JPS5987338A - 円柱状試験体成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は円柱状試験体成形装置に関するものである。

従来の土質試験用機器によって比較的含水比の大きい硬
質土から円柱状の試験体を採取するには次のような問題
があった。

〈イ〉　通常の湿式プーリング作業によっては硬質土自
体の吸水膨張等により崩壊したり材質変化をおこしてし
まい円柱状の試験体の採取ができない。

〈口〉　乾式ポーリングでは切削粉とコアピット壁面と
の摩擦が太きいため強力なコアピット回転力を必要とす
る。

〈））大きな力でコアピットを回転する結果、試験体に
は発熱やねじり破断が生じ材質変化を来たしてし壕う。

く◇　試験体採取時に多量の粉塵を発生し作業環境が悪
く、ピットの摩耗も大きくなって不経済である。

ぐ）　大深度での採取時にはコアピットの偏心によって
試験体が破壊しやすい。

〈今　このため現場では試験体そのものを採取せず大き
めの土塊を掘削採取して試験室へ搬入し各種の切削工具
を用いて人力で試験体を削シ出す方法も存在するが、き
わめて非能率的であるとともに時間経過にともなって試
験体が乾燥したシ吸湿して材質変化を来たし強度試験な
どの結果に影響を与える。

〈ト〉　　特に最近は測定方法や測定値の分析に高度な
技術が導入されコンピュータによる処理が行なわれるよ
うになったが、その根本でおる試験体の形状が正確でな
かったり水分が減少したりしていて（：ｉその後の処理
がいかに精密、迅速であっても無意味である。

ぐ）特に異種の層（例えば固結シルト層と砂利層）が温
材しているような土塊から試料を削シ出すような場合に
は長時間の作業中に乾燥することからクラックが入りや
すく、試験値に大きな誤差が含まれている可能性があっ
た。

本発明はこのような点を改善するためになされたもので
、室内に搬入した土塊から迅速かつ正確な寸法で円柱状
試験体が得られ、試験測定値の精度も向上させることの
できる、円柱状試験体成形装置を提供することを目的と
する。

また本発明は現場から搬入した土塊を乾燥させた多発熱
させたりすることなく、現地に存在した状態にできるだ
け近い条件のまま試験体を採取できる、円柱状試験体成
形装置を提供することを目的とする。

次に実施例について説明する。

くイ〉　全体の構成（第１図） くイー１〉昇降部 台座（１）上に垂直に案内軸（１１）とスクリュウ（１
２）を立設し、案内軸（１１）にはコア採取筒用の架台
（１３）を嵌合する。

架台（１３）Ｋ設けた昇降用モータ（１４）を回転する
ことによシスクリュウ（１２）との間で推進力を生じ、
架台（１３）は案内軸（１１）に沿って昇降する。

くイー２〉コア採取筒部 架台（１３）の自由端側には垂直方向に回転軸（２１）
を位置させた減速機付きモータ（２）を塔載し、回転軸
（２１）の下端には後述する構造のコア採取筒（３）を
取り付ける。

〈イー３〉その他 コア採取筒（３）の直下には台座（１）上に試料用土塊
（８）を固定するクランプ（１５）を設置しておく。

また土塊（Ｓ）からの円柱状試料を削υ出す際の粉塵を
吸引する吸引パイプ（１６）の先端をコア採取筒（３）
に接近して設け、その、６イブ（１６）の他端は台座（
１）外に設けた吸引装置（１７）に接続する。

以上の諸機器を塔載した台座（１）の上部を全部あるい
は一部透明のカバー（１８）で被覆し、内部の温度、湿
度の維持と作動時の騒音、粉塵等の伝播、拡散を防止す
る。

〈口〉　コア採取筒（第２図） コア採取筒（３）は中心軸を垂直に取った中空円筒体で
あり、上端には天井面を設け、下底は解放した形状を有
し、天井面上に垂直に設けた−５−　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　へ中空軸（３６）を介
して回転軸（２１）に固定する。

