(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土材を収容する筐体と、前記盛土材と面接触して前記筐体内に設置される補強材試験片と、前記盛土材上に載置される載荷板と、この載荷板に荷重をかけて前記盛土材と前記補強材試験片との接触面に垂直に圧力を加える鉛直荷重載荷手段と、前記補強材試験片を前記接触面と水平な方向に引き抜く引抜手段と、前記鉛直荷重載荷手段によって前記接触面にかかる圧力を計測する接触面圧計測手段と、前記引抜手段によって前記補強材試験片が引き抜かれる力を計測する引抜力計測手段とを備える補強材の引抜試験機において、
前記筐体は、前記盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに前記盛土材を収容する大きさに形成され、収容した前記盛土材上に前記載荷板が嵌められる開口部を有する第１の部屋と、この第１の部屋と第１側壁によって仕切られる第２の部屋とが一体に形成され、
前記補強材試験片は、前記第１の部屋において、前記接触面が前記開口部に嵌められた前記載荷板に前記盛土材を介して対向する位置に収容され、一端が、前記第１側壁に形成された孔に通されて前記第２の部屋に延出し、前記第２の部屋において棒材の一端部に連結され、他端が、前記第１側壁に対向して前記第１の部屋を外部空間から隔てる第２側壁に形成された孔に通されて外部空間に延出し、
前記棒材は、前記第１側壁に対向して前記第２の部屋を仕切る第３側壁に形成された孔から他端部が延出し、延出するこの他端部に前記棒材の抜け止め部材が設けられ、
前記接触面圧計測手段は前記補強材試験片の下方における前記第１の部屋の底部または前記鉛直荷重載荷手段に設けられ、
前記引抜力計測手段は前記抜け止め部材と前記第３側壁との間に挟持され、
前記引抜手段は、前記棒材を介して前記補強材試験片を前記第１の部屋から引き抜く引抜力を前記第３側壁からの反力によって前記補強材試験片に与える
ことを特徴とする補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項２】
前記鉛直荷重載荷手段は、自動車に積載される自動車用携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力によって前記載荷板に荷重をかけることを特徴とする請求項１に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項３】
前記筐体の周囲を囲む枠を備え、前記携行ジャッキは、前記枠と前記載荷板との間に設置され、前記枠からの反力によって前記載荷板に荷重をかけることを特徴とする請求項２に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項４】
前記鉛直荷重載荷手段は、前記載荷板に被さって前記筐体に取り付けられる支持板と、前記支持板に螺合してねじ回されることによって前記載荷板に荷重をかける押しねじとを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項５】
前記補強材試験片は前記第１の部屋内において摩擦軽減材上に載置され、前記盛土材は前記補強材試験片上のみの前記第１の部屋内に収容されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項６】
前記接触面圧計測手段によって計測される前記接触面にかかる圧力、および前記引抜力計測手段によって計測される前記補強材試験片が引き抜かれる力に基づいて、前記盛土材と前記補強材試験片との間の摩擦係数を算出する算出手段と、この算出手段によって算出された摩擦係数を表示する表示手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【請求項７】
前記補強材試験片が前記接触面と水平な方向に引き抜かれる変位量を計測する、前記筐体に一体に設けられる引抜変位量計測手段を備え、
前記表示手段は、前記接触面にかかる圧力、前記補強材試験片が引き抜かれる力、および前記変位量を表示することを特徴とする請求項６に記載の補強材の可搬型引抜試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛土材と補強材との接触面に垂直に圧力を加え、補強材を水平な方向に引き抜いて、盛土材と補強材との間の摩擦状態を調べる補強材の引抜試験機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、補強土壁工法に使用する盛土材は、補強材との間の摩擦力を確保できる、せん断抵抗角の大きな土質材料を選別して使用している。選別の方法は、盛土材に含まれる細粒分の含有量で判断しており、現地で採取した土質材料を試験室に運び、ふるい分け試験を行い、その結果で間接的に判断していた。
