JPH0258404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば住宅健築工事において、土台
を設置するに際し建築物の地耐力を簡易に調査す
る自動貫入試験機に関する。

住宅建築工事において、その住宅が安全に建築
し存立できるようにするため土台を設置するに際
し、建築場所の地耐力と土質の調査が行なわれ
る。この調査においては土質の硬軟や締め固り程
度を知り土台の設定等を行なうものである。

従来より、土質の調査方法としては動的円錐貫
入（以下土研式と云う。）試験機が用いられてい
る。この土研式試験機は道路の土壁の地盤支持を
測定する目的で考案されたもので、調査地面に貫
入ロツドを手動操作で地中に貫入し、その貫入度
合により土質を調査する。この土研式試験機のロ
ツドは１ｍの長さのものを１本だけ使用するので
１ｍ以上の深いところの調査をすることができな
かつた。

しかしながら建築物の地耐力を決定する資料と
してはもう少し深い所、例えば地表面から２ｍな
いし約10ｍ付近までの調査資料が必要である。ま
た１ケ所だけでなく数ケ所で数種類のコーンを貫
入して土質の硬軟や締め固め程度ならびに岩石の
有無等総合的に調査しなければ十分な地耐力を調
査したと言うことはできない。

従つて、従来の土研式試験機では建築物の地耐
力を調査することは不十分である。

また、この土研式試験機の操作は人力によるも
のであることから正確さに欠け、また所要人員を
確保しなければならず、危険性、疲労等の点で難
点がある。

本発明は上記の諸事情に鑑みてなされたもの
で、住宅等の小規模建築物の基礎設計のための地
耐力測定に重点をおいた自動貫入試験機を提供す
ることを目的とするものである。

すなわち本発明の自動貫入試験機は、ワイヤー
の巻取りおよびそれを一定間隔で開放する駆動装
置と、前記ワイヤーに連結された打込み装置と、
前記打込み装置によつて地中に貫入されるロツド
と、この貫入されるロツドを支持板で互いに連結
したガイドロールとホイルとで挟み込みこれらを
ホイルスタンドで保持することによつて該ロツド
にホイルを当接し、このホイルの回転を自在継手
を介して記録装置に伝達することによつて前記ロ
ツドの貫入度を記録する自動記録装置とからなる
ことを特徴とする。

以下、本発明の詳細をその一実施例を示す図面
を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は収納箱の内部を拡大した斜視図、第３図は自
動記録装置の斜視図、第４図はコーンの一例を示
す正面図である。

図において、符号１は地中に打込まれるロツド
で、このロツド１はワイヤー巻取りドラム２とこ
のワイヤー巻取りドラム２に巻回されたワイヤー
３を一定間隔で開放するカム４を備えた駆動装置
５と打込み装置とで地中に打ち込まれる。ロツド
１の打ち込みはロツド１に当接して配置したホイ
ル６を介してその貫入度を自動記録装置８で記録
する。７はロツドの先端部に装填されて地中に打
ち込まれるやや径の太いコーンである。

この駆動装置５と自動記録装置８を第２図、第
３図により説明する。

駆動装置５のカム４は、例えばモータ等の動力
機構９によりチエーン１０を介して駆動させてワ
イヤー３に連結された打込み装置を作動せさ、ロ
ツド１を貫入させる。

また自動記録装置８はロツド１の貫入方向下端
に当接して設置したホイル６の回転を伝達する自
在継手１１とこの自在継手１１によつて作動する
記録装置とから構成される。記録装置は記録紙１
２とドラム１５，１５′と筆記具１３とを有して
いる。上記自在継手１１は更に自在継手１１′を
介して巻取りコマ送り軸１４を回転させる。巻取
りコマ送り軸１４はチエーンによつてドラム１
５，１５′を回転させる。ロツド１が貫入すると
ホイル６が回転し、自在継手１１，１１′を介し
て巻取りコマ送り軸１４が回転し、ドラム１５，
１５′が回転してこれに巻かれた記録紙１２を移
動させる。記録紙１２が移動すると記録紙１２上
に接触している筆記具１３、例えばボールペンが
移動分の線を記録紙１２に記録する。また、記録
紙１２には、第６図に示すように、打込み装置が
ロツド１を打ち込む一打撃に応じて区切り線３８
を記入するようになつている。第３図に示す区切
り線ロール１３′がワイヤー巻取りドラム２の突
起を乗り越えるとき筆記具１３が記録紙の移動方
向と直角に移動して区切り線３８を引く。また、
ロツド１を５回打ち込む毎に長い区切り線３９を
記入するために、第２図に示すように、線引きギ
ヤー１６をカム４の軸に取付けている。この線引
きギヤー１６の押圧腕によつて５回毎に筆記具３
を移動し、長い区切り線３９を引く。

