JP3693427B2

JP3693427B2 - Swedish sounding self-propelled testing machine and its test method

Info

Publication number: JP3693427B2
Application number: JP20657296A
Authority: JP
Inventors: 智之楢田; 幸生川添
Original assignee: YBM Co Ltd
Current assignee: YBM Co Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2016-07-17
Also published as: JPH1038781A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、スウェーデン式サウンディング自走式試験機に関する。更に詳しくは、試験用ロッドの貫入速度に応じて３つの錘による荷重負荷を速やかに変更しながら高能率に試験を異なる場所で次々に行うためのスウェーデン式サウンディング自走式試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宅地などに供する地盤の土質検査が、検査対象の地盤に貫入させる試験用ロッドの自沈速度等の沈降状態を調査することにより行われる。貫入は、下端部にスクリューを持った試験用ロッドに３種類の錘を負荷して自沈させ自沈停止時にはそれ以上の負荷をかけずに試験用ロッドを回転駆動するスウェーデン式サウンディング方法と称される貫入方法により行われている。
【０００３】
３種類の定められた錘の選択を能率よく行われることが望ましい。そのような選択を能率よく行うようにした貫入試験機が、実用新案出願公告平２−３７８５７号、実用新案出願公告平３−３７８５７号の明細書及び図面に記載されしられている。これは、３種類の錘の入れ替え作業を人手によらずに自動化するとともにその移動を可能にしたものである。
【０００４】
この公知試験機は、人手作業をなくし試験対象位置への移動を容易にしたので多点で試験する試験能率を向上させたが、３体の錘の間の相対的昇降を自在にする支持構造及び試験機本体と３体の錘の間の相対的昇降を自在にする支持構造からなる負荷系の動きを人が目で見ながら操作するため、貫入抵抗の測定に正確さが欠ける恨みがある。
【０００５】
土質検査による土層は、１０ｍを越える深さまで調査がなされる。土層をよりよく知るために、急速自沈、低速自沈、回転による強制貫入などを複雑に組み合わせた試験方法が組み合わされて行われる。地盤強化を行わなければならない軟弱地盤が多い日本で今後非常に多くなると予想されているこのような調査のためには、試験用ロッドの沈降沈降に合わせた３体の錘の相対的下降・上昇の運転が合理化され又は自動化されることが望まれている。また、その３体の錘の負荷系をシンプルなものとすることにより装置を低廉化し多くの自走式試験機により軟弱地盤から多くの宅地を低廉に提供することが望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような技術的背景に基づいてなされたものであり、下記目的を達成する。
【０００７】
本発明の目的は、３体の錘を含む負荷系の安定性を図るスウェーデン式サウンディング自走式試験機及びその試験方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、３体の錘からなる負荷系の内部構造をシンプルにすることにより試験機を低廉にしたスウェーデン式サウンディング自走式試験機及びその試験方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、降下を合理化又は自動化するための３体の錘からなる負荷系の内部構造をシンプルにすることにより試験時間を短縮し軟弱地盤の宅地化を低廉にするスウェーデン式サウンディング自走式試験機及びその試験方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の更にする他の目的は、複雑な試験方法の組合わせによる試験の試験続行時間を短縮するスウェーデン式サウンディング自走式試験機及びその試験方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決ための手段】
前記課題を解決するために次のような手段を採る。
【００１２】
本発明１のスウェーデン式サウンディング自走式試験機は、
自走する試験車上に位置する試験機本体（１）と、
前記試験機本体上に設けられている昇降機（９）と、
前記昇降機により昇降させられる第１錘（１２，１５，１６，１７，１８）と、
前記第１錘が重力により載置される第２錘（１３，２１，２２，２３，２６，２７，１５１）と、
前記第２錘に重力により載置され、前記第１錘により押上げられる第３錘（１４，２９Ａ）と、
前記第２錘に含まれ試験用ロッド（２５）をクランプするためのクランプ手段（２３）と、
前記第２錘に含まれ前記試験用ロッドに回転駆動力を与えるための回転駆動装置（２２）と、
前記昇降機と前記第１錘を接続するワイヤー手段（８）と、
前記ワイヤー手段と前記第１錘との間に介設され前記ワイヤー手段により吊り下げられるゲージ体（６３）と、
前記ゲージ体と前記第２錘との間に設けられ前記ゲージ体と前記第２錘（１３）との相対的昇降距離を測定するための検出装置（６１）とからなる。
【００１３】
本発明２のスウェーデン式サウンディング自走式試験機は、本発明１において、
前記第１錘が前記第２錘に重力により載置され、前記第１錘が前記第２錘に対して相対的に案内されて鉛直方向上方に可動であるための第１重力式載置構造（１８，１９，１５，１２Ａ，２０）を有し、
前記第３錘が前記第１錘に重力により載置され、前記第３錘が前記第１錘に対して相対的に案内されて鉛直方向下方に可動であるための第２重力式載置構造（１６，１７，１１９Ａ，１５１，１１３Ａ，１２０Ａ）を有し、
前記第３錘が前記第２錘に重力により載置され、前記第３錘が前記第２錘に対して相対的に案内されて鉛直方向上方に可動であるための第３重力式載置構造（２６，２７，２８，２９Ａ）を有し
ていることを特徴とする。
【００１４】
本発明３のスウェーデン式サウンディング自走式試験機は、本発明１又は２において、前記試験用ロッドの降下距離を測定する線形測定器（３７）とからなることを特徴とする。
【００１５】
本発明４のスウェーデン式サウンディング自走式試験機は、本発明２において、
前記試験機本体はリーダー（６）を備え、
第１重力式載置構造は、前記リーダーと前記第１錘との間に前記第１錘の昇降を前記リーダーに対して案内するための第１案内手段（１５，１９，２０，１２Ａ）と、
第２重力式載置構造は、前記第１錘と前記第２錘との間に前記第２錘の昇降を前記第１錘に対して案内するための第２案内手段（１５１，１１９Ａ，１２０Ａ，１１３Ａ）とからなることを特徴とする。
【００１６】
本発明５のスウェーデン式サウンディング自走式試験機は、本発明４において、前記リーダーは鉛直線のまわりに回転自在であることを特徴とする。
【００１７】
本発明６のスウェーデン式サウンディング試験方法は、
自走する試験車上に位置する試験機本体（１）と、
前記試験機本体上に設けられている昇降機（９）と、
前記昇降機により昇降させられる第１錘（１２，１５，１６，１７，１８）と、
前記第１錘上に重力により載置される第２錘（１３，２１，２２，２３，２６，２７，１５１）と、
前記第２錘に重力により載置され、前記第１錘により押上げられる第３錘（１４，２９Ａ）と、
前記第２錘に含まれ試験用ロッド（２５）をクランプするためのクランプ手段（２３）と、
前記第２錘に含まれ前記試験用ロッドに回転駆動力を与えるための回転駆動装置（２２）とからなる
スウェーデン式サウンディング自走式試験機を用いて地盤の抵抗を試験するスウェーデン式サウンディング試験方法であり、
前記第２錘、前記第３錘及び前記第１錘との合計質量を前記試験用ロッドに負荷する第１負荷方法と、
前記第３錘及び前記第２錘との合計質量を前記試験用ロッドに負荷する第２負荷方法と、
前記第２錘の単一質量を前記試験用ロッドに負荷する第３負荷方法とからなり、
ワイヤー手段（８）で吊り下げられたゲージ体（６３）を介して前記第１錘を吊り下げ、前記ゲージ体と前記第２錘との相対的上下位置を前記ゲージ体と前記第２錘との間に設けられている位置検出装置（６１）により検出することにより、前記第１負荷方法、前記第２負荷方法、及び前記第３負荷方法の何れか１つの負荷方法が選択される。
【００１８】
本発明７のスウェーデン式サウンディング試験方法は、本発明６において、前記ゲージ体の下降速度が前記試験用ロッドの沈下速度よりも大きいことを特徴とする。
【００１９】
本発明８のスウェーデン式サウンディング試験方法は、本発明６において、
前記ゲージ体の前記第２錘に対する相対的下降距離を一定値に設定し、前記相対的下降距離が前記一定値に達すれば前記ゲージ体を下降させ再び前記一定値だけ降下させる尺取り制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
