JP3210923B2 - Visualized triaxial piping test apparatus and test method - Google Patents

Visualized triaxial piping test apparatus and test method

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JP3210923B2
JP3210923B2 JP01751292A JP1751292A JP3210923B2 JP 3210923 B2 JP3210923 B2 JP 3210923B2 JP 01751292 A JP01751292 A JP 01751292A JP 1751292 A JP1751292 A JP 1751292A JP 3210923 B2 JP3210923 B2 JP 3210923B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、実地盤の土の透水性
能(パイピング特性、ボイリング特性)を把握、確認す
るため実施されるパイピング及びボイリング(以下、パ
イピングと略す)試験装置と試験方法に係り、さらに云
えば、実地盤に等しい三軸応力状態の下で行なわれるパ
イピング試験の状況を直接目視観察可能に可視化した三
軸型パイピング試験装置及び試験方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piping and boiling (hereinafter abbreviated as "piping") test apparatus and a test method for grasping and confirming the water permeability (piping characteristics and boiling characteristics) of soil on actual ground. In particular, the present invention relates to a three-axis piping test apparatus and a test method that visualize the state of a piping test performed under a triaxial stress state equal to actual ground so that the state can be directly visually observed.

【0002】[0002]

【従来の技術】実地盤の土のパイピング特性あるいはボ
イリング特性を把握、確認することは、例えばダム建設
に当り、ダムサイトの地盤調査項目として重要である。
その試験方法を大別すると、供試体を人工的に作る場
合と、実地盤から不攪乱試料を採取して供試体を作る
場合とがある。また、応力状態については、非三軸タ
イプと、できるだけ実地盤に近い三軸応力状態で試験
する場合、とがある。
2. Description of the Related Art It is important to grasp and confirm the piping characteristics or boiling characteristics of soil on actual ground, for example, when constructing a dam, as a ground survey item of a dam site.
The test method can be roughly classified into a case where a specimen is artificially made and a case where an undisturbed sample is collected from actual ground to make a specimen. As for the stress state, there are a non-triaxial type and a case where a test is performed in a triaxial stress state as close as possible to actual ground.

【0003】上記の供試体を人工的に作る場合、及び
同の実地盤とは応力状態が全く相関のない非三軸タイ
プ試験の結果は、実地盤の性状に即したものと云えず、
原位置の土の透水性能を正確に把握し得ない。次に、上
記、に該当する従来の三軸型パイピング試験方法及
び装置は、図4に例示したように、圧力容器(セル)1
内でペデスタル2とトップキャップ3とで供試体4の上
下端が挟持され、ピストン5がトップキャップ3を介し
て供試体4に実地盤の上載圧を加える。圧力容器1内に
満たされたセル液を加圧して、供試体4の周側面に任意
の拘束圧が加えられる。供試体4の下端とペデスタル2
との間に介在させたポーラスストーン25を通じて供試
体4に給水管6が接続されている。また、供試体4の上
端とトップキャップ3との間に介在させたポーラススト
ーン25を通じて供試体4に排水管7が接続されてい
る。圧力容器1内のセル液の圧力は、側圧制御装置8で
調整される。
[0003] When the above-mentioned specimen is artificially made, and the result of a non-triaxial type test in which the stress state has no correlation with the same actual ground, it cannot be said that the results conform to the properties of the actual ground.
The in-situ soil permeability cannot be accurately determined. Next, the conventional triaxial piping test method and apparatus corresponding to the above, as illustrated in FIG.
The upper and lower ends of the specimen 4 are sandwiched between the pedestal 2 and the top cap 3, and the piston 5 applies a mounting pressure on the actual ground to the specimen 4 via the top cap 3. The cell liquid filled in the pressure vessel 1 is pressurized, and an arbitrary constraint pressure is applied to the peripheral side surface of the specimen 4. Lower end of specimen 4 and pedestal 2
The water supply pipe 6 is connected to the specimen 4 through a porous stone 25 interposed between the water supply pipe 6 and the water supply pipe 6. Further, a drain pipe 7 is connected to the specimen 4 through a porous stone 25 interposed between the upper end of the specimen 4 and the top cap 3. The pressure of the cell liquid in the pressure vessel 1 is adjusted by the lateral pressure control device 8.