【０００３】
盛土材と補強材との間の摩擦状態を直接確認するには、非特許文献１に開示されているように、現地において試験盛土を行い、この盛土に実物大の補強材を埋め込み、重機で盛土を締め固めした後に、補強材をジャッキで引き抜くことで、行われる。また、盛土の施工途中において、実際の盛土に補強材を埋め込み、これをジャッキで引き抜くことにより、行われることもある。
【０００４】
また、非特許文献２に開示されているように、試験室において、盛土材を投入した土槽内に補強材を埋設し、この補強材を引抜試験機で引き抜いて行うこともある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】武藤裕久、外５名、“支圧抵抗力と摩擦抵抗力を併用した補強材の土中引抜試験（その２）”、第４６回地盤工学研究発表会（神戸）  2011年7月、[online]、平成２５年６月５日検索、インターネット＜URL http://civil.meijo-u.ac.jp/lab/kodaka/gakkaipdf/46jiban5.pdf>
【非特許文献２】渡邉義規、外４名、“アンカー式補強材の土中引抜き試験”、第４４回地盤工学研究発表会  2009年、[online]、平成２５年６月５日検索、インターネット＜URL http://civil.meijo-u.ac.jp/lab/kodaka/gakkaipdf/44jiban7.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に開示された上記従来の補強材の引抜試験は、現地において試験盛土を行い、実物大の補強材を引き抜くため、多くの作業者や重機が必要とされ、大掛かりなものとなっていた。このため、引抜試験を終えるのにも数日の時間を要していた。また、実際の盛土に施工中に補強材を埋め込んで行う上記従来の補強材の引抜試験は、盛土の施工前には確認できず、事後的に盛土材と補強材との間の摩擦状態を確認して、後付けの現場管理用に行われるのに過ぎなかった。
【０００７】
また、非特許文献２に開示された上記従来の補強材の引抜試験機は、試験機に汎用性が無いため、実験・研究レベルでしか用いられていなかった。また、試験室に据え置かれているため、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要があり、施工現場で簡易に引抜試験を行うことはできなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
盛土材を収容する筐体と、盛土材と面接触して筐体内に設置される補強材試験片と、盛土材上に載置される載荷板と、この載荷板に荷重をかけて盛土材と補強材試験片との接触面に垂直に圧力を加える鉛直荷重載荷手段と、補強材試験片を前記接触面と水平な方向に引き抜く引抜手段と、鉛直荷重載荷手段によって前記接触面にかかる圧力を計測する接触面圧計測手段と、引抜手段によって補強材試験片が引き抜かれる力を計測する引抜力計測手段とを備える補強材の引抜試験機において、
筐体が、盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに盛土材を収容する大きさに形成され、収容した盛土材上に載荷板が嵌められる開口部を有する第１の部屋と、この第１の部屋と第１側壁によって仕切られる第２の部屋とが一体に形成され、
補強材試験片は、第１の部屋において、前記接触面が開口部に嵌められた載荷板に盛土材を介して対向する位置に収容され、一端が、第１側壁に形成された孔に通されて第２の部屋に延出し、第２の部屋において棒材の一端部に連結され、他端が、第１側壁に対向して第１の部屋を外部空間から隔てる第２側壁に形成された孔に通されて外部空間に延出し、
棒材は、第１側壁に対向して第２の部屋を仕切る第３側壁に形成された孔から他端部が延出し、延出するこの他端部に棒材の抜け止め部材が設けられ、
接触面圧計測手段は補強材試験片の下方における第１の部屋の底部または鉛直荷重載荷手段に設けられ、
引抜力計測手段は抜け止め部材と第３側壁との間に挟持され、
引抜手段が、棒材を介して補強材試験片を第１の部屋から引き抜く引抜力を第３側壁からの反力によって補強材試験片に与える
