地盤支持力試験装置
【課題】 地盤支持力試験を行うのに、従来では平板載荷試験装置を使用するのが一般的であるが、この平板載荷試験装置では、装置全体が大掛かりとなって、製作コストが高くなり且つ１箇所当たりの試験時間が長くかかっていた。
【解決手段】人が載り得る程度の大きさの踏台１と、踏台１上に合体されるピストン２と、ピストン２の可動体２５を押し下げる圧力手段３と、圧力手段３の圧力を計測する圧力計測手段４と、ピストン２の可動体２５に取付けられていて可動体２５の下動によって地盤Ｇ中に進入する細棒状の進入体５と、進入体５の地中進入量を計測する進入量計測手段６とを備え、踏台１上に人が載り、圧力手段３により進入体５を押し下げて、進入体５を地盤中に進入させたときの圧力計測量と進入計測量とから地盤支持力を算出できるようにすることで、製作コストが安価で且つ短時間で地盤支持力試験を行えるようにした。
【解決手段】人が載り得る程度の大きさの踏台１と、踏台１上に合体されるピストン２と、ピストン２の可動体２５を押し下げる圧力手段３と、圧力手段３の圧力を計測する圧力計測手段４と、ピストン２の可動体２５に取付けられていて可動体２５の下動によって地盤Ｇ中に進入する細棒状の進入体５と、進入体５の地中進入量を計測する進入量計測手段６とを備え、踏台１上に人が載り、圧力手段３により進入体５を押し下げて、進入体５を地盤中に進入させたときの圧力計測量と進入計測量とから地盤支持力を算出できるようにすることで、製作コストが安価で且つ短時間で地盤支持力試験を行えるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば建物や擁壁等の構造物を建設したり道路を舗装したりする際の、地盤の支持力を計測するための地盤支持力試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば建物や擁壁等の構造物を建設したり道路を舗装したりする際には、予め当該建設予定地の地盤の支持力を計測しておくことが好ましい。
【０００３】
この種の地盤支持力を計測するための装置の代表例として、例えば図１５に示すような平板載荷試験装置がある。この図１５に示す公知の平板載荷試験装置は、直径が３０cm程度の載荷板１０１と、該載荷板１０１を押し下げる油圧ジャッキ１０２（載荷板１０１に一体化されている）と、該ジャッキ用の油圧ポンプ１０３と、該油圧ポンプ１０３の出力を計測する圧力計１０４と、載荷板１０１の沈下量を計測する沈下量計測器（一般に４個のダイヤルゲージが使用される）１０６とを備えている。尚、この種の平板載荷試験装置の公知例としては、例えば特開２００２−２９６１５９号公報（特許文献１）に示されるものがある。
【０００４】
この図１５に示す公知の平板載荷試験装置は、次のようにして使用される。即ち、地盤支持力を計測すべき箇所において、地盤Ｇ上に油圧ジャッキ１０２付きの載荷板１０１を載せ、油圧ジャッキ１０２の上に大重量の荷重体１１０（例えば重機のような大重量でジャッキ反力を受け得るもの）を配置した状態で、油圧ポンプ１０３により油圧ジャッキ１０２を伸長させる。このとき、油圧ポンプ１０３の出力（油圧ジャッキ１０２の伸長力）を試験目的に応じて所定圧力まで高め（精密試験では、計画最大荷重を複数段階に等分して行う段階式載荷を行う場合が多い）、その所定圧力を所定時間（例えば３０分間）維持させる。尚、油圧ジャッキ１０２により載荷板１０１を押し下げると該載荷板１０１が地表面から沈下し、そのとき油圧ジャッキ１０２の押し下げ力（伸長側圧力）が低下するが、所定の試験時間は圧力計１０４を見ながら増圧し、常時所定圧力に維持させておく。そして、所定の試験時間経過後における載荷板１０１の沈下量を沈下量計測器１０６で計測し、その計測した沈下量によって地盤支持力を算出する。尚、地盤支持力の算出は、圧力計１０４で計測される油圧ジャッキ１０２の圧力を沈下量計測器１０６で計測される載荷板１０１の沈下量で除算することによって求められる。
【０００５】
尚、段階式載荷試験では、１箇所につき、第１段階荷重による試験が終了した後、順次同様に第２段階荷重〜最大計画荷重までの複数回に分けて試験を行う（この場合は、１箇所につき、１回約３０分×試験回数だけの時間がかかる）。又、地盤支持力を計測すべき現場が、大面積である場合や長い距離である場合には、適宜の面積範囲（又は長さ範囲）に分けて複数箇所をそれぞれ計測する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９６１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した従来の平板載荷試験装置では、地盤支持力を比較的精密に計測できるものの、次のような問題点を有していた。
【０００８】
(1) 比較的大面積（直径が３０cm程度）の載荷板１０１を地盤中に沈下させる必要があるために、試験装置として大掛かりなもの（例えば高出力の油圧ジャッキ関連装置）が使用されるので、設備コストが高くなる。
【０００９】
(2) 試験装置が大掛かりであると、試験箇所を変更する度に試験装置全体（大重量荷重体となる重機を含む）の移動が大掛かりとなり且つセッティングも繁雑になるとともに、それらに長時間を要するので時間コストが高くなる。
【００１０】
(3) 油圧ジャッキの反力受けとして大重量荷重体（例えば重機）を使用する場合が一般的であるが、地盤支持力試験箇所が狭隘な場所では重機（大重量荷重体）の搬入が困難になることがある。
【００１１】
(4) １箇所当たりの試験時間が長くかかるので、地盤支持力試験のための人件費コストが高くつくとともに、試験のための工期が長くなる。
【００１２】
尚、工事現場の地質は多種多様であり、広い面積や距離の長い工事場所等で試験箇所数を少なくすると、試験しない箇所に地盤支持力が低い場所があることがあり、後日のトラブルの原因になることがある。又、比較的小規模工事では、上記のような大掛かりな平板載荷試験を行うほどの工事費が出ない場合が多々あり、現場の地盤支持力試験を行わないまま本体工事を実施することがあるが、その場合には安全性を損なうおそれがある。
【００１３】
そこで、本願発明は、地盤支持力試験の精度は若干劣るものの、簡易に且つ安価でしかも短時間で地盤支持力を計測できるようにした地盤支持力試験装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、地盤の支持力を計測するための地盤支持力試験装置を対象にしている。
【００１５】
本願請求項１の発明
本願請求項１の発明の地盤支持力試験装置は、人が載り得る程度の大きさの踏台と、踏台上に該踏台に対して浮き上がり不能に設置される筒体内で可動体が上下動し得るようにしたピストンと、ピストンの可動体を押し下げる圧力手段と、圧力手段の圧力を計測する圧力計測手段と、ピストンの可動体に間接又は直接連結されていて可動体の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体と、進入体の地中進入量を計測する進入量計測手段とを備えて構成されている。
【００１６】
踏台には、鉄鋼・硬質プラスチック・木材等の剛性のある（撓まない）板材やフレーム材が使用される。そして、板材製の踏台では、円形、楕円形、三角形、四角形等の適宜形状の面状に形成でき、フレーム材製の踏台では、四角枠や平行棒状に形成できる。この踏台の大きさは、直径（又は左右長さ）が４０〜５０cm程度あればよく、踏台上にピストンを立設した状態で、人の両足を載せ得るスペースがあればよい。尚、フレーム材で四角枠や平行棒状に形成した踏台でも、人の両足を載せ得る構造にする。踏台の上面には、踏台の水平度を検出する水準器を取付けておくとよい。
【００１７】
この踏台は、ピストンの筒体に固定（スペーサーを介して間接固定したものも含む）したものでもよく、あるいはピストン筒体に対して着脱自在に合体させ得るようにしたものでもよい。又、踏台をピストン筒体に着脱自在に合体させ得るものでは、踏台とピストン筒体（又はピストン筒体に固定されたスペーサー）とを試験現場においてボルト・ナット等で固着させるようにしたものでもよく、あるいは踏台をピストン筒体の下端部フランジ上（筒体下端部にスペーサーを固定したものでは該スペーサーの下端部フランジ上）に単に載せるだけでもよい。
【００１８】
ピストンは、適宜高さを有する筒体内で可動体が上下動し得るものであればよく、例えば油圧（又は水圧）ジャッキやエアージャッキや手動押圧式のものが使用可能である。ピストン筒体の立設位置は、踏台の中央部が好ましいが、踏台中央部から偏位した位置でもよい。踏台をピストン筒体の下面に設置したものでは、該踏台における筒体取付位置に進入体を上下に移動させ得る穴が形成される。
【００１９】
圧力手段は、ピストンの可動体を圧力によって押し下げ得るものであればよい。例えば、ピストンが油圧ジャッキであれば圧力手段として油圧ポンプを使用し、ジャッキがエアージャッキであれば圧力手段としてエアーポンプを使用し、ピストンが手動押圧式のものでは圧力手段としてコイルバネを使用できる。
【００２０】
圧力計測手段は、圧力手段の圧力を計測するもので、圧力手段が油圧ポンプやエアーポンプであれば圧力計測手段として圧力計が使用され、圧力手段がコイルバネであれば該コイルバネの圧縮量を計測する目盛板が使用できる。
【００２１】
進入体は、鋼製の直棒状で、特に限定するものではないが直径が５〜５０mm程度で、地盤中に進入する長さが１００mm程度確保できるものであればよい（全長が１５０mm程度でよい）。この進入体は、ピストン可動体の下方に突出する状態で取付けられている。尚、この進入体は、太さの異なるものを複数種類用意しておき、計測すべき地盤の支持力によって太さの異なる進入体を使い分けるようにしてもよい。その場合、軟弱地盤ほど太い進入体を使用する。
【００２２】
進入量計測手段は、進入体の地盤中への進入量を計測するもので、該進入体の地中進入量を外部から視認できる目盛板が使用可能である。
【００２３】
そして、本願請求項１の地盤支持力試験装置は、地盤支持力試験箇所において、踏台上に人が載り、圧力手段により可動体を介して進入体を押し下げて、進入体を地盤中に進入させたときの圧力計測手段で計測した圧力計測量と進入量計測手段で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにしたものである。
【００２４】
尚、本願の地盤支持力試験装置を使用するのに当たり、圧力手段の複数の圧力量と進入体の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段で計測された実際の圧力計測量と進入量計測手段で計測された実際の進入計測量から、データマップにより地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておくとよい。
【００２５】
ところで、本願の地盤支持力試験装置の使用時において、圧力手段（油圧ポンプ、エアーポンプ、手動圧縮式のコイルバネ等）の圧力で進入体が地盤中に進入する際には、該進入体に反力（進入抵抗）が発生してピストンの筒体や踏台を持ち上げるような作用が働くが、本願の地盤支持力試験装置に使用されている進入体は直径が細い（５〜５０mm）ので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、この地盤支持力試験装置の使用時には踏台上に人が載って行われるので、進入体が地中進入時に発生するピストン筒体や踏台に対する浮き上げ作用を人の体重で阻止できる。
【００２６】
本願請求項２の発明
本願請求項２の発明の地盤支持力試験装置は、上記請求項１における踏板を椅子に変更したものである。
【００２７】
この請求項２の地盤支持力試験装置は、人が腰掛け状態で座れる椅子と、該椅子の座部の下面に下向きに固定された筒体内で可動体が上下動し得るようにしたピストンと、該ピストンの可動体を押し下げる圧力手段と、該圧力手段の圧力を計測する圧力計測手段と、ピストンの可動体に間接又は直接連結されていて該可動体の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体と、該進入体の地中進入量を計測する進入量計測手段とを備えて構成されている。
【００２８】
椅子の座部は、人が座れる程度の大きさで、該座部に腰掛けた状態で足裏が地面にとどく程度の通常高さのものでよい。
【００２９】
この請求項２の地盤支持力試験装置におけるピストン、圧力計測手段、進入体、進入量計測手段等は、それぞれ上記請求項１に記載したものを使用できる。尚、この請求項２の場合は、圧力手段として油圧ポンプやエアーポンプ等の流体圧ポンプを使用することが好ましい（ピストンが椅子の座部下面にあるので、圧力手段として手動圧縮式のコイルバネは不向きである）。
【００３０】
そして、この請求項２の地盤支持力試験装置では、地盤支持力試験箇所において、椅子の座部上に人が座り、圧力手段により可動体を介して進入体を押し下げて、該進入体を地盤中に進入させたときの圧力計測手段で計測した圧力計測量と進入量計測手段で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにしたものである。
【００３１】
この請求項２の地盤支持力試験装置では、圧力手段（油圧ポンプ、エアーポンプ等）の圧力で進入体が地盤中に進入する際には、該進入体に反力（進入抵抗）が発生してピストンの筒体や椅子の座部を持ち上げるような作用が働くが、本願の地盤支持力試験装置に使用されている進入体は直径が細い（５〜５０mm）ので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、この地盤支持力試験装置の使用時には椅子座部に人が座って行われるので、進入体が地中進入時に発生するピストン筒体や椅子座部に対する浮き上げ作用を人の体重で阻止できる。
【００３２】
本願請求項３の発明
本願請求項３の発明は、上記請求項１の地盤支持力試験装置（踏板を使用したもの）において、圧力手段として、人力によって圧縮させるコイルバネの弾発力によって可動体を押し下げ得るものを使用している。
【００３３】
この場合、ピストンの筒体内の可動体上部にコイルバネを配置させ、該コイルバネを筒体の上方から人力操作される圧縮部材で圧縮させることで、コイルバネの弾発力を可動体上面に作用させるものである。
【００３４】
尚、この請求項３の場合、コイルバネによる圧力量は、圧縮部材の押し下げ量と可動体の下動量から算出できる。
【００３５】
