JPH0593427A - 潜函工法の際に構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計 - Google Patents
潜函工法の際に構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計Info
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- JPH0593427A JPH0593427A JP3252658A JP25265891A JPH0593427A JP H0593427 A JPH0593427 A JP H0593427A JP 3252658 A JP3252658 A JP 3252658A JP 25265891 A JP25265891 A JP 25265891A JP H0593427 A JPH0593427 A JP H0593427A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 潜函工法により構造物を地中に構築する際
に、周面地盤が及ぼす水平土圧の影響を除去して、構造
物周面と周面地盤の間の摩擦力を正確に測定できる周面
摩擦計を提供することである。 【構成】 この周面摩擦計は、構造物に結合される外枠
(12)と、この外枠の中に間隙を介して配置されかつ内部
にコンクリートが打設される内枠(16)と、外枠と内枠の
間の変位を検知可能な計器(25)とを有する。内枠を外枠
に対して鉛直方向に弾性的に微小変位可能にかつ水平土
圧を外枠に支持するために、中間連結部材(22)を介して
結合した少なくとも二つのリング(21,21′) を中間連結
部材により受感面(20)と反対側の内枠の面(17 ) に固定
し、リングの中間連結部材と反対側を外枠連結部材(23,
23′) を介してそれぞれ外枠に固定する。
に、周面地盤が及ぼす水平土圧の影響を除去して、構造
物周面と周面地盤の間の摩擦力を正確に測定できる周面
摩擦計を提供することである。 【構成】 この周面摩擦計は、構造物に結合される外枠
(12)と、この外枠の中に間隙を介して配置されかつ内部
にコンクリートが打設される内枠(16)と、外枠と内枠の
間の変位を検知可能な計器(25)とを有する。内枠を外枠
に対して鉛直方向に弾性的に微小変位可能にかつ水平土
圧を外枠に支持するために、中間連結部材(22)を介して
結合した少なくとも二つのリング(21,21′) を中間連結
部材により受感面(20)と反対側の内枠の面(17 ) に固定
し、リングの中間連結部材と反対側を外枠連結部材(23,
23′) を介してそれぞれ外枠に固定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、土木建築工事の分野に
おいて、潜函工法により構造物を地中に構築する場合に
構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周
面摩擦計に関する。
おいて、潜函工法により構造物を地中に構築する場合に
構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周
面摩擦計に関する。
【０００２】
【従来の技術】潜函工法により構造物が地上（または水
上）から地中に沈下する量は、通常数十メートルに達す
る。従って、構造物周面がその壁面に受ける水平土圧
は、設計上の最大値として100 トン／m2を想定しなくて
はならない。
上）から地中に沈下する量は、通常数十メートルに達す
る。従って、構造物周面がその壁面に受ける水平土圧
は、設計上の最大値として100 トン／m2を想定しなくて
はならない。
【０００３】一方、構造物周面が沈下中に受ける鉛直方
向の周面摩擦力は、種々の実測結果によれば５トン／m2
程度とみなされている。従って、周面摩擦計のフルスケ
ール５トン／m2に対する必要最小読み取り値( 分解能)
は、通常50 kg ／m2( フルスケールの1/100)とされる。
向の周面摩擦力は、種々の実測結果によれば５トン／m2
程度とみなされている。従って、周面摩擦計のフルスケ
ール５トン／m2に対する必要最小読み取り値( 分解能)
は、通常50 kg ／m2( フルスケールの1/100)とされる。
【０００４】従来の周面摩擦計を図５と図６に示す。図
５は周面摩擦計の正面断面図であり、図６は図５の線VI
-VI に沿って切断した断面図である。
５は周面摩擦計の正面断面図であり、図６は図５の線VI
-VI に沿って切断した断面図である。
【０００５】この周面摩擦計は、構造物の窓のコンクリ
ート中に埋設される箱形の外枠１を有し、この外枠１の
中には、内部にコンクリートが打設された箱形の内枠２
が外枠１と間隙３を置いて配置され、この間隙３には、
外部からの土砂や小石の侵入を防ぐためにコーキング剤
が埋めこまれている。内枠２に打設されたコンクリート
の表面４は、周面地盤と接触する受感面となるが、実用
的には0.1 m2程度の面積を有する。受感面４に加えられ
る水平土圧を受けるためにしかも水平土圧により受感面
４の鉛直方向の移動が拘束されないようにするために、
鋼製丸棒のガイドバー５が内枠２を貫通して延長されて
外枠１にスライドボールベアリング６により支持されて
