層別沈下量計測システム、層別沈下量計測方法
【課題】作業量が少なく、安価な層別沈下量計測方法を提供する。
【解決手段】一端にスクリュー１２が設けられたロッド１１である簡易沈下棒１を、沈下量を計測する地層の数に応じて用意し、各地層の位置に下端部のスクリュー１２が到達するように、スウェーデンサウンディング方式の要領で簡易沈下棒１を地盤に挿入する。地上に突出する各簡易沈下棒１の上端部に取り付けられた計測用プリズム１６の位置をトータルステーション等の測定器５で計測し、ＰＣ３により、これを用いて層別沈下量を算出する。各地層の状態は、簡易沈下棒１の挿入に先立ち、地盤調査により調べておく。
【解決手段】一端にスクリュー１２が設けられたロッド１１である簡易沈下棒１を、沈下量を計測する地層の数に応じて用意し、各地層の位置に下端部のスクリュー１２が到達するように、スウェーデンサウンディング方式の要領で簡易沈下棒１を地盤に挿入する。地上に突出する各簡易沈下棒１の上端部に取り付けられた計測用プリズム１６の位置をトータルステーション等の測定器５で計測し、ＰＣ３により、これを用いて層別沈下量を算出する。各地層の状態は、簡易沈下棒１の挿入に先立ち、地盤調査により調べておく。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層別沈下量計測システム、層別沈下量計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築工事等を行う際、これに伴う地盤の沈下の範囲や程度などの地盤の挙動を調べるために、地盤中の各地層別の沈下量を調査する場合がある。
【０００３】
従来、層別の沈下量を調べる方法としては、図６（ａ）に示すように、地層の数に応じて複数のボーリング孔７１を削孔する方法や、図６（ｂ）に示すように、１つのボーリング孔８０に地層の数に応じて複数の層別沈下計８１を設置する方法がある。
【０００４】
図６（ａ）に示すような、複数のボーリング孔７１を設ける方法では、各ボーリング孔７１で、底部に沈下板７５が取り付けられたロッド７３を挿入し、沈下板７３をボーリング孔７１の底に設置したうえ、ロッド７３の地上に突出した部分に印をつけて、印の位置を測量する。
【０００５】
一方、図６（ｂ）に示すように、１つのボーリング孔８０中で各地層の位置に層別沈下計８１を設置し、各層別沈下計８１の値を計測することもできる。このような例が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、地層の数に応じて複数のボーリング孔７１を設ける方法（図６（ａ））は、ボーリングの削孔作業が層数分必要であり、また、各ボーリング孔７１に沈下計７５およびロッド７３を設置するため、作業量が多く、コスト高になるという問題がある。
【０００８】
また、各地層の位置に層別沈下計８１を設置する方法（図６（ｂ））では、ボーリング孔８０は１本で済む。しかし、層別沈下計８１は高価であり、コスト高になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、作業量が少なく、安価な層別沈下量計測システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するための第１の発明は、地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測システムであって、一端にスクリューが、他端に計測点が設けられ、前記一端が所定の地層に達するとともに前記他端が地上に突出するように前記地盤に挿入されるロッドと、前記ロッドの前記計測点の位置を測定する測定手段と、測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める層別沈下量算出手段と、を具備することを特徴とする層別沈下量計測システムである。
【００１１】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいものとすることが望ましい。また、前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることも望ましい。
【００１２】
また、前記ロッドは、スウェーデンサウンディング方式により前記地盤に挿入されることが望ましい。前記計測点は、例えば計測用プリズムである。
【００１３】
また、第１の発明の層別沈下量計測システムは、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを具備し、前記層別沈下量算出手段は、前記測定手段により測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出する。
【００１４】
前述した目的を達成するための第２の発明は、地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測方法であって、一端にスクリューが設けられるロッドを、前記一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように前記地盤に挿入する工程（Ａ）と、前記ロッドの前記他端に設けられた計測点の位置を測定する工程（Ｂ）と、測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める工程（Ｃ）と、を具備することを特徴とする層別沈下量計測方法である。
【００１５】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいものとすることが望ましい。また、前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることも望ましい。加えて、前記工程（Ａ）では、前記地盤中に設けられたガイド管を貫通するように、前記ロッドを挿入することも望ましい。
【００１６】
また、前記工程（Ａ）では、スウェーデンサウンディング方式により前記ロッドを前記地盤に挿入することが望ましい。前記計測点は、例えば計測用プリズムである。
【００１７】
また、前記工程（Ａ）では、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを前記地盤に挿入し、前記工程（Ｃ）では、前記工程（Ｂ）で測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出する。
【００１８】
さらに、第２の発明の層別沈下量計測方法は、前記工程（Ａ）に先立って、前記地盤の地層の状態を予め調べる工程（Ｄ）を具備することも望ましい。
【００１９】
上記構成により、一端にスクリューが設けられたロッドを、当該一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように地盤に挿入する。その後、ロッドの他端に設けられた計測点の位置を測定する。計測点は例えば計測用プリズムであり、これをトータルステーションやレベル等の測定器で測定できる。ロッドは地層の数に応じて１または複数挿入され、測定した計測点の位置を用いて、当該位置の変化量の計測点間の差に基づいて、層別沈下量が算出される。このように、本発明の層別沈下量計測システム等では、多くのボーリング孔を削孔したり、層別沈下計を多数設ける必要がなく、作業量が少なくなり、また安価にこれを実施することができる。
【００２０】
また、スクリューの直径の最大値をロッドの直径よりも大きくしたり、ロッドの表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッドと地層との間に摩擦力が発生することを防ぎ、沈下量の計測結果に他の地層の変動が影響することを防ぐ。また、地盤に設けたガイド管を貫通するようにロッドを挿入することによっても同様の効果が得られる。ガイド管はそのまま残しておいてもよいし、ロッドの挿入後にこれを引き抜き除去してもよい。