この請求項３のように、圧力手段として人力で圧縮させるコイルバネを使用したものでは、油圧ジャッキの場合に使用される油圧ポンプやその配管等が不要になる。
【００３６】
本願請求項４の発明
本願請求項４の発明は、上記請求項２の地盤支持力試験装置（椅子を使用したもの）において、圧力手段は椅子の座部に座ったままで操作できる手動式の流体圧ポンプを使用し、且つ圧力計測手段となる圧力計を椅子の座部に座った人が目視できる場所に位置させることができるようにしている一方、進入量計測手段で計測した進入計測量の表示部を座部の上面における該座部に座った人が目視できる位置に設けている。
【００３７】
この請求項４の地盤支持力試験装置に使用される流体圧ポンプとしては、油圧ポンプやエアーポンプ等の手押し式又は足踏み式のものが使用されるが、この流体圧ポンプは、椅子の座部に座っている人が操作できるものである。尚、この流体圧ポンプの流体吐出口とピストンの流体導入口とは、ホースで接続されている。
【００３８】
圧力計測手段としては圧力計（ピストン内の流体圧を計測するもの）が用いられるが、この圧力計は椅子の座部に座った人が目視できる場所に位置させることができる。
【００３９】
進入量計測手段としては、例えば柔軟性のある目盛付きテープを使用できる。そして、この目盛付きテープは、その一端部をピストンの可動部分（例えば可動体に連続する下ロッドや進入体）に固定し、他端側を椅子座部の下面側から座部の外周寄り上面に貫通させて該座部上面に所定長さ範囲（例えば２〜５cm長さ）だけ露出させた後に座部下方に垂れ下げて設置する。尚、目盛付きテープの垂れ下げ側の下端部には重りを取付けて、該目盛付きテープを常時緊張状態に維持させるとよい。この場合は、目盛付きテープにおける椅子座部の外周寄り上面に露出している部分が進入計測量の表示部となる。そして、椅子座部に座るときには、該表示部が股の間に位置するように座ることで、該表示部を椅子座部に座った状態で目視できる。
【００４０】
この目盛付きテープを使用した進入量計測手段では、ピストンの可動部分が上下動することにより、目盛付きテープが押し引き移動され、表示部に露出している目盛変化を読み取ることで進入体の進入量を計測できるようになっている。
【００４１】
この請求項４の地盤支持力試験装置では、椅子座部に座っている人が一人で、圧力手段（流体圧ポンプ）の操作と、圧力計測量（圧力計）の読み取りと、進入量計測手段による進入計測量の読み取りとを行うことができる。
【００４２】
本願請求項５の発明
本願請求項５の発明は、上記請求項１から４のいずれか１項の地盤支持力試験装置において、進入体として、可動体に間接又は直接連結される直棒部の下端に該直棒部の太さよりやや大きい外径の大径部を設けたものを使用している。
【００４３】
ところで、本願の地盤支持力試験装置は、細棒状の進入体を地盤中に進入させることで地盤支持力を計測し得るようにしたものであるが、進入体が全長に亘って同直径の棒状体であれば、進入体が地盤中に進入していくときに進入体（棒状体）の外側面も地盤土壌に接触することになる。このように進入体の地中進入時に進入体外側面が地盤土壌に接触すると、進入体外側面部分でも摩擦抵抗が生じるが、この進入体外側面部分で生じる摩擦抵抗は地盤の土質やそのときの含水量によって大きく変わり、地盤の状況（土質や含水量）によっては進入体に同じ圧力を加えても進入体の進入量にバラツキが生じることになる。
【００４４】
そこで、本願請求項５の地盤支持力試験装置では、進入体として直棒部の下端に大径部を設けたものを使用することで、進入体の地中進入時に進入体下端部（大径部）で進入体直棒部の直径より大きい内径の穴を形成しながら進入させることができ、それによって進入体直棒部に地盤土壌との摩擦抵抗が発生しないようにしている。即ち、進入体の地中進入時には、進入体下端の大径部のみが抵抗を受ける。
【発明の効果】
【００４５】
本願請求項１の発明の効果
本願請求項１の発明の地盤支持力試験装置は、次のような効果を有している。
【００４６】
(1) 地盤中に進入させる進入体として細棒状のものを使用しているので、該進入体を地盤中に圧入させるための圧力が小さくて済み、その分、装置全体をコンパクトで且つ安価に製作できる。
【００４７】
(2) 進入体が細棒状であるために該進入体の地中進入時に発生する反力が小さいので、その反力受けとして人が載り得る程度の面積の踏台を用いることができる（実際の試験時には踏台上に人が載るだけでよい）。従って、従来（例えば図１５）の平板載荷試験装置のように大重量の荷重体（例えば重機）が不要になり（該荷重体のセット作業も不要になる）、地盤支持力試験に際しての準備が簡単に且つ短時間で行える。
【００４８】
(3) 踏台上に人が載り、圧力手段により進入体を押し下げることで、そのときの圧力計測量と進入体の進入計測量とから地盤支持力を算出し得るので、１箇所当たりの試験を短時間で行える（試験工期短縮と人件費削減を達成できる）。
【００４９】
(4) 装置全体がコンパクトで且つ人力で持ち運び得る程度の重量・大きさであるので、試験場所でのセッティングや移動時の取り扱いが容易であり且つ短時間で行える。
【００５０】
本願請求項２の発明の効果
本願請求項２の発明の地盤支持力試験装置では、上記請求項１の踏板に代えて人が腰掛け得る椅子を使用しているが、この請求項２の地盤支持力試験装置でも、人が椅子座部に座って地盤支持力試験を行えるので、上記請求項１と同様の効果を達成できる。
【００５１】
本願請求項３の発明の効果
本願請求項３の発明は、請求項１の地盤支持力試験装置において、圧力手段として人力によって圧縮させるコイルバネの弾発力によって可動体を押し下げ得るものを使用している。
【００５２】
従って、この請求項２の地盤支持力試験装置では、上記請求項１の効果に加えて、圧力手段を簡単且つコンパクトに構成できるとともに、油圧ポンプを使用したものに比して安価となるという効果がある。
【００５３】
本願請求項４の発明の効果
本願請求項４の発明は、請求項２の地盤支持力試験装置において、圧力手段（流体圧ポンプ）の操作と、圧力計測手段（圧力計）による圧力計測量の読み取りと、進入量計測手段による進入計測量の読み取りとを、椅子の座部に座った一人の作業員で行える。
【００５４】
従って、この請求項４の地盤支持力試験装置では、上記請求項２の効果に加えて、地盤支持力試験を一人の作業員で行えるので、上記請求項２の効果に加えて、人件費コストを一層低減できるという効果がある。
【００５５】
本願請求項５の発明の効果
本願請求項の発明は、請求項１〜４の地盤支持力試験装置において、進入体として、可動体に連結される直棒部の下端に該直棒部の太さよりやや大きい外径の大径部を設けたものを使用している。
【００５６】
この請求項５に使用される進入体では、地中進入時に、進入体直棒部が地盤土壌に接触しないので該直棒部に地盤土壌との摩擦抵抗が発生しない（進入体下端の大径部のみが進入抵抗を受ける）。このことは、計測されたデータの誤差範囲を小さくすることに寄与するものである。
【００５７】
従って、この請求項５の地盤支持力試験装置では、上記請求項１〜４の効果に加えて、試験により算出された地盤支持力の精度（信頼性）を高めることができるという効果がある。
【実施例】
【００５８】
以下、図１〜図１４を参照して本願の地盤支持力試験装置のいくつかの実施例を説明すると、図１〜図４には第１実施例、図５〜図６には第２実施例、図７〜図９には第３実施例、図１０〜図１１には第４実施例、図１２〜図１４には第５実施例がそれぞれ示されている。
【００５９】
図１〜図４の第１実施例
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、図１及び図２に示すように、人が載り得る程度の面積を有する踏台１と、踏台１上に取付けられたピストン２と、ピストン２の可動体２５を押し下げる圧力手段３と、圧力手段３の圧力を計測する圧力計測手段４と、可動体２５の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体４と、進入体５の地中進入量を計測する進入量計測手段６とを基本構造としている。
【００６０】
踏台１は、この第１実施例では、鉄板・硬質プラスチック・木材等の剛性のある（撓まない）板材製で、円形に形成したものが使用されている。この踏台１の大きさは、直径が４０〜５０cm程度あればよく、踏台１上にピストン２を立設した状態で、人の両足Ｆ，Ｆ（図１）を載せ得るスペースがあればよい。又、踏台１の上面には、該踏台１の水平度を検出する水準器９を取付けている。
【００６１】
尚、他の実施例では、踏台１の形状として、円形のほかに楕円形、三角形、四角形等の適宜の形状のものを使用できる。さらに他の実施例では、踏台１の材料としてフレーム材を使用し、該フレーム材を四角枠状に組付けたものや、単に平行棒状に配置したものも採用できる。
【００６２】
ピストン２は、縦向き姿勢の筒体２１内に可動体２５を上下動し得る状態で配置したものであり、この第１実施例では油圧ジャッキが採用されている。尚、この第１実施例では、ピストン２を油圧ジャッキということがある。
【００６３】
油圧ジャッキ２の有効ストロークは、可動体２５を少なくとも１０cm程度上下動させ得るものであればよいが、この第１実施例では、余裕をもって１５cm程度のストロークをもつ油圧ジャッキを使用している。
【００６４】
油圧ジャッキ（ピストン）２の筒体２１は、踏台１の上面に対して適宜高さ（例えば１５cm程度）の筒状スペーサー８を介して立設固定されている。又、踏台１と筒状スペーサー８、及び筒状スペーサー８とピストン２の筒体２１は、それぞれ連結固定されていて、踏台１と筒状スペーサー８とピストン筒体２１とが一体化されている。尚、この第１実施例では、ピストン２及び筒状スペーサー８は、踏台１の中央部に位置させている。又、踏台１における筒状スペーサー８が位置する部分には、進入体５を上下動させ得る穴１１が形成されている。
【００６５】
ピストン２の可動体２５には、上ロッド２６と下ロッド２７が取付けられている。上ロッド２６はピストン筒体２１の天板を貫通してその上方に所定長さだけ突出させており、下ロッド２７はピストン筒体２１の底板を貫通してその下方に所定長さだけ突出させている。そして、可動体２５がピストン筒体２１内で上下動するのに伴って、上ロッド２６及び下ロッド２７がそれぞれ筒体２１の上方又は下方に出没するようになっている。
【００６６】
この第１実施例では、ピストン２として油圧ジャッキを採用している関係で、可動体２５を上下動させる圧力手段３に油圧ポンプ３１（レバーによる手動式のもの）を使用している。
【００６７】
油圧ポンプ３１と油圧ジャッキ２とは、２本のホース３２，３３で接続されている。尚、図２に示すように、油圧ポンプ３１の供給側ポート３１ａは油圧ジャッキ２の可動体押し下げ側ポート２１ａに接続され、油圧ポンプ３１の還流側ポート３１ｂは油圧ジャッキ２の可動体押し上げ側ポート２１ｂに接続されている。
【００６８】
圧力計測手段４は、この第１実施例では圧力手段３に油圧ポンプ３１を使用している関係で油圧計４１が使用されている。この油圧計４１は、油圧ポンプ３１からの供給側ホース３２に接続させている。
【００６９】
進入体５は、図３に拡大図示するように、鋼棒製で直棒部５１の下端に該直棒部５１の直径Ｄよりやや大きい外径Ｅの大径部５２を設けたものが使用されている。直棒部５１は、例えば直径Ｄが５〜５０mm程度の範囲で長さが１２０〜２００mm程度の範囲のものが使用可能であるが、図示例では、直棒部５１として直径Ｄが１０〜１３mm程度で長さが１５０〜１６０mm程度のものを使用している。又、直棒部下端の大径部５２は、小高さで外径Ｅが直棒部直径Ｄより３〜５mm程度大きい形状に形成されている。
【００７０】
進入体５は、大径部５２の外径Ｅが異なるものを複数種類用意しておき（その場合でも、大径部外径Ｅは直棒部５１の直径Ｄより大きい）、計測すべき地盤の支持力によって大径部外径Ｅの異なる進入体５を使い分けるようにしてもよい。又、他の実施例では、進入体５として下端に大径部５２の無い直棒部５１だけのものも使用可能であるが、その場合は直棒部５１の太さが異なるものを複数種類用意しておくとよい。
【００７１】
この第１実施例では、進入体５はピストン可動体２５の下ロッド２７下端に下向きに突出する状態で連結されている。従って、この第１実施例では、ピストン可動体２５の上下動量がそのまま進入体５の上下動量になる。
【００７２】
進入体５の連結方法としては、この第１実施例では、進入体直棒部５１の上端部に雄ネジ５３を形成し、下ロッド２７の下端部に雌ネジ２８を形成して、進入体５を下ロッド２７に対して着脱自在に螺合させ得るようにしている。又、進入体５の連結状態では、ピストン（油圧ジャッキ）２の可動体２５が最上動位置にあるときに、進入体５の下端（大径部５２）が踏台１の下面より若干上方に位置するようになっている。尚、図２の状態では、進入体５の下端面が踏台１の下面と同高さにある状態で表示しているが、図２の状態から可動体２５が若干上動し得る余裕を有している。
【００７３】
進入量計測手段６は、進入体５の地盤Ｇ中への進入量を計測するもので、この第１実施例では、固定側となるピストン筒体２１に設けた目盛板６１と可動側となる可動体２５の上ロッド２６に設けた指針６２とで構成されている。目盛板６１はピストン筒体２１の上面に上向きに立設固定されており、指針６２は上ロッド２６の上端に取付けられている。そして、この進入量計測手段６は、進入体５の大径部５２下面が踏台１下面と同高さに位置する状態で、指針６２が目盛板６１の「０」点位置を指示するように設定している。従って、この進入量計測手段６では、ピストン可動体２５が下動し、進入体５が図２に鎖線図示（符号５′）するように地中に進入したときの進入長さだけ指針６２が下動し（図２に符号６２′）、そのときの指針６２が示す目盛板６１の目盛量を読み取ることで進入体５の地中進入量を計測できるようになっている。
【００７４】
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、地盤Ｇ中に進入させる進入体５が細棒状であるので、圧力手段３（油圧ポンプ３１）やピストン（油圧ジャッキ）２等を低能力で小型のものを採用できる。従って、装置全体を人力で持ち運びし得る程度まで小型軽量化することができ、しかも製作コストが安価となる。
【００７５】
