット推力センサ１３からのインプットデータのメモリー
１２′ と１３′が地上に設けられた呼出装置１１１と
１１Ｎを介して所定のマイクロコンピュータによる解析
装置１４にアウトプットとして入力され、所定の解析が
行われる。When the drilling reaches a predetermined depth, the boring rod 4 is pulled up by the reverse process of the above-mentioned process, and the input data of the rotational speed and digging speed recorded in the memory 11, the rotational torque sensor 12, and the bit are stored on the ground. Memories 12' and 13' of input data from the thrust sensor 13 are input as output to a predetermined microcomputer-based analysis device 14 via calling devices 111 and 11N provided on the ground, and a predetermined analysis is performed.
而して、当該解析は次のような数理工学的見地から論理
解析に基づいて行われる。Therefore, the analysis is performed based on logical analysis from the following mathematical engineering viewpoint.
即ち、検出されたデータのビット推力をＷで表わし、回
転トルクについてはＴ （ｋ（ｉｆ −ｃｍ）とし、ビ
ット３の回転速度は地上測定のボーリングロッド４の回
転速度で等価であり、ｎ （ｒｅｖ ／ ｍｉｎ ）で
表わし、ビット３の掘進速度は同じく地上のボーリング
ロッド４の降下速度の掘進速度で表わし、これをＲ（ｃ
ｍ／ ｍｉｎ ）とすると、Ｒと王は１つの関数関係と
して経験的に一般式
％式％（１）
そして、該（１）、（２）の式を書き換えると、Ｒ＝ｋ
ＷａｎｂＳｏ０ （３）
と表わされる。That is, the bit thrust of the detected data is expressed by W, the rotational torque is expressed as T (k (if - cm), the rotational speed of the bit 3 is equivalent to the rotational speed of the boring rod 4 measured on the ground, and n ( The digging speed of the bit 3 is also expressed as the digging speed of the descending speed of the boring rod 4 on the ground, and this is expressed as R(c
m/min), then R and King are empirically expressed as one functional relationship by the general formula %Formula %(1) Then, by rewriting the equations (1) and (2), R=k
It is expressed as WanbSo0 (3).
ここにａｌｂ、ｃｌｄ、ｅ、ｆ、ｇは定数で至内実験の
１軸圧縮試験や現場実験データ等から次元解析によって
予め求められておくものである。Here, alb, cld, e, f, and g are constants, which are determined in advance by dimensional analysis from uniaxial compression tests conducted in close experiments, field experiment data, and the like.
又、Ｓｏ 、Ｓ＋は地盤１の強度に関係する値であって
、実験により１軸圧縮強度の関係によって予め求めてお
くことが出来るものである。Further, So and S+ are values related to the strength of the ground 1, and can be determined in advance from the relationship of uniaxial compressive strength through experiments.
尚、ｋ、 ｋ’はドリラビリティ定数とされるものであ
って、ビット３の直径、及び、形状、その刃先の摩耗度
、ポーリング水のクリーニング効果、その他ポーリング
機械固有の定数であり、予め求められるものである。Note that k and k' are considered drillability constants, and are the diameter and shape of the bit 3, degree of wear of its cutting edge, cleaning effect of polling water, and other constants unique to the polling machine, and are determined in advance. It is something that can be done.
そして、Ｗｌｎはボーリングマシン２の運転条件で予め
与えられ得るものであり、ＲとＴは測定により結果的に
得られる数である。Further, Wln can be given in advance based on the operating conditions of the boring machine 2, and R and T are numbers obtained as a result of measurement.
逆にＲを与えれば、抵抗としてＷとＴが従属変数として
得られる。Conversely, if R is given, W and T are obtained as dependent variables as resistances.
したがッテ、ｋ、に’ 、ａ、ｂ、ｅは全て予め与えら
れている数値であることがら（３）、（４）式より
５ｏ−ＣＲ／ （ｋＷ” ｎ’ ＞ （５）が得られ
る。However, since k, ni', a, b, and e are all given values in advance, from equations (3) and (4), 5o-CR/ (kW"n'> (5) can get.
而して、（５）式のＳｏは削孔強度といわれる■であり
、掘進速度と強度を対応させて用いることが出来、した
がって、強度を表わすことが出来るものである。Therefore, So in equation (5) is 2, which is called drilling strength, and can be used in association with drilling speed and strength, and therefore can represent strength.