ことを特徴とする補強材の可搬型引抜試験機を構成した。
【０００９】
本構成によれば、第１の部屋が、盛土材を構成する粒子の粒径の所定倍の深さに盛土材を収容する大きさに形成されるので、第１の部屋内に設置される補強材試験片、および載荷板の大きさもこれに合わせて小さく形成される。また、補強材試験片を小さくすることで、引抜手段が補強材試験片を引き抜く力、および鉛直荷重載荷手段によって載荷板にかける荷重は小さくて済み、鉛直荷重載荷手段を小型に構成することができる。従って、接触面圧計測手段および引抜力計測手段を筐体に一体に設け、筐体、補強材試験片、および載荷板と共に運搬する構成とすることで、補強材の引抜試験機は軽量・コンパクトになって容易に持ち運ぶことが可能となる。
【００１０】
このため、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要は無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、盛土の施行前に施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能になる。この結果、現地の盛土材を補強土壁に使用できるか否かを、現地で直ちに簡易に判別することができるようになり、盛土の施工効率は向上する。
【００１１】
また、本発明は、鉛直荷重載荷手段が、自動車に積載される自動車用携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力によって載荷板に荷重をかけることを特徴とする。
【００１２】
本構成によれば、鉛直荷重載荷手段を小型の携行ジャッキによって構成することができる。また、携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力は、小さくて済むので、自動車フレームのジャッキ受け部などに持たすことができる。また、自動車に積載される自動車用携行ジャッキを使うことで、携行ジャッキを持ち運ぶ必要がなくなり、補強材の引抜試験機はさらに軽量・コンパクトになってその持ち運びはさらに容易となる。
【００１３】
また、本発明は、筐体の周囲を囲む枠を備え、携行ジャッキが、枠と載荷板との間に設置され、枠からの反力によって載荷板に荷重をかけることを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、携行ジャッキの持ち上げ力に対する反力は、筐体の周囲を囲む枠に持たすことができる。このため、自動車などのある程度の重量物が存在しない場合においても、携行ジャッキの持ち上げ力によって載荷板に荷重をかけ、補強材の引抜試験を行うことができる。
【００１５】
また、本発明は、鉛直荷重載荷手段が、載荷板に被さって筐体に取り付けられる支持板と、支持板に螺合してねじ回されることによって載荷板に荷重をかける押しねじとを備えて構成されることを特徴とする。
【００１６】
本構成によれば、押しねじのねじ進む力によって載荷板に荷重をかけることができ、小型で簡単に鉛直荷重載荷手段を構成することができる。
【００１７】
また、本発明は、補強材試験片が第１の部屋内において摩擦軽減材上に載置され、盛土材が補強材試験片上のみの第１の部屋内に収容されることを特徴とする。
【００１８】
本構成によれば、補強材試験片が摩擦軽減材上に載置されるので、接触面にかかる圧力によって盛土材と補強材試験片との間に生じる摩擦は、補強材試験片の盛土材に接する片面に、主に生じる。従って、引抜手段が補強材試験片を引き抜く力、および鉛直荷重載荷手段によって載荷板にかける荷重はさらに小さくて済む。また、盛土材が補強材試験片上のみの第１の部屋内に収容され、盛土材の収容量が減るので、筐体をさらに小さく形成することができる。このため、引抜試験機をさらに軽量・コンパクトにでき、引抜試験機の持ち運びはさらに容易となる。
【００１９】
また、本発明は、接触面圧計測手段によって計測される前記接触面にかかる圧力、および引抜力計測手段によって計測される補強材試験片が引き抜かれる力に基づいて、盛土材と補強材試験片との間の摩擦係数を算出する算出手段と、この算出手段によって算出された摩擦係数を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本構成によれば、算出手段によって盛土材と補強材試験片との間の摩擦係数が算出され、算出された摩擦係数が表示手段にリアルタイムに表示されるので、各計測手段によって計測される計測値に基づいてその都度摩擦係数を算出する手間が省かれ、盛土の施工効率はさらに向上する。
