JP5905414B2 - Removable material pull-out tester - Google Patents
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Description
本発明は、盛土材と補強材との接触面に垂直に圧力を加え、補強材を水平な方向に引き抜いて、盛土材と補強材との間の摩擦状態を調べる補強材の引抜試験機に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reinforcing material pull-out tester for investigating a friction state between a embankment material and a reinforcing material by applying a pressure perpendicular to a contact surface between the embankment material and the reinforcing material, and pulling out the reinforcing material in a horizontal direction. Is.
従来、補強土壁工法に使用する盛土材は、補強材との間の摩擦力を確保できる、せん断抵抗角の大きな土質材料を選別して使用している。選別の方法は、盛土材に含まれる細粒分の含有量で判断しており、現地で採取した土質材料を試験室に運び、ふるい分け試験を行い、その結果で間接的に判断していた。 Conventionally, as the embankment material used for the reinforced earth wall construction method, a soil material having a large shear resistance angle that can secure a frictional force with the reinforcement material is selected and used. The sorting method was judged by the content of fine particles contained in the embankment material, and the soil material collected at the site was transported to the test room and subjected to a screening test, and the result was judged indirectly.
盛土材と補強材との間の摩擦状態を直接確認するには、非特許文献1に開示されているように、現地において試験盛土を行い、この盛土に実物大の補強材を埋め込み、重機で盛土を締め固めした後に、補強材をジャッキで引き抜くことで、行われる。また、盛土の施工途中において、実際の盛土に補強材を埋め込み、これをジャッキで引き抜くことにより、行われることもある。
In order to directly confirm the friction state between the embankment material and the reinforcing material, as disclosed in Non-Patent
また、非特許文献2に開示されているように、試験室において、盛土材を投入した土槽内に補強材を埋設し、この補強材を引抜試験機で引き抜いて行うこともある。
In addition, as disclosed in Non-Patent
非特許文献1に開示された上記従来の補強材の引抜試験は、現地において試験盛土を行い、実物大の補強材を引き抜くため、多くの作業者や重機が必要とされ、大掛かりなものとなっていた。このため、引抜試験を終えるのにも数日の時間を要していた。また、実際の盛土に施工中に補強材を埋め込んで行う上記従来の補強材の引抜試験は、盛土の施工前には確認できず、事後的に盛土材と補強材との間の摩擦状態を確認して、後付けの現場管理用に行われるのに過ぎなかった。
The above-described conventional pull-out test of the reinforcing material disclosed in Non-Patent
また、非特許文献2に開示された上記従来の補強材の引抜試験機は、試験機に汎用性が無いため、実験・研究レベルでしか用いられていなかった。また、試験室に据え置かれているため、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要があり、施工現場で簡易に引抜試験を行うことはできなかった。
Further, the conventional reinforcing material pull-out tester disclosed in Non-Patent
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
盛土材を収容する筐体と、盛土材と面接触して筐体内に設置される補強材試験片と、盛土材上に載置される載荷板と、この載荷板に荷重をかけて盛土材と補強材試験片との接触面に垂直に圧力を加える鉛直荷重載荷手段と、補強材試験片を前記接触面と水平な方向に引き抜く引抜手段と、鉛直荷重載荷手段によって前記接触面にかかる圧力を計測する接触面圧計測手段と、引抜手段によって補強材試験片が引き抜かれる力を計測する引抜力計測手段とを備える補強材の引抜試験機において、
筐体が、盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに盛土材を収容する大きさに形成され、収容した盛土材上に載荷板が嵌められる開口部を有する第1の部屋と、この第1の部屋と第1側壁によって仕切られる第2の部屋とが一体に形成され、
補強材試験片は、第1の部屋において、前記接触面が開口部に嵌められた載荷板に盛土材を介して対向する位置に収容され、一端が、第1側壁に形成された孔に通されて第2の部屋に延出し、第2の部屋において棒材の一端部に連結され、他端が、第1側壁に対向して第1の部屋を外部空間から隔てる第2側壁に形成された孔に通されて外部空間に延出し、
棒材は、第1側壁に対向して第2の部屋を仕切る第3側壁に形成された孔から他端部が延出し、延出するこの他端部に棒材の抜け止め部材が設けられ、
接触面圧計測手段は補強材試験片の下方における第1の部屋の底部または鉛直荷重載荷手段に設けられ、
引抜力計測手段は抜け止め部材と第3側壁との間に挟持され、
引抜手段が、棒材を介して補強材試験片を第1の部屋から引き抜く引抜力を第3側壁からの反力によって補強材試験片に与える
ことを特徴とする補強材の可搬型引抜試験機を構成した。
The present invention has been made to solve such problems,
A housing for containing the embankment material, a reinforcing material test piece installed in the housing in surface contact with the embedding material, a loading plate placed on the embankment material, and the embankment material by applying a load to the loading plate The vertical load loading means for applying pressure perpendicular to the contact surface between the test piece and the reinforcing material test piece, the pulling means for pulling out the reinforcing material test piece in a direction parallel to the contact surface, and the pressure applied to the contact surface by the vertical load loading means In a reinforcing material pull-out tester comprising a contact surface pressure measuring means for measuring the force and a pulling force measuring means for measuring a force with which the reinforcing material test piece is pulled out by the pulling means,
A first chamber having a housing that is formed to a size that accommodates the embedding material at a depth that is a predetermined multiple of the particle size of the particles constituting the embedding material, and that has an opening in which the loading plate is fitted on the accommodated embankment material. And the first room and the second room partitioned by the first side wall are integrally formed,
In the first chamber, the reinforcing material test piece is accommodated in a position facing the loading plate with the contact surface fitted in the opening portion through the embankment material, and one end passes through the hole formed in the first side wall. The second chamber is connected to one end of the bar in the second chamber, and the other end is formed on the second side wall facing the first side wall and separating the first chamber from the external space. Passed through the hole and extended to the external space,
The other end of the bar extends from the hole formed in the third side wall that divides the second chamber so as to face the first side wall, and a bar stopper is provided at the other end that extends. ,
The contact surface pressure measuring means is provided at the bottom of the first chamber or the vertical load loading means below the reinforcing material test piece,
The pulling force measuring means is sandwiched between the retaining member and the third side wall,
Pulling means, portable pull-test of the stiffener, characterized in that may grant the reinforcement specimen pullout force to pull out the reinforcement specimen from first chamber through the bar by the reaction force from the third side wall The machine was configured.
