JP2002212937A - 自動貫入試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高さが低く小型でライトバンでも搬送でき、し
かも自走式で現場への搬入も容易である上、貫入したロ
ッドの引き抜きも同時に行え、作業性を大幅に向上させ
た自動貫入試験機を提供するものである。 【解決手段】自走式クローラー１と、この上部に設けら
れた支持台５と、この支持台５に立設された伸縮自在の
ガイドレール２０と、これにガイドされて昇降する昇降
フレーム１２と、この昇降フレーム１２に取付けられた
ウエイト１６と、前記支持台５に立設され、シリンダー
ロッド２１Ａを上方に向けてこの先端が昇降フレーム１
２に接離する油圧シリンダー２１と、昇降フレーム１２
に取付けられ、地中に貫入する貫入ロッドを保持するロ
ッド貫入用チャック１４と、このロッド貫入用チャック
１４を回転させる駆動機構と、ロッド貫入用チャック１
４と同軸に設けられたロッド引抜き用チャック１５とか
らなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地盤調査を行なうス
エーデン式サウンディング試験機の改良に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、地盤調査を行なう場合、スエー
デン式サウンディング試験機が用いられている。これは
金属棒で形成したロッドの先端にねじ込みスクリューを
設けた貫入ロッドを、一定の圧力を加えながら回転させ
て地中に貫入させて、この時の２５cmごとに貫入するま
での貫入ロッドの回転数から地盤の強度を測定する方法
である。

【０００３】従来のスエーデン式サウンディング試験機
は、スタンドに昇降フレームを取付け、ここにロッド貫
入用チャックと、このロッド貫入用チャックを回転させ
るモータとウエイトを取付け、これを現場に搬入してこ
こで組立ててからチャックに保持した貫入ロッドを圧力
を加えて回転させながら地中に貫入する装置がある。し
かしながらこの装置は、現場で組立てるため準備作業に
時間と手間がかかる問題がある。

【０００４】また自走式クローラーの上にスタンドを立
設し、このスタンドの上部からワイヤーで昇降フレーム
を昇降自在に吊下げ、この昇降フレームにロッド貫入用
チャックと、このロッド貫入用チャックを回転させるモ
ータおよびウエイトを取付けた自走式の自動貫入試験機
もある。

【０００５】この自走式の自動貫入試験機は現場への搬
入は容易であるが、自走式クローラーの上にワイヤーで
昇降フレームを吊下げた背丈の高いスタンドが立設され
ているので、搬送にトラックが必要であり、積み込みや
積み降ろし作業が面倒で２人の作業者が必要であった。

【０００６】またこれら従来の自動貫入試験機は、貫入
ロッドの地中への貫入は所定の圧力を加えながら回転さ
せるだけなので貫入は容易であるが、貫入したロッドを
地中から引く抜く作業が面倒である。このため別の手動
や油圧によるロッド引抜き装置をセットして、埋設した
ロッドの引抜きを行なわなければならず、この作業に、
貫入よりも多くの手間と時間がかかっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
改善し、高さが低く小型でライトバンでも搬送でき、し
かも自走式で現場への搬入も容易である上、貫入したロ
ッドの引き抜きも同時に行え、作業性を大幅に向上させ
た自動貫入試験機を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
自動貫入試験機は、自走式クローラーと、この自走式ク
ローラーの上部に設けられた支持台と、この支持台に立
設された伸縮自在のガイドレールと、このガイドレール
にガイドされて昇降する昇降フレームと、この昇降フレ
ームに取付けられたウエイトと、前記上部支持台に立設
され、シリンダーロッドを上方に向けてこのシリンダー
ロッドの先端が昇降フレームに接離する油圧シリンダー
と、昇降フレームに取付けられ、地中に貫入するロッド
を保持するロッド貫入用チャックと、このロッド貫入用
チャックを回転させる駆動機構と、ロッド貫入用チャッ
クと同軸に設けられたロッド引抜き用チャックとからな
ることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の請求項２記載の自動貫入試験機
は、ガイドレールが、支持台に立設された第１のＬＭガ
イドと、これに一方の面が摺動自在に取付けられたガイ
ドバーと、このガイドバーの他方の面に摺動自在に取付
けられて、上部が昇降フレームに接続された第２のＬＭ
ガイドとから伸縮自在に構成されていることを特徴とす
るものである。

