JP4825650B2

JP4825650B2 - 簡易動的コーン貫入試験装置

Info

Publication number: JP4825650B2
Application number: JP2006325315A
Authority: JP
Inventors: 幹雄岡野; 勝彦川上; 晃藤岡; 和博茶山; 廣志黛; 孝美菅野; 拓生室山; 陽一 ▲高▼本; 勝之馬場
Original assignee: KAWASAKI GEOLOGICAL ENGINEERING CO., LTD.; Fujita Corp; tmsuk Co Ltd
Current assignee: KAWASAKI GEOLOGICAL ENGINEERING CO., LTD.; Fujita Corp; tmsuk Co Ltd
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2008139140A

Description

本発明は簡易動的コーン貫入試験装置に関する。

地盤強度を測定するための種々の方式の貫入試験が提案されており、そのような貫入試験の１つとして簡易動的コーン貫入試験がある。
簡易動的コーン貫入試験は、質量５ｋｇのドライブハンマーを高さ５０ｃｍから自由落下させ、外径２５ｍｍ、先端角６０度のコーンを地盤中に打ち込み、貫入長１０ｃｍごとの打撃回数Ｎｄを測定するものである。
このような簡易動的コーン貫入試験を行う試験装置が提供されている（特許文献１参照）。
特開２００１−３４２６２０号公報

しかしながら上記従来装置では、貫入長や打撃回数を作業者が測定しなくてはならないため、測定箇所が多くなると、作業者の負担が増大し苦渋作業となる。
また、例えば、自然災害などが生じた場所など２次災害のおそれのある場所での測定は安全上好ましくない。
また、人力による測定では試験結果に個人差が生じやすいといった不都合があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、作業者の負担を軽減しつつ測定結果のばらつきをなくす上で有利な簡易動的コーン貫入試験装置を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の簡易動的コーン貫入試験装置は、上下に延在するフレームと、前記フレームに昇降可能に支持されたガイドロッドと、前記ガイドロッドの下端に取着されたコーンと、前記ガイドロッドの長手方向の中間部に設けられたノッキングブロックと、前記ノッキングブロックよりも上方の前記ガイドロッドの部分に滑動可能に結合されたドライブハンマーと、前記ドライブハンマーを昇降可能かつ落下可能に支持するドライブハンマー移動手段と、前記フレームに対する前記ガイドロッドの長手方向の移動量を検出して検出信号を出力する移動量検出器と、前記ドライブハンマーの前記ノッキングブロックへの打撃回数を検出して検出信号を出力する打撃回数検出器とを備え、前記フレームは、上下に平行して延在する２本の昇降用ガイドシャフトを有し、前記ドライブハンマー移動手段は、前記２本の昇降用ガイドシャフトに滑動可能に結合されたエレベータと、前記エレベータを前記昇降用ガイドシャフトに沿って昇降させる昇降用駆動手段と、前記エレベータに設けられ前記ドライブハンマーを係脱可能に支持する係脱手段とを含んで構成され、前記ノッキングブロックよりも下方の前記ガイドロッド箇所に、前記２本の昇降用ガイドシャフトに滑動可能に結合されたロッドホルダが前記ガイドロッドと一体に昇降するように設けられ、前記エレベータと前記ロッドホルダとを係脱可能に連結するフック手段が設けられ、前記ロッドホルダの下方で前記コーンの上方の前記ガイドロッドの箇所は、前記ガイドロッドの全長を延長できるように継ぎ足し可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、移動量検出器によってガイドロッドの移動量を検出し、打撃回数検出器によってドライブハンマーの打撃回数を検出するので、無人で簡易動的コーン貫入試験を行うことができ、測定結果のばらつきをなくす上で有利となるだけでなく、作業者の負担を軽減する上で有利となる。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施の形態の簡易動的コーン貫入試験装置１０をベースマシン２に搭載した状態を示す説明図、図２は簡易動的コーン貫入試験装置１０の構成を示す正面図である。

