【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に貫入ロッドを貫入して試験を行う貫入試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等の比較的小規模な建物を建築する場合、その建築予定地の地盤の耐力を調査する必要がある。この調査に当たっては、近年、日本工業規格Ａ１２２１「スウェーデン式サウンディング試験方法」に従った試験（以下、貫入試験という）が広く実施されている。
【０００３】
貫入試験は、荷重を２５０Ｎ単位で増減しながら荷重のみで貫入ロッドが地中に貫入する様子を観察する自沈貫入と、１ＫＮ（１０００Ｎ）の荷重を負荷した状態で貫入ロッドを回転駆動して貫入する様子を観察する回転貫入とを組み合わせて行われる。すなわち、荷重を２５０Ｎ単位で増減しながら貫入ロッドを自沈貫入させ、貫入ロッドが１ＫＮの荷重のみで自沈貫入しなくなると、その荷重負荷状態のまま貫入ロッドを回転駆動して回転貫入させる。この回転貫入中、貫入ロッドの貫入速度が速くなる場合には、回転を止めて荷重のみを負荷した自沈貫入に切り替える。この時、一般には貫入速度が所定の速度以下になるまで荷重が減じられる。このような貫入試験においては、自沈貫入の時は荷重値が、また回転貫入の時は所定貫入量毎の貫入ロッドの半回転数（ロッドの１回転を２としてカウントした回転回数）が、試験データとして記録される。試験後、これら試験データから換算Ｎ値が求められ、地盤の耐力を推測することができる。この貫入試験を自動化して実施するものとして、下記特許文献に示される地盤調査装置が知られている。
【０００４】
【特許文献】特開２００２−１８８１３６号公報
【非特許文献】日本工業規格Ｂ７５１１精密平形水準器
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記地盤調査装置においては、装置を調査対象の地盤上に安置できるようにレベル調整を行う支持脚を有する。通常は、この支持脚の長さを調節し、貫入ロッドが鉛直になるよう装置を安置してから貫入試験を実施する。一般に、このようなレベル調整においては、非特許文献に示される精密平形水準器等の気泡管形の水準器を用い、これを地盤調査装置の各部に当て、各部の水平度、鉛直度を確認することによって行われていた。よって、このように水準器を用いたレベル調整では、作業が非常に面倒で、時間がかかる等の問題が発生していた。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みて創生されたものであり、水準器等を用いることなく迅速かつ容易に所定の姿勢に設置することができる貫入試験機の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、立設されたコラムに沿って昇降可能な昇降台と、この昇降台に設けられ貫入ロッドを揺動自在に保持するチャックと、このチャックを回転駆動する回転駆動手段と、前記チャックに保持された貫入ロッドの揺動位置を示すレベル部材とを有して成ることを特徴とする。なお、前記レベル部材は、貫入ロッドのセンタの位置を示すように構成されていることが望ましい。また、前記レベル部材は、貫入ロッドの移動路を囲むように配置されていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図中、符号１で示したのは貫入試験機であり、この貫入試験機１は、図２および図３に示すように、立設されたコラム２に沿って昇降可能な昇降台３と、この昇降台３に回転可能に設けられたチャック４と、このチャック４を回転駆動するチャック回転駆動手段５と、前記チャック４に保持された貫入ロッド６と、前記昇降台３をコラム２に沿って昇降させる昇降ユニット７とを有する。なお、以下の説明では、便宜上、貫入ロッド６以外の構成を一まとめに「試験機本体」と言う場合がある。
【０００９】
前記コラム２は、コラムベース８に立設されており、その背面には、係合部材の一例としてチェーン部材９が直線状に配置固定されている。このチェーン部材９には、詳細を後述する昇降ユニット７におけるスプロケット２１が噛合している。また、前記コラムベース８には、図１および図４に示すようにレベル部材１０が取り付けられている。このレベル部材１０は、貫入ロッド６の移動路を囲む形状を成し、そこの３カ所に切欠１０ａ，１０ｂ，１０ｃを形成した構成である。
