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公開番号2025156181
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025053403
出願日2025-03-27
発明の名称変位計測装置および変位計測方法
出願人清水建設株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類E02D 1/08 20060101AFI20251002BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】基礎底面レベルの地盤沈下量を含む変位を直接計測することができる変位計測装置および変位計測方法を提供する。
【解決手段】第一計測ユニットAは、第一ボーリング孔14の奥側に固定される基準アンカー16と、第一ロッド20と、第一ロッド20の延出端側の周囲の第一ボーリング孔14の孔壁に固定され、第一ロッド20の軸方向の変位を計測する第一変位計18A～18Dとを含み、第二計測ユニットBは、第二ボーリング孔28の入口側に固定される定着部32と、定着部32から第二ボーリング孔28の奥側に向けて延出する第二ロッド34と、第二ロッド34の延出端側の周囲の第二ボーリング孔28の孔壁に固定され、第二ロッド34の軸方向の変位を計測する第二変位計30とを含み、第一変位計18Aと第二変位計30は、所定の基準面から等距離の位置に設けられるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
地盤の変位を計測するための装置であって、
前記地盤に形成した第一ボーリング孔に設けられる第一計測ユニットと、第一ボーリング孔に対して所定の間隔をあけて平行に前記地盤に形成した第二ボーリング孔に設けられる第二計測ユニットとを有し、
第一計測ユニットは、第一ボーリング孔の奥側に固定される基準アンカーと、前記基準アンカーから第一ボーリング孔の入口側に向けて延出する第一ロッドと、第一ロッドの延出端側の周囲の第一ボーリング孔の孔壁に固定され、第一ロッドの軸方向の変位を計測する第一変位計とを含み、
第二計測ユニットは、第二ボーリング孔の入口側に固定される定着部と、前記定着部から第二ボーリング孔の奥側に向けて延出する第二ロッドと、第二ロッドの延出端側の周囲の第二ボーリング孔の孔壁に固定され、第二ロッドの軸方向の変位を計測する第二変位計とを含み、
第一変位計と第二変位計は、所定の基準面から等距離の位置に設けられ、かつ、第一変位計に対して第二変位計は天側・地側を反転させて前記地盤中に設置されることを特徴とする変位計測装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
第一ボーリング孔と第二ボーリング孔は、前記地盤に鉛直方向に形成され、
第一計測ユニットは、第一変位計から第一ボーリング孔の入口側に向けて延出する第一ロッドと、第一変位計とを鉛直方向に間隔をあけて複数含むことによって、前記地盤内の各層の沈下量を測定する層別沈下計であり、
最も浅い位置の第一変位計と、第二計測ユニットの第二変位計は、同一高さに設けられることを特徴とする請求項１に記載の変位計測装置。
【請求項３】
前記定着部は、前記地盤の上に設けられる構造物に埋設されることを特徴とする請求項２に記載の変位計測装置。
【請求項４】
前記定着部は、第二ロッドの上端部に固定用ボルトによって固定される固定板と、前記固定板に装着される定着用ボルトを含み、前記地盤の上に設けられる構造物に埋設されることを特徴とする請求項３に記載の変位計測装置。
【請求項５】
地盤の変位を計測するための方法であって、前記地盤を掘削する前に、前記地盤に第一ボーリング孔を形成し、この第一ボーリング孔に第一計測ユニットを設けるステップと、前記地盤を掘削した後に、第一ボーリング孔に対して所定の間隔をあけて平行に前記地盤に第二ボーリング孔を形成し、この第二ボーリング孔に第二計測ユニットを設けるステップとを有し、
第一計測ユニットは、第一ボーリング孔の奥側に固定される基準アンカーと、前記基準アンカーから第一ボーリング孔の入口側に向けて延出する第一ロッドと、第一ロッドの延出端側の周囲の第一ボーリング孔の孔壁に固定され、第一ロッドの軸方向の変位を計測する第一変位計とを含み、
第二計測ユニットは、第二ボーリング孔の入口側に固定される定着部と、前記定着部から第二ボーリング孔の奥側に向けて延出する第二ロッドと、第二ロッドの延出端側の周囲の第二ボーリング孔の孔壁に固定され、第二ロッドの軸方向の変位を計測する第二変位計とを含み、
第一変位計と第二変位計は、所定の基準面から等距離の位置に設けられ、かつ、第一変位計に対して第二変位計は天側・地側を反転させて前記地盤中に設置されることを特徴とする変位計測方法。
【請求項６】
第一ボーリング孔と第二ボーリング孔は、前記地盤に鉛直方向に形成され、
第一計測ユニットは、第一変位計から第一ボーリング孔の入口側に向けて延出する第一ロッドと、第一変位計とを鉛直方向に間隔をあけて複数含むことによって、前記地盤内の各層の沈下量を測定する層別沈下計であり、
最も浅い位置の第一変位計と、第二計測ユニットの第二変位計は、同一高さに設けられることを特徴とする請求項５に記載の変位計測方法。
【請求項７】
前記定着部は、前記地盤の上に設けられる構造物に埋設されることを特徴とする請求項６に記載の変位計測方法。
【請求項８】
