JPH06336719A - 抵抗体貫入式地盤探査装置と方法 - Google Patents
抵抗体貫入式地盤探査装置と方法Info
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- JPH06336719A JPH06336719A JP15146493A JP15146493A JPH06336719A JP H06336719 A JPH06336719 A JP H06336719A JP 15146493 A JP15146493 A JP 15146493A JP 15146493 A JP15146493 A JP 15146493A JP H06336719 A JPH06336719 A JP H06336719A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】 地盤貫入抵抗体の上端部に貫入荷重と貫入回
転力を伝達するロッドを接続し、貫入荷重が設定上限貫
入荷重になるまでは設定貫入速度で貫入させ、貫入荷重
から地盤の強度情報を求め、設定上限貫入荷重に達して
も設定貫入速度で貫入しない場合は、設定上限貫入荷重
を作用させた状態で回転貫入させ、回転トルクから、又
は単位貫入量当たりの回転数から、又はこれらの両方か
ら地盤の強度定数などの情報を得ようとする地盤探査装
置と方法。 【効果】 地盤探査において地盤の貫入抵抗の大きさに
より貫入方法を静的貫入、回転貫入、振動・衝撃貫入の
ように順次追加することにより、軟弱地盤から硬質地盤
まで高い精度で探査可能となる。
転力を伝達するロッドを接続し、貫入荷重が設定上限貫
入荷重になるまでは設定貫入速度で貫入させ、貫入荷重
から地盤の強度情報を求め、設定上限貫入荷重に達して
も設定貫入速度で貫入しない場合は、設定上限貫入荷重
を作用させた状態で回転貫入させ、回転トルクから、又
は単位貫入量当たりの回転数から、又はこれらの両方か
ら地盤の強度定数などの情報を得ようとする地盤探査装
置と方法。 【効果】 地盤探査において地盤の貫入抵抗の大きさに
より貫入方法を静的貫入、回転貫入、振動・衝撃貫入の
ように順次追加することにより、軟弱地盤から硬質地盤
まで高い精度で探査可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗体を地盤中に貫入
することにより地盤情報を得る地盤探査に係わり、地盤
の貫入抵抗の大きさにより、貫入方法を静的貫入、回転
貫入、振動・衝撃貫入などを順次追加することにより、
軟弱地盤から硬質地盤まで高い精度で探査可能な簡易可
搬式の装置と手法に関する。
することにより地盤情報を得る地盤探査に係わり、地盤
の貫入抵抗の大きさにより、貫入方法を静的貫入、回転
貫入、振動・衝撃貫入などを順次追加することにより、
軟弱地盤から硬質地盤まで高い精度で探査可能な簡易可
搬式の装置と手法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の原位置地盤調査法のうち、抵抗体
を地中に貫入させて地盤情報を得る探査法は、現在最も
多く用いられているのが標準貫入試験で日本工業規格Ｊ
ＩＳＡ１２１９になっており、この探査方法は定められ
た一打当たりのエネルギーで打撃して抵抗体であるサン
プラーを規定の深さだけ地中に貫入させるときの打撃回
数を記録すると共に、地盤試料の採取を併用するもので
ある。
を地中に貫入させて地盤情報を得る探査法は、現在最も
多く用いられているのが標準貫入試験で日本工業規格Ｊ
ＩＳＡ１２１９になっており、この探査方法は定められ
た一打当たりのエネルギーで打撃して抵抗体であるサン
プラーを規定の深さだけ地中に貫入させるときの打撃回
数を記録すると共に、地盤試料の採取を併用するもので
ある。
【０００３】ＪＩＳ Ａ１２２０規格のオランダ式二重
管コーン貫入試験方法は、抵抗体であるコーンを毎秒１
cmの速度で静的に地中に貫入させるときの抵抗荷重を記
録するもので、中〜硬質土では貫入荷重のためのアンカ
ーを地中に設置するとか別途反力荷重を用意する必要が
ある。
管コーン貫入試験方法は、抵抗体であるコーンを毎秒１
cmの速度で静的に地中に貫入させるときの抵抗荷重を記
録するもので、中〜硬質土では貫入荷重のためのアンカ
ーを地中に設置するとか別途反力荷重を用意する必要が
ある。
【０００４】ＪＩＳ Ａ１２２１規格のスウェーデン式
サウンディング試験方法は、図１に示すようにスクリュ
ーポイント（５）からなる抵抗体をこれに接続するロッ
ド（４）と載荷用のクランプ（３）を介してクランプ重
