JP7199770B1 - 平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置及び試験方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(2)従来の設計構想を踏襲して、ある特定の埋設傾斜角を展開できるアンカープレート引抜試験装置しか得られず、異なる埋設角度でのアンカープレートの引抜抵抗耐荷力及びその発揮メカニズムの規則分析を行うのに不便であるとともに、試験装置が異なり、即ち制御変数が唯一ではないため、得られた各状況での試験データも比較性を持たない。
S1.前記鉛直方向支持板を試験場に鉛直方向に置き、膨張した第一のナットを介して地表に固定し、
S2.前記水平頂板を側辺に沿って起立させ、且つ縦方向スリット開放端を上向きにし、順に前記第二のプーリアセンブリ及び第一のプーリアセンブリを縦方向スリット開放端から前記縦方向スライドレールに滑り込ませ、その後に、前記水平頂板を蟻ほぞを介して前記鉛直方向支持板のほぞ穴内に入れ、
S3.鉛直方向支持板と水平頂板との組み立てが完了すると、前記巻上機を前記水平頂板の上面の縦方向スリット開放端に近い側に固定し、且つ巻上機鋼撚線がスリットを通るようにし、
S4.前記モデルボックスを支持フレームの下方に置き、
S5.第二のプーリフレームを一体に接続した第二のプーリを前記鉛直方向スライドレール内に置き、且つ第二のスクリューを前記第二のプーリフレームのねじ孔にねじ込み、且つ第三のプーリアセンブリの取り付けを行い、
S6.第一のプーリアセンブリを巻上機の巻き出し箇所の直下に取り付けることで、巻上機の巻き出し方向を鉛直方向とし、且つ第一のプーリアセンブリにおけるプーリを第四のプーリと、第二のプーリアセンブリにおけるプーリを第五のプーリと定義し、
鋼撚線を巻上機から巻き出した後に、順に第四のプーリ及び第五のプーリを迂回してからアンカープレートに接続し、アンカープレートのタイバーと鋼撚線との間に力変位センサを接続し、
又は
鋼撚線を巻上機から巻き出した後に、順に第四のプーリ、第五のプーリ及び第三のプーリを迂回してからアンカープレートに接続し、アンカープレートのタイバーと鋼撚線との間に力変位センサを接続し、
S7.沐雨法を採用して原土をモデルボックスに充填し、充填高さがアンカープレートの埋設深さと同じになると、タイバー付きのアンカープレートを原土の表面に置いて固定させ、そして原土の充填を継続し、充填中にジオテキスタイルで鉛直方向スリットを塞ぐことで、土漏れを防止し、
S8.原土の側面の変形を観測しやすくするために、一定の高さだけ充填するごとに、モデルボックスの前壁の内側に一層のカラー砂を塗り、原土を指定された高さまで充填すると、土の充填を停止し、
S9.モデルボックスの側壁に第一のカメラ及びレーザ変位センサを配置し、且つモデルボックスの前壁の真ん前に第二のカメラを架設し、ここで、
前記第一のカメラは、巻上機の巻取過程における原土の上面部分の変形を捉えるために用いられ、
前記レーザ変位センサは、巻上機の巻取過程における原土の上面部分の変位を捉えるために用いられ、
モデルボックスの前壁は、透明な材質で製造され、
第二のカメラは、巻上機の巻取過程における原土の前側面のカラー砂部分の変形を捉えるために用いられる。
(a)アンカープレートが水平に埋設されている場合、アンカープレートの水平位置を明確にした後、第五のプーリプーリレールの左側が鋼撚線に接するように、第五のプーリの位置を調整し、そして第五のプーリを水平頂板に固定し、
(b)アンカープレートが鉛直方向に埋設されている場合、アンカープレートの鉛直方向位置を明確にした後、第三のプーリプーリレールの下側が鋼撚線に接するように、第三のプーリの位置を調整し、そして第三のプーリを前記モデルボックスの左側壁に固定し、第五のプーリの鉛直方向位置を第三のプーリと一致させ、
(c)アンカープレートが一定の傾斜角で埋設されている場合、傾斜角θをアンカープレートに接続された鋼撚線と鉛直方向とのなす角と、傾斜角θ’を第三のプーリが鉛直方向スライドレールの最頂端に移動した時にアンカープレートに接続された鋼撚線と鉛直方向とのなす角と定義し、第五のプーリと第三のプーリの相対位置が以下のとおりであり、
