JP2018124105A - 一面せん断試験装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続繊維が均一に混合する３０ｃｍ四方の供試体を用いて一面せん断試験を行うことが出来て、施工現場に容易に搬送が出来る一面せん断試験装置及び方法の提供。【解決手段】本発明の一面せん断試験装置（１００）は、連続繊維を含み且つ断面積（せん断面積）が９００ｃｍ２以上の供試体を収容する型枠（１：内型枠）を有し、当該型枠（１）は例えば上下に二分割されており、型枠（１）内の供試体（２）に垂直荷重を付加する第１の加圧装置（３）と、二分割される型枠（１）の何れか一方（例えば上部）にせん断荷重を付加する第２の加圧装置（４）と、第２の加圧装置（４）による供試体（２）のせん断変位量を計測するせん断変位量計測装置（５）と、第２の加圧装置（４）による供試体（２）のせん断応力を計測するせん断応力計測装置（６）を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、連続繊維補強土工法で吹き付けられる連続繊維と混合した吹付材の一面せん断試験を現場で行うための装置と、当該装置を用いた方法（一面せん断試験）に関する。

連続繊維補強土工法は、法面保護や擁壁の造成において広く実施されている。その様な法面保護や擁壁の造成に際しては、品質管理の一環として連続繊維を包含する吹付け材（連続繊維補強土）の粘着力を確認する必要があり、係る粘着力を確認するために、一面せん断試験装置を用いて、連続補強土の最大せん断応力（せん断強度）を求めている。
せん断強度を求めるための従来の試験装置では、使用される供試体は、例えば直径６ｃｍ程度の小さいサイズである。
しかし、連続繊維補強土工法で用いられる吹付け材には長尺の繊維（連続繊維）が混合しているので、連続繊維と混合した吹付材の一面せん断試験を行うには、少なくとも３０ｃｍ四方の供試体を用いないと、連続繊維（糸）が均一に混合しない。換言すれば、供試体中で連続繊維が均一に混合した状態とするには、少なくとも９００ｃｍ^２以上（３０ｃｍ四方以上）の供試体を用いる必要がある。
また、現場で一面せん断試験を行う際には現場の機械を用いて供試体を作成するが、現場の機械は比較的サイズが大きいので、供試体のサイズが３０ｃｍ四方でないと（供試体の）作成が困難であるという事情も存在する。

一方、従来の３０ｃｍ四方の供試体を用いる一面せん断試験装置は、巨大で且つ重量も大きい。一面せん断試験装置では、３０ｃｍ四方の供試体を上方から１００〜２００ｋＮ／ｍ^２（約１０〜２０ｔ）の大きな力で押圧することが要求され、当該大きな力に耐えるために、（従来の３０ｃｍ四方の供試体を用いる一面せん断試験装置は）巨大な重量物として構成される必要があったからである。
そのため、従来技術における３０ｃｍ四方の供試体を用いる一面せん断試験装置は、施工現場まで搬送するのが困難であり、現場で供試体を採取して、一面せん断試験装置の設置個所（作業現場から遠隔地）まで搬送しているのが現状である。

また、供試体は比較的重く、搬送が困難である。３０ｃｍ四方の供試体は、例えば５０〜７０ｋｇ程度である。そして、供試体自体は崩れ易いので、運搬が困難である。
そのため、供試体を従来の（３０ｃｍ四方の供試体を用いる）一面せん断試験装置まで搬送せずに、施工現場で一面せん断試験を行いたいという要請が存在する。
これに加えて、連続繊維補強土工法を施工するに際して、工事の発注者サイドには、施工現場で一面せん断試験の結果を確認したいという要請がある。
これ等の理由により、施工現場で一面せん断試験を行いたいが、上述した様に、従来の大型の一面せん断試験装置は重過ぎて、搬送（特に、運搬車両への積み込み、積み降ろし）が困難であるため、施工現場に持って行くことは出来ない。

その他の一面せん断試験装置として、例えば、最小せん断応力でせん断変位が進行する様にせん断箱を自由に水平回転する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、係る一面せん断試験装置は、連続繊維が混合している吹付け材で構成される３０ｃｍ四方の供試体を用いるものではなく、施工現場へ容易に搬送するために提案されたものではない。

特開２００６−１２５９４９号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、連続繊維が均一に混合する３０ｃｍ四方の供試体を用いて一面せん断試験を行うことが出来て、施工現場に容易に搬送することが出来る一面せん断試験装置及び方法の提供を目的としている。