量５kgを含めて10kg２個、25kg３個の計 100kg、６種類
のおもり（２）で貫入する深度を記録し、最大荷重100k
g で沈下が停止したらロッド上端に接続してあるハンド
ル（１）を用いて回転貫入させ規定貫入量に対する回転
数を記録する方法である。スクリューポイント（５）は
図２に示すように四角錐状の鋼材を全長で１回ねじった
ものである。
サウンディング試験方法は、図１に示すようにスクリュ
ーポイント（５）からなる抵抗体をこれに接続するロッ
ド（４）と載荷用のクランプ（３）を介してクランプ重
量５kgを含めて10kg２個、25kg３個の計 100kg、６種類
のおもり（２）で貫入する深度を記録し、最大荷重100k
g で沈下が停止したらロッド上端に接続してあるハンド
ル（１）を用いて回転貫入させ規定貫入量に対する回転
数を記録する方法である。スクリューポイント（５）は
図２に示すように四角錐状の鋼材を全長で１回ねじった
ものである。
【０００５】以上のように、従来の代表的地盤探査方法
は、打撃貫入法による標準貫入試験方法、抵抗体を速度
を制御しながら貫入させるときの荷重を記録するオラン
ダ式二重管コーン貫入試験方法、６種類の荷重による貫
入量と最大荷重に回転力を加えて貫入させるスウェーデ
ン式サウンディングなどからなる。
は、打撃貫入法による標準貫入試験方法、抵抗体を速度
を制御しながら貫入させるときの荷重を記録するオラン
ダ式二重管コーン貫入試験方法、６種類の荷重による貫
入量と最大荷重に回転力を加えて貫入させるスウェーデ
ン式サウンディングなどからなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点は、
抵抗体サンプラーを打撃貫入して打撃回数から地盤情報
を求める標準貫入試験は、原理的に測定できる地盤の範
囲は広いが測定精度が悪い。特に、軟弱地盤では打撃回
数が数回あるいは１回以下となり極めて悪いのが特徴で
ある。この種の試験法には、より簡便な動的コーン貫入
試験法、標準貫入試験同様試料採取も兼ねる礫質地盤用
の大型動的貫入試験法などがあるが、標準貫入試験法と
同じ問題がある。
抵抗体サンプラーを打撃貫入して打撃回数から地盤情報
を求める標準貫入試験は、原理的に測定できる地盤の範
囲は広いが測定精度が悪い。特に、軟弱地盤では打撃回
数が数回あるいは１回以下となり極めて悪いのが特徴で
ある。この種の試験法には、より簡便な動的コーン貫入
試験法、標準貫入試験同様試料採取も兼ねる礫質地盤用
の大型動的貫入試験法などがあるが、標準貫入試験法と
同じ問題がある。
【０００７】貫入速度制御式コーン貫入試験法は、貫入
荷重から地盤情報を求める方法でオランダ式二重管コー
ン貫入試験法が代表的方法である。この方法は貫入速度
を一定に制御することにより軟弱地盤から中硬質地盤ま
で高い精度で探査することができる。しかし、中硬質地
盤では大きな貫入反力が必要になり、スクリューアンカ
ー等を設置することが困難な表土層の場合や大きなウエ
イトを搬入することが困難な条件では中硬質地盤の探査
ができない等の問題がある。この種の試験法には、電気
コーンや３成分コーンなどいろいろな方法が開発されて
いるが、非回転で静的にコーンを圧入する方法であるの
で同じような問題がある。なお、試料の採取ができない
ため土質判別が困難である欠点があるが、最近の３成分
コーンでは３種類の測定値からある程度判別できるよう
になっている。
荷重から地盤情報を求める方法でオランダ式二重管コー
ン貫入試験法が代表的方法である。この方法は貫入速度
を一定に制御することにより軟弱地盤から中硬質地盤ま
で高い精度で探査することができる。しかし、中硬質地
盤では大きな貫入反力が必要になり、スクリューアンカ
ー等を設置することが困難な表土層の場合や大きなウエ
イトを搬入することが困難な条件では中硬質地盤の探査
ができない等の問題がある。この種の試験法には、電気
コーンや３成分コーンなどいろいろな方法が開発されて
いるが、非回転で静的にコーンを圧入する方法であるの
で同じような問題がある。なお、試料の採取ができない
ため土質判別が困難である欠点があるが、最近の３成分
コーンでは３種類の測定値からある程度判別できるよう
になっている。
【０００８】６段階のおもりを用いた定荷重載荷による
貫入量測定及び最大載荷重と回転力で貫入させ回転数か
ら地盤情報を求める方法にスウェーデン式サウンディン
グがある。この探査方法は、大きな反力装置がいらない
利点がある半面、軟弱地盤では載荷重が６段階であるた
め精度が極めて悪い。中〜硬質地盤では回転能率が悪い