図１、図２に示すように、簡易動的コーン貫入試験装置１０は、遠隔操作が可能な重機などのベースマシン２に搭載され、あるいは専用のアタッチメント２Ａを介してベースマシン２のアーム２Ｂなどに取り付けられて用いられる。
図２に示すように、簡易動的コーン貫入試験装置１０は、フレーム１２と、ガイドロッド１６と、コーン１８と、ノッキングブロック２０と、ドライブハンマー２２と、ドライブハンマー移動手段２４と、係脱手段２６と、ロッドホルダ２８と、フック手段４０と、ガイド手段４２と、移動量検出器４４と、打撃回数検出器４６、ロッド継ぎ足し手段４８などを含んで構成されている。

フレーム１２は上下方向に延在して設けられており、フレーム１２は上下に平行して延在する２本の昇降用ガイドシャフト１４を含んで構成されている。
フレーム１２の上端には上板１２０２が設けられ、フレーム１２の下端には下板１２０４が設けられ、各昇降用ガイドシャフト１４の上端は上板１２０２に取着され、下端は下板１２０４に取着されている。

ガイドロッド１６は、上下に延在し断面形状が均一な円形を呈し、後述するエレベータ３４を介してフレーム１２に昇降可能に支持されている。
コーン１８は、ガイドロッド１６の下端に取着されており、下方を向いた円錐状を呈し、外径２５ｍｍ、先端角６０度で形成されている。

ノッキングブロック２０は、ガイドロッド１６の長手方向の中間部にガイドロッド１６と一体的に設けられている。ノッキングブロック２０は、ガイドロッド１６よりも大きな断面で形成されている。
ドライブハンマー２２は、ノッキングブロック２０よりも上方のガイドロッド１６の部分に滑動可能に結合されている。
ドライブハンマー２２は質量が５ｋｇであり、ドライブハンマー２２が上方から自由落下してノッキングブロック２０に衝突することによりガイドロッド１６およびコーン１８に対してそれらが地盤に貫入する方向の力が付与される。

ドライブハンマー移動手段２４は、ドライブハンマー２２を昇降可能かつ落下可能に支持するものである。
本実施の形態では、ドライブハンマー移動手段２４は、エレベータ３４と、昇降用駆動手段３６と、係脱手段３８とを含んで構成されている。
エレベータ３４は、矩形板状を呈し、その両側に設けられた軸受け部を介して２本の昇降用ガイドシャフト１４に滑動可能に結合されている。

昇降用駆動手段３６は、エレベータ３４を昇降用ガイドシャフト１４に沿って昇降させるものである。
詳細に説明すると、昇降用駆動手段３６は、エレベータ用モータ３６０２と、フレーム１２に支持されまたはモータ３６０４に取着された第１歯車３６０４と、フレーム１２に支持された第２歯車３６０６と、それら歯車３６０４、３６０６に巻回されたチェーン３６０８とを備えている。
チェーン３６０８の一部はエレベータ３４に取り付けられている。
したがって、エレベータ用モータ３６０２が正逆回転されることにより第１、第２歯車３６０４、３６０６の間でチェーン３６０８が移動し、これによりエレベータ３４が昇降する。

係脱手段３８は、エレベータ３４に設けられドライブハンマー２２を係脱可能に支持するものである。
詳細に説明すると、係脱手段３８は、係脱用モータ３８０２と、雄ねじ部材３８０４と、２つの係脱片３８０６とを含んで構成されている。
係脱用モータ３８０２の駆動軸は歯車機構を介して雄ねじ部材３８０４に連結されている。
雄ねじ部材３８０４は、長手方向の半部に右ねじが長手方向の残りの半部に左ねじが形成されている。
雄ねじ部材３８０４は、水平方向に延在しエレベータ３４に回転可能に支持され、係脱用モータ３８０２により正逆回転される。
２つの係脱片３８０６は、雄ねじ部材３８０４の右ねじと左ねじとに螺合され、エレベータ３４により回転不能に支持され、したがって、雄ねじ部材３８０４の正逆回転により、２つの係脱片３８０６は互いに接離する方向に移動する。
そして、２つの係脱片３８０６は、互いに近づきドライブハンマー２２の底面に係合する係合位置と、ドライブハンマー２２の底面から離間しドライブハンマー２２の落下を許容する退避位置との間で移動可能に構成されている。
したがって、各係脱片３８０６が前記係合位置に位置しドライブハンマー２２に係合した状態でエレベータ３４が上昇すると、ドライブハンマー２２はエレベータ２４と共に上昇される。
また、各係脱片３８０６が前記係合位置から前記退避位置に移動すると、ドライブハンマー２２と係脱片３８０６との係合が解除され、ドライブハンマー２２は自重により落下する。
なお、本実施の形態では、係脱手段３８を係脱用モータ３８０２と、雄ねじ部材３８０４と、２つの係脱片３８０６とを含む構成として説明したが、このような係脱手段としては従来公知のさまざまな構成が採用可能である。

