ケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置及び地耐力試験方法
【課題】不動梁付き地耐力試験装置及び当該装置を利用した地耐力試験方法の提供。
【解決手段】支圧板２ｂと、支圧柱２ａと、載荷ジャッキ２ｃと、載荷用平板２ｈ及び制御ボックス２ｆとを備えた地耐力載荷装置２の載荷用平板２ｈに、複数本の枢設された梁部材１ａと変位計１ｈとを具備するベースプレート１ｂを備えた不動梁１における前記ベースプレート１ｂを載置して、前記載荷用平板２ｈと前記ベースプレート１ｂとを上下方向に離反可能に一体化したケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置３とする。前記不動梁付き地耐力試験装置３を用い、載荷用平板２ｈからベースプレート１ｂを浮き上がらせた状態で地耐力試験をする地耐力試験方法とする。
【解決手段】支圧板２ｂと、支圧柱２ａと、載荷ジャッキ２ｃと、載荷用平板２ｈ及び制御ボックス２ｆとを備えた地耐力載荷装置２の載荷用平板２ｈに、複数本の枢設された梁部材１ａと変位計１ｈとを具備するベースプレート１ｂを備えた不動梁１における前記ベースプレート１ｂを載置して、前記載荷用平板２ｈと前記ベースプレート１ｂとを上下方向に離反可能に一体化したケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置３とする。前記不動梁付き地耐力試験装置３を用い、載荷用平板２ｈからベースプレート１ｂを浮き上がらせた状態で地耐力試験をする地耐力試験方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設分野におけるニューマチックケーソン作業室内で地盤耐力を評価するためになされる地耐力試験の無人化技術による不動梁付き地耐力試験装置及び地耐力試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、ニューマチックケーソンの沈設施工は、高圧室内作業に要する労働時間を短縮するため、本出願人をはじめとして作業室内に配備する各種機器類を地上から遠隔操作することによる無人化施工が進められている。
【０００３】
ニューマチックケーソン沈設過程においては、その沈設深度に従って作業気圧も高気圧化するため、必然、沈設施工の最終工程では作業気圧が最大となることが殆どとなり、このことは、当該最終工程での無人化施策が作業者の労働安全衛生を確保する上で重要な位置を占めることを示唆している。
【０００４】
ところで、沈設工程における前記する最終工程のひとつとして地耐力試験があり、これはケーソンの所定深度到達後に支持地盤の状態を確認し、所要の地耐力が得られるや否やについて作業室内において実地盤を対象に載荷試験により鉛直地盤反力係数や極限支持力を求め地盤状況を評価する作業である。
【０００５】
従来手法に基づく地耐力試験は、高圧室内において作業者により試験機器類を作業室内に設置し、道路橋示方書に従った方法に則り地耐力試験をし、計測値は変位計の数値を直読することでこれをなしているが、先述するように作業室内の高気圧化が進むと労働負荷や安全衛生面が課題となる。
【０００６】
そこで、現在では特許文献１に示されているように掘削機の掘削ビット取付部に設ける地耐力試験装置を支持可能にした省力化技術が提案されており、また、このような技術を基礎とした発展的工夫の試行も見られる。さらに、例えば特許文献２のような載荷試験装置に計測装置を組み入れた技術も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２１７６２公報
【特許文献２】特開平９−１３３６２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１に類する地耐力試験装置は、試験装置を短時間で設置及び移動可能とすることで省力化施工を図るものであるが、短時間ではあっても作業者による高圧室内作業が発生する。
【０００９】
また、特許文献２に類する地耐力試験装置は、載荷試験装置の一部に計測装置を接続する構成としたことで測定の原点となる計測基準点に変位が発生し、天井スラブの変形量、天井スラブに付着した砂塵等の圧壊に伴う変位量及び載荷試験装置の歪み量等により、計測値に正確性を欠き、これらを補正するためには各較正係数を導入するか、又は時間は掛かるが多点計測して確度を得る等の手段を必要としていた。
【００１０】
さらに、この場合の計測基準点の変位は、平板載荷方法に則った道路橋示方書が定める地耐力試験の計測規準を厳密には満足していない。
【００１１】
これより本発明は、上述の課題に鑑み提案されたものであって、ケーソン作業室内における地耐力試験に関し、作業者による高圧室内作業を排除し、試験過程における種々の変形量に左右されることない不動梁付き地耐力試験装置及び当該装置を利用した地耐力試験方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記する課題を解決するため、本発明は次のように構成される。
【００１３】
請求項１にかかるケーソン作業室における地耐力試験装置は、ケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置であって、
支圧板と、支圧柱と、載荷ジャッキと、載荷用平板及び制御ボックスとを備えた地耐力載荷装置の前記載荷用平板に、
複数本の枢設された梁部材と変位計とを具備するベースプレートを備えた不動梁における前記ベースプレートを載置して、前記載荷用平板と前記ベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２にかかるケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置は、
請求項１に記載の発明において、
ベースプレートは、その中央に有する開口部に載荷ジャッキを挿通して地耐力載荷装置に組み込まれていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３にかかるケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置は、
請求項１又は２に記載の発明において、
前記不動梁は、ベースプレートに等角度間隔をもって３本の梁部材を備え、各梁部材はその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれが単独で回動することを特徴とする。
【００１６】
請求項４にかかるケーソン作業室における地耐力試験方法は、
請求項１〜３のうち何れか１項記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置を用いたケーソン作業室における地耐力試験方法であり、
地上に設備される制御室内のコンピュータを操作することによって前記不動梁における梁部材の回動、載荷ジャッキの油圧力及び伸縮を制御すると共に変位計により変位量を計測し、
