JP2000081378A - Three-axis cell, three-axis testing device, and three-axis testing method - Google Patents

Three-axis cell, three-axis testing device, and three-axis testing method

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JP2000081378A
JP2000081378A JP10252640A JP25264098A JP2000081378A JP 2000081378 A JP2000081378 A JP 2000081378A JP 10252640 A JP10252640 A JP 10252640A JP 25264098 A JP25264098 A JP 25264098A JP 2000081378 A JP2000081378 A JP 2000081378A
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rubber sleeve
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pedestal
triaxial
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和夫 谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce labor and time required for installing a sample and further miniaturize a three-axis cell itself. SOLUTION: At least either a cap 3 or a pedestal 2 is surrounded for providing an annular member 6 that is mounted to a cylindrical cell 5 so that it can slide in the same direction along with at least one axial move of the cap 3 or the pedestal 2, at least one end of a rubber sleeve 4 is mounted to the annular member 6 and the rubber sleeve 4 is fitted between the pedestal 2 and the cap 3 in the cylindrical cell 5, and the annular member 6 slides along with the expansion/contraction in the axial direction of a sample X, thus displacing the rubber sleeve 4 in the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の設計・施
工のために行う地盤調査において用いられる三軸試験セ
ル、三軸試験装置および三軸試験方法に関する。更に詳
述すると、本発明は、土や岩などの地盤材料あるいはコ
ンクリートや瀝青材料などの変形特性や強度特性などを
測定するのに用いられる三軸試験セル、三軸試験装置お
よびこれらを使用した三軸試験方法の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a triaxial test cell, a triaxial test apparatus, and a triaxial test method used in ground surveys for designing and constructing structures. More specifically, the present invention uses a triaxial test cell, a triaxial test apparatus, and a triaxial test cell used for measuring deformation characteristics, strength characteristics, and the like of ground materials such as soil and rocks or concrete and bituminous materials. It relates to improvement of the triaxial test method.

【0002】[0002]

【従来の技術】三軸試験は、試験対象となる供試体に鉛
直および水平の三軸方向の圧力をかけ、自然状態に近い
条件下で載荷試験を行うことを目的としたものである。
このため三軸セル101には、供試体102へ水平方向
の側圧をかけるための手段として、図6に示すように、
供試体102の側面を覆うゴムスリーブ103を備えた
ものがある。この場合、ゴムスリーブ103の周囲に満
たされたセル水を加圧することにより、ゴムスリーブ1
03を介して供試体102へ一様な側圧をかけるように
している。
2. Description of the Related Art A triaxial test is intended to apply a load in a vertical and horizontal triaxial direction to a test object to be tested and to carry out a load test under conditions close to a natural state.
For this reason, as shown in FIG. 6, the triaxial cell 101 is provided with a means for applying a horizontal lateral pressure to the specimen 102 as shown in FIG.
Some have a rubber sleeve 103 covering the side surface of the test piece 102. In this case, by pressing the cell water filled around the rubber sleeve 103, the rubber sleeve 1 is pressed.
A uniform lateral pressure is applied to the test piece 102 via the reference numeral 03.

【0003】ここで、図6中の符号107は装置101
の内部にセル水を導入するための給水経路であり、符号
106は導水と同時に装置101から排気するための排
気口である。また、三軸方向に加圧したときの供試体1
02の軸方向への変位は、供試体102の側方に設けら
れた軸変位計測用検出体108,108と変位計測器1
09,109とで検出される。
Here, reference numeral 107 in FIG.
Is a water supply path for introducing cell water into the inside of the device, and reference numeral 106 is an exhaust port for exhausting the water from the device 101 at the same time as the introduction of water. In addition, when the specimen 1 was pressurized in three axial directions,
02 in the axial direction is obtained by detecting the axial displacement measuring detectors 108 and 108 provided on the side of the specimen 102 and the displacement measuring device 1.
09 and 109 are detected.

【0004】このように、ゴムスリーブ103を利用し
て供試体102に側圧をかける三軸試験セル101で
は、このゴムスリーブ103の上下部が、供試体102
の上下端面に接するキャップ104とセル底盤105
(あるいはこの底盤105を構成するペデスタル)とに
それぞれ取り付けられているものが一般的である。この
場合、ゴムスリーブ103が供試体102の周面をすべ
て隙間なく覆うから、供試体102の周面に一様な側圧
を加えながら三軸試験を行うことができる。
As described above, in the triaxial test cell 101 in which the lateral pressure is applied to the test piece 102 using the rubber sleeve 103, the upper and lower portions of the rubber sleeve 103 correspond to the test piece 102.
104 and cell bottom plate 105 contacting the upper and lower end surfaces of
(Or the pedestal constituting the bottom plate 105) is generally attached. In this case, since the rubber sleeve 103 covers the entire peripheral surface of the specimen 102 without any gap, the triaxial test can be performed while applying a uniform lateral pressure to the peripheral surface of the specimen 102.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにゴムスリーブ103の上下部をキャップ104と
セル底盤105に装着することとした三軸セル101で
は、供試体102を入れ換える度にゴムスリーブ103
を着脱しなければならないため手間と時間がかかってし
まう問題がある。
However, in the triaxial cell 101 in which the upper and lower portions of the rubber sleeve 103 are mounted on the cap 104 and the cell bottom plate 105 as described above, the rubber sleeve 103 is replaced every time the specimen 102 is replaced.
There is a problem that it takes time and effort because the user has to attach and detach the camera.

【0006】また、上述したように、軸変位計測用検出
体108,108と変位計測器109,109とで供試
体102の軸方向変位を検出しているときは、ゴムスリ
ーブ103を着脱する度にこれらも着脱しなければなら
ないので更に手間と時間を要してしまう。
As described above, when the axial displacement of the test piece 102 is detected by the axial displacement measuring detectors 108 and 108 and the displacement measuring instruments 109 and 109, each time the rubber sleeve 103 is attached or detached. In addition, since these must also be attached and detached, more work and time are required.

【0007】更には、ゴムスリーブ103、軸変位計測
用検出体108,108及び変位計測器109,109
を三軸セル101から着脱するのに伴い、このセル10
1の内部に、これらを格納するためのスペースあるいは
支柱のためのスペースが必要となる。このため三軸セル
101自体が自ずと大型化してしまう問題もある。
Further, the rubber sleeve 103, the axial displacement measuring detectors 108, 108 and the displacement measuring instruments 109, 109
Is attached to and detached from the triaxial cell 101, this cell 10
A space for storing them or a space for a column is required inside the unit 1. For this reason, there is also a problem that the triaxial cell 101 itself naturally becomes large.