ところで、この第１実施例の地盤支持力試験装置を使用するのに当たり、圧力手段３（油圧ポンプ３１）の複数の圧力量と進入体５の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段４（油圧計４１）で計測された実際の圧力計測量と進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）で計測された実際の進入計測量とで、地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておく。
【００７６】
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、次のようにして使用される。まず、地盤支持力試験箇所の地表面を平坦（水平）に均し、その地表面を箒等で掃除して実質的な地盤Ｇを露出させる。そして、図２に示すように、その地盤Ｇ上に装置の踏台１を水平に設置する。このとき水準器９で踏台１の水平状態を確認する。尚、この状態では、進入体５の下端（大径部５２）が接地していても地面から離間していてもよい。
【００７７】
次に、作業員（一人でよい）が踏台１上に載り（図１に示すように両足Ｆ，Ｆを、ピストン２を跨ぐ位置に置く）、踏台１上に荷重（体重）をかけた状態で、他の作業員が圧力手段３（油圧ポンプ３１）を可動体押し下げ側に操作する。すると、作動油圧力により油圧ジャッキ２の可動体２５に押し下げ力が作用し、進入体５が地盤Ｇの抵抗を受けながら地中に進入していく。このとき進入体５に反力（進入抵抗）が発生してピストン筒体２１や踏台１を持ち上げるような作用が働くが、進入体５は細棒状であるので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、試験時には踏台１上に人が載って行われるので、進入体５が地中進入時に発生する踏台浮き上げ作用を人の体重で十分阻止できる。
【００７８】
又、この実施例では、進入体５として直棒部５１の下端に大径部５２を設けたものを使用しているが、進入体大径部５２が地中に進入していくと、図４に示すように、進入体５の周囲の地盤Ｇ中に進入体大径部５２の外径（図３の寸法Ｅ）とほぼ同径の穴Ｇａがあけられる。この穴Ｇａは、進入体５の直棒部５１の直径Ｄ（図３）より大きいので、進入体５の地中進入時に進入体直棒部５１と地盤土壌との間に摩擦抵抗が発生しない。従って、計測データが地盤の状況（土質や含水量）に影響されにくくなる。
【００７９】
ところで、試験場所の地盤支持力を求めるのに２通りあるが、その１つは油圧計４１に表示される圧力が所定値に達したときの進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）による実際の進入体進入量を読み取る方法であり、もう１つは進入量計測手段６に現れる進入量が所定値に達したときの油圧計４１の圧力を読み取る方法である。そして、その何れかの方法で計測した圧力計測量（油圧計４１）と進入計測量（進入量計測手段６）とにより、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求めることができる。当該試験位置での地盤支持力を算出すると、油圧ポンプ３１を逆作動させて進入体５を地盤Ｇ中から抜き取ればよい。
【００８０】
この第１実施例の地盤支持力試験装置では、上記の作業で１箇所の地盤支持力試験が完了するので、作業が極めて簡単であり且つ短時間で行える。又、当該試験位置での地盤支持力試験が完了すると、装置全体を次の試験場所まで持ち運んで上記と同様の試験作業を行うが、この地盤支持力試験装置は人力で持ち運べるので、場所移動が容易で且つ短時間で行える。
【００８１】
図５〜図６の第２実施例
この第２実施例の地盤支持力試験装置は、上記第１実施例における踏台１の変形例を示したものである。
【００８２】
この第２実施例では、図５及び図６に示すように、踏台１として２枚の分割板材１ａ，１ａを使用し、該各分割板材１ａ，１ａをピストン筒体２１の下部に固定した筒状スペーサー８の下部に着脱自在に合体させ得るようにしている。
【００８３】
ピストン筒体２１の下部に固定した筒状スペーサー８の下端部には、前後水平方向に小長さ（例えば５〜６cm）ずつ突出する張出し板８１，８１が設けられている。この各張出し板８１，８１上には、上向きで小高さのボルト８２が２本ずつ取付けられている。尚、他の実施例では、各張出し板８１，８１は小幅の環状フランジでもよい。
【００８４】
各分割板材１ａ，１ａは、長辺長さが４０〜５０cmで短辺長さが１０〜１５cm程度の細長い形状で、長辺側の中間位置に筒状スペーサー８の外側面を嵌入させる円弧状の切欠部を設けている。各分割板材１ａ，１ａの左右各端部寄り下面には、それぞれ筒状スペーサー８の張出し板８１，８１の厚さとほぼ同厚さの接地板１２，１２が取付けられている。又、各分割板材１ａ，１ａの中間部位置には、上記張出し板８１上に立設した各ボルト８２，８２をそれぞれ挿通させる２つの小孔１３，１３が形成されている。尚、各ボルト８２，８２・・には、それぞれナット１４が螺合される。
【００８５】
この第２実施例におけるその他の構成（油圧ジャッキ２、油圧ポンプ３１等）は、上記第１実施例と同じものが使用されており、それらの説明は第１実施例に記載したものを援用する。
【００８６】
この第２実施例の地盤支持力試験装置では、保管時又は運搬時には各分割板材１ａ，１ａを図５に実線図示するようにピストン２（筒状スペーサー８）から分離しておき、現場での試験時に各分割板材１ａ，１ａを各張出し板８１，８１に対して次のように合体させる。即ち、各分割板材１ａ，１ａの各張出し板８１，８１への合体は、まず図５に鎖線図示するように、各分割板材１ａ，１ａを筒状スペーサー８の前後から該筒状スペーサー８を挟みつけるように配置し、各分割板材１ａ，１ａのそれぞれ２つの小孔１３，１３を各張出し板８１，８１のそれぞれ２つのボルト８２，８２に嵌合させた後、各分割板材１ａ，１ａの上から各ボルト８２，８２にそれぞれナット１４，１４を螺合・緊締させることで完了する（両分割板材１ａ，１ａからなる踏台１が完成する）。
【００８７】
図５の鎖線図示又は図６に示す踏台１の合体状態では、各分割板材１ａ，１ａが筒状スペーサー８の各張出し板８１，８１上にナット１４，１４・・で固定されているので、強固に一体化されている。又、各分割板材１ａ，１ａの合体状態で試験地盤上に設置すると、該各分割板材１ａ，１ａ下面の４つの接地板１２，１２・・がそれぞれ地盤上面に接地し、この試験装置全体を安定姿勢（グラつかない姿勢）で自立させることができる。
【００８８】
そして、地盤支持力試験を行うには、合体させた踏台１上に、ピストン２を跨ぐようにして両足Ｆ，Ｆを載せる。尚、この第２実施例における地盤支持力試験の方法は、上記第１実施例の場合と同様であるので、その説明を援用する。
【００８９】
この第２実施例の地盤支持力試験装置では、踏台１を装置本体（筒状スペーサー８）に対して着脱自在に取付け得るようにしているので、保管時又は運搬時に踏台１を装置本体から分離させておくとコンパクトに取り扱える。
【００９０】
尚、この第２実施例の変形例（他の実施例）として、次のようにすることができる。
【００９１】
第１に、踏台１は、各張出し板８１，８１の下面側で着脱自在に取付けてもよい。この場合は、踏台１として分割していない一体物の板材を使用してもよい。
【００９２】
第２に、各分割板材１ａ，１ａに代えてフレーム（角材）状のものを使用でき、２本の各フレームを各張出し板８１，８１の上面又は下面に着脱自在に固定（ナット締め等）したものでもよい。
【００９３】
第３に、各分割板材１ａ，１ａは、各張出し板８１，８１上に単に載せるだけでもよい（ボルト・ナット不使用）。尚、この場合でも、各分割板材１ａ，１ａに跨がって両足を載せると、体重でピストン筒体２１の浮き上がりを防止できるが、安定性の点で各張出し板８１，８１と各分割板材１ａ，１ａを固着させておくことが好ましい。
【００９４】
図７〜図９の第３実施例
この第３実施例の地盤支持力試験装置は、図７及び図８に示すように、踏台１上にピストン２（筒体２１内で可動体２５が上下動し得るもの）を立設固定し、可動体２５を押し下げる圧力手段３としてコイルバネ３４を使用しているとともに、該コイルバネ３４を圧縮させる圧縮部材３５を備え、さらに圧力計測手段４としてコイルバネ３４の圧縮量を計測する目盛板４２と２つの指針４３，４４を設け、ピストン可動体２５の下面に直接進入体５を取付けて構成されている。
【００９５】
ピストン２の筒体２１は、一体物で第１実施例における油圧ジャッキ２の筒体と筒状スペーサー８との合計長さを有している。そして、可動体２５は、このピストン筒体２１内に上下動自在に収容している。
【００９６】
圧力手段３となるコイルバネ３４は、人力で圧縮させ得るもので比較的弾発力の強いものが使用されている。
【００９７】
コイルバネ圧縮用の圧縮部材３５は、筒体２１内に収容された押板３６と、該押板３６上面から筒体２１の上方に突出するロッド３７と、該ロッド３７の上端に設けた押し下げ用のハンドル３８とを有している。
【００９８】
そして、コイルバネ３４は、ピストン筒体２１内において圧縮部材３５の押板３６とピストン可動体２５との間に介設されている。又、このコイルバネ３４の上端部は押板３６の下面にフックで係止されており、他方コイルバネ３４の下端部は可動体２５の上面にフックで係止されていて、可動体２５がコイルバネ３４を介して押板３６に吊り持ちされている。
【００９９】
ピストン可動体２５の下面には、進入体５が下向き姿勢で取付けられている。この第３実施例の進入体５も第１実施例のもの（図３）と同様に、直棒部５１の下端に大径部５２を有し、直棒部５１の上端部に雄ネジ５３を設けている。そして、この進入体５は、上端部の雄ネジ５３を可動体２５の下面中央部に着脱自在に螺合している。
【０１００】
尚、圧縮部材３５を最上方位置まで持ち上げた状態では、進入体５の下端面が踏台１の下面より突出しない（若干高さだけ上方位置にある）ようにしている。又、圧縮部材３５は、最上方位置において例えばロックピンでロックすることにより、可動体２５及び進入体５が不用意に下動しないようにすることができる。
【０１０１】
ピストン筒体２１の側面には、縦長でスリット状のガイド穴２２が形成されている。他方、圧縮部材３５の押板３６にはガイド穴２２から突出する突出部３９が設けられており、ピストン可動体２５にも該ガイド穴２２から突出する突出部２９が設けられている。尚、押板３６の突出部３９は該押板３６とともに上下動し、可動体２５の突出部２９は該可動体２５とともに上下動する。
【０１０２】
ピストン筒体２１の外面におけるガイド穴２２の近傍には、図７に示すように、圧力計測手段４の一部となる目盛板４２と、進入量計測手段６の一部となる目盛板６１とが取付けられている。
【０１０３】
圧力計測手段４は、この第３実施例では、コイルバネ３４の圧縮量を読み取ることで可動体２５（進入体５）に対する圧力（押し下げ力）を計測するもので、上記目盛板４２と、押板３６の突出部３９に設けた指針４３と、可動体２５の突出部２９に設けた指針４４とで構成されている。そして、この第３実施例で使用される圧力計測手段４は、上記２つの指針４３，４４間の間隔を目盛板４２で読み取ることにより、コイルバネ３４の圧縮量を確認できる。
【０１０４】
進入量計測手段６は、この第３実施例では、可動体２５の下動量を読み取ることで進入体５の地中進入量を計測するもので、上記目盛板６１と可動体２５の突出部２９に設けた指針６２とで構成されている。尚、指針６２は、進入体５の大径部５２下面が踏台１の下面と同高さにあるときに目盛板６１の「０」点位置を指示するように設定されている。
【０１０５】
尚、第３実施例におけるその他の構成は、上記第１実施例のものと同様である。
【０１０６】
そして、この第３実施例の地盤支持力試験装置でも、圧力手段３（コイルバネ３４）の複数の圧縮量と進入体５の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段４（目盛板４２と両指針４３，４４）で計測された実際の圧力計測量（コイルバネ圧縮量）と進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）で計測された実際の進入計測量とで、地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておく。
【０１０７】
この第３実施例の地盤支持力試験装置では、圧力手段３としてピストン筒体２１内に収容したコイルバネ３４を採用しているので、第１実施例の油圧ポンプ３１が不要になるとともに、ピストン２に油圧ジャッキを使用しなくてもよい。従って、装置全体が一層コンパクトになるとともに、一層安価に製作できる。
【０１０８】
この第３実施例の地盤支持力試験装置を使用するには、地盤支持力試験箇所の地盤Ｇ上に踏台１を水平姿勢状態で設置する。このとき圧縮部材３５が上下自由状態であると、図８に示すように進入体５の大径部５２下面が地面Ｇ上に軽く接地している一方、圧縮部材３５の重量がコイルバネ３４に加わっているものの、コイルバネ３４の圧縮量はほぼ「０」である。そして、この状態での押板側指針４３と可動体側指針６２との間隔を目盛板４２で読み取って、それをコイルバネ初期状態（圧縮量「０」状態）とする。尚、このとき進入量計測手段６の指針６２は、目盛板６１に対して「０」点位置を指示している。
【０１０９】
そして、作業員（一人でよい）が踏台１上に載り、その作業員が圧縮部材３５のハンドル３８を押し下げ操作すると、押板３６が下動するのに伴ってコイルバネ３４が圧縮されていき、そのときのコイルバネ弾発力が可動体２５上面に作用して、進入体５を地中に進入させていく（図９参照）。そして、図９に示すように、ハンドル３８を適宜の位置まで押し下げたときの、コイルバネ３４の圧縮量を圧力計測手段４から読み取る（図９における押板側指針４３と可動体側指針４４との間隔を図７の目盛板４２で読み取る）一方、進入体５の地中進入量を進入量計測手段６から読み取って（指針６２の位置を図７の目盛板６１で読み取る）、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求める。尚、この第３実施例の地盤支持力試験装置では、コイルバネ３４の圧縮量及び進入体５の地中進入量の各計測を、圧縮部材３５の押し下げ作業員とは別の作業員が行う。
【０１１０】
この第３実施例の場合も、進入体５の下端に大径部５２を設けているので、進入体５が地中に進入するときに、図９に示すように地盤Ｇ中に大径部５２の外径とほぼ同径の穴Ｇａがあけられるので、進入体直棒部５１と地盤土壌との間に摩擦抵抗が発生しない。従って、計測データが地盤の状況（地質や含水量）に影響されにくくなる。
【０１１１】
