JP2007003453A - Quick load testing machine of pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、土木、建築構造物の施工の際に使用される杭の急速載荷試験装置に関するものである。 The present invention relates to a rapid loading test apparatus for piles used in the construction of civil engineering and building structures.
土木、建築構造物の施工に際して杭の支持力を正確に知ることは極めて重要である。そのため、従来はこの種の試験としては所謂静的載荷試験やハンマー打撃による所謂衝撃載荷試験(載荷時間:0.01〜0.02秒程度)が行われている。 It is extremely important to know the bearing capacity of piles accurately when constructing civil engineering and building structures. Therefore, conventionally, as this type of test, a so-called static loading test or a so-called impact loading test by hammering (loading time: about 0.01 to 0.02 seconds) is performed.
また、最近では杭の正確な支持力の把握と経済的、合理的な試験方法として静的載荷試験と衝撃載荷試験の中間に位置する所謂急速載荷試験(載荷時間:0.05〜0.2秒軽度)も行われつつある。この方法は、杭と重錘(モンケン)の間にゴム系や金属系等のばね、ダンパー等を並列に配置し、杭に衝撃力を与えて支持力を検査するものや杭頭に反力体を配置し高圧ガスや火薬の爆発燃焼力を利用して衝撃力を与え支持力を検査する試験方法である。 Moreover, recently, as a method for grasping accurate bearing capacity of piles and economically and rationally, a so-called rapid loading test (loading time: 0.05 to 0.2) located between the static loading test and the impact loading test. Minor second) is also being carried out. In this method, rubber or metal springs, dampers, etc. are placed in parallel between the pile and the weight (monken), the impact force is applied to the pile and the supporting force is inspected, and the reaction force is applied to the pile head. This is a test method in which the body is placed and impact force is applied by using the explosive combustion force of high-pressure gas or explosive to inspect the support force.
杭の支持力試験の方法は、急速載荷試験方法に変わってきているが、現状では満足する試験機が完成されていない。その一番の原因は載荷時間0.1秒程度を確保する構造にすると装置が大きくなることである。例えば、300mmφの杭の支持力試験の場合に、ばね・ダンバー系を採用した構造では、急速載荷試験機は直径650mmφ、高さ約1m程度の大型になってしまう。 The pile bearing capacity test method has changed to the rapid loading test method, but at present, a satisfactory testing machine has not been completed. The main cause is that the apparatus becomes large if a structure that secures a loading time of about 0.1 seconds is adopted. For example, in the case of a bearing capacity test of a 300 mmφ pile, a rapid loading tester becomes large with a diameter of 650 mmφ and a height of about 1 m in a structure employing a spring / dumbar system.
また、別の方式の急速載荷試験の場合でもこれよりも小さくすることができないことが多い。そのため試験杭の上に重心位置が高くしかも杭よりも大幅に広い面積を持つ試験機が取り付けられることになり、重錘を杭頭に落下させる試験時に装置が上下方向のみならずローリングやピッチングを起こすことになり、試験データの信頼性に問題が生じ、また余分な負荷がかかることから装置の寿命にも問題が生じることが予想される。 Also, in the case of another type of rapid loading test, it is often impossible to make it smaller than this. For this reason, a testing machine with a higher center of gravity and a significantly larger area than the pile will be mounted on the test pile, and the device will not only roll in the vertical direction but also perform rolling and pitching when testing the weight to drop on the pile head. As a result, a problem occurs in the reliability of the test data, and an excessive load is expected to cause a problem in the life of the apparatus.
特許文献1には、本願出願人の提案に係る杭の急速載荷試験装置が提案されている。この特許文献1の場合には、重錘と、慣性マス、減衰要素、弾性体からなる荷重伝達手段とを組み合わせ、杭頭に落下衝撃荷重を作用させるように構成したものである。この場合、荷重伝達手段を慣性マス、減衰要素、弾性体を用いて構成しているため、小形、コンパクトな構成とすることは難しいという問題を包含している。
本発明が解決しようとする課題は、杭頭に対する急速載荷試験の主目的である重錘の載荷時間約0.06秒〜0.2秒程度を実現するとともに、杭には所定の衝撃力を伝達可能とし、更に装置を小形化した杭の急速載荷試験装置が存在しない点である。 The problem to be solved by the present invention is to realize a loading time of about 0.06 seconds to 0.2 seconds for the weight, which is the main purpose of the rapid loading test on the pile head, and to apply a predetermined impact force to the pile. There is no rapid loading test device for piles that can be transmitted and that further downsizes the device.