【0004】上述した従来の試験装置によれば、供試体
4にピストン5を通じて所定大きさの上載圧を加え、側
圧制御装置8によって供試体4の周側面に所定大きさの
拘束圧を加えた上で、給水管6を通じて供給する水と、
排水管7を通じて排除する水とに、水中の気泡を消して
供試体4の飽和度を100%近くまで上げたバックプレ
ッシャーH0 と、パイピング試験に必要な大きさの水頭
差H1 とを設定し、水みちが発生するパイピング及びボ
イリングの発生水圧を確認する試験が行なわれる。
According to the above-described conventional test apparatus, a predetermined amount of overload pressure is applied to the specimen 4 through the piston 5, and a predetermined amount of confining pressure is applied to the peripheral side surface of the specimen 4 by the lateral pressure control device 8. Above, the water supplied through the water supply pipe 6,
The water to be removed through the drain pipe 7 is set to a back pressure H 0 that eliminates bubbles in the water to increase the saturation of the specimen 4 to nearly 100%, and a head difference H 1 of a size necessary for the piping test. Then, a test is conducted to confirm the pressure of piping and boiling that generate water channels.

【0005】[0005]

【本発明が解決しようとする課題】図4に示した従来の
三軸型パイピング試験方法及び装置は、ピストン5によ
る上載圧、及びセル液による供試体周側面への拘束圧を
加えた三軸応力状態を実現するが、この応力状態は厳密
には等方応力状態を実現するにすぎない。とりわけ供試
体周側面の拘束圧は、側方向ひずみを拘束する大きさの
圧力を加える、所謂K0 状態にはなっていないので、実
地盤の応力状態の下でのパイピング試験とは言えず、試
験結果の精度、信頼性に問題がある。
The conventional three-axis type piping test method and apparatus shown in FIG. 4 employs a three-axis type piping test in which an upper mounting pressure by a piston 5 and a constraining pressure on a peripheral side surface of a specimen by a cell liquid are applied. A stress state is realized, but this stress state only strictly realizes an isotropic stress state. In particular, the confining pressure on the peripheral side surface of the test specimen is not in the so-called K 0 state, in which a pressure large enough to restrict lateral strain is applied, so it cannot be said that this is a piping test under the stress condition of the actual ground. There are problems with the accuracy and reliability of the test results.