ここで、従来の３０ｃｍ四方の供試体を用いる一面せん断試験装置において、供試体に対して１００〜２００ｋＮ／ｍ^２（約１０〜２０ｔ）の圧力を作用させるのは、図１の「最大せん断応力−垂直応力特性図」で近似直線（Ａ）を決定し、当該近似直線（Ａ）において垂直応力σが「０」における最大せん断応力（Ｂ）、すなわち「連続繊維補強土の粘着力」を決定するためである。
従来の連続繊維補強土は、擁壁形状タイプの施工（図２の領域Ｒ１で示す様な施工）、すなわち積みブロック工の代わりとして壁体を形成するタイプの施工が多く、その様な施工では連続繊維補強土の吹付厚さ（Ｔ１）が厚くなるため、単位面積当たりの連続繊維補強土の荷重が大きい。そのため、一面せん断試験装置で用いられる３０ｃｍ四方の供試体に対して、１００〜２００ｋＮ／ｍ^２（約１０〜２０ｔ）という大きな圧力をかけて、図１の近似直線を決定することが、現実の施工される状態と合致していた。

しかし、現在では、連続繊維補強土工法の施工の大部分は、法面保護タイプの施工（図２の領域Ｒ２で示す様な施工）であり、係る法面保護タイプの施工では連続繊維補強土の吹付厚さ寸法（Ｔ２）が小さく、単位面積当たりの連続繊維補強土の荷重も小さい。
そのため、図１で示す特性図において、３０ｃｍ四方の供試体に対して１００〜２００ｋＮ／ｍ^２（約１０〜２０ｔ）の圧力が付加するのに対応する施工領域は、法面保護タイプの施工では存在しない。換言すれば、法面保護タイプの施工が主流となった現在では、１００〜２００ｋＮ／ｍ^２（約１０〜２０ｔ）に相当する垂直応力σの領域においては、図１におけるプロット（最大せん断応力τのプロット）を求める必要が無い。

そして、法面保護タイプの施工が主流となった現在では、１０〜５０ｋＮ／ｍ^２（約１〜５ｔ）程度の垂直応力σの領域で図１のプロットを求めることが、連続繊維補強土工法の施工現場の実情に即している。
そのため、３０ｃｍ四方の供試体に対して１０〜５０ｋＮ／ｍ^２（約１〜５ｔ）の圧力を掛けて図１のプロットを求め、その様なプロット（１０〜５０ｋＮ／ｍ^２の垂直応力σに相当する最大せん断応力τのプロット）から図１で示す近似直線を正確に決定することが出来て、垂直応力σが「０」における「連続繊維補強土の粘着力」を正確に決定することが出来ることを、発明者は見出した。
換言すれば、供試体を上方から押圧する力が小さくて、垂直応力σの数値が小さくても、図１の近似直線が正確に求めることを、発明者は見出した。

本発明は係る知見から創造されたものであり、本発明の一面せん断試験装置（１００）は、
連続繊維（連続繊維補強土工で用いられる連続繊維）を含み且つ断面積（せん断面積）が９００ｃｍ^２以上の供試体（２：例えば３０ｃｍ四方の角柱形の供試体：断面積９００ｃｍ^２以上の円柱形その他の形状の供試体でも良い）を収容する型枠（１：内型枠）を有し、当該型枠（１：内型枠）は（例えば上下に）二分割されており、
型枠（１：内型枠）内の供試体（２）に荷重（垂直荷重）を付加する第１の加圧装置（３：垂直荷重用油圧ジャッキ）と、
二分割される型枠（１：内型枠）の何れか一方（例えば内型枠の上部１Ａ）のみを加圧する（せん断荷重を付加する）第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）と、
第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）による供試体（２）のせん断変位量を計測するせん断変位量計測装置（５：デジタルノギス）と、
第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）による供試体（２）のせん断応力を計測するせん断応力計測装置（６：せん断応力用圧力ゲージ）を有することを特徴としている。

