JPH05163887A - 孔内水平載荷試験機用の加圧装置 - Google Patents
孔内水平載荷試験機用の加圧装置Info
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- JPH05163887A JPH05163887A JP35365791A JP35365791A JPH05163887A JP H05163887 A JPH05163887 A JP H05163887A JP 35365791 A JP35365791 A JP 35365791A JP 35365791 A JP35365791 A JP 35365791A JP H05163887 A JPH05163887 A JP H05163887A
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Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安全性に優れ、送水量の計測精度が高く、従
来の計測用ゾンデをそのまま利用でき、加圧の応答性が
高いためステップ加圧制御や歪み制御を容易に且つ正確
に実施できるようにする。 【構成】 ボーリング孔１０内の計測用ゾンデ１２のゴ
ムチューブ１４に水を圧入し膨張させる。液面計２８を
備え内部が水と油で満たされ且つ前記計測用ゾンデと配
管で連通する容量計タンク２０と、油貯蔵タンク２２
と、その内の油を容量計タンク内に送る加圧系配管２４
及び加圧ポンプ２６を具備している。加圧用の油は、水
と分離し、水より軽く、粘性が低く、着色したものであ
る。
来の計測用ゾンデをそのまま利用でき、加圧の応答性が
高いためステップ加圧制御や歪み制御を容易に且つ正確
に実施できるようにする。 【構成】 ボーリング孔１０内の計測用ゾンデ１２のゴ
ムチューブ１４に水を圧入し膨張させる。液面計２８を
備え内部が水と油で満たされ且つ前記計測用ゾンデと配
管で連通する容量計タンク２０と、油貯蔵タンク２２
と、その内の油を容量計タンク内に送る加圧系配管２４
及び加圧ポンプ２６を具備している。加圧用の油は、水
と分離し、水より軽く、粘性が低く、着色したものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、孔内水平載荷試験機に
おいて計測用ゾンデに加圧水を供給するための加圧装置
に関し、更に詳しく述べると、加圧用の油によって計測
用の水に加圧力を作用させ、油−水の境界面を液面表示
部で読み取ることで送水量を求める構造の加圧装置に関
するものである。
おいて計測用ゾンデに加圧水を供給するための加圧装置
に関し、更に詳しく述べると、加圧用の油によって計測
用の水に加圧力を作用させ、油−水の境界面を液面表示
部で読み取ることで送水量を求める構造の加圧装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】構造物の基礎設計に際して、原位置にお
ける地盤の水平方向の力学的特性、地盤係数（Ｋ値）、
降伏強度、極限支持力などを知ることは極めて重要であ
る。そのための試験方法としてボーリング孔を利用した
孔内水平載荷試験がある。孔内水平載荷試験機は種々の
形式が開発されており、その代表的な例は等分布荷重方
式である。この方式では、ボーリング孔内に挿入する計
測用ゾンデのゴムチューブに水を圧入して膨張させるこ
とにより、孔壁に水平載荷力を加える。試験は、通常、
注入した水の圧力と送水量とから、孔壁に加わる荷重と
孔径変化を求めることによって行う。
ける地盤の水平方向の力学的特性、地盤係数（Ｋ値）、
降伏強度、極限支持力などを知ることは極めて重要であ
る。そのための試験方法としてボーリング孔を利用した
孔内水平載荷試験がある。孔内水平載荷試験機は種々の
形式が開発されており、その代表的な例は等分布荷重方
式である。この方式では、ボーリング孔内に挿入する計
測用ゾンデのゴムチューブに水を圧入して膨張させるこ
とにより、孔壁に水平載荷力を加える。試験は、通常、
注入した水の圧力と送水量とから、孔壁に加わる荷重と
孔径変化を求めることによって行う。
【０００３】この試験機の圧力源としては、一般にボン
ベガスを用いている。ボンベに充填されている高圧窒素
ガスを、減圧弁を通して地上の容量計タンク内に供給
し、そのガス圧により前記容量計タンク内の水を加圧す
る方式である。この場合、容量計タンクの液面表示部で
水位を読み取ることで、送水量を求める。
