JPH0560744A - 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 - Google Patents
原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置Info
- Publication number
- JPH0560744A JPH0560744A JP22405991A JP22405991A JPH0560744A JP H0560744 A JPH0560744 A JP H0560744A JP 22405991 A JP22405991 A JP 22405991A JP 22405991 A JP22405991 A JP 22405991A JP H0560744 A JPH0560744 A JP H0560744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- liquid
- test piece
- situ
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 セル液１９’の液面変位を計測するセンサー
２８の計測値に基いて加圧空間２０の圧力の大きさを自
動制御し、セル液１９’の液面を常に一定位置に保ち、
テストピース５の側方向変位を拘束したＫ0 状態を実現
する室内試験装置において、圧力容器室内に、その室内
に収容されたセル液をテストピース５の外周部分とその
外側部分とに仕切る筒状の内セル２６が設置され、該内
セル２６の一部分又は大部分２６ｂが銅又は銅合金など
熱伝導率の大きい材質で形成され、内セル２６より外側
のセル液１９の液温が最適値に維持される。 【効果】 原位置地盤を凍結させて応力、ひずみの状態
が実情のまま保存された高品質の不攪乱凍結試料によっ
てもたらされる実地盤の水平方向応力を、セル液の温度
変化に起因する誤差を防いで高精度に求めることがで
き、地盤調査の信頼性の向上と効率化に大きく寄与す
る。
２８の計測値に基いて加圧空間２０の圧力の大きさを自
動制御し、セル液１９’の液面を常に一定位置に保ち、
テストピース５の側方向変位を拘束したＫ0 状態を実現
する室内試験装置において、圧力容器室内に、その室内
に収容されたセル液をテストピース５の外周部分とその
外側部分とに仕切る筒状の内セル２６が設置され、該内
セル２６の一部分又は大部分２６ｂが銅又は銅合金など
熱伝導率の大きい材質で形成され、内セル２６より外側
のセル液１９の液温が最適値に維持される。 【効果】 原位置地盤を凍結させて応力、ひずみの状態
が実情のまま保存された高品質の不攪乱凍結試料によっ
てもたらされる実地盤の水平方向応力を、セル液の温度
変化に起因する誤差を防いで高精度に求めることがで
き、地盤調査の信頼性の向上と効率化に大きく寄与す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、地盤調査の分野にお
いて、非粘性の砂質地盤や礫質地盤を原位置で凍結して
採取された原位置地盤凍結試料について原位置地盤の水
平方向応力を求めるために使用される室内試験装置に関
する。
いて、非粘性の砂質地盤や礫質地盤を原位置で凍結して
採取された原位置地盤凍結試料について原位置地盤の水
平方向応力を求めるために使用される室内試験装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】地盤工学の分野において、地盤の原位置
における応力状態の推定は極めて重要な事柄である。粘
性土地盤については、原位置の応力状態を測定すること
にある程度成功している。しかし、砂質地盤、礫質地盤
といった非粘性土地盤については、いまだ原位置の応力
状態を正確に測定することができないでいる。
における応力状態の推定は極めて重要な事柄である。粘
性土地盤については、原位置の応力状態を測定すること
にある程度成功している。しかし、砂質地盤、礫質地盤
といった非粘性土地盤については、いまだ原位置の応力
状態を正確に測定することができないでいる。
【０００３】ところで、原位置地盤を一次元状態で凍結
させると、原位置地盤の応力、ひずみの状態が実情のま
まに保存される。そこから採取された凍結試料は不攪乱
試料であるから、この凍結試料を、側方向ひずみを拘束
した状態（Ｋ0 状態）で融解させると、実地盤の水平方
向応力を正確に求められる。この原理に着目した原位置
地盤の水平方向応力を求める室内試験装置が特開平１−
１６９０１３号公報に記載され、さらにその改良発明が
特開平３−２６９６３号公報に記載されている。
させると、原位置地盤の応力、ひずみの状態が実情のま
まに保存される。そこから採取された凍結試料は不攪乱
試料であるから、この凍結試料を、側方向ひずみを拘束
した状態（Ｋ0 状態）で融解させると、実地盤の水平方
向応力を正確に求められる。この原理に着目した原位置
地盤の水平方向応力を求める室内試験装置が特開平１−
１６９０１３号公報に記載され、さらにその改良発明が
特開平３−２６９６３号公報に記載されている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】上述した特開平３−
２６９６３号公報に記載された室内試験装置は、上述の
原理を忠実に実行するものとして実用性と性能に一応の
