地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法
【課題】地中に削孔を掘削することなく埋設設置し得る地盤変形歪測定器材、及びその埋設設置工法を提供する。
【解決手段】曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプ2を介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプ2の内径部に歪ゲージ3,3を絶縁ボンド4,4で貼り付けてなる地盤変形歪測定器材であり、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を観測するのに、前記地盤変形歪測定器材を地中に打ち込んで埋設設置する埋設設置工法である。
【解決手段】曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプ2を介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプ2の内径部に歪ゲージ3,3を絶縁ボンド4,4で貼り付けてなる地盤変形歪測定器材であり、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を観測するのに、前記地盤変形歪測定器材を地中に打ち込んで埋設設置する埋設設置工法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を測定するのに用いる地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を測定するのにパイプ歪計なる歪測定器材が使用されている。該パイプ歪計なる歪測定器材は、一般的に硬質の塩化ビニル(VP)パイプの外径部に歪ゲージが絶縁被覆されて貼り付けられた形態となっており、貼り付けられる歪ゲージは、硬質の長い塩化ビニルパイプに0.5〜1mのピッチ間隔で、歪ゲージからのリード線は、塩化ビニルパイプの外径部を長手方向に這うように延出されて地中に埋設され、延出されたリード線を地上に設置された観測機器へ導くようにしてあり、該観測機器は、塩化ビニルパイプの曲げ歪によって歪ゲージに生ずる微小な電気抵抗の変化をブリッジ回路内蔵の静歪測定器によって測定し、歪量に換算して表示記録されるようにしてある(非特許文献1参照)。
【0003】
又、塩化ビニルパイプやポリエチレンパイプ等のパイプ内に断熱材を介して形状記憶合金ロッドを挿入すると共に、該形状記憶合金ロッドに通電して加熱するためのリード線を備えた測定装置を、地中に直線状に掘削して設けた測定孔に挿入埋設し、地滑りが発生して変形した形状記憶合金ロッドに通電して記憶温度まで加熱することにより変形した形状を記憶させ、引き抜いて再度記憶温度に加熱することで地中で変形した形状を復元して地滑りを測定するようにした地滑りの測定方法と測定装置が開示されている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平9−325053号公報
【非特許文献1】社団法人地すべり対策技術協会 平成8年10月発行の地すべり観測便覧(135〜147頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記パイプ歪計なる歪測定器材は、硬質の塩化ビニルパイプの外径部に歪ゲージが絶縁被覆されて貼り付けられ、該歪ゲージからリード線が塩化ビニルパイプの外径部を長手方向に這うように延出されているため、軟弱な地盤でも地中に打ち込んで埋設することは困難であり、そのためにボーリング機械等により地中に掘削された削孔に挿入し、周囲に砂やモルタル等を充填して埋設するといった工法で設置されており、傾斜地でのボーリング機械等の搬入・足場設置などに多くの労力や費用を要する問題点があること、及び砂やモルタル等の充填が不完全であったり、雨水の浸透により絶縁シールが剥離すると絶縁抵抗がなくなってノイズの発生原因となったりして、長期に亘っての耐久性の維持と正確なデータが得にくい問題点がある。
【0005】
又、前記特許文献1に記載される地滑りの測定方法と測定装置においても、地中に直線状の測定孔を掘削して測定装置を挿入埋設する必要があり、測定孔をボーリング機械等で掘削するとすれば、傾斜地でのボーリング機材等の搬入・足場設置などに多くの労力や費用を要する問題点や、形状記憶合金ロッドを挿入し、通電加熱して地滑りによる形状の変形を記憶させた後、引き抜いて再度通電加熱して地すべり地中で変形した形状を復元するのに手間を要し、観測機器で常時地すべり等を観測するには適用し難い問題点がある。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑み、地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形が発生しやすい比較的軟弱な地盤に、ボーリング機械等を用いることなく挿入埋設を可能とする地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、以下に記載するような手段を講じてなる地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法とした。
