JP2597391Y2 - 水平荷重積荷試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、水平荷重載荷試験機に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１２及び図１３に示すように、
底版d1と縦壁d2とを備えたＬ型土留擁壁やＬ型水路等の
コンクリート製品を供試体Ｄとして、同供試体Ｄの縦壁
d2に水平荷重を載荷することにより、同縦壁d2の水平強
度（盛土の静止土圧に対する許容応力・安定度）を試験
する水平荷重載荷試験機がある。

【０００３】かかる水平荷重載荷試験機は、屋内に固設
された基台に供試体の底版を固定する固定部と、供試体
の縦壁に水平荷重を載荷する載荷部とを具備している。

【０００４】そして、水平荷重載荷試験機を使用する際
に、基台上に供試体を載置し、同供試体の底版を固定部
により固定した後、同供試体の縦壁に載荷部により水平
荷重を一定速度にて載荷していくことにより、縦壁の破
壊強度を試験する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記した水
平荷重載荷試験機は、次のような問題点を有していた。

【０００６】屋内に固定状態に設置されているため
に、供試体を屋内に搬入・搬出させなければならない
が、かかる供試体が大型の場合、例えば、縦壁の高さが
５〜６ｍある場合には、大型の搬送装置を用意する必要
があると共に、屋内の出入口を大型の供試体を搬入・搬
出可能な大きな間口に形成しておかなければならないと
いう寸法的制約もあり、かかる出入口の開閉扉も大型化
して、供試体の搬入・搬出作業が煩雑であった。

【０００７】供試体の搬入・搬出時に、供試体が転倒
する等の事故もあり、危険であった。

【０００８】供試体を屋内に搬入した後には、同供試
体を水平荷重載荷試験機の基台上に載置しなければなら
ないが、同基台には固定部が取付けられているために、
重量物である供試体を基台上に載置する作業にも手間を
要していた。

【０００９】供試体の縦型への積荷荷重が同供試体を
基台上より水平方向に移動させる荷重となって作用する
ために、同供試体を固定する固定部の構造を強固に設計
しておく必要があり、そのために試験機が大型化すると
共に、製造コストが高くなっていた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本考案では、底
版と縦壁とを備えた供試体の水平強度を試験する水平荷
重積荷試験機であって、自走可能な走行台車と、同走行
台車の支持機枠に上下方向に昇降自在に取付けて、供試
体の底版の上面に当接可能とした底版当接部と、同底板
当接部を支持する上記支持機枠に水平方向に進退自在に
取付けて、供試体の縦壁を水平方向より積荷可能とした
積荷部とを具備することを特徴とする水平荷重積荷試験
機を提供せんとするものである。

【００１１】また、本考案は、走行台車は、左右一対の
車体フレームを、供試体の底版の左右幅よりも広幅に間
隔を保って対向配置し、各車体フレームにそれぞれ従動
輪と駆動輪とを取付けると共に、駆動輪を駆動部により
駆動可能とし、左右側の車体フレーム間には支持機枠の
門型フレームを跨架して、両車体フレーム間に供試体の
底版を配置可能としたこと、左右一対の車体フレームの
前端間に、供試体の縦壁を抱込む抱込み具を設けたこ
と、走行台車に、同走行台車を地面に固定するための固
定手段を設けたこと、支持機枠は、左右一対の車体フレ
ーム間に跨架した門型フレームに縦フレームを上下方向
に進退摺動自在に取付けて形成し、同縦フレームに底版
当接部と載荷部とを取付けて、載荷部が供試体の縦壁か
ら受ける反力を縦フレームと底版当接部とを介して同供
試体の底版に伝達可能としたこと、底版当接部は、支持
機枠の縦フレームに底版当接枠の中途部を上下揺動自在
に取付け、同底版当接枠の前後いずれか一端と縦フレー
ムとの間に姿勢調節具を取付けて、同姿勢調節具により
底版当接枠の前後端を昇降位置調節して、供試体の底版
の上面に底版当接枠を面接触可能としたこと、載荷部
は、支持機枠の門型フレームに載荷板の左右側端部を上
下昇降自在に取付けると共に、支持機枠の縦フレームに
載荷板の後端を上下摺動自在に当接させ、同載荷板と門
型フレームとの間に上下位置調節具を取付けて、同上下
位置調節具により載荷板を上下位置調節可能としたこと
にも特徴を有する。

