(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-09
(45)【発行日】2024-08-20
(54)【発明の名称】試験体
(51)【国際特許分類】
G01N 1/28 20060101AFI20240813BHJP
G01N 15/08 20060101ALI20240813BHJP
G01N 3/12 20060101ALI20240813BHJP
【ＦＩ】
G01N1/28 E
G01N15/08
G01N3/12
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024103673
(22)【出願日】2024-06-27
【審査請求日】2024-06-27
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】524244111
【氏名又は名称】東日工営株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100131428
【弁理士】
【氏名又は名称】若山 剛
(72)【発明者】
【氏名】二木 琢磨
(72)【発明者】
【氏名】尾形 徳昭
【審査官】野田 華代
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－３４９８１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平７－１９８５８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４９－３２６８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１１６７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１８０１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－４６０８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－１４８７０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０５１８１４０９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ１／００ー１／４４
Ｇ０１Ｎ１５／００ー１５／１４
Ｇ０１Ｎ３／００ー３／６２
Ｇ０１Ｍ９／００ー１０／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる試験体であって、立方体を構成し且つ前記立方体を所定の分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体を備えるとともに、前記構成体間の距離が調整可能であるように構成される、試験体。
【請求項2】
請求項１に記載の試験体であって、前記試験体は、前記立方体の１対の外壁面に直交する方向にて前記立方体を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成部を備え、
前記貫通孔は、前記１対の外壁面にてそれぞれ開口する１対の開口部と、前記１対の開口部を連通し且つ少なくとも前記開口部に連接する部分の断面積が前記開口部よりも小さい連通部と、を有し、
前記試験体は、前記連通部のうちの前記開口部に連接する部分よりも断面積が大きく且つ前記１対の開口部にそれぞれ収容される１対の頭部と、前記連通部に挿通されるとともに前記１対の頭部を連結する連結部と、を備えるとともに、前記頭部間の距離が変更可能であるように構成される、試験体。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の試験体であって、前記立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向のそれぞれに対して、前記構成体間の距離が調整可能であるように構成される、試験体。
【請求項4】
請求項１又は請求項２に記載の試験体であって、前記複数の構成体は、前記立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向のそれぞれにおいて、前記立方体をｎ個に等分割するとともに、前記分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する、試験体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、試験体に関する。
【背景技術】
【0002】
水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、又は、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験を行うために用いられる試験体が知られている。例えば、特許文献１に記載の試験体は、岩盤から切り出された立方体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００１－３４９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験において、同一の試験体が複数求められることがある。このため、例えば、樹脂からなる立方体を試験体として製造することが考えられる。しかしながら、この場合、岩盤が有する亀裂が模擬されないため、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を調べることができないという課題があった。
