JPH10331142A - Automatic penetration testing machine - Google Patents

Automatic penetration testing machine

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Publication number
JPH10331142A
JPH10331142A JP13875997A JP13875997A JPH10331142A JP H10331142 A JPH10331142 A JP H10331142A JP 13875997 A JP13875997 A JP 13875997A JP 13875997 A JP13875997 A JP 13875997A JP H10331142 A JPH10331142 A JP H10331142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hammer
penetration
force
changing
rod
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.)
Pending
Application number
JP13875997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Harukazu Shimizu
治和 清水
Yoichi Sato
洋一 佐藤
Akirou Shiyoukaku
彰朗 正角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP13875997A priority Critical patent/JPH10331142A/en
Publication of JPH10331142A publication Critical patent/JPH10331142A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve performance by providing impact varying means of varying the impact of a driver, having a penetration part given impact to penetrate a ground, into preset force. SOLUTION: When, during penetration test, a chain 4 is rotationally moved with a motor 6 to move a hammer 9 up, a first level sensor 22 detects a sensor dog 21 provided on the hammer 9 to cut the driving force of the motor 6. The hammer 9 is dropped by its weight, a rod 12 penetrates a ground via a knocking head 11 and an encoder 14 pulse-counts the rotating number of a wheel 13 rotated corresponding to a penetration amount to detect the penetration amount of the rod 12. When the rod 12 hits stones or a hard bed and disables itself to penetrate, the encoder 14 is detected not to pulse-count it, the operation of the sensor 22 is stopped, the position of the hammer 9 is detected by a second height sensor 23 and then the hammer 9 is positioned higher in dropping to increase its impact. In this way, ground resistance and penetration amount can be accurately measured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば住宅建築工
事前に実施する地耐力等の測定を簡易に行う自動貫入試
験機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic penetration tester for easily measuring ground strength and the like, which is carried out, for example, before construction of a house.

【0002】[0002]

【従来の技術】住宅建築工事において、その住宅が安全
に建築されるように、事前に地耐力等の測定が行われ
る。この測定は、土質の硬軟や締め固まり程度を知り、
住宅の土台の設定等を行うためのものである。従来から
の地耐力等を測定する自動貫入試験機として、特公平2
ー58404号公報には、貫入部を打撃して、その貫入
量から地耐力を測定する試験機が開示されている。前記
自動貫入試験機は、8kg程度のハンマーからなる打ち
込み装置を上下動させてロッドを地中に貫入させ、その
貫入量と打ち込み回数とから地耐力を測定するものであ
る。
2. Description of the Related Art In the construction of a house, the ground strength and the like are measured in advance so that the house can be safely constructed. This measurement knows the hardness of the soil and the degree of compaction,
This is for setting the foundation of the house. As a conventional automatic penetration tester for measuring soil strength, etc.,
Japanese Patent Application No. 58404 discloses a testing machine which strikes a penetrating portion and measures the ground strength from the amount of penetration. The automatic penetration tester is for vertically moving a driving device composed of a hammer of about 8 kg to penetrate a rod into the ground, and measuring the ground strength from the amount of penetration and the number of driving times.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の自動貫入試験機では打ち込み装置の打撃力を変える
ことはできないため、岩石や小石等の多い地層にロッド
の先端が到達した際に、貫入不能となってしまうことが
あった。このようなときには、これ以上深いところの地
耐力を測定することは不可能であった。さらに場合によ
っては、測定場所を変更して再び地耐力等の測定をしな
ければならなかった。また、ハンマーの重量を重くする
等して打ち込み装置の打撃力を予め上げておくと、比較
的軟弱な地層においては貫入量が大きくなり精密な地耐
力の測定が行えず、地耐力の測定誤差が発生するなどの
相反する問題があった。
However, since the hitting force of the driving device cannot be changed with such a conventional automatic penetration tester, when the tip of the rod reaches a stratum containing many rocks and pebbles, Sometimes it was impossible to penetrate. In such a case, it was impossible to measure the bearing capacity at a deeper place. Further, in some cases, the measurement location has to be changed and the ground strength and the like must be measured again. In addition, if the impact force of the driving device is increased in advance by increasing the weight of the hammer, etc., the penetration amount becomes large in a relatively soft stratum, so that accurate measurement of the ground strength cannot be performed, and the measurement error of the ground strength is not possible. There were conflicting problems such as the occurrence of

【0004】本発明は上記従来の問題を解消しようとす
るもので、その目的とするところは、打ち込み装置の打
撃力を可変とすることで、地耐力等の測定能力を劣化さ
せることなく貫入不能という不具合を減少させる自動貫
入試験機を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to make it impossible to penetrate without impairing the measuring ability such as ground strength by making the impact force of a driving device variable. It is an object of the present invention to provide an automatic penetration tester which reduces such a problem.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1記載の自動貫入試験機は、貫入部と、貫入部
を打撃して地中に貫入させる打ち込み装置とからなる自
動貫入試験機において、前記打ち込み装置の打撃力を所
定の力に変化させる打撃力可変手段を有する構造であ
る。
According to one aspect of the present invention, there is provided an automatic penetrating tester comprising: a penetrating portion; and a driving device for striking the penetrating portion to penetrate into the ground. The machine has a striking force varying means for changing the striking force of the driving device to a predetermined force.

