(57)【要約】【課題】  地盤の沈下量を高い精度でもって容易に計測できる地耐力試験装置および地耐力試験方法を提供する。【解決手段】  地耐力試験装置を、移動体Ｄに着脱自在な中間筒体２を設け、この中間筒体２に、天井スラブＢ側に上方が位置し、かつ頭部に回転可能に天井スラブＢを押圧する当接具が設けられた伸縮柱５と、前記中間筒体２の下部の下部筒体７内に設けられた圧力センサ９および載荷重用ジャッキ８と、この載荷重用ジャッキ８のロッドが押圧される試験地盤Ｇ’上に設置可能な載荷板１０とを主要構成部材とする地耐力試験装置本体１Ａの外側に計測装置１１を設け、かつ前記地耐力試験装置本体１Ａと分離され非接触状態で地盤Ｇ上に設置された不動梁４１を設け、前記計測装置１１により前記不動梁４１との測長を計測する構成とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体Ｄに着脱自在な中間筒体（２）を設け、この中間筒体（２）に、天井スラブＢ側に上方が位置し、かつ頭部に回転可能に天井スラブＢを押圧する当接具が設けられた伸縮柱（５）と、前記中間筒体（２）の下部の下部筒体（７）内に設けられた圧力センサ（９）および載荷重用ジャッキ（８）と、この載荷重用ジャッキ（８）のロッドが押圧される試験地盤Ｇ’上に設置可能な載荷板（１０）とを主要構成部材とする地耐力試験装置本体（１Ａ）の外側に計測装置（１１）を設け、かつ前記地耐力試験装置本体（１Ａ）と分離され非接触状態で地盤Ｇ上に設置された不動梁（４１）を設け、前記計測装置（１１）により前記不動梁（４１）との測長を計測することを特徴とする地耐力試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の地耐力試験装置において、前記不動梁（４１）は、試験地盤Ｇ’上に置かれる架台（４３）と、この架台（４３）上に設けられた横桁（４４）と、この横桁（４４）上に設けられた前記計測板（４２）からなることを特徴とする地耐力試験装置。
【請求項３】
請求項２記載の地耐力試験装置において、前記横桁（４４Ａ）は伸縮自在であることを特徴とする地耐力試験装置。
【請求項４】
請求項１記載の地耐力試験装置において、前記計測装置（１１）は、変位計移動手段（３３）を介して移動自在であって計測針（３２ａ）を有する変位計（３２）を備えたことを特徴とする地耐力試験装置。
【請求項５】
請求項４記載の地耐力試験装置において、変位計移動手段（３３）は、駆動モータ（３４）と、この駆動モータ（３４）の駆動軸に連結されたねじ棒（３５）と、このねじ棒（３５）に進退自在に螺着されたナット（３７）を包有してなるスライドブロックＨからなり、このスライドブロックＨに前記計測針（３２ａ）を有する変位計（３２）が連結されたことを特徴とする地耐力試験装置。
【請求項６】
遠隔操作で地耐力試験を行う方法であって、作業室Ａ内の地盤Ｇの所定位置を遠隔操作される移動装置Ｄにより整地して試験地盤Ｇ’を作製し、前記移動体Ｄを下部ロックＥ内に移動させ、計測板（４２）を有する不動梁（４１）の横桁（４４，４４Ａ）を把持させ、前記作業室Ａ内に前記移動体Ｄを移動させ、前記不動梁（４１）を所定の位置に設置し、
設置後、前記移動体Ｄを下部ロックＥ内に移動させ、この下部ロックＥ内圧力を大気圧に調整し、前記移動体Ｄに請求項１記載の地耐力試験装置本体（１Ａ）を取り付け、前記下部ロックＥ内圧力を前記ケーソン作業室Ａ内圧力とほぼ同圧に調整し、前記移動体Ｄを試験位置Ｇ’に移動し、前記地耐力試験装置本体（１Ａ）を試験位置Ｇ’と天井スラブＢ間にほぼ鉛直に設置し、
前記地耐力試験装置本体（１Ａ）の下方外側に離間して設けられ、かつ変位計移動手段（３３）を介し移動自在であって計測針（３２ａ）を有する変位計を備えた計測装置（１１）の前記計測針（３２ａ）を前記計測板（４２）に当接させ、前記地耐力試験装置本体（１Ａ）の載荷重用ジャッキ（８）による載荷重と、載荷板（１０）の沈下量とを計測することを特徴とする地耐力試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソンの作業室の底部の地盤を掘削し、ケーソンを沈下させた後、ケーソンの支持地盤の地耐力を試験するための地耐力試験装置および地耐力試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種、地耐力試験装置の従来技術としては、特許第２７４７８９６号公報に記載の技術がある。
【０００３】
図１４は、前掲特許公報に記載の地耐力試験装置の一例を示す一部縦断正面図である。
【０００４】
この図１４に示す従来の地耐力試験装置４１は、支柱パイプ４２と、第１の取り付け台４４と、圧力センサ４７と、載荷重用の油圧ジャッキ５０と、載荷台５７と、第２の取り付け台５８と、計測棒５９および測長計６１と、作業室内の要所に設けられたカメラ（図示せず）と、地上等に設置された操作室内に配置されたコンピュータおよびモニタ（いずれも図示せず）等を備えて構成されている。
