JPH09177063A - 盛土地盤の締め固め度試験装置 - Google Patents

盛土地盤の締め固め度試験装置

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JPH09177063A
JPH09177063A JP34942595A JP34942595A JPH09177063A JP H09177063 A JPH09177063 A JP H09177063A JP 34942595 A JP34942595 A JP 34942595A JP 34942595 A JP34942595 A JP 34942595A JP H09177063 A JPH09177063 A JP H09177063A
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JP
Japan
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cutting
embankment
ground
depth
rod
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JP34942595A
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English (en)
Inventor
Shinji Fukushima
伸二 福島
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Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
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Publication date
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 盛土地盤Gの締め固め度を、地盤表層付近だ
けでなく、深さ方向に連続的に調査することのできる試
験装置を提供する。 【解決手段】 切削刃2を重錘8による一定の貫入力の
もとでモータ7により一定の回転数で回転させながら盛
土地盤G中に貫入させた時に切削刃2に作用する切削抵
抗によるトルクをトルク検出部4で検出し、このときの
前記切削刃2による盛土地盤Gの切削深さを切削深さ検
出部5で検出し、これらのデータから盛土地盤Gの締め
固め度を深さ方向に連続的に調査する装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路、鉄道、ある
いは宅地、工場用地等の盛土地盤の造成において、締め
固め機械による盛土地盤の締め固め度を、深さ方向に連
続的に調査するための試験装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、土材を盛り立てて振動ローラやタ
ンピングローラ等の締め固め機械により締め固めて造成
した盛土地盤の締め固め度を調査し、評価する場合、以
下のような方法が採用されている。 (1) 現場で地盤の土粒子密度を測定する方法 (2) 地盤から試料を採取して室内強度試験あるいは現場
強度試験等の手段により地盤強度を直接測定する方法 (3) 地盤の上面に重錘を落下させた時の加速度応答を測
定する方法
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、締め固
めて造成した盛土地盤の締め固め度の評価においては、
上記のような従来方法では、地盤表層付近の締め固め度
しか調査できない問題がある。特に、厚い層厚で盛り立
てられ締め固められた高盛土地盤の任意の深さでの締め
固め度の調査は、その深さまで切削すれば可能である
が、締め固め度を深さ方向に連続して調査する方法は、
これまで存在していなかった。
【0004】本発明は、上記のような事情のもとになさ
れたもので、その技術的課題とするところは、盛土地盤
の締め固め度を、地盤表層付近だけでなく、深さ方向に
連続的に調査することのできる試験装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る盛土地盤の締め固め度試験装置は、切削刃
を一定の貫入力のもとでかつ一定の回転数で回転させな
がら盛土地盤中に貫入させた時に切削刃に作用する切削
抵抗によるトルクが、盛土地盤の締め固め度が高いほど
大きくなることを利用して締め固め度を測定するもの
で、先端に盛土地盤を切削する切削刃を取り付けたロッ
ドと、このロッドに前記先端側への所定の軸方向荷重を
付与する貫入力付与部と、前記ロッドをその軸心の周り
に所定の回転数で回転させる回転駆動部と、前記ロッド
と共に回転される前記切削刃での盛土地盤切削時の切削
抵抗によるトルクを検出するトルク検出部と、前記切削
刃による盛土地盤の切削深さを検出する切削深さ検出部
と、これらトルク検出部及び切削深さ検出部からの検出
データを含む各種データを演算しかつ格納する演算・記
憶部とを備えるものである。
【0006】盛土地盤の密度は、より大きな締め固めエ
ネルギで締め固めるほど高くなり、強度が大きくなるの
で、貫入力付与部によってロッドに盛土地盤に対する一
定の軸方向貫入力を与えた状態で回転させることによっ
て、その先端の切削刃で前記盛土地盤を切削して行く
と、この盛土地盤の締め固めが不十分な低密度の部分で
は切削抵抗によるトルクが小さく、十分に締め固められ
た高密度の部分では切削抵抗によるトルクが大きくな
る。したがって、切削刃の寸法、形状、貫入力付与部に
よる軸方向貫入力、回転駆動部による回転数等の条件を