満足が得られているが、一方で、次のような問題点も明
らかになった。即ち、凍結したテストピースはセル液中
に水没しているため、前記Ｋ0 状態で同テストピースの
融解が進行すると、融解するテストピースに熱を奪われ
てセル液の温度が低下する。このようにセル液の温度が
変化すると、結果的にセル液の体積が変化し、液面位置
が変化する。従って、液面変位を計測するセンサーは、
テストピースの側方向変位のみならず、セル液自身の温
度変化による体積変化をも検出することになり、水平方
向圧力の測定値に誤差をもたらすことになる。とは云
え、単純に圧力容器内のセル液に温度制御装置を接続し
てセル液温度を一定に維持するやり方では、セル液自体
の循環流動によって液面位置の一定化は望み得ず、とう
てい前記測定誤差の解決策にならない。
２６９６３号公報に記載された室内試験装置は、上述の
原理を忠実に実行するものとして実用性と性能に一応の
満足が得られているが、一方で、次のような問題点も明
らかになった。即ち、凍結したテストピースはセル液中
に水没しているため、前記Ｋ0 状態で同テストピースの
融解が進行すると、融解するテストピースに熱を奪われ
てセル液の温度が低下する。このようにセル液の温度が
変化すると、結果的にセル液の体積が変化し、液面位置
が変化する。従って、液面変位を計測するセンサーは、
テストピースの側方向変位のみならず、セル液自身の温
度変化による体積変化をも検出することになり、水平方
向圧力の測定値に誤差をもたらすことになる。とは云
え、単純に圧力容器内のセル液に温度制御装置を接続し
てセル液温度を一定に維持するやり方では、セル液自体
の循環流動によって液面位置の一定化は望み得ず、とう
てい前記測定誤差の解決策にならない。
【０００５】従って、本発明の目的は、上述の問題点を
解決して測定精度及び信頼性を向上させるべく改良した
室内試験装置を提供することである。
解決して測定精度及び信頼性を向上させるべく改良した
室内試験装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る原位置地盤凍
結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内
試験装置は、図面に実施例を示したように、圧力容器
（外セル）の中で、原位置地盤凍結試料から作られゴム
膜６で外周面を保護されたテストピース５が、その軸方
向の両端をペデスタル１４とトップキャップ１３とで挟
持され、前記トップキャップ１３は上載圧力を計測する
ロードセル１５を介して載荷ピストン１６で押され、圧
力容器内には前記テストピース５を水没させる液面位置
まで脱気水の如きセル液が収容され、該セル液の液面上
の空間はセル液を介してテストピース５に側方向圧力を
加える加圧空間２０とされ、前記セル液の液面の上下変
位を計測するセンサー２８が設置されており、該センサ
ー２８の計測値に基いて前記加圧空間２０の圧力の大き
さを自動制御してセル液の液面を常に一定位置に保ちテ
ストピース５の側方向変位を拘束した状態を実現する室
内試験装置において、前記圧力容器の室内には、その室
内に収容されたセル液を前記ペデスタル１４とトップキ
ャップ１３とに挟持されたテストピース５の外周部分と
その外側部分とに仕切る筒状の内セル２６が設置され、
該内セル２６の一部分又は大部分２６ｂが銅又は銅合金
など熱伝導率の大きい材質で形成され、内セル２６より
外側のセル液１９の液温が最適値に維持されることを特
徴とする。
決するための手段として、この発明に係る原位置地盤凍
結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内
試験装置は、図面に実施例を示したように、圧力容器
（外セル）の中で、原位置地盤凍結試料から作られゴム
膜６で外周面を保護されたテストピース５が、その軸方
向の両端をペデスタル１４とトップキャップ１３とで挟
持され、前記トップキャップ１３は上載圧力を計測する
ロードセル１５を介して載荷ピストン１６で押され、圧
力容器内には前記テストピース５を水没させる液面位置
まで脱気水の如きセル液が収容され、該セル液の液面上
の空間はセル液を介してテストピース５に側方向圧力を
加える加圧空間２０とされ、前記セル液の液面の上下変
位を計測するセンサー２８が設置されており、該センサ
ー２８の計測値に基いて前記加圧空間２０の圧力の大き
さを自動制御してセル液の液面を常に一定位置に保ちテ
ストピース５の側方向変位を拘束した状態を実現する室
内試験装置において、前記圧力容器の室内には、その室
内に収容されたセル液を前記ペデスタル１４とトップキ
ャップ１３とに挟持されたテストピース５の外周部分と
その外側部分とに仕切る筒状の内セル２６が設置され、
該内セル２６の一部分又は大部分２６ｂが銅又は銅合金
など熱伝導率の大きい材質で形成され、内セル２６より
外側のセル液１９の液温が最適値に維持されることを特
徴とする。
【０００７】本発明はまた、上記の内セル２６と圧力容
器（外セル）との間のセル液収容室に、同室内に収容さ
れたセル液１９の吸入口３０及び吐出口３１をもつ循環
ポンプ３２及び温度制御装置３３が接続されていること
も特徴とする。
器（外セル）との間のセル液収容室に、同室内に収容さ
れたセル液１９の吸入口３０及び吐出口３１をもつ循環
ポンプ３２及び温度制御装置３３が接続されていること
も特徴とする。
【０００８】