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１３】図１及び図２に示すＡは、本考案に係る水
平荷重載荷試験機（以下「試験機」という）、Ｂは、同
試験機Ａを格納する格納庫、Ｃは、屋外の供試体試験場
所、Ｄは、同供試体試験場所Ｃに設置した供試体、Ｅ
は、格納庫Ｂ内から供試体試験場所Ｃまで敷設した軌道
であり、試験機Ａは、軌道Ｅに沿わせて供試体試験場所
Ｃまで移動させて、同供試体試験場所Ｃにて供試体Ｄの
水平強度試験を行なうことができるようにしている。

【００１４】ここで、供試体Ｄは、図１２及び図１３に
示すように、底版d1と縦壁d2とを備えたＬ型土留擁壁や
Ｌ型水路等のコンクリート製品であり、同供試体Ｄの縦
壁d2の水平強度を上記試験機Ａにより試験するものであ
る。

【００１５】試験機Ａは、図３〜図５に示すように、自
走可能な走行台車１と、同走行台車１の支持機枠２に上
下垂直方向に昇降自在に取付けて、供試体Ｄの底版d1の
上面に当接可能とした底版当接部３と、同底版当接部３
を支持する上記支持機枠２に前後水平方向に進退自在に
取付けて、供試体Ｄの縦壁d2を水平方向より載荷可能と
した載荷部４とを具備している。

【００１６】走行台車１は、図１〜図５に示すように、
左右一対の車体フレーム10,10 を、供試体Ｄの底版d1の
左右幅よりも広幅に間隔を保って対向配置し、各車体フ
レーム10,10 の前部に駆動輪11,11 を取付ける一方、各
車体フレーム10,10 の後部に従動輪12,12 を取付け、各
車体フレーム10,10 の前端部上にそれぞれ駆動モータ1
3,13 を搭載して、各駆動モータ13,13 の出力軸13a,13a
と、各駆動輪11,11 の車軸11a,11a との間に伝動ベル
ト14,14 をプーリー15,15,16,16 を介して巻回して、軌
道Ｅ上にて自走可能としている。17は車体横フレーム、
18はベルトカバーである。

【００１７】そして、左右側の車体フレーム10,10 の前
後端部にはそれぞれ固定手段としての固定ボルト19,19,
19,19 を地面側に接離自在に取付けて、同固定ボルト1
9,19,19,19 を地面に貫入させることにより、走行台車
１を停止・固定させることができるようにしている。

【００１８】また、左右側の車体フレーム10,10 の前端
間には、図３及び図４に示すように、供試体Ｄの縦壁d2
を抱込む抱込み具65を設けており、同抱込み具65は、左
右一対の抱込みアーム66,66 の基端を車体フレーム10,1
0 の前端に上下回動自在に取付け、両抱込みアーム66,6
6 の先端間に縦壁当接体67を進退位置調節自在に横架し
ている。68は枢軸である。

【００１９】支持機枠２は、図３〜図５に示すように、
左右側の車体フレーム10,10 間に前側門型フレーム20と
中間門型フレーム21と後側門型フレーム22とを前後方向
に一定の間隔を開けて跨架し、中間門型フレーム21と後
側門型フレーム22との中央部間に反力伝達用縦フレーム
23を上下方向に進退摺動自在に取付け、同縦フレーム23
の下端に左右幅方向に伸延する反力伝達用横フレーム24
の中央部を取付け、同横フレーム24の中央部より後方へ
支持アーム25を水平に伸延させて形成し、同支持アーム
25と反力伝達用縦フレーム23との間に補強フレーム26を
架設している。