【0008】そこで本発明は、供試体を試験装置に設置
するのに要する手間と時間を少なくでき、しかも装置自
体の小型化を図ることのできる三軸セルおよび三軸試験
装置と、これらを用いた三軸試験方法を提供することを
目的とする。
Accordingly, the present invention provides a triaxial cell and a triaxial test apparatus which can reduce the labor and time required for installing a test specimen in a test apparatus, and can reduce the size of the apparatus itself. The purpose of the present invention is to provide a triaxial test method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、供試体が載置されるペデス
タルと、該ペデスタルと共に供試体を挟んで軸荷重を載
荷するキャップと、供試体の周面を覆うように被せられ
るゴムスリーブと、ペデスタル、キャップ及びゴムスリ
ーブを包囲しかつ供試体に側圧を付加するためのセル水
を保持する筒状セルと、該筒状セル内のセル水に圧力を
加えゴムスリーブを介して供試体に径方向の圧力を与え
る圧力付与手段とを備える三軸セルにおいて、キャップ
あるいはペデスタルの少なくとも一方を包囲しキャップ
あるいはペデスタルの少なくとも一方の軸方向移動と共
に同方向へ摺動可能に筒状セルに取り付けられる環状部
材を備え、該環状部材にゴムスリーブの少なくとも一端
を取り付けてゴムスリーブを筒状セル内のペデスタルと
キャップとの間に装着し、供試体の軸方向への伸縮に伴
って環状部材が摺動してゴムスリーブが軸方向へ変位す
るのを可能としたものである。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a pedestal on which a specimen is placed, a cap for applying an axial load with the pedestal sandwiching the specimen, A rubber sleeve covering the peripheral surface of the specimen, a cylindrical cell surrounding the pedestal, the cap and the rubber sleeve, and holding cell water for applying lateral pressure to the specimen; and a cylindrical cell inside the cylindrical cell. A pressure applying means for applying pressure to the cell water to apply a radial pressure to the specimen through a rubber sleeve, wherein at least one of the cap and the pedestal is axially moved around at least one of the cap and the pedestal. And an annular member attached to the cylindrical cell so as to be slidable in the same direction. The sleeve is attached between the pedestal and the cap in the cylindrical cell, and the annular member slides as the specimen expands and contracts in the axial direction, enabling the rubber sleeve to be displaced in the axial direction. is there.

【0010】この場合、ゴムスリーブの少なくとも一端
が環状部材に、他端がキャップまたはペデスタル(更に
別の環状部材が設けられていれば、当該別の環状部材)
のいずれかにそれぞれ取り付けられており、これによ
り、筒状セルの内部に、内周がゴムスリーブ、外周が筒
状セル、上側および下側が環状部材、筒状セル、ペデス
タルによって覆われたドーナツ状の筒状セル内空間が形
成される。この筒状セル内空間は水密に形成されてお
り、この筒状セル内に給水して圧力を高くすることによ
りゴムスリーブを径方向内側へ突出させるように膨らま
せたり、逆に低くして外周側へ凹ませたりすることがで
きる。そして後者のようにゴムスリーブを凹ませるとそ
の内側に供試体が通過可能な空間ができることから、供
試体にこのゴムスリーブを覆うようにして被せることが
できる。更にこの状態でゴムスリーブを膨らませると、
このゴムスリーブを介して供試体に側圧をかけることが
できる。
[0010] In this case, at least one end of the rubber sleeve is an annular member, and the other end is a cap or pedestal (if another annular member is provided, the other annular member).
Are attached to the inside of the cylindrical cell, whereby the inner periphery is a rubber sleeve, the outer periphery is a cylindrical cell, the upper and lower sides are annular members, a cylindrical cell, a donut shape covered with a pedestal. Is formed. The space inside the cylindrical cell is formed in a watertight manner. By supplying water into the cylindrical cell and increasing the pressure, the rubber sleeve is expanded so as to protrude radially inward, and conversely, is lowered to the outer peripheral side. Can be recessed. When the rubber sleeve is dented as in the latter case, there is a space inside the rubber sleeve through which the specimen can pass, so that the specimen can be covered so as to cover the rubber sleeve. Further inflating the rubber sleeve in this state,
A lateral pressure can be applied to the specimen through the rubber sleeve.

【0011】また、一度ゴムスリーブを環状部材、ペデ
スタル、キャップのいずれかに装着すれば、あとはゴム
スリーブを膨らませたり凹ませたりするだけで良く、供
試体を設置する度にこのゴムスリーブを着脱しなくて良
い。
Further, once the rubber sleeve is attached to any one of the annular member, the pedestal, and the cap, all that is required is to inflate or depress the rubber sleeve. You don't have to.

【0012】請求項2記載の発明は、請求項1記載の三
軸セルにおいて、ゴムスリーブと供試体の側方に該供試
体の軸変位量を測定する軸変位計測手段を設け、該軸変
位計測手段を、供試体の軸方向への変形に伴って位置を
変えるようにゴムスリーブの周面に設けられた軸変位計
測用検出体と、この軸変位計測用検出体の変位を測定す
るように筒状セルの内側に設けられた変位計測器とで構
成したものである。
According to a second aspect of the present invention, in the three-axis cell according to the first aspect, an axial displacement measuring means for measuring an axial displacement amount of the specimen is provided on a side of the rubber sleeve and the specimen. The measuring means is configured to measure the axial displacement measuring detector provided on the peripheral surface of the rubber sleeve so as to change the position according to the deformation of the specimen in the axial direction, and to measure the displacement of the axial displacement measuring detector. And a displacement measuring device provided inside the cylindrical cell.

【0013】したがって、軸荷重あるいは側圧をかけら
れたときの供試体の軸方向への変位をこの軸変位計測手
段を用いて計測し、供試体の変形特性や強度特性を求め
ることができる。また、ゴムスリーブは、供試体を設置
する度に着脱しなくて済むように設けられているから、
本発明における軸変位計測用検出体および変位計測器も
一度設置すればそのままの状態で継続して使用可能であ
る。
Therefore, the axial displacement of the specimen when an axial load or lateral pressure is applied can be measured by using the axial displacement measuring means, and the deformation characteristics and strength characteristics of the specimen can be obtained. Also, since the rubber sleeve is provided so that it does not have to be attached and detached each time the specimen is installed,
The shaft displacement measuring detection body and the displacement measuring device according to the present invention can be used continuously as they are once installed.

【0014】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の三軸セルを備えて三軸試験装置を構成するように
したものである。この場合の三軸試験装置は、三軸試験
に必要な載荷枠や背圧槽などに加えて上述の三軸セルを
備えていることから、ゴムスリーブや軸変位計測手段を
着脱することなく供試体を設置することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
A triaxial test apparatus is provided with the triaxial cell described above. In this case, the triaxial test apparatus includes the above-described triaxial cell in addition to the loading frame and the back pressure tank required for the triaxial test, so that the rubber sleeve and the axial displacement measuring means can be provided without attachment / detachment. Specimens can be installed.

【0015】また請求項4記載の発明の三軸試験方法
は、請求項1または2記載の三軸セルを用いて三軸試験
を行うものである。三軸セルは、一度装着したゴムスリ
ーブは取り外さないままで供試体を設置して三軸試験を
行うことを可能としているから、この方法によれば試験
の度にゴムスリーブや軸変位計測手段を着脱する手間と
時間を要しない。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for performing a triaxial test using the triaxial cell according to the first or second aspect. The triaxial cell makes it possible to perform a triaxial test by installing a test specimen without removing the rubber sleeve once attached.According to this method, the rubber sleeve and the shaft displacement measuring means must be used for each test. Does not require time and effort to attach and detach.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

【0017】図1と図2に、本発明の三軸セルおよびこ
の三軸セルを用いて行う三軸試験方法の一実施形態を示
す。三軸セル1は、原位置の地盤から切り出された供試
体Xの圧縮試験を行う装置の一部であり、供試体Xの試
験結果から当該地盤の力学的特性などの諸特性を検出す
るものである。本実施形態の三軸セル1は、ペデスタル
2と、キャップ3と、ゴムスリーブ4と、円筒形状の筒
状セル(以下「円筒セル」と呼ぶ)5と、圧力付与手段
10と、筒状セル内空間(以下「円筒セル内空間」と呼
ぶ)28を備え、供試体Xを三軸方向から圧縮し得るよ
うに形成されている。なお、本実施形態で試験の対象と
なる供試体Xとしては、調査対象である地盤から円柱状
に切り出されたものが使用されている。
FIGS. 1 and 2 show one embodiment of a triaxial cell of the present invention and a triaxial test method performed using the triaxial cell. The triaxial cell 1 is a part of an apparatus for performing a compression test of a specimen X cut out of the ground at the original position, and detects various properties such as mechanical properties of the ground from the test result of the specimen X. It is. The triaxial cell 1 of the present embodiment includes a pedestal 2, a cap 3, a rubber sleeve 4, a cylindrical tubular cell (hereinafter referred to as a "cylindrical cell") 5, a pressure applying means 10, a cylindrical cell An internal space (hereinafter, referred to as a “cylindrical cell internal space”) 28 is provided, and is formed so that the specimen X can be compressed in three axial directions. Note that, as the specimen X to be tested in the present embodiment, a specimen cut into a column shape from the ground to be investigated is used.