【００１０】
前記昇降台３は、コラム２の両側面に形成したレール部２ａ，２ａに沿うコラムガイド１１を有する。このコラムガイド１１は、上下両端部にレール部２ａ，２ａを挟むカムフォロア１１ａを内蔵し、このカムフォロア１１ａの回転で、コラム２に沿った昇降台３の滑らかな昇降動作を実現する。また、昇降台３の前部には、質量調整用の錘１２が配置されており、この錘１２により、昇降台３、チャック４、チャック回転駆動手段５、昇降ユニット７等の総質量による荷重が１ＫＮになるよう調整されている。
【００１１】
前記チャック４は、図５および図６に示すように、貫入ロッド６が貫通可能な内孔１３ａを有する中空のチャック軸１３を有する。このチャック軸１３は、回転自在に支持されており、このチャック軸１３の上部には、貫入ロッド６に形成された長溝１９ａに係合する鋼球１４が３個、同一面上に等分配置されている。この鋼球１４は、ばね１５で常時上方に付勢されたスリーブ１６により、常時チャック軸１３の内孔１３ａに突出する位置に支持され、この状態で貫入ロッド６の長溝１９ａに係合するように構成されている。このスリーブ１６をばね１５の付勢に抗して押し下げると、鋼球１４は動作可能となり、以て貫入ロッド６の保持を解くことができる。
【００１２】
前記チャック軸１３の下部には、スプロケット１７が一体に回転するように取り付けられており、このスプロケット１７には、前記チャック回転駆動手段５の駆動を受けて循環送りされる無端チェーン１８が巻き掛けてある。これにより、チャック４はチャック回転駆動手段５の駆動を受けて回転するように構成されている。なお、チャック回転駆動手段５は、インバータモータであり、電源周波数を変化させることにより、出力トルクと回転数とを変化させられるように構成されている。
【００１３】
前記貫入ロッド６は、前述の長溝１９ａが上部に形成されたロッド部１９と、このロッド部１９の先端に連結された先端先鋭なドリル形状のスクリューポイント２０とから成る。ロッド部１９は、上端に雄ねじ部１９ｂ、下端に雌ねじ部（図示せず）が形成されたもので、次々と継ぎ足して延長できる。この貫入ロッド６のロッド部１９は、前記チャック軸１３と所要の隙間を有する外径に構成されている。このため、前記鋼球１４が長溝１９ａに係合した状態において、この鋼球１４による支持位置を支点にチャック軸１３の内孔１３ａとの隙間分、揺動できるように構成されている。これに対し、前記レベル部材１０に形成された切欠１０ａ，１０ｂを結ぶ線Ｌ１と、この線Ｌ１に直交しかつ切欠１０ｃを通る線Ｌ２との交点Ｃは、コラムベース８が水平に配置された状態における貫入ロッド６のセンタ（軸心）を示す。よって、このレベル部材１０により、貫入ロッド６が試験機本体に対してどの程度揺動しているか、換言すると、揺動可能な範囲Ａにおいて常に軸線鉛直な姿勢を保つ貫入ロッド６に対し、試験機本体がどの程度、どの方向に傾いているかを確認できるようになっている。
【００１４】
前記昇降ユニット７は、昇降台３の後部に設けられており、図７および図８に示すように、前記チェーン部材９に噛合して回転可能なスプロケット２１と、このスプロケット２１を回転駆動可能な昇降用回転駆動手段２２と、パウダクラッチ２３とを備える。この昇降ユニット７のスプロケット２１が、チェーン部材９に噛合して回転することにより、昇降台３は昇降動作する。
【００１５】
前記昇降用回転駆動手段２２は、電源が遮断された場合、駆動軸２２ａを回転不能にロックするブレーキ機構（図示せず）を内蔵したインバータモータであり、チャック回転駆動手段５同様、電源周波数を変動させることにより、出力トルクおよび回転数を変化させることが可能である。この昇降用回転駆動手段２２の駆動軸２２ａには、駆動ギヤ２４ａを一体形成したギヤ軸２４が同軸上に連結されており、このギヤ軸２４には、同軸上に一方向クラッチ２５を介してストッパギヤ２６が取付けられている。また、前記駆動ギヤ２４ａは、回転自在に配置された中間ギヤ２７と噛合しており、さらにこの中間ギヤ２７はパウダクラッチ２３に取付けられた入力ギヤ２８と噛合させてある。
【００１６】
