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シュー装置、水底地盤貫入試験装置、および水底地盤貫入試験方法 NEW

国内特許コード P200017044
整理番号 S2018-1062-N0
掲載日 2020年7月28日
出願番号 特願2018-188589
公開番号 特開2020-056728
出願日 平成30年10月3日(2018.10.3)
公開日 令和2年4月9日(2020.4.9)
発明者
  • 谷 和夫
  • 池谷 毅
出願人
  • 国立大学法人東京海洋大学
発明の名称 シュー装置、水底地盤貫入試験装置、および水底地盤貫入試験方法 NEW
発明の概要 【課題】水底地盤を高い精度で試験するとともに、水底地盤の試料を効率良く採取する。
【解決手段】実施形態に係るシュー装置10は、サンプリングチューブ20の先端部に設けられるシュー装置であって、水底地盤の試料がサンプリングチューブに向かって通過するための内部空間が設けられた胴筒部11と、胴筒部11の内部空間を胴筒部11の中心軸に直交する方向に区画する複数の仕切板部12と、水底地盤を試験するためのセンサが内蔵され、複数の仕切板部12により胴筒部11に支持された計測筒部13と、を備え、計測筒部13は、その先端にコーン部13aを有し、少なくともコーン部13aが胴筒部11から露出するように複数の仕切板部12により支持されている。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要

従来、陸上地盤の試験手法の一つとして、標準貫入試験(Standard Penetration Test:SPT)が広く普及している。標準貫入試験では、所定の質量のハンマーと呼ばれる重りを所定の高さから自由落下させてボーリングロッドの上端に取り付けられたノッキングヘッド(ノッキングブロック)を打撃し、その衝撃力によりボーリングロッドを地盤に貫入させる。

標準貫入試験では、ボーリングロッドの先端に取り付けられた中空のサンプラーを規定貫入量だけ打ち込むのに要する打撃回数を求める。この打撃回数はN値と呼ばれ、地盤の硬軟や締り具合等の評価指標となる。また、サンプラーが地盤に貫入することにより、試験を実施した区間(深さ)における地盤の試料がサンプラー内に採取される。採取された試料は、所定の深さ(例えば1メートル)ごとにサンプラーとともに回収される。

特許文献1には、海底地盤のコアサンプリング装置および方法が記載されている。このコアサンプリング装置は、浮力体および切り離し可能に取り付けたウエイトを備えており、所定の位置における海底地盤を掘削して試料を採取し、その後、ウエイトを切り離し、浮力体の浮力で浮上する。

産業上の利用分野

本発明は、シュー装置、水底地盤貫入試験装置、および水底地盤貫入試験方法に関し、より詳しくは、サンプリングチューブの先端部に設けられ、試料の採取を伴う水底地盤貫入試験に適用可能なシュー装置と、当該シュー装置を利用した水底地盤貫入試験装置と、当該水底地盤貫入試験装置を用いた水底地盤貫入試験方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
サンプリングチューブの先端部に設けられるシュー装置であって、
水底地盤の試料がサンプリングチューブに向かって通過するための内部空間が設けられた胴筒部と、
前記内部空間を前記胴筒部の中心軸に直交する方向に区画する複数の仕切板部と、
前記水底地盤を試験するためのセンサが内蔵され、前記複数の仕切板部により前記胴筒部に支持された計測筒部と、
を備え、
前記計測筒部は、その先端にコーン部を有し、少なくとも前記コーン部が前記胴筒部から露出するように前記複数の仕切板部により支持されている、シュー装置。

【請求項2】
前記計測筒部は、その後端に、前記胴筒部の奥側にいくにつれて縮径するテーパー部を有する、請求項1に記載のシュー装置。

【請求項3】
前記仕切板部の厚みは、前記胴筒部の奥側にいくにつれて薄くなる、または厚くなる、請求項1または2に記載のシュー装置。

【請求項4】
前記胴筒部の先端に切り欠きが設けられている、請求項1~3のいずれかに記載のシュー装置。

【請求項5】
前記複数の仕切板部は、前記計測筒部の中心軸から均等な間隔で放射状に設けられている、請求項1~4のいずれかに記載のシュー装置。

【請求項6】
請求項1~5のいずれかに記載のシュー装置と、
先端部に前記シュー装置が設けられ、前記シュー装置を介して採取された水底地盤の試料を格納するサンプリングチューブと、
前記サンプリングチューブの基端部に接続されたサンプラーヘッドと、
を備える水底地盤貫入試験装置。

【請求項7】
前記胴筒部の基端側に接続するスリーブケースと、
前記スリーブケースに設けられたスリーブと、
をさらに備える、請求項6に記載の水底地盤貫入試験装置。

【請求項8】
前記サンプリングチューブの外径は、前記シュー装置の前記胴筒部の外径よりも小さい、請求項6または7に記載の水底地盤貫入試験装置。

【請求項9】
前記サンプラーヘッド、またはその上方の、前記シュー装置とともに鉛直方向に移動する部分に水深を計測するための水圧計が設けられている、請求項6~8のいずれかに記載の水底地盤貫入試験装置。

【請求項10】
前記シュー装置および前記サンプリングチューブを鉛直方向にガイドするための架台をさらに備える、請求項6~9のいずれかに記載の水底地盤貫入試験装置。

【請求項11】
前記サンプラーヘッドに接続され、前記シュー装置および前記サンプリングチューブを上下に振動させるバイブロハンマーをさらに備える、請求項6~10のいずれかに記載の水底地盤貫入試験装置。

【請求項12】
請求項11に記載の水底地盤貫入試験装置を水中に懸垂し降下させる工程と、
前記シュー装置の前記センサによる計測を開始した後、前記水底地盤貫入試験装置を水底地盤に着底させる工程と、
前記水底地盤貫入試験装置を自沈させた後、前記バイブロハンマーによる振動貫入を開始する工程と、
振動貫入を開始してから所定の時間が経過した後、前記水底地盤貫入試験装置を引き上げる工程と、
前記サンプリングチューブから水底地盤の試料を回収するとともに、前記シュー装置から前記センサの記録データを回収する工程と、
を備える水底地盤貫入試験方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018188589thum.jpg
出願権利状態 公開


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