特許 6554005 土質試料調製装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554005

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】土質試料調製装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20190722BHJP

【ＦＩ】

   E02D3/12

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-189442(P2015-189442)

(22)【出願日】2015年9月28日

(65)【公開番号】特開2017-66603(P2017-66603A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】306034321

【氏名又は名称】株式会社千葉測機

(74)【代理人】

【識別番号】100101465

【弁理士】

【氏名又は名称】青山 正和

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 健

(72)【発明者】

【氏名】大沼 清孝

(72)【発明者】

【氏名】千葉 暢彦

(72)【発明者】

【氏名】菊池 俊之

【審査官】 佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−００５５５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０３５６９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１８０９５６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｇ０１Ｎ １／００−１／４４

Ｂ２８Ｂ ３／００−５／１２

Ｂ２８Ｃ １／００−９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のスリーブと、
前記スリーブの底部側開口に取り付けられた鋼製のベース底板と、
該スリーブの内部に挿入可能に、かつ、該スリーブの軸方向に押圧可能に設けられたピストン体とを備え、
前記ベース底板には、直径１０ｍｍの円形、又は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のふるい目が複数設けられており、
前記ベース底板の下方には、前記スリーブの内部に投入された土質試料が前記ふるい目から押し出されることによって調製された土質試料を回収する受け部が設けられていることを特徴とする土質試料調製装置。

【請求項2】

前記ピストン体を前記スリーブの軸方向に振動させる加振手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の土質試料調製装置。

【請求項3】

前記ピストン体の押圧荷重を１０ｋＮ以上１００ｋＮ以下とした場合に、
前記スリーブの開口面積Ａに対する前記ベース底板に形成された前記ふるい目の開口面積を総合した総面積Ｂの開口比率（Ｂ／Ａ）が０．２０以上０．７０以下とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の土質試料調製装置。

【請求項4】

前記ふるい目の前記スリーブ側の開口に、半径１ｍｍ以上５ｍｍ以下のＲ面取りが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の土質試料調製装置。

【請求項5】

前記ピストン体の外周部と係合可能に設けられた円筒状のガイド部材と、
前記ガイド部材を、前記スリーブの上部に連結された連結位置と該スリーブの上部から離間した退避位置との間で昇降移動可能に支持する昇降手段と、
前記ガイド部材を前記連結位置に配置した状態において、前記ピストン体を前記スリーブの内部に挿入可能とするロック手段とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の土質試料調製装置。

【請求項6】

前記ピストン体の下面は、前記ベース底板の上面との間に２０ｍｍ以上の間隔を維持するように設けられることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の土質試料調製装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤改良に用いるセメント系固化材の配合試験に使用する土質試料を調製する土質試料調製装置に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤改良に用いるセメント系固化材の配合試験に使用する土質試料は、例えば特許文献１に記載されるように、セメント協会標準試験方法であるＪＣＡＳ Ｌ‐０１‐２００６「セメント系固化材による改良体の強さ試験方法」の規定に準じて調製され、試験体が作製される。この試験体の作製には、原則として１０ｍｍのふるい目を通過した土質試料を用いることとされている。一般に、この土質試料の調製作業は、異物等を取り除きながら、手作業にて行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４‐２１８８６０号公報

【特許文献2】特開２０１０‐９９９１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、土質試料には粘性が高いものもあり、土質試料の種類によっては、ふるい目に土質試料を押し付けて通過させる必要があり、土質試料の調製作業にかなりの時間がかかっている。また、この調製作業は、手作業で行われることから、土質試料中に含まれるガラス片や貝殻等により手を負傷するおそれがある等の安全面、さらに土質試料中に含まれる細菌類に感染するおそれがある等の衛生面での問題がある。また、繰返しの使用により、ふるい目の目開きが生じるため、配合試験の正確性を担保するためには、数か月に１回の頻度でふるいを交換する必要がある。