【作用】凍結試料たるテストピース５の融解の進行と共
に生ずる側方向の体積変化は、内セル２６より内側のセ
ル液１９’の液面変位となって現われ、同セル液１９’
の液面変位は、センサー２８が計測する。加圧空間２０
の圧力を調整してセル液１９’の液面変位を零に維持す
ると、融解に伴なうテストピース５の側方向の体積変化
を拘束し、もって同テストピース５の側方向ひずみを拘
束した状態（Ｋ0 状態）が得られる。
に生ずる側方向の体積変化は、内セル２６より内側のセ
ル液１９’の液面変位となって現われ、同セル液１９’
の液面変位は、センサー２８が計測する。加圧空間２０
の圧力を調整してセル液１９’の液面変位を零に維持す
ると、融解に伴なうテストピース５の側方向の体積変化
を拘束し、もって同テストピース５の側方向ひずみを拘
束した状態（Ｋ0 状態）が得られる。
【０００９】テストピース５の融解に伴なって、まずは
内セル２６より内側のテストピース５と接するセル液１
９’の液温が低下する。しかし、このセル液１９’とは
内セル２６で仕切られた外側のセル液１９が十分に大量
で、しかも同セル液１９の液温が一定（例えば４°Ｃ）
に保たれると、内セル２６の熱伝導率が大きい部分２６
ｂを通じて活発に行なわれる熱の移動により、結局、内
側のセル液１９’の液温も一定（４°Ｃ）に保たれ、液
温の変化に原因する測定誤差は未然に防げる（図３のグ
ラフ参照）。
内セル２６より内側のテストピース５と接するセル液１
９’の液温が低下する。しかし、このセル液１９’とは
内セル２６で仕切られた外側のセル液１９が十分に大量
で、しかも同セル液１９の液温が一定（例えば４°Ｃ）
に保たれると、内セル２６の熱伝導率が大きい部分２６
ｂを通じて活発に行なわれる熱の移動により、結局、内
側のセル液１９’の液温も一定（４°Ｃ）に保たれ、液
温の変化に原因する測定誤差は未然に防げる（図３のグ
ラフ参照）。
【００１０】
【実施例】次に、図示した本発明の実施例を説明する。
図１は本発明により改良された室内試験装置の実施例で
ある。砂質又は礫質地盤の如き原位置地盤を凍結して採
取した凍結試料から作られたテストピース５の外周面
は、止水性があり伸縮が自在なゴム膜６で被覆し保護し
た上で、前記室内試験装置の圧力容器（外セル）内に試
験可能に装着されている。ゴム膜６は、後述するセル液
によってテストピース５が侵食などされるのを防ぐ目的
で使用されている。
図１は本発明により改良された室内試験装置の実施例で
ある。砂質又は礫質地盤の如き原位置地盤を凍結して採
取した凍結試料から作られたテストピース５の外周面
は、止水性があり伸縮が自在なゴム膜６で被覆し保護し
た上で、前記室内試験装置の圧力容器（外セル）内に試
験可能に装着されている。ゴム膜６は、後述するセル液
によってテストピース５が侵食などされるのを防ぐ目的
で使用されている。
【００１１】この室内試験装置は、内部を透視可能な透
明円筒１０と、抗張力の大きい数本の支柱２１で強固に
結合された上盤１１及び下盤１２とによって圧力容器
（外セル）が形成され、該圧力容器の垂直な略中心軸線
上の位置に、前記テストピース５の軸方向両端を挟持す
るペデスタル１４とトップキャップ１３とが同一中心線
上に相対向する配置で設けられている。トップキャップ
１３は不攪乱の凍結試料であるテストピース５に当該テ
ストピース５が採取された原位置地盤における有効上載
圧を軸方向に加えるためのもので、上載圧力の大きさを
計測するロードセル１５を介して載荷ピストン１６に取
付けられている。ロードセル１５は、図示を省略した荷
重計と接続されている。前記ペデスタル１４は下盤１２
に固定されている。トップキャップ１３及びペデスタル
１４の端面には、通水性のポーラスストーン１７が布設
され、各々にドレーン管１８が接続されている。融解に
より発生したテストピース５のドレンを円滑に排除し、
計測誤差を未然に防止するためである。
明円筒１０と、抗張力の大きい数本の支柱２１で強固に
結合された上盤１１及び下盤１２とによって圧力容器
（外セル）が形成され、該圧力容器の垂直な略中心軸線
上の位置に、前記テストピース５の軸方向両端を挟持す
るペデスタル１４とトップキャップ１３とが同一中心線
上に相対向する配置で設けられている。トップキャップ
１３は不攪乱の凍結試料であるテストピース５に当該テ
ストピース５が採取された原位置地盤における有効上載
圧を軸方向に加えるためのもので、上載圧力の大きさを
計測するロードセル１５を介して載荷ピストン１６に取
付けられている。ロードセル１５は、図示を省略した荷
重計と接続されている。前記ペデスタル１４は下盤１２
に固定されている。トップキャップ１３及びペデスタル
１４の端面には、通水性のポーラスストーン１７が布設
され、各々にドレーン管１８が接続されている。融解に
より発生したテストピース５のドレンを円滑に排除し、
計測誤差を未然に防止するためである。
【００１２】圧力容器内には、前記ペデスタル１４とト
ップキャップ１３とに挟持されたテストピース５と同心
の配置で、筒状の内セル２６が、下盤１２上へ水密的に
設置されている。従って、圧力容器内に収容されるセル
液は、前記テストピース５の外周部分（内セル２６より
内側部分）１９’と、内セル２６より外側部分１９とに
仕切られている。内セル２６の内径は、テストピース５
の外径よりも少し（数cm程度）大きいぐらいとされ、も
ってテストピース外周部分のセル液１９’は比較的に少
