JP7633658B2

JP7633658B2 - Dynamic cone penetration test rod and dynamic cone penetration test method using the same

Info

Publication number: JP7633658B2
Application number: JP2021074160A
Authority: JP
Inventors: 芳彦柴田
Original assignee: 有限会社ウィルコンサルタント
Priority date: 2021-04-26
Filing date: 2021-04-26
Publication date: 2025-02-20
Anticipated expiration: 2041-04-26
Also published as: JP2022168592A

Description

本発明は、地盤を調査する試験に用いられる動的コーン貫入試験用ロッドに関するものであって、特にコーンがロッドの回転に影響を及ぼさないようにして行う動的コーン貫入試験、例えば大型・中型の動的コーン貫入試験等に用いるものに関する。 The present invention relates to a dynamic cone penetration test rod used in tests to investigate ground, and in particular to a dynamic cone penetration test that is performed so that the cone does not affect the rotation of the rod, such as for large and medium-sized dynamic cone penetration tests.

住宅や土木構造物等を建設する際の地盤調査として、近年では、スウェーデン式サウンディング試験よりも貫入力が高い地盤調査が可能な、大型動的コーン貫入試験が急速に普及している。 In recent years, large-scale dynamic cone penetration tests, which allow for soil investigations with a higher penetration force than Swedish sounding tests, have rapidly become popular as a method of soil investigation when constructing houses and civil engineering structures.

この大型動的コーン貫入試験は、垂直方向にロッドを延設し、このロッドの下端にコーンを取り付けて、ロッドを自動連続貫入装置で連続的に貫入し、所定距離毎にロッドを回転させてトルクを測定し、この測定値を用いて打撃回数を補正してＮｄ値を算出するものである。そして、このＮｄ値で地盤の硬さを判定して、深度分布を求め、調査対象の土質構成を把握する。この大型動的コーン貫入試験を、完全に自動化した自走式地質調査機もある。 In this large-scale dynamic cone penetration test, a rod is extended vertically, a cone is attached to the bottom end of the rod, and the rod is continuously penetrated using an automatic continuous penetration device, the rod is rotated every specified distance to measure the torque, and this measurement is used to correct the number of strikes to calculate the Nd value. The Nd value is then used to determine the hardness of the ground, determine the depth distribution, and understand the soil composition of the survey target. There are also self-propelled geological survey machines that fully automate this large-scale dynamic cone penetration test.

従来、大型動的コーン貫入試験や中型動的コーン貫入試験等に用いられるロッド及びコーンは、コーンが、単にロッドに嵌め込まれたままで地中に貫入されるので、試験後にロッドを抜き取ることによって、コーンを地中に残すこととなり、試験毎にまだ使用可能な多数のコーンをそのまま地中に放置して、使い捨てることになっていた。 Conventionally, the rods and cones used in large-scale dynamic cone penetration tests and medium-scale dynamic cone penetration tests are penetrated into the ground with the cone simply fitted onto the rod. Therefore, when the rod is removed after the test, the cone is left in the ground, and many cones that are still usable for each test are left in the ground and discarded.

この問題点を解決するため、特許文献１で開示されたロッド１及びコーン６が知られている（以下、符号は特許文献１の図面を参照）。このロッド１及びコーン６では、コーン６がロッド１の上下動に従動してロッド１の軸心まわりに回転自在となるように、ロッド１の先端にストッパー部材４が取り付けられ、ストッパー部材４を挟んで上部コーン２と下部コーン３が取り付けられる。コーン６が、ロッド１の上下動に従動するよう設けられているので、試験後、ロッド１を引き抜く際、ロッド１と共にコーン６も抜き取ることができ、地中にコーン６を残すことなく何回でも使用することができる。 To solve this problem, a rod 1 and cone 6 are disclosed in Patent Document 1 (hereinafter, for the symbols, refer to the drawings in Patent Document 1). In this rod 1 and cone 6, a stopper member 4 is attached to the tip of the rod 1, and an upper cone 2 and a lower cone 3 are attached with the stopper member 4 sandwiched between them, so that the cone 6 follows the up and down movement of the rod 1 and is freely rotatable around the axis of the rod 1. Since the cone 6 is arranged to follow the up and down movement of the rod 1, when the rod 1 is pulled out after the test, the cone 6 can be pulled out together with the rod 1, and the cone 6 can be used any number of times without being left in the ground.