【００２１】
また、本発明は、
補強材試験片が前記接触面と水平な方向に引き抜かれる変位量を計測する、筐体に一体に設けられる引抜変位量計測手段を備え、
表示手段が、前記接触面にかかる圧力、補強材試験片が引き抜かれる力、および前記変位量を表示することを特徴とする。
【００２２】
本構成によれば、補強材試験片が水平な方向に引き抜かれる変位量が引抜変位量計測手段によって計測され、摩擦係数、接触面にかかる圧力、および補強材試験片が引き抜かれる力と共に表示手段に表示される。このため、表示手段に表示される各値から、接触面にかかる圧力つまり載荷重に応じた摩擦係数を確認したり、確認した摩擦係数から盛土材のせん断抵抗角を推定したり、また、補強材試験片の引抜力と引抜変位量との関係などを調べて、盛土材と補強材との間の摩擦状態を様々な観点から容易に把握することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、盛土材をその都度現地から採取して試験室で試験する必要が無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、盛土の施行前に施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能な補強材の可搬型引抜試験機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機を載荷板を除外して示した平面図、（ｂ）は、（ａ）に示す引抜試験機に備えられる表示メータの平面図、（ｃ）は、（ａ）に示す引抜試験機の側断面図である。
【図２】（ａ）は、第１の実施の形態の引抜試験機を自動車を用いて使用する使用態様の正面図、（ｂ）はその使用態様の側面図である。
【図３】第１の実施の形態の変形例による補強材の可搬型引抜試験機の側断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第２の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機の平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明の補強材の可搬型引抜試験機を実施するための形態について、説明する。
【００２６】
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機１の平面図、同図（ｃ）はその側断面図である。
【００２７】
引抜試験機１は、筐体２に、盛土の施工に用いられる盛土材３が試験用に収容されて、構成される。筐体２は鉄板が箱状に加工されて長さ約５００ｍｍ、幅約１００ｍｍ、高さ約１５０ｍｍ程度に構成され、３つの部屋２ａ，２ｂ，２ｃを有する。盛土材３は長さ約３００ｍｍの最も大きな部屋２ａに収容されており、部屋２ａ内には、盛土材３と面接触して補強材試験片４が筐体２の底面と水平に設置されている。補強材試験片４は、盛土の施工に用いられる補強材を試験片として加工したものであり、本実施形態では帯鋼からなり、盛土材３と面接触する片面にだけリブ４ａが形成されている。一般的な補強材の引抜試験では、盛土材に面接触させる補強材の寸法が長さ４ｍで幅６０ｍｍ程度であるのに対し、本実施形態の引抜試験機１では、長さＬ＝３００ｍｍで幅ｂ＝３０ｍｍ程度に、小さく加工されている。部屋２ａと中央の部屋２ｂとを仕切る左側壁、および部屋２ａを外部空間から隔てる右側壁には補強材試験片４が貫通できる大きさの孔があいており、補強材試験片４は一端が部屋２ｂ、他端が外部空間に延出している。
【００２８】
部屋２ａは、盛土材３と補強材試験片４との間に生じる摩擦に影響を与えない少量の盛土材３を収容する大きさに形成され、盛土材３は補強材試験片４上のみの部屋２ａ内に収容されている。本実施形態では、調べる対象とする盛土材３を構成する粒子の粒径は、約１０〜２０ｍｍ以下の粗粒分および細粒分であり、粒径を約１０ｍｍと考え、その５倍の約５０ｍｍの深さに盛土材３を収容することで、盛土材３と補強材試験片４との間に生じる摩擦に影響を与えないようにしている。
【００２９】
盛土材３上には載荷板５が載置されている。載荷板５は平板状をしており、その外形寸法は部屋２ａに嵌まる大きさに設定されている。なお、同図（ａ）では載荷板５の図示は省略されている。載荷板５には携行ジャッキ６が載せられる。携行ジャッキ６は、載荷板５に荷重をかけて盛土材３と補強材試験片４との接触面に垂直に圧力を加える鉛直荷重載荷手段を構成しており、この鉛直荷重載荷手段は、携行ジャッキ６の持ち上げ力Ｆに対する反力Ｐによって載荷板５に荷重をかける。