量とされている。これに対し、内セル２６より外側部分
のセル液１９は何倍も膨大な量とし、両者間の熱保有量
の絶対値に格別な差が付与されている。しかも内セル２
６は、図２のように試験中のテストピース５の挙動を目
視するために必要な透明部分２６ａと、銅又は銅合金
（真ちゅう）など熱伝導率の大きい材質の部分２６ｂと
の組合せで形成され、もって内セル２６より外側のセル
液１９の液温が同内セル２６の内側のセル液１９’の液
温に直接反映する構成とされている。つまり、内セル２
６より内側のセル液１９’の液温は、同内セル２６より
外側のセル液１９の液温とほぼ同じ液温となる。
ップキャップ１３とに挟持されたテストピース５と同心
の配置で、筒状の内セル２６が、下盤１２上へ水密的に
設置されている。従って、圧力容器内に収容されるセル
液は、前記テストピース５の外周部分（内セル２６より
内側部分）１９’と、内セル２６より外側部分１９とに
仕切られている。内セル２６の内径は、テストピース５
の外径よりも少し（数cm程度）大きいぐらいとされ、も
ってテストピース外周部分のセル液１９’は比較的に少
量とされている。これに対し、内セル２６より外側部分
のセル液１９は何倍も膨大な量とし、両者間の熱保有量
の絶対値に格別な差が付与されている。しかも内セル２
６は、図２のように試験中のテストピース５の挙動を目
視するために必要な透明部分２６ａと、銅又は銅合金
（真ちゅう）など熱伝導率の大きい材質の部分２６ｂと
の組合せで形成され、もって内セル２６より外側のセル
液１９の液温が同内セル２６の内側のセル液１９’の液
温に直接反映する構成とされている。つまり、内セル２
６より内側のセル液１９’の液温は、同内セル２６より
外側のセル液１９の液温とほぼ同じ液温となる。
【００１３】内セル２６の内外には、前記トップキャッ
プ１３とペデスタル１４とに挟持されたテストピース５
を水没させるに必要十分な液面位置にまで脱気水（又は
不凍液）の如きセル液１９’及び１９が収容されてい
る。そして、前記圧力容器におけるセル液１９’、１９
の液面上の密閉空間は、セル液１９’を介してテストピ
ース５に側方向圧力（セル圧）を加え同テストピース５
の側方向ひずみを拘束した状態（所謂Ｋ0 状態）を実現
する加圧空間２０に形成されている。この加圧空間２０
には、図示を省略した空気圧源が側圧用サボモーター調
圧弁２３を中継したエアーホース２４によって上盤１１
の入口ノズル２５に接続され、前記Ｋ0 状態を実現する
のに適正な大きさに制御された空気圧が供給されるよう
になっている。
プ１３とペデスタル１４とに挟持されたテストピース５
を水没させるに必要十分な液面位置にまで脱気水（又は
不凍液）の如きセル液１９’及び１９が収容されてい
る。そして、前記圧力容器におけるセル液１９’、１９
の液面上の密閉空間は、セル液１９’を介してテストピ
ース５に側方向圧力（セル圧）を加え同テストピース５
の側方向ひずみを拘束した状態（所謂Ｋ0 状態）を実現
する加圧空間２０に形成されている。この加圧空間２０
には、図示を省略した空気圧源が側圧用サボモーター調
圧弁２３を中継したエアーホース２４によって上盤１１
の入口ノズル２５に接続され、前記Ｋ0 状態を実現する
のに適正な大きさに制御された空気圧が供給されるよう
になっている。
【００１４】前記筒状の内セル２６の上部には、同内セ
ル２６の内側に収容されたセル液１９’の液面位置を計
測するための計器ハウジング２２が形成されている。同
計器ハウジング２２内の液面上にフロート２７が浮べら
れ、液面センサーとして前記フロート２７の上下変位を
計測するギャップセンサー２８が、前記計器ハウジング
２２内の前記フロート２７の直下位置に設置されてい
る。従って、内セル２６内のセル液１９’の液面の上下
変位は、フロート２７の上下変位として把握され、それ
はギャップセンサー２８に発生する誘導電圧の変化とし
てリアルタイムに電気的に連続計測される。このギャッ
プセンサー２８の計測値は、図示を省略したひずみ増幅
器、サーボ制御器などで構成されたコントローラー３１
へ入力される。コントローラ３１は、前記液面変位の測
定値に基いて、サーボモータ、空気圧力調節器などで構
成された前記測圧用サーボモーター調圧弁２３を自動制
御し加圧空間２０内の空気圧を自動調節し、もってセル
液１９’の液面を一定位置に保持する。こうして内セル
２６内のセル液１９’の液面が常に一定位置に保たれる
結果、テストピース５の融解に伴なう側方への体積変化
（膨張）を拘束した状態（Ｋ0 状態）が実現されるので
ある。
ル２６の内側に収容されたセル液１９’の液面位置を計
測するための計器ハウジング２２が形成されている。同
計器ハウジング２２内の液面上にフロート２７が浮べら
れ、液面センサーとして前記フロート２７の上下変位を
計測するギャップセンサー２８が、前記計器ハウジング
２２内の前記フロート２７の直下位置に設置されてい
る。従って、内セル２６内のセル液１９’の液面の上下
変位は、フロート２７の上下変位として把握され、それ
はギャップセンサー２８に発生する誘導電圧の変化とし
てリアルタイムに電気的に連続計測される。このギャッ
プセンサー２８の計測値は、図示を省略したひずみ増幅
器、サーボ制御器などで構成されたコントローラー３１
へ入力される。コントローラ３１は、前記液面変位の測
定値に基いて、サーボモータ、空気圧力調節器などで構
