JP2007138627A - Dynamic horizontal loading test device for pile - Google Patents

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英治 小嶋
Hiromichi Kumagai
裕道 熊谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic horizontal loading test device capable of preventing a weight from returning due to reaction force after the weight collides against a pile in a dynamic horizontal loading test of weight system and rail wheel system. <P>SOLUTION: In this dynamic horizontal loading test device capable of moving the weight horizontally along a rail 11 of suspension type or a ground rail and letting the weight collide against a pile head part to apply vibration, a ratchet 80 is provided on a wheel 70 of a tool for moving with a wheel such as a trolley 14 so as to rotate integrally, a ratchet claw 81 is provided on a wheel frame 72 so as to swing vertically, the wheel 70 is freely rotated in the direction of moving of the weight, reverse rotation of the wheel 70 is prevented after collision of the weight, and return of the weight due to reaction is prevented. A pair of ratchet 80 and ratchet claw 81 are arranged in the reverse direction to prevent reaction in both of left and right directions to allow selective operation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、杭頭に水平方向の動的荷重を与える杭の水平載荷試験装置に関するものである。   The present invention relates to a pile horizontal loading test apparatus that applies a horizontal dynamic load to a pile head.

杭の水平載荷試験方法として、杭頭に静的荷重を与える試験方法があり、荷重と変位の関係より地盤抵抗などの地盤パラメータを求めるものである。また、この試験方法には、載荷方向の違いにより正負交番載荷と一方向載荷に分類され、載荷時間の違いにより段階載荷と連続載荷に分類される。   As a horizontal loading test method for piles, there is a test method for applying a static load to the pile head, and ground parameters such as ground resistance are obtained from the relationship between load and displacement. In addition, this test method is classified into positive and negative alternating loading and one-way loading depending on the loading direction, and is classified into stage loading and continuous loading depending on the loading time.

図8は、静的水平載荷試験(正負交番載荷)の一例を示したものであり、試験杭90に捨て杭を用い、試験杭90の両側に加力装置として油圧ジャッキ91を配置し、反力杭92に反力を取って試験杭90に水平方向の静的荷重を加える。H形鋼材93とPC鋼棒94からなる反力装置を介して油圧ジャッキ91を2本の反力杭92に接続している。試験杭90と油圧ジャッキ91との間にはロードセル95が配置される。試験杭90には、本杭と異なった杭径の杭、本杭と異なった杭長の杭、あるいは本杭と異なる杭種(本杭がコンクリート杭に対して試験杭が鋼管杭など)が用いられる。   FIG. 8 shows an example of a static horizontal loading test (positive and negative alternating loading). A dumping pile is used as the test pile 90, and a hydraulic jack 91 is disposed as a force device on both sides of the test pile 90. A reaction force is applied to the force pile 92 and a horizontal static load is applied to the test pile 90. A hydraulic jack 91 is connected to two reaction force piles 92 through a reaction force device composed of an H-shaped steel member 93 and a PC steel rod 94. A load cell 95 is disposed between the test pile 90 and the hydraulic jack 91. The test pile 90 includes a pile having a different diameter from the main pile, a pile having a different pile length from the main pile, or a pile type different from the main pile (the main pile is a concrete pile and the test pile is a steel pipe pile, etc.). Used.

また、本発明に関連する先行技術文献としては、例えば特許文献1、2がある。特許文献1の発明は、杭などの鉛直方向の動的載荷試験方法であり、杭などの被打撃体の頭部をハンマー等で打撃し、被打撃体中を伝播する衝撃波を計測してその解析データから被打撃体・地盤系の支持力を算定する際、複数回の打撃を加えて、各階の打撃毎に衝撃波を計測し、各回の打撃で計測された解析データを総合して、被打撃体・地盤系の支持力を算定するものである。   Further, as prior art documents related to the present invention, there are, for example, Patent Documents 1 and 2. The invention of Patent Document 1 is a vertical dynamic loading test method for a pile or the like, in which the head of an impacted body such as a pile is hit with a hammer or the like, and the shock wave propagating through the impacted body is measured. When calculating the bearing capacity of the impacted body / ground system from the analysis data, multiple impacts are applied, shock waves are measured for each impact on each floor, and the analysis data measured at each impact are combined to obtain The bearing capacity of the impactor / ground system is calculated.

特許文献2の発明は、杭の鉛直方向の急速載荷試験装置であり、杭頭を重錘で打撃して行う急速載荷試験において、重錘と杭頭との間にドーナッツ状のゴムタイヤ等からなる緩衝材を介在させるものである。   The invention of Patent Document 2 is a rapid loading test apparatus in the vertical direction of a pile, and in a rapid loading test performed by hitting a pile head with a weight, the pile includes a donut-shaped rubber tire or the like between the weight and the pile head. A cushioning material is interposed.

特開2005−180137号公報JP 2005-180137 A 特開2005−068802号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-068802

従来の静的水平載荷試験では、加力装置として油圧ジャッキを用いるため、反力装置が必要であり、この反力装置が問題点となっていた。即ち、(a) 試験結果に反力装置の影響が混入することが避けられない、(b)反力装置が必要であることから、試験装置が大掛かりになり、試験の準備に日数が掛かり、経費も高価となる、などの問題があった。   In a conventional static horizontal load test, a hydraulic jack is used as a force application device, and thus a reaction force device is necessary, and this reaction force device has been a problem. That is, (a) the influence of the reaction force device is inevitably mixed in the test results, (b) the reaction force device is necessary, the test device becomes large, and it takes days to prepare for the test, There were problems such as high costs.

このような静的水平載荷試験の問題点を解消する方法として、重錘を杭頭に衝突させて加振する動的水平加振方法が開発されている。本発明者らは、動的水平載荷試験方法の一つとして、懸垂型モノレール方式または地上レール方式により重錘を支持し、人力または動力を用いて重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振する動的水平載荷試験方法を発明している。   As a method for solving such problems of the static horizontal loading test, a dynamic horizontal vibration method has been developed in which a weight is caused to collide with a pile head and vibrated. As one of the dynamic horizontal loading test methods, the present inventors supported the weight by a suspended monorail system or a ground rail system, moved the weight horizontally using human power or power, and collided with the pile head. Invented a dynamic horizontal loading test method that vibrates and vibrates.

しかし、このレール方式の動的水平載荷試験方法では、レール上を移動する移動用治具に車輪方式を採用しているため、重錘が杭に衝突した後に反動で戻ってくるという問題があった。重錘が戻ってくることによって、重錘を人力で移動させる場合は危険であり、また動力を用いた場合は動力に負荷が生じるという問題があった。   However, this rail-type dynamic horizontal loading test method employs a wheel system as a moving jig that moves on the rail, so that there is a problem that the weight returns to the reaction after a collision with the pile. It was. When the weight is returned, there is a problem that the weight is dangerous when the weight is moved manually, and when power is used, there is a problem that a load is generated on the power.