すなわち、
(1)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなることを特徴とする地盤変形歪測定器材。
(2)曲げ変形しにくい長いパイプの長さが30〜100cm、短いパイプの曲げ変形しやすい部分の長さが2〜4cmで、パイプの外径が20〜30mmにしてなることを特徴とする前項(1)記載の地盤変形歪測定器材。
(3)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、内径若しくは外径を加工して曲げ変形しやすく薄肉にしてなることを特徴とする前項(1)又は(2)記載の地盤変形歪測定器材。
(4)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、曲げ変形しやすく側面に穴を穿設してなることを特徴とする前項(1)又は(2)記載の地盤変形歪測定器材。
(5)複数にして継ぎ合わせた曲げ変形しにくい長いパイプの下端に、尖り先を設けてなることを特徴とする前項(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の地盤変形歪測定器材。
(6)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなる歪測定器材を、着脱可能にパイプの外径を挟持するように装着した打ち込み用具を介して地中に打ち込み、埋設設置することを特徴とする地盤変形の歪測定器材埋設設置工法。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、上記手段に記載する如く、曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けた地盤変形歪測定器材であり、地中に直接打ち込んでも歪ゲージやリード線が損傷することはないため、ボーリング機械等で地中に予め削孔を掘削する必要がなくなり、傾斜地へのボーリング機材等の搬入・足場設置に要する労力や費用が不要となる効果を奏する。
【0009】
又、削孔を設けないで直接地中に打ち込むと共に、パイプの内径部に歪ゲージと歪ゲージのリード線が封入された状態で埋設設置されるから、砂やモルタル等を周囲に充填する必要はなく、且つ雨水の浸透の恐れもなくなり、砂やモルタル等の充填の不完全さによるノイズ、及び雨水の浸透による絶縁シールの剥離等によるノイズの発生がなくなって、長期に亘っての耐久性の維持と正確なデータを得るのに効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明を実施するための最良の形態は、曲げ変形しにくい複数の30〜100cmの長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい2〜4cm程度(継ぎ合わせ部分の長さを含めて)の短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けて、継ぎ合わせた長いパイプの下端に尖り先を設けてなる地盤変形歪測定器材で、該地盤変形歪測定器材を傾斜地に打ち込んで埋設設置し、傾斜地の地すべりやクリープ変形等の歪を観測するようにしたものである。以下実施例にて図面に基づき説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す要部断面図である。図示するように曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1の継ぎ合わせ部の雌螺子1a,1aに、曲げ変形しやすく内径を加工して薄肉にした短いパイプ2が、両端部の雄螺子2a,2aを螺合させることにより継ぎ合わせてあり、パイプ2の内径部には歪ゲージ3,3が絶縁ボンド4,4により貼り付けられ、歪ゲージ3,3のリード線3a,3aは、パイプの穴壁に沿って上方へ延出されている。歪ゲージ3,3は、一対のものを貼り付ける1方向2ゲージ法であり、地すべり滑動の移動方向が明らかでない場合は、方向を90度変えて2対の歪ゲージを貼り付ける2方向4ゲージ法としても良い。
【0012】
図2は、上記のようにして継ぎ合わせてなる地盤変形歪測定器材の外観側面図であり、曲げ変形しにくい5本の長いパイプ1,1,…の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい4本の短いパイプ2,2,…を介在させて継ぎ合わせ、継ぎ合わせた前記パイプ1,1,…の下端には、地中に打ち込みやすいように尖り先5を設け、上端パイプ穴口からはリード線3a,3aが延出されて観測機器へ導くようにしてあり、リード線3a,3aと上端パイプ穴口とを絶縁ボンド等で固めてシールし、雨水等が浸入しないようにしてある。
【0013】
前記パイプ1の長さは、おおむね30〜100cm、パイプ2の長さは、おおむね2〜4cm、複数にして継ぎ合わせた全長Lの長さは、おおむね1.5〜5m、パイプ2,2,…の内径部に貼り付けられた歪ゲージのピッチ間隔P,…は、おおむね30〜100cmであり、継ぎ合わせてなるパイプ1,1,…と、曲パイプ2,2,…の外径は、同一外径でおおむね20〜30mmであるが、これに限定するものではない。