【００２１】
また、ロッドを挿入する前に地盤調査等を行い、位置と数、硬さ等の地層の状態を予め調べることが望ましく、これによりロッドを挿入する数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけることができる。加えて、ロッドはスウェーデンサウンディング方式により挿入する。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、本方式によりロッドを地盤に挿入しながら地盤の物性値を取得することで、スクリューの位置の地層の確認等に用いることができ、より正確に各地層の位置までロッドを挿入することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、作業量が少なく、安価な層別沈下量計測システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００の概要を示す図
【図２】ロッド１１とスクリュー１２の構成の一例を示す図
【図３】ＰＣ３のハードウェア構成の一例を示す図
【図４】層別沈下量計測システム１００における層別沈下量計測方法の流れを示すフローチャート
【図５】層別沈下量計測システム１００における層別沈下量計測方法を説明する図
【図６】従来の層別沈下量計測方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明に係る層別沈下量計測システム等の実施形態を詳細に説明する。最初に、図１、２、３を参照しながら、本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００の概要を示す図、図２はロッド１１とスクリュー１２の構成の一例を示す図、図３はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）３のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、層別沈下量計測システム１００は、沈下量を測定する地層の数に応じた適当な数の簡易沈下棒１、ＰＣ３（層別沈下量算出手段）、および測定器５（測定手段）で構成される。
【００２７】
図１（ａ）、また図１（ｂ）に詳細を示すように、簡易沈下棒１は、一端にスクリュー１２が設けられ、他端にクランプ１３、重り１４、ハンドル１５、計測点１６が設けられたロッド１１である。簡易沈下棒１（ロッド１１）は、スクリュー１２が各地層の位置に達するように、スウェーデンサウンディング方式の要領で地盤８に挿入される。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、沈下棒の地盤への貫入（挿入）を行いながら、その硬さ等を調べるものである。その詳細については後述する。
【００２８】
ロッド１１は、例えば直径１〜２ｃｍの鋼棒である。深い位置の地層の沈下量を測定するためにはロッド長を長くする必要があり、ロッド１１の両端に雄ネジと雌ネジを切り、複数のロッド１１を接続できるようにしてもよい。スクリュー１２は、例えば鋼鉄製の円錐状のスクリューポイントであり、これにより地盤８を削孔する。
【００２９】
クランプ１３は、その中央をロッド１１が貫通し、ロッド１１の軸方向の所望の位置に固定可能である。クランプ１３上には、スウェーデンサウンディング方式による簡易沈下棒１の挿入の際使用する重り１４を載せる。重り１４は、スウェーデンサウンディング方式では、通常、１０ｋｇの重り２枚と、２５ｋｇの重り３枚からなり、クランプ１３の重さも合わせると合計１００ｋｇになる。
【００３０】
ハンドル１５は、ロッド１１の上端に取り外し可能に水平に取り付けられる。スウェーデンサウンディング方式では、重り１４をすべて載せてもロッド１１の沈み込みがない場合に、ロッド１１を軸としてハンドル１５を回転させ、スクリュー１２により地盤８を削孔し、簡易沈下棒１を地盤８に挿入する。
【００３１】
計測点１６は、ロッド１１の上端部に設けられる。計測点１６は、計測用プリズム等であり、この計測点１６の位置を測定器５で測定し、位置の変化から地層の沈下量が測定される。計測点１６は、簡易沈下棒１を地盤８に挿入した後に取り付けることができるが、挿入前に設けてもよい。
【００３２】
簡易沈下棒１は、下端部のスクリュー１２を挿入した地層の沈下量を上端部に設けた計測点１６の変位により求めるためのものである。このため、当該地層より上の地層とロッド１１との間の摩擦力が大きいと、計測点１６の変位が当該地層より上の地層の変動に影響され、正確な沈下量を測定することが難しくなる。
【００３３】
この摩擦力を抑えるため、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、スクリュー１２の直径の最大値ｒ１をロッド１１の直径ｒ２よりも大きくする。これにより、スクリュー１２により掘削された孔部の直径をロッド１１の直径に比べ大きくし、ロッド１１と地層との間に働く摩擦力を抑える。また、ロッド１１の表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッド１１と地層との間に働く摩擦力を抑えることも可能である。
【００３４】
また、図２（ｂ）に示すように、地盤８に予め挿入したガイド管１８の内側で、簡易沈下棒１を挿入することによっても、同様の効果が得られる。ガイド管１８の直径はスクリュー１２の直径の最大値等に応じて定めることができ、簡易沈下棒１の挿入後は引き抜いて除去してもよいし、そのまま地盤８中に設置しておいてもよい。
【００３５】
ＰＣ３は、例えばデスクトップＰＣ、ノート型ＰＣ等の汎用的なＰＣで、測定器５による測定結果に基づき、地盤の地層ごとの沈下量である層別沈下量を算出し求める。
【００３６】
図３に示すように、ＰＣ３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４３、記憶装置４４、メディア入出力部４５、入力部４６、印刷部４７、表示部４８、通信部４９がバス５０を介して接続される。
【００３７】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２、記憶装置４４、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ４３上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス５０を介して接続された各装置を駆動制御し、ＰＣ３が行う処理を実現する。
ＲＯＭ４２は、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
ＲＡＭ４３は、揮発性メモリであり、ＲＯＭ４２、記憶装置４４、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、ＣＰＵ４１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
記憶装置４４は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、ＣＰＵ４１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等が格納される。これらの各プログラムコードは、ＣＰＵ４１により必要に応じて読み出されてＲＡＭ４３に移され、後述する処理等に係る各種の手段として実行される。
【００３８】