いる。そして、受感面４の鉛直方向の移動により生ずる
摩擦力を検知するための計器として、ロードセル７が内
枠２に取りつけられ、このロードセル７に外枠１に固定
されたねじ８の尖端が当接している。
ート中に埋設される箱形の外枠１を有し、この外枠１の
中には、内部にコンクリートが打設された箱形の内枠２
が外枠１と間隙３を置いて配置され、この間隙３には、
外部からの土砂や小石の侵入を防ぐためにコーキング剤
が埋めこまれている。内枠２に打設されたコンクリート
の表面４は、周面地盤と接触する受感面となるが、実用
的には0.1 m2程度の面積を有する。受感面４に加えられ
る水平土圧を受けるためにしかも水平土圧により受感面
４の鉛直方向の移動が拘束されないようにするために、
鋼製丸棒のガイドバー５が内枠２を貫通して延長されて
外枠１にスライドボールベアリング６により支持されて
いる。そして、受感面４の鉛直方向の移動により生ずる
摩擦力を検知するための計器として、ロードセル７が内
枠２に取りつけられ、このロードセル７に外枠１に固定
されたねじ８の尖端が当接している。
【０００６】図６に示すように、この周面摩擦計を、構
造物周面９と周面摩擦計の受感面４とが同一平面にある
ように、構造物の窓のコンクリート中に埋設し、構造物
を掘削した穴の中に沈下させる。なお、構造物の周面９
と周面摩擦計の受感面４は同一の摩擦係数をもつものと
仮定される。受感面４が受ける鉛直方向の摩擦力の測定
は、内枠２が外枠１に対して移動しようとするので、そ
の力がロードセル７により検知され、ワイヤストレーン
ゲージ（抵抗線歪計）により電気信号に変換し、ケーブ
ルを介して外部に伝送されることにより行われる。
造物周面９と周面摩擦計の受感面４とが同一平面にある
ように、構造物の窓のコンクリート中に埋設し、構造物
を掘削した穴の中に沈下させる。なお、構造物の周面９
と周面摩擦計の受感面４は同一の摩擦係数をもつものと
仮定される。受感面４が受ける鉛直方向の摩擦力の測定
は、内枠２が外枠１に対して移動しようとするので、そ
の力がロードセル７により検知され、ワイヤストレーン
ゲージ（抵抗線歪計）により電気信号に変換し、ケーブ
ルを介して外部に伝送されることにより行われる。
【０００７】この周面摩擦計では、受感面４（約0.1
m2) が受ける強力な水平土圧（想定最大約10トン) が二
本のガイドバー5 に伝わり、二本のガイドバー５に伝わ
った力は、上下二個、計四個のスライドボールベアリン
グ６とベアリング受け６′を介して外枠１、従って構造
物本体に支えられる。この場合、ボールベアリング６に
よる力の伝達は、鋼製ボールの先端とガイドバー５およ
びベアリング受け６′を介して行われるが、そのときの
各々の接点はボールの先端の点接触である。点接触の部
分に力が加わる場合に、いかに硬い鋼材であっても必ず
窪みを生じ、ベアリングにおける転がり摩擦抵抗は桁違
いに増大する。このため、受感面４が水平土圧を受けた
場合、鉛直方向の周面摩擦力はスライドボールベアリン
グ６において大きな転がり摩擦抵抗を受け、大きく減衰
し、ロードセル７まで正しく伝達されない。その結果と
して、周面摩擦計の出力信号は大きく低下する。この周
面摩擦計が水平土圧により出力低下を起こす割合につい
ては、株式会社東横エルメスの「テクニカルリポートN
o.2、周面摩擦計」に周面摩擦計に働く水平土圧が９ト
ン／m2で出力が88％に低下し、14トン/m2 で72％に低下
すると報告されている。もしこの割合で水平土圧が増加
した場合を推定すると、35トン／m2で出力はゼロとなり
消滅することになる。水平土圧で35トン／m2に相当する
深度は、おおよそ（水圧と土の有効土圧を考慮して）30
m 弱の深度とみなされる。しかるに、現在の潜函工法の
深度は、60 mから70 mにおよんでいる。このため、この
従来の周面摩擦計は現在の工法に対して完全にその存在
の意味を失っている。
m2) が受ける強力な水平土圧（想定最大約10トン) が二
本のガイドバー5 に伝わり、二本のガイドバー５に伝わ
った力は、上下二個、計四個のスライドボールベアリン
グ６とベアリング受け６′を介して外枠１、従って構造
物本体に支えられる。この場合、ボールベアリング６に
よる力の伝達は、鋼製ボールの先端とガイドバー５およ
びベアリング受け６′を介して行われるが、そのときの
各々の接点はボールの先端の点接触である。点接触の部
分に力が加わる場合に、いかに硬い鋼材であっても必ず
窪みを生じ、ベアリングにおける転がり摩擦抵抗は桁違
いに増大する。このため、受感面４が水平土圧を受けた
場合、鉛直方向の周面摩擦力はスライドボールベアリン
グ６において大きな転がり摩擦抵抗を受け、大きく減衰
し、ロードセル７まで正しく伝達されない。その結果と
して、周面摩擦計の出力信号は大きく低下する。この周
面摩擦計が水平土圧により出力低下を起こす割合につい
ては、株式会社東横エルメスの「テクニカルリポートN
o.2、周面摩擦計」に周面摩擦計に働く水平土圧が９ト
ン／m2で出力が88％に低下し、14トン/m2 で72％に低下
すると報告されている。もしこの割合で水平土圧が増加
した場合を推定すると、35トン／m2で出力はゼロとなり
消滅することになる。水平土圧で35トン／m2に相当する
深度は、おおよそ（水圧と土の有効土圧を考慮して）30
m 弱の深度とみなされる。しかるに、現在の潜函工法の