また本発明の一面せん断試験方法は、
連続繊維（連続繊維補強土工で用いられる連続繊維）を含み且つ断面積（せん断面積）が９００ｃｍ^２以上の供試体（２：例えば３０ｃｍ四方の角柱形の供試体：断面積９００ｃｍ^２以上の円柱形その他の形状の供試体でも良い）を、（例えば上下に）二分割可能であるが連結されている型枠（１：内型枠）に収容する工程と、
（例えば、前記型枠１の連結ボルト７を取り外して）前記二分割可能な型枠（１）の連結を解除して二分割可能な状態とする工程と、
第１の加圧装置（３：垂直荷重用油圧ジャッキ）により型枠（１：内型枠）内の供試体（２）に荷重（垂直荷重）を付加する工程と、
第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）により二分割する型枠（１：内型枠）の何れか一方（例えば内型枠の上部１Ａ）のみを加圧する（せん断荷重を付加する）工程と、
せん断変位量計測装置（５：デジタルノギス）により、第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）で加圧したことによる供試体（２）のせん断変位量を計測する工程と、
せん断応力計測装置（６：せん断応力用圧力ゲージ）により、第２の加圧装置（４：手動油圧ジャッキ）で加圧することによる供試体（２）のせん断応力を計測する工程、
を有することを特徴としている。
本発明の一面せん断試験方法は作業者により（人手により）行うことが出来るが、自動制御で行うことも可能である。

本発明において、第１の加圧装置（３：垂直荷重用油圧ジャッキ）により付加される垂直応力の種類は、例えば３種類（プロット数が３）であるが、３種類（プロット数が３）には限定されず、２種類（プロット数が２）でも良く、４種類以上（プロット数が４以上）でも良い。

上述の構成を具備する本発明によれば、断面積（せん断面積）が９００ｃｍ^２以上の供試体（２：例えば３０ｃｍ四方の角柱形の供試体：断面積９００ｃｍ^２以上の円柱形その他の形状の供試体でも良い）を用いて一面せん断試験を行うことが出来るので、連続繊維が均一に混合した状態の吹付け材（連続繊維補強土）の粘着力を正確に決定することが出来る。そして吹付け材（連続繊維補強土）の粘着力を正確に決定できるので、法面保護や擁壁の造成の際に必要な吹付け材の量も正確に決定することが出来て、作業精度も向上する。
また本発明によれば、例えば、３０ｃｍ四方の供試体（２）に対して１０〜５０ｋＮ／ｍ^２（約１〜５ｔ）の圧力に相当する垂直応力σの範囲における最大せん断応力τを求めれば良く、そのため、一面せん断試験装置（１００）を従来技術の様な巨大な重量物とする必要が無く、全体が軽量且つコンパクトに構成され、容易に施工現場へ搬送することが出来る。

そして本発明によれば、一面せん断試験装置（１００）は全体が軽量且つコンパクトであるため、従来の巨大な重量物である試験装置とは異なり、どの様な場所（例えば作業現場）においても一面せん断試験を実施することが出来る。
そして、連続繊維補強土工法を施工する作業する現場で一面せん断試験を行えば、補強土で構成される供試体（２）を作業現場から運搬する必要が無い。そのため、崩れ易い供試体の搬送作業に係る労力を解消することが出来る。

連続繊維補強土の粘着力を決定するのに用いられる「最大せん断応力−垂直応力特性図」の一例を示す図である。 連続繊維補強土工法の施工例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る一面せん断試験装置の斜視図である。 図１の特性図におけるプロットを決定するのに用いられる「せん断応力−変位量特性図」の一例を示す図である。 実施形態において、供試体を内型枠に収容した状態を示す斜視図である。 供試体を外型枠に収容した状態を示す斜視図である。 第１の加圧装置により供試体に垂直荷重を付加する状態を示す説明図である。 第２の加圧装置により上部の内型枠の供試体のみにせん断荷重を付加する状態を示す説明図である。 実施形態に係る一面せん断試験の手順を示すフローチャートである。 実施形態において、連続繊維補強土の粘着力を決定する手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図３において、全体を符号１００で示す一面せん断試験装置は、内型枠１（型枠）、上部せん断箱８Ａ（上部外型枠）、下部せん断箱８Ｂ（下部外型枠）、垂直荷重用油圧ジャッキ３（第１の加圧装置）、手動油圧ジャッキ４（第２の加圧装置）を有している。図３では明示されていないが、内型枠１は上下に二分割されており、上部内型枠１Ａ及び下部内型枠１Ｂ（図５、図６参照）で構成されている。図３では下部内型枠１Ｂは死角に位置しているため、図示されていない
内型枠１（上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂ）には、連続繊維を含み且つ断面積（せん断面積）が９００ｃｍ^２以上の供試体２（例えば３０ｃｍ四方の供試体）が収容される。図５を参照して詳述するが、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂは、供試体２が収容される工程までは連結ボルト７（図５）により一体化されているが、一面せん断試験の際には連結ボルト７が解除され、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂは２分割される。
図５において、上部内型枠１Ａの上面側と下面側は開放され、下部内型枠１Ｂの上面側は開放され下面側は閉鎖されている。そして、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂの間には仕切はなく、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂにより供試体２を収容するための空間が一体的に構成されている。