【0005】
本発明の目的の一つは、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を高い精度にて調べることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一つの側面では、試験体は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。試験体は、立方体を構成し且つ当該立方体を所定の分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体を備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【発明の効果】
【0007】
水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を高い精度にて調べることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態の試験体の斜視図である。
【図2】第１実施形態の試験体の斜視図である。
【図3】第１実施形態の試験体の平面図である。
【図4】第１実施形態の試験体の底面図である。
【図5】第１実施形態の試験体の断面図である。
【図6】第１実施形態の試験体の側面図である。
【図7】第１実施形態の試験体の断面図である。
【図8】第１実施形態の試験体の正面図である。
【図9】第１実施形態の試験体の断面図である。
【図10】第１実施形態の試験体の分解斜視図である。
【図11】第１実施形態の試験体の分解斜視図である。
【図12】第１実施形態の第１変形例の試験体の断面図である。
【図13】第１実施形態の第２変形例の試験体の斜視図である。
【図14】第１実施形態の第２変形例の試験体の斜視図である。
【図15】第１実施形態の第３変形例の試験体の断面図である。
【図16】第１実施形態の第３変形例の試験体の断面図である。
【図17】第１実施形態の第３変形例の試験体の断面図である。
【図18】第２実施形態の試験体の斜視図である。
【図19】第２実施形態の試験体の斜視図である。
【図20】第２実施形態の試験体の平面図である。
【図21】第２実施形態の試験体の底面図である。
【図22】第２実施形態の試験体の断面図である。
【図23】第２実施形態の試験体の側面図である。
【図24】第２実施形態の試験体の断面図である。
【図25】第２実施形態の試験体の正面図である。
【図26】第２実施形態の試験体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
＜第１実施形態＞
（概要）
第１実施形態の試験体は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。
試験体は、立方体を構成し且つ当該立方体を所定の分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体を備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
（概要）
第１実施形態の試験体は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。
試験体は、立方体を構成し且つ当該立方体を所定の分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体を備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【0011】
これによれば、構成体間の距離が調整される。例えば、構成体間の距離の目標値に対応する厚さを有する薄板が、２つの構成体に挟まれた状態にて、構成体間の距離を短くすることにより、構成体間の距離を容易に目標値に調整することができる。これにより、岩盤が有する亀裂を高い精度にて模擬することができる。この結果、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を高い精度にて調べることができる。
次に、第１実施形態の試験体について、より詳細に説明する。
次に、第１実施形態の試験体について、より詳細に説明する。
【0012】
（構成）
以下、図１乃至図１１に表されるように、ｘ軸、ｙ軸、及び、ｚ軸を有する右手系の直交座標系を用いて、第１実施形態の試験体１を説明する。なお、本明細書において、後述の図１２乃至図２６においても同様の座標系が用いられる。
以下、図１乃至図１１に表されるように、ｘ軸、ｙ軸、及び、ｚ軸を有する右手系の直交座標系を用いて、第１実施形態の試験体１を説明する。なお、本明細書において、後述の図１２乃至図２６においても同様の座標系が用いられる。
【0013】
本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向は、試験体１の左右方向、試験体１の前後方向、及び、試験体１の上下方向とそれぞれ表されてもよい。また、本例では、ｘ軸の正方向、ｘ軸の負方向、ｙ軸の正方向、ｙ軸の負方向、ｚ軸の正方向、及び、ｚ軸の負方向は、試験体１の左方向、試験体１の右方向、試験体１の後方向、試験体１の前方向、試験体１の上方向、及び、試験体１の下方向とそれぞれ表されてもよい。