深度は、60 mから70 mにおよんでいる。このため、この
従来の周面摩擦計は現在の工法に対して完全にその存在
の意味を失っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水平
土圧の影響を除去して構造物の周面と周面地盤の間の周
面摩擦力を正確に測定できる周面摩擦計を提供すること
である。
土圧の影響を除去して構造物の周面と周面地盤の間の周
面摩擦力を正確に測定できる周面摩擦計を提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による周面摩擦計では、内枠のコンクリー
ト受感面に加わる水平土圧を外枠に支持しかつ内枠を外
枠に対して鉛直方向に変位可能に支持するための支持機
構を、中間連結部材を介して結合された少なくとも二つ
のリングを、これらのリングの中心軸線が受感面と直角
に交わるように、中間連結部材により内枠の受感面と反
対側の面に固定し、前記リングの中間連結部材と反対側
を外枠連結部材を介してそれぞれ外枠に固定することに
より構成したことを特徴とする。
めに、本発明による周面摩擦計では、内枠のコンクリー
ト受感面に加わる水平土圧を外枠に支持しかつ内枠を外
枠に対して鉛直方向に変位可能に支持するための支持機
構を、中間連結部材を介して結合された少なくとも二つ
のリングを、これらのリングの中心軸線が受感面と直角
に交わるように、中間連結部材により内枠の受感面と反
対側の面に固定し、前記リングの中間連結部材と反対側
を外枠連結部材を介してそれぞれ外枠に固定することに
より構成したことを特徴とする。
【００１０】支持機構と計器の一つの配置の態様とし
て、次のような配置が考えられる。すなわち、前記の内
枠を四角な箱形に形成すると共に、外枠をこの内枠の外
側輪郭に間隙を置いて対応する四角な内側輪郭を有する
ように形成し、前記の中間連結部材を介して結合された
少なくとも二つのリングからなる一組の支持機構をそれ
ぞれ周面摩擦計の鉛直方向の中心軸線に対して左右対称
の位置に設けると共に、これらの二組の支持機構の間の
中心軸線上に計器を配置することができる。
て、次のような配置が考えられる。すなわち、前記の内
枠を四角な箱形に形成すると共に、外枠をこの内枠の外
側輪郭に間隙を置いて対応する四角な内側輪郭を有する
ように形成し、前記の中間連結部材を介して結合された
少なくとも二つのリングからなる一組の支持機構をそれ
ぞれ周面摩擦計の鉛直方向の中心軸線に対して左右対称
の位置に設けると共に、これらの二組の支持機構の間の
中心軸線上に計器を配置することができる。
【００１１】また、さらに支持機構と計器の配置の別の
態様としては、内枠を丸い輪郭の箱形に形成すると共
に、外枠をこの内枠の外側輪郭に間隙を置いて対応する
丸い内側輪郭を有するように形成し、計器の鉛直方向の
中心軸線上に、中間連結部材を介して結合された少なく
とも二つのリングからなる一組の支持機構を設けると共
に、この支持機構の両側に計器を配置することもでき
る。このような配置は、上記の配置に比較して周面摩擦
計の全体寸法が小さくなる。
態様としては、内枠を丸い輪郭の箱形に形成すると共
に、外枠をこの内枠の外側輪郭に間隙を置いて対応する
丸い内側輪郭を有するように形成し、計器の鉛直方向の
中心軸線上に、中間連結部材を介して結合された少なく
とも二つのリングからなる一組の支持機構を設けると共
に、この支持機構の両側に計器を配置することもでき
る。このような配置は、上記の配置に比較して周面摩擦
計の全体寸法が小さくなる。
【００１２】上記の支持機構と計器の配置において、円
形の内側輪郭を有する外枠と、円形の外側輪郭を有する
内枠の間に形成された環状の間隙にＯリングを配置すれ
ば、止水のために有利である。
形の内側輪郭を有する外枠と、円形の外側輪郭を有する
内枠の間に形成された環状の間隙にＯリングを配置すれ
ば、止水のために有利である。
【００１３】さらに、内枠のコンクリート受感面と反対
側にある外枠の面に前記支持機構を囲むように保護ケー
スを固着し、外枠と内枠と保護ケースにより形成された
空間に水を充満するようにすれば、構造物の周面地盤の
水平土圧を、支持機構だけでなく水自体でも受けること
ができる。
側にある外枠の面に前記支持機構を囲むように保護ケー
スを固着し、外枠と内枠と保護ケースにより形成された
空間に水を充満するようにすれば、構造物の周面地盤の
水平土圧を、支持機構だけでなく水自体でも受けること
ができる。
【００１４】また、周面摩擦力を測定するための計器が
差動トランス式歪計からなるのが、後述する理由から有
利である。
差動トランス式歪計からなるのが、後述する理由から有
利である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。
に説明する。
【００１６】図１と図２は、本発明の周面摩擦計の第一
の実施例の平面図と縦断面図である。
の実施例の平面図と縦断面図である。
【００１７】構造物１１の窓にコンクリートにより結合
される外枠１２は、平らなフランジ部１３と、中央に四
角な筒状部１４とを有する。この外枠１２の中に四角な
間隙１５を介して配置される内枠１６は、平らな平板部
１７と四角な筒状部１８とからなり、平板部１７と筒状
部１８により形成される内枠の空間にはコンクリートが
