JPH11256559A - 動的貫入試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 錘が30Kg程度で、Ｎ値30程度の貫入試験が、
機械の据付け面積を広く必要とせず、狭隘な場所でも容
易な操作で試験ができる、動的貫入試験機を提供する。 【解決手段】 地盤に立設される錘ガイドと、該錘ガイ
ドに添接して配設されるエアシリンダと、該エアシリン
ダの下方に延長するピストンロッドの先端に、衝撃吸収
チェーンを介して取着した、前記錘ガイドに沿って上下
に摺動し得る錘と、該錘が錘ガイドに沿って上昇する時
は、エアシリンダの下部エア室に圧縮空気を送り、錘落
下時は下部エア室の圧縮空気と、圧縮空気源を大気に開
放する３方弁と、前記エアシリンダの上部エア室の空気
を吐き出す先端に設けた空気吐出口と、圧縮空気供給手
段とからなる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤調査の際に使
用する動的貫入試験機に関するもので、錘が30Kg程度の
鉄研式中型動的コーン貫入試験機に相当し、都市部の狭
隘な場所でも効率よく使用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、地盤調査に、スウエーデン式地
盤試験や標準貫入試験、大型貫入試験、オートマチック
ラムサゥンディング、鉄研式大型コーン貫入試験、鉄研
式中型動的コーン貫入試験、土研式動的コーン貫入試
験、簡易動的コーン貫入試験がケースバイケースによっ
て行われた。

【０００３】特に都市部の狭隘な場所では、装置が大掛
かりとなる大型の試験機は使用できず、土研式動的コー
ン貫入試験機か簡易動的コーン貫入試験機ならば使用す
ることができるが、錘が5Kg と軽く貫入深度が浅いた
め、これらに代わって静的な、スエーデン式地盤試験法
を用いるのが通常であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】土研式動的コーン試験
或いは簡易動的コーン貫入試験は、住宅地のような狭隘
な場所でも、実施可能であるが、錘が5Kg と軽いため、
深さが精々約1m程度の深度の地盤しか試験できず、また
ロッドヘッドに取着したコーンがガラ等に遭遇すると、
コーンが貫入できず、それ以下の地盤の状況は不明で、
住宅の建設の地盤調査としては不十分である。

【０００５】図２は、（ａ）は簡易動的コーン貫入試験
機の全体図であり、（ｂ）はコーンヘッド１７の図であ
る。錘１２はガイドロッド１５に沿って落下しノッキン
グヘッド１６を介してロッド１４を叩く。

【０００６】ここで鉄研式中型動的コーン貫入試験機並
に、錘を30Kgにすると、三叉を組んで錘を落下させなけ
ればならなくなる。

【０００７】図３は、三叉１９を組んだ鉄研式中型動的
コーン貫入試験機の一例を示す図である。錘１２の上部
にロープ２０を取着し三叉１９の上部の滑車１８を経
て、地上の巻き上げドラムまたはコーンプーリー２１に
導いて錘１２を持ち上げ、ロープ２０を緩めて錘１２を
落下させ荷重を得るものである。

【０００８】従って、狭隘な場所では使用できず、傾斜
地では仮足場を設置する必要があった。

【０００９】スウエーデン式地盤試験は、錘は10Kgが2
ケ、25Kgが3ケが標準であるが、静的な試験方法であるか
ら、動的試験のＮ値10以上に相当する固い地盤では、貫
入できない。