しかしながら、当該削孔強度Ｓｏは厳密には地盤の種類
や構造によって１軸圧縮強度とは必ずしもリニアの関係
にない場合もあるために、実用的な（６）式の８１を用
いて地盤１の材質的な特性を補正し、強度の測定データ
として判定に供することが出来る。However, strictly speaking, the drilling strength So may not necessarily have a linear relationship with the uniaxial compressive strength depending on the type and structure of the ground. The material characteristics can be corrected and strength measurement data can be used for judgment.
勿論、地盤１の材質的な特性に関係がなければ、Ｒから
のＳｏをもって地盤強度の評価の対象とすることは可能
である。Of course, if there is no relation to the material characteristics of the ground 1, it is possible to use So from R as a target for evaluating the ground strength.
次に、削孔に際してのポーリングのエネルギーから地盤
強度を測定する実施例を示す。Next, an example will be shown in which ground strength is measured from the energy of poling during drilling.
まず、上述実施例同様に所定の地盤に対する削孔を行う
に際し回転トルクＴ（ｋｇｆ−ｃｍ）、回転速度ｎ（ｒ
ｅＶ／ｍ１ｎ）、掘進速度Ｒ（Ｃｍ／ｍ１ｎ）の計測デ
ータを（ｑ、各々メモリーに記録し、又、ビット３の直
径Ｄ（ｃｍ＞を予め得ておくことにより、削孔の動力（
馬力）に相当する１分当りの仕事量（エネルギー）Ｅは
Ｅ＝２πｎ Ｔ （ｋｇｆ ６ ｃｍ／ｍｉｎ＞
（７）としてｊｑられ、
又、１分当りのポーリングによる掘削量ｖはＶ＝ＲＤ２
π／４ （ｃｎ？／ｍ１ｎ） （８）として得
られる。First, when drilling a hole in a predetermined ground as in the above embodiment, the rotation torque T (kgf-cm) and the rotation speed n (r
eV/m1n) and drilling speed R (Cm/m1n) are recorded in the memory (q), and by obtaining the diameter D (cm>) of the bit 3 in advance, the drilling power (
The amount of work (energy) E equivalent to the horsepower (horsepower) per minute is E=2πn T (kgf 6 cm/min>
(7), and the excavation amount v by polling per minute is V=RD2
It is obtained as π/4 (cn?/m1n) (8).
したがって、ポーリングに際しての単位掘削量（Ｃ１ｆ
ｔ’）当りのエネルギーＥｓはとなり、圧力（応力）の
単位となることが分る。Therefore, the unit excavation amount (C1f
It can be seen that the energy Es per unit t') is given by the unit of pressure (stress).
而して、地盤強度Ｓｃは削孔に加えられたエネルギーＥ
ｓとの関連があるとされて良いからＳｃ ＝ｆ （Ｅｓ
） （１０）と表されることが出来
る。Therefore, the ground strength Sc is the energy E added to drilling the hole.
Sc = f (Es
) (10).
そして、予め数次の実験によって得られるデータにより
（１０）の関係式を近似的に設定することにより、各地
盤での原地計測により（９）式にｎ、Ｔ、Ｒ，Ｄを入力
してＳｃを解析し、強度測定を行う。Then, by approximately setting the relational expression (10) using data obtained through several experiments in advance, n, T, R, and D can be input into equation (9) by field measurements at each site. Sc is analyzed and the strength is measured.
第３図は各種掘削機の単位掘削量当りのエネルギー（比
削孔エネルギー） （縦軸）と地盤強度（１軸圧縮強度
） （横軸）をとったグラフである。Figure 3 is a graph showing the energy per unit excavation amount (specific drilling energy) (vertical axis) and ground strength (uniaxial compressive strength) (horizontal axis) of various excavators.
尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るも
のでないことは勿論でおり、例えば、地盤としては上述
セメント等を用いた深層混合による改良地盤ばかりでな
く、通常の土質地盤や固結地盤等にも適用出来、又、回
転トルクとビット推力の測定についてはセンサからＦＭ
電波等を利用しても良い等種々の態様が採用可能でおる
。It goes without saying that the embodiments of the invention of this application are not limited to the above-mentioned embodiments. It can be applied to ground binding, etc., and the rotational torque and bit thrust can be measured using FM from the sensor.
