JPH1057788A - 実験用土槽 - Google Patents

実験用土槽

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JPH1057788A
JPH1057788A JP8222168A JP22216896A JPH1057788A JP H1057788 A JPH1057788 A JP H1057788A JP 8222168 A JP8222168 A JP 8222168A JP 22216896 A JP22216896 A JP 22216896A JP H1057788 A JPH1057788 A JP H1057788A
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Katsuji Ikezoe
勝次 池添
Mutsuo Ueki
睦央 植木
Keigo Nomura
啓悟 野村
Tatsuro Tamai
達郎 玉井
Shunsuke Shirai
俊輔 白井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の実験用土槽では加圧設備が大掛かりと
なるにも係わらず、土槽の上部からの加圧のみになるの
で、主に砂を使用して実験をする場合、アーチアクショ
ン等により必ずしも土槽下部まで加圧できない。また土
槽内にトンネル等の模型等を設置して試験しようとした
場合、上部からのみの加圧だと、その下部が加圧されな
い。以上のような問題点を解決する実験用土槽を提供す
る。 【解決手段】 可撓性と遮水性を備えた膜で、上部隔
室、中部隔室、下部隔室を形成し、該各隔室に外部から
圧力水を導く手段を備え、中部隔室に土砂を封入した場
合に、該土砂を支持する手段を備え、中部隔室に土砂を
封入し上部隔室、中部隔室、下部隔室の各隔室に加圧水
を導入して前記中部隔室に封入された土砂中で土槽実験
をする構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として土木の分
野に於いて、土圧で被圧状態にある土中に於ける諸機材
の挙動、或いは地盤の改良、或いは固化体構造物その他
を構築するために行う種々の要素実験のために必要な土
中の状態を、人工的に作り出す実験用土槽に関する。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】図6は、
従来の実験用土槽の一例を示す図である。
【0003】実際の地山の状態を作り出し、種々の実験
をこの土槽の中で行うが、例えば地中深い位置を想定し
て実験を行う場合は、土圧が掛かった状態を人工的に作
り出すために上部から加圧する設備を必要とする。
【0004】こうした従来の方法では、次のような問題
点があった。
【0005】加圧設備が大掛かりとなる。
【0006】加圧設備が大掛かりとなるにも係わら
ず、土槽の上部からの加圧のみになるので、主に砂を使
用して実験をする場合、アーチアクション等により必ず
しも土槽下部まで加圧できない。
【0007】土槽内にトンネル等の模型等を設置して
試験しようとした場合、上部からのみの加圧だと、その
下部が加圧されない。
【0008】本発明は以上のような問題点を解決するた
めに創案されたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1は、 実験用土
槽に於いて、可撓性と遮水性を備えた膜で、上部隔室、
中部隔室、下部隔室を形成し該各隔室に外部から圧力水
を導く手段を備え、中部隔室に土砂を封入した場合に、
該土砂を支持する手段を備え、中部隔室に土砂を封入し
上部隔室、中部隔室、下部隔室の各隔室に加圧水を導入
して前記中部隔室に封入された土砂中で土槽実験をする
ことを特徴とした実験用土槽を主旨とする。
【0010】請求項2は、請求項1に側方にも隔室を設
け、中部隔室に封入された土砂を3次元的に加圧してな
ることを特徴とした実験用土槽を主旨とする。
【0011】請求項3は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、圧縮機に接続したレシーバに水を封入し、
該圧力水をそれぞれ単独に前記上部隔室、中部隔室、下
部隔室又は側部隔室に供給しててることを特徴とした実
験用土槽を主旨とする。
【0012】請求項4は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、圧縮機に接続したレシーバに水を封入し、