【００１０】更に請求項３記載の自動貫入試験機は、ロ
ッド貫入用チャックが、ハウジングと、このハウジング
の内側の同一円周上に配置された複数本の支持軸と、こ
の支持軸に偏心して回動自在にそれぞれ軸支された複数
個の押えコマと、ハウジングの内壁に形成され、前記押
えコマの後端側が移動自在に位置する複数個の凹溝とか
ら構成され、ハウジングの回転により凹溝に後端側が挿
着された各押えコマの先端が回動して、貫入ロッドの外
周を押えて保持しながら回転するようにしたことを特徴
とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図１
ないし図８を参照して詳細に説明する。図において１は
自走式クローラーで、エンジン２とハンドル３が設けら
れ、エンジン２の回転によりてクローラー４が走行する
ようになっている。このクローラー４の上部には支持台
５が取付けられ、この上に制御盤６と昇降装置７が設け
られている。更に図２に示すように、支持台５の先端の
左右にアウトリガー８、８が取付けられていると共に、
支持台５の横に貫入ロッド収納箱９が取付けられてい
る。

【００１２】また前記昇降装置７の側面には図１に示す
ようにカウンターモニター１０が取付けられ、この昇降
装置７の前面には昇降フレーム１２が突設されている。
昇降フレーム１２の上面には、図３に示すように先端に
スクリューポイントを取付けた貫入ロッド１３が貫通し
て保持されるロッド貫入用チャック１４とロッド引抜き
用チャック１５が設けられている。また昇降フレーム１
２の上面の左右にはウエイト１６が着脱自在に取付けら
れている。

【００１３】また前記支持台５の上には図５に示すよう
にガイドレール２０、２０が間隔をおいて立設され、こ
こに前記支持台５が昇降自在に取付けられていると共
に、このガイドレール２０、２０の間に油圧シリンダー
２１が設けられている。

【００１４】前記ガイドレール２０は図４に示すよう
に、支持台５に立設された第１のＬＭガイド２２と、こ
れに一方の面が摺動自在に取付けられたガイドバー２３
と、このガイドバー２３の他方の面に摺動自在に取付け
られた第２のＬＭガイド２４とから伸縮自在に構成さ
れ、この第２のＬＭガイド２４の前面に、断面逆Ｌ型状
のフレーム１２Ａと、この前面に支持フレーム１２Ｂを
設けた昇降フレーム１２が取付けられている。またガイ
ドバー２３は、上昇した時にその下端部がストッパー２
６によりロックするようになっている。

【００１５】この断面逆Ｌ型状のフレーム１２Ａの下方
には、複動型２段油圧シリンダ−２１が、そのシリンダ
ーロッド２１Ａを上方に向けて支持台５に立設され、こ
のシリンダーロッド２１Ａの先端に取付けた支えブロッ
ク２５が断面逆Ｌ型状のフレーム１２Ａの上板底面に接
離自在に設けられている。

【００１６】また昇降フレーム１２の支持フレーム１２
Ｂには、モーター２７とロッド貫入用チャック１４およ
びロッド引抜き用チャック１５が設けられている。また
モーター２７の出力軸に取付けたギア２８Ａは、ロッド
貫入用チャック１４に設けたギア２８Ｂに噛み合って回
転するようになっている。このギア２８Ｂに近接してセ
ンサー２９が設けられ、ギア２８Ｂの回転をカウントし
て図１に示すカウンターモニター１０に表示するように
なっている。またロッド貫入用チャック１４の上部には
ロッド引抜き用チャック１５が一体に取付けられてい
る。

【００１７】ロッド貫入用チャック１４は図７に示すよ
うに支持フレーム１２Ｂの上面にケース３０を取付け、
この内側に軸受３１を介して回転シリンダー３２が設け
られ、この回転シリンダー３２の下部に前記ギア２８Ｂ
が取付けられていると共に、上部にチャック機構３４が
取付けられている。

【００１８】このロッド貫入用チャック１４のチャック
機構３４は図６に示すように、ハウジング３５と、この
ハウジング３５の内側の同一円周上に配置された複数本
の支持軸３６と、この支持軸３６に偏心して回動自在に
それぞれ軸支された複数個の押えコマ３７と、ハウジン
グ３５の内壁に形成され、前記押えコマ３７の後端側が
移動自在に位置する複数個の凹溝３８とから構成されて
いる。

【００１９】このチャック機構３４は図７に示すように
ギア２８Ｂと回転シリンダー３２およびハウジング３５
が一体に接続され、ギア２８Ｂが回転するとハウジング
３５が図６に示す矢印方向に回転する。この結果、ハウ
ジング３５の内壁に形成した凹溝３８が矢印方向に回転
し、この凹溝３８の縁で押えコマ３７の後端側が押され
て支持軸３６を中心にして回動し、この押えコマ３７の
先端が貫入ロッド１３の外周を４方向から締付けて、こ
れを回転させるようになっている。