【０００５】
前記支柱パイプ４２の上端部には、パイプキャンバ４３が一体に取り付けられている。
【０００６】
第１の取り付け台４４は、前記支柱パイプ４２の下端部に固定されている。この第１の取り付け台４４は、上部フランジ４５と、下部フランジ４６と、側部ブラケット（図示せず）とを有している。
【０００７】
前記圧力センサ４７は、前記下部フランジ４６の下面に取り付けられている。
【０００８】
前記油圧ジャッキ５０は、圧力センサ４７の下部にフランジ４８，４９を介して取り付けられている。この油圧ジャッキ５０は、ピストン５１と、ピストンロッド５２とを備えている。また、この油圧ジャッキ５０は油圧ホース５３，５４を介して油圧ユニット（図示せず）に接続されている。
【０００９】
前記載荷台５７は、スプレッダ５５および取り付け板５６を介して、前記油圧ジャッキ５０のピストンロッド５２の下端部に取り付けられている。
【００１０】
前記第２の取り付け台５８は、前記取り付け板５６の上面に、円周方向に等間隔をおいて複数設けられており、それぞれ上方に延びている。
【００１１】
前記計測棒５９は、円周方向に等間隔をおいて配置され、かつ前記第２の取り付け台５８上に設置されている。
【００１２】
前記測長計６１は、前記計測棒５９に対応させて配置され、スタンド６０を介して前記第１の取り付け台４４の上部フランジ４５上に設置されている。各測長計６１の測定子６２は、当該計測棒５９の上面に接触している。
【００１３】
前記カメラは、測長計６１等の計測器の目盛りまたは諸部材の位置もしくは姿勢を撮影し、そのデータをコンピュータやモニタに送り込むようになっている。
【００１４】
前記コンピュータは、前記カメラから送り込まれた測長計６１による載荷台５７の沈下量の計測データと、そのときの載荷重とを記憶するとともに、載荷重と、沈下量の関係を演算し、これも記憶するようになっている。また、コンピュータは他のカメラから送り込まれる諸部材の位置や姿勢に関するデータを取り込み、当該部材の制御量を演算し、当該制御手段を介して当該部材を制御するようになっている。
【００１５】
前記モニタは、諸部材の位置や姿勢、載荷台５７の沈下量、載荷重と沈下量の関係等を表示するようになっている。
【００１６】
この地耐力試験装置４１を使用するに当たっては、掘削機の掘削バケットに代えて次のように取り付ける。
【００１７】
地耐力試験装置４１の第１の取り付け台４４に設けられたブラケット（図示せず）を介して掘削機のジブとバケット操作用ジャッキ（図示せず）とに、地耐力試験装置４１を着脱自在に取り付ける。
【００１８】
そして、地耐力試験装置４１を、油圧ジャッキ５０を収縮させた状態で掘削機により試験位置に向かって運び、地盤Ｇ上に予め決められた地耐力試験位置Ｇ’上に載荷台５７を載置し、地耐力試験装置４１を鉛直に立てる。ついで、油圧ジャッキ５０を伸長側に作動させ、支柱パイプ４２の上端部に取り付けられたパイプキャンバ４３をケーソンの作業室スラブＢの下面に突き当て、地耐力試験装置４１を試験可能な状態にセットする。
【００１９】
かかる地耐力試験装置４１を使用状態にセットするときは、支柱パイプ４２に鉛直方向指示器（図示せず）を取り付け、この鉛直方向指示器をカメラで撮影し、このカメラで撮影した画像をコンピュータやモニタに送り込み、画像処理してモニタに表示し、その画像を見ながら地耐力試験装置４１をほぼ鉛直に立てるようにしている。
【００２０】
続いて、油圧ジャッキ５０を伸長させ、作業室スラブＢに反力を取って載荷台５７に荷重を掛け、地盤Ｇ上の地耐力試験位置Ｇ’に載荷台５７を押し込み、このときの載荷台５７の沈下量を、計測棒５９を介して測長計６１により計測する。そして、測長計６１の目盛りをカメラで読み取り、その計測データをコンピュータに送り込み、記憶するとともに、モニタに表示する。また、コンピュータでは載荷重（ｋＮ／ｍ２）と沈下量（ｍ）の関係を演算し、これも記憶する。
【００２１】
前述の試験操作を降伏点に達することなしに荷重が増加するときは載荷台５７の沈下量が載荷台径の１０％に達するか、載荷重が現場で予想される最も大きい接地圧力の大きさ、または降伏点を超えるまで繰り返して行い、その試験結果をコンピュータにより載荷重−沈下量曲線にまとめ、記憶する。そして、コンピュータにより作成された載荷重−沈下量曲線から、ある沈下量の時の載荷重を求め、次の数１を用いて地盤係数Ｋｓ（ｋＮ／ｍ３）を算出するようにしている。
【００２２】
【数１】
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【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
地耐力試験を行う場合、この地耐力試験装置では、計測装置の計測棒５９は、地耐力試験装置の下部に設けた載荷板５７上に設けた第２の取り付け台５８に接して計測する構成となっている。