【0014】
前記パイプ1は、剛性のある金属製の厚肉パイプ(例えばステンレス製厚肉パイプ)を使用して、図3に示すように継ぎ合わせ部に雌螺子1aを加工し、パイプ2は、図4に示すように前記雌螺子1aに螺合すべく両端部に雄螺子2a,2aを加工して、パイプ1の継ぎ合わせ部に、パイプ2を介在させて、複数に継ぎ合わせるようにしてあり、曲げ変形しやすくするため、図4の(a)ではパイプ2の内径を加工して薄肉にしてあるが、外径を加工して薄肉にしても良い。薄肉にした曲げ変形しやすい部分の長さL1は、おおむね2〜4cmである。
【0015】
又、曲げ変形しやすくするため、図4の(b)に示すようにパイプ2の側面に穴2bを穿設しても良く、曲げ変形しやすいパイプ(例えば、軟鋼やアルミ、黄銅、合成樹脂等のパイプ)を使用すれば、必ずしも曲げ変形しやすく加工を施す必要はない。曲げ変形しやすく側面に穿設した穴2bの長さL2は、おおむね2〜4cmである。
【実施例2】
【0016】
図5は、本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す要部断面図であり、曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1A,1Aの継ぎ合わせ部に、雌螺子1aと雄螺子1bを設けて螺合することにより継ぎ合わせると共に、雌螺子1aに隣接させてパイプ1Aの内径を加工し、薄肉にすることにより曲げ変形しやすい短いパイプを介在させるようにしてある。そして、曲げ変形しやすい短いパイプの内径部に、歪ゲージ3,3が絶縁ボンド4,4により貼り付けられ、歪ゲージ3,3のリード線3a,3aがパイプの穴壁に沿って上方へ延出されている。
【0017】
図6は、上記のようにして継ぎ合わせてなる地盤変形歪測定器材の外観側面図である。本実施例2では、前記実施例1に示す曲げ変形しやすい短いパイプ2を、曲げ変形しにくい長いパイプ1Aの継ぎ合わせ部に曲げ変形しやすく加工することにより介在させて、同一パイプで曲げ変形しにくい長いパイプと曲げ変形しやすい短いパイプを構成して継ぎ合わせており、継ぎ合わせたパイプ1A,1A,…の下端には、地中に打ち込みやすいように尖り先5を設け、上端パイプ穴口からはリード線3a,3aが延出されて観測機器へ導くようにしてあり、リード線3a,3aと上端パイプ口とを絶縁ボンド等で固めてシールし、雨水等が浸入しないようにしてある。
【0018】
前記パイプ1Aの長さは、おおむね30〜100cm、パイプ1A,1A,…を継ぎ合わせた全長Lの長さは、1.5〜5m、パイプ1Aの継ぎ合わせ部のパイプ内径部に貼り付けた歪ゲージのピッチ間隔P,…は、おおむね30〜100cm、パイプ1Aの外径は、おおむね20〜30mmであるが、これに限定するものではない。
【0019】
又、前記パイプ1Aは、剛性のある金属製の厚肉パイプ(例えばステンレス製の厚肉パイプ)を使用して、図7の(a)に示すように継ぎ合わせ部一端に雌螺子1aを加工し、該雌螺子に隣接させて内径を加工し、薄肉にすることにより曲げ変形しやすい薄肉パイプの部分が形成されているが、外径を加工して曲げ変形しやすい薄肉パイプにしても良い。或いは、図7の(b)に示すように側面に穴2bを穿設して曲げ変形しやすくしても良い。曲げ変形しやすく薄肉した部分の長さL1、及び側面に穿設した穴2bの長さL2は、おおむね2〜4cmである。パイプ1Aの別端は、図7の(c)に示すように雄螺子1bが加工され、前記雌螺子1aに螺合することにより継ぎ合わされる。
【0020】
図8は、上記のようにして継ぎ合わせてなるパイプを地中に打ち込みやすくするため、下端に尖り先5を設けた要部断面図である。円錐状に尖らせた尖り先5をパイプの下端に加工された雌螺子1aに螺合するように、尖り先5に雄螺子5aを設けて取付けられているが、パイプの下端を絞るようにして尖らせても良い。
【0021】
図9は、本発明に係る地盤変形歪測定器材を地中に打ち込む時に使用する打ち込み用具である。該打ち込み用具は、挟持板6,6が蝶番7により開閉自在に支持され、挟持板6,6にはパイプの外径に合わせて滑り止め凹凸を設けた半円弧状の挟持面6a,6aが形成されて、挟持板6,6の開閉端6b,6bを、ピン8により回動自在に支持されたボルト9と、該ボルトに螺合された締付ナット10により着脱自在にパイプの外径を挟持して装着するようにしてある。
【0022】
図10は、上記打ち込み用具を装着して、本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地Aの地中に垂直に打ち込む場合の打ち込み例を示す側面図である。
曲げ変形しにくい長いパイプ1,1,…に曲げ変形しやすい短いパイプ2,2,…を介在させて継ぎ合わせたパイプ1の外径に、打ち込み用具のボルト9と該ボルトに螺合された締付ナット10により挟持板6,6を締付けることにより挟持して打ち込み用具をパイプに固定した状態となっており、重鍾11の昇降スライドにより垂直に打ち込むようにしてある。締付ナット10を緩めることにより打ち込み用具の高さ位置は任意に変えられると共に、ボルト9を挟持板6の開閉端から外すと容易にパイプ1の外径に着脱できる。
【0023】
