JP6218079B2 - In-hole loading test equipment - Google Patents

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Description

本発明は、地盤の反力係数(K値)等の力学的特性を把握するための孔内載荷試験装置に関するものである。   The present invention relates to an in-hole loading test apparatus for grasping mechanical characteristics such as a ground reaction force coefficient (K value).

構造物の基礎設計を行うに際しては、予め地盤の反力係数(K値)、変形係数(E値)、極限支持力等の力学的特性を正確に把握しておくことが重要である。
このため、従来から地盤の力学的特性を調べるために、地盤工学会規準(JGS)において孔内載荷試験の方法が規格化されている。
When performing the basic design of a structure, it is important to accurately grasp in advance the mechanical characteristics such as the ground reaction force coefficient (K value), deformation coefficient (E value), and ultimate support force.
For this reason, in order to investigate the mechanical characteristics of the ground, the method of in-hole loading test has been standardized in the Japan Geotechnical Society Standard (JGS).

この孔内載荷試験は、原位置試験の一種であり、ボーリングによって地盤に形成した孔内にゾンデとよばれる弾性チューブを配置し、このゾンデ内に液体圧を加えて膨張させるとともに、そのときの圧力と孔壁の変位の関係から、地盤の変形係数、地盤反力係数、降伏圧力、極限圧力、静止土圧などの地盤の力学特性を求めるものである。   This in-hole loading test is a kind of in-situ test, in which an elastic tube called a sonde is placed in a hole formed in the ground by boring, and liquid pressure is applied to the sonde to expand it, and at that time From the relationship between the pressure and the displacement of the hole wall, the mechanical properties of the ground such as the ground deformation coefficient, ground reaction force coefficient, yield pressure, ultimate pressure, and static earth pressure are obtained.

図4は、上記孔内載荷試験に用いられている従来の試験装置を示すものである。
図4に示すように、地盤のボーリング孔内に配置されるゴム製のゾンデ1と、このゾンデ1内に圧力水を供給する圧力水供給手段2と、ゾンデ1内の圧力を検出するセル圧力計3とから概略構成されたものである。
FIG. 4 shows a conventional test apparatus used for the in-hole loading test.
As shown in FIG. 4, the rubber sonde 1 disposed in the borehole of the ground, the pressure water supply means 2 for supplying pressure water into the sonde 1, and the cell pressure for detecting the pressure in the sonde 1 This is generally composed of three.

ここで、圧力水供給手段2は、水を貯留するタンク4と、このタンク4内の上部に加圧された窒素ガスを供給する窒素ガスボンベ5を備えたもので、窒素ガスボンベ5からレギュレータ6を介してタンク4内に加圧された窒素ガスを供給し、これによって加圧された圧力水をゾンデ1内に供給するようにしたものである。   Here, the pressure water supply means 2 includes a tank 4 for storing water, and a nitrogen gas cylinder 5 for supplying pressurized nitrogen gas to the upper portion of the tank 4, and the regulator 6 is connected to the nitrogen gas cylinder 5. The pressurized nitrogen gas is supplied into the tank 4 through the pressure, and the pressurized water thus supplied is supplied into the sonde 1.

上記孔内載荷試験装置によれば、ゾンデ1内の圧力の変化をセル圧力計3によって計測するとともに、タンク内の水位変化ΔHを計測することにより、上記孔の内壁の変位量を算出し、これら圧力と変位量の関係等を用いて、地盤の変形係数(E値)や水平方向地盤反力係数(K値)を求めることができる。
なお、下記特許文献1にも、この種の孔内載荷試験装置が開示されている。
According to the in-hole loading test apparatus, the change in the pressure in the sonde 1 is measured by the cell pressure gauge 3, and the amount of displacement of the inner wall of the hole is calculated by measuring the water level change ΔH in the tank. Using the relationship between the pressure and the displacement amount, the ground deformation coefficient (E value) and the horizontal ground reaction force coefficient (K value) can be obtained.
Patent Document 1 below also discloses this type of in-hole loading test apparatus.

