JP4885791B2 - Pile dynamic horizontal loading test equipment - Google Patents
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Description
本発明は、杭頭に水平方向の動的荷重を与える杭の水平載荷試験装置に関するものである。 The present invention relates to horizontal loading test equipment pile which gives the horizontal dynamic loads to the pile head.
杭の水平載荷試験方法として、杭頭に静的荷重を与える試験方法があり、荷重と変位の関係より地盤抵抗などの地盤パラメータを求めるものである。また、この試験方法には、載荷方向の違いにより正負交番載荷と一方向載荷に分類され、載荷時間の違いにより段階載荷と連続載荷に分類される。 As a horizontal loading test method for piles, there is a test method for applying a static load to the pile head, and ground parameters such as ground resistance are obtained from the relationship between load and displacement. In addition, this test method is classified into positive and negative alternating loading and one-way loading depending on the loading direction, and is classified into stage loading and continuous loading depending on the loading time.
図6は、静的水平載荷試験(正負交番載荷)の一例を示したものであり、試験杭90の両側に加力装置として油圧ジャッキ91を配置し、反力杭92に反力を取って試験杭90に水平方向の静的荷重を加える。H形鋼材93とPC鋼棒94からなる反力装置を介して油圧ジャッキ91を2本の反力杭92に接続している。試験杭90と油圧ジャッキ91との間にはロードセル95が配置される。(例えば、特許文献1参照)。
FIG. 6 shows an example of a static horizontal loading test (positive and negative alternating loading). A
従来の静的水平載荷試験では、加力装置として油圧ジャッキを用いるため、反力装置が必要であり、この反力装置が問題点となっていた。即ち、(a) 試験結果に反力装置の影響が混入することが避けられない、(b)反力装置が必要であることから、試験装置が大掛かりになり、試験の準備に日数が掛かり、経費も高価となる、などの問題があった。 In a conventional static horizontal load test, a hydraulic jack is used as a force application device, and thus a reaction force device is necessary, and this reaction force device has been a problem. That is, (a) the influence of the reaction force device is inevitably mixed in the test results, (b) the reaction force device is necessary, the test device becomes large, and it takes days to prepare for the test, There were problems such as high costs.
このような静的水平載荷試験の問題点を解消する方法として、鐘突き方式の動的水平加振方法が考えられているが、簡易な支持架台の上部水平梁材から重錘をワイヤ等で揺動可能に吊下げ、振り上げた重錘を発泡ポリウレタン等の緩衝材を介して杭頭に衝突させる簡易な装置であり、細い杭や木杭などに適用されるものである。 As a method for solving such problems of the static horizontal loading test, a bell-position dynamic horizontal vibration method has been considered, but the weight is removed from the upper horizontal beam material of a simple support frame with a wire or the like. It is a simple device that suspends and swings a weight that is swung up and collides with a pile head via a cushioning material such as foamed polyurethane, and is applied to thin piles and wooden piles.
また、本出願人は、上記の静的水平載荷試験の問題点を解消すべく、反力装置が不要で、かつ、実験時間が短く、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができ、さらに重錘方式の動的水平載荷重試験において比較的簡易な試験装置により大径の鋼管杭やコンクリート杭などの動的水平載荷試験も実施することができる杭の動的水平載荷試験方法及び動的水平載荷試験装置を既に出願している(特願2005−335844等)。この動的水平載荷試験は、杭に向けて架設または地上に設置したレールに沿って重錘を人力または動力を用いて移動させ、重錘を杭頭部に衝突させて水平方向の動的荷重を加えるものである。 In addition, in order to solve the problems of the static horizontal loading test described above, the applicant can perform a highly accurate horizontal loading test at a low cost without a reaction force device and with a short experiment time. In addition, a dynamic horizontal loading test method for piles that can perform dynamic horizontal loading tests such as large-diameter steel pipe piles and concrete piles with a relatively simple test device in the weight horizontal dynamic horizontal loading test And a dynamic horizontal loading test apparatus has already been filed (Japanese Patent Application No. 2005-335844). In this dynamic horizontal loading test, the weight is moved by human power or power along a rail installed on the ground or installed on the ground, and the weight is made to collide with the pile head to cause a horizontal dynamic load. Is added.
