JP2004084331A - 平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】危険区域内において、人が立ち入ることなく無人で平板載荷試験を円滑に行うことのできる、平板載荷試験装置及び平板載荷試験用アタッチメントを提供するを提供する。
【解決手段】腕部22を具備する工事用車両2に取り付けるアタッチメント1を、腕部22の先端部22aに取り付けられるアタッチメント本体11と、アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14と、アタッチメント本体11又は載荷板14に取り付けられた支持腕11bと、腕部22が上昇すると支持腕11bで持ち上げられ、下降すると地盤G表面に載置される枠体15と、載荷板14と枠体15との間の相対変位を測定する変位計16と、ジャッキ12の押圧力を測定する荷重計17とを備えて構成する。
【選択図】 図1
【解決手段】腕部22を具備する工事用車両2に取り付けるアタッチメント1を、腕部22の先端部22aに取り付けられるアタッチメント本体11と、アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14と、アタッチメント本体11又は載荷板14に取り付けられた支持腕11bと、腕部22が上昇すると支持腕11bで持ち上げられ、下降すると地盤G表面に載置される枠体15と、載荷板14と枠体15との間の相対変位を測定する変位計16と、ジャッキ12の押圧力を測定する荷重計17とを備えて構成する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工事用車両の腕部に取り付けて平板載荷試験を実施可能とする平板載荷試験用アタッチメント、及び工事用車両の腕部に前記平板載荷試験用アタッチメントが取り付けられた平板載荷試験用車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、地盤の地耐力を測定する方法の代表的なものとして、「地盤の平板載荷試験方法」(非特許文献1参照)が広く用いられている。
【0003】
【非特許文献1】
「地盤工学会基準(JGS1521−1995)地盤の平板載荷試験方法」、地盤工学会編:『地盤調査法』(地盤工学会、1995年9月)、pp.345−348
【0004】
この地盤の平板載荷試験方法は、原位置地盤に剛な載荷板を通じて加え、この荷重の大きさと載荷板の沈下との関係から地耐力に関する情報を収集するものであり、構造物基礎の支持地盤について地盤の種類に関わらず直接試験できるとともに、地盤表面の載荷板に荷重を加えることで、構造物の基礎模型に対比できるという利点を有している。
【0005】
しかし、一定面積の載荷板に荷重を載荷して地盤の降伏強度を求めるためには、載荷に伴う反力を支える必要があるため、時として比較的大規模な反力装置を必要とする場合があり、地盤地耐力を調査する方法としては必ずしも簡易な試験とはならないという問題があった。
【0006】
一方、火山活動や土石流災害、崖崩れなどで二次災害の恐れが残る危険区域の災害復旧工事では、遠隔操作が可能な建設機械を現場に投入して施工を行うことが行われている(例えば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
「特開平09−084161号公報」
【0008】
このような、遠隔操縦が可能な建設機械は、土工事や砂防ダム工事で用いられている。しかし、災害復旧工事の一環として行われる地盤調査に特化した建設機械は、特に開発が行われていない。
【0009】
本発明の課題は、火山活動などによる被災地など二次災害の恐れのある危険区域内において、人が立ち入ることなく無人で平板載荷試験を円滑に行うことのできる、平板載荷試験装置、及び平板載荷試験用アタッチメントを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、車両本体21と、この車両本体21に対して可動な腕部(アーム)22とを具備する工事用車両(バックホウ)2に取り付け、また取り外すことが可能なアタッチメント1であって、
前記腕部22の先端部22aに取り付けられるアタッチメント本体11と、
前記アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、
前記ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、前記ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14と、
前記アタッチメント本体11又は前記載荷板14に取り付けられた支持腕11bと、
前記腕部22が上昇すると前記支持腕11bで持ち上げられ、前記腕部11bが下降すると前記地盤G表面に載置される枠体15と、
前記載荷板14と前記枠体15との間の相対変位を測定する変位計(レーザ変位計)16と、
前記ジャッキ12の押圧力を測定する荷重計(ロードセル)17と
を備えることを特徴とする。
ここで、工事用車両の重量や腕部の長さについては、ジャッキを伸ばすことで載荷板で地盤表面を押圧して平板載荷試験を実施する際に、その計画最大荷重を十分に上回る反力を受けることのできるものとする。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、工事用車両の腕部の先端に平板載荷試験用アタッチメントを取り付けた状態で、この工事用車両を平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置において工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させたのち、腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させてから、ジャッキを伸ばして球座が回転することで載荷板で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計と荷重計の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、無線や有線で遠隔操作可能な工事用車両を用いることで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、請求項1に記載の平板載荷試験用アタッチメント1において、