そして、各データを読み取った後、圧縮部材３５を最上位置（図８）まで持ち上げると、コイルバネ３４及び可動体２５が引き上げられて、進入体５を地中から抜き上げることができ、その装置全体を次の試験場所まで持ち運んで上記と同様の試験作業を行う。尚、この第３実施例の地盤支持力試験装置では、第１実施例のように油圧ポンプを使用しないので、装置全体が一層コンパクトになっており、場所移動が一層簡単になる。
【０１１２】
図１０〜図１１の第４実施例
この第４実施例の地盤支持力試験装置は、上記第３実施例における圧縮部材３５部分の変形例を示している。
【０１１３】
即ち、この第４実施例の地盤支持力試験装置では、圧縮部材３５のロッド部分に雄ネジ棒４０を使用する一方、ピストン筒体２１の上面に雌ネジ体２８を取付けて、雄ネジ棒４０を雌ネジ体２８に螺合させている。
【０１１４】
又、雄ネジ棒４０の下端は、押板３６の上面に対して回転自在に（例えばスラストベアリング１０を介して）連結されている。
【０１１５】
尚、第４実施例におけるその他の構成は、上記第３実施例（図７〜図９）のものと同様であり、該第３実施例の説明を援用する。
【０１１６】
この第４実施例の地盤支持力試験装置では、図１０に示すように試験位置にセットし、踏台１上に人が載って、ハンドル３８を雄ネジ棒４０の螺入方向に回転させることで、押板３６を順次押し下げてコイルバネ３４を圧縮させることができる。そして、コイルバネ３４が圧縮されると該コイルバネ３４に弾発力が発生し、その弾発力により可動体２５を押し下げて進入体５を地中に進入させていく（図１１参照）。
【０１１７】
そして、例えば図１１の示すように、圧縮部材３５を所定量だけ下動させた時点で、ハンドル３８から手を離し、そのときのコイルバネ３４の圧縮量を圧力計測手段４から読み取る（押板側指針４３と可動体側指針４４との間隔を図７の目盛板４２で読み取る）一方、進入体５の地中進入量を進入量計測手段６から読み取って（指針６２の位置を図７の目盛板６１で読み取る）、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求める。
【０１１８】
この第４実施例のものでは、圧縮部材３５が雄ネジ棒４０の螺入・螺解によって上下動するようになっているので、途中でハンドル３８から手を離しても各部材がそのままの位置で位置保持される。そして、例えば図１１に示す押し下げ終了段階でハンドル３８から手を離し、その圧縮部材３５の操作員自身が各種計測データを読み取ることができる。従って、この第４実施例のものでは、上記第３実施例の場合より地盤支持力試験のための作業員を削減することができる。
【０１１９】
尚、この第４実施例におけるその他の機能は、第３実施例のものとほぼ同様であるので、第３実施例での説明を援用する。
【０１２０】
図１２〜図１４の第５実施例
この第５実施例の地盤支持力試験装置では、上記第１〜第４実施例の踏板１に代えて椅子７を使用している。
【０１２１】
この椅子７は、図１２に示すように、人Ｍが座れる程度の面積を有した座部７１の下面に３本の脚７２，７２，７２を取付けている。座部７１の高さは、人Ｍが座部７１上に座った状態で両足Ｆ，Ｆが地面上に届く程度のものである。各脚７２，７２，７２の下端には、それぞれ沈み込み防止用の接地板７３，７３，７３を取付けている。尚、各脚７２，７２，７２は、半径方向内方に折畳み得る構造のものが採用でき、持ち運び時に各脚７２，７２，７２を中心方向に折畳むことによってコンパクトにし得るようにするとよい。
【０１２２】
椅子７の座部７１の外周寄り部分には、後述する目盛付きテープ６４を座部上面に迂回させるための２つの長穴７４，７４（図１３、図１４）が形成されている。
【０１２３】
座部７１の下面中央部には、ピストン２が下向き姿勢で固定されている。この第５実施例では、ピストン２としてエアージャッキ（他の実施例では油圧ジャッキでも可）が使用されている。このエアージャッキ２は、図１４に示すように、筒体２１内にエアー圧で押し下げられる可動体２５を有し、該可動体２５の下面に下ロッド２７を下向きに取付けている。尚、下ロッド２７の下端は、筒体２１の下面から所定長さだけ突出している。
【０１２４】
ピストン２の下ロッド２７の下端部には、細棒状の進入体５が下向きに連結されている。この進入体５は、第１実施例（図１〜図４）と同様に、直棒部５１の下端部に大径部５２を設けたものが使用されている。尚、この進入体５の下ロッド２７に対する連結構造は、第１実施例（図１〜図４）と同様にネジによる螺合を採用できる。
【０１２５】
圧力手段３としては、手押し式のエアーポンプ３１Ａが採用されている。このエアーポンプ３１Ａは、ハンドル３８Ａを人力で押下げることで圧縮エアーを吐出させることができる。
【０１２６】
エアーポンプ３１Ａのエアー吐出口とエアージャッキ２のエアー導入口とはホース３２で接続されていて、エアーポンプ３１Ａを作動させると圧縮エアーがホース３２を介してエアージャッキ２の伸長側室に導入されるようになっている。
【０１２７】
尚、ピストン２に油圧ジャッキを使用した場合には、エアーポンプ３１Ａに代えて油圧ポンプ（例えば図１の足踏み式のもの）が採用される。又、足踏み式の流体圧ポンプを使用した場合には、該流体圧ポンプの踏み板を椅子座部に座った人の足元に位置させて、人が椅子座部に座ったままで流体圧ポンプを作動させ得るようにする。
【０１２８】
圧力計測手段４としては、エアージャッキ２内のエアー圧を計測する圧力計４１が採用されている。この圧力計４１は、この実施例ではエアーポンプ３１Ａの近傍に設置されていて、該エアーポンプ３１Ａを操作する状態で該圧力計４１を見ることができるようになっている。尚、足踏み式の流体圧ポンプを使用した場合にも、圧力計４１を椅子座部に座った人が見ることができる位置に設ける。
【０１２９】
この第５実施例では、進入体５の地盤Ｇ中への進入量を計測するための進入量計測手段６として、柔軟性のある目盛付きテープ６４を使用している。この目盛付きテープ６４は、その一端部６４ａをピストン２の下ロッド２７に取付けた取付台２７ａに固定し、他端側を椅子座部７１の下面側から座部７１の外周寄り部分に設けた２つの長穴７４，７４を通して座部上面に所定長さ範囲（例えば２〜５cm長さ）だけ露出させた後に座部下方に垂れ下げて設置している。目盛付きテープ６４の垂れ下げ側端部６４ｂには重り６６を取付けて、該目盛付きテープ６４を常時緊張状態に維持させている。この場合は、目盛付きテープ６４における椅子座部７１の外周寄り上面に露出している部分が進入体５の進入計測量の表示部６３となる。
【０１３０】
尚、目盛付きテープ６４の表示部６３には、指針６５（図１３）が設けられている。そして、この表示部６３は、椅子７を地面上に置いた状態で進入体５の下端（大径部５２下面）が地面に接した時点の表示値を起点（「０」点）とする。
【０１３１】
椅子座部７１の上面には、上記表示部６３の近傍に水準器９を設けている。この水準器９は、椅子７を地面上に設置したときに、座部７１が水平（ピストン２が鉛直）になっているかどうかを確認するするものである。
【０１３２】
この第５実施例の地盤支持力試験装置は、次のように使用される。まず、地盤支持力試験箇所の地面Ｇ上に椅子７を置く（座部７１を水平にする）が、該椅子７を地面Ｇ上に置いた状態では、進入体５の下端（大径部５２下面）が地面から若干高さだけ離間していてもよい。
【０１３３】
次に、作業員Ｍがエアーポンプ３１Ａを手に持って椅子座部７１に座るが、図１２及び図１３に示すように進入量計測手段６の表示部６３が股の間に位置するように座る。そして、エアーポンプ３１Ａを図１２に鎖線図示（符号３１Ａ′）するように、股の間で座部７１の上面に縦向き姿勢で載せると作業の準備が完了する。
【０１３４】
この作業準備完了状態では、椅子７に座っている作業員Ｍが、エアーポンプ３１Ａを操作（ハンドル３８Ａの操作）でき、圧力計４１及び進入量計測手段６の表示部６３をそれぞれ目視できる状態にある。
【０１３５】
次に、エアーポンプ３１Ａを操作してエアーをピストン２に供給すると、可動体２５、下ロッド２７、進入体５が下動して、該進入体５の下端（大径部５２）が地面上に接地するが、この時点の目盛付きテープ６４の目盛を起点（「０点」）として記録する。
【０１３６】
続いて、エアーポンプ３１Ａを操作すると、エアー圧により可動体２５に押し下げ力が作用し、進入体５が地盤Ｇの抵抗を受けながら地中に進入していく。このとき進入体５に反力（進入抵抗）が発生してピストン筒体２１や椅子座部７１を持ち上げるような作用が働くが、椅子座部７１に人Ｍが座っているので、進入体５が地中進入時に発生する椅子座部７１の浮き上げ作用を人の体重で十分阻止できる。
【０１３７】
進入体５が地盤Ｇ中に進入していく（例えば図１４に鎖線図示する符号５′の状態）と、目盛付きテープ６４の取付台固定側端部６４ａが下方に引っ張られて、表示部６３の指針６５に対応する目盛付きテープ６４の目盛（進入計測量）が変化するとともに、圧力計４１の圧力計測量も変化するが、これらの計測量（目盛付きテープ６４及び圧力計４１）は、椅子座部７１に座っている作業員一人で読み取ることができる。
【０１３８】
そして、圧力計測量（圧力計４１）が所定値に達したとき、あるいは進入計測量（目盛付きテープ６４の目盛）が所定値に達したときに、その時点での圧力計測量と進入計測量（起点からの変位量）とにより、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求めることができる。
【０１３９】
この第５実施例の地盤支持力試験装置を使用すると、地盤支持力試験の各作業（エアーポンプ３１Ａの操作、圧力計４１及び目盛付きテープ６４の各読み取り）を一人の作業員で行うことができ、人件費コストを低減できる。
【０１４０】
尚、この第５実施例の地盤支持力試験装置におけるその他の基本的機能は、上記の各実施例のものと同様であるので、その説明を援用する。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本願第１実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１〜図２の地盤支持力試験装置に使用されている進入体の拡大図である。
【図４】図２の地盤支持力試験装置における作動状態の一部拡大図である。
【図５】本願第２実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図６】図５の地盤支持力試験装置における踏台組付け状態の平面図である。
【図７】本願第３実施例の地盤支持力試験装置の正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】図８からの作動変化図である。
【図１０】本願第４実施例の地盤支持力試験装置の図８相当断面図である。
【図１１】図１０からの作動変化図である。
【図１２】本願第５実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】図１３のＸIV−ＸIV断面図である。
【図１５】従来の平板載荷試験装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１は踏台、２はピストン、３は圧力手段、４は圧力計測手段、５は進入体、６は進入量計測手段、７は椅子、２１はピストン筒体、２５はピストン可動体、３１は油圧ポンプ、３１Ａはエアーポンプ、３４はコイルバネ、３５は圧縮部材、４１は圧力計、４２は目盛板、４３，４４は指針、５１は直棒部、５２は大径部、６１は目盛板、６２は指針、６３は表示部、６４は目盛付きテープ、６５は指針、７１は座部である。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、例えば建物や擁壁等の構造物を建設したり道路を舗装したりする際の、地盤の支持力を計測するための地盤支持力試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば建物や擁壁等の構造物を建設したり道路を舗装したりする際には、予め当該建設予定地の地盤の支持力を計測しておくことが好ましい。
【０００３】
この種の地盤支持力を計測するための装置の代表例として、例えば図１５に示すような平板載荷試験装置がある。この図１５に示す公知の平板載荷試験装置は、直径が３０cm程度の載荷板１０１と、該載荷板１０１を押し下げる油圧ジャッキ１０２（載荷板１０１に一体化されている）と、該ジャッキ用の油圧ポンプ１０３と、該油圧ポンプ１０３の出力を計測する圧力計１０４と、載荷板１０１の沈下量を計測する沈下量計測器（一般に４個のダイヤルゲージが使用される）１０６とを備えている。尚、この種の平板載荷試験装置の公知例としては、例えば特開２００２−２９６１５９号公報（特許文献１）に示されるものがある。
【０００４】
この図１５に示す公知の平板載荷試験装置は、次のようにして使用される。即ち、地盤支持力を計測すべき箇所において、地盤Ｇ上に油圧ジャッキ１０２付きの載荷板１０１を載せ、油圧ジャッキ１０２の上に大重量の荷重体１１０（例えば重機のような大重量でジャッキ反力を受け得るもの）を配置した状態で、油圧ポンプ１０３により油圧ジャッキ１０２を伸長させる。このとき、油圧ポンプ１０３の出力（油圧ジャッキ１０２の伸長力）を試験目的に応じて所定圧力まで高め（精密試験では、計画最大荷重を複数段階に等分して行う段階式載荷を行う場合が多い）、その所定圧力を所定時間（例えば３０分間）維持させる。尚、油圧ジャッキ１０２により載荷板１０１を押し下げると該載荷板１０１が地表面から沈下し、そのとき油圧ジャッキ１０２の押し下げ力（伸長側圧力）が低下するが、所定の試験時間は圧力計１０４を見ながら増圧し、常時所定圧力に維持させておく。そして、所定の試験時間経過後における載荷板１０１の沈下量を沈下量計測器１０６で計測し、その計測した沈下量によって地盤支持力を算出する。尚、地盤支持力の算出は、圧力計１０４で計測される油圧ジャッキ１０２の圧力を沈下量計測器１０６で計測される載荷板１０１の沈下量で除算することによって求められる。
【０００５】
尚、段階式載荷試験では、１箇所につき、第１段階荷重による試験が終了した後、順次同様に第２段階荷重〜最大計画荷重までの複数回に分けて試験を行う（この場合は、１箇所につき、１回約３０分×試験回数だけの時間がかかる）。又、地盤支持力を計測すべき現場が、大面積である場合や長い距離である場合には、適宜の面積範囲（又は長さ範囲）に分けて複数箇所をそれぞれ計測する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９６１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した従来の平板載荷試験装置では、地盤支持力を比較的精密に計測できるものの、次のような問題点を有していた。