本構成によれば、第1の部屋が、盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに盛土材を収容する大きさに形成されるので、第1の部屋内に設置される補強材試験片、および載荷板の大きさもこれに合わせて小さく形成される。また、補強材試験片を小さくすることで、引抜手段が補強材試験片を引き抜く力、および鉛直荷重載荷手段によって載荷板にかける荷重は小さくて済み、鉛直荷重載荷手段を小型に構成することができる。従って、接触面圧計測手段および引抜力計測手段を筐体に一体に設け、筐体、補強材試験片、および載荷板と共に運搬する構成とすることで、補強材の引抜試験機は軽量・コンパクトになって容易に持ち運ぶことが可能となる。 According to this configuration, the first room is formed in a size that accommodates the embankment material at a depth that is a predetermined multiple of the particle size of the particles that constitute the embankment material, and is therefore installed in the first room . The size of the reinforcing material test piece and the loading plate is also made small accordingly. In addition, by reducing the size of the reinforcing material test piece, the force with which the extraction means pulls out the reinforcing material test piece and the load applied to the loading plate by the vertical load loading means can be reduced, and the vertical load loading means can be made compact. it can. Therefore, the the contact surface pressure measuring means and pulling force measuring means is provided integrally with the housing, the housing is formed to have a structure in which conveying with reinforcement specimen, and loading plate, pull-test machine reinforcement lightweight It becomes compact and can be easily carried.
このため、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要は無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、盛土の施行前に施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能になる。この結果、現地の盛土材を補強土壁に使用できるか否かを、現地で直ちに簡易に判別することができるようになり、盛土の施工効率は向上する。 For this reason, it is no longer necessary to collect the embankment material from the site each time and test it in the laboratory, and without the need for many workers and heavy machinery, the reinforcement material can be easily pulled out at the construction site before embedding. It becomes possible to perform a test. As a result, it becomes possible to immediately and easily determine whether or not the local embankment material can be used for the reinforcing earth wall, and the construction efficiency of the embankment is improved.
また、本発明は、鉛直荷重載荷手段が、自動車に積載される自動車用携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力によって載荷板に荷重をかけることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the vertical load loading means applies a load to the loading plate by a reaction force with respect to the lifting force of the automobile carrying jack mounted on the automobile .
本構成によれば、鉛直荷重載荷手段を小型の携行ジャッキによって構成することができる。また、携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力は、小さくて済むので、自動車フレームのジャッキ受け部などに持たすことができる。また、自動車に積載される自動車用携行ジャッキを使うことで、携行ジャッキを持ち運ぶ必要がなくなり、補強材の引抜試験機はさらに軽量・コンパクトになってその持ち運びはさらに容易となる。 According to this configuration, the vertical load loading means can be configured by a small carrying jack. Moreover, since the reaction force with respect to the lifting force of the carrying jack can be small, it can be held in the jack receiving portion of the automobile frame. In addition, by using an automobile carrying jack mounted on an automobile, it is not necessary to carry the carrying jack, and the pullout tester for the reinforcing material becomes lighter and more compact and can be carried more easily.
また、本発明は、筐体の周囲を囲む枠を備え、携行ジャッキが、枠と載荷板との間に設置され、枠からの反力によって載荷板に荷重をかけることを特徴とする。 In addition, the present invention includes a frame surrounding the periphery of the housing, and the carrying jack is installed between the frame and the loading plate, and applies a load to the loading plate by a reaction force from the frame.
本構成によれば、携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力は、筐体の周囲を囲む枠に持たすことができる。このため、自動車などのある程度の重量物が存在しない場合においても、携行ジャッキの持ち上げ力によって載荷板に荷重をかけ、補強材の引抜試験を行うことができる。 According to this structure, the reaction force with respect to the lifting force of the carrying jack can be applied to the frame surrounding the casing. For this reason, even when a certain amount of heavy objects such as an automobile does not exist, it is possible to apply a load to the loading plate by the lifting force of the carrying jack and perform a pull-out test of the reinforcing material.