ため貫入能力が非常に小さく、かつスクリューポイント
が礫等に当たると空回りし回転力では貫入しなくなるな
どの基本的欠陥がある。この他に人力で行なうようなっ
ているため、人為的誤差が入り、探査能率が悪く、探査
深度も浅い。さらに、現状では試料採取ができないた
め、土質分類が曖昧であるのが欠点である。
貫入量測定及び最大載荷重と回転力で貫入させ回転数か
ら地盤情報を求める方法にスウェーデン式サウンディン
グがある。この探査方法は、大きな反力装置がいらない
利点がある半面、軟弱地盤では載荷重が６段階であるた
め精度が極めて悪い。中〜硬質地盤では回転能率が悪い
ため貫入能力が非常に小さく、かつスクリューポイント
が礫等に当たると空回りし回転力では貫入しなくなるな
どの基本的欠陥がある。この他に人力で行なうようなっ
ているため、人為的誤差が入り、探査能率が悪く、探査
深度も浅い。さらに、現状では試料採取ができないた
め、土質分類が曖昧であるのが欠点である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術の問
題点を次の５項目に示すように解決することを目的とし
た。 1. 軟弱地盤でも高精度で探査できるようにすること。 2. 中硬質地盤での貫入能力を高め、くい基礎の支持層
調査として十分な貫通能力を有すること。 3. スクリューアンカーの設置や貫入反力としての大き
なウエイトの運搬等を必要としない方法と装置であるこ
と。 4. 探査地盤の土質判別ができるように必要に応じて地
盤試料を探査しながら採取できること。 5. 各種貫入手法とその組み合わせ及び探査制御と記録
を自動化させ、人為的誤差をなくし、且つ測定範囲を広
げ高能率化を果したこと。
題点を次の５項目に示すように解決することを目的とし
た。 1. 軟弱地盤でも高精度で探査できるようにすること。 2. 中硬質地盤での貫入能力を高め、くい基礎の支持層
調査として十分な貫通能力を有すること。 3. スクリューアンカーの設置や貫入反力としての大き
なウエイトの運搬等を必要としない方法と装置であるこ
と。 4. 探査地盤の土質判別ができるように必要に応じて地
盤試料を探査しながら採取できること。 5. 各種貫入手法とその組み合わせ及び探査制御と記録
を自動化させ、人為的誤差をなくし、且つ測定範囲を広
げ高能率化を果したこと。
【００１０】上記事項を解決する手段を以下に示す。本
発明は、スクリュー状の抵抗体を地中に貫入させる時の
抵抗から地盤の強度情報を求めることを主眼とする探査
手法と装置に係わるもので、軟弱地層では抵抗体に回転
トルクを強制的に与えずに一定速度で貫入させる方式と
することで精度の高い貫入荷重と貫入深さの関係を求め
ることができ、探査地層が中硬質になり設定上限貫入荷
重で定速貫入ができない場合は回転力を付加することに
より定速貫入させ、回転数とトルクから地盤の強度情報
を求める方法である。ここに、設定上限貫入荷重を装置
自重又は装置自重と測定者体重を合わせた反力で充分な
範囲の荷重とすることで特別な反力が必要としないこと
を特徴とする。
発明は、スクリュー状の抵抗体を地中に貫入させる時の
抵抗から地盤の強度情報を求めることを主眼とする探査
手法と装置に係わるもので、軟弱地層では抵抗体に回転
トルクを強制的に与えずに一定速度で貫入させる方式と
することで精度の高い貫入荷重と貫入深さの関係を求め
ることができ、探査地層が中硬質になり設定上限貫入荷
重で定速貫入ができない場合は回転力を付加することに
より定速貫入させ、回転数とトルクから地盤の強度情報
を求める方法である。ここに、設定上限貫入荷重を装置
自重又は装置自重と測定者体重を合わせた反力で充分な
範囲の荷重とすることで特別な反力が必要としないこと
を特徴とする。
【００１１】また本発明は上記の方法で、回転数が設定
上限値に達しても貫入できない硬質地層では、さらに、
振動・衝撃荷重を付加することにより貫入能力を高める
ようにしたことを特徴とする。
上限値に達しても貫入できない硬質地層では、さらに、
振動・衝撃荷重を付加することにより貫入能力を高める
ようにしたことを特徴とする。
【００１２】以上の探査手法を流れ図に示すと図３のよ
うになる。先ず、で探査を開始し、に示すように貫
入速度Ｖが設定値Ｖ0 になるように貫入荷重Ｐを調節す
る。この場合、強制的に回転力を作用させずにスクリュ
ーポイントが貫入により自然に回転することを妨げない
様にすることも可能であり、測定トルクＴ＝０となる。
では貫入荷重Ｐが設定値Ｐ0 より小さければの条件
で貫入継続、貫入荷重Ｐが設定上限荷重Ｐ0 に達したら
