JP7204160B1 - 海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定装置及び測定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ブラケットを組み立て、且つ前記ブラケットを試験サイトに取り付けるステップS10と、
移動ビームを前記ブラケットに取り付け、そして巻上げ機構を前記移動ビームに取り付けるステップS20と、
スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1を原点とし、三次元空間幾何座標系O1-XYZを確立し、ここで、三次元空間幾何座標系O1-XYZのX軸方向は、巻上げ機構が移動可能な第二の水平方向に平行であり、Y軸方向は、移動ビームが移動可能な第一の水平方向に平行であり、Z軸方向は、円筒の中心軸線に平行であり、前記スクリューアンカーとZ軸とのなす角γ、前記スクリューアンカーのXO1Y平面での投影とX軸とのなす角α、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1の、X軸方向に沿って前記円筒の内側面から離れた事前埋設水平距離tsb、前記スクリューアンカーの事前埋設深さh4、前記スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点の、Z軸方向に沿う対応する原土の厚さh3、前記原土頂部の傾斜角度βを決定し、且つ前記円筒の厚さtb、前記固定プーリの中心から前記円筒の外側面までの水平距離tbc、前記固定プーリの半径R、前記円筒の上縁から前記巻上げ機構までの縦方向距離h1、前記円筒の高さh2、及び前記固定プーリの幾何中心から前記円筒の上縁の縦方向距離hcを測定するステップS30と、
縦方向スリットが開設され及びプーリアセンブリが取り付けられた前記円筒装置を予め決定された試験サイト位置に置くステップS40であって、前記円筒装置の前記円筒が透明材料で製造されるステップS40と、
前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回するか否かの臨界角度γ′を計算するステップS50であって、γ′の計算式は、
予め決定されたγと計算された臨界角度γ′とを比較し、前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要があるか否かを決定するステップS60と、
前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要がある場合、予め決定されたα及びγに基づいて、巻上げ機構の、スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1に対する位置、及び固定プーリのZ軸方向に沿う前記円筒での位置を計算し、計算された位置データに基づいて前記巻上げ機構及び前記固定プーリの位置を調整し、それに応じて前記円筒を回転させて、前記縦方向スリットを前記巻上げ機構に向かせ、前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要がない場合、予め決定されたα及びγに基づいて、前記巻上げ機構の、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1に対する空間相対座標位置を計算し、得られた位置データに基づいて前記巻上げ機構の位置を調整すればよいステップS70と、
予め決定されたγと臨界角度γ′との比較結果に基づいて、前記けん引ロープを前記巻上げ機構から引いて前記固定プーリを迂回した後に、前記スクリューアンカーに接続し、又は、前記けん引ロープを前記巻上げ機構から引いて前記固定プーリを迂回せず前記スクリューアンカーに直接接続し、且つ前記けん引ロープに力測定装置を取り付けるステップS80と、
原土を前記円筒内に均一に充填し、前記原土の充填高さ位置が前記スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1の事前埋設深さh4の位置と面一となる時、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1の、X軸方向に沿って前記円筒の内側面から離れた事前埋設水平距離tsbに基づいて、前記原土の表層において前記スクリューアンカーの挿入点を決定し、予め決定されたαとγに基づいて、前記スクリューアンカーを挿入点から前記原土内に挿入し、そして前記原土の厚さが所望の厚さに達するまで、原土の充填を継続するステップS90と、
前記原土の頂部を単一傾斜状に配置し、且つ予め決定された傾斜角度βに基づいて前記原土頂部の傾斜度を調整するステップS100と、