【0006】ここで、貫入部は棒状の部材からなり、地
中に入り込みやすいように先端を尖らせるのが好まし
く、材質は金属が好ましい。また、地中深くまで貫入で
きるように継ぎ足し可能なものがよい。打ち込み装置は
貫入部を略鉛直方向に打ち込むものであって、複数回打
撃できるもの等である。打ち込みの方法としては、ハン
マーの落下によるものや、油圧シリンダーを用いて強制
的に貫入部に力を加えるものなど様々な方法がある。
Here, the penetrating portion is made of a rod-shaped member, and it is preferable to sharpen the tip so that it can easily enter the ground, and the material is preferably metal. In addition, it is preferable to be able to replenish so that it can penetrate deep into the ground. The driving device drives the penetrating portion in a substantially vertical direction, and is capable of hitting a plurality of times. There are various methods of driving, such as a method of dropping a hammer and a method of forcibly applying a force to a penetration portion using a hydraulic cylinder.

【0007】打撃力可変装置としては、前記ハンマーの
落下距離を変えたり、ハンマーが落下する際に初速度を
与えたり、ハンマーの重量を変化させたりするものがあ
る。特にハンマーの重量を変化させるときは、自動で行
っても手動で行ってもよいが、手動で、例えばハンマー
におもりを付け足したりして重量を変化させる場合に
は、ハンマーとおもりの固定手段等も打撃力可変装置に
含める。その他にも、前記油圧シリンダーの油圧を制御
することによって打撃力を変化させる装置等がある。貫
入部を打ち込む際には、打ち込み装置は貫入部に衝突す
ることになるが、その衝突前後で運動エネルギーが保存
されない場合には、運動量の保存則を用いると、より正
確な打撃力が求められるので好ましい。
[0007] As the impact force varying device, there are devices that change the hammer falling distance, give an initial speed when the hammer falls, and change the weight of the hammer. In particular, when changing the weight of the hammer, it may be performed automatically or manually.However, when changing the weight manually, for example, by adding a weight to the hammer, fixing means of the hammer and the weight, etc. Is also included in the impact force variable device. In addition, there are devices that change the impact force by controlling the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder. When driving the penetrating part, the driving device will collide with the penetrating part, but if the kinetic energy is not conserved before and after the collision, using the law of conservation of momentum requires a more accurate impact force It is preferred.

【0008】また請求項2記載の自動貫入試験機は、請
求項1記載の自動貫入試験機であって、前記打ち込み装
置は等加速度で落下するハンマーから構成され、前記打
撃力可変装置は前記ハンマーの落下距離を変化させるこ
とによって前記打撃力を変化させるようにした構成であ
る。ここで、等加速度というのは、試験機の構成が容易
になるため重力によるものが好ましい。しかし、装置の
構成上による摩擦や一定の力で働くブレーキ等があって
も、略等加速度で落下するようであればよい。何らかの
装置でハンマーに一定の力を加え続けて、等加速度で落
下させても構わない。ハンマーの落下距離を変えるのは
自動でも手動でも構わない。特に手動でハンマーの落下
距離を変える場合は、落下距離を表示する指標等も打撃
力可変装置に含めておく。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an automatic penetration tester according to the first aspect, wherein the driving device includes a hammer that falls at a constant acceleration, and the impact force varying device includes the hammer. The hitting force is changed by changing the falling distance of the impact. Here, the constant acceleration is preferably due to gravity because the configuration of the testing machine becomes easy. However, even if there is a friction due to the configuration of the device or a brake that operates with a constant force, it is sufficient if the device falls down at substantially equal acceleration. The hammer may be dropped at a constant acceleration by continuously applying a constant force to the hammer by some device. The hammer fall distance can be changed automatically or manually. In particular, when the drop distance of the hammer is manually changed, an index indicating the drop distance is also included in the impact force variable device.

【0009】また請求項3記載の自動貫入試験機は、請
求項1記載の自動貫入試験機であって、前記打ち込み装
置はハンマーから構成され、前記打撃力可変装置は前記
ハンマーの貫入部への衝突時における速度を変化させる
ことによって前記打撃力を変化させるようにした構成で
ある。ここで、ハンマーとは、落下等によって貫入部を
打ち込んで地中に貫入させるものである。ハンマーの貫
入部への衝突時における速度を変化させるには、落下時
に初速を与えてハンマーを落下させたり、落下中に力を
加えて加速させたり、ブレーキを用いてハンマーの落下
速度を制御したりする方法等がある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic penetration testing machine according to the first aspect, wherein the driving device comprises a hammer, and the hitting force varying device includes a hammer inserted into a penetration portion of the hammer. The striking force is changed by changing the speed at the time of collision. Here, the hammer is one that drives a penetration part by dropping or the like to penetrate into the ground. To change the speed of the hammer at the time of collision with the penetration, the initial speed is given at the time of the fall, the hammer is dropped, the force is accelerated during the fall, and the fall speed of the hammer is controlled using the brake. And other methods.