前記パウダクラッチ２３は、入力軸２９と、この入力軸２９を貫通して回転可能に配置された出力軸３０とを有し、この入力軸２９と出力軸３０との間に介在する磁性パウダ（図示せず）を励磁することにより、入力軸２９と出力軸３０との間に摩擦抵抗を生じさせるものである。これにより、磁性パウダの励磁状態の応じた所定のクラッチ力を生み、入力軸２９、出力軸３０間の回転伝達を可能ならしめるものである。
【００１７】
前記パウダクラッチ２３の入力軸２９には、前記入力ギヤ２８が連結してある。これにより、前記駆動ギヤ２４ａ、中間ギヤ２７および入力ギヤ２８を通じ、入力軸２９に昇降用回転駆動手段２２の駆動を伝達できる。また、パウダクラッチ２３の出力軸３０の一端は、遊星歯車減速機３１を介して前記スプロケット２１に連結されている。このスプロケット２１の回転は、エンコーダ３２の発するパルス信号によって検出できるようになっている。また、出力軸３０の他端には、前記ストッパギヤ２６と噛合する伝達ギヤ３３が一体に連結されている。この結果、ギヤ軸２４、一方向クラッチ２５、ストッパギヤ２６および伝達ギヤ３３を通じて、出力軸３０に昇降用回転駆動手段２２の駆動を伝達できるようになっている。この駆動伝達系は、前記入力軸２９への駆動伝達系よりもギヤが１個少ない。このため、昇降用回転駆動手段２２が駆動した時、出力軸３０には入力軸２９に伝達されるのとは逆方向の回転が伝達される。
【００１８】
スプロケット２１が回転する時、その回転は、出力軸３０等を介してストッパギヤ２６まで伝達される。その際、一方向クラッチ２５は、昇降台３が下降する時のスプロケット２１の回転がスプロケット２１側からストッパギヤ２６に伝達された時にはギヤ軸２４に対してロックし、逆方向の回転がスプロケット２１側からストッパギヤ２６に伝達された時にはギヤ軸２４に対して空転する。換言すると、ギヤ軸２４→ストッパギヤ２６→伝達ギヤ３３→出力軸３０→遊星歯車減速機３１→スプロケット２１の駆動伝達系において、昇降台３が下降する方向にスプロケット２１を回転させるよう昇降用回転駆動手段２２が駆動した時（以下、この昇降用回転駆動手段２２の駆動を「逆駆動」という）には、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６に対して空転し、これとは逆方向に昇降用回転駆動手段２２が駆動した時（以下、この昇降用回転駆動手段２２の駆動を「正駆動」という）には、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６と一体に回転可能となる。
【００１９】
次に本貫入試験機１の作用を説明する。
まず貫入試験を始める前に、貫入試験機１を試験実施場所にコラムベース８が水平になるように設置する。この時、レベル部材１０によって示される貫入ロッド６のセンタＣに対し、実際の貫入ロッド６のセンタがどの程度、どの方向にずれているかを確認し、これらを一致させるよう、試験機本体の姿勢を調節する。この結果、貫入試験機はコラム２と貫入ロッド６とが共に鉛直に延びる姿勢に設置される。続いて、制御手段（図示せず）から試験スタート信号を入力すると、昇降用回転駆動手段２２が逆駆動し、貫入試験がスタートする。これ以降、貫入ロッド６に荷重が負荷される状況下では、昇降用回転駆動手段２２は逆駆動を継続する。また、昇降用回転駆動手段２２の逆駆動開始と同時に、パウダクラッチ２３が作動して所定のクラッチ力を発揮する。
【００２０】
昇降用回転駆動手段２２の逆駆動を受け、ギヤ軸２４はストッパギヤ２６よりも十分に速い速度で回転する。よって、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６に対して空転する。このため昇降台３は下降可能となり、貫入ロッド６には昇降台３、チャック４、チャック回転駆動手段５、昇降ユニット７、錘１２等の合計質量による荷重が負荷される。その一方で、昇降用回転駆動手段２２の逆駆動により、入力軸２９には、ギヤ軸２４ないし入力ギヤ２８の駆動伝達系を通じ、昇降台３を上昇させる方向にスプロケット２１を回転させ得る方向の回転（出力軸３０の回転方向とは逆方向の回転）が伝達される。そして、これがパウダクラッチ２３のクラッチ力により出力軸３０に伝えられる。このため、スプロケット２１には相応の回転抵抗力（昇降台３を上昇させようとする力：以下、上昇力という）が作用する。この結果、貫入ロッド６には、昇降台３等の合計質量による荷重１ＫＮから上昇力を差し引いた荷重が負荷される。