【００３０】
補強材試験片４は、部屋２ａ内において、摩擦軽減材を構成するベアリング７上に載置されている。ベアリング７は底板８上に設けられており、底板８の下層の部屋２ａの底には、硬質ゴム等からなる弾力材９が敷設されている。弾力材９が敷設されていない部屋２ａの一部箇所の底には、圧力計１０が設置されている。圧力計１０は、鉛直荷重載荷手段によって盛土材３と補強材試験片４との接触面にかけられる圧力、つまり、鉛直載荷重Ｐを計測する接触面圧計測手段を構成している。
【００３１】
部屋２ｂに延出した補強材試験片４の一端には、アタッチメント１１の一端がピン１２によって連結されている。アタッチメント１１は、断面がコの字状をした連結板１１ａとねじ棒１１ｂとから構成されている。平面視略正方形状のこの連結板１１ａは、アタッチメント１１の一端において開いたその間に補強材試験片４の一端を挟んでいる。連結板１１ａの根元部は、ねじ棒１１ｂの一端部に溶接やねじ止め等によって固定されている。中央の部屋２ｂと左側の部屋２ｃとを仕切る壁にはねじ棒１１ｂが貫通できる大きさの孔があいており、ねじ棒１１ｂは他端部が左側の部屋２ｃに延出している。延出したねじ棒１１ｂの外周には雄ねじが形成されている。
【００３２】
部屋２ｃに延出したねじ棒１１ｃには、センターホールジャッキ１３およびロードセル１４が通されており、これらセンターホールジャッキ１３およびロードセル１４は、ねじ棒１１ｂの端部に螺合したナット１５によってねじ棒１１ｂから抜けるのが止められている。センターホールジャッキ１３は油圧ポンプ１６につながっており、油圧ポンプ１６から圧油の供給を受けてその長さを伸張する。センターホールジャッキ１３が伸張すると、ナット１５およびナット１５に螺合したアタッチメント１１は、部屋２ｂと部屋２ｃとを仕切る壁からの反力によって図の左方に引っ張られる。アタッチメント１１が図の左方に引っ張られると、アタッチメント１１に連結された補強材試験片４には図の左方に向かう引抜力Ｔが与えられる。油圧ポンプ１６、センターホールジャッキ１３およびアタッチメント１１は、補強材試験片４を盛土材３と補強材試験片４との接触面に水平な方向に引き抜く引抜手段を構成している。この引抜手段を構成するセンターホールジャッキ１３は、部屋２ｂと部屋２ｃとを仕切る壁、つまり、筐体２からの反力によって、補強材試験片４に引抜力Ｔを与える。
【００３３】
補強材試験片４の他端は上記のように外部空間に延出して長く形成されているため、補強材試験片４が図の左方に引かれても、盛土材３と補強材試験片４との間には一定の摩擦力が生じ続け、引抜力Ｔは一定した値に保たれる。補強材試験片４を引き抜くこの引抜力Ｔはロードセル１４にも与えられ、ロードセル１４はこの引抜力Ｔを計測する。ロードセル１４は、引抜手段によって補強材試験片４が引き抜かれる力Ｔを計測する引抜力計測手段を構成している。また、部屋２ｂにおけるアタッチメント１１を構成する連結板１１ａ上には、レーザ式測距計１７が固設されている。この測距計１７は、部屋２ｂと部屋２ｃとを仕切る壁にレーザ光を照射して、測距計１７とこの壁との間の距離を計測することで、補強材試験片４が引き抜かれる変位量δを計測する。測距計１７は、補強材試験片４が盛土材３と補強材試験片４との接触面と水平な方向に引き抜かれる変位量δを計測する引抜変位量計測手段を構成している。
【００３４】
本実施形態では、引抜手段を構成する油圧ポンプ１６、センターホールジャッキ１３およびアタッチメント１１、接触面圧計測手段を構成する圧力計１０、引抜力計測手段を構成するロードセル１４、および引抜変位量計測手段を構成する測距計１７は、上記のように筐体２に一体に設けられ、筐体２、補強材試験片４、および載荷板５と共に運搬されるように構成されている。
【００３５】
また、部屋２ｃの上部には表示メータ１８が設けられている。表示メータ１８は、マイクロコンピュータおよび液晶表示パネルを備えて構成されている。マイクロコンピュータには、補強材試験片４の盛土材３に面接触させる寸法である幅ｂおよび長さＬ、盛土材３が鉛直載荷重Ｐを受ける受圧面積Ａ、圧力計１０によって計測される鉛直載荷重Ｐ、ロードセル１４によって計測される引抜力Ｔ、および測距計１７によって計測される変位量δが入力される。マイクロコンピュータは、算出手段を構成しており、入力されるこれら補強材試験片４の幅ｂおよび長さＬ、受圧面積Ａ、鉛直載荷重Ｐ、および引抜力Ｔに基づいて、次の（１）式により、盛土材２と補強材試験片４との間の摩擦係数ｆを算出する。