また、本発明は、鉛直荷重載荷手段が、載荷板に被さって筐体に取り付けられる支持板と、支持板に螺合してねじ回されることによって載荷板に荷重をかける押しねじとを備えて構成されることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the vertical load loading means includes a support plate that covers the loading plate and is attached to the housing, and a push screw that applies a load to the loading plate by being screwed into the support plate and screwed. It is characterized by being configured.
本構成によれば、押しねじのねじ進む力によって載荷板に荷重をかけることができ、小型で簡単に鉛直荷重載荷手段を構成することができる。 According to this configuration, it is possible to apply a load to the loading plate by the force that the push screw advances, and it is possible to easily configure the vertical load loading means in a small size.
また、本発明は、補強材試験片が第1の部屋内において摩擦軽減材上に載置され、盛土材が補強材試験片上のみの第1の部屋内に収容されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reinforcing material test piece is placed on the friction reducing material in the first room , and the embankment material is accommodated in the first room only on the reinforcing material test piece.
本構成によれば、補強材試験片が摩擦軽減材上に載置されるので、接触面にかかる圧力によって盛土材と補強材試験片との間に生じる摩擦は、補強材試験片の盛土材に接する片面に、主に生じる。従って、引抜手段が補強材試験片を引き抜く力、および鉛直荷重載荷手段によって載荷板にかける荷重はさらに小さくて済む。また、盛土材が補強材試験片上のみの第1の部屋内に収容され、盛土材の収容量が減るので、筐体をさらに小さく形成することができる。このため、引抜試験機をさらに軽量・コンパクトにでき、引抜試験機の持ち運びはさらに容易となる。 According to this configuration, since the reinforcing material test piece is placed on the friction reducing material, the friction generated between the embankment material and the reinforcing material test piece due to the pressure applied to the contact surface is the embedding material of the reinforcing material test piece. It occurs mainly on one side that touches the surface. Therefore, the force with which the extraction means pulls out the reinforcing material test piece and the load applied to the loading plate by the vertical load loading means can be further reduced. Moreover, since the embankment material is accommodated in the first chamber only on the reinforcing material test piece, and the amount of embankment material accommodated is reduced, the housing can be further reduced in size. For this reason, the pull-out tester can be made lighter and more compact, and the pull-out tester can be carried more easily.
また、本発明は、接触面圧計測手段によって計測される前記接触面にかかる圧力、および引抜力計測手段によって計測される補強材試験片が引き抜かれる力に基づいて、盛土材と補強材試験片との間の摩擦係数を算出する算出手段と、この算出手段によって算出された摩擦係数を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 Further, the present invention provides an embankment material and a reinforcing material test piece based on the pressure applied to the contact surface measured by the contact surface pressure measuring means and the force by which the reinforcing material test piece measured by the pulling force measuring means is pulled out. And a display means for displaying the friction coefficient calculated by the calculation means.
本構成によれば、算出手段によって盛土材と補強材試験片との間の摩擦係数が算出され、算出された摩擦係数が表示手段にリアルタイムに表示されるので、各計測手段によって計測される計測値に基づいてその都度摩擦係数を算出する手間が省かれ、盛土の施工効率はさらに向上する。 According to this configuration, the friction coefficient between the embankment material and the reinforcing material test piece is calculated by the calculation means, and the calculated friction coefficient is displayed in real time on the display means. Therefore, the measurement measured by each measurement means The trouble of calculating the coefficient of friction each time based on the value is saved, and the construction efficiency of the embankment is further improved.
また、本発明は、
補強材試験片が前記接触面と水平な方向に引き抜かれる変位量を計測する、筐体に一体に設けられる引抜変位量計測手段を備え、
表示手段が、前記接触面にかかる圧力、補強材試験片が引き抜かれる力、および前記変位量を表示することを特徴とする。
The present invention also provides:
A displacement displacement measuring means provided integrally with the housing for measuring the displacement that the reinforcing material test piece is pulled out in a direction parallel to the contact surface;
The display means displays the pressure applied to the contact surface, the force with which the reinforcing material test piece is pulled out, and the displacement amount.
本構成によれば、補強材試験片が水平な方向に引き抜かれる変位量が引抜変位量計測手段によって計測され、摩擦係数、接触面にかかる圧力、および補強材試験片が引き抜かれる力と共に表示手段に表示される。このため、表示手段に表示される各値から、接触面にかかる圧力つまり載荷重に応じた摩擦係数を確認したり、確認した摩擦係数から盛土材のせん断抵抗角を推定したり、また、補強材試験片の引抜力と引抜変位量との関係などを調べて、盛土材と補強材との間の摩擦状態を様々な観点から容易に把握することができる。 According to this configuration, the displacement amount by which the reinforcing material test piece is pulled out in the horizontal direction is measured by the drawing displacement amount measuring means, and the display means together with the friction coefficient, the pressure applied to the contact surface, and the force with which the reinforcing material test piece is pulled out. Is displayed. For this reason, from each value displayed on the display means, confirm the friction coefficient according to the pressure applied to the contact surface, that is, the applied load, estimate the shear resistance angle of the embankment material from the confirmed friction coefficient, By examining the relationship between the pulling force of the material test piece and the pulling displacement amount, it is possible to easily grasp the friction state between the embankment material and the reinforcing material from various viewpoints.
