JP2005054395A - Automatic penetrometer - Google Patents

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Mitsunori Shiomi
光典 塩見
Kazunori Isono
和則 磯野
Hiroshi Irii
寛 入井
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic penetrometer which can automatically obtain positional information such as an address of a test location. <P>SOLUTION: This automatic penetrometer, which comprises a liftable or lowerable platform 4 which is lifted/lowered along a support 3, a chuck 5 which is arranged on the platform 4, a penetration rod 7 which is held by the chuck 5, and a rotary drive means 6 for rotatively driving the chuck 5, acquires test data through a process for making a penetration rod 7 penetrate into ground. In that case, a radio wave from a GPS satellite is received by a GPS receiver 2 in a position wherein a penetration test is to be performed, and the positional information on the test position is identified from the radio wave. The positional information, which is identified by the GPS receiver 2, is filed as a test data file along with the test data acquired by the penetration test, and processed by a data processing means such as a notebook-size personal computer 30, so that the address of the test location and the like can be automatically obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ワークの側端部を支持して搬送する搬送路を備えたワーク搬送装置に関するものである。   The present invention relates to a workpiece transfer device including a transfer path that supports and transfers a side end portion of a workpiece.

従来自動貫入試験機としては、特許文献1に示されるものが知られている。図5に示すように、この自動貫入試験機1′は、支柱3に沿って昇降する昇降台4と、この昇降台4に配置されたチャック5と、このチャック5を回転駆動する回転駆動手段6と、チャック5に保持された貫入ロッド7とを有し、貫入ロッド7を地中に貫入する過程で試験データを得るものである。この自動貫入試験機1′において、試験データは制御手段に記憶され、試験後、制御手段に備えられた通信ポートにパソコンを接続して読み出される。また、試験データは、直接プリントアウトされる場合や、メモリカードを介してパソコンに移される場合もある。その後、この試験データに基づいた試験結果レポートが作成される。
特開平8−284144号公報
As a conventional automatic penetration testing machine, the one shown in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 5, the automatic penetration testing machine 1 ′ includes an elevating table 4 that moves up and down along a column 3, a chuck 5 disposed on the elevating table 4, and a rotation driving means that rotationally drives the chuck 5. 6 and a penetrating rod 7 held by the chuck 5, and test data is obtained in the process of penetrating the penetrating rod 7 into the ground. In this automatic penetration testing machine 1 ', the test data is stored in the control means, and after the test, it is read out by connecting a personal computer to the communication port provided in the control means. The test data may be printed out directly or transferred to a personal computer via a memory card. Thereafter, a test result report based on the test data is created.
JP-A-8-284144

試験データをパソコン等のデータ処理手段に取り込んで試験結果レポートを作成する場合、試験データの他に貫入試験を行った場所の住所、貫入ロッドの貫入ポイント等の位置情報が必要である。従来は、こういった位置情報は、試験データと別に別途作業者がメモ等に記録することで取得されていた。しかし、試験場所によっては住所等が容易に分からない場合もあり、位置情報の取得が困難な場合が多かった。また、貫入ロッドの貫入ポイントを正確に把握するためには、測量を行う必要があった。さらに、試験結果レポートを作成する時、試験データに対して別のポイントの位置情報が使用される恐れもあり、試験結果レポートの信頼性を保証できない等の問題も発生していた。   When taking test data into a data processing means such as a personal computer and creating a test result report, in addition to the test data, location information such as the address of the place where the penetration test was performed and the penetration point of the penetration rod are required. Conventionally, such position information has been acquired by the operator recording it in a memo separately from the test data. However, the address and the like may not be easily known depending on the test place, and it is often difficult to obtain position information. Moreover, in order to grasp | ascertain the penetration point of a penetration rod correctly, it was necessary to perform a survey. Further, when the test result report is created, there is a possibility that position information of another point is used for the test data, and there is a problem that the reliability of the test result report cannot be guaranteed.