【発明の作用と効果】
本発明によるスウェーデン式サウンディング自走式試験機又はその試験方法は、自走式車体上から任意の地点のサウンディングを行う。３つの錘による３通りの組換えが車体上から行われる。ワイヤーに吊られたゲージ体が、第２錘の沈降速度よりも大きい速度で第２錘に対して降下する。ワイヤーの張力は、３通りに負荷が組み換えられる錘に作用しない。第２錘に対するゲージ体の相対的下降距離が測定され相対的下降が間欠的に行う尺取り制御が行われる。
【００２３】
第１案内手段及び第２案内手段により、第１錘及び第２錘の昇降が安定し、錘の重力が正確に試験用ロッドに負荷される。第２錘及び第１錘は、試験用ロッドに案内され、更に、第１錘及び第２錘の昇降が安定する。１０ｍを越える深さの地盤を調査するための回転式リーダーは、走行中は自走車体の中央寄りに収納され、自走車体は安全に走行する。
【００２４】
本発明は、スウェーデン式サウンディングの作業能率を向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２は、本発明によるスウェーデン式サウンディング自走式試験機の実施の形態を示している。自走式車体は、試験機本体１を含んでいる。試験機本体１は、走行用の無限帯２を左右側に備え、荒れ地、造成地に侵入することができる。無限帯２は、前後側及び左右側の４体のアウトリガー３により地面４に安定的に固定される。
【００２６】
試験機本体１上に、原動機を内蔵する発電機ユニット５が搭載されている。高さが１０ｍを越えるリーダー６が試験機本体１に固定されて設けられている。リーダー６は、概ね鉛直方向に向いている。リーダー６の上端部に、滑車装置７が設けられている。滑車装置７を介してワイヤー８が吊り下げられている。
【００２７】
ワイヤー８の一端部は、試験機本体１に固定され設けられているウインチ装置９の昇降用駆動ドラム（図示されず）に巻かれ固定されている。ウインチ装置９は、後述する錘装置を昇降させるための昇降機である。ワイヤー８の他端部には、図４で後述する手段を介して錘装置１１が吊り下げられている。錘装置１１は、ウインチ装置９のドラムの回転により昇降する。錘装置１１は、第１錘１２と第２錘１３と第３錘１４とから構成されている。
【００２８】
第１錘１２は、第２錘１３上に重力により載置され、第３錘１４は第２錘１３に重力により載置され第１錘１２により押上げられる。第１錘１２と第３錘１４の重量はともに２５ｋｇｆであり、第２錘１３の重量は５０ｋｇｆである。
【００２９】
第１錘１２は、ワイヤー８の他端に直接に吊り下げられておらず、ゲージ体６３（図２６〜２８で機能を詳しく説明する。）を介してワイヤー８の他端に直接に吊り下げられている。ゲージ体６３は、第１錘１２の下端面を支持し載置させる鍔状の支持体部分６３ａを下端部に備えている（図２６〜２８参照）。
【００３０】
第１錘１２は、第１案内手段１５等を含む。第１錘１２は、図４に示すように、第１錘本体部分１６と前記第１案内手段１５と第１対第３錘支持構造体１７と対第２錘載置構造体１８とから構成されている。
【００３１】
対第２錘載置構造体１８は、第１錘１２が第２錘１３上に載置されるために第１錘体本体部分１６から水平方向に突出した部材であり、第１錘体本体部分１６の上端に固定されている。
【００３２】
第１対第３錐支持構造体１７は、第３錘１４を第１錘１２に載置させるために第１錘体本体部分１６から突出した部材であり、第１錘体本体部分１６の下端に固定されている。第１案内手段１５は、第１錘体本体部分１６の側面に固定されている。第１案内手段１５は、図３，４に示すように、両側に第１案内ローラ支持体１２Ａを備えている。第１案内ローラ支持体１２Ａには、各側で１対２体の第１案内ローラ２０を有している。
【００３３】
１対の第１案内ローラ２０は軸直角方向に並び、第１鉛直方向案内板１９を挟持している。第１鉛直方向案内板１９は、鉛直方向に延びリーダー６に固定されている。第２錘１３は、第２錘本体２１と電動機２２とクランプ手段２３を含んでいる。
【００３４】
電動機２２は、第２錘本体２１の下端面に固定されて設けられている。電動機２２は、後述する試験用ロッドに回転駆動力を与えるための手段である。クランプ手段２３は、第２錘１３の第２錘本体２１の上端面に固定され設けられている。
【００３５】
クランプ手段２３の中心部に、試験用ロッド２５が貫通している。クランプ手段２３は、電動機２２の回転駆動力を試験用ロッド２５に伝達するための公知慣用のクランプ機構を内蔵している。第２錘本体２１は、図５に示すように、その両側に第３錘吊下用支持体２６を備えている。第３錘吊下用支持体２６は、第２錘本体２１に一体化され固定されている。
【００３６】
第１錘１２と第２錘１３との間に、これらの鉛直方向の相対的昇降運動を案内するための第２案内手段１５１が設けられている。第２案内手段１５１は、第２錘体本体部分２１の側面に固定されている。第２案内手段１５１は、図４，５に示すように、両側に第２案内ローラ支持体１１３Ａを備えている。
【００３７】
第２案内ローラ支持体１１３Ａには、各側で１対２体の第２案内ローラ１２０Ａを有している。１対の第２案内ローラ１２０Ａは軸直角方向に並び、第２鉛直方向案内板１１９Ａを挟持している。第２鉛直方向案内板１１９Ａは、鉛直方向に延び第１錘１２に固定されている。
【００３８】
第３錘吊下用支持体２６に案内体２７が鉛直方向に通され固定されている。案内体２７は固定用ネジにより第３錘吊下用支持体２６に固定されている。案内体２７の下端部に、鍔部２８が形成されている。第２対第３錘支持構造体２９は、第３錘吊下用支持体２６と案内体２７とから構成されている。
【００３９】
鍔部２８は、第３錘１４に固定されている円筒体２９Ａに通されている。第３錘吊下用支持体２６、案内体２７、鍔部２８は、第２錘１３に含まれている。円筒体２９Ａは、第３錘１４に含まれている。第３錘１４は、試験用ロッド２５に対して対称な構造を有している。
【００４０】
試験用ロッド２５は、第２錘１３、第１対第３錐支持構造体１７及びクランプ手段２３を貫通している。第３錘吊下用支持体２６と案内体２７と円筒体２９Ａは、第２錘１３と第３錘１４との相対的昇降動を案内するための相対的案内手段を構成している。
【００４１】
第１錘１２が第２錘１３に重力により載置され第１錘１２が第２錘１３に対して相対的に鉛直方向上方に可動であるための第１重力式載置構造は、対第２錘載置構造体１８により構成されている。
【００４２】
第３錘が第１錘に重力により載置され第３錘が第１錘に対して相対的に鉛直方向上方に可動であるための第２重力式載置構造は、第１対第３錐支持構造体１７により構成されている。第３錘吊下用支持体２６と案内体２７と第２対第３錘支持構造体２９は、第３錘１４が第２錘１３に重力により載置され第３錘１４が第２錘１３に対して相対的に鉛直方向上方に可動であるための第３重力式載置構造を兼ねている。
【００４３】
図４に示すように、第１錘１２と第２錘１３との接近又は載置の瞬間は、対第２錘載置構造体１８と第２錘本体２１との間に分けて配置される１組の第１錘第２錘間位置センサー３１により検出される。第２錘１３と第２錘１４との接近又は載置の瞬間は、電動機２２に固定された第２錘第３錘間位置センサー３２により検出される。第１錘第２錘間位置センサー３１及び第２錘第３錘間位置センサー３２は、それぞれに近接スイッチが用いられている。
【００４４】
リーダー６は、図６，７，８に示すように、上方部分６Ａと下方部分６Ｂとから構成されている。上方部分６Ａと下方部分６Ｂとは、結合部分を介して上下に結合している。結合部分３３により上下に結合している。上方部分６Ａは下方部分６Ｂに対して回転位置が変更自在に結合している。
【００４５】
結合部分３３は、中心にピン３４を備えている。ピン３４の上方部分は、ドライベアリング３５を介してリーダー６の上方部分６Ａに回転自在に結合している。上方部分６Ａと下方部分６Ｂは、ボルト３６により任意の相対的回転位置で固定される。
【００４６】
第２錘１３の絶対的昇降位置は、ワイヤーの線運動に連動するリニアエンコーダ即ち線形測定器３７（図１）により検出され測定される。線形測定器３７は、リーダー６の上端に取りつけられ、ワーヤー８の滑車に連動する回転体を備えている。
【００４７】
図９は、ウインチ装置９が内蔵するウインチ用モータ４２及び電動機２２を制御するための制御用入出力電気回路を示している。入力手段４１からウインチ用モータ４２と試験用ロッド２５の回転のシーケンスが入力されるシーケンサ４３が設けられている。
【００４８】
線形測定器３７の検出信号は、接続器４５を介してシーケンサー４３に入力される。電動機２２には、試験用ロッド２５の正負の半回転を検出するための検出器４４が付属している。第１錘第２錘間位置センサー３１、第２錘第３錘間位置センサー３２、検出器４４の検出信号が、接続器４５を介してシーケンサー４３に入力される。
【００４９】
