JPH0739649B2 - 盛土の品質管理を行うための衝撃加速度測定装置 - Google Patents

盛土の品質管理を行うための衝撃加速度測定装置

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JPH0739649B2
JPH0739649B2 JP4069419A JP6941992A JPH0739649B2 JP H0739649 B2 JPH0739649 B2 JP H0739649B2 JP 4069419 A JP4069419 A JP 4069419A JP 6941992 A JP6941992 A JP 6941992A JP H0739649 B2 JPH0739649 B2 JP H0739649B2
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JP
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rammer
impact acceleration
fixed
acceleration
circular hole
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JP4069419A
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繁幸 能登
彰 後藤
宣世 遠藤
厚子 佐藤
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北海道開発局開発土木研究所長
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、盛土の品質管理を行う
ための衝撃加速度測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のものにあっては、下記の
ようなものになっている。盛土の品質管理は、盛った土
の特性の一つである最大乾燥密度に対して、盛土の施工
中の乾燥密度の割合で行われるのが一般的な方法であ
る。土の密度を求める方法として、現在以下の二つの方
法が代表的な方法としてあげられる。 1.密度管理方式〜密度の測定は、現場の土の体積と湿
潤状態の質量を計測して湿潤密度(湿潤質量/体積)を
計算する。体積の測定は、現場の土を抜き取り直接計る
方法と、砂や水により現場の土を置換して間接的に求め
る方法がある。さらに、盛土の品質管理は乾燥密度で行
うことから、土の中に含まれる水分量(含水比)を求
め、湿潤密度と含水比から乾燥密度を算出する。 2.ラジオアイソトープによる管理方式〜ラジオアイソ
トープの密封線源を利用して現場の土の密度を求める。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
のにあっては、下記のような問題点を有していた。上述
した従来の密度管理方式は、土質に対する適性の広さ、
測定値の精度の良さ、操作の容易さ等の利点を有してい
る。しかし、含水比の測定を行わなければならず、この
作業は土を乾燥させることであるため、1日以上の時間
を要することから、施工管理等の迅速性が要求される現
場には不向きな方法である。また、従来のラジオアイソ
トープによる管理方式は、測定が非破壊であり、迅速で
取扱いが簡単で、使用方法により高精度な結果を得るこ
とができる方法であるが、計器が比較的高価であり、維
持管理にも費用がかかる。さらに、線源の交換、廃棄に
際しては適切な処置を取らなければならない等、管理に
手間がかかる。
【0004】本願は、従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、次のようなことのできるものを提供しようとするも
のである。直接乾燥密度を求めるには1日以上の時間が
かかることから、間接的に乾燥密度を求める方法につい
て検討した。土の密度は強さと正の相関があるので、土
の強さを求めて土の密度を推定する方法を考えた。そこ
で、土の強さを求める方法として、物体が衝突した時の
衝撃力は軟らかいものに衝突した時は小さく、硬いもの
に衝突した時には大きいことから、衝撃力に着目した。
衝撃力を衝撃加速度として測定すれば、土の密度に応じ
て衝撃加速度も変化すると考えられるので、衝撃加速度
から密度を推定するのである。(ここで言う衝撃加速度
とは、物体が地面に衝突してから静止するまでの負の加
速度を言うものである。)