第三のプーリは機能せず、その位置は要求されず、
第五のプーリの鉛直方向位置が第三のプーリと一致し、ここで
図1-9に示すように、本実施例に記載の平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置は、支持フレーム1と、モデルボックス2と、巻上機5と、第三のプーリアセンブリ18とを含み、前記モデルボックス2内に原土14が置かれ、前記原土14内にアンカープレート13が埋設され、前記支持フレーム1は、水平頂板4と、前記水平頂板4を支持するための鉛直方向支持板3とを含み、前記モデルボックス2は、前記水平頂板4の下方に位置し、前記水平頂板4には、水平頂板4を貫通した縦方向スリット15が水平に設置され、縦方向スリット15の一端は、水平頂板4の一側を貫通し、前記縦方向スリット15内には、縦方向スライドレール6が水平に設置され、前記縦方向スライドレール6には、少なくとも二つのプーリアセンブリがスライド嵌合し、ここで二つのプーリアセンブリは、それぞれ、第一のプーリアセンブリ21及び第二のプーリアセンブリ22と定義され、前記巻上機5は、水平頂板4の頂部に接続され、前記巻上機5から引き出された鋼撚線17は、縦方向スリット15を通った後に、順に第一のプーリアセンブリ21及び第二のプーリアセンブリ22を迂回してからアンカープレート13に接続され、前記第一のプーリアセンブリ21及び第二のプーリアセンブリ22は、いずれも前記水平頂板4と相対的に固定することができ、モデルボックス2の上部は、開放的に設置される。
図1-9に示すように、本実施例に記載の平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置は、支持フレーム1とモデルボックス2とを含み、
前記支持フレーム1は、鉛直方向支持板3と水平頂板4とを含み、前記鉛直方向支持板3は、逆「T」字型の中空鋼板であり、前記水平頂板4を支持するために用いられ、前記水平頂板4は、「一」字型の中空鋼板であり、アンカープレート13の引抜方向を調整し、巻上機5を固定するために用いられ、
前記鉛直方向支持板3の底部には、鉛直方向孔が設置されることで、膨張した第一のナット11を介して前記鉛直方向支持板3を地面に容易に固定し、
前記水平頂板4の上面右側には、駆動力を印加する巻上機5が取り付けられ、下面には、右端を起点として縦方向スライドレール6が設置され、且つレールの直上には、水平頂板4の上面を貫通した縦方向スリット15が予め設けられ、
前記縦方向スライドレール6内には、並進自在な四つの第一のプーリ7が設置され、前記第一のプーリ7の下端がプーリに接続され、上端が第一のスクリュー9に接続され、前記第一のスクリュー9は、前記縦方向スリットを通り、第一の裏当板10及び第一のナット11を介して前記水平頂板4の上面に固定され、
前記巻上機5の鋼撚線は、前記縦方向スリット15を通って第四のプーリ26、第五のプーリ27及び第三のプーリ28の凹型ガイドレール内に置かれ、
前記鉛直方向支持板3と水平頂板4との接続方式は、鎌継ぎであり、鉛直方向支持板3の上部には、ほぞ穴が設置され、水平頂板4の端部には、前記ほぞ穴に適合する蟻ほぞが設置され、
前記モデルボックス2は、前記支持フレーム1の内部に位置し、左側壁、右側壁、前壁、後壁及び底板を含み、前記側壁間、及び側壁と底板との間がリベットを介して密封されて、頂部が開口したボックスとなり、
前記左側壁19の縦方向対称軸には、完全に貫通した一本の鉛直方向スリット20が開設されることにより、前記巻上機5の鋼撚線は、前記鉛直方向スリット20を通ることができ、前記鉛直方向スリット20の起点は、前記アンカープレート13の最大の埋設深さに対応する位置と一致し、終点は、前記左側壁19の上縁であり、
縦方向対称軸を境界線として、前記左側壁19の外側には、二本の鉛直方向スライドレール12が設置され、前記鉛直方向スライドレール12の規格は、前記縦方向スライドレール6の規格と同様であり、起終点は、前記鉛直方向スリット20の起終点と一致し、