に条件を変更する。はＶ0 とＰ0 になるように回転
速度Ｒを調節しながら貫入する。ではの設定条件が
満足すればそのまま実行する、設定貫入速度で貫入する
ために強制的に回転力を与えない（Ｒ＜Ｒ0 ，Ｔ＝０）
で貫入荷重Ｐが設定値Ｐ0 以下となるような軟弱地盤に
なればに変更される、反対に貫入抵抗が大きく設定貫
入速度Ｖ0 と設定貫入荷重Ｐ0 であり、設定上限回転数
Ｒ0 と設置上限トルクＴ0 の両方が、またはいずれか一
方が少しでも調査する場合はの条件に変更する。で
は設定貫入速度で貫入させるため貫入荷重Ｐと回転数Ｒ
及びＴの条件を設定し、さらに振動・衝撃荷重を作用さ
せる。通常の地盤ではＰ＝Ｐ0 、Ｔ＝０とし、貫入速度
が遅くなったら回転貫入も併用してＶ0 で貫入させる。
では貫入速度ＶがＶ0 より小さくなり貫入が困難にな
ったら、例えば半分になったら中止する。
うになる。先ず、で探査を開始し、に示すように貫
入速度Ｖが設定値Ｖ0 になるように貫入荷重Ｐを調節す
る。この場合、強制的に回転力を作用させずにスクリュ
ーポイントが貫入により自然に回転することを妨げない
様にすることも可能であり、測定トルクＴ＝０となる。
では貫入荷重Ｐが設定値Ｐ0 より小さければの条件
で貫入継続、貫入荷重Ｐが設定上限荷重Ｐ0 に達したら
に条件を変更する。はＶ0 とＰ0 になるように回転
速度Ｒを調節しながら貫入する。ではの設定条件が
満足すればそのまま実行する、設定貫入速度で貫入する
ために強制的に回転力を与えない（Ｒ＜Ｒ0 ，Ｔ＝０）
で貫入荷重Ｐが設定値Ｐ0 以下となるような軟弱地盤に
なればに変更される、反対に貫入抵抗が大きく設定貫
入速度Ｖ0 と設定貫入荷重Ｐ0 であり、設定上限回転数
Ｒ0 と設置上限トルクＴ0 の両方が、またはいずれか一
方が少しでも調査する場合はの条件に変更する。で
は設定貫入速度で貫入させるため貫入荷重Ｐと回転数Ｒ
及びＴの条件を設定し、さらに振動・衝撃荷重を作用さ
せる。通常の地盤ではＰ＝Ｐ0 、Ｔ＝０とし、貫入速度
が遅くなったら回転貫入も併用してＶ0 で貫入させる。
では貫入速度ＶがＶ0 より小さくなり貫入が困難にな
ったら、例えば半分になったら中止する。
【００１３】上記の方法とすることで、軟弱地層では静
的コーン貫入試験と同程度の精度で地盤情報を求めるこ
とが可能となる。また、中硬質地層では回転数を変化さ
せて定速貫入させることを自動化することによりスウェ
ーデン式サウンディングよりも確実に、かつ高精度で探
査することができる。この方法は、反力の小さい静的コ
ーン貫入試験自動装置とスウェーデン式サウンディング
自動装置を夫々開発し、一体化することで双方の利点の
相乗効果を期待できるようにしたことを特徴とする。
的コーン貫入試験と同程度の精度で地盤情報を求めるこ
とが可能となる。また、中硬質地層では回転数を変化さ
せて定速貫入させることを自動化することによりスウェ
ーデン式サウンディングよりも確実に、かつ高精度で探
査することができる。この方法は、反力の小さい静的コ
ーン貫入試験自動装置とスウェーデン式サウンディング
自動装置を夫々開発し、一体化することで双方の利点の
相乗効果を期待できるようにしたことを特徴とする。
【００１４】図４は主要装置の側面図で、ロッド回転用
モータ（６）に接続する滑車（７）と図示されていない
ロッドを貫通する穴を有する回転力伝達滑車（11）は図
示されていないベルトで回転力が伝達されるようになっ
ている。図示されていないロッドの貫入荷重とトルクを
測定する荷重計・トルク計内蔵自動クランプ（10）は回
転力伝達滑車（11）の中心部に緊結されている。上下方
向振動発信器（12）は回転力伝達滑車（11）の下面に接
続し上下方向には振動が伝達されるが回転力は伝達され
ない構造となっている。
モータ（６）に接続する滑車（７）と図示されていない
ロッドを貫通する穴を有する回転力伝達滑車（11）は図
示されていないベルトで回転力が伝達されるようになっ
ている。図示されていないロッドの貫入荷重とトルクを
測定する荷重計・トルク計内蔵自動クランプ（10）は回
転力伝達滑車（11）の中心部に緊結されている。上下方
向振動発信器（12）は回転力伝達滑車（11）の下面に接
続し上下方向には振動が伝達されるが回転力は伝達され
ない構造となっている。
【００１５】また上下動用モータ（16）に接続する滑車
（17）と正面から見て左右一対の回転力伝達滑車（18）
は図示されていないベルトで回転力が伝達されるように
なっている。モータの作動により２個の回転力伝達滑車
（18）が回転し、これと緊結してある一対の回転ネジ支
