JP3719648B2

JP3719648B2 - 地盤硬度測定装置と地盤硬度測定機

Info

Publication number: JP3719648B2
Application number: JP2000368283A
Authority: JP
Inventors: 敏孝加藤; 康二佐直
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-12-04
Also published as: JP2002167744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宅地等の地盤の硬度を測定するための地盤硬度測定装置と地盤硬度測定機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤硬度測定装置は自走式車両に搭載され、ガイド枠に昇降自在な昇降体にボーリングロッドの回転駆動装置を取付けて構成される。そして、回転駆動装置等の自重によりボーリングロッドに荷重をかけながら回転させ、１回転当たりの侵入深さを測定することにより、硬度を測定している。
【０００３】
特開平８−１３４５９号公報に記載の地盤硬度測定装置においては、前記回転駆動装置を昇降させる装置の実施例として、ガイド枠の側部に取付けた油圧シリンダと、該油圧シリンダの伸縮量を増大させるために油圧シリンダと回転駆動装置との間に介在させるワイヤロープとシーブとからなる動力伝達機構とを備えたものが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ボーリングロッドを回転駆動装置により回転駆動装置等の自重をかけながら回転させて硬度測定を行う場合、前記油圧シリンダおよびワイヤロープ、シーブからなる回転駆動装置用の昇降装置が回転駆動装置に接続されているので、油圧シリンダのボトム室とロッド室を短絡させた状態で油圧シリンダを伸長させたとしても、油圧シリンダのロッドの自重やワイヤロープのシーブ掛け回し等による移動抵抗が測定値に影響を与えることとなり、測定値に誤差が生じやすいという問題点がある。また、油圧シリンダとワイヤロープとシーブからなる昇降装置は、装置構成が大がかりとなり、このためガイド枠も大型となり、全体としての重量が大となる。このため、地盤硬度測定装置を取付けるための自走式車両も大型のものとしなければならないという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、装置構成が小型になり、もって比較的小型の車両に取付けて使用することが可能になると共に、精度の良い測定値が得られる地盤硬度測定装置と地盤硬度測定機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用、効果】
請求項１の地盤硬度測定装置は、自走式車両に搭載されて使用される地盤硬度測定装置において、
前記自走式車両に取付けられ、ボーリングロッドの回転駆動装置の取付け面に上下方向に開口溝が設けられた略四角形の断面形状を有するガイド支柱と、
前記ガイド支柱内の４隅部においてそれぞれ転動するローラが設けられることにより前記ガイド支柱に沿って昇降自在に取付けられたブラケットと、
該ブラケットに取付けられ、ボーリングロッドのチャック装置を有するボーリングロッドの回転駆動装置と、
前記ガイド支柱内において前記ブラケットに上方に突出させて取付けられ、前記回転駆動装置の上昇に伴い前記ガイド支柱の頂部より上方に突出する昇降支柱と、
前記ガイド支柱内に設けられ、ガイド支柱の下部にボトム側下端部が連結され、上向きのロッドの先端の当接具が前記昇降支柱の頂部に設けた受具の下面に当接可能な前記回転駆動装置昇降用油圧シリンダとを備え、
前記油圧シリンダのコントロール弁は、ボーリングロッドの掘削作業時において、前記油圧シリンダのボトム室とロッド室とを短絡しかつ油タンクに連通する構成を有する
ことを特徴とする。
【０００７】