【００２４】
この計測棒５９による計測値は、地盤の地下量と、地耐力試験装置の歪量と、作業室スラブの変形量との和である。
【００２５】
すなわち、計測棒５９による計測は、作業室スラブＢと地盤Ｇ間に設けた地耐力試験装置下部の載荷台５７を介して行っているため、計測値は、上述のように地耐力試験装置の歪量や作業室スラブＢの変形量をも含んでしまっている。
【００２６】
このため、計測値をそのまま使用することは出来ず、地耐力試験装置自身の歪量や作業室スラブの変形量を補正する必要があった。
【００２７】
この場合、地耐力試験装置の歪量については、計測器個々の歪量を測定し、それぞれの校正値を求める必要があり、作業が煩雑であった。
【００２８】
また、作業室スラブの状況によって作業室スラブの変形量が異なり、正確な沈下量を求めることは困難であった。
【００２９】
さらに、載荷時に地盤が傾斜すると、計測棒５９は載荷台５７を回転中心として回転し、計測棒５９が長いと、測定子６２が計測棒５９の上面から外れ計測不能となる課題があった。
【００３０】
また、試験方法が道路橋標準指方書に定める不動点を使用した方法とは異なった方法であるため、厳密な試験装置としての位置付けに問題があった。
【００３１】
この発明は、上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、地盤の沈下量を高い精度でもって容易に計測できる地耐力試験装置および地耐力試験方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
請求項１記載の発明は、移動体Ｄに着脱自在な中間筒体２を設け、この中間筒体２に、天井スラブＢ側に上方が位置し、かつ頭部に回転可能に天井スラブＢを押圧する当接具が設けられた伸縮柱５と、前記中間筒体２の下部の下部筒体７内に設けられた圧力センサ９および載荷重用ジャッキ８と、この載荷重用ジャッキ８のロッドが押圧される試験地盤Ｇ’上に設置可能な載荷板１０とを主要構成部材とする地耐力試験装置本体１Ａの外側に計測装置１１を設け、かつ前記地耐力試験装置本体１Ａと分離され非接触状態で地盤Ｇ上に設置された不動梁４１を設け、前記計測装置１１により前記不動梁４１との測長を計測することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の地耐力試験装置において、前記不動梁４１は、試験地盤Ｇ’上に置かれる架台４３と、この架台４３上に設けられた横桁４４と、この横桁４４上に設けられた前記計測板４２からなることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の地耐力試験装置において、前記横桁４４Ａは伸縮自在であることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１記載の地耐力試験装置において、前記計測装置１１は、変位計移動手段３３を介して移動自在であって計測針３２ａを有する変位計３２を備えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の地耐力試験装置において、変位計移動手段３３は、駆動モータ３４と、この駆動モータ３４の駆動軸に連結されたねじ棒３５と、このねじ棒３５に進退自在に螺着されたナット３７を包有してなるスライドブロックＨからなり、このスライドブロックＨに前記計測針３２ａを有する変位計３２が連結されたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、遠隔操作で地耐力試験を行う方法であって、作業室Ａ内の地盤Ｇの所定位置を遠隔操作される移動装置Ｄにより整地して試験地盤Ｇ’を作製し、前記移動体Ｄを下部ロックＥ内に移動させ、計測板４２を有する不動梁４１の横桁４４，４４Ａを把持させ、前記作業室Ａ内に前記移動体Ｄを移動させ、前記不動梁４１を所定の位置に設置し、設置後、前記移動体Ｄを下部ロックＥ内に移動させ、この下部ロックＥ内圧力を大気圧に調整し、前記移動体Ｄに請求項１記載の地耐力試験装置本体１Ａを取り付け、前記下部ロックＥ内圧力を前記ケーソン作業室Ａ内圧力とほぼ同圧に調整し、前記移動体Ｄを試験位置Ｇ’に移動し、前記地耐力試験装置本体１Ａを試験位置Ｇ’と天井スラブＢ間にほぼ鉛直に設置し、前記地耐力試験装置本体１Ａの下方外側に離間して設けられ、かつ変位計移動手段３３を介し移動自在であって計測針３２ａを有する変位計を備えた計測装置１１の前記計測針３２ａを前記計測板４２に当接させ、前記地耐力試験装置本体１Ａの載荷重用ジャッキ８による載荷重と、載荷板１０の沈下量とを計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、天井スラブＢと、試験地盤Ｇ’との間に設けられた地耐力試験装置本体１Ａから離間して計測装置１１を配置し、かつ地耐力試験装置本体１Ａから分離され非接触であって試験地盤Ｇ’上に配置された不動梁４１（４１Ａ）の計測板４２に計測装置１１の計測針３２ａを当てて計測するようにしたため、計測値そのものが沈下量となるので、地耐力試験装置本体１Ａの歪量や天井スラブＢの変形量の調整を必要としない。