前記アタッチメント本体11は、その重さによって、前記枠体15と前記載荷板と22が地盤表面から離れている時に、これら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されていること
を特徴とする。
ここで、上記平衡性を実現するためには、具体的には、平板載荷試験用アタッチメントの重心位置から偏らないように、この平板載荷試験用アタッチメントをピンジョイントや自在継手などで回動自在な状態に工事用車両の腕部の先端に取り付ければ良い。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、アタッチメント本体は、その重さによって、枠体と載荷板とが地盤表面から離れている時に、これら枠体と載荷板とが水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させ、また腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させることを円滑に行える。
【0014】
請求項3に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、車両本体21と、この車両本体21に対して可動な腕部(アーム)22とを具備する工事用車両(バックホウ)2に請求項1又は2に記載のアタッチメントが取り付けられた平板載荷試験用車両3であって、
前記工事用車両2は、所定の操作機4から無線又は有線で発信される指示信号を受信し、この指示信号に従って走行するとともに前記アタッチメント1を動作させ、
前記変位計16と前記荷重計17との測定値を対応付けて記録し、この記録データを無線又は有線で所定の受信機に送信するデータ送信機(SS無線機)23を備えること
を特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、所定の操作機から無線又は有線で工事用車両とこの工事用車両の腕部の先端に取り付けられた平板載荷試験用アタッチメントを遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の実施の形態を具体的に説明する。
【0017】
本実施の形態の平板載荷試験用アタッチメント1、及びバックホウ(工事用車両)のアーム(腕部)22の先端22aにこの平板載荷試験用アタッチメント1が取り付けられた平板載荷試験用車両3は、火山活動などによる被災地など二次災害の恐れのある危険区域に設定した無人区域内において構造物を構築するため、この構造物の構築位置において、上記非特許文献1に示された平板載荷試験を行うために用いられるものである。
【0018】
図1に示すように、比較的安全な有人区域内に設営された移動式操作室内に設置された操作機4から、バックホウ2およびこれに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1を無線で操作し、後述するロードセル(荷重計)16、レーザ変位計(変位計)17の記録データをSS無線機(データ送信機)23から無線で送信し移動式操作室内の受信機5で受信してモニタリングしながら、無人区域の外側から遠隔操作により平板載荷試験を実施するようになっている。
【0019】
バックホウ2は、操縦室内に人が乗車して操作される通常のバックホウの油圧制御部または操作部に、操作機4から無線で発信される操作信号を受信する受信機25と、この指示信号に従って作動する油圧電磁弁またはアクチュエータを取り付け、また、ロードセル16、レーザ変位計17の記録データを受信機5に送信するSS無線機(データ送信機)23を取り付けたものである。
バックホウ2は、平板載荷試験の載荷荷重の反力を確実に受けるため、平板載荷試験の計画最大荷重に対して、バックホウ2の重さやアーム22の掘削力が十分に大きいものを選択して用いる。
【0020】
バックホウ2のアーム22の先端22aに取り付けられる平板載荷試験用アタッチメント1は、図2に示すように、アーム22の先端部22aに、ピンジョイント11aを介して回動自在に取り付けられたアタッチメント本体11と、アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14とを備えている。
【0021】
アタッチメント本体11に対するピンジョイント11aの位置は、後述する枠体15と載荷板と22が地盤G表面から離れている時に、平板載荷試験用アタッチメント1の重さによってこれら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように、設定されている。
【0022】
アタッチメント本体11の側面には、図2に示すように、4本の支持腕11bが突出するように取り付けられている。
また、図2に示すように、アタッチメント本体11の側周を取り巻く状態に、枠体15が配置されている。そして、バックホウ2のアーム22が上昇すると、図3に示すように、アタッチメント本体11の側面に取り付けられた支持腕11bが枠体15の枠材15aに当接して、枠体15が地盤G表面から上方へ持ち上げられる。逆に、アーム22が下降すると、図4に示すように、枠体15の脚部15bが地盤G表面に当接したときに支持腕11nが枠材15aから離れ、枠体15が地盤G表面に載置される。
さらにアームを下降させると、図4に示すように、球座13が回転することで、載荷板14が地盤G表面に平らに密着し、載荷板14で地盤G表面を均等な力で載荷可能な状態となる。
【0023】
枠体15の枠材15aの下方には、図2〜図4に示すように、中央部に円形の貫通孔が穿たれた円盤15pが、連結材15cによって固定されている。この貫通孔には、アタッチメント本体11のジャッキ12が挿通されている。
また、載荷板14の上面には、図2〜図4に示すように、レーザ変位計16が4箇所に取り付けられ、各箇所について載荷板14の上面と枠体15の円盤15pとの間の距離を測定するようになっている。
ジャッキ12と載荷板14との間には、ジャッキ12の押圧力を測定するためのロードセル17が介挿されている。
【0024】
レーザ変位計16とロードセル17は、管理ユニット(データロガー)24に接続され、この管理ユニット24によりレーザ変位計16の測定値とロードセル17の測定値とが対応付けて記録される。この記録データは、管理ユニット24に接続されたSS無線機23から無線で、有人区域に設営された移動式操作室内の受信機5に送信され、この移動式操作室内でモニタリングされる。