前記鉛直方向スライドレール12の各々に一つの第二のプーリ24が設置され、鋼質板を採用して前記鉛直方向スライドレール12内のプーリを一体に接続し、前記鋼質板の幾何学的中心には、ねじ孔が開設され且つ第二のスクリュー29が穿設され、前記第二のスクリュー29の左端が第三のプーリ28に接続され、右端が前記鉛直方向スリット20を通ることによって、前記第三のプーリ28を前記左側壁19の指定された位置に固定し、
前記右側壁の上縁の中点には、ハイビジョンカメラが配置され、且つ前記ハイビジョンカメラの両側には、それぞれ前記モデルボックス2内の原土の表面破壊形態及び変位を捉えるための二つのレーザ変位センサが配置され、
前記前側壁の材質は、透明な強化ガラスであり、外側に位置決め標識点が設けられ、正前方にハイビジョンカメラが設けられることで、前記モデルボックス2内の原土の側面変形をリアルタイムに撮影し、且つ光滑粒子流技術に基づいて原土の変位ベクトル図を取得する。
図1-9に示すように、本発明は、平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験方法をさらに開示し、実施例1又は2に記載の海底アンカープレート引抜無効化の試験装置に基づき、具体的な操作ステップとして、
S1.前記鉛直方向支持板3を逆「T」字型で試験場に置き、膨張した第一のナット11を介して地表に固定し、
S2.前記水平頂板4を側辺に沿って起立させ、且つ縦方向スリット15の開放端を上向きにし、順に前記第二のプーリアセンブリ22及び第一のプーリアセンブリ21を縦方向スリット15の開放端から前記縦方向スライドレール6に滑り込ませ、その後に、前記水平頂板4を蟻ほぞを介して前記鉛直方向支持板3のほぞ穴内に入れ、
S3.鉛直方向支持板3と水平頂板4との組み立てが完了すると、前記巻上機5を前記水平頂板4の上面の縦方向スリット15の開放端に近い側に固定し、且つ巻上機5の鋼撚線がスリット15を通るようにし、
S4.前記モデルボックス2を支持フレーム1の下方右側に置き、モデルボックス2と鉛直方向支持板3との水平間隔距離を試験の状況に応じて自在に調整し、
S5.第二のプーリフレーム23を一体に接続した第二のプーリ24を前記モデルボックス2の左側壁の外側の鉛直方向スライドレール12内に置き、且つ第二のスクリュー29を前記第二のプーリフレーム23のねじ孔にねじ込み、且つ第三のプーリアセンブリ18の取り付けを行い、
S6.第一のプーリアセンブリ21を巻上機5の巻き出し箇所の直下に取り付けることで、巻上機5の巻き出し方向を鉛直方向とし、且つ第一のプーリアセンブリ21におけるプーリを第四のプーリ26と、第二のプーリアセンブリ22におけるプーリを第五のプーリ27と定義し、
鋼撚線17を巻上機5から巻き出した後に、順に第四のプーリ26及び第五のプーリ27を迂回してからアンカープレート13に接続し、アンカープレート13のタイバーと鋼撚線との間に力変位センサを接続し、
又は
鋼撚線17を巻上機5から巻き出した後に、順に第四のプーリ26、第五のプーリ27及び第三のプーリ28を迂回してからアンカープレート13に接続し、アンカープレート13のタイバーと鋼撚線との間に力変位センサを接続する。
(a)アンカープレート13が水平に埋設されている場合、アンカープレート13の水平位置を明確にした後、第五のプーリ27のプーリレールの左側が鋼撚線17に接するように、第五のプーリ27の位置を調整し、そして第五のプーリ27を水平頂板4に固定し、
(b)アンカープレート13が鉛直方向に埋設されている場合、アンカープレート13の鉛直方向位置を明確にした後、第三のプーリ28のプーリレールの下側が鋼撚線17に接するように、第三のプーリ28の位置を調整し、そして第三のプーリ28を前記モデルボックス2の左側壁に固定し、第五のプーリ27の鉛直方向位置を第三のプーリ28と一致させ、
(c)アンカープレート13が一定の傾斜角で埋設されている場合、傾斜角θをアンカープレート13に接続された鋼撚線17と鉛直方向とのなす角と、傾斜角θ’を第三のプーリ28が鉛直方向スライドレール12の最頂端に移動した時にアンカープレート13に接続された鋼撚線17と鉛直方向とのなす角と定義し、第五のプーリ27と第三のプーリ28の相対位置が以下のとおりであり、
第三のプーリ28は機能せず、その位置は要求されず、