【００３４】
天井スラブＢの変形、地耐力試験装置１の歪等の調整を必要とせず、歪等の計測誤差が発生しない。
【００３５】
地耐力試験装置１の歪量を個々の装置について測定する必要がなく、測定を容易、かつ迅速に行うことができる。
【００３６】
また、不動梁４１の計測板４２に計測針３２ａを直接当接し計測するため、計測地盤が傾斜しても計測針３２ａは計測板４２から外れることは無く確実な計測が行える。
【００３７】
また、不動梁４１の横桁を伸縮自在としておけば小規模ないし大規模ケーソンにも適用でき汎用性があり、また、作業時に縮めて作業を行うことができるため、作業性が良い。
【００３８】
また、不動梁４１を介して計測するようにしたから、試験方法が道路橋標準指方書に定める不動点を使用した計測に適合する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００４０】
図１は本発明地耐力試験装置の一実施例を示す縦断側面図、図２は図１のＩ−Ｉ線切断拡大断面図、図３は計測装置の拡大説明図である。
【００４１】
これら図１および図２に示す実施例の地耐力試験装置１は、中間筒体２と、移動体Ｄに設けた地耐力試験装置本体１Ａを着脱自在とするためのブラケット３と、上部外筒４と、伸縮自在構成の伸縮柱５と、調整冠６と、伸縮柱５と調整冠６の接合構造からなり天井スラブＢを押圧可能な当接具と、伸縮柱用の伸縮操作手段と、下部筒体７と、載荷重用ジャッキ８と、圧力センサ９と、載荷板１０と、側板３０等とにより地耐力試験装置本体１Ａを構成し、この地耐力試験装置本体１Ａの下方寄り外周部に本体１Ａと離間させて計測装置１１を設け、かつ計測装置１１の下方に本体１Ａと分離し非接触の不動梁４１を設けたことに特徴を有している。
【００４２】
前記中間筒体２には、上下方向に長いスリット１２が形成されている。また、中間筒体２の内部には、上下方向に長い案内部材１３が設けられている。また、中間筒体２の上部には上板１４が取り付けられている。さらに、中間筒体２の外周には円周方向に所要の間隔をおいて複数の補強板１５が取り付けられている。
【００４３】
前記ブラケット３は、中間筒体２の一側部に設けられている。このブラケット３は、取り付けピン１６を介して移動体Ｄのブーム１７の端部に取り付けられ、他の取り付けピン１８を介して移動体Ｄの起伏シリンダ１９に嵌挿されたピストンロッド２０の端部に取り付けられており、この取り付け構造を介して、地耐力試験装置本体１Ａが掘削機の先端部のバケットをブラケット３に交換するなどし、掘削機の一部を改良してなる前記移動体Ｄに着脱自在に装着されている。
【００４４】
前記上部外筒４は、中間筒体２の上板１４上に一体に取り付けられている。この上部外筒４の内部には、雌ねじ２１が形成されている。
【００４５】
前記伸縮柱５は、中間筒体２の内部から上部外筒４の内部を経て上部に向かって伸縮自在に装着されている。この伸縮柱５の外周には、前記雌ねじ２１に螺合する雄ねじ２２が設けられている。
【００４６】
前記中間筒体２の内部には、モータ取り付け台２３を介して伸縮柱用の油圧式の駆動モータ２４が設置されている。前記モータ取り付け台２３は、中間筒体２の内部において、上下方向に長く設けられた前記案内部材１３に沿って、上下方向に平行に移動可能に配置されている。前記駆動モータ２４の回転軸２４ａには伸縮柱５が回転軸２４ａと一体となって回転し得るように連結されている。また、駆動モータ２４は液圧配管２５ａ，２５ｂを介して液圧ユニット（図示せず）に接続されていて、正逆回転し得るようになっている。
【００４７】
前記上部外筒４内に形成された雌ねじ２１と、伸縮柱５の外周に設けられた雄ねじ２２と、案内部材１３に沿ってモータ取り付け台２３を上下方向に移動させる手段と、正逆回転する駆動モータ２４とにより、伸縮柱５を上下方向に伸縮させる伸縮操作手段を構成している。
【００４８】
前記調整冠６は、伸縮柱５と分離している。また、調整冠６は伸縮柱５から落下しないように、ワイヤやチェーン（いずれも図示せず）等により取り付けられている。
【００４９】
前記伸縮柱５の上端部には、凸円弧の凸部２６が設けられている。一方、前記調整冠６の下面には、凹円弧の凹部２７が形成されている。これら凸部２６と凹部２７とは、伸縮柱５と調整冠６との接合構造からなる当接具を構成している。そして、この接合構造は地耐力試験装置１を立てる際、調整冠６を天井スラブＢの下面に当接させたとき、凸部２６と凹部２７とは互いに接合し、天井スラブＢの下面の傾斜や凹凸を吸収し、地耐力試験装置１をほぼ鉛直に設置できるようにしている。なお、伸縮柱５の上端部に凹部２７を形成し、調整冠６の下面に凸部２６を設けても良い。