柱（14）が回転する。さらにこのネジ支柱に夫々セット
してある図示していない一対のナットが上下動機器収納
箱（８）に緊結してあるのでこの箱が上下方向に動くこ
とになり、その結果図示していないロッドの貫入と引き
抜きが行なわれることになる。ロッド貫入による反力は
図示の台座（19）を含む装置自重と測定者用足場（15）
上の図示していない測定者体重を利用できる範囲として
いる。ネジ受（９）（21）は回転支柱（14）の水平と軸
方向移動を固定し、回転自由の状態で支持する。安全セ
ンサー（20）は台座（19）が貫入及び回転反力に抗しき
れなくなり地面との相対変位が生じた場合に作動する安
全装置である。スライドガイド兼支柱（13）は押し込み
反力とねじり反力を台座（19）に伝達するためのもので
ある。
（17）と正面から見て左右一対の回転力伝達滑車（18）
は図示されていないベルトで回転力が伝達されるように
なっている。モータの作動により２個の回転力伝達滑車
（18）が回転し、これと緊結してある一対の回転ネジ支
柱（14）が回転する。さらにこのネジ支柱に夫々セット
してある図示していない一対のナットが上下動機器収納
箱（８）に緊結してあるのでこの箱が上下方向に動くこ
とになり、その結果図示していないロッドの貫入と引き
抜きが行なわれることになる。ロッド貫入による反力は
図示の台座（19）を含む装置自重と測定者用足場（15）
上の図示していない測定者体重を利用できる範囲として
いる。ネジ受（９）（21）は回転支柱（14）の水平と軸
方向移動を固定し、回転自由の状態で支持する。安全セ
ンサー（20）は台座（19）が貫入及び回転反力に抗しき
れなくなり地面との相対変位が生じた場合に作動する安
全装置である。スライドガイド兼支柱（13）は押し込み
反力とねじり反力を台座（19）に伝達するためのもので
ある。
【００１６】探査地盤の土質判別を必要とする場合は、
中空スクリュー状の抵抗体を用いることで貫入抵抗を測
定しながら地盤試料の採取を可能とした。中空部の内径
はロッド内径と同じであるが、先端部は採取試料の脱落
防止のためロッド内径より小さくしてある。
中空スクリュー状の抵抗体を用いることで貫入抵抗を測
定しながら地盤試料の採取を可能とした。中空部の内径
はロッド内径と同じであるが、先端部は採取試料の脱落
防止のためロッド内径より小さくしてある。
【００１７】図５は、図２に示すＪＩＳ Ａ１２２１規
格のスクリューポイント（５）と同形状のものの先端部
を切断して中空にした抵抗体サンプラー（23）で、ロッ
ド（22）は中空のパイプからなる。
格のスクリューポイント（５）と同形状のものの先端部
を切断して中空にした抵抗体サンプラー（23）で、ロッ
ド（22）は中空のパイプからなる。
【００１８】
【作用】このように抵抗体の貫入方法を地盤の硬さに応
じて静的貫入から順次、回転貫入、振動・衝撃貫入を併
用することにより、高精度で且つ貫入能力を飛躍的に向
上させることができた。また、上記の各種貫入方法とそ
の組み合わせ制御、及び計測・記録を自動化することに
より、省力化と高能率で高精度の探査が可能となった。
さらに、中空抵抗体の採用により、土質判別用の試料を
探査と同時に採取できるようになった。
じて静的貫入から順次、回転貫入、振動・衝撃貫入を併
用することにより、高精度で且つ貫入能力を飛躍的に向
上させることができた。また、上記の各種貫入方法とそ
の組み合わせ制御、及び計測・記録を自動化することに
より、省力化と高能率で高精度の探査が可能となった。
さらに、中空抵抗体の採用により、土質判別用の試料を
探査と同時に採取できるようになった。
【００１９】
【実施例】図３の探査フローチャートに従って実施試験
方法を説明する。
方法を説明する。
【００２０】貫入速度Ｖの設定値を通常の静的コーン貫
入試験指針と同じＶ0 ＝１cm/s. とする。貫入荷重Ｐの
設定上限値をＪＩＳ Ａ１２１１規格と同じＰ0 ＝100k
g とする。回転速度Ｒは設定上限値をＲ0 ＝120r.p.m.
として実験したが装置の振動が大きいので60r.p.m.に設
定しなおした。トルクＴの設定上限値は駆動モータの容
量からＴ0 ＝50kg-mとした。
入試験指針と同じＶ0 ＝１cm/s. とする。貫入荷重Ｐの
設定上限値をＪＩＳ Ａ１２１１規格と同じＰ0 ＝100k
g とする。回転速度Ｒは設定上限値をＲ0 ＝120r.p.m.
として実験したが装置の振動が大きいので60r.p.m.に設
定しなおした。トルクＴの設定上限値は駆動モータの容
量からＴ0 ＝50kg-mとした。
