JPH0429369Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (a) 技術分野 本考案は、層別沈下量測定装置に関し、より詳
細には、被測定地盤中に埋設され上端が開口した
中空のガイドパイプの外周に、前記ガイドパイプ
に沿つて被測定地層とともに移動する地盤変動追
従手段を摺動可能に組合わせ、前記地盤変動追従
手段の位置を地上から前記ガイドパイプ内に降下
させた探索子で検出することによつて被測定地盤
内の各層の沈下量を測定するための層別沈下量測
定装置に関するものである。

(b) 従来技術 地盤内の変動を検出することは、建造物の構
築、地下水の汲み上げ、地下工事等の都市土木に
起因した地盤変動の調査、あるいは海洋土木に先
がけ海底地盤の動的推移等の調査において不可欠
なものであり、また、アースダムやロツクフイル
ダムのような盛土した提内土砂の沈下量、すべり
量等の変動量を知る上においても極めて重要なも
のである。

従来、このような地盤変動を検出する装置とし
て、例えば上述したように盛土して形成されるダ
ム等の沈下量を検出する層別沈下量測定装置があ
る。この層別沈下量測定装置は、ダムの施工中お
よび施工後における盛土地盤の各地層別の沈下量
を検出するのに広く使用されており、その構成
は、第６図に示される如くである。

即ち、第６図は、ダムの盛土地盤に設置された
状態の層別沈下量測定装置の構成を示す断面図で
ある。

先ず、ダムの施工時に塩化ビニール等の非金属
よりなるガイドパイプ１を固定地盤２に植設し、
その下端をモルタル等により固定する。そして、
このガイドパイプ１に金属性の基底板３を組合わ
せ且つ固定地盤２に固定する。ガイドパイプ１
は、ダムの盛土施工（積層工事）に伴い非金属よ
りなるパイプソケツトとしての接手パイプ４を介
して縦列状に順次延設され、その周囲に盛土され
てガイドパイプ１が所定の深さ、あるいは所定の
地層中に埋められ且つ盛土が転圧された後にクロ
スアーム５がガイドパイプ１と直交するようにし
て設置される。このクロスアーム５は、第７図ａ
およびｂの平面図および側面図に示すように、円
孔を有した金属板ａと、金属板ａの両側方に一端
がそれぞれ固定された断面コ字状のアームｂ，ｃ
と、このアームｂ，ｃの他端側にそれぞれ固定さ
れた平板ｄ，ｅとから構成されている。このクロ
スアーム５は、金属板ａがガイドパイプ１の外周
に沿つて摺動自在な状態で組合わされ、ダムの盛
土施工に伴い各所定の被測定地層に順次設置（埋
設）される。このようにして各地層毎に埋設され
たクロスアーム５は、各地層の沈下に追従するよ
うにして沈下するので、ここでは、地盤変動追従
手段と称することとする。順次、上方に延長され
たガイドパイプ１の上端は、ダムの頂部に形成さ
れたコンクリート室６内に開口され、ガイドパイ
プ１内に土砂等が入り込まないように沈下量の測
定時以外は図示省略の蓋が冠着される。こうし
て、ダムの堤内に変動が生じると、各地層に固定
されたクロスアーム５はその地層の沈下に追従し
て変動し、ガイドパイプ１に沿つて移動する。

沈下量の測定時には、複数埋設されたガイドパ
イプ１のうちの、測定しようとするガイドパイプ
１の上端に接続パイプ７を接続し、さらに接続パ
イプ７に指示部８を取付ける。そして、指示部８
に設けられた滑車９を介して信号線としてのケー
ブル１０を巻取りドラム１１よりガイドパイプ１
内に繰り出して行く。このケーブル１０の先端に
は、クロスアーム５の金属板ａを検知して信号を
出す探索子１２（例えば金属を探知する磁気誘導
型探索子）が連結されており、この探索子１２か
らの検知信号は、ケーブル１０を介し巻取りドラ
ム１１に接続された中継ケーブル１３から指示部
８の指示計１４に送られる。また、この指示部８
には、探索子１２に一端が連結されその探索子１
２を吊下げるスケール１５を巻取る巻取りリール
１６が取付けられている。そして、このスケール
１５は、滑車１７を介し探索子１２を吊下げた状
態でガイドパイプ１中に挿入される。この探索子
１２およびスケール１５のガイドパイプ１内への
降下並びに引上げは、巻取りドラム１１のハンド
ル１８および巻取りリール１６のハンドル１９の
回動操作によりそれぞれ行われる。