上記課題の解決を目的として、本発明は、支柱に沿って昇降する昇降台と、この昇降台に配置されたチャックと、このチャックに保持された貫入ロッドと、前記チャックを回転駆動する回転駆動手段とを有し、貫入ロッドを地中に貫入する過程で試験データを得る自動貫入試験機において、貫入試験を行う位置でGPS衛星からの電波を受信し、これから当該試験位置の位置情報を割り出すGPS受信機と、このGPS受信機の割り出した位置情報を読み込み、これを貫入試験によって得られた試験データとともに保持する制御手段とを有して成ることを特徴とする。   For the purpose of solving the above-mentioned problems, the present invention provides a lifting platform that moves up and down along a column, a chuck disposed on the lifting platform, a penetration rod held by the chuck, and a rotational drive that rotationally drives the chuck. In an automatic penetration testing machine which has test means and obtains test data in the process of penetrating the penetrating rod into the ground, it receives radio waves from GPS satellites at the position where the penetrating test is performed, and calculates position information of the test position from this It is characterized by comprising a GPS receiver and control means for reading position information determined by the GPS receiver and holding it together with test data obtained by a penetration test.

なお、前記制御手段に保持された位置情報および試験データを読み込み、当該位置情報を住所データベースに照合して試験位置の住所を割り出すデータ処理手段を有していることが望ましく、その場合、データ処理手段は、地図ソフトウェアによって提供される地形図に制御手段から読み込んだ位置情報を反映し、これを視覚的に描画して出力する構成であることがより好ましい。また、前記制御手段は、GPS受信機の割り出した位置情報と試験データとをファイル化するよう構成されていることが望ましい。   It is desirable to have data processing means for reading the position information and test data held in the control means and collating the position information with an address database to determine the address of the test position. The means is more preferably configured to reflect the position information read from the control means on the topographic map provided by the map software, and visually draw and output this. The control means is preferably configured to file the position information and test data determined by the GPS receiver.

本発明によれば、GPS受信機によって得られた位置情報から試験地の住所、貫入ロッドの貫入ポイント等を正確に割り出すことが可能である。よって、試験地の住所を常に容易かつ確実に得ることができるとともに、貫入ロッドの貫入ポイントを知るために測量等の作業を行う必要がなくなる等の利点がある。また、試験データとこれに対応する位置情報とは一つのファイルにファイル化されるため、このファイルから試験結果レポートを作成すれば、試験結果レポートにおける試験データと住所等の位置情報とを確実に一致させることが可能であり、試験結果レポートに信頼性を担保することができる等の利点がある。   According to the present invention, it is possible to accurately determine the address of the test site, the penetration point of the penetration rod, and the like from the position information obtained by the GPS receiver. Therefore, there is an advantage that the address of the test site can be obtained easily and reliably at all times, and it is not necessary to perform an operation such as surveying in order to know the penetration point of the penetration rod. In addition, since test data and corresponding location information are filed in a single file, creating a test result report from this file ensures that the test data and location information such as addresses are included in the test result report. It is possible to match, and there is an advantage that reliability can be ensured in the test result report.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1および図2において、1は自動貫入試験機である。この自動貫入試験機1は、上記特許文献1に開示されているものと同じく、立設された支柱3と、この支柱3に沿って昇降可能な昇降台4と、この昇降台4に回転可能に配置されたチャック5と、このチャック5を回転駆動するチャック駆動用モータ6と、前記チャック5に保持された貫入ロッド7とを有する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2, reference numeral 1 denotes an automatic penetration tester. This automatic penetration testing machine 1 is the same as that disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the upright column 3, the elevator 4 that can be raised and lowered along the column 3, and the elevator 4 can be rotated. , A chuck driving motor 6 for rotationally driving the chuck 5, and a penetrating rod 7 held by the chuck 5.