【0010】また請求項4記載の自動貫入試験機は、請
求項1記載の自動貫入試験機であって、前記打ち込み装
置はハンマーから構成され、前記打撃力可変装置は前記
ハンマーの重量を変化させることによって前記打撃力を
変化させるようにした構成である。ここで、重量を変化
させるための例としては、打ち込み装置が複数個のおも
りをハンマーに取り付け、取り外し可能な構造になって
おり、おもりを取り付ける個数によってハンマーの重量
を変化させるものであったり、ハンマー自体を取り替え
たりするもの等がある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an automatic penetration tester according to the first aspect, wherein the driving device comprises a hammer, and the impact force varying device changes the weight of the hammer. Thus, the striking force is changed. Here, as an example for changing the weight, the driving device attaches a plurality of weights to the hammer and has a detachable structure, or changes the weight of the hammer according to the number of weights attached, There are things that replace the hammer itself.

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の自動貫入試験機の構成によれ
ば、貫入部を地中に貫入する際に、例えば非常に硬い地
層にあたって貫入不能となっても、打ち込み装置の打撃
力を打撃力可変装置で強くすることによって、再び貫入
可能となる。貫入可能となったあとは、通常の打撃力に
戻すことも可能である。また、軟弱な地層にあたった場
合は、打撃力を弱くすることで貫入部の貫入量に明確な
差違が生じる。この差違を読みとることがで、正確な地
耐力を測定することができる。
According to the construction of the automatic penetration tester according to the first aspect, when the penetration part penetrates into the ground, for example, even if it is impossible to penetrate a very hard stratum, the impact force of the driving device is reduced. By strengthening with a variable device, it can be penetrated again. After being able to penetrate, it is possible to return to the normal striking power. In the case of striking a soft stratum, a clear difference occurs in the penetration amount of the penetration portion by weakening the impact force. By reading this difference, an accurate bearing capacity can be measured.

【0012】請求項2記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーは等加速度で落下するので、ハンマーの
落下距離を変化させることによって、打撃力を変化させ
ることができる。例えば、ハンマーの落下距離をh、加
速度をa、打撃直前のハンマーの速度をv、初速度を0
とすると、v2 =2ahで表される。従って、落下距離
を変えることでハンマーの速度は変化するので、打ち込
み装置の打撃力を所定の力に変えることができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the second aspect, since the hammer falls at a constant acceleration, the impact force can be changed by changing the fall distance of the hammer. For example, the falling distance of the hammer is h, the acceleration is a, the speed of the hammer immediately before hitting is v, and the initial speed is 0.
Then, it is represented by v 2 = 2ah. Therefore, since the speed of the hammer changes by changing the falling distance, the hitting force of the driving device can be changed to a predetermined force.

【0013】請求項3記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーの貫入部への衝突時における速度を変化
させることによって、ハンマーの運動エネルギーや運動
量が変化するので、打撃力を変化させることができる。
ここで、ハンマーの質量をm、ハンマーの貫入部への衝
突時における速度をvとする。例えば、運動エネルギー
はmv2 /2で表せるので、運動エネルギーは衝突時の
速度の二乗に比例する。また、運動量はmvで表せるの
で、運動量は衝突時の速度に比例する。従って、衝突時
の速度を変化させることで、打ち込み装置の打撃力を所
定の力に変えることができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the third aspect, the kinetic energy and the momentum of the hammer are changed by changing the speed at the time of collision of the hammer with the penetrating portion, so that the impact force is changed. be able to.
Here, the mass of the hammer is m, and the speed at the time of the collision of the hammer with the penetration portion is v. For example, the kinetic energy so expressed by mv 2/2, the kinetic energy is proportional to the square of the velocity at impact. In addition, since the momentum can be represented by mv, the momentum is proportional to the speed at the time of collision. Therefore, the impact force of the driving device can be changed to a predetermined force by changing the speed at the time of the collision.