特開2002−24830号公報JP 2002-24830 A

ところで、図4に示した従来の孔内載荷試験装置にあっては、地盤の土質によって異なるものの、ゾンデ1内に概ね3Mpaの圧力水を供給する必要がある。このため、通常窒素ガスボンベ5として窒素ガス圧力が15Mpa程度のものが用いられるとともに、タンク4や、窒素ガスボンベ5からタンク4までの配管7a、タンク4からゾンデ1までの配管7bおよびゾンデ1からセル圧力計3までの配管7cとして、3Mpa程度の耐圧性を備えたものが用いられている。   By the way, in the conventional in-hole loading test apparatus shown in FIG. 4, it is necessary to supply approximately 3 Mpa of pressure water into the sonde 1, although it varies depending on the soil soil. For this reason, a nitrogen gas cylinder having a nitrogen gas pressure of about 15 MPa is usually used as the nitrogen gas cylinder 5, and the tank 4, the pipe 7a from the nitrogen gas cylinder 5 to the tank 4, the pipe 7b from the tank 4 to the sonde 1, and the cell from the sonde 1 As the pipe 7c to the pressure gauge 3, one having a pressure resistance of about 3Mpa is used.

このため、タンク4が高圧ガス保安法に規定する高圧ガス製造設備に該当するとともに、窒素ガスボンベ5および配管7a、7b、7cに対しても各種法令に沿った取り扱いが必要となり、この結果定期的な耐圧検査や各種の届け出を提出する必要があることから、実際の施工に付随して多くの法令に基づく作業が発生するという問題点があった。   For this reason, the tank 4 corresponds to a high-pressure gas production facility stipulated in the High-Pressure Gas Safety Law, and the nitrogen gas cylinder 5 and the pipes 7a, 7b, and 7c must be handled in accordance with various laws and regulations. Since it is necessary to submit a proper pressure-proof inspection and various reports, there is a problem in that work based on many laws and regulations occurs accompanying actual construction.

加えて、耐圧容器であるタンク4や窒素ガスボンベ5は、それぞれの重量が20〜40kgになるために、試験箇所への搬送、設置および解体にも多くの手間を要するという問題点があった。また、圧力水の加圧源として、圧縮性流体である窒素ガスを用いているために、ゾンデ1の内圧を安定化させることが難しいという問題点もあった。   In addition, since the tank 4 and the nitrogen gas cylinder 5 which are pressure-resistant containers each have a weight of 20 to 40 kg, there is a problem that a lot of labor is required for transportation, installation and dismantling to the test location. Moreover, since nitrogen gas which is a compressive fluid is used as a pressurizing source of pressure water, there is also a problem that it is difficult to stabilize the internal pressure of the sonde 1.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高圧ガス製造設備に該当しない軽量かつ簡易な装置によって、しかもゾンデ内圧を安定的に保持して高い精度で孔内載荷試験を行うことができる孔内載荷試験装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to perform a hole loading test with high accuracy by stably holding the internal pressure of the sonde by a light and simple device that does not correspond to a high-pressure gas production facility. It is an object of the present invention to provide an in-hole loading test apparatus that can be used.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、地盤に形成された試験孔内に配置されるゾンデと、このゾンデ内に加圧した液体を供給する加圧液供給手段と、上記ゾンデ内の圧力を検出する圧力検出手段と、上記ゾンデによる上記試験孔の内壁の変位を検出する測定手段とを備えた孔内載荷試験装置において、上記加圧液供給手段は、ピストンロッドのストロークが同じ2台の複動ポンプと、これらの複動ポンプのピストンの前後の各シリンダ室に液体を供給するタンクと、これら複動ポンプの上記ピストンロッドを往復動させるモータと、上記複動ポンプの上記各シリンダ室からの加圧液体を上記ゾンデ内に導入する吐出側配管とを備えてなり、かつ2本の上記ピストンロッドは、一方の上記ピストンが他方の上記ピストンよりも1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うように上記モータに連結されているとともに、上記測定手段は、上記タンクに設置されて上記液体の液面を検出する水位センサであることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes a sonde disposed in a test hole formed in the ground, a pressurized liquid supply means for supplying a pressurized liquid into the sonde, and the above In the in-hole loading test apparatus comprising a pressure detecting means for detecting the pressure in the sonde and a measuring means for detecting the displacement of the inner wall of the test hole by the sonde, the pressurized liquid supply means has a stroke of a piston rod. There the same two double acting pump, a tank for supplying liquid to the cylinder chambers of the front and rear of these double-acting pump piston, a motor for the piston rod of a double acting pump reciprocating, the double the pressurized liquid from each cylinder chamber of the dynamic pump will and a discharge side pipe for introducing into said sonde, and two of said piston rod, one of the piston than the other of the piston 1 In four cycles delayed position with being connected to said motor so as to perform the reciprocating, the measuring means may be installed in the tank is a water level sensor for detecting a liquid level of the liquid Is.