前記昇降台4には、支柱3に配置されたチェーン部材8に噛合して回転可能なスプロケット9が配置されており、このスプロケット9は、昇降用モータ11の駆動を受けて回転可能に構成されている。また、このスプロケット9はパウダブレーキ12に接続されており、このパウダブレーキ12によって回転を制動されるように構成されている。なお、昇降用モータ11からスプロケット9への駆動伝達系には一方向クラッチ10が配置されている。この一方向クラッチ10の作用により、スプロケット9が昇降台4を上昇させる方向に回転するよう昇降用モータ11が駆動した時には、スプロケット9に回転伝達がなされ、それとは逆に昇降用モータ11が駆動(以下、逆駆動という)した時には、スプロケット9に回転伝達がなされないようになっている。貫入ロッド7を地中に貫入する時は、昇降用モータ11が逆駆動し、昇降用モータ11の減速抵抗等が昇降台4の下降動作に影響しないようになっている。   A sprocket 9 that can rotate while meshing with a chain member 8 disposed on the column 3 is disposed on the lifting platform 4, and the sprocket 9 is configured to be rotatable by being driven by a lifting motor 11. ing. The sprocket 9 is connected to a powder brake 12, and the rotation is braked by the powder brake 12. A one-way clutch 10 is disposed in the drive transmission system from the lifting motor 11 to the sprocket 9. When the elevating motor 11 is driven by the action of the one-way clutch 10 so that the sprocket 9 rotates in the direction to raise the elevating platform 4, the rotation is transmitted to the sprocket 9, and the elevating motor 11 is driven conversely. When the driving is performed (hereinafter referred to as reverse driving), the rotation is not transmitted to the sprocket 9. When penetrating the penetration rod 7 into the ground, the elevating motor 11 is reversely driven so that the deceleration resistance of the elevating motor 11 does not affect the descending operation of the elevating platform 4.

上記特許文献1に示された自動貫入試験機1′と本自動貫入試験機1とで異なるのは、本自動貫入試験機1にはGPS(Global Positioning System)受信機2が装備されている点である。このGPS受信機2は、試験機1の昇降台4に設置されたGPSアンテナ2aと、このGPSアンテナ2aに接続された受信処理部2bとから成る。このGPS受信機2のGPSアンテナ2aにより地球上空の軌道上を周回する複数のGPS衛星からの電波を受信し、当該電波を受信処理部2bで演算処理することにより、試験機1の置かれた場所の緯度、経度、高度等の位置情報を割り出される。   The automatic penetration tester 1 ′ and the automatic penetration tester 1 disclosed in Patent Document 1 are different in that the automatic penetration tester 1 is equipped with a GPS (Global Positioning System) receiver 2. It is. The GPS receiver 2 includes a GPS antenna 2a installed on the lifting platform 4 of the test machine 1 and a reception processing unit 2b connected to the GPS antenna 2a. The GPS antenna 2a of the GPS receiver 2 receives radio waves from a plurality of GPS satellites that orbit over the earth, and the radio waves are processed by the reception processing unit 2b. Location information such as latitude, longitude and altitude of the place is determined.

また、本自動貫入試験機1における制御手段20は、制御部21、入力部22、記憶部23、データ通信ポート24、表示部25を備えたものであり、記憶部23は、ROM23aと、可搬型のメモリカード23bと、RAM23cとを有する。ROM23aには、自動貫入試験機1の動作制御に必要な各種プログラム、パラメータ等が記憶してある。また、メモリカード23bは所定の規格のスロット(図示せず)に差し込んでデータの書き込みを行う周知のもので、例えば、スマートメディア、SDカード、マイクロドライブ等、デジタルカメラ、PDA端末、携帯電話等で広く利用されているものである。   Moreover, the control means 20 in this automatic penetration testing machine 1 is provided with the control part 21, the input part 22, the memory | storage part 23, the data communication port 24, and the display part 25, and the memory | storage part 23 is possible with ROM23a. It has a portable memory card 23b and a RAM 23c. The ROM 23a stores various programs, parameters, and the like necessary for operation control of the automatic penetration testing machine 1. The memory card 23b is a well-known card that is inserted into a predetermined standard slot (not shown) to write data. For example, a smart media, an SD card, a micro drive, a digital camera, a PDA terminal, a mobile phone, etc. Are widely used.