【００２１】
前述のようにして、貫入ロッド６に負荷される荷重は最初２５０Ｎに設定され、土の抵抗等で貫入ロッド６の自沈貫入が停止する度に５００Ｎ、７５０Ｎ、１ＫＮの順に増やされる。つまり、パウダクラッチ２３のクラッチ力が調整されて荷重の変更がなされるのである。この結果、必要な時に迅速な荷重変更が可能になる。なお、１ＫＮの荷重は昇降台３等の合計質量による荷重であるため、１ＫＮの荷重を負荷する時は、パウダクラッチ２３の磁性パウダの励磁が解かれ、入力軸２９に対して出力軸３０が回転自在になる。また、自沈貫入中のある荷重下において、エンコーダ３２の単位時間当たりのパルス信号数が所定値以上となった場合、すなわち、貫入ロッド６の貫入速度が所定値以上となった場合は、貫入速度が所定値以下になるまで荷重が減らされる。
【００２２】
１ＫＮの荷重下で貫入ロッド６の自沈貫入が停止すると、チャック回転駆動手段５が駆動する。この時、１ＫＮの荷重はそのまま維持される。このチャック回転駆動手段５の駆動により、貫入ロッド６が回転貫入される。この回転貫入中、貫入ロッド６の貫入速度が所定値以上となった場合には、チャック回転駆動手段５の駆動が停止し、その後は、前述の自沈貫入に制御が切り替えられる。
【００２３】
前述のようにして貫入ロッド６を地中に貫入していく過程で、自沈貫入の時には荷重が変更される度に、その時の貫入ロッド６の貫入量と荷重値が記録され、また、回転貫入の時には、貫入ロッド６が２５０ｍｍ貫入する毎に要した半回転数が記録される。そして、これら試験データは、試験終了後、地盤の耐力判定を行うための基礎データとして用いられる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の貫入試験機は、貫入ロッドがチャックに揺動可能に保持されており、かつこの貫入ロッドの揺動位置を示すレベル部材とを有している。このため、貫入ロッドがレベル部材によって示される基準位置に一致するように試験機本体を配置すれば、それでレベル調整が完了する。よって、従来のように水準器を用いる場合等に比べ、迅速かつ簡単に試験機を所定の姿勢に設置することができる等の利点がある。また、揺動可能に保持された貫入ロッドが誤って斜めに貫入される不具合を防止し、試験機に負荷をかけずに正確な試験を実施できる等の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る貫入試験機の要部拡大一部切欠断面図である。
【図２】本発明に係る貫入試験機の正面図である。
【図３】図２のＰ−Ｐ線に係る拡大断面図である。
【図４】図２のＱ−Ｑ線に係る要部拡大一部切欠断面図である。
【図５】本発明に係る貫入試験機の要部拡大一部切欠断面図である。
【図６】本発明に係る貫入試験機の要部拡大一部切欠断面図である。
【図７】図２のＲ−Ｒ線に係る要部拡大一部切欠断面図である。
【図８】図７のＳ−Ｓ線に係る要部拡大一部切欠断面図である。
【符号の説明】
１ 貫入試験機
２ コラム
３ 昇降台
４ チャック
５ チャック回転駆動手段
６ 貫入ロッド
７ 昇降ユニット
８ コラムベース
９ チェーン部材
１０ レベル部材
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 切欠
１２ 錘
１３ チャック軸
１３ａ 内孔
１４ 鋼球
１９ ロッド部
２０ スクリューポイント
２１ スプロケット
２２ 昇降用回転駆動手段
２３ パウダクラッチ
２４ ギヤ軸
２５ 一方向クラッチ
２６ ストッパギヤ
２７ 中間ギヤ
２８ 入力ギヤ
２９ 入力軸
３０ 出力軸
３１ 遊星歯車減速機
３２ エンコーダ
３３ 伝達ギヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a penetration testing machine that performs a test by penetrating a penetration rod into the ground.