【００５０】
前記下部筒体７は、中間筒体２の下部に一体に取り付けられている。この下部筒体７は、例えば液圧ジャッキのような載荷重用ジャッキ８のシリンダを保持している。換言すると、載荷重用ジャッキ８は下部筒体７内に嵌挿固定している。そして、圧力センサ９を載荷重用ジャッキ８と、蓋体状の反力部２８との間に当接している。
【００５１】
このため、載荷重用ジャッキ８などの荷重は下部筒体７により保持されるので、圧力センサ９には曲げモーメントや偏荷重は加わらず、圧力センサ９を損傷するおそれがなく、計測精度の高い計測が可能となる。
【００５２】
なお、載荷重用ジャッキ８の下端部には、載荷用のロッド８ａが設けられている。また、この載荷重用ジャッキ８は、液圧式の場合、周知のように液圧配管を介して液圧ユニット（いずれも図示せず）に接続され、摺動操作される。なお、載荷重用ジャッキとしては、他に空圧、電動またはねじ式のジャーナルジャッキ等を用いても良い。
【００５３】
下部筒体７内において、ジャッキヘッド室側に設置された圧力センサ９は、載荷重用ジャッキ８の載荷重を検出し、電気信号に変えて地上またはケーソンの適宜の箇所に設けられた操作室（図示せず）内に設置されたコンピュータに送り込むようになっており、コンピュータは地耐力を算出するように構成されている。
【００５４】
前記液圧ユニットは、通常移動体Ｄの後部側に搭載されている。そして、この液圧ユニットには地耐力試験装置１との関係では、起伏シリンダ１９と、伸縮柱用の駆動モータ２４と、載荷重用ジャッキ８とが接続されている。
【００５５】
前記操縦室は、地上またはケーソン内の適位置に設置されている。
【００５６】
前記コンピュータ（図示せず）は、操作室内に設置されている。そして、このコンピュータは地耐力試験装置１との関係では、少なくとも圧力センサ９から載荷重の検出値を取り込んで記憶し、計測装置１１から試験地盤Ｇ’における載荷板１０の沈下量の計測値を取り込んで記憶するとともに、地盤Ｇの地耐力を算出するようになっている。
【００５７】
前記デジタル傾斜表示装置は、例えば上板１４の上部に設けた傾斜計（いずれも図示せず）から地耐力試験装置１の傾斜方向と傾斜角度とを取り込み、デジタル表示するようになっている。
【００５８】
これらの構成は周知であるので、省略する。
【００５９】
下部筒体７の上部であって圧力センサ９上に設けられた反力部２８の外周部には適宜の連結具を介しチェーンまたはワイヤーのような吊り具２９の一端が連結され、吊り具２９の他端は下部筒体７の外側に離間して配置された側板３０の上部に適宜の連結具を介し連結され、側板３０の下部に載荷板１０が固結されている。
【００６０】
すなわち、載荷板１０は側板３０、吊り具２９を介し落下しないように吊り下げられている。この載荷板１０は地耐力試験時に、ロッド８ａを介して載荷重用ジャッキ８により荷重を付与され、試験地盤Ｇ’に押し込まれ沈下される。
【００６１】
側板３０の内側に筒状のガイド３１が設けられている。このガイド３１の上部内側は下部筒体７の外周下方部に当接し、ガイド３１の下部は載荷板１０上に当接している。
【００６２】
このガイド３１の役割は、内部にロッド８ａを有する載荷重用ジャッキ８が設けられた下部筒体７の位置を保持するためのものである。
【００６３】
上述のように、本発明の地耐力試験装置本体１Ａの主要構成部材は、移動体Ｄに着脱自在な中間筒体２、この中間筒体２から伸縮自在であって設置時に上部が天井スラブＢ側へ位置する伸縮柱５、下部筒体７内に設けられた圧力センサ９、ロッド８ａを有する載荷重用ジャッキ８、載荷重用ジャッキ８の下方に設けられ、地盤Ｇを押圧可能な載荷板１０等からなっている。
【００６４】
そして、載荷重用ジャッキ８を内部に有する下部筒体７の外側には側板３０が設けられ、この側板３０の外側に計測装置１１が設けられ、地耐力試験装置１が構成されている。
【００６５】
計測装置１１は、変位計移動手段３３、変位計３２等を備えている。
【００６６】
変位計移動手段３３は、詳しくは図３に示すように、取付台３９を介し設けられた電動式の駆動モータ３４と、この駆動モータ３４の駆動軸に連結された雄ねじ棒３５とを有している。この雄ねじ棒３５の下部は支持板３６によって回転自在に支持されている。雄ねじ棒３５には、詳しくは図４に示すように、ほぼ矩形のナット３７が進退自在に螺着されている。このナット３７の周囲は、チャネル型断面を持つガイド３８が設けられ、ガイド３８の外面に変位計支持部材３９’が設けられ、これらによりスライドブロックＨが構成されている。そして、変位計支持部材３９’の外側に変位計３２が設けられている。そして、遠隔操作により駆動モータ３４、駆動軸を回転させ、雄ねじ棒３５を回転させることにより雄ねじ棒３５が回転するため、回転方向に応じナット３７、ガイド３８等のスライドブロックＨを介し変位計３２が上下動するように構成されている。これら部材は外側に設けられた筒状の防護板４０で保護されている。なお、計測針３２ａは防護板４０の下方に突出可能であり、変位計３２の上下動に伴い不動梁４１の計測板４２に当接可能に構成されている。
