JPH0248506Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、軟弱地盤上に道路の如き施設を盛
土で施工等する場合に、軟弱地盤の変形や破壊に
対する予知的判断のため、現場計測の一貫として
地表面沈下量の自動計測に使用される地表面沈下
量の自動計測装置に係り、さらにいえば、スウエ
ーデン式サウンデイング又はオランダ式コーン貫
入試験等の土質調査を兼ねた沈下測定を行なえる
地表面沈下量の自動計測装置に関する。

従来の技術 現在最も普及している安価な地表面沈下量の計
測装置は、第５図に示したとおり、軟弱地盤１の
地表面に沈下板２を設置し、該沈下板２に結合し
た沈下棒３は盛土４の中に埋めた塩ビ管７を通じ
て抵抗を受けないように鉛直に立て、その天端は
盛土４上に突出させ、標尺５を用いレベル計６で
レベル計測する構成である。

従来、第６図に示した地表面沈下量の自動計測
装置も使用されている。これは不動軸であるロツ
ド１０をその先端のスクリユアンカー８が支持層
９に到達するまで埋め込み、該ロツド１０はフリ
クシヨンカツターパイプ１１で保護し、軟弱地盤
１の地表面に設置した沈下板１２に連続沈下計１
３を付設した構成である。軟弱地盤の沈下により
沈下板１２がロツド１０に沿つて沈下すると、そ
の変位が連続沈下計１３で測定、記録される訳で
ある。

本考案が解決しようとする課題 第５図の計測装置の場合、地表面沈下量を自動
計測することは難かしい。また、盛土４の施工に
先立つて沈下板２及び沈下棒３を軟弱地盤１の地
表面に設置し、沈下棒３を盛土４の地上（上面）
に突き出させるため、盛土４の施工に支障をきた
す。のみならず日常の維持管理を十分に行なわな
いと、盛土４の施工時に沈下棒３に破損を生じ、
正確な沈下量を計測できない欠点がある。

また、第６図の地表面沈下量の自動計測装置の
場合は、フリクシヨンカツターパイプ１１を埋設
するため、φ200程度の穿孔（ボーリング工事）
を必要とし、場所によつては非常に深い穿孔を行
なわねばならず、穿孔工事にかかる費用が大きい
ので、単なる地表面沈下量の計測にしては高価す
ぎる欠点がある。また、ロツド１０の上端が盛土
４の中に突き出すため、これに伴なう抵抗をカツ
トし、かつロツド１０に曲がり等が生じないよう
に保護することを必要とし、種々面倒な対策を図
らねばならぬ欠点がある。

従つて、この考案の目的は、盛土等の施工に支
障をきたすことなく、地表面沈下量の自動連続計
測を行なうことができ、しかも手軽に安価に使用
することができ、穿孔は一切必要でなく、オラン
ダ式二重管コーン貫入試験又はスウエーデン式サ
ウンデイング試験と全く同様な原位置土の静的貫
入抵抗測定も併せて行なうことができ、コーンス
クリユに結合した不動軸であるロツド等は盛土中
に突き出さず、よつてロツドの保護等の対策を必
要としない構成に改良した軟弱地盤の地表面沈下
量の自動計測装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記従来技術の課題を解決するための手段とし
て、この考案に係る軟弱地盤の地表面沈下量の自
動計測装置は、 軟弱地盤下の支持層９に到達するまで鉛直に押
し込まれたコーンスクリユ２０と、前記コーンス
クリユ２０の貫入時に同コーンスクリユ２０に一
定の回転力及び押込力を伝達するものとして地中
に挿入された中管２２と、前記コーンスクリユ２
０と結合し軟弱地盤１の地表面に導き出された巻
取り可能なワイヤー２７と、軟弱地盤１の地表面
に設置された沈下板２５上で前記ワイヤー２７に
常時一定の張力を付与して巻取る巻取り装置２９
及び前記巻取り装置２９に巻取られる前のワイヤ
ー２７が少なくとも１回転巻付けられた角度検出
センサー２８とによるセンサー部２６とで構成さ
れ、センサー部２６は盛土４から防護する防護箱
に覆われていることを特徴とする。

なお、本考案に係る自動計測装置において、沈
下板２５は、その下面に、地盤沈下量より長大で
中管２２の上端部と摺動自在にはめられた外管２
４を備えていることを特徴とする。

作 用 この自動計測装置を設置するに際しては、コー
ンスクリユ２０は中管２２に一定の回転力及び押
込力を加えつつ軟弱地盤１の中に鉛直に貫入する
ので、穿孔（ボーリング工事）は一切必要でな
い。