図３において、下部せん断箱８Ｂの上方には上部せん断箱８Ａが設置され、一体化された上部せん断箱８Ａと下部せん断箱８Ｂの中には、供試体２が収容された内型枠１が収容されている。なお、図３で示す状態では、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂは、連結ボルト７により一体化されている。
上部せん断箱８Ａと下部せん断箱８Ｂは、共に概略コ字状の板状部材であり、その上面側、下面側、手動油圧ジャッキ４が配置されているのとは反対側の側面（図３で左側）が開放されている。そして上部せん断箱８Ａは、手動油圧ジャッキ４により加圧（図３の矢印ＦＨ方向に加圧）されると、下部せん断箱８Ｂ上を矢印ＦＨ方向に移動可能に構成されている。
図３において、符号１３はローラ機構を示し、ローラ機構１３は下部せん断箱８Ｂに設けられて、上部せん断箱８Ａが加圧方向（せん断方向）へ移動する際の抵抗を低減する機能を奏する。

図３において、上部せん断箱８Ａの上面側（供試体２の上面側）には垂直荷重加圧板１０が設置され、垂直荷重加圧板１０と垂直荷重反力板１１との間に、垂直荷重用油圧ジャッキ３（第１の加圧装置）が配置されている。ここで垂直荷重反力板１１は、下部せん断箱８Ｂに固定されている。
垂直荷重用油圧ジャッキ３は、垂直荷重加圧板１０を下方に押圧する機能を有し、油圧ポンプと一体に構成され、且つ、商用電源からの電力供給が不要なタイプの油圧ジャッキである。垂直荷重用油圧ジャッキ３としては、公知、市販の油圧ジャッキを用いることが出来る。上述した様に、法面保護タイプの施工が主流となった近年では、垂直応力σ（図１）としては、１０〜５０ｋＮ／ｍ^２（約１〜５ｔ）に相当する範囲で付加される。そのため、垂直荷重用油圧ジャッキ３として、１〜５ｔ程度の押圧力を有する一般的な油圧ジャッキが適用可能なのである。

図３において、下部せん断箱８Ｂにはせん断荷重反力板１２が固定されており、せん断荷重反力板１２にはせん断荷重反力板１２が固定されている。そして、せん断荷重反力板１２と上部せん断箱８Ａのせん断荷重反力板１２側の側面（図３で右側面）との間には、手動油圧ジャッキ４（第２の加圧装置）が配置されている。図３において手動油圧ジャッキ４は、その一部が四角に位置している状態で図示されている。
一面せん断試験装置１００を組み立てる際に、せん断荷重反力板１２と手動油圧ジャッキ４の取り付けは、上部せん断箱８Ａの下部せん断箱８Ｂ上への設置と、供試体２のせん断箱８Ａ、８Ｂ内への収容の以前に行われる。
手動油圧ジャッキ４は駆動源であるポンプ１５と接続されており、ポンプ１５にはせん断応力計測装置６（せん断応力用圧力ゲージ）が設けられている。せん断応力計測装置６（せん断応力用圧力ゲージ）は、ポンプ１５のポンプ圧に基づいて供試体２のせん断応力を計測する機能を有している。そして手動油圧ジャッキ４に近接して、供試体２のせん断変位量を計測するせん断変位量計測装置５（デジタルノギス：図８参照：図３では図示せず）が配置されている。

図３において、下部せん断箱８Ｂの開放された側面（手動油圧ジャッキ４が配置される側と反対側の側面：図３で左側面）には押さえ板１４が取り付けられており、下部せん断箱８Ｂに収容された供試体２の部分がせん断方向に移動するのを抑止している。
一方、上部せん断箱８Ａの開放側面（手動油圧ジャッキ４が配置される側と反対側の側面：図３で左側面）は開放されたままであり、上部せん断箱８Ａに収容された供試体２の部分はせん断方向に移動可能である。なお、上部せん断箱８Ａの開放側面には、上部内型枠１Ａの側面が存在している。
供試体２を収容した内型枠１の上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂは、それぞれ、上部せん断箱８Ａ、下部せん断箱８Ｂに収容されている。そして一面せん断試験時には、上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂの連結ボルト７が取り外され、手動油圧ジャッキ４により上部内型枠１Ａの供試体２のみが加圧され、加圧された上部内型枠１Ａの供試体２が加圧方向にせん断変位を生じる。一方、下部内型枠１Ｂの供試体２は押さえ板１４によりせん断変位が抑止される。

