(57)【要約】【課題】載荷版の下方に設置した土圧計を載荷試験終了後に損傷することなく回収する。【解決手段】地盤３０を掘り下げた穴部１８に硅砂２０を敷き均し、土圧計１２を設置する。硅砂２０の上面及び土圧計１２の受圧面１２Ａを覆うように樹脂製のシート２２を配置し、シート２２の周縁部２２Ａを穴部１８の周囲の地盤３０上に露出させる。さらに、シート２２の上面にモルタルを充填して硬化させ、モルタル層２４を形成する。地盤３０及びモルタル層２４の上に、ワイヤーメッシュ筋２６を配筋したコンクリート版からなる載荷版１６を施工する。載荷版１６に鉛直方向の荷重を加えて載荷試験を行った後、載荷版１６を重機で揚重する。これによって、載荷版１６の下方のモルタル層２４及びシート２２が載荷版１６と一体として引き上げられ、土圧計１２がモルタル層２４から離間される。この状態で、穴部１８に露出した土圧計１２を回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎地盤に土圧計を設置する工程と、
前記土圧計の上部に剥離材を設け、硬化材料で前記土圧計を保護する工程と、
前記硬化材料及び前記基礎地盤の上部に載荷版を施工する工程と、
前記載荷版に鉛直方向の力を加圧して載荷実験を行う工程と、
載荷試験終了後に前記載荷版を上方に引き上げ、前記剥離材により前記土圧計と前記硬化材料とを離間させる工程と、
前記土圧計を前記基礎地盤から回収する工程と、
を有する土圧計設置・回収方法。
【請求項２】
前記剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤である請求項１に記載の土圧計設置・回収方法。
【請求項３】
前記載荷版はワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版である請求項１又は請求項２に記載の土圧計設置・回収方法。
【請求項４】
前記硬化材料がモルタルであり、前記載荷版の引き上げ時に前記モルタルに接着された前記剥離材が前記モルタルと共に前記載荷版と一体として引き上げられる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の土圧計設置・回収方法。
【請求項５】
前記載荷版の内部にワイヤが埋設されており、前記ワイヤを重機で吊り上げて前記載荷版を揚重する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の土圧計設置・回収方法。
【請求項６】
前記土圧計に接続されるケーブルが前記基礎地盤に形成された溝部に埋設されており、
前記ケーブルを引っ張ることにより、前記土圧計を回収する請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の土圧計設置・回収方法。
【請求項７】
基礎地盤に設置された土圧計と、
前記土圧計の上に設けられた剥離材と、
前記剥離材の上に設けられ、前記土圧計を保護する硬化材料と、
前記硬化材料及び前記基礎地盤の上部に施工された載荷版と、
を有する土圧計設置構造。
【請求項８】
前記剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤である請求項７に記載の土圧計設置構造。
【請求項９】
前記載荷版が、ワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版である請求項７又は請求項８に記載の土圧計設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土圧計設置・回収方法及び土圧計設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大規模載荷試験などに用いる載荷版の下方側には、載荷版の設置地盤の支持力を測定する土圧計が複数設置されている。
【０００３】
下記特許文献１には、土圧を測定すべきポイントに土圧計を設置した後、コンクリート等を流し込むことで土圧計を固定すると共に、土圧計の受圧部をコンクリート外部に露出させるようにした土圧計の設置構造が開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、地盤の被測定部に当接して被測定部の土圧を受圧する長尺の受圧梁と、この受圧梁の被測定部に当接する面と反対側の面に長手方向に複数の荷重計と、を備えた土圧計が開示されている。この土圧計は構造物に埋設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９７７８７号公報