該圧力水をそれぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室又は
側部隔室に分岐して供給することを特徴とした実験用土
槽を主旨とする。
【0013】請求項5は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、アキュムレータに水を封入し、該圧力水を
それぞれ単独に前記上部隔室、中部隔室、下部隔室又は
側部隔室に供給しててることを特徴とした実験用土槽を
主旨とする。
【0014】請求項6は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、アキュムレータに水を封入し、該圧力水を
それぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室又は側部隔室に
分岐して供給することを特徴とした実験用土槽を主旨と
する。
【0015】請求項7は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、水槽からポンプを経由して、該圧力水をそ
れぞれ単独に前記上部隔室、中部隔室、下部隔室又は側
部隔室に供給しててることを特徴とした実験用土槽を主
旨とする。
【0016】請求項8は、加圧水を供給する方法を限定
したもので、水槽からポンプを経由して、該圧力水をそ
れぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室又は側部隔室に分
岐して供給することを特徴とした実験用土槽を主旨とす
る。
【0017】上記の構成からなるこの実験用土槽によれ
ば、 大掛かりな加圧設備から開放される。
【0018】3次元的な加圧も可能である。
【0019】アーチアクション等による下部圧縮の不
均一性から開放される。
【0020】実験土の中に、トンネル等を構築して
も、均一に土砂が圧縮され、実際の土中の状態が再現で
きる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。
【0022】図1は本発明の実験用土槽の断面図であ
る。土槽本体1は、可撓性があり遮水性の膜(例えばゴ
ム等)で上部隔室2、中部隔室3(実験室)、下部隔室
4を形成する。上部隔室2には加圧水注入口9、中部隔
室3(実験室)には加圧水注入口10、下部隔室4には
加圧水注入口11が設けてある。また中部隔室3(実験
室)には実験機器取付け口12を備えている。前記中部
隔室3(実験室)に土砂5を入れて実験を行う。この時
土砂5を加圧した場合、均等に圧力を土砂5に伝達する
ため、土砂の上下に加圧板6を配置することが望まし
い。
【0023】下部隔室4には、隔膜7の直下に接するよ
うに有孔支持板8を備える。有孔支持板8は、中部隔室
3(実験室)に土砂5を入れる際に土砂5を支持する。
有孔支持板8の孔は下部隔室4を加圧した場合、圧力媒
体が前記有孔支持板8の孔を通じて隔膜7部に移動し
て、隔膜7を変形させ下部から土砂5を有効に加圧する
役割を果たす。従って必ずしも有孔支持板8である必要
はなく、例えば荷重支持台8a、粒径の比較的大きい砂
利8b等でもよい。
【0024】図3aは、荷重支持台8aを用いた例であ
り、図3bは、粒径の比較的大きい砂利8bを用いた例
を示す図である。
【0025】図4は、上中下の各隔室2、3、4の加圧
水注入口9、10、11に例えばレシーバタンク13に
水を満たし、該レシーバタンク13に圧縮機からの高圧
空気を導けば、水は加圧されて各隔室2、3、4に供給
されることを示す図である。
【0026】ここにレシーバタンク13の出口又は入口
に減圧弁14を備えておけば、一定の圧力水が各隔室
2、3、4に供給されることになる。また各隔室2、
3、4に供給される減圧弁をそれぞれ独自に調整するこ
とにより、各隔室2、3、4に供給される水圧を別個に
制御することができる。
【0027】図5aはアキュームレータ15を使用した
加圧方法を示す図であり、図5bはポンプで直接加圧す
る方法を示した図である。
【0028】なお図示はしないが非常用又は圧力調整用
としてリリーフ弁を用いることもある。
【0029】また土槽内部の土砂5を有効に加圧するた
めに、中部隔室3(実験室)の側壁の内側に、適当なシ
ートの添付、仕上がり面が低摩擦になる塗料の塗布等の
手段を講じて、土槽内の摩擦の低減をすることが望まし
い。
【0030】また図1、3、4では上下よりの加圧のみ
であるが、側面にも隔室を設けた3次元的な土槽も可能
である。
【0031】
【発明の効果】上記の構成からなるこの実験用土槽によ