これら制御情報及び計測情報の信号を、通信機器を経由して地上に設備される制御室に伝送し、
制御室から不動梁付き地耐力試験装置を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項５にかかるケーソン作業室における地耐力試験方法は、
（１）請求項１に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置をケーソン作業室に搬入し、
（２）地耐力計測位置における載荷ジャッキを伸長することで、
支圧板を天井スラブ下面に当接し、かつ載荷用平板を計測地盤に圧着した状態で、
計測地盤のプレロードをした後、
（３）全ての梁部材をその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれ回動させて計測外地盤に着地するように開脚させ、
（４）さらに各梁部材を回動させて載荷用平板からベースプレートを浮き上がらせて離反させ、前記ベースプレートが地耐力載荷装置に干渉しない位置で保持されることで、
不動梁の各梁部材の接地圧のみでベースプレートを支持する状態とし、
（５）油圧駆動に伴う載荷ジャッキの伸長とこれに従動する変位計の変位量計測により、
載荷用平板に荷重を載荷する平板載荷方法による載荷試験を行い、
（６）地上に設備した制御室から通信機器を経由して、
前記（２）〜（５）の工程における各制御を行うと共に計測した載荷荷重及び変位量から地耐力を評価することで、
上記（１）〜（６）の工程に基づき地耐力試験を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、次（１）〜（７）の効果を奏する。
（１）ベースプレートに梁部材を枢設することでこれらを一体構成して不動梁とし、かつベースプレートを地耐力載荷装置の載荷平板に載置して、載荷平板とベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化しているため、不動梁とこれを組み込んだ地耐力載荷装置との相対位置に変化を生ずることがなく位置決め制御を不要になる。
（２）また、前記（１）により不動梁を組み込んだ不動梁付き地耐力試験装置が構成され、不動梁を組み込んだ地耐力試験装置全体を一体的に取り扱うことを可能になる。
（３）同様に、ベースプレートには変位計を具備することにより、計測装置も併せて一体的に取り扱うことを可能になる。
（４）さらに、不動梁における各梁部材は、必要に応じて開閉自在に構成されるため、不動梁付き地耐力試験装置の搬入及び撤去において取り扱いが一層容易になる。
（５）載荷平板に載置される不動梁におけるベースプレートは、中央にひとつの開口部を有し、載荷平板に載置して上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に組み込まれて一体化されているため、複雑な機構を要することなく、構造も簡単で整備も容易になる。
（６）不動梁における複数の梁部材の個々が単独で回動可能に枢着されているため、計測地盤（及びその周域の計測外地盤）に生ずる不陸があってもその影響を受けることがなく梁部材の脚部を着座させることができる。
（７）地耐力試験の制御データ及び計測データ（の信号）の全てを、地上に設備される制御室に伝送して制御室内の制御装置あるいはコンピュータに集約されるため、地上における制御室内においての集中管理を可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置に組み込まれている梁部材とベースプレートが一体化された不動梁の平面図である。
【図２】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力載荷装置及び不動梁が組み込まれて一体化された不動梁付き地耐力試験装置の搬入〜設置段階を示す一部断面視を含む図１Ａ−Ａ矢視の側面図である。
【図３】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の設置〜プレロード段階を示す一部断面視を含む側面図である。
【図４】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の不動梁の設置動作状況を示す一部断面視を含む側面図である。
【図５】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の不動梁の設置動作〜計測状況を示す一部断面視を含む側面図である。
【図６】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の遠隔制御を示すケーソン作業室〜制御室の位置関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、ニューマチックケーソン工法により沈設されたケーソン構造物について、予定深度着底後に地耐力試験をする場合を例にして図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、不動梁付き地耐力試験装置３に組み込まれている不動梁１を取り出して示す平面図であり、図２に示す該不動梁１と地耐力載荷装置２との組み合わせにより本発明の不動梁付き地耐力試験装置３をなすものである。
【００２２】
まず、図１及び図２より、不動梁１は、梁部材１ａ及びベースプレート１ｂの２部材から基本的に構成される。この内、梁部材１ａは、側面Ｌ字形状に加工された鋼板からなり、端部に鋼製の脚座１ｃが固設されているが、不動梁１の材質は鋼材以外であっても所要の強度が確保されればよく、また、本実施形態では監視装置４ｆ（図６参照）からの視認性確保の理由からＬ字形状としているが、これに限らず直線形状等であっても構わない。さらに、梁部材１ａは３本で構成するよう例示しているが、これは脚座１ｃに作用する地盤反力を極力均等にするための手段であって、以降の説明に基づく安定的な設置が可能であれば、これに限定されるものではなく、３本以上であってもよい。なお、梁部材１ａの位置状態は、図１と図５とが対応することを予め断っておく。
【００２３】
載荷用平板２ｈに載置されるベースプレート１ｂは、平面三角形の頂角を切断するがごとく平面六角形状の鋼板からなり、中央部に正六角形状の開口部１ｄを有すると共に、開口部１ｄの開口内周面と同一面状に内周面を形成する形態で鋼製の筒状のガイド部材１ｅが固定されている。また、ガイド部材１ｅは、ベースプレート１ｂが大きく開口部１ｄを有することによる剛性低下を補強し、かつ以降に説明するリニアゲージ１ｈの防護を目的とするもので、ベースプレート１ｂが充分な強度を有している場合等にあっては不要である。なお、ベースプレート１ｂ及び開口部１ｄの平面形状は、これに限定されず、三角形や四角形又は円形であってももちろん構わない。
【００２４】
また、ベースプレート１ｂには、角速度制御可能なモータ１ｆを載設することで一体的に構成され、かつモータ１ｆの駆動軸に梁部材１ａの基端部が固定されており、これより梁部材１ａは、ベースプレート１ｂ上で回動自在にモータ１ｆに枢設される構成となる。