【０００８】
(1) 比較的大面積（直径が３０cm程度）の載荷板１０１を地盤中に沈下させる必要があるために、試験装置として大掛かりなもの（例えば高出力の油圧ジャッキ関連装置）が使用されるので、設備コストが高くなる。
【０００９】
(2) 試験装置が大掛かりであると、試験箇所を変更する度に試験装置全体（大重量荷重体となる重機を含む）の移動が大掛かりとなり且つセッティングも繁雑になるとともに、それらに長時間を要するので時間コストが高くなる。
【００１０】
(3) 油圧ジャッキの反力受けとして大重量荷重体（例えば重機）を使用する場合が一般的であるが、地盤支持力試験箇所が狭隘な場所では重機（大重量荷重体）の搬入が困難になることがある。
【００１１】
(4) １箇所当たりの試験時間が長くかかるので、地盤支持力試験のための人件費コストが高くつくとともに、試験のための工期が長くなる。
【００１２】
尚、工事現場の地質は多種多様であり、広い面積や距離の長い工事場所等で試験箇所数を少なくすると、試験しない箇所に地盤支持力が低い場所があることがあり、後日のトラブルの原因になることがある。又、比較的小規模工事では、上記のような大掛かりな平板載荷試験を行うほどの工事費が出ない場合が多々あり、現場の地盤支持力試験を行わないまま本体工事を実施することがあるが、その場合には安全性を損なうおそれがある。
【００１３】
そこで、本願発明は、地盤支持力試験の精度は若干劣るものの、簡易に且つ安価でしかも短時間で地盤支持力を計測できるようにした地盤支持力試験装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。尚、本願発明は、地盤の支持力を計測するための地盤支持力試験装置を対象にしている。
【００１５】
本願請求項１の発明
本願請求項１の発明の地盤支持力試験装置は、人が載り得る程度の大きさの踏台と、踏台上に該踏台に対して浮き上がり不能に設置される筒体内で可動体が上下動し得るようにしたピストンと、ピストンの可動体を押し下げる圧力手段と、圧力手段の圧力を計測する圧力計測手段と、ピストンの可動体に間接又は直接連結されていて可動体の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体と、進入体の地中進入量を計測する進入量計測手段とを備えて構成されている。
【００１６】
踏台には、鉄鋼・硬質プラスチック・木材等の剛性のある（撓まない）板材やフレーム材が使用される。そして、板材製の踏台では、円形、楕円形、三角形、四角形等の適宜形状の面状に形成でき、フレーム材製の踏台では、四角枠や平行棒状に形成できる。この踏台の大きさは、直径（又は左右長さ）が４０〜５０cm程度あればよく、踏台上にピストンを立設した状態で、人の両足を載せ得るスペースがあればよい。尚、フレーム材で四角枠や平行棒状に形成した踏台でも、人の両足を載せ得る構造にする。踏台の上面には、踏台の水平度を検出する水準器を取付けておくとよい。
【００１７】
この踏台は、ピストンの筒体に固定（スペーサーを介して間接固定したものも含む）したものでもよく、あるいはピストン筒体に対して着脱自在に合体させ得るようにしたものでもよい。又、踏台をピストン筒体に着脱自在に合体させ得るものでは、踏台とピストン筒体（又はピストン筒体に固定されたスペーサー）とを試験現場においてボルト・ナット等で固着させるようにしたものでもよく、あるいは踏台をピストン筒体の下端部フランジ上（筒体下端部にスペーサーを固定したものでは該スペーサーの下端部フランジ上）に単に載せるだけでもよい。
【００１８】
ピストンは、適宜高さを有する筒体内で可動体が上下動し得るものであればよく、例えば油圧（又は水圧）ジャッキやエアージャッキや手動押圧式のものが使用可能である。ピストン筒体の立設位置は、踏台の中央部が好ましいが、踏台中央部から偏位した位置でもよい。踏台をピストン筒体の下面に設置したものでは、該踏台における筒体取付位置に進入体を上下に移動させ得る穴が形成される。
【００１９】
圧力手段は、ピストンの可動体を圧力によって押し下げ得るものであればよい。例えば、ピストンが油圧ジャッキであれば圧力手段として油圧ポンプを使用し、ジャッキがエアージャッキであれば圧力手段としてエアーポンプを使用し、ピストンが手動押圧式のものでは圧力手段としてコイルバネを使用できる。
【００２０】
圧力計測手段は、圧力手段の圧力を計測するもので、圧力手段が油圧ポンプやエアーポンプであれば圧力計測手段として圧力計が使用され、圧力手段がコイルバネであれば該コイルバネの圧縮量を計測する目盛板が使用できる。
【００２１】
進入体は、鋼製の直棒状で、特に限定するものではないが直径が５〜５０mm程度で、地盤中に進入する長さが１００mm程度確保できるものであればよい（全長が１５０mm程度でよい）。この進入体は、ピストン可動体の下方に突出する状態で取付けられている。尚、この進入体は、太さの異なるものを複数種類用意しておき、計測すべき地盤の支持力によって太さの異なる進入体を使い分けるようにしてもよい。その場合、軟弱地盤ほど太い進入体を使用する。
【００２２】
進入量計測手段は、進入体の地盤中への進入量を計測するもので、該進入体の地中進入量を外部から視認できる目盛板が使用可能である。
【００２３】
そして、本願請求項１の地盤支持力試験装置は、地盤支持力試験箇所において、踏台上に人が載り、圧力手段により可動体を介して進入体を押し下げて、進入体を地盤中に進入させたときの圧力計測手段で計測した圧力計測量と進入量計測手段で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにしたものである。
【００２４】
尚、本願の地盤支持力試験装置を使用するのに当たり、圧力手段の複数の圧力量と進入体の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段で計測された実際の圧力計測量と進入量計測手段で計測された実際の進入計測量から、データマップにより地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておくとよい。
【００２５】
ところで、本願の地盤支持力試験装置の使用時において、圧力手段（油圧ポンプ、エアーポンプ、手動圧縮式のコイルバネ等）の圧力で進入体が地盤中に進入する際には、該進入体に反力（進入抵抗）が発生してピストンの筒体や踏台を持ち上げるような作用が働くが、本願の地盤支持力試験装置に使用されている進入体は直径が細い（５〜５０mm）ので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、この地盤支持力試験装置の使用時には踏台上に人が載って行われるので、進入体が地中進入時に発生するピストン筒体や踏台に対する浮き上げ作用を人の体重で阻止できる。
【００２６】
本願請求項２の発明
本願請求項２の発明の地盤支持力試験装置は、上記請求項１における踏板を椅子に変更したものである。
【００２７】
この請求項２の地盤支持力試験装置は、人が腰掛け状態で座れる椅子と、該椅子の座部の下面に下向きに固定された筒体内で可動体が上下動し得るようにしたピストンと、該ピストンの可動体を押し下げる圧力手段と、該圧力手段の圧力を計測する圧力計測手段と、ピストンの可動体に間接又は直接連結されていて該可動体の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体と、該進入体の地中進入量を計測する進入量計測手段とを備えて構成されている。
【００２８】
椅子の座部は、人が座れる程度の大きさで、該座部に腰掛けた状態で足裏が地面にとどく程度の通常高さのものでよい。
【００２９】
この請求項２の地盤支持力試験装置におけるピストン、圧力計測手段、進入体、進入量計測手段等は、それぞれ上記請求項１に記載したものを使用できる。尚、この請求項２の場合は、圧力手段として油圧ポンプやエアーポンプ等の流体圧ポンプを使用することが好ましい（ピストンが椅子の座部下面にあるので、圧力手段として手動圧縮式のコイルバネは不向きである）。
【００３０】
そして、この請求項２の地盤支持力試験装置では、地盤支持力試験箇所において、椅子の座部上に人が座り、圧力手段により可動体を介して進入体を押し下げて、該進入体を地盤中に進入させたときの圧力計測手段で計測した圧力計測量と進入量計測手段で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにしたものである。
【００３１】
この請求項２の地盤支持力試験装置では、圧力手段（油圧ポンプ、エアーポンプ等）の圧力で進入体が地盤中に進入する際には、該進入体に反力（進入抵抗）が発生してピストンの筒体や椅子の座部を持ち上げるような作用が働くが、本願の地盤支持力試験装置に使用されている進入体は直径が細い（５〜５０mm）ので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、この地盤支持力試験装置の使用時には椅子座部に人が座って行われるので、進入体が地中進入時に発生するピストン筒体や椅子座部に対する浮き上げ作用を人の体重で阻止できる。
【００３２】
本願請求項３の発明
本願請求項３の発明は、上記請求項１の地盤支持力試験装置（踏板を使用したもの）において、圧力手段として、人力によって圧縮させるコイルバネの弾発力によって可動体を押し下げ得るものを使用している。
【００３３】
この場合、ピストンの筒体内の可動体上部にコイルバネを配置させ、該コイルバネを筒体の上方から人力操作される圧縮部材で圧縮させることで、コイルバネの弾発力を可動体上面に作用させるものである。
【００３４】
尚、この請求項３の場合、コイルバネによる圧力量は、圧縮部材の押し下げ量と可動体の下動量から算出できる。
【００３５】
この請求項３のように、圧力手段として人力で圧縮させるコイルバネを使用したものでは、油圧ジャッキの場合に使用される油圧ポンプやその配管等が不要になる。
【００３６】
本願請求項４の発明
本願請求項４の発明は、上記請求項２の地盤支持力試験装置（椅子を使用したもの）において、圧力手段は椅子の座部に座ったままで操作できる手動式の流体圧ポンプを使用し、且つ圧力計測手段となる圧力計を椅子の座部に座った人が目視できる場所に位置させることができるようにしている一方、進入量計測手段で計測した進入計測量の表示部を座部の上面における該座部に座った人が目視できる位置に設けている。
【００３７】
この請求項４の地盤支持力試験装置に使用される流体圧ポンプとしては、油圧ポンプやエアーポンプ等の手押し式又は足踏み式のものが使用されるが、この流体圧ポンプは、椅子の座部に座っている人が操作できるものである。尚、この流体圧ポンプの流体吐出口とピストンの流体導入口とは、ホースで接続されている。
【００３８】
圧力計測手段としては圧力計（ピストン内の流体圧を計測するもの）が用いられるが、この圧力計は椅子の座部に座った人が目視できる場所に位置させることができる。
【００３９】
進入量計測手段としては、例えば柔軟性のある目盛付きテープを使用できる。そして、この目盛付きテープは、その一端部をピストンの可動部分（例えば可動体に連続する下ロッドや進入体）に固定し、他端側を椅子座部の下面側から座部の外周寄り上面に貫通させて該座部上面に所定長さ範囲（例えば２〜５cm長さ）だけ露出させた後に座部下方に垂れ下げて設置する。尚、目盛付きテープの垂れ下げ側の下端部には重りを取付けて、該目盛付きテープを常時緊張状態に維持させるとよい。この場合は、目盛付きテープにおける椅子座部の外周寄り上面に露出している部分が進入計測量の表示部となる。そして、椅子座部に座るときには、該表示部が股の間に位置するように座ることで、該表示部を椅子座部に座った状態で目視できる。
【００４０】
この目盛付きテープを使用した進入量計測手段では、ピストンの可動部分が上下動することにより、目盛付きテープが押し引き移動され、表示部に露出している目盛変化を読み取ることで進入体の進入量を計測できるようになっている。
【００４１】
この請求項４の地盤支持力試験装置では、椅子座部に座っている人が一人で、圧力手段（流体圧ポンプ）の操作と、圧力計測量（圧力計）の読み取りと、進入量計測手段による進入計測量の読み取りとを行うことができる。
【００４２】
本願請求項５の発明
本願請求項５の発明は、上記請求項１から４のいずれか１項の地盤支持力試験装置において、進入体として、可動体に間接又は直接連結される直棒部の下端に該直棒部の太さよりやや大きい外径の大径部を設けたものを使用している。
【００４３】
ところで、本願の地盤支持力試験装置は、細棒状の進入体を地盤中に進入させることで地盤支持力を計測し得るようにしたものであるが、進入体が全長に亘って同直径の棒状体であれば、進入体が地盤中に進入していくときに進入体（棒状体）の外側面も地盤土壌に接触することになる。このように進入体の地中進入時に進入体外側面が地盤土壌に接触すると、進入体外側面部分でも摩擦抵抗が生じるが、この進入体外側面部分で生じる摩擦抵抗は地盤の土質やそのときの含水量によって大きく変わり、地盤の状況（土質や含水量）によっては進入体に同じ圧力を加えても進入体の進入量にバラツキが生じることになる。
【００４４】
そこで、本願請求項５の地盤支持力試験装置では、進入体として直棒部の下端に大径部を設けたものを使用することで、進入体の地中進入時に進入体下端部（大径部）で進入体直棒部の直径より大きい内径の穴を形成しながら進入させることができ、それによって進入体直棒部に地盤土壌との摩擦抵抗が発生しないようにしている。即ち、進入体の地中進入時には、進入体下端の大径部のみが抵抗を受ける。
【発明の効果】
【００４５】
本願請求項１の発明の効果
本願請求項１の発明の地盤支持力試験装置は、次のような効果を有している。
【００４６】
(1) 地盤中に進入させる進入体として細棒状のものを使用しているので、該進入体を地盤中に圧入させるための圧力が小さくて済み、その分、装置全体をコンパクトで且つ安価に製作できる。
【００４７】
(2) 進入体が細棒状であるために該進入体の地中進入時に発生する反力が小さいので、その反力受けとして人が載り得る程度の面積の踏台を用いることができる（実際の試験時には踏台上に人が載るだけでよい）。従って、従来（例えば図１５）の平板載荷試験装置のように大重量の荷重体（例えば重機）が不要になり（該荷重体のセット作業も不要になる）、地盤支持力試験に際しての準備が簡単に且つ短時間で行える。