【0006】また、供試体4の上端は、ポーラスストー
ン25を介して直接トップキャップ3と全面的に接触し
て上載圧を受ける構造なので、パイピングやボイリング
の発生が機械的な力で拘束を受け、パイピング特性、ボ
イリング特性を過少評価する可能性が高い。要するに、
パイピングの発生状況を直接目視で観察出来れば、前記
過少評価の虞はないのであるが、従来、可視化した試験
装置、試験方法がなく、この点が解決するべき課題にな
っている。
Further, since the upper end of the specimen 4 comes into direct contact with the top cap 3 entirely through the porous stone 25 and receives an overload, the occurrence of piping and boiling is restricted by mechanical force. There is a high possibility that the piping characteristics and the boiling characteristics are underestimated. in short,
If the occurrence of piping can be observed directly with the naked eye, there is no danger of the underestimation. However, conventionally, there is no visualized test apparatus and test method, and this point is a problem to be solved.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するための手段として、この発明に係る可視化し
た三軸型パイピング試験装置は、図1〜図3に実施例を
示したように、三軸圧力容器の中で供試体のパイピング
試験を行なう試験装置において、 (イ) 供試体4の上下の端部を挟むペデスタル2とト
ップキャップ3とが圧力容器1内の略中心部の上下に配
置され、トップキャップ3は前記供試体4に上載圧を負
荷させるピストン5に取り付けられており、ペデスタル
2に供試体4の下端に脱気水を供給する給水管6が接続
され、トップキャップ3には供試体4を通過してきた水
を排除する排水管7が接続されている。 (ロ) 前記圧力容器1内の前記ペデスタル2及びトッ
プキャップ3で挟持された供試体4の外周位置に、上端
が圧力容器1内上部の加圧空間10に開放され内径が比
較的に小さい内セル11が設置され、この内セル11内
に前記供試体4を水没させる程度に満たされたセル液1
2の液面変化を計測する水位センサー13が設置されて
いる。 (ハ) 供試体4の上端とトップキャップ3との間に、
トップキャップ3の上載圧を供試体4に伝達するがボイ
リングは拘束しない構造のスペーサ14が介在され、ペ
デスタル2には前記スペーサ14の空所14aを通じて
供試体4の上端の挙動を撮影するテレビカメラ27が設
置され、このテレビカメラ27にモニター装置26及び
写真撮影装置28が接続されている。 (ニ) 前記給水管6を通じて供給する脱気水と、前記
排水管7を通じて排出される排水とに、パイピング試験
に必要な大きさの水頭差H1 とバックプレッシャーH0
が付与されること、をそれぞれ特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems in the prior art, a visualized three-axis piping test apparatus according to the present invention is provided as shown in FIGS. In a test apparatus for performing a piping test on a specimen in a triaxial pressure vessel, (a) a pedestal 2 and a top cap 3 sandwiching upper and lower ends of a specimen 4 are vertically moved above and below a substantially central portion in the pressure vessel 1. The top cap 3 is attached to a piston 5 for applying an overload to the specimen 4, a water supply pipe 6 for supplying deaerated water to the lower end of the specimen 4 is connected to the pedestal 2, and the top cap 3 To 3, a drain pipe 7 for removing water that has passed through the specimen 4 is connected. (B) At the outer peripheral position of the specimen 4 sandwiched between the pedestal 2 and the top cap 3 in the pressure vessel 1, the upper end is opened to the pressurized space 10 in the upper part of the pressure vessel 1 and the inner diameter is relatively small. A cell 11 is installed, and a cell liquid 1 filled to the extent that the specimen 4 is submerged in the inner cell 11.
A water level sensor 13 for measuring the liquid level change of the second is provided. (C) Between the upper end of the specimen 4 and the top cap 3
A spacer 14 having a structure for transmitting the upper mounting pressure of the top cap 3 to the specimen 4 but not restraining the boiling is interposed, and a television camera for photographing the behavior of the upper end of the specimen 4 through the space 14 a of the spacer 14 in the pedestal 2. A monitor device 26 and a photographing device 28 are connected to the television camera 27. (D) The head difference H 1 and the back pressure H 0 required for the piping test are provided between the deaerated water supplied through the water supply pipe 6 and the drainage discharged through the drain pipe 7.
Is provided.

【0008】また、第2の発明に係る可視化した三軸型
パイピング試験方法は、三軸応力が作用する条件下で供
試体のパイピング試験を行なう方法において、(a)
供試体4は、その外周面にゴム膜15を被せてシールす
ること、(b) 前記供試体4の軸方向の両端に原位置
地盤と等しい大きさの上載圧を加え、周側面に側方向ひ
ずみを拘束する大きさの圧力を加えること、(c) 供
試体4に上載圧を加える部材3と供試体4の端部との間
に、上載圧は伝達するがボイリングは拘束しない構造の
スペーサ14を介在させると共に前記上載圧を加える部
材3に供試体4の上端の挙動を撮影するテレビカメラ2
7を設置すること、(d) 供試体4の軸方向に通過さ
せる水は、脱気水又は気泡を消し供試体4の飽和度を1
00%近くまで上げるバックプレッシャーをかけた水を
使用し、該水の供給圧力と排水圧力とにはパイピング試
験に必要な大きさの水頭差H1 を付与してパイピング試
験を行ない、試験状況をモニター装置26の画面を通じ
て直接供試体4の上端の挙動を観察し必要に応じて写真
撮影すること、をそれぞれ特徴とする。
[0008] The visualized triaxial piping test method according to the second invention is a method for performing a piping test on a specimen under a condition where triaxial stress is applied.
The test piece 4 is sealed by covering the outer peripheral surface thereof with a rubber film 15. (B) Applying an overload pressure of the same size as the original ground to both ends of the test piece 4 in the axial direction, and (C) a spacer having a structure that transmits the overload pressure but does not restrain the boiling between the member 3 for applying the overload pressure to the specimen 4 and the end of the specimen 4 A television camera 2 for photographing the behavior of the upper end of the specimen 4 on the member 3 for applying the above-mentioned loading pressure with the interposition of
(D) Water passing in the axial direction of the specimen 4 should be degassed water or air bubbles to eliminate the saturation of the specimen 4.
Using water multiplied by the back pressure to increase from 00 per cent performs piping tests on the supply pressure and drainage pressure of water by applying a water head difference H 1 of size required for the piping test, the test conditions It is characterized in that the behavior of the upper end of the specimen 4 is directly observed through the screen of the monitor device 26 and a photograph is taken as necessary.