ところで、このロッド１は金属製かつ長尺（１０００ｍｍ）であって（特許文献１の段落００１３参照）、ロッド１の先端とは反対の基端側から上部コーン２を嵌め込むには、ロッド１が長尺で重量物であることから取り扱いが非常に難しいため、上部コーン２をロッド１の先端側から嵌め込むことができるように、ストッパー部材４がロッド１に対して着脱可能に構成されている。そして、ストッパー部材４が取り外されたロッド１の先端から上部コーン２を嵌め込み、その後、ストッパー部材４をロッド１に取り付ける構成となっている。 The rod 1 is made of metal and is long (1000 mm) (see paragraph 0013 of Patent Document 1), and fitting the upper cone 2 from the base end opposite the tip of the rod 1 is extremely difficult because the rod 1 is long and heavy, so the stopper member 4 is configured to be detachable from the rod 1 so that the upper cone 2 can be fitted from the tip side of the rod 1. The upper cone 2 is fitted from the tip of the rod 1 with the stopper member 4 removed, and then the stopper member 4 is attached to the rod 1.

また、大型動的コーン貫入試験のＪＩＳ規格に基づいて、ロッド１の径を３２ｍｍ、コーン６の径を４５ｍｍとする必要がある（特許文献１の段落００１３参照）。さらに、ストッパー部材４の強度を確保するために、ストッパー部材４の厚さを一定以上とする必要がある。その結果、ロッド１の先端側に段差部１ｂを設けて径を小さくする必要があり、上部コーン２を段差部１ｂに突き当てる構成となっていた。 Furthermore, based on the JIS standard for large-scale dynamic cone penetration testing, the diameter of the rod 1 must be 32 mm and the diameter of the cone 6 must be 45 mm (see paragraph 0013 of Patent Document 1). Furthermore, in order to ensure the strength of the stopper member 4, the thickness of the stopper member 4 must be at least a certain value. As a result, it is necessary to provide a step portion 1b on the tip side of the rod 1 to reduce the diameter, and the upper cone 2 is configured to abut against the step portion 1b.

そして、ハンマー装置２２によって、ロッド１を打撃して地中に貫入するが、ロッド１の先端側の径が小さく構成されていることから、衝撃力でロッド１の先端側が変形したり曲がったりすることがあり、それによって、ロッド１が回転しなかったり抜けないことがある。その結果、適切な試験結果を得ることができず、再度試験を行う必要があり、また、ロッド１を交換する頻度が多くなり、試験の実施効率が悪化していた。 Then, the rod 1 is struck by the hammer device 22 to penetrate into the ground, but because the diameter of the tip of the rod 1 is small, the tip of the rod 1 may be deformed or bent by the force of the impact, which may cause the rod 1 to not rotate or come out. As a result, appropriate test results cannot be obtained, and the test must be performed again. In addition, the rod 1 must be replaced more frequently, which reduces the efficiency of the test.

また、ハンマー装置２２によってロッド１を打撃する際に、ロッド１の段差部１ｂが上部コーン２の上端に突き当てられるため、打撃力が段差部１ｂにも伝わってコーン６の先端に集中せず、それによって、コーン６を地中の所定位置に貫入するための打撃回数が多くなり、試験の正確性に欠けるという問題もある。 In addition, when the rod 1 is struck by the hammer device 22, the step 1b of the rod 1 hits the upper end of the upper cone 2, so the striking force is also transmitted to the step 1b and is not concentrated at the tip of the cone 6. This increases the number of strikes required to penetrate the cone 6 into the ground at a specified position, resulting in a problem of a lack of accuracy in the test.

特開２００５－３５０８７３号公報JP 2005-350873 A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、コーンが地中に放置されないよう構成されると共に、ロッドが変形したり曲がったりすることがなく、打撃力をコーンの先端に集中することができる動的コーン貫入試験用ロッドを提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a rod for dynamic cone penetration testing that is configured so that the cone is not left in the ground, does not deform or bend the rod, and can concentrate the impact force at the tip of the cone.

上記課題を解決するため、本発明に係る動的コーン貫入試験用ロッドは、地盤を調査する試験に用いられる動的コーン貫入試験用ロッド（１０）であって、動的コーン貫入試験用ロッド（１０）の先端に配置されるように取り付けられる先端ロッド（１）と、先端ロッド（１）に取り付けられるコーン（６）と、を備える。そして、先端ロッド（１）は、動的コーン貫入試験用ロッド（１０）と同一径（φ１）からなる本体部（１ａ）と、本体部（１ａ）の先端側に一体的に形成され本体部（１ａ）の径（φ１）より大きな径（φ２）からなるストッパー部（１ｂ）とからなる。さらに、コーン（６）は、先端ロッド（１）に回転自在に嵌め込まれて、ストッパー部（１ｂ）に係止される上部コーン（２）と、上部コーン（２）の下部に取り付けられる下部コーン（３）とからなる。 In order to solve the above problems, the dynamic cone penetration test rod according to the present invention is a dynamic cone penetration test rod (10) used in tests to investigate ground, and includes a tip rod (1) attached to the tip of the dynamic cone penetration test rod (10) and a cone (6) attached to the tip rod (1). The tip rod (1) is composed of a main body (1a) having the same diameter (φ1) as the dynamic cone penetration test rod (10), and a stopper part (1b) formed integrally with the tip side of the main body (1a) and having a diameter (φ2) larger than the diameter (φ1) of the main body (1a). The cone (6) is composed of an upper cone (2) rotatably fitted into the tip rod (1) and engaged with the stopper part (1b), and a lower cone (3) attached to the lower part of the upper cone (2).