【００２５】
さらに、ベースプレート１ｂには、梁部材１ａ、ガイド部材１ｅ及びモータ１ｆと干渉しない位置に計測孔１ｇが穿孔されており、かつ計測孔１ｇには変位計としてリニアゲージ１ｈのケーシング部が嵌設されて固定されている。なお、リニアゲージ１ｈの設置方法は、これに限定されることなく、別途ベースプレート１ｂに設置用治具を設ける等して取り付けてもよい。さらに、リニアゲージ１ｈは、１／１００ｍｍの精度で計測可能な変位計であれば、例えばダイヤルゲージやレーザー距離計等でもよい。
【００２６】
以上により、不動梁１は、開口部１ｄ及び計測孔１ｇとを有するベースプレート１ｂに、ガイド部材１ｅ、リニアゲージ１ｈ及びモータ１ｆとを備えていると共に、端部に脚座１ｃを有する梁部材１ａの基端部がモータ１ｆに枢設されることで、これら全てが一体的に構成される。
【００２７】
次に、図２より、地耐力載荷装置２は、支圧板２ｂと、支圧柱２ａと、載荷ジャッキ２ｃと、載荷用平板２ｈ及び制御ボックス２ｆとを備え、前記支圧柱２ａの上端部に支圧板２ｂが設置されると共に、下端部には油圧ジャッキ２ｃが接続フランジ２ｄをボルト締結する等して固設される。
【００２８】
さらに、支圧柱２ａは、その外周面に張り出しフランジ等の被把持金具２ｅを備えることで、作業室４ｂにおいて、移動可能な作業用機械（図示を省略するが、例えば、ケーソンショベル等）における把持装置を利用して把持して、作業室内の任意の位置にその移動を可能とする。
【００２９】
この他、支圧柱２ａには、制御ボックス２ｆが取り付けられ、制御ボックス２ｆは、その内部に、油圧ジャッキ２ｃの伸縮、モータ１ｆの駆動、リニアゲージ１ｈのエンコーダのカウント及び油圧力等の各制御のためのコンピュータ、無線通信装置、油圧ポンプ並びにバッテリ等を内装する構成となっている。
【００３０】
また、油圧ジャッキ２ｃのピストンロッド端部にはピストンヘッド２ｇが接続されると共に、ピストンヘッド２ｇには直径φ３００×厚さ２５ｍｍの鋼製の載荷用平板２ｈが固定されている。
【００３１】
ここで、支圧柱２ａと支圧板２ｂとの連結接続、又は油圧ジャッキ２ｃとピストンヘッド２ｇとの連結接続とは、ボールジョイントにより連結することで、天井スラブ４ａ及び計測地盤４ｃの傾斜、付着物の存在及び凹凸による平滑性の欠如等に、相当程度の自由度をもって対応することを可能とする。
【００３２】
加えて、制御ボックス２ｆには、下面を全開放する形態でケージ２ｉの上端が固定されて筒状に垂設されている。該ケージ２ｉは、鋼材などによるフレームを形成し、その内部の視認性確保のため開孔率の高いエキスパンドメタルやパンチングメタル等を構造材料とし、図１に示すように、梁部材１ａの動作に支障が生じないよう梁部材１ａの回動軌跡範囲には、干渉しないように下端が開放されたスリット形状の切り欠きを有する。
【００３３】
このケージ２ｉは、作業室４ｂ内外の搬出入の際の衝突等の不慮の事故を防止するためのものであって、不動梁付き地耐力試験装置３を構成する不動梁１の防護用途として機能する。なお、図面簡略化のため、図３以降についてはケージ２ｉの記載を省略する。
【００３４】
以上の説明による地耐力載荷装置２と不動梁１とは、唯一、単純な嵌め合いのみで係合され、一体化された地耐力試験装置３を構成する。
【００３５】
つまり、ベースプレート１ｂ（ガイド部材１ｅ）の開口部１ｄは、油圧ジャッキ２ｃのピストンヘッド２ｇの外径より若干大きく形成されており、約２〜５ｍｍのクリアランスＤ１をもって挿通状態に嵌め合い、かつピストンヘッド２ｇには載荷用平板２ｈが接続されているため、不動梁１が下方に脱落することなく、ほぼ鉛直方向に限定される１自由度をもって拘束される。よって、図２に示す状態は、不動梁１が載荷用平板２ｈの上面に載置される態様となる。
【００３６】
これより、不動梁付き地耐力試験装置３による地耐力試験方法について説明する。
【００３７】
＜作業室搬入〜地耐力載荷装置据付＞
まず、図２に示すように、前記する不動梁付き地耐力試験装置３を作業室４ｂに搬入した上で、ケーソンショベル等の移動作業機械を利用して被把持金具２ｅを把持し、不動梁付き地耐力試験装置３を地耐力試験を目的とする計測地盤４ｃの直上位置まで移動させた後、不動梁付き地耐力試験装置３を移動作業機械で支持したまま天井スラブ４ａに支圧板２ｂを当接させる。
【００３８】
なお、これ以前の準備作業として、ケーソンショベル等で計測地盤４ｃ及びその周域の計測外地盤４ｄの不陸を整正し水平に平滑化しておくことは、従来技術と同様である。
【００３９】
また、このときのリニアゲージ１ｈの計測子は、不動梁１の重量の作用により、充分に縮長している状態にある。
【００４０】
＜地耐力載荷装置据付〜プレロード＞
次に、図３に示すように、油圧ジャッキ２ｃを伸長させることで載荷用平板２ｈを計測地盤４ｃに着地させ、さらに油圧ジャッキ２ｃを伸長させることで載荷用平板２ｈを計測地盤４ｃに圧着させ、平板載荷試験方法に基づくプレロード荷重を計測地盤４ｃに作用させて、地盤の初期沈下を排除する。
【００４１】
なお、この段階で、地耐力試験装置３を支持している移動作業機械は、把持部を開放し計測地盤４ｃの近傍から離脱することが可能である。
【００４２】
＜不動梁設置＞
次に、図４に示すように、ベースプレート１ｂに載設されるモータ１ｆを動作させ、脚座１ｃが計測外地盤４ｄに着地するまで、枢設されている基端部を中心として矢印方向に梁部材１ａを回動させる。
【００４３】
ここで、モータ１ｆは、ベースプレート１ｂ上に３基を固定しているが、それぞれ独立の制御を可能としているため、例えば計測外地盤４ｄの不陸整正に均一性が確保できていない状態が発生したとしても、全ての脚座１ｃを安定的に着地させることを可能とする。
【００４４】
続いて、図５に示すように、さらにモータ１ｆを動作させ、脚座１ｃが着地する計測外地盤４ｄを反力に採り、矢印方向にベースプレート１ｂを上方に引き上げ、モータ１ｆの動作を停止させ、かつモータ１ｆに内装される制動機構を機能させて、ベースプレート１ｂと梁部材１ａとを一体的に固定する。
【００４５】
このとき、側面Ｌ字形状を有する梁部材１ａ，１ａ，１ａは、その長尺部位がベースプレート１ｂ及び水平な計測地盤４ｃ（計測外地盤４ｄ）とほぼ平行を維持する状態となるため、監視装置４ｆによる監視が容易となる。かつ、載荷用平板２ｈに載置されていたベースプレート１ｂが、載荷用平板２ｈから浮き上るように上方に離反し、載荷用平板２ｈの上面とベースプレート１ｂの下面との離隔が約３０ｍｍとなるクリアランスＤ２を生成する。なお、ベースプレート１ｂは鉛直上方に移動し殆ど水平移動を伴わないため、この状態でもクリアランスＤ１は確保されている。
【００４６】
これより、ベースプレート１ｂ、ベースプレート１ｂに固定されるガイド部材１ｅ及びその他の構成部材は、リニアゲージ１ｈの計測子を除いて、全てが地耐力載荷装置２に接触することなく、不動梁１は、唯一脚座１ｃをその支持点として計測外地盤４ｄに支持されるため、不動梁１と地耐力載荷装置２とは完全に独立した位置関係でそれぞれ固定（位置保持）される。