コーンスクリユ２０及び中管２２の外径をJIS
規格で決められた土質調査法（スウエーデン式サ
ウンデイング又はオランダ式コーン貫入試験）と
同じ寸法にすると、コーンスクリユ２０の貫入に
際して与える回転力及び押込力の大きさ、貫入速
度、深さ等を測定することにより、所謂オランダ
式二重管コーン貫入試験又はスウエーデン式サウ
ンデイング試験と全く同様に原位置土の静的貫入
抵抗を測定することができる。即ち土層の硬軟や
締り具合い、その構成を判定するところの土質調
査を併せて行なえる。

盛土４の表面には何物も突出させない。巻取り
可能なワイヤー２７を使用し、これを巻取り装置
２９で常時一定の張力を付与して巻取るので、軟
弱地盤１の地表面から盛土４の中に向つて突き出
るものは何もない。

盛土４の下の軟弱地盤１の地表面沈下量は、沈
下板２５の沈下に伴なつて巻き取られるワイヤー
２７の移動を角度検出センサー２８によつて自動
計測するので、軟弱地盤１の破壊予知解析に必要
な地表面沈下量をより速く正確に知ることがで
き、軟弱地盤１の変状をリアルタイムでモニター
できる。

実施例 次に、図示した本考案の実施例を説明する。

第１図Ａ〜Ｅは、この考案に係る軟弱地盤の地
表面沈下量の自動計測装置をスウエーデン式サウ
ンデイングの態様で使用した場合の主要な設置工
程図を示している。

図中２０はコーンスクリユであり、２１はコー
ンスクリユと結合した内管、２２はコーンスクリ
ユ２０を貫入する中管、２３は中管２２に貫入用
の回転力及び押込力を付与する貫入機である。

コーンスクリユ２０と中管２２との関係は、第
２図に詳示しているとおり、両者は同心配置とさ
れ、中管２２下端の爪部２２ａがコーンスクリユ
２０の上面に着脱自在に食い込み噛み合つた状態
で回転力の伝達が可能とされている。

コーンスクリユ２０は、その上面の外径が
φ33.3で、その外周に掘進用のスクリユ溝が形成
されている。コーンスクリユ２０の上面の中心部
に内管２１が溶接等で一体的に固着されている。
内管２１は、不動軸として鉛直度を保つ強度、剛
性を有するかぎり、その構造・材質の如何を問わ
ない。内管２１の外径はφ10位である。

中管２２は外径がφ19位の鋼管であり、コーン
スクリユ２０を貫入する回転力、押込力に耐える
強度を有し、内管２１が曲らないように土圧から
保護する剛性を有するものとされている。

上記コーンスクリユ２０及び内管２１は、中管
２２と第２図のように組み合わされ、貫入機２３
により100Kg位の押込力を加えて回転しつつ軟弱
地盤１の中に鉛直に貫入される（第１図Ａ）。こ
の貫入時に貫入抵抗値を測定することにより、土
層の硬軟や締り具合い、あるいはその構成を判定
する土質調査を行なうことができる。

コーンスクリユ２０は、上述のようにして軟弱
地盤下の支持層９に到達するまで貫入される（第
１図Ｂ）。支持層９を確認したときは、その位置
から中管２２をコーンスクリユ２０と共に予想さ
れる地表面沈下量に相当する高さｈだけ引き上げ
る（第１図Ｃ）。そして、内管２１及び中管２２
の上端も、軟弱地盤１の地表面沈下量に相当する
長さだけ、現在の地表面から沈み込む長さに短か
く加工する。内管２１の上端にはステンレス製の
巻取り可能なワイヤー２７が供給され、軟弱地盤
１の地表面に導き出されている。また、中管２２
を保護する外管２４が地表面に設置され、中管２
２に対しテレスコピツクに摺動自在にはめられて
いる。そして、コーンスクリユ２０は再び支持層
９に到達するまで内管２１、中管２２と共に押し
込まれ、その後中管２２のみが軟弱地盤１の地表
面沈下量相当だけ引き上げられる（第１図Ｄ）。

軟弱地盤１の地表面には沈下板２５が設置さ
れ、その下面に前記外管２４が接合される。沈下
板２５上には、前記ワイヤー２７を利用して地表
面沈下量を自動計測するセンサー部２６が設置さ
れている。センサー部２６の具体的構成は、第３
図にその一例を示しているように、盛土４の土圧
に耐える防護箱の中に、例えばロータリエンコー
ダー２８の如き角度検出センサーが設置され、そ
の回転軸（ガイドシーブ）に前記ワイヤー２７が
少なくとも１回巻き付けられている。そして、同
ワイヤー２７の先はこのワイヤー２７に常時一定
の張力を付与して巻き取る巻取り装置２９へ巻き
込んだ構成とされている。