本発明は、杭頭に重錘の落下による落下衝撃荷重を伝達して急速載荷試験を行う杭の急速載荷試験装置であって、杭頭と重錘との間に配置され、シリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受けてこのシリンダーロッドを介して杭頭に伝達する液圧シリンダーを用いた落下衝撃荷重伝達手段と、前記液圧シリンダーのシリンダーロッドから杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を前記シリンダーロッドに作用する液圧の調整により行う液圧調整手段と、を有することを最も主要な特徴とする。 The present invention relates to a rapid loading test apparatus for a pile that performs a rapid loading test by transmitting a drop impact load due to the falling of the weight to the pile head, and is disposed between the pile head and the weight, and is loaded by a cylinder rod. Drop impact load transmission means using a hydraulic cylinder that receives a drop impact load due to falling of the weight and transmits it to the pile head through this cylinder rod, and transmission of the impact load from the cylinder rod of the hydraulic cylinder to the pile head The main feature is that it has a hydraulic pressure adjusting means for adjusting the force and transmission time by adjusting the hydraulic pressure acting on the cylinder rod.
本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項1、2記載の発明によれば、杭頭と重錘との間に配置した落下衝撃荷重伝達手段である小形の液圧シリンダー、例えば油圧シリンダーのシリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受け、このシリンダーロッドを介して杭頭に落下衝撃荷重を伝達して急速載荷試験を行うことができる。このとき、液圧調整手段によりシリンダーロッドに作用する液圧、例えば油圧を調整することで杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を種々に行うことができる。
The present invention has the following effects.
According to the first and second aspects of the present invention, a drop impact caused by dropping a weight by a small hydraulic cylinder, such as a hydraulic cylinder cylinder rod, which is a drop impact load transmitting means disposed between the pile head and the weight. A rapid loading test can be performed by receiving a load and transmitting a drop impact load to the pile head via this cylinder rod. At this time, by adjusting the hydraulic pressure acting on the cylinder rod by the hydraulic pressure adjusting means, for example, the hydraulic pressure, the transmission force and transmission time of the impact load to the pile head can be variously adjusted.
請求項3記載の発明によれば、杭頭と重錘との間に、落下衝撃荷重伝達手段である小形の油圧シリンダーを配置し、頂部に緩衝材を用いた重錘受体を備えるシリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受け、このシリンダーロッドを介して杭頭に落下衝撃荷重を伝達して急速載荷試験を行うことができる。このとき、油圧調整手段によって油圧シリンダーの第1、第2のシリンダー室に対する所定の油圧をもった油の供給及び第1、第2のシリンダー室からの吐出油の受け入れを行うことで、杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を種々に行うことができる。 According to invention of Claim 3, the cylinder rod which arrange | positions the small hydraulic cylinder which is a drop impact load transmission means between a pile head and a weight, and is equipped with the weight receiving body using the shock absorbing material on the top part. By receiving a drop impact load due to the fall of the weight, a rapid load test can be performed by transmitting the drop impact load to the pile head via this cylinder rod. At this time, by supplying oil having a predetermined oil pressure to the first and second cylinder chambers of the hydraulic cylinder and receiving discharged oil from the first and second cylinder chambers by the hydraulic pressure adjusting means, Various adjustments can be made to the transmission force and transmission time of the impact load on the rim.
請求項4記載の発明によれば、請求項1乃至3のいずれかの発明において、重錘落下時のシリンダーロッドの垂直沈下を案内する垂直沈下案内機構を有することから、重錘落下時においてシリンダーロッドを真っすぐ垂直沈下させ的確に杭頭に対して的確に落下衝撃荷重を伝達することができる。 According to the invention of claim 4, in the invention of any one of claims 1 to 3, it has the vertical settlement guide mechanism for guiding the vertical settlement of the cylinder rod when the weight is dropped. By dropping the rod straight down vertically, it is possible to accurately transmit the drop impact load to the pile head.