本発明によれば、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要が無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、盛土の施行前に施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能な補強材の可搬型引抜試験機を提供することができる。 According to the present invention, it is not necessary to collect the embankment material from the site each time and test it in the test room, and without requiring many workers and heavy machinery, it can be easily reinforced at the construction site before embedding. A portable pull-out tester for a reinforcing material capable of performing a pull-out test of a material can be provided.
次に、本発明の補強材の可搬型引抜試験機を実施するための形態について、説明する。 Next, the form for implementing the portable pull-out tester of the reinforcing material of the present invention will be described.
図1(a)は、本発明の第1の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機1の平面図、同図(c)はその側断面図である。
FIG. 1A is a plan view of a portable pull-out
引抜試験機1は、筐体2に、盛土の施工に用いられる盛土材3が試験用に収容されて、構成される。筐体2は鉄板が箱状に加工されて長さ約500mm、幅約100mm、高さ約150mm程度に構成され、3つの部屋2a,2b,2cを有する。盛土材3は長さ約300mmの最も大きな部屋2aに収容されており、部屋2a内には、盛土材3と面接触して補強材試験片4が筐体2の底面と水平に設置されている。補強材試験片4は、盛土の施工に用いられる補強材を試験片として加工したものであり、本実施形態では帯鋼からなり、盛土材3と面接触する片面にだけリブ4aが形成されている。一般的な補強材の引抜試験では、盛土材に面接触させる補強材の寸法が長さ4mで幅60mm程度であるのに対し、本実施形態の引抜試験機1では、長さL=300mmで幅b=30mm程度に、小さく加工されている。部屋2aと中央の部屋2bとを仕切る左側壁、および部屋2aを外部空間から隔てる右側壁には補強材試験片4が貫通できる大きさの孔があいており、補強材試験片4は一端が部屋2b、他端が外部空間に延出している。
The pull-out
部屋2aは、盛土材3と補強材試験片4との間に生じる摩擦に影響を与えない少量の盛土材3を収容する大きさに形成され、盛土材3は補強材試験片4上のみの部屋2a内に収容されている。本実施形態では、調べる対象とする盛土材3を構成する粒子の粒径は、約10〜20mm以下の粗粒分および細粒分であり、粒径を約10mmと考え、その5倍の約50mmの深さに盛土材3を収容することで、盛土材3と補強材試験片4との間に生じる摩擦に影響を与えないようにしている。
The room 2a is formed in a size that accommodates a small amount of the embedding
盛土材3上には載荷板5が載置されている。載荷板5は平板状をしており、その外形寸法は部屋2aに嵌まる大きさに設定されている。なお、同図(a)では載荷板5の図示は省略されている。載荷板5には携行ジャッキ6が載せられる。携行ジャッキ6は、載荷板5に荷重をかけて盛土材3と補強材試験片4との接触面に垂直に圧力を加える鉛直荷重載荷手段を構成しており、この鉛直荷重載荷手段は、携行ジャッキ6の持ち上げ力Fに対する反力Pによって載荷板5に荷重をかける。
A
補強材試験片4は、部屋2a内において、摩擦軽減材を構成するベアリング7上に載置されている。ベアリング7は底板8上に設けられており、底板8の下層の部屋2aの底には、硬質ゴム等からなる弾力材9が敷設されている。弾力材9が敷設されていない部屋2aの一部箇所の底には、圧力計10が設置されている。圧力計10は、鉛直荷重載荷手段によって盛土材3と補強材試験片4との接触面にかけられる圧力、つまり、鉛直載荷重Pを計測する接触面圧計測手段を構成している。
The reinforcing
部屋2bに延出した補強材試験片4の一端には、アタッチメント11の一端がピン12によって連結されている。アタッチメント11は、断面がコの字状をした連結板11aとねじ棒11bとから構成されている。平面視略正方形状のこの連結板11aは、アタッチメント11の一端において開いたその間に補強材試験片4の一端を挟んでいる。連結板11aの根元部は、ねじ棒11bの一端部に溶接やねじ止め等によって固定されている。中央の部屋2bと左側の部屋2cとを仕切る壁にはねじ棒11bが貫通できる大きさの孔があいており、ねじ棒11bは他端部が左側の部屋2cに延出している。延出したねじ棒11bの外周には雄ねじが形成されている。
One end of the
部屋2cに延出したねじ棒11cには、センターホールジャッキ13およびロードセル14が通されており、これらセンターホールジャッキ13およびロードセル14は、ねじ棒11bの端部に螺合したナット15によってねじ棒11bから抜けるのが止められている。センターホールジャッキ13は油圧ポンプ16につながっており、油圧ポンプ16から圧油の供給を受けてその長さを伸張する。センターホールジャッキ13が伸張すると、ナット15およびナット15に螺合したアタッチメント11は、部屋2bと部屋2cとを仕切る壁からの反力によって図の左方に引っ張られる。アタッチメント11が図の左方に引っ張られると、アタッチメント11に連結された補強材試験片4には図の左方に向かう引抜力Tが与えられる。油圧ポンプ16、センターホールジャッキ13およびアタッチメント11は、補強材試験片4を盛土材3と補強材試験片4との接触面に水平な方向に引き抜く引抜手段を構成している。この引抜手段を構成するセンターホールジャッキ13は、部屋2bと部屋2cとを仕切る壁、つまり、筐体2からの反力によって、補強材試験片4に引抜力Tを与える。