好ましくは、先端ロッド（１）の長さ（Ｌ２）が２００～３００ｍｍである。 Preferably, the length (L2) of the tip rod (1) is 200 to 300 mm.

また、本発明に係る動的コーン貫入試験方法は、上記の先端ロッド（１）及びコーン（６）を有する動的コーン貫入試験用ロッド（１０）を用いて動的コーン貫入試験を行う。 The dynamic cone penetration test method according to the present invention also involves performing a dynamic cone penetration test using a dynamic cone penetration test rod (10) having the tip rod (1) and cone (6) described above.

本発明に係る動的コーン貫入試験用ロッドは、コーンが地中に放置されないようにすると共に、ロッドが変形したり曲がったりすることがなく、打撃力をコーンの先端に集中することができる。 The dynamic cone penetration test rod of the present invention prevents the cone from being left in the ground, prevents the rod from deforming or bending, and concentrates the impact force at the tip of the cone.

先端ロッド及びコーンを示す断面図であって、（ａ）は分解した状態を示し、（ｂ）は組み立てた状態を示す。4A and 4B are cross-sectional views showing the tip rod and the cone, in which FIG. 4A shows the disassembled state and FIG. 4B shows the assembled state. 先端ロッド及びコーンを分解した状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the tip rod and the cone are disassembled. 大型動的コーン貫入試験の手順を説明するための側面図である。FIG. 1 is a side view illustrating the procedure for a large dynamic cone penetration test. 試験用ロッドを引き抜く手順を説明するための側面図である。FIG. 11 is a side view illustrating a procedure for pulling out the test rod.

以下、添付図面に基づいて、本発明に係る動的コーン貫入試験用ロッドについて詳細に説明する。 The dynamic cone penetration test rod according to the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings.

図１は先端ロッド１及びコーン６を示す断面図であって、（ａ）は分解した状態を示し、（ｂ）は組み立てた状態を示す。図２は、先端ロッド１及びコーン６を示す分解斜視図である。後述する通り、大型動的コーン貫入試験等を行う際に、円柱状の動的コーン貫入試験用ロッド１０が用いられる。そして、先端ロッド１は、動的コーン貫入試験用ロッド１０の先端に配置されるように取り付けられる。 Figure 1 is a cross-sectional view showing the tip rod 1 and cone 6, (a) showing the disassembled state, and (b) showing the assembled state. Figure 2 is an exploded perspective view showing the tip rod 1 and cone 6. As described below, a cylindrical dynamic cone penetration test rod 10 is used when conducting a large-scale dynamic cone penetration test. The tip rod 1 is attached so that it is positioned at the tip of the dynamic cone penetration test rod 10.

先端ロッド１は、動的コーン貫入試験用ロッド１０と同一径φ１からなる円柱状の本体部１ａと、本体部１ａの先端側に一体的に形成された円柱状のストッパー部１ｂとからなる。ストッパー部１ｂは、本体部１ａの径φ１より大きな径φ２からなる。そのため、先端ロッド１の本体部１ａの断面は、動的コーン貫入試験用ロッド１の断面と同じで径φ１の円形状が連続するよう構成されている。そして、先端ロッド１のストッパー部１ｂの断面は、本体部１ａの断面と異なる径φ１より大きな径φ２の円形状が連続するよう構成されている。先端ロッド１は、アルミニウム合金、ステンレス等の金属製であって、本体部１ａとストッパー部１ｂとが一体に構成されている。 The tip rod 1 is made of a cylindrical main body 1a having the same diameter φ1 as the dynamic cone penetration test rod 10, and a cylindrical stopper portion 1b formed integrally with the tip side of the main body 1a. The stopper portion 1b has a diameter φ2 larger than the diameter φ1 of the main body 1a. Therefore, the cross section of the main body 1a of the tip rod 1 is configured to have a continuous circle shape of diameter φ1, the same as the cross section of the dynamic cone penetration test rod 1. The cross section of the stopper portion 1b of the tip rod 1 is configured to have a continuous circle shape of diameter φ2 larger than the diameter φ1, which is different from the cross section of the main body 1a. The tip rod 1 is made of a metal such as an aluminum alloy or stainless steel, and the main body 1a and the stopper portion 1b are configured to be integral.