請求項5記載の発明によれば、請求項1乃至4のいずれかの発明において、油圧調整手段によって油圧シリンダーの第1、第2のシリンダー室に供給する油の油圧調整や第1、第2のシリンダー室からの吐出油の受け入れ量の調整を行うことで、杭頭への衝撃荷重の伝達時間は、0.05〜0.2秒に設定すめことが可能となる。 According to the invention of claim 5, in the invention of any one of claims 1 to 4, the oil pressure adjustment means adjusts the oil pressure supplied to the first and second cylinder chambers of the hydraulic cylinder, and the first and second oil. By adjusting the amount of oil discharged from the cylinder chamber, the transmission time of the impact load to the pile head can be set to 0.05 to 0.2 seconds.
本発明は、杭頭に対して重錘による所定の衝撃力の伝達を伝達時間約0.06秒〜0.2秒で実現するとともに、装置を小形化した杭の急速載荷試験装置を提供するという目的を、杭頭と重錘との間に配置され、頂部に緩衝材を用いた重錘受体を備えたシリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受けてこのシリンダーロッド及びその底部に配置した緩衝材を用いた緩衝体を介して杭頭に伝達する油圧シリンダーを用いた落下衝撃荷重伝達手段と、前記油圧シリンダーのシリンダーロッドから杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を、油圧シリンダーの第1、第2のシリンダー室に対する所定の油圧をもった油の供給及び第1、第2のシリンダー室からの吐出油の受け入れにより行う油圧調整手段とを有する構成により実現した。 The present invention provides a rapid loading test apparatus for a pile that realizes transmission of a predetermined impact force by a weight to a pile head in a transmission time of about 0.06 seconds to 0.2 seconds and has a downsized apparatus. The cylinder rod and the bottom of the cylinder rod, which is placed between the pile head and the weight and receives a drop impact load due to the falling of the weight by a cylinder rod having a weight receiver using a cushioning material at the top. Drop impact load transmission means using a hydraulic cylinder that transmits to the pile head through a shock absorber using a cushioning material arranged in the shock absorber, and the transmission force and transmission time of the impact load from the cylinder rod of the hydraulic cylinder to the pile head The adjustment is realized by a configuration having hydraulic pressure adjusting means for performing adjustment by supplying oil having a predetermined hydraulic pressure to the first and second cylinder chambers of the hydraulic cylinder and receiving discharged oil from the first and second cylinder chambers. It was.
以下に本発明の実施例に係る杭の急速載荷試験装置について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a rapid loading test apparatus for piles according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施例に係る杭50の急速載荷試験装置1は、図1に示すように、杭50の杭頭51上に配置され、重錘60の落下に伴う落下衝撃荷重を杭頭51に伝達する油圧シリンダー3を用いた落下衝撃荷重伝達手段2と、この落下衝撃荷重伝達手段2の油圧シリンダー3に対する油の供給、油圧シリンダー3から吐出される油の受け入れを行い、重錘60の落下に伴う落下衝撃荷重の杭頭51への伝達力、伝達時間の調整を行う油圧調整手段20とを有している。
As shown in FIG. 1, the rapid loading test apparatus 1 for a
前記落下衝撃荷重伝達手段2は、油圧シリンダー3における筒状のシリンダー本体3Aの上部外周を、杭50の杭頭51上方の定位置で、且つ、垂直配置に固定保持するシリンダー保持体5を具備している。すなわち、このシリンダー保持体5の中央部に設けた孔部にシリンダー本体3Aの上部を嵌着して保持するようになっている。
The drop impact load transmission means 2 includes a cylinder holder 5 for fixing and holding the upper outer periphery of the
シリンダー本体3Aの上部内周部には、前記シリンダーロッド4が摺動可能に貫通して上方に突出する状態で上部油圧受体6を嵌着し、この上部油圧受体6の上端に形成した鍔部6cを前記シリンダー保持体5の上面に接合し、更にボルト7により鍔部6cを前記シリンダー保持体5に締め付け固定して、上部油圧受体6及びシリンダー本体3Aをシリンダー保持体5に一体的に取り付けている。
An upper hydraulic receiver 6 is fitted into the upper inner peripheral portion of the
上部油圧受体6から上方に突出するシリンダーロッド4の上端には、重錘60が落下して衝突する図2に示すような変形八角形の平面形状を有する騒音防止のために緩衝材を用いた重錘受体8をその中央部下面に前記シリンダーロッド4の上端が接合する状態で水平に配置している。 A shock absorber is used at the upper end of the cylinder rod 4 projecting upward from the upper hydraulic receptacle 6 to prevent noise having a planar shape of a deformed octagon as shown in FIG. The weight receiver 8 is disposed horizontally with the upper end of the cylinder rod 4 joined to the lower surface of the central portion thereof.