【0009】[0009]

【作用】供試体4の軸方向に実地盤と等しい上載圧を加
え、周側面には側方向ひずみを拘束する大きさの圧力を
加えてK0 状態とするので、実地盤の応力状態を再現し
たパイピング試験が行なえる。しかも、水が通過する供
試体上端のパイピング又はボイリングの発生は、スペー
サ14の存在によって拘束を受けないので、供試体4の
パイピング特性あるいはボイリング特性を妨げられな
い。さらにパイピング、ボイリングの発生状況、臨界的
挙動などは直接モニター装置26のテレビ画面で目視観
察できるし、必要に応じて写真撮影も行なえる。
[Action] on No圧equal the real ground in the axial direction of the specimen 4 was added, the peripheral side surface so that the K 0 state by applying a pressure of a magnitude to restrain the distortion laterally, reproduce the stress state of the real ground A good piping test can be performed. In addition, since the piping or boiling at the upper end of the specimen through which water passes is not restricted by the presence of the spacer 14, the piping characteristic or the boiling characteristic of the specimen 4 is not hindered. Further, the state of occurrence of piping and boiling, the critical behavior, and the like can be visually observed directly on the television screen of the monitor device 26, and a photograph can be taken as needed.

【0010】[0010]

【実施例】次に、図1〜図3に示した本発明の実施例を
説明する。図1に示した三軸型パイピング試験装置も、
上盤16と下盤17及び外セルとで構成された圧力容器
1内の略中心部の上下に、供試体4の上下の端部を挟む
ペデスタル2とトップキャップ3が配置されている。ペ
デスタル2は下盤17に固定され、トップキャップ3は
供試体4に上載圧を加えるピストン5に取付けられてい
る。ペデスタル2及びトップキャップ3は、各々ポーラ
スストーン25を介して供試体4を挟持する構成とされ
ている。ペデスタル2には、前記ポーラスストーン25
を介して供試体4の下端に脱気水を供給する給水管6が
接続されている。また、トップキャップ3には、前記ポ
ーラスストーン25を通じて供試体4を軸方向に通過し
てきた水を排除する排水管7が接続されている。
Next, an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 will be described. The three-axis piping test apparatus shown in FIG.
A pedestal 2 and a top cap 3 sandwiching the upper and lower ends of a test piece 4 are arranged above and below a substantially central portion in a pressure vessel 1 composed of an upper panel 16, a lower panel 17 and an outer cell. The pedestal 2 is fixed to a lower plate 17, and the top cap 3 is attached to a piston 5 that applies an overload to the specimen 4. Each of the pedestal 2 and the top cap 3 is configured to hold the specimen 4 via a porous stone 25. The pedestal 2 contains the porous stone 25
A water supply pipe 6 for supplying degassed water is connected to the lower end of the specimen 4 via the. A drain pipe 7 is connected to the top cap 3 for removing water that has passed through the specimen 4 in the axial direction through the porous stone 25.