前記巻上げ機構を起動して試験を行い、前記力測定装置により前記けん引ロープによる前記スクリューアンカーに対する引抜抵抗力を読み出し、同時に前記原土の変化を観測するステップS110と、を含む。
0<γ<γ′の場合、前記けん引ロープは、前記固定プーリを迂回する必要がなく、前記固定プーリの前記円筒での位置は、任意であり、
γ′≦γ≦90°の場合、前記けん引ロープは、前記固定プーリを迂回する必要があり、前記円筒でのZ軸方向に沿う前記固定プーリの位置を角度γの大きさに応じて調整する。
前記巻上げ機構を点Oに簡略化し、
γ′≦γ≦90°の場合、前記固定プーリの幾何中心から前記円筒の上縁までの縦方向距離は、
前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1から前記固定プーリの接点までの前記けん引ロープの長さは、
前記固定プーリの接点から前記巻上げ機構までの前記けん引ロープの長さは、
ステップS90では、前記原土の所望の厚さを計算された前記原土の頂部の最高点に対応するZ軸方向での原土の厚さ以上とする必要があり、
ステップS100では、算出された前記原土の頂部の最高点及び最低点のそれぞれに対応するZ軸方向での原土の厚さに基づいて、前記原土の頂部が傾斜角度がβの単一の傾斜面になるまで、前記原土の頂端を削る。
図1~図11を参照すると、本発明の一実施例による海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定装置であり、ブラケット1と、移動ビーム21と、巻上げ機構31と、円筒装置4と、プーリアセンブリ5と、原土6と、スクリューアンカー7と、けん引ロープ8と、力測定装置9とを含み、移動ビーム21は、ブラケット1に取り付けられ、且つブラケット1に対して第一の水平方向に沿って移動して取り付け位置を変更することができ、巻上げ機構31は、移動ビーム21に取り付けられ、且つ第二の水平方向に沿って移動して取り付け位置を変更することができ、第二の水平方向は、第一の水平方向に垂直であり、円筒装置4は、両端が開口された円筒41を含み、円筒41の巻上げ機構31に面する側に縦方向スリット411が設けられ、プーリアセンブリ5は、縦方向スリット411に対応して円筒41の側壁に取り付けられ、且つ円筒41に対して鉛直方向に移動して、プーリアセンブリ5の円筒41での取り付け位置を変更することができ、プーリアセンブリ5は、固定プーリ51を含み、固定プーリ51の中心線は、縦方向スリット411の延在方向に垂直であり、原土6は、円筒41内に充填され、原土6の頂部は、傾斜状で設置され、スクリューアンカー7は、原土6に埋設され、けん引ロープ8の一方端は、巻上げ機構31に接続され、他方端は、円筒41の頂部開口を貫通してスクリューアンカー7に直接接続され、又は、固定プーリ51を迂回して縦方向スリット411を貫通した後に、スクリューアンカー7に接続され、スクリューアンカー7のけん引ロープ8部分に近い中心軸線は、スクリューアンカー7の横断面中心点と同一の直線に位置し、つまりスクリューアンカー7に近いけん引ロープ8部分は、スクリューアンカー7と同軸線に設置され、力測定装置9は、けん引ロープ8に取り付けられる。
本実施例は、海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法を開示し、実施例1に記載の海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定装置に基づくものであり、ここで、原土6の頂部は、傾斜面からなるように選択され、即ち原土6の頂部は、単一傾斜であり、本実施例の海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法は、以下のステップを含む。
a2において、レール縦ビーム11と、接続ビーム15と、支持レバー16とをほぞ穴とほぞの方式で接続してブラケット1を組み立てる。
したがって、原土6の頂部の最高点に対応するZ軸方向に沿う原土6の厚さは、
原土6の頂部の最低点に対応するZ軸方向に沿う原土6の厚さは、
γ′≦γ≦90°の場合、図5~図7に示すように、けん引ロープ8は、固定プーリ51を迂回する必要があり、円筒41でのZ軸方向に沿う固定プーリ51の位置を角度γの大きさに応じて調整する。
スクリューアンカー7がけん引ロープ8に接続された接続点O1から固定プーリ51の接点までのけん引ロープ8の長さは、
固定プーリ51の接点から巻上げ機構31までのけん引ロープ8の長さは、
Claims (6)