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記のようになるものである。すなわち、
発明は、円盤状に構成された固定台1Aの中心にはラ
ンマーが貫通可能な円孔1A1が開設され、底面には断
面下向きコ字状に形成された溝1A2が刻設され、固定
台1Aの上面において円孔1A1の外周部に等間隔をも
って3本の支柱1Bが植設され、これら支柱1Bの上端
に水平な状態で固着された上部プレート1Cの中心位置
には所定寸法の円孔1C1が開設され、この円孔1C1
に昇降自在に遊嵌された縦パイプ1Dの下端にはランマ
ー1Eが固着されていると共に、上端には正面T字状に
ハンドル1Fが固着され、このランマー1Eは鋼鉄を素
材としてなる円柱状体の下端を半球状に構成してなる重
錘で、3本の支柱1B内に位置するよう構成され、この
ランマー1Eの上面には圧電型加速度センサー1Kが添
着され、上部プレート1Cには前後の把手1Iと、水平
器1Jが設けられ、圧電型加速度センサー1Kは衝撃加
速度試験機で感知した衝撃加速度の値をリアルタイムに
デジタル表示できるよう構成されている計測器2に連結
され、ランマー1Eは、直径60mmの半球状で、D,
E,Fの合計重量は4.5kgに構成され、かつ、落下
高が400mmに構成されていると共に、圧電型加速度
センサー1Kは±1000Gまで計測でき、精度が±1
%以下に構成されて いる盛土の品質管理を行うための衝
撃加速度測定装置である。
【0006】
【実施例】本発明の衝撃加速度測定装置Aは下記のよう
な盛土の品質管理を行うための衝撃加速度測定方法を実
現しようとするものである。 すなわち、盛土施工時の品
質管理を行うための新しい方法であり、盛土の強さを衝
撃力で計測することにより、締固めが良好に行われてい
るかどうかを管理しようとするものである。 具体的に
は、衝撃力を衝撃加速度として測定するものであるが、
締固め試験により基準締固め度に対応する乾燥密度を求
め、あらかじめ室内において自然含水比状態で乾燥密度
を4点程度変化させた場合の衝撃加速度と乾燥密度との
関係から、先に求めておいた基準締固め度の乾燥密度に
対応する衝撃加速度を基準となる衝撃加速度とし、現場
において得られた衝撃加速度とを比較するよう構成され
たものである。 その土を盛った場合、充分な強度が得ら
れるための基準となる密度(工事仕様書等で決められて
いる)に対応する衝撃加速度をその土の基準となる衝撃
加速度とする。
【0007】そこで、この衝撃加速度測定装置Aは、圧
電型加速度センサーを内蔵した衝撃加速度試験機1と、
この衝撃加速度試験機1で感知した衝撃加速度の値をリ
アルタイムに表示できる計測器2からなっている。
【0008】図1を参照して、衝撃加速度試験機1の構
成は下記の通りである。 1Aは円盤状に構成された固定
台で、中心にはランマーが貫通可能な円孔1A1が開設
され、底面には断面下向きコ字状に形成された溝1A2
が刻設されている。 1Bは固定台1Aの上面において円
孔1A1の外周部に等間隔をもって植設された3本の支
柱である。 1Cはこれら支柱1Bの上端に水平な状態で
固着された上部プレートで、中心 位置には所定寸法の円
孔1C1が開設されている。
【0009】1Dはこの円孔1C1に昇降自在に遊嵌さ
れた縦パイプで、この縦パイプの下端にはランマー1E
が固着されていると共に、上端には正面T字状にハンド
ル1Fが固着されている。 そして、この縦パイプの下端
近傍位置には横向きコ字状に構成された係止溝1D1が
刻設されている。 そこで、このランマー1Eは鋼鉄を素
材としてなる円柱状体の下端を半球状に構成してなる重
錘で、3本の支柱1B内に位置するよう構成されてい
る。 このランマー1Eは下方の重錘本体1E1と、この
重錘本体の上面に取付けたキャップ1E2とから構成さ
れている。 なお、このランマーは、直径60mmの半球
状で、D,E,Fの合計重量は4.5kgに構成されて
いる。
【0010】そして、このランマー1Eの上面には±1
000Gまで計測でき、精度が±1%以下の圧電型加速
度センサー1Kが添着されている。 圧電型加速度センサ
ー1Kに連結されたリード線1K1は、縦パイプ1D内
を通って当該縦パイプの上端近傍に設けられた出力端子
1K2に連結されている。 そして、この出力端子1K2
からはケーブル1K3で後述の計測器2に連結されてい
るので、衝撃加速度試験機で感知した衝撃加速度を計測
器へ出力させることになる。
【0011】1Hは縦パイプに刻設された係止溝1D1
に係脱するストッパで、上部プレート1Cにおける円孔
1C1の中心方向に向け側方から進退自在に螺着された