【0025】
本実施の形態の平板載荷試験用アタッチメント1によれば、バックホウ2のアーム22の先端22aに平板載荷試験用アタッチメント1を取り付けた状態で、このバックホウ2を、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4で無線を利用して操作して、無人区域内の所望の平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置においてバックホウ2のアーム22を下降させて枠体15を地盤G表面に載置させたのち、アーム22をさらに下降させて載荷板14を地盤G表面に接触させてから、ジャッキ12を伸ばして球座13が回転することで載荷板14で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計16と荷重計17の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、バックホウ2とこれに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1とを、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4で遠隔操作することで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0026】
また、アタッチメント本体11は、その重さによって、枠体15と載荷板14とが地盤G表面から離れている時に、これら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、バックホウ2の腕部22を下降させて枠体15を地盤G表面に載置させ、また腕部22をさらに下降させて載荷板14を地盤G表面に接触させることを円滑に行える。
【0027】
また、本実施の形態に記載の平板載荷試験用車両3によれば、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4から無線でバックホウ2とこのバックホウ2のアーム22の先端22aに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1を遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【0028】
なお、本発明の平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内おいて、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、平板載荷試験の実施状況を視覚的に確認できるように、操作機から無線で操作可能なカメラを工事用車両に取り付け、このカメラによって撮影された画像を無線で受信するようにすれば、平板載荷試験をさらに円滑に実施することが可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、工事用車両の腕部の先端に平板載荷試験用アタッチメントを取り付けた状態で、この工事用車両を平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置において工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させたのち、腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させてから、ジャッキを伸ばして球座が回転することで載荷板で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計と荷重計の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、無線や有線で遠隔操作可能な工事用車両を用いることで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0030】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、アタッチメント本体は、その重さによって、枠体と載荷板とが地盤表面から離れている時に、これら枠体と載荷板とが水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させ、また腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させることを円滑に行える。
【0031】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、所定の操作機から無線又は有線で工事用車両とこの工事用車両の腕部の先端に取り付けられた平板載荷試験用アタッチメントを遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例を示す、概略図である。
【図2】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメントの一例を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況を示す側面図である。
【図4】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況を示す側面図である。
【図5】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況の部分拡大図である。
【符号の説明】
1 平板載荷試験用アタッチメント
11 アタッチメント本体
11b 支持腕
12 ジャッキ
13 球座
14 載荷板
15 枠体
16 変位計(レーザ変位計)
17 荷重計(ロードセル)
18 データ送信機(送受信機)
2 工事用車両(バックホウ)
21 車両本体
22 腕(アーム)
23 データ送信機(SS無線機)
3 平板載荷試験用車両
4 操作機
5 受信機
【発明の属する技術分野】
本発明は、工事用車両の腕部に取り付けて平板載荷試験を実施可能とする平板載荷試験用アタッチメント、及び工事用車両の腕部に前記平板載荷試験用アタッチメントが取り付けられた平板載荷試験用車両に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、地盤の地耐力を測定する方法の代表的なものとして、「地盤の平板載荷試験方法」(非特許文献1参照)が広く用いられている。