[0002]
[Prior art]
When building a relatively small building such as a house, it is necessary to investigate the strength of the ground of the planned construction site. In this investigation, in recent years, a test according to Japanese Industrial Standard A1221 “Swedish Sounding Test Method” (hereinafter referred to as penetration test) has been widely performed.
[0003]
The penetration test consists of a self-sinking penetration that observes the penetration of the penetration rod into the ground with only the load while increasing / decreasing the load in increments of 250N, and the penetration rod is driven by rotating the penetration rod under a load of 1KN (1000N). This is done in combination with rotational intrusion to observe the situation. That is, the penetrating rod self-sinks while increasing / decreasing the load in increments of 250 N, and when the penetrating rod stops self-sinking only with a load of 1 KN, the penetrating rod is rotationally driven while rotating under the load condition. If the penetration speed of the penetration rod increases during this rotation penetration, the rotation is stopped and the self-subduction penetration with only the load applied is switched. At this time, the load is generally reduced until the penetration speed becomes a predetermined speed or less. In such a penetration test, the load value during self-sink penetration, and the number of half rotations of the penetration rod for each predetermined penetration amount (number of rotations counted as one rotation of the rod as 2) during rotation penetration are tested. Recorded as data. After the test, the converted N value is obtained from these test data, and the proof stress of the ground can be estimated. A ground survey device disclosed in the following patent document is known as an automated implementation of this penetration test.
[0004]
[Patent Document] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-188136 [Non-patent Document] Japanese Industrial Standard B7511 Precision Flat Level
[Problems to be solved by the invention]
The ground survey device has support legs for adjusting the level so that the device can be placed on the ground to be surveyed. Usually, the length of the support leg is adjusted, and the penetration test is performed after the device is placed so that the penetration rod is vertical. In general, in such level adjustment, use a bubble tube type level such as a precision flat level shown in non-patent literature and apply it to each part of the ground survey device to check the level and verticality of each part. Was done by doing. Therefore, in such level adjustment using a level, the work is very troublesome and takes time.
[0006]
The present invention was created in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an penetration tester that can be quickly and easily installed in a predetermined posture without using a level or the like.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a lifting platform that can be moved up and down along an upright column, a chuck that is provided on the lifting platform and holds a penetrating rod in a swingable manner, and a rotation that drives the chuck to rotate. It has a drive means and a level member which shows the rocking | fluctuation position of the penetration rod hold | maintained at the said chuck | zipper, It is characterized by the above-mentioned. The level member is preferably configured to indicate the position of the center of the penetrating rod. Moreover, it is desirable that the level member is disposed so as to surround the movement path of the penetrating rod.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the figure, the reference numeral 1 indicates a penetration tester, and the penetration tester 1 includes a lifting platform 3 that can be moved up and down along a standing column 2, as shown in FIGS. A chuck 4 rotatably provided on the elevator 3, a chuck rotation driving means 5 for rotating the chuck 4, a penetrating rod 6 held by the chuck 4, and the elevator 3 along the column 2. And a lifting unit 7 that lifts and lowers. In the following description, for the sake of convenience, the configuration other than the penetrating rod 6 may be collectively referred to as a “tester body”.