【００４７】
つまり、ベースプレート１ｂに嵌設固定されているリニアゲージ１ｈは、地耐力載荷装置２の作用による影響を受けることのない不動の絶対位置に固定される。この時点で、リニアゲージ１ｈの計測子とこれに接触する載荷用平板２ｈの位置関係を計測の原点として計測基準点を定義する。
【００４８】
ここで、梁部材１ａの脚長は、平板載荷試験方法で指示され図５の破線で示す計測の影響範囲を超える必要長さが設定され、載荷用平板２ｈの直径の３倍以上のクリアランスＤ３が確保されている。
【００４９】
＜地耐力試験＞
次に、図５に示すように、制御ボックス２ｆに内装される油圧ポンプの油圧力を制御しながら油圧ジャッキ２ｃを伸長させ、計測地盤４ｃの変位量をリニアゲージ１ｈにより計測する。なお、ここで計測地盤４ｃの変位量は、載荷用平板２ｈの変位量に同じである。
【００５０】
そして、ベースプレート１ｂに固定されたリニアゲージ１ｈから送出されるリニアゲージ１ｈの計測子が、計測基準点と載荷用平板２ｈとの相対変位量を計測することで、地耐力試験が進められる。
【００５１】
これより、前記するように、不動梁１と地耐力載荷装置２とは完全に独立した位置関係で固定され、リニアゲージ１ｈの本体(ケーシング部)は、地耐力載荷装置２の作用による影響を受けることのない不動の絶対位置に固定されているため、地耐力載荷装置２の一部に歪みが生じ、反力体となる天井スラブ４ａに変位が生じ、又は天井スラブ４ａに付着した砂塵等の圧壊による変位が生じる等の事態が発生しても、計測値に影響を及ぼすことなく正確な地耐力試験を可能とする。
【００５２】
＜搬出＞
地耐力試験終了後の地耐力試験装置３の搬出は、上述の各工程を逆に辿ることでこれをなし、搬出用途に向けた特殊な技術は必要としない。
【００５３】
以上の地耐力試験方法は、図６に示すように、地上に設置する制御室４ｇから、作業室４ｂに設備する無線通信用のアンテナ４ｅ及び通信ケーブル４ｈを経由して、制御データ及び計測データの信号の送受信を可能とする。もちろん、信号の伝送を可能とすれば、光通信や電気通信等の通信手段は問わない。よって、本発明の不動梁付き地耐力試験装置を用いた地耐力試験では、作業者は作業室４ｂ内に位置して試験する必要がなく、制御室４ｇから全ての作業の集中管理を可能とする。
【００５４】
なお、従来技術の利用であるため図示を省略したが、リニアゲージ１ｈとモータ１ｆとは、制御ボックス２ｆに内装されるコンピュータに無線又は有線にてデータ通信を可能とする構成としており、制御ボックス２ｆに内装される通信機器によりアンテナ４ｅが電波受信するシステムが構築されている。また、地耐力試験装置３の設置及び撤去に関して、その構成部材の一部の基本動作を予めコンピュータにプログラミングしておくことで半自動制御すること等は自由である。
【００５５】
また、作業室４ｂには、従来技術に基づく監視装置４ｆが複数設備されており、地耐力試験装置３及びこの構成部材の作動状況を制御室４ｇ内のモニター等で細かく監視することが可能であるため、装置の設置及び試験状況の確認には、該監視装置４ｆにより制御室４ｇに伝送されるカメラ映像や音響情報を基に制御室４ｇから制御ボックス２ｆに制御指令を送ることになる。
前記実施形態においては、不動梁１としては、１枚もののベースプレート１ｂとし、これに梁部材１ａを複数設ける形態を示したが、本発明を実施する場合、ベースプレート１ｂとしては、複数のベースプレート片をボルト等により接合して一体化したものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 不動梁
１ａ 梁部材
１ｂ ベースプレート
１ｃ 脚座
１ｄ 開口部
１ｅ ガイド部材
１ｆ モータ
１ｇ 計測孔
１ｈ リニアゲージ（変位計）
２ 地耐力載荷装置
２ａ 支圧柱
２ｂ 支圧板
２ｃ 油圧ジャッキ
２ｄ 接続フランジ
２ｅ 被把持金具
２ｆ 制御ボックス
２ｇ ピストンヘッド
２ｈ 載荷用平板
２ｉ ケージ
３ 地耐力試験装置
４ ケーソン
４ａ 天井スラブ
４ｂ 作業室
４ｃ 計測地盤
４ｄ 計測外地盤
４ｅ アンテナ
４ｆ 監視装置
４ｇ 制御室
４ｈ 通信ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設分野におけるニューマチックケーソン作業室内で地盤耐力を評価するためになされる地耐力試験の無人化技術による不動梁付き地耐力試験装置及び地耐力試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前より、ニューマチックケーソンの沈設施工は、高圧室内作業に要する労働時間を短縮するため、本出願人をはじめとして作業室内に配備する各種機器類を地上から遠隔操作することによる無人化施工が進められている。
【０００３】
ニューマチックケーソン沈設過程においては、その沈設深度に従って作業気圧も高気圧化するため、必然、沈設施工の最終工程では作業気圧が最大となることが殆どとなり、このことは、当該最終工程での無人化施策が作業者の労働安全衛生を確保する上で重要な位置を占めることを示唆している。
【０００４】
ところで、沈設工程における前記する最終工程のひとつとして地耐力試験があり、これはケーソンの所定深度到達後に支持地盤の状態を確認し、所要の地耐力が得られるや否やについて作業室内において実地盤を対象に載荷試験により鉛直地盤反力係数や極限支持力を求め地盤状況を評価する作業である。
【０００５】
従来手法に基づく地耐力試験は、高圧室内において作業者により試験機器類を作業室内に設置し、道路橋示方書に従った方法に則り地耐力試験をし、計測値は変位計の数値を直読することでこれをなしているが、先述するように作業室内の高気圧化が進むと労働負荷や安全衛生面が課題となる。
【０００６】
そこで、現在では特許文献１に示されているように掘削機の掘削ビット取付部に設ける地耐力試験装置を支持可能にした省力化技術が提案されており、また、このような技術を基礎とした発展的工夫の試行も見られる。さらに、例えば特許文献２のような載荷試験装置に計測装置を組み入れた技術も多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２１７６２公報
【特許文献２】特開平９−１３３６２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１に類する地耐力試験装置は、試験装置を短時間で設置及び移動可能とすることで省力化施工を図るものであるが、短時間ではあっても作業者による高圧室内作業が発生する。
【０００９】
また、特許文献２に類する地耐力試験装置は、載荷試験装置の一部に計測装置を接続する構成としたことで測定の原点となる計測基準点に変位が発生し、天井スラブの変形量、天井スラブに付着した砂塵等の圧壊に伴う変位量及び載荷試験装置の歪み量等により、計測値に正確性を欠き、これらを補正するためには各較正係数を導入するか、又は時間は掛かるが多点計測して確度を得る等の手段を必要としていた。
【００１０】
