JP2018131768A

JP2018131768A - 周面摩擦計

Info

Publication number: JP2018131768A
Application number: JP2017024822A
Authority: JP
Inventors: 勝洋宮川; Katsuhiro Miyagawa; 卓光峯尾; Takamitsu Mineo; 健次樋川; Kenji Toikawa; 晶平高野; Shohei Takano; 直樹炭谷; Naoki Sumiya; 敏之小林; Toshiyuki Kobayashi; 利男坂梨; Toshio Sakanashi; 善彦杜若; Yoshihiko Moriwaka; 浩田口; Hiroshi Taguchi; 一成笠井; Kazunari Kasai
Original assignee: Kajima Corp; Toyoko Elmes Co Ltd
Current assignee: Kajima Corp; Toyoko Elmes Co Ltd
Priority date: 2017-02-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2018-08-23
Anticipated expiration: 2037-02-14
Also published as: JP6970404B2

Abstract

【課題】大深度においても摩擦力を正しく計測することができる、周面摩擦計を提供する。【解決手段】構造物の周面に固定する上面開放の箱状の外枠１と、外枠１の上面に嵌合する内枠２と、外枠１の内部に配置し、内枠２に作用する摩擦力を検知する検知部と、からなり、内枠２に作用する外枠１下方への荷重を支持する荷重支持部４を外枠１内部に有する、周面摩擦計。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーソン周面と周面地盤の間の摩擦力を計測するための周面摩擦計に関する。

従来から、地中に構造物を構築する際に、地上で構築したケーソンを地中に沈下させる工法が行われている。
このとき、ケーソンを精度良く沈設させるためには、ケーソン周面と周面地盤の間の摩擦力を計測する必要がある。

摩擦力を計測するための周面摩擦計は、ケーソンに埋設して固定する外枠と、外枠に嵌合する内枠とからなり、内部に配置する板ばねを、連結材を介してロードセルと内枠に取り付けて構成する（図９）。
板ばねは両端を外枠に固定されており、内枠は板ばねにより支持される。
板ばねは内枠の変位に合わせて弾性変形するように、両端以外は外枠との間に隙間を設けて配置する。

近年は、大深度なケーソン工法が行われるようになってきており、大深度になると周面摩擦計にも大きな土圧が作用する。
内枠に作用する土圧が大きくなると、内枠を支える板ばねと外枠との間に隙間があるために板ばねが塑性変形してしまい、摩擦力を正しく計測できなくなってしまう。

本発明は、大深度においても摩擦力を正しく計測することができる、周面摩擦計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、構造物の周面に固定する上面開放の箱状の外枠と、前記外枠の上面に嵌合する内枠と、前記外枠の内部に配置し、前記内枠に作用する摩擦力を検知する検知部と、からなり、前記内枠に作用する前記外枠下面方向への荷重を支持する荷重支持部を前記外枠内部に有する、周面摩擦計を提供する。
本願の第２発明は、第１発明の周面摩擦計において、前記荷重支持部は柱状または板状の鋼材からなり、前記内枠の底面と前記外枠の内底面との間に配置することを特徴とする、周面摩擦計を提供する。
本願の第３発明は、第２発明の周面摩擦計において、前記荷重支持部は、一端を前記内枠の底面または前記外枠の内底面のいずれかに固定し、他端に緩衝材を貼付することを特徴とする、周面摩擦計を提供する。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果を得ることができる。
（１）荷重支持部により内枠に作用する外枠下面方への荷重を支持することにより、土圧による検知部の塑性変形が抑制される。
（２）検知部の塑性変形が抑制されるため、大きな土圧が作用する大深度なケーソン工法においても使用することができる。
（３）荷重支持部と内枠または外枠の接触面に緩衝材を貼付することにより、荷重支持部が内枠の水平方向への変位を阻害することがない。

本発明の周面摩擦計の説明図（１）本発明の周面摩擦計の説明図（２）本発明の周面摩擦計の説明図（３）本発明の周面摩擦計の説明図（４）実施例２にかかる周面摩擦計の説明図実施例３にかかる周面摩擦計の説明図（１）実施例３にかかる周面摩擦計の説明図（２）実施例４にかかる周面摩擦計の説明図従来の周面摩擦計の説明図