[0009]
The column 2 is erected on a column base 8, and a chain member 9 as an example of an engaging member is linearly arranged and fixed on the back surface of the column 2. The chain member 9 is meshed with a sprocket 21 in an elevating unit 7 which will be described in detail later. Further, a level member 10 is attached to the column base 8 as shown in FIGS. The level member 10 has a shape surrounding the moving path of the penetrating rod 6 and is formed with notches 10a, 10b, and 10c at three locations.
[0010]
The elevator 3 has column guides 11 along rails 2 a and 2 a formed on both side surfaces of the column 2. The column guide 11 incorporates cam followers 11a sandwiching the rail portions 2a, 2a at both upper and lower ends, and the lift of the elevator 3 along the column 2 is realized by the rotation of the cam followers 11a. In addition, a weight 12 for mass adjustment is disposed at the front of the lifting platform 3, and the weight 12 loads the total weight of the lifting platform 3, chuck 4, chuck rotation driving means 5, lifting unit 7, and the like. Is adjusted to 1KN.
[0011]
As shown in FIGS. 5 and 6, the chuck 4 has a hollow chuck shaft 13 having an inner hole 13 a through which the penetration rod 6 can pass. The chuck shaft 13 is rotatably supported, and three steel balls 14 engaging with a long groove 19a formed in the penetrating rod 6 are equally arranged on the same surface on the chuck shaft 13. Has been. The steel ball 14 is supported by a sleeve 16 that is constantly biased upward by a spring 15 at a position that always protrudes into the inner hole 13a of the chuck shaft 13, and engages with the long groove 19a of the penetrating rod 6 in this state. It is configured. When the sleeve 16 is pushed down against the bias of the spring 15, the steel ball 14 becomes operable, and the holding of the penetrating rod 6 can be released.
[0012]
A sprocket 17 is attached to the lower part of the chuck shaft 13 so as to rotate integrally therewith, and an endless chain 18 circulated and fed by the drive of the chuck rotation driving means 5 is wound around the sprocket 17. It is. As a result, the chuck 4 is configured to rotate by receiving the drive of the chuck rotation driving means 5. The chuck rotation driving means 5 is an inverter motor and is configured to change the output torque and the rotation speed by changing the power supply frequency.
[0013]
The penetrating rod 6 includes a rod portion 19 having the above-described long groove 19a formed in the upper portion thereof, and a sharply drilled screw point 20 connected to the tip of the rod portion 19. The rod portion 19 is formed with a male screw portion 19b at the upper end and a female screw portion (not shown) at the lower end, and can be extended by one after another. The rod portion 19 of the penetrating rod 6 has an outer diameter having a required clearance from the chuck shaft 13. For this reason, in a state where the steel ball 14 is engaged with the long groove 19a, the steel ball 14 is configured to be able to swing by the gap with the inner hole 13a of the chuck shaft 13 with the support position by the steel ball 14 as a fulcrum. On the other hand, at the intersection C between the line L1 connecting the notches 10a and 10b formed in the level member 10 and the line L2 orthogonal to the line L1 and passing through the notch 10c, the column base 8 is disposed horizontally. The center (axial center) of the penetration rod 6 in a state is shown. Therefore, the level member 10 causes the penetration rod 6 to swing with respect to the main body of the tester. In other words, the penetration rod 6 always maintains a vertical posture in the swingable range A. You can check how much the machine body is tilted and in which direction.
[0014]
The elevating unit 7 is provided at the rear part of the elevating platform 3, and as shown in FIGS. 7 and 8, the sprocket 21 meshed with the chain member 9 and rotatable, and the sprocket 21 can be driven to rotate. A lifting drive means 22 for raising and lowering and a powder clutch 23 are provided. As the sprocket 21 of the lifting unit 7 meshes with the chain member 9 and rotates, the lifting platform 3 moves up and down.
[0015]
The rotary drive means 22 for raising and lowering is an inverter motor having a built-in brake mechanism (not shown) that locks the drive shaft 22a so as not to rotate when the power is cut off. By varying it, it is possible to change the output torque and the rotational speed. A gear shaft 24 integrally formed with a drive gear 24 a is coaxially connected to the drive shaft 22 a of the ascending / descending rotational drive means 22. The gear shaft 24 is coaxially connected via a one-way clutch 25. A stopper gear 26 is attached. The drive gear 24a meshes with an intermediate gear 27 that is rotatably arranged. The intermediate gear 27 meshes with an input gear 28 attached to the powder clutch 23.