しかし、このような動的水平載荷試験方法・装置でも、人が重錘を押してレールに沿って移動させる場合、次のような課題があった。即ち、(1)試験に大勢の人員が必要となる、(2)大きな加振を得るのに長いレールが必要となる、(3)大きな加振が得られない、(4)試験場所に広いスペースが必要であり、地盤を掘削する面積も大きくなる、(5)打撃力の微調整が難しい、(6)人が重錘を押すので、怪我などの心配がある、(7)人が杭付近を走るので、地盤が振動し、計測器(加速度計など)にノイズが入る、(8) 人が杭近辺の地盤に載るので、杭を拘束することになり、杭の振動に影響を与える、(9)装置が大掛かりとなる、(10)運搬費が高くなる、(11)組み立てに時間がかかる、(12)見栄えが悪い。 However, even in such a dynamic horizontal loading test method and apparatus, when a person pushes the weight and moves it along the rail, there are the following problems. That is, (1) A large number of people are required for the test, (2) A long rail is required to obtain a large vibration, (3) A large vibration cannot be obtained, (4) A wide test place Space is required, and the area for excavating the ground becomes large. (5) Fine adjustment of the impact force is difficult. (6) Because the person pushes the weight, there is a risk of injury. (7) The person is a pile. Since it runs near the ground, the ground vibrates and noise enters the measuring instrument (accelerometer, etc.). (8) Since people are placed on the ground near the pile, the pile is restrained, affecting the vibration of the pile. , (9) Large equipment, (10) High transportation costs, (11) Time required for assembly, (12) Bad appearance.
この発明は、このような課題を解消すべくなされたもので、重錘とレールを用いた動的水平載荷試験において、少人数で試験を行うことができ、低価格でコンパクトな装置により大きな加振力が得られ、打撃力の調整も可能な動的水平載荷試験装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem. In a dynamic horizontal loading test using a weight and a rail, the test can be performed by a small number of people, and a large amount is added by a low-priced and compact device. force is obtained, there is provided also capable of dynamic horizontal loading test equipment adjustment of the striking force.
本発明は、杭(鋼管杭、H鋼杭、コンクリート杭、鋼コンクリート合成杭など)の水平載荷試験において、従来の油圧ジャッキによる静的水平載荷試験に代えて重錘による動的水平載荷試験とし、さらに鐘突き方式に代えて地上レール方式または懸垂型モノレール方式により重錘を支持し、駆動装置付きの走行台車をレールに沿って走行させ、この走行台車に搭載した重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するものである(図1参照)。 In the horizontal loading test of piles (steel pipe pile, H steel pile, concrete pile, steel concrete composite pile, etc.), the present invention is a dynamic horizontal loading test using a weight instead of a static horizontal loading test using a conventional hydraulic jack. In addition, the weight is supported by the ground rail system or the suspension type monorail system instead of the bell thrust system, the traveling carriage with a driving device is run along the rail, and the weight mounted on the traveling carriage is horizontally moved, It is made to collide with a pile head and vibrate (see FIG. 1).
従来の静的水平載荷試験における反力装置が不要となり、試験結果に反力装置の影響が混入することがなく、また簡易な試験装置とすることができるため、実験準備が容易で試験を短時間で行うことができ、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができる。 The reaction force device in the conventional static horizontal loading test is no longer required, the influence of the reaction force device is not mixed in the test results, and the test device can be simplified, so the experiment preparation is easy and the test is short. It can be performed in a timely manner, and an accurate horizontal loading test can be performed at low cost.
また、レール方式であるため、鐘突き方式などに比べ、以下の利点がある。(a)レールに沿って移動させるため、重い重錘を容易に加力することができる、(b)位置エネルギーや弾性エネルギーや圧力エネルギーを利用することにより、重錘の衝撃速度を容易に大きくすることができる、(c)レールの断面を大きくすることにより、重錘の重さを容易に大きくできる、(d)重錘の衝突後の反動を簡易な装置等で制御できる、(e)レールを設置するだけでよいため、移動式とすることも容易である、など。 Moreover, since it is a rail system, there exist the following advantages compared with a bell-butt system. (A) Because it moves along the rail, a heavy weight can be easily applied. (B) By using potential energy, elastic energy, or pressure energy, the impact speed of the weight can be easily increased. (C) The weight of the weight can be easily increased by increasing the cross section of the rail, (d) The reaction after the collision of the weight can be controlled with a simple device, etc. (e) Since it is only necessary to install rails, it is easy to be mobile.