打設されており、そのコンクリート表面２０は後述する
ように周面摩擦計の受感面となる。
される外枠１２は、平らなフランジ部１３と、中央に四
角な筒状部１４とを有する。この外枠１２の中に四角な
間隙１５を介して配置される内枠１６は、平らな平板部
１７と四角な筒状部１８とからなり、平板部１７と筒状
部１８により形成される内枠の空間にはコンクリートが
打設されており、そのコンクリート表面２０は後述する
ように周面摩擦計の受感面となる。
【００１８】内枠１６と外枠１２の間の間隙１５には、
周面地盤の土砂や小石が侵入するのを防ぐためにコーキ
ング剤が充填される。このコーキング剤は、受感面２０
の鉛直方向の移動を計測の範囲内（0.15 mm 内) では拘
束しないものとする。
周面地盤の土砂や小石が侵入するのを防ぐためにコーキ
ング剤が充填される。このコーキング剤は、受感面２０
の鉛直方向の移動を計測の範囲内（0.15 mm 内) では拘
束しないものとする。
【００１９】内枠１６の受感面２０に加わる水平土圧を
外枠１２に支持しかつ内枠１６を外枠１２に対して鉛直
方向に変位可能に支持するために、本発明により、プル
ービングリングとしての鋼製リング２１と２１′を中間
連結部材２２を介して連結し、さらにリング２１と２
１′の中間連結部材２２と反対側にＴ字形の外枠連結部
材２３、２３′を連結することにより一組の支持機構を
構成し、図１に示すようにこの支持機構を周面摩擦計の
鉛直方向中心軸線Ｙ−Ｙに対して左右対称の位置に一組
づつ配置し、それぞれの中間連結部材２２を内枠１６の
平板部１７に溶接により固定すると共に、外枠連結部材
２３、２３′をそれぞれ外枠１２のフランジ部１３に溶
接により固定する。外枠１２に対する内枠１６の微小変
位を検出するために、周面摩擦計の中心軸線Ｙ−Ｙ上に
差動トランス式歪計（図１）２５をその上端と下端を内
枠１６と外枠１２にそれぞれ固定する。なお、この差動
トランス式歪計は中心軸上にあるので、受感面２０が受
ける左右のアンバランス（偏心）に対しても常に左右の
平均値を捕らえる機能を保持することができる。
外枠１２に支持しかつ内枠１６を外枠１２に対して鉛直
方向に変位可能に支持するために、本発明により、プル
ービングリングとしての鋼製リング２１と２１′を中間
連結部材２２を介して連結し、さらにリング２１と２
１′の中間連結部材２２と反対側にＴ字形の外枠連結部
材２３、２３′を連結することにより一組の支持機構を
構成し、図１に示すようにこの支持機構を周面摩擦計の
鉛直方向中心軸線Ｙ−Ｙに対して左右対称の位置に一組
づつ配置し、それぞれの中間連結部材２２を内枠１６の
平板部１７に溶接により固定すると共に、外枠連結部材
２３、２３′をそれぞれ外枠１２のフランジ部１３に溶
接により固定する。外枠１２に対する内枠１６の微小変
位を検出するために、周面摩擦計の中心軸線Ｙ−Ｙ上に
差動トランス式歪計（図１）２５をその上端と下端を内
枠１６と外枠１２にそれぞれ固定する。なお、この差動
トランス式歪計は中心軸上にあるので、受感面２０が受
ける左右のアンバランス（偏心）に対しても常に左右の
平均値を捕らえる機能を保持することができる。
【００２０】さらに、周面摩擦計と構造物のコンクリー
トを隔離するために、外枠１２のフランジ部１３には、
二組の支持機構を取り囲むように箱形の保護ケース２４
が取りつけられ、保護ケース２４と外枠１２と内枠１６
により囲まれる空間に水が充満される。
トを隔離するために、外枠１２のフランジ部１３には、
二組の支持機構を取り囲むように箱形の保護ケース２４
が取りつけられ、保護ケース２４と外枠１２と内枠１６
により囲まれる空間に水が充満される。
【００２１】このように構成された周面摩擦計は、図２
のように構造物１１の窓にコンクリートが打設されて埋
設されるが、受感面２０はコンクリート周面１１′と同
一平面上にあり、同一の摩擦係数を有する。潜函工法に
より構造物１１が地中に掘削した穴に沈下されるとき
に、受感面２０は構造物周面の一部分として働き、その
面積に比例して鉛直方向周面摩擦力を最初に受感し、こ
の摩擦力により内枠１６が外枠１２に対して変位し、従
って中間連結部材２２を介してリング２１と２１′が外
枠１２に対してばね作用により鉛直方向に微小変位す
る。この鉛直方向の微小変位を差動トランス式歪計２５
が検出する。
のように構造物１１の窓にコンクリートが打設されて埋
設されるが、受感面２０はコンクリート周面１１′と同
一平面上にあり、同一の摩擦係数を有する。潜函工法に
より構造物１１が地中に掘削した穴に沈下されるとき
に、受感面２０は構造物周面の一部分として働き、その
面積に比例して鉛直方向周面摩擦力を最初に受感し、こ
の摩擦力により内枠１６が外枠１２に対して変位し、従
って中間連結部材２２を介してリング２１と２１′が外
枠１２に対してばね作用により鉛直方向に微小変位す
る。この鉛直方向の微小変位を差動トランス式歪計２５
が検出する。
【００２２】差動トランスは、周知のようにその鉄心の
変位によって二次コイルの中に発生する誘起起電力を測
定する。周面摩擦計は、前述したように鉛直方向の周面
摩擦力を受けると同時に、ノイズ（雑音）源として水平
方向（受感面２０に対して直角方向）からも強力な水平
土圧を受けるが、本発明では、中間連結部材２２、リン
グ２１、２１′、外枠連結部材２３、２３′からなる支