一定にして、前記トルクと、切削深さとを検出し、この
検出データから必要な演算処理を行うことによって、深
さ方向に連続して締め固め度を調査することができる。
【0007】また、切削刃の切削性能や、ロッドを介し
て与えられる軸方向貫入力及び回転数が一定であれば、
地盤に対する切削刃の貫入速度は、地盤の締め固めが不
十分な部分では速くなり、十分に締め固められた高密度
の部分では遅くなるので、切削深さ検出部による検出デ
ータから、前記貫入速度を求めることによっても、深さ
方向に連続して締め固め度を調査することができる。
【0008】実際の締め固め度の調査においては、例え
ば、盛土地盤の盛り立てに使用する盛土材を荷重を変え
て締め固めた種々の試料の密度あるいは機械的強度等、
締め固め度を示す指標データと、これらの試料を切削刃
によって一定の条件で切削した時のトルク又は地盤中へ
の貫入速度との関係を予備試験により調べておき、前記
盛土材を実際に盛り立てて締め固めることにより造成し
た盛土地盤の締め固め度を、上記本発明の締め固め度試
験装置による切削トルク又は貫入速度の計測によって深
さ方向に連続して測定し、前記指標データと切削トルク
との関係から調査することができる。また、このように
して締め固め度を深さ方向に連続して評価することによ
って、造成地盤の品質を確認するための施工管理を行う
ことができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る盛土地盤の
締め固め度試験装置の好適な一実施形態を示すもので、
参照符号Gは、盛土材を振動ローラやタンピングローラ
等の締め固め機械によって締め固めながら所定の高さに
盛り立てることによって造成された盛土地盤である。こ
の盛土地盤Gの締め固め度を深さ方向に連続的に調査す
る試験装置は、盛土地盤G上に設置されて装置全体を支
持するフレーム1と、盛土地盤Gを切削する切削刃2
と、略鉛直方向に設けられて前記切削刃2を下端に取り
付けたロッド3と、切削刃2が盛土地盤Gを切削する時
の切削抵抗によるトルクを検出するトルク検出部4と、
盛土地盤Gにおける切削刃2の切削深さを検出する切削
深さ検出部5と、これら各検出部4,5からの検出デー
タを取り込んで必要な演算処理を行うと共にその演算結
果を記憶する演算・記憶装置6と、ロッド3及びこれに
一体の切削刃2をその軸心の周りに一定の回転数及び回
転トルクで回転駆動させるモータ7と、切削刃2にロッ
ド3及びモータ7を介して盛土地盤Gに対する所定の鉛
直方向貫入力を与えるための貫入力付与部としての重錘
8とを備える。
【0010】フレーム1は、基台11と、この基台11
から略鉛直上方に立設された支柱12と、この支柱12
の上端に形成された支持梁13と、支柱12の下部に取
り付けられたガイドベアリング14と、支柱12の一側
に設けられたガイドレール15と、当該装置の運搬のた
めの車輪16とを備える。ロッド3は、前記ガイドベア
リング14によって略鉛直方向移動自在かつ回転自在に
案内支持されている。モータ7は、前記ガイドレール1
5に略鉛直方向移動可能に係合された移動台座15aに
取り付けられており、すなわちこの移動台座15aを介
してガイドレール15に案内されている。
【0011】トルク検出部4は、モータ7の出力軸とロ
ッド3の上端フランジ3aとを互いに連結する継手41
と、この継手41がトルクによって捩り変形を受けた時
の捩り量を検出する例えば歪ゲージ等のセンサ本体42
とからなり、このセンサ本体42からの検出データは、
継手41の外周に設けた摺動接点43を介して演算・記
憶装置6に出力される。また、切削深さ検出部5は、モ
ータ7が取り付けられた移動台車15aに下端を繋着さ
れたワイヤ51と、フレーム1の支柱12の上部に設け
られてワイヤ51を巻き取るリール52と、前記移動台
車15aの下方移動に伴うワイヤ51の繰り出し方向へ
のリール52の回転を検出するセンサ53とからなる。
モータ7は、負荷の変化に関係なく一定の回転数でロッ
ド3を回転させることができ、かつ任意の回転数で制御
されるものである。
【0012】重錘8は、所要数の重錘本体81を、モー
タ7の上端に連結した受け台82上に積層した状態に載
置したものである。受け台82は、その上に積層した重
錘本体81の不用意な落下等を防止するためにその中央
孔を貫通して略鉛直上方へ延在された係止軸82aを有
し、この係止軸82aの上端に繋着されたワイヤ83
が、その真上に位置する支持梁13の一端に設けられた
ガイドプーリ16と、他端に設けられたガイドプーリ1
7を経由して、支柱12に対して重錘8とは反対側に導
出され、その端部にカウンターバランス9が繋着されて
いる。なお、ガイドベアリング14によって案内された
ロッド3の軸心と、移動台車15aを介してガイドレー
ル15に案内されたモータ7の軸心と、ガイドプーリ1
6の下側におけるワイヤ83が互いに同心関係にある。
【0013】締め固め度の試験を行うには、まず予め、
盛土造成に使用する盛土材の試料を、室内の締め固め試
験で使用するモールド(図示省略)内に充填して一定の
方法で締め固め、この締め固められた盛土試料に、所定
の形状及び寸法の切削刃を取り付けた室内試験装置等を
用いて一定の貫入力・一定の回転数で切削・貫入を行
い、この時の切削抵抗によるトルクを測定するといった
予備試験を行う。そしてこの予備試験を、いろいろな締
め固め度で締め固めた盛土試料について繰り返し実行
し、これによって得られた測定結果から、その盛土試料
の締め固め度を表す密度あるいは強度等の指標と切削抵
抗トルクとの関係を求め、その予備試験データを演算・
記憶装置6の記憶部に格納しておく。なお、この予備試
験においては、切削刃は、盛土材の種類やその中に含ま