なお、本発明に係る地盤変形歪測定器材は、地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形が発生しやすい比較的軟弱な地盤の地中に、直接打ち込んで埋設するが、傾斜地での調査では簡易貫入試験機による25mm程度の孔が頻繁に削孔されており、該簡易貫入試験機による削孔を利用すれば硬い地盤の地中に打ち込んで埋設することも可能である。
【0024】
図11は、本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地Aの地中に垂直に打ち込んで埋設し、地すべりによる地盤変形の歪を観測する例を示す図面である。
曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1,1の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2を介在させて継ぎ合わせ、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2の内径部に貼り付けられた歪ゲージのリード線3a,3aが、上端パイプ口より延出されて観測機器12に結線されている。
【0025】
傾斜地Aが矢印イ,ロ方向に地すべりすると、図示するように曲げ変形しにくい長いパイプ1,1,1も多少は曲げ変形するが、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2が曲げ変形し、該パイプ2,2が曲げ変形することにより、パイプ2,2の内径部に貼り付けた歪ゲージ3,3(図1)に微小な電気抵抗が生ずる。
【0026】
前記歪ゲージに生ずる微小な電気抵抗は、リード線3a,3aにより観測機器12へ導かれてブリッジ回路内蔵の静歪測定器で測定され、歪量に換算して表示記録される。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明は、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪測定のみならず、地震等による地層の変動や断層のずれによる歪測定にも利用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す要部断面図である。
【図2】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す外観側面図である。
【図3】実施例1における曲げ変形しにくい長いパイプの継ぎ合わせ部の要部断面図である。
【図4】実施例1における曲げ変形しやすい短いパイプの実施形態を示す断面図である。
【図5】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す要部断面図である。
【図6】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す外観側面図である。
【図7】実施例2における曲げ変形しにくい長いパイプの継ぎ合わせ部の実施形態を示す要部断面図である。
【図8】本発明に係る地盤変形歪測定器材の下端部の実施形態を示す要部断面図である。
【図9】本発明に係る地盤変形歪測定器材の打ち込み用具の斜視図である。
【図10】本発明に係る地盤変形歪測定器材の打ち込み例を示す側面図である。
【図11】本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地の地中に埋設し、地すべりによる地盤変形歪の測定例を示す図面である。
【符号の説明】
【0029】
1,1A,2 パイプ
L1,L2 曲げ変形しやすい部分の長さ
1a 雌螺子
1b,2a,5a 雄螺子
2A 薄肉パイプ
2b 穴
3 歪ゲージ
3a リード線
4 絶縁ボンド
5 尖り先
6 挟持板
6a 挟持面
6b 開閉端
7 蝶番
8 ピン
9 ボルト
10 締付ナット
11 重鐘
12 観測機器
A 傾斜地
【技術分野】
【0001】
本発明は、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を測定するのに用いる地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪を測定するのにパイプ歪計なる歪測定器材が使用されている。該パイプ歪計なる歪測定器材は、一般的に硬質の塩化ビニル(VP)パイプの外径部に歪ゲージが絶縁被覆されて貼り付けられた形態となっており、貼り付けられる歪ゲージは、硬質の長い塩化ビニルパイプに0.5〜1mのピッチ間隔で、歪ゲージからのリード線は、塩化ビニルパイプの外径部を長手方向に這うように延出されて地中に埋設され、延出されたリード線を地上に設置された観測機器へ導くようにしてあり、該観測機器は、塩化ビニルパイプの曲げ歪によって歪ゲージに生ずる微小な電気抵抗の変化をブリッジ回路内蔵の静歪測定器によって測定し、歪量に換算して表示記録されるようにしてある(非特許文献1参照)。
【0003】
又、塩化ビニルパイプやポリエチレンパイプ等のパイプ内に断熱材を介して形状記憶合金ロッドを挿入すると共に、該形状記憶合金ロッドに通電して加熱するためのリード線を備えた測定装置を、地中に直線状に掘削して設けた測定孔に挿入埋設し、地滑りが発生して変形した形状記憶合金ロッドに通電して記憶温度まで加熱することにより変形した形状を記憶させ、引き抜いて再度記憶温度に加熱することで地中で変形した形状を復元して地滑りを測定するようにした地滑りの測定方法と測定装置が開示されている(特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平9−325053号公報