- 海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定装置であって、ブラケットと、移動ビームと、巻上げ機構と、円筒装置と、プーリアセンブリと、原土と、スクリューアンカーと、けん引ロープと、力測定装置とを含み、前記移動ビームは、前記ブラケットに取り付けられ、且つ前記ブラケットに対して第一の水平方向に沿って移動可能であり、前記巻上げ機構は、前記移動ビームに取り付けられ、且つ前記移動ビームに対して前記第一の水平方向に垂直な第二の水平方向に沿って移動可能であり、前記円筒装置は、両端が開口された円筒を含み、前記円筒の前記巻上げ機構に面する側に縦方向スリットが設けられ、前記プーリアセンブリは、縦方向スリットに対応して前記円筒の側壁に取り付けられ、且つ円筒に対して鉛直方向に移動可能であり、前記プーリアセンブリは、固定プーリを含み、前記原土は、前記円筒内に充填され、且つ前記原土の頂部は、傾斜状で設置され、原土の頂部は、少なくとも一つの傾斜面からなり、前記スクリューアンカーは、前記原土に埋設され、前記けん引ロープの一方端は、前記巻上げ機構に接続され、他方端は、前記円筒の頂部開口を貫通して前記スクリューアンカーに直接接続され、又は、前記固定プーリを迂回して前記縦方向スリットを貫通した後に、前記スクリューアンカーに接続され、前記スクリューアンカーの前記けん引ロープに近い部分の中心軸線は、前記スクリューアンカーの横断面中心と同一の直線に位置し、前記力測定装置は、前記けん引ロープに取り付けられ、
前記巻上げ機構は、巻上げ磁力部材を介して前記移動ビームに吸着固定され、前記移動ビームの長さ延在方向は、前記第二の水平方向であり、
前記移動ビームの両端は、ビーム磁力部材を介して前記ブラケットに吸着固定され、
前記円筒装置は、前記円筒の下方に設けられたシャーシをさらに含み、前記シャーシの頂部に位置決め溝が設けられ、前記円筒の底端は、前記位置決め溝内に回転可能に設けられる、ことを特徴とする海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置を用いた、海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法であって、前記円筒内に充填された前記原土の頂部は、少なくとも一つの傾斜面からなり、この測定方法は、
ブラケットを組み立て、且つ前記ブラケットを試験サイトに取り付けるステップS10と、
移動ビームを前記ブラケットに取り付け、そして巻上げ機構を前記移動ビームに取り付けるステップS20と、
スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1を原点とし、三次元空間幾何座標系O1-XYZを確立し、ここで、三次元空間幾何座標系O1-XYZのX軸方向は、巻上げ機構が移動可能な第二の水平方向に平行であり、Y軸方向は、移動ビームが移動可能な第一の水平方向に平行であり、Z軸方向は、円筒の中心軸線に平行であり、前記スクリューアンカーとZ軸とのなす角γ、前記スクリューアンカーのXO1Y平面での投影とX軸とのなす角α、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1の、X軸方向に沿って前記円筒の内側面から離れた事前埋設水平距離tsb、前記スクリューアンカーの事前埋設深さh4、前記スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点の、Z軸方向に沿う対応する原土の厚さh3、前記原土の頂部の傾斜角度βを決定し、且つ前記円筒の厚さtb、前記固定プーリの中心から前記円筒の外側面までの水平距離tbc、前記固定プーリの半径R、前記円筒の上縁から前記巻上げ機構までの縦方向距離h1、前記円筒の高さh2、及び前記固定プーリの幾何中心から前記円筒の上縁の縦方向距離hcを測定するステップS30と、
縦方向スリットが開設され及びプーリアセンブリが取り付けられた前記円筒装置を予め決定された試験サイト位置に置くステップS40であって、前記円筒装置の前記円筒が透明材料で製造されるステップS40と、
前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回するか否かの臨界角度γ′を計算するステップS50であって、γ′の計算式は、
予め決定されたγと計算された臨界角度γ′とを比較し、前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要があるか否かを決定するステップS60と、