ロッドホルダ２８は、ノッキングブロック２０よりも下方でノッキングブロック２０寄りのガイドロッド１６箇所に配置されている。
ロッドホルダ２８は、ガイドロッド１６に移動不能に取着され、したがって、ロッドホルダ２８はガイドロッド１６と一体に昇降する。
ロッドホルダ２８は、矩形板状を呈しその両側に設けられた軸受け部を介して２本の昇降用ガイドシャフト１４に滑動可能に結合されている。

フック手段４０は、エレベータ３４とロッドホルダ２８とを係脱可能に連結するものである。
詳細に説明すると、フック手段４０は、フック用モータ４００２と、回転ロッド４００４と、係合孔４００６とを含んで構成されている。
フック用モータ４００２はロッドホルダ２８に設けられている。
回転ロッド４００４はフック用モータ４００２に結合され、回転ロッド４００４の先端に矩形状の係止片が回転ロッド４００４の半径方向外方に突設されている。
係合孔４００６はロッドホルダ２８に設けられている。
係合孔４００６は、ロッドホルダ２８の上壁に設けられ回転ロッド４００４および係止片を挿通させる開口部と、その開口部の下方に設けられ回転ロッド４００４および係止片の回転を可能とする収容空間とで構成されている。前記開口部は回転ロッド４００４を挿通させる円形の部分と、この円形の部分に連通し前記係止片を挿通させる矩形の部分を有している。
すなわち、前記係止片が前記矩形の部分を通り前記収容空間に位置して回転ロッド４００４が所定の角度回転されることで、前記係止片が前記収容空間に臨む前記上壁の面に係止し、エレベータ３４とロッドホルダ２８が係合される。また、回転ロッド４００４が所定の角度逆回転されることで、前記係止片が前記開口部の前記矩形の部分に位置し、これにより前記係止片が前記矩形の部分を通り上方に移動可能な状態となりエレベータ３４とロッドホルダ２８との係合が解除される。
したがって、フック手段４０によりエレベータ３４がロッドホルダ２８に係合した状態でエレベータ３４が昇降すると、ロッドホルダ２８はエレベータ２４と共に昇降し、後述する中間ロッド５０の継ぎ足しが行われる。
なお、本実施の形態では、フック手段４０を、フック用モータ４００２と、回転ロッド４００４と、係合孔４００６とを含む構成として説明したが、このようなフック手段としては従来公知のさまざまな構成が採用可能である。

ガイド手段４２は、フレーム１２の下方に配置され、ガイドロッド１６をフレーム１２の長手方向に滑動可能にかつフレーム１２の長手方向と直交する方向に移動不能に支持するものである。
ガイド手段４２は、例えば、下板１２０４で支持され、例えば、ガイドロッド１６に接触する複数のローラ４２０２などを含んで構成されている。

移動量検出器４４は、フレーム１２に対するガイドロッド１６の長手方向の移動量、すなわち、コーン１８が地盤に押し込まれる貫入量を検出して検出信号を出力するものである。
本実施の形態では、移動量検出器４４は、上板１２０２に支持されたローラと、そのローラに巻回され端部がロッドホルダ２８（ガイドロッド１６）に連結されたワイヤーと、前記ローラの回転量を検出する検出部とを含んで構成されている。
すなわち、移動量検出器４４は、ガイドロッド１６の移動量をワイヤーの繰り出し量として検出するワイヤー式エンコーダで構成されている。
なお、移動量検出器４４はワイヤー式エンコーダに限定されるものではなく、ガイドロッド１６のフレーム１２に対する移動量を検出できるものであればよく、例えば、磁気式あるいは光電式のリニアエンコーダ、あるいは、レーザー光線を測定対象物に照射して反射させその反射光を受光センサで受光して測定対象物の移動量（変位量）を測定する光学式変位センサを用いてもよいが、実施の形態の構造にすると、環境の影響を受けにくくより確実にガイドロッド１６のフレーム１２に対する移動量を検出する上で、また、コストダウンを図る上で有利となる。