【００２０】そして、後側門型フレーム22の上面中央部
には昇降用駆動モータ27と、同モータ27により回転され
る昇降用巻取リール28とを設け、同巻取リール28に巻回
した昇降用ワイヤ29の中途を補強フレーム26に取付けた
リール30に巻回して、昇降用駆動モータ27により昇降用
巻取リール28を回転させることにより、反力伝達用縦フ
レーム23を昇降用ワイヤ29を介して上下方向に進退動作
させることができるようにしている。31,32 はガイドロ
ーラである。

【００２１】底版当接部３は、図３〜図５に示すよう
に、前記反力伝達用横フレーム24に、矩形枠状に形成し
た底版当接枠35の左右側中途部を左右一対の枢支ブラケ
ット36,36 を介して上下揺動自在に枢支し、同底版当接
枠35の後端中央部に姿勢調節用ボルト受体36' を取付け
る一方、前記支持アーム25の後端に姿勢調節具37を取付
けており、同姿勢調節具37は、支持アーム25の後端に姿
勢調節用ボルト38をボルト支持部39を介して上下進退位
置調節自在に取付け、同ボルト38の上端に調節ハンドル
39を取付けている。40は枢支ピンである。

【００２２】このようにして、調節ハンドル39を操作し
て姿勢調節用ボルト38の下端を底版当接枠35の姿勢調節
用ボルト受体36に当接させると共に、同ボルト38を下方
へ進出させることにより、底版当接枠35を枢支ピン40,4
0 を中心に水平姿勢より前高後低の傾斜姿勢に変更し
て、底版当接枠35を供試体Ｄの底版d1の上面に確実に面
接触させることができるようにしている。

【００２３】また、反力伝達用横フレーム24の左右側端
部には、図３〜図５に示すように、それぞれ位置決め用
ロッド60,60 を上下方向に進退自在に取付ける一方、左
右側の車体フレーム10,10 の上面中央部にロッド嵌入部
61,61 を設け、両ロッド60,60 をそれぞれロッド嵌入部
61,61 に嵌入させて、反力伝達用横フレーム24の位置決
めが行なえるようにしている。60a はロッド操作用ハン
ドルである。

【００２４】載荷部４は、図３〜図５に示すように、前
側門型フレーム20の左右側支柱部20a,20a と中間門型フ
レーム21の左右側支柱部21a,21a との間に、左右一対の
昇降フレーム45,45 を転動ローラ46,46 を介して昇降自
在に取付け、両昇降フレーム45,45 間に載荷板47を横架
し、同載荷板47の後端中央部に載荷用シリンダ48の基端
を取付け、同載荷用シリンダ48のピストンロッド48a を
直後方の反力伝達用縦フレーム23に向けて伸長させて、
同縦フレーム23の前面に同ピストンロッド48aの先端を
当接させ、さらに同ピストンロッド48a を伸長させるこ
とにより、載荷板47を前方向へ進出動作させて、同載荷
板47を介して供試体Ｄの縦壁d2に水平荷重を載荷するこ
とができるようにしている。

【００２５】そして、昇降フレーム45,45 は、昇降機構
50により昇降させて、昇降フレーム45,45 間に横架した
載荷板47の上下位置調節ができるようにしており、昇降
機構50は、左側横フレーム上に昇降用駆動モータ51を搭
載し、同モータ51の前方に位置させて左側横フレーム上
に第１ギヤケース52を設け、同モータ51の出力軸51aと
第１ギヤケース52の入力軸52a との間にチェーン57をス
プロケット58,59 を介して巻回し、同第１ギヤケース52
より昇降用ネジ棒53を垂下する一方、第１ギヤケース52
と対向する右側横フレーム上の位置に第２ギヤケース54
を設け、両ギヤケース52，54間に連動ロッド80を介設
し、第２ギヤケース54より昇降用ネジ棒56を垂下して、
両昇降用ネジ棒53,56 にそれぞれ昇降フレーム45,45 を
螺着している。

【００２６】このようにして、昇降用駆動モータ51を駆
動させることにより、第１・第２ギヤケース52,54 を介
して昇降用ネジ棒53,56 を回動させて、昇降フレーム4
5,45を介して載荷板47の上下位置調節を行なうことがで
きるようにしている。