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

＜１＞周面摩擦計
本発明の周面摩擦計は、ケーソンなどの構造物Ｃの表面に固定し、構造物Ｃとその周面地盤との摩擦力を計測するものである。
本発明の土中土圧計は、構造物Ｃに固定する外枠１と、外枠１に嵌合する内枠２と、からなる（図１）。
外枠１は上面開放の箱状であり、構造物Ｃに埋設する。
内枠２は外枠１の開放された上面と略同寸法の平板であり、外枠１と嵌合して構造物２の表面と同一平面となる。

＜２＞感度部
感度部３は、両端を外枠１に固定した２枚の板ばね３１と、板ばね３１と内枠２を連結する連結部３２と、ロードセル３３と、からなる。
内枠２に摩擦力が作用すると、摩擦力により内枠２が外枠１に対して変位し、その変位をロードセル３３により検知することにより、摩擦力を計測する。
板ばね３１は内枠２の変位に合わせて弾性変形するように、外枠１の内底面から浮かせた状態で両端部を外枠１に固定する。

＜３＞荷重支持部
荷重支持部４は、内枠２に土圧が作用することにより生じる外枠１下面方向への荷重を支持する部材である。
本実施例における荷重支持部４は円柱状の鋼材であり、感度部３と干渉しない位置に均等に４つ分散して配置する。
荷重支持部４は外枠１の内底面と内枠２の底面の間隔とほぼ同じ高さであり、底面を外枠１の内底面に固定する。
荷重支持部４の上面と内枠２とは接触していてもよいし、板ばね３１の弾性変形の範囲内であれば隙間があってもよい。
内枠２に土圧が作用して内枠２は外枠１内に移動して荷重支持部４の上面に接触すると、荷重支持部４で支持され、それ以上内枠２が押し込まれることがない。
これにより、板ばね３１の塑性変形が抑止され、大きな土圧が作用する場合にも周面摩擦を計測することができる。

＜３．１＞荷重支持部の形状
荷重支持部４は平板状の板体でもよいし（図２）、上下にフランジを設けた板体でもよい（図３）。

＜４＞緩衝材
荷重支持部４の上面には緩衝材４１を貼付してもよい。緩衝材４１は、クロロプレン等のゴムやテフロン（登録商標）シート、テフロンテープが好適である。
荷重支持部４と内枠２の間に緩衝材４１を配置することにより、内枠２が荷重支持部４に押し付けられて水平方向への変位が阻害されることがない。
また、荷重支持部４を内枠２の変位方向に連続する形状とし、上面にフラットローラー４２を設けてもよい（図４）。

上述の実施例では荷重支持部４を外枠１の内底面に固定したが、内枠２の底面に固定してもよい。このとき、緩衝材４１は荷重支持部４と外枠１の間に配置する。

本実施例においては、荷重支持部４を球体とする（図５）。
荷重支持部４は、外枠１の内底面にリング状の台座４３を固定し、台座４３内で球状の荷重支持部４を保持する。
荷重支持部４は台座４３内においては、自由に動くことができる。

本実施例においては、荷重支持部４を弾性体とし、コイルスプリング（図６）や、板ばね（図７）とする。板ばねの場合には外枠１の内底面に固定部４４を形成して固定し、内枠２の底面側は摺動部４５を形成して、板ばねの変形に合わせて摺動する。

本実施例においては、荷重支持部４を棒状とし、外枠１の内側面に固定して内枠２を支持する（図８）。

１外枠
２内枠
３感度部
３１板ばね
３２連結部
３３ロードセル
４荷重支持部
４１緩衝材
４２フラットローラー

Claims

構造物の周面に固定する上面開放の箱状の外枠と、
前記外枠の上面に嵌合する内枠と、
前記外枠の内部に配置し、前記内枠に作用する摩擦力を検知する検知部と、からなり、
前記内枠に作用する前記外枠下方への荷重を支持する荷重支持部を前記外枠内部に有する、周面摩擦計。
請求項１に記載の周面摩擦計において、
前記荷重支持部は柱状または板状の鋼材からなり、前記内枠の底面と前記外枠の内底面との間に配置することを特徴とする、周面摩擦計。
請求項２に記載の周面摩擦計において、前記荷重支持部は、一端を前記内枠の底面または前記外枠の内底面のいずれかに固定し、他端に緩衝材を貼付することを特徴とする、周面摩擦計。
請求項１に記載の周面摩擦計において、
前記荷重支持部は球体であることを特徴とする、周面摩擦計。
請求項１に記載の周面摩擦計において、
前記荷重支持部は弾性体であることを特徴とする、周面摩擦計。