【特許文献２】特開平６−２４９７２４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、上記特許文献１、２に記載の構成では、載荷版の下方に土圧計を設置して設置地盤の支持力を測定した場合、土圧計は載荷版に固着し、回収不能となる。
【０００７】
ここで、これらの土圧計を回収しようとした場合、大規模載荷試験の終了後に載荷版を破壊し、個々の土圧計を取り出さなければならず、大掛かりな作業が必要となる。また、回収撤去時の衝撃などにより土圧計が損傷し、計測精度や機器特性に問題を生じる可能性があり、土圧計を再利用することが難しい。
【０００８】
本発明は上記事実を考慮し、載荷版の下方に設置した土圧計を載荷試験終了後に損傷することなく回収することができる土圧計設置・回収方法及び土圧計設置構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る土圧計設置・回収方法は、基礎地盤に土圧計を設置する工程と、前記土圧計の上部に剥離材を設け、硬化材料で土圧計を保護する工程と、前記硬化材料及び前記基礎地盤の上部に載荷版を施工する工程と、前記載荷版に鉛直方向の力を加圧して載荷実験を行う工程と、載荷試験終了後に前記載荷版を上方に引き上げ、前記剥離材により前記土圧計と前記硬化材料とを離間させる工程と、前記土圧計を前記基礎地盤から回収する工程と、を有している。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、基礎地盤に土圧計を設置し、土圧計の上部に剥離材を設け、硬化材料で土圧計を保護する。さらに、硬化材料及び前記基礎地盤の上部に載荷版を施工する。そして、載荷版に鉛直方向の力を加圧して載荷実験を行うことで、土圧計により載荷版が設置された基礎地盤の支持力が測定される。載荷試験終了後に土圧計を回収する際には、載荷版を上方に引き上げる。その際、剥離材により土圧計に硬化材料が固着することがなく、硬化材料が土圧計から離間されるため、基礎地盤から土圧計を容易に回収することができる。これによって、載荷版の下方に設置した土圧計を載荷試験終了後に損傷することなく回収することができる。
【００１１】
請求項２の発明に係る土圧計設置・回収方法は、請求項１に記載の発明において、前記剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤であるものとする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤であり、載荷版を上方に引き上げたときに、土圧計に硬化材料が固着することがなく、硬化材料を土圧計から容易に離間させることができる。
【００１３】
請求項３の発明に係る土圧計設置・回収方法は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記載荷版はワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版であるものとする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、載荷版はワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版であり、載荷版を上方に引き上げたときに、載荷版のひび割れや剥離落下などの発生が阻止される。
【００１５】
請求項４の発明に係る土圧計設置・回収方法は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明において、前記硬化材料がモルタルであり、前記載荷版の引き上げ時に前記モルタルに接着された前記剥離材が前記モルタルと共に前記載荷版と一体として引き上げられるものとする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、載荷版の引き上げ時にモルタルに接着された剥離材がモルタルと共に載荷版と一体として引き上げられるため、手作業等による剥離材と土圧計との分離が不要となり、土圧計の回収作業を効率よく行うことができる。
【００１７】
請求項５の発明に係る土圧計設置・回収方法は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の発明において、前記載荷版の内部にワイヤが埋設されており、前記ワイヤを重機で吊り上げて前記載荷版を揚重するものとする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、載荷版の内部に埋設されたワイヤを重機で吊り上げて載荷版を揚重するため、載荷版の引き上げ作業が容易となる。
【００１９】