このように、回転駆動装置昇降装置として油圧シリンダを用いると共に、油圧シリンダが筒状のガイド支柱内に収容されることにより、油圧シリンダにワイヤロープやシーブ機構を加えて構成される昇降装置に比較してコンパクトに構成でき、小型軽量化できる。このため、地盤硬度測定装置を搭載する車両として小型のものを用いることができ、適用範囲が拡大される。また、小型の車両が用いられるので、狭隘な宅地等の現場でも容易に作業を行うことができる。
【０００８】
また、回転駆動装置昇降用油圧シリンダのロッドの上端の当接具を、回転駆動装置の取付け用ブラケットに設けた昇降支柱の頂部の受具に当接させて支持しているので、回転駆動装置の自重をボーリングロッドに作用させて回転させながら硬度測定を行う場合、油圧シリンダのロッドの自重をボーリングロッドに作用させることなく硬度測定を行うことができ、精度の良い硬度測定が可能となる。
【０００９】
また、回転駆動装置の取付け用ブラケットに上方に突出させた油圧シリンダ連係用の昇降支柱を取付け、該昇降支柱の頂部に設けた受具に前記回転駆動装置昇降用油圧シリンダの頂部の当接具を当接させると共に、前記昇降支柱は、回転駆動装置の上昇に伴いガイド支柱の上端から上方に突出する構造としたので、昇降用油圧シリンダのストロークを長くすることができ、回転駆動装置の昇降幅を大きくとることができ、ボーリングロッドの長さを長くし、ボーリングロッドの継ぎ足し回数を少なくし、作業能率をあげることができる。
【００１０】
また、前記回転駆動装置昇降用油圧シリンダのコントロール弁は、ボーリングロッドの掘削作業時において、前記油圧シリンダのボトム室とロッド室とを短絡しかつ油タンクに連通する構成を有するので、硬度測定の際、油圧シリンダを収縮させる時に油圧シリンダが測定値に影響を与えず、正確な硬度測定が可能となる。
【００１１】
請求項２の地盤硬度測定機は、請求項１の地盤硬度測定装置を油圧ショベルに取付けてなる
ことを特徴とする。
【００１２】
このように、油圧ショベルを自走式車両に用いれば、油圧ショベルの機能を持たせたままで多機能の作業機が実現される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による地盤硬度測定機の一実施の形態を示す側面図、図２はその背面図、図３はその平面図、図４は作用説明用側面図である。図１ないし図４において、１は地盤硬度測定装置、２は該地盤硬度測定装置１を取付ける自走式車両として用いる油圧ショベルである。油圧ショベル２は旋回体３上に運転席４を有し、かつ掘削作業用の多関節フロント５を有する。
【００１４】
前記地盤硬度測定装置１は、油圧ショベル２の旋回体の後部に設けた取付け枠６に取付けられる。７は地盤硬度測定装置１のガイド支柱であり、該ガイド支柱７は取付け枠６の上下に間隔を有して設けた略コ字形の把持部６ａに昇降自在に保持される。８は該ガイド支柱７を昇降させるための油圧シリンダである。該油圧シリンダ８はボトム側を取付け枠６にピン９により連結し、ロッドをガイド支柱７に設けたブラケット１０にピン１１により連結して取付けられる。該ガイド支柱７の下端には、着地によりガイド支柱７を地面に安定的に支持させるための着地部材１２が取付けられる。前記ガイド支柱７は後述の回転駆動装置１５の取付け面に上下に開口溝７ａ（図３参照）を有する略四角形の断面形状を有する。
【００１５】
１３はボーリングロッド、１４は該ボーリングロッド１３を着脱自在に固定するチャック装置、１５は該チャック装置１４を取付けたボーリングロッド１３の回転駆動装置である。１６は該回転駆動装置１５を構成する油圧モータ、１７は該油圧モータ１６の回転をボーリングロッド１３に伝達する歯車機構等でなる動力伝達装置である。
【００１６】
１８は前記回転駆動装置１５の取付け用ブラケットであり、該ブラケット１８は前記ガイド支柱７内に一部が挿入されて昇降自在に装着される。１９は該ブラケット１８におけるガイド支柱７内の４隅部に取付けられ、ガイド支柱７の内面に当接するローラであり、ブラケット１８の昇降を円滑化するものである。