【0018】ペデスタル2とキャップ3は、供試体Xを
上下から挟んで軸荷重Wを載荷し、拘束圧下で供試体X
の両端面の距離を変化させるものである。このため、ペ
デスタル2とキャップ3はその相対距離を変化させ得る
ように設けられているが、どちらを固定するか、あるい
は両方とも可動とするかについては特に限られることが
ない。また、例えば載荷枠の上下いずれにジャッキを設
置するかによってこれらペデスタル2とキャップ3の動
きは異なってきてしまう。すなわち、ジャッキが上にあ
る場合にはペデスタル2は不動でキャップ3が移動し、
逆にジャッキが下にある場合にはペデスタル2が可動で
キャップ3が不動である。なお、特に図示していない
が、載荷枠とジャッキは本実施形態の三軸セル1と共に
三軸試験装置を構成しているものである。この場合、こ
の外部の載荷枠などによって軸荷重Wの反力を受けるよ
うにしている。
The pedestal 2 and the cap 3 are loaded with an axial load W sandwiching the specimen X from above and below, and the specimen X
Is to change the distance between both end faces. For this reason, the pedestal 2 and the cap 3 are provided so that their relative distances can be changed, but there is no particular limitation on which one is fixed or both are movable. In addition, the movement of the pedestal 2 and the cap 3 differs depending on, for example, whether the jack is installed above or below the loading frame. That is, when the jack is on the top, the pedestal 2 does not move and the cap 3 moves,
Conversely, when the jack is below, the pedestal 2 is movable and the cap 3 is immobile. Although not particularly shown, the loading frame and the jack constitute a triaxial testing apparatus together with the triaxial cell 1 of the present embodiment. In this case, a reaction force of the axial load W is received by the external loading frame or the like.

【0019】ここで、ペデスタル2は供試体Xが載置さ
れる台となるものであり、本実施形態では供試体Xと同
じ円柱形状に形成されている。このペデスタル2の底部
周面にはセル底盤を形成するフランジ11が一体形成さ
れている。そして、ペデスタル2と円筒セル5とは、円
筒セル5の端部にフランジ11を嵌合させることによっ
て着脱可能に組み立てられている。そして、側圧を付加
するため円筒セル内空間28を高圧とする際に、ペデス
タル2と円筒セル5とが分離しないよう、円筒セル5を
貫通してフランジ11の側に突出するキーなどの分離防
止部材12で固定されている。このため、側圧による揚
力に対抗し、円筒セル5が浮上するのを防止できる。な
お、ペデスタル2と円筒セル5のフランジ11との間に
はOリング13が設けられてシールされている。
Here, the pedestal 2 serves as a table on which the specimen X is mounted, and is formed in the same cylindrical shape as the specimen X in the present embodiment. A flange 11 forming a cell bottom plate is integrally formed on the bottom peripheral surface of the pedestal 2. The pedestal 2 and the cylindrical cell 5 are removably assembled by fitting a flange 11 to an end of the cylindrical cell 5. In order to prevent the pedestal 2 and the cylindrical cell 5 from separating from each other when the internal space 28 of the cylindrical cell is set to a high pressure in order to apply a side pressure, separation of a key or the like penetrating through the cylindrical cell 5 and protruding toward the flange 11 is prevented. It is fixed by the member 12. Therefore, the floating of the cylindrical cell 5 can be prevented against the lift due to the lateral pressure. Note that an O-ring 13 is provided between the pedestal 2 and the flange 11 of the cylindrical cell 5 so as to be sealed.

【0020】またペデスタル2は、その内部に多孔板1
4と給排水経路15とを備えている。多孔板14は、供
試体Xと接触するペデスタル2の上面側に、給排水経路
15を通じて給排水するように設けられているものであ
り、この圧力水を利用して供試体Xに間隙水圧に相当す
る圧力をかけている。なお、給排水経路15にはバルブ
16、背圧槽(図示省略)などが設けられている。
The pedestal 2 has a perforated plate 1 inside.
4 and a water supply / drainage path 15. The perforated plate 14 is provided on the upper surface side of the pedestal 2 in contact with the specimen X so as to supply and drain water through a water supply and drain passage 15, and uses the pressure water to correspond to the pore water pressure of the specimen X. Pressure is being applied. The water supply / drain passage 15 is provided with a valve 16, a back pressure tank (not shown), and the like.

【0021】このペデスタル2は、更に供試体Xに軸荷
重Wを載荷したときの荷重を計測できるロードセル18
を内蔵している。したがって、このロードセル18で計
測された軸荷重Wを用いて供試体Xにかかる応力を測定
することができる。なお、ペデスタル2ではなくキャッ
プ3にロードセル18を内蔵させ、このロードセル18
によって軸荷重Wを計測することも勿論可能である。
The pedestal 2 further includes a load cell 18 capable of measuring a load when an axial load W is loaded on the specimen X.
Built-in. Therefore, the stress applied to the specimen X can be measured using the axial load W measured by the load cell 18. The load cell 18 is built in the cap 3 instead of the pedestal 2, and the load cell 18
Of course, it is also possible to measure the axial load W.

【0022】キャップ3は、ペデスタル2と共に供試体
Xを挟んで軸荷重Wを載荷するようにこの供試体Xの上
方に設定されるものであり、ペデスタル2と同様、円柱
形状に形成されている。周面にフランジ19が形成され
たキャップ3は、ボルトなどの締結部材20によって、
キャップ3と円筒セル5の間に設けられる環状部材6に
締結されている。
The cap 3 is set above the specimen X so as to load an axial load W across the specimen X together with the pedestal 2, and is formed in a cylindrical shape like the pedestal 2. . The cap 3 having the peripheral surface on which the flange 19 is formed is fastened by a fastening member 20 such as a bolt.
It is fastened to an annular member 6 provided between the cap 3 and the cylindrical cell 5.

【0023】このキャップ3の内部には、ペデスタル2
と同様、多孔板21と給排水経路22とが設けられてお
り、更にこの給排水経路22にはバルブ23、ビューレ
ット(図示省略)などが設けられている。
A pedestal 2 is provided inside the cap 3.
Similarly to the above, a perforated plate 21 and a water supply / drainage path 22 are provided. Further, the water supply / drainage path 22 is provided with a valve 23, a burette (not shown), and the like.

