JPS6354110B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、拡底坑を含む場所打ちコンクリート
杭、地下連続壁、ケーソン等を造成するために地
盤に掘削した孔の形状及び孔表面強度を測定する
方法および装置に関するものである。

拡底坑を含む場所打ちコンクリート杭、地下連
続壁、ケーソン等の地中コンクリート構造体の形
成には、支持力上その先端部が所定形状に掘削さ
れ、かつ、掘りこぼれ土やスライム等の軟弱な堆
積物の無いことが重要な要素となつている。

従来、これらの方法として、掘削底面の形状測
定には検尺テープによる方法が、また、水平方向
形状の測定には超音波発振受振器を吊り下げてそ
の反射波受信を利用した方法がそれぞれ使用され
ている。しかし前者の方法にあつては、掘削機引
上げ後の測定となるために掘削機引き上げ中に堆
積した土砂によつて真の底面形状の確認が不完全
となる。また後者の方法にあつては、孔中の泥水
密度が1.20ｇ／cm²以下で、かつ、超音波発振受振
子と掘削孔壁面との距離が50〜60cm以下である必
要があるが、底面より上部１ｍ程度は、測定開始
までの間に沈積した浮遊土粒子によつて泥水密度
が上がり、測定不可となること、さらに、拡底坑
では拡底によつて、また、ケーソンではケーソン
のコンクリート厚さによつて、超音波端子を測定
可能距離内に吊り下げることが困難となる。

本発明は上記問題に鑑み、掘削孔中のスライム
表面とその厚さ等の検知と共に掘削孔形状をも測
定することができる測定方法および装置を提供す
ることを目的とするものである。

以下、実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は多関節型アームを用いる第１の実施例
を示し、１〜３はアームを構成する部材で、アー
ム部１と２の間、及び２と３の間にはそれぞれ角
度検出器を内蔵するヒンジ４及び５が設けられ、
アーム部材３の先端には同じく角度検出器を内蔵
するヒンジ６を介して検知部７が設けられてい
る。検知部７には、第４図に示すように２個の接
触圧検知器８及び９と貫入抵抗検知器付き貫入針
１０とが設置されている。さらに、第１図におい
て１１は本測定装置を固定する装置で、アーム部
材１に取りつけられている。１２は本装置を吊す
ワイヤ、１３は掘削孔、１４は安定液、１５は地
上の制御装置（ミニコンまたはマイコン）との間
で信号の送受信を行なうケーブルである。

本実施例の測定装置を用いて、掘削孔形状とス
ライム等の有無を測定するには、まず第１図のよ
うに、地盤に掘削した孔１３の所定深度にワイヤ
１２等で本測定置を吊り下げ、ケーブル１５を通
して地上からの信号で固定装置１１を作動させて
本測定装置を固定する。次いで第２図のごとく、
地上からの信号によりヒンジ部４，５，６を回転
させてアーム先端の検知器７を掘削孔１３の表面
に接近させる。その際、ヒンジ４，５，６は内蔵
する角度検知器の信号を地上に送り、地上の制御
装置により検知部７が所定の抑角θ線上を進むよ
うにヒンジ４，５，６の角度を自動的に制御す
る。次に、検知部７が第３図のごとく掘削孔１３
の表面に到達して、検知部７に設置された接触圧
検知器８又は９のうちの一方が所定の接触圧を検
知するとヒンジ６は自由になり、さらに残りの接
触圧検知器も所定の接触圧を検知するとヒンジ
４，５，６の回転は停止しアームは固定される。
このとき、ヒンジ４，５，６に内蔵されている角
度検知器のそれぞれの検出角度と、アーム部材
２，３の長さ、及び本測定装置の位置からアーム
先端の検知部７の位置が制御装置で演算処理して
表示される。次いで、第４図のごとく、検知部７
の内部から貫入針１０を定速度で送り出し、貫入
深さと掘削孔１３の表面の貫入抵抗を内蔵する貫
入抵抗検知器で測定し、制御装置で解析して表示
する。その後、貫入針１０を検知部７に収納する
とともに、ヒンジ４，５，６を逆回転させてアー
ムを縮小して停止する。