コーン６は、先端ロッド１に取り付けられる。コーン６は、先端ロッド１に回転自在に嵌め込まれて、ストッパー部１ｂに係止される上部コーン２を備える。また、コーン６は、上部コーン２の下部に取り付けられる下部コーン３を備える。上部コーン２及び下部コーン３は、アルミニウム合金、ステンレス等の金属製である。 The cone 6 is attached to the tip rod 1. The cone 6 includes an upper cone 2 that is rotatably fitted into the tip rod 1 and is engaged with the stopper portion 1b. The cone 6 also includes a lower cone 3 that is attached to the lower portion of the upper cone 2. The upper cone 2 and the lower cone 3 are made of metal such as an aluminum alloy or stainless steel.

上部コーン２は、先端ロッド１へ挿入可能な貫通孔２ａを有しており、上方側２ｂが下方に向けて傾斜するテーパになっている。さらに上部コーン２の下部には、連結部２ｃが設けられており、外周面に雄ネジが施されている。 The upper cone 2 has a through hole 2a through which the tip rod 1 can be inserted, and the upper side 2b is tapered downward. Furthermore, a connecting part 2c is provided at the bottom of the upper cone 2, and a male thread is provided on the outer circumferential surface.

下部コーン３は、下部に尖鋭部３ｂが設けられており、上部には、上部コーン２の連結部２ｃとストッパー部１ｂとを受け入れるよう形成された凹部３ａが設けられている。そして、この下部コーン３の凹部３ａの内周面は雌ネジが施されており、上部コーン２の連結部２ｃと、下部コーン３の凹部３ａとが、各ネジで螺合される。そのため、上部コーン２の連結部２ｃと下部コーン３の凹部３ａの径は、ストッパー部１ｂの径φ２と同じである。 The lower cone 3 has a sharpened portion 3b at the bottom, and a recess 3a at the top that is formed to receive the connecting portion 2c and stopper portion 1b of the upper cone 2. The inner circumferential surface of the recess 3a of the lower cone 3 is provided with a female thread, and the connecting portion 2c of the upper cone 2 and the recess 3a of the lower cone 3 are screwed together with each screw. Therefore, the diameters of the connecting portion 2c of the upper cone 2 and the recess 3a of the lower cone 3 are the same as the diameter φ2 of the stopper portion 1b.

先端ロッド１とコーン６とを組付ける際、先ず、上部コーン２を、先端ロッド１の先端側と反対の基端側から、貫通孔２ａを通じて先端ロッド１に挿入して遊嵌し、下端をストッパー部１ｂの上端に突き当てる。その後、上部コーン２の連結部２ｃと下部コーン３の凹部３ａとを螺合して、上部コーン２と下部コーン３とが連結されて、ロッド１に連接されるコーン６が形成される。 When assembling the tip rod 1 and the cone 6, first, the upper cone 2 is inserted loosely into the tip rod 1 through the through hole 2a from the base end opposite the tip side of the tip rod 1, and its lower end is abutted against the upper end of the stopper portion 1b. After that, the connecting portion 2c of the upper cone 2 is screwed into the recessed portion 3a of the lower cone 3, connecting the upper cone 2 and the lower cone 3, forming the cone 6 connected to the rod 1.

このように組み付けることにより、コーン６は、ストッパー部１ｂによって、先端ロッド１の軸方向には移動できず、先端ロッド１の軸周りには回転自在に構成される（図１（ｂ）参照）。なお、試験ではロッド１を時計回りに回転させるので、各ネジ切りは緩み防止のため右ネジが好ましい。 By assembling in this manner, the cone 6 cannot move in the axial direction of the tip rod 1 due to the stopper portion 1b, but is freely rotatable around the axis of the tip rod 1 (see Figure 1 (b)). Note that, since the rod 1 is rotated clockwise in the test, right-handed threads are preferable for each thread to prevent loosening.

先端ロッド１、上部コーン２及び下部コーン３の形状等の寸法は、大型動的コーン貫入試験の規格により決定される。従って、先端ロッド１の外径φ１が３２ｍｍ、上部コーン２及び下部コーン３の外径φ３が４５ｍｍ、下部コーン３の尖鋭部３ｂの先端角Ａが９０度、上部コーン２及び下部コーン３を一体にしたコーン６の長さＬ１が９０ｍｍに形成されている。そして、先端ロッド１の長さＬ２は１８０ｍｍである。先端ロッド１の上端にはカップリングネジ１ｃが設けられており、このカップリングネジ１ｃによって、先端ロッド１に標準タイプのロッドが連結されて、動的コーン貫入試験用ロッド１０が形成される。動的コーン貫入試験用ロッド１０の長さは、１０００ｍｍである。先端ロッド１が金属製で重量物であることから、オペレータが先端ロッド１及びコーン６を持って取り付け及び取り外ししやすいように、先端ロッド１の長さＬ２は２００～３００ｍｍであることが望ましい。 The dimensions of the tip rod 1, upper cone 2, and lower cone 3, such as their shapes, are determined by the standards for large-scale dynamic cone penetration tests. Therefore, the outer diameter φ1 of the tip rod 1 is 32 mm, the outer diameter φ3 of the upper cone 2 and lower cone 3 is 45 mm, the tip angle A of the pointed portion 3b of the lower cone 3 is 90 degrees, and the length L1 of the cone 6 formed by integrating the upper cone 2 and lower cone 3 is 90 mm. The length L2 of the tip rod 1 is 180 mm. A coupling screw 1c is provided at the upper end of the tip rod 1, and a standard type rod is connected to the tip rod 1 by this coupling screw 1c to form a dynamic cone penetration test rod 10. The length of the dynamic cone penetration test rod 10 is 1000 mm. Since the tip rod 1 is made of metal and is heavy, it is desirable that the length L2 of the tip rod 1 be 200 to 300 mm so that the operator can easily hold the tip rod 1 and the cone 6 to attach and remove them.