【非特許文献1】社団法人地すべり対策技術協会 平成8年10月発行の地すべり観測便覧(135〜147頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記パイプ歪計なる歪測定器材は、硬質の塩化ビニルパイプの外径部に歪ゲージが絶縁被覆されて貼り付けられ、該歪ゲージからリード線が塩化ビニルパイプの外径部を長手方向に這うように延出されているため、軟弱な地盤でも地中に打ち込んで埋設することは困難であり、そのためにボーリング機械等により地中に掘削された削孔に挿入し、周囲に砂やモルタル等を充填して埋設するといった工法で設置されており、傾斜地でのボーリング機械等の搬入・足場設置などに多くの労力や費用を要する問題点があること、及び砂やモルタル等の充填が不完全であったり、雨水の浸透により絶縁シールが剥離すると絶縁抵抗がなくなってノイズの発生原因となったりして、長期に亘っての耐久性の維持と正確なデータが得にくい問題点がある。
【0005】
又、前記特許文献1に記載される地滑りの測定方法と測定装置においても、地中に直線状の測定孔を掘削して測定装置を挿入埋設する必要があり、測定孔をボーリング機械等で掘削するとすれば、傾斜地でのボーリング機材等の搬入・足場設置などに多くの労力や費用を要する問題点や、形状記憶合金ロッドを挿入し、通電加熱して地滑りによる形状の変形を記憶させた後、引き抜いて再度通電加熱して地すべり地中で変形した形状を復元するのに手間を要し、観測機器で常時地すべり等を観測するには適用し難い問題点がある。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑み、地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形が発生しやすい比較的軟弱な地盤に、ボーリング機械等を用いることなく挿入埋設を可能とする地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、以下に記載するような手段を講じてなる地盤変形歪測定器材及びその埋設設置工法とした。
すなわち、
(1)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなることを特徴とする地盤変形歪測定器材。
(2)曲げ変形しにくい長いパイプの長さが30〜100cm、短いパイプの曲げ変形しやすい部分の長さが2〜4cmで、パイプの外径が20〜30mmにしてなることを特徴とする前項(1)記載の地盤変形歪測定器材。
(3)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、内径若しくは外径を加工して曲げ変形しやすく薄肉にしてなることを特徴とする前項(1)又は(2)記載の地盤変形歪測定器材。
(4)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、曲げ変形しやすく側面に穴を穿設してなることを特徴とする前項(1)又は(2)記載の地盤変形歪測定器材。
(5)複数にして継ぎ合わせた曲げ変形しにくい長いパイプの下端に、尖り先を設けてなることを特徴とする前項(1)乃至(4)のいずれか1項に記載の地盤変形歪測定器材。
(6)曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなる歪測定器材を、着脱可能にパイプの外径を挟持するように装着した打ち込み用具を介して地中に打ち込み、埋設設置することを特徴とする地盤変形の歪測定器材埋設設置工法。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、上記手段に記載する如く、曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けた地盤変形歪測定器材であり、地中に直接打ち込んでも歪ゲージやリード線が損傷することはないため、ボーリング機械等で地中に予め削孔を掘削する必要がなくなり、傾斜地へのボーリング機材等の搬入・足場設置に要する労力や費用が不要となる効果を奏する。
【0009】
又、削孔を設けないで直接地中に打ち込むと共に、パイプの内径部に歪ゲージと歪ゲージのリード線が封入された状態で埋設設置されるから、砂やモルタル等を周囲に充填する必要はなく、且つ雨水の浸透の恐れもなくなり、砂やモルタル等の充填の不完全さによるノイズ、及び雨水の浸透による絶縁シールの剥離等によるノイズの発生がなくなって、長期に亘っての耐久性の維持と正確なデータを得るのに効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明を実施するための最良の形態は、曲げ変形しにくい複数の30〜100cmの長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい2〜4cm程度(継ぎ合わせ部分の長さを含めて)の短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けて、継ぎ合わせた長いパイプの下端に尖り先を設けてなる地盤変形歪測定器材で、該地盤変形歪測定器材を傾斜地に打ち込んで埋設設置し、傾斜地の地すべりやクリープ変形等の歪を観測するようにしたものである。