図３の一面せん断試験１００による試験において、供試体２は、垂直荷重加圧板１０を介して垂直荷重用油圧ジャッキ３（第１の加圧装置）により、垂直荷重が付加される（矢印ＦＶ）。
供試体２に垂直荷重ＦＶが付加された状態で、上部内型枠１Ａに収容されている供試体２の部分は、手動油圧ジャッキ４（第２の加圧装置）によりせん断方向に加圧される（矢印ＦＨ）。

図５において、供試体２は内型枠１に収容されており、内型枠１は上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂに分割可能に構成され、内型枠１が上下で分割される箇所ＢＬ（上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂの境界：図５では破線で示す）が供試体２のせん断面となる。
内型枠１は、軽量化のためパンチングメタル構造となっている。ただし、手動油圧ジャッキ４により加圧される面１ＡＰ（部内型枠１Ａの加圧方向面）は、パンチングメタル構造ではなく、板状に構成されている。
ここで、従来の一面せん断試験装置（巨大な重量物なので、作業現場に運搬困難の試験装置）を用いる場合には、供試体が崩れることを防止するため、供試体収容用の箱（図示せず）を用意し、その中に供試体を収容して、重量物である一面せん断試験装置の設置場所に搬送していた。そして、重量物である一面せん断試験装置設置場所において、供試体収容用箱から供試体を取り出し、試験装置内にセットしていた。
それに対して図示の実施形態に係る一面せん断試験装置１００では、供試体２を収容した内型枠１が一面せん断試験装置１００に組み込まれるので、供試体２を収容する箱を別途用意する必要が無く、一面せん断試験の際に、別途用意した箱から供試体２を取り出す作業も不要である。

図５において、分割可能に構成されている上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂは、対角線上に配置された２本の連結ボルト７により、分割せずに一体化された状態に保持されている。そして、供試体２が収容された内型枠１を一面せん断試験装置１００にセットし、せん断力を付加する際に、連結ボルト７を外し、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂを分割可能にする。なお、連結ボルト７は内型枠１の四隅に計４本設けることも可能である。
そして、上部内型枠１Ａを手動油圧ジャッキ４で押圧すれば、下部内型枠１Ｂは一面せん断試験装置１００内で固定されているので、上部内型枠１Ａの内部に存在する供試体２の部分だけ手動油圧ジャッキ４の押圧方向に変位して、上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂの境界である破線ＢＬをせん断面として、せん断変位が発生する。

図６において、供試体２を収容した上部内型枠１Ａ及び下部内型枠１Ｂは、外型枠である上部せん断箱８Ａ及び下部せん断箱８Ｂに収容されている。
下部せん断箱８Ｂに固定されたせん断荷重反力板１２には手動油圧ジャッキ４が配置され、手動油圧ジャッキ４はせん断荷重反力板１２と共に上部せん断箱８Ａを押圧する。
図３を参照して上述した様に、上部せん断箱８Ａの上面側には垂直荷重加圧板１０が設置されている。下部せん断箱８Ｂには押さえ板１４（図３参照）が固定され、下部せん断箱８Ｂのせん断方向の移動を規制する。
図６において、破線ＢＬは上部内型枠１Ａと下部内型枠１Ｂの境界であり、供試体２のせん断面である。

供試体２に垂直荷重を付加する状態を示す図７において、供試体２が収納された上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂの各々は、上部せん断箱８Ａ、下部せん断箱８Ｂにそれぞれ収納されている。垂直荷重加圧板１０と垂直荷重反力板１１の間に設置された垂直荷重用油圧ジャッキ３は、ポンプと一体に構成されている。
垂直荷重用油圧ジャッキ３によって垂直荷重を付加する際には、垂直荷重用油圧ジャッキ３のシリンダ３Ｃ先端の支持部３Ｂを垂直荷重反力板１１に当接し、加圧部３Ａにより垂直荷重加圧板１０を下方に押圧して（矢印ＦＶ）、供試体２に垂直応力を発生させる。
ここで垂直荷重反力板１１は、供試体２へ垂直荷重が可能な限り均等に作用する様に、供試体２の中心ではなく、最大変位の中央値で供試体２の中心となる位置に取り付けられている。
図７において、符号９は垂直荷重用油圧ジャッキ３におけるポンプ圧から供試体２の垂直応力を計測する垂直応力計測装置（垂直応力用圧力ゲージ）であり、符号１６は垂直荷重用油圧ジャッキ３の操作ロッドである。