その他に、ウインチ上限検出器４６等の安全用検出器の検出信号も接続器４５を介してシーケンサー４３に入力される。シーケンサー４３に接続されている動力盤４８によりウインチ用モータ４２の昇降が制御される。電動機２２は、シーケンサー４３の出力信号により一定トルクで回転数が制御される。
【００５０】
スウェーデン式サウンディングは、ＪＩＳＡ１２２１−１９７６に規定されている。その規定の初期設定によると、図１０に示すように、長さ０．８ｍの第１試験用ロッド５１の下端にスクリューポイント５２が取りつけられ、初期条件としてスクリューポイント５２の下端から５０ｃｍ上方に沈降停止用のクランプ５３であるストッパを取り付け（図１０は、繋ぎ足し追加した試験用ロッドも沈下している。）、ロッドに通した底板５４を地面に載置しておく。
【００５１】
図１１〜図１３は、前記規定による測定方法のフローチャートを示している。ステップＳ１〜Ｓ３は、前記した準備段階である。錘の質量を試験用ロッド５１（初期のロッド）に負荷し錘とロッド等の自重により自沈を開始させる（ステップＳ４）。
【００５２】
自沈して（ステップＳ５）クランプ５３が底板５４に達すれば（ステップＳ６）、錘の一部又は全部を取り除き（ステップＳ７）、ロッドが足りない場合は、ロッド２５を継ぎ足す（ステップＳ８）。自沈が止まり（ステップＳ６）クランプ５３が底板５４に達しない場合は、基準面（地面又は底板の上面等）からロッドの次の目盛りまでの長さを測って貫入量を求め、そのときの荷重に対する貫入量を記録する（ステップＳ９）。
【００５３】
錘による荷重を１００ｋｇとして（初めから１００ｋｇとしておいてよい）、ロッドにハンドルを取り付け、ハンドルに軸方向の力をかけないで回転させる（ステップＳ１１，１２）。ハンドルの回転数は、半回転を単位とする。貫入量５ｃｍ当たりの半回転数が５０回に達せずハンドルの反発力が著しく大きくならず石などに当たって空転していないならば（ステップＳ１３，１４，１５）、しないならば、貫入量２５ｃｍ当たりの半回転数を記録する。ロッドを継ぎ足したならば（ステップＳ８）、クランプ５３を５０ｃｍ引き上げて（ステップＳ１８）、次の荷重をクランプ５３に載せ、ステップＳ１０に移行する。
【００５４】
予定試験深度に達したら、測定値の整理・計算を行って、報告書を作成する（ステップＳ２０，２１）。報告書の作成は、図１４に示すデータシート５５へのデータの記入と図１５に示す土層表５６の作成である。
【００５５】
載荷重１００ｋｇｆでハンドルの回転により貫入が進む場合には、貫入量Ｌｃｍに対する半回転数Ｎｃを求める。次式により、貫入量１ｍ当たりの半回転数Ｎｓｗを換算してデータシート５５に記入する。
【００５６】
Ｎｓｗ＝（１００／Ｌ）・Ｎｃ
Ｌが２５ｃｍのときは、Ｎｓｗ＝４Ｎｃ、である。１００より小さいＮｓｗは、もっとも近い整数値を用いる。１００より大きく５００より小さいＮｓｗは、もっとも近い５の倍数を用いる。
【００５７】
５００より大きいＮｓｗは、もっとも近い１０の倍数とする。荷重Ｗｓｗと半回転数Ｎｓｗとは、ほぼ線形の帯状範囲に入る相関関係から、このようなデータシート５５の作成の有効性が知られている。半回転数Ｎｓｗから土層の抵抗値を示すＮ値が、計算により求められる。半回転数ＮｓｗからＮ値を求める適切な計算式が、経験則から定められている。
【００５８】
このようなＮ値が土層表５６に記入され土層表示グラフが描かれ、そのグラフから推定される土層が記号で左端の欄に記入される。
【００５９】
図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）〜図１８（ａ），（ｂ）は、本発明によるスウェーデン式サウンディング自走式試験機の前記した実施形態を用いた沈降制御方法を示している。この沈降制御のためには、図（ｃ）に示されるように、２体のオン・オフスイッチＴ，Ｂが用いられる。オン・オフ動作する２体の近接スイッチ即ち上側近接スイッチＴ及び下側近接スイッチＢは、沈降体即ち試験用ロッド２５と一体にクランプ手段２３を介して沈降（又は、上昇）する第２錘１３にそれぞれに固定され、高さ位置が異なる２位置にそれぞれに設けられている。
【００６０】
ある状態即ち図１６（ｃ）に示す任意の初期状態において、ゲージ体６３を下降させる。ゲージ体６３には、沈降制御用目盛が設定されている。初期位置では、０Ｔに高さ位置が合致する目盛は、レベルＬ０である。初期位置から相対的に下降を開始するゲージ体６３は、レベル１Ａと同じ高さ位置になった０Ｔのオン動作により停止する。この高さ位置では、試験用ロッド２５にかかる荷重は、５０ｋｇになっている。この荷重状態で、５０ｋｇ荷重時の自沈の判定が行われる。自沈が生じない場合は、”自沈なし”が記録される。５０ｋｇ荷重時の自沈により０Ｂが下降してゲージ体６３のレベルＬ０に達すると（図１６（ｂ））、０Ｂのオン動作に従って、再びゲージ体６３を上昇させ、再び、図１６（ａ）の状態に戻す。自沈が継続していれば、図１６（ａ）と図１６（ｂ）の自沈、上昇の繰り返しが行われる。その繰り返し回数をレベルＬ０とレベルＬ１Ａとの間の高さＨにかけた値が記録される。５０ｋｇ荷重時の自沈が停止すれば、ゲージ体６３をさらに下降させ、７５ｋｇ荷重状態に変更する。
【００６１】
この変更は、ゲージ体６３のレベルＬ２Ａを０Ｔに一致させることにより行われる（図１７（ａ））。７５ｋｇ荷重時の自沈により０Ｂが下降してゲージ体６３のレベルＬ２０に達すると（図１７（ｂ））、０Ｂのオン動作に従って、再びゲージ体６３を上昇させ、再び、図１７（ａ）の状態に戻す。自沈が継続していれば、図１７（ａ）と図１７（ｂ）の自沈、上昇の繰り返しが行われる。その繰り返し回数をレベルＬ２０とレベルＬ２Ａとの間の高さＨにかけた値が記録される。７５ｋｇ荷重時の自沈が停止すれば、ゲージ体６３をさらに下降させ、１００ｋｇ荷重状態に変更する。
【００６２】
この変更は、ゲージ体６３のレベルＬ３Ａを０Ｔに一致させることにより行われる（図１８（ａ））。１００ｋｇ荷重時の自沈により０Ｂが下降してゲージ体６３のレベルＬ３０に達すると（図１８（ｂ））、０Ｂのオン動作に従って、再びゲージ体６３を上昇させ、再び、図１８（ａ）の状態に戻す。自沈が継続していれば、図１７（ａ）と図１７（ｂ）の自沈、上昇の繰り返しが行われる。その繰り返し回数をレベルＬ２０とレベルＬ２Ａとの間の高さＨにかけた値が記録される。
【００６３】
１００ｋｇ荷重時の自然自沈が停止すれば、回転貫入を行って、図１８（ａ）の状態と図１８（ｂ）との状態を回転貫入が停止するまで繰り返させ、１００ｋｇ荷重のもとでの回転貫入深さが記録される。自沈速度が大きくてゲージ体６３の上昇、停止の制御が追いつかない急速自沈時には、荷重を減少させて、図１７（ａ），（ｂ）に示す自沈制御又は図１６（ａ），（ｂ）に示す自沈制御を行う。
【００６４】
図１９のフローチャートは、土層調査表を作成するため手順を示している。ステップＳ３１〜３３は、底板の設置など前記した準備過程である。ステップＳ３４は、図１６，１７で説明したような仕方で自沈状態かどうかを判定する。自沈状態であれば、回転貫入の必要がなければ（ステップＳ３５）、荷重を減少させるかどうかを判断する（ステップＳ３６）。回転貫入の必要があれば、回転貫入深さと半回転数のデータをとり、回転貫入を停止する（ステップＳ３７）。
【００６５】
荷重を減少させれば、データをとる（ステップＳ３８）。ステップＳ３４で、自沈しないか自沈が停止した場合、回転貫入を行ってデータを採取する（ステップＳ３９）。回転貫入を行わない場合も、荷重が１００ｋｇｆに達していれば（ステップＳ４０）、回転貫入を行った後で回転貫入を停止する（ステップＳ４１，４２）。
【００６６】
荷重が１００ｋｇｆに達していなければ、ウインチを操作して、荷重を追加する（ステップＳ４３）。荷重が１００ｋｇｆまで追加されていれば、荷重追加制御を行う。以降のステップは、図１６〜図１８で説明した通りである。
【００６７】
図２０，２１は、試験用ロッド２５に負荷される荷重が１００ｋｇｆである場合の３体の錘１２，１３，１４の位置関係を示している。この関係は、第１錘１２が第２錘１３に対して相対的に下限位置まで下降している位置関係である。第１錘第２錘間位置センサー３１の動作により判定されるこの位置関係では、第３錘１４は第１対第３錐支持構造体１７から浮いているので、第３錘１４の荷重は第２錘１３に作用している。
【００６８】
ウインチのケーブルの張力が零であれば、第１錘１２の荷重は第２錘１３に作用しているので、試験用ロッド２５には、第１錘１２、第２錘１３、第２錘１４の３体の錘の合計重量である１００ｋｇｆが試験用ロッド２５に負荷されている。
【００６９】
図２２，２３は、試験用ロッド２５に負荷される荷重が７５ｋｇｆである場合の３体の錘１２，１３，１４の位置関係を示している。この関係は、第１錘１２が第２錘１３に対して相対的に上昇しているが、第１錘１２の第１対第３錐支持構造体１７が第３錘１４にタッチしていない位置関係である。
【００７０】