以下実施例にて図面に基づき説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す要部断面図である。図示するように曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1の継ぎ合わせ部の雌螺子1a,1aに、曲げ変形しやすく内径を加工して薄肉にした短いパイプ2が、両端部の雄螺子2a,2aを螺合させることにより継ぎ合わせてあり、パイプ2の内径部には歪ゲージ3,3が絶縁ボンド4,4により貼り付けられ、歪ゲージ3,3のリード線3a,3aは、パイプの穴壁に沿って上方へ延出されている。歪ゲージ3,3は、一対のものを貼り付ける1方向2ゲージ法であり、地すべり滑動の移動方向が明らかでない場合は、方向を90度変えて2対の歪ゲージを貼り付ける2方向4ゲージ法としても良い。
【0012】
図2は、上記のようにして継ぎ合わせてなる地盤変形歪測定器材の外観側面図であり、曲げ変形しにくい5本の長いパイプ1,1,…の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい4本の短いパイプ2,2,…を介在させて継ぎ合わせ、継ぎ合わせた前記パイプ1,1,…の下端には、地中に打ち込みやすいように尖り先5を設け、上端パイプ穴口からはリード線3a,3aが延出されて観測機器へ導くようにしてあり、リード線3a,3aと上端パイプ穴口とを絶縁ボンド等で固めてシールし、雨水等が浸入しないようにしてある。
【0013】
前記パイプ1の長さは、おおむね30〜100cm、パイプ2の長さは、おおむね2〜4cm、複数にして継ぎ合わせた全長Lの長さは、おおむね1.5〜5m、パイプ2,2,…の内径部に貼り付けられた歪ゲージのピッチ間隔P,…は、おおむね30〜100cmであり、継ぎ合わせてなるパイプ1,1,…と、曲パイプ2,2,…の外径は、同一外径でおおむね20〜30mmであるが、これに限定するものではない。
【0014】
前記パイプ1は、剛性のある金属製の厚肉パイプ(例えばステンレス製厚肉パイプ)を使用して、図3に示すように継ぎ合わせ部に雌螺子1aを加工し、パイプ2は、図4に示すように前記雌螺子1aに螺合すべく両端部に雄螺子2a,2aを加工して、パイプ1の継ぎ合わせ部に、パイプ2を介在させて、複数に継ぎ合わせるようにしてあり、曲げ変形しやすくするため、図4の(a)ではパイプ2の内径を加工して薄肉にしてあるが、外径を加工して薄肉にしても良い。薄肉にした曲げ変形しやすい部分の長さL1は、おおむね2〜4cmである。
【0015】
又、曲げ変形しやすくするため、図4の(b)に示すようにパイプ2の側面に穴2bを穿設しても良く、曲げ変形しやすいパイプ(例えば、軟鋼やアルミ、黄銅、合成樹脂等のパイプ)を使用すれば、必ずしも曲げ変形しやすく加工を施す必要はない。曲げ変形しやすく側面に穿設した穴2bの長さL2は、おおむね2〜4cmである。
【実施例2】
【0016】
図5は、本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す要部断面図であり、曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1A,1Aの継ぎ合わせ部に、雌螺子1aと雄螺子1bを設けて螺合することにより継ぎ合わせると共に、雌螺子1aに隣接させてパイプ1Aの内径を加工し、薄肉にすることにより曲げ変形しやすい短いパイプを介在させるようにしてある。そして、曲げ変形しやすい短いパイプの内径部に、歪ゲージ3,3が絶縁ボンド4,4により貼り付けられ、歪ゲージ3,3のリード線3a,3aがパイプの穴壁に沿って上方へ延出されている。
【0017】
図6は、上記のようにして継ぎ合わせてなる地盤変形歪測定器材の外観側面図である。本実施例2では、前記実施例1に示す曲げ変形しやすい短いパイプ2を、曲げ変形しにくい長いパイプ1Aの継ぎ合わせ部に曲げ変形しやすく加工することにより介在させて、同一パイプで曲げ変形しにくい長いパイプと曲げ変形しやすい短いパイプを構成して継ぎ合わせており、継ぎ合わせたパイプ1A,1A,…の下端には、地中に打ち込みやすいように尖り先5を設け、上端パイプ穴口からはリード線3a,3aが延出されて観測機器へ導くようにしてあり、リード線3a,3aと上端パイプ口とを絶縁ボンド等で固めてシールし、雨水等が浸入しないようにしてある。
【0018】
前記パイプ1Aの長さは、おおむね30〜100cm、パイプ1A,1A,…を継ぎ合わせた全長Lの長さは、1.5〜5m、パイプ1Aの継ぎ合わせ部のパイプ内径部に貼り付けた歪ゲージのピッチ間隔P,…は、おおむね30〜100cm、パイプ1Aの外径は、おおむね20〜30mmであるが、これに限定するものではない。
【0019】