【0014】請求項4記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーの重量を変化させることによって、ハン
マーの運動エネルギーや運動量が変化するので、打撃力
を変化させることができる。ここで、ハンマーの質量を
m、ハンマーの貫入部への衝突時における速度をvとす
る。例えば、運動エネルギーはmv2 /2で表せるの
で、運動エネルギーはハンマーの重量に比例する。ま
た、運動量はmvで表せるので、同様に重量に比例す
る。従って、ハンマーの重量を変化させることで、打ち
込み装置の打撃力を所定の力に変えることができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the fourth aspect, the kinetic energy and the momentum of the hammer are changed by changing the weight of the hammer, so that the impact force can be changed. Here, the mass of the hammer is m, and the speed at the time of the collision of the hammer with the penetration portion is v. For example, since the kinetic energy is expressed by mv 2/2, the kinetic energy is proportional to the weight of the hammer. In addition, since the momentum can be represented by mv, it is similarly proportional to the weight. Therefore, by changing the weight of the hammer, the impact force of the driving device can be changed to a predetermined force.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。ここで、図1は本発明の実施例1の自
動貫入試験機を示す説明図である。図2は本発明の実施
例2の自動貫入試験機を示す説明図である。図3は本発
明の実施例3の自動貫入試験機を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, FIG. 1 is an explanatory view showing an automatic penetration tester of Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing an automatic penetration tester according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory view showing an automatic penetration tester according to Embodiment 3 of the present invention.

【0016】〔実施例1〕実施例1はハンマーの落下距
離を変化させるようにした自動貫入試験機である。図に
おいて、自動貫入試験機の支柱1はベース2上に直立不
動に設けられている。またベース2には、支柱1が地面
に対して垂直になるように調整可能なアジャスタ3が設
けられている。貫入部はロッド12とロッド先端部に装
填されるやや径の太いコーンとからなる。ロッド12
は、スプロケット5とこのスプロケット5に巻き付けら
れたチェーン4とこのチェーン4を一定間隔で開放する
装置からなる駆動装置とが設けられた打ち込み装置で地
中に打ち込まれる。ロッド12の貫入量は、ロッド12
に接触して設けられたホイール13からなる回転部の回
転量を角度検出型のエンコーダ14で読み取ることで測
定可能となっている。駆動装置には、モータ6を用いて
おり、それによりスプロケット5を駆動させる。また、
モータ6とスプロケット5の間にはクラッチ7を設けて
いる。クラッチ7は、その接続状態によりモータ6の駆
動力の伝達を制御することができる。
[Embodiment 1] Embodiment 1 is an automatic penetration tester in which the falling distance of a hammer is changed. In the drawing, a column 1 of an automatic penetration tester is provided upright and immovably on a base 2. The base 2 is provided with an adjuster 3 that can be adjusted so that the column 1 is perpendicular to the ground. The penetrating portion is composed of the rod 12 and a slightly thicker cone loaded at the rod tip. Rod 12
Is driven into the ground by a driving device provided with a sprocket 5, a chain 4 wound around the sprocket 5, and a driving device configured to open the chain 4 at regular intervals. The amount of penetration of the rod 12
It can be measured by reading the amount of rotation of a rotating part composed of a wheel 13 provided in contact with the sensor with an encoder 14 of an angle detection type. A motor 6 is used as the driving device, and the sprocket 5 is driven by the motor 6. Also,
A clutch 7 is provided between the motor 6 and the sprocket 5. The transmission of the driving force of the motor 6 can be controlled by the connection state of the clutch 7.

【0017】打ち込み装置は支柱1、ガイドロッド1
0、ハンマー9、ノッキングヘッド11から構成され
る。支柱1には外方向に張出すように固設された案内腕
201、202と、所定の2カ所の高さ位置にハンマー
9が上昇してきたことを検知する第1の高さセンサ22
と第2の高さセンサ23とが設けられている。高さセン
サ22,23はハンマー9に固設されたセンサドグ21
を検知することによって、ハンマーが所定の高さに到達
したことを識別する。また、高さセンサ22,23は共
に、ガイドロッド10に対して、センサブラケット27
を介して固設されている。従って、ロッド12が地面に
貫入しても、それに対する高さセンサ22,23の位置
は変化しない。即ち、ハンマーの落下距離は、貫入部の
打ち込み毎に微増していったりすることがなくなる。下
部案内腕202には先端にコーンが装填されたロッド1
2が垂直に挿通保持されるとともに上部案内腕201に
は下端にノッキングヘッド11を固設したガイドロッド
10が挿通保持されており、前記ロッド12の上方にノ
ッキングヘッド11は装着されている。このノッキング
ヘッド11上には上下動自在のハンマー9が嵌装されて
おり、前記ハンマー9はチェーン4の動きに応じて上下
動可能なように連結部材8を介してチェーン4に取り付
けられている。ガイドロッド10を上下動するハンマー
9は重量8kgのもので上部案内腕201とノッキング
ヘッド11との間の約50cmを落下するものである。
ロッド12の貫入部付近には、回転部のホイール13が
ガイドローラ24との間ロッド12を挟み込むようにし
て当接されている。
The driving device includes a support 1 and a guide rod 1.
0, a hammer 9 and a knocking head 11. Guide arms 201 and 202 fixed to the column 1 so as to protrude outward, and a first height sensor 22 for detecting that the hammer 9 has risen to two predetermined height positions.
And a second height sensor 23. The height sensors 22 and 23 are sensor dogs 21 fixed to the hammer 9.
By detecting that the hammer has reached a predetermined height. In addition, both the height sensors 22 and 23 are attached to the guide rod 10 by a sensor bracket 27.
Is fixed through. Therefore, even if the rod 12 penetrates into the ground, the position of the height sensors 22 and 23 does not change. That is, the falling distance of the hammer does not increase slightly each time the penetration portion is driven. A rod 1 with a cone loaded at the tip on the lower guide arm 202
2 is vertically inserted and held, and a guide rod 10 having a knocking head 11 fixed to the lower end of the upper guide arm 201 is inserted and held, and the knocking head 11 is mounted above the rod 12. A vertically movable hammer 9 is fitted on the knocking head 11, and the hammer 9 is attached to the chain 4 via a connecting member 8 so as to be vertically movable in accordance with the movement of the chain 4. . The hammer 9 which moves the guide rod 10 up and down has a weight of 8 kg and falls about 50 cm between the upper guide arm 201 and the knocking head 11.
In the vicinity of the penetrating portion of the rod 12, the wheel 13 of the rotating portion is in contact with the guide roller 24 so as to sandwich the rod 12 therebetween.