第１錘第２錘間位置センサー３１の不動作及び第２錘第３錘間位置センサー３２の動作で判定されるこの位置関係では、第１錘１２が第２錘１３から浮いているが第３錘１４が第２錘１３より浮いていないので、第３錘１４の荷重は第２錘１３に作用しているが、第１錘１２の荷重は第２錘１３に作用していない。試験用ロッド２５には、第２錘１３、第３錘１４の２体の錘の合計重量７５ｋｇｆが試験用ロッド２５に負荷されている。
【００７１】
図２４，２５は、試験用ロッド２５に負荷される荷重が５０ｋｇｆである場合の３体の錘１２，１３，１４の位置関係を示している。この関係は、第１錘１２が第２錘１３に対して相対的に上限まで上昇し、第１錘１２の第１対第３支持構造体１７が第２錘１４にタッチしいる位置関係である。
【００７２】
第１錘第２錘間位置センサー３１の不動作及び第２錘第３錘間位置センサー３２の動作継続で判定されるこの位置関係では、第１錘１２が第２錘１３から浮き第３錘１４が第１錘１２に下方から押し上げられて第２錘１３より浮いてるので、第３錘１４の荷重は第２錘１３に作用せず、第１錘１２の荷重も第２錘１３に作用していない。試験用ロッド２５には、第２錘１３の１体のみの重量５０ｋｇｆが試験用ロッド２５に負荷されている。
【００７３】
図２６〜図２８は、図１６〜図１８に示した尺取り制御を３体の錘の位置関係とともに示している。第１錘１２は、ゲージ６３体を介してワイヤー８に吊り下げられている。第１錘１２にはゲージ（図では、凹凸で示されている。）が設けられている。定寸ごとに目盛が設けられ、第２錘１３側には目盛を読みとるゲージセンサー６１が設けられている。定寸ごとの目盛は、上方位置から下方に順番に符号Ｇ１〜Ｇ６で示されている。
【００７４】
読みとりは、パルス６２を検出することにより行われる。ある時間内に図２６（ロ）に示す相対的固定関係位置で第１錘１２と第２錘１３とが同体に下降する。一定時間後にワイヤー８が張力零の状態でウインチから引き出された分だけゲージ体６３を上昇させる（同図（イ））。同図（ロ）と同図（イ）に、ゲージセンサー６１とゲージ体６３との相対的離隔距離が現れている。この相対的離隔距離が、ゲージ体６３の目盛を読みとるゲージセンサー６１により検出される。
【００７５】
図２６は、１００ｋｇｆ下の尺取り制御を示している。３体の錘の位置関係は、図２０、２１に示した通りである。尺取り制御は、ウインチのケーブル８の繰出速度が試験用ロッド２５の自沈速度即ち第２錘１３の下降速度よりも大きい。試験用ロッド２５の自沈速度及び自沈距離（回転貫入距離を含む）は、線形測定器３７により測定されている。
【００７６】
したがって、図２６（イ）から同図（ロ）への移行が示されているように、ゲージ体６３は相対的に第２錘１３に対して下降する。即ち、ゲージセンサー６１は、目盛Ｇ２から目盛Ｇ１へ移行している。
【００７７】
この時の下降距離は、ゲージ体６３の１ピッチに相当している。ゲージ体６３は、第１錘１２を支持していない。従って、第１錘１２と第２錘１３と第３錘１４の合計重量即ち１００ｋｇｆが試験用ロッド２５に常時作用している。
【００７８】
図２７は、７５ｋｇｆ下の尺取り制御を示している。３体の錘の位置関係は、図２２、２３に示した通りである。ウインチのケーブル８の繰出速度が試験用ロッド２５の自沈速度即ち第２錘１３の下降速度よりも大きい状態で尺取り制御が行われる点は、１００ｋｇｆ下の尺取り制御に同じである。
【００７９】
第１錘１２は、ゲージ体６３と同体に降下する（ゲージ体６３の降下速度は重力による第１錘１２の落下速度よりも常に大きいように制御されている。）。同図（ロ）と同図（イ）に、ゲージセンサー６１とゲージ体６３との相対的離隔距離が現れている。
【００８０】
ゲージセンサー６１は、目盛Ｇ４から目盛３に移行し、ゲージ体６３は、第２錘１３に対して相対的に１ピッチ分下降している。この相対的離隔距離が、ゲージ体６３の目盛を読みとるゲージセンサー６１により検出される。ゲージセンサー６１が目盛Ｇ４と目盛Ｇ３の間にあるときは、第３錘は第１錘から押し上げられていないから、試験用ロッド２５には第２錘１３と第３錘１４の合計重量である７５ｋｇｆが負荷されている。
【００８１】
図２８は、５０ｋｇｆ下の尺取り制御を示している。３体の錘の位置関係は、図２４、２５に示した通りである。ウインチのケーブル８の繰出速度が試験用ロッド２５の自沈速度即ち第２錘１３の下降速度よりも大きい状態で尺取り制御が行われる点は、７５ｋｇｆ下及び１００ｋｇｆ下の尺取り制御に同じである。
【００８２】
第１錘１２は、ゲージ体６３と同体に降下する。同図（ロ）と同図（イ）に、ゲージセンサー６１とゲージ体６３との相対的離隔距離が現れている。この相対的離隔距離が、ゲージ体６３の目盛を読みとるゲージセンサー６１により検出される。ゲージセンサー６１は、目盛Ｇ６から目盛Ｇ５に移行し、ゲージ体は１ピッチ分相対的に第２錘１３に対して下降している。
【００８３】
ゲージセンサー６１が目盛Ｇ６と目錘Ｇ５との間にあるときは、第３錘１４は第１錘１２により押し上げられているから、試験用ロッド２５には第２錘の重量５０ｋｇｆのみが負荷されている。
【００８４】
図２９は、図１４，１５の記録用紙から作成したデータ表の実施例である。１２ｍまで測定されている。単位貫入量２５ｃｍ当たりの記録が取られている。この地盤では、半回転数Ｎｓｗが零である層は存在していない。２５ｃｍ当たりの半回転数Ｎｓ、１ｍ当たりの換算半回転数Ｎｓｗ、経験則から割り出された換算用グラフから知られる換算半回転数Ｎｓｗに対応するＮ値等の記入、Ｎ値のグラフ表示を行って、Ｎ値グラフから推定柱状図を絵記号により記入する。この地盤は、１ｍまでが粘性土の層でありそれ以下はシルトの層である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるスウェーデン式サウンディング自走式試験機の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図２は、図１の側面図である。
【図３】図３は、錘装置の実施形態を示す平面断面図である。
【図４】図４は、図３の正面図である。
【図５】図５は、図４の側面図である。
【図６】図６は、リーダーの側面図である。
【図７】図７は、図６の正面図である。
【図８】図８は、図７の一部の断面図である。
【図９】図９は、シーケンサー用回路図である。
【図１０】図１０は、サウンディング試験の規格を示す断面図である。
【図１１】図１１は、サウンディング試験の規格化された試験方法を示すチャート図である。
【図１２】図１２は、サウンディング試験の規格化された試験方法を示す続きのチャート図である。
【図１３】図１３は、サウンディング試験の規格化された試験方法を示す続きのチャート図である。
【図１４】図１４は、試験結果をまとめる一般的なデーターシートである。
【図１５】図１５は、試験結果をまとめる一般的な他のデーターシートである。
【図１６】図１６は、自沈の進行状態を示す表である。
【図１７】図１７は、自沈の他の進行状態を示す表である。
【図１８】図１８は、自沈の更に他の進行状態を示す表である。
【図１９】図１９は、データ収集のための作業用フローチャートである。
【図２０】図２０は、錘の組換えを示す側面図である。
【図２１】図２１は、図２０の正面図である。
【図２２】図２２は、錘の他の組換えを示す側面図である。
【図２３】図２３は、図２２の正面図である。
【図２４】図２４は、錘の更に他の組換えを示す側面図である。
【図２５】図２３は、図２４の正面図である。
【図２６】図２６（イ），（ロ）は、１００ｋｇｆの尺取り制御を示す概念図である。
【図２７】図２７（イ），（ロ）は、７５ｋｇｆの尺取り制御を示す概念図である。
【図２８】図２８（イ），（ロ）は、５０ｋｇｆの尺取り制御を示す概念図である。
【図２９】図２９は、試験結果をまとめるデーターシートである。
【符号の説明】
１…試験機本体
５…発電機ユニット
６…リーダー
８…ワイヤー
９…ウインチ装置
１１…錘装置
１２…第１錘
１３…第２錘
１４…第２錘
１５…第１案内手段
１６…第１錘体本体部分
１７…第１対第３支持構造体
１８…対第２錘載置構造体１８
２１…第２錘本体
２２…電動機
２３…クランプ手段
２５…試験用ロッド
２６…第３錘吊下用支持体
２７…吊下体
２８…鍔部
６１…ゲージセンサー
６３…ゲージ体[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a Swedish sounding self-propelled testing machine. More specifically, the present invention relates to a Swedish sounding self-propelled testing machine for performing tests one after another at different locations with high efficiency while quickly changing the load applied by three weights according to the penetration speed of a test rod.