【００２１】探査地盤は硬い表土層と厚さ10ｍ弱の軟弱
粘性土地層があり、その下に中〜密実な砂層がある所
で、図４に示す装置を用いて、図３のフローチャートに
従って実施した。表土層では瓦礫に当たり貫入停止、回
転速度は高速になり設定上限値に達したがトルクは非常
に小さかった。これは礫に当たったためで通常の載荷回
転貫入方式では貫入不可能である。そこで、Ｐ＝100kg
載荷状態で振動載荷したところ貫入し始めたので正規の
探査法に切り換えて再開した。その結果、深さ10.3ｍま
ではＴ＝０で貫入したが、深さ方向に貫入抵抗がかなり
大きくなる結果が得られた。しかし、長さ１ｍのロッド
を継ぎ足す毎にロッドの水中自重分の吊り上げ荷重をか
けて非常にゆっくり１r.p.m.で回転するときの抵抗を測
定し、これからロッドの摩擦抵抗を求めて補正した結
果、貫入抵抗値は深さ10ｍ当たり30kgf 程度増加するに
とどまった。この下の砂層では回転貫入状態になり貫入
量１ｍ当たりの換算回転数は 100〜300 回であった。
粘性土地層があり、その下に中〜密実な砂層がある所
で、図４に示す装置を用いて、図３のフローチャートに
従って実施した。表土層では瓦礫に当たり貫入停止、回
転速度は高速になり設定上限値に達したがトルクは非常
に小さかった。これは礫に当たったためで通常の載荷回
転貫入方式では貫入不可能である。そこで、Ｐ＝100kg
載荷状態で振動載荷したところ貫入し始めたので正規の
探査法に切り換えて再開した。その結果、深さ10.3ｍま
ではＴ＝０で貫入したが、深さ方向に貫入抵抗がかなり
大きくなる結果が得られた。しかし、長さ１ｍのロッド
を継ぎ足す毎にロッドの水中自重分の吊り上げ荷重をか
けて非常にゆっくり１r.p.m.で回転するときの抵抗を測
定し、これからロッドの摩擦抵抗を求めて補正した結
果、貫入抵抗値は深さ10ｍ当たり30kgf 程度増加するに
とどまった。この下の砂層では回転貫入状態になり貫入
量１ｍ当たりの換算回転数は 100〜300 回であった。
【００２２】探査制御と記録はパーソナルコンピュータ
を用いて行なった。図４に示す貫入用と回転用のモータ
はサーボモータを使用し、トルク計と荷重計はストレン
ゲージ式のセンサーを使用した。図４に示す貫入装置の
全重量は76kgで、測定者の体重を含めても 140kg程度
で、砂層では回転トルクが大きくなり台座（19）が動き
安全センサーが作動し自動停止した。
を用いて行なった。図４に示す貫入用と回転用のモータ
はサーボモータを使用し、トルク計と荷重計はストレン
ゲージ式のセンサーを使用した。図４に示す貫入装置の
全重量は76kgで、測定者の体重を含めても 140kg程度
で、砂層では回転トルクが大きくなり台座（19）が動き
安全センサーが作動し自動停止した。
【００２３】
【発明の効果】従来から行なわれてきたスウェーデン式
サウンディングでは軟弱地盤の強度情報を６段階でしか
求めることができなかったが、本発明では静的コーン貫
入試験と同様の精度で測定することができた。中〜硬質
地盤では従来手法と異なり確実に毎秒１cmの貫入速度で
探査できるので従来手法でかかる時間の数分の一で行な
うことができるようになった。特に貫入抵抗の大きい地
盤では従来の人力による回転貫入方式に比べ貫通能力が
数倍大きくなり、探査能率は10倍以上になった。探査シ
ステム全体が自動化されたため、従来 100kgの重りの上
げ降ろしと回転圧入のための作業員２人、記録担当者１
人で行なっていたものが、すべての作業を１人で行なう
ことができるようになった。また、従来は貫入時の破砕
音から経験的に土質判別を行なっていたものが採取試料
の観察により判別できるようになった。
サウンディングでは軟弱地盤の強度情報を６段階でしか
求めることができなかったが、本発明では静的コーン貫
入試験と同様の精度で測定することができた。中〜硬質
地盤では従来手法と異なり確実に毎秒１cmの貫入速度で
探査できるので従来手法でかかる時間の数分の一で行な
うことができるようになった。特に貫入抵抗の大きい地
盤では従来の人力による回転貫入方式に比べ貫通能力が
数倍大きくなり、探査能率は10倍以上になった。探査シ
ステム全体が自動化されたため、従来 100kgの重りの上
げ降ろしと回転圧入のための作業員２人、記録担当者１
人で行なっていたものが、すべての作業を１人で行なう
ことができるようになった。また、従来は貫入時の破砕
音から経験的に土質判別を行なっていたものが採取試料
の観察により判別できるようになった。
【図１】従来探査手法であるＪＩＳ Ａ１２２１規格の
全体装置の概要を示した説明図である。