制御手段20の制御部21は、貫入試験の際、記憶部23のROM23aから必要なプログラム、パラメータを取得し実行する。これにより、チャック駆動用モータ5、パウダブレーキ12、昇降用モータ11等が制御され、スウェーデン式サウンディング試験方法に準じて貫入ロッド7が地中に貫入され、試験データが収集される。この貫入試験において制御部21は、貫入ロッド7に荷重のみを負荷して貫入している時は、貫入ロッド7の貫入深さと荷重とが試験データとして取得し、また、チャック駆動用モータ5が駆動制御されて貫入ロッド7が回転貫入されている時には、貫入ロッド7の貫入深さと貫入ロッド7が所定深度(通常は250mm)貫入するのに要した半回転数とが試験データとして取得する。そして、これら試験データを記憶部のRAM23cに書き込む。   The control unit 21 of the control means 20 acquires and executes necessary programs and parameters from the ROM 23a of the storage unit 23 during the penetration test. Thereby, the chuck driving motor 5, the powder brake 12, the lifting motor 11 and the like are controlled, and the penetration rod 7 is penetrated into the ground according to the Swedish sounding test method, and the test data is collected. In this penetration test, the control unit 21 acquires the penetration depth and the load of the penetration rod 7 as test data when the penetration rod 7 is loaded only with a load, and the chuck driving motor 5 When the penetrating rod 7 is rotationally penetrating under driving control, the penetrating depth of the penetrating rod 7 and the number of half revolutions required for the penetrating rod 7 to penetrate a predetermined depth (usually 250 mm) are acquired as test data. And these test data are written in RAM23c of a memory | storage part.

一方で制御部21は、貫入試験中、定期的にGPS受信機2の割り出す位置情報を読み込み、これを記憶部23のRAM23cに書き込むとともに、最新の位置情報を表示部25に表示制御する。また貫入試験終了時には、RAM23cに蓄積された位置情報における緯度、経度、高度のそれぞれの平均値を求め、これを前述の試験データとともにファイル化(以下、このファイルを試験データファイルという)してメモリカード23bに書き込む。この試験データファイルは、1回の貫入試験につき1個作られる。   On the other hand, the control unit 21 periodically reads position information determined by the GPS receiver 2 during the penetration test, writes the position information in the RAM 23c of the storage unit 23, and controls display of the latest position information on the display unit 25. At the end of the penetration test, the average values of latitude, longitude and altitude in the position information stored in the RAM 23c are obtained, and this is filed together with the above test data (hereinafter this file is referred to as a test data file). Write to card 23b. One test data file is created for each penetration test.

本自動貫入試験機1は、貫入試験によって得られた試験データおよび、GPS受信機2によって得られた位置情報等を処理するデータ処理手段として、ノート型パソコン30(以下、単にパソコン30という)を備えている。このパソコン30は、図3に示すように、中央処理装置31(CPU)、主記憶装置32(メモリ:SDRAM)、補助記憶装置33、入力装置34及び出力装置35を有して構成される周知のものである。
前記補助記憶装置33は、ハードディスクドライブ33a(以下、HDD33aという)と、前述のメモリカード23bとで構成される。HDD33aには、予めOS35(Operating System)、地図ソフトウェア36、GPSソフトウェア37、データ処理ソフトウェア38がインストールされている。また、メモリカード23bは、スロット(図示せず)に差し込んで接続される。
The automatic penetration testing machine 1 uses a notebook personal computer 30 (hereinafter simply referred to as a personal computer 30) as data processing means for processing test data obtained by a penetration test and position information obtained by the GPS receiver 2. I have. As shown in FIG. 3, the personal computer 30 includes a central processing unit 31 (CPU), a main storage device 32 (memory: SDRAM), an auxiliary storage device 33, an input device 34, and an output device 35. belongs to.
The auxiliary storage device 33 includes a hard disk drive 33a (hereinafter referred to as HDD 33a) and the memory card 23b described above. An OS 35 (Operating System), map software 36, GPS software 37, and data processing software 38 are installed in the HDD 33a in advance. The memory card 23b is connected by being inserted into a slot (not shown).