請求項６の発明に係る土圧計設置・回収方法は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の発明において、前記土圧計に接続されるケーブルが前記基礎地盤に形成された溝部に埋設されており、前記ケーブルを引っ張ることにより、前記土圧計を回収するものとする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、基礎地盤の溝部に埋設された土圧計のケーブルを引っ張ることにより、土圧計を回収するため、載荷版の引き上げ量が少なくて済み、土圧計の回収作業を効率よく行うことができる。
【００２１】
請求項７の発明に係る土圧計設置構造は、基礎地盤に設置された土圧計と、前記土圧計の上に設けられた剥離材と、前記剥離材の上に設けられ、前記土圧計を保護する硬化材料と、前記硬化材料及び前記基礎地盤の上部に施工された載荷版と、を有している。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、基礎地盤に設置された土圧計の上部に剥離材が設けられ、剥離材の上の硬化材料により土圧計が保護される。硬化材料及び基礎地盤の上部には載荷版が施工されており、剥離材により土圧計に硬化材料が固着するのを防止することができる。このため、載荷試験終了後に載荷版を引き上げることで、載荷版の下方に設置した土圧計を損傷することなく回収することができる。
【００２３】
請求項８の発明に係る土圧計設置構造は、請求項７に記載の発明において、前記剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤であるものとする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、剥離材が、樹脂製のシート、又は半固形剤であり、土圧計に硬化材料が固着することがなく、硬化材料と土圧計とを容易に離間させることができる。
【００２５】
請求項９の発明に係る土圧計設置構造は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記載荷版が、ワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版であるものとする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、載荷版が、ワイヤーメッシュ筋を配筋したコンクリート版であり、載荷版を引き上げたときに、載荷版のひび割れや剥離落下などの発生を阻止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、載荷版の下方に設置した土圧計を載荷試験終了後に損傷することなく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る土圧計設置・回収方法が適用される土圧計設置構造の基本構成を示す図である。
【図２−１】図１に示す土圧計設置構造に用いられる土圧計及びケーブルを示す斜視図である。
【図２−２】図１に示す土圧計設置構造に用いられるモルタル層を示す斜視図である。
【図３】土圧計設置構造に用いられる載荷版に埋設されたワイヤを示す斜視図である。
【図４】土圧計設置・回収方法において載荷版を引き上げた構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る土圧計設置・回収方法が適用される土圧計設置構造に用いられる載荷版に埋設されたワイヤを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図４を用いて、本発明の土圧計設置・回収方法の第１実施形態について説明する。
【００３０】
図１には、土圧計設置・回収方法が適用される土圧計設置構造１０の全体構成が示されている。この図に示されるように、土圧計設置構造１０は、地盤３０（基礎地盤）に構築された構造物としての載荷試験用の載荷版１６と、この載荷版１６の下方側に設置された土圧計１２と、を備えている。
【００３１】
載荷版１６は、地盤３０に接するように構築されたコンクリート版（基礎コンクリート）からなり、載荷版１６の上には、図示しない複数の桁（下台座）が配置され、桁の上には図示しない複数のジャッキが配置されている。ジャッキの上には、圧力受けとして図示しない複数の反力桁（上台座）が配置されており、反力桁（上台座）の両端部は、地盤３０に埋設された反力杭と連結されている。載荷試験では、複数のジャッキにより載荷版１６の上方から鉛直方向の試験荷重を加え、載荷版１６を沈下させることにより地盤３０の支持耐力を調査する。載荷版１６が載置された地盤３０から離れ、地盤３０の沈下の影響を受けない場所で不動梁（図示省略）が支持されている。この不動梁を基準として載荷版１６の沈下量を測定するようになっている。