【0011】圧力容器1内において、前記ペデスタル2
及びトップキャップ3、あるいはこれらで挟持された供
試体4の外周位置に、上端を圧力容器1内の加圧空間1
0に開放され内径が必要最小限度に小さく透明な内セル
11が設置されている。かくして圧力容器1内は二重管
構造に構成され、各々の室に水又は不凍液の如きセル液
12が収容されている。特に、内セル11内には、供試
体4を完全に水没させる程度の水位までセル液12が満
たされている。そして、該内セル11の上部に、図2に
詳示したように計器ハウジング18を設け、水位センサ
ー13が設置されている。即ち、計器ハウジング18の
下底にギャップセンサー19が設置され、その真っ直ぐ
上方のセル液液面上にフロート20が浮かべられ、フロ
ート20の上下変位(ギャップの大小)をギャップセン
サー19に発生する誘導電圧の変化(大きさ)としてリ
アルタイムに電気値として計測する。
In the pressure vessel 1, the pedestal 2
And a top cap 3 or a pressurized space 1 in a pressure vessel 1 at an outer peripheral position of a specimen 4 sandwiched between them.
A transparent inner cell 11 which is open to zero and has an inner diameter that is as small as necessary and minimum is provided. Thus, the inside of the pressure vessel 1 is formed in a double pipe structure, and each chamber contains a cell liquid 12 such as water or antifreeze. In particular, the inner cell 11 is filled with the cell liquid 12 to such a level that the specimen 4 is completely submerged. An instrument housing 18 is provided above the inner cell 11 as shown in detail in FIG. 2, and a water level sensor 13 is provided. That is, the gap sensor 19 is installed at the lower bottom of the instrument housing 18, the float 20 is floated on the cell liquid level right above the instrument housing 18, and the vertical displacement (gap size) of the float 20 is generated by the gap sensor 19. The change (magnitude) of the voltage is measured as an electric value in real time.

【0012】要するに、この三軸型パイピング装置は、
ピストン5により実地盤と等しい上載圧を供試体4に作
用させる。また、中央制御装置21により調整された空
気圧22を圧力容器1内の加圧空間10に作用させ、ひ
いては内セル11内のセル液12を通じて供試体4の周
側面に側方向ひずみを拘束する大きさの圧力を作用させ
てK0 状態とする。つまり、供試体4の側方向ひずみの
発生は、内セル11内のセル液12の液面変化として水
位センサー13で把握し、その計測値が入力された中央
制御装置21の演算処理により加圧空間10内の空気圧
22の大きさを調整して実地盤の応力状態と等しいK0
状態が実現されるのである。
[0012] In short, this three-shaft piping device is
An overload pressure equal to the actual ground is applied to the specimen 4 by the piston 5. Further, the air pressure 22 adjusted by the central controller 21 is applied to the pressurized space 10 in the pressure vessel 1, and the lateral strain is constrained on the peripheral side surface of the specimen 4 through the cell liquid 12 in the inner cell 11. Pressure to act to bring it to the K 0 state. That is, the occurrence of the lateral strain of the specimen 4 is grasped by the water level sensor 13 as a change in the liquid level of the cell liquid 12 in the inner cell 11, and the measured value is input to the central control device 21 to perform the pressure processing. By adjusting the magnitude of the air pressure 22 in the space 10, K 0 equal to the stress state of the actual ground is obtained.
The state is realized.

【0013】この試験に使用する供試体4は、不攪乱試
料から作る。従来、実地盤から乱されない不攪乱試料を
採取する方法としては、ブロックサンプリング法、チュ
ーブサンプリング法、凍結サンプリング法などが知ら
れ、実施されている。供試体4は、前記いずれかの方法
で採取した不攪乱試料を適当な大きさ(直径7cm、軸方
向長さ10mぐらい)の円柱形ピースに切り出し、その
外周面にゴム膜15を被せることによってシールし形成
される。なお、不攪乱試料から円柱形ピースを切り出す
要領として、実地盤における土層構成の境界層と並行な
向きに軸線を持つ円柱形ピースを切り出して供試体4を
作ると、前記境界層に沿うパイピング特性の試験を行な
えることになって極めて有意義である。
The specimen 4 used in this test is made from an undisturbed sample. Conventionally, block sampling, tube sampling, freeze sampling, and the like are known and implemented as methods for collecting undisturbed samples that are not disturbed from actual ground. Specimen 4 is obtained by cutting an undisturbed sample collected by any of the above methods into a cylindrical piece of an appropriate size (diameter 7 cm, axial length about 10 m), and covering the outer peripheral surface with a rubber film 15. Sealed and formed. As a method of cutting a cylindrical piece from an undisturbed sample, a cylindrical piece having an axis in a direction parallel to the boundary layer of the soil layer structure on the actual ground is cut out to produce a specimen 4, and piping along the boundary layer is performed. It is very meaningful to be able to test the characteristics.

