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公開番号2024148851
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-18
出願番号2023062344
出願日2023-04-06
発明の名称針貫入試験システム
出願人大成建設株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類E02D 1/00 20060101AFI20241010BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】測定現場に対する搬入作業及び搬出作業が行いやすく、機器の配置作業等を簡略化できる針貫入試験システムを提案する。
【解決手段】針貫入試験システム1は、測定孔Hに挿入される針貫入試験測定装置2と、針貫入試験測定装置2を測定孔H内へ吊り下げるための吊下げ装置3と、を備えている。吊下げ装置3は、台車10を有している。台車10には、針貫入試験測定装置2による測定を制御する制御盤20と、針貫入試験測定装置2を吊り下げるワイヤ50及び通信ケーブル60を巻き取るドラム35,36と、測定孔Hの上方に向けて延在し、ワイヤ50を介して針貫入試験測定装置2を吊り下げるとともに、通信ケーブル60を支持する支持部材40と、が備わる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定孔に挿入される針貫入試験測定装置と、
前記針貫入試験測定装置を前記測定孔内へ吊り下げるための吊下げ装置と、を備えた針貫入試験システムであって、
前記吊下げ装置は、台車を有しており、
前記台車には、
前記針貫入試験測定装置による測定を制御する制御盤と、
前記針貫入試験測定装置を吊り下げるワイヤ及び通信ケーブルを巻き取るドラムと、
前記測定孔の上方に向けて延在し、前記ワイヤを介して前記針貫入試験測定装置を吊り下げるとともに、前記通信ケーブルを支持する支持部材と、が備わることを特徴とする針貫入試験システム。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
支持部材は、前記台車から立ち上がる縦部材と、前記縦部材に接続され前記測定孔の上方に向けて延在する横部材とを有し、
前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方は屈曲可能であることを特徴とする請求項１に記載の針貫入試験システム。
【請求項３】
前記台車は、
前記針貫入試験測定装置による測定時に、前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方に当接して、前記針貫入試験測定装置を吊り下げる状態及び前記通信ケーブルを支持する状態に前記支持部材を支持する支持フレームと、
測定現場に対する搬入時や搬出時に、前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方に当接して、屈曲された状態の前記支持部材を保持する保持部材と、を備えていることを特徴とする請求項２に記載の針貫入試験システム。
【請求項４】
前記ドラムは、
前記ワイヤの巻き取り及び送り出しを可能とするワイヤ用ドラムと、
前記通信ケーブルの巻き取り及び送り出しを可能とする通信ケーブル用ドラムとからなることを特徴とする請求項１に記載の針貫入試験システム。
【請求項５】
前記台車には、電源として充電式バッテリが搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の針貫入試験システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、針貫入試験システムに関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
軟弱地盤に固化材等を混合してなる改良地盤について、所望の品質を確保していることを確認するために品質評価試験を行う場合がある。改良地盤に関する品質評価試験の方法としては、施工時に採取した試料を室内で養生した後、所定の材齢で強度試験を行う方法や、施工後に原位置から試料を採取して強度試験を行う方法等がある。なお、供試体等の一軸圧縮強度を推定する方法として、非特許文献１には、地盤等の強度を簡易に確認できる針貫入測定試験が開示されている。針貫入測定試験は、地盤等に貫入針を貫入し、貫入長さＬと針貫入時の荷重Ｐを測定し、針貫入長さに対する荷重Ｐの比である針貫入勾配Ｎｐ（＝Ｐ／Ｌ）を求め、この針貫入勾配から一軸圧縮強さを推定するものである。また、強度試験は、規定の強度評価材齢に至るまでの材齢（例えば、３日、７日、１４日）における強度を、所定の深さ毎に実施する必要がある。
室内で養生した試料に対して強度試験を行う方法は、養生条件の違いから原位置の改良体とは品質に差が生じることを考慮する必要がある。また、原位置で供試体を採取する場合には、所定の材齢毎に所定の深さ位置から供試体を採取する必要があるため、供試体の採取に手間がかかるとともに、供試体の運搬や取り扱いに手間がかかる。
そのため、本出願人は、特許文献１において、改良地盤に対して原位置において強度試験を行う方法として、改良地盤中に形成した測定孔に試験装置を進入させて、試験装置から孔壁に向けて針を貫入させた際の貫入抵抗や貫入量により改良地盤の強度を測定する方法を開示している。特許文献１の試験装置は、測定孔を上下動することで、異なる深度における測定を可能としている。
また、本出願人は、特許文献２において、原位置において簡易に複数の測定データを採取して改良地盤の評価を行う方法として、測定孔に進入させた針貫入試験測定装置を測定孔内において縦軸を中心に回転させるとともに上下動させることで、測定孔に対して周方向に複数個所の測定を深度方向に複数段行うことを可能とした改良地盤品質評価方法を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
地盤工学会基準、基準番号：ＪＧＳ３４３１－２０１２、規格・基準名：針貫入測定試験方法
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１５９２３７号公報