【００６７】
不動梁４１は、図１，図５に示すように、地盤Ｇ上に設置される架台４３と、その上に設けられた角棒状の横桁４４と、さらにその上のほぼ中央部に設けられた平板状の計測板４２とを備えて構成されている。
【００６８】
不動梁４１は、図５に示すように、ほぼ平行に２本設置すると好適である。
【００６９】
また、側板３０の外側に設けた計測装置１１も好ましくは左右２つづつ設けられているが、例えばケーソンが小規模で、地耐力試験装置本体が小型のもので済む場合、左右一つずつとしても良い。
【００７０】
図６は不動梁４１Ａの他の実施例を示し、この不動梁４１Ａは横桁４４Ａを伸縮自在としたことに特徴を有している。
【００７１】
すなわち、横桁４４Ａは外筒４４ａと、これより形状が小さく外筒４４ａ内に収納されたり、突出したりする内筒４４ｂとを有している。外筒４４ａ内の外端部には電動式であって正逆回転可能な駆動モータ４５が取付台４６を介し設けられている。そして、その駆動軸に回転ボルト棒４７が連結されている。この回転ボルト棒４７は取付台４６を貫通し、先端部にはナット４８が回転ボルト棒４７に対し進退自在に螺着され、このナット４８に内筒４４ｂの内端部が固定されている。
【００７２】
駆動モータ４５のバッテリ４９は、例えば内筒４４ｂの外端部側の一方の架台４３の適宜の位置に設けられている。
【００７３】
また、遠隔操作によって駆動モータ４５を駆動したりする受信装置や制御装置５０は、例えば他方の架台４３の適宜の位置に搭載固定されている。これらの受信装置や制御装置５０等は周知であり、また、本発明の要旨とは直接関係ないため、説明は省略する。
【００７４】
図７は移動体Ｄのブーム１７の先端部に設けた横桁把持装置５１を示す。図中５２はブーム先端部に一端部が回転自在に設けられた取付台、５３はこの取付台５２の他端部に先端部が枢着された把持装置回転ジャッキで、この把持装置回転ジャッキ５３の後端部はブーム１７側に回転自在に連結されている。５４は横桁４４，４４Ａを把持可能な把持部で、掴み部５４ａ，５４ｂとを有している。一方の掴み部５４ａの後端部は取付台５２に固結されている。他方の掴み部５４ｂの後端部は一方の掴み部５４ａの後端部寄りに枢着されている。５５は伸縮自在な把持ジャッキで、先端部は他方の掴み部５４ｂに枢着され、後端部は取付台５２に枢着されている。
【００７５】
次に、遠隔操作によって行われるこの実施例の不動梁４１や地耐力試験装置１の設置および地耐力試験方法等を説明する。
【００７６】
周知の沈下方法によりニューマチックケーソンを所定の位置まで沈下させた後、図８に示すように、遠隔操作で、移動体Ｄを介し地耐力試験実施箇所に砂ａを用いて敷き均し転圧して整形を行い、試験地盤Ｇ’を形成する。なお、図８において符号Ｃは天井スラブＢ下面に敷設された走行レールである。
【００７７】
その後、図９に示すように、移動体ＤをスライドハッチＦ上に設けられた下部ロックＥ内に回収し、移動体Ｄのバケットを取り外し、把持装置５１を取付ける。把持装置５１は遠隔操作による把持ジャッキ５５の伸縮で把持部５４を開閉し不動梁４１の横桁４４を把持する。なお、図９において、Ｍは隣の大気圧室、Ｎは大気圧室Ｍ間の出入用の圧気扉である。
【００７８】
それを図１０に示すように、作業室Ａの試験実施箇所に不動梁４１を移動させその試験地盤Ｇ’上に設置後、把持装置５１を開いて切り離す。切り離し完了後、移動体Ｄを遠隔操作で下部ロックＥ内に回収する。
【００７９】
大気圧になった下部ロックＥ内で、もう１本の不動梁４１を把持し、遠隔操作で試験箇所まで移動させ、先に設置した不動梁４１とほぼ平行に設置する。この作業は、移動体Ｄの位置確認装置で行い、平行や間隔を決定する。設置後、把持装置５１を開いて、移動体Ｄから不動梁４１を切り離す。
【００８０】
不動梁４１としては、伸縮自在な横桁４４Ａを有するタイプのものもあり、駆動モータ４５により回転ボルト棒４７を回転させ、横桁４４Ａの長さを調整することもできる。
【００８１】
すなわち、受信装置用のアンテナ（図示せず）は天井スラブＢの適宜の位置に設けられ、遠隔操作室内においてオペレータが発した電波アンテナを介し、受信装置が受け、制御装置５０からの制御によって駆動モータ４５が回転する。
【００８２】
この回転方向により回転ボルト棒４７が回転し、内筒４４ｂに連結されたナット４８を介し内筒４４ｂを外筒４４ａ内に収納したり、あるいは逆に回転させ突出させる。これにより横桁４４Ａを所望の長さに伸縮させることができる。
【００８３】
作業にあたり、当初、作業性の面から横桁４４Ａは短い状態で、後述する移動体Ｄに把持されている。
【００８４】