れば、従来のような、大掛かりな加圧設備から開放され
る。また上下左右に隔室を設けそれぞれに加圧水を供給
すれば、3次元的な加圧も可能である。
【0032】従ってアーチアクション等による下部圧縮
の不均一性から開放され、実験土の中に、トンネル等を
構築しても、均一に土砂が圧縮され、実際の土中の状態
が再現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実験用土槽の断面図である。
【図2】土中固化体作成に土槽を利用している図であ
る。
【図3】(a)は、有孔支持板の代わりに荷重支持台を
用いた例であり、(b)は、粒径の比較的大きい砂利を
用いた例を示す図である。
【図4】上中下の各隔室の加圧水注入口に例えばレシー
バタンクに水を満たし、該レシーバタンクに圧縮機から
の高圧空気を導けば、水は加圧されて各隔室に供給され
ることを示す図である。
【図5】(a)はアキュームレータを使用した加圧方法
を示す図であり、(b)はポンプで直接加圧する方法を
示した図である。
【図6】従来の実験用土槽の一例を示す図である。
【符号の説明】
1…土槽本体、2…上部隔室、3…中部隔室、4…下部
隔室、5…土砂、6…加圧板、7…ゴム隔膜、8…有孔
支持板、8a…荷重支持用台、8b…粒径の比較的大き
い砂利、9…上部隔室加圧水注水口、10…中部隔室加
圧水注水口、11…下部隔室加圧水注水口、12…実験
機器取付け口、13…レシーバタンク、14…減圧弁、
15…アキュームレータ、16…水槽、17…ポンプ、
18…加圧装置、19…土中実験機器
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉井 達郎 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 白井 俊輔 東京都港区元赤坂1丁目2番7号 鹿島建 設株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 実験用土槽に於いて、可撓性と遮水性を
    備えた膜で、上部隔室、中部隔室、下部隔室を形成し該
    各隔室に外部から圧力水を導く手段を備え、中部隔室に
    土砂を封入した場合に、該土砂を支持する手段を備え、
    中部隔室に土砂を封入し上部隔室、中部隔室、下部隔室
    の各隔室に加圧水を導入して前記中部隔室に封入された
    土砂中で土槽実験をすることを特徴とした実験用土槽。
  2. 【請求項2】 上部隔室、中部隔室、下部隔室に加えて
    側方にも隔室を設け、中部隔室に封入された土砂を3次
    元的に加圧してなることを特徴とした請求項1記載の実
    験用土槽。
  3. 【請求項3】 圧縮機に接続したレシーバに水を封入
    し、該圧力水をそれぞれ単独に前記上部隔室、中部隔
    室、下部隔室又は側部隔室に供給してなることを特徴と
    した請求項1又は2記載の実験用土槽。
  4. 【請求項4】 圧縮機に接続したレシーバに水を封入
    し、該圧力水をそれぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室
    又は側部隔室に分岐して供給することを特徴とした請求
    項1又は2記載の実験用土槽。
  5. 【請求項5】 アキュムレータに水を封入し、該圧力水
    をそれぞれ単独に前記上部隔室、中部隔室、下部隔室又
    は側部隔室に供給してなることを特徴とした請求項1又
    は2記載の実験用土槽。
  6. 【請求項6】 アキュムレータに水を封入し、該圧力水
    をそれぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室又は側部隔室
    に分岐して供給することを特徴とした請求項1又は2記
    載の実験用土槽。
  7. 【請求項7】 水槽からポンプを経由して、該圧力水を
    それぞれ単独に前記上部隔室、中部隔室、下部隔室又は
    側部隔室に供給してなることを特徴とした請求項1又は
    2記載の実験用土槽。
  8. 【請求項8】 水槽からポンプを経由して、該圧力水を
    それぞれ上部隔室、中部隔室、下部隔室又は側部隔室に
    分岐して供給することを特徴とした請求項1又は2記載
    の実験用土槽。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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