持機構がそのリングの弾性により鉛直方向の周面摩擦力
にバランスすると共に、支持機構のリングの横方向の非
常に高い剛性により強い水平土圧も支えることができ
る。従って、この支持機構は一人二役、一石二鳥の効果
を果たしている。最小読み取り信号に対し約2000倍の大
きさを持つノイズ源としての水平土圧が信号に及ぼす影
響は、第一にこの支持機構の横方向剛性によりほぼ取り
除かれ、第二に保護ケース２４内に密閉充満された水の
体積が水平土圧を支えることにより完全に取り除かれ、
その結果計器の出力信号を正確かつ精密に検知できる。
これは、実験の結果によっても判明している。さらに付
言すれば、理科年表平成3 年版[ 物25(445) 液体の圧縮
率] からの試算によると、深さ100 m の水圧を受けた場
合の受感面２０の後退変位は約11ミクロンと算出され、
この量は非常に微量であるため、歪計２５の出力にほと
んど影響を及ぼさない。なお、この保護ケース２４内の
水は、コーキング剤を内部より支えて周面地盤の土砂や
小石が内枠１６と外枠１２の間の間隙１５に侵入しない
ように完全に防止する働きもする。
変位によって二次コイルの中に発生する誘起起電力を測
定する。周面摩擦計は、前述したように鉛直方向の周面
摩擦力を受けると同時に、ノイズ（雑音）源として水平
方向（受感面２０に対して直角方向）からも強力な水平
土圧を受けるが、本発明では、中間連結部材２２、リン
グ２１、２１′、外枠連結部材２３、２３′からなる支
持機構がそのリングの弾性により鉛直方向の周面摩擦力
にバランスすると共に、支持機構のリングの横方向の非
常に高い剛性により強い水平土圧も支えることができ
る。従って、この支持機構は一人二役、一石二鳥の効果
を果たしている。最小読み取り信号に対し約2000倍の大
きさを持つノイズ源としての水平土圧が信号に及ぼす影
響は、第一にこの支持機構の横方向剛性によりほぼ取り
除かれ、第二に保護ケース２４内に密閉充満された水の
体積が水平土圧を支えることにより完全に取り除かれ、
その結果計器の出力信号を正確かつ精密に検知できる。
これは、実験の結果によっても判明している。さらに付
言すれば、理科年表平成3 年版[ 物25(445) 液体の圧縮
率] からの試算によると、深さ100 m の水圧を受けた場
合の受感面２０の後退変位は約11ミクロンと算出され、
この量は非常に微量であるため、歪計２５の出力にほと
んど影響を及ぼさない。なお、この保護ケース２４内の
水は、コーキング剤を内部より支えて周面地盤の土砂や
小石が内枠１６と外枠１２の間の間隙１５に侵入しない
ように完全に防止する働きもする。
【００２３】さらに、本発明の周面摩擦計には、受感面
２０の鉛直方向変位を検出するための計器として、従来
の周面摩擦計に用いられたワイヤーストレーンゲージ式
に代えて差動トランス式歪計を用いたが、この理由を次
に説明する。
２０の鉛直方向変位を検出するための計器として、従来
の周面摩擦計に用いられたワイヤーストレーンゲージ式
に代えて差動トランス式歪計を用いたが、この理由を次
に説明する。
【００２４】図５と図６に示した従来の周面摩擦計で
は、ロードセルの変換形式がワイヤーストレーンゲージ
式であり、この形式は微小変位を電気抵抗の変化に変換
し、微弱な電気抵抗の変化を検出して荷重を算出してい
る。微弱な電気抵抗の変化を確実に検出するためには、
電気系統の絶縁状態を極度に良好な状態に維持し続けな
ければならないが、潜函工法がしばしば採用される海上
または河川の建設工事現場で長期間にわたってワイヤー
ストレーンゲージをその状態に維持することは、次の比
較から分かるように現実的にきわめて困難である。
は、ロードセルの変換形式がワイヤーストレーンゲージ
式であり、この形式は微小変位を電気抵抗の変化に変換
し、微弱な電気抵抗の変化を検出して荷重を算出してい
る。微弱な電気抵抗の変化を確実に検出するためには、
電気系統の絶縁状態を極度に良好な状態に維持し続けな
ければならないが、潜函工法がしばしば採用される海上
または河川の建設工事現場で長期間にわたってワイヤー
ストレーンゲージをその状態に維持することは、次の比
較から分かるように現実的にきわめて困難である。
【００２５】差動トランス式歪計は、鉄心の変位により
二次コイルの中に発生する誘起起電力を測定する。この
ように信号を誘起起電力に変換しているため、電気回路
とその定数を適当に選ぶことにより、絶縁低下を含めた
電気抵抗の変化が信号量に及ぼす影響を限りなく減少さ
せることができる。実用的には、60ｋΩの絶縁低下が１
μ( マイクロ) の誤差信号に相当する程度に改善されて
いる。
二次コイルの中に発生する誘起起電力を測定する。この
ように信号を誘起起電力に変換しているため、電気回路
とその定数を適当に選ぶことにより、絶縁低下を含めた
電気抵抗の変化が信号量に及ぼす影響を限りなく減少さ
せることができる。実用的には、60ｋΩの絶縁低下が１
μ( マイクロ) の誤差信号に相当する程度に改善されて
いる。
【００２６】一方、ワイヤーストレーンゲージは、前述
したように信号を電気抵抗に変換しているため、電気抵
抗のどこかに絶縁抵抗を含めて電気抵抗の変化が発生し
た場合、この変化と信号としての電気抵抗の変化との識
別が不可能であり、大きな誤差信号となって表れる。通
常の実用器についての絶縁抵抗の低下を例にとれば、１