【0014】
図１は、試験体１の左方であり、試験体１の前方であり、且つ、試験体１の上方である位置から、試験体１を見た図（換言すると、左前上方斜視図）である。図２は、試験体１の左方であり、試験体１の前方であり、且つ、試験体１の下方である位置から、試験体１を見た図（換言すると、左前下方斜視図）である。
【0015】
図３は、試験体１の上方から試験体１を見た図（換言すると、平面図）である。図４は、試験体１の下方から試験体１を見た図（換言すると、底面図）である。図５は、図４のＶ－Ｖ線により表される平面により切断された試験体１の断面をｘ軸の正方向にて見た図である。
【0016】
【0017】
【0018】
図１０は、試験体１が分解された状態における、試験体１を構成する複数の構成体の左前上方斜視図である。図１１は、試験体１が分解された状態における、試験体１を構成する複数の構成体の右前下方斜視図である。
なお、図１０及び図１１において、後述のボルト及びナットは、図示が省略されている。
なお、図１０及び図１１において、後述のボルト及びナットは、図示が省略されている。
【0019】
本例では、試験体１は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、又は、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験を行うために用いられる。例えば、試験体１は、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向のうちの少なくとも１つの方向にて圧縮応力が加えられた状態において、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験を行うために用いられてよい。
【0020】
また、試験体１は、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験を行うための試験装置を評価するために用いられてもよい。また、試験体１は、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における試験結果を評価又は分析するために用いられてもよい。
【0021】
図１乃至図９に表されるように、試験体１は、立方体である。本例では、試験体１の辺の長さは、３００ｍｍである。なお、試験体１の辺の長さは、１００ｍｍ乃至６００ｍｍの長さであってもよい。本例では、試験体１の表面は、平滑である。なお、試験体１の表面は、岩盤又は岩石の表面を模擬するように、粗面であってもよい。
【0022】
本例では、試験体１は、１４個の構成体１０－１ａ，１０－１ｂ，１０－２ａ，１０－３ａ，１０－４ａ，１０－４ｂ，１０－５ａ，１０－５ｂ，１０－６ａ，１０－６ｂ，１０－７ａ，１０－７ｂ，１０－８ａ，１０－８ｂ（以下、構成体１０－１ａ～１０－８ｂとも表される。）を備える。なお、試験体１が備える構成体の数は、２乃至１３個であってもよいし、１５個以上であってもよい。
【0023】
本例では、各構成体１０－１ａ～１０－８ｂは、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）樹脂からなる。なお、各構成体１０－１ａ～１０－８ｂは、ＡＢＳ樹脂以外の樹脂（例えば、ウレタン樹脂、ＡＳＡ（Ａｃｒｙｌａｔｅ Ｓｔｈｒｅｎｅ Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、又は、ポリアミド樹脂等）からなっていてもよい。
【0024】
図１、図２、図１０、及び、図１１に表されるように、１４個の構成体１０－１ａ～１０－８ｂは、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のそれぞれにおいて、当該立方体をｎ個に等分割するとともに、所定の分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する。本例では、ｎは、２を表す。なお、ｎは、３以上の整数を表してもよい。本例では、分割面ＤＰは、平面である。
【0025】
従って、１４個の構成体１０－１ａ～１０－８ｂは、ｎ３個（本例では、８個）の小立方体１０－１，１０－２，１０－３，１０－４，１０－５，１０－６，１０－７，１０－８（以下、小立方体１０－１～１０－８とも表される。）を構成する。各小立方体１０－１～１０－８は、試験体１を構成する立方体の辺の長さの１／ｎの長さの辺を有する立方体である。
【0026】
構成体１０－１ａ、及び、構成体１０－１ｂは、小立方体１０－１を構成する。構成体１０－２ａは、小立方体１０－２を構成する。構成体１０－３ａは、小立方体１０－３を構成する。構成体１０－４ａ、及び、構成体１０－４ｂは、小立方体１０－４を構成する。構成体１０－５ａ、及び、構成体１０－５ｂは、小立方体１０－５を構成する。構成体１０－６ａ、及び、構成体１０－６ｂは、小立方体１０－６を構成する。構成体１０－７ａ、及び、構成体１０－７ｂは、小立方体１０－７を構成する。構成体１０－８ａ、及び、構成体１０－８ｂは、小立方体１０－８を構成する。
【0027】