【００３２】
地盤３０の載荷版１６と面する位置には、地盤３０を掘り下げた穴部１８が形成されている。穴部１８の底の設置面１８Ａは、周辺の地盤３０の転圧状態と同じになるようにほぼ均一に転圧、整形されている。設置面１８Ａには、ほぼ均一な粒径の硅砂２０が敷き均され、硅砂２０の上面に土圧計１２が据え付けられている。土圧計１２は、受圧面１２Ａを上に向けてほぼ水平に設置されている。
【００３３】
図１及び図２−１に示されるように、土圧計１２の側部には計測用のケーブル１４が接続されており、ケーブル１４は、穴部１８の側方に掘削された溝部３２に挿通されている。また、土圧計１２は円盤状であり、穴部１８を円筒状に掘り下げている。本実施形態では、土圧計１２は、直径が約１００ｍｍ、厚さが約２０ｍｍであり、穴部１８の深さは約１００ｍｍに設定されている。
【００３４】
土圧計１２を設置した後に、穴部１８と土圧計１２の隙間に硅砂２０を敷き詰めることにより、土圧計１２が動かないように締め付けが行われる。硅砂２０は、砕石が混入すると応力集中や土圧計１２を損傷する可能性があるため、事前にふるいにかけてほぼ均一な粒径とすることが好ましい。
【００３５】
硅砂２０の上面は、土圧計１２の受圧面１２Ａとほぼ同じ高さに敷均されている。穴部１８内の硅砂２０の上部及び土圧計１２の受圧面１２Ａを覆うように剥離材としての樹脂製のシート２２が配置されている。シート２２は、円形状に形成されており、周縁部２２Ａが穴部１８の周囲の地盤３０上に露出している。
【００３６】
さらに、図１及び図２−２に示されるように、穴部１８内のシート２２の上面を覆うように硬化材料としてのモルタルを硬化させることにより、モルタル層２４が形成されている。モルタル層２４は、地盤３０の表面とほぼ同じ高さまで設けられている。図２−２に示されるように、穴部１８の側方の溝部３２に挿通されたケーブル１４は、上方から土砂等をかけて転圧することにより溝部３２中に埋設されている。
【００３７】
地盤３０及びモルタル層２４の上には、ワイヤーメッシュ筋２６を配筋してコンクリートを打設することで、載荷版１６が施工されている。ワイヤーメッシュ筋２６は、複数の横筋２６Ａと複数の縦筋２６Ｂとからなる溶接金網であり、載荷版１６を補強すると共に、ひび割れを防止する。なお、ワイヤーメッシュ筋２６に代えて、複数の鉄筋を配筋してもよい。
【００３８】
図３に示されるように、載荷版１６の内部には、ワイヤーメッシュ筋２６の下方側に該ワイヤーメッシュ筋２６の配筋方向（本実施形態では横筋２６Ａの方向）に沿って２本のワイヤ２８が埋設されている。２本のワイヤ２８の両側は、載荷版１６の両側部から外部に露出している。ワイヤ２８の両端部には、リング状の掛止部２８Ａが設けられている。重機等でワイヤ２８の掛止部２８Ａを掛止して吊り上げることで、載荷版１６が揚重可能となっている。
【００３９】
次に、土圧計設置構造１０の作用であって、本実施形態の土圧計設置・回収方法について説明する。
【００４０】
図１及び図２−１に示されるように、地盤３０に穴部１８を掘削し、穴部１８の設置面１８Ａの上に硅砂２０を敷き均すことにより、土圧計１２の設置部を形成する。そして、硅砂２０の上面に土圧計１２をほぼ水平に据え付ける。
【００４１】
その後、穴部１８と土圧計１２の隙間に硅砂２０を敷き詰め、硅砂２０の上面を土圧計１２の受圧面１２Ａとほぼ同じ高さに敷き均す。そして、硅砂２０の上面及び土圧計１２の受圧面１２Ａを覆うようにシート２２を配置し、シート２２の周縁部２２Ａを穴部１８の周囲の地盤３０上に露出させる。
【００４２】
次いで、図１及び図２−２に示されるように、穴部１８内のシート２２の上面を覆うようにモルタルを充填して硬化させることにより、モルタル層２４を形成する。モルタル層２４は地盤３０の表面とほぼ同じ高さで形成する。
【００４３】
次いで、地盤３０及びモルタル層２４の上に、ワイヤーメッシュ筋２６を配筋してコンクリートを打設することで、載荷版１６を施工する。その際、ワイヤーメッシュ筋２６の下方側に沿ってワイヤ２８を埋設する。
【００４４】
載荷版１６を施工した後、載荷版１６に鉛直方向の試験荷重を加えて載荷試験を行い、土圧計１２で地盤３０の支持力を測定する。本実施形態の載荷試験においては、地盤３０上の載荷版１６を、例えば地盤３０の表面から４０ｃｍ〜６０ｃｍの位置まで沈下させる。
【００４５】