第８図は、指示部８の構成を拡大して示した拡
大側面図で、巻取りリール１６は、押しねじ２０
の先端部によつて押し当てられたブレーキ２１に
より適度な摩擦力を付与され、これによつて巻取
りリール１６のスケール１５および探索子１２の
重さによる不用意な回転が阻止されている。スケ
ール１５によりガイドパイプ１内に降下されてい
く過程での探索子１２の位置は、指示部８の側部
に配置された指標２２が指すスケール１５の目盛
の読取りによつて計測される。そして、上記探索
子１２の降下過程で該探索子１２がクロスアーム
５に最接近したとき、探索子１２の検出信号が最
大となり、指示計１４の振れが最大となるので、
このときのスケール１５の目盛を読取り記録して
おく。

尚、各クロスアーム５の位置（深さ）は、一般
に固定地盤２上に設置された基底板３の位置を基
準として測定される。

ところで、このような構成よりなる従来の沈下
量測定装置には、次に述べるような幾つかの問題
がある。

第１に、上記従来装置は、非常に高重量で、装
置の設置作業や移動が非常にしにくいという問題
がある。即ち、沈下量の測定は、一般に多点箇所
に埋設したガイドパイプ１毎に毎日または週３日
程度行うことが多いが、比較的計測時間に余裕が
あることおよび測定に伴うトータルコストを低減
化させること、等の理由から、主要部、つまり地
上に設置される指示部８、巻取りドラム１１およ
びガイドパイプ１中に挿入される探索子１２等
は、各ガイドパイプ１に個別に設置するのではな
く、ガイドパイプ１より取外し他の測定箇所のガ
イドパイプ１に移動設置し得るように着脱可搬型
となつている。しかしながら、被測定地盤内に埋
設されるガイドパイプ１の長さ、即ち測定すべき
地層の深度は、数10m、場合によつては100m以
上にも及ぶため、ケーブル１０およびスケール１
５の長さもそれと同じ長さのものが使用される。
従つて、ケーブル１０およびスケール１５並びに
これらを巻取る装置をも加えた重量は相当なもの
となり、特にスケール１５は、探索子１２を吊下
げるのに充分耐える厚さと幅を持たせるために全
体として非常に高重量化し装置を各ガイドパイプ
１に着脱したり、移動するのに非常に難儀してい
た。

第２に、ガイドパイプ１中に探索子１２を挿入
する場合、スケール１５とともにケーブル１０も
挿入される訳であるが、ガイドパイプ１中でケー
ブル１０を弛ませすぎたり、探索子１２が回転し
たりする等によりスケール１５とケーブル１０と
が絡み合うため、スケール１５による挿入（降下
或いは繰出）量の測定に誤差が混入するという問
題およびスケール１５としては硬度の高いステン
レス鋼でしかも尖鋭な縁部を有しているものが通
例用いられることからケーブル１０が傷つき、稀
ではあるが信号線としての芯線とスケール１５、
あるいは芯線同士が接触するという問題があつ
た。

第３に、探索子１２のガイドパイプ１内への挿
入時あるいは引上げ時において、スケール１５の
巻取りリール１６のハンドル１９を回動させつ
つ、ケーブル１０の巻取りドラム１１のハンドル
１８をこれに追従させるようにして回動させなけ
ればならないため、操作が非常に厄介で、例え
ば、ケーブル１０とスケール１５のいずれかをあ
まり弛ませ過ぎると、上述したように、両者の絡
み付きが生じ易いという問題があつた。

第４に、ガイドパイプ１の外周を摺動するクロ
スアーム５の位置の測定は、巻取りリール１６の
ハンドル１９を回動させつつ例えば指示計１４の
振れが極大となる点を目視により確認した後、指
示部８の側部（指示計１４とは直交する面）に配
設されたスケール１５に目を移してその数字およ
び目盛を読み取らなければならないという読み取
り上の容易さに欠けるきらいがあつた。