試験体１は、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のそれぞれに対して、当該方向において、当該立方体を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成部１１を複数（本例では、４０個）備える。なお、試験体１が備える貫通孔形成部１１の数は、１個乃至３９個であってもよいし、４１個以上であってもよい。
【0028】
試験体１が備える各貫通孔形成部１１は、他の貫通孔形成部１１と交差しない位置を有する。
図６及び図７に表されるように、本例では、試験体１は、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１が備えるｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
図６及び図７に表されるように、本例では、試験体１は、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１が備えるｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
【0029】
ｘ軸方向に対する８個の貫通孔形成部１１は、４組のｘ軸方向小立方体群のそれぞれにおいて２個位置する。ｘ軸方向小立方体群は、ｘ軸方向にて並ぶ２個の小立方体からなる。例えば、ｘ軸方向小立方体群は、小立方体１０－１、及び、小立方体１０－４からなる。各ｘ軸方向小立方体群における２個の貫通孔形成部１１は、当該ｘ軸方向小立方体群の、ｘ軸に直交する平面による断面において、ｚ軸方向における中央部であるとともに、ｙ軸方向における両端部に位置する。
【0030】
図８及び図９に表されるように、本例では、試験体１は、ｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１を１６個備える。なお、試験体１が備えるｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至１５個であってもよいし、１７個以上であってもよい。
【0031】
ｙ軸方向に対する１６個の貫通孔形成部１１は、４組のｙ軸方向小立方体群のそれぞれにおいて４個位置する。ｙ軸方向小立方体群は、ｙ軸方向にて並ぶ２個の小立方体からなる。例えば、ｙ軸方向小立方体群は、小立方体１０－１、及び、小立方体１０－２からなる。各ｙ軸方向小立方体群における４個の貫通孔形成部１１は、当該ｙ軸方向小立方体群の、ｙ軸に直交する平面による断面において、４個の隅部に位置する。
【0032】
図４及び図５に表されるように、本例では、試験体１は、ｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１を１６個備える。なお、試験体１が備えるｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至１５個であってもよいし、１７個以上であってもよい。
【0033】
ｚ軸方向に対する１６個の貫通孔形成部１１は、４組のｚ軸方向小立方体群のそれぞれにおいて４個位置する。ｚ軸方向小立方体群は、ｚ軸方向にて並ぶ２個の小立方体からなる。例えば、ｚ軸方向小立方体群は、小立方体１０－１、及び、小立方体１０－５からなる。各ｚ軸方向小立方体群における４個の貫通孔形成部１１は、当該ｚ軸方向小立方体群の、ｚ軸に直交する平面による断面において、ｙ軸方向における両端部のそれぞれにて、ｘ軸方向における両端部と中央部との間に位置する。
【0034】
図５、図７、及び、図９に表されるように、各貫通孔形成部１１は、２対のザグリ孔形成部１１ａと、２個の連通孔形成部１１ｂと、を備える。
２対のザグリ孔形成部１１ａは、ｘ軸方向小立方体群、ｙ軸方向小立方体群、又は、ｚ軸方向小立方体群を構成する２個の小立方体がそれぞれ有する２対の外壁面にてそれぞれ開口する２対のザグリ孔をそれぞれ形成する。本例では、ザグリ孔は、円柱状である。
２対のザグリ孔形成部１１ａは、ｘ軸方向小立方体群、ｙ軸方向小立方体群、又は、ｚ軸方向小立方体群を構成する２個の小立方体がそれぞれ有する２対の外壁面にてそれぞれ開口する２対のザグリ孔をそれぞれ形成する。本例では、ザグリ孔は、円柱状である。
【0035】
２個の連通孔形成部１１ｂは、２対のザグリ孔形成部１１ａをそれぞれ連通する２個の連通孔をそれぞれ形成する。各連通孔形成部１１ｂにより形成される連通孔は、ザグリ孔形成部１１ａにより形成されるザグリ孔よりも断面積が小さい。本例では、連通孔は、円柱状である。従って、本例では、連通孔の直径は、ザグリ孔の直径よりも小さい。
【0036】
このような構成により、ｘ軸方向小立方体群、ｙ軸方向小立方体群、又は、ｚ軸方向小立方体群を構成する２個の小立方体がそれぞれ有する２対の外壁面のうちの、小立方体同士が接しない２個の外壁面にそれぞれ位置する２個のザグリ孔形成部１１ａによりそれぞれ形成される２個のザグリ孔は、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの、試験体１を構成する立方体が有する１対の外壁面にてそれぞれ開口する１対の開口部に対応する。
【0037】