ｆ＝Ｔ／σ・ｂ・Ｌ  …（１）
【００３６】
上記の（１）式におけるσは単位受圧面積当たりの鉛直載荷重であり、次の（２）式によって算出される。
σ＝Ｐ／Ａ  …（２）
【００３７】
表示メータ１８が備える液晶表示パネルには、同図（ｂ）の表示メータ１８の平面図に示すように、マイクロコンピュータによって算出された摩擦係数ｆ、並びに、マイクロコンピュータに入力される鉛直載荷重Ｐ、引抜力Ｔ、および変位量δが表示される。
【００３８】
このような本実施形態の引抜試験機１によれば、筐体２が、盛土材３と補強材試験片４との間に生じる摩擦に影響を与えない少量の盛土材３を収容する大きさに形成されるので、筐体２内に設置される補強材試験片４、および載荷板５の大きさもこれに合わせて小さく形成される。また、補強材試験片４を小さくすることで、センターホールジャッキ１３が補強材試験片４を引き抜く引抜力Ｔ、および携行ジャッキ６によって載荷板５にかける荷重は小さくて済み、鉛直荷重載荷手段を小型の携行ジャッキ６によって構成することができる。また、携行ジャッキ６の持ち上げ力Ｆに対する反力Ｐは、小さくて済むので、例えば、図２に示すように、自動車２１のフレームのジャッキ受け部などに持たすことができる。同図（ａ）は本実施形態の引抜試験機１を自動車２１を用いて使用する使用態様の正面図、同図（ｂ）はその使用態様の側面図である。なお、図２において、図１と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３９】
同図に示す引抜試験機１の使用態様では、自動車２１の重量を１．５[ｔｏｎ]（＝１５[ＫＮ]）とし、携行ジャッキ６にその半分の重量分の荷重７．５[ＫＮ]が反力Ｐとしてかかるとすると、センターホールジャッキ１３に必要とされる引抜力Ｔは、次のようにして算出される。まず、単位受圧面積当たりの鉛直載荷重σは、（２）式から次のように算出される。
σ＝Ｐ／Ａ＝７．５[ＫＮ]／（０．３[ｍ]×０．１[ｍ]）＝２５０[ＫＮ／ｍ２]
【００４０】
また、盛土材３と補強材試験片４との間の摩擦係数に設計上最低限必要とされる値を０．７２６とすると、センターホールジャッキ１３に最低限必要とされる引抜力Ｔは、（１）式から次のように算出され、約１．６３[ＫＮ]になる。
Ｔ＝σ・ｂ・Ｌ・ｆ＝２５０[ＫＮ／ｍ２]×０．０３[ｍ]×０．３[ｍ]×０．７２６
＝１．６３[ＫＮ]
【００４１】
一般的な補強材の引抜試験に用いられる、盛土材に面接触させる寸法が長さ４ｍで幅６０ｍｍ程度の補強材では、引抜力Ｔが２〜５[ｔｏｎ]（＝２０〜５０[ＫＮ]）程度になる。しかし、本実施形態の引抜試験機１で最低限必要とされる上記の約１．６３[ＫＮ]の引抜力Ｔは、従来の約１／１０程度で済む。
【００４２】
従って、本実施形態のように、油圧ポンプ１６、センターホールジャッキ１３およびアタッチメント１１、圧力計１０、ロードセル１４、および測距計１７を筐体２に一体に設け、筐体２、補強材試験片４、および載荷板５と共に運搬する構成とすることで、補強材の引抜試験機１は、総重量１０〜１５[Ｋｇ]程度の軽量・コンパクトになって容易に持ち運ぶことが可能となる。また、携行ジャッキ６は、市販の一般的な機械式のねじジャッキや液体作動式の油圧ジャッキ、空気式のエアージャッキなどを使うこともできるが、自動車２１に積載される自動車用携行ジャッキを使うことで、持ち運ぶ必要がなくなる。このため、補強材の引抜試験機１はさらに軽量・コンパクトになってその持ち運びはさらに容易となる。
【００４３】
このため、本実施形態の引抜試験機１によれば、盛土材３をその都度現地から採取して試験室で試験する必要は無くなり、また、多くの作業者や重機も必要とせずに、施工現場で簡易に補強材の引抜試験を行うことが可能になる。この結果、現地の盛土材を補強土壁に使用できるか否かを、盛土の施行前に現地で直ちに判別することができるようになり、盛土の施工効率は向上する。
【００４４】
また、本実施形態の引抜試験機１によれば、補強材試験片４がベアリング７上に載置されるので、鉛直載荷重Ｐによって盛土材３と補強材試験片４との間に生じる摩擦は、補強材試験片４の盛土材３に接する片面においてだけ生じる。従って、センターホールジャッキ１３が補強材試験片４を引き抜く引抜力Ｔ、および携行ジャッキ６によって載荷板５にかける荷重は、補強材試験片４の両面に盛土材３を接触させて補強材試験片４の両面に摩擦を生じさせる場合に比較して、小さくて済む。また、盛土材３が補強材試験片４上のみの部屋２ａ内に収容されるので、補強材試験片４の上下に盛土材３が収容される場合に比較して、盛土材３の収容量が減り、筐体２を小さく形成することができる。このため、補強材試験片４の上下に盛土材３が収容される場合に比較して、引抜試験機１を軽量・コンパクトにでき、引抜試験機１の持ち運びはさらに容易となる。