A
補強材試験片4の他端は上記のように外部空間に延出して長く形成されているため、補強材試験片4が図の左方に引かれても、盛土材3と補強材試験片4との間には一定の摩擦力が生じ続け、引抜力Tは一定した値に保たれる。補強材試験片4を引き抜くこの引抜力Tはロードセル14にも与えられ、ロードセル14はこの引抜力Tを計測する。ロードセル14は、引抜手段によって補強材試験片4が引き抜かれる力Tを計測する引抜力計測手段を構成している。また、部屋2bにおけるアタッチメント11を構成する連結板11a上には、レーザ式測距計17が固設されている。この測距計17は、部屋2bと部屋2cとを仕切る壁にレーザ光を照射して、測距計17とこの壁との間の距離を計測することで、補強材試験片4が引き抜かれる変位量δを計測する。測距計17は、補強材試験片4が盛土材3と補強材試験片4との接触面と水平な方向に引き抜かれる変位量δを計測する引抜変位量計測手段を構成している。
Since the other end of the reinforcing
本実施形態では、引抜手段を構成する油圧ポンプ16、センターホールジャッキ13およびアタッチメント11、接触面圧計測手段を構成する圧力計10、引抜力計測手段を構成するロードセル14、および引抜変位量計測手段を構成する測距計17は、上記のように筐体2に一体に設けられ、筐体2、補強材試験片4、および載荷板5と共に運搬されるように構成されている。
In the present embodiment, the
また、部屋2cの上部には表示メータ18が設けられている。表示メータ18は、マイクロコンピュータおよび液晶表示パネルを備えて構成されている。マイクロコンピュータには、補強材試験片4の盛土材3に面接触させる寸法である幅bおよび長さL、盛土材3が鉛直載荷重Pを受ける受圧面積A、圧力計10によって計測される鉛直載荷重P、ロードセル14によって計測される引抜力T、および測距計17によって計測される変位量δが入力される。マイクロコンピュータは、算出手段を構成しており、入力されるこれら補強材試験片4の幅bおよび長さL、受圧面積A、鉛直載荷重P、および引抜力Tに基づいて、次の(1)式により、盛土材2と補強材試験片4との間の摩擦係数fを算出する。
f=T/σ・b・L …(1)
A
f = T / σ · b · L (1)
上記の(1)式におけるσは単位受圧面積当たりの鉛直載荷重であり、次の(2)式によって算出される。
σ=P/A …(2)
In the above equation (1), σ is a vertical load per unit pressure-receiving area, and is calculated by the following equation (2).
σ = P / A (2)
表示メータ18が備える液晶表示パネルには、同図(b)の表示メータ18の平面図に示すように、マイクロコンピュータによって算出された摩擦係数f、並びに、マイクロコンピュータに入力される鉛直載荷重P、引抜力T、および変位量δが表示される。
As shown in the plan view of the
このような本実施形態の引抜試験機1によれば、筐体2が、盛土材3と補強材試験片4との間に生じる摩擦に影響を与えない少量の盛土材3を収容する大きさに形成されるので、筐体2内に設置される補強材試験片4、および載荷板5の大きさもこれに合わせて小さく形成される。また、補強材試験片4を小さくすることで、センターホールジャッキ13が補強材試験片4を引き抜く引抜力T、および携行ジャッキ6によって載荷板5にかける荷重は小さくて済み、鉛直荷重載荷手段を小型の携行ジャッキ6によって構成することができる。また、携行ジャッキ6の持ち上げ力Fに対する反力Pは、小さくて済むので、例えば、図2に示すように、自動車21のフレームのジャッキ受け部などに持たすことができる。同図(a)は本実施形態の引抜試験機1を自動車21を用いて使用する使用態様の正面図、同図(b)はその使用態様の側面図である。なお、図2において、図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
According to such a pull-out
同図に示す引抜試験機1の使用態様では、自動車21の重量を1.5[ton](=15[KN])とし、携行ジャッキ6にその半分の重量分の荷重7.5[KN]が反力Pとしてかかるとすると、センターホールジャッキ13に必要とされる引抜力Tは、次のようにして算出される。まず、単位受圧面積当たりの鉛直載荷重σは、(2)式から次のように算出される。
σ=P/A=7.5[KN]/(0.3[m]×0.1[m])=250[KN/m2]
In the usage mode of the pull-out
σ = P / A = 7.5 [KN] / (0.3 [m] × 0.1 [m]) = 250 [KN / m 2 ]
また、盛土材3と補強材試験片4との間の摩擦係数に設計上最低限必要とされる値を0.726とすると、センターホールジャッキ13に最低限必要とされる引抜力Tは、(1)式から次のように算出され、約1.63[KN]になる。
T=σ・b・L・f=250[KN/m2]×0.03[m]×0.3[m]×0.726
=1.63[KN]
Further, when the minimum required value for the design of the friction coefficient between the
T = σ · b · L · f = 250 [KN / m 2 ] × 0.03 [m] × 0.3 [m] × 0.726
= 1.63 [KN]
一般的な補強材の引抜試験に用いられる、盛土材に面接触させる寸法が長さ4mで幅60mm程度の補強材では、引抜力Tが2〜5[ton](=20〜50[KN])程度になる。しかし、本実施形態の引抜試験機1で最低限必要とされる上記の約1.63[KN]の引抜力Tは、従来の約1/10程度で済む。
For a reinforcing material having a length of 4 m and a width of about 60 mm used for a general reinforcing material pull-out test, the pulling force T is 2 to 5 [ton] (= 20 to 50 [KN]. ) However, the pulling force T of about 1.63 [KN], which is the minimum required in the pulling