打撃回数検出器４６は、ドライブハンマー２２のノッキングブロック２０への打撃回数を検出して検出信号を出力するものである。
本実施の形態では、打撃回数検出器４６は、係脱手段３８の係脱片３８０６の係合位置から解除位置への移動を検出する位置検出センサによって構成されている。
なお、打撃回数検出器４６は前記位置検出センサに限定されるものではなく、ドライブハンマー２２のノッキングブロック２０への打撃回数を検出して検出信号を出力できるものであればよく、例えば、ドライブハンマー２２がノッキングブロック２０に衝突する際に発生する衝撃を検出するセンサを用いるなど、従来公知のさまざまな検出機構が採用可能である。

ロッド継ぎ足し手段４８は、第１のガイドロッド１６Ａの下端と第２のガイドロッド１６Ｂの上端との間に中間ロッド５０を継ぎ足すためのものである。
言い換えると、ロッド継ぎ足し手段４８は、ガイドロッド１６のロッドホルダ２８の下方でコーン１８の上方の箇所に、ガイドロッド１６の全長を延長できるように中間ロッド５０を継ぎ足すためのものである。
すなわち、本実施の形態では、ガイドロッド１６は、ノッキングブロック２０が設けられロッドホルダ２８に取着された第１のガイドロッド１６Ａと、第１のガイドロッド１６Ａの下端にその上端が連結され下端にコーン１８が設けられた第２のガイドロッド１６Ｂとを含んで構成され、図２において符号１６０２は第１のガイドロッド１６Ａと第２のガイドロッド１６Ｂの継ぎ目を示す。
詳細には、第１のガイドロッド１６Ａと第２のガイドロッド１６Ｂの一方に雄ねじが形成され、他方に雌ねじが形成されており、それら雄ねじと雌ねじを螺合することで第１のガイドロッド１６Ａと第２のガイドロッド１６Ｂとは着脱可能に連結されている。さらに、継ぎ足すべき中間ロッド５０の両端に前記雄ねじ、前記雌ねじに螺合する雌ねじと雄ねじが形成されており、中間ロッド５０の継ぎ足しはそれら雄ねじと雌ねじを用いたねじ結合で行われ、必要に応じて複数本が継ぎ足されていく。
本実施の形態では、ロッド継ぎ足し手段４８は、ロッドストッカ５２と、不図示のロッドストッカ移動手段とを含んで構成されている。
ロッドストッカ５２は、複数本の中間ロッド５０を保持するものである。
前記ロッドストッカ移動手段は、ロッドストッカ５２をガイドロッド１６に接離する方向に移動させるものであり、例えば、ロッドストッカ５２とフレーム１２との間に掛け渡された空圧シリンダまたは油圧シリンダを含んで構成されている。

図３は簡易動的コーン貫入試験装置１０を用いた計測システム１００の構成を示すブロック図である。
計測システム１００は、簡易動的コーン貫入試験装置１０に加え、入力インターフェースボード１０２と、入力インターフェースボード１０２が組み込まれた計測用のパーソナルコンピュータ１０４などを含んで構成されている。
入力インターフェースボード１０２は、移動量検出器４４から供給される移動量を示す検出信号を貫入量のデータＤ１に変換してパーソナルコンピュータ１０４に供給し、打撃回数検出器４６から供給される打撃回数を示す検出信号を打撃回数のデータＤ２に変換してパーソナルコンピュータ１０４に供給するものである。
入力インターフェースボード１０２と移動量検出器４４との間、および、入力インターフェースボード１０２と打撃回数検出器４６との間で信号を伝達する信号線は、例えば、有線、あるいは、無線、あるいは、有線および無線を組み合わせたものである。
パーソナルコンピュータ１０４は、入力インターフェースボード１０２から供給される貫入量のデータＤ１と打撃回数のデータＤ２を、所定のデータ処理ソフトによって処理することで計測データ１０６を生成し、その計測データ１０６を表形式やグラフ形式として、ディスプレイに表示し、あるいは、プリンタを用いて印刷出力する。

