載荷装置
【課題】所望する大きさの荷重を長時間、載荷することが可能な載荷装置を提供する。
【解決手段】力の発生源となる錘部１１と、自由落下させた錘部１１から力の付与を受ける受力部２と、杭Ｐに対して力を付与する加力部３と、受力部２と加力部３とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部４とを備えている。
【解決手段】力の発生源となる錘部１１と、自由落下させた錘部１１から力の付与を受ける受力部２と、杭Ｐに対して力を付与する加力部３と、受力部２と加力部３とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部４とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対して外力を付与するための載荷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、重錘を自由落下させて杭頭を打撃することで載荷をおこなう杭の急速載荷試験装置が知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
この急速載荷試験（スタナミック試験）は、静的載荷試験と動的載荷試験の欠点を解消するために考案された杭の載荷試験方法で、この方法によれば載荷時間を動的載荷試験の約１０倍に当たる５０〜２００ｍｓ程度にすることで弾性波動の伝播による影響をなくし、静的載荷試験に近い信頼性の高い試験結果を得ることができる。
【０００４】
この急速載荷試験の一例として、杭頭に荷重計を介してゴムやバネなどの緩衝材を載置し、その上に重錘を自由落下させて杭を打撃する方法がある。このように緩衝材を重錘と杭頭の間に介在させることによって、載荷時間を長くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０３５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の緩衝材を重錘と杭頭の間に介在させる方法では、載荷荷重の増加及び減少が放物線状になるため、最大荷重が載荷される時間は非常に短くなる。
【０００７】
他方、杭の静的載荷試験は、一定の大きさの荷重を一定時間、連続して載荷する試験であるため、所定の大きさの荷重を長時間、載荷することができる載荷装置の開発が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は、所望する大きさの荷重を長時間、載荷することが可能な載荷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の載荷装置は、力の発生源となる原力部と、前記原力部から力の付与を受ける受力部と、対象物に対して力を付与する加力部と、前記受力部と前記加力部とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記摩擦連結部は、前記摩擦力の大きさが調整可能であることが望ましい。また、前記摩擦連結部は、前記受力部と前記加力部との間に軸力を付与する軸力材を有し、前記軸力材の引張力を調整することによって前記摩擦力の大きさを調整する構成とすることができる。
【００１１】
さらに、前記摩擦力による載荷時間を調整可能にすることができる。例えば、前記スライド可能な長さを調整することによって前記載荷時間の長さを調整することができる。
【００１２】
また、前記受力部は、前記原力部から力の付与を受ける受け部と、その受け部から延設される伝達板部とを備え、前記加力部は、前記対象物に対して力を付与する載荷部と、その載荷部から前記受け部に向けて前記伝達板部に並行に延設される加力側板部とを備え、前記摩擦連結部は、前記伝達板部及び前記加力側板部を貫通する軸力材と、前記伝達板部と前記加力側板部との間に軸力を付与した状態で前記軸力材を定着させる定着部とを備えた構成とすることができる。
【００１３】
また、前記伝達板部と前記加力側板部との間に摩擦材部を介在させる構成であってもよい。さらに、前記軸力材に引張力を導入する緊張装置を配置することもできる。
【００１４】
また、前記伝達板部は、前記加力側板部を構成する２つの平行板に挟ませることができる。さらに、前記伝達板部及び前記加力側板部は、それぞれ複数の平行板によって形成されるとともに、前記伝達板部の平行板と前記加力側板部の平行板とが交互に配置される構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成された本発明の載荷装置は、原力部から力の付与を受ける受力部と対象物に対して力を付与する加力部とを、摩擦連結部によって摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる。
【００１６】
このため、受力部と加力部とのスライドによる相対変位が生じている間は、摩擦力によって加力部に伝達される荷重を、対象物に載荷し続けることができる。また、スライドが終了した時点で運動エネルギーが消失しているので、リバウンドが発生せず、載荷荷重が乱されたり、載荷装置が落下したりしない。
【００１７】
また、摩擦力の大きさを調整することが可能な摩擦連結部の構成であれば、載荷荷重の大きさを容易に調整することができる。例えば、軸力材の引張力を調整することで受力部と加力部との間の軸力が増減し、摩擦力の大きさを変更することができる。
【００１８】
さらに、摩擦力による載荷時間を容易に調整することができる。例えば、スライド可能な長さを調整することで載荷時間の長さを変更することができる。
【００１９】
また、受力部の伝達板部と加力部の加力側板部とを並行させて軸力材を貫通させる構成であれば、非常に簡素で、故障しにくい載荷装置とすることができる。
【００２０】
さらに、伝達板部と加力側板部との間に摩擦材部を介在させる構成であれば、摩擦係数が異なる材質の摩擦材部を採用することで摩擦力を調整することができる。
【００２１】
また、軸力材に緊張装置を配置すれば、その装置を作動させることによって容易に軸力材に引張力を導入することができる。
【００２２】
さらに、伝達板部を加力側板部の平行板で挟む構成であれば、受力部から加力部に左右の偏りなく荷重を伝達させることができる。また、伝達板部及び加力側板部を複数の平行板によって形成して交互に配置すれば、摩擦力が発生する面が増加して大きな摩擦力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の載荷装置の構成を示した説明図である。
【図２】本実施の形態の載荷装置の主要部の構成を説明する図であって、（ａ）は側面から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た図である。
【図３】実施例１の載荷装置の主要部の構成を説明する側面図である。
【図４】実施例２の載荷装置の主要部の構成を説明する側面図である。
【図５】実施例２の載荷装置の主要部の構成を説明する図であって、（ａ）は受力部の構成を説明する図、（ｂ）は加力部の構成を説明する図である。