さらに、この場合の計測基準点の変位は、平板載荷方法に則った道路橋示方書が定める地耐力試験の計測規準を厳密には満足していない。
【００１１】
これより本発明は、上述の課題に鑑み提案されたものであって、ケーソン作業室内における地耐力試験に関し、作業者による高圧室内作業を排除し、試験過程における種々の変形量に左右されることない不動梁付き地耐力試験装置及び当該装置を利用した地耐力試験方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記する課題を解決するため、本発明は次のように構成される。
【００１３】
請求項１にかかるケーソン作業室における地耐力試験装置は、ケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置であって、
支圧板と、支圧柱と、載荷ジャッキと、載荷用平板及び制御ボックスとを備えた地耐力載荷装置の前記載荷用平板に、
複数本の枢設された梁部材と変位計とを具備するベースプレートを備えた不動梁における前記ベースプレートを載置して、前記載荷用平板と前記ベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２にかかるケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置は、
請求項１に記載の発明において、
ベースプレートは、その中央に有する開口部に載荷ジャッキを挿通して地耐力載荷装置に組み込まれていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３にかかるケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置は、
請求項１又は２に記載の発明において、
前記不動梁は、ベースプレートに等角度間隔をもって３本の梁部材を備え、各梁部材はその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれが単独で回動することを特徴とする。
【００１６】
請求項４にかかるケーソン作業室における地耐力試験方法は、
請求項１〜３のうち何れか１項記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置を用いたケーソン作業室における地耐力試験方法であり、
地上に設備される制御室内のコンピュータを操作することによって前記不動梁における梁部材の回動、載荷ジャッキの油圧力及び伸縮を制御すると共に変位計により変位量を計測し、
これら制御情報及び計測情報の信号を、通信機器を経由して地上に設備される制御室に伝送し、
制御室から不動梁付き地耐力試験装置を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項５にかかるケーソン作業室における地耐力試験方法は、
（１）請求項１に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置をケーソン作業室に搬入し、
（２）地耐力計測位置における載荷ジャッキを伸長することで、
支圧板を天井スラブ下面に当接し、かつ載荷用平板を計測地盤に圧着した状態で、
計測地盤のプレロードをした後、
（３）全ての梁部材をその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれ回動させて計測外地盤に着地するように開脚させ、
（４）さらに各梁部材を回動させて載荷用平板からベースプレートを浮き上がらせて離反させ、前記ベースプレートが地耐力載荷装置に干渉しない位置で保持されることで、
不動梁の各梁部材の接地圧のみでベースプレートを支持する状態とし、
（５）油圧駆動に伴う載荷ジャッキの伸長とこれに従動する変位計の変位量計測により、
載荷用平板に荷重を載荷する平板載荷方法による載荷試験を行い、
（６）地上に設備した制御室から通信機器を経由して、
前記（２）〜（５）の工程における各制御を行うと共に計測した載荷荷重及び変位量から地耐力を評価することで、
上記（１）〜（６）の工程に基づき地耐力試験を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、次（１）〜（７）の効果を奏する。
（１）ベースプレートに梁部材を枢設することでこれらを一体構成して不動梁とし、かつベースプレートを地耐力載荷装置の載荷平板に載置して、載荷平板とベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化しているため、不動梁とこれを組み込んだ地耐力載荷装置との相対位置に変化を生ずることがなく位置決め制御を不要になる。
（２）また、前記（１）により不動梁を組み込んだ不動梁付き地耐力試験装置が構成され、不動梁を組み込んだ地耐力試験装置全体を一体的に取り扱うことを可能になる。
（３）同様に、ベースプレートには変位計を具備することにより、計測装置も併せて一体的に取り扱うことを可能になる。
（４）さらに、不動梁における各梁部材は、必要に応じて開閉自在に構成されるため、不動梁付き地耐力試験装置の搬入及び撤去において取り扱いが一層容易になる。
（５）載荷平板に載置される不動梁におけるベースプレートは、中央にひとつの開口部を有し、載荷平板に載置して上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に組み込まれて一体化されているため、複雑な機構を要することなく、構造も簡単で整備も容易になる。
（６）不動梁における複数の梁部材の個々が単独で回動可能に枢着されているため、計測地盤（及びその周域の計測外地盤）に生ずる不陸があってもその影響を受けることがなく梁部材の脚部を着座させることができる。
（７）地耐力試験の制御データ及び計測データ（の信号）の全てを、地上に設備される制御室に伝送して制御室内の制御装置あるいはコンピュータに集約されるため、地上における制御室内においての集中管理を可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置に組み込まれている梁部材とベースプレートが一体化された不動梁の平面図である。
【図２】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力載荷装置及び不動梁が組み込まれて一体化された不動梁付き地耐力試験装置の搬入〜設置段階を示す一部断面視を含む図１Ａ−Ａ矢視の側面図である。
【図３】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の設置〜プレロード段階を示す一部断面視を含む側面図である。
【図４】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の不動梁の設置動作状況を示す一部断面視を含む側面図である。
【図５】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の不動梁の設置動作〜計測状況を示す一部断面視を含む側面図である。
