JP3241347U - コーンペネトロメーター - Google Patents

Abstract

【課題】ポータブルコーン貫入試験を行う作業員の人数を減らすことができ、かつ、作業員の負担を軽減する。【解決手段】コーンペネトロメーター１は、測定者によって把持される貫入用ハンドル１４と本体部１１とを有するコーンペネトロメーター用試験装置１０と、一端が本体部１１と接続されるロッドＲと、ロッドＲの他端と接続されるコーンＣと、本体部１０から測定関係データを受け取り、デジタルデータに変換する中継機器Ｂと、中継機器Ｂからデジタルデータを受信する編集装置３０と、を備え、コーンペネトロメーター用試験装置１０は、測定に基づく数値を表示する数値表示部１２と、測定時に数値表示部１２に表示される荷重値を保持するための操作部１３とを有し、 編集装置３０は、デジタルデータを処理し、ポータブルコーン貫入試験関連情報を出力する。【選択図】図３

Description

新規性喪失の例外適用申請有り

本考案は、コーンペネトロメーターに関する。

従来より、粘性土、腐植土、砂質土地盤などの軟弱地盤に対して、建設機械のトラフィカビリティー、基礎の支持力、土の力学的性質の把握や土質の判定するための試験方法として、ポータブルコーン貫入試験が実施されている。

当該ポータブルコーン貫入試験においては、測定装置として、リング状フレームが装着され測定値を示すダイヤルゲージが設けられたコーンペネトロメーターが使用されることが多かった。このようなコーンペネトロメーターを使用した場合、ダイヤルゲージを読み取るものを含め、３名以上の作業者で試験を実施する必要があった。

この問題を解決するために、特許文献１のコーンペネトロメーターは、リング状フレームに代えてロードセルを、ダイヤルゲージに代えて測定値をデジタル表示する表示部を、それぞれ使用している。これにより、貫入作業を行っている作業員が同時に測定値を確認することができ、２名の作業員による試験の実施を可能としている。

実登第３１８３６６７号公報

しかしながら、特許文献１のコーンペネトロメーターでは、作業員がデジタル表示されている数値をすばやく確認する必要があり、見落としが生じるなど、作業員の負担が大きくなっていた。また、試験成績書を作成する作業は、これまでと同様に作業員による入力が必要であった。

本考案の目的は、ポータブルコーン貫入試験を行う作業員の人数を減らすことができ、かつ、作業員の負担を軽減するコーンペネトロメーターを提供することである。

上記課題を解決するために、本考案の一態様に係るコーンペネトロメーターは、測定者によって把持される貫入用ハンドルと本体部とを有するコーンペネトロメーター用試験装置と、一端が前記本体部と接続されるロッドと、前記ロッドの他端と接続されるコーンと、前記コーンペネトロメーター用試験装置から測定関係データを受け取り、デジタルデータに変換する中継機器と、前記中継機器からデジタルデータを受信する編集装置と、を備えるコーンペネトロメーターであって、前記コーンペネトロメーター用試験装置は、測定に基づく数値を表示する数値表示部と、測定時に前記数値表示部に表示される荷重値を保持するための操作部とを有し、前記編集装置は、前記デジタルデータを処理し、ポータブルコーン貫入試験関連情報を出力する、ことを特徴としている。

本考案の一態様によれば、ポータブルコーン貫入試験を行う作業員の人数を減らすことができ、かつ、作業員の負担を軽減することができる。

本考案のコーンペネトロメーターのコーンペネトロメーター用試験装置の例を示す平面図である。 本考案のコーンペネトロメーターのコーンペネトロメーター用試験装置の他の例を示す平面図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターを示す概略図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験開始時の編集装置の画面の一例を示す図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験中の操作部を用いて荷重値を保持した場合の編集装置の画面の一例を示す図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験中の（ａ）記録停止操作を行う場合の編集装置の画面の一例を示す図及び（ｂ）記録停止後の編集装置の画面の一例を示す図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験後の試験成績書の作成操作に関する一例を示す図である。 本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験によって得られた試験成績書の一例を示す図である。