【0003】
【非特許文献1】
「地盤工学会基準(JGS1521−1995)地盤の平板載荷試験方法」、地盤工学会編:『地盤調査法』(地盤工学会、1995年9月)、pp.345−348
【0004】
この地盤の平板載荷試験方法は、原位置地盤に剛な載荷板を通じて加え、この荷重の大きさと載荷板の沈下との関係から地耐力に関する情報を収集するものであり、構造物基礎の支持地盤について地盤の種類に関わらず直接試験できるとともに、地盤表面の載荷板に荷重を加えることで、構造物の基礎模型に対比できるという利点を有している。
【0005】
しかし、一定面積の載荷板に荷重を載荷して地盤の降伏強度を求めるためには、載荷に伴う反力を支える必要があるため、時として比較的大規模な反力装置を必要とする場合があり、地盤地耐力を調査する方法としては必ずしも簡易な試験とはならないという問題があった。
【0006】
一方、火山活動や土石流災害、崖崩れなどで二次災害の恐れが残る危険区域の災害復旧工事では、遠隔操作が可能な建設機械を現場に投入して施工を行うことが行われている(例えば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
「特開平09−084161号公報」
【0008】
このような、遠隔操縦が可能な建設機械は、土工事や砂防ダム工事で用いられている。しかし、災害復旧工事の一環として行われる地盤調査に特化した建設機械は、特に開発が行われていない。
【0009】
本発明の課題は、火山活動などによる被災地など二次災害の恐れのある危険区域内において、人が立ち入ることなく無人で平板載荷試験を円滑に行うことのできる、平板載荷試験装置、及び平板載荷試験用アタッチメントを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、車両本体21と、この車両本体21に対して可動な腕部(アーム)22とを具備する工事用車両(バックホウ)2に取り付け、また取り外すことが可能なアタッチメント1であって、
前記腕部22の先端部22aに取り付けられるアタッチメント本体11と、
前記アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、
前記ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、前記ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14と、
前記アタッチメント本体11又は前記載荷板14に取り付けられた支持腕11bと、
前記腕部22が上昇すると前記支持腕11bで持ち上げられ、前記腕部11bが下降すると前記地盤G表面に載置される枠体15と、
前記載荷板14と前記枠体15との間の相対変位を測定する変位計(レーザ変位計)16と、
前記ジャッキ12の押圧力を測定する荷重計(ロードセル)17と
を備えることを特徴とする。
ここで、工事用車両の重量や腕部の長さについては、ジャッキを伸ばすことで載荷板で地盤表面を押圧して平板載荷試験を実施する際に、その計画最大荷重を十分に上回る反力を受けることのできるものとする。
【0011】
請求項1に記載の発明によれば、工事用車両の腕部の先端に平板載荷試験用アタッチメントを取り付けた状態で、この工事用車両を平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置において工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させたのち、腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させてから、ジャッキを伸ばして球座が回転することで載荷板で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計と荷重計の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、無線や有線で遠隔操作可能な工事用車両を用いることで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、請求項1に記載の平板載荷試験用アタッチメント1において、
前記アタッチメント本体11は、その重さによって、前記枠体15と前記載荷板と22が地盤表面から離れている時に、これら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されていること
を特徴とする。
ここで、上記平衡性を実現するためには、具体的には、平板載荷試験用アタッチメントの重心位置から偏らないように、この平板載荷試験用アタッチメントをピンジョイントや自在継手などで回動自在な状態に工事用車両の腕部の先端に取り付ければ良い。
【0013】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、アタッチメント本体は、その重さによって、枠体と載荷板とが地盤表面から離れている時に、これら枠体と載荷板とが水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させ、また腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させることを円滑に行える。
【0014】
請求項3に記載の発明は、例えば図1〜図5に示すように、車両本体21と、この車両本体21に対して可動な腕部(アーム)22とを具備する工事用車両(バックホウ)2に請求項1又は2に記載のアタッチメントが取り付けられた平板載荷試験用車両3であって、
前記工事用車両2は、所定の操作機4から無線又は有線で発信される指示信号を受信し、この指示信号に従って走行するとともに前記アタッチメント1を動作させ、
前記変位計16と前記荷重計17との測定値を対応付けて記録し、この記録データを無線又は有線で所定の受信機に送信するデータ送信機(SS無線機)23を備えること
を特徴とする。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、所定の操作機から無線又は有線で工事用車両とこの工事用車両の腕部の先端に取り付けられた平板載荷試験用アタッチメントを遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の実施の形態を具体的に説明する。