本発明は、上記の重錘方式でレール・車輪方式の動的水平載荷試験の問題点を解消すべくなされたものであり、重錘方式でレール・車輪方式の動的水平載荷試験において重錘が杭と衝突した後に反力で戻ってくるのを防止することができる動的水平載荷試験装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve the problems of the dynamic horizontal loading test of the rail / wheel system using the above-described weight system, and the weight in the dynamic horizontal loading test of the rail system / wheel system using the weight system. It is intended to provide a dynamic horizontal loading test apparatus that can prevent a dam from returning by a reaction force after colliding with a pile.

本発明の請求項1に係る発明は、打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の動的水平載荷試験装置であり、杭に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レール上を転動する車輪によりレールに沿って移動可能な重錘を備え、前記車輪には、一方向の回転を許容し、かつ、逆方向の回転を阻止する逆転防止機構が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。   The invention according to claim 1 of the present invention is a dynamic horizontal loading test for piles in which a horizontal dynamic load is applied by a weight to a pile head protruding above the ground of a placed pile to obtain a deformation characteristic of the pile. It is a device, comprising a rail erected toward the pile or installed on the ground, and a weight movable along the rail by a wheel rolling on the rail, and the wheel is allowed to rotate in one direction. And the dynamic horizontal loading test apparatus of the pile characterized by the reverse rotation prevention mechanism which blocks | prevents rotation of a reverse direction is provided.

本発明は、杭(鋼管杭、H鋼杭、コンクリート杭、鋼コンクリート合成杭など)の重錘を用いた動的水平載荷試験において、懸垂型モノレール方式または地上レール方式を用い、レール上を移動する車輪付き移動用治具により重錘を支持し、人力または動力を用いて重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振する場合に適用される(図1参照)。逆転防止機構には、ラチェット(爪車)及びラチェット爪、あるいは一方向クラッチなどを用いることができる。   In the dynamic horizontal loading test using the weight of piles (steel pipe pile, H steel pile, concrete pile, steel concrete composite pile, etc.), the present invention moves on the rail using a suspended monorail system or a ground rail system. This is applied to the case where the weight is supported by a moving jig with wheels to be moved, the weight is horizontally moved by using human power or power, and it is made to collide with the pile head and vibrate (see FIG. 1). As the reverse rotation prevention mechanism, a ratchet (claw wheel), a ratchet pawl, a one-way clutch, or the like can be used.

重錘の質量は例えば2トンであり、杭頭部に向かって重錘を移動させるときには、逆転防止機構が作動せず、回転する車輪により重錘が円滑に移動し、杭頭部に所定の衝撃荷重を加えることができる。衝突後に反動で車輪が逆回転しようとすると逆転防止機構が作動し、車輪がロックされ、重錘が戻ってくるのを確実に防止することができる。重錘を人力で移動させる場合は重錘に当たる危険がなくなり、また動力を用いた場合は動力に負荷が生じることがない。さらに、衝突後に車輪がロックされ、重錘が逆方向に移動しないため、重錘による動的載荷時間を伸長させること、動的荷重を大きくすることも可能となる。   The mass of the weight is, for example, 2 tons. When the weight is moved toward the pile head, the reverse rotation prevention mechanism does not operate, the weight is smoothly moved by the rotating wheel, and the pile head has a predetermined weight. An impact load can be applied. When the wheel tries to reversely rotate by reaction after the collision, the reverse rotation prevention mechanism is activated, the wheel is locked, and the weight can be reliably prevented from returning. When the weight is moved manually, there is no danger of hitting the weight, and when power is used, no load is generated on the power. Furthermore, since the wheel is locked after the collision and the weight does not move in the reverse direction, the dynamic loading time by the weight can be extended and the dynamic load can be increased.

本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載の動的水平載荷試験装置において、逆転防止機構は、車輪軸に車輪と一体回転可能に設けられたラチェットと、前記ラチェットの歯に係合可能、かつ、ラチェットの歯から離脱可能に車輪フレームに設けられたラチェット爪から構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the dynamic horizontal loading test apparatus according to the first aspect, the reverse rotation preventing mechanism includes a ratchet provided on the wheel shaft so as to be integrally rotatable with the wheel, and teeth of the ratchet. It is a dynamic horizontal loading test device for a pile characterized by comprising ratchet claws provided on a wheel frame so as to be engageable and detachable from the teeth of the ratchet.

ラチェットとラチェット爪を用いることにより、比較的簡易な機構で車輪の逆転を防止することができ、さらに後述するように2方向の逆転防止にも容易に対応することができる。なお、ラチェット爪はその基端部が車輪フレームに軸着されて上下に揺動可能に取り付けられ、重錘の移動方向には先端の爪がラチェットの歯の上を滑り、車輪が自由に回転し、逆方向には先端の爪がラチェットの歯に噛み合い、車輪の逆転を阻止するように構成されている。   By using the ratchet and the ratchet pawl, it is possible to prevent the reverse rotation of the wheel with a relatively simple mechanism, and to easily prevent the reverse rotation in two directions as described later. The base end of the ratchet claw is pivotally attached to the wheel frame and attached so that it can swing up and down. The claw at the tip slides on the ratchet teeth in the moving direction of the weight, and the wheel rotates freely. In the reverse direction, the claw at the tip engages with the ratchet teeth to prevent the wheels from reversing.

本発明の請求項3に係る発明は、請求項2に記載の動的水平載荷試験装置において、移動方向に一対の車輪に、ラチェット及びラチェット爪が逆向きに設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。   The invention according to claim 3 of the present invention is the dynamic horizontal loading test apparatus according to claim 2, wherein the pair of wheels are provided with a ratchet and a ratchet claw in the opposite direction in the moving direction. It is a dynamic horizontal loading test device for piles.

重錘を左右両方向に移動させて左右両側の2本の試験杭に動的水平載荷試験を行う場合に用いられる逆転防止機構であり、左右一対の車輪に設けられる左右一対のラチェット及びラチェット爪の逆転防止方向を互いに逆向きにし、一方のラチェット及びラチェット爪を作動状態とし、他方のラチェット及びラチェット爪の作動状態を解除することにより、左右両方向の逆転防止を行えるようにしたものである。作動状態の解除は、作動防止ストッパー等を用い、ラチェット爪を上方に退避させて適宜の手段で固定することで行うことができる。重錘を方向転換させることなく、簡単な操作で、左右両方向の逆転防止を行うことができる。   It is a reverse rotation prevention mechanism used when moving the weight in both the left and right directions and performing a dynamic horizontal loading test on the two test piles on the left and right sides. The pair of left and right ratchets and ratchet pawls The reverse rotation prevention directions are opposite to each other, one ratchet and ratchet pawl are set in an operating state, and the other ratchet and ratchet pawl are released from an operating state, thereby preventing reverse rotation in both the left and right directions. The release of the operating state can be performed by using an operation preventing stopper or the like, retracting the ratchet claw upward, and fixing it with an appropriate means. It is possible to prevent reverse rotation in both the left and right directions with a simple operation without changing the direction of the weight.