請求項1に記載の発明によれば、ゾンデ加圧用の圧力発生源となる複動ポンプは、高圧ガス保安法に規定する高圧ガス製造設備に該当するものではないために、従来のように高圧ガス保安法等の各種法令に基づく定期的な検査や各種届け出の提出が不要になる。この結果、実際の施工に付随する多くの手続等の作業を省くことができ、作業の効率化を図ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the double-acting pump serving as the pressure generating source for the sonde pressurization does not correspond to the high-pressure gas production facility defined in the High-Pressure Gas Safety Law. Periodic inspections based on various laws such as the Gas Safety Act and submission of various reports are no longer necessary. As a result, it is possible to omit many procedures and the like accompanying the actual construction, and to improve the efficiency of the work.

しかも、重量の嵩む耐圧性を有するタンクや高圧ガスボンベ等を必要としないために、装置全体の大幅な軽量化を図ることができ、搬送、設置および解体作業も容易になる。
また、複動ポンプのピストンの前後の各シリンダ室で加圧された液体を、交互にゾンデに供給していることに加えて、上記液体は従来の窒素ガスと比較して圧縮性を無視することができるために、ゾンデの内圧を安定的に制御することが可能になる。
In addition, since a heavy pressure-resistant tank, a high-pressure gas cylinder, or the like is not required, the entire apparatus can be significantly reduced in weight, and transportation, installation, and disassembly work are facilitated.
Further, in addition to alternately supplying liquid pressurized in each cylinder chamber before and after the piston of the double-acting pump to the sonde, the liquid ignores compressibility compared with conventional nitrogen gas. Therefore, the internal pressure of the sonde can be stably controlled.

さらに、複動ポンプから直接ゾンデ内に加圧液を供給しているために、当該複動ポンプに供給するタンクの液体の体積変化量がゾンデの体積変化量と常に等しくなる。このため、高精度で高圧対応の高価な流量計を用いることなく、タンクに設置した簡易な水位センサによって、上記ゾンデの体積変化量を正確に把握することができる。
る。
Further, since the pressurized liquid is directly supplied into the sonde from the double-action pump, the volume change amount of the liquid in the tank supplied to the double-action pump is always equal to the volume change amount of the sonde. For this reason, the volume change amount of the sonde can be accurately grasped by a simple water level sensor installed in the tank without using an expensive flowmeter compatible with high accuracy and high pressure.
The

また、複動ポンプのピストンロッドをモータによって往復動させているために、一層の省力化を図ることができる。この場合に、複動ポンプを2台設け、上記モータによって2本のピストンロッドを、一方のピストンが他方のピストンよりも1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うように連結しているために、ゾンデに供給する加圧液の圧力変動を小さく抑えることができる Moreover, because it is moved back and forth by the motor piston rod of a double acting pump, it is possible to further labor saving. In this case, two double-acting pumps are provided, and the two piston rods are connected by the motor so that the reciprocating motion is performed at a position where one piston is delayed by a quarter cycle from the other piston . Therefore, the pressure fluctuation of the pressurized liquid supplied to the sonde can be reduced.