【0024】キャップ3と円筒セル5との間に設けられ
る環状部材6は、キャップ3あるいはペデスタル2の少
なくとも一方を包囲すると共に、これらキャップ3ある
いはペデスタル2の一方が軸方向に移動するのと共に同
方向に摺動するように円筒セル5に取り付けられるもの
である。本実施形態での環状部材6は、図1に示すよう
に円筒形状に形成されてキャップ3側に設けられてい
る。この環状部材6は、上側縁部25およびこの縁部2
5に設けられる締結部材20を介してキャップ3と一体
的に締結されていて、更にこのキャップ3との隙間はO
リング26によって水密に保たれている。本実施形態で
はキャップ3が軸方向に移動可能とされており、このと
き、この環状部材6はキャップ3と一体となって上下動
するようになっている。環状部材6の外周面のOリング
27は、このように上下動する環状部材6と円筒セル5
との間の接触を水密に保持し得るように設けられてい
る。また、環状部材6の上側縁部25における外周面
は、円筒セル5を上側に摺動させて取り外せるように、
キャップ3のフランジ19の外周面に対して段差のない
面一となるように形成されている。したがって、例えば
ゴムスリーブ4が破損した場合などにおいて、円筒セル
5を三軸セル1から取り外してゴムスリーブ4の交換作
業を容易にすることができる。
An annular member 6 provided between the cap 3 and the cylindrical cell 5 surrounds at least one of the cap 3 and the pedestal 2 and moves as the one of the cap 3 and the pedestal 2 moves in the axial direction. It is attached to the cylindrical cell 5 so as to slide in the direction. The annular member 6 in the present embodiment is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. The annular member 6 includes an upper edge 25 and an edge 2.
5 is integrally fastened to the cap 3 via a fastening member 20 provided on the cap 5, and a gap between the cap 3 and the cap 3 is O
It is kept watertight by a ring 26. In the present embodiment, the cap 3 is movable in the axial direction. At this time, the annular member 6 moves up and down integrally with the cap 3. The O-ring 27 on the outer peripheral surface of the annular member 6 includes the annular member 6 moving up and down and the cylindrical cell 5.
Is provided so as to maintain the contact between them in a watertight manner. In addition, the outer peripheral surface of the upper edge portion 25 of the annular member 6 can be removed by sliding the cylindrical cell 5 upward.
The cap 3 is formed so as to be flush with the outer peripheral surface of the flange 19 without any step. Therefore, for example, when the rubber sleeve 4 is damaged, the cylindrical cell 5 can be detached from the triaxial cell 1 to facilitate the replacement operation of the rubber sleeve 4.

【0025】円筒セル5は三軸セル1の外壁を形成する
ように設けられているものであり、三軸セル1の上部で
環状部材6と、下部でペデスタル2とそれぞれ水密に接
触し、三軸セル1内における加圧を可能としている。こ
のように加圧可能な空間として、本実施形態の三軸セル
1の内部には、これら円筒セル5、キャップ3などによ
って外部空間と仕切られた円筒セル内空間28が形成さ
れている。
The cylindrical cell 5 is provided so as to form the outer wall of the triaxial cell 1. The cylindrical cell 5 comes into contact with the annular member 6 at the upper part of the triaxial cell 1 and the pedestal 2 at the lower part thereof in a watertight manner. Pressurization in the axial cell 1 is enabled. As a space that can be pressurized in this way, a cylindrical cell internal space 28 is formed inside the triaxial cell 1 of the present embodiment and is separated from the external space by the cylindrical cell 5, the cap 3, and the like.

【0026】この円筒セル5の下部には外部からセル水
(円筒セル内空間28から供試体Xに側圧をかけるため
の液体)を円筒セル内空間28へ給排水するための給排
水口29と、この給排水口29までセル水を導入する給
排水経路30が設けられている。この給排水経路30の
途中にはバルブ31が、そしてその先にはセル水を貯蔵
・供給する水槽など(図示省略)がそれぞれ設けられて
いる。一方、円筒セル5の上部には円筒セル内空間28
から排気するための排気口33および排気経路34が設
けられ、更にこの排気経路34の途中にはバルブ35が
設けられている。このようにしてセル水を給排水する給
排水手段と円筒セル内空間28を排気する排気手段と
が、ゴムスリーブ4を介して供試体Xに径方向内側への
圧力を与える圧力付与手段10を形成している。
A water supply / drain port 29 for supplying / draining cell water (a liquid for applying a lateral pressure to the specimen X from the cylindrical cell internal space 28) to the cylindrical cell internal space 28 from the outside is provided below the cylindrical cell 5. A water supply / drain passage 30 for introducing cell water to the water supply / drain opening 29 is provided. A valve 31 is provided in the middle of the water supply / drain passage 30, and a water tank (not shown) for storing and supplying the cell water is provided at the end of the valve 31. On the other hand, the space 28 inside the cylindrical cell
An exhaust port 33 and an exhaust path 34 for exhausting air from are provided, and a valve 35 is provided in the middle of the exhaust path 34. Thus, the water supply / drainage means for supplying / draining the cell water and the exhaust means for exhausting the cylindrical cell internal space 28 form the pressure applying means 10 for applying the pressure to the specimen X inward in the radial direction via the rubber sleeve 4. ing.

【0027】そして、適度な弾性と厚さを有するゴムス
リーブ4が、供試体Xの周面を覆うように円筒セル内空
間28に設けられている。このゴムスリーブ4は、上
部、下部がそれぞれ環状部材6、ペデスタル2に締結さ
れているため、円筒セル内空間28を内側と外側とに区
切るように装着されていることとなる。本実施形態では
ゴムスリーブ4を締結するための締結手段として図示す
るような締結バンド37,38を用いているが、水密を
保つ程度に密着されていれば締結手段は特にこの締結バ
ンドのようなものに限定されることはない。
A rubber sleeve 4 having appropriate elasticity and thickness is provided in the cylindrical cell space 28 so as to cover the peripheral surface of the test sample X. Since the upper and lower portions of the rubber sleeve 4 are fastened to the annular member 6 and the pedestal 2, respectively, the rubber sleeve 4 is mounted so as to divide the cylindrical cell inner space 28 into an inner side and an outer side. In the present embodiment, the fastening bands 37 and 38 as shown are used as fastening means for fastening the rubber sleeve 4. However, if the fastening bands are closely adhered to maintain water tightness, the fastening means is particularly like this fastening band. It is not limited to the thing.

【0028】このゴムスリーブ4は、合成ゴム材料が使
用されていることから便宜的にゴムスリーブと呼んでい
るものであるが、耐圧性・弾力性を有するものであれば
特にこれには限られない。合成ゴムの他にも、ビニル樹
脂やポリエチレンなどの高弾性高分子材料と呼ばれるエ
ラストマ材を採用することができるし、あるいはシリコ
ン樹脂やシリコンゴムも使用可能である。
The rubber sleeve 4 is called a rubber sleeve for convenience because a synthetic rubber material is used, but it is not particularly limited as long as it has pressure resistance and elasticity. Absent. In addition to synthetic rubber, an elastomer material called a high elastic polymer material such as vinyl resin or polyethylene can be used, or silicone resin or silicone rubber can also be used.

【0029】本実施形態の三軸セル1では、このように
供試体Xを覆うようにしてゴムスリーブ4を円筒セル5
内に設けているため、載置された供試体Xに対し、この
ゴムスリーブ4を介して外側から一様な側圧をかけるこ
とが可能となっている。すなわち、ゴムスリーブ4によ
って区切られた外側は内側から独立して圧力調整が可能
であるから、ゴムスリーブ4の外側(つまり円筒セル内
空間28)の圧力を内側よりも高くすればこの圧力差に
より生じる側圧(有効拘束圧)が供試体Xの側面にかか
ることとなる。一方、これとは逆にゴムスリーブ4の外
側の圧力を大気圧と同じか、これよりも低くすれば、ゴ
ムスリーブ4は供試体Xへの側圧をかけない状態とな
る。
In the triaxial cell 1 of this embodiment, the rubber sleeve 4 is covered with the cylindrical cell 5 so as to cover the specimen X in this manner.
Because it is provided inside, it is possible to apply a uniform lateral pressure to the placed specimen X from the outside via the rubber sleeve 4. That is, since the pressure outside the rubber sleeve 4 can be adjusted independently from the inside of the rubber sleeve 4, if the pressure outside the rubber sleeve 4 (that is, the space 28 in the cylindrical cell) is higher than the inside, the pressure difference causes The generated lateral pressure (effective restraint pressure) is applied to the side surface of the specimen X. On the other hand, if the pressure outside the rubber sleeve 4 is equal to or lower than the atmospheric pressure, on the other hand, the rubber sleeve 4 does not apply any lateral pressure to the specimen X.