【００２７】図６〜図８は、第２実施例としての試験機
Ａを示している。

【００２８】かかる試験機Ａでは、反力伝達用縦フレー
ム23を昇降用油圧シリンダ70により昇降ワイヤ71を介し
て昇降可能とし、また、反力伝達用横フレーム24の左右
側端部には、位置決め用ロッド60,60 をブラケット72を
介して車体フレーム10,10 よりも外側方に位置させて取
付け、各ロッド60,60 を、供試体試験場所Ｃに設けたロ
ッド嵌入部61,61 に嵌入させて、反力伝達用横フレーム
24の位置決めと固定とを供試体試験場所Ｃにて行なえる
ようにしている。73はロードセル、74は操作盤である。

【００２９】図９〜図１１は、第３実施例としての試験
機Ａを示している。

【００３０】かかる試験機Ａでは、後側門型フレーム22
上に、昇降用油圧シリンダ70を横臥状態に載設して、同
シリンダ70を左右幅方向に伸縮作動させることにより、
昇降ワイヤ71を介して反力伝達用縦フレーム23を昇降可
能とし、また、反力伝達用横フレーム24の左右側端部に
は、位置決め用ロッド60,60 をブラケット72を介して車
体フレーム10,10 よりも内側方に位置させて取付けてい
る。

【００３１】このようにして、試験機Ａの高さと左右幅
を可及的に小さくして、コンパクト化を図ることによ
り、格納庫Ｂへの出入れや、搬送が楽に行なえるように
している。

【００３２】本考案の実施例は、上記のように構成して
いるものであり、本実施例に係る試験機Ａによる供試体
Ｄの縦壁d2の水平強度の試験は、次のようにして行な
う。

【００３３】供試体試験場所Ｃに供試体Ｄを設置し、
格納庫Ｂに格納している試験機Ａを軌道Ｅに沿って自走
させて、格納庫Ｂ内より屋外の供試体試験場所Ｃまで移
動させる。

【００３４】試験機Ａを、左右側の車体フレーム10,1
0 が供試体Ｄの底版d1の左右側方に位置すると共に、支
持機枠２が同底版d1上に位置するように移動させて、固
定ボルト19,19,19,19 を供試体試験場所Ｃに貫入させ
て、走行台車１を固定する。

【００３５】抱込み具65の抱込みアーム66,66 間に縦
壁当接体67を取付けて、同縦壁当接体67を縦壁d2の前面
に当接させて固定することにより、同抱込み具65により
供試体Ｄを抱込み状態にする。

【００３６】昇降用駆動モータ27を駆動させて、反力
伝達用縦フレーム23を下降動作させることにより、同縦
フレーム23の下端に反力伝達用横フレーム24を介して取
付けた底版当接枠35を供試体Ｄの底版d1に当接させる。

【００３７】この際、底版当接枠35は、調節ハンドル39
を操作して姿勢調節ボルト38を上下伸退調節することに
より、底版d1の上面に沿うように姿勢を変更して、同底
版d1の上面に確実に当接させる。

【００３８】ロッド操作用ハンドル60a を操作して、
位置決め用ロッド60,60 の下端をロッド嵌入部61,61 に
嵌入させて、反力伝達用横フレーム24を位置決めする。

【００３９】昇降機構50の昇降用駆動モータ51を駆動
させて、昇降フレーム45,45 を昇降動作させることによ
り載荷板47を所定の載荷位置（例えば、縦型d2の下から
３分の１の高さの位置）にセットする。

【００４０】載荷用シリンダ48のピストンロッド48a
を伸長動作させて、同ピストンロッド48a の先端を反力
伝達用縦フレーム23の前面に当接させ、さらに同ピスト
ンロッド48a を伸長動作させることにより、載荷板47の
前端縁を供試体Ｄの縦壁d1に当接させる。