さらに、レール方式で重錘を人力で移動させる場合に比べて、以下の利点がある。(1)試験は少人数で可能となる、(2)大きな加振を得るのに、短いレールで可能になる、(3)大きな加振が得られる、(4)試験場所が狭くても試験が可能であり、また施工上埋設されている杭頭部を露出させるための地盤を掘削する面積も少なくて済む、(5)打撃力の微調整が可能である、(6)人が重錘を押さないので、安全であり、(7)人が杭付近に近寄らないので、人の走行で地盤が振動することがなく、計測器(加速度計など)にノイズが入らない、(8) 人が杭近辺の地盤に載らないので、杭を拘束せず、杭の振動に影響を与えない、(9)装置がコンパクトになる、(10)運搬費が安くなる、(11)組み立てに時間がかからない、(12)見栄えがよい、など。 Furthermore, there are the following advantages compared with the case where the weight is moved manually by the rail method. (1) The test can be done with a small number of people, (2) A large vibration can be obtained with a short rail, (3) A large vibration can be obtained, (4) A test even in a small test area It is possible to reduce the area for excavating the ground to expose the pile head embedded in the construction, (5) Fine adjustment of the striking force is possible, (6) Human weight It is safe because it doesn't push down. (7) Since people do not get close to the pile, the ground does not vibrate when people run, and noise (such as accelerometers) does not enter. (8) People Does not rest on the ground near the pile, so the pile is not restrained and does not affect the vibration of the pile, (9) the equipment is compact, (10) transportation costs are low, (11) time to assemble Does not take, (12) Good-looking, etc.
本発明の請求項1に係る発明は、打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の動的水平載荷試験装置であり、杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車と、前記走行台車上に搭載した重錘とを備えている杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車上に重錘が台車移動方向に移動可能に支持され、重錘の杭頭部に衝突する前面の反対側の後面と、走行台車の後部フレームとの間に、衝撃を吸収する緩衝部材が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。
The invention according to
本発明の請求項2に係る発明は、請求項1記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車の駆動装置が走行台車の車輪を回転駆動する電動モータであり、重錘が杭頭部に衝突する前に電動モータの電源を切るように構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。
The invention according to
本発明においては、重錘を走行台車に載せて杭頭部に衝突させるため、打撃による衝撃から駆動部を守る必要がある。そのため、重錘を板バネ等により走行台車上に取り付け、重錘を走行方向に移動自在に支持させ、ゴム等の緩衝部材で衝撃を吸収する。 In the present invention, since the weight is placed on the traveling carriage and collides with the pile head, it is necessary to protect the drive unit from the impact caused by the impact. Therefore, the weight is mounted on the traveling carriage by a leaf spring or the like, the weight is supported so as to be movable in the traveling direction, and the shock is absorbed by a buffer member such as rubber.
本発明の請求項6に係る発明は、請求項4または請求項5に記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車の駆動装置が走行台車の車輪を回転駆動する電動モータであり、重錘が杭頭部に衝突する前に電動モータの電源を切るように構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。 The invention according to claim 6 of the present invention is the electric horizontal loading test apparatus for piles according to claim 4 or claim 5, wherein the driving device of the traveling carriage rotates the wheels of the traveling carriage, A dynamic horizontal loading test device for a pile, wherein the electric motor is turned off before the weight collides with the pile head.
車輪と電動モータによる走行方式において、レールの杭頭部の手前にリミットスイッチ等のセンサーを配置し、このセンサーの作動により電動モータの電源を切り、重錘が杭頭部に衝突した時、モータへ負荷がかからないようにし、さらに、衝突後、反動で戻る際に電動モータが逆回転することにより発電機として作動し、エネルギーの消耗により重錘のリバウンド方向の移動を減衰させる。 In a traveling system using wheels and an electric motor, a sensor such as a limit switch is placed in front of the pile head of the rail. When this sensor is activated, the electric motor is turned off, and when the weight collides with the pile head, the motor In addition, the electric motor operates as a generator when the electric motor rotates backward when the vehicle returns after a collision, and the movement of the weight in the rebound direction is attenuated due to energy consumption.