供試体２にせん断力を作用される状態を示す図８において、供試体２が収納されている上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂは、それぞれ、上部せん断箱８Ａ、下部せん断箱８Ｂに収納されている。図示の煩雑を回避するため、図８においては、上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂは図示していない。
図３を参照して説明した通り、下部せん断箱８Ｂにはせん断荷重反力板１２が固定されており、せん断荷重反力板１２と上部せん断箱８Ａの側面との間には手動油圧ジャッキ４が配置されている。図８において、手動油圧ジャッキ４を下部せん断箱８Ｂへ固定する箇所は、図示を省略する。
図８で示す様に、手動油圧ジャッキ４におけるせん断荷重反力板１２側端部（右側端部）の支持部４Ｂをせん断荷重反力板１２に当接し、シリンダ４Ｃ先端の加圧部４Ａを上部せん断箱８Ａの側面に当接して、手動油圧ジャッキ４を伸長して上部せん断箱８Ａの側面を押圧すると（矢印ＦＨ）、上部せん断箱８Ａの内側に収容された供試体２の部分のみが矢印ＦＨ方向（図８の左方向）に加圧される。下部せん断箱８Ｂは押さえ板１４により変位が抑止されているので、破線ＢＬをせん断面として供試体２にせん断変位が発生し、せん断応力が発生する。

図８で示す様に、上部せん断箱８Ａ側にせん断変位量計測装置５（デジタルノギス）が配置されており、供試体２のせん断変位量を計測する。デジタルノギス５は計測が容易というメリットを有し、公知の市販品が使用可能である。
手動油圧ジャッキ４を稼働するポンプ１５には、そのポンプ圧から供試体２のせん断応力を計測するせん断応力計測装置６（せん断応力用圧力ゲージ）が設けられている。
図８において、符号１７はポンプ１５から手動油圧ジャッキ３への圧油用パイプを示し、符号１８はポンプ１５の操作ロッドを示す。

次に、図３、図７、図８を参照して、一面せん断試験の一例を説明する。
内型枠１に収容された供試体２を垂直荷重用油圧ジャッキ３により加圧すると、供試体２には垂直応力σが発生する。この際、垂直応力用圧力ゲージ９により供試体２の垂直応力σが１０ｋＮ／ｍ^２となる様に、垂直荷重用油圧ジャッキ３の加圧値を調整し（３０ｃｍ四方の供試体であれば約１ｔ）、当該加圧を継続する。
供試体２に垂直応力σ（＝１０ｋＮ／ｍ^２）が発生している状態で、手動油圧ジャッキ４により上部せん断箱８Ａ（上部内型枠１Ａ）の側面を加圧することにより、上部せん断箱８Ａ（上部内型枠１Ａ）の供試体２のみが加圧され、供試体２にせん断変位が発生し、せん断応力が発生する。
手動油圧ジャッキ４の加圧によるせん断応力をせん断応力用圧力ゲージ６（図８、図３）により計測し、供試体２を収容した上部せん断箱８Ａ（上部内型枠１Ａ）におけるせん断変位量をデジタルノギス５により計測すれば、図４で示す「変位量−せん断応力特性図」における一つのプロットを決定することが出来る。その際に、最大せん断応力τのプロットのみが、その時の垂直応力σ（＝１０ｋＮ／ｍ^２）と共に抽出され、図１の「最大せん断応力−垂直応力特性図」におけるプロットとなる。

図１におけるプロットは、垂直応力σが１０ｋＮ／ｍ^２の場合に加え、例えば、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２の場合について実施し、垂直応力σが１０ｋＮ／ｍ^２の場合、例えば、３０ｋＮ／ｍ^２の場合、５０ｋＮ／ｍ^２の場合について、最大せん断応力τを取得する。
そして、垂直応力σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２と、それに対応する最大せん断応力τを、図１の「最大せん断応力−垂直応力特性図」（図１）にプロットする。そして近似直線Ａを求め、近似直線Ａにおける垂直応力σがゼロにおける最大せん断応力τ（図１のＢ点の応力値）が、供試体２を構成する連続繊維補強土（吹付け材）の粘着力である。なお、近似直線Ａを決定する手法としては、公知技術を適用すれば良い。

