JP4289474B2 - 水底着座型コーン試験装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潜水士によって水中操作する簡易式の水底着座型コーン試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水底または海底地盤の土質調査に下端部がコーン状になったロッドをその地盤に貫入して、その貫入抵抗を測ることによってその地盤の強度を測るコーン試験が行われている。
【０００３】
そこで、従来採用されている一般的な方法には以下の二つの方法があり、その一つは水底に櫓を組んで、その櫓の上に測定器を載せて測定する方法であるが、この場合には水面上に足場等を組むことになるので多くの手間を要し、そのための作業コストが嵩むという問題があった。
【０００４】
また、二つ目の方法は、作業船上らか水底にコーン試験機をおろし、作業船の上から貫入操作をするものであり、この場合は遠隔操作によって試験を行なうため、装置が高価になるばかりでなく、その試験操作が難しく、操作に時間がかかるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、水底地盤の強度を試験する際に、潜水士によって簡易に、かつ安全に操作ができ、しかも水面上に足場を組んだり、作業船から試験機を遠隔操作する従来の方法に比べ、調査を簡単に、かつ迅速に行うことができ、しかもその装置のコストを安価にできる水底着座型コーン試験装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、潜水士によって水中操作をする水底着座型コーン試験装置において、反力用の重りを配設した下部フレーム上に立設したフレームに、ピニオンギヤを回転させるハンドルとそのピニオンギヤの回転により上下動し、かつストッパによりその位置を維持するラックを取り付け、ラックの下端にロードセルを介在させてコーン測定機を連結すると共に、ロードセルで計測したコーン貫入抵抗のデータを処理する装置を作業船上に配設し、作業船からワイヤーにより水底地盤に載置した重りに、フックを取り付けてワイヤーを重りのフックから取り外し自在として、重りを他の水底地盤上に移動可能とし、作業船と水底地盤上の重りを結ぶワイヤーに、ロードセルとデータを処理する装置とを連絡するケーブルを巻き付け、潜水士と作業船とを連結する空気供給ホースがそれらのワイヤーやケーブルにからまないようにした水底着座型コーン試験装置からなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の水底着座型コーン試験装置の実施の形態につき説明するが、図１はその一実施形態におけるコーン試験装置における計測システム図であり、図２は図１のコーン測定機９の拡大側面図、図３は図２のＡ−Ａ方向で示す平面図である。
【０００８】
まず、この実施形態のコーン試験装置は水深約１０米程度の比較的浅い水底地盤２０の調査を簡易に行なうために開発されたものであり、水底地盤２０上に設置されるコーン測定機９の操作は潜水士により水中で行なうものであり、このコーン測定機９は、３個の反力用の重り１を配設した３角形状の下部フレーム２と、その下部フレーム２の上に立設したフレーム３と、そのフレーム３に取り付けられたピニオンギヤ４を回転させるハンドル５と、そのハンドル５の回転により上下動するラック６と、そのラック６の下端にロードセル７を介在させて連結するロッド１０とコーン先端部８とからなるコーン測定機９とから構成される。
【０００９】
さらに、この水底着座型コーン試験装置は、上記のコーン測定機９およびそのロードセル７で計測した水底地盤２０に対するコーン貫入抵抗のデータを処理する装置である作業船１９上に配設されたデータロガー１１とパソコン１２とから構成されている。
【００１０】
上記の試験装置では、下部フレーム２の中央に立設したフレーム３に取り付けられたハンドル５を潜水士が回すことによりピニオンギヤ４の回転と共にラック６のコーン先端部８が水底地盤２０に貫入し、その貫入抵抗のデータをロードセル７を介してケーブル１５を通じて作業船１９上のデータロガー１１が計測して、パソコン１２でそのデータを取り込み収録するようになっている。
【００１１】