メディア入出力部４５（ドライブ装置）は、記録媒体のデータの入出力を行い、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置を有する。
入力部４６は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
印刷部４７は例えばプリンタで、ユーザからの要求により必要な情報等の印刷を行う。
表示部４８は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）モニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有し、後述の処理等に係る画面を表示する。
【００３９】
通信部４９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、測定器５等との通信制御を行う。
バス５０は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
尚、図３のハードウェア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
【００４０】
測定器５は、トータルステーションまたはレベル等であり、制御部、操作部、測定部、バッテリー等の電源、測定結果を表示するための表示部、その他通信部やメディア入出力部等を有し、簡易沈下棒１の計測点１６の計測用プリズムの位置を測定する。沈下量を測定するためには、所定の時間間隔で複数回にわたって測定器５により計測点１６の位置を測定する。
【００４１】
測定した計測点１６の位置データは、通信部を介して有線、あるいは無線で送信するなどして、ＰＣ３に入力される。ＰＣ３に入力された位置データは、記憶装置４４等に格納される。各簡易沈下棒１の計測点１６の位置データから層別沈下量を求める後述の処理に係るプログラムは、ＰＣ３の記憶装置４４等に格納されており、ＣＰＵ４１がこのプログラムを実行することにより、地盤の各層の沈下量が算出される。
【００４２】
次に、図４、５を参照しながら、本発明に係る層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法について説明する。
【００４３】
図４は、層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法の処理の流れを示すフローチャート、図５は、層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法を説明する図である。
【００４４】
簡易沈下棒１は、前述したように、ロッド１１の一端に設けられたスクリュー１２が、地盤８の各地層の位置に達するように挿入する。そのためには、位置や数、硬さ等、地層の状態が予め分かっていることが望ましい。そこで、本実施形態の層別沈下量計測方法では、図４に示すように、まず地盤調査を行い、位置や数、硬さ等、地盤８の地層の状態を予め調べる（ステップＳ１０１）。即ち、図５（ａ）に示すように、ボーリング孔７を掘削して試料を採取し、既知の種々の試験により調査を行い位置や数、硬さ等の地層の状態を調べ、これにより簡易沈下棒１の本数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけておく。
【００４５】
図５（ａ）等に示すように、ステップＳ１０１の地盤調査にて地表面から下方へ順に第１層〜第５層の位置に軟らかい（沈下を考慮すべき）地層がそれぞれ存在し、第５層以下の位置では充分硬い（沈下を考慮しない）地層が存在することが知られたものとして以下説明する。
【００４６】
次に、地盤８の各地層の位置に下端部のスクリュー１２が達するように、簡易沈下棒１（ロッド１１）をそれぞれ挿入する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
即ち、図５（ｂ）に示すように、スクリュー１２−１が最上層の第１層に達するように簡易沈下棒１−１を、スクリュー１２−２がその下の第２層に達するように簡易沈下棒１−２を挿入する。このように５層分、５本の簡易沈下棒１−１〜１−５を各層に挿入する。なお、各簡易沈下棒１−１〜１−５の上端部は地上に突出させるようにしておく。
【００４８】
挿入方法は、スウェーデンサウンディング方式の要領で行う。即ち、前述したように、ロッド１１に固定したクランプ１３上に重り１４を載せ、ロッド１１の沈み込みがない場合にハンドル１５を回してスクリュー１２で地盤８を削孔する。こうして所定の地層の位置にスクリュー１２が到達するまで簡易沈下棒１を挿入する。
【００４９】
スウェーデンサウンディング方式では、挿入の際に、地盤の強さを一般的に表現するＮ値に換算可能な換算Ｎ値を求めることが可能である。
【００５０】
即ち、上記したように、簡易沈下棒１に重り１４を静かに載せていき、すべての重り１４をクランプ１３上に載せても（合計１００ｋｇ）ロッド１１が沈み込まずに静止している場合には、ハンドル１５を回転させ、端部のスクリュー１２で地盤８を削孔しながら強制的にロッド１１を挿入する。そして、ロッド１１を２５ｃｍ挿入させるのに必要なハンドル１５の回転数を計測する。ハンドル回転数は、ハンドル半回転（１８０度）で１とカウントする。
【００５１】
このようにして、簡易沈下棒１の挿入とともにハンドル回転数Ｎｓｗを計測する。これを用いて、換算Ｎ値を求める。換算Ｎ値は、粘性土用と砂質土用の２種類がある。粘性土の場合では、
（換算Ｎ値）＝０．０３Ｗｓｗ＋０．０５Ｎｓｗ…（１）
であり、砂質土の場合、
（換算Ｎ値）＝０．０２Ｗｓｗ＋０．０６７Ｎｓｗ…（２）
である。ここで、Ｗｓｗは重りの荷重、Ｎｓｗは、ロッド１１を１ｍ挿入するために必要なハンドル回転数である。
【００５２】
以上のように、簡易沈下棒１をスウェーデンサウンディング方式により挿入しながら、換算Ｎ値を求めて地層の状態を把握することが可能であり、これにより、ステップＳ１０１で調べた地盤８の各地層の状態を確認しながら簡易沈下棒１を挿入する。従って、各地層の位置にスクリュー１２がより正確に達するように簡易沈下棒１を挿入することができる。
【００５３】
なお、ステップＳ１０１の地盤調査を省略し、換算Ｎ値のみ用いて地盤８の各地層の状態を把握することも可能であり、例えば換算Ｎ値がある程度大きく変化した位置を地層の境界と捉えることができる。従って、当該位置より少し挿入した後挿入を終えるようにすれば、簡易沈下棒１が各地層の位置まで挿入されたことになる。この場合、作業量やコストをさらに削減できる。
【００５４】
次に、図５（ｃ）に示すように、ロッド１１の上端部に計測用プリズム等の計測点１６を取り付け、測定器５により計測点１６の位置を測定する（ステップＳ１０３）。さらに、測定された位置データ３１をＰＣ３に入力する（ステップＳ１０４）。
【００５５】
ステップＳ１０３、Ｓ１０４では、測定器５を一定位置に設置し、例えば１日、１週間、一月等の一定間隔で各簡易沈下棒１−１〜１−５に設けた計測点１６−１〜１６−５の位置をそれぞれ測定し、計測点１６−１〜１６−５の位置データ３１−１〜３１−５（Ｄ１（ｔ）〜Ｄ５（ｔ），ｔは各測定時点を表す）を収集する。これらの位置データ３１は、測定器５の通信部より有線または無線を介してＰＣ３へ送信、入力され、ＰＣ３の記憶装置４４等に記憶される。なお、位置データ３１を測定器５のメディア入出力部等を介して記憶媒体に出力し、これをＰＣ３のメディア入出力部４５から読み取ることにより入力してもよい。
【００５６】
次に、ＰＣ３のＣＰＵ４１は、計測点１６の位置データ３１から層別沈下量を算出する（ステップＳ１０５）。
【００５７】