【図６】本発明の実施形態のケーソン作業室で試験される不動梁付き地耐力試験装置の遠隔制御を示すケーソン作業室〜制御室の位置関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、ニューマチックケーソン工法により沈設されたケーソン構造物について、予定深度着底後に地耐力試験をする場合を例にして図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、不動梁付き地耐力試験装置３に組み込まれている不動梁１を取り出して示す平面図であり、図２に示す該不動梁１と地耐力載荷装置２との組み合わせにより本発明の不動梁付き地耐力試験装置３をなすものである。
【００２２】
まず、図１及び図２より、不動梁１は、梁部材１ａ及びベースプレート１ｂの２部材から基本的に構成される。この内、梁部材１ａは、側面Ｌ字形状に加工された鋼板からなり、端部に鋼製の脚座１ｃが固設されているが、不動梁１の材質は鋼材以外であっても所要の強度が確保されればよく、また、本実施形態では監視装置４ｆ（図６参照）からの視認性確保の理由からＬ字形状としているが、これに限らず直線形状等であっても構わない。さらに、梁部材１ａは３本で構成するよう例示しているが、これは脚座１ｃに作用する地盤反力を極力均等にするための手段であって、以降の説明に基づく安定的な設置が可能であれば、これに限定されるものではなく、３本以上であってもよい。なお、梁部材１ａの位置状態は、図１と図５とが対応することを予め断っておく。
【００２３】
載荷用平板２ｈに載置されるベースプレート１ｂは、平面三角形の頂角を切断するがごとく平面六角形状の鋼板からなり、中央部に正六角形状の開口部１ｄを有すると共に、開口部１ｄの開口内周面と同一面状に内周面を形成する形態で鋼製の筒状のガイド部材１ｅが固定されている。また、ガイド部材１ｅは、ベースプレート１ｂが大きく開口部１ｄを有することによる剛性低下を補強し、かつ以降に説明するリニアゲージ１ｈの防護を目的とするもので、ベースプレート１ｂが充分な強度を有している場合等にあっては不要である。なお、ベースプレート１ｂ及び開口部１ｄの平面形状は、これに限定されず、三角形や四角形又は円形であってももちろん構わない。
【００２４】
また、ベースプレート１ｂには、角速度制御可能なモータ１ｆを載設することで一体的に構成され、かつモータ１ｆの駆動軸に梁部材１ａの基端部が固定されており、これより梁部材１ａは、ベースプレート１ｂ上で回動自在にモータ１ｆに枢設される構成となる。
【００２５】
さらに、ベースプレート１ｂには、梁部材１ａ、ガイド部材１ｅ及びモータ１ｆと干渉しない位置に計測孔１ｇが穿孔されており、かつ計測孔１ｇには変位計としてリニアゲージ１ｈのケーシング部が嵌設されて固定されている。なお、リニアゲージ１ｈの設置方法は、これに限定されることなく、別途ベースプレート１ｂに設置用治具を設ける等して取り付けてもよい。さらに、リニアゲージ１ｈは、１／１００ｍｍの精度で計測可能な変位計であれば、例えばダイヤルゲージやレーザー距離計等でもよい。
【００２６】
以上により、不動梁１は、開口部１ｄ及び計測孔１ｇとを有するベースプレート１ｂに、ガイド部材１ｅ、リニアゲージ１ｈ及びモータ１ｆとを備えていると共に、端部に脚座１ｃを有する梁部材１ａの基端部がモータ１ｆに枢設されることで、これら全てが一体的に構成される。
【００２７】
次に、図２より、地耐力載荷装置２は、支圧板２ｂと、支圧柱２ａと、載荷ジャッキ２ｃと、載荷用平板２ｈ及び制御ボックス２ｆとを備え、前記支圧柱２ａの上端部に支圧板２ｂが設置されると共に、下端部には油圧ジャッキ２ｃが接続フランジ２ｄをボルト締結する等して固設される。
【００２８】
さらに、支圧柱２ａは、その外周面に張り出しフランジ等の被把持金具２ｅを備えることで、作業室４ｂにおいて、移動可能な作業用機械（図示を省略するが、例えば、ケーソンショベル等）における把持装置を利用して把持して、作業室内の任意の位置にその移動を可能とする。
【００２９】
この他、支圧柱２ａには、制御ボックス２ｆが取り付けられ、制御ボックス２ｆは、その内部に、油圧ジャッキ２ｃの伸縮、モータ１ｆの駆動、リニアゲージ１ｈのエンコーダのカウント及び油圧力等の各制御のためのコンピュータ、無線通信装置、油圧ポンプ並びにバッテリ等を内装する構成となっている。
【００３０】
また、油圧ジャッキ２ｃのピストンロッド端部にはピストンヘッド２ｇが接続されると共に、ピストンヘッド２ｇには直径φ３００×厚さ２５ｍｍの鋼製の載荷用平板２ｈが固定されている。
【００３１】
ここで、支圧柱２ａと支圧板２ｂとの連結接続、又は油圧ジャッキ２ｃとピストンヘッド２ｇとの連結接続とは、ボールジョイントにより連結することで、天井スラブ４ａ及び計測地盤４ｃの傾斜、付着物の存在及び凹凸による平滑性の欠如等に、相当程度の自由度をもって対応することを可能とする。
【００３２】
加えて、制御ボックス２ｆには、下面を全開放する形態でケージ２ｉの上端が固定されて筒状に垂設されている。該ケージ２ｉは、鋼材などによるフレームを形成し、その内部の視認性確保のため開孔率の高いエキスパンドメタルやパンチングメタル等を構造材料とし、図１に示すように、梁部材１ａの動作に支障が生じないよう梁部材１ａの回動軌跡範囲には、干渉しないように下端が開放されたスリット形状の切り欠きを有する。
【００３３】
このケージ２ｉは、作業室４ｂ内外の搬出入の際の衝突等の不慮の事故を防止するためのものであって、不動梁付き地耐力試験装置３を構成する不動梁１の防護用途として機能する。なお、図面簡略化のため、図３以降についてはケージ２ｉの記載を省略する。
【００３４】
以上の説明による地耐力載荷装置２と不動梁１とは、唯一、単純な嵌め合いのみで係合され、一体化された地耐力試験装置３を構成する。
【００３５】
つまり、ベースプレート１ｂ（ガイド部材１ｅ）の開口部１ｄは、油圧ジャッキ２ｃのピストンヘッド２ｇの外径より若干大きく形成されており、約２〜５ｍｍのクリアランスＤ１をもって挿通状態に嵌め合い、かつピストンヘッド２ｇには載荷用平板２ｈが接続されているため、不動梁１が下方に脱落することなく、ほぼ鉛直方向に限定される１自由度をもって拘束される。よって、図２に示す状態は、不動梁１が載荷用平板２ｈの上面に載置される態様となる。
【００３６】
これより、不動梁付き地耐力試験装置３による地耐力試験方法について説明する。
【００３７】
＜作業室搬入〜地耐力載荷装置据付＞
まず、図２に示すように、前記する不動梁付き地耐力試験装置３を作業室４ｂに搬入した上で、ケーソンショベル等の移動作業機械を利用して被把持金具２ｅを把持し、不動梁付き地耐力試験装置３を地耐力試験を目的とする計測地盤４ｃの直上位置まで移動させた後、不動梁付き地耐力試験装置３を移動作業機械で支持したまま天井スラブ４ａに支圧板２ｂを当接させる。
【００３８】
なお、これ以前の準備作業として、ケーソンショベル等で計測地盤４ｃ及びその周域の計測外地盤４ｄの不陸を整正し水平に平滑化しておくことは、従来技術と同様である。