【0005】

ところで、土質試料を調製するための装置ではないが、特許文献２に記載されるように、粘土等の粘稠材料を押し出して成形するための押出成形装置が知られている。このような粘稠材料の押出成形装置を土質試料の調製に適用しようとしても、土質試料中には異物が含まれており、直ちに粘稠材料の押出成形装置を土質試料の調製装置として適用することはできない。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、土質試料の調製作業を短時間で行うことを可能とし、安全面と衛生面とを維持できるとともに、耐久性に優れた土質試料調製装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の土質試料調製装置は、円筒状のスリーブと、前記スリーブの底部側開口に取り付けられた鋼製のベース底板と、該スリーブの内部に挿入可能に、かつ、該スリーブの軸方向に押圧可能に設けられたピストン体とを備え、前記ベース底板には、直径１０ｍｍの円形、又は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のふるい目が複数設けられており、前記ベース底板の下方には、前記スリーブの内部に投入された土質試料が前記ふるい目から押し出されることによって調製された土質試料を回収する受け部が設けられている。

【0008】

スリーブの内部に土質試料を投入して、ベース底板とピストン体との間に挟んで、ベース底板のふるい目を通過させることにより、直径１０ｍｍの円形、又は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のふるい目を通過可能な粒子径が調製された土質試料を製造することができる。また、ふるい目が設けられたベース底板を剛性の高い鋼材により形成しているので、土質試料をふるい目に手作業で押し付けていた場合と比べて、高い押圧力を負荷してふるい目から土質試料を押し出すことができ、土質試料の調製作業を短時間で行うことができる。さらに、鋼製のベース底板としたことで、ふるい目の目開きを防止できる一方で、ベース底板のみを交換することもでき、土質試料の配合試験の正確性を担保できる。なお、スリーブとベース底板とが個別に形成されているので、清掃を容易に行うことができる。
そして、このように構成された土質試料調製装置によって、土質試料の調製作業を自動化することができるので、作業者が土質試料に直接触れる機会が低減され、安全面と衛生面ととの双方を維持できる。

【0009】

本発明の土質試料調製装置において、前記ピストン体を前記スリーブの軸方向に振動させる加振手段が設けられているとよい。
砂質土や黒ぼく等の比較的粘性の低い土質試料から土質試料を調製する場合、そのまま押圧すると、ベース底板とピストン体との間でブロック状に押し固められて、ふるい目の詰まりを生じさせやすい。そこで、ピストン体により土質試料を押圧しつつ、微振動を加えることで、円滑に土質試料をふるい目から通過させて土質試料を調製することができる。

【0010】

本発明の土質試料調製装置において、前記ピストン体の押圧荷重を１０ｋＮ以上１００ｋＮ以下とした場合に、前記スリーブの開口面積Ａに対する前記ベース底板に形成された前記ふるい目の開口面積を総合した総面積Ｂの開口比率（Ｂ／Ａ）が０．２０以上０．７０以下とされているとよい。
開口比率（Ｂ／Ａ）が０．２０以下では、ピストン体の押圧荷重が不足して、土質試料をふるい目から押し出して調製することが難しくなる。一方、開口比率（Ｂ／Ａ）が０．７０を超える場合は、ベース底板に形成したふるい目どうしの間隔が密となり、ベース底板自体の強度が低下することから、ベース底板やふるい目の変形を生じさせやすく、正確な調製を行うことが難しくなる。

【0011】

本発明の土質試料調製装置において、前記ふるい目の前記スリーブ側の開口に、半径１ｍｍ以上５ｍｍ以下のＲ面取りが形成されているとよい。
ふるい目のスリーブ側の開口に上記範囲のＲ面取りを形成しておくことで、土質試料をスリーブ内部からふるい目内部へと円滑に流すことができ、調製時間の短縮を図ることができるとともに、清掃時間を短縮できる。