【図６】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図７】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図８】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図９】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態の載荷装置１を使っておこなわれる杭Ｐの載荷試験の構成を示した図である。すなわち、この載荷装置１によって外力を付与する対象物は、本実施の形態では杭Ｐである。
【００２６】
まず、構成から説明すると、この載荷装置１は、力の発生源となる原力部としての錘部１１と、その錘部１１から受けた力を杭Ｐに伝達させる主要部１０と、杭頭Ｐ１に作用する荷重の大きさを測定する荷重計１２とを主に備えている。
【００２７】
この錘部１１は、吊りワイヤ１５の下端に設けられた吊りフック１４に切離し具１４ａを介して吊り下げられる。この切離し具１４ａには、切断が容易なテープ、又は遠隔操作によって開閉する開閉爪などが利用できる。
【００２８】
また、この吊りワイヤ１５は、杭Ｐを挟んで設置板１８上に立設された支持柱１７，１７に架け渡される支持梁（図示省略）から吊り下げられている。そして、吊りワイヤ１５を巻き上げることによって錘部１１を所定の高さまで持ち上げ、そこから自由落下させることによって主要部１０に対して力を付与することができる。
【００２９】
この主要部１０は、図２に示すように、錘部１１から力の付与を受ける受力部２と、対象物である杭Ｐに対して力を付与する加力部３と、受力部２と加力部３とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部４とによって主に構成される。
【００３０】
この受力部２は、力の付与を受ける平板状の受け部２１と、その受け部２１の下面中央から垂下される平板状の伝達板部２２とによって、側面視略Ｔ字形に成形されている。
【００３１】
一方、加力部３は、杭Ｐの杭頭Ｐ１に対して力を付与する平板状の載荷部３１と、その載荷部３１の上面中央から受け部２１に向けて立設される加力側板部３２とによって形成されている。また、加力側板部３２は、伝達板部２２の厚みだけ間隔を開けて平行に立設される平板状の２枚の平行板３２ａ，３２ｂによって形成される。
【００３２】
そして、この受力部２の伝達板部２２は、図２（ａ）に示すように、加力側板部３２を構成する平行板３２ａ，３２ｂによって挟まれている。この伝達板部２２と平行板３２ａ，３２ｂとを重ね合わせた面が、本実施の形態の摩擦力が発生するスライド面となる。
【００３３】
また、伝達板部２２と加力側板部３２とをスライド可能に連結させる摩擦連結部４は、伝達板部２２と加力側板部３２を貫通させる軸力材としてのボルト４１と、ボルト４１の端部を平行板３２ａに定着させる定着部としてのナット４２とを備えている。なお、平行板３２ａ側のボルト４１の端部に設けられるボルトヘッド４１ａは、定着部としてボルト４１を平行板３２ｂに定着させる。
【００３４】
このボルト４１は、加力側板部３２（平行板３２ａ，３２ｂ）のボルト穴（図示省略）に挿通されるとともに、伝達板部２２の上下方向に延設された長穴４３に挿通される。この長穴４３の延設方向が、受力部２のスライド方向となる。また、長穴４３の長さが、受力部２のスライド可能な長さとなる。
【００３５】
本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように、一つの長穴４３に対して２本のボルト４１，４１が挿通される。そして、２つの長穴４３，４３に挿通された４本のボルト４１，・・・のナット４２，・・・の締結力の大きさによって、伝達板部２２と加力側板部３２との間の軸力の大きさが変化する。
【００３６】
さらに、伝達板部２２と加力側板部３２との摩擦係数は、双方の材質によって異なることになる。例えば、伝達板部２２と加力側板部３２が鋼材によって形成されている場合は、摩擦係数が0.5程度となり、この摩擦係数にボルト４１，・・・によって導入される軸力を乗じた値が、伝達板部２２と加力側板部３２との間のおおよその摩擦力の大きさとなる。
【００３７】
また、この主要部１０の上面（受力部２の上面）には、図１に示すようにゴム板や発泡ウレタンエラストマーなどの緩衝材１６を設置する。さらに、主要部１０の下面（加力部３の下面）は、台座１３に当接させる。すなわち、台座１３は杭頭Ｐ１に設置される荷重計１２の上面に設置されており、主要部１０はその台座１３上に載置されることになる。
【００３８】
ここで、荷重計１２には、ロードセルやひずみゲージなどが利用できる。また、杭Ｐの載荷試験をおこなう際には、杭Ｐの沈下量を測定する光学式変位計などの変位計が必要であるが、ここでは説明を省略する。
【００３９】
次に、本実施の形態の載荷装置１を使った杭Ｐの載荷試験、及び載荷装置１の作用について説明する。
【００４０】
まず、図１に示すように、杭頭Ｐ１に荷重計１２を設置し、その上に台座１３及び主要部１０を設置する。また、主要部１０の上面には、緩衝材１６を設置する。
【００４１】
この主要部１０の受力部２と加力部３とは、図２に示すように、長穴４３の上端付近に上段のボルト４１が配置される位置で固定される。また、ナット４２の締結力を所定の大きさに設定することで、加力側板部３２と伝達板部２２との間の摩擦力の大きさを調整する。
【００４２】
一方、錘部１１は、切離し具１４ａを介して吊りフック１４に引っ掛けて、吊りワイヤ１５を巻き上げることによって所定の高さまで吊り上げる。そして、切離し具１４ａを解除して錘部１１を自由落下させる。
【００４３】
この自由落下した錘部１１は、緩衝材１６を介して受力部２の受け部２１に下向きの力を付与する。そして、この受け部２１に付与された力は、そのまま伝達板部２２に伝達される。
【００４４】
ここで、この伝達板部２２に伝達された力が加力側板部３２と伝達板部２２との間の摩擦力よりも大きければ、受力部２は、伝達板部２２に沿って下向きにスライド移動することになる。
【００４５】
このスライド移動している間に受力部２から加力部３に伝達される力は、摩擦連結部４によって加力側板部３２の平行板３２ａ，３２ｂと伝達板部２２との間に導入される軸力と摩擦係数との積によって推定できる。
【００４６】
このため、平行板３２ａ，３２ｂと伝達板部２２とが接触する面積が一定であれば、スライド移動している間は、略一定の力が受力部２から加力部３に伝達されることになる。すなわち、摩擦力の大きさは速度に依存しないため、相対変位が生じている間（スライド移動中）は、理論的には常に同程度の大きさの摩擦力が発生することになる。
【００４７】
図６は、この載荷装置１によって載荷をおこなったときに計測された時間ｔと載荷される荷重Ｆの関係を示した図である。ここで、錘部１１の重さは1ｔ、落下高さは0.3m、緩衝材１６には10mmのゴム板を使用した。
【００４８】
この図６に示すように、0.3〜0.45秒の間に20〜40kNの力が載荷され続けていることがわかる。なお、荷重Ｆが徐々に増加するのは、伝達板部２２が下方にスライド移動することによって、加力側板部３２と伝達板部２２とが接触する面積が徐々に増加する影響と考えられる。
【００４９】