[0002]
[Prior art]
The soil inspection of the ground to be used for residential land is conducted by investigating the subsidence state such as the self-sinking speed of the test rod that penetrates the ground to be inspected. Penetration is referred to as a Swedish sounding method in which three types of weights are loaded on a test rod having a screw at the lower end and self-sinked, and when the self-sink stops, the test rod is rotated without any further load. It is done by the intrusion method.
[0003]
It is desirable to efficiently select the three types of weights that have been determined. Penetration testing machines capable of efficiently performing such selection are described in the specifications and drawings of Utility Model Application Publication No. 2-337857 and Utility Model Application Publication No. 3-37857. This automates the operation of exchanging the three types of weights without relying on human hands and enables the movement thereof.
[0004]
This known testing machine eliminates manual work and makes it easy to move to the position to be tested, thus improving the testing efficiency for testing at multiple points. In addition, since the movement of the load system consisting of a support structure that allows the relative lifting and lowering between the main body of the tester and the three weights to be freely operated, the penetration resistance is not accurately measured. .
[0005]
The soil layer by soil inspection is investigated to a depth exceeding 10 m. In order to better understand the soil layer, test methods that combine intricate combinations of rapid self-sedimentation, low-speed self-sedimentation, forced intrusion by rotation, and the like are performed. For such a survey, which is expected to become very large in Japan where there are many soft grounds that need to be strengthened, the relative lowering and raising of the three weights in accordance with the settling of the test rods It is hoped that the operation of the system will be streamlined or automated. In addition, it is desired that the load system of the three weights be made simple to reduce the cost of the apparatus, and to provide a lot of residential land from soft ground with many self-propelled testing machines.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made based on such a technical background and achieves the following object.
[0007]
An object of the present invention is to provide a Swedish sounding self-propelled testing machine and a testing method thereof for improving the stability of a load system including three weights.
[0008]
Another object of the present invention is to provide a Swedish sounding self-propelled testing machine and a testing method thereof, which can reduce the cost of the testing machine by simplifying the internal structure of the load system composed of three weights.
[0009]
Still another object of the present invention is to reduce the test time and reduce the cost of soft ground by simplifying the internal structure of the load system consisting of three bodies for rationalizing or automating the descent. It is to provide a sounding self-propelled testing machine and a testing method thereof.
[0010]
Still another object of the present invention is to provide a Swedish sounding self-propelled tester and a test method thereof that can shorten the test continuation time of a test by combining a complicated test method.
[0011]
[Means for solving the problems]
In order to solve the above problems, the following means are adopted.
[0012]
  The Swedish sounding self-propelled testing machine of the present invention 1 is
  A test machine body (1) located on a self-propelled test vehicle;
  An elevator (9) provided on the tester body,
  A first weight (12, 15, 16, 17, 18) that is raised and lowered by the elevator;
  A second weight (13, 21, 22, 23, 26, 27, 151) on which the first weight is placed by gravity;
  Placed on the second weight by gravity.,A third weight (14, 29A) pushed up by the first weight;
  Clamping means (23) for clamping the test rod (25) contained in the second weight;
  A rotation drive device (22) included in the second weight for applying a rotation drive force to the test rod;
  Wire means (8) for connecting the elevator and the first weight;
  A gauge body (63) interposed between the wire means and the first weight and suspended by the wire means;
  It comprises a detection device (61) provided between the gauge body and the second weight for measuring the relative lifting distance between the gauge body and the second weight (13).
[0013]
  The Swedish sounding self-propelled testing machine of the present invention 2 is the present invention 1,
  The first weight is placed on the second weight by gravity.,The first weight is relative to the second weightGuidedFirst gravity-type mounting structure (18, 19, 15, 12A, 20) for moving upward in the vertical directionHave
  The third weight is placed on the first weight by gravity.,The third weight relative to the first weight;GuidedVertical directionDownSecond gravity type mounting structure (16, 17, 119A, 151, 113A, 120A)Have
  The third weight is placed on the second weight by gravity.,The third weight relative to the second weightGuidedThird gravity type mounting structure (26, 27, 28, 29A) for moving vertically upwardHave
  It is characterized by.
[0014]
  The Swedish sounding self-propelled testing machine of the present invention 3 is the present invention 1 or 2,Test rodAnd a linear measuring device (37) for measuring the descent distance.
[0015]
  The Swedish sounding self-propelled testing machine of the present invention 4 is the present invention 2,
  The tester body includes a reader (6),
  The first gravity type mounting structure isFirst guiding means (15, 19, 20, 12A) for guiding the lifting and lowering of the first weight between the leader and the first weight with respect to the leader;
  The second gravity type mounting structure isA second guide means (151, 119A, 120A, 113A) for guiding the lifting / lowering of the second weight with respect to the first weight is provided between the first weight and the second weight. And
[0016]
  The Swedish sounding self-propelled testing machine according to the present invention 5 is characterized in that, in the present invention 4, the leader is rotatable around a vertical line.
[0017]
  The Swedish sounding test method of the present invention 6
  A test machine body (1) located on a self-propelled test vehicle;
  An elevator (9) provided on the tester body,
  A first weight (12, 15, 16, 17, 18) that is raised and lowered by the elevator;
  A second weight (13, 21, 22, 23, 26, 27, 151) placed by gravity on the first weight;
  Placed on the second weight by gravity.,A third weight (14, 29A) pushed up by the first weight;
  Clamping means (23) for clamping the test rod (25) contained in the second weight;
  A rotation driving device (22) included in the second weight for applying a rotation driving force to the test rod;
  It is a Swedish sounding test method that tests the resistance of the ground using a Swedish sounding self-propelled testing machine,
  The second weight,The third weightas well asA first loading method of loading a total mass of the first weight onto the test rod;
  The third weight andA second loading method of loading a total mass of the second weight onto the test rod;
  And a third loading method for loading a single mass of the second weight onto the test rod.,
  The first weight is suspended through a gauge body (63) suspended by a wire means (8), and the relative vertical position of the gauge body and the second weight is determined between the gauge body and the second weight. By the position detection device (61) provided between the first load method and the first load method.,Second load method,as well asOf the third loading methodAny one load methodSelected.
[0018]
  The Swedish sounding test method of the present invention 7 is characterized in that, in the present invention 6, the descending speed of the gauge body is larger than the settlement speed of the test rod.
[0019]
  The Swedish sounding test method of the present invention 8 is the present invention 6,
  The relative lowering distance of the gauge body with respect to the second weight is set to a constant value, and when the relative lowering distance reaches the constant value, the gauge body is lowered and the scale control is performed so as to lower again by the constant value. It is characterized by that.
[0022]
[Operation and effect of the invention]
The Swedish sounding self-propelled testing machine or the test method thereof according to the present invention performs sounding at any point from the self-propelled vehicle body. Three kinds of recombination by three weights are performed from the vehicle body. The gauge body suspended from the wire descends with respect to the second weight at a speed larger than the settling speed of the second weight. The tension of the wire does not act on the weight whose load is recombined in three ways. The relative lowering distance of the gauge body with respect to the second weight is measured, and scale control is performed in which the relative lowering is intermittent.
[0023]
By the first guide means and the second guide means, the lifting and lowering of the first weight and the second weight is stabilized, and the gravity of the weight is accurately loaded on the test rod. The second weight and the first weight are guided by the test rod, and the lifting and lowering of the first weight and the second weight is stabilized. The rotary leader for investigating the ground with a depth of more than 10 m is housed near the center of the self-propelled vehicle body while traveling, and the self-propelled vehicle body travels safely.
[0024]
The present invention can improve the working efficiency of Swedish sounding.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described. 1 and 2 show an embodiment of a Swedish sounding self-propelled testing machine according to the present invention. The self-propelled vehicle body includes a testing machine main body 1. The testing machine main body 1 is provided with a traveling infinite belt 2 on the left and right sides, and can enter a wasteland or a developed land. The infinite belt 2 is stably fixed to the ground 4 by four outriggers 3 on the front and rear sides and the left and right sides.
[0026]
A generator unit 5 incorporating a prime mover is mounted on the test machine main body 1. A reader 6 having a height exceeding 10 m is fixed to the testing machine main body 1. The leader 6 is generally oriented in the vertical direction. A pulley device 7 is provided at the upper end of the leader 6. A wire 8 is suspended via the pulley device 7.