作業室Ａ内で支持地盤Ｇに設置される直前に移動体Ｄが把持して、横桁４４Ａが把持されているときに、周知のように、天井スラブＢの適宜の箇所に設けられた監視カメラによる作業室Ａ内の状況に応じ、必要に応じ伸張の信号電波を発して横桁４４Ａを正規の長さＳに伸長してから試験地盤Ｇ’上に設置する。
【００８５】
この正規の長さＳは、地耐力試験の載荷板１０に載荷される力に対し試験地盤Ｇ’がその影響を受けずに不動であると見做せる距離として、少なくとも２ｍは確保する。
【００８６】
不動梁４１を設置後、図１１に示すように、移動体Ｄを下部ロックＥ内に回収し、大気圧になった下部ロックＥ内で把持装置５１を取り外し、図１２に示すように、地耐力試験装置本体１Ａを取付ける。このとき地耐力試験装置本体１Ａは最も短い状態にしておく。
【００８７】
この場合、移動体Ｄから把持装置５１を取り外し、地耐力試験装置本体１Ａを装着する交換作業を大気圧下の下部ロックＥ内で行うようにしているので、作業員を大気圧下での苦渋作業から解放することができるし、作業時間の制限を受けないので、把持装置５１から地耐力試験装置本体１Ａへの交換作業を能率良く行うことができる。
【００８８】
移動体Ｄに地耐力試験装置本体１Ａを装着した後、下部ロックＥから作業員が大気圧室Ｍに退却する。次に圧気扉Ｎを閉め、下部ロックＥ内をほぼ作業室Ａ内の気圧まで増圧する。
【００８９】
下部ロックＥ内を増圧した後、下部ロックＥの下部に設けられたスライドハッチＦを開け、作業室Ａ内に移動体Ｄと一緒に地耐力試験装置本体１Ａを移動させ、移動体Ｄを天井スラブＢの下面に敷設された走行レールＣに引渡し、ついでスライドハッチＦを閉じる。
【００９０】
かかる移動体Ｄおよび地耐力試験装置１の作業室Ａへの移動時には、伸縮柱５および載荷重用ジャッキ８のロッド８ａを収縮させた状態で行う。また、この場合、移動体Ｄと地耐力試験装置１の作業室Ａへの移動、移動体Ｄの走行レールＣへの引渡しおよびスライドハッチＦの開閉を全て遠隔操作により行う。
【００９１】
なお、下部ロックＥ内の圧力調整、大気圧室Ｍ、圧気扉Ｎの開閉等については、上記した不動梁４１の作業もほぼ同様にして適用し得る。
【００９２】
地耐力試験装置本体１Ａを装着した移動体Ｄを遠隔操作で作業室Ａ内に移動する。作業室Ａ内では、地耐力試験装置本体１Ａをほぼ水平状態にしておく。
【００９３】
移動体Ｄに取り付けられた地耐力試験装置本体１Ａをほぼ平行に設置した不動梁４１と不動梁４１の間に各不動梁４１とほぼ平行になるように持って行き、不動梁４１に接触しないように地耐力試験装置本体１Ａを回転させてほぼ垂直に設置する。地耐力試験装置本体１Ａは図示しない傾斜計により傾斜状況を地上に電送して、デジタル傾斜表示装置を介して鉛直度を確認しながら設置する。
【００９４】
その後、図１３に示すように、地耐力試験装置本体１Ａを伸張し調整冠６を天井スラブＢに当てると共に試験地盤Ｇ’に載荷板１０を接触させる。
【００９５】
すなわち、液圧ユニットから駆動モータ２４の液圧配管２５ａを通じて駆動モータ２４に液圧を送り、駆動モータ２４を順方向に回転させ、雌ねじと雄ねじのねじ作用により伸縮柱５を伸長させ、調整冠６を天井スラブＢの下面に当接させる。このとき、傾斜計により地耐力試験装置本体１Ａの傾斜方向と傾斜角度を計測し、その計測値をデジタル傾斜表示装置に送り、デジタル表示する。そして、操縦室内で、作業員がデジタル傾斜表示装置に表示された傾斜方向と傾斜角度を確認し、移動体Ｄのブーム１７を操作し、試験地盤Ｇ’と天井スラブＢ間に地耐力試験装置本体１Ａを設置する。
【００９６】
前述のごとく、この地耐力試験装置本体１Ａでは、傾斜計により地耐力試験装置本体１Ａの傾斜方向と傾斜角度を計測し、その計測値をデジタル傾斜表示装置に送り、このデジタル傾斜表示装置に前記傾斜方向と傾斜角度とをデジタル表示するようにしているので、作業者はそのデータを見ながら地耐力試験装置本体１Ａをほぼ鉛直に容易に立設することができる。
【００９７】
また、この地耐力試験装置１では、伸縮柱５の上端部と調整冠６の下面とを、凸部２６と凹部２７を介して接合しているので、かかる凸部２６と凹部２７とによる接合構造により、天井スラブＢの傾斜や凹凸を吸収し、図１に示すように、地耐力試験装置本体１Ａを鉛直に、容易に設置することができる。
【００９８】
地耐力試験装置本体１Ａを所定位置に設置後、地耐力試験装置１の計測装置１１の変位計３２を駆動モータ３４を使用した変位計移動手段３３により降下させて、計測板４２に計測針３２ａを直接接触させ、前記地耐力試験装置本体１Ａの載荷重用ジャッキ８による載荷重と載荷板１０の沈下量とを計測する。
【００９９】
なお、他方の計測板４２についても同様の操作を行う。これらは遠隔操作によって行われる。
【０１００】
以上の作業により、地耐力試験の準備が完了する。その後、遠隔操作により道路橋標準指方書に従って地耐力試験を行う。