本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
(1)重錘を車輪付きの移動用治具によりレールに沿って水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振する重錘方式でレール・車輪方式の動的水平載荷試験において、車輪付きの移動用治具の車輪に、一方向の回転を許容し、かつ、逆方向の回転を阻止する逆転防止機構を設けるようにしたため、重錘が杭と衝突した後に反力で戻ってくるのを防止することができ、重錘を人力で移動させる場合には安全であり、動力で移動させる場合には動力に負荷が生じるのを防止することができる。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) In the dynamic horizontal loading test of the rail / wheel system, the weight is moved horizontally along the rail with a moving jig with wheels, and is made to collide with the pile head and vibrate. The wheel of the moving jig is provided with a reverse rotation prevention mechanism that allows rotation in one direction and prevents rotation in the reverse direction, so that the weight returns with a reaction force after colliding with the pile. Therefore, it is safe when the weight is moved by human power, and when the weight is moved by power, it is possible to prevent a load from being generated on the power.

(2)衝突後に車輪がロックされ、重錘が逆方向に移動しないため、重錘による動的載荷時間を伸長させることができ、理想的な動的水平載荷試験が可能であり、また動的荷重を大きくすることも可能となる。  (2) Since the wheel is locked after the collision and the weight does not move in the opposite direction, the dynamic loading time by the weight can be extended, and an ideal dynamic horizontal loading test is possible. It is also possible to increase the load.

(3) 逆転防止機構にラチェット及びラチェット爪を用いることにより、比較的簡易な機構で車輪の逆転を防止することができ、2方向の逆転防止にも容易に対応することができる。   (3) By using a ratchet and a ratchet pawl for the reverse rotation prevention mechanism, the reverse rotation of the wheel can be prevented with a relatively simple mechanism, and the reverse rotation prevention in two directions can be easily handled.

以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、鋼管杭の水平載荷試験に適用した場合であり、またモノレール方式の重錘による動的水平載荷試験の例である。図1は、本発明の動的水平載荷試験の一例を示す側面図及び平面図である。図2は、図1の部分を示す側面図及び平面図である。   Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings. This embodiment is a case where it is applied to a horizontal loading test of a steel pipe pile, and is an example of a dynamic horizontal loading test using a monorail type weight. FIG. 1 is a side view and a plan view showing an example of the dynamic horizontal loading test of the present invention. FIG. 2 is a side view and a plan view showing the part of FIG.

図1において、構造物の基礎地盤には鋼管杭1が縦方向及び横方向に間隔をおいて複数本打設されており、杭頭部2が地上に所定の高さで突出している。本発明では、このような杭頭部2に対して重錘方式・レール方式の動的水平載荷試験装置10により動的水平載荷試験を実施する。   In FIG. 1, a plurality of steel pipe piles 1 are placed on the foundation ground of the structure at intervals in the vertical direction and the horizontal direction, and a pile head 2 protrudes on the ground at a predetermined height. In the present invention, a dynamic horizontal loading test is performed on such a pile head 2 by the weight type / rail type dynamic horizontal loading test apparatus 10.

図1の実施形態において、動的水平載荷試験装置10は、懸垂型モノレール方式であり、鋼管杭1の上方に架設されるI形鋼等からなるレール11と、このレール11に沿って移動可能な懸垂式の重錘12から構成され、懸垂式の重錘12をレール11に沿って所定の速度で水平移動させ、杭頭部2に重錘12を衝突させて加振する動的水平載荷試験を行う。   In the embodiment of FIG. 1, the dynamic horizontal loading test apparatus 10 is a suspended monorail system, and is movable along the rail 11 and a rail 11 made of I-shaped steel or the like installed above the steel pipe pile 1. A dynamic horizontal load that is composed of a suspension-type weight 12 and horizontally moves the suspension-type weight 12 along the rail 11 at a predetermined speed so that the weight 12 collides with the pile head 2 and vibrates. Perform the test.

レール11は、複数の杭頭部2の上方に配置し、その両端部をH形鋼等の柱20や梁21で支持する。図1の実施形態では、2つの杭頭部2の間に重錘12を配置し、2つの鋼管杭1の試験を行えるようにされている。また、一方が載荷試験のみを用途とした鋼管杭1A(例えば、径500mm、長さ12m)であり、他方が本設の鋼管杭1B(例えば、径800mm、長さ30m)である。   The rail 11 is arrange | positioned above the some pile head 2, and the both ends are supported by the pillars 20 and beams 21, such as H-section steel. In the embodiment shown in FIG. 1, a weight 12 is arranged between two pile heads 2 so that two steel pipe piles 1 can be tested. Further, one is a steel pipe pile 1A (for example, a diameter of 500 mm and a length of 12 m) for only a loading test, and the other is a steel pipe pile 1B (for example, a diameter of 800 mm and a length of 30 m).

重錘12は、例えば長さ1m程度の円柱形であり、円柱中心軸が水平移動方向と平行な横向きで使用される。この重錘12の上部には、上方に突出する高さ調整可能な吊下げ部材13が移動方向に間隔をおいて一対で設けられている。レール11の下部フランジには、移動方向に一対のトロリー(車輪付き移動用治具)14が装着されており、このトロリー14に吊下げ部材13の上部が着脱可能に接続される。   The weight 12 has, for example, a cylindrical shape having a length of about 1 m, and is used in a horizontal direction in which the central axis of the cylinder is parallel to the horizontal movement direction. On the top of the weight 12, a pair of height-adjustable hanging members 13 projecting upward are provided at intervals in the moving direction. A pair of trolleys (moving jigs with wheels) 14 are attached to the lower flange of the rail 11 in the moving direction, and the upper part of the suspension member 13 is detachably connected to the trolley 14.

また、重錘12の一対の吊下げ部材13の間には、移動直角方向の左右両側に突出するハンドル15が取付けられており、多数の人力で重錘12を移動させ、杭頭部2に衝突させることができる。このような人力に限らず、モータと牽引ロープ等による動力を用いて移動させることもできる。   A handle 15 is attached between the pair of suspension members 13 of the weight 12 so as to protrude on both the left and right sides in the direction perpendicular to the movement direction. It can be made to collide. It is not limited to such human power, but can also be moved using power from a motor and a tow rope or the like.