この重錘受体8には、前記鍔部6cよりも外側を占める位置において、一対の丸棒状の垂下体9、9をその上端に設けたネジ部9a、9aを重錘受体8に下側から螺合する状態で、且つ、垂直配置に垂下する状態で取り付けている。
The weight receiver 8 is provided with
更に、一対の垂下体9、9の下端側を、前記シリンダー保持体5の外周部近傍に設けた一対の抜孔5a、5aを摺動可能に貫通させ下方に垂下する状態としている。この一対の垂下体9、9は、重錘60の落下時に重錘受体8、従ってシリンダーロッド4を垂直下方に真っすぐに沈下させる垂直沈下案内機構として機能するものである。
Further, the lower ends of the pair of hanging bodies 9, 9 are slidably passed through a pair of
前記上部油圧受体6の内周部とシリンダーロッド4の外周部との間、前記上部油圧受体6の外周部と、シリンダー本体3Aの内周部との間には、各々Oリング6a、6bを嵌装している。
Between the inner periphery of the upper hydraulic receiver 6 and the outer periphery of the cylinder rod 4, between the outer periphery of the upper hydraulic receiver 6 and the inner periphery of the
前記シリンダー本体3A内における前記上部油圧受体6の下方位置には、第2のシリンダー室である上部シリンダー室11を形成するように所定の間隔を隔てて略円筒状の下部油圧受体10を配置している。この下部油圧受体10は、その内周部を前記シリンダーロッド4の下部外周に一体的に嵌着するとともに、その外周部をシリンダー本体3Aの内周面に対して摺動可能に嵌装している。
更に、下部油圧受体10の下端面とシリンダーロッド4の下端面とは同一面となるように配置している。
At a position below the upper hydraulic receiver 6 in the
Further, the lower end surface of the lower
前記下部油圧受体10の外周部とシリンダー本体3Aの内周部との間には、Oリング10aを嵌装している。
An O-
前記シリンダー本体3Aにおける前記下部油圧受体10の嵌装位置の更に下側部分には、円筒状のカバー筒体13を用いて円盤状の緩衝体14を取り付けている。この緩衝体14は、杭頭51と接触した際の騒音防止を図るものである。
A disk-
前記下部油圧受体10の下端部の外周は、他の部分よりも少し小径に形成されて、この下部油圧受体10の下端側と前記緩衝体14との間に第1のシリンダー室である下部シリンダー室12を形成するようになっている。
An outer periphery of a lower end portion of the lower
前記シリンダー本体3Aの壁面には、前記上部シリンダー室11に臨む位置に油の導入、吐出用の上部ポート15を設け、また、前記下部シリンダー室12に臨む位置に油の導入、吐出用の下部ポート16を設けている。
On the wall surface of the
次に、図1、図3を参照して、前記油圧調整手段20について詳述する。
この油圧調整手段20は、区形状の基台22の四隅から例えば4本の支柱23を立設して、各支柱23の上端に区形状の上板24を取り付けた全体として直方体状を呈する枠体21を具備している。
Next, the hydraulic pressure adjusting means 20 will be described in detail with reference to FIGS.
The hydraulic pressure adjusting means 20 is a frame that has a rectangular parallelepiped shape as a whole, for example, four
また、前記枠体21の基台22上には、モータ25、高圧ポンプ26、低圧ポンプ27の夫々を具備する電動油圧ユニット28と、油タンク29とを組み込んでいる。また、前記上板24には、アキュムレータ30及び圧力計37を組み込んでいる。尚、図1中、39は前記各支柱23の上下両端を各々上板24、基台22にネジ締め固定するナットである。
An electric
前記アキュムレータ30は、内部に窒素ガスを一定の圧力で封入しており、重錘60が油圧シリングー3に衝突したとき、すなわち、油圧シリンダー3のシリンダーロッド4が沈下したときに排除される油を受け入れ衝撃を緩和する役目を担っている。但し、このアキュムレータ30の容積は衝撃載荷時間に影響与えるので十分な計算しておくことに留意する必要がある。
The
次に、前記油圧調整手段20の油圧回路系について図3を参照して詳述する。
この油圧回路系は、前記下部ポート16に接続するための配管用の第1止弁41、前記上部ポート15に接続するための配管用の第2止弁42を具備している。また、油圧回路系は、前記シリンダー本体3Aに対する所定の油圧を有する油の供給を行う高圧ポンプ26及び低圧ポンプ27と、この高圧ポンプ26及び低圧ポンプ27を回転駆動するモータ25とを具備している。
Next, the hydraulic circuit system of the hydraulic pressure adjusting means 20 will be described in detail with reference to FIG.