【0018】次に装置の動作について説明する。モータ
6の駆動力によってスプロケット5及びチェーン4が回
動し、それによってハンマー9が上昇する。ハンマー9
に固設されたセンサドグ21は共に上昇し、所定の高さ
で第1の高さセンサ22に検知される。第1の高さセン
サ22がハンマー9の上昇を検知すると、モータ6の駆
動力を切断する。するとハンマー9は自重により自然落
下し、ノッキングヘッド11を介してロッド12を地面
に向けて打ち込む。このとき、ロッド12の貫入量に応
じてホイール13が回転し、この回転量はエンコーダ1
4でパルスカウントされることによって、ロッド12の
貫入量が検出される。
Next, the operation of the apparatus will be described. The sprocket 5 and the chain 4 are rotated by the driving force of the motor 6, whereby the hammer 9 is raised. Hammer 9
The sensor dogs 21 fixed to the first position rise together and are detected by the first height sensor 22 at a predetermined height. When the first height sensor 22 detects the rise of the hammer 9, the driving force of the motor 6 is cut off. Then, the hammer 9 falls naturally by its own weight, and strikes the rod 12 toward the ground via the knocking head 11. At this time, the wheel 13 rotates according to the amount of penetration of the rod 12, and the amount of rotation is
By performing the pulse count at 4, the amount of penetration of the rod 12 is detected.

【0019】また、ロッド12の先端が石や非常に硬い
地層にあたり貫入不能なることがあるが、このときはホ
イール13は回転せず、エンコーダ14でパルスカウン
トされない。このパルスカウントされない状態を検出す
ることによって、貫入不能を知ることができる。この状
況ではハンマー9の打撃力が不足であり、ハンマー9の
落下位置を高くする必要がある。そこでこのときは、第
1の高さセンサ22の動作を止めて、第1の高さセンサ
22と同様の機能を有する第2の高さセンサ23によっ
て、ハンマー9の上昇を検知するようにする。このよう
にして、ハンマー9の落下の高さ位置を高くすることが
でき、打撃力を上げることができる。さらには、打撃力
が上がったことにより、再び貫入可能な状態になる。高
さセンサは2つ設けているがさらに増やして、ハンマー
9の落下高さの選択幅を広げても良い。ハンマー9の落
下位置を上昇させた後に、1回の打撃における貫入量が
所定の値より大きくなると、ハンマー9の落下位置を元
の位置に戻すようにしている。その他の落下位置の変更
方法としては、ハンマー9を上昇させるときの上昇量を
ホイール13の回転量からエンコーダ14で検知し、そ
の上昇量に応じてクラッチ7を切断する方法がある。
In some cases, the tip of the rod 12 hits a stone or a very hard stratum and cannot penetrate. In this case, the wheel 13 does not rotate and the encoder 14 does not count pulses. By detecting the state in which the pulse is not counted, it is possible to know the impossibility of penetration. In this situation, the impact force of the hammer 9 is insufficient, and it is necessary to raise the drop position of the hammer 9. Therefore, at this time, the operation of the first height sensor 22 is stopped, and the elevation of the hammer 9 is detected by the second height sensor 23 having the same function as the first height sensor 22. . In this way, the height position at which the hammer 9 falls can be increased, and the impact force can be increased. Furthermore, the penetrating state can be achieved again due to an increase in the impact force. Although two height sensors are provided, the height sensors may be further increased to increase the selection range of the drop height of the hammer 9. After the drop position of the hammer 9 is raised, if the penetration amount in one hit becomes larger than a predetermined value, the drop position of the hammer 9 is returned to the original position. As another method of changing the drop position, there is a method of detecting the amount of rise when raising the hammer 9 from the rotation amount of the wheel 13 with the encoder 14 and disengaging the clutch 7 according to the amount of rise.