図1に示すように、杭頭部2には、水平荷重の作用高さHが設定されており、図2に示すように、この作用高さレベルにおいて、ロードセルを用いた荷重検出器30が杭頭部2に設けられ、重錘による動的荷重(衝撃荷重)が測定される。移動直角方向の左右両側には変位計を用いた変位検出器31が配置され、杭の水平変位が測定される。その他、杭頭部2の移動直角方向の左右両側の側面には、加速度計(水平加速度)・ひずみゲージ(せん断)32が取り付けられ、杭の水平加速度、せん断ひずみが測定される。また、杭頭部2の移動方向の前面(重錘側)・後面(反重錘側)、重錘12の左右両側、トロリー14にも加速度計33が取り付けられ、杭の水平加速度・鉛直加速度、重錘の水平加速度が測定される。なお、トロリー14に取付けた加速度計33は、人力による重錘12の速度を推定するため、また動的荷重(F=mα)の計測に用いられている。   As shown in FIG. 1, the pile head 2 is set with a working height H of a horizontal load. As shown in FIG. 2, a load detector 30 using a load cell is provided at this working height level. It is provided on the pile head 2 and a dynamic load (impact load) due to the weight is measured. Displacement detectors 31 using displacement meters are arranged on both the left and right sides in the direction perpendicular to the movement, and the horizontal displacement of the pile is measured. In addition, accelerometers (horizontal acceleration) and strain gauges (shear) 32 are attached to the left and right side surfaces of the pile head 2 in the direction perpendicular to the movement, and the horizontal acceleration and shear strain of the pile are measured. In addition, accelerometers 33 are also attached to the front (weight side) / rear surface (anti-weight side) of the pile head 2, the left and right sides of the weight 12, and the trolley 14, and the horizontal acceleration / vertical acceleration of the pile. The horizontal acceleration of the weight is measured. The accelerometer 33 attached to the trolley 14 is used for estimating the speed of the weight 12 due to human power and for measuring a dynamic load (F = mα).

重錘12の円柱中心軸は、作用高さレベルに一致するように高さ調整され、重錘12の前面中心が荷重検出器30に衝突する。図3は、緩衝用治具を備えた荷重検出器の一例を示す平面図と水平断面図であり、この荷重検出器30は、動的荷重を測定するためのロードセル40を杭頭部2の外面に接着し、このロードセル40の重錘側にコイルばねを内蔵した緩衝用治具41を設け、重錘12による衝撃荷重を円滑に杭頭部2に伝達できる構造とされている。   The center axis of the cylinder of the weight 12 is adjusted to coincide with the action height level, and the center of the front surface of the weight 12 collides with the load detector 30. FIG. 3 is a plan view and a horizontal sectional view showing an example of a load detector provided with a buffering jig. The load detector 30 includes a load cell 40 for measuring a dynamic load of the pile head 2. A shock-absorbing jig 41 with a built-in coil spring is provided on the weight side of the load cell 40 so as to be able to smoothly transmit an impact load due to the weight 12 to the pile head 2.

緩衝用治具41は、ロードセル40の円筒形ケーシングの外周に内管42を嵌め込み、この内管42の外周に外管43を軸方向にスライド可能に嵌め込み、ロードセル40と外管43の蓋体44との間にコイルばね45を配置し、コイルばね45の圧縮変形により衝撃を吸収するように構成されている。さらに、ロードセル40の重錘側と蓋体44の反重錘側にそれぞれクッション材とストッパーを兼ねる荷重伝達部材46、47を間に所定のギャップが形成されるように取付け、この荷重伝達部材46、47の外側にコイルばね45を配置する。この荷重伝達部材46、47は、硬い金属よりも硬質プラスチック等の比較的クッション作用のある材料が好ましい。また、蓋体44の重錘側の面には、ラバーを表面に貼り付けた鋼板48が取付けられている。ラバーは重錘に取付けてもよい。なお、杭頭部2の外面にはブラケット等の支持金具(図示せず)を取付けておき、この上に荷重検出器30を載置する。   The buffer jig 41 has an inner tube 42 fitted on the outer periphery of the cylindrical casing of the load cell 40, and an outer tube 43 is fitted on the outer periphery of the inner tube 42 so as to be slidable in the axial direction, and the lid of the load cell 40 and the outer tube 43. A coil spring 45 is disposed between the coil spring 44 and the coil spring 45 so as to absorb an impact by compressive deformation. Further, load transmission members 46 and 47 serving as cushion materials and stoppers are respectively attached to the weight side of the load cell 40 and the anti-weight side of the lid body 44 so that a predetermined gap is formed therebetween. , 47 is arranged outside the coil spring 45. The load transmission members 46 and 47 are preferably made of a relatively cushioning material such as hard plastic rather than hard metal. Further, a steel plate 48 with rubber attached to the surface is attached to the surface of the lid 44 on the weight side. The rubber may be attached to the weight. A support fitting (not shown) such as a bracket is attached to the outer surface of the pile head 2, and the load detector 30 is placed thereon.

変位検出器31は、図2に示すように、変位計50とシリンダ型の伸縮部材51からなる。杭頭部2の側面には取付片52が固定されており、この取付片52に伸縮部材51の伸縮ロッド51aの先端が取付けられ、レール11に直交する梁22にシリンダ本体51bの基端部が固定される。作用高さレベルに水平に配置された伸縮部材51の下に変位計50が水平に配置され、変位計50のロッド先端が伸縮ロッド51aに接続され、杭の変位が計測される。変位計設置用の梁22を試験杭から十分に離れた位置に設置し、かつ、H形鋼等の大きい断面の杭23や杭間の梁24(図1参照)で支持することにより、変位計50が設置される梁22を不動梁とすることができ、正確な変位計測を行うことができる。   As shown in FIG. 2, the displacement detector 31 includes a displacement meter 50 and a cylinder-type elastic member 51. A mounting piece 52 is fixed to the side surface of the pile head 2, and the distal end of the telescopic rod 51 a of the telescopic member 51 is attached to the mounting piece 52, and the base end portion of the cylinder main body 51 b is attached to the beam 22 orthogonal to the rail 11. Is fixed. The displacement meter 50 is horizontally disposed under the expansion / contraction member 51 disposed horizontally at the working height level, the rod tip of the displacement meter 50 is connected to the expansion / contraction rod 51a, and the displacement of the pile is measured. Displacement is achieved by installing the displacement gauge beam 22 at a position sufficiently away from the test pile and supporting it with a large cross-sectional pile 23 such as H-shaped steel or a beam 24 between the piles (see FIG. 1). The beam 22 on which the total 50 is installed can be a stationary beam, and accurate displacement measurement can be performed.

試験杭の変位計測は、上記の変位計50のほか、試験杭に取付けた加速度計32で行うこともできる。加速度を2回積分して変位を求める。なお、変位計50から求めた変位波形には高周波数のノイズが広帯域にわたって生じており、一方、加速度計32から求めた変位波形には高周波数のノイズがない。この高周波数のノイズは、変位計50の取付構造や固定部材の振動などが原因と推定され、また加速度計32から得られる変位波形は、変位計50から得られる変位波形と比べて低周波数領域が小さく評価されている。以上の2点から、変位計50を用い、高周波数成分をハイカットフィルターにより除去するのが好ましい。なお、不動梁のいらない光学式等の非接触式変位計を用いることもできる。   The displacement measurement of the test pile can be performed by the accelerometer 32 attached to the test pile in addition to the displacement meter 50 described above. Integrate acceleration twice to determine displacement. The displacement waveform obtained from the displacement meter 50 has high frequency noise over a wide band, while the displacement waveform obtained from the accelerometer 32 has no high frequency noise. This high frequency noise is presumed to be caused by the mounting structure of the displacement meter 50, the vibration of the fixing member, and the like, and the displacement waveform obtained from the accelerometer 32 is lower than the displacement waveform obtained from the displacement meter 50. Is underestimated. From the above two points, it is preferable to use a displacement meter 50 to remove high frequency components by a high cut filter. An optical non-contact displacement meter that does not require a stationary beam can also be used.