２ＭΩの絶縁抵抗の低下が１μの誤差信号となって表れ
る。これを差動トランス式歪計の場合と比較すると、 60ｋΩ:12 ＭΩ＝1:200 となる。すなわち、絶縁抵抗のみについて比較すると、
差動トランスはワイヤーストレーンゲージに比較して20
0 倍優れている。
したように信号を電気抵抗に変換しているため、電気抵
抗のどこかに絶縁抵抗を含めて電気抵抗の変化が発生し
た場合、この変化と信号としての電気抵抗の変化との識
別が不可能であり、大きな誤差信号となって表れる。通
常の実用器についての絶縁抵抗の低下を例にとれば、１
２ＭΩの絶縁抵抗の低下が１μの誤差信号となって表れ
る。これを差動トランス式歪計の場合と比較すると、 60ｋΩ:12 ＭΩ＝1:200 となる。すなわち、絶縁抵抗のみについて比較すると、
差動トランスはワイヤーストレーンゲージに比較して20
0 倍優れている。
【００２７】次に、本発明の周面摩擦計の第二の実施例
を図３と図４により説明する。図１および図２と同様な
部品には100 をプラスした同様な参照数字を付けてあ
る。
を図３と図４により説明する。図１および図２と同様な
部品には100 をプラスした同様な参照数字を付けてあ
る。
【００２８】この第二の実施例が第一の実施例と異なる
所は、第一に内枠116 の筒状部118の外側輪郭が四角な
筒ではなく円筒形でありかつ外枠112 の筒状部114 もそ
れに対応して円筒形であり、従ってこれらの間に形成さ
れる環状の間隔115 には特に止水のためにＯリング126
が配置できることと、第二に中間連結部材122 、リング
121 、121 ′、外枠連結部材123 、123 ′からなるただ
一組の支持機構が周面摩擦計の鉛直方向中心軸線Ｙ−Ｙ
の上に配置されていると共に、二つの差動トランス式歪
計125 が中心軸線Ｙ−Ｙの両側にこれと平行に配置され
ていることである。
所は、第一に内枠116 の筒状部118の外側輪郭が四角な
筒ではなく円筒形でありかつ外枠112 の筒状部114 もそ
れに対応して円筒形であり、従ってこれらの間に形成さ
れる環状の間隔115 には特に止水のためにＯリング126
が配置できることと、第二に中間連結部材122 、リング
121 、121 ′、外枠連結部材123 、123 ′からなるただ
一組の支持機構が周面摩擦計の鉛直方向中心軸線Ｙ−Ｙ
の上に配置されていると共に、二つの差動トランス式歪
計125 が中心軸線Ｙ−Ｙの両側にこれと平行に配置され
ていることである。
【００２９】この第二の実施例は、構造物の形状から、
図１のように中間連結部材、リング、外枠連結部材から
なる支持機構を中心軸線Ｙ−Ｙの左右に二組設置するこ
とが困難な場合に用いられる。すなわち、この実施例で
は、外枠と内枠の間が円形でありかつただ一組の支持機
構を用いているので、周面摩擦計全体の寸法が小さくな
り、構造物の鉄板の補強リブ等が邪魔になる場合などに
有利である。この場合は、差動トランス式歪計の測定値
の平均値から鉛直方向の周面摩擦力を求めることができ
る。さらに、この第二の実施例は、内枠116 と外枠112
の間の間隙115にＯリング126 を使用できるので、密閉
効果を一段と向上させることができる。
図１のように中間連結部材、リング、外枠連結部材から
なる支持機構を中心軸線Ｙ−Ｙの左右に二組設置するこ
とが困難な場合に用いられる。すなわち、この実施例で
は、外枠と内枠の間が円形でありかつただ一組の支持機
構を用いているので、周面摩擦計全体の寸法が小さくな
り、構造物の鉄板の補強リブ等が邪魔になる場合などに
有利である。この場合は、差動トランス式歪計の測定値
の平均値から鉛直方向の周面摩擦力を求めることができ
る。さらに、この第二の実施例は、内枠116 と外枠112
の間の間隙115にＯリング126 を使用できるので、密閉
効果を一段と向上させることができる。
【００３０】
【発明の効果】本発明では、請求項１に記載のように構
成された支持機構を有し、この支持機構の大きな横方向
剛性により周面地盤からのノイズ源としての強力な水平
土圧を支えるので、水平土圧が信号に及ぼす影響をほぼ
取り除くことができる。
成された支持機構を有し、この支持機構の大きな横方向
剛性により周面地盤からのノイズ源としての強力な水平
土圧を支えるので、水平土圧が信号に及ぼす影響をほぼ
取り除くことができる。
【００３１】請求項３に記載のように、環状の間隙を有
しかつ一組の中央の支持機構とその両側の二つの計器を
有する配置の周面摩擦計は、請求項２の配置の四角な間
隙を有しかつ中央の一つの計器とその両側の二組の支持
機構を有する配置に比較してその寸法が小さくなるの
で、構造物の補強リブ等があって請求項２の周面摩擦計
の配置が困難な場合に有利である。
しかつ一組の中央の支持機構とその両側の二つの計器を
有する配置の周面摩擦計は、請求項２の配置の四角な間
隙を有しかつ中央の一つの計器とその両側の二組の支持
機構を有する配置に比較してその寸法が小さくなるの
で、構造物の補強リブ等があって請求項２の周面摩擦計
の配置が困難な場合に有利である。
【００３２】請求項４に記載のように、前記円形の内側
輪郭を有する外枠と、円形の外側輪郭を有する内枠の間
に形成された環状の間隙にＯリングを配置することによ
り、止水効果をいっそう高めることができる。
輪郭を有する外枠と、円形の外側輪郭を有する内枠の間