測定器５による計測点１６の位置測定は所定の時間間隔で行われる。第１層まで挿入された簡易沈下棒１−１の測定時点間の位置変化量はＤ１（ｔ＋１）−Ｄ１（ｔ）で表される。このように、第ｎ層まで挿入された簡易沈下棒１の測定時点間の位置変化量は
（位置変化量）＝Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）…（３）
で表される。ｎは正整数であり、地表面から下方へと順に各地層に番号を付したもので、本実施形態ではｎ＝１〜５である。
【００５８】
ここで、第１層まで挿入された簡易沈下棒１−１の位置変化量Ｄ１（ｔ＋１）−Ｄ１（ｔ）は、第１層以下の沈下量の合計である。このように、第ｎ層まで挿入された簡易沈下棒１の位置変化量Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）は、第ｎ層以下の沈下量の合計である。
【００５９】
従って、第１層の層別沈下量は、第１層以下の沈下量の合計から、その下方の第２層以下の沈下量の合計を引いて求められる。このように、第ｎ層の層別沈下量は、第ｎ層以下の沈下量の合計から、その下方の第（ｎ＋１）層以下の沈下量の合計を引いて求めることができる。即ち、
（第ｎ層の沈下量）＝Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）−{Ｄｎ＋１（ｔ＋１）−Ｄｎ＋１（ｔ）}…（４）
である。なお、本実施形態における第５層など、下方に（沈下しない）硬い地層を有する場合には、当該硬い地層以下の沈下量の合計を０とみなすことができる。
【００６０】
すなわち、ステップＳ１０５において、ＣＰＵ４１は、各簡易沈下棒１−１〜１−５に設けた各計測点１６−１〜１６−５の位置を各測定時点で計測した位置データ３１を用いて式（４）を計算し、地盤８の各地層について、層別沈下量を算出する。
【００６１】
以上説明したように、本発明に係る層別沈下量測定システム等では、一端にスクリューが設けられたロッドである簡易沈下棒を、当該一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように地盤に挿入する。その後、ロッドの他端に設けられた計測点（計測用プリズム）の位置をトータルステーションやレベル等の測定器で測定する。簡易沈下棒（ロッド）は地層の数に応じて１または複数挿入され、測定した計測点の位置を用いて、当該位置の変化量の計測点間の差に基づいて、層別沈下量が算出される。これにより、多くのボーリング孔を削孔したり、層別沈下計を多数設ける必要がなく、作業量が少なくなり、また安価に層別沈下量を計測することができる。
【００６２】
また、スクリューの直径の最大値をロッドの直径よりも大きくしたり、ロッドの表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッドと地層との間に摩擦力が発生することを防ぎ、沈下量の計測結果に他の地層の変動が影響することを防ぐ。また、地盤に設けたガイド管を貫通するように簡易沈下棒を挿入することによっても同様の効果が得られる。ガイド管はそのまま残しておいてもよいし、簡易沈下棒の挿入後にこれを引き抜き除去してもよい。
【００６３】
また、簡易沈下棒を挿入する前に地盤調査等を行い、位置と数、硬さ等の地層の状態を予め調べる。これにより簡易沈下棒を挿入する数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけることができる。加えて、簡易沈下棒はスウェーデンサウンディング方式により挿入する。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、本方式により簡易沈下棒を地盤に挿入しながら換算Ｎ値等の地盤の物性値を取得することで、スクリューの位置の地層の確認等に用いることができ、より正確に各地層の位置まで簡易沈下棒を挿入することができる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る層別沈下量観測システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６５】
１………簡易沈下棒
３………ＰＣ
５………測定器
７………ボーリング孔
８………地盤
１１………ロッド
１２………スクリュー
１３………クランプ
１４………重り
１５………ハンドル
１６………計測点
１８………ガイド管
３１………位置データ
１００………層別沈下量計測システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層別沈下量計測システム、層別沈下量計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築工事等を行う際、これに伴う地盤の沈下の範囲や程度などの地盤の挙動を調べるために、地盤中の各地層別の沈下量を調査する場合がある。
【０００３】
従来、層別の沈下量を調べる方法としては、図６（ａ）に示すように、地層の数に応じて複数のボーリング孔７１を削孔する方法や、図６（ｂ）に示すように、１つのボーリング孔８０に地層の数に応じて複数の層別沈下計８１を設置する方法がある。
【０００４】
図６（ａ）に示すような、複数のボーリング孔７１を設ける方法では、各ボーリング孔７１で、底部に沈下板７５が取り付けられたロッド７３を挿入し、沈下板７３をボーリング孔７１の底に設置したうえ、ロッド７３の地上に突出した部分に印をつけて、印の位置を測量する。
【０００５】
一方、図６（ｂ）に示すように、１つのボーリング孔８０中で各地層の位置に層別沈下計８１を設置し、各層別沈下計８１の値を計測することもできる。このような例が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、地層の数に応じて複数のボーリング孔７１を設ける方法（図６（ａ））は、ボーリングの削孔作業が層数分必要であり、また、各ボーリング孔７１に沈下計７５およびロッド７３を設置するため、作業量が多く、コスト高になるという問題がある。
【０００８】
また、各地層の位置に層別沈下計８１を設置する方法（図６（ｂ））では、ボーリング孔８０は１本で済む。しかし、層別沈下計８１は高価であり、コスト高になるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、作業量が少なく、安価な層別沈下量計測システム等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するための第１の発明は、地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測システムであって、一端にスクリューが、他端に計測点が設けられ、前記一端が所定の地層に達するとともに前記他端が地上に突出するように前記地盤に挿入されるロッドと、前記ロッドの前記計測点の位置を測定する測定手段と、測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める層別沈下量算出手段と、を具備することを特徴とする層別沈下量計測システムである。
【００１１】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいものとすることが望ましい。また、前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることも望ましい。
【００１２】
また、前記ロッドは、スウェーデンサウンディング方式により前記地盤に挿入されることが望ましい。前記計測点は、例えば計測用プリズムである。
【００１３】