【0014】本発明の場合、上記のようにして作った供
試体4は、図3に詳示したように、該供試体4の上端と
トップキャップ3との間に、トップキャップ3からの上
載圧を供試体4に伝えるが供試体上端のパイピング又は
ボイリングを妨げない、リング状のスペーサ14を介在
させたことを特徴としている。このリング状のスペーサ
14は、透明なアクリル樹脂で形成され、厚さを5mm、
外径は70mm、内径が50mmぐらいに形成されている。
もっとも、スペーサ14は、前述した上載圧を伝達し、
ボイリングを妨げない構成であればよいので、井桁構造
や格子構造、又は幾重かの同心円リング構造や格子構造
のものを同様に使用可能である。
In the case of the present invention, the specimen 4 prepared as described above is placed between the upper end of the specimen 4 and the top cap 3 as shown in FIG. It is characterized in that a ring-shaped spacer 14 is interposed, which transmits pressure to the specimen 4 but does not hinder piping or boiling at the upper end of the specimen. The ring-shaped spacer 14 is formed of a transparent acrylic resin, has a thickness of 5 mm,
The outer diameter is about 70 mm and the inner diameter is about 50 mm.
However, the spacer 14 transmits the above-mentioned mounting pressure,
Any structure that does not hinder boiling may be used, and a cross-girder structure, a lattice structure, or a plurality of concentric ring structures or lattice structures can be used in the same manner.

【0015】本発明の次の特徴は、図3に示したよう
に、前記トップキャップ3及びポーラスストーン25の
側に、前記スペーサ14の空所14aを通じて供試体4
の上端の挙動を直接撮影可能な態様でテレビカメラ25
が設置され、該テレビカメラ25は外のモニター装置2
6及び写真撮影装置28と接続されていることである。
従って、上記構成の三軸型パイピング試験装置は、供試
体4の上端が上記スペーサ14を介しトップキャップ3
に挟持され、かつ上述したように実地盤応力状態に等し
い上載圧と側方向ひずみを拘束するK0 状態による三軸
応力状態を実現した上で、給水管6と排水管7との間に
パイピング試験に必要な大きさの水頭差H1 を付与して
パイピング試験が行なわれる。パイピングあるいはボイ
リングが発生する水頭差H1 の確認がモニター装置26
の画面を通じて直接目視による観察が行なわれる。必要
に応じて写真撮影をして記録もされる。内セル11及び
ゴム膜15を透明材で形成すると、パイピング特性ある
いはボイリング特性を外部から覗いて目視確認すること
も可能になる。パイピング試験に使用する水が完全な脱
気水でない場合は、前記の水頭差H1 は、水中の気泡を
消して供試体4の飽和度を100%近くまで上げるのに
必要なバックプレッシャーを包含した大きさとされる
(図4参照)。
The next feature of the present invention is that, as shown in FIG. 3, the test piece 4 is formed on the side of the top cap 3 and the porous stone 25 through the space 14a of the spacer 14.
Camera 25 in such a manner that the behavior of the upper end of the
Is installed, and the television camera 25 is connected to the external monitor device 2.
6 and the photographing device 28.
Therefore, in the three-axis piping test apparatus having the above-described configuration, the upper end of the test piece 4
And the piping between the water supply pipe 6 and the drain pipe 7 after realizing the triaxial stress state by the K 0 state that restrains the overload pressure and the lateral strain equal to the actual ground stress state as described above. is piping tests carried out the size of the water head difference H 1 required for the test by giving. Checking the water head difference H 1 to piping or boiling occurs is monitored 26
Is observed directly through the screen. Photographs are recorded as needed. When the inner cell 11 and the rubber film 15 are formed of a transparent material, it becomes possible to visually check the piping characteristics or the boiling characteristics from outside. If the water used for the piping test not perfectly degassed water, the water head difference H 1 of said inclusion the necessary back pressure to raise the degree of saturation of the specimen 4 close to 100% erase bubbles in water (See FIG. 4).