そして筒側面（３１）には開口部として１条または複数
条のらせんスリット（３２）を開設しスリット（３２）
の下縁は簡（３）下端に開放する。

らせんスリン）　（３２）のらせんの−ねじ多方向は、
スリット（３２）の下方はど筒（３）の回転方向の前方
にあるよう位置させる。

その結果、スリン）　（３２）内に取シ久ルられた土粒
子等は筒（３）の回転にともなって上方に押し上げられ
る。

筒（３）には厚さがあるからスリン）　（３２）には厚
さ分だけ刃面（３３）が形成されるがこの刃面（３３）
の外側縁は、筒（３）を回転させた時の回転方向と反対
側すなわち下流方向に向けて形成する。

そして下流側の刃面（３３）の下端には筒（３）の厚さ
よシ多少大きいカッタ（３４）を固定する。

また上流側の刃面（３３）には筒（３）の厚さよシも細
い給気細管（３５）を刃面（３３）に沿わせて固定し、
パイプ（３５）下端はらせんスリット（３２）の下６− 方で噴気口として開放し、上端は中空軸（３６）に接続
する。

ぐ・〉　給気回路 回転軸（２１）にはスイベル（２２）を設け、このスイ
ベル（２２）へは台座（１）外に位置せしめたコンプレ
ッサ（２３）からの加圧空気を給気パイプ（２４）を通
して供給する。

そして中空軸（３６）の内部通路は給気ノミイブ（２４
）とスイベル（２２）を介して接続させ、給気ノぐイブ
（２４）からの加圧空気がらせんスリット（３２）に沿
って設けた給気細管（３５）に供給され下端から噴出す
るよう構成する。

ぐ）調湿器 コンプレッサ（２３）で加圧さｎた空気は外気の温度、
湿度とほぼ等しいからそのままでは切削部分への給気細
管（３５）からの噴気は土塊（８）に乾燥亀裂や吸湿破
壊を発生させやすい。

これは切削部分だけではなく土塊（Ｓ）全体としても大
気にさらすことにより材質変化を生じさせてしまう。

そこでコンプレッサ（２３）の直後に調湿器（２５）を
設置する。

そしてこの調湿器（２５）から前記の給気パイプ（２４
）を配管すると共に他に容器内調整パイプ（２６）の一
端を取り付け、この、ｅイブ（２６）の他端を台座（１
）を貫通してカバー（８）内に開放しカバー（８）内の
雰囲気を一定条件に保ち得るよう構成する。

次に作動について説明する。

くイ〉　　準備 土塊（Ｓ）を台座（１）上に載置してフランジ（１５）
で固定する。

昇降用モータ（１４）の回転によシ架台（１３）を徐々
に下降させつつコア採取筒（３）を回転させ、同時に給
気ノミイブ（２４）から加圧流体を供給する。

〈口〉　コア採取筒の作動 カッタ（３４）によシ切削された切削粉は第５図に示す
よう如給気細管（３５）先端からの噴気によって筒面（
３１）と土の切削面との間隙（０）内を上昇してゆく。

この間隙（０）はカッタ（３４）の厚さが筒（３）の肉
厚よシも厚く形成しであるために発生したものである。

切り粉は噴気の圧力と回転の遠心力によってらせんスリ
ン）　（３２）に沿っても上昇する。

気体によシ上昇させ得ない程度の大きさに切削された土
粒子もらせんスリン）　（３２）内を転がって上昇して
いく過程で破砕さｎる。

〈ノ・〉　　試験体の材質変化の防止 らせんスリン）　（３２）先端に与えられる圧縮空気、
およびカバー（１８）内の空間に与えられる圧縮空気に
は調湿器によって現場条件に近い湿度と、場合によって
は温度を与える。