このように構成された本実施の形態の載荷装置１は、錘部１１から力の付与を受ける受力部２と杭Ｐに対して力を付与する加力部３とを、摩擦連結部４によって摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる。
【００５０】
このため、図６に示すように、受力部２と加力部３とのスライドによる相対変位が生じている間は、摩擦力の大きさに基づく荷重が、長穴４３の長さによる制約を上限として比較的長い時間、台形状に載荷し続けることになる。また、スライド移動が終了した時点で運動エネルギーが消失しているので、リバウンドが発生せず、載荷荷重が乱されたり、載荷装置１が杭Ｐから落下したりしない。
【００５１】
また、図７は、図６よりもナット４２，・・・の締結力を大きくした場合の載荷試験結果を示した図である。この図７の載荷パターンでは、0.47〜0.55秒の間に30〜60kNの力が載荷され続けていることがわかる。
【００５２】
この図６，７の載荷パターンを比較すると、ナット４２，・・・の締結力を増加させることで摩擦力が大きくなって、載荷荷重Ｆを大きくすることができるといえる。
【００５３】
さらに、受力部２の伝達板部２２と加力部３の加力側板部３２とを平行に重ね合わせてボルト４１を貫通させ、ナット４２で締結する構成であれば、非常に簡素で、故障しにくい載荷装置１とすることができる。
【００５４】
また、載荷時間ｔの長さの調整は、長穴４３の長さを調整することによっておこなうことができる。すなわち、受力部２がスライド移動している間は摩擦力による載荷がおこなわれるため、載荷時間ｔを長くしたい場合は長穴４３を長くすればよい。
【００５５】
さらに、載荷時間ｔの長さの調整は、錘部１１から付与される力の大きさを調整することによってもおこなうことができる。すなわち、載荷時間ｔを長くしたい場合は、錘部１１を高く持ち上げるか、又は錘部１１の重量を増加させてもよい。
【００５６】
また、伝達板部２２を加力側板部３２の２枚の平行板３２ａ，３２ｂで挟む構成であれば、対となる平行板３２ａ，３２ｂによって二面せん断となって左右の偏りを発生させることなく荷重を伝達させることができる。
【実施例１】
【００５７】
以下、前記した実施の形態とは別の形態としての実施例１について、図３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５８】
この実施例１の載荷装置１の主要部１０Ａは、図３に示すように、受力部２の伝達板部２２と加力部３Ａの加力側板部３２Ａとの間に摩擦材部５４が介在されている。
【００５９】
すなわち、前記実施の形態では、伝達板部２２と加力側板部３２の平行板３２ａ，３２ｂとが直接、接していたため、伝達板部２２と平行板３２ａ，３２ｂとの摩擦係数によって摩擦力が設定されたが、この実施例１では、伝達板部２２と摩擦材部５４及び摩擦材部５４と加力側板部３２Ａとの摩擦係数によって摩擦力が設定される。
【００６０】
例えば、摩擦係数は、鉄同士では0.51、鉄とアルミでは0.54、鉄と鉛では0.60と接触させる材質によって変化する。また、摩擦材部５４として、ゴム材や低降伏点鋼などの軟らかい材料を使用した場合、スライド面で発生する摩擦力よりも降伏点が小さければ、スライド面のずれによるスライドではなく、摩擦材部５４の変形によるスライドが先に発生することになる。
【００６１】
ここで図８は、伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に、摩擦材部５４として10mmの厚さのゴム板を挟んだ場合の載荷パターンを示した図である。この図８より、ゴム板のように摩擦抵抗が大きく変形し易い摩擦材部５４を介在させることにより、略一定の荷重Ｆを所定の時間、略台形状に載荷し続けることができることがわかる。
【００６２】
これに対して図９は、伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に、摩擦係数が非常に小さい四フッ化エチレンを挟んだ場合の載荷パターンを示した図である。このように摩擦係数の非常に小さい部材を介在させて摩擦力がほとんど生じない構成にすると、受力部２のスライドが停止する位置での荷重Ｆのみが非常に大きくなって短時間載荷されるだけで、台形状の載荷パターンを得ることができない。
【００６３】
また、実施例１の摩擦連結部５は、伝達板部２２と摩擦材部５４と加力側板部３２Ａを貫通する軸力材としてのボルト軸５１と、ボルト軸５１の端部を伝達板部２２と加力側板部３２Ａとにそれぞれ定着させる定着部としてのナット５２，５２と、緊張装置として配置されるセンターホールジャッキ５３とを主に備えている。
【００６４】
この加力側板部３２に定着させるナット５２は、支圧板５５を介して定着される。また、伝達板部２２には、支圧板５５を当接させるとともに、センターホールジャッキ５３を介在させた状態でナット５２を定着させる。
【００６５】
そして、このセンターホールジャッキ５３を伸長させると、ナット５２，５２間のボルト軸５１が引っ張られ、その引張力が伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に軸力として導入される。
【００６６】
このように摩擦連結部５にセンターホールジャッキ５３を配置すれば、その装置を作動させることによって、容易にボルト軸５１に所望する大きさの引張力を発生させて軸力を導入することができる。
【００６７】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００６８】
以下、前記した実施の形態とは別の形態としての実施例２について、図４，５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態及び実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６９】
この実施例２で説明する載荷装置１の主要部１０Ｂは、図４に示すように、複数の平行板６２ａ，・・・，６２ｂを有する受力部６と、同じく複数の平行板７２ａ，・・・，７２ｂを有する加力部７と、受力部６と加力部７とをスライド可能に連結する摩擦連結部５Ａとを主に備えている。
【００７０】
この受力部６は、力の付与を受ける平板状の受け部６１と、その受け部６１の下面から平行に垂下される平板状の４枚の平行板６２ａ，６２ａ，６２ａ，６２ｂによって形成される伝達板部６２とを備えている。
【００７１】
この伝達板部６２は、図４の最も右側に位置する平行板６２ｂだけが受け部６１の下面に溶接部６２３によって固着されており、その他の平行板６２ａ，・・・は、受け部６１に沿って平行板６２ａ，・・・の間隔を狭める方向への移動が可能な構成となっている。
【００７２】
すなわち、図５（ａ）に示すように、平行板６２ａの上部の両側面には凹部６２２，６２２が設けられ、一端が溶接によって受け部６１に固定された側面視略Ｌ字形の連結吊り材６３，６３の他端が、その凹部６２２，６２２に挿入されている。このため、平行板６２ａは、連結吊り材６３，６３によって受け部６１から吊り下げられた状態となり、連結吊り材６３，６３をガイドに水平方向に移動することができる。
【００７３】
また、平行板６２ａ（６２ｂ）の略中央には、図５（ａ）に示すように上下方向に長穴６２１が延設される。そして、この長穴６２１の延設方向が、載荷時の受力部６のスライド方向となる。