本発明に係る孔内載荷試験装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows 1st Embodiment of the in-hole loading test apparatus which concerns on this invention. 本発明の第2の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention. 実施例の結果を示すもので、第1および第2の実施形態および比較例による加圧経過時間とゾンデ内の圧力の変化を示すグラフである。The result of an Example is shown, It is a graph which shows the change of the pressurization elapsed time and the pressure in a sonde by the 1st and 2nd embodiment and a comparative example. 従来の孔内載荷試験装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional in-hole loading test apparatus.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の孔内載荷試験装置の第1の実施形態を示すもので、この孔内載荷試験装置は、地盤に形成された試験孔内に配置されるゾンデ10と、このゾンデ10内に加圧水を供給する手動の複動ポンプ(加圧液供給手段)11と、この複動ポンプ11に水を供給するタンク12とから概略構成されたものである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of an in-hole loading test apparatus according to the present invention. The in-hole loading test apparatus includes a sonde 10 disposed in a test hole formed in the ground, and the sonde 10. A manual double-action pump (pressurized liquid supply means) 11 for supplying pressurized water therein and a tank 12 for supplying water to the double-action pump 11 are schematically configured.

ゾンデ10は、ゴム製の弾性チューブであって、一般的な孔内載荷試験装置において用いられている汎用のものである。そして、このゾンデ10の上端部には、内部の圧力を検出するための圧力計(圧力検出手段)13が取り付けられている。   The sonde 10 is an elastic tube made of rubber and is a general-purpose one used in a general in-hole loading test apparatus. A pressure gauge (pressure detection means) 13 for detecting the internal pressure is attached to the upper end of the sonde 10.

また、複動ポンプ11は、シリンダ14内にピストン15が移動自在に設けられるとともに、シリンダ14の外部に延出されたピストンロッド16が、手動の加圧ハンドル17に連結されることにより、加圧ハンドル17を支点17a周りに搖動させることにより、ピストン15がシリンダ14内で往復移動するようになっている。   The double-acting pump 11 is provided with a piston 15 movably provided in the cylinder 14 and a piston rod 16 extending outside the cylinder 14 is connected to a manual pressurizing handle 17 so as to be added. The piston 15 is reciprocated in the cylinder 14 by swinging the pressure handle 17 around the fulcrum 17a.

そして、この複動ポンプ11のピストン15を間に挟んだ前後のシリンダ室14a、14bの吸入口に、それぞれタンク12からの供給ライン18a、18bが接続されている。ここで、供給ライン18a、18bには、タンク12から複動ポンプ11への流れのみを許容する逆止弁19a、19bと、遮断弁20が介装されている。   Supply lines 18a and 18b from the tank 12 are connected to the suction ports of the front and rear cylinder chambers 14a and 14b with the piston 15 of the double-acting pump 11 interposed therebetween, respectively. Here, check valves 19 a and 19 b that allow only a flow from the tank 12 to the double-acting pump 11 and a shutoff valve 20 are interposed in the supply lines 18 a and 18 b.

また、タンク12は、一定の断面積を有する容器で、内部に水Wが貯留されるとともに、その液面上は大気圧になっている。さらに、このタンク12内には、磁歪水位センサ(測定手段)21が設けられ、上部の蓋体12a上に当該磁歪水位センサ21の指示器21aが配置されている。   The tank 12 is a container having a constant cross-sectional area, in which water W is stored, and the liquid level is at atmospheric pressure. Further, a magnetostrictive water level sensor (measuring means) 21 is provided in the tank 12, and an indicator 21a of the magnetostrictive water level sensor 21 is disposed on the upper lid 12a.