【００４１】ピストンロッド48a を一定速度にて伸長
動作させて、供試体Ｄの縦壁d2に載荷板47を介して水平
荷重を載荷していく。

【００４２】そして、縦壁d2に破壊が生じたところで、
載荷した水平荷重を検出する。

【００４３】この際、供試体Ｄの縦壁d2に載荷される荷
重の反力が、載荷板47→載荷用シリンダ48→反対力伝達
用縦フレーム23→反力伝達用横フレーム24→底版当接体
67→底版d1に伝達されて、同底版d1が上方より垂直下方
向に押圧されるために、供試体Ｄを確実に固定すること
ができて、同供試体Ｄが試験中に位置ずれ等を起こすの
を防止することができて、正確な試験を行なうことがで
きる。

【００４４】また、本実施例では、供試体としてＬ型土
留擁壁の水平強度試験を行なう場合について説明した
が、Ｌ型水路の水平強度試験を行なう場合には、図１０
に示すように水平荷重を載荷することができるように試
験機Ａを設置し、Ｌ型水路の隅部を抱込み具65により抱
込むことにより、試験することができる。

【００４５】

【考案の効果】本考案によれば、次のような効果が得ら
れる。

【００４６】自走可能な走行台車に底版当接部と積荷
部とを設けているために、同走行台車を屋外に載置した
供試体の位置まで移動させて、同供試体の底版の上面に
底版当接部を当接させた後、載荷部により供試体の縦壁
に水平荷重を載荷することにより、同縦型の強度を試験
することができる。

【００４７】この際、載荷部が縦壁より受ける反力は、
同載荷部を支持する支持部材を介して底版当接部に伝わ
り、同底版当接部を介して、供試体の底版に押圧力とし
て作用するために供試体を地面上に確実に固定すること
ができるために、供試体を固定するための構造を簡易に
することができて、試験機自体をコンパクト化すること
がてきると共に、製造コストを安価なものにすることが
できる。

【００４８】走行台車の左右一対の車体フレームを、
供試体の底版の左右幅よりも広幅に間隔を保って対向配
置して、両車体フレーム間に支持機枠の門型フレームを
跨架して、両車体フレーム間に供試体の底版を配置可能
としているために、走行台車を、配置された供試体の位
置まで移動させると共に、左右側の車体フレーム間に跨
架した門型フレームを底版の上方に位置させて、同底版
に底版当接部を当接させた後、積荷部により供試体の縦
壁に荷重を載置することができる。

【００４９】従って、供試体を屋内に搬入・搬出する必
要がなくなり、供試体の搬入・搬出時に生じていた供試
体の転倒等の事故を防止することができる。

【００５０】そして、水平荷重載荷試験機に供試体をセ
ットする作業を短時間に、かつ確実に行なうことができ
る。

【００５１】左右一対の車体フレームの前端間に、供
試体の縦壁を抱込む抱込み具を取付けた場合には、走行
台車と供試体とを一体化させることができるために、載
荷部が縦壁から受ける反力を底版当接部を介して確実に
底版に伝えることができて、正確な強度試験を行なうこ
とができる。

【００５２】走行台車に固定手段を設けた場合には、
同固定手段により走行台車を地面に確実に固定すること
ができるために、供試体が前後方向に移動するのを防止
することができて、正確な強度試験を行なうことができ
る。

【００５３】左右一対の車体フレーム間に跨架した門
型フレームに、縦フレームを上下方向に進退摺動自在に
取付け、同縦フレームに底版当接部と載荷部とを取付け
た場合には、構造簡易にして確実に載荷部が供試体の縦
壁から受ける反力を底版当接部を介して供試体の底版に
伝達することができる。

【００５４】支持機枠の縦フレームに底版当接枠の中
途部を上下揺動自在に取付け、同底版当接枠の前後いず
れか一端と縦フレームとの間に姿勢調節具を取付けて、
同姿勢調節具により底版当接枠の前後端を昇降位置調節
して、大きさや形状の異なる供試体の底版の上面に適宜
底版当接枠を面接触可能とした場合には、供試体の大き
さや形状に関係なく正確な強度試験を行うことができ
る。