また、第１の発明の層別沈下量計測システムは、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを具備し、前記層別沈下量算出手段は、前記測定手段により測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出する。
【００１４】
前述した目的を達成するための第２の発明は、地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測方法であって、一端にスクリューが設けられるロッドを、前記一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように前記地盤に挿入する工程（Ａ）と、前記ロッドの前記他端に設けられた計測点の位置を測定する工程（Ｂ）と、測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める工程（Ｃ）と、を具備することを特徴とする層別沈下量計測方法である。
【００１５】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいものとすることが望ましい。また、前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることも望ましい。加えて、前記工程（Ａ）では、前記地盤中に設けられたガイド管を貫通するように、前記ロッドを挿入することも望ましい。
【００１６】
また、前記工程（Ａ）では、スウェーデンサウンディング方式により前記ロッドを前記地盤に挿入することが望ましい。前記計測点は、例えば計測用プリズムである。
【００１７】
また、前記工程（Ａ）では、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを前記地盤に挿入し、前記工程（Ｃ）では、前記工程（Ｂ）で測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出する。
【００１８】
さらに、第２の発明の層別沈下量計測方法は、前記工程（Ａ）に先立って、前記地盤の地層の状態を予め調べる工程（Ｄ）を具備することも望ましい。
【００１９】
上記構成により、一端にスクリューが設けられたロッドを、当該一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように地盤に挿入する。その後、ロッドの他端に設けられた計測点の位置を測定する。計測点は例えば計測用プリズムであり、これをトータルステーションやレベル等の測定器で測定できる。ロッドは地層の数に応じて１または複数挿入され、測定した計測点の位置を用いて、当該位置の変化量の計測点間の差に基づいて、層別沈下量が算出される。このように、本発明の層別沈下量計測システム等では、多くのボーリング孔を削孔したり、層別沈下計を多数設ける必要がなく、作業量が少なくなり、また安価にこれを実施することができる。
【００２０】
また、スクリューの直径の最大値をロッドの直径よりも大きくしたり、ロッドの表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッドと地層との間に摩擦力が発生することを防ぎ、沈下量の計測結果に他の地層の変動が影響することを防ぐ。また、地盤に設けたガイド管を貫通するようにロッドを挿入することによっても同様の効果が得られる。ガイド管はそのまま残しておいてもよいし、ロッドの挿入後にこれを引き抜き除去してもよい。
【００２１】
また、ロッドを挿入する前に地盤調査等を行い、位置と数、硬さ等の地層の状態を予め調べることが望ましく、これによりロッドを挿入する数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけることができる。加えて、ロッドはスウェーデンサウンディング方式により挿入する。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、本方式によりロッドを地盤に挿入しながら地盤の物性値を取得することで、スクリューの位置の地層の確認等に用いることができ、より正確に各地層の位置までロッドを挿入することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、作業量が少なく、安価な層別沈下量計測システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００の概要を示す図
【図２】ロッド１１とスクリュー１２の構成の一例を示す図
【図３】ＰＣ３のハードウェア構成の一例を示す図
【図４】層別沈下量計測システム１００における層別沈下量計測方法の流れを示すフローチャート
【図５】層別沈下量計測システム１００における層別沈下量計測方法を説明する図
【図６】従来の層別沈下量計測方法を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明に係る層別沈下量計測システム等の実施形態を詳細に説明する。最初に、図１、２、３を参照しながら、本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態に係る層別沈下量計測システム１００の概要を示す図、図２はロッド１１とスクリュー１２の構成の一例を示す図、図３はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）３のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、層別沈下量計測システム１００は、沈下量を測定する地層の数に応じた適当な数の簡易沈下棒１、ＰＣ３（層別沈下量算出手段）、および測定器５（測定手段）で構成される。
【００２７】
図１（ａ）、また図１（ｂ）に詳細を示すように、簡易沈下棒１は、一端にスクリュー１２が設けられ、他端にクランプ１３、重り１４、ハンドル１５、計測点１６が設けられたロッド１１である。簡易沈下棒１（ロッド１１）は、スクリュー１２が各地層の位置に達するように、スウェーデンサウンディング方式の要領で地盤８に挿入される。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、沈下棒の地盤への貫入（挿入）を行いながら、その硬さ等を調べるものである。その詳細については後述する。
【００２８】
ロッド１１は、例えば直径１〜２ｃｍの鋼棒である。深い位置の地層の沈下量を測定するためにはロッド長を長くする必要があり、ロッド１１の両端に雄ネジと雌ネジを切り、複数のロッド１１を接続できるようにしてもよい。スクリュー１２は、例えば鋼鉄製の円錐状のスクリューポイントであり、これにより地盤８を削孔する。
【００２９】
クランプ１３は、その中央をロッド１１が貫通し、ロッド１１の軸方向の所望の位置に固定可能である。クランプ１３上には、スウェーデンサウンディング方式による簡易沈下棒１の挿入の際使用する重り１４を載せる。重り１４は、スウェーデンサウンディング方式では、通常、１０ｋｇの重り２枚と、２５ｋｇの重り３枚からなり、クランプ１３の重さも合わせると合計１００ｋｇになる。
【００３０】
ハンドル１５は、ロッド１１の上端に取り外し可能に水平に取り付けられる。スウェーデンサウンディング方式では、重り１４をすべて載せてもロッド１１の沈み込みがない場合に、ロッド１１を軸としてハンドル１５を回転させ、スクリュー１２により地盤８を削孔し、簡易沈下棒１を地盤８に挿入する。
【００３１】
計測点１６は、ロッド１１の上端部に設けられる。計測点１６は、計測用プリズム等であり、この計測点１６の位置を測定器５で測定し、位置の変化から地層の沈下量が測定される。計測点１６は、簡易沈下棒１を地盤８に挿入した後に取り付けることができるが、挿入前に設けてもよい。
【００３２】