図4は、重錘12の高さ調整用治具の一例を示す側面図であり、吊下げ部材13を上部部材13aと下部部材13bとに分割し、高さ調整用治具60により高さ調整可能に接続する。高さ調整用治具60は、上部部材13aに固定された水平の支持板61と、重錘12の上面に基部が溶接で固定され、先端ボルト部が支持板61を貫通する鉛直の高さ調整用ボルト62と、このボルト62の先端ボルト部に上からねじ込まれる高さ調整用ナット63から構成されている。上部部材13aの上部はトロリー14に取付けられ、下部部材13bの下端は重錘12の上面に溶接で固定され、上部部材13aの下部と下部部材13bの上部が重ね合わされ、長孔と締付けボルト64で連結される。ナット63を回転させて高さ調整した後、ボルト64を締め付けることで固定される。   FIG. 4 is a side view showing an example of the height adjusting jig of the weight 12. The hanging member 13 is divided into an upper member 13 a and a lower member 13 b, and the height is adjusted by the height adjusting jig 60. Connect adjustable. The height adjusting jig 60 includes a horizontal support plate 61 fixed to the upper member 13 a and a vertical height at which the base is fixed to the upper surface of the weight 12 by welding and the tip bolt portion penetrates the support plate 61. An adjustment bolt 62 and a height adjustment nut 63 screwed into the tip bolt portion of the bolt 62 from above are configured. The upper part of the upper member 13a is attached to the trolley 14, the lower end of the lower member 13b is fixed to the upper surface of the weight 12 by welding, the lower part of the upper member 13a and the upper part of the lower member 13b are overlapped, and the long hole and the fastening bolt 64 Connected with After adjusting the height by rotating the nut 63, the bolt 64 is tightened to fix the nut.

図5、図6は、逆転防止機構付きのトロリー14の一例を示した鉛直断面図、平面図及び側面図であり、重錘12が杭に衝突した後、反動で逆方向に移動するのを防止し、重錘12による動的載荷時間を伸長させること、動的荷重を大きくすること、試験時の危険を防止することを意図したものである。   5 and 6 are a vertical cross-sectional view, a plan view, and a side view showing an example of the trolley 14 with the reverse rotation prevention mechanism. After the weight 12 collides with the pile, it moves in the reverse direction by reaction. It is intended to prevent and extend the dynamic loading time by the weight 12, increase the dynamic load, and prevent danger during the test.

トロリー14は、レール11の下部フランジ上を転動するフランジ付き車輪70がレールを両側から挟持するように左右一対で配置され、さらに移動方向にも一対で配置されている。車輪70は車輪軸71にベアリングを介して回転自在に取付けられ、車輪軸71が側面フレーム(車輪フレーム)72に固定されている。左右一対の側面フレーム72は下部同士が軸73と軸受け74により連結され、軸73の中央部には吊りフック75が取付けられている。吊りフック75には吊下げ部材13の上部が取付けられる。   The trolleys 14 are arranged in a pair of left and right so that the flanged wheels 70 that roll on the lower flange of the rail 11 sandwich the rail from both sides, and are also arranged in a pair in the moving direction. The wheel 70 is rotatably attached to a wheel shaft 71 via a bearing, and the wheel shaft 71 is fixed to a side frame (wheel frame) 72. The pair of left and right side surface frames 72 are connected to each other by a shaft 73 and a bearing 74, and a suspension hook 75 is attached to the center of the shaft 73. The upper part of the suspension member 13 is attached to the suspension hook 75.

このようなトロリー14において、例えばラチェットとラチェット爪による逆転防止機構を用いて重錘の反動防止対策を行う。車輪70と側面フレーム72の間にラチェット(爪車)80を配置し、車輪70と共に一体回転できるように車輪70にボルト等で固定する。側面フレーム72の上部内面には、ラチェット爪81の基端部をボルトで軸着することにより、ラチェット爪81がラチェット80の上で上下方向に揺動できるようにし、重錘の移動方向には先端の爪がラチェット80の歯の上を滑り、車輪70が自由に回転し、逆方向には先端の爪がラチェット80の歯に噛み合い、車輪70の逆転を阻止するように構成する。   In such a trolley 14, for example, a counter measure for preventing the recoil of the weight is performed using a reverse rotation prevention mechanism using a ratchet and a ratchet pawl. A ratchet (claw wheel) 80 is disposed between the wheel 70 and the side frame 72, and is fixed to the wheel 70 with a bolt or the like so that it can rotate together with the wheel 70. The base end of the ratchet pawl 81 is pivotally attached to the upper inner surface of the side frame 72 with a bolt so that the ratchet pawl 81 can swing vertically on the ratchet 80. The claw at the front end slides on the teeth of the ratchet 80 and the wheel 70 rotates freely, and the claw at the front end engages with the teeth of the ratchet 80 in the reverse direction to prevent the wheel 70 from reversing.

また、重錘は2本の試験杭の間に配置することが多いので、重錘を両方向に移動でき、それぞれの方向に対して逆転防止ができるようにする。即ち、図6に示すように、移動方向に一対の車輪70にラチェット80及びラチェット爪81を互いに逆転防止方向が逆向きとなるように配置し、作動させない方のラチェット爪81を作動防止ストッパー82の先端ピンの上に載せて、ラチェット爪81がラチェット80の歯に噛合しないようにし、重錘を方向転換させることなく、両方向に対応できるようにする。   In addition, since the weight is often disposed between the two test piles, the weight can be moved in both directions, and the reverse rotation can be prevented in each direction. That is, as shown in FIG. 6, the ratchet 80 and the ratchet pawl 81 are arranged on the pair of wheels 70 in the moving direction so that the reverse rotation prevention directions are opposite to each other, and the ratchet pawl 81 that is not operated is operated. The ratchet pawl 81 does not mesh with the teeth of the ratchet 80 so that the weight can be handled in both directions without changing the direction of the weight.