以下、本考案の実施の形態について図を参照しながら説明する。なお、以下の実施例において示す構成は一例であり、本考案はこれらの構成に限定されるものではない。

図１は、本考案のコーンペネトロメーターのコーンペネトロメーター用試験装置の例を示す平面図である。図１に示すように、コーンペネトロメーター用試験装置１０は、本体部１１、数値表示部１２、操作部１３及び貫入用ハンドル１４を備えている。

本体部１１は、上面に数値表示部１２が設けられ、両側面に貫入用ハンドル１４が直接又は間接的に接続されている。本体部１１の内部には、ロードセルが設けられており、ポータブルコーン貫入試験時は、当該ロードセルにより測定が行われる。

数値表示部１２は、本体部１１に設けられ、測定に基づく数値を表示する。通常は液晶パネルや液晶ディスプレイ表示とすることが考えられるが、これらに限定されない。また、図１においては、数値表示部１２は本体部１１の上面の中央部に設けられているが、端部付近に設けられていてもよく、ポータブルコーン貫入試験時に測定者が視認できるのであれば、その他の位置に設けられていてもよい。

操作部１３は、数値表示部１２に表示される測定に基づく荷重値を保持するために設けられる。例えば、操作部１３がボタン式である場合は、ボタンを押すことにより、荷重値が保持される。操作部１３が設けられる位置としては、特に限定されないが、本体部１１、数値表示部１２付近、貫入用ハンドル１４付近が考えられる。これらのうち、測定者による操作の容易性から、貫入用ハンドル１４付近が好ましい。

貫入用ハンドル１４は、ポータブルコーン貫入試験時に測定者が把持して貫入するためのハンドルである。

図２は、本考案のコーンペネトロメーターのコーンペネトロメーター用試験装置の他の例を示す平面図である。図２に示すように、コーンペネトロメーター用試験装置２０は、本体部２１、数値表示部２２、操作部２３、貫入用ハンドル２４、表示選択部２５を備えている。

表示選択部２５は、試験内容に応じて、表示を選択するためのものである。当該実施形態においては、Ｌｍ（荷重モード）、Ｃｂｍ（コーン指数モード（大））、Ｃｓｍ（コーン指数モード（小））を選択することができる。コーン指数とは、ＪＩＳ Ａ １２２８「締固めた土のコーン指数試験方法」に規定されているように、コーンペネトロメーターを貫入する際の貫入抵抗力度をいう。表示選択部２５を設けることにより、測定者は、当該表示選択部を操作するだけで、容易に荷重及びコーン指数を測定することが可能となる。

図３は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターを示す概略図である。図３に示すように、コーンペネトロメーター１は、コーンペネトロメーター用試験装置１０、ロッドＲ、コーンＣ、中継機器Ｂ、及び、編集装置３０を備える。

コーンペネトロメーター用試験装置１０の本体部１１は、接続部１６、電源部１７、外部機器接続部１８及び切替スイッチ１９を備える。

接続部１６は、ロッドＲを接続する部分であり、本体部１１の下部に設けられる。通常は、ポータブルコーン貫入試験時に、接続部１６とロッドＲを螺合させる。

電源部１７は、内部に電源装置を設置する。そのような電源装置としては、例えば、電池などが挙げられる。

外部機器接続部１８は、本体部１１と外部機器とを接続するためのものである。例えば、ポータブルコーン貫入試験中に測定関係データを外部機器に送る場合や、本体部１１に記録されている測定関係データを外部機器に送る場合に使用される。本実施形態では、中継機器Ｂに接続されている。

切替スイッチ１９は、外部機器とデータ通信を行うか否かを選択するスイッチである。外部機器とデータ通信を行うのであれば、「外部」にセットし、データ通信を行わないのであれば、「本体」にセットする。

ロッドＲは、第一ロッドＲ１及び第二ロッドＲ２を備える。第一ロッドＲ１は、ポータブルコーン貫入試験を行う場合に、本体部１１の接続部１６に接続して試験を行うものである。試験内容に応じて、接続する第一ロッドＲ１の本数を決定する。