ネジ棒1H1と、このネジ棒の外方端に固着された握り
1H2とから構成されている。 このストッパによりラン
マーは、落下高が400mmの状態で保持されているこ
とになる。 1Iは上部プレート1Cの前後部分に設けら
れた左右の把手で、当該上部プレ ートの前後部分に起立
させた正面略V字状の枠1I1と、これら前後の枠の上
端に掛架させた横棒1I2とから構成されている。 1J
は上部プレート1Cに設けられた水平器で、ランマーを
自由落下させるためにガイドを鉛直に保たせるものであ
る。
【0012】ここで、このランマー1Eが円柱状体の下
端を半球状に構成した理由を下記に説明する。 ランマー
の落下高(20,30,40,50,60cm)及びラ
ンマーの断面形状(円柱、欠球台、半球)について検討
を行ってきたところ、落下高さについてはばらつきが少
なく、かつ入力で取扱いやすい値ということで40cm
に決定した。 ランマーの断面形状については、落下高さ
を40cmに保った時、同じ土を対象として最もばらつ
きが少なくなる形状、さらに、どの土でもばらつきが少
ない形状ということで半球状に構成したものである。
【0013】図4を参照して、計測器2は衝撃加速度試
験機で感知した衝撃加速度の値をリアルタイムにデジタ
ル表示できるよう構成されている。 2Aは入力端子で、
衝撃加速度試験機で感知した衝撃加速度を計測器へ入力
するための端子である。 2Bは出力端子で、衝撃加速度
試験機で感知した衝撃加速度を計測器からモニターへ出
力するための端子である。 2Cはバッテリーで、DC6
Vのカートリッジ式のものである。 2Dはバッテリー電
圧モニターで、バッテリーの残量を確認できるものであ
る。 2Eは計測器の表示部で、受け取った衝撃加速度を
小数点以下一位まで表示できる。 2Fはプリンターで、
表示部に表示された衝撃加速度を出力できるものであ
る。 スイッチ群は、プリントスイッチ2G、ゼロクリア
スイッチ2H、キャリブレ ーションスイッチ2I、電源
スイッチ(ON、OFF)2J,2Kから構成されてい
る。
【0014】衝撃加速度の測定方法は下記の通りであ
る。 1.衝撃加速度試験機の出力端子と計測器の入力端子と
をケーブルで接続する。 2.計測器の電源スイッチを入れ、バッテリー電圧モニ
ターでバッテリー残量を確認する。 3.表示部に表示が出たらゼロクリアスイッチを押し、
表示が0Gになるようにする。 4.キャリブレーションスイッチを押し、表示が100
0Gになることを確認する。1000Gにならない場合
には上記3及び4の操作を繰り返して1000Gになる
まで行う。 5.衝撃加速度試験機を測定箇所に置き、水平器を用い
てガイドが鉛直になるよう調整する。 6.ランマーを地表面より40cmの高さに固定する。 7.計測器のゼロクリアスイッチを押して表示が0Gに
なっていることを確認する。 8.衝撃加速度試験機のストッパを開放してランマーを
地表面に自由落下させる。 9.この時の表示を読み取り、衝撃加速度としてプリン
ターに出力させる。 10.2回目以降の測定は、上記6〜9を繰り返す。
【0015】盛土の材料となる土に対して、締固め試験
結果により、基準締固め度に対応する乾燥密度を求め
る。 さらに、あらかじめ室内において乾燥密度を4点程
度変化させた場合の衝撃加速度を、衝撃加速度測定装置
を用いて測定し、乾燥密度と衝撃加速度との関係を図5
に示すように求める。 その土を盛った場合、充分な強度
が得られるための基準となる密度(工事仕様 書等で決め
られている)に対応する衝撃加速度をその土の基準とな
る衝撃加速度とする。 盛土の工事現場で、衝撃加速度を
衝撃加速度測定装置を用いて測定し、基準となる衝撃加
速度との比較により盛土の品質管理を行う。
【0016】
【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で次に記載する効果を奏する。 衝撃加速度測定装置を使
用して、盛土の品質管理を行うことにより、迅速でかつ
簡易な方法で盛土の品質管理を行うことができる。 盛土
の施工は、一般には土を30〜50cm程度の厚さで敷
き均し、その上をブルドーザーなどで転圧し締固める作
業を行う。 転圧が終わった面で品質管理試験を行い、合
格していれば再度30〜50cm程度の厚さで敷き均し
締固めの作業を行う。 工事をスムーズに進めていくため
には、品質管理試験が簡単でかつ迅速に行う必要があ
り、これが行われなければ施工を途中で中断しなければ
ならない。 従来の密度管理方式では、試験結果の判明に
は1日かかることから、施工に余裕のある工期をとらな