また、ｘ軸方向小立方体群、ｙ軸方向小立方体群、又は、ｚ軸方向小立方体群を構成する２個の小立方体にそれぞれ位置する２個の連通孔形成部１１ｂによりそれぞれ形成される２個の連通孔と、当該２個の小立方体がそれぞれ有する２対の外壁面のうちの、小立方体同士が接する２個の外壁面にそれぞれ位置する２個のザグリ孔形成部１１ａによりそれぞれ形成される２個のザグリ孔と、は、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの、１対の開口部を連通し且つ少なくとも開口部に連接する部分の断面積が開口部よりも小さい連通部に対応する。
【0038】
なお、ｘ軸方向小立方体群、ｙ軸方向小立方体群、又は、ｚ軸方向小立方体群を構成する２個の小立方体がそれぞれ有する２対の外壁面のうちの、小立方体同士が接する２個の外壁面にそれぞれ位置する２個のザグリ孔形成部１１ａによりそれぞれ形成される２個のザグリ孔は、連通孔形成部１１ｂにより形成される連通孔と同じ断面を有していてもよい。
【0039】
試験体１は、各貫通孔形成部１１に対して、ボルト２１と、ナット２２と、を備える。
ボルト２１は、頭部２１ａと、軸部２１ｂと、を備える。
ボルト２１は、頭部２１ａと、軸部２１ｂと、を備える。
【0040】
頭部２１ａは、角柱状である。本例では、頭部２１ａは、六角柱状である。頭部２１ａは、連通孔形成部１１ｂにより形成される連通孔の中心軸に直交する平面による断面において、当該連通孔よりも断面積が大きく、且つ、ザグリ孔形成部１１ａにより形成されるザグリ孔よりも断面積が小さい。
【0041】
軸部２１ｂは、頭部２１ａから延出する棒状である。本例では、軸部２１ｂは、円柱状である。軸部２１ｂは、連通孔形成部１１ｂにより形成される連通孔の中心軸に直交する平面による断面において、当該連通孔よりも断面積が小さい。
【0042】
ボルト２１は、頭部２１ａが、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの１対の開口部の一方に収容されるとともに、軸部２１ｂが当該貫通孔のうちの連通部に挿通される。
【0043】
なお、試験体１は、頭部２１ａと、ザグリ孔形成部１１ａの底面と、の間に座金を備えていてもよい。例えば、座金は、平座金、又は、バネ座金であってよい。
【0044】
ナット２２は、貫通孔を有する角柱状である。本例では、ナット２２は、貫通孔を有する六角柱状である。ナット２２は、軸部２１ｂの先端部に螺合により締結される。ナット２２が軸部２１ｂの先端部に締結された状態において、ナット２２は、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの１対の開口部の他方に収容される。
【0045】
ナット２２が軸部２１ｂの先端部に締結された状態において、ナット２２、及び、軸部２１ｂの先端部は、連通孔形成部１１ｂにより形成される連通孔の中心軸に直交する平面による断面において、当該連通孔よりも断面積が大きく、且つ、ザグリ孔形成部１１ａにより形成されるザグリ孔よりも断面積が小さい。
【0046】
なお、試験体１は、ナット２２と、ザグリ孔形成部１１ａの底面と、の間に座金を備えていてもよい。例えば、座金は、平座金、又は、バネ座金であってよい。
【0047】
本例では、ナット２２が軸部２１ｂの先端部に締結された状態において、ナット２２、及び、軸部２１ｂの先端部と、頭部２１ａと、は、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの１対の開口部にそれぞれ収容される１対の頭部に対応する。また、ナット２２が軸部２１ｂの先端部に締結された状態において、軸部２１ｂは、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの連通部に挿通されるとともに１対の頭部を連結する連結部に対応する。
【0048】
このような構成により、ボルト２１、及び、ナット２２を、螺子が締まるように相対的に回転させることにより、頭部２１ａとナット２２との間の距離が短くなる。また、ボルト２１、及び、ナット２２を、螺子が緩むように相対的に回転させることにより、頭部２１ａとナット２２との間の距離が長くなる。
このように、本例では、各貫通孔形成部１１に対して、頭部２１ａとナット２２との間の距離が変更可能である。
このように、本例では、各貫通孔形成部１１に対して、頭部２１ａとナット２２との間の距離が変更可能である。
【0049】
このようにして、試験体１は、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のそれぞれに対して、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【0050】
なお、試験体１は、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のうちの、１つの方向、又は、２つの方向のみに対して、構成体間の距離が調整可能であるように構成されていてもよい。
【0051】
例えば、試験体１は、ｘ軸方向のみに対して、構成体間の距離が調整可能である場合、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１のみを備えるとともに、ｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１、及び、ｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１を備えなくてよい。