又、前記パイプ1Aは、剛性のある金属製の厚肉パイプ(例えばステンレス製の厚肉パイプ)を使用して、図7の(a)に示すように継ぎ合わせ部一端に雌螺子1aを加工し、該雌螺子に隣接させて内径を加工し、薄肉にすることにより曲げ変形しやすい薄肉パイプの部分が形成されているが、外径を加工して曲げ変形しやすい薄肉パイプにしても良い。或いは、図7の(b)に示すように側面に穴2bを穿設して曲げ変形しやすくしても良い。曲げ変形しやすく薄肉した部分の長さL1、及び側面に穿設した穴2bの長さL2は、おおむね2〜4cmである。パイプ1Aの別端は、図7の(c)に示すように雄螺子1bが加工され、前記雌螺子1aに螺合することにより継ぎ合わされる。
【0020】
図8は、上記のようにして継ぎ合わせてなるパイプを地中に打ち込みやすくするため、下端に尖り先5を設けた要部断面図である。円錐状に尖らせた尖り先5をパイプの下端に加工された雌螺子1aに螺合するように、尖り先5に雄螺子5aを設けて取付けられているが、パイプの下端を絞るようにして尖らせても良い。
【0021】
図9は、本発明に係る地盤変形歪測定器材を地中に打ち込む時に使用する打ち込み用具である。該打ち込み用具は、挟持板6,6が蝶番7により開閉自在に支持され、挟持板6,6にはパイプの外径に合わせて滑り止め凹凸を設けた半円弧状の挟持面6a,6aが形成されて、挟持板6,6の開閉端6b,6bを、ピン8により回動自在に支持されたボルト9と、該ボルトに螺合された締付ナット10により着脱自在にパイプの外径を挟持して装着するようにしてある。
【0022】
図10は、上記打ち込み用具を装着して、本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地Aの地中に垂直に打ち込む場合の打ち込み例を示す側面図である。
曲げ変形しにくい長いパイプ1,1,…に曲げ変形しやすい短いパイプ2,2,…を介在させて継ぎ合わせたパイプ1の外径に、打ち込み用具のボルト9と該ボルトに螺合された締付ナット10により挟持板6,6を締付けることにより挟持して打ち込み用具をパイプに固定した状態となっており、重鍾11の昇降スライドにより垂直に打ち込むようにしてある。締付ナット10を緩めることにより打ち込み用具の高さ位置は任意に変えられると共に、ボルト9を挟持板6の開閉端から外すと容易にパイプ1の外径に着脱できる。
【0023】
なお、本発明に係る地盤変形歪測定器材は、地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形が発生しやすい比較的軟弱な地盤の地中に、直接打ち込んで埋設するが、傾斜地での調査では簡易貫入試験機による25mm程度の孔が頻繁に削孔されており、該簡易貫入試験機による削孔を利用すれば硬い地盤の地中に打ち込んで埋設することも可能である。
【0024】
図11は、本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地Aの地中に垂直に打ち込んで埋設し、地すべりによる地盤変形の歪を観測する例を示す図面である。
曲げ変形しにくい複数の長いパイプ1,1,1の継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2を介在させて継ぎ合わせ、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2の内径部に貼り付けられた歪ゲージのリード線3a,3aが、上端パイプ口より延出されて観測機器12に結線されている。
【0025】
傾斜地Aが矢印イ,ロ方向に地すべりすると、図示するように曲げ変形しにくい長いパイプ1,1,1も多少は曲げ変形するが、曲げ変形しやすい短いパイプ2,2が曲げ変形し、該パイプ2,2が曲げ変形することにより、パイプ2,2の内径部に貼り付けた歪ゲージ3,3(図1)に微小な電気抵抗が生ずる。
【0026】
前記歪ゲージに生ずる微小な電気抵抗は、リード線3a,3aにより観測機器12へ導かれてブリッジ回路内蔵の静歪測定器で測定され、歪量に換算して表示記録される。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明は、傾斜地の地すべりやクリープ変形、及び地形改変による地盤変形等の歪測定のみならず、地震等による地層の変動や断層のずれによる歪測定にも利用の可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す要部断面図である。
【図2】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例1を示す外観側面図である。
【図3】実施例1における曲げ変形しにくい長いパイプの継ぎ合わせ部の要部断面図である。
【図4】実施例1における曲げ変形しやすい短いパイプの実施形態を示す断面図である。
【図5】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す要部断面図である。
【図6】本発明に係る地盤変形歪測定器材の実施例2を示す外観側面図である。
【図7】実施例2における曲げ変形しにくい長いパイプの継ぎ合わせ部の実施形態を示す要部断面図である。
【図8】本発明に係る地盤変形歪測定器材の下端部の実施形態を示す要部断面図である。
【図9】本発明に係る地盤変形歪測定器材の打ち込み用具の斜視図である。