その後、図３に示されるように、載荷版１６から露出しているワイヤ２８の掛止部２８Ａを重機で吊り上げることにより、載荷版１６を揚重する（載荷版１６を引き上げる）。これによって、図４に示されるように、載荷版１６の下面に固着したモルタル層２４と、載荷版１６の下面及びモルタル層２４に付着したシート２２が載荷版１６と一体として地盤３０から引き上げられる。その際、シート２２により土圧計１２の上面にモルタル層２４が固着することがなく、モルタル層２４を土圧計１２から容易に離間させることができる。
【００４６】
載荷版１６を引き上げることにより穴部１８内の土圧計１２が露出し、穴部１８の側方の溝部３２に挿通されている土圧計１２のケーブル１４（図２−１を参照）を引っ張ることにより、土圧計１２を回収する。なお、計測用のケーブル１４以外の回収用ワイヤ（図示省略）を土圧計１２に連結し、回収用ワイヤを引っ張ることにより、土圧計１２を回収してもよい。
【００４７】
このような土圧計設置・回収方法では、載荷版１６の下方に設置した土圧計１２を載荷試験終了後に損傷することなく回収することができ、土圧計１２の再利用が可能となる。
【００４８】
また、載荷版１６がワイヤーメッシュ筋２６を配筋したコンクリート版であるため、載荷版１６を地盤３０から引き上げたときに、載荷版１６のひび割れや剥離落下などの発生を阻止することができる。
【００４９】
また、載荷版１６を引き上げたときに、載荷版１６の下面及びモルタル層２４に付着したシート２２が載荷版１６と一体として引き上げられるので、手作業等によりシート２２と土圧計１２とを分離する必要がなく、土圧計１２の回収作業が容易となる。
【００５０】
さらに、載荷版１６の内部に埋設されたワイヤ２８を重機で吊り上げて載荷版１６を揚重するため、載荷版１６の引き上げ作業が容易となる。
【００５１】
さらにまた、地盤３０の溝部３２に埋設された土圧計１２のケーブル１４を引っ張ることにより、土圧計１２を回収するため、載荷版１６の引き上げ量が少なくて済み、土圧計１２の回収作業を効率よく行うことができる。
【００５２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の土圧計設置・回収方法が適用される土圧計設置構造について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５３】
図５に示されるように、土圧計設置構造５０では、載荷版１６の内部のワイヤーメッシュ筋２６の下方側に、載荷版１６の対角線状に２本のワイヤ５２が埋設されている。２本のワイヤ５２は、それぞれ無端状に形成されており、載荷版１６の角部から露出した輪状の両端部が掛止部５２Ａとなっている。掛止部５２Ａは、載荷版１６の角部の４箇所に設けられている。
【００５４】
このような土圧計設置構造５０では、載荷版１６から露出しているワイヤ５２の掛止部５２Ａを重機で吊り上げることにより、載荷版１６を揚重する（引き上げる）。その際、載荷版１６の角部の４箇所のワイヤ５２の掛止部５２Ａを吊り上げるため、載荷版１６を安定して引き上げることができる。そして、載荷版１６を引き上げた状態で、土圧計１２（図１参照）を回収することができる。
【００５５】
〔補足説明〕
上記第１及び第２実施形態では、ワイヤ２８、５２を用いて載荷版１６を重機で揚重したが、これに限定されるものではない。例えば、載荷版１６の重量が重機の揚重能力を上回る場合は、載荷版１６の縁部と地盤３０との間に板状の部材等を挿入し、ジャッキを用いて、てこの原理により載荷版１６を引き上げるようにしてもよい。
【００５６】
上記第１実施形態では、土圧計１２の上に剥離材としての樹脂製のシート２２を配置し、そのシート２２の上にモルタル層２４を設けたが、これに限定されず、土圧計１２とモルタル層２４とを分離可能な材料（モルタルが土圧計１２に固着するのを防止できる材料）であれば、他の剥離材を用いてもよい。剥離材として、例えばグリスなどの半固形剤を用いることもできる。
【００５７】
上記第１実施形態では、硬化材料としてモルタルが用いられているが、モルタルに代えて、コンクリート、樹脂などを用いてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０   土圧計設置構造
１２   土圧計
１４   ケーブル
１６   載荷版
１８   穴部
２０   硅砂
２２   シート
２２Ａ 周縁部
２４   モルタル層
２６   ワイヤーメッシュ筋
２８   ワイヤ
２８Ａ 掛止部
３０   地盤
３２   溝部
５０   土圧計設置構造
５２   ワイヤ
５２Ａ 掛止部
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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