The hydraulic circuit system includes a
更に、前記油圧回路系は、前記高圧ポンプ26の吐出側に逆止弁31を介して接続した4ポート切換弁32と、この4ポート切換弁32と前記第1止弁41との間に接続した逆止弁33(外部パイロット式)と、この逆止弁33と第1止弁41との間の管路から分岐した管路に接続した圧力計37及びリリーフ弁34とを具備している。前記4ポート切換弁32は、前記第2止弁42、アキュムレータ30とも接続している。
Further, the hydraulic circuit system is connected to the discharge side of the high-
前記4ポート切換弁32は、オープンセンタ式に構成されるとともに、電磁ソレノイドSOLA、SOLBを具備し、更にスプリング付きの構成としている。 The 4-port switching valve 32 is configured as an open center type, includes electromagnetic solenoids SOLA and SOLB, and further includes a spring.
前記油圧回路系は、更に2個のシーケンス弁35(内部パイロット式)、シーケンス弁36(内部パイロット式)を具備している。前記シーケンス弁35、シーケンス弁36の各流入側は、逆止弁38を介して接続されるとともに、シーケンス弁36の流入側に前記低圧ポンプ27の吐出側を接続している。また、低圧ポンプ27の吐出側を前記高圧ポンプ26に接続している。更に、前記シーケンス弁36は前記逆止弁31と4ポート切換弁32との間の管路の圧力で動作する外部パイロット方式を採用している。
The hydraulic circuit system further includes two sequence valves 35 (internal pilot type) and a sequence valve 36 (internal pilot type). Each inflow side of the
前記シーケンス弁35、シーケンス弁36の各吐出側は、油タンク29に接続している。また、前記下部ポート16とアキュムレータ30とを接続し、前記上部ポート15と油タンク29とを接続している。
Each discharge side of the
次に、上述した本実施例に係る杭50の急速載荷試験装置1の動作について説明する。
Next, operation | movement of the rapid loading test apparatus 1 of the
本実施例に係る杭50の急速載荷試験装置1における落下衝撃荷重伝達手段2を杭50の杭頭51上に設置し、油圧シリンダー3が垂直配置となるようにしてシリンダー保持体5を十分な強度を持って定位置に固定する。而して、第1止弁41、第2止弁42を開き、前記油圧調整手段20における4ポート切換弁32の電磁ソレノイドSOLAを動作させ、第1弁体32Aを油圧シリンダー3に連通する主管路に入れる。
The drop impact load transmission means 2 in the rapid loading test apparatus 1 of the
この状態で、例えばモータ25を始動し、高圧ポンプ26(又は低圧ポンプ27)から所定の油圧を有する油を4ポート切換弁32、第1止弁41を経て前記下部ポート16に送る。これにより、下部シリンダー室12内に所定の油圧を有する油が注入され、下部油圧受体10、従ってシリンダーロッド4が垂直上方に変位する。
In this state, for example, the
これに伴い、上部シリンダー室11内に予め注入されていた油は、上部ポート15から第2止弁42を経て油圧調整手段20に至り、更に4ポート切換弁32の第1弁体32Aを通過して油タンク29内に移送される。
Accordingly, the oil previously injected into the upper cylinder chamber 11 reaches the hydraulic pressure adjusting means 20 from the upper port 15 through the
以上のようにして、前記油圧シリンダー3のシリンダーロッド4が重錘受体8とともに垂直上方に所定ストローク分上昇変位する。 As described above, the cylinder rod 4 of the hydraulic cylinder 3 is displaced upward along the weight receiver 8 vertically by a predetermined stroke.