すなわち、第６図に示すように、ロツド１の貫
入の割合に応じて記録紙１２が移動して線が引か
れるとともに、一打撃毎に縦の区切り線３８が、
５回の打撃毎に長い区切り線３９が記録紙１２に
記録される。

次に打込み装置は支柱１７、ガイドロツド１
９、ハンマー２０、ノツキングヘツド２１から構
成される。図において駆動装置５と自動記録装置
８を内接した収納箱２２には支柱１７が立設され
ている。この支柱１７の先端部にはトラ綱取付用
金具２３が装填され、この金具２３から３方また
は４方にトラ綱２４が張られ支柱１７を固定す
る。そしてこの支柱１７には外方向へ張出すよう
に上下一対の案内腕２５，２６が固設されてい
る。この下部案内腕２５には先端にコーン７が装
填されたロツド１が垂直に挿通保持されると共
に、上部案内腕２６には、下端にノツキングヘツ
ド２１を固設したガイドロツド１９が挿通保持さ
れており、前記ロツド１の上方にノツキングヘツ
ド２１は装着されている。このガイドロツド１９
のノツキングヘツド２１上には上下動自在のハン
マー２０が嵌装されている。支柱１７上部にはガ
イドロール２７が固設され、このガイドロール２
７を介して一端を前記ハンマー２０に他端をワイ
ヤー巻取りドラム２に連結されたワイヤー３が懸
張されている。

次にロツド１の貫入部付近には自在継手１１と
連結するホイル６がガイドロール２８との間でロ
ツド１を挾みこむようにして当接されている。す
なわちこのホイル６はガイドロール２８と共に支
持板２９でロツド１を挾みこみ、これをチエーン
３０でホイルスタンド３１に吊り下げて構成され
る。このようにホイル６はロツド１を貫入した時
の衝撃を直接記録装置８で受けることがないよう
にホイルスタンド３１で保持されている。また、
自在継手１１，１１′も、ロツド１を貫入した時
の衝撃が直接記録装置に伝わるのを防止してい
る。

符号３２はリミツトストツパーで、ホイル６に
接して配設され、ハンマー２０の上下動によりノ
ツキングヘツド２１が下降した場合、リミツトス
トツパー３２の検知棒３３にノツキングヘツド２
１が接触すると、貫入装置５の駆動部に電気信号
を出力し駆動を停止させ、ロツド１を新たに継足
して更に貫入を継続する。

符号３４は収納箱２２の水準器、３５はカウン
ター、３６は電源に接続するコンセント、３７は
遠隔操作用スイツチである。

次にコーン７の形状を第４図により説明する。

コーン７はロツド１の先端部に装着されて地中
に貫入されるもので、その形状は二種類のものか
らなり、一つは先端角が60゜で外径3.0cmの円錐形
の形状（Ａ型コーン）のものと、他は先端角が
30゜で外径3.0cmの鋭角な円錐形の形状の（Ｂ型コ
ーン）の二種類がある。

次にコーン７を保持する打込みロツド１は、外
径19mmの鉄棒で１mmの目盛が刻印され１ｍ毎に継
足し分解できるものである。

また、ガイドロツド１９を上下動するハンマー
２０は重量8.9Kgのもので上部案内腕２６とノツ
キングヘツド２１間の約50cmを落下するものであ
る。

次に本発明の自動貫入試験機により調査する方
法を説明する。

本発明の自動貫入試験機を、測定する土地に設
置する、すなわち、支柱１７を立てトラ綱２４を
張つて支柱１７と収納箱２２を固定する。調査方
法は遠方より遠隔操作用スイツチ３７のボタンを
押して収納箱中の駆動装置５に電源を入力する
と、カム４が作動してワイヤー３を開放し8.9Kg
のハンマー２０を50cmの高さより自由落下させ
て、径19mmのロツドを地中に貫入する。その打撃
回数は１分間に30回でセツトされている。打撃方
法はカム４とワイヤー巻取りドラム２によりハン
マー２０を巻き上げ、これを自由落下させてノツ
キングヘツド２１を打撃しこの繰り返し動作を行
なう。