【００４８】
(3) 踏台上に人が載り、圧力手段により進入体を押し下げることで、そのときの圧力計測量と進入体の進入計測量とから地盤支持力を算出し得るので、１箇所当たりの試験を短時間で行える（試験工期短縮と人件費削減を達成できる）。
【００４９】
(4) 装置全体がコンパクトで且つ人力で持ち運び得る程度の重量・大きさであるので、試験場所でのセッティングや移動時の取り扱いが容易であり且つ短時間で行える。
【００５０】
本願請求項２の発明の効果
本願請求項２の発明の地盤支持力試験装置では、上記請求項１の踏板に代えて人が腰掛け得る椅子を使用しているが、この請求項２の地盤支持力試験装置でも、人が椅子座部に座って地盤支持力試験を行えるので、上記請求項１と同様の効果を達成できる。
【００５１】
本願請求項３の発明の効果
本願請求項３の発明は、請求項１の地盤支持力試験装置において、圧力手段として人力によって圧縮させるコイルバネの弾発力によって可動体を押し下げ得るものを使用している。
【００５２】
従って、この請求項２の地盤支持力試験装置では、上記請求項１の効果に加えて、圧力手段を簡単且つコンパクトに構成できるとともに、油圧ポンプを使用したものに比して安価となるという効果がある。
【００５３】
本願請求項４の発明の効果
本願請求項４の発明は、請求項２の地盤支持力試験装置において、圧力手段（流体圧ポンプ）の操作と、圧力計測手段（圧力計）による圧力計測量の読み取りと、進入量計測手段による進入計測量の読み取りとを、椅子の座部に座った一人の作業員で行える。
【００５４】
従って、この請求項４の地盤支持力試験装置では、上記請求項２の効果に加えて、地盤支持力試験を一人の作業員で行えるので、上記請求項２の効果に加えて、人件費コストを一層低減できるという効果がある。
【００５５】
本願請求項５の発明の効果
本願請求項の発明は、請求項１〜４の地盤支持力試験装置において、進入体として、可動体に連結される直棒部の下端に該直棒部の太さよりやや大きい外径の大径部を設けたものを使用している。
【００５６】
この請求項５に使用される進入体では、地中進入時に、進入体直棒部が地盤土壌に接触しないので該直棒部に地盤土壌との摩擦抵抗が発生しない（進入体下端の大径部のみが進入抵抗を受ける）。このことは、計測されたデータの誤差範囲を小さくすることに寄与するものである。
【００５７】
従って、この請求項５の地盤支持力試験装置では、上記請求項１〜４の効果に加えて、試験により算出された地盤支持力の精度（信頼性）を高めることができるという効果がある。
【実施例】
【００５８】
以下、図１〜図１４を参照して本願の地盤支持力試験装置のいくつかの実施例を説明すると、図１〜図４には第１実施例、図５〜図６には第２実施例、図７〜図９には第３実施例、図１０〜図１１には第４実施例、図１２〜図１４には第５実施例がそれぞれ示されている。
【００５９】
図１〜図４の第１実施例
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、図１及び図２に示すように、人が載り得る程度の面積を有する踏台１と、踏台１上に取付けられたピストン２と、ピストン２の可動体２５を押し下げる圧力手段３と、圧力手段３の圧力を計測する圧力計測手段４と、可動体２５の下動によって地盤中に進入する細棒状の進入体４と、進入体５の地中進入量を計測する進入量計測手段６とを基本構造としている。
【００６０】
踏台１は、この第１実施例では、鉄板・硬質プラスチック・木材等の剛性のある（撓まない）板材製で、円形に形成したものが使用されている。この踏台１の大きさは、直径が４０〜５０cm程度あればよく、踏台１上にピストン２を立設した状態で、人の両足Ｆ，Ｆ（図１）を載せ得るスペースがあればよい。又、踏台１の上面には、該踏台１の水平度を検出する水準器９を取付けている。
【００６１】
尚、他の実施例では、踏台１の形状として、円形のほかに楕円形、三角形、四角形等の適宜の形状のものを使用できる。さらに他の実施例では、踏台１の材料としてフレーム材を使用し、該フレーム材を四角枠状に組付けたものや、単に平行棒状に配置したものも採用できる。
【００６２】
ピストン２は、縦向き姿勢の筒体２１内に可動体２５を上下動し得る状態で配置したものであり、この第１実施例では油圧ジャッキが採用されている。尚、この第１実施例では、ピストン２を油圧ジャッキということがある。
【００６３】
油圧ジャッキ２の有効ストロークは、可動体２５を少なくとも１０cm程度上下動させ得るものであればよいが、この第１実施例では、余裕をもって１５cm程度のストロークをもつ油圧ジャッキを使用している。
【００６４】
油圧ジャッキ（ピストン）２の筒体２１は、踏台１の上面に対して適宜高さ（例えば１５cm程度）の筒状スペーサー８を介して立設固定されている。又、踏台１と筒状スペーサー８、及び筒状スペーサー８とピストン２の筒体２１は、それぞれ連結固定されていて、踏台１と筒状スペーサー８とピストン筒体２１とが一体化されている。尚、この第１実施例では、ピストン２及び筒状スペーサー８は、踏台１の中央部に位置させている。又、踏台１における筒状スペーサー８が位置する部分には、進入体５を上下動させ得る穴１１が形成されている。
【００６５】
ピストン２の可動体２５には、上ロッド２６と下ロッド２７が取付けられている。上ロッド２６はピストン筒体２１の天板を貫通してその上方に所定長さだけ突出させており、下ロッド２７はピストン筒体２１の底板を貫通してその下方に所定長さだけ突出させている。そして、可動体２５がピストン筒体２１内で上下動するのに伴って、上ロッド２６及び下ロッド２７がそれぞれ筒体２１の上方又は下方に出没するようになっている。
【００６６】
この第１実施例では、ピストン２として油圧ジャッキを採用している関係で、可動体２５を上下動させる圧力手段３に油圧ポンプ３１（レバーによる手動式のもの）を使用している。
【００６７】
油圧ポンプ３１と油圧ジャッキ２とは、２本のホース３２，３３で接続されている。尚、図２に示すように、油圧ポンプ３１の供給側ポート３１ａは油圧ジャッキ２の可動体押し下げ側ポート２１ａに接続され、油圧ポンプ３１の還流側ポート３１ｂは油圧ジャッキ２の可動体押し上げ側ポート２１ｂに接続されている。
【００６８】
圧力計測手段４は、この第１実施例では圧力手段３に油圧ポンプ３１を使用している関係で油圧計４１が使用されている。この油圧計４１は、油圧ポンプ３１からの供給側ホース３２に接続させている。
【００６９】
進入体５は、図３に拡大図示するように、鋼棒製で直棒部５１の下端に該直棒部５１の直径Ｄよりやや大きい外径Ｅの大径部５２を設けたものが使用されている。直棒部５１は、例えば直径Ｄが５〜５０mm程度の範囲で長さが１２０〜２００mm程度の範囲のものが使用可能であるが、図示例では、直棒部５１として直径Ｄが１０〜１３mm程度で長さが１５０〜１６０mm程度のものを使用している。又、直棒部下端の大径部５２は、小高さで外径Ｅが直棒部直径Ｄより３〜５mm程度大きい形状に形成されている。
【００７０】
進入体５は、大径部５２の外径Ｅが異なるものを複数種類用意しておき（その場合でも、大径部外径Ｅは直棒部５１の直径Ｄより大きい）、計測すべき地盤の支持力によって大径部外径Ｅの異なる進入体５を使い分けるようにしてもよい。又、他の実施例では、進入体５として下端に大径部５２の無い直棒部５１だけのものも使用可能であるが、その場合は直棒部５１の太さが異なるものを複数種類用意しておくとよい。
【００７１】
この第１実施例では、進入体５はピストン可動体２５の下ロッド２７下端に下向きに突出する状態で連結されている。従って、この第１実施例では、ピストン可動体２５の上下動量がそのまま進入体５の上下動量になる。
【００７２】
進入体５の連結方法としては、この第１実施例では、進入体直棒部５１の上端部に雄ネジ５３を形成し、下ロッド２７の下端部に雌ネジ２８を形成して、進入体５を下ロッド２７に対して着脱自在に螺合させ得るようにしている。又、進入体５の連結状態では、ピストン（油圧ジャッキ）２の可動体２５が最上動位置にあるときに、進入体５の下端（大径部５２）が踏台１の下面より若干上方に位置するようになっている。尚、図２の状態では、進入体５の下端面が踏台１の下面と同高さにある状態で表示しているが、図２の状態から可動体２５が若干上動し得る余裕を有している。
【００７３】
進入量計測手段６は、進入体５の地盤Ｇ中への進入量を計測するもので、この第１実施例では、固定側となるピストン筒体２１に設けた目盛板６１と可動側となる可動体２５の上ロッド２６に設けた指針６２とで構成されている。目盛板６１はピストン筒体２１の上面に上向きに立設固定されており、指針６２は上ロッド２６の上端に取付けられている。そして、この進入量計測手段６は、進入体５の大径部５２下面が踏台１下面と同高さに位置する状態で、指針６２が目盛板６１の「０」点位置を指示するように設定している。従って、この進入量計測手段６では、ピストン可動体２５が下動し、進入体５が図２に鎖線図示（符号５′）するように地中に進入したときの進入長さだけ指針６２が下動し（図２に符号６２′）、そのときの指針６２が示す目盛板６１の目盛量を読み取ることで進入体５の地中進入量を計測できるようになっている。
【００７４】
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、地盤Ｇ中に進入させる進入体５が細棒状であるので、圧力手段３（油圧ポンプ３１）やピストン（油圧ジャッキ）２等を低能力で小型のものを採用できる。従って、装置全体を人力で持ち運びし得る程度まで小型軽量化することができ、しかも製作コストが安価となる。
【００７５】
ところで、この第１実施例の地盤支持力試験装置を使用するのに当たり、圧力手段３（油圧ポンプ３１）の複数の圧力量と進入体５の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段４（油圧計４１）で計測された実際の圧力計測量と進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）で計測された実際の進入計測量とで、地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておく。
【００７６】
この第１実施例の地盤支持力試験装置は、次のようにして使用される。まず、地盤支持力試験箇所の地表面を平坦（水平）に均し、その地表面を箒等で掃除して実質的な地盤Ｇを露出させる。そして、図２に示すように、その地盤Ｇ上に装置の踏台１を水平に設置する。このとき水準器９で踏台１の水平状態を確認する。尚、この状態では、進入体５の下端（大径部５２）が接地していても地面から離間していてもよい。
【００７７】
次に、作業員（一人でよい）が踏台１上に載り（図１に示すように両足Ｆ，Ｆを、ピストン２を跨ぐ位置に置く）、踏台１上に荷重（体重）をかけた状態で、他の作業員が圧力手段３（油圧ポンプ３１）を可動体押し下げ側に操作する。すると、作動油圧力により油圧ジャッキ２の可動体２５に押し下げ力が作用し、進入体５が地盤Ｇの抵抗を受けながら地中に進入していく。このとき進入体５に反力（進入抵抗）が発生してピストン筒体２１や踏台１を持ち上げるような作用が働くが、進入体５は細棒状であるので地中進入時の反力（進入抵抗）は比較的小さいものとなる。そして、試験時には踏台１上に人が載って行われるので、進入体５が地中進入時に発生する踏台浮き上げ作用を人の体重で十分阻止できる。
【００７８】
又、この実施例では、進入体５として直棒部５１の下端に大径部５２を設けたものを使用しているが、進入体大径部５２が地中に進入していくと、図４に示すように、進入体５の周囲の地盤Ｇ中に進入体大径部５２の外径（図３の寸法Ｅ）とほぼ同径の穴Ｇａがあけられる。この穴Ｇａは、進入体５の直棒部５１の直径Ｄ（図３）より大きいので、進入体５の地中進入時に進入体直棒部５１と地盤土壌との間に摩擦抵抗が発生しない。従って、計測データが地盤の状況（土質や含水量）に影響されにくくなる。
【００７９】
ところで、試験場所の地盤支持力を求めるのに２通りあるが、その１つは油圧計４１に表示される圧力が所定値に達したときの進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）による実際の進入体進入量を読み取る方法であり、もう１つは進入量計測手段６に現れる進入量が所定値に達したときの油圧計４１の圧力を読み取る方法である。そして、その何れかの方法で計測した圧力計測量（油圧計４１）と進入計測量（進入量計測手段６）とにより、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求めることができる。当該試験位置での地盤支持力を算出すると、油圧ポンプ３１を逆作動させて進入体５を地盤Ｇ中から抜き取ればよい。
【００８０】
この第１実施例の地盤支持力試験装置では、上記の作業で１箇所の地盤支持力試験が完了するので、作業が極めて簡単であり且つ短時間で行える。又、当該試験位置での地盤支持力試験が完了すると、装置全体を次の試験場所まで持ち運んで上記と同様の試験作業を行うが、この地盤支持力試験装置は人力で持ち運べるので、場所移動が容易で且つ短時間で行える。
【００８１】
図５〜図６の第２実施例
この第２実施例の地盤支持力試験装置は、上記第１実施例における踏台１の変形例を示したものである。
【００８２】
この第２実施例では、図５及び図６に示すように、踏台１として２枚の分割板材１ａ，１ａを使用し、該各分割板材１ａ，１ａをピストン筒体２１の下部に固定した筒状スペーサー８の下部に着脱自在に合体させ得るようにしている。
【００８３】
ピストン筒体２１の下部に固定した筒状スペーサー８の下端部には、前後水平方向に小長さ（例えば５〜６cm）ずつ突出する張出し板８１，８１が設けられている。この各張出し板８１，８１上には、上向きで小高さのボルト８２が２本ずつ取付けられている。尚、他の実施例では、各張出し板８１，８１は小幅の環状フランジでもよい。
【００８４】
各分割板材１ａ，１ａは、長辺長さが４０〜５０cmで短辺長さが１０〜１５cm程度の細長い形状で、長辺側の中間位置に筒状スペーサー８の外側面を嵌入させる円弧状の切欠部を設けている。各分割板材１ａ，１ａの左右各端部寄り下面には、それぞれ筒状スペーサー８の張出し板８１，８１の厚さとほぼ同厚さの接地板１２，１２が取付けられている。又、各分割板材１ａ，１ａの中間部位置には、上記張出し板８１上に立設した各ボルト８２，８２をそれぞれ挿通させる２つの小孔１３，１３が形成されている。尚、各ボルト８２，８２・・には、それぞれナット１４が螺合される。