次に、この先端ロッド１及びコーン６を用いた動的コーン貫入試験（大型動的コーン貫入試験）の方法について説明する。図３及び図４は、大型動的コーン貫入試験の手順を説明するための側面図である。 Next, we will explain the method of the dynamic cone penetration test (large dynamic cone penetration test) using the tip rod 1 and cone 6. Figures 3 and 4 are side views to explain the procedure of the large dynamic cone penetration test.

本実施例では、動的コーン貫入試験用ロッド１０の先端に、コーン６を有する先端ロッド１を取り付ける。自走式地質調査機２０に、先端ロッド１を有する動的コーン貫入試験用ロッド１０を取り付けて、大型動的コーン貫入試験を行う。この自走式地質調査機２０は、大型動的コーン貫入試験の調査機であって、自走可能な自走機２１と、この自走機２１に搭載されたハンマー装置２２とを基本的な構成としている。更に、この自走機２１には、ハンマー装置２２等を昇降ガイドするためのリーダ２３が備えられている。ハンマー装置２２は、ロッド及びコーンを地中に貫入するためのラム（図示せず）が内蔵されており、更にリーダ２３の下部には、ロッドを把持・回転することができ且つ昇降移動可能な油圧チャック２４が設けられている。 In this embodiment, a tip rod 1 having a cone 6 is attached to the tip of a dynamic cone penetration test rod 10. A large dynamic cone penetration test is performed by attaching the dynamic cone penetration test rod 10 having the tip rod 1 to a self-propelled geological survey machine 20. This self-propelled geological survey machine 20 is a survey machine for a large dynamic cone penetration test, and is basically composed of a self-propelled machine 21 that can self-propel and a hammer device 22 mounted on this self-propelled machine 21. Furthermore, this self-propelled machine 21 is equipped with a leader 23 for guiding the hammer device 22 and the like up and down. The hammer device 22 has a built-in ram (not shown) for penetrating the rod and cone into the ground, and a hydraulic chuck 24 that can grip and rotate the rod and can be moved up and down is provided at the bottom of the leader 23.

図３（ａ）に示すとおり、先ず、調査ポイントにリーダ２３を垂直方向に設置し、ハンマー装置２２を上方へ退避させる。この状態で、動的コーン貫入試験用ロッド１０の上部に標準タイプの継足し用ロッド１１を連結し、このロッド１１の上端をハンマー装置２２の下端に取り付ける。その際、油圧チャック２４は開放しており、動的コーン貫入試験用ロッド１０の下端に設けられた下部コーン３が地表面に接地されている。そして、図３（ｂ）の如く、ハンマー装置２２内のラムを繰返し落下して、ロッド１０・１１を地中に貫入し、打撃回数を測定する。その際、ハンマー装置２２は、ロッドの貫入に伴って降下するよう構成されている。 As shown in FIG. 3(a), first, the leader 23 is installed vertically at the survey point, and the hammer device 22 is retracted upward. In this state, a standard type extension rod 11 is connected to the top of the dynamic cone penetration test rod 10, and the upper end of this rod 11 is attached to the lower end of the hammer device 22. At this time, the hydraulic chuck 24 is open, and the lower cone 3 attached to the lower end of the dynamic cone penetration test rod 10 is grounded on the ground surface. Then, as shown in FIG. 3(b), the ram in the hammer device 22 is repeatedly dropped to penetrate the rods 10 and 11 into the ground, and the number of blows is measured. At this time, the hammer device 22 is configured to descend as the rod penetrates.

