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現場せん断試験機

国内特許コード P120006818
掲載日 2012年3月8日
出願番号 特願2001-053147
公開番号 特開2002-212938
登録番号 特許第3684376号
出願日 平成13年1月22日(2001.1.22)
公開日 平成14年7月31日(2002.7.31)
登録日 平成17年6月10日(2005.6.10)
発明者
  • 山本 哲朗
  • 鈴木 素之
  • 友則 雅裕
  • 三浦 壱章
出願人
  • 国立大学法人山口大学
  • 株式会社広測コンサルタント
発明の名称 現場せん断試験機
発明の概要 (57)【要約】【課題】 測定精度に悪影響を及ぼす因子を減少し、簡単、迅速に設置する。【解決手段】 下部せん断箱3が案内支持枠部6に水平方向に案内支持され、上部せん断箱4が下部せん断箱3と接触しないように上下調節兼固定手段14で間隙を空けて案内支持枠部6に固定設置され、せん断力載荷手段17が下部せん断箱3と水平反力支持枠部7とを連結して設置され、垂直力載荷手段29が縦枠部8にボルト結合された垂直力載荷枠27に設置されている。圧密過程では、ロツキングボルト16で下部せん断箱3と上部せん断箱4とが密着状に固定され、供試体1の試料が各せん断箱3,4間から漏れないようになつている。せん断過程では、ロツキングボルト16を取り外し、上部せん断箱4を上下調節兼固定手段14で所定量上昇させ、下部せん断箱3間に間隙を設ける。せん断力載荷枠5は、ボルト結合により矩形状に形成され、組立・分解可能な構造になつている。
従来技術、競合技術の概要
集中豪雨、地震等による斜面崩壊、地滑等を未然に防止するために、斜面表層土等のせん断強度をせん断試験機で測定し、測定結果に基づいて斜面崩壊の安定性を検討するとともに、対策工の設計で用いる強度定数の妥当性を判断することが行なわれている。
【0003】
ところで、せん断試験機において、せん断強度を精度良く測定するためには原位置の土粒子構造を保持した状態で直接測定することが好ましく、原地盤に直立柱状に切り出し成形された供試体にせん断箱を装着してせん断強度を測定する現場せん断試験機が各種提案されている。現場せん断試験機としては、供試体に1つのせん断箱を装着し、垂直力載荷手段により供試体の頭部全面に所定の垂直力を付与した状態でせん断箱をせん断力載荷手段で水平移動し、原地盤とせん断箱との間で供試体をせん断する一面せん断形式のものが主流であつた。ところが、せん断中における水平反力を付与するために、せん断力載荷手段を供試体の周囲に掘つた孔の壁又は押え板で支持し、また垂直力載荷手段による垂直反力を付与するために、垂直力載荷手段を鉄塊やコンクリート等の錘によつてかけたり、パワーシヨベルで押え込んだり、アースアンカーで地盤に固定する等が行なわれていた。そのため、現場せん断試験機を設置するための付属設備は大規模で広い場所が必要であり、設置作業に多大の時間、労力、費用等を要する等の問題点があつた。
【0004】
そこで、例えば特開平8-247913号公報に記載のように、せん断箱が供試体を通す開口部を設けた基盤に案内部材で水平方向に案内支持され、せん断力載荷手段が基盤に設けられた固定壁で支持され、垂直力載荷手段が基盤に設けられた反力支持体で支持された一面せん断形式の現場せん断試験機が提案されている。また、土と基礎、Vol.31、No.2の第27~31頁及び第23回土質工学研究発表会(昭和63年6月)研究論文集第1755~1756頁に記載のように、せん断箱が下部せん断箱、中間せん断箱及び上部せん断箱からなり、下部せん断箱と上部せん断箱とが上部せん断箱が上下動自在にコ字型枠で連結され、中間せん断箱がせん断力載荷手段に連結され、せん断力載荷手段がコ字型枠に支持され、垂直力載荷手段がせん断箱を跨いで設置された鋼製枠に設けられ、中間せん断箱を水平移動することにより中間せん断箱と下部せん断箱及び上部せん断箱との間でせん断する二面せん断形式の現場せん断試験機が提案されている。
産業上の利用分野
本発明は、斜面表層土等のせん断強度を測定するせん断試験機に関し、詳細には原地盤に直立柱状に切り出し成形された供試体にせん断箱を装着し、原位置の土粒子構造を保持した状態でせん断強度を測定する現場せん断試験機に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】原地盤に直立柱状に切り出し成形された供試体(1)に下部せん断箱(3)及び上部せん断箱(4)を装着し、垂直力載荷手段(29)により供試体(1)の頭部全面に所定の垂直力を付与した状態で下部せん断箱(3)をせん断力載荷手段(17)で水平に移動し、供試体(1)を下部せん断箱(3)と原地盤及び上部せん断箱(4)との間でせん断し、供試体(1)のせん断強度を直接測定する現場せん断試験機(2)であつて、下部せん断箱(3)が供試体(1)の周囲に水平に設置されたせん断力載荷枠(5)に水平方向に案内支持され、上部せん断箱(4)が下部せん断箱(3)と接触しないように間隙を空けてせん断力載荷枠(5)に固定設置され、せん断力載荷手段(17)が下部せん断箱(3)とせん断力載荷枠(5)とを連結して設置され、垂直力載荷手段(29)がせん断力載荷枠(5)に固定された垂直力載荷枠(27)に設置されていることを特徴とする現場せん断試験機。
【請求項2】せん断力載荷枠(5)は、スクリユーアンカー(35)で原地盤に固定保持されている請求項1記載の現場せん断試験機。
【請求項3】せん断力載荷枠(5)は、頭部に押圧板(40)を有する溝付杭(39)で原地盤に固定保持されている請求項1記載の現場せん断試験機。
【請求項4】上部せん断箱(4)は、ボルト(11)とナツト(12,13)とからなる上下調節兼固定手段(14)によりせん断力載荷枠(5)に固定設置されている請求項1、2又は3記載の現場せん断試験機。
【請求項5】せん断力載荷枠(5)は、下部せん断箱(3)を水平に案内支持する前後一対の案内支持枠部(6)とせん断力載荷手段(17)を支持する水平反力支持枠部(7)とを互いに平行に配置し、これら(6,7)を左右一対の縦枠部(8)によりボルト(18)で固定連結し、全体形状が矩形状になつている請求項1~4のいずれか1項記載の現場せん断試験機。
産業区分
  • 土工
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中
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