【００１０】またスクリュウポイントがガラ等の障害物
に遭遇すると貫入せず、それ以下の地盤の調査はできな
かった。

【００１１】図４は、スウエーデン式地盤試験の例を示
す図である。

【００１２】先端にスクリュウポイント２２を有するロ
ッド１４の上部に、錘１２を乗せハンドル２３を回して
スクリュウポイント２２の貫入量を調査するものであ
る。

【００１３】そこでガラ等の障害物があっても支障がな
く、三叉１９等が不要で、かつ30Kg程度の錘１２を有
し、Ｎ値30程度まで貫入可能で取り扱いが容易な試験機
の開発が望まれていた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】地盤に立設される錘ガイ
ドと、該錘ガイドに添接して配設されるエアシリンダ
と、該エアシリンダの下方に延長するピストンロッドの
先端に、衝撃吸収チェーンを介して取着した、前記錘ガ
イドに沿って上下に摺動し得る錘と、該錘が錘ガイドに
沿って上昇する時は、エアシリンダの下部エア室に圧縮
空気を送り、錘落下時は下部エア室の圧縮空気と、圧縮
空気源を大気に開放する３方弁と、前記エアシリンダの
上部エア室の空気を吐き出す先端に設けた空気吐出口
と、圧縮空気供給手段とからなることを特徴とする動的
貫入試験機であることを要旨とする。

【００１５】本発明の要点は、従来の土研式動的コーン
貫入試験機或いは簡易動的コーン貫入試験機の錘が5Kg
であったのを、試験機が狭隘な場所でも使用できるよう
な構造とし、錘を30Kgに増加したことにある。

【００１６】従来の、錘が30Kgである鉄研式中型動的コ
ーン貫入試験機のように、三叉を組んでワイヤとコーン
プーリーまたは巻き上げドラムによって、錘を引き上げ
る代わりに、エアシリンダによって錘を引き上げ３方弁
によって、一気に錘を落下させる構造である。

【００１７】そのために、地盤に錘ガイドを立設し、そ
の錘ガイドにエアシリンダを添接して配置するだけで地
盤の占有面積はすみ、動力源となるエアコンプレッサは
フレキシブルなエアホースによって本体と連結されるの
で、その設置場所には制限がない。

【００１８】また、試験機は人力で支持するのみである
から、取り扱いが簡便である。

【００１９】なお、エアシリンダの容量を大きくすれ
ば、更に錘の重量を増加することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の動的貫
入試験機について説明する。

【００２１】図１は、本発明の動的貫入試験機の斜視図
である。

【００２２】地盤に錘ガイド１を立設し、把手２で支持
する。

【００２３】錘ガイド１にはエアシリンダ３を添接して
配置する。

【００２４】このエアシリンダ３のピストン（図示せ
ず）の下部空気室の圧縮空気導入口７を、エアホースで
３方弁４を経由してコンプレッサ５に繋ぐ。

【００２５】３方弁４は、押しボタンスイッチ８を有
し、常時はばね圧力によって開放しており、エアシリン
ダ３の下部空気室の圧縮空気導入口７に接続するエアホ
ースと、コンプレッサ５へ接続するエアホースは大気に
開放されている。

【００２６】押しボタンスイッチ８を、ばね力に抗して
押し下げると、コンプレッサ５とエアシリンダ３の下部
空気室の圧縮空気導入口７が接続する構造になってい
る。

【００２７】コンプレッサ５と３方弁４の間には圧力計
及びフィルタ・レギュレータ６を、介入させることは言
うまでもない。

【００２８】またエアシリンダ３の上部には消音装置を
備えた空気吐出口９が設けてある。

【００２９】エアシリンダ３のピストンロッド１０の先
端には、衝撃吸収のためのチェン１１を介して錘１２が
吊り下げられている。

【００３０】この錘は地盤中のロッドガイドに沿って貫
入する、先端にコーンを備えたロッドを叩く。

【００３１】以上のような構造の動的貫入試験機の作動
について説明する。

【００３２】先ず錘ガイド１を、把手２で人が支える。
押しボタンスイッチ８を押し、コンプレッサ５から圧力
計及びフィルタ・レギュレータ６を経由して、３方弁４
に圧縮空気を送る。

【００３３】３方弁４を経由した圧縮空気はピストン下
部の空気導入口７を経て、下部空気室に入りピストンロ
ッド１０と共に衝撃吸収のためのチェン１１と、錘１２
を所定の高さまで引き上げる。