第二ロッドＲ２は、ポータブルコーン貫入試験を行う場合に、第一ロッドＲ１に接続して試験を行うものである。また、コーンＣは、接続部１６と第一ロッドＲ１との接続側とは他端側で第二ロッドＲ２と接続される。これらについても、通常は、螺合により接続される。

図３に示すように、本体部１１と中継機器Ｂとが第一接続コード３１で、中継機器Ｂと編集装置３０とが第二接続コード３２で、それぞれ接続されている。第一接続コード３１及び第二接続コード３２は、測定値のやり取りやデータ通信を行えるコードであれば、特に限定されない。

編集装置３０としては、例えば、コンピューター、タブレット端末、スマートフォンなどが挙げられるが、情報処理機能を有していれば、これらに限定されない。一般的には、編集装置３０内のソフトウェアを用いて、測定によって得られた測定値に関するデジタルデータが処理され、ポータブルコーン貫入試験関連情報の表示や編集及び出力などが行われ、それらに基づき、試験成績書が出力される。

測定によって得られた測定値に関するデジタルデータとしては、例えば、試験時間、測定深さ、荷重などが挙げられる。また、測定関連情報の表示には、例えば、グラフ表示などが含まれる。

中継機器Ｂは、第一接続部４１、第二接続部４２、電源用接続部４３及び表示部４４を備えている。中継機器Ｂは、コーンペネトロメーター用試験装置１０から受け取った測定値をデジタルデータに変換し、当該デジタルデータを編集装置３０に転送する機能を有している。

第一接続部４１は、第一接続コード３１が接続されることにより、中継機器Ｂがコーンペネトロメーター用試験装置１０からの測定値を受け取るためのものであり、第二接続部４２は、第二接続コード３２が接続されることにより、中継機器Ｂが編集装置３０にデジタルデータを送るためのものである。また、電源用接続部４３には、電源用コード３３が接続されており、中継機器Ｂは、これらにより、稼働するための電力の供給を受ける。

本実施形態では、切替スイッチ１９が「外部」にセットされており、外部機器接続部１８と中継機器Ｂとを接続している接続コード３１により、測定値のやりとりを行うことができる。切替スイッチ１９が「外部」にセットされた場合、図３に示すように、中継機器Ｂの表示部４４に数値が表示されるようになるが、本体部１１の数値表示部１２と中継機器Ｂの表示部４４の両方に表示されるようにしてもよい。

次に、本実施形態におけるポータブルコーン貫入試験の流れについて説明する。試験が開始された後、測定者は、コーンペネトロメーターを調査地点に鉛直に立て、貫入用ハンドル１４を把持しながら、連続的に貫入していく。本体部１１は、所定の時間毎に（例えば、０．１秒毎に）測定値を中継機器Ｂに送り続け、編集装置３０等においてデータが記録されていくが、測定者は、０．１ｍ毎に目印が刻まれているロッドを見ながら、０．１ｍ貫入される毎に、操作部１３を操作して荷重値を保持する。再度、操作部１３を操作すると、荷重値の保持状態が解かれる。このように、０．１ｍ、０．２ｍ、０．３ｍ‥‥と、荷重値の保持を繰り返していく。この時の測定によって得られた測定値が、本体部１１から中継機器Ｂに送られ、最終的に、デジタルデータに変換された測定関係データとして編集装置３０で処理される。そして、編集装置３０の画面上にポータブルコーン貫入試験関連情報が表示される。

図４は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験開始時の編集装置の画面の一例を示す図である。図４に示すように、ポータブルコーン貫入試験の際の編集装置の画面には、荷重やコーン貫入抵抗等が表示され、記録の枠内の開始ボタンをクリックすることにより、測定関係データの記録が開始される。記録が開始された後は、「記録中」の下の枠内が、その状態にあることを色によって示す（例えば、赤色）。

図５は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験中の操作部を用いて荷重値を保持した場合の編集装置の画面の一例を示す図である。