【図10】本発明に係る地盤変形歪測定器材の打ち込み例を示す側面図である。
【図11】本発明に係る地盤変形歪測定器材を傾斜地の地中に埋設し、地すべりによる地盤変形歪の測定例を示す図面である。
【符号の説明】
【0029】
1,1A,2 パイプ
L1,L2 曲げ変形しやすい部分の長さ
1a 雌螺子
1b,2a,5a 雄螺子
2A 薄肉パイプ
2b 穴
3 歪ゲージ
3a リード線
4 絶縁ボンド
5 尖り先
6 挟持板
6a 挟持面
6b 開閉端
7 蝶番
8 ピン
9 ボルト
10 締付ナット
11 重鐘
12 観測機器
A 傾斜地
【特許請求の範囲】
【請求項1】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなることを特徴とする地盤変形歪測定器材。
【請求項2】
曲げ変形しにくい長いパイプの長さが30〜100cm、短いパイプの曲げ変形しやすい部分の長さが2〜4cmで、パイプの外径が20〜30mmにしてなることを特徴とする請求項1記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項3】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、内径若しくは外径を加工して曲げ変形しやすく薄肉にしてなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項4】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、曲げ変形しやすく側面に穴を穿設してなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項5】
複数にして継ぎ合わせた曲げ変形しにくい長いパイプの下端に、尖り先を設けてなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項6】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなる歪測定器材を、着脱可能にパイプの外径を挟持するように装着した打ち込み用具を介して地中に打ち込み、埋設設置することを特徴とする地盤変形歪測定器材の埋設設置工法。
【請求項1】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなることを特徴とする地盤変形歪測定器材。
【請求項2】
曲げ変形しにくい長いパイプの長さが30〜100cm、短いパイプの曲げ変形しやすい部分の長さが2〜4cmで、パイプの外径が20〜30mmにしてなることを特徴とする請求項1記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項3】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、内径若しくは外径を加工して曲げ変形しやすく薄肉にしてなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項4】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に介在させる短いパイプが、曲げ変形しやすく側面に穴を穿設してなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項5】
複数にして継ぎ合わせた曲げ変形しにくい長いパイプの下端に、尖り先を設けてなることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の地盤変形歪測定器材。
【請求項6】
曲げ変形しにくい複数の長いパイプの継ぎ合わせ部に、曲げ変形しやすい短いパイプを介在させて継ぎ合わせ、該短いパイプの内径部に歪ゲージを貼り付けてなる歪測定器材を、着脱可能にパイプの外径を挟持するように装着した打ち込み用具を介して地中に打ち込み、埋設設置することを特徴とする地盤変形歪測定器材の埋設設置工法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2006−78425(P2006−78425A)
【公開日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−265187(P2004−265187)
【出願日】平成16年9月13日(2004.9.13)
【出願人】(304037441)
【出願人】(300082601)株式会社日本地下技術 (1)
【出願人】(599142752)株式会社測商技研北陸 (1)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年3月23日(2006.3.23)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年9月13日(2004.9.13)
【出願人】(304037441)
【出願人】(300082601)株式会社日本地下技術 (1)
【出願人】(599142752)株式会社測商技研北陸 (1)
【Fターム(参考)】
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