成された前記測圧用サーボモーター調圧弁２３を自動制
御し加圧空間２０内の空気圧を自動調節し、もってセル
液１９’の液面を一定位置に保持する。こうして内セル
２６内のセル液１９’の液面が常に一定位置に保たれる
結果、テストピース５の融解に伴なう側方への体積変化
（膨張）を拘束した状態（Ｋ0 状態）が実現されるので
ある。
【００１５】一方、内セル２６内のセル液１９’の温度
変化（体積変化）に原因する測定誤差を未然に防止する
ため、内セル２６より外側のセル液収容室の下底である
下盤１２にセル液１９の吸入口３０が設けられ、また、
同セル液収容室の比較的上方へ立上げられたノズル管３
４の上端にセル液１９の吐出口３１が設けられ、両者の
間にセル液１９の循環ポンプ３２と温度制御装置３３が
一連に接続されている。さらに内セル２６より外側のセ
ル液１９の液温を計測する熱電対３５が設置され、その
測定値は前記コントローラ３１へ導入される。そして、
前記の液温測定値に基きコントローラ３１を通じて循環
ポンプ３２と温度制御装置３３が自動制御され、セル液
１９の液温を一定に維持することが行なわれる。内セル
２６より外側部分の大量のセル液１９の液温を一定（例
えば脱気水の場合４°Ｃ）に維持する結果、図３のグラ
フに示したように内セル２６の内側のテストピース２５
に接するセル液１９’の液温を理想的な４°Ｃに保つこ
とができ、測定誤差解消の実効性が確認された。なお、
図示は省略したが、内セル２６より内側のセル液１９’
の液温を測定する熱電対も設置され、その測定値はコン
トローラ３１へ入力される。
変化（体積変化）に原因する測定誤差を未然に防止する
ため、内セル２６より外側のセル液収容室の下底である
下盤１２にセル液１９の吸入口３０が設けられ、また、
同セル液収容室の比較的上方へ立上げられたノズル管３
４の上端にセル液１９の吐出口３１が設けられ、両者の
間にセル液１９の循環ポンプ３２と温度制御装置３３が
一連に接続されている。さらに内セル２６より外側のセ
ル液１９の液温を計測する熱電対３５が設置され、その
測定値は前記コントローラ３１へ導入される。そして、
前記の液温測定値に基きコントローラ３１を通じて循環
ポンプ３２と温度制御装置３３が自動制御され、セル液
１９の液温を一定に維持することが行なわれる。内セル
２６より外側部分の大量のセル液１９の液温を一定（例
えば脱気水の場合４°Ｃ）に維持する結果、図３のグラ
フに示したように内セル２６の内側のテストピース２５
に接するセル液１９’の液温を理想的な４°Ｃに保つこ
とができ、測定誤差解消の実効性が確認された。なお、
図示は省略したが、内セル２６より内側のセル液１９’
の液温を測定する熱電対も設置され、その測定値はコン
トローラ３１へ入力される。
【００１６】上記構成の室内試験装置によれば、載荷ピ
ストン１６に有効上載圧を負荷させ、凍結試料から作ら
れたテストピース５が完全に融解するまで側方向ひずみ
を拘束した状態（Ｋ0 状態）を保ち、テストピース５が
融解するのに伴なって側方向へ体積変化しようとするの
を完全に拘束するのに必要な加圧空間２０の空気圧（セ
ル圧）の大きさを空気圧計で測定すると、その圧力が原
位置地盤（実地盤）の真正な水平方向応力として正確に
求められるのである。勿論、空気圧計を読み取る代わり
に、又は読み取りと並行して同空気圧を自動的に計測、
記録することも行なわれる。
ストン１６に有効上載圧を負荷させ、凍結試料から作ら
れたテストピース５が完全に融解するまで側方向ひずみ
を拘束した状態（Ｋ0 状態）を保ち、テストピース５が
融解するのに伴なって側方向へ体積変化しようとするの
を完全に拘束するのに必要な加圧空間２０の空気圧（セ
ル圧）の大きさを空気圧計で測定すると、その圧力が原
位置地盤（実地盤）の真正な水平方向応力として正確に
求められるのである。勿論、空気圧計を読み取る代わり
に、又は読み取りと並行して同空気圧を自動的に計測、
記録することも行なわれる。
【００１７】
【本発明が奏する効果】この発明の室内試験装置によれ
ば、原位置地盤を凍結させて応力、ひずみの状態が実情
のまま保存された高品質の不攪乱凍結試料によってもた
らされる実地盤の水平方向応力を、セル液の温度変化に
起因する誤差を防いで高精度に求めることができ、地盤
調査の信頼性の向上と効率化に大きく寄与するのであ
る。
ば、原位置地盤を凍結させて応力、ひずみの状態が実情
のまま保存された高品質の不攪乱凍結試料によってもた
らされる実地盤の水平方向応力を、セル液の温度変化に
起因する誤差を防いで高精度に求めることができ、地盤
調査の信頼性の向上と効率化に大きく寄与するのであ
る。
【図１】凍結された原位置地盤から採取した凍結試料を
用いて原位置地盤の水平方向応力を室内で求める室内試
験装置を示した断面図である。
用いて原位置地盤の水平方向応力を室内で求める室内試
験装置を示した断面図である。
【図２】内セルの水平断面図である。
【図３】セル液の温度変化の測定グラフである。
５ テストピース １３ トップキャップ １４ ペデスタル １５ ロードセル １６ 載荷ピストン １９’、１９ セル液 ２０ 加圧空間 ２６ 内セル ２８ センサー ２６ａ 熱伝導率の大きい部分 ３２ 循環ポンプ ３３ 温度制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 明彦 東京都江東区南砂二丁目５番14号 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 大原 淳良 東京都目黒区東が丘二丁目11番16号 株式 会社東京ソイルリサーチ内 (72)発明者 南坂 貴彦 東京都目黒区東が丘二丁目11番16号 株式 会社東京ソイルリサーチ内 (72)発明者 竹原 直人 東京都目黒区東が丘二丁目11番16号 株式 会社東京ソイルリサーチ内
