JPH039249B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、無振動無騒音で地盤にセンサーを
貫入しながら土質状況を調査し、埋設後は地盤の
挙動や変位等を計測する地盤の調査及び計測工法
に関するものである。 〔従来の技術と問題点〕 地盤は、空気、水、土粒子で構成されており、
地盤の状況は人為的、自然的な作用により経時的
に変化している。 このような地盤の経時的な変化は、地すべりや
土木工事における山留壁の崩壊を生じさせる原因
になり、これらを予知するために地盤挙動の計測
が必要である。 現在における地盤挙動の計測手法は、ボーリン
グ孔に各種センサーを単独に設置することが一般
的に多く採用されているが、解析精度を高めるた
めには地盤調査を改めて行う必要があり、それら
は施行時間と労力の増長となるのみでなく経費的
にも多大となり、多くの測点を得ることは困難と
なるなどの問題があつた。 故に、地盤の経時変化を確実に測定できる計測
工法の提案が待たれているのが現状である。 〔問題点を解決するための手段〕 上記のような問題点を解決するために、この発
明は、 地盤の動態観測をなすセンサーを外管内に収納
した計測管内に設け、外管の一端開口部に設けた
杭先と外管を回転させつつ計測管内に挿入した中
管体を介して圧力流体を地盤に噴出させ、前記外
管を鉛直荷重により地盤に貫入し、この貫入時の
深度、回転トルク、負荷電流値、回転数および圧
力流体の噴出圧力を計測するとともに、貫入後に
外管を抜き取り、計測管に設けた上記センサーに
よつて地盤の動態を計測するようにしたものであ
る。 〔作用〕 可撓性及び透水性を有する合成体内に多孔管を
内装した計測管の合成体内に各種センサーを取付
け、この計測管を収納した外管の先端に杭先を取
付け、多孔管内に挿入した中空体を杭先と連結し
た状態で、外管を回転させて地中に貫入させ、こ
のときの貫入条件を記憶しておく。 貫入後において、外管と中空体を抜取り、地中
に残した合成体内のセンサーにより、地盤内の土
圧、水圧、歪等を検出すると共に、多孔管内にセ
ンサーを降ろして水位を計測する。その計測値と
貫入時の計測データとの併合検討により、地盤や
土質の変化を知ることができる。 上記貫入時の計測記録に関しては、次に示す実
績がある。 杭を地中に貫入する工法において、圧力水の噴
出と杭の回転により、無騒音、無振動で杭を貫入
すると共に、貫入時の各種条件、例えば貫入深
度、回転負荷、経時的な回転数杭先での圧力流体
噴出圧をそれぞれ計測記録する工法を、本出願人
らは特公昭54−31603号によつて提案した。 上記の工法は、貫入条件の計測により、各杭ご
との支持層への貫入定着が確認でき、しかも全て
の杭の資料をまとめることにより、綜合累積した
支持力を算出又は測定することができるという利
点がある。 上記実績における膨大な実測値は本工法の解析
に寄与するものである。 〔実施例〕 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。 第１図は地中の調査計測工程を、第２図の第３
図は地中貫入状態の拡大断面図、第４図は同上の
鉛直荷重を利用した回転押込装置を示している。 地中に貫入する外管１は、下端開口部に杭先２
が配置され、その内部に計測管３が収納されてい
る。 上記杭先２は、外管１の下端開口を閉鎖する逆
円錐形に形成され、外周面に複数枚の掘進用翼板
４が固定されていると共に、軸心に沿つて先鋭端
で開口するノズル孔５が設けられ、計測管３内に
挿入した中空体即ち中空ロツド６を、ねじ構造等
によつて着脱自在に連結するようになつており、
ノズル孔５から圧力空気または圧力水を噴出しつ
つ杭先２と外管１を回転させ、外管１を地中に貫
入する。 計測管３は、外管１内に嵌合する外径の筒状に
形成した例えばスポンジ等の可撓性及び透水性を
有する合成体７と、この合成体７の芯部を形成す
る多孔性管８との組合せによつてなり、前記中空
ロツド６は多孔管８内を軸方向に貫通して杭先２
と連結される。 前記計測管３の合成体７に各種センサーが組込
まれている。これらセンサーは、例えば、合成体
７内に収納された振動計９、ひずみ計１０、土圧
計１１、水圧計１２であり、また、多孔管８内に
は水位計１３が降ろされるようになつている。こ
れらの各センサーの測定値は、地上に配置した計
測記録装置１４に入力して記録される。 第４図に示した回転押込装置は、杭打機１５の
前面に起立させたガイド支柱１６に掘進装置１７
を昇降動するように取付け、この掘進装置１７の
出力軸に上端を係合した中空ロツド６に回転を付