簡易沈下棒１は、下端部のスクリュー１２を挿入した地層の沈下量を上端部に設けた計測点１６の変位により求めるためのものである。このため、当該地層より上の地層とロッド１１との間の摩擦力が大きいと、計測点１６の変位が当該地層より上の地層の変動に影響され、正確な沈下量を測定することが難しくなる。
【００３３】
この摩擦力を抑えるため、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、スクリュー１２の直径の最大値ｒ１をロッド１１の直径ｒ２よりも大きくする。これにより、スクリュー１２により掘削された孔部の直径をロッド１１の直径に比べ大きくし、ロッド１１と地層との間に働く摩擦力を抑える。また、ロッド１１の表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッド１１と地層との間に働く摩擦力を抑えることも可能である。
【００３４】
また、図２（ｂ）に示すように、地盤８に予め挿入したガイド管１８の内側で、簡易沈下棒１を挿入することによっても、同様の効果が得られる。ガイド管１８の直径はスクリュー１２の直径の最大値等に応じて定めることができ、簡易沈下棒１の挿入後は引き抜いて除去してもよいし、そのまま地盤８中に設置しておいてもよい。
【００３５】
ＰＣ３は、例えばデスクトップＰＣ、ノート型ＰＣ等の汎用的なＰＣで、測定器５による測定結果に基づき、地盤の地層ごとの沈下量である層別沈下量を算出し求める。
【００３６】
図３に示すように、ＰＣ３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４３、記憶装置４４、メディア入出力部４５、入力部４６、印刷部４７、表示部４８、通信部４９がバス５０を介して接続される。
【００３７】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２、記憶装置４４、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ４３上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス５０を介して接続された各装置を駆動制御し、ＰＣ３が行う処理を実現する。
ＲＯＭ４２は、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。
ＲＡＭ４３は、揮発性メモリであり、ＲＯＭ４２、記憶装置４４、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、ＣＰＵ４１が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。
記憶装置４４は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、ＣＰＵ４１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等が格納される。これらの各プログラムコードは、ＣＰＵ４１により必要に応じて読み出されてＲＡＭ４３に移され、後述する処理等に係る各種の手段として実行される。
【００３８】
メディア入出力部４５（ドライブ装置）は、記録媒体のデータの入出力を行い、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置を有する。
入力部４６は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。
印刷部４７は例えばプリンタで、ユーザからの要求により必要な情報等の印刷を行う。
表示部４８は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）モニタ、液晶パネル等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有し、後述の処理等に係る画面を表示する。
【００３９】
通信部４９は、通信制御装置、通信ポート等を有し、測定器５等との通信制御を行う。
バス５０は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
尚、図３のハードウェア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
【００４０】
測定器５は、トータルステーションまたはレベル等であり、制御部、操作部、測定部、バッテリー等の電源、測定結果を表示するための表示部、その他通信部やメディア入出力部等を有し、簡易沈下棒１の計測点１６の計測用プリズムの位置を測定する。沈下量を測定するためには、所定の時間間隔で複数回にわたって測定器５により計測点１６の位置を測定する。
【００４１】
測定した計測点１６の位置データは、通信部を介して有線、あるいは無線で送信するなどして、ＰＣ３に入力される。ＰＣ３に入力された位置データは、記憶装置４４等に格納される。各簡易沈下棒１の計測点１６の位置データから層別沈下量を求める後述の処理に係るプログラムは、ＰＣ３の記憶装置４４等に格納されており、ＣＰＵ４１がこのプログラムを実行することにより、地盤の各層の沈下量が算出される。
【００４２】
次に、図４、５を参照しながら、本発明に係る層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法について説明する。
【００４３】
図４は、層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法の処理の流れを示すフローチャート、図５は、層別沈下量計測システム１００による層別沈下量計測方法を説明する図である。
【００４４】
簡易沈下棒１は、前述したように、ロッド１１の一端に設けられたスクリュー１２が、地盤８の各地層の位置に達するように挿入する。そのためには、位置や数、硬さ等、地層の状態が予め分かっていることが望ましい。そこで、本実施形態の層別沈下量計測方法では、図４に示すように、まず地盤調査を行い、位置や数、硬さ等、地盤８の地層の状態を予め調べる（ステップＳ１０１）。即ち、図５（ａ）に示すように、ボーリング孔７を掘削して試料を採取し、既知の種々の試験により調査を行い位置や数、硬さ等の地層の状態を調べ、これにより簡易沈下棒１の本数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけておく。
【００４５】
図５（ａ）等に示すように、ステップＳ１０１の地盤調査にて地表面から下方へ順に第１層〜第５層の位置に軟らかい（沈下を考慮すべき）地層がそれぞれ存在し、第５層以下の位置では充分硬い（沈下を考慮しない）地層が存在することが知られたものとして以下説明する。
【００４６】
次に、地盤８の各地層の位置に下端部のスクリュー１２が達するように、簡易沈下棒１（ロッド１１）をそれぞれ挿入する（ステップＳ１０２）。
【００４７】
即ち、図５（ｂ）に示すように、スクリュー１２−１が最上層の第１層に達するように簡易沈下棒１−１を、スクリュー１２−２がその下の第２層に達するように簡易沈下棒１−２を挿入する。このように５層分、５本の簡易沈下棒１−１〜１−５を各層に挿入する。なお、各簡易沈下棒１−１〜１−５の上端部は地上に突出させるようにしておく。
【００４８】
挿入方法は、スウェーデンサウンディング方式の要領で行う。即ち、前述したように、ロッド１１に固定したクランプ１３上に重り１４を載せ、ロッド１１の沈み込みがない場合にハンドル１５を回してスクリュー１２で地盤８を削孔する。こうして所定の地層の位置にスクリュー１２が到達するまで簡易沈下棒１を挿入する。
【００４９】
スウェーデンサウンディング方式では、挿入の際に、地盤の強さを一般的に表現するＮ値に換算可能な換算Ｎ値を求めることが可能である。