本発明においては、重錘の下部に取付けた移動用治具によりレール上を移動させる地上レール方式あるいはレール上を移動する移動用治具を介して重錘をレールから吊下げる懸垂型モノレール方式を採用することができる。レールは1本でもよいし、2本以上でもよい。移動用治具には、レール上を転動する車輪方式、レール上を滑動するスライダー方式などを用いることができる。 In the present invention, a ground rail system that moves on the rail with a moving jig attached to the lower part of the weight, or a suspended monorail system that suspends the weight from the rail via a moving jig that moves on the rail. Can be adopted. One rail may be sufficient and two or more rails may be sufficient. As the moving jig, a wheel system that rolls on the rail, a slider system that slides on the rail, or the like can be used.
移動用治具に車輪方式を用いた場合、車輪にラチェットとラチェット爪等による逆転防止機構を設ければ、重錘が衝突後に反動で戻ってくるのを防止することができる。これにより、重錘による動的載荷時間を伸長させること、動的荷重を大きくすること、試験時の危険を防止することが可能となる。 When a wheel system is used for the moving jig, if a reverse rotation prevention mechanism such as a ratchet and a ratchet claw is provided on the wheel, the weight can be prevented from returning in a reaction after the collision. As a result, it is possible to extend the dynamic loading time due to the weight, increase the dynamic load, and prevent danger during the test.
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。 Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
(1) レールに沿って重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するため、従来の静的水平載荷試験における反力装置が不要となり、試験結果に反力装置の影響が混入することがなく、また簡易な試験装置とすることができるため、実験準備が容易で試験を短時間で行うことができ、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができる。 (1) Since the weight is moved horizontally along the rail, and the pile head collides with the pile head and vibrates, there is no need for a reaction force device in the conventional static horizontal loading test, and the influence of the reaction force device on the test results is eliminated. Since it does not mix and can be a simple test apparatus, the preparation for the experiment is easy, the test can be performed in a short time, and a precise horizontal loading test can be performed at a low cost.
(2) レール方式であるため、重い重錘を容易に加力することができ、駆動装置付き走行台車による重錘自走方式により、重錘の衝撃速度を容易に大きくすることができ、レールの断面を大きくすることで重錘の重さを容易に大きくでき、重錘の衝突後の反動を簡易な装置等で制御でき、比較的簡易な試験装置により大径の鋼管杭やコンクリート杭などの動的水平載荷試験を実施することができる。 (2) Since the rail system is used, it is possible to easily apply a heavy weight, and the weight self-propelled system using a traveling carriage with a drive unit can easily increase the impact speed of the weight. The weight of the weight can be easily increased by increasing the cross section of the weight, and the recoil after the collision of the weight can be controlled with a simple device, etc. Dynamic horizontal loading test can be carried out.
(3) 反力装置は一般的に杭を用いているが、本発明では反力装置が不要となることにより杭1本でも水平載荷試験が可能となり、より低コストの水平載荷試験が可能となる。 (3) Although the reaction force device generally uses a pile, in the present invention, since the reaction force device is not required, it is possible to perform a horizontal loading test with only one pile, and a lower cost horizontal loading test is possible. Become.
(4) 駆動装置付き走行台車による重錘自走方式により重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するため、少人数で試験を行うことができ、低価格でコンパクトな装置により大きな加振力が得られ、打撃力の調整も可能となる。 (4) Since the weight is moved horizontally by the self-propelled weight system using a traveling carriage with a drive unit, and it strikes the pile head and vibrates, it can be tested by a small number of people, and it is a low-priced and compact device. As a result, a greater excitation force can be obtained, and the impact force can be adjusted.
(5) 人が重錘を押さないので、安全であり、また、杭頭部の手前で電動モータの電源を切ることで、衝突時の電動モータへの負荷を無くし、衝突後の逆回転によるエネルギーの消耗により重錘のリバウンド方向の移動を減衰させることができ、より安全な水平載置試験が可能となる。 (5) It is safe because a person does not push the weight, and by turning off the power of the electric motor before the pile head, the load on the electric motor at the time of collision is eliminated, and reverse rotation after the collision The consumption of energy can attenuate the movement of the weight in the rebound direction, and a safer horizontal placement test is possible.