【0017】
本実施の形態の平板載荷試験用アタッチメント1、及びバックホウ(工事用車両)のアーム(腕部)22の先端22aにこの平板載荷試験用アタッチメント1が取り付けられた平板載荷試験用車両3は、火山活動などによる被災地など二次災害の恐れのある危険区域に設定した無人区域内において構造物を構築するため、この構造物の構築位置において、上記非特許文献1に示された平板載荷試験を行うために用いられるものである。
【0018】
図1に示すように、比較的安全な有人区域内に設営された移動式操作室内に設置された操作機4から、バックホウ2およびこれに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1を無線で操作し、後述するロードセル(荷重計)16、レーザ変位計(変位計)17の記録データをSS無線機(データ送信機)23から無線で送信し移動式操作室内の受信機5で受信してモニタリングしながら、無人区域の外側から遠隔操作により平板載荷試験を実施するようになっている。
【0019】
バックホウ2は、操縦室内に人が乗車して操作される通常のバックホウの油圧制御部または操作部に、操作機4から無線で発信される操作信号を受信する受信機25と、この指示信号に従って作動する油圧電磁弁またはアクチュエータを取り付け、また、ロードセル16、レーザ変位計17の記録データを受信機5に送信するSS無線機(データ送信機)23を取り付けたものである。
バックホウ2は、平板載荷試験の載荷荷重の反力を確実に受けるため、平板載荷試験の計画最大荷重に対して、バックホウ2の重さやアーム22の掘削力が十分に大きいものを選択して用いる。
【0020】
バックホウ2のアーム22の先端22aに取り付けられる平板載荷試験用アタッチメント1は、図2に示すように、アーム22の先端部22aに、ピンジョイント11aを介して回動自在に取り付けられたアタッチメント本体11と、アタッチメント本体11に備えられたジャッキ12と、ジャッキ12に球座13を介して取り付けられ、ジャッキ12が動作することにより地盤G表面を押圧する載荷板14とを備えている。
【0021】
アタッチメント本体11に対するピンジョイント11aの位置は、後述する枠体15と載荷板と22が地盤G表面から離れている時に、平板載荷試験用アタッチメント1の重さによってこれら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように、設定されている。
【0022】
アタッチメント本体11の側面には、図2に示すように、4本の支持腕11bが突出するように取り付けられている。
また、図2に示すように、アタッチメント本体11の側周を取り巻く状態に、枠体15が配置されている。そして、バックホウ2のアーム22が上昇すると、図3に示すように、アタッチメント本体11の側面に取り付けられた支持腕11bが枠体15の枠材15aに当接して、枠体15が地盤G表面から上方へ持ち上げられる。逆に、アーム22が下降すると、図4に示すように、枠体15の脚部15bが地盤G表面に当接したときに支持腕11nが枠材15aから離れ、枠体15が地盤G表面に載置される。
さらにアームを下降させると、図4に示すように、球座13が回転することで、載荷板14が地盤G表面に平らに密着し、載荷板14で地盤G表面を均等な力で載荷可能な状態となる。
【0023】
枠体15の枠材15aの下方には、図2〜図4に示すように、中央部に円形の貫通孔が穿たれた円盤15pが、連結材15cによって固定されている。この貫通孔には、アタッチメント本体11のジャッキ12が挿通されている。
また、載荷板14の上面には、図2〜図4に示すように、レーザ変位計16が4箇所に取り付けられ、各箇所について載荷板14の上面と枠体15の円盤15pとの間の距離を測定するようになっている。
ジャッキ12と載荷板14との間には、ジャッキ12の押圧力を測定するためのロードセル17が介挿されている。
【0024】
レーザ変位計16とロードセル17は、管理ユニット(データロガー)24に接続され、この管理ユニット24によりレーザ変位計16の測定値とロードセル17の測定値とが対応付けて記録される。この記録データは、管理ユニット24に接続されたSS無線機23から無線で、有人区域に設営された移動式操作室内の受信機5に送信され、この移動式操作室内でモニタリングされる。
【0025】
本実施の形態の平板載荷試験用アタッチメント1によれば、バックホウ2のアーム22の先端22aに平板載荷試験用アタッチメント1を取り付けた状態で、このバックホウ2を、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4で無線を利用して操作して、無人区域内の所望の平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置においてバックホウ2のアーム22を下降させて枠体15を地盤G表面に載置させたのち、アーム22をさらに下降させて載荷板14を地盤G表面に接触させてから、ジャッキ12を伸ばして球座13が回転することで載荷板14で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計16と荷重計17の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、バックホウ2とこれに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1とを、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4で遠隔操作することで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0026】
また、アタッチメント本体11は、その重さによって、枠体15と載荷板14とが地盤G表面から離れている時に、これら枠体15と載荷板14とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、バックホウ2の腕部22を下降させて枠体15を地盤G表面に載置させ、また腕部22をさらに下降させて載荷板14を地盤G表面に接触させることを円滑に行える。
【0027】