【００２０】またロッド貫入用チャック１４の上に取付
けられたロッド引抜き用チャック１５は図８に示すよう
にハウジング４０の内側にスリーブ４１が上下動自在に
挿着されている。ハウジング４０の中間部は内径が狭く
なった小径部４２が形成され、この上下にテーパー部４
３Ａ、４３Ｂが形成されている。

【００２１】またスリーブ４１の中間には外径が小さく
なった小径部４４が形成され、この小径部４４の上下に
周方向に沿って複数の孔部４５が形成され、この孔部４
５にボール４６が装着されて前記ハウジング４０のテー
パー部４３Ａ、４３Ｂとの間で保持されている。

【００２２】またスリーブ４１の上部側面には切替レバ
ー４９が突設され、これはハウジング４０に開孔した横
方向に段違いのガイド溝４８を貫通して外部に突設さ
れ、切替レバー４９を持ってスリーブ４１を回転させる
ことによりスリーブ４１が上下動して図８（Ａ）から
（Ｂ）の状態に設定することができる。図８（Ａ）のよ
うにスリーブ４１が上昇した状態では上下のボール４６
は、テーパー部４３Ａ、４３Ｂのほぼ中間部に位置して
いるので貫入ロッド１３と離れた状態となり、貫入ロッ
ド１３は上下に移動できる。またスリーブ４１が下降し
た状態では図８（Ｂ）に示すように上部のボール４６は
テーパー部４３Ａの小径部４２に近い位置に来て前方に
押出され、貫入ロッド１３を外周から強く挟持して上下
の移動が阻止されるようになっている。

【００２３】上記構成の自動貫入試験機は、図１に示す
昇降フレーム１２を下げた状態で例えば高さが１０３０
cm、長さが１４６０cm、幅が６２０cmと小型でありライ
トバンの荷台に積み込むことができる。この状態で現場
に搬入して調査地点までハンドル３を操作して走行させ
る。この後、図示しない制御ボタンを操作して昇降フレ
ーム１２を上昇させる。

【００２４】この動作は、図４に示すように複動型２段
油圧シリンダー２１に油圧ポンプから油圧を送るとシリ
ンダーロッド２１Ａが上方に向かって伸出していく。シ
リンダーロッド２１Ａの先端には支えブロック２５が取
付けられ、その湾曲した先端面が断面逆Ｌ型状のフレー
ム１２Ａの上板底面に接触して、これを押し上げてい
く。この結果、取付けフレーム１２Ａに一体に接続した
支持フレーム１２Ｂも上昇していく。

【００２５】シリンダーロッド２１Ａが伸出開始時に
は、取付けフレーム１２Ａに接続した第２のＬＭガイド
２４がガイドバー２３にガイドされて上昇していく。更
にシリンダーロッド２１Ａが伸出すると、今度はＬＭガ
イド２４と一体になってガイドバー２３が支持台５に立
設した第１のＬＭガイド２２に沿って上昇していく。こ
のようにしてシリンダーロッド２１Ａが２段階に全部伸
出するとガイドバー２３の下部はストッパー２６により
ロックされて昇降フレーム１２は仮想線で示す位置で停
止する。

【００２６】次にロッド貫入用チャック１４の下方から
貫入ロッド１３を上方に向けて挿入し、更に図８（Ａ）
に示すようにこの上部に設けたロッド引抜き用チャック
１５を貫通させ、測定地点に貫入ロッド１３の先端のス
クリューポイントを合わせる。。この後、図６に示すよ
うにハウジング３５を手で回転させると、内壁に形成し
た凹溝３８が矢印方向に回転し、ここに後端側が位置す
る押えコマ３７が支持軸３６を中心にして回動し、この
先端が貫入ロッド１３の外周を４方向から締付けて固定
する。

【００２７】この後、油圧シリンダー２１のシリンダー
ロッド２１Ａを収縮させると、先端の支えブロック２５
が取付けフレーム１２Ａから離れ、昇降フレーム１２は
貫入ロッド１３だけで支持された状態となる。