に形成された環状の間隙にＯリングを配置することによ
り、止水効果をいっそう高めることができる。
【００３３】請求項５に記載のように外枠と内枠と保護
ケースにより形成された空間に水を充満することによ
り、請求項１に記載の支持機構に加えて水の体積によっ
ても周面地盤からの水平土圧を受けることができるの
で、いっそう完全に水平土圧による測定値に対する影響
を除くことができる。その結果、従来の周面摩擦計では
不可能であった深度30 m以上の周面摩擦力の計測が可能
になった。
ケースにより形成された空間に水を充満することによ
り、請求項１に記載の支持機構に加えて水の体積によっ
ても周面地盤からの水平土圧を受けることができるの
で、いっそう完全に水平土圧による測定値に対する影響
を除くことができる。その結果、従来の周面摩擦計では
不可能であった深度30 m以上の周面摩擦力の計測が可能
になった。
【００３４】さらに請求項６に記載のように、測定計器
が差動トランス式歪計からなるので、海上または河川で
の長期にわたる計測に対しても前述したように電気抵抗
の絶縁低下による影響が従来のワイヤーストレーンゲー
ジ式に比較して軽減されたため工事の作業性が非常に向
上する。
が差動トランス式歪計からなるので、海上または河川で
の長期にわたる計測に対しても前述したように電気抵抗
の絶縁低下による影響が従来のワイヤーストレーンゲー
ジ式に比較して軽減されたため工事の作業性が非常に向
上する。
【図１】本発明による周面摩擦計の第一の実施例を保護
カバーを取り除いて示した平面図である。
カバーを取り除いて示した平面図である。
【図２】図１の周面摩擦計を線II-II に沿って切断した
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明による周面摩擦計の第二の実施例を保護
カバーを取り除いて示した平面図である。
カバーを取り除いて示した平面図である。
【図４】図３の周面摩擦計を中心軸線Ｙ−Ｙに沿って切
断した周面摩擦計の断面図である。
断した周面摩擦計の断面図である。
【図５】従来の周面摩擦計を図６の線Ｖ−Ｖに沿って切
断した断面図である。
断した断面図である。
【図６】図５の従来の周面摩擦計を線VI-VI に沿って切
断した断面図である。
断した断面図である。
１２；１１２ 外枠 １５；１１５ 間隙 １６；１１６ 内枠 ２１，２１′；１２１，１２１′ リング ２２；１２２ 中間連結部材 ２３，２３′；１２３，１２３′ 外枠連結部材 ２４；１２４ 保護ケース ２５；１２５ 計器
Claims (6)
- 【請求項１】 構造物に結合される外枠と、この外枠の
中に間隙を介して配置されかつ内部にコンクリートが打
設される内枠と、内枠のコンクリート受感面に加わる水
平土圧を外枠に支持しかつ内枠を外枠に対して鉛直方向
に変位可能に支持するための支持機構と、外枠と内枠の
間の変位を検知可能に設けられた計器とを備えた、潜函
工法により構造物を地中に構築する際に構造物周面と周
面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計におい
て、前記支持機構は、中間連結部材を介して結合された
少なくとも二つのリングを、これらのリングの中心軸線
が受感面と直角に交わるように、中間連結部材により内
枠の受感面と反対側の面に固定し、前記リングの中間連
結部材と反対側を外枠連結部材を介してそれぞれ外枠に
固定することにより構成したことを特徴とする周面摩擦
計。 - 【請求項２】 前記の内枠を四角な箱形に形成すると共
に、外枠をこの内枠の外側輪郭に間隙を置いて対応する
四角な内側輪郭を有するように形成し、前記の中間連結
部材を介して結合された少なくとも二つのリングからな
る一組の支持機構をそれぞれ周面摩擦計の鉛直方向の中
心軸線に対して左右対称の位置に設けると共に、二組の
支持機構の間の中心軸線上に前記計器を配置したことを
特徴とする請求項１の周面摩擦計。 - 【請求項３】 前記の内枠を丸い輪郭の箱形に形成する
と共に、外枠をこの内枠の外側輪郭に間隙を置いて対応
する丸い内側輪郭を有するように形成し、計器の鉛直方
向の中心軸線上に、中間連結部材を介して結合された少
なくとも二つのリングからなる一組の支持機構を設ける
と共に、この支持機構の両側に計器を配置したことを特
徴とする請求項１の周面摩擦計。 - 【請求項４】 前記円形の内側輪郭を有する外枠と、円
形の外側輪郭を有する内枠の間に形成された環状の間隙
にＯリングを配置したことを特徴とする請求項３の周面
摩擦計。 - 【請求項５】 前記受感面と反対側にある外枠の面に請
求項１に記載の支持機構を囲むように保護ケースを固着
し、外枠と内枠と保護ケースにより形成された空間に水
を充満したことを特徴とする請求項１から３までのうち
のいずれか一つに記載の周面摩擦計。 - 【請求項６】 前記計器が差動トランス式歪計からなる
ことを特徴とする請求項１から３までのうちのいずれか