従って、本実施形態のように、油圧ポンプ16、センターホールジャッキ13およびアタッチメント11、圧力計10、ロードセル14、および測距計17を筐体2に一体に設け、筐体2、補強材試験片4、および載荷板5と共に運搬する構成とすることで、補強材の引抜試験機1は、総重量10〜15[Kg]程度の軽量・コンパクトになって容易に持ち運ぶことが可能となる。また、携行ジャッキ6は、市販の一般的な機械式のねじジャッキや液体作動式の油圧ジャッキ、空気式のエアージャッキなどを使うこともできるが、自動車21に積載される自動車用携行ジャッキを使うことで、持ち運ぶ必要がなくなる。このため、補強材の引抜試験機1はさらに軽量・コンパクトになってその持ち運びはさらに容易となる。
Therefore, as in the present embodiment, the
このため、本実施形態の引抜試験機1によれば、盛土材3をその都度現地から採取して試験室で試験する必要は無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能になる。この結果、現地の盛土材を補強土壁に使用できるか否かを、盛土の施行前に現地で直ちに判別することができるようになり、盛土の施工効率は向上する。
For this reason, according to the pull-out
また、本実施形態の引抜試験機1によれば、補強材試験片4がベアリング7上に載置されるので、鉛直載荷重Pによって盛土材3と補強材試験片4との間に生じる摩擦は、補強材試験片4の盛土材3に接する片面においてだけ生じる。従って、センターホールジャッキ13が補強材試験片4を引き抜く引抜力T、および携行ジャッキ6によって載荷板5にかける荷重は、補強材試験片4の両面に盛土材3を接触させて補強材試験片4の両面に摩擦を生じさせる場合に比較して、小さくて済む。また、盛土材3が補強材試験片4上のみの部屋2a内に収容されるので、補強材試験片4の上下に盛土材3が収容される場合に比較して、盛土材3の収容量が減り、筐体2を小さく形成することができる。このため、補強材試験片4の上下に盛土材3が収容される場合に比較して、引抜試験機1を軽量・コンパクトにでき、引抜試験機1の持ち運びはさらに容易となる。
Further, according to the pull-out
また、本実施形態の引抜試験機1によれば、マイクロコンピュータによって盛土材3と補強材試験片4との間の摩擦係数fが算出され、算出された摩擦係数fが表示メータ18にリアルタイムに表示されるので、圧力計10およびロードセル14によって計測される計測値に基づいてその都度摩擦係数fを算出する手間が省かれ、盛土の施工効率はさらに向上する。
Further, according to the pull-out
また、本実施形態の引抜試験機1によれば、補強材試験片4が水平な方向に引き抜かれる変位量δが測距計17によって計測され、摩擦係数f、鉛直載荷重Pおよび引抜力Tと共に表示メータ18に表示される。このため、表示メータ18に表示される各値から、鉛直載荷重Pに応じた摩擦係数fを確認したり、確認した摩擦係数fから盛土材3のせん断抵抗角を推定したり、また、補強材試験片4の引抜力Tと変位量δとの関係などを調べて、盛土材3と補強材試験片4との間の摩擦状態を様々な観点から容易に把握することができる。
Further, according to the pull-out
なお、上記の実施形態では、自動車21などの重量物を使って携行ジャッキ6の反力を持たせる場合について、説明した。しかし、必ずしも重量物を使って携行ジャッキ6の反力を持たせる必要は無い。例えば、図3に示す枠31を使って携行ジャッキ6の反力を持たせるように構成してもよい。なお、同図において図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
In the above embodiment, the case where the reaction force of the carrying
図3に示す第1の実施形態の変形例による可搬型引抜試験機1Aは、筐体2の周囲を囲む枠31を備える。枠31は、上部枠31aおよび下部枠31bから構成され、上部枠31aおよび下部枠31b間は、上部枠31aと載荷板5との間に携行ジャッキ6を挟んで、ボルト32およびナット33によって締結されている。上部枠31aと載荷板5との間に設置された携行ジャッキ6は、枠31からの反力Pによって載荷板5に荷重をかける。
A portable pull-out
この変形例の引抜試験機1Aによれば、携行ジャッキ6の持ち上げ力Fに対する反力Pは、筐体2の周囲を囲む枠31に持たすことができる。このため、自動車21などのある程度の重量物が存在しない場合においても、携行ジャッキ6の持ち上げ力Fによって載荷板5に荷重をかけ、補強材試験片4の引抜試験を行うことができ、上記の実施形態による引抜試験機1と同様な作用効果が奏される。
According to the pull-out testing machine 1A of this modification, the reaction force P against the lifting force F of the carrying
図4(a)は、本発明の第2の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機41の平面図、同図(b)はその側断面図、同図(c)はその正面図である。なお、同図において図1と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。 4A is a plan view of a portable pull-out tester 41 for a reinforcing material according to a second embodiment of the present invention, FIG. 4B is a side sectional view thereof, and FIG. 4C is a front view thereof. It is. In the figure, the same or corresponding parts as in FIG.