制御手段20において試験データファイルが書き込まれたメモリカード23bをパソコン30のスロットに差し込み、データ処理ソフトウェアを起動して試験データファイルを開く。これにより、パソコン30の中央処理装置31は、データ処理ソフトウェアを実行して試験データファイルの試験データを展開・解析する。そして、位置情報、貫入深さ、荷重、半回転数等のデータソースを取得し、主記憶装置32に記憶する。また、中央処理装置31は、位置情報を地図ソフトウェア36に備えられた住所データベースに照会して住所を取得し、これを主記憶装置32に書き込む。これら試験データ、位置情報は、データ処理ソフトウェアの実行によってパソコンの出力装置35(モニタ)に表示されているデータ表示フォーム(図示せず)上にも表示される。さらに中央処理装置31は、各深度における半回転数から1m当たりの半回転数Nswを演算し、この1m当たりの半回転数Nswおよび荷重値Wswから換算N値を求める。この換算N値は主記憶装置32に書き込まれるとともに、データ表示フォームにも表示される。   In the control means 20, the memory card 23b in which the test data file is written is inserted into the slot of the personal computer 30 and the data processing software is activated to open the test data file. As a result, the central processing unit 31 of the personal computer 30 executes the data processing software to develop and analyze the test data in the test data file. Then, data sources such as position information, penetration depth, load, and half rotation speed are acquired and stored in the main storage device 32. The central processing unit 31 obtains an address by referring to the address database provided in the map software 36 for the position information, and writes this in the main storage device 32. These test data and position information are also displayed on a data display form (not shown) displayed on the output device 35 (monitor) of the personal computer by execution of the data processing software. Further, the central processing unit 31 calculates a half rotation number Nsw per meter from the half rotation number at each depth, and obtains a converted N value from the half rotation number Nsw per meter and the load value Wsw. The converted N value is written in the main storage device 32 and also displayed on the data display form.

入力装置34からデータ処理ソフトウェアにおける印刷指令が入力された場合、中央処理装置31は、前述の主記憶装置32に書き込まれた各種データから試験結果レポートを作成する。そして、これを出力装置35(プリンタ)へ出力する。作成された試験結果レポートの一例を図4に示す。この試験結果レポート40には、貫入深さに対応して荷重値Wsw、半回転数、1m当たりの半回転数Nsw、換算N値等の一覧41が表示されるとともに、換算N値のグラフ42が表示される。また、上部には位置情報および当該位置情報から得た住所を転記するための表示フィールド43,44が設けられている。このようにして、調査場所の住所と試験データとに相違のない試験結果レポートを得ることができる。   When a print command in the data processing software is input from the input device 34, the central processing unit 31 creates a test result report from various data written in the main storage device 32 described above. And this is output to the output device 35 (printer). An example of the created test result report is shown in FIG. The test result report 40 displays a list 41 of the load value Wsw, the number of half rotations, the number of half rotations Nsw per meter, the converted N value, etc. corresponding to the penetration depth, and a graph 42 of the converted N value. Is displayed. In addition, display fields 43 and 44 for transferring position information and an address obtained from the position information are provided in the upper part. In this way, a test result report in which there is no difference between the address of the survey location and the test data can be obtained.

また、前記GPSソフトウェアが起動した場合、中央処理装置31は、主記憶装置32に記憶されている位置情報と地図ソフトウェアの持つ地形図情報(地形イメージに割り当てられた緯度、経度、高度情報等)とを照合し、合致した位置にポインタを表示した地形イメージを作成し、これを主記憶装置32に書き込むとともに、出力装置35(モニタ)に出力して表示させる。この地形イメージをプリンタに出力することにより、調査場所の図面化ができ、以て調査場所の測量・作図作業は必要なくなる。   In addition, when the GPS software is activated, the central processing unit 31 detects the positional information stored in the main storage device 32 and the topographic map information held by the map software (latitude, longitude, altitude information, etc. assigned to the topographic image). And a terrain image in which a pointer is displayed at the matched position is created and written into the main storage device 32, and output to the output device 35 (monitor) for display. By outputting this terrain image to a printer, it is possible to create a drawing of the survey location, thus eliminating the need for surveying and drawing work at the survey location.