【0012】

本発明の土質試料調製装置は、前記ピストン体の外周部と係合可能に設けられた円筒状のガイド部材と、前記ガイド部材を、前記スリーブの上部に連結された連結位置と該スリーブの上部から離間した退避位置との間で昇降移動可能に支持する昇降手段と、前記ガイド部材を前記連結位置に配置した状態において、前記ピストン体を前記スリーブの内部に挿入可能とするロック手段とを備えるとよい。

【0013】

ピストン体の外周部と係合可能なガイド部材を設けて、このガイド部材により、ピストン体とスリーブとの間を連絡することとしたので、ピストン体のスリーブ内部への移動がガイド部材によって案内され、スリーブの内部に円滑にピストン体を挿入して、土質試料を押圧することができる。また、ガイド部材をスリーブとの連結位置に配置した状態では、ガイド部材によりスリーブが押し付けられた状態に維持されるので、スリーブ及びベース底板の浮き上がりが防止される。そして、ガイド部材をスリーブとの連結位置に配置した状態において、ピストン体による押圧を可能とするロック手段を設けることで、ガイド部材、スリーブ及びベース底板を所定位置に保持した状態に限り、ピストン体をガイド部材からスリーブ内部へと円滑に挿入することができ、安全に調製作業を行うことができる。

【0014】

本発明の土質試料調製装置において、前記ピストン体の下面は、前記ベース底板の上面との間に２０ｍｍ以上の間隔を維持するように設けられるとよい。
ピストン体の下面とベース底板の上面との間に２０ｍｍ以上の間隔を確実に確保することで、ピストン体とベース底板との接触を回避するとともに、ピストン体とベース底板との間に異物が挟まることによるベース底板やピストン等の破損を防止することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の土質試料調製装置によれば、土質試料の調製作業を短時間で行うことができ、安全面と衛生面とを維持できる。また、本発明の土質試料調製装置は、耐久性に優れるので、繰り返し長期間にわたって調製作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係る土質試料調製装置の実施形態を示す正面図である。

【図2】図１に示す土質試料調製装置を一部破断して示したピストン体とガイド部材との関係を説明する要部断面図である。

【図3】図１に示す土質試料調製装置を一部破断して示したピストン体の昇降移動を説明する要部断面図である。

【図4】図１のＸ‐Ｘ線に沿う矢視断面図である。

【図5】ベース底板のふるい目の変形例を説明する要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る土質試料調製装置の実施形態について説明する。
本実施形態の土質試料調製装置１００は、図１から図３に示すように、円筒状のスリーブ１と、スリーブ１の底部側開口に取り付けられたベース底板２と、これらスリーブ１及びベース底板２が支持される架台３と、スリーブ１の内部に挿入可能に、かつ、そのスリーブ１の軸方向に押圧可能に設けられたピストン体４と、ピストン体４の外周部と係合可能に設けられた円筒状のガイド部材５と、調製された土質試料を回収する受け部６とを備える。なお、土質試料調製装置１００は、ピストン体４の移動やガイド部材５の昇降移動の操作を行うための複数のスイッチ等が設けられた操作部７を備えている。

【0018】

スリーブ１は、図２及び図３に示すように、垂直方向に沿う円筒状に形成されており、ベース底板２を介して架台３上に載置される。
ベース底板２は、鋼製の円板状に設けられ、図２及び図３に示すように、その円板の内周側にスリーブ１の下端外周部と係合する凹部２１が形成され、外周側に架台３上に載置されるフランジ部２２が設けられている。そして、凹部２１の底板部２１ａには、図２から図４に示すように、厚み方向に貫通する直径１０ｍｍの円形、又は１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形のふるい目２３が複数設けられている。なお、ベース底板２と架台３とは、図４に示すように、ベース底板２の外周面を突当部３１に突き当てることにより、所定の位置に位置決めされるようになっている。また、図示は省略するが、これらスリーブ１及びベース底板２は、ねじ等の固定手段により架台３に固定される。