(6)杭頭部の衝突点に設置する荷重検出器をロードセルとコイルばね等からなる緩衝用治具とから構成することにより、重錘による衝撃荷重を円滑に杭頭部に伝達することができる。また、緩衝材の効果が大きい場合には動的な載荷時間を伸長させることができる。 (6) By configuring the load detector installed at the pile head collision point with a load cell and a buffering jig consisting of a coil spring, etc., the impact load due to the weight can be smoothly transmitted to the pile head. it can. Further, when the effect of the cushioning material is large, the dynamic loading time can be extended.
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、鋼管杭の水平載荷試験に適用した場合であり、また地上レール方式の重錘による動的水平載荷試験の例である。図1は、本発明の駆動装置付き走行台車による重錘自走タイプの動的水平載荷試験の一例を示す平面図と側面図である。図2は、その走行台車部分を示す立面図と平面図と側面図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. This embodiment is a case where it is applied to a horizontal loading test of a steel pipe pile, and is an example of a dynamic horizontal loading test using a ground rail type weight. FIG. 1 is a plan view and a side view showing an example of a weight self-running type dynamic horizontal loading test using a traveling carriage with a driving device of the present invention. FIG. 2 is an elevation view, a plan view, and a side view showing the traveling carriage portion.
図1に示すように、構造物の基礎地盤には鋼管杭1が縦方向及び横方向に間隔をおいて複数本打設されており、杭頭部2が地上に所定の高さで突出している。本発明では、このような杭頭部2に対して、駆動装置付き走行台車による重錘自走タイプで重錘方式・レール方式の動的水平載荷試験装置10により動的水平載荷試験を実施する。
As shown in FIG. 1, a plurality of steel pipe piles 1 are placed on the foundation ground of the structure at intervals in the vertical direction and the horizontal direction, and the
図1の実施形態において、動的水平載荷試験装置10は、杭1に向けて地上に設置された左右一対の鋼材等からなる装置架台11と、この装置架台11の左右一対の鋼材の上に設置されるレール12と、このレール12に沿って移動可能な重錘13とから構成され、重錘13を駆動装置付きの走行台車14に搭載し、レール12の杭頭部2から遠ざかる方向の後側から走行台車14を杭頭部2に向かってレール12に沿って所定の速度で走行させ、杭頭部2に重錘13を衝突させて加振する動的水平載荷試験を行う。
In the embodiment of FIG. 1, the dynamic horizontal
図1、図2の実施形態において、走行台車14は、車輪と電動モータによる走行方式である。左右一対のレール12上を転動するフランジ付きの車輪16が走行台車14のフレーム15の左右両側部において走行方向の前後に配置されている。
In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the traveling
駆動装置としての電動モータ17は、左右一対の車輪16のそれぞれを回転駆動するように左右一対で配置されている。図示例では、杭頭部2側の前部の車輪16を駆動するようにされている。駆動用車輪16と電動モータ17とは、例えばベルトとプーリーで連結されている。
The
重錘13は、走行台車14のフレーム15の底板上の中央に走行方向に沿って配置されており、その前面が杭頭部2に衝突するようにされている。また、本装置においては、杭打撃による衝撃から駆動部を守る必要があり、そのため、重錘13は、重錘13の底面とフレーム15の底板との間に配置された移動治具18により走行方向に移動可能に支持され、重錘13の後面と走行台車14のフレーム15の後部フレーム15aとの間には、衝撃を吸収する緩衝部材19が配置される。
The
移動治具18は、図示するように、走行方向に変形可能な板バネで重錘13とフレーム15の底板を連結する方法、あるいは、ローラーと、ピンとフック金具による飛び跳ね防止装置(図示せず)などを用いることができる。緩衝部材19は、図示するように、一対の取付鋼板の間にゴムを挟みこんだものを用いることができる。その他の緩衝部材を用いることもできる。また、走行台車14にレール12に係合するフック(図示せず)を設け、重錘13の衝突時に走行台車14が脱輪しないようにすることもできる。