[0027]
One end of the wire 8 is wound around and fixed to an elevating drive drum (not shown) of a winch device 9 that is fixed to the testing machine main body 1. The winch device 9 is an elevator for raising and lowering a weight device described later. A weight device 11 is suspended from the other end portion of the wire 8 through means described later with reference to FIG. The weight device 11 moves up and down by the rotation of the drum of the winch device 9. The weight device 11 includes a first weight 12, a second weight 13, and a third weight 14.
[0028]
  The first weight 12 is placed on the second weight 13 by gravity, and the third weight 14 is placed on the second weight 13 by gravity.2It is pushed up by. Of the first weight 12 and the third weight 14weightBoth are 25kgfOf the second weight 13weightIs 50kgfIt is.
[0029]
  The first weight 12 is suspended directly on the other end of the wire 8.TheInstead, it is suspended directly from the other end of the wire 8 via a gauge body 63 (functions will be described in detail with reference to FIGS. 26 to 28). The gauge body 63 includes a hook-shaped support body portion 63a that supports and places the lower end surface of the first weight 12 on the lower end portion (see FIGS. 26 to 28).
[0030]
The first weight 12 includes first guide means 15 and the like. As shown in FIG. 4, the first weight 12 includes a first weight body portion 16, the first guide means 15, a first to third weight support structure 17, and a second weight mounting structure 18. Has been.
[0031]
The second weight mounting structure 18 is a member that protrudes in the horizontal direction from the first weight body portion 16 in order for the first weight 12 to be placed on the second weight 13. It is fixed to the upper end of the portion 16.
[0032]
The first-to-third cone support structure 17 is a member protruding from the first weight body portion 16 in order to place the third weight 14 on the first weight 12, and the lower end of the first weight body portion 16. It is fixed to. The first guiding means 15 is fixed to the side surface of the first weight body main body portion 16. As shown in FIGS. 3 and 4, the first guide means 15 includes first guide roller supports 12A on both sides. The first guide roller support 12A has one pair of first guide rollers 20 on each side.
[0033]
The pair of first guide rollers 20 are arranged in a direction perpendicular to the axis and sandwich the first vertical direction guide plate 19. The first vertical guide plate 19 extends in the vertical direction and is fixed to the leader 6. The second weight 13 includes a second weight body 21, an electric motor 22, and clamping means 23.
[0034]
The electric motor 22 is fixed to the lower end surface of the second weight main body 21. The electric motor 22 is a means for giving a rotational driving force to a test rod described later. The clamp means 23 is fixed to the upper end surface of the second weight main body 21 of the second weight 13.
[0035]
A test rod 25 passes through the center of the clamping means 23. The clamping means 23 incorporates a known and usual clamping mechanism for transmitting the rotational driving force of the electric motor 22 to the test rod 25. As shown in FIG. 5, the second weight main body 21 includes third weight suspension supports 26 on both sides thereof. The third weight suspension support 26 is integrated and fixed to the second weight body 21.
[0036]
Between the 1st weight 12 and the 2nd weight 13, the 2nd guide means 151 for guiding these vertical raising / lowering movements is provided. The second guide means 151 is fixed to the side surface of the second weight body portion 21. As shown in FIGS. 4 and 5, the second guide means 151 includes second guide roller supports 113A on both sides.
[0037]
The second guide roller support 113A has one pair of second guide rollers 120A on each side. The pair of second guide rollers 120A are arranged in a direction perpendicular to the axis and sandwich the second vertical direction guide plate 119A. The second vertical guide plate 119A extends in the vertical direction and is fixed to the first weight 12.
[0038]
A guide body 27 is passed through and fixed to the third weight suspension support body 26 in the vertical direction. The guide body 27 is fixed to the third weight suspension support body 26 by fixing screws. A flange portion 28 is formed at the lower end portion of the guide body 27. The second-to-third weight support structure 29 includes a third weight suspension support body 26 and a guide body 27.
[0039]
The collar portion 28 is passed through a cylindrical body 29 </ b> A that is fixed to the third weight 14. The third weight suspension support 26, the guide body 27, and the collar portion 28 are included in the second weight 13. The cylindrical body 29A is included in the third weight 14. The third weight 14 has a symmetrical structure with respect to the test rod 25.
[0040]
The test rod 25 passes through the second weight 13, the first to third cone support structure 17, and the clamping means 23. The third weight suspension support 26, the guide body 27, and the cylindrical body 29 </ b> A constitute relative guide means for guiding the relative lifting movement of the second weight 13 and the third weight 14.
[0041]
The first gravity-type placement structure in which the first weight 12 is placed on the second weight 13 by gravity and the first weight 12 is movable upward in the vertical direction relative to the second weight 13 is The double-head mounting structure 18 is configured.
[0042]
The second gravity type mounting structure, in which the third weight is placed on the first weight by gravity and the third weight is movable upward in the vertical direction relative to the first weight, is a first to third cone. The support structure 17 is used. In the third weight suspension support body 26, the guide body 27, and the second pair third weight support structure 29, the third weight 14 is placed on the second weight 13 by gravity, and the third weight 14 is the second weight 13. It also serves as a third gravity type mounting structure that is movable upward in the vertical direction.
[0043]
As shown in FIG. 4, the moment of approaching or placing the first weight 12 and the second weight 13 is divided between the second weight placing structure 18 and the second weight body 21. It is detected by a pair of first weight / second weight position sensor 31. The moment of approach or placement between the second weight 13 and the second weight 14 is detected by a position sensor 32 between the second weight and the third weight fixed to the electric motor 22. The first weight / second weight position sensor 31 and the second weight / third weight position sensor 32 each use a proximity switch.
[0044]
As shown in FIGS. 6, 7, and 8, the leader 6 includes an upper portion 6 </ b> A and a lower portion 6 </ b> B. The upper portion 6A and the lower portion 6B are coupled up and down via a coupling portion. It is connected up and down by a connecting portion 33. The upper portion 6A is coupled to the lower portion 6B such that the rotational position can be changed.
[0045]
The coupling portion 33 includes a pin 34 at the center. The upper portion of the pin 34 is rotatably coupled to the upper portion 6A of the leader 6 via a dry bearing 35. The upper portion 6A and the lower portion 6B are fixed at arbitrary relative rotational positions by bolts 36.
[0046]
The absolute raising / lowering position of the second weight 13 is detected and measured by a linear encoder, that is, a linear measuring device 37 (FIG. 1) interlocked with the linear motion of the wire. The linear measuring device 37 is attached to the upper end of the leader 6 and includes a rotating body that is linked to the pulley of the worker 8.
[0047]
FIG. 9 shows a control input / output electric circuit for controlling the winch motor 42 and the electric motor 22 incorporated in the winch device 9. A sequencer 43 is provided for inputting a rotation sequence of the winch motor 42 and the test rod 25 from the input means 41.
[0048]
The detection signal of the linear measuring instrument 37 is input to the sequencer 43 via the connector 45. A detector 44 for detecting positive and negative half rotations of the test rod 25 is attached to the electric motor 22. Detection signals from the first weight / second weight position sensor 31, the second weight / third weight position sensor 32, and the detector 44 are input to the sequencer 43 via the connector 45.
[0049]
In addition, a detection signal from a safety detector such as the winch upper limit detector 46 is also input to the sequencer 43 via the connector 45. The power board 48 connected to the sequencer 43 controls the raising and lowering of the winch motor 42. The rotation speed of the electric motor 22 is controlled with a constant torque by the output signal of the sequencer 43.
[0050]
Swedish sounding is defined in JIS A 1221-1976. According to the prescribed initial setting, as shown in FIG. 10, the screw point 52 is attached to the lower end of the first test rod 51 having a length of 0.8 m, and the initial condition is settling 50 cm above the lower end of the screw point 52. A stopper which is a clamp 53 for stopping is attached (FIG. 10 shows that the added test rod is also sunk), and the bottom plate 54 passed through the rod is placed on the ground.
[0051]
FIG. 11 to FIG. 13 show flowcharts of the measuring method according to the above definition. Steps S1 to S3 are the preparation stage described above. The weight of the weight is loaded on the test rod 51 (initial rod), and self-sedimentation is started by the weight of the weight and the rod (step S4).
[0052]
If the clamp 53 reaches the bottom plate 54 (step S6) by self-sinking (step S6), a part or all of the weight is removed (step S7). If the rod is insufficient, the rod 25 is added (step S8). When self-sinking stops (step S6) and the clamp 53 does not reach the bottom plate 54, the length from the reference surface (the ground or the top surface of the bottom plate) to the next scale of the rod is measured to determine the penetration amount, and the load at that time The penetration amount with respect to is recorded (step S9).
[0053]
The load by the weight is set to 100 kg (it may be set to 100 kg from the beginning), a handle is attached to the rod, and the handle is rotated without applying an axial force (steps S11 and S12). The rotation speed of the handle is in half rotation. If the number of half revolutions per 5 cm of penetration does not reach 50 times and the repulsive force of the handle does not increase significantly and it does not run idly by hitting a stone or the like (steps S13, 14, 15). Record the half speed. If the rod is added (step S8), the clamp 53 is lifted by 50 cm (step S18), the next load is placed on the clamp 53, and the process proceeds to step S10.