【0019】

また、ベース底板２のふるい目２３は、ピストン体４の押圧荷重を１０ｋＮ以上１００ｋＮ以下とした場合に、スリーブ１の開口面積Ａに対するベース底板２に形成された個々のふるい目２３の開口面積を総合した総面積Ｂの開口比率（Ｂ／Ａ）が０．２０以上０．７０以下とされるように形成することが望ましい。
開口比率（Ｂ／Ａ）が０．２０以下では、ピストン体４の押圧荷重が不足して、土質試料をふるい目２３から押し出して調製することが難しくなる。一方、開口比率（Ｂ／Ａ）が０．７０を超える場合は、ベース底板２に形成したふるい目２３どうしの間隔が密となり、ベース底板２自体の強度が低下することから、ふるい目２３の変形を生じさせやすく、正確な調製を行うことが難しくなる。

【0020】

なお、本実施形態のベース底板２は、具体的には、剛性の高い鋼板又はステンレス板により形成され、その表面に耐摩耗性を有するＣｒ‐Ｍｏのめっき処理が施されている。また、本実施形態のベース底板２のふるい目２３の深さ、すなわち凹部２１の底板部２１ａの板厚ｔは、９〜１５ｍｍに形成されている。

【0021】

なお、図示は省略するが、架台３には、ベース底板２のフランジ部２２を架台３上に載置した状態において、ベース底板２の内周部分を下方に露出させるための開口孔が設けられている。したがって、ベース底板２のフランジ部２２を架台３上に載置した際には、ベース底板２に設けられた複数のふるい目２３は架台３により塞がれることはなく、露出した状態が維持されるようになっている。

【0022】

ピストン体４は、油圧シリンダ等により構成されており、スリーブ１の軸方向に昇降移動可能に設けられ、図３に示すように、スリーブ１の内部に投入した土質試料９ａを、ピストン体４の下部に設けられた加圧部４１を介してスリーブ１の軸方向（垂直方向）に押圧することができるようになっている。
また、図示は省略するが、土質試料調製装置１００には、ピストン体４をスリーブ１の軸方向に振動させる加振手段が設けられており、ピストン体４により土質試料９ａを押圧しつつ、周波数が５０〜１０００Ｈｚで振幅が０．１〜１．０ｍｍの微振動を加えられるようになっている。

【0023】

ガイド部材５は、図２及び図３に示すように、ピストン体４の加圧部４１の外周部と係合可能に設けられ、その加圧部４１の外周部と係合する円筒状の円筒部５１と、円筒部５１の表面に径方向に立設する一組の接続板部５２とを有する形状とされる。そして、ガイド部材５は、接続板部５２を介して油圧シリンダ等の昇降手段８に取り付けられ、この昇降手段８より、図３に示すスリーブ１の上部に連結された連結位置と、図２に示すスリーブ１の上部から離間した退避位置との間で昇降移動可能に支持されている。なお、ガイド部材５は、ガイド軸８１に沿って移動が案内されることにより、スリーブ１の軸方向に沿って直進移動されるようになっている。

【0024】

また、ガイド部材５の円筒部５１の全長は、連結位置と退避位置との間の距離よりも長く形成されており、ガイド部材５を連結位置と退避位置とのいずれの位置に配置した状態においても、ピストン体４の加圧部４１を円筒部５１の内部に挿入した状態が維持されるようになっている。そして、ガイド部材５をスリーブ１との連結位置に配置した状態では、図３に示すように、ガイド部材５によりピストン体４とスリーブ１との間が連絡された状態となり、ピストン体４のスリーブ１内部への移動がガイド部材５によって案内されるようになっている。