【0020】次に地耐力の求め方について述べる。ま
ず、エンコーダ14により計測した貫入量と打撃回数と
から地耐力を判定するNs値を計算する。なお、Ns値
とは貫入部を100cm打ち込むのに要する打撃回数を
言い、次式で与えられる。 Ns値=(100/貫入量)×打撃回数 ただし、100cm打ち込むというのは、貫入部におけ
る地層と同一の地層が均一に100cmあると仮定した
ものであって、必ずしも均一の地層が100cm以上あ
るものとしているわけではない。実施例では1 回の打撃
毎に自動的にNs値を求めており、Ns値は(100/
1 回の貫入量)で求められる。さらに、このNs値を予
め求められている変換式に代入することによって、地耐
力が算出される。ただし、変換式はハンマーの落下距離
に対応して用意されている。
Next, how to determine the ground bearing capacity will be described. First, an Ns value for determining the ground strength is calculated from the amount of penetration measured by the encoder 14 and the number of impacts. Note that the Ns value refers to the number of hits required to drive the penetrating portion 100 cm, and is given by the following equation. Ns value = (100 / penetration amount) × number of hits However, 100 cm driving means that the same stratum as the stratum at the penetrating portion is uniformly 100 cm, and the stratum having a uniform stratum is not less than 100 cm. It does not mean that. In the embodiment, the Ns value is automatically obtained for each impact, and the Ns value is (100 /
It can be obtained by one penetration. Further, by substituting the Ns value into a conversion formula obtained in advance, the ground bearing strength is calculated. However, the conversion formula is prepared according to the hammer drop distance.

【0021】〔実施例2〕実施例2はハンマーの貫入部
への衝突時における速度を変化させるようにした自動貫
入試験機である。スプロケット5には、このスプロケッ
ト5の回転を制御することのできるブレーキ25が設け
られている。ブレーキ25はパウダ状の磁性粉体を内蔵
したパウダブレーキであり、外部印加電圧を変えること
で内部に発生する磁束を変化させ、制動力を制御するも
のである。通常はブレーキ25で一定の制動力を加えた
状態で打ち込みを行い、上述したのと同様に貫入不能を
検知すると、ブレーキ25の制動力を弱める。こうする
ことによって、ハンマー9の衝突時における速度を上げ
ることができ、ハンマー9の打撃力は上昇する。打撃力
を上げた後に、1回の打撃における貫入量が所定の値よ
り大きくなると、ハンマー9の速度を元の速度に戻すよ
うにブレーキ25の制動力も元の値にもどすようにして
いる。地耐力は上述したのと同様に求めることができ
る。ただし、変換式はハンマーの衝突時の速度に対応し
て用意している。
[Embodiment 2] Embodiment 2 is an automatic penetration tester in which the speed at the time of collision of a hammer with a penetration portion is changed. The sprocket 5 is provided with a brake 25 that can control the rotation of the sprocket 5. The brake 25 is a powder brake containing a powder-like magnetic powder, and changes the magnetic flux generated inside by changing an externally applied voltage to control the braking force. Normally, the driving is performed in a state in which a constant braking force is applied by the brake 25, and when the impossibility of penetration is detected as described above, the braking force of the brake 25 is reduced. By doing so, the speed at the time of collision of the hammer 9 can be increased, and the impact force of the hammer 9 increases. After the impact force is increased, if the amount of penetration in one impact exceeds a predetermined value, the braking force of the brake 25 is returned to the original value so that the speed of the hammer 9 returns to the original speed. The bearing capacity can be determined in the same manner as described above. However, the conversion formula is prepared corresponding to the speed at the time of collision of the hammer.

【0022】〔実施例3〕実施例3はハンマーの重量を
変化させるようにした自動貫入試験機である。上述した
ように、ガイドロッド10にはセンサブラケット27を
介して、3カ所の所定の高さ位置に、低い順から第1、
第2、第3の高さセンサ22,23,24と、第3の高
さセンサ24の近傍にソレノイド16が固設されてい
る。ソレノイド16には、これの磁界の変化によって水
平方向にスライド可能な可動鉄心17が設けられてい
る。また、ガイドロッド10には、上下動するハンマー
9の他に、おもり15、19が嵌装されている。おもり
15,19には可動鉄心17に係合する鉄心受け18と
センサドグ21がそれぞれ設けられている。通常は、可
動鉄心17がおもり15の鉄心受け18に係合してお
り、おもり15,19は、所定の位置で停止した状態に
ある。また、可動鉄心17は、おもりが第3の高さセン
サが検出する位置に来たとき、鉄心受け18に係合可能
なように設けられている。
Embodiment 3 Embodiment 3 is an automatic penetration tester in which the weight of a hammer is changed. As described above, the guide rod 10 is placed at three predetermined height positions via the sensor bracket 27 in the first position from the lowest position,
The solenoid 16 is fixedly provided near the second and third height sensors 22, 23, 24 and the third height sensor 24. The solenoid 16 is provided with a movable iron core 17 slidable in the horizontal direction by a change in the magnetic field. In addition to the hammer 9 that moves up and down, weights 15 and 19 are fitted to the guide rod 10. The weights 15 and 19 are provided with an iron core receiver 18 and a sensor dog 21 which engage with the movable iron core 17, respectively. Normally, the movable iron core 17 is engaged with the iron core receiver 18 of the weight 15, and the weights 15, 19 are stopped at predetermined positions. The movable iron core 17 is provided so as to be able to engage with the iron core receiver 18 when the weight reaches a position detected by the third height sensor.