大型動的コーン貫入試験の規格より、ラムの重量は６３．５ｋｇで、落下高さ５０ｃｍであり、自由落下によりロッドを打ち込んで、貫入長さ２０ｃｍ毎の打撃回数をカウントする。そして、打撃回数を測定する毎に、油圧チャック２４によりロッドを把持、回転し、ロッドの回転トルクを測定して、打撃回数を補正することによってＮｄ値を評価する（後述の式１参照）。周面補正するためのトルク測定は、打撃回数が５回を超える場合は２０ｃｍ毎に行うが、５回以下の場合にはロッド連結時（１ｍ毎）に、ロッドを時計回りに２回転させて行う。 According to the standard for the large-scale dynamic cone penetration test, the ram weighs 63.5 kg and has a drop height of 50 cm. The rod is driven into the cone by free fall, and the number of strikes is counted for every 20 cm of penetration length. After each strike, the rod is gripped and rotated by the hydraulic chuck 24, and the rotational torque of the rod is measured to evaluate the Nd value by correcting the number of strikes (see Equation 1 below). The torque measurement for the peripheral correction is performed every 20 cm if the number of strikes exceeds 5, but if it is 5 or less, the rod is rotated clockwise twice when connected (every 1 m).

本発明の動的コーン貫入試験用ロッド１０によれば、コーン６は、先端ロッド１に対して回転自在に構成されているので、ロッドの回転トルクに影響を及ぼすことがない。
そして、ハンマー装置２２等の動作によって得られた調査データは、自走機２１に搭載されたコンピュータ２５により記憶され、演算処理される。 According to the dynamic cone penetration test rod 10 of the present invention, the cone 6 is configured to be freely rotatable with respect to the tip rod 1, and therefore does not affect the rotational torque of the rod.
The survey data obtained by the operation of the hammer device 22 and the like is stored in the computer 25 mounted on the mobile machine 21 and processed therein.

Ｎｄ＝Ｎｄｍ－Ｎｍａｎｔｌｅ
＝Ｎｄｍ－０．０４０Ｍｖ・・・（式１）
ここで、
Ｎｄ：補正した打撃回数（Ｎｄ値）
Ｎｄｍ：測定した打撃回数
Ｎｍａｎｔｌｅ：周面摩擦相当の打撃回数
Ｍｖ：回転トルク（Ｎ・ｍ） Nd=Ndm-Nmantle
=Ndm-0.040Mv...(Formula 1)
Where:
Nd: corrected number of impacts (Nd value)
Ndm: number of measured impacts Nmantle: number of impacts equivalent to peripheral friction Mv: rotational torque (N m)

そして、ハンマー装置２２が最下端に降下するまでロッド１０，１１を打ち込んだ後、図３（ｃ）に示すとおり、リーダ２３に沿ってハンマー装置２２を上方へ持ち上げて退避させ、この状態で、ロッド１１の頭部のカップリングネジに、別の継足し用ロッド１１’を継ぎ足す。そして、このロッド１１’の上端部に、ハンマー装置２２の下端を取り付け、前述した動作を所定深さ（例えば、２０～３０ｍ）まで繰返し行うことにより、試験を行う。 Then, after the hammer device 22 has driven the rods 10 and 11 in until it has descended to the lowest end, as shown in FIG. 3(c), the hammer device 22 is lifted upward along the leader 23 and withdrawn, and in this state, another extension rod 11' is added to the coupling screw at the head of the rod 11. The lower end of the hammer device 22 is then attached to the upper end of this rod 11', and the above-mentioned operation is repeated to a specified depth (e.g., 20 to 30 m) to perform the test.

次に図４に基づき、試験完了後のロッドの引き抜き動作について説明する。図４（ａ）の如く、先ずハンマー装置２２を、リーダ２３上部へ退避させ、落下しないように固定する。この状態で、油圧チャック２４で試験用ロッドを把持する。その後、図４（ｂ）に示すように、油圧チャック２４を自走機２１の駆動源（図示せず）を用いて上昇移動させることにより、地中に貫入されたロッドを引き抜く。そして、油圧チャック２４及びカップリングネジを開放して、順次、継足し用ロッド１１，１１’・・・及び動的コーン貫入試験用ロッド１０を自走式地質調査機２０から取り外す。 Next, with reference to FIG. 4, the operation of pulling out the rod after the test is completed will be described. As shown in FIG. 4(a), first, the hammer device 22 is retracted to the top of the leader 23 and fixed so that it does not fall. In this state, the test rod is gripped by the hydraulic chuck 24. Then, as shown in FIG. 4(b), the hydraulic chuck 24 is moved upward using the drive source (not shown) of the self-propelled machine 21 to pull out the rod that has penetrated into the ground. Then, the hydraulic chuck 24 and the coupling screw are released, and the extension rods 11, 11'... and the dynamic cone penetration test rod 10 are sequentially removed from the self-propelled geological survey machine 20.