【0025】

なお、土質試料調製装置１００を構成する各部品を清掃又は交換等する際には、ガイド部材５の内部からピストン体４の加圧部４１を抜き出して、ガイド部材５とピストン体４の加圧部４１とを分解できるようになっている。そして、ガイド部材５の内周面は、図２及び図３に示すように、上部側の直径が下部側の直径よりも大きく設けられており、さらに上部側と下部側との連結部分５３には、上部側から下部側にかけて徐々に縮径する勾配が設けられている。なお、ガイド部材５の下部側の内周面は、スリーブ１の内周面と同径に設けられる。
このように、ガイド部材５の内周面の上部側の直径が大きく形成されているので、ガイド部材５とピストン体４との組み立ての際に、容易にガイド部材５の内部にピストン体４の加圧部４１を組み込むことができる。また、ガイド部材５の内周面の上部側と下部側との連結部分５３に、上部側から下部側にかけて徐々に縮径する勾配が設けられているので、ピストン体４の加圧部４１をガイド部材５の上部側から下部側にかけて円滑に案内することができる。

【0026】

また、土質試料調製装置１００には、ガイド部材５を図３に示す連結位置に配置した状態において、ピストン体４を下降移動させて、加圧部４１をスリーブ１の内部に挿入可能とするロック手段が設けられている。すなわち、ピストン体４は、ガイド部材５を連結位置に配置した状態において、スリーブ１の内部の土質試料９ａを押圧可能に設けられている。ロック手段は、ピストン体４の移動を制御する電気的な手段であっても、機械的に拘束手段であってもよい。具体的には、土質試料調製装置１００には、昇降手段８の位置を検知する位置センサ（図示略）が設けられており、昇降手段８を下降位置に配置した状態、すなわちガイド部材５をスリーブ１との連結位置に配置した状態を位置センサにより検知した場合に限り、ピストン体４が下降移動可能に制御されている。このため、ガイド部材５が連結位置に配置されていることを検知できない場合には、ピストン体４を下降移動させることはできない。このように、ガイド部材５、スリーブ１及びベース底板２を所定位置に保持した状態に限り、ピストン体５を下降移動させることを可能としているので、ピストン体４をガイド部材５からスリーブ１の内部へと円滑に挿入することができ、安全に調製作業を行うことができる。

【0027】

さらに、ピストン体４の下面は、ベース底板２の上面との間に２０ｍｍ以上の間隔を維持するように設けられ、ピストン体４とベース底板２との接触を回避するとともに、ピストン体４とベース底板２との間に異物が挟まることによるベース底板２やピストン体４等の破損を防止することとしている。

【0028】

また、受け部６は、ベース底板２の下方に配置され、この受け部６上に、ベース底板２のふるい目２３から押し出されることによって調製された土質試料８ｂを溜めてことができる。受け部６上に載置された土質試料８ｂは、まとめて回収することができるようになっている。なお、本実施形態の土質試料調製装置１００においては、受け部６は、ねじ式のジャッキ６１により昇降移動可能に設けられており、受け部６とベース底板２との間の間隔を調製することができる。

【0029】

次に、上記の土質試料調製装置１００を用いて、土質試料９ａから土質試料を調製する手順について説明する。
まず、図２に示すように、ガイド部材５をスリーブ１の上部から離間した退避位置に配置し、スリーブ１とガイド部材５との間の隙間から、スリーブ１の内部に土質試料９ａを投入する。次に、ガイド部材５を昇降手段８により退避位置からスリーブ１との連結位置まで下降移動させ、スリーブ１の上部とガイド部材５の下部とを係合させて連結する。この状態では、ピストン体４の加圧部４１は、ガイド部材５の上部側において、ガイド部材５の内周面と係合した状態とされる。

【0030】

次に、図３に示すように、ピストン体４の加圧部４１をガイド部材５の内部からスリーブ１の内部へと下降移動させて、加圧部４１とベース底板２との間に土質試料９ａを挟んで押圧する。加圧部４１により押圧された土質試料９ａは、ベース底板２に押し付けられることにより、ふるい目２３から押し出され、このふるい目２３を通過した土質試料９ｂが受け部６上に溜められる。一方、ふるい目２３を通過できない粒子径の大きな異物等は、スリーブ１の内部に残され、自動的に土質試料９ｂと分別される。