図５は、測定者が、０．１ｍ貫入する毎にコーンペネトロメーター用試験装置の操作部を操作し、荷重値を保持している状態であり、画面中に保持状態であることが示されている。この例では、画面左上の荷重欄に“ＨＯＬＤ”と表示されている。

図６は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験中の（ａ）記録停止操作を行う場合の編集装置の画面の一例を示す図及び（ｂ）記録停止後の編集装置の画面の一例を示す図である。

図６（ａ）に示すように、記録の枠内の停止ボタンをクリックすることにより、測定関係データの記録が停止される。記録の停止後は、図６（ｂ）に示すように、「記録中」の下の枠内が、その状態にあることを色によって示す（例えば、灰色）。

さらに、図６（ｂ）の「ファイル名」の下の枠内に、記録ファイルの保存場所やファイル形式が表示される。この部分をクリックすることによって、当該ファイルが開くようにしてもよい。

編集装置３０において、受信した測定関係データに基づき、コーン貫入抵抗が自動的に計算される。コーン貫入抵抗ｑ_ｃは、０．１ｍ貫入される毎に操作部１３を操作して保持される荷重値Ｑ_ｒｄ、コーン質量ｍ_０、ロッド質量ｎｍ_１、及びコーン底面積Ａを用いて、以下の計算式によって、算出される。

図７は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験後の試験成績書の作成操作に関する一例を示す図である。図７に示すように、「成績書作成画面」をクリックすることにより、試験成績書が作成され、画面上に表示される。

図８は、本考案の一実施形態であるコーンペネトロメーターによるポータブルコーン貫入試験によって得られた試験成績書の一例を示す図である。試験成績書は、種々のファイル形式で保存することも可能であり、編集装置３０に接続されたプリンタ等を用いてそのまま印刷することも可能である。

上記のように、ポータブルコーン貫入試験において本考案に関するコーンペネトロメーターを用いた場合、１名の作業員で試験を行うことができ、直ちに試験成績書を出力することも可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本考案の範囲は上記した説明ではなくて実用新案登録請求の範囲によって示され、実用新案登録請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０，２０ コーンペネトロメーター用試験装置
１１，２１ 本体部
１２，２２ 数値表示部
１３，２３ 操作部
１４，２４ 貫入用ハンドル
１６ 接続部
１７ 電源部
１８，２８ 外部機器接続部
１９，２９ 切替スイッチ
２５ 表示選択部
３０ 編集装置
３１ 第一接続コード
３２ 第二接続コード
３３ 電源用コード
４１ 第一接続部
４２ 第二接続部
４３ 電源用接続部
Ｂ 中継機器
Ｃ コーン
Ｒ ロッド
Ｒ１ 第一ロッド
Ｒ２ 第二ロッド

Claims (4)

1. 測定者によって把持される貫入用ハンドルと本体部とを有するコーンペネトロメーター用試験装置と、
   一端が前記本体部と接続されるロッドと、
   前記ロッドの他端と接続されるコーンと、
   前記コーンペネトロメーター用試験装置から測定関係データを受け取り、デジタルデータに変換する中継機器と、
   前記中継機器からデジタルデータを受信する編集装置と、
   を備えるコーンペネトロメーターであって、
   前記コーンペネトロメーター用試験装置は、測定に基づく数値を表示する数値表示部と、測定時に前記数値表示部に表示される荷重値を保持するための操作部とを有し、
   前記編集装置は、前記デジタルデータを処理し、ポータブルコーン貫入試験関連情報を出力する、
   コーンペネトロメーター。
2. 前記貫入用ハンドル付近に前記操作部を有する、請求項１に記載のコーンペネトロメーター。
3. 前記編集装置が前記ポータブルコーン貫入試験関連情報を表示する表示部をさらに備える、請求項１又は２に記載のコーンペネトロメーター。
4. 前記編集装置が、前記ポータブルコーン貫入試験関連情報に基づいて試験成績書を出力するための出力部をさらに備える、
   請求項３に記載のコーンペネトロメーター。

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