【００２８】この後、モーター２７を駆動させると図４
に示すように、ギア２８Ａが回転し、これと噛合するギ
ア２８Ｂが回転する。チャック機構３４のギア２８Ｂと
回転シリンダー３２およびハウジング３５が図７に示す
ように一体に接続されているので、ギア２８Ｂが回転す
ると、図６に示すようにハウジング３５が矢印方向に回
転する。この結果、ハウジング３５の内壁に形成した凹
溝３８の縁で押えコマ３７の後端が押されて、この先端
が貫入ロッド１３の外周を４方向から締付けながらこれ
を回転させる。

【００２９】昇降フレーム１２にはウエイト１６が取付
けられ、例えば昇降フレーム１２の全体の重量が１００
Ｋｇになるようにウエイト１６を調整すると、貫入ロッ
ド１３には１００Ｋｇの荷重が加わった状態で貫入ロッ
ド１３の先端のスクリューポイントが回転しながら地面
に食い込んでいく。貫入ロッド１３には２５cmごとに目
盛が形成され、この回転数をセンサー２９で検出してカ
ウンターモニター１０に表示させる。従って、２５cmご
とに目盛が地中に埋め込まれた時点でカウンターモニタ
ー１０の表示を読み取って測定を行なう。

【００３０】このようにして、貫入ロッド１３が回転し
ながら貫入していくと、図４に示すように昇降フレーム
１２が下降してくるが、ガイドバー２３はストッパー２
６によりロックさせているので下降せず、第２のＬＭガ
イド２４はこのガイドバー２３にガイドされて下降す
る。この後、ストッパー２６のロックが解除されると。
第２のＬＭガイド２４はガイドバー２３と一体となって
第１のＬＭガイド２２に沿って下降してくる。

【００３１】昇降フレーム１２が所定の位置まで下降し
たら、貫入ロッド１３の上に別の貫入ロッド１３を継ぎ
足してから、前記と同様に油圧シリンダー２１を駆動さ
せて昇降フレーム１２を上昇させてから、油圧シリンダ
ー２１を下げて同様に貫入ロッド１３を回転させながら
貫入させていく。

【００３２】このようにして地盤の強度が所定の値にな
るまで貫入ロッド１３を地中に貫入して測定が終わった
ら、今度は図８（Ｂ）に示すようにロッド引抜き用チャ
ック１５の切替レバー４９を回転させてスリーブ４１を
下げる。スリーブ４１が下降した状態では、上部のボー
ル４６は、テーパー部４３Ａの小径部４２に近い位置に
来て前方に押出され、貫入ロッド１３を外周から強く挟
持して固定する。またアウトリガー８、８をセットして
自走式クローラー１を安定させてから、油圧シリンダー
２１のシリンダーロッド２１Ａを伸出させていくと昇降
フレーム１２が上昇し、地中に埋め込まれている貫入ロ
ッド１３をロッド引抜き用チャック１５で保持しながら
引抜いていく。

【００３３】所定の長さ引抜いたら、図８（Ａ）に示す
ようにロッド引抜き用チャック１５のスリーブ４１を上
げてフリーな状態にしてから、シリンダーロッド２１Ａ
を収縮させて昇降フレーム１２を下降させ、継ぎ足した
貫入ロッド１３を取外す。次に図８（Ｂ）に示すように
再びスリーブ４１を下げて貫入ロッド１３を固定させて
から、油圧シリンダー２１によりロッド貫入用チャック
１４を上昇させ、以下同様の操作を繰り返して油圧シリ
ンダー２１の圧力によって貫入ロッド１３を順次引抜い
ていく。

【００３４】従って上記構成の自動貫入試験機は、自走
式クローラー１の上に、伸縮自在のガイドレール２０を
設け、これにロッド貫入用チャック１４とロッド引抜き
用チャック１５とウエイト１６を取付けた昇降フレーム
１２を設け、この昇降フレーム１２を油圧シリンダー２
１で押し上げるようにしたので、従来のスタンドに昇降
用のワイヤーを吊り下げた構造に比べて運搬時の高さを
低くでき、ライトバンの荷台に積み込むことができる。
また油圧シリンダー２１として複動型２段式のものを用
いたので更に高さを低くすることができる。

【００３５】また昇降フレーム１２の上昇に、大きな圧
力が得られる油圧シリンダー２１を用いたので、昇降フ
レーム１２に取付けたロッド引抜き用チャック１５によ
り貫入ロッド１３を容易に引き抜くことができ、従来の
ように別に、ロッド引抜機をセットする必要がなく、作
業性を大幅に向上でき、一人の作業者でも短時間に測定
を完了することができる。