【0031】

このように、土質試料調製装置１００においては、スリーブ１の内部に土質試料９ａを投入して、ベース底板２とピストン体４（加圧部４１）との間に挟み込んで、ベース底板２のふるい目２３を通過させることにより、直径１０ｍｍのふるい目２３を通過可能な粒子径が調製された土質試料９ｂを製造することができる。また、ふるい目２３が設けられたベース底板２を剛性の高い鋼材により形成しているので、土質試料９ａをふるい目２３に手作業で押し付けていた場合と比べて、高い押圧力を負荷してふるい目２３から土質試料９ａを押し出すことができ、土質試料９ｂの調製作業を短時間で行うことができる。さらに、鋼製のベース底板２としたことで、ふるい目２３の目開きを防止でき、土質試料９ｂの配合試験の正確性を担保できる。また、スリーブ１とベース底板２とが個別に形成されているので、ベース底板２の交換が容易であるとともに、これらスリーブ１とベース底板２の清掃を容易に行うことができる。
そして、このように構成された土質試料調製装置１００を用いることで、土質試料９ｂの調製作業を自動化することができるので、作業者が土質試料９ａに直接触れる機会が低減され、安全面と衛生面との双方を維持できる。

【0032】

また、砂質土や黒ぼく等の比較的粘性の低い土質試料９ａから土質試料９ｂを調製する場合には、そのまま押圧すると、ベース底板２とピストン体４との間で土質試料９ａがブロック状に押し固められて、ふるい目２３の詰まりを生じさせやすい。ところが、本実施形態の土質試料調製装置１００では、ヒストン体４を加振手段によりスリーブ１の軸方向に振動させることができるので、ピストン体４により土質試料９ａを押圧しつつ、微振動を加えることができ、土質試料９ａが押し固められることを防止して、土質試料９ａを円滑にふるい目２３から通過させることができる。

【0033】

また、土質試料調製装置１００では、ピストン体４（加圧部４１）の外周部と係合可能なガイド部材５を設けて、このガイド部材５により、ピストン体４とスリーブ１との間を連絡することとしたので、ピストン体４のスリーブ１内部への移動がガイド部材５によって案内され、スリーブ１の内部に円滑にピストン体４を挿入して、土質試料９ａを押圧することができる。また、ガイド部材５をスリーブ１との連結位置に配置した状態では、ガイド部材５によりスリーブ１が押し付けられた状態に維持されるので、スリーブ１及びベース底板２の浮き上がりが防止される。このように、ガイド部材５をスリーブ１との連結位置に配置した状態に限り、ピストン体４による押圧を可能とすることで、ガイド部材５、スリーブ１及びベース底板２を所定位置に保持した状態に限り、ピストン体４をガイド部材５からスリーブ１の内部へと円滑に挿入することができ、安全に調製作業を行うことができる。

【0034】

なお、図２及び図３に示す例では、ベース底板２のふるい目２３がストレート孔で形成されていたが、図５に示すベース底板２０のように、ふるい目２３のスリーブ１側の開口に、半径１ｍｍ以上５ｍｍ以下のＲ面取り２４を形成することとしてもよい。
ふるい目２３のスリーブ１側の開口に半径１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲のＲ面取り２４を形成しておくことで、土質試料９ａをスリーブ１内部からふるい目２３内部へと円滑に流すことができ、調製時間の短縮を図ることができる。なお、図５のベース底板２０において、ベース底板２と共通要素には、同一符号を付して説明を省略する。

【0035】

また、上記実施形態の土質試料調製装置１００では、ピストン体４の下面は、ベース底板２の上面との間に２０ｍｍ以上の間隔を維持するように設けられ、ピストン体４とベース底板２との接触を回避するとともに、ピストン体４とベース底板２との間に異物等が挟まることによるベース底板２やピストン体４等の破損を防止することとしていたが、ピストン体４に圧力センサを設けて、押圧力の変化をフィードバックすることにより、ピストン体４とベース底板２との接触や、異物等が挟まることを原因とするベース底板２やピストン体４等の破損を防止することとしてもよい。