【００１７】
２０は回転駆動装置１５を昇降させる油圧シリンダである。２１は前記ブラケット１８に上方に突出して設けた角筒状の昇降支柱である。前記昇降用油圧シリンダ２０は前記ガイド支柱７内に収容され、そのボトム側下端をガイド支柱７の下部にピン２２により連結し、そのロッド２０ａの上端には、図５（Ａ）に示すように、凸状円錐形の当接具２３が取付けられる。一方、前記昇降支柱２１はその下部を前記ブラケット１８に固定し、内部に油圧シリンダ２０を相対的に上下動自在に収容し、昇降支柱２１の頂部に取付けられた凹状円錐形の受具２４を前記当接具２３に載せて昇降支柱２１が油圧シリンダ２０に連係される。図４に示すように、前記昇降支柱２１は、回転駆動装置１５が図示の上昇位置にあるとき、すなわち油圧シリンダ２０の伸長時に前記ガイド支柱７より上方に突出する。
【００１８】
前記取付け枠６には該地盤硬度測定装置１のモータ１６の始動、停止並びに前記昇降用油圧シリンダ８、２０の操作を行うための操作盤２５が取付けられている。
【００１９】
図５（Ｂ）は前記回転駆動装置１５の昇降用油圧シリンダ２０の操作用油圧回路である。該油圧シリンダ２０のコントロール弁２７はパイロット弁２８の不操作状態では左位置にあり、油圧シリンダ２０のボトム室ａとロッド室ｂとを短絡しかつこれらの室ａ、ｂが油タンク２９に連通する。パイロット弁２８を操作すると、コントロール弁２７が右位置に切り替わり、ボトム室ａに油圧ポンプ３０からの圧油がボトム室ａに供給されて油圧シリンダ２０が伸長し、回転駆動装置１５が押し上げられる。
【００２０】
この地盤硬度測定装置１を用いて硬度測定を行う場合は、ガイド支柱７を昇降させる油圧シリンダ８を縮めて着地部材１２を地面に接地する。また、パイロット弁２８を操作することによりコントロール弁２７を右位置に切り替えて油圧シリンダ２０を伸長させ、回転駆動装置１５を図４のように押し上げる。そして、チャック装置１４にボーリングロッド１３を回転用バー３１（図１参照）を用いてチャックする。そして、パイロット弁２８によりコントロール弁２７を左位置に切り替えると、油圧シリンダ２０のボトム室ａとロッド室ｂとがコントロール弁２７によって連通するので、ロッド２０ａは自由移動可能な状態となり、回転駆動装置１５は自重によりボーリングロッド１３と共に降下し、ボーリングロッド１３が着地して降下が停止する。このとき、油圧シリンダ２０のロッド２０ａは、回転駆動装置１５の降下停止にかかわらず、自重により収縮を続け、その当接具２３が昇降支柱２１の受具２４から離れて最縮状態まで縮小する。この状態から回転駆動装置１５を始動させてボーリングロッド１３の１回転あたりの降下量を測定して地盤硬度を得る。
【００２１】
回転駆動装置１５が下限位置まで達すると、チャック装置１４を緩めてボーリングロッド１３のチャックを外し、パイロット弁２８によりコントロール弁２７を右位置に切り替えて回転駆動装置１５を再度押し上げる。チャック装置１４に継ぎ足しロッド（図示せず）を継ぎ足し、コントロール弁２７を切り替えて回転駆動装置１５を下降させ、回転駆動装置１５によって継ぎ足しロッドを回転させてその下端の雌ねじ部をボーリングロッド１３の上端の雄ねじ部に螺合し、これらのロッドを回転させて硬度測定を続ける。
【００２２】
測定場所の変更等のために移動する場合は、図４の２点鎖線に示すように油圧シリンダ８を伸長させてガイド支柱７を押し上げて着地部材１２を地面から浮かせて油圧ショベル２の走行により移動する。
【００２３】
上述のように、回転駆動装置１５の昇降手段として油圧シリンダ２０のみを用い、しかもこの油圧シリンダ２０をガイド支柱７内に収容することにより、油圧シリンダにワイヤロープやシーブ機構を加えて構成される昇降装置に比較してコンパクトに構成でき、小型軽量化できる。このため、地盤硬度測定装置を搭載する油圧ショベル２などの車両として小型のものを用いることができ、狭隘な宅地等の現場でも容易に作業を行うことができる。
【００２４】