【0030】また、このようにゴムスリーブ4は、固定
的なペデスタル2にその下部が締結される一方で、上部
は軸方向に摺動可能な環状部材6に締結されており、環
状部材6が軸方向へ移動してもこの動きに追従して常に
供試体Xを覆うことができるように設けられているもの
である。
As described above, the lower portion of the rubber sleeve 4 is fastened to the fixed pedestal 2 while the upper portion is fastened to the annular member 6 slidable in the axial direction. Even if it moves in the axial direction, it is provided so that the specimen X can always be covered by following this movement.

【0031】このゴムスリーブ4と円筒セル5の間(供
試体Xの側方)には、供試体Xの軸方向への変位を計測
するため、軸変位計測用検出体8,8と変位計測器9,
9とで構成される変位計測手段7が設けられている。軸
変位計測用検出体8,8はゴムスリーブ4の外周面に固
定して設けられているものであり、ゴムスリーブ4が軸
方向へ変位するのに伴って移動するようになっている。
一方、変位計測器9,9はこの軸変位計測用検出体8,
8の変位を読み取るよう設けられるものであり、円筒セ
ル5の内側であって軸変位計測用検出体8,8に対応し
た位置(例えば底盤に固定されるロッド17など)に、
底盤との相対位置を変化させない状態で取り付けられて
いる。これら軸変位計測用検出体8,8、変位計測器
9,9は図示するように2つずつ設けられ、ゴムスリー
ブ4が軸方向へ伸縮したときの変位量の差を用いて供試
体Xの平均的な軸ひずみを算出する。
Between the rubber sleeve 4 and the cylindrical cell 5 (to the side of the specimen X), the axial displacement measuring detectors 8 and 8 are used to measure the displacement of the specimen X in the axial direction. Vessel 9,
9 is provided. The axial displacement measuring detectors 8, 8 are fixedly provided on the outer peripheral surface of the rubber sleeve 4, and move as the rubber sleeve 4 is displaced in the axial direction.
On the other hand, the displacement measuring devices 9 and 9
8 is provided so as to read the displacement, and at a position (for example, a rod 17 fixed to the bottom plate) inside the cylindrical cell 5 and corresponding to the axial displacement measuring detectors 8, 8.
It is installed without changing the relative position with the bottom. The two axial displacement measuring detectors 8 and 8 and the displacement measuring devices 9 and 9 are provided as shown in the figure, and the specimen X is measured by using the difference in displacement when the rubber sleeve 4 expands and contracts in the axial direction. Calculate the average axial strain.

【0032】以上のように構成された三軸セル1を用い
て三軸試験を行うときの概要について以下に説明する。
The outline of performing a triaxial test using the triaxial cell 1 configured as described above will be described below.

【0033】供試体Xを装置1内に設置するに際して
は、図2に示すようにキャップ3を取り外した状態で、
上から供試体Xをその上面を吸引し懸垂させてペデスタ
ル2まで降下させる。このとき、円筒セル内空間28を
負圧にしてゴムスリーブ4を拡幅しておく。すなわち、
このようにして供試体Xを設置するとき、ゴムスリーブ
4の内径を供試体Xの径よりも大きくするため、圧力付
与手段10を用いて円筒セル内空間28に負圧を作用さ
せておく。負圧がかかると、ゴムスリーブ4の内側は外
部と通じていて通常の圧力となっているからゴムスリー
ブ4は吸引されるようにして径方向外側に膨らんだ状態
となり、供試体Xが通過可能な程度に拡がることとな
る。また本実施形態では、円筒セル内空間28内を大気
圧と等しくしていても、図2に示すように供試体Xを通
過させ得る程度の空間を確保することができる。
When the test specimen X is installed in the apparatus 1, with the cap 3 removed as shown in FIG.
The specimen X is suctioned from above and suspended from the upper surface, and lowered to the pedestal 2. At this time, the rubber sleeve 4 is widened by setting the cylindrical cell space 28 to a negative pressure. That is,
When the specimen X is installed in this manner, a negative pressure is applied to the cylindrical cell space 28 using the pressure applying means 10 in order to make the inner diameter of the rubber sleeve 4 larger than the diameter of the specimen X. When a negative pressure is applied, the inside of the rubber sleeve 4 communicates with the outside and has a normal pressure, so that the rubber sleeve 4 is sucked and swells radially outward so that the specimen X can pass through. It will expand to an extent. Further, in this embodiment, even if the inside of the cylindrical cell space 28 is made equal to the atmospheric pressure, a space enough to allow the specimen X to pass can be secured as shown in FIG.

【0034】なお、この供試体Xをストッキングのよう
なネットに入れてペデスタル2上で上げ下げすること
は、供試体Xの出し入れを容易にするから好ましい態様
の一つである。
It is a preferable embodiment to put the specimen X in a net such as a stocking and raise and lower it on the pedestal 2 because the specimen X can be easily taken in and out.

【0035】ここまで述べたように、本発明のゴムスリ
ーブ4は常にペデスタル2と環状部材6の両方に水密に
締結された状態にあるから、円筒セル内空間28の圧力
を変化させるだけで供試体Xに密着させ、あるいはこの
供試体Xから離れさせることができ、供試体Xを設置す
るたびにゴムスリーブ4を着脱する場合のような手間が
かからない。
As described above, since the rubber sleeve 4 of the present invention is always fastened to both the pedestal 2 and the annular member 6 in a water-tight manner, the rubber sleeve 4 can be used only by changing the pressure in the cylindrical cell space 28. The test piece X can be brought into close contact with or separated from the test piece X, so that it is not necessary to attach and detach the rubber sleeve 4 every time the test piece X is installed.

【0036】供試体Xをペデスタル2上に載置したら、
図2に示すようにキャップ3を供試体Xの上面に載せ
る。この場合、キャップ3は環状部材6の中を通過する
ように上から差し入れられ、供試体Xの上面に当接した
あたりで図1に示すように締結部材20でこの環状部材
6と一体化される。これにより、供試体Xはその上下を
キャップ3とペデスタル2、周囲をゴムスリーブ4によ
って気密(水密)に覆われることとなる。
After placing the specimen X on the pedestal 2,
The cap 3 is placed on the upper surface of the specimen X as shown in FIG. In this case, the cap 3 is inserted from above so as to pass through the annular member 6, and is integrated with the annular member 6 by the fastening member 20 as shown in FIG. You. As a result, the specimen X is air-tightly (water-tightly) covered with the cap 3 and the pedestal 2 on the upper and lower sides and the rubber sleeve 4 on the periphery.

【0037】ここまで設置し終えたら、通常と同様の三
軸圧縮試験を行う。すなわち、図1に示すように、供試
体Xに対して側圧を作用させながら軸荷重Wを載荷し、
荷重の大きさと軸方向の変位量とを計測してこれらの関
係を求める。試験中における側圧は、円筒セル内空間2
8に給水されたセル水を加圧することによってゴムスリ
ーブ4を介して供試体Xの周面にかけられている。な
お、本実施形態におけるセル水は当初から円筒セル内空
間28に満たされているわけではなく、供試体Xを設置
した後、排気口33から気体を排気しながら給水される
こととなっている。
When the installation is completed up to this point, a triaxial compression test similar to the usual is performed. That is, as shown in FIG. 1, an axial load W is applied while applying a lateral pressure to the specimen X,
The magnitude of the load and the amount of displacement in the axial direction are measured to determine these relationships. During the test, the lateral pressure
The cell water supplied to 8 is pressed on the peripheral surface of the specimen X via the rubber sleeve 4 by pressurizing. Note that the cell water in the present embodiment is not always filled in the cylindrical cell space 28 from the beginning, and is supplied while the gas is exhausted from the exhaust port 33 after the specimen X is installed. .