ければならなかった。 また、工期がない場合には、次の
敷き均し転圧に進んでいたことから、後になって盛土の
品質が悪くても盛った土をはがして再度転圧することは
事実上不可能であり、品質の悪い盛土となったこともあ
った。 衝撃加速度により盛土の品質管理を行えばすぐに
品質の判断ができるので、施工の作業の中断時間はかな
り短縮でき、合格していなければやり直しも簡単に行う
ことができ、より良い品質の盛土ができる。 また、従来
のラジオアイソトープによる管理方式と比較して1/4
程度の費用で購入でき、維持管理には手間がかからず、
費用もプリンター用紙代、バッテリー充電費用程度でご
くわずかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】衝撃加速度試験機の斜視図である。
【図2】1部を縦断面した衝撃加速度測定装置の正面図
である。
【図3】同上の要部拡大図である。
【図4】計測器の略図的平面図である。
【図5】乾燥密度と衝撃加速度との関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
A 衝撃加速度測定装置 1 衝撃加速度試験機 1A 固定台 1A1 円孔 1A2 溝 1B 支柱 1C1 円孔 1C 上部プレート 1D 縦パイプ 1D1 係止溝 1E ランマー 1F ハンドル 1H ストッパ 1I 把手 1J 水平器 1K 圧電型加速度センサー 1K3 ケーブル 2 計測器
フロントページの続き (72)発明者 佐藤 厚子 北海道札幌市豊平区平岸4条9丁目15番8 号 (56)参考文献 特開 昭63−103117(JP,A) 特開 昭63−29231(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円盤状に構成された固定台(1A)の中
    心にはランマーが貫通可能な円孔(1A1)が開設さ
    れ、底面には断面下向きコ字状に形成された溝(1A
    2)が刻設され、固定台(1A)の上面において円孔
    (1A1)の外周部に等間隔をもって3本の支柱(1
    B)が植設され、これら支柱(1B)の上端に水平な状
    態で固着された上部プレート(1C)の中心位置には所
    定寸法の円孔(1C1)が開設され、この円孔(1C
    1)に昇降自在に遊嵌された縦パイプ(1D)の下端に
    はランマー(1E)が固着されていると共に、上端には
    正面T字状にハンドル(1F)が固着され、このランマ
    ー(1E)は鋼鉄を素材としてなる円柱状体の下端を半
    球状に構成してなる重錘で、3本の支柱(1B)内に位
    置するよう構成され、このランマー(1E)の上面には
    圧電型加速度センサー(1K)が添着され、上部プレー
    ト(1C)には前後の把手(1I)と、水平器(1J)
    が設けられ、圧電型加速度センサー(1K)は衝撃加速
    度試験機で感知した衝撃加速度の値をリアルタイムにデ
    ジタル表示できるよう構成されている計測器(2)に連
    結されていると共に、ランマー(1E)は、直径60m
    mの半球状で、D,E,Fの合計重量は4.5kgに構
    成され、かつ、落下高が400mmに構成されていると
    共に、圧電型加速度センサー(1K)は±1000Gま
    で計測でき、精度が±1%以下であることを特徴とする
    盛土の品質管理を行うための衝撃加速度測定装置
JP4069419A 1992-02-18 1992-02-18 盛土の品質管理を行うための衝撃加速度測定装置 Expired - Lifetime JPH0739649B2 (ja)

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JPH05230820A JPH05230820A (ja) 1993-09-07
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6329231A (ja) * 1986-07-23 1988-02-06 Nippon Hodo Co Ltd 基礎地盤の締固装置における締固め度測定装置
JPS63103117A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Mitsuru Sangyo:Kk 路盤締固めの管理方法

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