【００３９】
また、このときのリニアゲージ１ｈの計測子は、不動梁１の重量の作用により、充分に縮長している状態にある。
【００４０】
＜地耐力載荷装置据付〜プレロード＞
次に、図３に示すように、油圧ジャッキ２ｃを伸長させることで載荷用平板２ｈを計測地盤４ｃに着地させ、さらに油圧ジャッキ２ｃを伸長させることで載荷用平板２ｈを計測地盤４ｃに圧着させ、平板載荷試験方法に基づくプレロード荷重を計測地盤４ｃに作用させて、地盤の初期沈下を排除する。
【００４１】
なお、この段階で、地耐力試験装置３を支持している移動作業機械は、把持部を開放し計測地盤４ｃの近傍から離脱することが可能である。
【００４２】
＜不動梁設置＞
次に、図４に示すように、ベースプレート１ｂに載設されるモータ１ｆを動作させ、脚座１ｃが計測外地盤４ｄに着地するまで、枢設されている基端部を中心として矢印方向に梁部材１ａを回動させる。
【００４３】
ここで、モータ１ｆは、ベースプレート１ｂ上に３基を固定しているが、それぞれ独立の制御を可能としているため、例えば計測外地盤４ｄの不陸整正に均一性が確保できていない状態が発生したとしても、全ての脚座１ｃを安定的に着地させることを可能とする。
【００４４】
続いて、図５に示すように、さらにモータ１ｆを動作させ、脚座１ｃが着地する計測外地盤４ｄを反力に採り、矢印方向にベースプレート１ｂを上方に引き上げ、モータ１ｆの動作を停止させ、かつモータ１ｆに内装される制動機構を機能させて、ベースプレート１ｂと梁部材１ａとを一体的に固定する。
【００４５】
このとき、側面Ｌ字形状を有する梁部材１ａ，１ａ，１ａは、その長尺部位がベースプレート１ｂ及び水平な計測地盤４ｃ（計測外地盤４ｄ）とほぼ平行を維持する状態となるため、監視装置４ｆによる監視が容易となる。かつ、載荷用平板２ｈに載置されていたベースプレート１ｂが、載荷用平板２ｈから浮き上るように上方に離反し、載荷用平板２ｈの上面とベースプレート１ｂの下面との離隔が約３０ｍｍとなるクリアランスＤ２を生成する。なお、ベースプレート１ｂは鉛直上方に移動し殆ど水平移動を伴わないため、この状態でもクリアランスＤ１は確保されている。
【００４６】
これより、ベースプレート１ｂ、ベースプレート１ｂに固定されるガイド部材１ｅ及びその他の構成部材は、リニアゲージ１ｈの計測子を除いて、全てが地耐力載荷装置２に接触することなく、不動梁１は、唯一脚座１ｃをその支持点として計測外地盤４ｄに支持されるため、不動梁１と地耐力載荷装置２とは完全に独立した位置関係でそれぞれ固定（位置保持）される。
【００４７】
つまり、ベースプレート１ｂに嵌設固定されているリニアゲージ１ｈは、地耐力載荷装置２の作用による影響を受けることのない不動の絶対位置に固定される。この時点で、リニアゲージ１ｈの計測子とこれに接触する載荷用平板２ｈの位置関係を計測の原点として計測基準点を定義する。
【００４８】
ここで、梁部材１ａの脚長は、平板載荷試験方法で指示され図５の破線で示す計測の影響範囲を超える必要長さが設定され、載荷用平板２ｈの直径の３倍以上のクリアランスＤ３が確保されている。
【００４９】
＜地耐力試験＞
次に、図５に示すように、制御ボックス２ｆに内装される油圧ポンプの油圧力を制御しながら油圧ジャッキ２ｃを伸長させ、計測地盤４ｃの変位量をリニアゲージ１ｈにより計測する。なお、ここで計測地盤４ｃの変位量は、載荷用平板２ｈの変位量に同じである。
【００５０】
そして、ベースプレート１ｂに固定されたリニアゲージ１ｈから送出されるリニアゲージ１ｈの計測子が、計測基準点と載荷用平板２ｈとの相対変位量を計測することで、地耐力試験が進められる。
【００５１】
これより、前記するように、不動梁１と地耐力載荷装置２とは完全に独立した位置関係で固定され、リニアゲージ１ｈの本体(ケーシング部)は、地耐力載荷装置２の作用による影響を受けることのない不動の絶対位置に固定されているため、地耐力載荷装置２の一部に歪みが生じ、反力体となる天井スラブ４ａに変位が生じ、又は天井スラブ４ａに付着した砂塵等の圧壊による変位が生じる等の事態が発生しても、計測値に影響を及ぼすことなく正確な地耐力試験を可能とする。
【００５２】
＜搬出＞
地耐力試験終了後の地耐力試験装置３の搬出は、上述の各工程を逆に辿ることでこれをなし、搬出用途に向けた特殊な技術は必要としない。
【００５３】
以上の地耐力試験方法は、図６に示すように、地上に設置する制御室４ｇから、作業室４ｂに設備する無線通信用のアンテナ４ｅ及び通信ケーブル４ｈを経由して、制御データ及び計測データの信号の送受信を可能とする。もちろん、信号の伝送を可能とすれば、光通信や電気通信等の通信手段は問わない。よって、本発明の不動梁付き地耐力試験装置を用いた地耐力試験では、作業者は作業室４ｂ内に位置して試験する必要がなく、制御室４ｇから全ての作業の集中管理を可能とする。
【００５４】
なお、従来技術の利用であるため図示を省略したが、リニアゲージ１ｈとモータ１ｆとは、制御ボックス２ｆに内装されるコンピュータに無線又は有線にてデータ通信を可能とする構成としており、制御ボックス２ｆに内装される通信機器によりアンテナ４ｅが電波受信するシステムが構築されている。また、地耐力試験装置３の設置及び撤去に関して、その構成部材の一部の基本動作を予めコンピュータにプログラミングしておくことで半自動制御すること等は自由である。
【００５５】
また、作業室４ｂには、従来技術に基づく監視装置４ｆが複数設備されており、地耐力試験装置３及びこの構成部材の作動状況を制御室４ｇ内のモニター等で細かく監視することが可能であるため、装置の設置及び試験状況の確認には、該監視装置４ｆにより制御室４ｇに伝送されるカメラ映像や音響情報を基に制御室４ｇから制御ボックス２ｆに制御指令を送ることになる。
前記実施形態においては、不動梁１としては、１枚もののベースプレート１ｂとし、これに梁部材１ａを複数設ける形態を示したが、本発明を実施する場合、ベースプレート１ｂとしては、複数のベースプレート片をボルト等により接合して一体化したものであってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１ 不動梁
１ａ 梁部材
１ｂ ベースプレート
１ｃ 脚座
１ｄ 開口部
１ｅ ガイド部材
１ｆ モータ
１ｇ 計測孔
１ｈ リニアゲージ（変位計）
２ 地耐力載荷装置
２ａ 支圧柱
２ｂ 支圧板
２ｃ 油圧ジャッキ
２ｄ 接続フランジ
２ｅ 被把持金具
２ｆ 制御ボックス
２ｇ ピストンヘッド
２ｈ 載荷用平板
２ｉ ケージ
３ 地耐力試験装置
４ ケーソン
４ａ 天井スラブ
４ｂ 作業室
４ｃ 計測地盤
４ｄ 計測外地盤
４ｅ アンテナ
４ｆ 監視装置
４ｇ 制御室
４ｈ 通信ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン作業室における地耐力試験装置であって、
支圧板と、支圧柱と、載荷ジャッキと、載荷用平板及び制御ボックスとを備えた地耐力載荷装置の前記載荷用平板に、