計測にあたり、載荷重用ジャッキ８を動作させ載荷板１０を沈下させる場合、載荷重用ジャッキ８を下部筒体７に嵌挿固定し、圧力センサ９を載荷重用ジャッキ８と反力部２８との間に当接している。このため、載荷重用ジャッキ８などの荷重は下部筒体７により保持されるので、圧力センサ９には曲げモーメントや偏荷重は加わらず、圧力センサ９を損傷する恐れがなく、計測精度の高い計測が可能となる。
【０１０１】
各試験荷重は予め油圧回路で設定しておいた設定圧力を保つことが出来るようになっている。各荷重段階での変位量を計測し電気信号で地上の表示装置に沈下データを表示する。
【０１０２】
遠隔操作による地耐力試験完了後、地耐力試験装置本体１Ａの変位計３２を駆動モータ３４で雄ねじ棒３５を回転させて引き上げ、防護板４０内に回収し、地耐力試験装置本体１Ａの本体長を縮め、移動体Ｄにより引き上げる。引き上げ後、地耐力試験装置本体１Ａを水平にし、作業室内Ａを移動し下部ロックＥ付近で垂直にする。その後、下部ロックＥ内に移動体Ｄに取付けられた地耐力試験装置本体１Ａを回収する。
【０１０３】
下部ロックＥ内で、移動体Ｄの先端部を把持装置５１に交換し、遠隔操作で、作業室Ａ内に移動体Ｄを移動し、試験実施箇所にある不動梁４１を把持し、遠隔操作で下部ロックＥ内に回収する。残りの不動梁４１も同様の方法で回収する。以上の操作で道路橋標準指方書と同様の地耐力試験を遠隔操作で実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の地耐力試験装置の一実施例を示す縦断側面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線切断拡大断面図である。
【図３】本発明の地耐力試験装置の計測装置の構成説明図である。
【図４】本発明の地耐力試験装置と不動梁との配置説明図である。
【図５】本発明の地耐力試験装置の計測装置の平面図である。
【図６】本発明で用いられる不動梁の他の実施例である。
【図７】本発明で用いられる把持装置の構成説明図を示す。
【図８】作業室内の地盤Ｇに砂を敷き均している状態を示す。
【図９】下部ロック内の移動装置に不動梁を取り付けた状態を示す。
【図１０】試験地盤上に不動梁を設置する様子を示す。
【図１１】設置後、移動装置を下部ロック内に回収した状態を示す。
【図１２】下部ロック内において移動装置に地耐力試験装置を取り付けた状態を示す。
【図１３】試験地盤上に地耐力試験装置を設置した状態を示す。
【図１４】従来の地耐力試験装置の一例を示す一部縦断正面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  地耐力試験装置
１Ａ  地耐力試験装置本体
２  中間筒体
３  ブラケット
４  上部外筒
５  伸縮柱
６  調整冠
７  下部筒体
８  載荷重用ジャッキ
８ａ  ロッド
９  圧力センサ
１０  載荷板
１１  計測装置
１２  スリット
１３  案内部材
１４  上板
１５  補強板
１６  取り付けピン
１７  ブーム
１８  他の取り付けピン
１９  起伏シリンダ
２０  ピストンロッド
２１  雌ねじ
２２  雄ねじ
２３  モータ取り付け台
２４  駆動モータ
２４ａ  回転軸
２５ａ，２５ｂ  液圧配管
２６  凸部
２７  凹部
２８  反力部
２９  吊り具
３０  側板
３１  ガイド
３２  変位計
３２ａ  計測針
３３  変位計移動手段
３４  駆動モータ
３５  雄ねじ棒
３６  支持板
３７  ナット
３８  ガイド
３９  取付台
３９’  変位計支持部材
４０  防護板
４１  不動梁
４２  計測板
４３  架台
４４，４４Ａ  横桁
４４ａ  外筒
４４ｂ  内筒
４５  駆動モータ
４６  取付台
４７  回転ボルト棒
４８  ナット
４９  バッテリ
５０  受信装置、制御装置
５１  把持装置
５２  取付台
５３  把持装置回転ジャッキ
５４  把持部
５４ａ  一方の掴み部
５４ｂ  他方の掴み部
５５  把持ジャッキ
Ａ  作業室
Ｂ  天井スラブ
Ｃ  走行レール
Ｄ  移動体
Ｅ  下部ロック
Ｆ  スライドハッチ
Ｇ  地盤
Ｇ’  試験地盤
Ｈ  スライドブロック
Ｍ  大気圧室
Ｎ  圧気扉
【図１】
2006169758.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006169758.tif 000010
【図８】
2006169758.tif 000011
【図９】
2006169758.tif 000012
【図１０】
2006169758.tif 000013
【図１１】
2006169758.tif 000014
【図１２】
2006169758.tif 000015
【図１３】
2006169758.tif 000016
【図１４】
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