As shown in the figure, the moving
さらに、レール12の杭頭部2の手前には、リミットスイッチ等のセンサーを配置し、このセンサーの作動により電動モータ17の電源を切るようにしている。重錘13が杭頭部2に衝突した時、電動モータ17へ負荷がかからないようにすることができる。さらに、重錘13が杭頭部2に衝突後、反動で戻る際に電動モータ17が逆回転して発電機として作動し、回生ブレーキとして働きにより、重錘13のリバウンド方向の移動を減衰させることができる。その他、クラッチやブレーキを設けることもできる。電源は走行台車14上などに設置した配電盤からとり、装置から離れた場所で遠隔操作する。
Further, a sensor such as a limit switch is disposed in front of the
以上のような構成において、走行台車14を、レール12上を移動させて杭頭部2から離れる方向の後側に配置して走行台車14を固定する。この状態から、電動モータ17を駆動して走行台車14を杭頭部2に向けて走行させ、走行台車14上の重錘13を杭頭部2に衝突させ、杭頭部2に載荷する。重錘13の走行速度は、電動モータ17の回転数や走行距離を適宜設定することで、調整することができる。
In the configuration as described above, the traveling
重錘13が杭頭部2に衝突すると、移動治具18と緩衝部材19とにより衝撃が吸収され、駆動部の損傷が防止される。また、走行台車14の脱線も防止される。さらに、衝突直前に電動モータ17の電源が切れることにより、衝突時の電動モータ17への負荷が無くなり、衝突後、反動で戻る際に電動モータ17が逆回転することにより、重錘13のリバウンド方向の移動を減衰させることができる。
When the
図3に示すように、杭頭部2には、水平荷重の作用高さHが設定されており、この作用高さレベルにおいて、ロードセルを用いた荷重検出器30が杭頭部2に設けられ、重錘による動的荷重(衝撃荷重)が測定される。移動直角方向の左右両側には変位計を用いた変位検出器31が配置され、杭の水平変位が測定される。その他、杭頭部2の移動直角方向の左右両側の側面には、加速度計(水平加速度)・ひずみゲージ(せん断)32が取り付けられ、杭の水平加速度、せん断ひずみが測定される。また、杭頭部2の移動方向の前面(重錘側)・後面(反重錘側)、重錘13の左右両側に、加速度計33が取り付けられ、杭の水平加速度・鉛直加速度、重錘の水平加速度が測定される。
As shown in FIG. 3, the
重錘13の円柱中心軸は、作用高さレベルに一致するように高さ調整され、重錘13の前面中心が荷重検出器30に衝突する。図4は、緩衝用治具を備えた荷重検出器の一例を示す平面図と水平断面図であり、この荷重検出器30は、動的荷重を測定するためのロードセル40を杭頭部2の外面に接着し、このロードセル40の重錘側にコイルばねを内蔵した緩衝用治具41を設け、重錘13による衝撃荷重を円滑に杭頭部2に伝達できる構造とされている。
The center axis of the cylinder of the
緩衝用治具41は、ロードセル40の円筒形ケーシングの外周に内管42を嵌め込み、この内管42の外周に外管43を軸方向にスライド可能に嵌め込み、ロードセル40と外管43の蓋体44との間にコイルばね45を配置し、コイルばね45の圧縮変形により衝撃を吸収するように構成されている。さらに、ロードセル40の重錘側と蓋体44の反重錘側にそれぞれクッション材とストッパーを兼ねる荷重伝達部材46、47を間に所定のギャップが形成されるように取付け、この荷重伝達部材46、47の外側にコイルばね45を配置する。この荷重伝達部材46、47は、硬い金属よりも硬質プラスチック等の比較的クッション作用のある材料が好ましい。また、蓋体44の重錘側の面には、ラバーを表面に貼り付けた鋼板48が取付けられている。ラバーは重錘に取付けてもよい。なお、杭頭部2の外面にはブラケット等の支持金具(図示せず)を取付けておき、この上に荷重検出器30を載置する。
The
変位検出器31は、図3に示すように、変位計50とシリンダ型の伸縮部材51からなる。杭頭部2の側面には取付片52が固定されており、この取付片52に伸縮部材51の伸縮ロッド51aの先端が取付けられ、レール11に直交する梁27にシリンダ本体51bの基端部が固定される。作用高さレベルに水平に配置された伸縮部材51の下に変位計50が水平に配置され、変位計50のロッド先端が伸縮ロッド51aに接続され、杭の変位が計測される。変位計設置用の梁27を試験杭から十分に離れた位置に設置し、かつ、両端をH形鋼等の大きい断面の杭や杭間の梁で支持することにより、変位計50が設置される梁27を不動梁とすることができ、正確な変位計測を行うことができる。
As shown in FIG. 3, the
試験杭の変位計測は、上記の変位計50のほか、試験杭に取付けた加速度計32で行うこともできる。加速度を2回積分して変位を求める。なお、変位計50から求めた変位波形には高周波数のノイズが広帯域にわたって生じており、一方、加速度計32から求めた変位波形には高周波数のノイズがない。この高周波数のノイズは、変位計50の取付構造や固定部材の振動などが原因と推定され、また加速度計32から得られる変位波形は、変位計50から得られる変位波形と比べて低周波数領域が小さく評価されている。以上の2点から、変位計50を用い、高周波数成分をハイカットフィルターにより除去するのが好ましい。なお、不動梁のいらない光学式等の非接触式変位計を用いることもできる。