【実施例】

【0036】

次に、本発明の効果を確認するために、複数種類の土質試料から土質試料を調製した。
（押圧力による違い）
まず、１回のセメント系固形材の配合試験に必要とされる４ｋｇの土質試料の調製作業を、図１から図４に示す本実施形態の土質試料調製装置１００を用いる場合（本法）と、従来の手作業によるふるい法（従来法）とのそれぞれで実施し、各方法による土質試料の調製作業に要する所要時間の比較を行った。なお、本法において、ピストン体による加圧力は８０ｋＮに設定した。また、本法及び従来法において、ベース底板には、直径１０ｍｍの円形のふるい目を有し、スリーブの開口面積Ａに対するベース底板に形成されたふるい目の開口面積を総合した総面積Ｂの開口比率（Ｂ／Ａ）が０．５０とされるものを用いた。結果を表１に示す。

【0037】

【表1】

【0038】

表１からわかるように、本実施形態の土質試料調製装置を用いることで、手作業の場合と比較して、粘性土及びロームでは約１／５に所要時間を短縮でき、シルト及び砂質粘性土では約１／４に所要時間を短縮できた。

【0039】

（ふるい目の開口比率による違い）
図１から図４に示す本実施形態の土質試料調製装置１００において、ふるい目の開口比率（Ｂ／Ａ）をそれぞれ変化させたベース底板を用いて、４ｋｇの土質試料の調製作業を実施し、各ベース底板による土質試料の調製作業に要する所要時間の比較を行った。なお、ピストン体による加圧力は８０ｋＮに設定し、土質試料には粘性土を用いた。表２に結果を示す。

【0040】

【表2】

【0041】

開口比率（Ｂ／Ａ）を０．１５とするベース底板では、圧密により圧力が上昇し、土質試料を調製することはできなかった。開口比率（Ｂ／Ａ）を０．２０以上０．７０以下とするベース底板では、良好に調製作業を実施できた。一方、開口比率（Ｂ／Ａ）を０．８０とするベース底板では、調製に要する所要時間を短縮できたが、１０回の繰り返し使用の後に、ベース底板及びふるい目に変形が生じ、継続使用ができなくなった。

【0042】

（ふるい目のＲ面取りの有無による違い）
図１から図４に示す本実施形態の土質試料調製装置１００において、ふるい目の上部開口（スリーブ側の開口）と、下部開口（受け部側の開口）とに、表３に任意の大きさのＲ面取りを形成したベース底板を用いて、４ｋｇの土質試料の調製作業を実施し、各ベース底板による土質試料の調製作業に要する所要時間の比較を行った。なお、ピストン体による加圧力は９０ｋＮに設定し、土質試料には粘性土を用いた。また、ベース底板の底板部の板厚ｔは１１ｍｍ、ふるい目の開口比率（Ｂ／Ａ）は０．５０とした。表３に結果を示す。

【0043】

【表3】

【0044】

表３からわかるように、ふるい目の上部開口、すなわちスリーブ側の開口に半径１ｍｍ以上５ｍｍ以下のＲ面取りを付けた場合に、土質試料の食い込みが改善され、調製に要する所要時間を短縮できた。なお、ふるい目の上部開口と下部開口の双方に半径３ｍｍのＲ面取りを設けた場合には、ふるい目内部への土質試料の付着が大幅に低減され、清掃が容易となった。

【0045】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【符号の説明】

【0046】

１ スリーブ
２，２０ ベース底板
３ 架台
４ ピストン体
５ ガイド部材
６ 受け部
７ 操作部
８ 昇降手段
９ａ 土質試料
９ｂ 土質試料
２１ 凹部
２１ａ 底板部
２２ フランジ部
２３ ふるい目
２４ Ｒ面取り
３１ 突当部
４１ 加圧部
５１ 円筒部
５２ 接続板部
５３ 連結部分
６１ ジャッキ
８１ ガイド軸
１００ 土質試料調製装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】