他方、複動ポンプ11のシリンダ室14a、14bの吐出口には、それぞれ吐出側配管22a、22bが接続されるとともに、これら吐出側配管22a、22bが合流した加圧水の供給管22がゾンデ10内に導入されている。ここで、吐出側配管22a、22bには、複動ポンプ11からゾンデ10への流れのみを許容する逆止弁23a、23bが介装され、供給管22には遮断弁24が介装されている。   On the other hand, discharge side pipes 22a and 22b are connected to the discharge ports of the cylinder chambers 14a and 14b of the double-acting pump 11, respectively, and a pressurized water supply pipe 22 joined by the discharge side pipes 22a and 22b is connected to the inside of the sonde 10. Has been introduced. Here, the discharge side pipes 22 a and 22 b are provided with check valves 23 a and 23 b that allow only the flow from the double-acting pump 11 to the sonde 10, and the supply pipe 22 is provided with a shut-off valve 24. Yes.

さらに、供給管22には、複動ポンプ11による加圧水の圧力を計測するための圧力計25がアキュムレータ26を介して取り付けられるとともに、当該供給管22の内圧が一定圧力を超えた際にリリーフ弁27が作動して加圧水をタンク12に戻す戻りライン28が設けられている。なお、図中符号29は、ゾンデ10内の水をタンク12に戻すための遮断弁29aが介装された回収ラインである。   Furthermore, a pressure gauge 25 for measuring the pressure of pressurized water by the double-acting pump 11 is attached to the supply pipe 22 via an accumulator 26, and a relief valve when the internal pressure of the supply pipe 22 exceeds a certain pressure. A return line 28 is provided for returning the pressurized water to the tank 12 by operating 27. In the figure, reference numeral 29 denotes a recovery line in which a shutoff valve 29a for returning the water in the sonde 10 to the tank 12 is interposed.

上記構成からなる孔内載荷試験装置においては、先ず遮断弁29aを閉じるとともに、遮断弁20、24を開いて、加圧ハンドル17を搖動操作することにより、ピストン15を往復動させる。すると、ピストン15の往復動により、シリンダ室14a、14b内が交互に負圧となって逆止弁18a、18bからタンク12内の水が流入し、次いで加圧されて吐出側配管22a、22bから逆止弁23a、23bを介して供給管22に送られ、ゾンデ10内へと供給されて行く。   In the in-hole loading test apparatus having the above-described configuration, first, the shutoff valve 29a is closed, the shutoff valves 20 and 24 are opened, and the pressurizing handle 17 is swinged to reciprocate the piston 15. Then, due to the reciprocating motion of the piston 15, the inside of the cylinder chambers 14a, 14b alternately becomes negative pressure, the water in the tank 12 flows from the check valves 18a, 18b, and then pressurized and discharged on the discharge side pipes 22a, 22b. Is sent to the supply pipe 22 through the check valves 23 a and 23 b and supplied into the sonde 10.

これにより、ゾンデ10のゴムが加圧されて膨張を開始する。次いで、加圧ハンドル17を操作して、ゾンデ10内の圧力を所定の圧力まで徐々に上昇させるとともに、これと併行して水位センサ21によってタンク12内の水位を記録する。
このようにして得られたゾンデ10の内圧の変化と水の供給量との関係から、地盤の変形係数(E値)や水平方向地盤反力係数(K値)を求める。
Thereby, the rubber | gum of the sonde 10 is pressurized and expansion | swelling is started. Next, the pressure handle 17 is operated to gradually increase the pressure in the sonde 10 to a predetermined pressure, and at the same time, the water level sensor 21 records the water level in the tank 12.
From the relationship between the change in the internal pressure of the sonde 10 thus obtained and the amount of water supplied, the ground deformation coefficient (E value) and the horizontal ground reaction force coefficient (K value) are obtained.

以上説明したように、上記構成からなる孔内載荷試験装置によれば、ゾンデ10を加圧するための圧力発生源として、高圧ガス保安法に規定する高圧ガス製造設備に該当しない複動ポンプ11を用いているために、従来のように高圧ガス保安法等の各種法令に基づく定期的な検査や各種届け出の提出が不要になり、よって実際の施工に付随する多くの手続等の作業を省いて作業の効率化を図ることができる。   As described above, according to the in-hole loading test apparatus configured as described above, the double-acting pump 11 that does not correspond to the high-pressure gas production facility defined in the High-Pressure Gas Safety Law is used as a pressure generation source for pressurizing the sonde 10. As a result, regular inspections based on various laws and regulations such as the High Pressure Gas Safety Law and submission of various notifications are no longer necessary, thus eliminating many procedures associated with actual construction. Work efficiency can be improved.