[0054]
When the planned test depth is reached, the measurement values are organized and calculated, and a report is created (steps S20 and S21). The report is created by entering data in the data sheet 55 shown in FIG. 14 and creating the soil layer table 56 shown in FIG.
[0055]
When penetration proceeds due to rotation of the handle at a load of 100 kgf, a half rotation number Nc with respect to the penetration amount Lcm is obtained. According to the following formula, the half rotation speed Nsw per 1 m of penetration amount is converted and entered in the data sheet 55.
[0056]
Nsw = (100 / L) · Nc
When L is 25 cm, Nsw = 4Nc. Nsw smaller than 100 uses the nearest integer value. Nsw greater than 100 and smaller than 500 uses the nearest multiple of 5.
[0057]
Nsw greater than 500 is the nearest multiple of 10. The effectiveness of creating such a data sheet 55 is known from the correlation that the load Wsw and the half rotation speed Nsw fall within a substantially linear band-like range. An N value indicating the resistance value of the soil layer is obtained from the half rotation speed Nsw by calculation. An appropriate calculation formula for obtaining the N value from the half rotation speed Nsw is determined from an empirical rule.
[0058]
Such an N value is entered in the soil layer table 56, a soil layer display graph is drawn, and the soil layer estimated from the graph is entered in the leftmost column as a symbol.
[0059]
16 (a), (b), (c) to FIG. 18 (a), (b) show a sedimentation control method using the above-described embodiment of the Swedish sounding self-propelled testing machine according to the present invention. Yes. For this sedimentation control, two on / off switches T and B are used as shown in FIG. The two proximity switches, ie, the upper proximity switch T and the lower proximity switch B, which are turned on and off, are settled (or raised) via the clamp means 23 integrally with the sediment, that is, the test rod 25. Are respectively provided at two positions having different height positions.
[0060]
In a certain state, that is, in an arbitrary initial state shown in FIG. 16C, the gauge body 63 is lowered. The gauge body 63 is provided with a sedimentation control scale. At the initial position, the scale whose height position matches 0T is level L0. The gauge body 63 that starts to descend relatively from the initial position is stopped by the ON operation of 0T at the same height position as the level 1A. At this height position, the load applied to the test rod 25 is 50 kg. In this load state, the determination of self-sink at the time of 50 kg load is performed. If no self-sink occurs, “no self-sink” is recorded. When 0B descends and reaches the level L0 of the gauge body 63 due to self-sedimentation when a 50 kg load is applied (FIG. 16 (b)), the gauge body 63 is raised again according to the ON operation of 0B, and again as shown in FIG. 16 (a). Return to the state. If self-settlement continues, the self-sink and rise of FIG. 16 (a) and FIG. 16 (b) are repeated. A value obtained by multiplying the number of repetitions by the height H between the level L0 and the level L1A is recorded. When the self-sinking at the time of 50 kg load stops, the gauge body 63 is further lowered to change to the 75 kg load state.
[0061]
This change is performed by making the level L2A of the gauge body 63 coincide with 0T (FIG. 17A). When 0B descends and reaches the level L20 of the gauge body 63 due to self-sink when 75 kg is loaded (FIG. 17 (b)), the gauge body 63 is raised again according to the ON operation of 0B, and again in FIG. 17 (a). Return to the state. If the self-sedimentation continues, the self-sediment and rise of FIGS. 17 (a) and 17 (b) are repeated. A value obtained by multiplying the number of repetitions by the height H between the level L20 and the level L2A is recorded. When the self-sinking at the time of 75 kg load stops, the gauge body 63 is further lowered and changed to a 100 kg load state.
[0062]
This change is performed by making the level L3A of the gauge body 63 coincide with 0T (FIG. 18A). When 0B descends and reaches the level L30 of the gauge body 63 due to self-sedimentation under a load of 100 kg (FIG. 18 (b)), the gauge body 63 is raised again according to the ON operation of 0B, and again as shown in FIG. 18 (a). Return to the state. If the self-sedimentation continues, the self-sediment and rise of FIGS. 17 (a) and 17 (b) are repeated. A value obtained by multiplying the number of repetitions by the height H between the level L20 and the level L2A is recorded.
[0063]
If natural self-sinking at 100 kg load stops, rotation penetration is performed, and the state of FIG. 18A and FIG. 18B are repeated until rotation penetration stops, and under the 100 kg load. The rotational penetration depth is recorded. At the time of rapid self-sedimentation where the self-sedimentation rate is high and the control of raising and stopping of the gauge body 63 cannot catch up, the load is reduced, and the self-sedimentation control shown in FIGS. The self-sink control shown in
[0064]
The flowchart of FIG. 19 shows a procedure for creating a soil layer survey table. Steps S31 to 33 are the above-described preparation process such as installation of the bottom plate. In step S34, it is determined whether or not the self-sinking state is obtained in the manner described with reference to FIGS. If it is a self-sinking state, if there is no need for rotation penetration (step S35), it will be judged whether a load is reduced (step S36). If the rotation penetration is necessary, the rotation penetration is stopped by taking the data of the rotation penetration depth and the half rotation number (step S37).
[0065]
If the load is decreased, data is taken (step S38). If the self-sink does not settle or stops in step S34, rotation penetration is performed to collect data (step S39). Even when the rotation penetration is not performed, if the load reaches 100 kgf (step S40), the rotation penetration is stopped after the rotation penetration is performed (steps S41 and S42).
[0066]
If the load has not reached 100 kgf, the winch is operated to add the load (step S43). If the load is added up to 100 kgf, load addition control is performed. The subsequent steps are as described with reference to FIGS.
[0067]
20 and 21 show the positional relationship between the three weights 12, 13, and 14 when the load applied to the test rod 25 is 100 kgf. This relationship is a positional relationship in which the first weight 12 is lowered relative to the second weight 13 to the lower limit position. In this positional relationship determined by the operation of the position sensor 31 between the first weight and the second weight, the third weight 14 is lifted from the first to third cone support structure 17, so the load of the third weight 14 is the first weight. It acts on the two spindles 13.
[0068]
  If the tension of the winch cable is zero, the load of the first weight 12 acts on the second weight 13, so that the test rod 25 includes the first weight 12, the second weight 13, and the second weight 14 Total of three weightsweightIs 100kgfIs loaded on the test rod 25.
[0069]
22 and 23 show the positional relationship between the three weights 12, 13, and 14 when the load applied to the test rod 25 is 75 kgf. This relationship is such that the first weight 12 rises relative to the second weight 13, but the first to third cone support structure 17 of the first weight 12 does not touch the third weight 14. It is a positional relationship.
[0070]
  In this positional relationship determined by the non-operation of the position sensor 31 between the first weight and the second weight and the operation of the position sensor 32 between the second weight and the third weight, the first weight 12 is floating from the second weight 13 but Since the three weights 14 are not lifted from the second weight 13, the load of the third weight 14 acts on the second weight 13, but the load of the first weight 12 does not act on the second weight 13. The test rod 25 has a total of two weights of the second weight 13 and the third weight 14.weight75kgfIs loaded on the test rod 25.
[0071]
24 and 25 show the positional relationship between the three weights 12, 13, and 14 when the load applied to the test rod 25 is 50 kgf. This relationship is a positional relationship in which the first weight 12 rises to the upper limit relative to the second weight 13 and the first to third support structure 17 of the first weight 12 touches the second weight 14. is there.
[0072]
  In this positional relationship determined by the non-operation of the position sensor 31 between the first weight and the second weight and the continued operation of the position sensor 32 between the second weight and the third weight, the first weight 12 floats from the second weight 13 and the third weight. 14 is pushed up from below by the first weight 12 and floats from the second weight 13, so the load of the third weight 14 does not act on the second weight 13, and the load of the first weight 12 also acts on the second weight 13. Not done. The test rod 25 has a weight of 50 kg for only one second weight 13.fIs loaded on the test rod 25.
[0073]
26 to 28 show the scale control shown in FIGS. 16 to 18 together with the positional relationship of the three weights. The first weight 12 is suspended from the wire 8 via a gauge 63 body. The first weight 12 is provided with a gauge (indicated by irregularities in the figure). A scale is provided for each fixed size, and a gauge sensor 61 for reading the scale is provided on the second weight 13 side. The scales for each fixed dimension are indicated by reference numerals G1 to G6 in order from the upper position to the lower position.
[0074]
Reading is performed by detecting the pulse 62. Within a certain period of time, the first weight 12 and the second weight 13 descend to the same body at the relative fixed relationship position shown in FIG. After a certain time, the gauge body 63 is raised by the amount that the wire 8 is pulled out of the winch in a state where the tension is zero ((A) in the figure). The relative separation distance between the gauge sensor 61 and the gauge body 63 appears in FIG. This relative separation distance is detected by a gauge sensor 61 that reads the scale of the gauge body 63.