Claims (2)
- 【請求項１】 圧力容器の中で、原位置地盤凍結試料か
ら作られゴム膜で外周面を保護されたテストピースが、
その軸方向の両端をペデスタルとトップキャップとで挟
持され、前記トップキャップは上載圧力を計測するロー
ドセルを介して載荷ピストンで押され、圧力容器内には
前記テストピースを水没させる液面位置まで脱気水の如
きセル液が収容され、該セル液の液面上の空間はセル液
を介してテストピースに側方向圧力を加える加圧空間と
され、前記セル液の液面の上下変位を計測するセンサー
が設置されており、該センサーの計測値に基いて前記加
圧空間の圧力の大きさを自動制御してセル液の液面を常
に一定位置に保ちテストピースの側方向変位を拘束した
状態を実現する室内試験装置において、 前記圧力容器の室内に、その室内に収納されたセル液を
前記ペデスタルとトップキャップとに挟持されたテスト
ピースの外周部分とその外側部分とに仕切る筒状の内セ
ルが設置され、該内セルの一部分又は大部分が銅又は銅
合金など熱伝導率の大きい材質で形成され、内セルより
外側のセル液の液温が最適値に維持されることを特徴と
する、原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方
向応力を求める室内試験装置。 - 【請求項２】 内セルと圧力容器との間のセル液収容室
に、同室内に収容されたセル液の吸入口及び吐出口をも
つ循環ポンプ及び温度制御装置が接続されていることを
特徴とする、原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の
水平方向応力を求める室内試験装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22405991A JP3185111B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22405991A JP3185111B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0560744A true JPH0560744A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3185111B2 JP3185111B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16807933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22405991A Expired - Fee Related JP3185111B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185111B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485474C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") | Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом |
| CN103884604A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 中国矿业大学 | 一种多功能高温高压三轴煤岩试验装置及方法 |
| CN104819926A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-05 | 河海大学 | 裂隙岩石的多场耦合渗透试验装置及试验方法 |
| CN104913976A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-16 | 北京科技大学 | 一种温度可控的岩石单轴压缩声发射试验装置及试验方法 |
| KR101675368B1 (ko) * | 2015-08-10 | 2016-11-11 | 한국건설기술연구원 | 투명 삼축온도제어형 셀을 이용한 흙의 동결융해 시험장치 및 이를 이용한 흙의 동결융해 시험방법 |
| CN107014685A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-04 | 南京林业大学 | 一种可实现局部控温的三轴试验装置及其试验方法 |
| CN107621534A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-01-23 | 北京交通大学 | 恒温环境下测量膨胀力的装置 |
| KR20180045458A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 원상연 | 토질의 동결 시험을 위한 냉각 시스템 |