複数本の枢設された梁部材と変位計とを具備するベースプレートを備えた不動梁における前記ベースプレートを載置して、前記載荷用平板と前記ベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化したことを特徴とする
ケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項２】
ベースプレートは、その中央に有する開口部に載荷ジャッキを挿通して地耐力載荷装置に組み込まれていることを特徴とする
請求項１に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項３】
前記不動梁は、
ベースプレートに等角度間隔をもって３本の梁部材を備え、各梁部材はその
基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれが単独で回動可能にされていることを特徴とする
請求項１又は２に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項４】
地上に設備される制御室内のコンピュータを操作することによって前記不動梁における梁部材の回動、載荷ジャッキの油圧力及び伸縮を制御すると共に変位計により変位量を計測し、
これら制御情報及び計測情報の信号を、通信機器を経由して地上に設備される制御室に伝送し、
制御室から地耐力試験装置を制御することを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載のケーソン作業室における地耐力試験装置を用いたケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験方法。
【請求項５】
ケーソン作業室における地耐力試験方法であって、
（１）請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置をケーソン作業室に搬入し、
（２）地耐力計測位置における載荷ジャッキを伸長することで、
支圧板を天井スラブ下面に当接し、かつ載荷用平板を計測地盤に圧着した状態で、
計測地盤のプレロードをした後、
（３）全ての梁部材をその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれ回動させて計測外地盤に着地するように開脚させ、
（４）さらに各梁部材を回動させて載荷用平板からベースプレートを浮き上がらせて離反させ、前記ベースプレートが地耐力載荷装置に干渉しない位置で保持されることで、
不動梁の各梁部材の接地圧のみでベースプレートを支持する状態とし、
（５）油圧駆動に伴う載荷ジャッキの伸長とこれに従動する変位計の変位量計測により、
平板載荷方法による載荷試験を行い、
（６）地上に設備した制御室から通信機器を経由して、
前記（２）〜（５）の工程における各制御を行うと共に計測した載荷荷重及び変位量から地耐力を評価する、
上記（１）〜（６）の工程に基づき地耐力試験を行うことを特徴とする
ケーソン作業室における地耐力試験方法。
【請求項１】
ケーソン作業室における地耐力試験装置であって、
支圧板と、支圧柱と、載荷ジャッキと、載荷用平板及び制御ボックスとを備えた地耐力載荷装置の前記載荷用平板に、
複数本の枢設された梁部材と変位計とを具備するベースプレートを備えた不動梁における前記ベースプレートを載置して、前記載荷用平板と前記ベースプレートとを上下方向に離反可能に地耐力載荷装置に不動梁を組み込んで一体化したことを特徴とする
ケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項２】
ベースプレートは、その中央に有する開口部に載荷ジャッキを挿通して地耐力載荷装置に組み込まれていることを特徴とする
請求項１に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項３】
前記不動梁は、
ベースプレートに等角度間隔をもって３本の梁部材を備え、各梁部材はその
基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれが単独で回動可能にされていることを特徴とする
請求項１又は２に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置。
【請求項４】
地上に設備される制御室内のコンピュータを操作することによって前記不動梁における梁部材の回動、載荷ジャッキの油圧力及び伸縮を制御すると共に変位計により変位量を計測し、
これら制御情報及び計測情報の信号を、通信機器を経由して地上に設備される制御室に伝送し、
制御室から地耐力試験装置を制御することを特徴とする
請求項１〜３のいずれかに記載のケーソン作業室における地耐力試験装置を用いたケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験方法。
【請求項５】
ケーソン作業室における地耐力試験方法であって、
（１）請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーソン作業室における不動梁付き地耐力試験装置をケーソン作業室に搬入し、
（２）地耐力計測位置における載荷ジャッキを伸長することで、
支圧板を天井スラブ下面に当接し、かつ載荷用平板を計測地盤に圧着した状態で、
計測地盤のプレロードをした後、
（３）全ての梁部材をその基端部に位置する枢軸を中心にそれぞれ回動させて計測外地盤に着地するように開脚させ、
（４）さらに各梁部材を回動させて載荷用平板からベースプレートを浮き上がらせて離反させ、前記ベースプレートが地耐力載荷装置に干渉しない位置で保持されることで、
不動梁の各梁部材の接地圧のみでベースプレートを支持する状態とし、
（５）油圧駆動に伴う載荷ジャッキの伸長とこれに従動する変位計の変位量計測により、
平板載荷方法による載荷試験を行い、
（６）地上に設備した制御室から通信機器を経由して、
前記（２）〜（５）の工程における各制御を行うと共に計測した載荷荷重及び変位量から地耐力を評価する、
上記（１）〜（６）の工程に基づき地耐力試験を行うことを特徴とする
ケーソン作業室における地耐力試験方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１８１３８７（Ｐ２０１０−１８１３８７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７９１８（Ｐ２００９−２７９１８）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（５９２１４３３６７）株式会社タイコー技建 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（５９２１４３３６７）株式会社タイコー技建 (2)
【Ｆターム（参考）】
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