実施形態に係る一面せん断試験の手順を、主として図９を参照して説明する。
図９のステップＳ１では、連続繊維を含む吹付け材（連続繊維補強土工）で構成され、断面積（せん断面積）が９００ｃｍ^２（例えば３０ｃｍ四方）以上の供試体２を内型枠１（上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂ）に収容する。内型枠１は上下に二分割可能であるが、供試体２を収容する際には連結ボルト７により一体に連結されている
次に、供試体２が収容された内型枠１（上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂ）を一面せん断試験装置１００のせん断箱８（上部せん断箱８Ａ、下部せん断箱８Ｂ）に収容し、連結ボルト７を取り外して上部内型枠１Ａ、下部内型枠１Ｂを二分割可能な状態とする。
そしてステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、垂直荷重用油圧ジャッキ３により内型枠１内の供試体２に対して垂直荷重を付加する。
垂直荷重を付加する際には、供試体２の垂直応力σが、例えば１０ｋＮ／ｍ^２〜５０ｋＮ／ｍ^２の範囲になる様に、垂直応力用圧力ゲージ９により計測しつつ、垂直荷重用油圧ジャッキ３による加圧力を調整する。３０ｃｍ四方の供試体２であれば、垂直荷重用油圧ジャッキ３による加圧力を、約１ｔ〜５ｔの範囲で調整する。この場合、供試体２の垂直応力σを、例えば１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２として、ステップＳ２の操作を繰り返す（σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２の３回）。
そしてステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、垂直荷重用油圧ジャッキ３により供試体２に所定の垂直応力σが発生している状態で（例えば、σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２）、手動油圧ジャッキ４により、上部内型枠１Ａ（上部せん断箱８Ａ）のみを加圧して、せん断荷重を付加する。
手動油圧ジャッキ４による加圧の際は、デジタルノギス５により供試体２のせん断変位量を計測しつつ、せん断応力用圧力ゲージ６により供試体２に作用するせん断応力を計測する。そしてステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、デジタルノギス５による計測結果（供試体２のせん断変位量）が４０ｍｍ以上であるか否かを判断する。このしきい値（せん断変位量４０ｍｍ）は、連続繊維補強土工法の施工現場における各種条件、吹付け材の各種特性を考慮して、ケース・バイ・ケースで決定される。
ステップＳ４において、供試体２のせん断変位量が４０ｍｍ以上である場合（ステップＳ４が「Ｙｅｓ」）は、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において、供試体２のせん断変位量が４０ｍｍより小さい場合は（ステップＳ４が「Ｎｏ」）、ステップＳ３に戻り、以下、ステップＳ４が「Ｎｏ」のループを繰り返す。

ステップＳ５（ステップＳ４においてせん断変位量が４０ｍｍ以上である場合）では、手動油圧ジャッキ４による加圧を終了し、一面せん断試験を終了する。そして、計測されたせん断変位量とせん断応力から、図４に示す「変位量−せん断応力特性図」が作成される。
上述した様に、図４に示す「変位量−せん断応力特性図」は、例えば、供試体２の垂直応力σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２のそれぞれの場合について、作成する。そして作成された「変位量−せん断応力特性図」（図４参照）から、最大せん断応力τを決定する。
ここで、せん断応力用圧力ゲージ６のホールド機能を利用すれば、「変位量−せん断応力特性図」を作成せずに、最大せん断応力τを決定することが出来る。

次に、連続繊維補強土（吹付け材）の粘着力を決定する手順について、主として図１０を参照して説明する。
図１０において、ステップＳ１１では、一面せん断試験で決定した供試体２の垂直応力σと、それに対応する最大せん断応力τを、図１の「最大せん断応力−垂直応力特性図」にプロットする。例えば、σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２と、各々の場合の最大せん断応力τについて一面せん断試験で決定したのであれば、図１の特性図には３点がプロット出来る。
そしてステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で「最大せん断応力−垂直応力特性図」（図１）にプロットした最大せん断応力τと垂直応力σに基づいて、近似直線Ａを決定する。垂直応力σ＝１０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２と、対応する最大せん断応力τにより、３点をプロットして近似直線Ａを決定する場合を例示したが、垂直応力σを３種類に限定する必要は無く、４種類（例えばσ＝１０ｋＮ／ｍ^２、２５ｋＮ／ｍ^２、４０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２）或いは５種類（例えばσ＝１０ｋＮ／ｍ^２、２０ｋＮ／ｍ^２、３０ｋＮ／ｍ^２、４０ｋＮ／ｍ^２、５０ｋＮ／ｍ^２）として、対応する最大せん断応力τに基づいて、図１の特性図にプロットすることも可能である。プロット数（垂直応力σの種類）が増えれば、近似直線をより正確に決定することが出来る。
近似直線を決定したならば、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で決定した近似直線Ａにより、「最大せん断応力−垂直応力特性図」（図１）における垂直応力σ＝０における最大せん断応力τ（図１のＢ点の最大せん断応力の値）を決定し、図１のＢ点の最大せん断応力を、（供試体２を構成する）連続繊維補強土の粘着力として決定する。