S7.沐雨法を採用して原土14をモデルボックス2に充填し、充填高さがアンカープレート13の埋設深さと同じになると、タイバー付きのアンカープレート13を原土の表面に置いて固定させ、そして原土14の充填を継続し、充填中にジオテキスタイルで鉛直方向スリット20を塞ぐことで、土漏れを防止し、
S8.原土の側面の変形を観測しやすくするために、一定の高さだけ充填するごとに、モデルボックス2の前壁の内側に一層のカラー砂を塗り、原土を指定された高さまで充填すると、土の充填を停止し、
S9.荷重中の原土の側面と上面の変形と変位を捉えるために、モデルボックス2の側壁にカメラ及びレーザ変位センサを配置し、且つモデルボックス2の前壁の真ん前にカメラを架設し、引抜力を測定するために、アンカープレート13のタイバーと鋼撚線との間に力変位センサを接続する。
2 モデルボックス
3 鉛直方向支持板
4 水平頂板
5 巻上機
6 縦方向スライドレール
7 第一のプーリ
8 第二のナット
9 第一のスクリュー
10 第一の裏当板
11 第一のナット
12 鉛直方向スライドレール
13 アンカープレート
14 原土
15 縦方向スリット
16 第一のプーリフレーム
17 鋼撚線
18 第三のプーリアセンブリ
19 側壁
20 鉛直方向スリット
21 第一のプーリアセンブリ
22 第二のプーリアセンブリ
23 第二のプーリフレーム
24 第二のプーリ
25 第二の裏当板
26 第四のプーリ
27 第五のプーリ
28 第三のプーリ
29 第二のスクリュー
Claims (3)
- 平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置であって、
支持フレームと、モデルボックスと、巻上機とを含み、前記モデルボックス内に原土が置かれ、前記原土内にアンカープレートが埋設され、前記支持フレームは、水平頂板と、前記水平頂板を支持するための鉛直方向支持板とを含み、前記モデルボックスは、前記水平頂板の下方に位置し、前記水平頂板には、前記水平頂板を貫通した縦方向スリットが水平に設置され、前記縦方向スリットの一端は、前記水平頂板の一側を貫通し、前記縦方向スリット内には、縦方向スライドレールが水平に設置され、前記縦方向スライドレールには、少なくとも二つのプーリアセンブリがスライド嵌合され、ここで二つのプーリアセンブリは、それぞれ、第一のプーリアセンブリ及び第二のプーリアセンブリと定義され、前記巻上機は、前記水平頂板の頂部に接続され、前記巻上機から引き出された鋼撚線は、前記縦方向スリットを通った後に、順に前記第一のプーリアセンブリ及び前記第二のプーリアセンブリを迂回してから前記アンカープレートに接続され、前記プーリアセンブリは、前記水平頂板と相対的に固定することができる、ことを特徴とする平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置。 - 前記プーリアセンブリは、前記縦方向スライドレールにスライド嵌合された第一のプーリを含み、前記第一のプーリの下端が第一のプーリフレームに接続され、前記第一のプーリフレームにプーリが設置され、前記第一のプーリの上端に第一のスクリューが接続され、前記第一のスクリューは、前記縦方向スリットを通り、且つ第一の裏当板及び第一のナットを介して前記水平頂板の上面に固定され、前記プーリアセンブリが前記水平頂板と相対的に固定されている時、前記第一の裏当板と第一のプーリフレームは、前記水平頂板の両側から前記水平頂板をクランプする、ことを特徴とする請求項1に記載の平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置。
- 第三のプーリアセンブリをさらに含み、前記第三のプーリアセンブリは、前記モデルボックスの側壁に接続され、且つ前記側壁の鉛直方向に沿って前記側壁にスライド嵌合可能であり、前記第三のプーリアセンブリは、前記側壁と相対的に固定することができ、前記巻上機から引き出された前記鋼撚線は、前記縦方向スリットを通った後に、順に前記第一のプーリアセンブリ、前記第二のプーリアセンブリ及び前記第三のプーリアセンブリを迂回してから前記アンカープレートに接続される、ことを特徴とする請求項2に記載の平面内海底アンカープレートの引抜無効化を模擬する試験装置。
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