The displacement measurement of the test pile can be performed by the
なお、図示例は、重錘の下部に取付けた移動用治具によりレール上を移動させる地上レール方式を示したが、レール上を移動する移動用治具を介して重錘をレールから吊下げる懸垂型モノレール方式にも適用できる。いずれの方式の場合も、レールは1本でもよいし、2本以上でもよい。また、移動用治具は、レール上を転動する車輪方式を示したが、レール上を滑動するスライダー方式などを用いることができる。さらに、レールは水平に限らず、例えば杭頭部に向かって下り勾配で傾斜させることもできる。 Although the illustrated example shows a ground rail system that moves on the rail using a moving jig attached to the lower part of the weight, the weight is suspended from the rail via the moving jig that moves on the rail. It can also be applied to a suspended monorail system. In any system, the number of rails may be one, or two or more. Moreover, although the moving jig | tool showed the wheel system which rolls on a rail, the slider system etc. which slide on a rail can be used. Furthermore, the rail is not limited to being horizontal, and can be inclined with a downward slope toward the pile head, for example.
なお、以上は鋼管杭に適用した場合について説明したが、コンクリート杭やその他の杭にも適用できることはいうまでもない。 In addition, although the above demonstrated the case where it applied to a steel pipe pile, it cannot be overemphasized that it can apply also to a concrete pile and another pile.
1…鋼管杭
2…杭頭部
10…動的水平載荷試験装置
11…装置架台
12…レール
13…重錘
14…走行台車
15…台車フレーム
15a…後部フレーム
16…車輪
17…電動モータ(駆動装置)
18…移動治具
19…緩衝部材
27…変位計設置用の梁
30…荷重検出器
31…変位検出器
32…加速度計・ひずみゲージ(せん断)
33…加速度計
40…ロードセル
41…緩衝用治具
42…内管
43…外管
44…蓋体
45…コイルばね
46、47…荷重伝達部材
48…鋼板
50…変位計
51…伸縮部材
51a…伸縮ロッド
51b…シリンダ本体
52…取付片
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (2)
杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車と、前記走行台車上に搭載した重錘とを備え、前記走行台車上に前記重錘が台車移動方向に移動可能に支持され、重錘の杭頭部に衝突する前面の反対側の後面と、走行台車の後部フレームとの間に、衝撃を吸収する緩衝部材が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。 It is a dynamic horizontal loading test device for piles that determines the deformation characteristics of a pile by applying a horizontal dynamic load to the pile head protruding above the ground of the driven pile by a weight.
A rail installed on the ground or toward the pile head, a traveling carriage with a driving device installed movably along the rail, and a weight mounted on the traveling carriage, on the traveling carriage The weight is supported so as to be movable in the movement direction of the carriage, and a shock absorbing member is provided between the rear face opposite to the front face that collides with the pile head of the weight and the rear frame of the traveling carriage. A dynamic horizontal loading test device for piles, characterized in that
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