【００４５】
また、本実施形態の引抜試験機１によれば、マイクロコンピュータによって盛土材３と補強材試験片４との間の摩擦係数ｆが算出され、算出された摩擦係数ｆが表示メータ１８にリアルタイムに表示されるので、圧力計１０およびロードセル１４によって計測される計測値に基づいてその都度摩擦係数ｆを算出する手間が省かれ、盛土の施工効率はさらに向上する。
【００４６】
また、本実施形態の引抜試験機１によれば、補強材試験片４が水平な方向に引き抜かれる変位量δが測距計１７によって計測され、摩擦係数ｆ、鉛直載荷重Ｐおよび引抜力Ｔと共に表示メータ１８に表示される。このため、表示メータ１８に表示される各値から、鉛直載荷重Ｐに応じた摩擦係数ｆを確認したり、確認した摩擦係数ｆから盛土材３のせん断抵抗角を推定したり、また、補強材試験片４の引抜力Ｔと変位量δとの関係などを調べて、盛土材３と補強材試験片４との間の摩擦状態を様々な観点から容易に把握することができる。
【００４７】
なお、上記の実施形態では、自動車２１などの重量物を使って携行ジャッキ６の反力を持たせる場合について、説明した。しかし、必ずしも重量物を使って携行ジャッキ６の反力を持たせる必要は無い。例えば、図３に示す枠３１を使って携行ジャッキ６の反力を持たせるように構成してもよい。なお、同図において図１と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
図３に示す第１の実施形態の変形例による可搬型引抜試験機１Ａは、筐体２の周囲を囲む枠３１を備える。枠３１は、上部枠３１ａおよび下部枠３１ｂから構成され、上部枠３１ａおよび下部枠３１ｂ間は、上部枠３１ａと載荷板５との間に携行ジャッキ６を挟んで、ボルト３２およびナット３３によって締結されている。上部枠３１ａと載荷板５との間に設置された携行ジャッキ６は、枠３１からの反力Ｐによって載荷板５に荷重をかける。
【００４９】
この変形例の引抜試験機１Ａによれば、携行ジャッキ６の持ち上げ力Ｆに対する反力Ｐは、筐体２の周囲を囲む枠３１に持たすことができる。このため、自動車２１などのある程度の重量物が存在しない場合においても、携行ジャッキ６の持ち上げ力Ｆによって載荷板５に荷重をかけ、補強材試験片４の引抜試験を行うことができ、上記の実施形態による引抜試験機１と同様な作用効果が奏される。
【００５０】
図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態による補強材の可搬型引抜試験機４１の平面図、同図（ｂ）はその側断面図、同図（ｃ）はその正面図である。なお、同図において図１と同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
この第２の実施形態による引抜試験機４１は、次述する構成だけが、上述の第１の実施形態による引抜試験機１と異なり、こられ以外の構成は第１の実施形態による引抜試験機１と同じである。
【００５２】
第１の実施形態では、筐体２が３つの部屋２ａ，２ｂ，２ｃを備えていたが、この第２の実施形態では、筐体２Ａは２つの部屋２ａ，２ｂだけを備え、その長さが４００ｍｍ程度に形成されている。また、筐体２Ａの上下側辺に沿ってフランジ２ｄが取り付けられて、筐体２Ａが構成されている。また、第２の実施形態では、センターホールジャッキ１３を備えず、ロードセル１４およびナット１５が外部に露出して設けられている。ナット１５は、図示しないラチェットレンチで手動で締め付けられることで、部屋２ｂを外部空間から仕切る左側壁からの反力を受けて、補強材試験片４に引抜力Ｔを与える。ナット１５およびラチェットレンチは、筐体２Ａからの反力によって補強材試験片４に引抜力Ｔを与える引抜手段を構成する。
【００５３】
また、第２の実施形態では、携行ジャッキ６を用いず、支持板４２と押しねじ４３とを備えて、鉛直荷重載荷手段が構成されている。支持板４２は、載荷板５に被さる側面視コの字状をした板材から構成され、両端部がボルト４４によって筐体２Ａのフランジ２ｄに取り付けられている。押しねじ４３はこの支持板４２の天板に螺合しており、その下端にはロードセル４５を介して加圧盤４６が設けられており、その上端にはハンドル４７が取り付けられている。加圧盤４６は、ロードセル４５とほぼ同じ外径の柱状体と、この柱状体の両脇に立設して設けられた補強板とから構成されている。ハンドル４７が回転され、支持板４２に螺合した押しねじ４３がねじ回されることにより、ロードセル４５および加圧盤４６を介して載荷板５に荷重がかけられる。