全体装置の概要を示した説明図である。
【図２】図１の装置の一部であるスクリューポイントを
示した側面図である。
示した側面図である。
【図３】本発明の探査手法の典型的手順を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】本発明の貫入装置の説明図である。
【図５】中空抵抗体サンプラーの側面図である。
１ ハンドル ２ おもり ３ 載荷用クランプ ４ ロッド ５ スクリューポイント ６ ロッド回転用ロータ ７ 滑車 ８ 上下動機器収納箱 ９ ねじ受け 10 荷重計・トルク計内蔵型自動クランプ 11 回転力伝達滑車 12 上下方向振動発生器 13 スラストガイド兼支柱 14 回転ネジ支柱 15 測定者用足場 16 上下動用モータ 17 滑車 18 回転力伝達滑車 19 台座 20 安全センサー 21 ネジ受け 22 ロッド 23 中空抵抗体サンプラー
Claims (7)
- 【請求項１】 先端に地盤貫入抵抗体を有するロッドに
貫入荷重と貫入回転力をそれぞれ各別、又は同時に伝達
する手段を有し、貫入荷重が設定上限貫入荷重になるま
では設定貫入速度で貫入させ、設定上限貫入荷重に達し
ても設定貫入速度で貫入しない場合は、設定上限貫入荷
重を作用させた状態で回転貫入させることを特徴とする
抵抗体貫入式地盤探査装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置のロッドにさらに貫
入方向に振動・衝撃荷重を与える手段を有し、該ロッド
への設定上限貫入荷重及び設定上限回転数もしくは設定
上限トルクが加わっても設定貫入速度で貫入しない場合
にさらにロッドに振動・衝撃荷重を与えることを特徴と
する抵抗体貫入式地盤探査装置。 - 【請求項３】 地盤貫入抵抗体を中空のスクリュー状抵
抗体とすることにより、貫入抵抗を測定するのみなら
ず、地盤試料も採取できるものである請求項１又は２記
載の地盤探査装置。 - 【請求項４】 貫入荷重、回転数、振動・衝撃荷重、貫
入量等の制御と記録を自動化した請求項１〜３のいずれ
か１項記載の装置。 - 【請求項５】 地盤貫入抵抗体の上端部に貫入荷重と貫
入回転力を伝達するロッドを接続し、貫入荷重が設定上
限貫入荷重になるまでは設定貫入速度で貫入させ、貫入
荷重から地盤の強度情報を求め、設定上限貫入荷重に達
しても設定貫入速度で貫入しない場合は、設定上限貫入
荷重を作用させた状態で回転貫入させ、回転トルクか
ら、又は単位貫入量当たりの回転数から、又はこれらの
両方から地盤の強度定数などの情報を得ることを特徴と
する地盤探査方法。 - 【請求項６】 請求項５の方法において、設定上限貫入
荷重を作用させた状態で設定上限回転数に達しても設定
貫入速度で貫入しない場合、設定上限貫入荷重を作用さ
せた状態で設定上限トルクに達しても設定貫入速度で貫
入しない場合、これらいずれかの場合、あるいは両方の
条件を満たす場合は、設定上限貫入荷重と設定上限回転
力に加えてさらに設定振動・衝撃荷重を作用させて設定
貫入速度で貫入させ回転数から地盤の強度定数などの情
報を求め、設定上限貫入回転数あるいはトルクに達して
からは貫入速度から地盤の強度定数などの情報を得るこ
とを特徴とする地盤探査方法。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載の方法で得られた
測定抵抗値を、貫入抵抗体に載荷重を作用させないでロ
ッドを回転させて回転速度と回転抵抗との関係を求めて
補正する手法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5151464A JP2835263B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 抵抗体貫入式地盤探査装置と方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5151464A JP2835263B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 抵抗体貫入式地盤探査装置と方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336719A true JPH06336719A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2835263B2 