【００７４】
一方、加力部７は、杭Ｐの杭頭Ｐ１に対して力を付与する平板状の載荷部７１と、その載荷部７１の上面から受け部６１に向けて平行に立設される平板状の５枚の平行板７２ａ，７２ａ，７２ａ，７２ａ，７２ｂによって形成される加力側板部７２とを備えている。
【００７５】
この加力側板部７２は、図４の最も右側に位置する平行板７２ｂだけが載荷部７１の上面に溶接部７２２によって固着されており、その他の平行板７２ａ，・・・は、載荷部７１に沿って平行板７２ａ，・・・の間隔を狭める方向への移動が可能な構成となっている。
【００７６】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、平行板７２ａは、連結支持材７３，７３間に挟持されて立設されているだけなので、紙面直交方向となる水平方向には移動することができる。
【００７７】
また、平行板７２ａの上半分の略中央には、図５（ｂ）に示すようにボルト穴７２１，７２１が穿孔される。
【００７８】
そして、図４に示すように加力部７の平行板７２ａ，・・・，７２ｂの間に受力部６の平行板６２ａ，・・・，６２ｂを差し込み、平行板７２ａと平行板６２ａとが交互に配置されるようにする。
【００７９】
さらに、平行板６２ａ，・・・，６２ｂの長穴６２１，・・・と、平行板７２ａ，・・・，７２ｂのボルト穴７２１，・・・とをボルト軸５１で貫通させる。また、ボルト軸５１の一端には、支圧板５５を介してナット５２を装着する。
【００８０】
さらに、ボルト軸５１の他端には、支圧板５５、センターホールジャッキ５３及びナット５２を装着する。そして、センターホールジャッキ５３を伸長すると、平行板６２ａ，・・・及び平行板７２ａ，・・と平行板６２ｂ，７２ｂとの間隔が縮まって、平行板６２ａ，７２ａ，・・・，６２ｂ，７２ｂのそれぞれの間に軸力が導入される。
【００８１】
このように構成された実施例３の載荷装置１の主要部１０Ｂは、伝達板部６２と加力側板部７２とが複数の平行板６２ａ，・・・，６２ｂ、７２ａ，・・・，７２ｂによって形成されている。
【００８２】
このため、平行板６２ａ，７２ａ，６２ｂ，７２ｂが接触する面ごとに摩擦力が発生する多面せん断構造となり、全体として大きな摩擦力を容易に確保することができる。
【００８３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。
【００８４】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８５】
例えば、前記実施の形態では、原力部として錘部１１を自由落下させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ハンマーなどの打撃装置を原力部とする構成であってもよい。
【００８６】
また、前記実施の形態では、鉛直方向の載荷をおこなう場合について説明したが、これに限定されるものではなく、水平方向など他の方向の載荷にも本発明の載荷装置１の主要部１０，１０Ａ，１０Ｂを適用することができる。
【００８７】
さらに、前記実施の形態では、伝達板部２２に長穴４３を設けたが、これに限定されるものではなく、加力側板部３２に長穴を設け、伝達板部２２にボルト穴を設ける構成であってもよい。また、実施例２についても長穴６２１とボルト穴７２１を設ける位置を逆にしてもよい。
【００８８】
また、前記実施の形態では加力側板部３２を２枚の平行板３２ａ，３２ｂによって構成したが、これに限定されるものではなく、平板一枚の加力側板部であってもよい。さらに、前記実施例１では、平板一枚の加力側板部３２Ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、前記実施の形態と同様に２枚の平行板３２ａ，３２ｂで伝達板部２２を挟む構成であってもよい。
【００８９】
さらに、前記実施例１，２では、センターホールジャッキ５３を使って軸力を導入したが、これに限定されるものではなく、アクチュエータを使って任意に調整された軸力を導入することで、載荷荷重の大きさや載荷時間の長さを調整して所望する形状（載荷パターン）の載荷をおこなうことができる。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ 杭（対象物）
１ 載荷装置
１０ 主要部
１１ 錘部（原力部）
２ 受力部
２１ 受け部
２２ 伝達板部
３ 加力部
３１ 載荷部
３２ 加力側板部
３２ａ，３２ｂ 平行板
４ 摩擦連結部
４１ ボルト（軸力材）
４１ａ ボルトヘッド（定着部）
４２ ナット（定着部）
１０Ａ 主要部
３Ａ 加力部
３２Ａ 加力側板部
５，５Ａ 摩擦連結部
５１ ボルト軸（軸力材）
５２ ナット（定着部）
５３ センターホールジャッキ（緊張装置）
５４ 摩擦材部
１０Ｂ 主要部
６ 受力部
６１ 受け部
６２ 伝達板部
６２ａ，６２ｂ 平行板
７ 加力部
７１ 載荷部
７２ 加力側板部
７２ａ，７２ｂ 平行板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に対して外力を付与するための載荷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、重錘を自由落下させて杭頭を打撃することで載荷をおこなう杭の急速載荷試験装置が知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
この急速載荷試験（スタナミック試験）は、静的載荷試験と動的載荷試験の欠点を解消するために考案された杭の載荷試験方法で、この方法によれば載荷時間を動的載荷試験の約１０倍に当たる５０〜２００ｍｓ程度にすることで弾性波動の伝播による影響をなくし、静的載荷試験に近い信頼性の高い試験結果を得ることができる。
【０００４】
この急速載荷試験の一例として、杭頭に荷重計を介してゴムやバネなどの緩衝材を載置し、その上に重錘を自由落下させて杭を打撃する方法がある。このように緩衝材を重錘と杭頭の間に介在させることによって、載荷時間を長くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０３５７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の緩衝材を重錘と杭頭の間に介在させる方法では、載荷荷重の増加及び減少が放物線状になるため、最大荷重が載荷される時間は非常に短くなる。
【０００７】
他方、杭の静的載荷試験は、一定の大きさの荷重を一定時間、連続して載荷する試験であるため、所定の大きさの荷重を長時間、載荷することができる載荷装置の開発が望まれている。
【０００８】
そこで、本発明は、所望する大きさの荷重を長時間、載荷することが可能な載荷装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の載荷装置は、力の発生源となる原力部と、前記原力部から力の付与を受ける受力部と、対象物に対して力を付与する加力部と、前記受力部と前記加力部とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記摩擦連結部は、前記摩擦力の大きさが調整可能であることが望ましい。また、前記摩擦連結部は、前記受力部と前記加力部との間に軸力を付与する軸力材を有し、前記軸力材の引張力を調整することによって前記摩擦力の大きさを調整する構成とすることができる。