ベガスを用いている。ボンベに充填されている高圧窒素
ガスを、減圧弁を通して地上の容量計タンク内に供給
し、そのガス圧により前記容量計タンク内の水を加圧す
る方式である。この場合、容量計タンクの液面表示部で
水位を読み取ることで、送水量を求める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ボンベガスを使用する
加圧装置は、装置構成が単純で、手軽に実施できる利点
がある反面、高圧ガスを使用しているために危険を伴
う。装置が充分注意深く設計・製作されていても、長期
間にわたる使用や運搬時の振動、予期せざる取扱いなど
によって、万一、容量計タンクやその液面表示部（通
常、透明ガラス管製の液面計）に亀裂が入ると、使用中
に破裂する恐れがある。この破裂は破片の飛散を伴うた
め、近くにいる作業者は非常に危険な状況となる。
加圧装置は、装置構成が単純で、手軽に実施できる利点
がある反面、高圧ガスを使用しているために危険を伴
う。装置が充分注意深く設計・製作されていても、長期
間にわたる使用や運搬時の振動、予期せざる取扱いなど
によって、万一、容量計タンクやその液面表示部（通
常、透明ガラス管製の液面計）に亀裂が入ると、使用中
に破裂する恐れがある。この破裂は破片の飛散を伴うた
め、近くにいる作業者は非常に危険な状況となる。
【０００５】またガスによる加圧方式は、ガスが圧縮性
であるため、加圧の応答性が低く、ステップ加圧の制御
は困難であり、また歪み制御での試験には適さない。
であるため、加圧の応答性が低く、ステップ加圧の制御
は困難であり、また歪み制御での試験には適さない。
【０００６】本発明の目的は、上記のような従来技術の
問題点を解消し、安全性に優れ、加圧の応答性が高いた
めステップ加圧制御や歪み制御を容易に且つ正確に実施
できる孔内水平載荷試験機用の加圧装置を提供すること
である。
問題点を解消し、安全性に優れ、加圧の応答性が高いた
めステップ加圧制御や歪み制御を容易に且つ正確に実施
できる孔内水平載荷試験機用の加圧装置を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ボーリング孔
内に挿入する計測用ゾンデのゴムチューブに水を圧入し
膨張させて孔壁に水平載荷力を加え、その送水圧力と送
水量から孔壁に加わる荷重と孔径変化を求める孔内水平
載荷試験機用の加圧装置である。上記の目的を達成する
ため本発明では、液面表示部を備え内部が計測用の水と
加圧用の油で満たされ且つ下部で前記計測用ゾンデと配
管で連通する容量計タンクと、油貯蔵タンクと、該油貯
蔵タンク内の加圧用の油を前記容量計タンク内の上部に
送る加圧系配管及び加圧ポンプを具備している。
内に挿入する計測用ゾンデのゴムチューブに水を圧入し
膨張させて孔壁に水平載荷力を加え、その送水圧力と送
水量から孔壁に加わる荷重と孔径変化を求める孔内水平
載荷試験機用の加圧装置である。上記の目的を達成する
ため本発明では、液面表示部を備え内部が計測用の水と
加圧用の油で満たされ且つ下部で前記計測用ゾンデと配
管で連通する容量計タンクと、油貯蔵タンクと、該油貯
蔵タンク内の加圧用の油を前記容量計タンク内の上部に
送る加圧系配管及び加圧ポンプを具備している。
【０００８】前記の容量計タンクと加圧ポンプとの間の
加圧系配管に加圧制御弁を設け、該加圧制御弁と容量計
タンクとの間に第１の圧力計及び第１の蓄圧タンクを、
また前記加圧制御弁と加圧タンクとの間に第２の圧力計
及び第２の蓄圧タンクを、それぞれ接続する。加圧用の
油としては、水との分離性が良好で、比重が水よりも小
さく、且つ粘性が低い性質の油を選択し、それに水との
境界面を区別できるように着色して使用する。
加圧系配管に加圧制御弁を設け、該加圧制御弁と容量計
タンクとの間に第１の圧力計及び第１の蓄圧タンクを、
また前記加圧制御弁と加圧タンクとの間に第２の圧力計
及び第２の蓄圧タンクを、それぞれ接続する。加圧用の
油としては、水との分離性が良好で、比重が水よりも小
さく、且つ粘性が低い性質の油を選択し、それに水との
境界面を区別できるように着色して使用する。
【０００９】
【作用】容量計タンクの内部は計測用の水と加圧用の油
だけで満たされている。油の比重は水の比重より小さく
且つ分離性が良好であるため、水は下方に溜まり、油は
その上方で分離して溜まっている。油貯蔵タンク内の油
を加圧ポンプで加圧して容量計タンクの上部から送り込
むと、容量計タンク内の水に加圧力が加わり、ボーリン
グ孔内に挿入されている計測用ゾンデのゴムチューブが