JP2835263B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=15519110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5151464A Expired - Fee Related JP2835263B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 抵抗体貫入式地盤探査装置と方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2835263B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09137450A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 振動貫入装置 |
| JP5152772B1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-02-27 | 株式会社ランドクラフト | スクリューポイント |
| JP2016011489A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 応用地質株式会社 | 地盤調査方法および地盤調査装置 |
| JP2017129364A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社スカイワークス | トルクセンサ、トルクセンサユニットおよび貫入試験機 |
| JP2017210731A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 有限会社仁平製作所 | 地盤調査機及び地盤調査方法 |
| JP2023019131A (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-09 | 鹿島建設株式会社 | ボーリング装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620221A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-25 | Katsuyuki Yoshida | Geological surveying machine |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP5151464A patent/JP2835263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5620221A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-25 | Katsuyuki Yoshida | Geological surveying machine |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09137450A (ja) * | 1995-11-13 | 1997-05-27 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 振動貫入装置 |
| JP5152772B1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-02-27 | 株式会社ランドクラフト | スクリューポイント |
| JP2016011489A (ja) * | 2014-06-27 | 2016-01-21 | 応用地質株式会社 | 地盤調査方法および地盤調査装置 |
| JP2017129364A (ja) * | 2016-01-18 | 2017-07-27 | 株式会社スカイワークス | トルクセンサ、トルクセンサユニットおよび貫入試験機 |
| JP2017210731A (ja) * | 2016-05-23 | 2017-11-30 | 有限会社仁平製作所 | 地盤調査機及び地盤調査方法 |
| JP2023019131A (ja) * | 2021-07-28 | 2023-02-09 | 鹿島建設株式会社 | ボーリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2835263B2 (ja) | 1998-12-14 |
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