また、本実施の形態に記載の平板載荷試験用車両3によれば、有人区域に駐車した移動式操作室内の操作機4から無線でバックホウ2とこのバックホウ2のアーム22の先端22aに取り付けられた平板載荷試験用アタッチメント1を遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【0028】
なお、本発明の平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両は、上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内おいて、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、平板載荷試験の実施状況を視覚的に確認できるように、操作機から無線で操作可能なカメラを工事用車両に取り付け、このカメラによって撮影された画像を無線で受信するようにすれば、平板載荷試験をさらに円滑に実施することが可能である。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【0029】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、工事用車両の腕部の先端に平板載荷試験用アタッチメントを取り付けた状態で、この工事用車両を平板載荷試験実施位置まで走行させ、この平板載荷試験実施位置において工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させたのち、腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させてから、ジャッキを伸ばして球座が回転することで載荷板で地盤表面を均等な力で押圧しつつ、変位計と荷重計の測定値を得ることで、平板載荷試験を非常に簡便に実施することができる。
特に、無線や有線で遠隔操作可能な工事用車両を用いることで、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、平板載荷試験を実施することができる。
【0030】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、アタッチメント本体は、その重さによって、枠体と載荷板とが地盤表面から離れている時に、これら枠体と載荷板とが水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されているので、工事用車両の腕部を下降させて枠体を地盤表面に載置させ、また腕部をさらに下降させて載荷板を地盤表面に接触させることを円滑に行える。
【0031】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、所定の操作機から無線又は有線で工事用車両とこの工事用車両の腕部の先端に取り付けられた平板載荷試験用アタッチメントを遠隔操作することができる。
また変位計と前記荷重計との測定値が対応付けて記録され、この記録データがデータ送信機から無線又は有線で所定の受信機に送信されるので、危険箇所など、人が立ち入ることができない平板載荷試験実施位置に対しても、安全な箇所において受信機で受信された変位計と荷重計との測定値をモニタリングしながら、操作機でジャッキを操作して、平板載荷試験を円滑に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例を示す、概略図である。
【図2】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメントの一例を示す斜視図である。
【図3】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況を示す側面図である。
【図4】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況を示す側面図である。
【図5】本発明に係る平板載荷試験用アタッチメント及び平板載荷試験用車両の一例による平板載荷試験の実施状況の部分拡大図である。
【符号の説明】
1 平板載荷試験用アタッチメント
11 アタッチメント本体
11b 支持腕
12 ジャッキ
13 球座
14 載荷板
15 枠体
16 変位計(レーザ変位計)
17 荷重計(ロードセル)
18 データ送信機(送受信機)
2 工事用車両(バックホウ)
21 車両本体
22 腕(アーム)
23 データ送信機(SS無線機)
3 平板載荷試験用車両
4 操作機
5 受信機
Claims (3)
- 車両本体と、この車両本体に対して可動な腕部とを具備する工事用車両に取り付け、また取り外すことが可能なアタッチメントであって、
前記腕部の先端部に取り付けられるアタッチメント本体と、
前記アタッチメント本体に備えられたジャッキと、
前記ジャッキに球座を介して取り付けられ、前記ジャッキが動作することにより地盤表面を押圧する載荷板と、
前記アタッチメント本体又は前記載荷板に取り付けられた支持腕と、
前記腕部が上昇すると前記支持腕で持ち上げられ、前記腕部が下降すると前記地盤表面に載置される枠体と、
前記載荷板と前記枠体との間の相対変位を測定する変位計と、
前記ジャッキの押圧力を測定する荷重計と
を備えることを特徴とする平板載荷試験用アタッチメント。 - 請求項1に記載の平板載荷試験用アタッチメントにおいて、前記アタッチメント本体は、その重さによって、前記枠体と前記載荷板とが地盤表面から離れている時に、これら枠体と載荷板とがほぼ水平な状態に釣り合う平衡性を備えるように構成されていること
を特徴とする平板載荷試験用アタッチメント。 - 車両本体と、この車両本体に対して可動な腕部とを具備する工事用車両に請求項1又は2に記載のアタッチメントが取り付けられた平板載荷試験用車両であって、
前記工事用車両は、所定の操作機から無線又は有線で発信される指示信号を受信し、この指示信号に従って走行するとともに前記アタッチメントを動作させ、前記変位計と前記荷重計との測定値を対応付けて記録し、この記録データを無線又は有線で所定の受信機に送信するデータ送信機を備えること
を特徴とする平板載荷試験用車両。
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- 2002-08-27 JP JP2002247470A patent/JP2004084331A/ja active Pending
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