次に、抑角θを変えて上記のように検知部７が
掘削孔表面と接触する位置と、その位置での貫入
抵抗を測定する。このようにして、抑角θを90度
から−90度の範囲内で変化させて同じ測定を繰り
返せば、掘削孔１３の一垂直断面形状と各部の深
さ方向の貫入抵抗が測定されることになる。そし
て、貫入抵抗値が所定値以下であればその部分に
はスライム等が存在していると判断でき、貫入抵
抗値が所定値を上回る深さをもつてスライム厚さ
と判断できる。

さらに、本測定装置を固定装置１１を固定した
ままでアーム部材１を軸のまわりに回転させ、あ
るいは固定装置１１をいつたん収縮させた後、所
望の回転位置で固定装置１１を再度拡張して本測
定装置を固定し、上記の測定を繰り返すことによ
り、軸の回転方向についての掘削孔の断面形状と
貫入抵抗を順次測定することができる。

本測定装置が固定装置１１で固定されてからの
作業は、全て制御装置で自動的に制御され、抑角
θの変化も予め制御装置に入力されているθの値
に従つて自動的に実行される。

第５図は極座標型アームを用いる第２の実施例
を示し、２０及び２１はアーム部材で、アーム部
材２０の先端には角度検知器を内蔵したヒンジ２
３を介してガイド部材２４を設け、ガイド部材２
４はアーム部材２１をスライドさせてスライド量
を検出できるとともに任意の長さにアーム部材２
１を固定することもできる。アーム部材２１の先
端には、第１の実施例と同じく角度検知器を内蔵
したヒンジ６を介して検知部７が装備され、その
検知部７には２個の接触圧検知器８，９と貫入抵
抗検知器付き貫入針が設置されている。

本実施例の測定装置を使用するには、アーム部
材２０を第１図のようにワイヤ等で吊し、固定装
置で固定し、所定の抑角θでガイド部材２４を駆
動してアーム部材２１を押し出し、第１の実施例
と同様にして掘削孔の表面位置及び貫入抵抗値を
測定すればよい。

第６図は第１の実施例で示した測定装置を掘削
機先端に取り付けて使用する方法を示す図で、本
測定装置３０を掘削機先端２５の前方（図では下
方向）又は後方に設置できるように、ガイド部材
２４により掘削機軸に取り付けている。

この使用方法によれば、孔掘削時は本測定装置
３０を掘削機先端２５よりも後方に収納してお
き、掘削後本測定装置３０を掘削機先端２５より
も前方に押し出し、前述の手順により掘削孔の形
状と貫入抵抗を測定する。

従来は掘削孔の形状の測定は、掘削機を引き上
げた後に行なつていたので、掘削機引き上げ中に
土砂等が堆積し、掘削孔底面の正確な形状測定が
困難であつた。しかし、本発明の測定装置を用い
た第６図に示す方法によれば、掘削後短時間のう
ちに底面形状を測定することができるので、その
測定が正確なものとなる利点を有している。

第７図は第１の実施例で示した測定装置３０を
トレミー管２７の先端付近にガイド部材２４によ
り取り付けた使用方法を示す。孔掘削後コンクリ
ート打設のためにトレミー管２７を掘削孔中に挿
入し、コンクリート打設に先立つて本測定装置３
０により孔底部のスライムの有無を検出する。ス
ライムが存在すればこのトレミー管２７を通して
排出し、スライムが無くなつたことを本測定装置
３０により確認した後、本測定装置３０をガイド
部材２４により上方に引き上げて収納し、トレミ
ー管２７からコンクリート打設を行なう。