前記定着部は、第二ロッドの上端部に固定用ボルトによって固定される固定板と、前記固定板に装着される定着用ボルトを含み、前記地盤の上に設けられる構造物に埋設されることを特徴とする請求項７に記載の変位計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤沈下量などを計測するのに好適な変位計測装置および変位計測方法に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、日本国内では高さ２００ｍを超える超高層建物が増えており、一部では高さ３００ｍを超える建物も現れている。このような建物は重量が重く、建物を支える支持地盤が施工中に数十ｍｍから１０ｃｍ近く沈下することがあり、施工精度に大きく影響する。したがって、施工中の建物の沈下量を把握することは施工の品質確保において重要であるといえる。
【０００３】
沈下量の計測方法の一つとして、層別沈下計による地盤変位の計測が挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。図７に従来の層別沈下計の模式図を示す。層別沈下計１は、基準アンカー部（以下、「アンカー」ということがある。）２、沈下検出素子部（以下、「沈下センサー」という。）３、および、それらを直列で連結する電線管４と計測データを転送するケーブル類５で構成され、事前にボーリングした孔６を介して地中に埋込むことで地盤Ｇの鉛直変位を直接計測する。アンカー２は、十分に深い所（一般的に建物基礎７の基礎底面レベルＢＬから建物幅の１～２倍程度）に設置され、ここを不動点とみなす。沈下センサー３が電線管４との相対変位を内蔵の差動トランス式変位計で計測することで、アンカー２または一つ下の沈下センサー３との層間変位を計測し、層間変位を下から累加することで地盤Ｇの絶対変位を求める。
【０００４】
沈下センサー３は、基礎７の直下の深度に加えて地層の境目など複数の深度に設置することで、どの地層が最も沈下に大きく影響しているのかを調べるのが一般的である。沈下センサー３間、および沈下センサー３とアンカー２の間にある電線管４はフリクションカットホース８で保護され、フリクションカットホース８と孔壁の間をグラウト９で充填することで止水される。
【０００５】
層別沈下計は、建物を構築する際の地盤沈下量に加えて、建物構築前の地盤掘削段階のリバウンド（地盤の浮き上がり）量も計測するのが一般的である。また、層別沈下計の設置作業は、事前ボーリングも含めると１０日程度の日数を要するため、地盤掘削が完了した後に行なうと建物施工の工程に大きな影響を与える。以上の２点の理由から、層別沈下計は原則として地盤を掘削し始める前に地中に埋設するのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－１１４０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、最も浅い深度の沈下センサー３は、建物の沈下挙動を精度よく計測するためになるべく基礎底面レベルＢＬに近い深度に設置することが望ましい。しかしながら、地盤Ｇの掘削過程において重機で沈下センサー３を破損させることを防ぐ理由から、最も浅い深度の沈下センサー３は基礎底面レベルＢＬから１．５～２ｍ程度の深い位置に設けるのが一般的である。
【０００８】
図８に、層別沈下計による計測結果の一例を示す。縦軸が深度、横軸が沈下量で、グラフはとある建物の施工過程における支持地盤沈下量の深度分布を示している。この建物の基礎底面レベルＢＬの深度はＴＰ－１０ｍであるが、先述の理由により最も浅い沈下センサー３はＴＰ－１２ｍに設置している。このグラフより、基礎底面レベルＢＬに近くなるほど地盤Ｇの沈下量が大きくなり、最も浅い沈下センサー３で４０ｍｍ程度の沈下量が得られている。基礎底面レベルＢＬにおいてはこれよりさらに大きな沈下量となっていると考えられるが、基礎底面レベルＢＬに直接沈下センサー３を設けることができないため、基礎底面レベルＢＬの地盤沈下量を直接計測することができない。このため、基礎底面レベルＢＬの地盤沈下量についても直接計測することができる技術が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基礎底面レベルの地盤沈下量を含む変位を直接計測することができる変位計測装置および変位計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る変位計測装置は、地盤の変位を計測するための装置であって、前記地盤に形成した第一ボーリング孔に設けられる第一計測ユニットと、第一ボーリング孔に対して所定の間隔をあけて平行に前記地盤に形成した第二ボーリング孔に設けられる第二計測ユニットとを有し、第一計測ユニットは、第一ボーリング孔の奥側に固定される基準アンカーと、前記基準アンカーから第一ボーリング孔の入口側に向けて延出する第一ロッドと、第一ロッドの延出端側の周囲の第一ボーリング孔の孔壁に固定され、第一ロッドの軸方向の変位を計測する第一変位計とを含み、第二計測ユニットは、第二ボーリング孔の入口側に固定される定着部と、前記定着部から第二ボーリング孔の奥側に向けて延出する第二ロッドと、第二ロッドの延出端側の周囲の第二ボーリング孔の孔壁に固定され、第二ロッドの軸方向の変位を計測する第二変位計とを含み、第一変位計と第二変位計は、所定の基準面から等距離の位置に設けられ、かつ、第一変位計に対して第二変位計は天側・地側を反転させて前記地盤中に設置されることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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