[0075]
FIG. 26 shows the scale control under 100 kgf. The positional relationship between the three weights is as shown in FIGS. In the measuring control, the feeding speed of the winch cable 8 is larger than the self-sinking speed of the test rod 25, that is, the descending speed of the second weight 13. The self-sinking speed and self-sinking distance (including the rotational penetration distance) of the test rod 25 are measured by a linear measuring device 37.
[0076]
Therefore, as shown in FIG. 26 (a) to FIG. 26 (b), the gauge body 63 is lowered relative to the second weight 13. That is, the gauge sensor 61 has shifted from the scale G2 to the scale G1.
[0077]
  The descending distance at this time corresponds to one pitch of the gauge body 63. The gauge body 63 does not support the first weight 12. Therefore, the total of the first weight 12, the second weight 13, and the third weight 14weightThat is, 100 kgf always acts on the test rod 25.
[0078]
FIG. 27 shows the measuring control under 75 kgf. The positional relationship between the three weights is as shown in FIGS. Similar to the scale control under 100 kgf, the scale control is performed in a state where the feeding speed of the winch cable 8 is larger than the self-sink speed of the test rod 25, that is, the descending speed of the second weight 13.
[0079]
The first weight 12 is lowered to the same body as the gauge body 63 (the lowering speed of the gauge body 63 is controlled so as to be always higher than the falling speed of the first weight 12 due to gravity). The relative separation distance between the gauge sensor 61 and the gauge body 63 appears in FIG.
[0080]
  The gauge sensor 61 shifts from the scale G4 to the scale 3, and the gauge body 63 is lowered by one pitch relative to the second weight 13. This relative separation distance is detected by a gauge sensor 61 that reads the scale of the gauge body 63. When the gauge sensor 61 is between the scale G4 and the scale G3, the third weight is not pushed up from the first weight, so the test rod 25 has a total of the second weight 13 and the third weight 14.weightIs 75kgfIs loaded.
[0081]
FIG. 28 shows the scale control under 50 kgf. The positional relationship between the three weights is as shown in FIGS. The scale control is performed in a state where the feeding speed of the winch cable 8 is larger than the self-sinking speed of the test rod 25, that is, the descending speed of the second weight 13, which is the same as the scale control below 75 kgf and 100 kgf. .
[0082]
The first weight 12 falls to the same body as the gauge body 63. The relative separation distance between the gauge sensor 61 and the gauge body 63 appears in FIG. This relative separation distance is detected by a gauge sensor 61 that reads the scale of the gauge body 63. The gauge sensor 61 moves from the scale G6 to the scale G5, and the gauge body is lowered relative to the second weight 13 by one pitch.
[0083]
  When the gauge sensor 61 is between the scale G6 and the scale weight G5, the third weight 14 is pushed up by the first weight 12, so that the test rod 25 has a second weight.weight50 kgfOnly is loaded.
[0084]
FIG. 29 is an example of a data table created from the recording sheets of FIGS. It is measured up to 12m. A record per unit penetration of 25 cm is taken. In this ground, there is no layer in which the half rotation speed Nsw is zero. Enter half-rotation speed Ns per 25 cm, conversion half-rotation speed Nsw per meter, N value corresponding to conversion half-rotation speed Nsw known from conversion graph calculated from empirical rule, and graph display of N value Go and fill in the estimated columnar diagram from the N-value graph with pictorial symbols. The ground is a layer of clay soil up to 1 m and a layer of silt below it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a Swedish sounding self-propelled testing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1;
FIG. 3 is a plan sectional view showing an embodiment of a weight device.
FIG. 4 is a front view of FIG. 3;
FIG. 5 is a side view of FIG. 4;
FIG. 6 is a side view of a leader.
FIG. 7 is a front view of FIG. 6;
8 is a partial cross-sectional view of FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram for a sequencer.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a standard for a sounding test.
FIG. 11 is a chart showing a standardized test method for a sounding test.
FIG. 12 is a continuation chart showing the standardized test method of the sounding test.
FIG. 13 is a continuation chart showing the standardized test method of the sounding test.
FIG. 14 is a general data sheet summarizing test results.
FIG. 15 is another general data sheet summarizing the test results.
FIG. 16 is a table showing the progress of self-sedimentation.
FIG. 17 is a table showing other progress states of self-precipitation.
FIG. 18 is a table showing still another progress state of self-settlement.
FIG. 19 is a work flowchart for data collection;
FIG. 20 is a side view showing recombination of weights.
FIG. 21 is a front view of FIG. 20;
FIG. 22 is a side view showing another recombination of the weight.
FIG. 23 is a front view of FIG. 22;
FIG. 24 is a side view showing still another recombination of the weight.
FIG. 23 is a front view of FIG. 24;
26 (a) and 26 (b) are conceptual diagrams showing 100 kgf scale control.
FIGS. 27 (a) and 27 (b) are conceptual diagrams showing 75 kgf scale control.
28 (a) and 28 (b) are conceptual diagrams showing 50 kgf scale control.
FIG. 29 is a data sheet summarizing the test results.
[Explanation of symbols]
1 ... Tester body
5 ... Generator unit
6 ... Leader
8 ... Wire
9 ... winch device
11 ... Weight device
12 ... 1st weight
13 ... Second weight
14 ... Second weight
15 ... 1st guide means
16 ... 1st weight body part
17 ... 1st vs. 3rd support structure
18 ... Second weight mounting structure 18
21 ... 2nd weight body
22 ... Electric motor
23 ... Clamping means
25 ... Test rod
26 ... Third weight suspension support
27 ... suspended body
28 ... Buttocks
61 ... Gauge sensor
63 ... Gauge body

Claims

A test machine body (1) located on a self-propelled test vehicle;
An elevator (9) provided on the tester body,
A first weight (12, 15, 16, 17, 18) that is raised and lowered by the elevator;
A second weight (13, 21, 22, 23, 26, 27, 151) on which the first weight is placed by gravity;
It placed by gravity in the second weight, the first weight and the push-up is a third weight (14,29A),
Clamping means (23) for clamping the test rod (25) contained in the second weight;
A rotation drive device (22) included in the second weight for applying a rotation drive force to the test rod;
Wire means (8) for connecting the elevator and the first weight;
A gauge body (63) interposed between the wire means and the first weight and suspended by the wire means;
A Swedish sounding self-propelled type comprising a detection device (61) provided between the gauge body and the second weight for measuring a relative lifting distance between the gauge body and the second weight (13). testing machine.

In claim 1,
The first weight is placed by gravity in the second weight has a first gravity placed structure for the first weight is movable in a vertical direction (18,19,15,12A, 20) ,
A second gravity type mounting structure in which the third weight is placed on the first weight by gravity , and the second weight is guided relative to the first weight and is movable downward in the vertical direction. has (16,17,119A, 151,113A, 120A) and,
A third gravity type mounting structure in which the third weight is placed on the second weight by gravity , and the third weight is guided relative to the second weight and is movable upward in the vertical direction. It has a (26,27,28,29A)
Swedish wherein the are sounding self-propelled tester.

The Swedish sounding self-propelled testing machine according to claim 1 or 2, comprising a linear measuring device (37) for measuring a descending distance of the test rod .

In claim 2 ,
The tester body includes a reader (6),
The first gravity type mounting structure includes first guide means (15, 19, 20, 12A) for guiding the lifting and lowering of the first weight to the leader between the leader and the first weight. ,
The second gravity type mounting structure includes second guide means (151, 119A, 120A) for guiding the lifting / lowering of the second weight between the first weight and the second weight with respect to the first weight. , 113A) and a Swedish sounding self-propelled testing machine.

In claim 4,
The Swedish sounding self-propelled testing machine, wherein the leader is rotatable around a vertical line.

A test machine body (1) located on a self-propelled test vehicle;
An elevator (9) provided on the tester body,
A first weight (12, 15, 16, 17, 18) that is raised and lowered by the elevator;
A second weight (13, 21, 22, 23, 26, 27, 151) placed by gravity on the first weight;
It placed by gravity in the second weight, the first weight and the push-up is a third weight (14,29A),
Clamping means (23) for clamping the test rod (25) contained in the second weight;
A Swedish sounding test method for testing the resistance of the ground using a Swedish sounding self-propelled testing machine comprising a rotation driving device (22) included in the second weight for applying a rotation driving force to the test rod. And
A first loading method of loading a total mass of the second weight , the third weight, and the first weight on the test rod;
A second loading method of loading the test rod with a total mass of the third weight and the second weight;
A third loading method of loading a single mass of the second weight onto the test rod ;
The first weight is suspended through a gauge body (63) suspended by a wire means (8), and the relative vertical position of the gauge body and the second weight is determined between the gauge body and the second weight. Is detected by a position detecting device (61) provided between the first load method , the second load method , and the third load method. Sounding test method.

In claim 6 ,
The Swedish sounding test method, wherein a descending speed of the gauge body is larger than a sinking speed of the test rod.

In claim 6,
The relative descending distance of the gauge body with respect to the second weight is set to a constant value, and when the relative descending distance reaches the constant value, the gauge body is lowered and the scale control is performed to lower the constant weight again. Swedish-style sounding test method.