コーン６は、先端ロッド１の上下動に追従して上下動するように、先端ロッド１に連接されているので、動的コーン貫入試験用ロッド１０を引き抜く際、従来のようにコーンを地中に残すことなく、ロッド１と共に引き抜くことができる。また、コーンの上方側に、下方に傾斜するテーパ２ｂが形成されているので、引抜き抵抗が少なく容易に引き抜くことができる。 The cone 6 is connected to the tip rod 1 so that it moves up and down following the up and down movement of the tip rod 1. Therefore, when the dynamic cone penetration test rod 10 is pulled out, the cone can be pulled out together with the rod 1 without being left in the ground as in the past. In addition, a downwardly sloping taper 2b is formed on the upper side of the cone, so that it can be pulled out easily with little resistance to pulling out.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されない。
先端ロッド１のストッパー部１ｂは、本体部１ａの径より大きく、コーン６が回転できればよく、例えば、断面ひし形の円盤形状等であってもよい。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the configuration of the present invention is not limited to these embodiments.
The stopper portion 1b of the distal rod 1 needs only to have a diameter larger than that of the main body portion 1a and to be capable of rotating the cone 6, and may be, for example, a disk shape with a diamond-shaped cross section.

本発明の効果について説明する。 The effects of the present invention will be explained.

本発明に係る動的コーン貫入試験用ロッド１０は、地盤を調査する試験に用いられる。そして、動的コーン貫入試験用ロッド１０は、動的コーン貫入試験用ロッド１０の先端に配置されるように取り付けられる先端ロッド１と、先端ロッド１に取り付けられるコーン６と、を備える。先端ロッド１は、動的コーン貫入試験用ロッド１０と同一径φ１からなる本体部１ａと、本体部１ａの先端側に一体的に形成されて本体部１ａの径φ１より大きな径φ２からなるストッパー部１ｂとからなる。コーン６は、先端ロッド１に回転自在に嵌め込まれて、ストッパー部１ｂに係止される上部コーン２と、上部コーン２の下部に取り付けられる下部コーン３とからなる。 The dynamic cone penetration test rod 10 according to the present invention is used in a test for investigating the ground. The dynamic cone penetration test rod 10 comprises a tip rod 1 attached so as to be placed at the tip of the dynamic cone penetration test rod 10, and a cone 6 attached to the tip rod 1. The tip rod 1 comprises a main body 1a having the same diameter φ1 as the dynamic cone penetration test rod 10, and a stopper portion 1b formed integrally with the tip side of the main body 1a and having a diameter φ2 larger than the diameter φ1 of the main body 1a. The cone 6 comprises an upper cone 2 rotatably fitted into the tip rod 1 and engaged with the stopper portion 1b, and a lower cone 3 attached to the lower portion of the upper cone 2.

この先端ロッド１及びコーン６では、コーン６が先端ロッド１の上下動に従動して先端ロッド１の軸心まわりに回転自在となるように、先端ロッド１の先端にストッパー部１ｂが設けられ、ストッパー部１ｂを挟んで上部コーン２と下部コーン３が取り付けられる。コーン６が、先端ロッド１の上下動に従動するよう設けられているので、試験後、先端ロッド１を引き抜く際、先端ロッド１と共にコーン６も抜き取ることができ、地中にコーン６を残すことなく何回でも使用することができる。
従って、試験を行う毎に新たなコーンを必要としないので、経済性に優れた試験を行うことができると共に、地中にコーンを残すことがなく環境に及ぼす影響も少ない。更にコーンを着脱する手間も不要であるので、試験時間の短縮化を図ることができる。 In this tip rod 1 and cone 6, a stopper portion 1b is provided at the tip of the tip rod 1 so that the cone 6 can rotate freely around the axis of the tip rod 1 in response to the up and down movement of the tip rod 1, and the upper cone 2 and lower cone 3 are attached across the stopper portion 1b. Because the cone 6 is provided so as to follow the up and down movement of the tip rod 1, when the tip rod 1 is pulled out after the test, the cone 6 can be pulled out together with the tip rod 1, and the cone 6 can be used any number of times without being left in the ground.
Therefore, since a new cone is not required for each test, the test can be performed economically, and since the cone is not left in the ground, the impact on the environment is small. Furthermore, since the trouble of attaching and detaching the cone is not required, the test time can be shortened.