【００５４】
また、ロードセル４５は、圧力計１０と共に、鉛直載荷重Ｐを計測する接触面圧計測手段を構成している。第２の実施形態では、盛土材３と補強材試験片４との接触面にかかる接触圧は、この接触面に載荷重Ｐをかける側でロードセル４５によって計測され、載荷重Ｐがかかった側で圧力計１０によって計測される。そして、これら両計測値から、盛土材３と補強材試験片４との接触面にかかる接触圧が適正に把握される。
【００５５】
また、第２の実施形態では、摩擦軽減材がベアリング７ではなく、補強材試験片４の下に薄く敷かれた砂４８によって構成されており、補強材試験片４の裏面にもリブ４ｂが形成されている。摩擦軽減材を砂４８によって構成する場合には、部屋２ａに弾力材９を備えず、第１の実施形態で弾力材９が設けられていた箇所に、弾力材９に替えて底板８が設けられる。摩擦は、補強材試験片４のリブ４ａが形成された片面と盛土材３との間で主に生じるが、砂４８と補強材試験片４のリブ４ｂが形成された裏面との間にも多少であるが生じる。しかし、引抜手段による引抜力Ｔの算出において、砂４８との摩擦力を考慮することで、引抜力Ｔは適正に算出される。また、ベアリング７よりも砂４８によって摩擦軽減材を構成した方が、簡単に摩擦軽減材を設置でき、しかも、引抜試験機４１の重さを軽くすることができる。ここで、補強材試験片４の裏面にリブ４ｂを形成すること無く、第１の実施形態と同様に表面にだけリブ４ａを形成した場合においても、砂４８と補強材試験片４との間に多少の摩擦が生じるが、引抜力Ｔの算出において、同様にして砂４８との摩擦力を考慮することで、引抜力Ｔを適正に算出することができる。
【００５６】
このような第２の実施形態による引抜試験機４１によれば、押しねじ４３のねじ進む力によって載荷板５に荷重をかけることができ、小型で簡単に鉛直荷重載荷手段を構成することができて、第１の実施形態による引抜試験機１と同様な作用効果が奏される。
【００５７】
なお、第１の実施形態による引抜試験機１、およびその変形例による引抜試験機１Ａでは、補強材試験片４の下方にベアリング７、また、第２の実施形態による引抜試験機４１では、補強材試験片４の下方に砂４８を設け、補強材試験片４の上部のみの部屋２ａ内に盛土材３を投入し、主に、盛土材３と補強材試験片４の片面との間にだけ摩擦を生じさせる場合について、説明した。しかし、補強材試験片４の下方にベアリング７や砂４８などの摩擦軽減材を設けず、補強材試験片４の下部の部屋２ａ内にも盛土材３を投入し、盛土材３と補強材試験片４の両面との間に摩擦を生じさせるように構成してもよい。この場合、補強材試験片４を引き抜く引抜力Ｔは多少大きくなるが、上記の各実施形態による引抜試験機１，４１と同様な作用効果が奏される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
上述した各実施形態および変形例による引抜試験機１，１Ａ，４１では、補強材試験片４をテールアルメ工法に用いられる帯鋼とした場合について、説明した。しかし、帯鋼に限らず、樹脂製の帯板や、多数アンカー式補強土壁工法に補強材として用いられる鉄筋、ジオテキスタイル補強土壁工法に補強材として用いられる高分子素材のジオテキスタイルなどについても、試験片にして上述した実施形態と同様に引抜試験を行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１，１Ａ，４１…可搬型引抜試験機、２…筐体、２ａ，２ｂ，２ｃ…部屋、２ｄ…フランジ、３…盛土材、４…補強材試験片、４ａ，４ｂ…リブ、５…載荷板、６…携行ジャッキ、７…ベアリング、８…底板、９…弾力材、１０…圧力計、１１…アタッチメント、１１ａ，１１ｂ…板、１１ｃ…ねじ棒、１２…ピン、１３…センターホールジャッキ、１４…ロードセル、１５…ナット、１６…油圧ポンプ、１７…測距計、１８…表示メータ、３１…枠、４２…支持板、４３…押しねじ、４５…ロードセル、４６…加圧盤、４７…ハンドル、４８…砂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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