【0023】上述したように貫入不能の状態を検知する
と、まず第2の高さセンサ23が検知する高さにハンマ
ー9を上昇させる。次にソレノイド16を駆動し可動鉄
心17を図のソレノイド16の方向へスライドさせ、お
もり15との係合を解除する。そして、ハンマー9をゆ
っくり下降させる。このときおもり15,19はハンマ
ー9と共に下降する。おもり19のセンサドグ21を第
3の高さ検知センサ24が検知すると、ハンマー9の下
降を停止させる。そこで、再びソレノイド16を駆動し
可動鉄心17をスライドさせ、おもり19の鉄心受け1
8に係合させる。さらにハンマー9とおもり15を第1
の高さセンサ22の検知する高さまで下降させることに
よって、自動貫入試験機のハンマーの重量は、おもり1
5の重量を追加した重量とみなすことができる。また、
さらにおもりの追加が必要な場合は、上述した動作を繰
り返して、おもり19を追加すればよいし、おもりをは
ずす場合は逆の動作を行えばよい。実施例では自動的に
おもりの取り外しができるようにしたが、別に手動でも
構わない。地耐力は上述したのと同様に求めることがで
きる。ただし、変換式はハンマーの重量に対応して用意
している。
As described above, when the penetrating impossible state is detected, first, the hammer 9 is raised to the height detected by the second height sensor 23. Next, the solenoid 16 is driven and the movable iron core 17 is slid in the direction of the solenoid 16 in the figure to release the engagement with the weight 15. Then, the hammer 9 is slowly lowered. At this time, the weights 15 and 19 descend together with the hammer 9. When the third height detection sensor 24 detects the sensor dog 21 of the weight 19, the lowering of the hammer 9 is stopped. Then, the solenoid 16 is driven again to slide the movable iron core 17, and the iron core receiver 1 of the weight 19 is moved.
8 is engaged. In addition, hammer 9 and weight 15 are first
By lowering the hammer of the automatic penetration tester to the height detected by the height sensor 22 of
The weight of 5 can be regarded as the added weight. Also,
When it is necessary to add a weight, the above-described operation is repeated to add the weight 19, and when the weight is removed, the reverse operation may be performed. In the embodiment, the weight can be automatically removed. However, the weight may be manually removed. The bearing capacity can be determined in the same manner as described above. However, the conversion formula is prepared according to the weight of the hammer.

【0024】[0024]

【発明の効果】請求項1記載の自動貫入試験機の構成に
よれば、例えば岩石や小石等の多い硬い地層でも柔らか
い地層でも、打ち込み装置の打撃力を変えることによっ
て、正確に地耐力や貫入量等の測定を行うことができ
る。また、貫入不能による再測定といった手間を省くこ
とができ、地耐力などの測定に必要なコストを抑えるこ
とができる。さらに、非常に硬い地層の下に軟弱な地層
があるといった住宅等にとって非常に危険な地層を検知
することができる。
According to the construction of the automatic penetration tester according to the first aspect of the present invention, even if the stratum is a hard stratum or a soft stratum having many rocks or pebbles, for example, the striking force of the driving device is changed to accurately determine the ground strength and penetration. Measurements such as quantities can be made. In addition, it is possible to save time and labor for re-measurement due to inability to penetrate, and it is possible to suppress the cost required for measuring the ground strength and the like. Further, it is possible to detect a very dangerous stratum for a house or the like in which a soft stratum is present under a very hard stratum.

【0025】請求項2記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーの落下距離を変化させることにより打撃
力を変化させることができるので、正確に地耐力や貫入
量等の測定を行うことができる。また、貫入不能による
再測定といった手間を省くことができ、地耐力などの測
定に必要なコストを抑えることができる。さらに、非常
に硬い地層の下に軟弱な地層があるといった住宅等にと
って非常に危険な地層を検知することができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the second aspect, the impact force can be changed by changing the hammer falling distance, so that the ground strength, the penetration amount, etc. can be accurately measured. Can be. In addition, it is possible to save time and labor for re-measurement due to inability to penetrate, and it is possible to suppress the cost required for measuring the ground strength and the like. Further, it is possible to detect a very dangerous stratum for a house or the like in which a soft stratum is present under a very hard stratum.

