JP2506282B2 - 地盤支持力試験装置 - Google Patents

地盤支持力試験装置

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JP2506282B2
JP2506282B2 JP3273495A JP27349591A JP2506282B2 JP 2506282 B2 JP2506282 B2 JP 2506282B2 JP 3273495 A JP3273495 A JP 3273495A JP 27349591 A JP27349591 A JP 27349591A JP 2506282 B2 JP2506282 B2 JP 2506282B2
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篤 笠原
保彦 伊藤
真男 古川
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  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は地盤支持力試験装置、特
に舗装体、路盤、路床等の地盤の支持力試験装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に道路は、アスファルトコンクリー
ト舗装とセメントコンクリート舗装に大別される舗装体
と、この舗装体を支える路盤、さらにその下部の路床等
の地盤から構成されている。
【0003】道路等の新設の時には、各構成部の品質管
理および検査に地盤支持力試験装置が適用される。また
使用中の道路に対しても計画的な維持修繕を実施するた
めには、舗装体および路盤、路床の損傷、劣化の現況、
破損の時系列的な変化を把握して維持修繕の工法および
規模、時期等を決定するデータを得るために地盤支持力
試験装置が用いられている。
【0004】従来の地盤支持力試験装置としては下記の
ようなものが知られている。
【0005】(1)現場CBR試験装置
【0006】図6はこの現場CBR試験装置を示し、1
は地盤、2は直径50mmの貫入ピストン、3は荷重
計、4はスクリュージャッキ、5は球座、6は反力用荷
重装置、7は上記貫入ピストン2から500mm以上離
間した位置に設定される不動点、8はこの不動点7と貫
入ピストン2の所定点迄の高さの変化を測定するダイヤ
ルゲージである。
【0007】この装置においては反力用荷重装置6を舗
装体上に載置し、スクリュージャッキ4によって貫入ピ
ストン2を例えば路盤に貫入させ、このときの荷重と貫
入量を計測している。
【0008】(2)舗装体用ベンケルマンビーム試験装
【0009】この装置では図7に示すように輪荷重5ト
ンの複輪タイヤのトラック9を準備し、複輪タイヤの中
にベンケルマンビーム10の先端を挿入し、トラック9
を移動させその時のたわみ量を計測する。
【0010】(3)平板載荷試験装置
【0011】この装置では図8に示すように直径300
mmの載荷板11を例えば地盤1の路盤上におき、5ト
ンジャッキ12によって載荷を行い載荷板11から略
1.5m以上離間した位置に設定される不動点7を基準
として載荷板11の貫入量を計測する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】然しながら現場CBR
試験装置においては貫入ピストン2の移動量を計測する
ため、測定地点から500mm以上離れた区域に不動点
7を設定し、この不動点7と貫入ピストン2間の高低差
を測定するためのダイヤルゲージ8を用いる必要がある
と共に、最低5トンの反力用荷重装置6が必要であり、
装置が大型、高価になる、また試験のための装置の設定
に時間がかゝる等の欠点がある。
【0013】また舗装体用ベンケルマンビーム試験装置
では複輪タイヤのトラックおよび5トンの積載物が必要
であると共に、試験の準備に時間がかかる欠点がある。
【0014】また平板載荷試験装置では最低5トンの反
力用荷重装置6が必要である、試験の準備に時間がかか
る、使用中の道路の路床又は路盤を試験するときは舗装
体に直径300mm以上の穴をあける必要がある等の欠
点がある。
【0015】本発明は上記の欠点を除くようにしたもの
である。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の地盤支持力試験
装置は中央部に貫通孔を有し、地盤上に載置される載荷
板と、この載荷板上に載置した荷重検出器付き筐体と、
この筐体上に落下される重鍾と、この重錘の落下高さ調
整機構と、その下端が上記載荷板の貫通孔を介して上記
地盤上に接するよう上記筐体によって支持された地盤の
たわみ検出杆と、このたわみ検出杆の下降速度を検出す
る速度計と、上記荷重検出器より得た衝撃荷重と上記速
度計から得たたわみ量から地盤の支持力を計数すること
を特徴とする。
【0017】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。
【0018】本発明装置は以下の原理に基づいて発明さ
れたものである。
【0019】(1)同じ高さから同じ質量の重錘を落下
させると、発生衝撃荷重は常に同じはずである。しか
し、荷重を受ける地盤、例えば舗装体が軟らかかった
り、堅かったりすると、舗装体に荷重が吸収される率が
異なるため衝撃荷重も異なる。従ってその発生衝撃荷重
を計測し荷重差で舗装体の良否を判断する。(但し同条
件にて施工された舗装体に適用する)。また、そのとき
の地盤のたわみ量(変位量)によっても同じことが判断
できる。すなわち衝撃荷重を受けたとき舗装体は、軟ら
かければたわみ量は大きく、堅ければたわみ量は小さく
なる。
【0020】(2)地盤、例えば舗装体を施工するとき
は、使用する材料の物理的、化学的な品質および施工層
厚さ等を決めて施工している。したがって、一様な応力
分布を持った円形荷重が鉛直にただ一つ作用したときの
舗装体の表面たわみ量および円形荷重を計測すれば、設