特開２０２２－１６３７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の測定方法において必要な機器としては、例えば、針貫入試験測定装置、針貫入試験測定装置を吊り下げるための三脚、パーソナルコンピュータ等の端末装置、制御装置及び電源用の発電機等がある。測定の際には、作業所などから測定現場に上記装置や機器を個別に搬入しなければならず、搬入作業及び測定現場からの搬出作業が煩雑であった。また、測定現場を移動する度に、機器の配置や配線作業、作業所から発電機への電源ケーブルの接続作業等をやり直す必要があり、これらの作業に多大な労力と時間を必要としていた。
本発明は、前記した課題を解決し、測定現場に対する搬入作業及び搬出作業が行いやすく、機器の配置作業等を簡略化できる針貫入試験システムを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の針貫入試験システムは、測定孔に挿入される針貫入試験測定装置と、前記針貫入試験測定装置を前記測定孔内へ吊り下げるための吊下げ装置と、を備えた針貫入試験システムである。前記吊下げ装置は、台車を有している。前記台車には、前記針貫入試験測定装置による測定を制御する制御盤と、前記針貫入試験測定装置を吊り下げるワイヤ及び通信ケーブルを巻き取るドラムと、前記測定孔の上方に向けて延在し、前記ワイヤを介して前記針貫入試験測定装置を吊り下げるとともに、前記通信ケーブルを支持する支持部材と、が備わる。
本発明では、針貫入測定試験に必要な機器が予めパッケージ化されて台車に搭載されているので、針貫入測定試験を行う測定現場への搬入が行いやすく、かつ搬入を一度に行うことができる。また、測定時には針貫入試験測定装置が台車に搭載されているので、測定現場において、測定孔に対する針貫入試験測定装置の位置合わせが容易である。
また、支持部材が、前記台車から立ち上がる縦部材と、前記縦部材に接続され前記測定孔の上方に向けて延在する横部材とを有し、前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方が屈曲可能である構成とすることが好ましい。
このように構成することで、支持部材を折り畳んだ状態にして台車を移動できるので、針貫入測定試験を行う測定現場への搬入がより行いやすくなる。また、測定現場への到着後、折り畳んだ状態から立ち上げるだけで支持部材の設置が完了するので、設置に要する準備時間を短縮できる。
また、前記台車が、前記針貫入試験測定装置による測定時に、前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方に当接して、前記針貫入試験測定装置を吊り下げる状態及び前記通信ケーブルを支持する状態に前記支持部材を支持する支持フレームと、測定現場に対する搬入時や搬出時に、前記縦部材及び前記横部材の少なくとも一方に当接して、屈曲された状態の前記支持部材を保持する保持部材と、を備えていることが好ましい。
このように構成することで、針貫入試験測定装置による測定時に、支持フレームにより支持部材を支えることができ、支持部材を安定させることができる。また、測定現場に対する搬入時や搬出時に、屈曲された状態の支持部材を保持部材により位置決めして保持することができるので、運搬性に優れる。
また、前記ドラムが、前記ワイヤの巻き取り及び送り出しを可能とするワイヤ用ドラムと、前記通信ケーブルの巻き取り及び送り出しを可能とする通信ケーブル用ドラムとからなる構成とすることが好ましい。
このように構成することで、ワイヤと通信ケーブルとを別体化でき、ワイヤのヨリに起因するねじれが通信ケーブルに作用するのを防止できる。これにより通信ケーブルが破断するリスクを回避できる。
また、前記台車に、電源として充電式バッテリが搭載されている構成とすることが好ましい。
このように構成することで、測定現場への電源の確保が不必要となり、設置に要する準備時間を短縮できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の針貫入試験システムによれば、測定現場に対する搬入作業及び搬出作業が行いやすく、機器の配置作業等を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体を左後方斜め上方から見た斜視図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体を右前方斜め上方から見た斜視図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体の左側面図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体の前面図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体の図３の左側面図に対応する平面図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムによる搬入時や搬出時の様子を示した説明図である。
本発明の実施形態に係る針貫入試験システムによる針貫入試験時の様子を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の針貫入試験システムについて適宜図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、針貫入試験システムの構成要素について「前後」「左右」「上下」を言うときは図１，図２等に示す方向を基準とするが、針貫入試験システムの使用方法（設置方向）を限定する趣旨ではない。また、以下では、針貫入試験システムが設置される測定対象として、セメント改良地盤に対する測定を例に挙げて説明するが、これに限定する趣旨ではない。
図１は本発明の実施形態に係る針貫入試験システムの構成要素全体を左後方斜め上方から見た斜視図、図２は同じく右前方斜め上方から見た斜視図、図３は同じく左側面図、図４は前面図である。また、図５は同じく図３の左側面図に対応する平面図である。
図１，図２に示すように、針貫入試験システム１は、測定孔Ｈ（図７参照、以下同じ）に挿入される針貫入試験測定装置２と、針貫入試験測定装置２を測定孔Ｈ内へ吊り下げるための吊下げ装置３と、を備えている。
【００１０】
針貫入試験測定装置２は、図２に示すように、筐体２ｃと、測定孔Ｈの孔壁に向けて進退可能となるように筐体２ｃに設けられた貫入針２ｂと、測定孔Ｈの周方向に回動可能となるように筐体２ｃに支持された複数の回転ホイール２ｄと、筐体２ｃに対して進退可能あるいは回動可能な反力アーム２ｈと、吊下げ用リング２ａとを備えている。その他、針貫入試験測定装置２には、方位センサ、動力源、ビデオサーバ及びカメラ等が備わる。
（【００１１】以降は省略されています）

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