従つて、盛土４の施工により、又はその他の原
因で軟弱地盤１の地表面に沈下を生ずると、その
地表面に設置した沈下板２５が合一に沈下する。
すると、沈下板２５上のセンサー部２６におい
て、巻取り装置２９によつてワイヤー２７が地表
面沈下量の長さだけ巻かれ、その動きがロータリ
エンコーダー２８の回転数及び回転角として計測
され、それが地表面沈下量として自動的かつ連続
的に計測されるのである。

第４図に示したように、盛土４の直下に上記構
成の地表面沈下量の自動計測装置を設置し、盛土
４の側方には地中変位の自動計測装置４０及び地
表面変位の自動計測装置４１をそれぞれ設置し、
各々の出力をインターフエイス４２を通じて現場
事務所４４内の処理装置（パーソナルコンピユー
ター）４３へ入力する施設を設けると、地盤変状
をリアルタイムでモニターすることができ、非常
に詳密で精度の高いデータが得られる。そのデー
タに基いて軟弱地盤１の破壊に対する総合的な予
知判断することに寄与する。

本考案が奏する効果 本考案に係る軟弱地盤の地表面沈下量の自動計
測装置は、その設置に際しコーンスクリユ２０を
中管２２に一定の回転力及び押込力を加えつつ軟
弱地盤１の中に鉛直に貫入するので、穿孔（ボー
リング工事）は一切必要でなく、材料費を含めて
も施工費が非常に安価で、使い易い。また、設置
の工程が簡単で、労力の大幅な節減が図れる。

しかも、コーンスクリユ２０及び中管２２の外
径をJIS規格で決められた土質調査法（スウエー
デン式ワウンデイング又はオランダ式コーン貫入
試験）と同じ寸法とすることにより、コーンスク
リユ２０の貫入に際して与える回転力及び押込力
の大きさや、貫入速度、深さ等を測定することに
より、所謂オランダ式二重管コーン貫入試験又は
スウエーデン式サウンデイング試験と全く同様に
原位置土の静的貫入抵抗を測定することができ、
土層の硬軟や締り具合い、その構成を判定する土
質調査も併せて行なえる便利さがある。

また、この自動計測装置は、盛土４の表面には
何物も突出させない構成である。しかも巻取り可
能なワイヤー２７を使用してこれを常時一定の張
力で巻取り装置２９に巻取り、軟弱地盤１の地表
面から盛土４の中に向つて突出するものを排除し
た構成だから、センサー部２６の防護箱の背高を
低く、小形に構成でき、盛土４の施工を支障もな
く容易に行なうことができる。

さらに盛土４の下の軟弱地盤１の地表面沈下量
は、沈下板２５の沈下に伴ない巻き取られるワイ
ヤー２７の長さをロータリーエンコーダー２８等
の角度検出センサーの回転数及び回転角として高
精度に連続して自動計測するので、地盤の破壊予
知解析に必要な沈下量をより速く正確に知ること
ができ、計測に費やす労力の大幅な節減が達成さ
れる。そして、軟弱地盤の変状をリアルタイムで
モニターできるので、破壊に対する総合的な予知
判断を正確に行なうことに寄与できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｅはこの考案に係る地表面沈下量の
自動計測装置の枢要な設置工程を示した説明図、
第２図は主要部の構成を拡大して示した立面図、
第３図はセンサー部の構成を示した拡大図、第４
図は総合的な地盤計測システムを示した模式図、
第５図と第６図は従来の地表面沈下量の自動計測
装置を示した断面図である。 １……軟弱地盤、２０……コーンスクリユ、２
２……中管、２７……ワイヤー、２５……沈下
板、２９……巻取り装置、２８……ロータリーエ
ンコーダー（角度検出センサー）、２６……セン
サー部、２４……外管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【１】 軟弱地盤下の支持層に到達するまで鉛直
   に押し込まれたコーンスクリユと、前記コーン
   スクリユの貫入時に同コーンスクリユに一定の
   回転力及び押込力を伝達するものとして地中に
   挿入された中管と、前記コーンスクリユと結合
   し軟弱地盤の地表面に導き出された巻取り可能
   なワイヤーと、軟弱地盤の地表面に設置された
   沈下板上で前記ワイヤーに常時一定の張力を付
   与して巻取る巻取り装置及び前記巻取り装置に
   巻取られる前のワイヤーが少なくとも１回転巻
   付けられた角度検出センサーから成るセンサー
   部とで構成され、沈下板上のセンサー部は盛土
   から防護する防護箱に覆われていることを特徴
   とする軟弱地盤の地表面沈下量の自動計測装
   置。 【２】 実用新案登録請求の範囲第１項に記載し
   た沈下板は、その下面に、地盤沈下量より長大
   で中管の上端部と摺動自在にはめられた外管を
   備えていることを特徴とする軟弱地盤の地表面
   沈下量の自動計測装置。