また、重量の嵩む耐圧性を有するタンクや高圧ガスボンベ等を必要としないために、装置全体の大幅な軽量化を図ることができ、搬送、設置および解体作業も容易になるとともに、手動の複動ポンプ11を用いているために、軽量であることと相まって、例えば電源の確保が難しい個所における地盤の調査にも容易に対応することができる。   In addition, since there is no need for a heavy pressure-resistant tank or high-pressure gas cylinder, the overall device can be significantly reduced in weight, making it easy to carry, install and dismantle, as well as manual double-acting Since the pump 11 is used, coupled with the light weight, for example, it is possible to easily cope with the investigation of the ground in a place where it is difficult to secure a power source.

さらに、上記孔内載荷試験装置においては、タンク12から供給された非圧縮性流体である水を、複動ポンプ11で昇圧してゾンデ10内に供給しているために、ゾンデの内圧を安定的に制御することができる。しかも、タンク12内の水の体積変化量が、そのままゾンデ10における体積変化量と常に等しくなるために、タンク12に設置した磁歪水位センサ21によって、ゾンデ10の体積変化量を正確に把握することができる。   Furthermore, in the in-hole loading test apparatus, water, which is an incompressible fluid supplied from the tank 12, is pressurized by the double-acting pump 11 and supplied into the sonde 10, so that the internal pressure of the sonde is stabilized. Can be controlled. Moreover, since the volume change amount of the water in the tank 12 is always equal to the volume change amount in the sonde 10 as it is, the volume change amount of the sonde 10 is accurately grasped by the magnetostrictive water level sensor 21 installed in the tank 12. Can do.

(第2の実施形態)
図2は、本発明に係る孔内載荷試験装置の第2の実施形態を示すもので、図1に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
この孔内載荷試験装置が第1の実施形態に示したものと相違する点は、複動ポンプの台数と、その駆動形態にある。すなわち、この孔内載荷試験装置においては、2台の複動ポンプ(加圧液供給手段)30、31と、これら複動ポンプ30、31のピストンロッド32、33を往復動させるモータ34が設けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the in-hole loading test apparatus according to the present invention, and the same components as those shown in FIG.
This in-hole loading test apparatus is different from that shown in the first embodiment in the number of double-acting pumps and the driving form thereof. That is, in this in-hole loading test apparatus, two double-acting pumps (pressurized liquid supply means) 30, 31 and a motor 34 for reciprocating the piston rods 32, 33 of these double-acting pumps 30, 31 are provided. It has been.

このモータ34は、ギアボックス35を介して同期的に回転する2本の出力軸36を備えており、各出力軸36の先端に、円盤37が一体に形成されている。そして、各々の円板37に、複動ポンプ30、31のピストンロッド32、33がクランク状に連結されている。   The motor 34 includes two output shafts 36 that rotate synchronously via a gear box 35, and a disk 37 is integrally formed at the tip of each output shaft 36. The piston rods 32 and 33 of the double-acting pumps 30 and 31 are connected to each disk 37 in a crank shape.

ここで、複動ポンプ30、31は、互いのシリンダ38、39の容量およびピストンロッド32、33のストロークが等しい同型であって、かつ一方のピストンロッド32の先端部32aが、他方のピストンロッド33の先端部33aよりも円盤37中心角において90°進んだ位置になるように、当該円盤37上に連結されている。これにより、一方の複動ポンプ31のピストン41が、他方の複動ポンプ30のピストン40よりも、1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うように連結されている。   Here, the double-acting pumps 30 and 31 are of the same type in which the capacities of the cylinders 38 and 39 and the strokes of the piston rods 32 and 33 are equal, and the tip 32a of one piston rod 32 is the other piston rod. It is connected on the disk 37 so as to be at a position advanced by 90 ° in the central angle of the disk 37 from the tip 33a of 33. Thereby, the piston 41 of one double-action pump 31 is connected so as to perform the above-described reciprocation at a position delayed by a quarter cycle from the piston 40 of the other double-action pump 30.