【００３６】なお上記説明では油圧シリンダー２１とし
て複動型２段式のものを用いた場合について示したが１
段式のものでも良い。またロッド引抜き用チャック１５
はロッド貫入用チャック１４の上部に設けた場合につい
て示したが、この逆に取付けた構造でも良い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る請求項１
記載の自動貫入試験機によれば、伸縮自在のガイドレー
ルを設け、これにロッド貫入用と引抜き用のチャックと
ウエイトを取付けた昇降フレームを設け、シリンダーロ
ッドを上向きにした油圧シリンダーを接離自在に設け
て、昇降フレームを油圧シリンダーで押し上げるように
したので、試験機の高さを低くして小型化し、ライトバ
ンでも搬送が可能で、しかも自走式で現場への搬入も容
易である上、貫入したロッドの引抜きも同時に行え、作
業性を大幅に向上させることができる。

【００３８】また請求項２記載の自動貫入試験機によれ
ば、昇降フレームをガイドするガイドレールが、ガイド
バーを挟んで両側にＬＭガイドを設けたので、順次上方
に向かって伸びていくことができ、運搬時の高さを低く
することができる。

【００３９】また請求項３記載の自動貫入試験機によれ
ば、ロッド貫入用チャックが、ハウジングを回転させる
ことにより、偏心して取付けた複数個の押えコマが回動
して貫入ロッドを外周から締め付けながら回転させるこ
とができ、また貫入ロッドを引抜く場合にハウジングを
逆回転させることにより保持を解除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態による自動貫入試験機の
側面図である。

【図２】図１の自動貫入試験機を示す平面図である。

【図３】図１の自動貫入試験機を示す正面図である。

【図４】図１のガイドレールと昇降フレームの部分を示
す側面図である。

【図５】図４のガイドレールと昇降フレームの部分を示
す平面図である。

【図６】ロッド貫入用チャックのチャック機構を示す平
面図である。

【図７】ロッド貫入用チャックを示す断面図である。

【図８】（Ａ）はスリーブを上げた状態のロッド引抜き
用チャックを示す断面図、（Ｂ）はスリーブを下げた状
態のロッド引抜き用チャックを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 自走式クローラー ２ エンジン ５ 支持台 ７ 昇降装置 ８ アウトリガー １０ カウンターモニター １２ 昇降フレーム １３ 貫入ロッド １４ ロッド貫入用チャック １５ ロッド引抜き用チャック １６ ウエイト ２０ ガイドレール ２１ 油圧シリンダー ２１Ａシリンダーロッド ２２ 第１のＬＭガイド ２３ ガイドバー ２４ 第２のＬＭガイド ２７ モーター ３０ ケース ３４ チャック機構 ３５ ハウジング ３６ 支持軸 ３７ 押えコマ ３８ 凹溝 ４１ スリーブ ４３Ａテーパー部 ４６ ボール ４７ 切替レバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自走式クローラーと、この自走式クロー
   ラーの上部に設けられた支持台と、この支持台に立設さ
   れた伸縮自在のガイドレールと、このガイドレールにガ
   イドされて昇降する昇降フレームと、この昇降フレーム
   に取付けられたウエイトと、前記上部支持台に立設さ
   れ、シリンダーロッドを上方に向けてこのシリンダーロ
   ッドの先端が昇降フレームに接離する油圧シリンダー
   と、昇降フレームに取付けられ、地中に貫入するロッド
   を保持するロッド貫入用チャックと、このロッド貫入用
   チャックを回転させる駆動機構と、ロッド貫入用チャッ
   クと同軸に設けられたロッド引抜き用チャックとからな
   ることを特徴とする自動貫入試験機。
2. 【請求項２】 ガイドレールが、支持台に立設された第
   １のＬＭガイドと、これに一方の面が摺動自在に取付け
   られたガイドバーと、このガイドバーの他方の面に摺動
   自在に取付けられて、上部が昇降フレームに接続された
   第２のＬＭガイドとから伸縮自在に構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の自動貫入試験機。
3. 【請求項３】 ロッド貫入用チャックが、ハウジング
   と、このハウジングの内側の同一円周上に配置された複
   数本の支持軸と、この支持軸に偏心して回動自在にそれ
   ぞれ軸支された複数個の押えコマと、ハウジングの内壁
   に形成され、前記押えコマの後端側が移動自在に位置す
   る複数個の凹溝とから構成され、ハウジングの回転によ
   り凹溝に後端側が挿着された各押えコマの先端が回動し
   て、貫入ロッドの外周を押えて保持しながら回転するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の自動貫入試験
   機。