【００８５】
この第２実施例におけるその他の構成（油圧ジャッキ２、油圧ポンプ３１等）は、上記第１実施例と同じものが使用されており、それらの説明は第１実施例に記載したものを援用する。
【００８６】
この第２実施例の地盤支持力試験装置では、保管時又は運搬時には各分割板材１ａ，１ａを図５に実線図示するようにピストン２（筒状スペーサー８）から分離しておき、現場での試験時に各分割板材１ａ，１ａを各張出し板８１，８１に対して次のように合体させる。即ち、各分割板材１ａ，１ａの各張出し板８１，８１への合体は、まず図５に鎖線図示するように、各分割板材１ａ，１ａを筒状スペーサー８の前後から該筒状スペーサー８を挟みつけるように配置し、各分割板材１ａ，１ａのそれぞれ２つの小孔１３，１３を各張出し板８１，８１のそれぞれ２つのボルト８２，８２に嵌合させた後、各分割板材１ａ，１ａの上から各ボルト８２，８２にそれぞれナット１４，１４を螺合・緊締させることで完了する（両分割板材１ａ，１ａからなる踏台１が完成する）。
【００８７】
図５の鎖線図示又は図６に示す踏台１の合体状態では、各分割板材１ａ，１ａが筒状スペーサー８の各張出し板８１，８１上にナット１４，１４・・で固定されているので、強固に一体化されている。又、各分割板材１ａ，１ａの合体状態で試験地盤上に設置すると、該各分割板材１ａ，１ａ下面の４つの接地板１２，１２・・がそれぞれ地盤上面に接地し、この試験装置全体を安定姿勢（グラつかない姿勢）で自立させることができる。
【００８８】
そして、地盤支持力試験を行うには、合体させた踏台１上に、ピストン２を跨ぐようにして両足Ｆ，Ｆを載せる。尚、この第２実施例における地盤支持力試験の方法は、上記第１実施例の場合と同様であるので、その説明を援用する。
【００８９】
この第２実施例の地盤支持力試験装置では、踏台１を装置本体（筒状スペーサー８）に対して着脱自在に取付け得るようにしているので、保管時又は運搬時に踏台１を装置本体から分離させておくとコンパクトに取り扱える。
【００９０】
尚、この第２実施例の変形例（他の実施例）として、次のようにすることができる。
【００９１】
第１に、踏台１は、各張出し板８１，８１の下面側で着脱自在に取付けてもよい。この場合は、踏台１として分割していない一体物の板材を使用してもよい。
【００９２】
第２に、各分割板材１ａ，１ａに代えてフレーム（角材）状のものを使用でき、２本の各フレームを各張出し板８１，８１の上面又は下面に着脱自在に固定（ナット締め等）したものでもよい。
【００９３】
第３に、各分割板材１ａ，１ａは、各張出し板８１，８１上に単に載せるだけでもよい（ボルト・ナット不使用）。尚、この場合でも、各分割板材１ａ，１ａに跨がって両足を載せると、体重でピストン筒体２１の浮き上がりを防止できるが、安定性の点で各張出し板８１，８１と各分割板材１ａ，１ａを固着させておくことが好ましい。
【００９４】
図７〜図９の第３実施例
この第３実施例の地盤支持力試験装置は、図７及び図８に示すように、踏台１上にピストン２（筒体２１内で可動体２５が上下動し得るもの）を立設固定し、可動体２５を押し下げる圧力手段３としてコイルバネ３４を使用しているとともに、該コイルバネ３４を圧縮させる圧縮部材３５を備え、さらに圧力計測手段４としてコイルバネ３４の圧縮量を計測する目盛板４２と２つの指針４３，４４を設け、ピストン可動体２５の下面に直接進入体５を取付けて構成されている。
【００９５】
ピストン２の筒体２１は、一体物で第１実施例における油圧ジャッキ２の筒体と筒状スペーサー８との合計長さを有している。そして、可動体２５は、このピストン筒体２１内に上下動自在に収容している。
【００９６】
圧力手段３となるコイルバネ３４は、人力で圧縮させ得るもので比較的弾発力の強いものが使用されている。
【００９７】
コイルバネ圧縮用の圧縮部材３５は、筒体２１内に収容された押板３６と、該押板３６上面から筒体２１の上方に突出するロッド３７と、該ロッド３７の上端に設けた押し下げ用のハンドル３８とを有している。
【００９８】
そして、コイルバネ３４は、ピストン筒体２１内において圧縮部材３５の押板３６とピストン可動体２５との間に介設されている。又、このコイルバネ３４の上端部は押板３６の下面にフックで係止されており、他方コイルバネ３４の下端部は可動体２５の上面にフックで係止されていて、可動体２５がコイルバネ３４を介して押板３６に吊り持ちされている。
【００９９】
ピストン可動体２５の下面には、進入体５が下向き姿勢で取付けられている。この第３実施例の進入体５も第１実施例のもの（図３）と同様に、直棒部５１の下端に大径部５２を有し、直棒部５１の上端部に雄ネジ５３を設けている。そして、この進入体５は、上端部の雄ネジ５３を可動体２５の下面中央部に着脱自在に螺合している。
【０１００】
尚、圧縮部材３５を最上方位置まで持ち上げた状態では、進入体５の下端面が踏台１の下面より突出しない（若干高さだけ上方位置にある）ようにしている。又、圧縮部材３５は、最上方位置において例えばロックピンでロックすることにより、可動体２５及び進入体５が不用意に下動しないようにすることができる。
【０１０１】
ピストン筒体２１の側面には、縦長でスリット状のガイド穴２２が形成されている。他方、圧縮部材３５の押板３６にはガイド穴２２から突出する突出部３９が設けられており、ピストン可動体２５にも該ガイド穴２２から突出する突出部２９が設けられている。尚、押板３６の突出部３９は該押板３６とともに上下動し、可動体２５の突出部２９は該可動体２５とともに上下動する。
【０１０２】
ピストン筒体２１の外面におけるガイド穴２２の近傍には、図７に示すように、圧力計測手段４の一部となる目盛板４２と、進入量計測手段６の一部となる目盛板６１とが取付けられている。
【０１０３】
圧力計測手段４は、この第３実施例では、コイルバネ３４の圧縮量を読み取ることで可動体２５（進入体５）に対する圧力（押し下げ力）を計測するもので、上記目盛板４２と、押板３６の突出部３９に設けた指針４３と、可動体２５の突出部２９に設けた指針４４とで構成されている。そして、この第３実施例で使用される圧力計測手段４は、上記２つの指針４３，４４間の間隔を目盛板４２で読み取ることにより、コイルバネ３４の圧縮量を確認できる。
【０１０４】
進入量計測手段６は、この第３実施例では、可動体２５の下動量を読み取ることで進入体５の地中進入量を計測するもので、上記目盛板６１と可動体２５の突出部２９に設けた指針６２とで構成されている。尚、指針６２は、進入体５の大径部５２下面が踏台１の下面と同高さにあるときに目盛板６１の「０」点位置を指示するように設定されている。
【０１０５】
尚、第３実施例におけるその他の構成は、上記第１実施例のものと同様である。
【０１０６】
そして、この第３実施例の地盤支持力試験装置でも、圧力手段３（コイルバネ３４）の複数の圧縮量と進入体５の複数の地中進入量によるそれぞれの地盤支持力を予め実験によりデーターマップ化しておき、圧力計測手段４（目盛板４２と両指針４３，４４）で計測された実際の圧力計測量（コイルバネ圧縮量）と進入量計測手段６（目盛板６１と指針６２）で計測された実際の進入計測量とで、地盤支持力を瞬時に求め得るようにしておく。
【０１０７】
この第３実施例の地盤支持力試験装置では、圧力手段３としてピストン筒体２１内に収容したコイルバネ３４を採用しているので、第１実施例の油圧ポンプ３１が不要になるとともに、ピストン２に油圧ジャッキを使用しなくてもよい。従って、装置全体が一層コンパクトになるとともに、一層安価に製作できる。
【０１０８】
この第３実施例の地盤支持力試験装置を使用するには、地盤支持力試験箇所の地盤Ｇ上に踏台１を水平姿勢状態で設置する。このとき圧縮部材３５が上下自由状態であると、図８に示すように進入体５の大径部５２下面が地面Ｇ上に軽く接地している一方、圧縮部材３５の重量がコイルバネ３４に加わっているものの、コイルバネ３４の圧縮量はほぼ「０」である。そして、この状態での押板側指針４３と可動体側指針６２との間隔を目盛板４２で読み取って、それをコイルバネ初期状態（圧縮量「０」状態）とする。尚、このとき進入量計測手段６の指針６２は、目盛板６１に対して「０」点位置を指示している。
【０１０９】
そして、作業員（一人でよい）が踏台１上に載り、その作業員が圧縮部材３５のハンドル３８を押し下げ操作すると、押板３６が下動するのに伴ってコイルバネ３４が圧縮されていき、そのときのコイルバネ弾発力が可動体２５上面に作用して、進入体５を地中に進入させていく（図９参照）。そして、図９に示すように、ハンドル３８を適宜の位置まで押し下げたときの、コイルバネ３４の圧縮量を圧力計測手段４から読み取る（図９における押板側指針４３と可動体側指針４４との間隔を図７の目盛板４２で読み取る）一方、進入体５の地中進入量を進入量計測手段６から読み取って（指針６２の位置を図７の目盛板６１で読み取る）、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求める。尚、この第３実施例の地盤支持力試験装置では、コイルバネ３４の圧縮量及び進入体５の地中進入量の各計測を、圧縮部材３５の押し下げ作業員とは別の作業員が行う。
【０１１０】
この第３実施例の場合も、進入体５の下端に大径部５２を設けているので、進入体５が地中に進入するときに、図９に示すように地盤Ｇ中に大径部５２の外径とほぼ同径の穴Ｇａがあけられるので、進入体直棒部５１と地盤土壌との間に摩擦抵抗が発生しない。従って、計測データが地盤の状況（地質や含水量）に影響されにくくなる。
【０１１１】
そして、各データを読み取った後、圧縮部材３５を最上位置（図８）まで持ち上げると、コイルバネ３４及び可動体２５が引き上げられて、進入体５を地中から抜き上げることができ、その装置全体を次の試験場所まで持ち運んで上記と同様の試験作業を行う。尚、この第３実施例の地盤支持力試験装置では、第１実施例のように油圧ポンプを使用しないので、装置全体が一層コンパクトになっており、場所移動が一層簡単になる。
【０１１２】
図１０〜図１１の第４実施例
この第４実施例の地盤支持力試験装置は、上記第３実施例における圧縮部材３５部分の変形例を示している。
【０１１３】
即ち、この第４実施例の地盤支持力試験装置では、圧縮部材３５のロッド部分に雄ネジ棒４０を使用する一方、ピストン筒体２１の上面に雌ネジ体２８を取付けて、雄ネジ棒４０を雌ネジ体２８に螺合させている。
【０１１４】
又、雄ネジ棒４０の下端は、押板３６の上面に対して回転自在に（例えばスラストベアリング１０を介して）連結されている。
【０１１５】
尚、第４実施例におけるその他の構成は、上記第３実施例（図７〜図９）のものと同様であり、該第３実施例の説明を援用する。
【０１１６】
この第４実施例の地盤支持力試験装置では、図１０に示すように試験位置にセットし、踏台１上に人が載って、ハンドル３８を雄ネジ棒４０の螺入方向に回転させることで、押板３６を順次押し下げてコイルバネ３４を圧縮させることができる。そして、コイルバネ３４が圧縮されると該コイルバネ３４に弾発力が発生し、その弾発力により可動体２５を押し下げて進入体５を地中に進入させていく（図１１参照）。
【０１１７】
そして、例えば図１１の示すように、圧縮部材３５を所定量だけ下動させた時点で、ハンドル３８から手を離し、そのときのコイルバネ３４の圧縮量を圧力計測手段４から読み取る（押板側指針４３と可動体側指針４４との間隔を図７の目盛板４２で読み取る）一方、進入体５の地中進入量を進入量計測手段６から読み取って（指針６２の位置を図７の目盛板６１で読み取る）、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求める。
【０１１８】
この第４実施例のものでは、圧縮部材３５が雄ネジ棒４０の螺入・螺解によって上下動するようになっているので、途中でハンドル３８から手を離しても各部材がそのままの位置で位置保持される。そして、例えば図１１に示す押し下げ終了段階でハンドル３８から手を離し、その圧縮部材３５の操作員自身が各種計測データを読み取ることができる。従って、この第４実施例のものでは、上記第３実施例の場合より地盤支持力試験のための作業員を削減することができる。
【０１１９】
尚、この第４実施例におけるその他の機能は、第３実施例のものとほぼ同様であるので、第３実施例での説明を援用する。
【０１２０】
図１２〜図１４の第５実施例
この第５実施例の地盤支持力試験装置では、上記第１〜第４実施例の踏板１に代えて椅子７を使用している。
【０１２１】
この椅子７は、図１２に示すように、人Ｍが座れる程度の面積を有した座部７１の下面に３本の脚７２，７２，７２を取付けている。座部７１の高さは、人Ｍが座部７１上に座った状態で両足Ｆ，Ｆが地面上に届く程度のものである。各脚７２，７２，７２の下端には、それぞれ沈み込み防止用の接地板７３，７３，７３を取付けている。尚、各脚７２，７２，７２は、半径方向内方に折畳み得る構造のものが採用でき、持ち運び時に各脚７２，７２，７２を中心方向に折畳むことによってコンパクトにし得るようにするとよい。
【０１２２】
椅子７の座部７１の外周寄り部分には、後述する目盛付きテープ６４を座部上面に迂回させるための２つの長穴７４，７４（図１３、図１４）が形成されている。
【０１２３】
座部７１の下面中央部には、ピストン２が下向き姿勢で固定されている。この第５実施例では、ピストン２としてエアージャッキ（他の実施例では油圧ジャッキでも可）が使用されている。このエアージャッキ２は、図１４に示すように、筒体２１内にエアー圧で押し下げられる可動体２５を有し、該可動体２５の下面に下ロッド２７を下向きに取付けている。尚、下ロッド２７の下端は、筒体２１の下面から所定長さだけ突出している。
【０１２４】
ピストン２の下ロッド２７の下端部には、細棒状の進入体５が下向きに連結されている。この進入体５は、第１実施例（図１〜図４）と同様に、直棒部５１の下端部に大径部５２を設けたものが使用されている。尚、この進入体５の下ロッド２７に対する連結構造は、第１実施例（図１〜図４）と同様にネジによる螺合を採用できる。
【０１２５】
圧力手段３としては、手押し式のエアーポンプ３１Ａが採用されている。このエアーポンプ３１Ａは、ハンドル３８Ａを人力で押下げることで圧縮エアーを吐出させることができる。
【０１２６】