一つに記載の周面摩擦計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252658A JPH0721198B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 潜函工法の際に構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252658A JPH0721198B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 潜函工法の際に構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0593427A true JPH0593427A (ja) | 1993-04-16 |
| JPH0721198B2 JPH0721198B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=17240424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252658A Expired - Lifetime JPH0721198B2 (ja) | 1991-10-01 | 1991-10-01 | 潜函工法の際に構造物周面と周面地盤の間の摩擦力を測定するための周面摩擦計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721198B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10512472A (ja) * | 1995-01-18 | 1998-12-02 | ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー | 再締結可能な締結装置の為の雌部材 |
| US8545473B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-10-01 | Uni-Charm Corporation | Wearing article with corrugated fasteners |
| CN105064416A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种沉井摩阻力计及其施工方法 |
| JP2017210754A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 前田建設工業株式会社 | ケーソン躯体の沈設装置及び沈設方法 |
| JP2018131768A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社東横エルメス | 周面摩擦計 |
| JP2019085767A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 株式会社東横エルメス | 周面摩擦計 |
| CN115112282A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 上海公路桥梁（集团）有限公司 | 一种可水下施工的装配式竖井侧壁摩阻力现场测试方法 |
-
1991
- 1991-10-01 JP JP3252658A patent/JPH0721198B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10512472A (ja) * | 1995-01-18 | 1998-12-02 | ザ、プロクター、エンド、ギャンブル、カンパニー | 再締結可能な締結装置の為の雌部材 |
| US8545473B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-10-01 | Uni-Charm Corporation | Wearing article with corrugated fasteners |
| CN105064416A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 | 一种沉井摩阻力计及其施工方法 |
| JP2017210754A (ja) * | 2016-05-24 | 2017-11-30 | 前田建設工業株式会社 | ケーソン躯体の沈設装置及び沈設方法 |
| JP2018131768A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 株式会社東横エルメス | 周面摩擦計 |
| JP2019085767A (ja) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | 株式会社東横エルメス | 周面摩擦計 |
| CN115112282A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-09-27 | 上海公路桥梁（集团）有限公司 | 一种可水下施工的装配式竖井侧壁摩阻力现场测试方法 |
| CN115112282B (zh) * | 2022-07-18 | 2023-05-26 | 上海公路桥梁（集团）有限公司 | 一种可水下施工的装配式竖井侧壁摩阻力现场测试方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721198B2 (ja) | 1995-03-08 |
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