JPH0545621Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は浚渫埋立地及び浚渫土砂等の地盤の強
度すなわちせん断抵抗を測定するベーン試験機に
関するものである。

（従来の技術） 一般に粘度等の地盤のせん断強さは、原位置か
ら乱さない状態で採取した試料で圧縮またはせん
断試験を行なつて求めている。

しかし、粘度等がとくに軟弱な場合には採取時
や供試体成形時に乱されたりして原位置での粘度
が持つていた強さが失なわれてしまい、室内試験
では正確な測定値を測定することができなかつ
た。

そこで、第３図に示したようなベーン試験機
A′が考え出された。

これは、測定装置が装備された架台ｍを測定現
地の地盤上に直接設置し、ロツド１′の先端部に
備えられた互いに直交する４枚の羽根２′ｃをつ
けた軸よりなるベーンを地中に押し入れ、軸を水
平に回転して羽根３′ｂで粘度を同筒状に切断し
て測定するものである。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、この試験機は、ロツドが連結して形成
されているため、その継手部及びその他の機構等
によるフリクツシヨン等の補正を要し、かつ、ベ
ーン試験機が大がかりなため浚渫埋立地や浚渫土
砂等の超軟弱地盤中には搬入することができなか
つた。

本考案は以上の問題に鑑みてなされたものであ
り、その目的はせん断試験を行なう際にフリクツ
シヨン等の補正を不要とする小型軽量化したベー
ン試験機を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題を解決するための本考案の手段は、
ベーン試験機を支軸ロツドの先端部に筒状本体を
設け、該筒状本体内の先端部に備えられた回転軸
にベーンを固定するとともに該回転軸にトルク検
出素子を設け、かつ前記筒状本体内に前記回転軸
を回転させるモータ及び回転軸の回転角度を測定
するエンコーダを内蔵したことを特徴とする構成
にすることである。

（作用） 而して、上記構成によれば、支軸ロツドにより
地中に押し込まれた筒状本体内のモータが回転す
ることによるベーンの回転に伴なう回転モーメン
トの信号が、トルク検出素子により増幅器を介し
て外部における測定部に伝達されると共に、回転
軸の回転角度の信号がエンコーダーを介して前記
測定部に伝達されて、これらの信号により最大回
転モーメントが演算され、かつ該最大回転モーメ
ント値に基づいて土のせん断応力が演算される。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。

本考案のベーン試験機Ａは、先端にベーン３が
取り付けられた筒状本体１が支軸ロツド２の先端
部に取り付けられて形成され、その連結は支軸ロ
ツド２の先端が筒状本体１上部に嵌入されるとと
もに締付環２ａで締付られることにより連結され
ている。

また、該支軸ロツド２は前記筒状本体１を地中
に圧入するためのものであり、適宜長さのロツド
１ａが複数本連結して形成され上部にベーン３の
回転に伴なう回転を防止する回転防止部材１ｂが
設けられている。

筒状本体１は筒体１ａの先端に取付管１ｂを備
える固着体１ｃが螺合され、該取付管１ｂ内に回
転軸７が回転自在に設けられ、該回転軸７の先端
にトルク検出素子４を介してベーン３が設けられ
ている。

回転軸７は上端で後述するモータ５と連結され
て前記ベーン３を回転させるものであり、上部に
増幅器８が内蔵されている。

ベーン３は取付管１ｂ先端の軸３ａと該軸３ａ
の下端に固着された十字状の羽根３ｂとによりな
り、該軸３ａがトルク検出素子４を介して回転軸
７に連結される。また、羽根３ｂは地中に押し込
まれたときの土の乱れを防止するために薄く形成
されている。

トルク検出素子４は測定用弾性軸４ａの周面に
複数のストレンゲージ４ｂが固着されて形成さ
れ、該測定用弾性軸４ａの下端が前記ベーン軸３
ａに連結されるとともに該ストレンゲージ４ｂが
スリツプリング４ｃを介して増幅器８と電気的に
連係されている。また、４ｄは挿入方向の圧縮力
を検出する軸力検出器である。

尚、該トルク検出素子４は前記の如く回転軸７
の下端部に限らず、回転軸７の上部に設けること
も任意である。

該増幅器８は前記トルク検出素子４からの信号
を外部へ伝達するものであり、該増幅器８と連係
された回転軸７上部外周面に設けられた環状の導
電端子８ａにスリツプリング９の端子９ａが接触
されて筒体上部の防水コンセント１０を介して外
部における測定部１１の記録計１１ａに連係され
ている。

モータ５は減速機付きＤ、Ｃモータが使用さ
れ、該モータ５の上部には前記回転軸７と電気的
に連係されて回転軸７の回転角度を測定するエン
コーダー６が設けられている。

該エンコーダー６は前記測定部１１における記
録計１１ａと電気的に連係され、回転軸７の回転
角度を表示する。

而して、本考案のベーン試験機Ａはモータ５の
回転によるベーン３の回転に伴なう回転モーメン
トの信号がトルク検出素子４により増幅器８を介
して測定部１１における処理装置１１ｂに入力さ
れる。

一方、前記ベーン３の回転に伴なう回転軸７の
回転角度の信号がエンコーダー６を介して前記処
理装置１１ｂに入力される。

よつて、トルク検出素子４及びエンコーダ６か
ら入力された信号が処理装置１１ｂで演算されて
最大回転モーメントが記録計１１ａに表示され
る。

尚、前記測定部１１は、支軸ロツド２上部に限
らず、筒体１ａ内部に内蔵してもよい。

依つて、ベーン試験機Ａをよりコンパクトにす
ることができる。

（考案の効果） 本考案は以上のような構成にしたことにより下
記の効果を有する。

先端部に回転自在のベーンを設けると共に、
内部に該ベーンと連結する検出器、増幅器、駆
動機構及びエンコーダーを内蔵した筒状本体を
支軸ロツドの先端に設けたことにより、従来の
回転ロツド途中の継手及びその他の機構等によ
るフリクツシヨン等の補正をせずにベーン試験
を能率的かつ精度良く行なうことができる。

支軸ロツド先端に、検出部を内蔵するととも
にベーンを備えた筒状本体を設けたことによ
り、ベーン試験機を小型軽量化することができ
るので、上面に水が残つているような浚渫土砂
等の超軟弱地盤の測定をボート等に乗つてする
ことができ、かつ経済的な試験をすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の現場設置用ベーン試験機の正
面図、第２図は要部の拡大断面図、第３図はベー
ン試験機のブロツク図、第４図は従来の例を示す
正面図である。 Ａ……現場設置用ベーン試験機、１……支軸ロ
ツド、２……筒状本体、３……ベーン、４……検
出器、６……駆動機構、７……エンコーダー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 支軸ロツドの先端部に筒状本体を設け、該筒状
   本体内の先端部に備えられた回転軸にベーンを固
   定するとともに該回転軸にトルク検出素子を設
   け、かつ前記筒状本体内に前記回転軸を回転させ
   るモータ及び回転軸の回転角度を測定するエンコ
   ーダーを内蔵したことを特徴とするベーン試験
   機。