Various modes can be adopted, such as using radio waves or the like.
〈発明の効果〉
以上、この出願の発明によれば、セメント等の同化材の
深層混合処理による固化地盤等の地盤に対するサウンデ
ィング法による地盤強度測定方法において、ボーリング
マシンから下延して地盤に貫入するボーリングロッドの
作動から得られるところの回転速度、掘進速度、ビット
推力、回転トルクの所望のデータから得られたデータの
リアルタイムの、或は、記録を解析することにより、当
該地盤の原位置に於ける強度を測定して評価することが
出来るために、その後の地上、地下等建造物の構築に対
し著しく有益なデータを付与することが出来るという優
れた効果が秦される。<Effects of the Invention> As described above, according to the invention of this application, in a method for measuring ground strength using a sounding method for ground such as solidified ground by deep mixing of an assimilative material such as cement, a By analyzing real-time or recorded data obtained from the desired data of rotational speed, digging speed, bit thrust, and rotational torque obtained from the operation of the boring rod, it is possible to determine the original position of the ground. Since it is possible to measure and evaluate the strength of a building, it has the excellent effect of providing extremely useful data for the subsequent construction of above-ground, underground, etc. structures.
而して、この出願の発明においては回転速度、掘進速度
が直接的に地上固定でデータが得られるのに対し、ビッ
ト推力と回転トルク、或は、回転トルクはボーリングロ
ッドのビットの直上に於い。Therefore, in the invention of this application, data on the rotational speed and digging speed can be obtained directly fixed on the ground, whereas the bit thrust and rotational torque or rotational torque can be obtained directly above the bit of the boring rod. stomach.
て内装させ、併せてこれに併設して内装する磁気テープ
や磁気カード、或は、磁気ディスク等のメモリーレコー
ダにインプットして記憶させておくことにより、或は、
ＦＭ電波等によりリアルタイムに地上の計測装置に送信
することにより、ケーブル等を介しての地上測定が要ら
ず、深さに係りのないユニットロンドのジヨイントを介
しての脱着にも支障なく、ボーリングロッドの削孔中、
或は、引き上げ後のインプットされたメモリーデータを
アウトプットし、解析装置により経時的に設定論理に従
って次元解析することにより、確実に評価対象の地盤の
強度が得られるという優れた効果が奏される。By inputting and storing it into a memory recorder such as a magnetic tape, a magnetic card, or a magnetic disk, which is installed along with it, or
By transmitting FM radio waves in real time to measurement equipment on the ground, there is no need for ground measurements via cables, etc., and there is no problem in attaching and detaching via the joint of the unit rondo, which is independent of the depth. During the drilling of
Alternatively, by outputting the input memory data after lifting and performing dimensional analysis over time using an analysis device according to the set logic, an excellent effect can be achieved in that the strength of the ground to be evaluated can be reliably obtained. .
又、地盤の性状に応じてビットの種類を変えたりするこ
とにより、在来の土質地盤から岩盤の地盤まで新規な改
良技術に基づく地盤に対しても評価が可能であるという
汎用性がある優れた効果が奏される。In addition, by changing the type of bit according to the properties of the ground, it has the advantage of being versatile in that it can be evaluated on ground based on new improvement technology, from conventional soil to rocky ground. effect is produced.
図面はこの出願の発明の実施例であり、第１図は１実施
例のボーリングマシンによるボーリングロッドの測定状
態概略断面図、第２図は記憶されたメモリーのアウトプ
ットによる解析の回路図、第３図は別の実施例の１軸圧
縮強度と止剤孔エネルギーの関係グラフ図である。
１・・・地盤、 ２・・・ボーリングマシン、４・・
・ボーリングロッド、 ３・・・ビット、１３・・・
ビット推力センサ、
１２・・・回転トルクセンサ、 ９・・・回転速度セ
ンサ、１０・・・掘進速度センサ
出願人 財団法人土木研究センター
９−−一回阜幻丸曳ｔ＝９The drawings show embodiments of the invention of this application, and FIG. 1 is a schematic sectional view of a boring rod measured by a boring machine according to one embodiment, FIG. 2 is a circuit diagram of analysis using the output of a stored memory, and FIG. FIG. 3 is a graph showing the relationship between uniaxial compressive strength and adhesive pore energy in another example. 1... Ground, 2... Boring machine, 4...