前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要がある場合、予め決定されたα及びγに基づいて、巻上げ機構の、スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1に対する位置、及び固定プーリのZ軸方向に沿う前記円筒での位置を計算し、計算された位置データに基づいて前記巻上げ機構及び前記固定プーリの位置を調整し、それに応じて前記円筒を回転させて、前記縦方向スリットを前記巻上げ機構に向かせ、前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回する必要がない場合、予め決定されたα及びγに基づいて、前記巻上げ機構の、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1に対する空間相対座標位置を計算し、得られた位置データに基づいて前記巻上げ機構の位置を調整すればよいステップS70と、
予め決定されたγと臨界角度γ′との比較結果に基づいて、前記けん引ロープを前記巻上げ機構から引いて前記固定プーリを迂回した後に、前記スクリューアンカーに接続し、又は、前記けん引ロープを前記巻上げ機構から引いて前記固定プーリを迂回せず前記スクリューアンカーに直接接続し、且つ前記けん引ロープに力測定装置を取り付けるステップS80と、
原土を前記円筒内に均一に充填し、前記原土の充填高さ位置が前記スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1の事前埋設深さh4の位置と面一となる時、前記スクリューアンカーが前記けん引ロープに接続された接続点O1の、X軸方向に沿って前記円筒の内側面から離れた事前埋設水平距離tsbに基づいて、前記原土の表層において前記スクリューアンカーの挿入点を決定し、前記スクリューアンカーを挿入点から前記原土内に挿入し、そして前記原土の厚さが所望の厚さに達するまで、原土の充填を継続するステップS90と、
前記原土の頂部を単一傾斜状に配置し、且つ予め決定された傾斜角度βに基づいて前記原土の頂部の傾斜度を調整するステップS100と、
前記巻上げ機構を起動して試験を行い、前記力測定装置により前記けん引ロープによる前記スクリューアンカーに対する引抜抵抗力を読み出し、同時に前記原土の変化を観測するステップS110と、を含む、ことを特徴とする海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法。 - ステップS110の後に、試験過程において、前記スクリューアンカーとZ軸とのなす角γ、及び前記スクリューアンカーのXO1Y平面での投影とX軸とのなす角αを試験の必要に応じて変更する必要がある場合、前記円筒内の元の原土を除去し、変更後のγに基づいて、前記けん引ロープが前記固定プーリを迂回するか否か状態を修正し、そして修正後のαとγ、再決定されたtsb、h4、h3、β、及びステップS30で測定されたtb、tbc、R、h1、h2、hcに基づいて、ステップ50及びステップ50後のステップを実行し、新たなテストを行うステップS120をさらに含む、ことを特徴とする請求項2に記載の海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法。
- ステップS60では、
0<γ<γ′の場合、前記けん引ロープは、前記固定プーリを迂回する必要がなく、前記固定プーリの前記円筒での位置は、任意であり、
γ′≦γ≦90°の場合、前記けん引ロープは、前記固定プーリを迂回する必要があり、前記円筒でのZ軸方向に沿う前記固定プーリの位置を角度γの大きさに応じて調整する、ことを特徴とする請求項2に記載の海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法。 - ステップS90の前に、測定して得られた前記円筒の内径R1、及び実験前に決定された、スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1の、X軸方向に沿って前記円筒の内側面から離れた事前埋設水平距離tsb、前記原土の頂部傾斜角度β、前記スクリューアンカーがけん引ロープに接続された接続点O1に対応するZ軸方向での原土の厚さh3に合わせて、前記原土の頂部の最高点及び最低点のそれぞれに対応するZ軸方向での原土の厚さを計算するステップをさらに含み、
ステップS90では、前記原土の所望の厚さを計算された前記原土の頂部の最高点に対応するZ軸方向での原土の厚さ以上とする必要があり、
ステップS100では、算出された前記原土の頂部の最高点及び最低点のそれぞれに対応するZ軸方向での原土の厚さに基づいて、前記原土の頂部が傾斜角度がβの単一の傾斜面になるまで、前記原土の頂端を削る、ことを特徴とする請求項2に記載の海底スロープサイトアンカープレート基礎に基づく引抜抵抗力の測定方法。
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