次に簡易動的コーン貫入試験装置１０の動作について説明する。
図４は簡易動的コーン貫入試験装置１０による試験動作のフローチャート、図５（Ａ）乃至（Ｇ）は簡易動的コーン貫入試験装置１０による動作説明図、図６（Ａ）乃至（Ｈ）は簡易動的コーン貫入試験装置１０によるロッド継ぎ足しを行う場合の動作説明図である。
なお、ベースマシン２（図１）には、エレベータ用モータ３６０２、係脱用モータ３８０２、フック用モータ４００２に電力を供給する電力供給源が設けられており、ベースマシン２を遠隔操作することで、前記電力供給源から各モータ３６０２、３８０２、４００２に対して電力が供給されるようになっている。
また、ベースマシン２（図１）には、前記ロッドストッカ移動手段の空気シリンダあるいは油圧シリンダに空圧あるいは油圧を供給する空圧供給源あるいは油圧供給源が設けられており、ベースマシン２を遠隔操作することで、前記空圧供給源あるいは油圧供給源から各前記ロッドストッカ移動手段の空気シリンダあるいは油圧シリンダに空圧あるいは油圧が供給されるようになっている。

図１、図４を参照して説明する。
まず、簡易動的コーン貫入試験装置１０のフレーム１２を、専用のアタッチメント２Ａを介してベースマシン２のアーム２Ｂなどに取り付ける。
次に、第２のガイドロッド１６Ｂの下端（先端）にコーン１８を取り付け（ステップＳ１０）、第２のガイドロッド１６Ｂの上端に第１のガイドロッド１６Ａを取り付ける（ステップＳ１２）。
第１のガイドロッド１６Ａにドライブハンマー２２を取り付ける（ステップＳ１４）。
次いで、簡易動的コーン貫入試験装置１０を搭載したベースマシン２（図１参照）を遠隔操作することで、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、試験を行うべき地盤上に簡易動的コーン貫入試験装置１０およびベースマシン２を設置する（ステップＳ１６）。
すなわち、フレーム１２（ガイドロッド１６）が地盤の表面に対して直交するように簡易動的コーン貫入試験装置１０を載置する。
この際、コーン１８の先端がガイドロッド１６およびドライブハンマー２２の自重により沈下するか否かを判定する（ステップＳ１８）。
自重による沈下が生じた場合には、コーン１８およびガイドロッド１６の貫入が止まったときの沈下量を計測し（ステップＳ２０）、ステップＳ２２に移行する。
自重による沈下が生じない場合には、ドライバハンマー２２によるガイドロッド１６への打撃を行い、貫入長１０ｃｍごとの打撃回数Ｎｄ値を測定する（ステップＳ２２）。
すなわち、ベースマシン２を遠隔操作することで係脱手段３８によりエレベータ３４にドライブハンマー２２を係合させ、次いで、エレベータ３４とドライブハンマー２２を５０ｃｍ上昇させる（図５（Ｃ））。