本発明は上記したようになるから次のような効果を期待
できる。

〈イ〉　らせんスリットＵ回転方向に対して上昇する方
向に形成しであるから切削粉が容易に上昇し、切削動作
の抵抗となることがなく、強い力を円柱状試験体に与え
ずに土塊内から削シ出すことができる。

〈口〉　切削粉とコア採取筒との間の摩擦が大幅に減少
するので試験体に発熱やねじり破断が生じることがなく
、正常な状態で迅速、高能率で試験体を採取できる。

ぐ）　カッマー内の空気の湿度は自由に調整できるので
土塊に材質変化を生じさせることがなく、削り出された
試験体は現場での状態をそのまま維持している。

従って試験測定値のバラツキを減少させ、精度を一段と
向上させることができる。

〈二〉更に粉塵吸引パイプを使用すれば切削粉が土塊上
面に堆積することを防止でき、カッ々−（１８）によっ
て粉塵の飛散や騒音の拡散を防止できる。

〈他の実施例〉（第６図） コア採取筒（４）には開口部として独立した状態の窓（
４１）を複数個所に開設する。

窓（４１）は楕円形に形成し楕円の長軸を筒（４）中心
軸と平行ではなく、斜めであってかつ筒（４）の回転方
向に対し長軸の上方が後退している方向に設定する。

筒（４）の下端は開放しておシ下端縁には楕円を半分に
したよりな生態（４２）を凹設し、生態（４２）の端部
のうち筒（４）の回転方向下流側には筒（４）の肉厚よ
り厚いカッタ（４３）を取シ付ける。

筒（４）の天井部にも天窓（４４）を開設する。

各窓（４１）、および生態（４２）には給気細管（４５
）を連結してその端を噴気孔として開口し、給気細管（
４５）の基端は筒（４）の天井部中心に固定した中空軸
（４６）に連結する点は前記実施例と同様である。

この給気細管（４５）は筒（４）の外側を通して配管し
ておく。

本実施例の筒（４）を回転させて土塊内に進入させると
切り粉は−たん生態（４２）内に貯留された後、筒（４
）周囲の空隙内、および窓（４１）、天窓（４４）を通
って外部に排出される。

排出が困難な粒径の土粒子でも生態（４２）や窓（４１
）内で回転しているうちに破砕さｎ、て排出される。

本実施例は上記したようにコア採取筒には連１１− イブ。

続したスリットは存在せず各々が独立］７ているから筒
（４）の剛性は高い。

従って直径や長さの大きい試験体を採取できる。

また加圧気体は筒（４）の下端からだけでなく中間から
も噴出できるので含水比の大きい土や、破壊しやすい小
石を含む硬質土での作業でも筒周囲の摩擦抵抗は増加せ
ず能率は低下しない。

【図面の簡単な説明】

第１ｍ：本発明の一実施例の説明図 第２図：採取筒部分の説明図 第３Ａ、Ｂ、０図：第２図の各位置の断面図第８図二要
部拡大図 第５図：先端部分の作動説明図 第６図：他の実施例の説明図 第７Ａ、Ｂ、０図：第６図の各位置の断面図第８図：要
部拡大図 第９図：先端部分の作動説明図 ３：コア採取筒、２１：回転軸、３２：らせんスリット
、３５：給気細管、１６：粉塵吸引ノξ１２− 特許出願人　　大成建設株式会社 １３− 特開口Ｕ３９−８７３３８　（７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先端開放の筒体であって、 その側面に開口部を適宜開設し、 筒体先端部には筒体の壁厚より大きい切削カッタを設け
   、 同カッタで切削された切削粉を筒体と土塊の隙間及び同
   開口部を介して外部へ気体搬出せしめるための気体噴気
   口を先端部に適宜装備１−だ、コア採取筒、 この採取筒に回転と昇降を与える装置等を収納する容器
   、 前記気体の噴出圧力（流址へ温度入湿度を制御する気体
   制御装置、 及び搬出された切削粉等を同容器外へ吸引せ１−めるた
   めの吸引装置、 から構成された円柱状試験体成形装置。