膨張して孔壁に水平載荷力を及ぼす。ゴムチューブへの
送水量は、容量計タンクの液面表示部で水と油の境界面
の位置変化を読み取ることで算出する。また加圧系配管
に設けた圧力計により、その加圧力を読み取る。
だけで満たされている。油の比重は水の比重より小さく
且つ分離性が良好であるため、水は下方に溜まり、油は
その上方で分離して溜まっている。油貯蔵タンク内の油
を加圧ポンプで加圧して容量計タンクの上部から送り込
むと、容量計タンク内の水に加圧力が加わり、ボーリン
グ孔内に挿入されている計測用ゾンデのゴムチューブが
膨張して孔壁に水平載荷力を及ぼす。ゴムチューブへの
送水量は、容量計タンクの液面表示部で水と油の境界面
の位置変化を読み取ることで算出する。また加圧系配管
に設けた圧力計により、その加圧力を読み取る。
【００１０】
【実施例】図１は本発明に係る加圧装置を用いた孔内水
平載荷試験機の説明図である。孔内水平載荷試験機は、
ボーリング孔１０の内部に計測用ゾンデ１２を挿入し、
そのゴムチューブ１４に水を圧入し膨張させて孔壁１６
に水平載荷力を加え、その送水圧力と送水量から孔壁に
加わる荷重と孔径変化を求める等分布荷重方式の１室形
式である。地上に設置する加圧装置は、前記計測用ゾン
デ１２に弁付き配管１８で連通する容量計タンク２０
と、油貯蔵タンク２２と、該油貯蔵タンク２２内の加圧
用の油を前記容量計タンク２０の上部に送る加圧系配管
２４及び加圧ポンプ２６を具備している。前記容量計タ
ンク２０は、タンク本体に上下で連通する透明ガラス管
からなる液面計（液面表示部）２８を有し、内部が計測
用の水と加圧用の油で満たされる。
平載荷試験機の説明図である。孔内水平載荷試験機は、
ボーリング孔１０の内部に計測用ゾンデ１２を挿入し、
そのゴムチューブ１４に水を圧入し膨張させて孔壁１６
に水平載荷力を加え、その送水圧力と送水量から孔壁に
加わる荷重と孔径変化を求める等分布荷重方式の１室形
式である。地上に設置する加圧装置は、前記計測用ゾン
デ１２に弁付き配管１８で連通する容量計タンク２０
と、油貯蔵タンク２２と、該油貯蔵タンク２２内の加圧
用の油を前記容量計タンク２０の上部に送る加圧系配管
２４及び加圧ポンプ２６を具備している。前記容量計タ
ンク２０は、タンク本体に上下で連通する透明ガラス管
からなる液面計（液面表示部）２８を有し、内部が計測
用の水と加圧用の油で満たされる。
【００１１】ここで使用する加圧用の油３０は、計測用
の水３２との分離性が良好で、水よりも比重が小さく、
粘性が低い（流動性が良好な）性質のものを選定し、計
測用の水と見分けられるように着色して使用する。例え
ば、着色した灯油が好適であり、その外には鉱物油、植
物油、低融点パラフィンなども使用可能である。
の水３２との分離性が良好で、水よりも比重が小さく、
粘性が低い（流動性が良好な）性質のものを選定し、計
測用の水と見分けられるように着色して使用する。例え
ば、着色した灯油が好適であり、その外には鉱物油、植
物油、低融点パラフィンなども使用可能である。
【００１２】実際には図１に示すように、圧力制御が行
えるような加圧系を構成する。加圧系配管２４の中途に
加圧制御弁３４を組み込み、該加圧制御弁３４と容量計
タンク２０との間に第１の圧力計３６及び第１の蓄圧タ
ンク３８を接続し、また前記加圧制御弁３４と加圧ポン
プ２６との間に第２の圧力計４０及び第２の蓄圧タンク
４２を接続する。
えるような加圧系を構成する。加圧系配管２４の中途に
加圧制御弁３４を組み込み、該加圧制御弁３４と容量計
タンク２０との間に第１の圧力計３６及び第１の蓄圧タ
ンク３８を接続し、また前記加圧制御弁３４と加圧ポン
プ２６との間に第２の圧力計４０及び第２の蓄圧タンク
４２を接続する。
【００１３】この加圧装置を用いて測定するには、次の
ような手順で行う。まず容量計タンク２８内に計測用の
水３２を必要量注入し、その上部に加圧用の油３０を送
り込み、内部にあった空気を排出して容量計タンク２０
内を水と油だけで満たす。油３０は、水３２との分離性
が良好で且つ水よりも軽いから、容量計タンク２０内で
は、水が下部に溜まり、油は分離して上部に溜まる。油
に着色を施してあるため、両者の境界面は明確であり、
透明ガラス製の液面計２８でその位置を読み取ることが
できる。
ような手順で行う。まず容量計タンク２８内に計測用の
水３２を必要量注入し、その上部に加圧用の油３０を送
り込み、内部にあった空気を排出して容量計タンク２０
内を水と油だけで満たす。油３０は、水３２との分離性
が良好で且つ水よりも軽いから、容量計タンク２０内で