【００１１】
さらに、前記摩擦力による載荷時間を調整可能にすることができる。例えば、前記スライド可能な長さを調整することによって前記載荷時間の長さを調整することができる。
【００１２】
また、前記受力部は、前記原力部から力の付与を受ける受け部と、その受け部から延設される伝達板部とを備え、前記加力部は、前記対象物に対して力を付与する載荷部と、その載荷部から前記受け部に向けて前記伝達板部に並行に延設される加力側板部とを備え、前記摩擦連結部は、前記伝達板部及び前記加力側板部を貫通する軸力材と、前記伝達板部と前記加力側板部との間に軸力を付与した状態で前記軸力材を定着させる定着部とを備えた構成とすることができる。
【００１３】
また、前記伝達板部と前記加力側板部との間に摩擦材部を介在させる構成であってもよい。さらに、前記軸力材に引張力を導入する緊張装置を配置することもできる。
【００１４】
また、前記伝達板部は、前記加力側板部を構成する２つの平行板に挟ませることができる。さらに、前記伝達板部及び前記加力側板部は、それぞれ複数の平行板によって形成されるとともに、前記伝達板部の平行板と前記加力側板部の平行板とが交互に配置される構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成された本発明の載荷装置は、原力部から力の付与を受ける受力部と対象物に対して力を付与する加力部とを、摩擦連結部によって摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる。
【００１６】
このため、受力部と加力部とのスライドによる相対変位が生じている間は、摩擦力によって加力部に伝達される荷重を、対象物に載荷し続けることができる。また、スライドが終了した時点で運動エネルギーが消失しているので、リバウンドが発生せず、載荷荷重が乱されたり、載荷装置が落下したりしない。
【００１７】
また、摩擦力の大きさを調整することが可能な摩擦連結部の構成であれば、載荷荷重の大きさを容易に調整することができる。例えば、軸力材の引張力を調整することで受力部と加力部との間の軸力が増減し、摩擦力の大きさを変更することができる。
【００１８】
さらに、摩擦力による載荷時間を容易に調整することができる。例えば、スライド可能な長さを調整することで載荷時間の長さを変更することができる。
【００１９】
また、受力部の伝達板部と加力部の加力側板部とを並行させて軸力材を貫通させる構成であれば、非常に簡素で、故障しにくい載荷装置とすることができる。
【００２０】
さらに、伝達板部と加力側板部との間に摩擦材部を介在させる構成であれば、摩擦係数が異なる材質の摩擦材部を採用することで摩擦力を調整することができる。
【００２１】
また、軸力材に緊張装置を配置すれば、その装置を作動させることによって容易に軸力材に引張力を導入することができる。
【００２２】
さらに、伝達板部を加力側板部の平行板で挟む構成であれば、受力部から加力部に左右の偏りなく荷重を伝達させることができる。また、伝達板部及び加力側板部を複数の平行板によって形成して交互に配置すれば、摩擦力が発生する面が増加して大きな摩擦力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態の載荷装置の構成を示した説明図である。
【図２】本実施の形態の載荷装置の主要部の構成を説明する図であって、（ａ）は側面から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方向で見た図である。
【図３】実施例１の載荷装置の主要部の構成を説明する側面図である。
【図４】実施例２の載荷装置の主要部の構成を説明する側面図である。
【図５】実施例２の載荷装置の主要部の構成を説明する図であって、（ａ）は受力部の構成を説明する図、（ｂ）は加力部の構成を説明する図である。
【図６】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図７】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図８】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【図９】載荷試験によって得られた載荷パターンを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本実施の形態の載荷装置１を使っておこなわれる杭Ｐの載荷試験の構成を示した図である。すなわち、この載荷装置１によって外力を付与する対象物は、本実施の形態では杭Ｐである。
【００２６】
まず、構成から説明すると、この載荷装置１は、力の発生源となる原力部としての錘部１１と、その錘部１１から受けた力を杭Ｐに伝達させる主要部１０と、杭頭Ｐ１に作用する荷重の大きさを測定する荷重計１２とを主に備えている。
【００２７】
この錘部１１は、吊りワイヤ１５の下端に設けられた吊りフック１４に切離し具１４ａを介して吊り下げられる。この切離し具１４ａには、切断が容易なテープ、又は遠隔操作によって開閉する開閉爪などが利用できる。
【００２８】
また、この吊りワイヤ１５は、杭Ｐを挟んで設置板１８上に立設された支持柱１７，１７に架け渡される支持梁（図示省略）から吊り下げられている。そして、吊りワイヤ１５を巻き上げることによって錘部１１を所定の高さまで持ち上げ、そこから自由落下させることによって主要部１０に対して力を付与することができる。
【００２９】
この主要部１０は、図２に示すように、錘部１１から力の付与を受ける受力部２と、対象物である杭Ｐに対して力を付与する加力部３と、受力部２と加力部３とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部４とによって主に構成される。
【００３０】
この受力部２は、力の付与を受ける平板状の受け部２１と、その受け部２１の下面中央から垂下される平板状の伝達板部２２とによって、側面視略Ｔ字形に成形されている。
【００３１】
一方、加力部３は、杭Ｐの杭頭Ｐ１に対して力を付与する平板状の載荷部３１と、その載荷部３１の上面中央から受け部２１に向けて立設される加力側板部３２とによって形成されている。また、加力側板部３２は、伝達板部２２の厚みだけ間隔を開けて平行に立設される平板状の２枚の平行板３２ａ，３２ｂによって形成される。
【００３２】
そして、この受力部２の伝達板部２２は、図２（ａ）に示すように、加力側板部３２を構成する平行板３２ａ，３２ｂによって挟まれている。この伝達板部２２と平行板３２ａ，３２ｂとを重ね合わせた面が、本実施の形態の摩擦力が発生するスライド面となる。
【００３３】
また、伝達板部２２と加力側板部３２とをスライド可能に連結させる摩擦連結部４は、伝達板部２２と加力側板部３２を貫通させる軸力材としてのボルト４１と、ボルト４１の端部を平行板３２ａに定着させる定着部としてのナット４２とを備えている。なお、平行板３２ａ側のボルト４１の端部に設けられるボルトヘッド４１ａは、定着部としてボルト４１を平行板３２ｂに定着させる。
【００３４】