次に、杭50の急速載荷試験を行うために、重錘60(例えば質量4トン)を落下衝撃荷重伝達手段2の重錘受体8上に落下させる。この重錘60の落下に伴い、その落下衝撃荷重は重錘受体8、シリンダーロッド4に伝達され、更にシリンダーロッド4の所定ストローク分の下降変位により緩衝体14を介して杭頭51に伝達される。
Next, in order to perform a rapid loading test of the
このようにして、重錘60の落下による落下衝撃荷重をシリンダーロッド4を介して杭頭51に作用させ、杭50の急速載荷試験を実行することができる。
In this way, the drop impact load due to the fall of the
前記シリンダーロッド4が所定ストローク分下降する際に、下部油圧受体10も連動して下降し、これにより下部シリンダー室12内の油は下部ポート16から吐出されるが、吐出された油は前記アキュムレータ30に送られ、アキュムレータ30内は蓄圧される。このような動作により、前記重錘60の落下に伴う油圧シリンダー3自体の衝撃が緩和される。
When the cylinder rod 4 is lowered by a predetermined stroke, the lower
また、前記下部油圧受体10の下降に伴って、上部シリンダー室11内の油圧が低下するか、この場合には、前記4ポート切換弁32の電磁ソレノイドSOLBを動作させ、第2弁体32Bを油圧シリンダー3に連通する主管路に入れ、更に高圧ポンプ26(又は低圧ポンプ27)を動作させる。
Further, as the lower
これにより、前記高圧ポンプ26(又は低圧ポンプ27)から送られる所定の油圧を有する油が第2弁体32B、第2止弁42を経て前記上部ポート15に送られ、上部シリンダー室11内に所定の油圧となるように注入され、前記重錘60の落下前と同様な状態に復帰させる。
As a result, oil having a predetermined hydraulic pressure sent from the high-pressure pump 26 (or low-pressure pump 27) is sent to the upper port 15 via the second valve body 32B and the
尚、前記油圧調整手段20において、前記高圧ポンプ26(又は低圧ポンプ27)は、アキュムレータ30内に蓄圧された油が不足又は無くなった時に油を補充する機能を発揮するとともに、必要に応じて前記シーケンス弁35又は36をオン状態とすることで、油タンク29内へも油を送る(循環させる)機能を発揮する。
In the hydraulic pressure adjusting means 20, the high pressure pump 26 (or the low pressure pump 27) exhibits a function of replenishing oil when the accumulated oil in the
以上説明した本実施例に係る杭50の急速載荷試験装置1によれば、前記杭50に対する載荷時間は0.06秒から0.2秒の間で自由に調整可能であるとともに、杭50の載荷試験に必要な重錘60の落下による載荷荷重を従来に比べて大幅に小型な装置構成で的確に伝達できる。
According to the rapid loading test device 1 of the
ここで本実施例に係る急速載荷試験装置1の具体例について説明する。
重錘(モンケン)の落下質量 4トン(ton)
杭への伝達力 l00tonf
載荷時間 0.1sec
とすると、
油圧シリングーの弾性(バネ)定数kは、下記数1で求めることができ、重錘の質量が分かれば必要な固有周期が求まる。
Here, a specific example of the rapid loading test apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
Mass of falling weight (monken) 4 tons (ton)
Transmission force to the pile 100tonf
Loading time 0.1 sec
Then,
The elastic (spring) constant k of the hydraulic shilling can be obtained by the following equation (1). If the mass of the weight is known, the necessary natural period can be obtained.
数1において、A2=シリンダーロッド下部面積
A1=シリンダー面積
γ=アキュムレータガス封入圧力/シリンダー最大作動圧力
F=抗力
Va=アキュムレータ容積
A1L=シリンダー容積
Vp=配管容積
In Equation 1, A2 = Cylinder rod lower area A1 = Cylinder area γ = Accumulator gas sealing pressure / Cylinder maximum operating pressure F = Drag Va = Accumulator volume A1L = Cylinder volume Vp = Piping volume
次に、杭頭への伝達力は数1で求めた油圧シリングーの弾性定数kに必要なストロークを掛ければ求まる。この結果で求めた仕様は以下の通りとなる。
油圧シリンダー 200mmφ×140mmφ×60st(35Mpa)
アキュムレータ 2.8リットル(33Mpa用)×2個
高圧チャージ油圧ポンプユニット(可搬式) 最大35Mpa
油圧タンク 1リットル
その他
油圧ホース
油圧計
リリーフ弁
Next, the transmission force to the pile head can be obtained by multiplying the elastic constant k of the hydraulic shilling obtained in Equation 1 by the necessary stroke. The specifications obtained from this result are as follows.