この第2の実施形態による引抜試験機41は、次述する構成だけが、上述の第1の実施形態による引抜試験機1と異なり、こられ以外の構成は第1の実施形態による引抜試験機1と同じである。
The pull-out tester 41 according to the second embodiment differs from the pull-out
第1の実施形態では、筐体2が3つの部屋2a,2b,2cを備えていたが、この第2の実施形態では、筐体2Aは2つの部屋2a,2bだけを備え、その長さが400mm程度に形成されている。また、筐体2Aの上下側辺に沿ってフランジ2dが取り付けられて、筐体2Aが構成されている。また、第2の実施形態では、センターホールジャッキ13を備えず、ロードセル14およびナット15が外部に露出して設けられている。ナット15は、図示しないラチェットレンチで手動で締め付けられることで、部屋2bを外部空間から仕切る左側壁からの反力を受けて、補強材試験片4に引抜力Tを与える。ナット15およびラチェットレンチは、筐体2Aからの反力によって補強材試験片4に引抜力Tを与える引抜手段を構成する。
In the first embodiment, the
また、第2の実施形態では、携行ジャッキ6を用いず、支持板42と押しねじ43とを備えて、鉛直荷重載荷手段が構成されている。支持板42は、載荷板5に被さる側面視コの字状をした板材から構成され、両端部がボルト44によって筐体2Aのフランジ2dに取り付けられている。押しねじ43はこの支持板42の天板に螺合しており、その下端にはロードセル45を介して加圧盤46が設けられており、その上端にはハンドル47が取り付けられている。加圧盤46は、ロードセル45とほぼ同じ外径の柱状体と、この柱状体の両脇に立設して設けられた補強板とから構成されている。ハンドル47が回転され、支持板42に螺合した押しねじ43がねじ回されることにより、ロードセル45および加圧盤46を介して載荷板5に荷重がかけられる。
Moreover, in 2nd Embodiment, the carrying
また、ロードセル45は、圧力計10と共に、鉛直載荷重Pを計測する接触面圧計測手段を構成している。第2の実施形態では、盛土材3と補強材試験片4との接触面にかかる接触圧は、この接触面に載荷重Pをかける側でロードセル45によって計測され、載荷重Pがかかった側で圧力計10によって計測される。そして、これら両計測値から、盛土材3と補強材試験片4との接触面にかかる接触圧が適正に把握される。
The
また、第2の実施形態では、摩擦軽減材がベアリング7ではなく、補強材試験片4の下に薄く敷かれた砂48によって構成されており、補強材試験片4の裏面にもリブ4bが形成されている。摩擦軽減材を砂48によって構成する場合には、部屋2aに弾力材9を備えず、第1の実施形態で弾力材9が設けられていた箇所に、弾力材9に替えて底板8が設けられる。摩擦は、補強材試験片4のリブ4aが形成された片面と盛土材3との間で主に生じるが、砂48と補強材試験片4のリブ4bが形成された裏面との間にも多少であるが生じる。しかし、引抜手段による引抜力Tの算出において、砂48との摩擦力を考慮することで、引抜力Tは適正に算出される。また、ベアリング7よりも砂48によって摩擦軽減材を構成した方が、簡単に摩擦軽減材を設置でき、しかも、引抜試験機41の重さを軽くすることができる。ここで、補強材試験片4の裏面にリブ4bを形成すること無く、第1の実施形態と同様に表面にだけリブ4aを形成した場合においても、砂48と補強材試験片4との間に多少の摩擦が生じるが、引抜力Tの算出において、同様にして砂48との摩擦力を考慮することで、引抜力Tを適正に算出することができる。
In the second embodiment, the friction reducing material is not the
このような第2の実施形態による引抜試験機41によれば、押しねじ43のねじ進む力によって載荷板5に荷重をかけることができ、小型で簡単に鉛直荷重載荷手段を構成することができて、第1の実施形態による引抜試験機1と同様な作用効果が奏される。
According to the pull-out test machine 41 according to the second embodiment, a load can be applied to the
なお、第1の実施形態による引抜試験機1、およびその変形例による引抜試験機1Aでは、補強材試験片4の下方にベアリング7、また、第2の実施形態による引抜試験機41では、補強材試験片4の下方に砂48を設け、補強材試験片4の上部のみの部屋2a内に盛土材3を投入し、主に、盛土材3と補強材試験片4の片面との間にだけ摩擦を生じさせる場合について、説明した。しかし、補強材試験片4の下方にベアリング7や砂48などの摩擦軽減材を設けず、補強材試験片4の下部の部屋2a内にも盛土材3を投入し、盛土材3と補強材試験片4の両面との間に摩擦を生じさせるように構成してもよい。この場合、補強材試験片4を引き抜く引抜力Tは多少大きくなるが、上記の各実施形態による引抜試験機1,41と同様な作用効果が奏される。
In the pull-out
上述した各実施形態および変形例による引抜試験機1,1A,41では、補強材試験片4をテールアルメ工法に用いられる帯鋼とした場合について、説明した。しかし、帯鋼に限らず、樹脂製の帯板や、多数アンカー式補強土壁工法に補強材として用いられる鉄筋、ジオテキスタイル補強土壁工法に補強材として用いられる高分子素材のジオテキスタイルなどについても、試験片にして上述した実施形態と同様に引抜試験を行うことができる。
In the pull-out
1,1A,41…可搬型引抜試験機、2…筐体、2a,2b,2c…部屋、2d…フランジ、3…盛土材、4…補強材試験片、4a,4b…リブ、5…載荷板、6…携行ジャッキ、7…ベアリング、8…底板、9…弾力材、10…圧力計、11…アタッチメント、11a,11b…板、11c…ねじ棒、12…ピン、13…センターホールジャッキ、14…ロードセル、15…ナット、16…油圧ポンプ、17…測距計、18…表示メータ、31…枠、42…支持板、43…押しねじ、45…ロードセル、46…加圧盤、47…ハンドル、48…砂
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記筐体は、前記盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに前記盛土材を収容する大きさに形成され、収容した前記盛土材上に前記載荷板が嵌められる開口部を有する第1の部屋と、この第1の部屋と第1側壁によって仕切られる第2の部屋とが一体に形成され、
前記補強材試験片は、前記第1の部屋において、前記接触面が前記開口部に嵌められた前記載荷板に前記盛土材を介して対向する位置に収容され、一端が、前記第1側壁に形成された孔に通されて前記第2の部屋に延出し、前記第2の部屋において棒材の一端部に連結され、他端が、前記第1側壁に対向して前記第1の部屋を外部空間から隔てる第2側壁に形成された孔に通されて外部空間に延出し、
前記棒材は、前記第1側壁に対向して前記第2の部屋を仕切る第3側壁に形成された孔から他端部が延出し、延出するこの他端部に前記棒材の抜け止め部材が設けられ、
前記接触面圧計測手段は前記補強材試験片の下方における前記第1の部屋の底部または前記鉛直荷重載荷手段に設けられ、
前記引抜力計測手段は前記抜け止め部材と前記第3側壁との間に挟持され、
前記引抜手段は、前記棒材を介して前記補強材試験片を前記第1の部屋から引き抜く引抜力を前記第3側壁からの反力によって前記補強材試験片に与える