このボルト４１は、加力側板部３２（平行板３２ａ，３２ｂ）のボルト穴（図示省略）に挿通されるとともに、伝達板部２２の上下方向に延設された長穴４３に挿通される。この長穴４３の延設方向が、受力部２のスライド方向となる。また、長穴４３の長さが、受力部２のスライド可能な長さとなる。
【００３５】
本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように、一つの長穴４３に対して２本のボルト４１，４１が挿通される。そして、２つの長穴４３，４３に挿通された４本のボルト４１，・・・のナット４２，・・・の締結力の大きさによって、伝達板部２２と加力側板部３２との間の軸力の大きさが変化する。
【００３６】
さらに、伝達板部２２と加力側板部３２との摩擦係数は、双方の材質によって異なることになる。例えば、伝達板部２２と加力側板部３２が鋼材によって形成されている場合は、摩擦係数が0.5程度となり、この摩擦係数にボルト４１，・・・によって導入される軸力を乗じた値が、伝達板部２２と加力側板部３２との間のおおよその摩擦力の大きさとなる。
【００３７】
また、この主要部１０の上面（受力部２の上面）には、図１に示すようにゴム板や発泡ウレタンエラストマーなどの緩衝材１６を設置する。さらに、主要部１０の下面（加力部３の下面）は、台座１３に当接させる。すなわち、台座１３は杭頭Ｐ１に設置される荷重計１２の上面に設置されており、主要部１０はその台座１３上に載置されることになる。
【００３８】
ここで、荷重計１２には、ロードセルやひずみゲージなどが利用できる。また、杭Ｐの載荷試験をおこなう際には、杭Ｐの沈下量を測定する光学式変位計などの変位計が必要であるが、ここでは説明を省略する。
【００３９】
次に、本実施の形態の載荷装置１を使った杭Ｐの載荷試験、及び載荷装置１の作用について説明する。
【００４０】
まず、図１に示すように、杭頭Ｐ１に荷重計１２を設置し、その上に台座１３及び主要部１０を設置する。また、主要部１０の上面には、緩衝材１６を設置する。
【００４１】
この主要部１０の受力部２と加力部３とは、図２に示すように、長穴４３の上端付近に上段のボルト４１が配置される位置で固定される。また、ナット４２の締結力を所定の大きさに設定することで、加力側板部３２と伝達板部２２との間の摩擦力の大きさを調整する。
【００４２】
一方、錘部１１は、切離し具１４ａを介して吊りフック１４に引っ掛けて、吊りワイヤ１５を巻き上げることによって所定の高さまで吊り上げる。そして、切離し具１４ａを解除して錘部１１を自由落下させる。
【００４３】
この自由落下した錘部１１は、緩衝材１６を介して受力部２の受け部２１に下向きの力を付与する。そして、この受け部２１に付与された力は、そのまま伝達板部２２に伝達される。
【００４４】
ここで、この伝達板部２２に伝達された力が加力側板部３２と伝達板部２２との間の摩擦力よりも大きければ、受力部２は、伝達板部２２に沿って下向きにスライド移動することになる。
【００４５】
このスライド移動している間に受力部２から加力部３に伝達される力は、摩擦連結部４によって加力側板部３２の平行板３２ａ，３２ｂと伝達板部２２との間に導入される軸力と摩擦係数との積によって推定できる。
【００４６】
このため、平行板３２ａ，３２ｂと伝達板部２２とが接触する面積が一定であれば、スライド移動している間は、略一定の力が受力部２から加力部３に伝達されることになる。すなわち、摩擦力の大きさは速度に依存しないため、相対変位が生じている間（スライド移動中）は、理論的には常に同程度の大きさの摩擦力が発生することになる。
【００４７】
図６は、この載荷装置１によって載荷をおこなったときに計測された時間ｔと載荷される荷重Ｆの関係を示した図である。ここで、錘部１１の重さは1ｔ、落下高さは0.3m、緩衝材１６には10mmのゴム板を使用した。
【００４８】
この図６に示すように、0.3〜0.45秒の間に20〜40kNの力が載荷され続けていることがわかる。なお、荷重Ｆが徐々に増加するのは、伝達板部２２が下方にスライド移動することによって、加力側板部３２と伝達板部２２とが接触する面積が徐々に増加する影響と考えられる。
【００４９】
このように構成された本実施の形態の載荷装置１は、錘部１１から力の付与を受ける受力部２と杭Ｐに対して力を付与する加力部３とを、摩擦連結部４によって摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる。
【００５０】
このため、図６に示すように、受力部２と加力部３とのスライドによる相対変位が生じている間は、摩擦力の大きさに基づく荷重が、長穴４３の長さによる制約を上限として比較的長い時間、台形状に載荷し続けることになる。また、スライド移動が終了した時点で運動エネルギーが消失しているので、リバウンドが発生せず、載荷荷重が乱されたり、載荷装置１が杭Ｐから落下したりしない。
【００５１】
また、図７は、図６よりもナット４２，・・・の締結力を大きくした場合の載荷試験結果を示した図である。この図７の載荷パターンでは、0.47〜0.55秒の間に30〜60kNの力が載荷され続けていることがわかる。
【００５２】
この図６，７の載荷パターンを比較すると、ナット４２，・・・の締結力を増加させることで摩擦力が大きくなって、載荷荷重Ｆを大きくすることができるといえる。
【００５３】
さらに、受力部２の伝達板部２２と加力部３の加力側板部３２とを平行に重ね合わせてボルト４１を貫通させ、ナット４２で締結する構成であれば、非常に簡素で、故障しにくい載荷装置１とすることができる。
【００５４】
また、載荷時間ｔの長さの調整は、長穴４３の長さを調整することによっておこなうことができる。すなわち、受力部２がスライド移動している間は摩擦力による載荷がおこなわれるため、載荷時間ｔを長くしたい場合は長穴４３を長くすればよい。
【００５５】
さらに、載荷時間ｔの長さの調整は、錘部１１から付与される力の大きさを調整することによってもおこなうことができる。すなわち、載荷時間ｔを長くしたい場合は、錘部１１を高く持ち上げるか、又は錘部１１の重量を増加させてもよい。
【００５６】
また、伝達板部２２を加力側板部３２の２枚の平行板３２ａ，３２ｂで挟む構成であれば、対となる平行板３２ａ，３２ｂによって二面せん断となって左右の偏りを発生させることなく荷重を伝達させることができる。
【実施例１】
【００５７】
以下、前記した実施の形態とは別の形態としての実施例１について、図３を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００５８】
この実施例１の載荷装置１の主要部１０Ａは、図３に示すように、受力部２の伝達板部２２と加力部３Ａの加力側板部３２Ａとの間に摩擦材部５４が介在されている。
【００５９】
すなわち、前記実施の形態では、伝達板部２２と加力側板部３２の平行板３２ａ，３２ｂとが直接、接していたため、伝達板部２２と平行板３２ａ，３２ｂとの摩擦係数によって摩擦力が設定されたが、この実施例１では、伝達板部２２と摩擦材部５４及び摩擦材部５４と加力側板部３２Ａとの摩擦係数によって摩擦力が設定される。
【００６０】
例えば、摩擦係数は、鉄同士では0.51、鉄とアルミでは0.54、鉄と鉛では0.60と接触させる材質によって変化する。また、摩擦材部５４として、ゴム材や低降伏点鋼などの軟らかい材料を使用した場合、スライド面で発生する摩擦力よりも降伏点が小さければ、スライド面のずれによるスライドではなく、摩擦材部５４の変形によるスライドが先に発生することになる。