上記構成からなる孔内載荷試験装置においては、モータ34を回転させて、2台の複動ポンプ30、31のピストンロッド32、33を往復動させると、一方のピストン41が他方のピストン40よりも1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うために、水の供給管22からゾンデ10内には、順次一方の複動ポンプ30のシリンダ室38a、他方の複動ポンプ31のシリンダ室39a、一方の複動ポンプ30のシリンダ室38b、他方の複動ポンプ31のシリンダ室39bから加圧された水が供給される。   In the in-hole loading test apparatus configured as described above, when the motor 34 is rotated and the piston rods 32 and 33 of the two double-acting pumps 30 and 31 are reciprocated, one piston 41 is driven by the other piston 40. In order to perform the reciprocating motion at a position delayed by 1/4 cycle, the cylinder chamber 38a of one double-acting pump 30 and the cylinder chamber of the other double-acting pump 31 are sequentially provided from the water supply pipe 22 into the sonde 10. 39a, pressurized water is supplied from the cylinder chamber 38b of one double-acting pump 30 and the cylinder chamber 39b of the other double-acting pump 31.

したがって、この孔内載荷試験装置によっても、第1の実施形態に示したものと同様に作用効果が得られるとともに、さらに2台の複動ポンプ30、31のピストンロッド32、33をモータ34によって往復動させているために、一層の省力化を図ることができる。しかも、モータ34によって一方の複動ポンプ31のピストン41が、他方の複動ポンプ30のピストン40よりも、1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うように配置しているために、ゾンデ10に供給する加圧水の圧力変動を小さく抑えることができるという効果も得られる。   Therefore, this in-hole loading test apparatus can obtain the same effect as that shown in the first embodiment, and the piston rods 32 and 33 of the two double-acting pumps 30 and 31 are further moved by the motor 34. Since it is reciprocated, further labor saving can be achieved. In addition, since the piston 41 of one double-acting pump 31 is arranged so as to perform the above-described reciprocating motion at a position delayed by a quarter cycle from the piston 40 of the other double-acting pump 30 by the motor 34, The effect that the pressure fluctuation of the pressurized water supplied to the sonde 10 can be suppressed small is also acquired.

なお、上記第1および第2の実施形態においては、いずれもタンク12内の水位を計測するために磁歪水位センサ21を設置した場合についてのみ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一般的なスケールを用いて目視によりタンク12内の水位を記録するようにしても良い。   In the first and second embodiments described above, only the case where the magnetostrictive water level sensor 21 is installed in order to measure the water level in the tank 12 has been described. However, the present invention is not limited to this. Instead, the water level in the tank 12 may be recorded visually using a general scale.

第1の実施形態に示した手動の複動ポンプ11を用いた孔内載荷試験装置と、第2の実施形態に示した2台の複動ポンプ30、31をモータ34によって1/4周期の位相差で駆動した孔内載荷試験装置と、1台の複動ポンプをモータによって駆動した比較例の孔内載荷試験装置を用いて、ゾンデ内の圧力の変化と加圧水の流量とを計測した。   The in-hole loading test apparatus using the manual double-acting pump 11 shown in the first embodiment and the two double-acting pumps 30 and 31 shown in the second embodiment are connected to the motor 34 by a quarter cycle. Using the in-hole loading test apparatus driven by the phase difference and the in-hole loading test apparatus of the comparative example in which one double-acting pump was driven by a motor, the pressure change in the sonde and the flow rate of the pressurized water were measured.