【0038】また、供試体Xに載荷される軸荷重Wの大
きさはロードセル18によって計測可能である。このと
きの供試体Xの軸方向の伸縮長さは、供試体Xの高さの
範囲内であらかじめゴムスリーブ4の異なる高さに固定
された2つの軸変位計測用検出体8,8の位置を検出す
ることによって求められる。
Further, the magnitude of the axial load W loaded on the specimen X can be measured by the load cell 18. At this time, the length of expansion and contraction of the specimen X in the axial direction is determined by the positions of the two axial displacement measuring detectors 8 and 8 which are fixed to different heights of the rubber sleeve 4 in advance within the height range of the specimen X. Is determined by detecting

【0039】このように三軸セル1を用いて試験を行う
本発明の三軸試験方法では、軸変位の計測を行うシステ
ム、すなわちゴムスリーブ4や軸変位計測用検出体8な
どを試験毎に取り付ける手間が省かれるため、設置など
に要する手間と時間が大きく減少される。また本発明に
よれば、変位計測手段7を組み込んだ一体型円筒セル5
の設計が可能になることから、コンパクトな三軸セル1
が形成可能となるし、更に、この三軸セル1を採用し、
供試体Xの端面のベッディング・エラーを含まない正確
な計測が可能である。
As described above, according to the triaxial test method of the present invention in which the test is performed using the triaxial cell 1, the system for measuring the axial displacement, that is, the rubber sleeve 4 and the detector 8 for measuring the axial displacement are used for each test. The labor and time required for installation and the like are greatly reduced because labor for mounting is omitted. According to the present invention, the integrated cylindrical cell 5 incorporating the displacement measuring means 7 is also provided.
Compact three-axis cell 1
Can be formed, and further, this triaxial cell 1 is adopted,
Accurate measurement that does not include a bedding error on the end face of the specimen X is possible.

【0040】次に、本発明の別の実施形態を図3と図4
に示す一例に基づいて説明する。上述した実施形態では
ゴムスリーブ4の下部がペデスタル2に締結されていた
のに対し、本実施形態の三軸セル1では、ペデスタル2
の周りを円筒セル5と一体成形された固定的な環状部分
で包囲し、その環状部分にゴムスリーブ4を締結するこ
ととしている。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described based on an example shown in FIG. In the above-described embodiment, the lower portion of the rubber sleeve 4 is fastened to the pedestal 2, whereas in the triaxial cell 1 of the present embodiment, the pedestal 2
Is surrounded by a fixed annular portion integrally formed with the cylindrical cell 5, and a rubber sleeve 4 is fastened to the annular portion.

【0041】本実施形態の円筒セル5は、その下部に、
円筒セル内空間28の下側の環状部分を形成するように
底盤5aを備えて形成されたものである。底盤5aの中
心には、ペデスタル2が隙間をもってはめ込まれる孔5
dが設けられている。更にこの孔5dの内周面には溝5
bが形成されており、ペデスタル2と円筒セル5に接触
して漏れのないようにシールするOリング13がこの溝
5bに設けられている。このように、セル底盤が円筒セ
ル5の一部によって形成されているため、図示するよう
に円筒セル内空間28への給排水口29はこの底盤5a
の内側に設けられ、また、給排水経路30はこの底盤5
aを通過するように設けられている。
The cylindrical cell 5 of the present embodiment has a
It is formed with a bottom plate 5a so as to form a lower annular portion of the cylindrical cell space 28. In the center of the bottom plate 5a, a hole 5 into which the pedestal 2 is fitted with a gap.
d is provided. Further, a groove 5 is formed on the inner peripheral surface of the hole 5d.
The groove 5b is provided with an O-ring 13 which contacts the pedestal 2 and the cylindrical cell 5 and seals it without leakage. As described above, since the cell bottom is formed by a part of the cylindrical cell 5, the water supply / drain port 29 to the cylindrical cell space 28 is connected to the bottom 5a as shown in the figure.
And the water supply / drainage passage 30 is
a.

【0042】更にこの円筒セル5には、ペデスタル2の
外周面に沿って上方に突出する環状のボス部5cが形成
されている。本実施形態では、ゴムスリーブ4の下部を
このボス部5cの周囲に被せるようにし、その上から締
結バンド38で締結することとしている。したがって円
筒セル内空間28は、円筒セル5、環状部材6およびゴ
ムスリーブ4によって水密に形成されることとなる。
Further, the cylindrical cell 5 is formed with an annular boss 5c projecting upward along the outer peripheral surface of the pedestal 2. In the present embodiment, the lower portion of the rubber sleeve 4 is placed around the boss 5c, and the rubber band 4 is fastened by a fastening band 38 from above. Therefore, the cylindrical cell space 28 is formed watertight by the cylindrical cell 5, the annular member 6 and the rubber sleeve 4.

【0043】一方、ペデスタル2の周面には、やや小さ
めのフランジ11が形成されている。このフランジ11
は底板5aの裏側面に当接し、ペデスタル2と円筒セル
5とを相対的に位置決めする。ペデスタル2と円筒セル
5とは、例えばボルトなどの締結部材39により位置決
め状態のまま締結され、固着される。
On the other hand, a slightly smaller flange 11 is formed on the peripheral surface of the pedestal 2. This flange 11
Abuts against the back side surface of the bottom plate 5a to relatively position the pedestal 2 and the cylindrical cell 5. The pedestal 2 and the cylindrical cell 5 are fastened and fixed in a fixed state by a fastening member 39 such as a bolt, for example.

【0044】更に本実施形態の円筒セル5は、図示して
いないが、他の部材を外さなくてもこの円筒セル5を取
り外せるように、円周方向に適宜分割可能に形成されて
いるものである。例えば、特に分割のための構成は示し
ていないが、図3に示す一点鎖線においてこの円筒セル
5を上下に分割可能とし、更に分割された上部分を3等
分などに縦割りにして径方向へ取り外せるようにする。
こうすることにより、円筒セル5のみを三軸セル1から
分離させることができるため、ゴムスリーブ4が破損し
た場合にあってもこのゴムスリーブ4を取り替える作業
を行うことができる。
Although not shown, the cylindrical cell 5 of the present embodiment is formed so as to be appropriately divided in the circumferential direction so that the cylindrical cell 5 can be removed without removing other members. is there. For example, although the structure for division is not particularly shown, the cylindrical cell 5 can be vertically divided at the dashed line shown in FIG. 3, and the divided upper part is vertically divided into three equal parts, for example. To be removable.
By doing so, since only the cylindrical cell 5 can be separated from the triaxial cell 1, even if the rubber sleeve 4 is damaged, the operation of replacing the rubber sleeve 4 can be performed.