【００６１】
ここで図８は、伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に、摩擦材部５４として10mmの厚さのゴム板を挟んだ場合の載荷パターンを示した図である。この図８より、ゴム板のように摩擦抵抗が大きく変形し易い摩擦材部５４を介在させることにより、略一定の荷重Ｆを所定の時間、略台形状に載荷し続けることができることがわかる。
【００６２】
これに対して図９は、伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に、摩擦係数が非常に小さい四フッ化エチレンを挟んだ場合の載荷パターンを示した図である。このように摩擦係数の非常に小さい部材を介在させて摩擦力がほとんど生じない構成にすると、受力部２のスライドが停止する位置での荷重Ｆのみが非常に大きくなって短時間載荷されるだけで、台形状の載荷パターンを得ることができない。
【００６３】
また、実施例１の摩擦連結部５は、伝達板部２２と摩擦材部５４と加力側板部３２Ａを貫通する軸力材としてのボルト軸５１と、ボルト軸５１の端部を伝達板部２２と加力側板部３２Ａとにそれぞれ定着させる定着部としてのナット５２，５２と、緊張装置として配置されるセンターホールジャッキ５３とを主に備えている。
【００６４】
この加力側板部３２に定着させるナット５２は、支圧板５５を介して定着される。また、伝達板部２２には、支圧板５５を当接させるとともに、センターホールジャッキ５３を介在させた状態でナット５２を定着させる。
【００６５】
そして、このセンターホールジャッキ５３を伸長させると、ナット５２，５２間のボルト軸５１が引っ張られ、その引張力が伝達板部２２と加力側板部３２Ａとの間に軸力として導入される。
【００６６】
このように摩擦連結部５にセンターホールジャッキ５３を配置すれば、その装置を作動させることによって、容易にボルト軸５１に所望する大きさの引張力を発生させて軸力を導入することができる。
【００６７】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００６８】
以下、前記した実施の形態とは別の形態としての実施例２について、図４，５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態及び実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６９】
この実施例２で説明する載荷装置１の主要部１０Ｂは、図４に示すように、複数の平行板６２ａ，・・・，６２ｂを有する受力部６と、同じく複数の平行板７２ａ，・・・，７２ｂを有する加力部７と、受力部６と加力部７とをスライド可能に連結する摩擦連結部５Ａとを主に備えている。
【００７０】
この受力部６は、力の付与を受ける平板状の受け部６１と、その受け部６１の下面から平行に垂下される平板状の４枚の平行板６２ａ，６２ａ，６２ａ，６２ｂによって形成される伝達板部６２とを備えている。
【００７１】
この伝達板部６２は、図４の最も右側に位置する平行板６２ｂだけが受け部６１の下面に溶接部６２３によって固着されており、その他の平行板６２ａ，・・・は、受け部６１に沿って平行板６２ａ，・・・の間隔を狭める方向への移動が可能な構成となっている。
【００７２】
すなわち、図５（ａ）に示すように、平行板６２ａの上部の両側面には凹部６２２，６２２が設けられ、一端が溶接によって受け部６１に固定された側面視略Ｌ字形の連結吊り材６３，６３の他端が、その凹部６２２，６２２に挿入されている。このため、平行板６２ａは、連結吊り材６３，６３によって受け部６１から吊り下げられた状態となり、連結吊り材６３，６３をガイドに水平方向に移動することができる。
【００７３】
また、平行板６２ａ（６２ｂ）の略中央には、図５（ａ）に示すように上下方向に長穴６２１が延設される。そして、この長穴６２１の延設方向が、載荷時の受力部６のスライド方向となる。
【００７４】
一方、加力部７は、杭Ｐの杭頭Ｐ１に対して力を付与する平板状の載荷部７１と、その載荷部７１の上面から受け部６１に向けて平行に立設される平板状の５枚の平行板７２ａ，７２ａ，７２ａ，７２ａ，７２ｂによって形成される加力側板部７２とを備えている。
【００７５】
この加力側板部７２は、図４の最も右側に位置する平行板７２ｂだけが載荷部７１の上面に溶接部７２２によって固着されており、その他の平行板７２ａ，・・・は、載荷部７１に沿って平行板７２ａ，・・・の間隔を狭める方向への移動が可能な構成となっている。
【００７６】
すなわち、図５（ｂ）に示すように、平行板７２ａは、連結支持材７３，７３間に挟持されて立設されているだけなので、紙面直交方向となる水平方向には移動することができる。
【００７７】
また、平行板７２ａの上半分の略中央には、図５（ｂ）に示すようにボルト穴７２１，７２１が穿孔される。
【００７８】
そして、図４に示すように加力部７の平行板７２ａ，・・・，７２ｂの間に受力部６の平行板６２ａ，・・・，６２ｂを差し込み、平行板７２ａと平行板６２ａとが交互に配置されるようにする。
【００７９】
さらに、平行板６２ａ，・・・，６２ｂの長穴６２１，・・・と、平行板７２ａ，・・・，７２ｂのボルト穴７２１，・・・とをボルト軸５１で貫通させる。また、ボルト軸５１の一端には、支圧板５５を介してナット５２を装着する。
【００８０】
さらに、ボルト軸５１の他端には、支圧板５５、センターホールジャッキ５３及びナット５２を装着する。そして、センターホールジャッキ５３を伸長すると、平行板６２ａ，・・・及び平行板７２ａ，・・と平行板６２ｂ，７２ｂとの間隔が縮まって、平行板６２ａ，７２ａ，・・・，６２ｂ，７２ｂのそれぞれの間に軸力が導入される。
【００８１】
このように構成された実施例３の載荷装置１の主要部１０Ｂは、伝達板部６２と加力側板部７２とが複数の平行板６２ａ，・・・，６２ｂ、７２ａ，・・・，７２ｂによって形成されている。
【００８２】
このため、平行板６２ａ，７２ａ，６２ｂ，７２ｂが接触する面ごとに摩擦力が発生する多面せん断構造となり、全体として大きな摩擦力を容易に確保することができる。
【００８３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。
【００８４】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８５】
例えば、前記実施の形態では、原力部として錘部１１を自由落下させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ハンマーなどの打撃装置を原力部とする構成であってもよい。
【００８６】
また、前記実施の形態では、鉛直方向の載荷をおこなう場合について説明したが、これに限定されるものではなく、水平方向など他の方向の載荷にも本発明の載荷装置１の主要部１０，１０Ａ，１０Ｂを適用することができる。
【００８７】
さらに、前記実施の形態では、伝達板部２２に長穴４３を設けたが、これに限定されるものではなく、加力側板部３２に長穴を設け、伝達板部２２にボルト穴を設ける構成であってもよい。また、実施例２についても長穴６２１とボルト穴７２１を設ける位置を逆にしてもよい。