【0016】[0016]

【本発明が奏する効果】本発明に係る可視化した三軸型
パイピング試験装置及び試験方法によれば、実地盤に即
した条件下での試験が行なわれ、その試験結果を容易に
精度良く得られ、パイピング特性あるいはボイリング特
性を高い信頼性のもとに確認評価できると共に、パイピ
ングやボイリングの発生状況をモニター装置26の画面
で直接観察できるほか、写真撮影装置28により写真を
撮って記録できるので、確認、評価を誤解する虞がな
く、地盤調査の実効性を大いに高らしめるのである。
According to the visualized three-axis piping test apparatus and test method according to the present invention, a test is performed under conditions suitable for actual ground, and the test results can be obtained easily and accurately. In addition to being able to confirm and evaluate the piping characteristics or boiling characteristics with high reliability, it is also possible to directly observe the state of occurrence of piping and boiling on the screen of the monitor device 26, and to take and record a photograph with the photographing device 28, There is no risk of misunderstanding the confirmation and evaluation, greatly improving the effectiveness of the ground survey.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る三軸型パイピング試験装置の全体
図である。
FIG. 1 is an overall view of a three-axis piping test apparatus according to the present invention.

【図2】内セルの水位センサー部分を拡大して示した断
面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a water level sensor portion of an inner cell.

【図3】供試体とスペーサ及びトップキャップ及びテレ
ビカメラの関係を詳示した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing in detail the relationship among a specimen, a spacer, a top cap, and a television camera.