次いで、ベースマシン２を遠隔操作することで係脱手段２２によりドライブハンマー２２を落下させノッキングブロック２０を打撃する（図５（Ｄ））。
以下、上記と同様の手順でドライブハンマー２２の上昇と落下を繰り返す（図５（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ））。
貫入量が終了基準に到達したか否かを判定する（ステップＳ２４）。前記終了基準は、貫入量が２ｃｍに到達するために１０回以上の打撃を必要とした場合とする。
貫入量が終了基準に到達したならば、試験を終了する（ステップＳ３４）。
貫入量が終了基準に到達していなければ、貫入量が１ｍ以上か否かを判定する（ステップＳ２６）。
貫入量が１ｍ以上でなければステップＳ２２に戻る。
貫入量が１ｍ以上であれば、中間ロッド５０の継ぎ足しを行う。
すなわち、ベースマシン２を遠隔操作することで、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、係脱手段３８によりエレベータ３４にドライブハンマー２２を係合させるとともに、フック手段４０によりエレベータ２４にロッドホルダ２８を係合させ、エレベータ３４と共にドライブハンマー２２およびガイドロッド１６（第１のガイドロッド１６Ａ）を上昇させる（ステップＳ２８、Ｓ３０）。
これにより、図６（Ｃ）に示すように、第１のガイドロッド１６Ａの下端と第２のガイドロッド１６Ｂの上端との間に中間ロッド５０を挿入するに足りる空間が形成される。
そして、ベースマシン２を遠隔操作することで、図６（Ｄ）に示すように、前記ストッカ移動手段によりロッドストッカ４８がガイドロッド１６から離れた位置からガイドロッド１６に接近する。
次いで、図６（Ｅ）に示すように、作業者は、ロッドストッカ４８から取り出した中間ロッド５０を第１のガイドロッド１６Ａの下端と第２のガイドロッド１６Ｂの上端との間に継ぎ足し（ステップＳ３２）、ステップＳ１２の動作に戻る。
そして、ベースマシン２を遠隔操作することで、図６（Ｆ）に示すように、前記ストッカ移動手段によりロッドストッカ４８がガイドロッド１６に接近した位置から離間される。

次いで、ベースマシン２を遠隔操作することで、係脱手段３８によりエレベータ３４にドライブハンマー２２を係合させた状態で、フック手段４０によりエレベータ２４とロッドホルダ２８との係合を解除させる。
そして、図６（Ｇ）に示すように、エレベータ３４と共にドライブハンマー２２を上昇させ、図６（Ｈ）に示すように、係脱手段２２によりドライブハンマー２２を落下させノッキングブロック２０を打撃する動作を繰り返す。

ここで、簡易動的コーン貫入試験装置１０の遠隔操作について説明する。
図７は簡易動的コーン貫入試験装置１０の遠隔操作を行うシステムの概略構成図である。
このシステムでは、ベースマシン２（作業車）から離れた場所から、ポータブル貫入試験装置１０を搭載した作業車を遠隔操作する。
作業車から離れた場所には、前記の計測用のパーソナルコンピュータ１０６の他に、通信部１１０、制御部１１２、ディスプレイ１１４、制御ユニット１１６が設けられている。
作業車には、通信部１２０、制御部１２２、カメラ１２４、電力供給源１２６、空圧供給源（あるいは油圧供給源）１２８、インターフェース１３０、走行部１３２が設けられており、作業車のアームには簡易動的コーン貫入試験装置１０が取り付けられている。
なお、作業車から離れた場所は、建物内の作業事務所であってもよいし、移動車内であってもよいし、あるいは、単なる場所であってもよく、この場合には、作業者が計測用のパーソナルコンピュータ１０４、通信部１１０、制御部１１２、ディスプレイ１１４、制御ユニット１１６などを携帯していればよい。

作業車から離れた場所の通信部１１０は作業車の通信部１２０と無線回線を介して接続されており、作業車への制御指令の送信、移動量検出器４４および打撃回数検出器４６で検出された検出信号の受信、カメラ１２４で撮影された映像信号の受信などの通信を行う。
制御部１１２は、通信部１１０を介して受信した検出信号を前記入力インターフェースボード１０２を介して計測用のパーソナルコンピュータ１０４に与える。また、通信部１１０を介して受信した映像信号をディスプレイ１１４に供給することでディスプレイ１１４に監視用の画像を表示させる。
制御ユニット１１６は、操作レバーや操作スイッチなどの操作部材を有し、それら操作部材に対してなされた操作に応じて、作業車の走行、停止などの遠隔制御、簡易動的コーン貫入試験装置１０の遠隔制御を行うための制御指令を生成し、それら制御指令は、制御部１１２、通信部１１０を介して作業車の通信部１２０に送信される。
ここで、簡易動的コーン貫入試験装置１０の遠隔制御とは、電力供給源１２８から図２に示すエレベータ用モータ３６０２、係脱用モータ３８０２、フック用モータ４００２への電力の供給、あるいは、空圧供給源（あるいは油圧供給源）１２８から各前記ロッドストッカ移動手段の空気シリンダあるいは油圧シリンダへの空圧あるいは油圧の給排を行うことである。