| CN108035330A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-15 | 河海大学 | 一种同时埋设多个土压力传感器的装置及方法 |
| KR20180083241A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 강릉원주대학교산학협력단 | 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치 |
| CN108871968A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 中国矿业大学(北京) | 一种压裂过程应力冻结实验装置 |
| CN109668923A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-23 | 安徽建筑大学 | 一种冻土上限变化规律测试方法 |
| CN112482453A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-12 | 同济大学 | 一种加筋碎石桩冻融循环单轴压缩试验装置及试验方法 |
| CN113049628A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-29 | 中铁上海设计院集团有限公司 | 一种膨胀土湿胀-冻胀力联合测试仪 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP22405991A patent/JP3185111B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485474C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") | Прибор для испытания мерзлых грунтов шариковым штампом |
| CN103884604A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 中国矿业大学 | 一种多功能高温高压三轴煤岩试验装置及方法 |
| CN104819926A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-08-05 | 河海大学 | 裂隙岩石的多场耦合渗透试验装置及试验方法 |
| CN104913976A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-16 | 北京科技大学 | 一种温度可控的岩石单轴压缩声发射试验装置及试验方法 |
| KR101675368B1 (ko) * | 2015-08-10 | 2016-11-11 | 한국건설기술연구원 | 투명 삼축온도제어형 셀을 이용한 흙의 동결융해 시험장치 및 이를 이용한 흙의 동결융해 시험방법 |
| KR20180045458A (ko) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 원상연 | 토질의 동결 시험을 위한 냉각 시스템 |
| KR20180083241A (ko) * | 2017-01-12 | 2018-07-20 | 강릉원주대학교산학협력단 | 상하이동식 다중셀을 이용한 지반동결 시험장치 |
| CN107014685A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-08-04 | 南京林业大学 | 一种可实现局部控温的三轴试验装置及其试验方法 |
| CN108871968B (zh) * | 2017-05-11 | 2024-01-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种压裂过程应力冻结实验装置 |
| CN108871968A (zh) * | 2017-05-11 | 2018-11-23 | 中国矿业大学(北京) | 一种压裂过程应力冻结实验装置 |
| CN107621534A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-01-23 | 北京交通大学 | 恒温环境下测量膨胀力的装置 |
| CN108035330A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-15 | 河海大学 | 一种同时埋设多个土压力传感器的装置及方法 |
| CN108035330B (zh) * | 2017-11-24 | 2019-11-22 | 河海大学 | 一种同时埋设多个土压力传感器的装置及方法 |
| CN109668923A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-23 | 安徽建筑大学 | 一种冻土上限变化规律测试方法 |
| CN112482453A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-03-12 | 同济大学 | 一种加筋碎石桩冻融循环单轴压缩试验装置及试验方法 |