図3(a)は上記第1の実施形態、図3(b)は比較例、図3(c)は第2の実施形態の結果をそれぞれ示すものである。
これらの図から、手動の複動ポンプ11を用いた第1の実施形態においては、加圧ハンドル17を人が操作するために、圧力の変動幅に規則性が無いものの、概ね変動幅が0.2Mpa以内と安定していることが判る。
FIG. 3A shows the result of the first embodiment, FIG. 3B shows the result of the comparative example, and FIG. 3C shows the result of the second embodiment.
From these figures, in the first embodiment using the manual double-acting pump 11, since the pressure handle 17 is operated by a person, the fluctuation range of the pressure is not regular, but the fluctuation range is substantially zero. It can be seen that it is stable within 2 Mpa.

他方、1台の複動ポンプをモータ駆動した比較例においては、圧力変動が規則的なサイン波形を示しているが、変動幅は0.3Mpaと第1の実施形態よりも大きな値となった。これに対して、2台の複動ポンプを位相差をもってモータ駆動した第2の実施形態においては、変動幅が0.1Mpaとなり、より細かな制御が可能になっていることが判る。   On the other hand, in the comparative example in which one double-acting pump is motor-driven, the pressure fluctuation shows a regular sine waveform, but the fluctuation width is 0.3 Mpa, which is a larger value than in the first embodiment. . On the other hand, in the second embodiment in which two double-acting pumps are motor-driven with a phase difference, it can be seen that the fluctuation range is 0.1 Mpa, and finer control is possible.

10 ゾンデ
11、30、31 複動ポンプ(加圧液供給手段)
12 タンク
13 圧力計(圧力検出手段)
14a、14b、38a、38b、39a、39b シリンダ室
15、40、41 ピストン
16、32、33 ピストンロッド
21 磁歪水位センサ(測定手段)
22a、22b 吐出側配管
10 Sonde 11, 30, 31 Double acting pump (pressurized liquid supply means)
12 tanks 13 pressure gauge (pressure detection means)
14a, 14b, 38a, 38b, 39a, 39b Cylinder chamber 15, 40, 41 Piston 16, 32, 33 Piston rod 21 Magnetostrictive water level sensor (measuring means)
22a, 22b Discharge side piping

Claims (1)

地盤に形成された試験孔内に配置されるゾンデと、このゾンデ内に加圧した液体を供給する加圧液供給手段と、上記ゾンデ内の圧力を検出する圧力検出手段と、上記ゾンデによる上記試験孔の内壁の変位を検出する測定手段とを備えた孔内載荷試験装置において、
上記加圧液供給手段は、ピストンロッドのストロークが同じ2台の複動ポンプと、これらの複動ポンプのピストンの前後の各シリンダ室に液体を供給するタンクと、これら複動ポンプの上記ピストンロッドを往復動させるモータと、上記複動ポンプの上記各シリンダ室からの加圧液体を上記ゾンデ内に導入する吐出側配管とを備えてなり、
かつ2本の上記ピストンロッドは、一方の上記ピストンが他方の上記ピストンよりも1/4周期遅れた位置において上記往復動を行うように上記モータに連結されているとともに、上記測定手段は、上記タンクに設置されて上記液体の液面を検出する水位センサであることを特徴とする孔内載荷試験装置。
A sonde disposed in a test hole formed in the ground; a pressurized liquid supply means for supplying a pressurized liquid into the sonde; a pressure detection means for detecting the pressure in the sonde; In-hole loading test apparatus provided with a measuring means for detecting displacement of the inner wall of the test hole
The pressurized liquid supply means includes a stroke identical two double-acting pump of the piston rod, a tank for supplying the liquid to the cylinder chambers of the front and rear of these double-acting pump piston, these double acting pump A motor for reciprocating the piston rod, and a discharge side pipe for introducing pressurized liquid from the cylinder chambers of the double-acting pump into the sonde.
The two piston rods are connected to the motor so that one of the pistons performs the reciprocating motion at a position delayed by a quarter of the cycle of the other piston. An in-hole loading test apparatus which is a water level sensor which is installed in a tank and detects the liquid level of the liquid.
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