与し、杭先２と共に外管１を回転させ、地中に貫
入するようになつている。 この貫込装置には、外管１の貫入時に土質調査
が行なえるように、検出装置が設けられている。 これらの検出装置は、特公昭54−31603号によ
つて詳述されており、外管１の貫入深度検出装置
Ｋ、掘進装置１７の負荷電流を検出する変流器等
からなる電流検出装置Ｎ、掘進装置１７に設けら
れるタコメータ等の回転数検出装置Ｐ、杭先２と
連結した中空ロツドに連通される圧力変換器等の
圧力検出装置Ｑからなり、前記各検出装置Ｋ、
Ｎ、Ｐ、Ｑはそれぞれ計測値を電気的信号によつ
て記録計Ｍに伝達すると共に、記録計Ｍでは、各
計測信号を指示計で表示したり、第６図に示すよ
うに記録紙１８にペンレコーダ等で記録するほ
か、デジタル化してフロツピーデイスクに記録す
るものである。 以上の如き諸装置を用いた本発明工法は、外管
１の内部に計測管３を設け、計測管３の多孔管８
内に挿入した中空ロツド６の下端雌ねじ部分を杭
先２の雄ねじ筒に螺合して外管１、杭先２及び中
空ロツド６を一体化させ、第４図の如き回転押込
装置で外管１を支持して施工すべき地面に外管１
を起立させ、外管１並びに杭先２全体を回動させ
つつ押込む。 杭先２の掘進用翼板４によつて掘削が行なわれ
ると共に、ノズル孔５からの圧力空気または圧力
水噴出によつて地盤をゆるめ垂直荷重による押込
力と回転により外管１は地盤に圧入される。 上記外管１の圧入工程において、貫入速度、杭
先及び杭体での回転負荷電流、外管の回転数及び
その経過時間、杭先２の先端での圧力空気または
圧力水噴出圧が検出され、これが記録される。 第１図Ｂや第２図のように、外管１を所定深度
にまで圧入すると、次に第１図Ｃの如く中空ロツ
ド６を逆転させ、杭先２からロツド６を外し、外
管１とロツド６を引上げて抜取り、第１図Ｄと第
３図に示すように、杭先２と計測管３を地盤中に
残し、多孔管８内に水位計１３を挿入する。 計測管３は合成体７の芯部に多孔管８を挿入し
た構造であるため、多孔管８の内部に地下水が流
入し、水位計１３による水位の変動を計測できる
と共に、合成体７には外力が伝わり、振動計９、
ひずみ計１０、土圧計１１による地中の変動や水
圧計１２による水圧変動を計測することができ
る。 ところで、外管１の貫入によつて得られる土質
性状の把握は、数本の外管を貫入にてその計測値
を解析し、これを基本として判断するものであ
り、次に、土質の種別やＮ値の判定及び支持力の
判定例を示す。

〔効果〕

以上のように、この発明によると上記のような
構成であるので、貫入時における貫入深度、回転
トルク、負荷電流値、回転数の計測と、貫入後に
おける土圧、水圧、歪み、振動および水位等の計
測とを行なえるため、これら両データを併合検討
することで、地盤の解析をより適確にしかも高い
信頼性をもつて行なうことができる。貫入時にお
ける計測と貫入後における計測とを同時に同じ装
置で連続的に行なうことにより、本来これら２つ
の計測手段を別に用いていた場合に比較して低コ
ストの工法が実現できるのである。さらに、計測
管の合成体内にセツトされる各種センサーはあら
かじめ取付けておくことができ、したがつて作業
条件の悪い現場での作業を軽減することができ
る。また、貫入直後、外管を引抜くだけで各種セ
ンサーは計測開始状態となり、極めて作業性が向
上するものであるなど実用上の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る計測工法の工程図、第
２図は外管貫入時の拡大断面図、第３図は外管を
引抜いた計測管の拡大断面図、第４図は貫入装置
の説明図、第５図は記録計に至るブロツクダイヤ
グラム、第６図は記録の一例を示す説明図、第７
図は小径外管の場合の例を示す縦断面図である。 １……外管、２……杭先、３……計測管、５…
…ノズル孔、６……中空ロツド、７……合成体、
８……多孔管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地盤の動態観測をなすセンサーを外管内に収
   納した計測管内に設け、外管の一端開口部に設け
   た杭先と外管を回転させつつ計測管内に挿入した
   中空体を介して圧力流体を地盤に噴出させ、前記
   外管を鉛直荷重により地盤に貫入し、この貫入時
   の深度、回転トルク、負荷電流値、回転数および
   圧力流体の噴出圧力を計測するとともに、貫入後
   に外管を抜き取り、計測管に設けた上記センサー
   によつて地盤の動態を計測するようにしたことを
   特徴とする地盤の調査及び計測工法。