エアーポンプ３１Ａのエアー吐出口とエアージャッキ２のエアー導入口とはホース３２で接続されていて、エアーポンプ３１Ａを作動させると圧縮エアーがホース３２を介してエアージャッキ２の伸長側室に導入されるようになっている。
【０１２７】
尚、ピストン２に油圧ジャッキを使用した場合には、エアーポンプ３１Ａに代えて油圧ポンプ（例えば図１の足踏み式のもの）が採用される。又、足踏み式の流体圧ポンプを使用した場合には、該流体圧ポンプの踏み板を椅子座部に座った人の足元に位置させて、人が椅子座部に座ったままで流体圧ポンプを作動させ得るようにする。
【０１２８】
圧力計測手段４としては、エアージャッキ２内のエアー圧を計測する圧力計４１が採用されている。この圧力計４１は、この実施例ではエアーポンプ３１Ａの近傍に設置されていて、該エアーポンプ３１Ａを操作する状態で該圧力計４１を見ることができるようになっている。尚、足踏み式の流体圧ポンプを使用した場合にも、圧力計４１を椅子座部に座った人が見ることができる位置に設ける。
【０１２９】
この第５実施例では、進入体５の地盤Ｇ中への進入量を計測するための進入量計測手段６として、柔軟性のある目盛付きテープ６４を使用している。この目盛付きテープ６４は、その一端部６４ａをピストン２の下ロッド２７に取付けた取付台２７ａに固定し、他端側を椅子座部７１の下面側から座部７１の外周寄り部分に設けた２つの長穴７４，７４を通して座部上面に所定長さ範囲（例えば２〜５cm長さ）だけ露出させた後に座部下方に垂れ下げて設置している。目盛付きテープ６４の垂れ下げ側端部６４ｂには重り６６を取付けて、該目盛付きテープ６４を常時緊張状態に維持させている。この場合は、目盛付きテープ６４における椅子座部７１の外周寄り上面に露出している部分が進入体５の進入計測量の表示部６３となる。
【０１３０】
尚、目盛付きテープ６４の表示部６３には、指針６５（図１３）が設けられている。そして、この表示部６３は、椅子７を地面上に置いた状態で進入体５の下端（大径部５２下面）が地面に接した時点の表示値を起点（「０」点）とする。
【０１３１】
椅子座部７１の上面には、上記表示部６３の近傍に水準器９を設けている。この水準器９は、椅子７を地面上に設置したときに、座部７１が水平（ピストン２が鉛直）になっているかどうかを確認するするものである。
【０１３２】
この第５実施例の地盤支持力試験装置は、次のように使用される。まず、地盤支持力試験箇所の地面Ｇ上に椅子７を置く（座部７１を水平にする）が、該椅子７を地面Ｇ上に置いた状態では、進入体５の下端（大径部５２下面）が地面から若干高さだけ離間していてもよい。
【０１３３】
次に、作業員Ｍがエアーポンプ３１Ａを手に持って椅子座部７１に座るが、図１２及び図１３に示すように進入量計測手段６の表示部６３が股の間に位置するように座る。そして、エアーポンプ３１Ａを図１２に鎖線図示（符号３１Ａ′）するように、股の間で座部７１の上面に縦向き姿勢で載せると作業の準備が完了する。
【０１３４】
この作業準備完了状態では、椅子７に座っている作業員Ｍが、エアーポンプ３１Ａを操作（ハンドル３８Ａの操作）でき、圧力計４１及び進入量計測手段６の表示部６３をそれぞれ目視できる状態にある。
【０１３５】
次に、エアーポンプ３１Ａを操作してエアーをピストン２に供給すると、可動体２５、下ロッド２７、進入体５が下動して、該進入体５の下端（大径部５２）が地面上に接地するが、この時点の目盛付きテープ６４の目盛を起点（「０点」）として記録する。
【０１３６】
続いて、エアーポンプ３１Ａを操作すると、エアー圧により可動体２５に押し下げ力が作用し、進入体５が地盤Ｇの抵抗を受けながら地中に進入していく。このとき進入体５に反力（進入抵抗）が発生してピストン筒体２１や椅子座部７１を持ち上げるような作用が働くが、椅子座部７１に人Ｍが座っているので、進入体５が地中進入時に発生する椅子座部７１の浮き上げ作用を人の体重で十分阻止できる。
【０１３７】
進入体５が地盤Ｇ中に進入していく（例えば図１４に鎖線図示する符号５′の状態）と、目盛付きテープ６４の取付台固定側端部６４ａが下方に引っ張られて、表示部６３の指針６５に対応する目盛付きテープ６４の目盛（進入計測量）が変化するとともに、圧力計４１の圧力計測量も変化するが、これらの計測量（目盛付きテープ６４及び圧力計４１）は、椅子座部７１に座っている作業員一人で読み取ることができる。
【０１３８】
そして、圧力計測量（圧力計４１）が所定値に達したとき、あるいは進入計測量（目盛付きテープ６４の目盛）が所定値に達したときに、その時点での圧力計測量と進入計測量（起点からの変位量）とにより、予め作成したデーターマップにより当該試験位置の地盤支持力を求めることができる。
【０１３９】
この第５実施例の地盤支持力試験装置を使用すると、地盤支持力試験の各作業（エアーポンプ３１Ａの操作、圧力計４１及び目盛付きテープ６４の各読み取り）を一人の作業員で行うことができ、人件費コストを低減できる。
【０１４０】
尚、この第５実施例の地盤支持力試験装置におけるその他の基本的機能は、上記の各実施例のものと同様であるので、その説明を援用する。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本願第１実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１〜図２の地盤支持力試験装置に使用されている進入体の拡大図である。
【図４】図２の地盤支持力試験装置における作動状態の一部拡大図である。
【図５】本願第２実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図６】図５の地盤支持力試験装置における踏台組付け状態の平面図である。
【図７】本願第３実施例の地盤支持力試験装置の正面図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】図８からの作動変化図である。
【図１０】本願第４実施例の地盤支持力試験装置の図８相当断面図である。
【図１１】図１０からの作動変化図である。
【図１２】本願第５実施例の地盤支持力試験装置の斜視図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】図１３のＸIV−ＸIV断面図である。
【図１５】従来の平板載荷試験装置の概略図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１は踏台、２はピストン、３は圧力手段、４は圧力計測手段、５は進入体、６は進入量計測手段、７は椅子、２１はピストン筒体、２５はピストン可動体、３１は油圧ポンプ、３１Ａはエアーポンプ、３４はコイルバネ、３５は圧縮部材、４１は圧力計、４２は目盛板、４３，４４は指針、５１は直棒部、５２は大径部、６１は目盛板、６２は指針、６３は表示部、６４は目盛付きテープ、６５は指針、７１は座部である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人が載り得る程度の大きさの踏台（１）と、該踏台（１）に固定又は着脱自在に合体されて該踏台（１）に対して浮き上がり不能に設置される筒体（２１）内で可動体（２５）が上下動し得るようにしたピストン（２）と、該ピストン（２）の可動体（２５）を押し下げる圧力手段（３）と、該圧力手段（３）の圧力を計測する圧力計測手段（４）と、前記ピストン（２）の可動体（２５）に間接又は直接連結されていて該可動体（２５）の下動によって地盤（Ｇ）中に進入する細棒状の進入体（５）と、該進入体（５）の地中進入量を計測する進入量計測手段（６）とを備え、
地盤支持力試験箇所において、前記踏台（１）上に人が載り、前記圧力手段（３）により可動体（２５）を介して進入体（５）を押し下げて、該進入体（５）を地盤（Ｇ）中に進入させたときの前記圧力計測手段（４）で計測した圧力計測量と前記進入量計測手段（６）で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにした、
ことを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項２】
人が腰掛け状態で座れる椅子（７）と、該椅子（７）の座部（７１）の下面に下向きに固定された筒体（２１）内で可動体（２５）が上下動し得るようにしたピストン（２）と、該ピストン（２）の可動体（２５）を押し下げる圧力手段（３）と、該圧力手段（３）の圧力を計測する圧力計測手段（４）と、前記ピストン（２）の可動体（２５）に間接又は直接連結されていて該可動体（２５）の下動によって地盤（Ｇ）中に進入する細棒状の進入体（５）と、該進入体（５）の地中進入量を計測する進入量計測手段（６）とを備え、
地盤支持力試験箇所において、前記椅子（７）の座部（７１）上に人が座り、前記圧力手段（３）により可動体（２５）を介して進入体（５）を押し下げて、該進入体（５）を地盤（Ｇ）中に進入させたときの前記圧力計測手段（４）で計測した圧力計測量と前記進入量計測手段（６）で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにした、
ことを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項３】
請求項１において、圧力手段（３）は、人力によって圧縮させるコイルバネ（３４）の弾発力によって可動体（２５）を押し下げ得るものであることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項４】
請求項２において、圧力手段（３）は椅子（７）の座部（７１）に座ったままで操作できる手動式の流体圧ポンプ（３１Ａ）を使用し、且つ圧力計測手段（４）となる圧力計（４１）を椅子（７）の座部（７１）に座った人が目視できる場所に位置させることができるようにしている一方、進入量計測手段（６）で計測した進入計測量の表示部（６３）を前記座部（７１）の上面における該座部（７１）に座った人が目視できる位置に設けていることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、進入体（５）は、可動体（２５）に間接又は直接連結される直棒部（５１）の下端に該直棒部（５１）の太さ（Ｄ）よりやや大きい外径（Ｅ）の大径部（５２）を設けたものを使用していることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項１】
人が載り得る程度の大きさの踏台（１）と、該踏台（１）に固定又は着脱自在に合体されて該踏台（１）に対して浮き上がり不能に設置される筒体（２１）内で可動体（２５）が上下動し得るようにしたピストン（２）と、該ピストン（２）の可動体（２５）を押し下げる圧力手段（３）と、該圧力手段（３）の圧力を計測する圧力計測手段（４）と、前記ピストン（２）の可動体（２５）に間接又は直接連結されていて該可動体（２５）の下動によって地盤（Ｇ）中に進入する細棒状の進入体（５）と、該進入体（５）の地中進入量を計測する進入量計測手段（６）とを備え、
地盤支持力試験箇所において、前記踏台（１）上に人が載り、前記圧力手段（３）により可動体（２５）を介して進入体（５）を押し下げて、該進入体（５）を地盤（Ｇ）中に進入させたときの前記圧力計測手段（４）で計測した圧力計測量と前記進入量計測手段（６）で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにした、
ことを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項２】
人が腰掛け状態で座れる椅子（７）と、該椅子（７）の座部（７１）の下面に下向きに固定された筒体（２１）内で可動体（２５）が上下動し得るようにしたピストン（２）と、該ピストン（２）の可動体（２５）を押し下げる圧力手段（３）と、該圧力手段（３）の圧力を計測する圧力計測手段（４）と、前記ピストン（２）の可動体（２５）に間接又は直接連結されていて該可動体（２５）の下動によって地盤（Ｇ）中に進入する細棒状の進入体（５）と、該進入体（５）の地中進入量を計測する進入量計測手段（６）とを備え、
地盤支持力試験箇所において、前記椅子（７）の座部（７１）上に人が座り、前記圧力手段（３）により可動体（２５）を介して進入体（５）を押し下げて、該進入体（５）を地盤（Ｇ）中に進入させたときの前記圧力計測手段（４）で計測した圧力計測量と前記進入量計測手段（６）で計測した進入計測量とから地盤支持力を算出し得るようにした、
ことを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項３】
請求項１において、圧力手段（３）は、人力によって圧縮させるコイルバネ（３４）の弾発力によって可動体（２５）を押し下げ得るものであることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項４】
請求項２において、圧力手段（３）は椅子（７）の座部（７１）に座ったままで操作できる手動式の流体圧ポンプ（３１Ａ）を使用し、且つ圧力計測手段（４）となる圧力計（４１）を椅子（７）の座部（７１）に座った人が目視できる場所に位置させることができるようにしている一方、進入量計測手段（６）で計測した進入計測量の表示部（６３）を前記座部（７１）の上面における該座部（７１）に座った人が目視できる位置に設けていることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項において、進入体（５）は、可動体（２５）に間接又は直接連結される直棒部（５１）の下端に該直棒部（５１）の太さ（Ｄ）よりやや大きい外径（Ｅ）の大径部（５２）を設けたものを使用していることを特徴とする地盤支持力試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−１４６６２７（Ｐ２００７−１４６６２７Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２３１４３６（Ｐ２００６−２３１４３６）
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（５０２４４３１０５）有限会社アスラック (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２９日（２００６．８．２９）
【出願人】（５０２４４３１０５）有限会社アスラック (15)
【Ｆターム（参考）】
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