【００５０】
即ち、上記したように、簡易沈下棒１に重り１４を静かに載せていき、すべての重り１４をクランプ１３上に載せても（合計１００ｋｇ）ロッド１１が沈み込まずに静止している場合には、ハンドル１５を回転させ、端部のスクリュー１２で地盤８を削孔しながら強制的にロッド１１を挿入する。そして、ロッド１１を２５ｃｍ挿入させるのに必要なハンドル１５の回転数を計測する。ハンドル回転数は、ハンドル半回転（１８０度）で１とカウントする。
【００５１】
このようにして、簡易沈下棒１の挿入とともにハンドル回転数Ｎｓｗを計測する。これを用いて、換算Ｎ値を求める。換算Ｎ値は、粘性土用と砂質土用の２種類がある。粘性土の場合では、
（換算Ｎ値）＝０．０３Ｗｓｗ＋０．０５Ｎｓｗ…（１）
であり、砂質土の場合、
（換算Ｎ値）＝０．０２Ｗｓｗ＋０．０６７Ｎｓｗ…（２）
である。ここで、Ｗｓｗは重りの荷重、Ｎｓｗは、ロッド１１を１ｍ挿入するために必要なハンドル回転数である。
【００５２】
以上のように、簡易沈下棒１をスウェーデンサウンディング方式により挿入しながら、換算Ｎ値を求めて地層の状態を把握することが可能であり、これにより、ステップＳ１０１で調べた地盤８の各地層の状態を確認しながら簡易沈下棒１を挿入する。従って、各地層の位置にスクリュー１２がより正確に達するように簡易沈下棒１を挿入することができる。
【００５３】
なお、ステップＳ１０１の地盤調査を省略し、換算Ｎ値のみ用いて地盤８の各地層の状態を把握することも可能であり、例えば換算Ｎ値がある程度大きく変化した位置を地層の境界と捉えることができる。従って、当該位置より少し挿入した後挿入を終えるようにすれば、簡易沈下棒１が各地層の位置まで挿入されたことになる。この場合、作業量やコストをさらに削減できる。
【００５４】
次に、図５（ｃ）に示すように、ロッド１１の上端部に計測用プリズム等の計測点１６を取り付け、測定器５により計測点１６の位置を測定する（ステップＳ１０３）。さらに、測定された位置データ３１をＰＣ３に入力する（ステップＳ１０４）。
【００５５】
ステップＳ１０３、Ｓ１０４では、測定器５を一定位置に設置し、例えば１日、１週間、一月等の一定間隔で各簡易沈下棒１−１〜１−５に設けた計測点１６−１〜１６−５の位置をそれぞれ測定し、計測点１６−１〜１６−５の位置データ３１−１〜３１−５（Ｄ１（ｔ）〜Ｄ５（ｔ），ｔは各測定時点を表す）を収集する。これらの位置データ３１は、測定器５の通信部より有線または無線を介してＰＣ３へ送信、入力され、ＰＣ３の記憶装置４４等に記憶される。なお、位置データ３１を測定器５のメディア入出力部等を介して記憶媒体に出力し、これをＰＣ３のメディア入出力部４５から読み取ることにより入力してもよい。
【００５６】
次に、ＰＣ３のＣＰＵ４１は、計測点１６の位置データ３１から層別沈下量を算出する（ステップＳ１０５）。
【００５７】
測定器５による計測点１６の位置測定は所定の時間間隔で行われる。第１層まで挿入された簡易沈下棒１−１の測定時点間の位置変化量はＤ１（ｔ＋１）−Ｄ１（ｔ）で表される。このように、第ｎ層まで挿入された簡易沈下棒１の測定時点間の位置変化量は
（位置変化量）＝Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）…（３）
で表される。ｎは正整数であり、地表面から下方へと順に各地層に番号を付したもので、本実施形態ではｎ＝１〜５である。
【００５８】
ここで、第１層まで挿入された簡易沈下棒１−１の位置変化量Ｄ１（ｔ＋１）−Ｄ１（ｔ）は、第１層以下の沈下量の合計である。このように、第ｎ層まで挿入された簡易沈下棒１の位置変化量Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）は、第ｎ層以下の沈下量の合計である。
【００５９】
従って、第１層の層別沈下量は、第１層以下の沈下量の合計から、その下方の第２層以下の沈下量の合計を引いて求められる。このように、第ｎ層の層別沈下量は、第ｎ層以下の沈下量の合計から、その下方の第（ｎ＋１）層以下の沈下量の合計を引いて求めることができる。即ち、
（第ｎ層の沈下量）＝Ｄｎ（ｔ＋１）−Ｄｎ（ｔ）−{Ｄｎ＋１（ｔ＋１）−Ｄｎ＋１（ｔ）}…（４）
である。なお、本実施形態における第５層など、下方に（沈下しない）硬い地層を有する場合には、当該硬い地層以下の沈下量の合計を０とみなすことができる。
【００６０】
すなわち、ステップＳ１０５において、ＣＰＵ４１は、各簡易沈下棒１−１〜１−５に設けた各計測点１６−１〜１６−５の位置を各測定時点で計測した位置データ３１を用いて式（４）を計算し、地盤８の各地層について、層別沈下量を算出する。
【００６１】
以上説明したように、本発明に係る層別沈下量測定システム等では、一端にスクリューが設けられたロッドである簡易沈下棒を、当該一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように地盤に挿入する。その後、ロッドの他端に設けられた計測点（計測用プリズム）の位置をトータルステーションやレベル等の測定器で測定する。簡易沈下棒（ロッド）は地層の数に応じて１または複数挿入され、測定した計測点の位置を用いて、当該位置の変化量の計測点間の差に基づいて、層別沈下量が算出される。これにより、多くのボーリング孔を削孔したり、層別沈下計を多数設ける必要がなく、作業量が少なくなり、また安価に層別沈下量を計測することができる。
【００６２】
また、スクリューの直径の最大値をロッドの直径よりも大きくしたり、ロッドの表面にテフロン（登録商標）加工を施すことにより、ロッドと地層との間に摩擦力が発生することを防ぎ、沈下量の計測結果に他の地層の変動が影響することを防ぐ。また、地盤に設けたガイド管を貫通するように簡易沈下棒を挿入することによっても同様の効果が得られる。ガイド管はそのまま残しておいてもよいし、簡易沈下棒の挿入後にこれを引き抜き除去してもよい。
【００６３】
また、簡易沈下棒を挿入する前に地盤調査等を行い、位置と数、硬さ等の地層の状態を予め調べる。これにより簡易沈下棒を挿入する数や長さ、また挿入する位置等の見当をつけることができる。加えて、簡易沈下棒はスウェーデンサウンディング方式により挿入する。スウェーデンサウンディング方式は地盤貫入試験に用いられる貫入方式の一つで、本方式により簡易沈下棒を地盤に挿入しながら換算Ｎ値等の地盤の物性値を取得することで、スクリューの位置の地層の確認等に用いることができ、より正確に各地層の位置まで簡易沈下棒を挿入することができる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る層別沈下量観測システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６５】
１………簡易沈下棒
３………ＰＣ
５………測定器
７………ボーリング孔
８………地盤
１１………ロッド
１２………スクリュー
１３………クランプ
１４………重り
１５………ハンドル
１６………計測点
１８………ガイド管
３１………位置データ
１００………層別沈下量計測システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測システムであって、
一端にスクリューが、他端に計測点が設けられ、前記一端が所定の地層に達するとともに前記他端が地上に突出するように前記地盤に挿入されるロッドと、
前記ロッドの前記計測点の位置を測定する測定手段と、
測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める層別沈下量算出手段と、
を具備することを特徴とする層別沈下量計測システム。