れる岩や礫分の量や大きさ等により適切なものを選択し
て使用し、切削刃に加えられる貫入力や回転数も、対象
とする盛土材の種類によって適切な値を設定する。
【0014】盛土地盤Gを造成した後、この地盤Gの締
め固め試験を行う場合は、図2に示すように、前記盛土
地盤G上の所定の位置に締め固め度試験装置を設置す
る。この装置は、フレーム1を倒して車輪16を接地さ
せた状態とすることによって、任意の位置へ容易に移動
することができる。ロッド3の下端に取り付ける切削刃
2は、上述の盛土試料による予備試験で用いたものと同
一形状・寸法のものが使用され、また、重錘8における
重錘本体81の数によって調整される切削刃2に加えら
れる貫入力や、モータ7による回転数も、上述の予備試
験で採用した値と同一に設定される。これは、盛土材
や、切削刃2や、貫入力、回転数等の条件が予備試験と
異なる場合、これによって得られた測定データから、予
備試験データに基づいて締め固め度を評価することがで
きないからである。
【0015】次に、モータ7を一定の回転数で回転駆動
させることによって、ロッド3及びその下端に取り付け
た切削刃2を回転させると、この切削刃2が盛土地盤G
の盛土材を切削するのに伴い、重錘8、モータ7及びロ
ッド3等の重量による鉛直方向(軸方向)の貫入力によ
って、切削刃2、ロッド3、トルク検出部4における継
手41、モータ7、移動台車15a及び重錘8が一体的
に下方変位し、切削刃2が前記盛土地盤G中に貫入され
て行く。このとき、ロッド3はガイドベアリング14に
よって鉛直方向に案内され、モータ7及び重錘8等は移
動台座15aを介してガイドレール12により鉛直方向
に案内される。また、盛土地盤G中への切削刃2の貫入
に伴って、ワイヤ83を介して支柱12の反対側に吊ら
れたカウンターバランス9は徐々に上昇される。
【0016】切削刃2が盛土地盤Gを切削する際、その
切削抵抗によるトルクがロッド3を介してトルク検出部
4における継手41に伝達され、これによって継手41
に生じる捩り方向の歪の変化を、歪ゲージ等のセンサ本
体42によって連続的に検出し、そのトルク検出データ
を、継手41の外周に設けた摺動接点43を介して演算
・記憶装置6に出力する。また、このときの切削刃2の
切削位置(深さ)は、切削深さ検出部5において、移動
台車15aの下方移動に伴ってリール52から繰り出さ
れるワイヤ51の繰り出し量として回転センサ53が連
続的に検出し、その切削深さ検出データを演算・記憶装
置6に出力する。演算・記憶装置6は、トルク検出デー
タを予め格納された予備試験データと照合することによ
って、各深さにおける地盤Gの締め固め度を評価する。
【0017】なお、本発明は、図示の実施形態によって
限定的に解釈されるものではない。例えば、切削深さ検
出部5において移動台車15aの下方変位速度、言い換
えれば切削刃2の貫入速度を計測することによっても締
め固め度の評価を行うことが可能である。この場合も、
予め種々の締め固め度の盛土試料による予備試験を行う
ことによって、締め固め度と貫入速度との関係を求めて
おく。
【0018】また、トルク検出部4は、図示の実施形態
のような継手4aの捩り方向の歪を検出するもののほか
にも、ロッド3自体の捩り方向の歪や、モータ7の負荷
の変化によってトルクを計測するもの等も採用でき、ま
た、切削深さ検出部5は、ワイヤ83の移動によるガイ
ドプーリ16又は17の回転を検出するロータリエンコ
ーダ等、種々のものが採用できる。
【0019】
【発明の効果】本発明に係る盛土地盤の締め固め度試験
装置によれば、切削刃による切削トルクの検出によっ
て、地盤の表層部だけでなく、深さ方向に連続して締め
固め度を評価することができるので、高盛りされた盛土
地盤の締め固め度調査に特に有効であり、施工管理に有
用なデータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る盛土地盤の締め固め度試験装置の
好適な一実施形態を示す説明図である。
【図2】上記締め固め度試験装置による試験開始以前の
状態を示す説明図である。
【図3】上記締め固め度試験装置による試験実行状態を
示す説明図である。
【符号の説明】
1 フレーム 2 切削刃 3 ロッド 4 トルク検出部 5 切削深さ検出部 6 演算・記憶装置 7 モータ(回転駆動部) 8 重錘(貫入力付与部) G 盛土地盤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端に盛土地盤を切削する切削刃を取り
    付けたロッドと、 このロッドに前記先端側への所定の軸方向荷重を付与す
    る貫入力付与部と、 前記ロッドをその軸心の周りに所定の回転数で回転させ
    る回転駆動部と、 前記ロッドと共に回転される前記切削刃での盛土地盤切
    削時の切削抵抗によるトルクを検出するトルク検出部
    と、 前記切削刃による盛土地盤の切削深さを検出する切削深
    さ検出部と、 これらトルク検出部及び切削深さ検出部からの検出デー
    タを含む各種データを演算し格納する演算・記憶部と、
    を備えることを特徴とする盛土地盤の締め固め度試験装
    置。
JP34942595A 1995-12-22 1995-12-22 盛土地盤の締め固め度試験装置 Withdrawn JPH09177063A (ja)

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Cited By (6)

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Effective date: 20030304