また、例えば、試験体１は、ｘ軸方向、及び、ｙ軸方向のそれぞれに対して、構成体間の距離が調整可能である場合、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１、及び、ｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１を備えるとともに、ｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１を備えなくてよい。
また、例えば、試験体１は、ｘ軸方向、及び、ｙ軸方向のそれぞれに対して、構成体間の距離が調整可能である場合、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１、及び、ｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１を備えるとともに、ｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１を備えなくてよい。
【0052】
本例では、構成体１０－１ａ，１０－１ｂ，１０－４ａ，１０－４ｂ，１０－５ａ，１０－５ｂ，１０－６ａ，１０－６ｂ，１０－７ａ，１０－７ｂ，１０－８ａ，１０－８ｂの表面のうちの、分割面ＤＰを構成する部分は、平滑である。なお、構成体１０－１ａ，１０－１ｂ，１０－４ａ，１０－４ｂ，１０－５ａ，１０－５ｂ，１０－６ａ，１０－６ｂ，１０－７ａ，１０－７ｂ，１０－８ａ，１０－８ｂの表面のうちの、分割面ＤＰを構成する部分は、岩盤又は岩石の亀裂面を模擬するように、粗面であってもよい。
【0053】
また、試験体１は、ボルト２１、及び、ナット２２に代えて、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの連通部に挿通される棒状体と、棒状体の両端部に螺合により締結される１対のナットと、を備えていてもよい。また、試験体１は、ボルト２１に代えて、螺子を備えていてもよい。また、試験体１は、ボルト２１、及び、ナット２２に代えて、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔のうちの連通部に挿通されるとともに両端部に螺子孔を有する棒状体と、棒状体の両端部の螺子孔に螺合により締結される１対の螺子と、を備えていてもよい。
【0054】
（調整方法）
次に、第１実施形態の試験体１における構成体間の距離の調整方法について説明する。
先ず、複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂを、立方体を構成するように並べる。次いで、各貫通孔形成部１１に対して、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔に、ボルト２１の軸部２１ｂを挿通するとともに、軸部２１ｂの先端部にナット２２を締結する。
次に、第１実施形態の試験体１における構成体間の距離の調整方法について説明する。
先ず、複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂを、立方体を構成するように並べる。次いで、各貫通孔形成部１１に対して、貫通孔形成部１１により形成される貫通孔に、ボルト２１の軸部２１ｂを挿通するとともに、軸部２１ｂの先端部にナット２２を締結する。
【0055】
次いで、分割面ＤＰを構成する構成体間に、構成体間の距離の目標値に対応する厚さを有する薄板を挟む。本例では、薄板は、分割面ＤＰの一部の領域に亘って延在する。なお、薄板は、分割面ＤＰの略全体に亘って延在してもよい。また、分割面ＤＰを構成する構成体間に、複数の薄板が挟まれてもよい。また、薄板は、溶媒により溶融する材料からなっていてもよい。また、薄板は、金属、樹脂、又は、紙からなっていてよい。
【0056】
次いで、各貫通孔形成部１１に対して、ボルト２１、及び、ナット２２を、螺子が締まるように相対的に回転させる。これにより、頭部２１ａとナット２２との間の距離が短くなる。この結果、分割面ＤＰを構成する構成体間の距離が目標値に調整される。
【0057】
以上、説明したように、第１実施形態の試験体１は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。試験体１は、立方体を構成し且つ立方体を所定の分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂを備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【0058】
これによれば、構成体間の距離が調整される。例えば、構成体間の距離の目標値に対応する厚さを有する薄板が、２つの構成体に挟まれた状態にて、構成体間の距離を短くすることにより、構成体間の距離を容易に目標値に調整することができる。これにより、岩盤が有する亀裂を高い精度にて模擬することができる。この結果、水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を高い精度にて調べることができる。
【0059】
更に、第１実施形態の試験体１は、試験体１を構成する立方体の１対の外壁面に直交する方向にて当該立方体を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成部１１を備える。貫通孔は、１対の外壁面にてそれぞれ開口する１対の開口部と、１対の開口部を連通し且つ少なくとも開口部に連接する部分の断面積が開口部よりも小さい連通部と、を有する。