【００８８】
また、前記実施の形態では加力側板部３２を２枚の平行板３２ａ，３２ｂによって構成したが、これに限定されるものではなく、平板一枚の加力側板部であってもよい。さらに、前記実施例１では、平板一枚の加力側板部３２Ａについて説明したが、これに限定されるものではなく、前記実施の形態と同様に２枚の平行板３２ａ，３２ｂで伝達板部２２を挟む構成であってもよい。
【００８９】
さらに、前記実施例１，２では、センターホールジャッキ５３を使って軸力を導入したが、これに限定されるものではなく、アクチュエータを使って任意に調整された軸力を導入することで、載荷荷重の大きさや載荷時間の長さを調整して所望する形状（載荷パターン）の載荷をおこなうことができる。
【符号の説明】
【００９０】
Ｐ 杭（対象物）
１ 載荷装置
１０ 主要部
１１ 錘部（原力部）
２ 受力部
２１ 受け部
２２ 伝達板部
３ 加力部
３１ 載荷部
３２ 加力側板部
３２ａ，３２ｂ 平行板
４ 摩擦連結部
４１ ボルト（軸力材）
４１ａ ボルトヘッド（定着部）
４２ ナット（定着部）
１０Ａ 主要部
３Ａ 加力部
３２Ａ 加力側板部
５，５Ａ 摩擦連結部
５１ ボルト軸（軸力材）
５２ ナット（定着部）
５３ センターホールジャッキ（緊張装置）
５４ 摩擦材部
１０Ｂ 主要部
６ 受力部
６１ 受け部
６２ 伝達板部
６２ａ，６２ｂ 平行板
７ 加力部
７１ 載荷部
７２ 加力側板部
７２ａ，７２ｂ 平行板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力の発生源となる原力部と、前記原力部から力の付与を受ける受力部と、対象物に対して力を付与する加力部と、前記受力部と前記加力部とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部とを備えたことを特徴とする載荷装置。
【請求項２】
前記摩擦連結部は、前記摩擦力の大きさが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の載荷装置。
【請求項３】
前記摩擦連結部は、前記受力部と前記加力部との間に軸力を付与する軸力材を有し、前記軸力材の引張力を調整することによって前記摩擦力の大きさを調整することを特徴とする請求項２に記載の載荷装置。
【請求項４】
前記摩擦力による載荷時間が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項５】
前記スライド可能な長さを調整することによって前記載荷時間の長さを調整することを特徴とする請求項４に記載の載荷装置。
【請求項６】
前記受力部は、前記原力部から力の付与を受ける受け部と、その受け部から延設される伝達板部とを備え、前記加力部は、前記対象物に対して力を付与する載荷部と、その載荷部から前記受け部に向けて前記伝達板部に並行に延設される加力側板部とを備え、
前記摩擦連結部は、前記伝達板部及び前記加力側板部を貫通する軸力材と、前記伝達板部と前記加力側板部との間に軸力を付与した状態で前記軸力材を定着させる定着部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項７】
前記伝達板部と前記加力側板部との間に摩擦材部を介在させることを特徴とする請求項６に記載の載荷装置。
【請求項８】
前記軸力材に引張力を導入する緊張装置を配置したことを特徴とする請求項６又は７に記載の載荷装置。
【請求項９】
前記伝達板部は、前記加力側板部を構成する２つの平行板に挟まれていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項１０】
前記伝達板部及び前記加力側板部は、それぞれ複数の平行板によって形成されるとともに、前記伝達板部の平行板と前記加力側板部の平行板とが交互に配置されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項１】
力の発生源となる原力部と、前記原力部から力の付与を受ける受力部と、対象物に対して力を付与する加力部と、前記受力部と前記加力部とを摩擦力が発生する状態でスライド可能に連結させる摩擦連結部とを備えたことを特徴とする載荷装置。
【請求項２】
前記摩擦連結部は、前記摩擦力の大きさが調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の載荷装置。
【請求項３】
前記摩擦連結部は、前記受力部と前記加力部との間に軸力を付与する軸力材を有し、前記軸力材の引張力を調整することによって前記摩擦力の大きさを調整することを特徴とする請求項２に記載の載荷装置。
【請求項４】
前記摩擦力による載荷時間が調整可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項５】
前記スライド可能な長さを調整することによって前記載荷時間の長さを調整することを特徴とする請求項４に記載の載荷装置。
【請求項６】
前記受力部は、前記原力部から力の付与を受ける受け部と、その受け部から延設される伝達板部とを備え、前記加力部は、前記対象物に対して力を付与する載荷部と、その載荷部から前記受け部に向けて前記伝達板部に並行に延設される加力側板部とを備え、
前記摩擦連結部は、前記伝達板部及び前記加力側板部を貫通する軸力材と、前記伝達板部と前記加力側板部との間に軸力を付与した状態で前記軸力材を定着させる定着部とを備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項７】
前記伝達板部と前記加力側板部との間に摩擦材部を介在させることを特徴とする請求項６に記載の載荷装置。
【請求項８】
前記軸力材に引張力を導入する緊張装置を配置したことを特徴とする請求項６又は７に記載の載荷装置。
【請求項９】
前記伝達板部は、前記加力側板部を構成する２つの平行板に挟まれていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の載荷装置。
【請求項１０】
前記伝達板部及び前記加力側板部は、それぞれ複数の平行板によって形成されるとともに、前記伝達板部の平行板と前記加力側板部の平行板とが交互に配置されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の載荷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−５９０２７（Ｐ２０１１−５９０２７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１２２５（Ｐ２００９−２１１２２５）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５９５０６７４４２）システム計測株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（５９５０６７４４２）システム計測株式会社 (27)
【Ｆターム（参考）】
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