従来は、スライムが完全に除去されたかどうか
を確認するため、スライム除去用パイプを掘削孔
から引上げた後、再びスライム検知用ケーブルを
下してスライムの有無を測定するという面倒な作
業が必要であつた。したがつて、スライム除去か
らコンクリート打設までに相当の時間があるので
その間に再びスライム沈積が進行する可能性があ
ると共に、一作業現場でも沢山ある掘削孔全部に
わたつてこのような検知方法を適用すると作業能
率が大幅に低下する問題がある。しかし、本発明
の測定装置を用いた第７図に示す方法によれば、
スライムが無くなつたことを本測定装置３０によ
り確認した後、直ちにトレミー管２７よりコンク
リート打設が行なえるので、上記のような信頼性
上及び作業能率上の問題を解決できる。

第８図は第７図の方法を更に改良した方法を示
す図である。先端のトレミー管２８を折り曲げ可
能な接続部２９により接続し、トレミー管を固定
しているジヤツキ３１を伸縮させることによりそ
のトレミー管２８の方向を鎖線で示す位置２８′
のように自由に変えられるようにし、そのトレミ
ー管２８の先端付近に本測定装置３０を設置した
ものである。

この第８図の方法によれば、トレミー管２８の
角度を変化させることにより第７図の方法より広
範囲にわたつてスライム３２の除去と有無確認が
できるので、一層信頼性の高いコンクリート打設
が可能になる。

尚、上記実施例ではアーム先端の接触圧検知器
が２個の場合について述べているが、３個以上で
あつてもよい。また、第６〜８図の使用方法にお
いて、第５図の実施例で示した測定装置を使用す
ることができることは言うまでもない。

以上のように、本発明は貫入抵抗検知器付き貫
入針と複数個の接触圧検知器とを、伸縮及び回転
が自在で角度検知器を備えたアームの先端に設
け、地上からの信号によりアーム先端を所定角度
方向に移動させて掘削孔の表面に接触した所で、
その部分の位置と、貫入針の貫入抵抗とを測定す
るように構成したので、掘削孔形状を水平、鉛直
両方向とも測定できるだけでなく、高密度な泥水
中においても測定が可能になる。また、形状とと
もに掘削孔表面の強度も測定することができるの
で、その強度からスライム等の有無とその厚さを
判定することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例とその使
用方法を掘削孔の断面形状とともに示す正面図、
第３図及び第４図は本実施例のアーム先端の検知
部の動作を説明する概略図、第５図は他の実施例
を示す正面図、第６図及び第７図はそれぞれ本発
明測定装置の使用方法を示す正面図、第８図は本
発明測定装置の更に他の使用方法を掘削孔断面形
状とともに示す正面図である。 １，２，３……アーム部材、４，５，６……角
度検知器を内蔵したヒンジ、８，９……接触圧検
知器、１０……貫入抵抗検知器付き貫入針、１３
……掘削孔、３０……本発明測定装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヒンジを介して回動可能に複数のアーム部材
   を連結したアーム機構の先端に貫入抵抗検知器付
   き貫入針と複数個の接触圧検知器とを取り付けた
   掘削孔測定装置を掘削孔に挿入し、地上からの信
   号により前記アーム先端を所定角度方向に移動し
   て、アーム先端の前記複数個の接触圧検知器を測
   定しようとする面に押し付けて所定の圧力を検知
   するとアームの移動を停止してアーム先端から前
   記貫入針を掘削孔表面に突き出し、アームの先端
   部の位置情報と貫入抵抗値とを送信することを特
   徴とする掘削孔測定方法。 ２ 貫入抵抗検知器付き貫入針と複数個の接触圧
   検知器とを先端に設けてなるアームと、 掘削孔内の所定深度に前記アームを配置した状
   態で、地上からの信号により前記アームの先端を
   所定角度方向に移動せしめる移動手段と、 前記複数個の接触圧検知器の検知信号に応じて
   前記アームの移動を停止せしめる停止手段と、 前記アームの先端から前記貫入針を掘削孔表面
   に突き出す送出手段と、 前記アームの先端部の位置情報と前記貫入抵抗
   検知器の貫入抵抗値情報とをアームより地上に送
   信する送信手段とを具備したことを特徴とする掘
   削孔測定装置。