作業車の通信部１２０は作業車から離れた場所の通信部１１０から送信された前記作業指令は制御部１２２に与えられ、制御部１２２は、前記制御指令に基づいて、電力供給源１２６、空圧（油圧）供給源１２８の動作の制御を行い、また、前記制御指令に基づいて、作業車の走行、停止を行う走行部１３２の動作を制御する。
カメラ１２４は、作業者の近傍や簡易動的コーン貫入試験装置１０近傍の状況を撮影して映像信号を生成して制御部１２２に供給し、制御部１２２は前記映像信号を通信部１２０を介して作業車から離れた場所の通信部１１０に送信する。
移動量検出器４４および打撃回数検出器４６の検出信号はインターフェース１３０を介して制御部１２２に供給され、制御部１２２は前記検出信号を通信部１２０を介して作業車から離れた場所の通信部１１０に送信する。

このような構成によれば、作業車から離れた場所において、作業者がディスプレイ１１４に表示される画像を見ながら、制御ユニット１１６を操作することで無線回線を介して作業車の走行、停止、アームの動作を遠隔制御して簡易動的コーン貫入試験装置１０を設置し、制御ユニット１１６を操作することで無線回線を介して簡易動的コーン貫入試験装置１０による試験動作を遠隔制御することができる。
そして、無線回線を介して作業車から離れた場所に送信される検出信号に基づいて計測用のパーソナルコンピュータ１０４で計測データ１０６を生成し出力することができる。

本実施の形態によれば、移動量検出器４４によってガイドロッド１６の移動量を検出し、打撃回数検出器４６によってドライブハンマー２２の打撃回数を検出するので、人間による計測が不要となり、作業者の負担を軽減しつつ、測定結果のばらつきをなくす上で有利となる。
また、ガイドロッド１６に中間ロッド５０を継ぎ足す場合を除いて、簡易動的コーン貫入試験装置１０の設置場所に作業者をおく必要が無く、したがって、自然災害などが生じた場所など２次災害のおそれのある場所での測定を行う上で有利となる。
また、本実施の形態によれば、ロッドホルダ２８を設けたので、ガイドロッド１６の昇降を鉛直方向に確実にガイドでき、簡易動的コーン貫入試験を正確に行う上で有利となる。特に本実施の形態では、ガイドロッド１６の昇降をガイド手段４２によっても鉛直方向にガイドするようにしたので、簡易動的コーン貫入試験を正確に行う上でより一層有利となる。
また、本実施の形態によれば、ロッドホルダ２８およびフック手段４０により、ガイドロッド１６の継ぎ足しが簡単確実に行えるので、コーン１８の貫入量が大きくなった場合でも簡易動的コーン貫入試験を正確に行うことができる。
また、ガイドロッド１６の昇降を案内するロッドホルダ２８を、ガイドロッド１６の継ぎ足しの際の機構として用いているので、簡易動的コーン貫入試験装置１０の部品点数を削減し、コンパクト化およびコストダウンを図る上で有利となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明では、簡易動的コーン貫入試験装置１０を用いて無人で地盤を計測できるので、以下のような方法で簡易動的コーン貫入試験装置を作動させることも可能となる。
例えば、簡易動的コーン貫入試験装置を搭載した遠隔操縦可能なベースマシンにＧＰＳ衛星からＧＰＳ電波を受信して測位データを生成するＧＰＳ受信機を設け、そのＧＰＳ受信機で得られた測位データを、簡易動的コーン貫入試験装置の計測データと同じように、無線回線を用いて現場（ベースマシン）から離れた場所で受信するように構成することができる。
この場合、ベースマシン側から送信された測位データに基づいて簡易動的コーン貫入試験装置の位置をリアルタイムにかつ正確に得ることができるため、ベースマシンの移動を自動制御する上で有利となる。
この際、ベースマシンに設けた遠隔操作カメラで撮影した計測対象となる地盤の画像データを無線回線を介してベースマシンから離れた場所で受信して監視するなど任意である。
また、ベースマシンから前記離れた場所に送信された簡易動的コーン貫入試験装置の計測データや測位データに基づいて計測地点の地盤強度マップを作成することができる。
また、ベースマシンから前記離れた場所に送信された簡易動的コーン貫入試験装置の計測データや測位データを、インターネットを介して他のシステムやサーバーに送信して利用することもできる。
また、簡易動的コーン貫入試験装置を鉛直にセットする姿勢制御装置を取り付けることも可能である。