(c) 目的 本考案は、上述した従来の種々の問題点に鑑み
案出されたもので、その目的とするところは、装
置全体の軽量化およびコストの低減化、装置の設
置および移設の容易化、並びに操作性の容易化を
実現し得る層別沈下量測定装置を提供することに
ある。

(d) 構成 本考案は、上記の目的を達成させるため、被測
定地盤中に埋設され上端が開口した中空のガイド
パイプの外周に、前記ガイドパイプに沿つて被測
定地層とともに移動する地盤変動追従手段を摺動
可能に組合わせ、前記地盤変動追従手段の位置を
地上から前記ガイドパイプ内に降下させた探索子
で検出することによつて被測定地盤内の各層の沈
下量を測定する層別沈下量測定装置において、前
記探索子より出力される検出信号を地上に導出す
る信号線としてのケーブルの一端を前記探索子の
上端に連結し他端を巻取り装置に巻回させ、前記
ケーブルの外周に所定間隔ピツチで前記探索子か
らの距離を示す指示手段を設け、一方前記所定間
隔と同じ長さ乃至はそれ以上の長さを有し且つ前
記所定間隔を細分化した目盛が付されたスケール
を前記ガイドパイプの上端部に着脱自在な状態で
取付けてなり、前記探索子を下端に吊下げた状態
で前記ケーブルを前記ガイドパイプ内を降下させ
る過程で前記探索子が前記いずれかの地盤変動追
従手段の位置に最接近したことを検出したときの
前記指示手段に示された距離とその指示手段が指
す前記スケール上の目盛とから前記被測定地盤中
の各地盤変動追従手段の測定基準箇所に対する位
置を測定し得るように構成したことを特徴とした
ものである。

以下、本考案の構成を添付図面に示す実施例を
参照しつつ詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例の要部である指示
部の構成を示す正面図である。この指示部２３
は、側壁が長手方向に沿つて一ｍ有余スリツト状
に切欠かれて窓部２４が形成された塩化ビニール
製のパイプ２５と、このパイプ２５の窓部２４の
一側縁に沿つて配設された1mの長さを有し且つ
最小目盛５mmの目盛が付されたテープ状のスケー
ル２６と、パイプ２５に一体的に取付けられた指
示計２７とを主要部材として構成されている。そ
して、パイプ２５の下端には、指示部２３をガイ
ドパイプ１に連結するためのソケツト２８が取付
けられている。このガイドパイプ１は、前述した
ように、ダム等の施工に伴つて埋設されるが、鉛
直上方に向けて継手パイプ４により順次延設され
る。そして、盛土、転圧後にガイドパイプ１の外
周に例えば、第７図ａ，ｂに示すようなクロスア
ーム５が各被測定地層毎に組合わされ且つ埋設さ
れる。

一方、パイプ２５の上端部には滑車２９が回転
可能に支持されている。探索子１２の上端には、
ケーブル１０の一端が連結されている。このケー
ブル１０は、第１図には示されていないが、第６
図に示したような巻取りドラム１１に基端が止着
されて巻回されており、他端は滑車２９を介して
上述のように探索子１２に連結されている。さら
に、ケーブル１０には、第２図および第３図に示
すような探索子１２からの距離（数値）を示すコ
ード銘板３０が1mの等間隔ピツチで取付けられ
ている。このコード銘板３０は、第２図に示すよ
うに、探索子１２の受感部（金属を検知する部
位）から1m、2m、3m、…の各距離のケーブル
１０の外周に巻着され各距離を表示してなるもの
で、具体的には、例えば第３図に示すように帯状
の金属板の突片３０ａが他端側に形成されたスリ
ツト３０ｂに挿入されて且つ折曲げられることに
よりケーブル１０の外周に巻着され、さらに、図
示は省略したが、そのコード銘板３０の外周に透
明の熱収縮性チユーブが被せられている。