【0026】請求項3記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーの貫入部への衝突時における速度を変化
させることにより打撃力を変化させることができるの
で、正確に地耐力や貫入量等の測定を行うことができ
る。また、貫入不能による再測定といった手間を省くこ
とができ、地耐力などの測定に必要なコストを抑えるこ
とができる。さらに、非常に硬い地層の下に軟弱な地層
があるといった住宅等にとって非常に危険な地層を検知
することができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the third aspect, the impact force can be changed by changing the speed at the time of collision of the hammer with the penetration portion, so that the ground strength and the penetration amount can be accurately determined. Etc. can be measured. In addition, it is possible to save time and labor for re-measurement due to inability to penetrate, and it is possible to suppress the cost required for measuring the ground strength and the like. Further, it is possible to detect a very dangerous stratum for a house or the like in which a soft stratum is present under a very hard stratum.

【0027】請求項4記載の自動貫入試験機の構成によ
れば、ハンマーの重量を変化させることにより打撃力を
変化させることができるので、正確に地耐力や貫入量等
の測定を行うことができる。また、貫入不能による再測
定といった手間を省くことができ、地耐力などの測定に
必要なコストを抑えることができる。さらに、非常に硬
い地層の下に軟弱な地層があるといった住宅等にとって
非常に危険な地層を検知することができる。
According to the configuration of the automatic penetration tester according to the fourth aspect, the impact force can be changed by changing the weight of the hammer, so that it is possible to accurately measure the ground strength, the penetration amount, and the like. it can. In addition, it is possible to save time and labor for re-measurement due to inability to penetrate, and it is possible to suppress the cost required for measuring the ground strength and the like. Further, it is possible to detect a very dangerous stratum for a house or the like in which a soft stratum is present under a very hard stratum.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1における自動貫入試験機を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an automatic penetration tester according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2における自動貫入試験機を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an automatic penetration tester according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3における自動貫入試験機を示
す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an automatic penetration tester according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支柱 2 ベース 3 アジャスタ 4 チェーン 5 スプロケット 6 モータ 7 クラッチ 8 連結部材 9 ハンマー(打ち込み装置) 10 ガイドロッド 11 ノッキングヘッド 12 ロッド(貫入部) 13 ホイール 14 エンコーダ 15 おもり 16 ソレノイド 17 可動鉄心 18 鉄心受け 19 おもり 201 上部案内腕 202 下部案内腕 21 センサドグ 22 第1の高さセンサ 23 第2の高さセンサ 24 第3の高さセンサ 25 ブレーキ 26 ガイドローラ 27 センサブラケット Reference Signs List 1 support 2 base 3 adjuster 4 chain 5 sprocket 6 motor 7 clutch 8 connecting member 9 hammer (drive-in device) 10 guide rod 11 knocking head 12 rod (penetration part) 13 wheel 14 encoder 15 weight 16 solenoid 17 movable iron core 18 iron core holder 19 Weight 201 Upper guide arm 202 Lower guide arm 21 Sensor dog 22 First height sensor 23 Second height sensor 24 Third height sensor 25 Brake 26 Guide roller 27 Sensor bracket

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】貫入部と、貫入部を打撃によって地中に貫
入させる打ち込み装置とからなる自動貫入試験機におい
て、前記打ち込み装置の打撃力を所定の力に変化させる
打撃力可変装置を有することを特徴とする自動貫入試験
機。
1. An automatic penetration tester comprising a penetrating portion and a driving device for penetrating the penetration portion into the ground by hitting, wherein a striking force variable device for changing the striking force of the driving device to a predetermined force is provided. Automatic penetration testing machine characterized by the following.
【請求項2】前記打ち込み装置は、等加速度で落下する
ハンマーから構成され、前記打撃力可変装置は前記ハン
マーの落下距離を変化させることによって前記打撃力を
変化させる装置であることを特徴とする請求項1記載の
自動貫入試験機。
2. The driving device according to claim 1, wherein the driving device includes a hammer that falls at an equal acceleration, and the hitting force changing device is a device that changes the hitting force by changing a falling distance of the hammer. The automatic penetration tester according to claim 1.
【請求項3】前記打ち込み装置はハンマーから構成さ
れ、前記打撃力可変装置は前記ハンマーの貫入部への衝
突時における速度を変化させることによって前記打撃力
を変化させる装置であることを特徴とする請求項1記載
の自動貫入試験機。
3. The hitting device comprises a hammer, and the hitting force changing device is a device for changing the hitting force by changing a speed of the hammer at the time of collision with the penetrating portion. The automatic penetration tester according to claim 1.
【請求項4】前記打ち込み装置は、ハンマーから構成さ
れ、前記打撃力可変装置は前記ハンマーの重量を変化さ
せることによって前記打撃力を変化させる装置であるこ
とを特徴とする自動貫入試験機。
4. The automatic penetration tester according to claim 1, wherein said driving device is constituted by a hammer, and said impact force varying device is a device for changing said impact force by changing a weight of said hammer.
JP13875997A 1997-05-28 1997-05-28 Automatic penetration testing machine Pending JPH10331142A (en)

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