・Borring rod, 3...Bit, 13...
Bit thrust sensor, 12...Rotational torque sensor, 9...Rotational speed sensor, 10...Drilling speed sensor Applicant: Civil Engineering Research Center 9--Once Fugenmaru pull t=9
Claims (8)
ッドにより回転削孔しつつ作動ボーリングロッドのデー
タを得て原位置での地盤強度を測定する方法において、
上記ボーリングロッドの回転削孔中の回転速度、掘進速
度、ビット推力、回転トルクを測定し、これらの測定デ
ータの解析により原位置地盤の強度データを得るように
したことを特徴とする地盤強度測定方法。(1) In a method of measuring the ground strength at the in-situ location by obtaining data from the operating boring rod while rotating a hole in the ground with a boring rod from a boring machine,
Ground strength measurement characterized in that the rotational speed, digging speed, bit thrust, and rotational torque of the boring rod during rotary drilling are measured, and strength data of the in-situ ground is obtained by analyzing these measurement data. Method.
のビット直上で測定し、回転速度と掘進速度を地上で測
定するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の地盤強度測定方法。(2) The bit thrust and rotational torque are measured directly above the bit of the boring rod, and the rotational speed and digging speed are measured on the ground.
Ground strength measurement method described in section.
モリーに記憶させ、後で呼び出して解析するようにした
ことを特徴とるす特許請求の範囲第２項記載の地盤強度
測定方法。(3) The method for measuring ground strength according to claim 2, wherein the data on the bit thrust and rotational torque is temporarily stored in a memory and recalled later for analysis.
ーリングロッド内のメモリーにて行うようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の地盤強度測定方
法。(4) The method for measuring ground strength according to claim 3, wherein the data on the bit thrust and rotational torque is stored in a memory within the boring rod.
イムで地上に送信して計測するようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の地盤強度測定方法。(5) The method for measuring ground strength according to claim 2, characterized in that data on the bit thrust and rotational torque is transmitted to the ground in real time for measurement.
特徴とする特許請求の範囲第５項記載の地盤強度測定方
法。(6) The ground strength measuring method according to claim 5, wherein the data is transmitted by radio waves.
ッドにより回転削孔しつつ作動ボーリングロッドのデー
タを得て原位置での地盤強度を測定する方法において、
上記ボーリングロッドの回転削孔中の回転速度、掘進速
度、回転トルクを測定し、これらの測定データの解析に
より原位置地盤の強度データを得るようにしたことを特
徴とする地盤強度測定方法。(7) In a method of measuring the ground strength in situ by obtaining data from the operating boring rod while rotating a hole in the ground with a boring rod from a boring machine,
A method for measuring ground strength, characterized in that the rotational speed, digging speed, and rotational torque of the boring rod during rotary drilling are measured, and strength data of the in-situ ground is obtained by analyzing these measurement data.
で測定し、回転速度と掘進速度を地上で測定するように
したことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の地盤
強度測定方法。(8) The ground strength measuring method according to claim 7, wherein the rotational torque is measured directly above the bit of a boring rod, and the rotational speed and digging speed are measured on the ground.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289032A JPH0657935B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Ground strength measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289032A JPH0657935B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Ground strength measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63142114A true JPS63142114A (en) | 1988-06-14 |
| JPH0657935B2 JPH0657935B2 (en) | 1994-08-03 |
Family
ID=17737943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61289032A Expired - Lifetime JPH0657935B2 (en) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | Ground strength measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657935B2 (en) |
Cited By (3)
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| JP2001064955A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-13 | Raito Kogyo Co Ltd | Ground property estimating system and ground property estimating method |
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| CN107386250A (en) * | 2017-06-30 | 2017-11-24 | 上海建工集团股份有限公司 | For reconnoitring the device and method of engineering geology |
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- 1986-12-05 JP JP61289032A patent/JPH0657935B2/en not_active Expired - Lifetime
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| CN107386250A (en) * | 2017-06-30 | 2017-11-24 | 上海建工集团股份有限公司 | For reconnoitring the device and method of engineering geology |
| CN107386250B (en) * | 2017-06-30 | 2023-04-07 | 上海建工集团股份有限公司 | Device and method for surveying engineering geology |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0657935B2 (en) | 1994-08-03 |
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