次に、以上のように構成された指示部２３およ
びコード銘板３０を用いて所望の地層の沈下量を
測定する手順の一例を説明する。

第４図は、ダム等の施工に伴い設置された状態
における層別沈下量測定装置の構成を部分的に破
断して示す正面図である。

同図において、地盤変動追従手段としてのクロ
スアーム５は、被測定地層内に設置されている。
先ず、クロスアーム５の位置を測定する場合、地
表面３１から突出したガイドパイプ１に指示部２
３のソケツト２８を組合わさせ、パイプ２５を介
してガイドパイプ１内に探索子１２を降下させて
行く。探索子１２がクロスアーム５の金属板ａに
最接近したとき、指示計２７は極大値を示す。こ
のときの探索子１２の位置は、例えばパイプ２５
の窓部２４にあるコード銘板３０を基準とすれ
ば、当然このコード銘板３０に記された表示と等
しい値Ａとなる。一方、ガイドパイプ１上端（標
高H₁）から探索子１２までの距離Ｃは、窓部２
４内のコード銘板が指すスケール２６の値をＢ、
スケール２６の下端からソケツト２８までの距離
を200（mm）とすると、 Ｃ＝Ａ−（Ｂ＋200） ……(1) として求めることができる。ここで、標高は、近
くの水準点を利用してガイドパイプ１の先端を水
準測量により求められるから、標高H₁を実測す
ることにより、各クロスアーム５の標高H₁′は、 H₁′＝H₁−Ｃ＝H₁−｛Ａ−（Ｂ ＋200）｝＝H₁−Ａ＋Ｂ＋200 ……(2) として求められる。

第５図は、第４図の状態の地表面３１上にさら
に盛土を行い、ガイドパイプ１を延長させた後の
状態を示したものである。このときのクロスアー
ム５のガイドパイプ１の先端からの距離は、次の
ようにして求めることができる。即ち、窓部２４
内のコード銘板３０に記された表示値をＤ、この
コード銘板３０が指すスケール２６の値をＥ、と
すると、クロスアーム５の第５図のガイドパイプ
１の先端からの距離Ｆは、 Ｆ＝Ｄ−（Ｅ＋200） ……(3) として求めることができる。ここで、第５図のガ
イドパイプ１の先端の標高H₂は、前記標高H₁を
求めたときと同様に水準測量により求められるか
ら標高H₂として実測する。よつてクロスアーム
５の標高H₂′は、 H₂′＝H₂−Ｆ ＝H₂−｛Ｄ−（Ｅ＋200）｝ ＝H₂−Ｄ＋Ｅ＋200 ……(4) として求められる。従つて、クロスアーム５の沈
下量Ｘは、(2)，(4)式より、 Ｘ＝（H₁＋200＋Ｂ−Ａ）−（H₂ ＋200＋Ｅ−Ｄ）＝（H₁＋Ｂ−Ａ） −（H₂＋Ｅ−Ｄ） ……(5) として求めることができる。

また、ガイドパイプ１の下端を第６図に示すよ
うに固定地盤２に固定させ、基底板３までの距離
も測定することとすれば、地表面３１，３２の測
量は、必らずしも必要ではない。

このように構成された上記実施例は、従来のも
のと比べ次のような種々の利点を有している。

先ず、探索子１２の降下量は、1mの測定範囲
にわたる小目盛を有したスケール２６と、ケーブ
ル１０に1mピツチで巻着されたコード銘板３０
とで測定することができるので、従来のようにガ
イドパイプ１の全長をカバーする長尺なスケール
１５やスケール１５の巻取りリール１６およびこ
れに附随するハンドル１９等が不用となり、指示
部２３を大幅に軽量化することができる。従つ
て、設置時および測定時における指示部２３のガ
イドパイプ１との着脱作業や持ち運びが極めて容
易となる。

また、スケール１５、巻取りリール１６、ハン
ドル１９等が不用となるため、指示部２３をより
安価に構成することができる。

また、ガイドパイプ１内には下端に探索子１２
を連結したケーブル１０のみが挿入されるため、
従来のようにケーブル１０にスケール１５が絡み
付き、それによつてケーブルを損傷したり、測定
ミスをひき起すことがなく正確な測定を行うこと
ができる。

また、探索子１２の降下距離は、スケール２６
の移動域に沿つて位置するコード銘板３０の表示
値と、このコード銘板３０が指すスケール２６の
値とから即座に知ることができる。しかも指示計
２７はこのスケール２６の目盛表示面と同一側の
面に配設してあるため、指示計２７のメータの振
れとスケール２６を同時に読み取ることができ、
迅速で正確な測定を行うことができる。