なお、この下部フレーム２の下方の３箇所には、高さ調整可能な水底着座板１３を配設しており、これにより下部フレーム２が水底地盤２０に着底した時に水平状態になるように水底着座板１３の各ねじで高さ調整できるようになっており、またコーン先端部８を水底地盤２０に貫入する前に潜水士がハンドル５から手を離してもロッド１０の位置が維持されるように、図４の側面図及びそのＢ−Ｂ方向の正面図の図５に示すようなストッパ１８が設けられ、ストッパ１８の爪がラック６と噛み合い可能になっている。
【００１２】
また、図１に示すごとく、ロードセル７とデータロガー１１とを連絡するケーブル１５を作業船１９から水底地盤２０に載置した重り１６にフック１７を介して張設したワイヤー１４に巻き付けておくことにより、潜水士が水中作業中に作業船１９と潜水士との間を連結する空気供給ホースがケーブル１５とからむ危険性を防止しており、水中のコーン測定機９を移動時には、まず、ワイヤー１４を重り１６のフック１７から取り外して重りを他の水底地盤２０上に移動した後にワイヤー１４をフック１７に引っ掛け、その後にコーン測定機９を移動することによって容易に移動可能となっている。
【００１３】
次に、図６は本発明の他の実施形態におけるコーン試験装置を示しており、図１の装置とほぼ同様の構成及び機能を有する装置であり、それぞれ同じ部品は同じ符号で示している。即ち、図６の実施形態のごとく、コーン測定機９のロードセル７の荷重データを無線で伝送することも可能であり、この場合、水面上に発信機２２を備えたブイ２１などの浮体を配置し、ロードセル７と発信機２２を連結したケーブル１５を、ブイ２１から水底面付近まで垂らしたワイヤー１４に巻き付け、ワイヤー１４の先端を水底地盤２０に設置した重り１６とフック１７を介して連結する。さらに、離れた位置の作業船１９上または陸上に受信機を設けてデータロガー１１に連絡し、これをパソコン１２で処理するものである。
【００１４】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の水底着座型コーン試験装置によれば、ロードセルとデータロガー等のコーン貫入抵抗のデータを処理する装置とを連絡するケーブルが波浪や潮流の影響で潜水士や作業船のスクリューにからむことがないので、潜水士が安全にコーン測定機を水中操作でき、またこのコーン測定機の押込機構は機械式であるため、試験中のトラブルはとんどなく操作も間であり、計測値は１秒間に１点とれるので水底地盤の深度方向に連続したデータを収集することができる。
【００１５】
さらに、本発明の装置では、従来のごとく水面上に足場を設けたり、作業船上から試験装置を遠隔操作する場合に比べ、調査を簡単に、かつ迅速に行なうことができ、しかも装置も安価で提供できて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一実施形態における計測システム図である。
【図２】図１のコーン測定機の拡大側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ方向で示す平面図である。
【図４】図２のストッパの拡大側面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ方向の正面図である。
【図６】本発明の装置の他の実施形態における側面図である。
【符号の説明】
１ 重り
２ 下部フレーム
３ フレーム
４ ピニオンギヤ
５ ハンドル
６ ラック
７ ロードセル
９ コーン測定機
１１ データロガー
１２ パソコン
１３ 水底着底板
１４ ワイヤー
１５ ケーブル
１６ 重り
１９ 作業船

Claims (1)

1. 潜水士によって水中操作をする水底着座型コーン試験装置において、反力用の重りを配設した下部フレーム上に立設したフレームに、ピニオンギヤを回転させるハンドルとそのピニオンギヤの回転により上下動し、かつストッパによりその位置を維持するラックを取り付け、ラックの下端にロードセルを介在させてコーン測定機を連結すると共に、ロードセルで計測したコーン貫入抵抗のデータを処理する装置を作業船上に配設し、作業船からワイヤーにより水底地盤に載置した重りに、フックを取り付けてワイヤーを重りのフックから取り外し自在として、重りを他の水底地盤上に移動可能とし、作業船と水底地盤上の重りを結ぶワイヤーに、ロードセルとデータを処理する装置とを連絡するケーブルを巻き付け、潜水士と作業船とを連結する空気供給ホースがそれらのワイヤーやケーブルにからまないようにした水底着座型コーン試験装置。

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