【0060】
試験体１は、連通部のうちの開口部に連接する部分よりも断面積が大きく且つ１対の開口部にそれぞれ収容される１対の頭部（本例では、頭部２１ａ、軸部２１ｂの先端部、及び、ナット２２）と、連通部に挿通されるとともに１対の頭部を連結する連結部（本例では、軸部２１ｂ）と、を備えるとともに、頭部間の距離が変更可能であるように構成される。
【0061】
これによれば、頭部間の距離が変更される。これにより、構成体間の距離を容易に調整することができる。
【0062】
更に、第１実施形態の試験体１は、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向のそれぞれに対して、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【0063】
これによれば、分割面ＤＰが平面である場合、分割面ＤＰの法線方向がいずれの方向であっても、分割面ＤＰを構成する構成体間の距離を高い精度にて調整できる。また、分割面ＤＰが曲面である場合であっても、分割面ＤＰを構成する構成体間の距離を高い精度にて調整できる。
【0064】
更に、第１実施形態の試験体１において、複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂは、試験体１を構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向のそれぞれにおいて、当該立方体をｎ個に等分割するとともに、分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する。
【0065】
これによれば、試験体１を構成する構成体の数を変化させることによって、任意の大きさを有する試験体１を容易に製造することができる。
【0066】
なお、試験体１は、分割面ＤＰを複数有していてもよい。この場合、複数の分割面ＤＰは、互いに交差していてもよい。
【0067】
また、図１２に表されるように、第１実施形態の第１変形例の試験体１Ｄにおいて、試験体１Ｄは、頭部２１ａとザグリ孔形成部１１ａの底面との間、及び、ナット２２とザグリ孔形成部１１ａの底面との間のそれぞれに圧縮バネ２３を備える。圧縮バネ２３は、構成体間の距離を短くする方向へ構成体を付勢する。
図１２は、試験体１Ｄの断面図である。
図１２は、試験体１Ｄの断面図である。
【0068】
なお、試験体１Ｄは、頭部２１ａと圧縮バネ２３との間、ナット２２と圧縮バネ２３との間、及び、圧縮バネ２３とザグリ孔形成部１１ａの底面との間の少なくとも１つに座金を備えていてもよい。
また、試験体１Ｄは、頭部２１ａとザグリ孔形成部１１ａの底面との間、及び、ナット２２とザグリ孔形成部１１ａの底面との間の一方のみに圧縮バネ２３を備えていてもよい。
また、試験体１Ｄは、頭部２１ａとザグリ孔形成部１１ａの底面との間、及び、ナット２２とザグリ孔形成部１１ａの底面との間の一方のみに圧縮バネ２３を備えていてもよい。
【0069】
また、図１３及び図１４に表されるように、第１実施形態の第２変形例の試験体１Ａにおいて、分割面ＤＰは、曲面である。
図１３は、試験体１Ａの左前上方斜視図である。図１４は、試験体１Ａの右前下方斜視図）である。
図１３は、試験体１Ａの左前上方斜視図である。図１４は、試験体１Ａの右前下方斜視図）である。
【0070】
また、図１５乃至図１７に表されるように、第１実施形態の第３変形例の試験体１Ｂにおいて、試験体１Ｂは、各貫通孔形成部１１のうちの、小立方体毎に、ボルト２１と、ナット２２と、を備える。この場合、試験体１Ｂは、各小立方体１０－１～１０－８が、他の小立方体から離れないように互いに接着されてもよい。また、この場合、試験体１Ｂは、各小立方体１０－１～１０－８が、他の小立方体から離れないように、ケース又はカバーに収容されてもよい。
【0071】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の試験体について説明する。第２実施形態の試験体は、第１実施形態の試験体に対して、複数の構成体が立方体を分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
次に、第２実施形態の試験体について説明する。第２実施形態の試験体は、第１実施形態の試験体に対して、複数の構成体が立方体を分割面に沿って分割することにより得られる形状を有する点において相違している。以下、相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態にて使用した符号と同じ符号を付したものは、同一又は略同様のものである。
【0072】
【0073】
図１８は、試験体１Ｃの左前上方斜視図である。図１９は、試験体１Ｃ右前下方斜視図である。図２０は、試験体１Ｃの平面図である。図２１は、試験体１Ｃの底面図である。図２２は、図２１のＸＸＩ－ＸＸＩ線により表される平面により切断された試験体１Ｃの断面をｘ軸の正方向にて見た図である。
【0074】
図２３は、試験体１Ｃの右側面図である。図２４は、図２３のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ線により表される平面により切断された試験体１Ｃの断面をｚ軸の正方向にて見た図である。図２５は、試験体１Ｃの正面図である。図２６は、図２５のＸＸＶ－ＸＸＶ線により表される平面により切断された試験体１Ｃの断面をｘ軸の正方向にて見た図である。