は、水が下部に溜まり、油は分離して上部に溜まる。油
に着色を施してあるため、両者の境界面は明確であり、
透明ガラス製の液面計２８でその位置を読み取ることが
できる。
【００１４】加圧制御弁３４を開き、加圧ポンプ２６を
駆動して、油貯蔵タンク２２内の加圧用の油３０を容量
計タンク２０内に圧入する。これによって計測用の水３
２に加圧力が加わり、計測用ゾンデ１２のゴムチューブ
１４が加圧水で膨張し、孔壁１６に水平載荷力を加え
る。第１及び第２の蓄圧タンク３６，４２は、ゴムチュ
ーブ１４の膨張による圧力変動並びに加圧ポンプ２６に
よる加圧力の脈動を整流する機能を果たす。加圧力の調
整は、加圧制御弁３４を利用して行うことができる。加
圧制御弁３４を閉にした状態で加圧ポンプ２６を駆動
し、加圧制御弁３４と加圧ポンプ２６との間の区間の油
圧を高くしておく。その時の油圧は第２の圧力計４０で
読み取れる。次に第１の圧力計３６で印加圧力を読み取
りながら加圧制御弁３４の開度を調整すると、第２の蓄
圧タンク４２により加圧された油が容量計タンク２０へ
と供給される。第１の蓄圧タンク３８は、その際の圧力
変動を吸収する。このようにして徐々に高い圧力水を計
測用ゾンデ１２に供給できる。その時の送水圧力は第１
の圧力計３６で読み取ることができ、またゴムチューブ
１４への送水量は液面計２８の油−水の境界面の変位か
ら算出できる。それ故、この送水圧力と送水量から孔壁
に加わる荷重と孔径変化を求める。
駆動して、油貯蔵タンク２２内の加圧用の油３０を容量
計タンク２０内に圧入する。これによって計測用の水３
２に加圧力が加わり、計測用ゾンデ１２のゴムチューブ
１４が加圧水で膨張し、孔壁１６に水平載荷力を加え
る。第１及び第２の蓄圧タンク３６，４２は、ゴムチュ
ーブ１４の膨張による圧力変動並びに加圧ポンプ２６に
よる加圧力の脈動を整流する機能を果たす。加圧力の調
整は、加圧制御弁３４を利用して行うことができる。加
圧制御弁３４を閉にした状態で加圧ポンプ２６を駆動
し、加圧制御弁３４と加圧ポンプ２６との間の区間の油
圧を高くしておく。その時の油圧は第２の圧力計４０で
読み取れる。次に第１の圧力計３６で印加圧力を読み取
りながら加圧制御弁３４の開度を調整すると、第２の蓄
圧タンク４２により加圧された油が容量計タンク２０へ
と供給される。第１の蓄圧タンク３８は、その際の圧力
変動を吸収する。このようにして徐々に高い圧力水を計
測用ゾンデ１２に供給できる。その時の送水圧力は第１
の圧力計３６で読み取ることができ、またゴムチューブ
１４への送水量は液面計２８の油−水の境界面の変位か
ら算出できる。それ故、この送水圧力と送水量から孔壁
に加わる荷重と孔径変化を求める。
【００１５】ここで計測用ゾンデへの送水量を流量計を
使用して計測することも考えられるが、その方式では微
少流量を計測する場合に、精度が低く、装置も複雑化す
るため、好ましくない。それに対して本発明のように油
−水の境界面の変位から送水量を求める構成は、装置が
簡略化され、且つ精度も高くなり好ましい。
使用して計測することも考えられるが、その方式では微
少流量を計測する場合に、精度が低く、装置も複雑化す
るため、好ましくない。それに対して本発明のように油
−水の境界面の変位から送水量を求める構成は、装置が
簡略化され、且つ精度も高くなり好ましい。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上記のように、圧縮率の小さな
油で水を加圧するため、例え配管やタンクなどに微細な
亀裂などがあっても、タンクの破裂や液面計の破損など
により破片が飛散することはなく、そのため安全性が格
段に向上する。また送水量の測定に液面変動を利用して
いるため、微少流量でも正確に且つ容易に測定できる。
更に本発明の加圧装置は従来の計測用ゾンデをそのまま
使用可能である。
油で水を加圧するため、例え配管やタンクなどに微細な
亀裂などがあっても、タンクの破裂や液面計の破損など
により破片が飛散することはなく、そのため安全性が格
段に向上する。また送水量の測定に液面変動を利用して
いるため、微少流量でも正確に且つ容易に測定できる。
更に本発明の加圧装置は従来の計測用ゾンデをそのまま
使用可能である。
【００１７】本発明では、ガスと異なり非圧縮性の油を
使用して水を加圧しているため、加圧の応答が速く、そ
のためステップ加圧の制御が容易である。また歪み制御
で試験を行う場合には、応答性が速くないと正確な試験
ができないが、その点で本発明の装置は歪み制御の試験