この作動防止ストッパー82は、側面フレーム72の上にボルトで固定される取付板83と、この取付板83に水平に螺着されボルト84からなる。ボルト84の先端には係止ピン85が設けられ、この係止ピン85を引き込み、ラチェット爪81を上に上げ、戻した係止ピン85の上にラチェット爪81を載せることにより、ラチェット爪81が作動しなくなる。なお、これらラチェット80・ラチェット爪81・作動防止ストッパー82は、図6(a)に示すように、レール11を挟んで一対の車輪70のそれぞれに配置するのが好ましい。   The operation prevention stopper 82 includes a mounting plate 83 fixed on the side frame 72 with a bolt, and a bolt 84 that is screwed horizontally to the mounting plate 83. A locking pin 85 is provided at the tip of the bolt 84. The locking pin 85 is pulled in, the ratchet claw 81 is lifted up, and the ratchet claw 81 is placed on the returned locking pin 85. Will not work. The ratchet 80, ratchet pawl 81, and operation preventing stopper 82 are preferably disposed on each of the pair of wheels 70 with the rail 11 interposed therebetween, as shown in FIG. 6 (a).

以上のような構成において、図1に示すように、レール11に沿って重錘12を水平移動させ、試験杭1Aまたは1Bの杭頭部に重錘12を衝突させて加振するため、従来の静的水平載荷試験における反力装置が不要となり、試験結果に反力装置の影響が混入することがなく、また簡易な試験装置とすることができるため、実験準備が容易で試験を短時間で行うことができ、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができる。また、反力装置が不要となることにより試験杭1本から水平載荷試験が可能となり、より低コストの水平載荷試験が可能となる。また、レール方式であるため、鐘突き方式などに比べ、(a)レール11に沿って水平移動させるため、重い重錘12を容易に加力することができる、(b)レール11を長くすることにより、重錘12の衝撃速度を容易に大きくすることができる、(c)レール11の断面を大きくすることにより、重錘12の重さを容易に大きくできる、(d)重錘12の衝突後の反動を簡易な装置で制御できる、(e)レール11を設置するだけでよいため、装置を移動式とすることも容易である、などの利点がある。   In the above configuration, as shown in FIG. 1, the weight 12 is moved horizontally along the rail 11, and the weight 12 collides with the pile head of the test pile 1 </ b> A or 1 </ b> B. This eliminates the need for a reaction force device in the static horizontal loading test, prevents the influence of the reaction force device from being mixed into the test results, and enables a simple test device, facilitating preparation for experiments and a short test time. And a highly accurate horizontal loading test can be performed at low cost. Further, since a reaction force device is not required, a horizontal loading test can be performed from one test pile, and a lower cost horizontal loading test can be performed. Moreover, since it is a rail system, compared with the bell thrust system etc., (a) Since it moves horizontally along the rail 11, the heavy weight 12 can be applied easily, (b) The rail 11 is lengthened. Thus, the impact speed of the weight 12 can be easily increased, (c) the weight of the weight 12 can be easily increased by increasing the cross section of the rail 11, and (d) the weight 12 There is an advantage that the reaction after the collision can be controlled with a simple device, and (e) it is only necessary to install the rail 11, so that the device can be easily moved.

なお、図示例はレール上を移動する移動用治具を介して重錘12をレール11から吊下げる懸垂型モノレール方式を示したが、重錘の下部に取付けた移動用治具によりレール上を移動させる地上レール方式でもよい。いずれの方式の場合も、レールは1本でもよいし、2本以上でもよい。また、移動用治具は、レール上を転動する車輪方式を示したが、レール上を滑動するスライダー方式などを用いることができる。さらに、レールは水平に限らず、例えば杭頭部に向かって下り勾配で傾斜させることもできる。   The illustrated example shows a suspended monorail system in which the weight 12 is suspended from the rail 11 via a moving jig that moves on the rail. However, the moving jig attached to the lower part of the weight is used to move the weight on the rail. A moving ground rail system may be used. In any system, the number of rails may be one, or two or more. Moreover, although the moving jig | tool showed the wheel system which rolls on a rail, the slider system etc. which slide on a rail can be used. Furthermore, the rail is not limited to being horizontal, and can be inclined with a downward slope toward the pile head, for example.

懸垂型モノレール方式または地上レール方式において移動用治具に車輪方式を用いた場合、車輪付きの移動用治具の車輪に逆転防止機構を設けて重錘12の反動防止対策を施すことにより、重錘12が杭と衝突した後に反力で戻ってくるのを防止することができ、重錘12を人力で移動させる場合には安全であり、動力で移動させる場合には動力に負荷が生じるのを防止することができる。また、衝突後に車輪がロックされ、重錘12が逆方向に移動しないため、重錘12による動的載荷時間を伸長させることができ、理想的な動的水平載荷試験が可能であり、また動的荷重を大きくすることも可能となる。逆転防止機構は、図示例はラチェット及びラチェット爪の場合であるが、これに限らず、一方向クラッチなどを用いることもできる。ラチェット及びラチェット爪を用いれば、比較的簡易な機構で車輪の逆転を防止することができ、2方向の逆転防止にも容易に対応することができる。   When the wheel system is used as the moving jig in the suspended monorail system or the ground rail system, a reverse rotation preventing mechanism is provided on the wheel of the moving jig with wheels to prevent the weight 12 from recoiling. It is possible to prevent the weight 12 from returning by a reaction force after colliding with the pile, and it is safe when the weight 12 is moved by human power, and when it is moved by power, a load is generated on the power. Can be prevented. In addition, since the wheel is locked after the collision and the weight 12 does not move in the reverse direction, the dynamic loading time by the weight 12 can be extended, and an ideal dynamic horizontal loading test can be performed. It is also possible to increase the target load. The reverse rotation prevention mechanism is a ratchet and a ratchet pawl in the illustrated example, but is not limited to this, and a one-way clutch or the like can also be used. If a ratchet and a ratchet claw are used, the reverse rotation of the wheel can be prevented by a relatively simple mechanism, and the reverse rotation prevention in two directions can be easily handled.

次に、図1〜図3において、鋼管杭1は、杭頭部2が空洞であり、重錘12が鋼管杭1に衝突したときに、空洞特有の振動が生じ、良いデータが取れない。そこで、杭頭部2の空洞内に充填物を詰め、空洞特有のモードが生じないようにする。杭頭部2の空洞内には平面視で十字状等の補強材を配置してもよい。   Next, in FIGS. 1 to 3, the steel pipe pile 1 has a hollow pile head 2, and when the weight 12 collides with the steel pipe pile 1, vibration unique to the cavity occurs, and good data cannot be obtained. Therefore, a filler is filled in the cavity of the pile head 2 so that a mode peculiar to the cavity does not occur. A reinforcing material such as a cross shape may be disposed in the cavity of the pile head 2 in plan view.

鋼管杭1の管内土の違いによって次の2種類の方法とする。即ち、(1)管内土が高い場合は、杭頭まで充填物を詰める。(2)管内土が低い場合は、杭頭部2内の重錘が衝突する箇所にかごや袋などを吊り下げ、この中に充填物を詰める。   The following two types of methods are adopted according to the difference in the pipe soil of the steel pipe pile 1. (1) If the soil in the pipe is high, fill the pile head with the filler. (2) When the soil in the pipe is low, suspend a basket or bag from the place where the weight in the pile head 2 collides, and pack the filling in this.