ことを特徴とする補強材の可搬型引抜試験機。 A housing for accommodating the embankment material, a reinforcing material test piece installed in the housing in surface contact with the embedding material, a loading plate placed on the embankment material, and applying a load to the loading plate Vertical load loading means for applying pressure perpendicularly to the contact surface between the embankment material and the reinforcing material test piece, pulling means for pulling out the reinforcing material test piece in a direction parallel to the contact surface, and the vertical load loading means In a reinforcing material pull-out tester comprising: a contact surface pressure measuring means for measuring the pressure applied to the contact surface by: and a pulling force measuring means for measuring a force by which the reinforcing material test piece is pulled out by the pulling means.
The housing is formed to a size that accommodates the embedding material at a depth that is a predetermined multiple of the particle size of the particles constituting the embedding material, and has an opening in which the packing plate is fitted on the accommodated embankment material. A first chamber having a first chamber and a second chamber partitioned by a first side wall;
The reinforcing material test piece is accommodated in the first chamber at a position where the contact surface is opposed to the packing plate described above in which the contact surface is fitted in the opening via the embankment material, and one end is on the first side wall. It passes through the formed hole and extends to the second chamber, and is connected to one end portion of the bar in the second chamber, and the other end faces the first side wall and passes through the first chamber. Passed through a hole formed in the second side wall separated from the external space and extended to the external space,
The other end of the bar extends from a hole formed in the third side wall that partitions the second chamber so as to face the first side wall, and the bar is prevented from coming off at the other end that extends. Members are provided,
The contact surface pressure measuring means is provided at the bottom of the first chamber or the vertical load loading means below the reinforcing material test piece,
The pull-out force measuring means is sandwiched between the retaining member and the third side wall,
The drawing means, reinforcement, characterized in that the pull-out force to pull out the reinforcement test piece from the first chamber through the rod by a reaction force from the third side wall may grant to the reinforcing material test piece Portable pull-out tester for materials.
前記表示手段は、前記接触面にかかる圧力、前記補強材試験片が引き抜かれる力、および前記変位量を表示することを特徴とする請求項6に記載の補強材の可搬型引抜試験機。 A displacement displacement measuring means provided integrally with the housing for measuring the displacement of the reinforcing material test piece being pulled in a direction horizontal to the contact surface;
The said display means displays the pressure concerning the said contact surface, the force by which the said reinforcing material test piece is pulled out, and the said displacement amount, The portable pull-out tester of the reinforcing material of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
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