に適したものとなる。
使用して水を加圧しているため、加圧の応答が速く、そ
のためステップ加圧の制御が容易である。また歪み制御
で試験を行う場合には、応答性が速くないと正確な試験
ができないが、その点で本発明の装置は歪み制御の試験
に適したものとなる。
【図１】本発明に係る加圧装置を用いた孔内水平載荷試
験機の説明図。
験機の説明図。
１０ ボーリング孔 １２ 測定用ゾンデ １４ ゴムチューブ １６ 孔壁 ２０ 容量計タンク ２２ 油貯蔵タンク ２４ 加圧系配管 ２６ 加圧ポンプ ２８ 液面計
Claims (2)
- 【請求項１】 ボーリング孔内に挿入する計測用ゾンデ
のゴムチューブに水を圧入し膨張させて孔壁に水平載荷
力を加え、その送水圧力と送水量から孔壁に加わる荷重
と孔径変化を求める試験機において、液面表示部を備え
内部が計測用の水と加圧用の油で満たされ且つ下部で前
記計測用ゾンデと配管で連通する容量計タンクと、油貯
蔵タンクと、該油貯蔵タンク内の加圧用の油を前記容量
計タンク内の上部に送る加圧系配管及び加圧ポンプを具
備し、加圧用の油として、水と分離し水より軽く水と色
の異なる油を使用することを特徴とする孔内水平載荷試
験機用の加圧装置。 - 【請求項２】 加圧系配管は、加圧制御弁と、該加圧制
御弁と容量計タンクとの間に設けた第１の圧力計及び第
１の蓄圧タンクと、前記加圧制御弁と加圧タンクとの間
に設けた第２の圧力計及び第２の蓄圧タンクとを具備し
ている請求項１記載の加圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35365791A JPH05163887A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 孔内水平載荷試験機用の加圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35365791A JPH05163887A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 孔内水平載荷試験機用の加圧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05163887A true JPH05163887A (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=18432335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35365791A Pending JPH05163887A (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 孔内水平載荷試験機用の加圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05163887A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100769706B1 (ko) * | 2007-05-23 | 2007-10-23 | 박태호 | 유압제어유니트와 연동되는 무진동 암반절개기의 수압제어방법 |
| WO2008136624A3 (en) * | 2007-05-08 | 2009-01-29 | Sang-Hyu Lee | Non-oscillatory rock cutting apparatus using hydraulic pressure and method of controlling hydraulic pressure thereof |
| JP2015218514A (ja) * | 2014-05-20 | 2015-12-07 | 応用計測サービス株式会社 | 孔内載荷試験装置 |
| KR101995666B1 (ko) * | 2018-04-03 | 2019-07-03 | 최찬희 | 수압을 이용한 무진동 무소음 암반파쇄기 및 무진동 무소음 암반파쇄공법 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP35365791A patent/JPH05163887A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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