Hydraulic cylinder 200mmφ × 140mmφ × 60st (35Mpa)
Accumulator 2.8 liters (for 33 Mpa) x 2 high-pressure charge hydraulic pump units (portable) up to 35 Mpa
Hydraulic tank 1 liter Other Hydraulic hose Hydraulic gauge Relief valve
この様に、例えば伝達力100トンの急速載荷試験装置で比較すると、上記従来方式の数値に対して本実施例の急速載荷試験装置の場合は杭頭に設置する油圧シリンダーは外径約350mmφ、高さ約330mmの寸法で可能となり、体積で比較すると約1/10の大きさで同等の性能確保が可能となる。 Thus, for example, when compared with a rapid loading test apparatus having a transmission force of 100 tons, in the case of the rapid loading test apparatus of this embodiment, the hydraulic cylinder installed on the pile head has an outer diameter of about 350 mmφ, A height of about 330 mm is possible, and an equivalent performance can be secured with a size of about 1/10 of the volume.
更に、実際の急速載荷試験の際には、現場で時間紬と伝達力はある範囲内で簡単に調整することもできる。この場合の調整範囲の例を以下に示す。尚、以下に示す例は、載荷時間0.1秒、伝達荷重100tonを基準にして求めたものである。 Furthermore, in the actual rapid loading test, the time scale and the transmission force can be easily adjusted within a certain range at the site. An example of the adjustment range in this case is shown below. The example shown below is obtained based on a loading time of 0.1 seconds and a transmission load of 100 tons.
載荷時間 載荷荷重
0.08秒 156.3ton
0.09秒 123.5ton
0.1 秒 100 ton
0.11秒 82.7 ton
0.12秒 69.5 ton
0.14秒 51.0 ton
Loading time Loading load 0.08 seconds 156.3 ton
0.09 seconds 123.5 ton
0.1 second 100 ton
0.11 second 82.7 ton
0.12 seconds 69.5 ton
0.14 seconds 51.0 ton
以上説明したように、図1に示すような油圧シリンダー3を使用した構成とすることにより、載荷荷重伝達時のストロークが小さく圧力の大きな急速載荷試験装置1を実現でき、そのため急速載荷試験装置1全体が非常に小形になる。従って、急速載荷試験装置1には余分な転倒荷重等が掛かり難くなり、安定した試験データが取れるとともに、急速載荷試験装置1自体の寿命の格段の向上を図ることができる。 As described above, the configuration using the hydraulic cylinder 3 as shown in FIG. 1 can realize the rapid loading test apparatus 1 having a small stroke and a large pressure during transmission of the loading load, and thus the rapid loading test apparatus 1. The whole becomes very small. Accordingly, it is difficult for the rapid loading test apparatus 1 to be subjected to an excessive falling load, and stable test data can be obtained, and the life of the rapid loading test apparatus 1 itself can be significantly improved.