【0075】
図１８及び図１９に表されるように、２個の構成体１０－１ａ，１０－１ｂは、試験体１Ｃを構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のそれぞれにおいて、当該立方体を所定の分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する。本例では、分割面ＤＰは、平面である。
【0076】
試験体１Ｃは、試験体１Ｃを構成する立方体の３対の外壁面にそれぞれ直交する３つの方向（本例では、ｘ軸方向、ｙ軸方向、及び、ｚ軸方向）のそれぞれに対して、当該方向において、当該立方体を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成部１１を複数（本例では、２４個）備える。なお、試験体１Ｃが備える貫通孔形成部１１の数は、１個乃至２３個であってもよいし、２５個以上であってもよい。
【0077】
試験体１Ｃが備える各貫通孔形成部１１は、他の貫通孔形成部１１と交差しない位置を有する。
図２３及び図２４に表されるように、本例では、試験体１Ｃは、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１Ｃが備えるｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
図２３及び図２４に表されるように、本例では、試験体１Ｃは、ｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１Ｃが備えるｘ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
【0078】
ｘ軸方向に対する８個の貫通孔形成部１１は、試験体１Ｃの、ｘ軸に直交する平面による断面において、ｚ軸方向における両端部と中央部との間のそれぞれにて、ｙ軸方向に沿って並ぶように４個位置する。
【0079】
図２５及び図２６に表されるように、本例では、試験体１Ｃは、ｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１Ｃが備えるｙ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
【0080】
ｙ軸方向に対する８個の貫通孔形成部１１は、試験体１Ｃの、ｙ軸に直交する平面による断面において、ｚ軸方向における両端部のそれぞれにて、ｘ軸方向に沿って並ぶように４個位置する。
【0081】
図２１及び図２２に表されるように、本例では、試験体１Ｃは、ｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１を８個備える。なお、試験体１Ｃが備えるｚ軸方向に対する貫通孔形成部１１の数は、１個乃至７個であってもよいし、９個以上であってもよい。
【0082】
ｚ軸方向に対する８個の貫通孔形成部１１は、試験体１Ｃの、ｚ軸に直交する平面による断面において、ｙ軸方向における両端部のそれぞれにて、ｘ軸方向に沿って並ぶように４個位置する。
【0083】
第２実施形態の試験体１Ｃによっても、第１実施形態の試験体１と同様の作用及び効果を奏することができる。
【0084】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。
【符号の説明】
【0085】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 試験体
１０－１～１０－８ 小立方体
１０－１ａ～１０－８ｂ 構成体
１１ 貫通孔形成部
１１ａ ザグリ孔形成部
１１ｂ 連通孔形成部
２１ ボルト
２１ａ 頭部
２１ｂ 軸部
２２ ナット
２３ 圧縮バネ
ＤＰ 分割面
１０－１～１０－８ 小立方体
１０－１ａ～１０－８ｂ 構成体
１１ 貫通孔形成部
１１ａ ザグリ孔形成部
１１ｂ 連通孔形成部
２１ ボルト
２１ａ 頭部
２１ｂ 軸部
２２ ナット
２３ 圧縮バネ
ＤＰ 分割面
【要約】
【課題】水理試験、透水試験、又は、水圧破砕試験における亀裂の影響を高い精度にて調べることが可能な試験体を提供すること。
【解決手段】試験体１は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。試験体１は、立方体を構成し且つ当該立方体を所定の分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂを備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【選択図】図１
【解決手段】試験体１は、水理特性を調べるための水理試験、透水係数を調べるための透水試験、及び、水圧による破壊特性を調べるための水圧破砕試験の少なくとも１つを行うために用いられる。試験体１は、立方体を構成し且つ当該立方体を所定の分割面ＤＰに沿って分割することにより得られる形状を有する複数の構成体１０－１ａ～１０－８ｂを備えるとともに、構成体間の距離が調整可能であるように構成される。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】