【図4】従来のパイピング試験装置の全体図である。FIG. 4 is an overall view of a conventional piping test apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 供試体 2 ペデスタル 3 トップキャップ 1 圧力容器 5 ピストン 6 給水管 7 排水管 10 加圧空間 11 内セル 12 セル液 13 水位センサー 14 スペーサ H 水頭差 25 テレビカメラ 26 モニターテレビ 15 ゴム膜 4 Specimen 2 Pedestal 3 Top cap 1 Pressure vessel 5 Piston 6 Water supply pipe 7 Drain pipe 10 Pressurized space 11 Inner cell 12 Cell liquid 13 Water level sensor 14 Spacer H Head difference 25 TV camera 26 Monitor television 15 Rubber film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 修司 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 森嶋 章 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 高橋 三津彦 東京都中央区銀座八丁目21番1号 株式 会社竹中土木内 (72)発明者 畑中 宗憲 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 鈴木 善雄 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 内田 明彦 東京都江東区南砂二丁目5番14号 株式 会社竹中工務店技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 33/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shuji Sakaguchi 8-21-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Co., Ltd. (72) Inventor Akira Morishima 8-21-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Co., Ltd. Takenaka Civil Engineering (72) Inventor Mitsuhiko Takahashi 8-21-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo, Japan Takenaka Civil Engineering Co., Ltd. Inside the Technical Research Institute (72) Yoshio Suzuki 2-5-1-14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Inside the Technical Research Center Takenaka Corporation (72) Inventor Akihiko Uchida 2--14 Minamisuna, Koto-ku, Tokyo Takenaka Corporation (58) Investigated field (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 33/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】三軸圧力容器の中で供試体のパイピング試
験を行なう試験装置において、(イ) 供試体の上下の
端部を挟むペデスタルとトップキャップは圧力容器内の
略中心部の上下に配置され、トップキャップは前記供試
体に上載圧を負荷させるピストンに取り付けられてお
り、ペデスタルには供試体の下端に脱気水を供給する給
水管が接続され、トップキャップには供試体を通過して
きた水を排除する排水管が接続されていること、(ロ)
前記圧力容器内の前記ペデスタル及びトップキャップ
で挟持された供試体の外周位置には、上端が圧力容器内
上部の加圧空間に開放され内径が比較的に小さい内セル
が設置され、この内セル内に前記供試体を水没させる程
度に満たされたセル液の液面変化を計測する水位センサ
ーが設置されていること、(ハ) 供試体の上端とトッ
プキャップとの間に、トップキャップの上載圧を供試体
に伝達するがボイリングは拘束しない構造のスペーサが
介在され、ペデスタルには前記スペーサの空所を通じて
供試体の上端の挙動を撮影するテレビカメラが設置さ
れ、このテレビカメラにモニター装置及び写真撮影装置
が接続されていること、(ニ) 前記給水管を通じて供
給する脱気水と、前記排水管を通じて排出される排水と
には、パイピング試験に必要な大きさの水頭差が付与さ
れること、をそれぞれ特徴とする、可視化した三軸型パ
イピング試験装置。
1. A test apparatus for performing a piping test of a specimen in a triaxial pressure vessel, wherein (a) a pedestal and a top cap sandwiching upper and lower ends of the specimen are located above and below a substantially central portion in the pressure vessel. The top cap is attached to a piston that applies an overload to the specimen, the pedestal is connected to a water supply pipe that supplies deaerated water to the lower end of the specimen, and the top cap passes through the specimen. That a drain pipe is connected to eliminate the water that has been drained, (b)
At the outer peripheral position of the specimen sandwiched between the pedestal and the top cap in the pressure vessel, an inner cell whose upper end is open to the pressurized space in the upper part of the pressure vessel and whose inner diameter is relatively small is installed. A water level sensor for measuring a change in the liquid level of the cell liquid filled to such an extent that the specimen is submerged therein; (c) mounting the top cap between the upper end of the specimen and the top cap; A spacer having a structure for transmitting pressure to the specimen but not constraining the boiling is interposed, and a television camera for photographing the behavior of the upper end of the specimen through the space of the spacer is provided on the pedestal. The photographing device is connected, and (d) the deaerated water supplied through the water supply pipe and the drainage discharged through the drain pipe are subjected to a piping test. The water head difference of the essential magnitude is applied, characterized by each visualized triaxial type piping test equipment.
【請求項2】三軸圧力が作用する条件下で供試体のパイ
ピング試験を行なう方法において、(a) 供試体は、
その外周面にゴム膜を被せてシールすること、(b)
前記供試体の軸方向の両端には原位置地盤と等しい大き
さの上載圧を加え、周側面に側方向ひずみを拘束する大
きさの圧力を加えること、(c) 供試体に上載圧を加
える部材と供試体の端部との間に、上載圧は伝達するが
ボイリングは拘束しない構造のスペーサを介在させると
共に前記上載圧を加える部材に供試体の上端の挙動を撮
影するテレビカメラを設置すること、(d) 供試体の
軸方向に通過させる水は、脱気水又はバックプレッシャ
ーをかけて空気泡を消した水を使用し、該水の供給圧力
と排水圧力とにはパイピング試験に必要な大きさの水頭
差を付与してパイピング試験を行ない、その間テレビ画
面を通じて直接供試体の上端の挙動を観察すること、を
それぞれ特徴とする、可視化した三軸型パイピング試験
方法。
2. A method for performing a piping test on a specimen under a condition in which triaxial pressure acts, wherein (a) the specimen comprises:
(C) covering the outer peripheral surface with a rubber film and sealing;
Applying an overload pressure equal in magnitude to the in-situ ground to both ends in the axial direction of the specimen, and applying a pressure large enough to restrain lateral strain to the peripheral side surface; (c) Applying an overload pressure to the specimen Between the member and the end of the test piece, a TV camera that captures the behavior of the upper end of the test piece is installed on the member that applies the mounting pressure while interposing a spacer that transmits the mounting pressure but does not restrict the boiling. (D) As the water to be passed in the axial direction of the specimen, use degassed water or water in which air bubbles have been eliminated by applying back pressure. The supply pressure and drainage pressure of the water are necessary for the piping test. A visualized triaxial piping test method, characterized in that a piping test is performed with a large difference in head and a behavior of the upper end of the specimen is observed directly through a television screen during the piping test.
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