さらに、先端ロッド１の長さを短くして、動的コーン貫入試験用ロッド１０に取り付けるよう構成した。これによって、先端ロッド１の先端と反対の基端側から上部コーン２を容易に嵌め込むことができる。そのため、先端ロッド１の先端にストッパー部１ｂを一体的に形成することができ、先端ロッド１の本体部１ａの径φ1を動的コーン貫入試験用ロッド１０の径と同一にできる。その結果、先端ロッド１の先端側が小径にならないため、先端ロッド１の強度が高く、ハンマー装置２２によってロッド１０を打撃する際に、衝撃力で先端ロッド１が変形したり曲がったりすることがなく、それによって、先端ロッド１が回転しなかったり抜けないということもない。その結果、適切な試験を実施することができ、また、ロッドを交換する頻度も少なく、試験の正確性が高くなる。 Furthermore, the length of the tip rod 1 is shortened and configured to be attached to the dynamic cone penetration test rod 10. This allows the upper cone 2 to be easily fitted from the base end side opposite to the tip of the tip rod 1. Therefore, the stopper portion 1b can be integrally formed at the tip of the tip rod 1, and the diameter φ1 of the main body portion 1a of the tip rod 1 can be made the same as the diameter of the dynamic cone penetration test rod 10. As a result, the tip side of the tip rod 1 does not become small in diameter, so the strength of the tip rod 1 is high, and when the rod 10 is struck by the hammer device 22, the tip rod 1 is not deformed or bent by the impact force, and therefore the tip rod 1 does not rotate or come out. As a result, an appropriate test can be performed, the rod needs to be replaced less frequently, and the accuracy of the test is increased.

さらにまた、先端ロッド１に段差部が形成されないので、ハンマー装置２２によってロッド１を打撃する際に、ロッドの段差部に上部コーン２が突き当てられることがなく、その結果、打撃力をコーン６の先端に集中させることができる。それによって、コーン６を地中の所定位置に貫入するための打撃回数が少なくなり、試験の実施期間が短くなり、試験の正確性が高くなる。 Furthermore, since no step is formed on the tip rod 1, when the rod 1 is struck by the hammer device 22, the upper cone 2 does not strike the step on the rod, and as a result, the striking force can be concentrated on the tip of the cone 6. This reduces the number of strikes required to penetrate the cone 6 into the ground at a specified position, shortens the test period, and increases the accuracy of the test.

また、先端ロッド１が金属製で重量物であることから、オペレータが先端ロッド１及びコーン６を持って取り付け及び取り外ししやすいように、先端ロッド１の長さＬ２は２００～３００ｍｍであることが望ましい。 In addition, since the tip rod 1 is made of metal and is heavy, it is desirable that the length L2 of the tip rod 1 be 200 to 300 mm so that the operator can easily hold the tip rod 1 and the cone 6 to install and remove it.

また、上記の先端ロッド１及びコーン６を有する動的コーン貫入試験用ロッド１を用いて動的コーン貫入試験を行うことにより、コーン６を先端ロッド１に容易に取り付けることができると共に、コーン６が取り付けられた先端ロッド１を動的コーン貫入試験用ロッド１に取り付けることで、ロッド全体の強度が高く変形等することがなく、また、打撃力をコーン６の先端に集中させることができるので、試験の正確性を向上させることができる。 In addition, by performing a dynamic cone penetration test using the dynamic cone penetration test rod 1 having the tip rod 1 and cone 6 described above, the cone 6 can be easily attached to the tip rod 1, and by attaching the tip rod 1 with the cone 6 attached to it to the dynamic cone penetration test rod 1, the strength of the entire rod is high and it is not deformed, and the impact force can be concentrated at the tip of the cone 6, improving the accuracy of the test.

１先端ロッド
１ａ本体部
１ｂストッパー部
２上部コーン
３下部コーン
６コーン
１０動的コーン貫入試験用ロッド 1 Tip rod 1a Main body 1b Stopper 2 Upper cone 3 Lower cone 6 Cone 10 Dynamic cone penetration test rod

Claims

A dynamic cone penetration test rod (10) for use in soil investigation testing, comprising:
A tip rod (1) attached to the tip of the dynamic cone penetration test rod (10);
A cone (6) attached to the distal end rod (1),
The tip rod (1) is
A main body portion (1a) having an outer diameter of a first diameter (φ1);
a stopper portion (1b) formed integrally with the tip side of the main body portion (1a) and having an outer diameter of a second diameter (φ2) larger than the first diameter (φ1);
The cone (6) is
An upper cone (2);
A lower cone (3),
The upper cone (2) has a through hole (2a) having an inner diameter of the first diameter (φ1) and a threaded portion provided around the lower periphery of the upper cone (2), and the outer diameter of the threaded portion is the second diameter (φ2);
the lower cone (3) has a recess (3a) having an inner diameter of the second diameter (φ2) for receiving the lower part of the upper cone (2) and the stopper part (1b), and a threaded part is provided on an upper part of the recess (3a);
The upper cone (2) and the lower cone (3) are connected to each other by screwing a threaded portion of the upper cone (2) and a threaded portion of the lower cone (3) together, and
The dynamic cone penetration test rod (10) does not include a cylinder surrounding the body portion (1a);
The upper cone (2) is configured adjacent to and surrounding the main body portion (1a) .

The dynamic cone penetration test rod according to claim 1, wherein the length (L2) of the tip rod (1) is 200 to 300 mm.

A dynamic cone penetration test method for performing a dynamic cone penetration test using the dynamic cone penetration test rod (10) having the tip rod (1) and the cone (6) described in claim 1 or 2.