また、この充填物は、後で充填物を取り除けるものと、取り除けないものの2通りに分類され、杭頭処理の次工程によって使い分ける。即ち、(1)取り除く必要のない場合は、セメント、ソイルセメント、石膏、発泡ウレタンなどを用い、(2)取り除く必要のある場合は、残土、砂、水などを用いる。水などの液体の場合は、上下に漏れないようにして充填する。   In addition, the fillers are classified into two types, those that can be removed later and those that cannot be removed. That is, (1) use cement, soil cement, gypsum, foamed urethane, etc. if not necessary, and (2) use residual soil, sand, water, etc. if necessary. In the case of liquids such as water, it is filled so as not to leak up and down.

重錘の衝突により杭に陥没等の現象を生じさせないように上記の充填物を杭頭部2の空洞内に杭内面との間に隙間が生じないように充填する。前述のレール方式やその他の方式の動的水平載荷試験において杭頭部2に重錘12が衝突し、杭に点加振での衝撃が加わっても、力が分散され、杭に均等に衝撃力が伝達されるので、杭に空洞のある場合の特有の振動は生じない。鋼管杭のように杭頭部に空洞がある杭でも、重錘を用いた動的水平載荷試験が可能となる。   The above filling is filled in the cavity of the pile head 2 so that there is no gap between the inner surface of the pile so as not to cause a phenomenon such as depression in the pile due to the collision of the weight. Even if the weight 12 collides with the pile head 2 in the above-described rail type or other type of horizontal dynamic loading test, and the pile is subjected to an impact by point excitation, the force is distributed and the pile is equally impacted. Since the force is transmitted, there is no specific vibration when the pile has a cavity. A dynamic horizontal loading test using a weight is possible even for a pile with a cavity in the pile head, such as a steel pipe pile.

また、杭頭部2の空洞内にセメント系材料や土砂などの充填物を詰めるだけでよく、杭と重錘の衝突する箇所に補強材を用いる必要がないため、杭の空洞特有の振動を容易かつ確実に防止することができ、重錘を用いた動的水平載荷試験を低コストで精度良く実施することができる。   Moreover, it is only necessary to fill the cavity of the pile head 2 with a filler such as cement-based material or earth and sand, and there is no need to use a reinforcing material at the place where the pile and weight collide. It can be easily and reliably prevented, and a dynamic horizontal loading test using a weight can be performed accurately at low cost.

重錘に質量2トンの円柱形を使用し、図1、図2に示す水平載荷試験装置で動的水平載荷試験を実施した結果を図7に示す。図7(a)は鋼管杭1A(径500mm、長さ12m)、図7(b)は鋼管杭1B(径800mm、長さ30m)の荷重−変位量曲線である。また、図7(a)は、荷重検出器に緩衝用治具あり、トロリーの反動防止対策なしの場合である。図7(b)は、荷重検出器に緩衝用治具あり、トロリーの反動防止対策ありの場合である。また、いずれの場合も杭頭部内を土砂で満たし、空洞特有のモードが生じないようにした。   FIG. 7 shows the result of performing a dynamic horizontal loading test using the horizontal loading test apparatus shown in FIGS. 1 and 2 using a cylindrical shape having a mass of 2 tons as the weight. FIG. 7A shows a load-displacement curve of the steel pipe pile 1A (diameter 500 mm, length 12 m), and FIG. 7B shows the steel pipe pile 1B (diameter 800 mm, length 30 m). FIG. 7 (a) shows a case where the load detector has a buffering jig and no trolley recoil prevention measures are taken. FIG. 7B shows a case where the load detector has a buffering jig and a trolley recoil prevention measure. Also, in all cases, the pile head was filled with earth and sand so that a mode specific to the cavity did not occur.

図7の荷重−変位量曲線から試験杭に残留変位は残らないことがわかる。一度大きな衝撃を作用させた後に再び大きな衝撃を与えても動的荷重が大きくならない。杭に残留変位が生じていないのは、地盤は塑性領域であるが、鋼管杭が弾性領域であるためと考えられる。なお、図7(a)の小径杭と図7(b)の大径杭とを比較すると、小径杭の方が動的荷重が大きく、重量の軽い小径杭の方が大きな加速度が得られると推定される。   It can be seen from the load-displacement curve in FIG. 7 that no residual displacement remains in the test pile. Even if a large impact is applied once and then a large impact is applied again, the dynamic load does not increase. The reason why there is no residual displacement in the pile is that the ground is in the plastic region, but the steel pipe pile is in the elastic region. When comparing the small-diameter pile shown in Fig. 7 (a) with the large-diameter pile shown in Fig. 7 (b), the small-diameter pile has a larger dynamic load, and the light-weight small-diameter pile has a higher acceleration. Presumed.

また、図示していないが、荷重検出器に緩衝用治具の有無でロードセルの動的荷重(フィルター処理前)を比較したところ、緩衝用治具なしでは、動的荷重の立ち上り部分に高周波数の突出するひげが発生していたが、緩衝用治具ありでは、これが解消され、効果があることが確認された。   In addition, although not shown, when comparing the load cell dynamic load (before filter processing) with or without a buffer jig in the load detector, a high frequency is generated at the rising portion of the dynamic load without the buffer jig. However, this was resolved with the use of a buffering jig, and it was confirmed that there was an effect.

また、図示していなが、トロリーの逆転防止対策の有無で荷重−変位量曲線を比較したところ、明確な差異が得られなかった。これは、レールの転動面が滑らかで、ロックされた車輪がスライドしたためと考えられ、レールの転動面を粗くするなどの適当な対策を講じることで、重錘による動的載荷時間を伸長させること、動的荷重を大きくすることが可能になると考えられる。なお、車輪がロックされることで衝突後に重錘が大きく移動することはないため、人力の場合は重錘が戻ってくることによる危険を防止することができ、また動力を用いた場合は動力に負荷が生じることを防止することができることはいうまでもない。   Moreover, although not shown, when the load-displacement amount curves were compared with and without the trolley reversal prevention measure, a clear difference was not obtained. This is thought to be because the rolling surface of the rail is smooth and the locked wheel slides. By taking appropriate measures such as roughening the rolling surface of the rail, the dynamic loading time due to the weight is extended. It is considered that the dynamic load can be increased. In addition, since the weight does not move greatly after the collision because the wheel is locked, it is possible to prevent danger due to the weight returning in the case of human power, and in the case of using power Needless to say, it is possible to prevent a load from being generated.