【0045】また、この三軸セル1では、底盤5aが円
筒セル5の一部で形成されていて、三軸試験中において
も円筒セル5と底盤5aとは一体的であり相対位置が変
わることがない。したがって本実施形態における変位計
測器9,9は、円筒セル5の内周面に直接取り付けられ
ている。この場合、ロッドなどを介さずとも、変位計測
器9,9は底盤5aを基準として軸変位計測用検出体
8,8の位置を正確に計測することができる。
Further, in the triaxial cell 1, the bottom plate 5a is formed as a part of the cylindrical cell 5, and the cylindrical cell 5 and the bottom plate 5a are integrated and their relative positions change even during the triaxial test. There is no. Therefore, the displacement measuring devices 9 in this embodiment are directly attached to the inner peripheral surface of the cylindrical cell 5. In this case, the displacement measuring devices 9 and 9 can accurately measure the positions of the axial displacement measuring detectors 8 and 8 based on the bottom 5a without using a rod or the like.

【0046】また、この三軸セル1においては、ゴムス
リーブ4はペデスタル2にではなく円筒セル5に締結さ
れていることから、このゴムスリーブ4を外すことな
く、ペデスタル2のみを下方に取り外すことが可能であ
る。したがって本実施形態では、上述した実施形態と同
様にして供試体Xを上部から出し入れできることに加
え、図4に示すように、ペデスタル2を下方に取り出す
(あるいは固定的なペデスタル2に対してこのペデスタ
ル2以外の部分を相対的に上に移動させる)ことにより
供試体Xを出し入れすることも可能である。
In this triaxial cell 1, the rubber sleeve 4 is fastened not to the pedestal 2 but to the cylindrical cell 5, so that only the pedestal 2 can be removed downward without removing the rubber sleeve 4. Is possible. Therefore, in this embodiment, the specimen X can be taken in and out from the upper part in the same manner as in the above-described embodiment, and the pedestal 2 is taken out downward (or with respect to the fixed pedestal 2 as shown in FIG. 4). The specimen X can be taken in and out by moving the part other than 2 relatively upward).

【0047】このように、本実施形態においてゴムスリ
ーブ4は常に円筒セル5と環状部材6の両方に水密に締
結された状態にあるから、円筒セル内空間28の圧力を
変化させるだけで供試体Xに密着させ、あるいはこの供
試体Xから離れさせることができ、供試体Xを設置する
たびにゴムスリーブ4を着脱する場合のような手間がか
からない。
As described above, in the present embodiment, the rubber sleeve 4 is always fastened to both the cylindrical cell 5 and the annular member 6 in a water-tight manner. The test piece X can be closely attached to the test piece X or separated from the test piece X, so that it is not necessary to attach and detach the rubber sleeve 4 every time the test piece X is installed.

【0048】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば上述した各実施形態では、環状部材6をキ
ャップ3の周囲に設けた三軸セル1(第1の実施形態の
場合を図5(A)に改めて概略図で示す)を説明した
が、これに特に限定されず、環状部材6をペデスタル2
あるいはキャップ3とペデスタル2の双方に備えるよう
にしても良いし、これら環状部材6の一方を円筒セル5
に固定化したり、キャップ3とペデスタル2の双方が可
動する場合には、双方を移動可能に円筒セル5に取り付
けるようにしても良い。図5(B)に示すように、環状
部材6を摺動可能なペデスタル2の周囲に設け、この環
状部材6と固定されたキャップ3との間にゴムスリーブ
4を装着するようにしても良い。この場合、環状部材6
は軸方向へ摺動可能に取り付けられていて、ゴムスリー
ブ4の下側が環状部材6に締結されている。このため、
これまでの実施形態の場合と同様、供試体Xの伸縮にゴ
ムスリーブ4を追従させ得ることは勿論、このゴムスリ
ーブ4を取り外すことなく供試体Xを三軸セル1に出し
入れする(この場合、供試体Xは三軸セル1の下側から
出し入れされる)ことができる。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the triaxial cell 1 in which the annular member 6 is provided around the cap 3 (the case of the first embodiment is schematically shown in FIG. 5A again) has been described. The annular member 6 is not particularly limited to
Alternatively, both the cap 3 and the pedestal 2 may be provided.
When both the cap 3 and the pedestal 2 are movable, they may be movably attached to the cylindrical cell 5. As shown in FIG. 5B, an annular member 6 may be provided around the slidable pedestal 2, and a rubber sleeve 4 may be mounted between the annular member 6 and the fixed cap 3. . In this case, the annular member 6
Is mounted slidably in the axial direction, and the lower side of the rubber sleeve 4 is fastened to the annular member 6. For this reason,
As in the previous embodiments, the rubber sleeve 4 can follow the expansion and contraction of the specimen X, and the specimen X can be taken in and out of the triaxial cell 1 without removing the rubber sleeve 4 (in this case, The specimen X can be taken in and out from the lower side of the triaxial cell 1).

【0049】また、三軸セル1に設けられる環状部材6
はこれら実施形態のように1つに限られることもない。
つまり、図5(C)に示すように、三軸セル1の上部と
下部とにそれぞれ環状部材6,6を設けることも可能で
ある。このような三軸セル1においては、例えば軸変位
計測用検出体8,8が本来の位置からずれていても、上
下の環状部材6,6をそれぞれ軸方向に動かせば調整が
より容易となる。また、どちらか一方の環状部材6を円
筒セル5に対して固定できるようにした場合、下側の環
状部材6を図5(D)のように固定すれば図5(A)に
示す三軸セル1と同じ構成となるし、その逆に上側を図
5(E)のように固定すれば図5(B)に示すものと同
じ構成となる。
The annular member 6 provided on the triaxial cell 1
Is not limited to one as in these embodiments.
That is, as shown in FIG. 5C, the annular members 6 and 6 can be provided on the upper and lower portions of the triaxial cell 1 respectively. In such a triaxial cell 1, for example, even if the axial displacement measuring detectors 8, 8 are deviated from their original positions, the adjustment becomes easier by moving the upper and lower annular members 6, 6 in the axial direction, respectively. . When one of the annular members 6 can be fixed to the cylindrical cell 5, if the lower annular member 6 is fixed as shown in FIG. 5D, the triaxial shaft shown in FIG. The structure is the same as that of the cell 1, and conversely, if the upper side is fixed as shown in FIG. 5 (E), the structure becomes the same as that shown in FIG. 5 (B).

【0050】また、上述した実施形態では円筒セル内空
間28をセル水で満たすこととしたが、このセル水とし
ては普通の水を採用する他、粘性を有する流動体などを
用いることもできるし、あるいは液体に限らず気体を採
用することも可能である。
In the above embodiment, the cylindrical cell space 28 is filled with the cell water. However, as the cell water, not only normal water but also a viscous fluid or the like can be used. Alternatively, it is also possible to use gas instead of liquid.

【0051】更に、これまで説明した実施形態では三軸
セル1についてその構成を説明し、この三軸セル1を用
いた三軸試験方法の概要について説明したが、三軸試験
を行う装置としてはこの三軸セル1の他にも載荷枠や背
圧槽などが一般的に必要であり、これらによって三軸試
験装置が構成されることがある。本発明の三軸セル1
は、このような三軸試験装置の構成部材として組み込ま
れた場合にもここまで説明したのと同様の効果を奏する
ことができることはいうまでもない。
Further, in the embodiments described so far, the structure of the triaxial cell 1 has been described, and the outline of the triaxial test method using the triaxial cell 1 has been described. In addition to the triaxial cell 1, a loading frame, a back pressure tank, and the like are generally required, and these may constitute a triaxial test apparatus. Triaxial cell 1 of the present invention
It is needless to say that the same effect as described so far can be achieved even when incorporated as a component of such a three-axis test apparatus.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1記載の発明の三軸セルによれば、円筒セル内のセル水
の圧力を加減することによりゴムスリーブを径方向内側
へ突出させたり逆に外周側へ凹ませたりすることが可能
であるため、供試体を設置する度にゴムスリーブを着脱
する手間と時間を少なくできる。
As is apparent from the above description, according to the triaxial cell of the first aspect of the present invention, the rubber sleeve is projected radially inward by adjusting the pressure of the cell water in the cylindrical cell. In addition, since it is possible to make the outer peripheral side concave, it is possible to reduce the labor and time for attaching and detaching the rubber sleeve every time the specimen is installed.