計値通りの施工がなされている否かを判断できる。また
定期的にこの測定を行っていれば、材料の劣化および交
通荷重による支持力の低下を判断できる。
【0021】さらに、表面たわみから、舗装体層下面に
発生する引張ひずみも計算することができ、ひずみ量が
わかると、室内試験で得られている疲労曲線(ひずみ−
疲労破壊回数)から、ひび割れが入る時期の推定、現状
の舗装の補修時期の決定などができる。
【0022】本発明においては図1に示すようにゴム板
13を下面に取り付けた例えば直径約95mmの載荷板
14の中央部に直径約10mmの孔15をゴム板13と
載荷板14とを貫通して設け、この載荷板14を試験す
べき地盤1上に載置し、この載荷板14上に荷重検出器
16を備えた筐体17を載置し、この筐体17上に緩衝
体18を介して落下高さ調整機構19によって定めた所
定の高さから例えば20kgの重錘20をガイド柱21
に沿って落下できるようにすると共に、上記載荷板14
とゴム板13の貫通孔15を介して上記地盤1上にその
下端が接するようにされたたわみ検出杆22を押圧スプ
リング23を介して上記筐体17によって支持し、上記
載荷板14に衝撃荷重が印加されたとき地盤1が下方に
たわむ結果生ずるたわみ検出杆22の下降速度を速度計
24によって計測できるようにする。なお25は地盤支
持力試験装置の取手部、26は計測値処理器である。
【0023】本発明の地盤支持力試験装置は上記のよう
な構成であるから、地盤1の支持力試験に際しては取手
部21を持って地盤支持力試験装置の載荷板14をゴム
板13を介して地盤1上に載置し、落下高さ調整機構1
9によって定めた高さ、例えば850mmの高さから重
錘20を筐体17上に落下せしめればこれによる衝撃力
が載荷板14を介して地盤1上に伝達されこれによって
地盤1のこの部分が地盤1の他の部分と相対的に下方に
たわみ、これに応じてスプリング23の押圧力によって
たわみ検出杆22も下降しこのときの下降速度が速度計
24によって検出され、同時に重錘20による衝撃荷重
が荷重検出器16によって検知され、これらの検知値が
計測値処理器26に加えられ、上記速度計24から得た
速度から換算して得たたわみ量と、衝撃荷重から地盤1
の支持力が計数されるようになる。
【0024】本発明の地盤支持力試験装置によって地盤
1のうちの舗装体1aの支持力試験は図2のようにして
行い、路盤1bの支持力試験の場合には舗装体1aに載
荷板14より大きい例えば直径100mmの穴27aを
あけて図3に示すように載荷板14を直接路盤1b上に
載置して行い、同じく路床1cの支持力試験の場合には
更に路盤1bに穴27bをあけて図4に示すように載荷
板14を直接路床1c上に載置して行うようにする。
【0025】図5は本発明の他の実施例を示し、この実
施例においては載荷板14から例えば約300mm離間
した部分の地盤1上に変位検出器28を載置し、この変
位検出器28を上記地盤支持力試験装置の筐体17から
延びるばね板29によって支持せしめる。
【0026】この実施例によれば更に正確に地盤1のた
わみ量を知ることができ、支持力評価の精度を向上する
ことができる。
【0027】
【発明の効果】本発明の地盤支持力試験装置の効果を列
記すれば下記のとおりである。
【0028】1.従来の装置のような不動点を設ける必
要がなく、試験の準備に時間を要しない。
【0029】2.装置を小型、軽量にできるため、移動
時の持ち運びが容易である。
【0030】3.重錘を落下する方法を採用したので、
20kgの重錘を用いて20〜800kgfの大きな衝
撃荷重が得られる。
【0031】4.たわみ(変位)検出器として速度計を
用いたので、たわみ検出杆22の下端を地盤に押し付け
るだけで地盤のたわみを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地盤支持力試験装置の縦断正面図であ
る。
【図2】本発明の地盤支持力試験装置の使用状態説明図
である。
【図3】本発明の地盤支持力試験装置の使用状態説明図
である。
【図4】本発明の地盤支持力試験装置の使用状態説明図
である。
【図5】本発明の地盤支持力試験装置の他の実施例の説
明図である。
【図6】従来の地盤支持力試験装置の説明図である。
【図7】従来の地盤支持力試験装置の説明図である。
【図8】従来の地盤支持力試験装置の説明図である。
【符号の説明】
1 地盤 1a 舗装体 1b 路盤 1c 路床 2 貫入ピストン 3 荷重計 4 スクリュージャッキ 5 球座 6 反力用荷重装置 7 不動点 8 ダイヤルゲージ 9 トラック 10 ベンケルマンビーム 11 載荷板 12 ジャッキ 13 ゴム板 14 載荷板 15 孔 16 荷重検出器 17 筐体 18 緩衝体 19 落下高さ調整機構 20 重錘 21 ガイド柱 22 たわみ検出杆 23 押圧スプリング 24 速度計 25 取手部 26 計測値処理器 27a 穴 27b 穴 28 変位検出器 29 ばね板

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央部に貫通孔を有し、地盤上に載置さ
    れる載荷板と、この載荷板上に載置した荷重検出器付き
    筐体と、この筐体上に落下される重鍾と、この重錘の落
    下高さ調整機構と、その下端が上記載荷板の貫通孔を介
    して上記地盤上に接するよう上記筐体によって支持され
    た地盤のたわみ検出杆と、このたわみ検出杆の下降速度
    を検出する速度計と、上記荷重検出器より得た衝撃荷重
    と上記速度計から得たたわみ量から地盤の支持力を計数
    することを特徴とする地盤支持力試験装置。
JP3273495A 1991-09-26 1991-09-26 地盤支持力試験装置 Expired - Lifetime JP2506282B2 (ja)

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