本実施の形態の簡易動的コーン貫入試験装置１０をベースマシン２に搭載した状態を示す説明図である。簡易動的コーン貫入試験装置１０の構成を示す正面図である。簡易動的コーン貫入試験装置１０を用いた計測システム１００の構成を示すブロック図である。簡易動的コーン貫入試験装置１０による試験動作のフローチャートである。（Ａ）乃至（Ｇ）は簡易動的コーン貫入試験装置１０による試験動作説明図である。（Ａ）乃至（Ｈ）は簡易動的コーン貫入試験装置１０によるロッド継ぎ足しを行う場合の動作説明図である。簡易動的コーン貫入試験装置１０の遠隔操作を行うシステムの概略構成図である。

符号の説明

１０……簡易動的コーン貫入試験装置、１２……フレーム、１６……ガイドロッド、１８……コーン、２０……ノッキングブロック、２２……ドライブハンマー、２４……ドライブハンマー移動手段、４４……移動量検出器、４６……打撃回数検出器。

Claims

上下に延在するフレームと、
前記フレームに昇降可能に支持されたガイドロッドと、
前記ガイドロッドの下端に取着されたコーンと、
前記ガイドロッドの長手方向の中間部に設けられたノッキングブロックと、
前記ノッキングブロックよりも上方の前記ガイドロッドの部分に滑動可能に結合されたドライブハンマーと、
前記ドライブハンマーを昇降可能かつ落下可能に支持するドライブハンマー移動手段と、
前記フレームに対する前記ガイドロッドの長手方向の移動量を検出して検出信号を出力する移動量検出器と、
前記ドライブハンマーの前記ノッキングブロックへの打撃回数を検出して検出信号を出力する打撃回数検出器とを備え、
前記フレームは、上下に平行して延在する２本の昇降用ガイドシャフトを有し、
前記ドライブハンマー移動手段は、前記２本の昇降用ガイドシャフトに滑動可能に結合されたエレベータと、前記エレベータを前記昇降用ガイドシャフトに沿って昇降させる昇降用駆動手段と、前記エレベータに設けられ前記ドライブハンマーを係脱可能に支持する係脱手段とを含んで構成され、
前記ノッキングブロックよりも下方の前記ガイドロッド箇所に、前記２本の昇降用ガイドシャフトに滑動可能に結合されたロッドホルダが前記ガイドロッドと一体に昇降するように設けられ、
前記エレベータと前記ロッドホルダとを係脱可能に連結するフック手段が設けられ、
前記ロッドホルダの下方で前記コーンの上方の前記ガイドロッドの箇所は、前記ガイドロッドの全長を延長できるように継ぎ足し可能に構成されている、
ことを特徴とする簡易動的コーン貫入試験装置。
前記フレームの下方に連結され、前記ガイドロッドを前記フレームの長手方向に滑動可能にかつフレームの長手方向と直交する方向に移動不能に支持するガイド手段を備える、
ことを特徴とする請求項１記載の簡易動的コーン貫入試験装置。
前記フレームは、遠隔操作が可能な作業車のアームに保持され、
前記作業車は前記作業車から離れた場所で遠隔操作され、
前記ドライブハンマー移動手段の作動は前記作業車とともに前記作業車から離れた場所で遠隔操作され、
前記移動量検出器の検出信号と前記打撃回数検出器の検出信号とは無線回線を介して前記作業車から離れた場所で受信される、
ことを特徴とする請求項1記載の簡易動的コーン貫入試験装置。