【請求項２】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項３】
前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項４】
前記ロッドは、スウェーデンサウンディング方式により前記地盤に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項５】
前記計測点は計測用プリズムであることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項６】
前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを具備し、
前記層別沈下量算出手段は、前記測定手段により測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出することを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項７】
地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測方法であって、
一端にスクリューが設けられるロッドを、前記一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように前記地盤に挿入する工程（Ａ）と、
前記ロッドの前記他端に設けられた計測点の位置を測定する工程（Ｂ）と、
測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める工程（Ｃ）と、
を具備することを特徴とする層別沈下量計測方法。
【請求項８】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項９】
前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１０】
前記工程（Ａ）では、前記地盤中に設けられたガイド管を貫通するように、前記ロッドを挿入することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１１】
前記工程（Ａ）では、スウェーデンサウンディング方式により前記ロッドを前記地盤に挿入することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１２】
前記計測点は計測用プリズムであることを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１３】
前記工程（Ａ）では、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを前記地盤に挿入し、
前記工程（Ｃ）では、前記工程（Ｂ）で測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１４】
前記工程（Ａ）に先立って、
前記地盤の地層の状態を予め調べる工程（Ｄ）を具備することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１】
地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測システムであって、
一端にスクリューが、他端に計測点が設けられ、前記一端が所定の地層に達するとともに前記他端が地上に突出するように前記地盤に挿入されるロッドと、
前記ロッドの前記計測点の位置を測定する測定手段と、
測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める層別沈下量算出手段と、
を具備することを特徴とする層別沈下量計測システム。
【請求項２】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項３】
前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項４】
前記ロッドは、スウェーデンサウンディング方式により前記地盤に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項５】
前記計測点は計測用プリズムであることを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項６】
前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを具備し、
前記層別沈下量算出手段は、前記測定手段により測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出することを特徴とする請求項１に記載の層別沈下量計測システム。
【請求項７】
地盤の地層別の沈下量を計測する層別沈下量計測方法であって、
一端にスクリューが設けられるロッドを、前記一端が所定の地層に達するとともに他端が地上に突出するように前記地盤に挿入する工程（Ａ）と、
前記ロッドの前記他端に設けられた計測点の位置を測定する工程（Ｂ）と、
測定した前記計測点の位置に基づいて、層別沈下量を求める工程（Ｃ）と、
を具備することを特徴とする層別沈下量計測方法。
【請求項８】
前記スクリューの直径の最大値は、前記ロッドの直径よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項９】
前記ロッドは、その表面にテフロン（登録商標）加工が施されていることを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１０】
前記工程（Ａ）では、前記地盤中に設けられたガイド管を貫通するように、前記ロッドを挿入することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１１】
前記工程（Ａ）では、スウェーデンサウンディング方式により前記ロッドを前記地盤に挿入することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１２】
前記計測点は計測用プリズムであることを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１３】
前記工程（Ａ）では、前記地層の数に応じた複数の前記ロッドを前記地盤に挿入し、
前記工程（Ｃ）では、前記工程（Ｂ）で測定した前記計測点の位置の変化量の前記計測点間の差に基づいて、層別沈下量を算出することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【請求項１４】
前記工程（Ａ）に先立って、
前記地盤の地層の状態を予め調べる工程（Ｄ）を具備することを特徴とする請求項７に記載の層別沈下量計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２４６９１１（Ｐ２０１１−２４６９１１Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９２８１（Ｐ２０１０−１１９２８１）
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００２１０９０８）中央開発株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（０００２１０９０８）中央開発株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
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