次にロツド１の貫入度（コーン先端抵抗値）は
自動記録装置８により記録紙１２に自動的に記録
される。この記録の方法は打込みロツド１の貫入
によりホイル６が回転し、その回転が自在継手１
１，１１′によつて巻取りコマ送り軸１４に伝達
され、ドラム１５，１５′に巻かれた記録紙１２
が正確にロツド１の貫入度の1/4に減縮した長さ
で送られる。その時筆記具１３によつて記録紙１
２に記録される。記録紙１２には第６図に示すよ
うに一打撃毎の区切り線３８と打撃５回毎の長い
区切り線３９が引かれ、打撃に応じた貫入度を読
み易くしている。打撃のトータル回数はカウンタ
３５に表示される。以上の操作によつて記録デー
タを分析して、地耐力を判定するNs値が測定で
きる。Ns値は第５図に示すような結果で得られ
る。

なお、Ns値は次の式で計算される。

Ns値＝（100／貫入量）×打撃回数 次に別種のコーンを打込みロツド１に装填して
若干場所を移動して、同じ方法により、調査を行
なう。その結果を同じくNs値で第５図に示す。
図中、符号ＡはＡ型コーンを示し、ＢはＢ型コー
ンを示す。第５図の場合、貫入深さ100cmのとこ
ろに柔らかい地層があり、600〜700cmのところに
やや固い地層があることがわかる。

Ａ型コーンとＢ型コーンの２本のコーンの貫入
度の相違によつて土地層の性質が精密に判定でき
る。

以上説明のように本発明の貫入試験機は自動的
に調査をするものであるから、手動式の試験機の
如く人員の交替休憩等により長時間を要せず、ま
た調査中に土の性質が変化して精度が変化するこ
とがない。

又本発明は以下のごとき効果を有する。

(1) 駆動装置によつて一定間隔で開放するので一
定の打撃エネルギーで一定の速度でロツドは貫
入され、精度の高い理想的な貫入抵抗値が得ら
れる。

(2) 貫入されるロツドを支持板で互いに連結した
ガイドロールとホイルとで挟み込みこれらをホ
イルスタンドで保持することによつて該ロツド
にホイルを当接しこのホイルの回転を自在継手
を介して記録装置に伝達するので、ロツドの貫
入時の衝撃が直接記録装置に伝わることが防止
され、ロツドの貫入度を正確に記録することが
できる。また、自在継手を介しているために、
ロツドおよびホイルと記録装置との位置関係に
あまり拘束されず、測定記録が容易となる。特
に、建築現場には資材があつたりして測定場所
が制限される場合等が多いため有効である。

(3) 地中10ｍまでの測定を目標にしているため、
深度Ns値グラフを描き、その間の土の圧密度
合および支持層の深さを明確に判断し得る。

(4) 測定時間の短縮と省力化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図は収納箱の拡大斜視図、第３図は自動記録装置
の斜視図、第４図はコーンの正面図、第５図は測
定結果を示すグラフ、第６図は記録紙の一例を示
す平面図である。 １……ロツド、２……ワイヤー巻取りドラム、
３……ワイヤー、４……カム、５……駆動装置、
６……ホイル、７……コーン、８……自動記録装
置、９……モータ、１０……チエーン、１１，１
１′……自在継手、１２……記録紙、１３……筆
記具、１７……支柱、１９……ガイドロツド、２
０……ハンマー、２１……ノツキングヘツド、２
２……収納箱、２３……トラ綱取り付け用金具、
２４……トラ綱、２５，２６……案内腕、２７，
２８……ガイドロール、２９……支持板、３１…
…ホイルスタンド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ワイヤーの巻取りおよびそれを一定間隔で開
   放する駆動装置と、前記ワイヤーに連結された打
   込み装置と、前記打込み装置によつて地中に貫入
   されるロツドと、この貫入されるロツドを支持板
   で互いに連結したガイドロールとホイルとで挟み
   込みこれらをホイルスタンドで保持することによ
   つて該ロツドにホイルを当接し、このホイルの回
   転を自在継手を介して記録装置に伝達することに
   よつて前記ロツドの貫入度を記録する自動記録装
   置とからなることを特徴とする自動貫入試験機。 ２ 駆動装置がワイヤー巻取りドラムとカムから
   構成されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の自動貫入試験機。 ３ 打込み装置が支柱、ガイドロツド、ハンマ
   ー、ノツキングヘツドから構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項〜第２項のいずれか
   １項記載の自動貫入試験機。 ４ ロツドがその先端部にやや径の太いコーンを
   有するものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれか１項記載の自動貫入
   試験機。 ５ コーンの径が先端角度の異なる２種類のコー
   ンから構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項〜第４項のいずれか１項記載の自動貫入
   試験機。