連続繊維補強土工法の施工現場において、従来の大型の一面せん断試験装置を用いて施工現場以外の箇所に供試体を搬送して一面せん断試験を行うか、それとも、本発明により施工現場で一面せん断試験を行うかについて、現場で判断して決定することが出来る。
従来の大型の一面せん断試験装置には上述した様な不都合が存在する。しかし、施工現場における作業者にとっては、供試体の採取作業、一面せん断試験装置のある箇所まで供試体を搬送する作業の２種類のみを行えば、その他の作業は必要ではないというメリットが存在する。
そのため、図示の実施形態に係る一面せん断試験装置１００を用いるメリット、従来の大型の一面せん断試験装置を用いるメリット及びデメリットを比較考慮して、従来の大型の一面せん断試験装置を用いて一面せん断試験を行うか、それとも、本発明の一面せん断試験装置１００により施工現場で一面せん断試験を行うかが決定することが出来る。

図示の実施形態によれば、例えば３０ｃｍ四方の供試体２を用いて一面せん断試験を行うことが出来るので、連続繊維が均一に混合した状態の連続繊維補強土の粘着力を正確に決定することが出来る。そのため、法面保護や擁壁の造成の際に必要な吹付け材の量も正確に決定することが出来て、作業精度も向上する。
また、３０ｃｍ四方の供試体２に対して１０〜５０ｋＮ／ｍ^２（約１〜５ｔ）の圧力に相当する垂直応力σの範囲における最大せん断応力τを求めれば良く、従来技術に比較して全体が軽量且つコンパクトに構成され、容易に施工現場へ搬送することが出来る。

また、図示の実施形態によれば、一面せん断試験装置１００は全体が軽量且つコンパクトであるため、従来の巨大な重量物である試験装置とは異なり、どの様な場所（例えば作業現場）においても一面せん断試験を実施することが出来る。
そして、連続繊維補強土工法を施工する作業する現場で一面せん断試験を行えば、補強土で構成される供試体２を作業現場から運搬する必要が無く、崩れ易い供試体２の搬送作業に係る労力を解消することが出来る。
さらに、図示の実施形態の一面せん断試験装置１００では、供試体２を収容した内型枠１が一面せん断試験装置１００に組み込まれるので、供試体２を収容する箱を別途用意して、一面せん断試験の際に、別途用意した箱から供試体を取り出す作業が必要無くなく、作業が効率化する。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態では作業者により（人手により）一面せん断試験を行っているが、自動制御で一面せん断試験を実行することも可能である。

１・・・内型枠（型枠）
１Ａ・・・上部内型枠
１Ｂ・・・下部内型枠
２・・・供試体
３・・・第１の加圧装置（垂直荷重用油圧ジャッキ）
４・・・第２の加圧装置（手動油圧ジャッキ）
５・・・せん断変位量計測装置（デジタルノギス）
６・・・せん断応力計測装置（せん断応力用圧力ゲージ）
７・・・連結ボルト
８・・・せん断箱（外型枠）
８Ａ・・・上部せん断箱
８Ｂ・・・下部せん断箱
９・・・垂直応力用圧力ゲージ
１００・・・一面せん断試験装置

Claims (2)

1. 連続繊維を含み且つ断面積が９００ｃｍ^２以上の供試体を収容する型枠を有し、当該型枠は二分割されており、
   型枠内の供試体に荷重を付加する第１の加圧装置と、
   二分割される型枠の何れか一方のみを加圧する第２の加圧装置と、
   第２の加圧装置による供試体のせん断変位量を計測するせん断変位量計測装置と、
   第２の加圧装置による供試体のせん断応力を計測するせん断応力計測装置を有することを特徴とする一面せん断試験装置。
2. 連続繊維を含み且つ断面積が９００ｃｍ^２以上の供試体を、二分割可能であるが連結されている型枠に収容を有する工程と、
   前記二分割可能な型枠の連結を解除して二分割可能な状態とする工程と、
   第１の加圧装置により型枠内の供試体に荷重を付加する工程と、
   第２の加圧装置により二分割する型枠の何れか一方のみを加圧する工程と、
   せん断変位量計測装置により、第２の加圧装置で加圧したことによる供試体のせん断変位量を計測する工程と、
   せん断応力計測装置により、第２の加圧装置で加圧したことによる供試体のせん断応力を計測する工程を有することを特徴とする一面せん断試験方法。

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