なお、上述のGPS受信機は、コストとの関係からGPS衛星の電波から位置情報を割り出すものとしたが、GPS受信機は、GPS衛星の電波とともに、例えばFM基地局や中波ビーコン等から地上波で発信されている補正情報を受信し、これによりGPS衛星の電波から得た位置情報を補正する、所謂DGPS(Differential GPS)対応のものとしてもよい。これにより、測位精度を高め、例えば貫入ロッドを貫入したポイント等をより正確に取得することが可能になる。   Note that the GPS receiver described above calculates position information from the radio waves of the GPS satellites in relation to the cost, but the GPS receivers, for example, from FM base stations and medium wave beacons together with the GPS satellite radio waves It may be adapted for so-called DGPS (Differential GPS), which receives correction information transmitted by waves and thereby corrects position information obtained from radio waves of GPS satellites. Thereby, positioning accuracy can be improved and, for example, a point or the like that has penetrated the penetrating rod can be obtained more accurately.

本発明の自動貫入試験機のブロック説明図である。It is block explanatory drawing of the automatic penetration testing machine of this invention. 図1のA−A線に係る要部拡大一部切欠断面図である。It is a principal part expanded partially notched sectional view concerning the AA line of FIG. 本発明の自動貫入試験機におけるデータ処理手段の概略ブロック説明図である。It is a schematic block explanatory drawing of the data processing means in the automatic penetration testing machine of this invention. 試験結果レポートの一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of a test result report. 従来の自動貫入試験機の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional automatic penetration testing machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 自動貫入試験機
2 GPS受信機
3 支柱
4 昇降台
5 チャック
6 回転駆動手段
7 貫入ロッド
11 昇降用モータ
12 パウダブレーキ
15 搬送ベルト
20 制御手段
30 ノート型パソコン(データ処理手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic penetration test machine 2 GPS receiver 3 Support | pillar 4 Lifting stand 5 Chuck 6 Rotation drive means 7 Penetration rod 11 Lifting motor 12 Powder brake 15 Conveyance belt 20 Control means 30 Notebook-type personal computer (data processing means)

Claims (4)

支柱に沿って昇降する昇降台と、この昇降台に配置されたチャックと、このチャックに保持された貫入ロッドと、前記チャックを回転駆動する回転駆動手段とを有し、貫入ロッドを地中に貫入する過程で試験データを得る自動貫入試験機において、
貫入試験を行う位置でGPS衛星からの電波を受信し、これから当該試験位置の位置情報を割り出すGPS受信機と、このGPS受信機の割り出した位置情報を読み込み、これを貫入試験によって得られた試験データとともに保持する制御手段と
を有して成ることを特徴とする自動貫入試験機。
A lifting platform that moves up and down along the column, a chuck disposed on the lifting platform, a penetrating rod held by the chuck, and a rotation driving means that rotationally drives the chuck, and the penetrating rod in the ground In an automatic penetration testing machine that obtains test data during the penetration process,
A GPS receiver that receives radio waves from GPS satellites at the location where the penetration test is performed, calculates the position information of the test position from this, and reads the position information determined by the GPS receiver, and the test obtained by the penetration test An automatic penetration testing machine characterized by comprising control means for holding together with data.
制御手段に保持された位置情報および試験データを読み込み、当該位置情報を住所データベースに照合して試験位置の住所を割り出すデータ処理手段を有していることを特徴とする請求項1に記載の自動貫入試験機。   2. The automatic processing apparatus according to claim 1, further comprising data processing means for reading position information and test data held in the control means, collating the position information with an address database, and determining an address of the test position. Penetration testing machine. データ処理手段は、地図ソフトウェアによって提供される地形図に制御手段から読み込んだ位置情報を反映し、これを視覚的に描画して出力する構成であることを特徴とする請求項2に記載の自動貫入試験機。   3. The automatic processing apparatus according to claim 2, wherein the data processing means is configured to reflect the position information read from the control means on the topographic map provided by the map software, and to visually draw and output the position information. Penetration testing machine. 制御手段は、GPS受信機の割り出した位置情報と試験データとをファイル化するよう構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の自動貫入試験機。   4. The automatic penetrating tester according to claim 1, wherein the control means is configured to file the position information determined by the GPS receiver and the test data as a file.
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