【００５５】支持機枠の門型フレームに載荷板の左右
側端部を上下昇降自在に取付けると共に、支持機枠の縦
フレームに載荷板の後端を上下摺動自在に当接させ、同
載荷板と門型フレームとの間に上下位置調節具を取付け
て、同上下位置調節具により積荷板を上下位置調節可能
とした場合には、大きさや形状の異なる供試体にも確実
に適応させることができて、正確な強度試験を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る水平荷重載荷試験機の使用状態を
示す側面説明図。

【図２】同試験機の使用状態を示す平面説明図。

【図３】同試験機の側面説明図。

【図４】同試験機の平面説明図。

【図５】同試験機の正面説明図。

【図６】第２実施例としての水平荷重載荷試験機の側面
説明図。

【図７】同試験機の平面説明図。

【図８】同試験機の正面説明図。

【図９】第３実施例としての水平荷重載荷試験機の側面
説明図。

【図１０】同試験機の平面説明図。

【図１１】同試験機の正面説明図。

【図１２】供試体としてのＬ型土留擁壁の側面説明図。

【図１３】供試体としてのＬ型水路の側面説明図。

【符号の説明】

Ａ 水平荷重載荷試験機 Ｂ 格納庫 Ｃ 供試体試験場所 Ｄ 供試体 Ｅ 軌道 １ 走行台車 ２ 支持機枠 ３ 底版当接部 ４ 載荷部

Claims (7)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 底版と縦壁とを備えた供試体の水平強度
   を試験する水平荷重積荷試験機であって、 自走可能な走行台車と、同走行台車の支持機枠に上下方
   向に昇降自在に取付けて、供試体の底版の上面に当接可
   能とした底版当接部と、同底板当接部を支持する上記支
   持機枠に水平方向に進退自在に取付けて、供試体の縦壁
   を水平方向より積荷可能とした積荷部とを具備すること
   を特徴とする水平荷重積荷試験機。
2. 【請求項２】 走行台車は、左右一対の車体フレーム
   を、供試体の底版の左右幅よりも広幅に間隔を保って対
   向配置し、各車体フレームにそれぞれ従動輪と駆動輪と
   を取付けると共に、駆動輪を駆動部により駆動可能と
   し、左右側の車体フレーム間には支持機枠の門型フレー
   ムを跨架して、両車体フレーム間に供試体の底版を配置
   可能としたことを特徴とする請求項１記載の水平荷重積
   荷試験機。
3. 【請求項３】 左右一対の車体フレームの前端間に、供
   試体の縦壁を抱込む抱込み具を設けたことを特徴とする
   請求項２記載の水平荷重積荷試験機。
4. 【請求項４】 走行台車に、同走行台車を地面に固定す
   るための固定手段を設けたことを特徴とする請求項２又
   は３記載の水平荷重積荷試験機。
5. 【請求項５】 支持機枠は、左右一対の車体フレーム間
   に跨架した門型フレームに縦フレームを上下方向に進退
   摺動自在に取付けて形成し、同縦フレームに底版当接部
   と載荷部とを取付けて、載荷部が供試体の縦壁から受け
   る反力を縦フレームと底版当接部とを介して同供試体の
   底版に伝達可能としたことを特徴とする請求項２記載の
   水平荷重積荷試験機。
6. 【請求項６】 底版当接部は、支持機枠の縦フレームに
   底版当接枠の中途部を上下揺動自在に取付け、同底版当
   接枠の前後いずれか一端と縦フレームとの間に姿勢調節
   具を取付けて、同姿勢調節具により底版当接枠の前後端
   を昇降位置調節して、供試体の底版の上面に底版当接枠
   を面接触可能としたことを特徴とする請求項５記載の水
   平荷重積荷試験機。
7. 【請求項７】 載荷部は、支持機枠の門型フレームに載
   荷板の左右側端部を上下昇降自在に取付けると共に、支
   持機枠の縦フレームに載荷板の後端を上下摺動自在に当
   接させ、同載荷板と門型フレームとの間に上下位置調節
   具を取付けて、同上下位置調節具により載荷板を上下位
   置調節可能としたことを特徴とする請求項５記載の水平
   荷重載荷試験機。