| CN113049628A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-06-29 | 中铁上海设计院集团有限公司 | 一种膨胀土湿胀-冻胀力联合测试仪 |
| CN113049628B (zh) * | 2021-04-09 | 2023-07-25 | 中铁上海设计院集团有限公司 | 一种膨胀土湿胀-冻胀力联合测试仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3185111B2 (ja) | 2001-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0560744A (ja) | 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 | |
| US4955237A (en) | Method and apparatus for measurement of in-situ horizontal stress by freezing of the ground in-situ | |
| Aiban et al. | Evaluation of the flow pump and constant head techniques for permeability measurements | |
| US4386525A (en) | Device for and method of detecting leaks in a liquid storage reservoir | |
| US4811601A (en) | Method and apparatus for measuring the change in volume with change in temperature of liquid in tanks | |
| CN108445192B (zh) | 一种多功能冻胀、融沉试验装置 | |
| Rahardjo et al. | Suction measurements | |
| KR20120054428A (ko) | 토사의 동상력 시험장치 | |
| KR101258482B1 (ko) | 액체 수위 및 밀도 측정 장치 | |
| US6289725B1 (en) | Field matric potential sensor | |
| US4894924A (en) | Method for measuring level of large structure | |
| US4660412A (en) | Three fluid method for non-mercury intrusion porosimetry | |
| Van Grinsven et al. | Automated in situ measurement of unsaturated soil water flux | |
| JPH02502574A (ja) | 不滲透性膜ライナの漏洩箇所を通る液体流量を測定する装置 | |
| CN110082388A (zh) | 可测定导热系数和渗透系数的三轴试验装置及其方法 | |
| JP2764613B2 (ja) | 原位置地盤凍結試料を用いて原位置地盤の水平方向応力を求める室内試験装置 | |
| Constantz et al. | An automated technique for flow measurements from Mariotte reservoirs | |
| Sivakumar et al. | Twin-cell stress path apparatus for testing unsaturated soils | |
| JPH07306198A (ja) | 室内用の大型加圧透水試験装置 | |
| Kallstenius et al. | Pore water pressure measurement in field investigations | |
| Fondjo et al. | Assessment of various methods to measure the soil suction | |
| Yeh et al. | Tensiometry | |
| FR2564969A1 (fr) | Systeme de mesure hydrostatique de niveau de liquide tel que maregraphie capable d'etre etalonne periodiquement par comparaison a des colonnes de liquide de meme nature servant de reference assurant une precision et une fidelite millimetrique | |
| Feng | The effects of capillary hysteresis on the measurement of matric suction using thermal conductivity sensors | |
| Lee | An evaluation of instruments to measure soil moisture condition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |