特許 7297202 標準貫入試験装置

(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】

(24)【登録日】2023-06-16

(45)【発行日】2023-06-26

(54)【発明の名称】標準貫入試験装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 1/02 20060101AFI20230619BHJP

   G01N 3/40 20060101ALI20230619BHJP

【ＦＩ】

E02D1/02

G01N3/40 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019190440

(22)【出願日】2019-10-17

(65)【公開番号】P2021067000

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-09-07

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 刊行物名 自動貫入試験装置リーフレット 発行日 令和１年９月１１日 発行所 株式会社東設土木コンサルタント 該当ページ １ページ 公開のタイトル 「自動標準貫入試験装置」

(73)【特許権者】

【識別番号】501091006

【氏名又は名称】株式会社東設土木コンサルタント

(73)【特許権者】

【識別番号】503209526

【氏名又は名称】株式会社セロリ

(73)【特許権者】

【識別番号】517320048

【氏名又は名称】株式会社ケーウェイズ

(74)【代理人】

【識別番号】100120400

【弁理士】

【氏名又は名称】飛田 高介

(74)【代理人】

【識別番号】100124110

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 大介

(72)【発明者】

【氏名】山内 優

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 哲哉

(72)【発明者】

【氏名】諸田 健一

【審査官】石川 信也

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－１３１１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１９６４５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１３５３３４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－１５８８２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ １／０２

Ｇ０１Ｎ ３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下端が地面に貫入されるロッドと、
前記ロッドに挿し通されて該ロッドのアンビルを打撃するハンマと、
前記ロッドを上下方向に摺動可能に支持し、ロッドに追従して落下するガイド部材と、
前記ガイド部材に上下方向に取り付けられたラックと、
前記ガイド部材を上下方向に摺動自在に支持する支柱と、
前記支柱に取り付けられて、前記ラックの下降距離を測定するロータリエンコーダとを備えたことを特徴とする標準貫入試験装置。

【請求項2】

前記ガイド部材は、前記ロッドの上部を案内する上部ガイドと、前記ロッドの途中箇所を案内する下部ガイドと、前記上部ガイドと下部ガイドとを連結する柱部とを有し、
前記下部ガイドの上面は、前記ロッド上において、前記アンビルの上面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の標準貫入試験装置。

【請求項3】

前記ガイド部材は、前記ロッドの上部を案内する上部ガイドと、前記ロッドの途中箇所に固定されたアンビルを案内する下部ガイドと、前記上部ガイドと下部ガイドとを連結する柱部とを有し、
前記下部ガイドは、鉛直方向に長軸を持つ長穴を有し、
前記アンビルは、前記長穴に移動可能に挿し込まれるピンを有し、
前記ロッドは、前記アンビルのピンを前記下部ガイドの長穴に挿し込むことで該下部ガイドに摺動可能に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の標準貫入試験装置。

【請求項4】

前記ハンマの上方から前記ロッドに挿し通されて該ハンマを把持および解放するキャッチャと、
前記キャッチャを昇降させるモータと、
前記モータの操作および前記ロータリエンコーダの測定した値の取得と表示が可能な端末とをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の標準貫入試験装置。

【請求項5】

前記ハンマの上方から前記ロッドに挿し通されて該ハンマを把持および解放するキャッチャと、
前記キャッチャを昇降させるモータとを備え、
前記キャッチャは、前記ハンマとの接触の有無を検知する近接スイッチを有し、
前記近接スイッチの検知結果に応じて前記モータの回転方向を切り替える制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の標準貫入試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＪＩＳ Ａ－１２１９号に規定された地盤の標準貫入試験を行う標準貫入試験装置に関する。

【背景技術】

【0002】

地盤の硬軟を評価するＪＩＳ Ａ－１２１９号に規定された標準貫入試験は、重さ６３．５ｋｇのハンマを７６ｃｍ自由落下させ、前述ＪＩＳに規定されたサンプラを地盤に３０ｃｍ貫入させる回数を測定するものである。当該標準貫入試験にあって、３０ｃｍの貫入距離と打撃回数の管理は、作業者が巻き尺で測り、野帳に手書きで記録する方法が一般的であり、信頼性が高いとはいえない。信頼性を高める測定方法として、貫入移動する部品にワイヤを固定し、ワイヤの巻き出し量をロータリエンコーダで測定する方法があるが、ハンマの落下にともなう衝撃や作業中の不注意によってワイヤの断絶、およびセンサの破損を招くおそれがある。

【0003】

一方、試験の結果の情報管理については、作業者が野帳に記録する方法の場合、誤記等の人為的なミスを排除することはできず、また、試験の結果は容易に改ざん可能である。さらに、試験終了後に、試験結果を伝達するため、即時状況評価するには、評価技術者が現地に立ち会う必要がある。このように、情報管理についても、時間、コスト、信頼性の面で短所がある。

【0004】

本発明の先行技術文献として、特許文献１を挙げることができる。同文献にはノッキングブロックの近傍位置にスケールを取付け、スケールを撮像手段により撮像し、撮像手段が撮像した画像情報とドライブハンマーの打撃数にもとづいて、標準貫入試験を行う技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－２３５６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ハンマによる衝撃が発生してもロータリエンコーダの損傷を低減して耐久性を高め、標準貫入試験の測定値をデジタル化して信頼性を高め、また試験の操作を自動化して安全性および利便性を高めた標準貫入試験装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明にかかる標準貫入試験装置の代表的な構成は、下端が地面に貫入されるロッドと、ロッドに挿し通されてロッドのアンビルを打撃するハンマと、ロッドを上下方向に摺動可能に支持し、ロッドに追従して落下するガイド部材と、ガイド部材に上下方向に取り付けられたラックと、ガイド部材を上下方向に摺動自在に支持する支柱と、支柱に取り付けられて、ラックの下降距離を測定するロータリエンコーダとを備えたことを特徴とする。

【0008】

上記構成では、簡潔な装置構成を達成しつつ、ハンマの打撃時の衝撃が測定部であるロータリエンコーダに伝わり難くなっている。詳しくは、ハンマの打撃時の衝撃は主にロッドに伝わり、その後からガイド部材が追従して落下し、このガイド部材にロータリーエンコーダが接続されているため、ロータリエンコーダには直接的に衝撃が伝わらない。したがって、上記構成によれば、ロータリエンコーダの損傷を低減することができる。またロータリエンコーダによって測定値をデジタル化することができるため、測定値の信頼性を高めることが可能である。

【0009】

上記のガイド部材は、ロッドの上部を案内する上部ガイドと、ロッドの途中箇所を案内する下部ガイドと、上部ガイドと下部ガイドとを連結する柱部とを有し、下部ガイドの上面は、ロッド上において、アンビルの上面よりも下方に位置しているとよい。

【0010】

上記構成によれば、ハンマが下部ガイドに衝突しないため、下部ガイドに衝撃が直接的に加わることを防止でき、ひいてはロータリエンコーダを含む各部位を衝撃から保護することが可能になる。

【0011】

上記のガイド部材は、ロッドの上部を案内する上部ガイドと、ロッドの途中箇所に固定されたアンビルを案内する下部ガイドと、上部ガイドと下部ガイドとを連結する柱部とを有し、下部ガイドは、鉛直方向に長軸を持つ長穴を有し、アンビルは、長穴に移動可能に挿し込まれるピンを有し、ロッドは、アンビルのピンを下部ガイドの長穴に挿し込むことで下部ガイドに摺動可能に接続されていてもよい。

【0012】

上記構成によれば、ロッドとガイド部材を摺動可能に接続しながら、ロッドがガイド部材から脱落しないように摺動範囲を規制することができる。これによって、試験装置を移動させているときや、設置するときなどの利便性を向上させることが可能である。

【0013】

当該標準貫入試験装置は、上記のハンマの上方からロッドに挿し通されてハンマを把持および解放するキャッチャと、キャッチャを昇降させるモータと、モータの操作およびロータリエンコーダの測定した値の取得と表示が可能な端末とをさらに備えてもよい。

【0014】

上記構成によって、装置から離れた位置で標準貫入試験を実施することが可能になり、作業員の負担軽減や安全に資することができる。

【0015】

当該標準貫入試験装置は、ハンマの上方から前記ロッドに挿し通されて該ハンマを把持および解放するキャッチャと、キャッチャを昇降させるモータとを備え、キャッチャは、ハンマとの接触の有無を検知する近接スイッチを有し、近接スイッチの検知結果に応じてモータの回転方向を切り替える制御部をさらに備えてもよい。

【0016】

上記構成によれば、キャッチャがハンマを把持したか解放したかによって、キャッチャの昇降運動が切り替わるため、ハンマによるアンビルの打撃を自動で繰り返すことが可能になる。したがって、標準貫入試験をより簡単に実施することが可能になる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ハンマによる衝撃が発生してもロータリエンコーダの損傷を低減して耐久性を高め、標準貫入試験の測定値をデジタル化して信頼性を高め、また試験の操作を自動化して安全性および利便性を高めた貫入移動距離測定装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る標準貫入試験装置の概要を示した図である。

【図2】ハンマおよびキャッチャの動作の概要である。

【図3】キャッチャとロッドの上部との拡大図である。

【図4】ガイド部材を単独で示した図である。

【図5】下部ガイド付近の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0020】

図１は、本発明の実施形態に係る標準貫入試験装置（以下、試験装置１００）の概要を示した図である。当該試験装置１００は、ＪＩＳ Ａ－１２１９号に規定された地盤の標準貫入試験を行う装置である。標準貫入試験は、地盤や土質に関する調査方法であり、地盤の硬軟、締まり具合、土層の構成を判断するため、土の強度や堅さの指標となるＮ値とよばれる数値を測定する。Ｎ値は、サンプラ１１６を地盤に３０ｃｍ打ち込むまでに要したハンマ１２２の打撃数である。

【0021】

標準貫入試験の主な流れは、ボーリングによって掘削した地面の孔に、鋼鉄製のパイプ状のサンプラ１１６を挿入し、そこに６３．５ｋｇのハンマ１２２を繰り返し落下させて、サンプラ１１６を３０ｃｍ打ち込むまで行う。そのときの打撃数をＮ値として取得し、またサンプラ１１６から地盤の試料を採取する。

【0022】

従来の試験装置は、ハンマ１２２にロープ１０８を接続してローラーウインチを介しながら作業員が手動で引き上げたり、またサンプラ１１６の周囲に三つ又の足場を組んでサンプラ１１６の上方を別の作業員が押さえる必要があったりするなど、労力を要する構成となっていた。さらに、サンプラ１１６の貫入距離は作業員が手作業で測り、Ｎ値の測定も作業員の記憶と野帳への書込みによって記録していたため、正確性や信頼性に改善の余地があった。

【0023】

上記課題を踏まえ、当該試験装置１００では、支柱１０４を中心とした簡潔な構成で、モータ付きプーリウィンチ１０６やロータリエンコーダ１３０、さらには測定値を取得する端末１３２を使用して、より少ない労力で安全かつ信頼性の高い測定を行うことを可能にしている。

【0024】

当該試験装置１００の本体は、地面に設置する基盤１０２と、基盤１０２に垂直に立てられた支柱１０４を中心にして構成されている。基盤１０２と支柱１０４は、ボルトおよびナットで連結されていて、運搬時に分解することが可能になっている。基盤１０２には、ハンマ１２２を引き上げるモータ付きのプーリウィンチ１０６や、プーリウィンチ１０６からのロープ１０８の離脱を防ぐ防止車輪１１０なども設置されている。支柱１０４の上部には、ロープ１０８を案内する２つの滑車１１２が設けられている。プーリウィンチ１０６には、不図示の発電機から電源が供給される。

【0025】

ロッド１１４は、下端側から順に、地面に貫入されるパイプ状のサンプラ１１６、サンプラ１１６と接続しているボーリングロッド１１８、およびボーリングロッド１１８と接続しているガイドロッド１２０によって構成されている。ロッド１１４は、地面に対して鉛直の姿勢で、上部ガイド１４４および下部ガイド１４６によって支柱１０４に保持されている。

【0026】

ハンマ１２２は、モンケンとも呼ばれ、重量がＪＩＳ規格に沿って６３．５ｋｇに設定されている。ハンマ１２２は、ロッド１１４に挿し通されて、ロッド１１４の途中箇所に固定されたアンビル１４０を打撃する。

【0027】

キャッチャ１２４は、ハンマ１２２の上方からロッド１１４に挿し通されて、ハンマ１２２の把持と解放を行う。キャッチャ１２４は、ハンマ１２２を把持するために、下端側に一対のスプリングフック１２６ａ、１２６ｂ（図３（ａ）参照）が設けられている。キャッチャ１２４にはロープ１０８が接続されていて、ロープ１０８を介してプーリウィンチ１０６によってロッド１１４上を昇降する。

【0028】

ガイド部材１２８は、支柱１０４に対して、ロッド１１４を鉛直な姿勢で保持する部材である。ガイド部材１２８は、上部ガイド１４４、下部ガイド１４６および柱部１４８によって構成されている。これらガイド部材１２８は、ロッド１１４と共に移動できるよう、支柱１０４に対して上下方向に摺動自在に支持されている。また上部ガイド１４４および下部ガイド１４６は、ロッド１４４を摺動可能に支持している。当該試験装置１００では、ガイド部材１２８の移動距離をロータリエンコーダ１３０で測定することで、サンプラ１１６の貫入距離を測定する。

【0029】

ロータリエンコーダ１３０は、支柱１０４に固定された当該試験装置１００の測定部であり、ガイド部材１２８の移動距離を測定する。詳しくは、ロータリエンコーダ１３０は、ラックアンドピニオン構造によってガイド部材１２８のラック１５０（図４（ｂ）参照）と噛み合い、ガイド部材１２８の上下移動に伴って内部の円盤を回転させ、その回転量を電気信号に変換して移動距離を検出する。

【0030】

端末１３２は、無線通信によって、当該試験装置１００の操作部および表示部として機能する。例えば、端末１３２は、制御部１３４を介して、プーリウィンチ１０６の開始や停止などが操作できるほか、サンプラ１１６の貫入距離やハンマ１２２の打撃数などを取得し表示することができる。端末１３２を備えることによって、試験装置１００の本体から離れた位置で標準貫入試験を実施することができ、作業員の負担軽減や安全に資することが可能になる。

【0031】

端末１３２は、動画撮影や非常停止なども可能であり、またデータの改ざん防止処置を施して試験の信頼性を高めること等も可能である。端末１３２を通じて得た各データは、インターネットなどのネットワークを介して管理者のサーバ１３３に送信することができる。

【0032】

制御部１３４は、主にプーリウィンチ１０６の動作を制御する。例えば、制御部１３４は、キャッチャ１２４に設けられた近接スイッチ１３６のＯＮ／ＯＦＦを検知して、プーリウィンチ１０６の回転方向を制御する。また、制御部１３４は、サンプラ１１６が規定の貫入距離に到達したときや、ハンマ１２２の打撃が規定の数に到達したときなど、あらかじめ決められた条件に従ってプーリウィンチ１０６の動作を自動で停止することが可能である。

【0033】

図２は、ハンマ１２２およびキャッチャ１２４の動作の概要である。図３は、キャッチャ１２４とロッド１１４の上部との拡大図である。以下、図２および図３を参照して、ハンマ１２２とキャッチャ１２４の構成について説明する。

【0034】

図２（ａ）は、キャッチャ１２４でハンマ１２２を引き上げているときの様子である。前述したように、キャッチャ１２４は、スプリングフック１２６ａ、１２６ｂ（図３（ａ）参照）でハンマ１２２を把持し、ロープ１０８を介してプーリウィンチ１０６（図１参照）によって引き上げられる。このとき、キャッチャ１２４にはハンマ１２２との接触の有無を検知する近接スイッチ１３６が設けられている。図１の制御部１３４は、近接スイッチ１３６がＯＮのときはキャッチャ１２４がハンマ１２２を把持したと判定し、プーリウィンチ１０６を巻取方向に回転させる。

【0035】

図２（ｂ）は、キャッチャ１２４がハンマ１２２を開放した時の様子である。ここで、図３（ｂ）に示すように、ロッド１１４の上部には、上端に向かって次第に径が太くなったリリース部１３８が設けられている。キャッチャ１２４がリリース部１３８まで引き上げられると、スプリングフック１２６ａ、１２６ｂがリリース部１３８の傾斜に沿って開き、ハンマ１２２を開放する。これによって、図２（ｂ）に示すようにハンマ１２２が落下してアンビル１４０を打撃し、サンプラ１１６が地面に貫入する。リリース部１３８は、ＪＩＳ規格に沿って、ハンマ１２２がアンビル１４０に対して上方の７６ｃｍから落下するように設けられている。

【0036】

制御部１３４（図１参照）は、近接スイッチ１３６がＯＦＦのときはキャッチャ１２４がハンマ１２２を解放したと判定し、プーリウィンチ１０６の回転方向を繰出方向に切り換える。これによって、キャッチャ１２４はロッド１１４上を下降する。また、制御部１３４は、近接スイッチ１３６のＯＦＦへの切換えを利用して、ハンマ１２２の打撃数をカウントして端末１３２に送信する。

【0037】

図２（ｃ）は、キャッチャ１２４が再びハンマ１２２を把持した様子である。キャッチャ１２４がハンマ１２２を把持して近接スイッチ１３６がＯＮになると、制御部１３４（図１参照）は再びプーリウィンチ１０６の回転方向を巻取方向に切り換える。これによって、図２（ａ）のように再びキャッチャ１２４およびハンマ１２２が上昇する。これら一連の動作は、サンプラ１１６の貫入距離やハンマ１２２の打撃数が規定の値になるまで繰り返される。

【0038】

これらのように、当該試験装置１００では、制御部１３４が近接スイッチ１３６の検知結果に応じてプーリウィンチ１０６のモータの回転方向を切り換えるため、ハンマ１２２の引き上げと落下とが自動で繰り返される。すなわち、当該試験装置１００であれば、端末１３２から試験開始のスイッチを入れた後は、規定の貫入距離や打撃数に到達するまで、ハンマ１２２によるアンビル１４０の打撃が自動で繰り返し行われるため、標準貫入試験をより簡単かつ安全に実施することが可能になっている。

【0039】

図３（ａ）は、キャッチャ１２４とロッド１１４の上部とを拡大して例示している。ロッド１１４の上部には、ロッド１１４を支える上部ガイド１４４にキャッチャ１２４が衝突しないよう、弾性体１４２が設置されている。弾性体１４２は、例えばロッド１１４の周囲に設置されたコイルスプリングによって実現される。

【0040】

図３（ｂ）は、図３（ａ）のキャッチャ１２４が引き上げられたときの様子である。前述したように、キャッチャ１２４は、ロッド１１４のリリース部１３８を通ることでスプリングフック１２６ａ、１２６ｂが開き、ハンマ１２２を解放する。このとき、キャッチャ１２４は、ハンマ１２２を解放したことでロープ１０８からの引き上げる力を急激に受け、上方に跳ね上がるおそれがある。このとき、ロッド１１４に弾性体１４２が設けられていることで、跳ね上がったキャッチャ１２４を上部ガイド１４４に衝突させることなく柔軟に受け止めることが可能になっている。このようにして衝撃を緩和することで、各所の破損を防ぐほか、ロータリエンコーダ１３０（図１参照）の測定精度の向上に資することができる。また、キャッチャ１２４が上部ガイド１４４に衝突する心配が無いため、当該試験装置１００は従来の装置構成に比べてロッド１１４の上端側を短くして全高を抑えることが可能である。

【0041】

図４は、ガイド部材１２８を単独で示した図である。図４（ａ）は、図１と同じ方向からガイド部材１２８を示している。前述したように、当該試験装置１００では、ガイド部材１２８の移動距離をロータリエンコーダ１３０で測定することで、サンプラ１１６（図１参照）の貫入距離を測定する。

【0042】

ガイド部材１２８は、主に上部ガイド１４４、下部ガイド１４６、および柱部１４８によって構成されている。上部ガイド１４４は、ロッド１１４の上部を案内する部位である。上部ガイド１４４は、支柱１０４の周りを囲むように支柱に取り付けられ、プーリ等を利用して支柱１０４に対して上下方向に摺動することが可能になっている。また、上部ガイド１４４は、先端側に上下方向に貫通した孔が設けられていて、ロッド１１４を通すことが可能になっている。

【0043】

下部ガイド１４６は、ロッド１１４（図１参照）の下部を案内する部位であり、上部ガイド１４４と同様にロッド１１４を通しつつ支柱１０４に沿って摺動可能になっている。本実施形態では、下部ガイド１４６は、ロッド１１４の下部側の途中箇所に固定されたアンビル１４０を案内する構成となっている。

【0044】

柱部１４８は、支柱１０４に沿って上部ガイド１４４と下部ガイド１４６とを連結する部材である。図４（ｂ）は、ガイド部材１２８を支柱１０４とは反対側から見た図である。柱部１４８には、上下方向にラック１５０が取り付けられている。ラック１５０は、支柱１０４に固定されたロータリエンコーダ１３０のピニオンと噛み合い、上下方向に移動することでロータリエンコーダ１３０のピニオンを回転させる。

【0045】

ロータリエンコーダ１３０は、内部の円盤の回転を検知するセンサであり、支柱１０４に固定されている。ロータリエンコーダ１３０は、ラック１５０に噛み合うピニオンを有し、ピニオンを通じて円盤を回転させ、その回転量からラック１５０の下降距離を測定する。

【0046】

上記構成によって、ハンマ１２２（図１参照）の打撃によってロッド１１４が地中に打ちこまれると、ガイド部材１２８がロッド１１４に追従して（遅れて）落下し、そのときのラック１５０の下降距離がロータリエンコーダ１３０によってデジタル値として取得される。ロータリエンコーダ１３０による測定値は、制御部１３４を介して端末１３２に送信される。

【0047】

図５は、下部ガイド１４６付近の拡大図である。図５（ａ）は、ハンマ１２２の打撃前の下部ガイド１４６付近の様子である。アンビル１４０は、ハンマ１２２が打撃する部位であり、ロッド１１４の途中箇所に固定されていて、ロッド１１４よりも径が太くなっている。

【0048】

下部ガイド１４６は、アンビル１４０と嵌合する部位として、鉛直方向に長軸を持つ長穴１５２を有している。一方、アンビル１４０は、長穴１５２に挿し込まれるピン１５４を有している。ピン１５４は、円形で、長穴１５２の内部を長軸方向に移動可能になっている。ロッド１１４は、アンビル１４０のピン１５４を下部ガイド１４６の長穴１５２に挿し込むことで、下部ガイド１４６に摺動可能に接続された状態になっている。

【0049】

上記の構成によって、ロッド１１４とガイド部材１２８を摺動可能に接続しながら、ロッド１１４がガイド部材１２８から脱落しないように摺動範囲を規制することが可能になっている。これによって、試験装置１００を移動させているときや、設置するときなどの利便性を向上させることが可能である。

【0050】

アンビル１４０は、下端側にフランジ１５６を有している。アンビル１４０を含むロッド１１４の全体は地面に立てられる一方、下部ガイド１４６を含むガイド部材１２８は支柱１０４を上下に摺動可能になっている。このとき、ガイド部材１２８はロッド１１４には固定されていないため、ガイド部材１２８は落下しようとし、下部ガイド１４６がアンビル１４０のフランジ１５６に乗った状態となる。下部ガイド１４６がアンビル１４０のフランジ１５６に乗ったとき、下部ガイド１４６の上面は、ロッド１１４上においてアンビル１４０の上面よりも下方に位置するよう構成されている。

【0051】

図５（ｂ）は、ハンマ１２２がアンビル１４０を打撃した瞬間の様子である。下部ガイド１４６の上面がアンビル１４０の上面よりも下方に位置することで、打撃時のハンマ１２２は下部ガイド１４６には衝突しない。この構成によって、ハンマ１２２の打撃時の衝撃が下部ガイド１４６に直接的に加わることを防止し、ひいてはロータリエンコーダ１３０（図１参照）を含む当該試験装置１００の各部位を衝撃から保護することが可能になっている。

【0052】

図５（ｃ）は、ハンマ１２２がアンビル１４０を打撃した後の様子である。ハンマ１２２がアンビル１４０を打撃することで、ロッド１１４が地中に打ち込まれる。そして、下部ガイド１４６は、ロッド１１４に追従するようにして下降し、再びアンビル１４０のフランジ１５６に乗る。このときの柱部１４８の下降距離が、前述したロータリエンコーダ１３０（図４（ａ））によって測定され、サンプラ１１６の貫入距離に換算される。

【0053】

上述したように、当該試験装置１００では、ロッド１１４がアンビル１４０のピン１５４を介して下部ガイド１４６に摺動可能に接続されていて、ロッド１１４と下部ガイド１４６とが固定されていない。この構成によって、ハンマ１２２の打撃時の衝撃は主にロッド１１４に伝わり、その後からガイド部材１２８が追従して落下する。そのため、ロータリエンコーダ１３０には直接的に衝撃が伝わらない。したがって、より信頼性の高い測定値を得ることが可能になる。

【0054】

以上のように、当該試験装置１００は、ロータリエンコーダ１３０を衝撃から保護して、測定精度の向上および損傷の低減を図ることが可能である。また、ロータリエンコーダ１３０によってデジタル化した測定値を得ることができるため、信頼性の高い測定を行うことが可能である。

【0055】

当該試験装置１００では、端末１３２および制御部１３４を利用して、標準貫入試験をほぼ自動で行うことが可能であり、作業員はハンマ１２２等から離れた位置に待機できるため、試験の安全性および利便性を高めることが可能になっている。また、当該試験装置１００は、従来の三つ又の足場が必要な試験装置に比べて、支柱１０４を中心とした簡潔な構成になっていて、加えて排気の無い電動駆動であるため、狭い深礎内でも使用しやすい。さらに、端末１３２からサーバ１３３に測定値を送ることができるため、管理者は複数個所から標準貫入試験の測定値を取得して、そのエリアの地盤や土質の調査を効率よく行うことが可能である。

【0056】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明は、ＪＩＳ Ａ－１２１９号に規定された地盤の標準貫入試験を行う標準貫入試験装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0058】

１００…試験装置、１０２…基盤、１０４…支柱、１０６…プーリウィンチ、１０８…ロープ、１１０…防止車輪、１１２…滑車、１１４…ロッド、１１６…サンプラ、１１８…ボーリングロッド、１２０…ガイドロッド、１２２…ハンマ、１２４…キャッチャ、１２６ａ、１２６ｂ…スプリングフック、１２８…ガイド部材、１３０…ロータリエンコーダ、１３２…端末、１３３…サーバ、１３４…制御部、１３６…近接スイッチ、１３８…リリース部、１４０…アンビル、１４２…弾性体、１４４…上部ガイド、１４６…下部ガイド、１４８…柱部、１５０…ラック、１５２…長穴、１５４…ピン、１５６…フランジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】