【0053】しかも三軸試験においてはこのゴムスリー
ブを介して供試体への側圧を加えることができるから、
供試体の端面のベッディング・エラーを含まない従来通
りの正確な計測を短時間で行うことができる。これに加
え、変位計測手段を組み込んだ一体型円筒セルの設計が
可能になることから、三軸セルの小型化も可能である。
In addition, in the triaxial test, a lateral pressure can be applied to the specimen through the rubber sleeve.
The conventional accurate measurement that does not include the bedding error on the end face of the specimen can be performed in a short time. In addition, it is possible to design an integrated cylindrical cell incorporating the displacement measuring means, so that the size of the triaxial cell can be reduced.

【0054】また、請求項2記載の発明によれば、軸荷
重が載荷されたときの供試体の軸方向への変位を軸変位
計測手段を用いて計測し、供試体の変形特性や強度特性
を求めることができる。しかもこの軸変位計測手段を、
一度設置すれば試験の度に着脱しなくても済むように軸
変位計測用検出体と変位計測器とで構成することとして
いるから、三軸試験に要する手間と時間を少なくでき
る。
According to the second aspect of the present invention, the axial displacement of the specimen when an axial load is applied is measured by the axial displacement measuring means, and the deformation characteristics and strength characteristics of the specimen are measured. Can be requested. Moreover, this shaft displacement measuring means
Since it is configured with the axial displacement measuring detector and the displacement measuring device so that once it is installed, it is not necessary to attach / detach each time of the test, the labor and time required for the triaxial test can be reduced.

【0055】更に請求項3記載の発明の三軸試験装置に
よれば、上述の三軸セルを備えて構成されていることか
ら、ゴムスリーブや軸変位計測手段を着脱することなく
供試体を設置することができるし、短時間で正確な計測
をすることができる。
Further, according to the three-axis test apparatus of the third aspect of the present invention, since the three-axis cell is provided with the above-described three-axis cell, the test piece can be installed without attaching or detaching the rubber sleeve or the axial displacement measuring means. And accurate measurement can be performed in a short time.

【0056】そして請求項4記載の発明の三軸試験方法
によれば、一度装着したゴムスリーブや軸変位計測手段
は取り外さないままで三軸試験を行うことができるか
ら、試験毎に供試体を設置するときの手間と時間を少な
くできる。
According to the three-axis test method of the present invention, the three-axis test can be performed without removing the rubber sleeve and the shaft displacement measuring means once mounted. The installation time and labor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の三軸セルの構成を示す縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a triaxial cell of the present invention.

【図2】三軸セルに供試体を設置し、その上にキャップ
を載置する様子を示すための概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a specimen is placed in a triaxial cell and a cap is placed thereon.

【図3】三軸セルの別の実施形態を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of a triaxial cell.

【図4】図3に示す別の実施形態において三軸セルに供
試体を設置する様子の一例を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a state in which a specimen is installed in a triaxial cell in another embodiment shown in FIG.

【図5】本発明の三軸セルの構成を示す概略図であり、
(A)、(B)は環状部材が1つ、(C)〜(E)は2
つずつ設けられたものである。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a triaxial cell of the present invention;
(A) and (B) have one annular member, and (C) to (E) have two
It is provided one by one.

【図6】従来の三軸セルの構成を簡単に示す縦断面図で
ある。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view simply showing the configuration of a conventional triaxial cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三軸セル 2 ペデスタル 3 キャップ 4 ゴムスリーブ 5 円筒セル(筒状セル) 6 環状部材 7 変位計測手段 8 軸変位計測用検出体 9 変位計測器 10 圧力付与手段 W 軸荷重 X 供試体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Triaxial cell 2 Pedestal 3 Cap 4 Rubber sleeve 5 Cylindrical cell (cylindrical cell) 6 Annular member 7 Displacement measuring means 8 Detector for measuring axial displacement 9 Displacement measuring instrument 10 Pressure applying means W Axial load X Specimen

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供試体が載置されるペデスタルと、該ペ
デスタルと共に前記供試体を挟んで軸荷重を載荷するキ
ャップと、前記供試体の周面を覆うように被せられるゴ
ムスリーブと、前記ペデスタル、キャップ及びゴムスリ
ーブを包囲しかつ前記供試体に側圧を付加するためのセ
ル水を保持する筒状セルと、該筒状セル内の前記セル水
に圧力を加え前記ゴムスリーブを介して前記供試体に径
方向の圧力を与える圧力付与手段とを備える三軸セルに
おいて、前記キャップあるいはペデスタルの少なくとも
一方を包囲し前記キャップあるいはペデスタルの少なく
とも一方の軸方向移動と共に同方向へ摺動可能に前記筒
状セルに取り付けられる環状部材を備え、該環状部材に
前記ゴムスリーブの少なくとも一端を取り付けて前記ゴ
ムスリーブを前記筒状セル内の前記ペデスタルとキャッ
プとの間に装着し、前記供試体の軸方向への伸縮に伴っ
て前記環状部材が摺動して前記ゴムスリーブが軸方向へ
変位するのを可能としていることを特徴とする三軸セ
ル。
1. A pedestal on which a specimen is placed, a cap for applying an axial load across the specimen together with the pedestal, a rubber sleeve covering the peripheral surface of the specimen, and the pedestal. A cylindrical cell surrounding the cap and the rubber sleeve and holding cell water for applying lateral pressure to the specimen; and applying pressure to the cell water in the cylindrical cell through the rubber sleeve. A pressure applying means for applying a radial pressure to the specimen, wherein the cylinder surrounds at least one of the cap and the pedestal and is slidable in the same direction along with the axial movement of at least one of the cap and the pedestal. An annular member attached to the annular cell, wherein at least one end of the rubber sleeve is attached to the annular member and the rubber sleeve is Mounted between the pedestal and the cap in a cell, allowing the annular member to slide and displace the rubber sleeve in the axial direction as the specimen expands and contracts in the axial direction. A triaxial cell characterized by the following.
【請求項2】 前記ゴムスリーブと供試体の側方に該供
試体の軸変位量を測定する軸変位計測手段が設けられて
おり、該軸変位計測手段は、前記供試体の軸方向への変
形に伴って位置を変えるように前記ゴムスリーブの周面
に設けられる軸変位計測用検出体と、この軸変位計測用
検出体の変位を測定するように前記筒状セルの内側に設
けられる変位計測器とで構成されていることを特徴とす
る請求項1記載の三軸セル。
2. An axial displacement measuring means for measuring an axial displacement amount of the test piece is provided on a side of the rubber sleeve and the test piece, and the axial displacement measuring means is provided in an axial direction of the test piece. An axial displacement measuring detector provided on the peripheral surface of the rubber sleeve so as to change its position with deformation, and a displacement provided inside the cylindrical cell so as to measure the displacement of the axial displacement measuring detector. 3. The triaxial cell according to claim 1, comprising a measuring instrument.
【請求項3】 請求項1または2記載の三軸セルを備え
て構成されていることを特徴とする三軸試験装置。
3. A triaxial test apparatus comprising the triaxial cell according to claim 1 or 2.
【請求項4】 請求項1または2記載の三軸セルを用い
て三軸試験を行うことを特徴とする三軸試験方法。
4. A triaxial test method comprising performing a triaxial test using the triaxial cell according to claim 1.
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