【００３４】この時、ピストンの上部の空気室の空気
は、消音装置を備えた空気吐出口９から静かに排出され
る。

【００３５】しかる後、３方弁４の押しボタンスイッチ
８を開放すれば、ピストン下部の空気室の圧縮空気は大
気に開放される。

【００３６】同時に、錘１２は落下してロッドガイド１
３にガイドされる先端にコーンを有するロッド１４を叩
き、コーンは地盤に貫入する。

【００３７】錘が落下した時、衝撃によって錘ガイド１
が傾いたりして、正しい錘１２の落下荷重に誤差を生じ
ないように、衝撃吸収のためのチェン１１が衝撃による
悪影響を吸収する。

【００３８】更に３方弁４の押しボタンスイッチ８を押
せば、再びコンプレッサ５の圧縮空気はエアシリンダの
下部空気室に入り、同様の工程を繰り返す。

【００３９】このようにして荷重付加回数Ｎと貫入深さ
を記録して、地盤の試験をする。

【００４０】

【発明の効果】本発明の効果は、次の通りである。

【００４１】本発明の動的貫入試験機では、錘が5Kg
しか使用できなかった従来の、土研式動的コーン貫入試
験機或いは簡易型動的コーン貫入試験機に代わり、30Kg
の錘を付与することができる。

【００４２】従ってＮ値が従来は、１０程度しか試験
できなかったが、本発明ではＮ値は３０程度まで試験が
できる。

【００４３】また従来の錘30Kgの試験機は、鉄研式中
型動的コーン貫入試験機が相当するが鉄研式中型動的コ
ーン貫入試験機では、錘を三叉を組んで引き上げ、落下
させねばならず機械据付けのための占有面積が大きく、
住宅地のような狭隘な場所では使用できなかった。

【００４４】本発明によれば、錘ガイドを立設するのみ
なので、試験機据付けのための占有面積は小さく、狭隘
な場所でも使用できる。

【００４５】さらに、試験機の支持は人が把手を支持
するだけであり、錘を引き上げ、落下させる操作も、３
方弁の押しボタンスイッチを操作するだけですみ操作は
極めて簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の動的貫入試験機の斜視図である。

【図２】 （ａ）は簡易動的コーン貫入試験機の全体図
であり、（ｂ）はコーンヘッド１７の図である。

【図３】 三叉１９を組んだ鉄研式中型動的コーン貫入
試験機の一例を示す図である。

【図４】 スウエーデン式地盤試験の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１……錘ガイド、２……把手、３……エアシリンダ、４
……３方弁、５……コンプレッサ、６……圧力計及びフ
ィルタ・レギュレーター、７……下部空気導入口、８…
…押しボタンスイッチ、９……消音装置付空気吐出口、
１０……ピストンロッド、１１……衝撃吸収のためのチ
ェーン、１２……錘、１３……ロッドガイド、１４……
ロッド、１５……ガイドロッド、１６……ノッキングヘ
ッド、１７……コーンヘッド、１８……滑車、１９……
三叉、２０……ロープ、２１……巻き上げドラムまたは
コーンプーリー、２２……スクリュウポイント、２３…
…ハンドル、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に立設される錘ガイドと、該錘ガイ
   ドに添接して配設されるエアシリンダと、該エアシリン
   ダの下方に延長するピストンロッドの先端に、衝撃吸収
   チェーンを介して取着した、前記錘ガイドに沿って上下
   に摺動し得る錘と、該錘が錘ガイドに沿って上昇する時
   は、エアシリンダの下部エア室に圧縮空気を送り、錘落
   下時は下部エア室の圧縮空気と、圧縮空気源を大気に開
   放する３方弁と、前記エアシリンダの上部エア室の空気
   を吐き出す先端に設けた空気吐出口と、圧縮空気供給手
   段とからなることを特徴とする動的貫入試験機。