[0016]
The powder clutch 23 includes an input shaft 29 and an output shaft 30 that is rotatably disposed through the input shaft 29, and a magnetic powder (between the input shaft 29 and the output shaft 30 ( Exciting (not shown) generates a frictional resistance between the input shaft 29 and the output shaft 30. As a result, a predetermined clutch force corresponding to the excitation state of the magnetic powder is generated, and rotation transmission between the input shaft 29 and the output shaft 30 becomes possible.
[0017]
The input gear 28 is connected to the input shaft 29 of the powder clutch 23. As a result, the drive of the ascending / descending rotary drive means 22 can be transmitted to the input shaft 29 through the drive gear 24 a, the intermediate gear 27 and the input gear 28. One end of the output shaft 30 of the powder clutch 23 is connected to the sprocket 21 via a planetary gear reducer 31. The rotation of the sprocket 21 can be detected by a pulse signal generated by the encoder 32. A transmission gear 33 that meshes with the stopper gear 26 is integrally connected to the other end of the output shaft 30. As a result, the drive of the lifting rotary drive means 22 can be transmitted to the output shaft 30 through the gear shaft 24, the one-way clutch 25, the stopper gear 26, and the transmission gear 33. This drive transmission system has one less gear than the drive transmission system to the input shaft 29. Therefore, when the ascending / descending rotation driving means 22 is driven, rotation in the direction opposite to that transmitted to the input shaft 29 is transmitted to the output shaft 30.
[0018]
When the sprocket 21 rotates, the rotation is transmitted to the stopper gear 26 via the output shaft 30 and the like. At this time, the one-way clutch 25 is locked to the gear shaft 24 when the rotation of the sprocket 21 when the elevator 3 is lowered is transmitted to the stopper gear 26 from the sprocket 21 side, and the reverse rotation is the sprocket 21 side. Is transmitted to the stopper gear 26, the gear shaft 24 is idled. In other words, in the drive transmission system of the gear shaft 24 → stopper gear 26 → transmission gear 33 → output shaft 30 → planet gear reducer 31 → sprocket 21, the rotary drive for raising and lowering the sprocket 21 is rotated in the direction in which the elevator 3 descends. When the means 22 is driven (hereinafter referred to as “reverse driving”), the gear shaft 24 idles with respect to the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. When the up-and-down rotation drive means 22 is driven in the reverse direction (hereinafter, the drive of the up-and-down rotation drive means 22 is referred to as “forward drive”), the gear shaft 24 is integrated with the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. Can be rotated.
[0019]
Next, the operation of the penetration tester 1 will be described.
First, before the penetration test is started, the penetration tester 1 is installed at the test place so that the column base 8 is horizontal. At this time, it is confirmed how much the actual center of the penetrating rod 6 is shifted from the center C of the penetrating rod 6 indicated by the level member 10 and in what direction, and the attitude of the testing machine body so as to match them. Adjust. As a result, the penetration testing machine is installed in a posture in which both the column 2 and the penetration rod 6 extend vertically. Subsequently, when a test start signal is input from the control means (not shown), the ascending / descending rotation driving means 22 is reversely driven, and the penetration test is started. Thereafter, under a situation where a load is applied to the penetrating rod 6, the up-and-down rotation driving means 22 continues reverse driving. At the same time as the reverse drive of the ascending / descending rotational drive means 22 is started, the powder clutch 23 is activated to exert a predetermined clutch force.