また、回転駆動装置昇降用油圧シリンダ２０のロッド２０ａの上端の当接具２５を昇降支柱２１の受具２４に当接させているので、回転駆動装置１５の自重をボーリングロッド１３に作用させて回転させながら硬度測定を行う場合、油圧シリンダ２０のロッド２０ａの自重をボーリングロッド１３に作用させることなく硬度測定を行うことができ、正確な硬度測定が可能となる。
【００２５】
また、回転駆動装置１５の取付け用ブラケットは、上方に突出した油圧シリンダ連係用の昇降支柱２１を有し、該昇降支柱２１の頂部に設けた受具２４に前記回転駆動装置昇降用油圧シリンダ２０のロッド２０ａの頂部の当接具２３を当接させ、昇降用油圧シリンダ２０の伸長時には昇降支柱２１がガイド支柱７より上方に突出するように構成したので、ストロークを長くすることができ、もって回転駆動装置１５の昇降幅を大きくとることができ、ボーリングロッドの長さを長くし、ボーリングロッドの継ぎ足し回数を少なくし、作業能率をあげることができる。
【００２６】
また、回転駆動装置昇降用油圧シリンダ２０のコントロール弁２７は、ボーリングロッド１３による掘削作業時において、前記油圧シリンダ２０のボトム室ａとロッド室ｂとを短絡しかつ油タンク２９に連通するため、硬度測定の際、油圧シリンダを収縮させる時に油圧シリンダのロッド２０ａの自重が測定値に影響を与えず、正確な硬度測定が可能となる。
【００２７】
また、本実施の形態においては、地盤硬度測定装置１を搭載する自走式車両として油圧ショベルを用いたので、油圧ショベルの機能を持たせたままで多機能の作業機が実現される。
【００２８】
なお、図５（Ｂ）の油圧回路において、コントロール弁２７としては中央位置をボトム室ａとロッド室ｂとが遮断した３位置切換弁を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による地盤硬度測定機の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】図１の背面図である。
【図３】図１の部分拡大平面図である。
【図４】本実施の形態の作用説明用側面図である。
【図５】（Ａ）は本実施の形態の回転駆動装置昇降用油圧シリンダのロッド部と昇降支柱との連係部を示す断面図、（Ｂ）は該油圧シリンダの油圧回路図である。
【符号の説明】
１：地盤硬度測定装置、２：油圧ショベル、３：旋回体、４：運転室、５：多関節フロント、６：取付け枠、７：ガイド支柱、７ａ：開口溝、８：ガイド支柱昇降用油圧シリンダ、１２：着地部材、１３：ボーリングロッド、１４：チャック装置、１５：回転駆動装置、１６：油圧モータ、１７：動力伝達装置、１８：取付け用ブラケット、１９：ローラ、２０：回転駆動装置昇降用油圧シリンダ、２１：昇降支柱、２３：当接具、２４：受具、２５：操作盤、２７：コントロール弁、２８：パイロット弁、２９：油タンク、３０：油圧ポンプ

Claims

自走式車両に搭載されて使用される地盤硬度測定装置において、
前記自走式車両に取付けられ、ボーリングロッドの回転駆動装置の取付け面に上下方向に開口溝が設けられた略四角形の断面形状を有するガイド支柱と、
前記ガイド支柱内の４隅部においてそれぞれ転動するローラが設けられることにより前記ガイド支柱に沿って昇降自在に取付けられたブラケットと、
該ブラケットに取付けられ、ボーリングロッドのチャック装置を有するボーリングロッドの回転駆動装置と、
前記ガイド支柱内において前記ブラケットに上方に突出させて取付けられ、前記回転駆動装置の上昇に伴い前記ガイド支柱の頂部より上方に突出する昇降支柱と、
前記ガイド支柱内に設けられ、ガイド支柱の下部にボトム側下端部が連結され、上向きのロッドの先端の当接具が前記昇降支柱の頂部に設けた受具の下面に当接可能な前記回転駆動装置昇降用油圧シリンダとを備え、
前記油圧シリンダのコントロール弁は、ボーリングロッドの掘削作業時において、前記油圧シリンダのボトム室とロッド室とを短絡しかつ油タンクに連通する構成を有する
ことを特徴とする地盤硬度測定装置。
請求項１の地盤硬度測定装置を油圧ショベルに取付けてなる
ことを特徴とする地盤硬度測定機。