上記の動的水平載荷試験結果に基づいて波形マッチング解析を実施し、それにより地盤パラメータを同定した。動的水平載荷試験の数値シミュレーションには、解析プログラム(静的載荷試験も取り扱うことができる)を用い、鋼管杭1A・鋼管杭1Bを梁要素にてモデル化し、マッチング解析を実施し、周辺地盤の物性値(最大水平地盤抵抗)を同定した。杭突出長は0.8m、要素分割長は0.4m、載荷点は杭天端から0.3mの位置とした。重錘の載荷継続時間は約70msecである。   Based on the above dynamic horizontal loading test results, waveform matching analysis was performed, and ground parameters were identified. For the numerical simulation of the dynamic horizontal loading test, an analysis program (which can handle static loading tests) is used, and the steel pipe pile 1A and steel pipe pile 1B are modeled with beam elements, matching analysis is performed, and the surrounding ground The physical property value (maximum horizontal ground resistance) was identified. The pile protrusion length was 0.8m, the element division length was 0.4m, and the loading point was 0.3m from the top of the pile. The loading time of the weight is about 70 msec.

上記のようにして得られた地盤パラメータを用いて数値計算上の静的水平荷重−変位量関係を求め、以前に別途実施した静的水平交番載荷試験による静的水平荷重−変位量関係と比較したところ、勾配に関しては概ね良い対応を示していることが確認された。   Using the ground parameters obtained as described above, the static horizontal load-displacement relationship in the numerical calculation is obtained, and compared with the static horizontal load-displacement relationship in the static horizontal alternating loading test that was previously conducted separately. As a result, it was confirmed that the gradient is generally good.

なお、以上は鋼管杭に適用した場合について説明したが、コンクリート杭やその他の杭にも適用できることはいうまでもない。   In addition, although the above demonstrated the case where it applied to a steel pipe pile, it cannot be overemphasized that it can apply also to a concrete pile and another pile.

本発明の動的水平載荷試験の一実施形態であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。It is one Embodiment of the dynamic horizontal loading test of this invention, (a) is a side view, (b) is a top view. 図1の部分であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。1. It is the part of FIG. 1, (a) is a side view, (b) is a top view. 本発明で用いる緩衝用治具を備えた荷重検出器の一例であり、(a)は平面図、(b)は水平断面図である。It is an example of the load detector provided with the buffer jig | tool used by this invention, (a) is a top view, (b) is a horizontal sectional view. 本発明で用いる懸垂式の重錘の高さ調整用治具の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the jig for height adjustment of the suspension type weight used by this invention. 本発明で用いる逆転防止機構付きのトロリーの一例を示す鉛直断面図である。It is a vertical sectional view showing an example of a trolley with a reverse rotation prevention mechanism used in the present invention. 図5のトロリーの(a)は平面図、(b)は側面図である。5A is a plan view and FIG. 5B is a side view of the trolley in FIG. 本発明の動的水平載荷試験結果であり、荷重−変位量関係を示すグラフである。It is a dynamic horizontal loading test result of the present invention, and is a graph showing a load-displacement relationship. 従来の静的水平載荷試験装置の一例であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is an example of the conventional static horizontal loading test apparatus, (a) is a top view, (b) is a side view.

符号の説明Explanation of symbols

1…鋼管杭
2…杭頭部
10…動的水平載荷試験装置
11…レール
12…重錘
13…吊下げ部材
13a…上部部材
13b…下部部材
14…トロリー
15…ハンドル
20…柱
21…梁
22…変位計設置用の梁(不動梁)
23…柱
24…梁
30…荷重検出器
31…変位検出器
32…加速度計・ひずみゲージ(せん断)
33…加速度計
40…ロードセル
41…緩衝用治具
42…内管
43…外管
44…蓋体
45…コイルばね
46、47…荷重伝達部材
48…鋼板
50…変位計
51…伸縮部材
51a…伸縮ロッド
51b…シリンダ本体
52…取付片
60…高さ調整用治具
61…支持板
62…高さ調整用ボルト
63…高さ調整用ナット
64…締付けボルト
70…フランジ付き車輪
71…車輪軸
72…側面フレーム
73…軸
74…軸受け
75…吊りフック
80…ラチェット(爪車)
81…ラチェット爪
82…作動防止ストッパー
83…取付板
84…ボルト
85…係止ピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steel pipe pile 2 ... Pile head 10 ... Dynamic horizontal loading test apparatus 11 ... Rail 12 ... Weight 13 ... Suspension member 13a ... Upper member 13b ... Lower member 14 ... Trolley 15 ... Handle 20 ... Column 21 ... Beam 22 ... Beams for displacement meter installation
23 ... Column 24 ... Beam 30 ... Load detector 31 ... Displacement detector 32 ... Accelerometer / Strain gauge (shear)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 33 ... Accelerometer 40 ... Load cell 41 ... Buffering jig 42 ... Inner tube 43 ... Outer tube 44 ... Lid body 45 ... Coil spring 46, 47 ... Load transmission member 48 ... Steel plate 50 ... Displacement meter 51 ... Stretch member 51a ... Stretch Rod 51b ... Cylinder body 52 ... Mounting piece 60 ... Height adjusting jig 61 ... Support plate 62 ... Height adjusting bolt 63 ... Height adjusting nut 64 ... Tightening bolt 70 ... Flanged wheel 71 ... Wheel shaft 72 ... Side frame 73 ... Shaft 74 ... Bearing 75 ... Hanging hook 80 ... Ratchet (claw wheel)
81 ... Ratchet claw 82 ... Operation prevention stopper 83 ... Mounting plate 84 ... Bolt 85 ... Locking pin

Claims (3)

打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の動的水平載荷試験装置であり、
杭に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レール上を転動する車輪によりレールに沿って移動可能な重錘を備え、前記車輪には、一方向の回転を許容し、かつ、逆方向の回転を阻止する逆転防止機構が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。
It is a dynamic horizontal loading test device for piles that applies a dynamic load in the horizontal direction by a weight to the pile head protruding above the ground of the driven pile to determine the deformation characteristics of the pile,
A rail installed on the ground or facing the pile, and a weight movable along the rail by a wheel rolling on the rail, the wheel is allowed to rotate in one direction, and the reverse A pile dynamic horizontal loading test apparatus characterized in that a reverse rotation prevention mechanism for preventing rotation in a direction is provided.
請求項1に記載の動的水平載荷試験装置において、逆転防止機構は、車輪軸に車輪と一体回転可能に設けられたラチェットと、前記ラチェットの歯に係合可能、かつ、ラチェットの歯から離脱可能に車輪フレームに設けられたラチェット爪から構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。   2. The dynamic horizontal loading test apparatus according to claim 1, wherein the reverse rotation prevention mechanism includes a ratchet provided on the wheel shaft so as to be integrally rotatable with the wheel, and engageable with the teeth of the ratchet, and detached from the teeth of the ratchet. A dynamic horizontal loading test apparatus for a pile characterized by comprising ratchet claws provided on a wheel frame. 請求項2に記載の動的水平載荷試験装置において、移動方向に一対の車輪に、ラチェット及びラチェット爪が逆向きに設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。   3. The dynamic horizontal loading test apparatus according to claim 2, wherein a ratchet and a ratchet claw are provided in opposite directions on a pair of wheels in the moving direction.
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