本発明は、上述した場合の他、杭径が1000mmφ程度の杭に対しても簡単に急速載荷試験が可能な急速載荷試験装置を構成でき、また、油圧シリンダーの他空気圧又は水圧を利用したシリンダーを含む構成とすることも可能である。 In addition to the above-described case, the present invention can constitute a rapid loading test apparatus that can easily perform a rapid loading test on a pile having a pile diameter of about 1000 mmφ, and a cylinder using air pressure or water pressure in addition to a hydraulic cylinder. It is also possible to adopt a configuration including
1 杭の急速載荷試験装置
2 落下衝撃荷重伝達手段
3 油圧シリングー
3A シリンダー本体
4 シリンダーロッド
5 シリンダー保持体
5a 抜孔
6 上部油圧受体
6a Oリング
6b Oリング
6c 鍔部
7 ボルト
8 重錘受体
9 垂下体
9a ネジ部
10 下部油圧受体
10a Oリング
11 上部シリンダー室
12 下部シリンダー室
13 カバー筒体
14 緩衝体
15 上部ポート
16 下部ポート
20 油圧調整手段
21 枠体
22 基台
23 支柱
24 上板
25 モータ
26 高圧ポンプ
27 低圧ポンプ
28 電動油圧ユニット
29 油タンク
30 アキュムレータ
31 逆止弁
32 4ポート切換弁
32A 第1弁体
32B 第2弁体
33 逆止弁
34 リリーフ弁
35 シーケンス弁
36 シーケンス弁
37 圧力計
38 逆止弁
41 第1止弁
42 第2止弁
50 杭
51 杭頭
60 重錘
SOLA 電磁ソレノイド
SOLB 電磁ソレノイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pile rapid load test apparatus 2 Drop impact load transmission means 3
Claims (5)
杭頭と重錘との間に配置され、シリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受けてこのシリンダーロッドを介して杭頭に伝達する液圧シリンダーを用いた落下衝撃荷重伝達手段と、
前記液圧シリンダーのシリンダーロッドから杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を前記シリンダーロッドに作用する液圧の調整により行う液圧調整手段と、
を有することを特徴とする杭の急速載荷試験装置。 A rapid loading test device for piles that transmits a drop impact load due to the fall of a weight to a pile head and performs a rapid loading test,
A drop impact load transmission means using a hydraulic cylinder that is disposed between the pile head and the weight, receives a drop impact load due to the fall of the weight by the cylinder rod, and transmits it to the pile head through the cylinder rod;
Hydraulic pressure adjusting means for adjusting the transmission force of the impact load from the cylinder rod of the hydraulic cylinder to the pile head, the adjustment of the transmission time by adjusting the hydraulic pressure acting on the cylinder rod;
A rapid loading test apparatus for piles, comprising:
杭頭と重錘との間に配置され、頂部に重錘受体を備えたシリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受けてこのシリンダーロッド及びその底部に配置した緩衝体を介して杭頭に伝達する油圧シリンダーを用いた落下衝撃荷重伝達手段と、
前記油圧シリンダーのシリンダーロッドから杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を前記シリンダーロッドに作用する油の油圧調整により行う油圧調整手段と、
を有することを特徴とする杭の急速載荷試験装置。 A rapid loading test device for piles that transmits a drop impact load due to the fall of a weight to a pile head and performs a rapid loading test,
A pile placed between the head of the pile and the weight and subjected to a drop impact load due to the fall of the weight by a cylinder rod having a weight receiver at the top, through the cylinder rod and a buffer disposed at the bottom thereof. Drop impact load transmission means using a hydraulic cylinder that transmits to the head,
Hydraulic adjustment means for adjusting the transmission force and transmission time of the impact load from the cylinder rod of the hydraulic cylinder to the pile head by adjusting the hydraulic pressure of the oil acting on the cylinder rod;
A rapid loading test apparatus for piles, comprising:
杭頭と重錘との間に配置され、頂部に緩衝材を用いた重錘受体を備えたシリンダーロッドにより重錘の落下による落下衝撃荷重を受けてこのシリンダーロッド及びその底部に配置した緩衝材を用いた緩衝体を介して杭頭に伝達する油圧シリンダーを用いた落下衝撃荷重伝達手段と、
前記油圧シリンダーのシリンダーロッドから杭頭への衝撃荷重の伝達力、伝達時間の調整を、油圧シリンダーの第1、第2のシリンダー室に対する所定の油圧をもった油の供給及び第1、第2のシリンダー室からの吐出油の受け入れにより行う油圧調整手段と、
を有することを特徴とする杭の急速載荷試験装置。 A rapid loading test device for piles that transmits a drop impact load due to the fall of a weight to a pile head and performs a rapid loading test,
The cylinder rod placed between the pile head and the weight and receiving a drop impact load due to the fall of the weight by the cylinder rod provided with the weight receiving body using the cushioning material at the top, the buffer arranged at the cylinder rod and the bottom thereof A drop impact load transmission means using a hydraulic cylinder that transmits to the pile head via a shock absorber using a material;
Adjustment of the transmission force and transmission time of the impact load from the cylinder rod of the hydraulic cylinder to the pile head, the supply of oil with a predetermined hydraulic pressure to the first and second cylinder chambers of the hydraulic cylinder and the first and second Hydraulic pressure adjustment means by receiving the discharge oil from the cylinder chamber,
A rapid loading test apparatus for piles, comprising:
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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-
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- 2005-06-27 JP JP2005186312A patent/JP2007003453A/en not_active Withdrawn
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