尚、本考案は、上述した実施例のみに限定され
るものではなく、そ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、パイプ２５に沿つて配設されたスケー
ル２６の測定目盛の範囲（長さ）は、ケーブル１
０に巻着された各コード銘板３０間のピツチ間隔
に等しいかあるいはそれよりも広いものであつて
もよい。また、コード銘板３０間のピツチ間隔
は、1mに限らず、50cm、10cmあるいは他の単位
で１ヤード等、場合に応じて種々の間隔とするこ
とができる。

また、指示手段は、第３図に示したコード銘板
３０を用いる代わりに、ケーブル１０の外周上に
直接印刷、塗付、刻印、等によつて探索子１２か
らの距離を表示するようにしてもよい。

また、ケーブル１０は、相当に長尺なもの
（100mに達するものもある）であり、自重および
探索子１２の重量により長さが変化する虞れがあ
る場合には、例えばケーブル１０中にピアノ線を
挿入させ長さの変化を防止するか、測定後に補正
するかによつて正確な測定を行えるようにするこ
とができる。

(e) 効果 以上詳述したように本考案によれば、探索子よ
り出力される検出信号を地上に導出する信号線と
してのケーブルの一端を前記探索子の上端に連結
し、他端を巻取り装置に巻回させ、前記ケーブル
の外周に所定間隔ピツチで前記探索子からの距離
を示す指示手段を設け、一方前記所定間隔と同じ
長さ乃至はそれ以上の長さを有し且つ前記所定間
隔を細分化した目盛が付されたスケールを前記ガ
イドパイプの上端部に着脱自在な状態で取付けた
簡素な構成としたから、従来のようにガイドパイ
プの全長をカバーする長尺なスケールやこれに附
随する巻取装置が不要となり、大幅な軽量化とコ
ストダウンを実現でき、且つその軽量化に伴い本
装置の運搬やガイドパイプに対する着脱や移設が
容易であり、また、探索子は１本のケーブルのみ
でガイドパイプ内での上下動をさせればよいので
操作が容易化されるとともに絡み付きなどによる
損傷を生ずる虞れが全くない層別沈下量測定装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の要部の一実施例の構成を示
す正面図、第２図は、同実施例の指示手段をケー
ブルに巻着したときの正面図、第３図は、同実施
例の指示手段の展開図、第４図はおよび第５図
は、それぞれ同実施例の装置を測定地盤に設置し
た状態を部分的に破断して示す正面図、第６図
は、従来の層別沈下量測定装置の正面部分断面
図、第７図ａおよびｂは、第４図、第５図に示し
た実施例に用いた地盤変動追従手段の平面図およ
び側面図、第８図は、第６図に示した従来装置の
要部の側面図である。 １……ガイドパイプ、５……クロスアーム、１
１……巻取りドラム、１２……探索子、２３指示
部、２４……窓部、２５……パイプ、２６……ス
ケール、２７……指示計、２８……ソケツト、２
９……滑車、３０……コード銘板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被測定地盤中に埋設され上端が開口した中空の
   ガイドパイプの外周に、前記ガイドパイプに沿つ
   て被測定地層とともに移動する地盤変動追従手段
   を摺動可能に組合わせ、前記地盤変動追従手段の
   位置を地上から前記ガイドパイプ内に降下させた
   探索子で検出することによつて被測定地盤内の各
   層の沈下量を測定する層別沈下量測定装置におい
   て、前記探索子より出力される検出信号を地上に
   導出する信号線としてのケーブルの一端を前記探
   索子の上端に連結し他端を巻取り装置に巻回さ
   せ、前記ケーブルの外周に所定間隔ピツチで前記
   探索子からの距離を示す指示手段を設け、一方前
   記所定間隔と同じ長さ乃至はそれ以上の長さを有
   し且つ前記所定間隔を細分化した目盛が付された
   スケールを前記ガイドパイプの上端部に着脱自在
   な状態で取付けてなり、前記探索子を下端に吊下
   げた状態で前記ケーブルを前記ガイドパイプ内を
   降下させる過程で前記探索子が前記いずれかの地
   盤変動追従手段の位置に最接近したことを検出し
   たときの前記指示手段に示された距離とその指示
   手段が指す前記スケール上の目盛とから前記被測
   定地盤中の各地盤変動追従手段の測定基準箇所に
   対する位置を測定し得るように構成したことを特
   徴とする層別沈下量測定装置。