[0020]
The gear shaft 24 rotates at a sufficiently higher speed than the stopper gear 26 under the reverse drive of the ascending / descending rotational drive means 22. Therefore, the gear shaft 24 idles with respect to the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. For this reason, the lifting platform 3 can be lowered, and the penetrating rod 6 is loaded with a total mass of the lifting platform 3, chuck 4, chuck rotation driving means 5, lifting unit 7, weight 12, and the like. On the other hand, the reverse drive of the rotary drive means 22 for raising and lowering causes the input shaft 29 to rotate in the direction in which the sprocket 21 can be rotated in the direction to raise the elevator 3 through the drive transmission system of the gear shaft 24 to the input gear 28. Rotation (rotation in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft 30) is transmitted. This is transmitted to the output shaft 30 by the clutch force of the powder clutch 23. For this reason, a corresponding rotational resistance force (force to raise the elevator 3: hereinafter referred to as a raising force) acts on the sprocket 21. As a result, the penetration rod 6 is loaded with a load obtained by subtracting the ascending force from the load 1KN due to the total mass of the lifting platform 3 and the like.
[0021]
As described above, the load applied to the penetrating rod 6 is initially set to 250N, and is increased in the order of 500N, 750N, and 1KN each time the self-sinking of the penetrating rod 6 stops due to soil resistance or the like. That is, the clutch force of the powder clutch 23 is adjusted and the load is changed. As a result, the load can be changed quickly when necessary. Since the load of 1KN is a load due to the total mass of the elevator 3 and the like, when the load of 1KN is applied, the magnetic powder of the powder clutch 23 is de-energized, and the output shaft 30 is moved relative to the input shaft 29. It becomes free to rotate. Further, when the number of pulse signals per unit time of the encoder 32 exceeds a predetermined value under a certain load during self-sinking, that is, when the penetration speed of the penetration rod 6 exceeds a predetermined value, the penetration speed The load is reduced until is below a predetermined value.
[0022]
When the self-sinking of the penetrating rod 6 stops under a load of 1 KN, the chuck rotation driving means 5 is driven. At this time, the load of 1 KN is maintained as it is. By driving the chuck rotation driving means 5, the penetration rod 6 is rotated and penetrated. If the penetration speed of the penetration rod 6 becomes equal to or higher than a predetermined value during the rotation penetration, the driving of the chuck rotation driving means 5 is stopped, and thereafter the control is switched to the above-described self penetration.
[0023]
In the process of penetrating the penetrating rod 6 into the ground as described above, every time the load is changed during self-sinking, the penetrating amount and load value of the penetrating rod 6 at that time are recorded. In this case, the half rotation number required every time the penetration rod 6 penetrates 250 mm is recorded. These test data are used as basic data for determining the strength of the ground after the end of the test.
[0024]
【The invention's effect】
In the penetration testing machine of the present invention, the penetration rod is held by the chuck in a swingable manner, and has a level member that indicates the swinging position of the penetration rod. For this reason, if the testing machine body is arranged so that the penetrating rod coincides with the reference position indicated by the level member, the level adjustment is completed. Therefore, there is an advantage that the testing machine can be installed in a predetermined posture quickly and easily compared to the case where a level is used as in the prior art. In addition, there is an advantage that an intrusion rod held so as to be swingable is prevented from being erroneously inserted obliquely, and an accurate test can be performed without applying a load to the testing machine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a main part of a penetration testing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the penetration testing machine according to the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line P-P in FIG. 2;
4 is an enlarged fragmentary cross-sectional view of a main part taken along line QQ in FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a main part of the penetration testing machine according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a main part of the penetration testing machine according to the present invention.
7 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a relevant part taken along line RR in FIG. 2;
FIG. 8 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a relevant part taken along line SS in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Penetration test machine 2 Column 3 Lifting stand 4 Chuck 5 Chuck rotation drive means 6 Penetration rod 7 Lifting unit 8 Column base 9 Chain member 10 Level member 10a, 10b, 10c Notch 12 Weight 13 Chuck shaft 13a Inner hole 14 Steel ball 19 Rod Part 20 Screw point 21 Sprocket 22 Elevating rotary drive means 23 Powder clutch 24 Gear shaft 25 One-way clutch 26 Stopper gear 27 Intermediate gear 28 Input gear 29 Input shaft 30 Output shaft 31 Planetary gear reducer 32 Encoder 33 Transmission gear
