(57)【要約】【課題】所定の強度に耐えうるロッドのチャック機構を提供する。【解決手段】チャック機構は、垂直方向に延びる第１凹部１６を備えた第１部材６０と、垂直方向に延びる第２凹部１７を備えた第２部材６１と、押圧手段６３と、を備え、第１凹部１６と第２凹部１７は、互いに対向しており接近・離間可能に構成されており、第１凹部１６及び第２凹部１７は、貫入ロッドの周面に当接する当接面１６０、１６１、１７０を備えており、第１凹部１６と第２凹部１７のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されている。【選択図】図９
2015110885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦フレームを含む機体フレームと、
１個〜複数個のウェイトを載荷可能であり、前記縦フレームに沿って昇降可能な載荷台と、
載荷台に回転可能に設けられ、貫入ロッドを保持可能なチャック機構と、
貫入ロッドの回転駆動手段と、
を備えたスウェーデン式サウンディング貫入試験装置において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１凹部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２凹部を備えた第２部材と、第１凹部と第２凹部を接近させる押圧手段と、接近した第１凹部と第２凹部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１凹部及び第２凹部は、貫入ロッドの周面に当接する当接面を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１凹部と第２凹部を接近させることで、第１凹部の当接面、第２凹部の当接面が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１凹部と第２凹部のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されている、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項２】
第１凹部と第２凹部の少なくとも一方の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるようになっている、
請求項１に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項３】
第１凹部の面部と第２凹部の当接面の一方の当接面には、複数の横溝が形成されており、他方の当接面には、複数の縦溝が形成されている、
請求項１、２いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項４】
前記押圧手段は、油圧アクチュエータである、請求項１〜３いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項５】
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１凹部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２凹部を備えた第２部材と、第１凹部と第２凹部を接近させる押圧手段と、接近した第１凹部と第２凹部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１凹部及び第２凹部は、貫入ロッドの周面に当接する当接面を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１凹部と第２凹部を接近させることで、第１凹部の当接面、第２凹部の当接面が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１凹部と第２凹部のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されている、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項６】
第１凹部と第２凹部の少なくとも一方の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるようになっている、
請求項５に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項７】
第１凹部の面部と第２凹部の当接面の一方の当接面には、複数の横溝が形成されており、他方の当接面には、複数の縦溝が形成されている、
請求項５、６いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項８】
前記押圧手段は、油圧アクチュエータである、請求項５〜７いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項９】
縦フレームを含む機体フレームと、
１個〜複数個のウェイトを載荷可能であり、前記縦フレームに沿って昇降可能な載荷台と、
載荷台に回転可能に設けられ、貫入ロッドを保持可能なチャック機構と、
貫入ロッドの回転駆動手段と、
を備えたスウェーデン式サウンディング貫入試験装置において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２部を備えた第２部材と、第１部と第２部を接近させる押圧手段と、接近した第１部と第２部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１部及び第２部は、貫入ロッドの周面に当接する当接部を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１部と第２部を接近させることで、第１部の当接部、第２部の当接部が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１部と第２部の少なくともいずれか一方の当接部は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されているＶ状凹部である、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１０】
他方の当接部は平面である、
請求項９に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１１】
前記Ｖ状凹部の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるようになっている、
請求項９、１０いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１２】
前記Ｖ状凹部の前記傾斜面には複数の横溝が形成されている、
請求項９〜１１いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１３】
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２部を備えた第２部材と、第１部と第２部を接近させる押圧手段と、接近した第１部と第２部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１部及び第２部は、貫入ロッドの周面に当接する当接部を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１部と第２部を接近させることで、第１部の当接部、第２部の当接部が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１部と第２部の少なくともいずれか一方の当接部は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されているＶ状凹部である、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項１４】
他方の当接部は平面である、
請求項１３に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項１５】
前記Ｖ状凹部の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるようになっている、
請求項１３、１４いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項１６】
前記Ｖ状凹部の前記傾斜面には複数の横溝が形成されている、
請求項１３〜１５いずれか１項に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項１７】
前記第１部材、前記第２部材の一方が固定部、他方が可動部であり、前記押圧手段によって、前記可動部を前記固定部に接近させるようになっており、
前記固定部は、所定の遊びを有して支持されており、前記固定部と前記可動部で貫入ロッドを保持した状態で、前記固定部、前記可動部、前記貫入ロッドが一体で、前記遊びの範囲内で揺動ないし傾動可能となっている、
請求項１〜４、９〜１２に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１８】
前記チャック機構は、前記回転駆動手段によって回転する回転プレートを備え、
前記回転プレートには、複数本のピンが立設されており、
前記固定部には前記ピンをそれぞれクリアランスをもって受け入れる複数の受孔が形成されており、
前記固定部は、前記クリアランスを存して前記回転プレート上に支持されており、前記固定部と前記可動部で貫入ロッドを保持した状態で、前記固定部、前記可動部、前記貫入ロッドが一体で、前記クリアランスの範囲内で揺動ないし傾動可能となっている、
請求項１７に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置。
【請求項１９】
前記第１部材、前記第２部材の一方が固定部、他方が可動部であり、前記押圧手段によって、前記可動部を前記固定部に接近させるようになっており、
前記固定部は、所定の遊びを有して支持されており、前記固定部と前記可動部で貫入ロッドを保持した状態で、前記固定部、前記可動部、前記貫入ロッドが一体で、前記遊びの範囲内で揺動ないし傾動可能となっている、
請求項５〜８、１３〜１６に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【請求項２０】
前記チャック機構は回転プレートを備え、
前記回転プレートには、複数本のピンが立設されており、
前記固定部には前記ピンをそれぞれクリアランスをもって受け入れる複数の受孔が形成されており、
前記固定部は、前記クリアランスを存して前記回転プレート上に支持されており、前記固定部と前記可動部で貫入ロッドを保持した状態で、前記固定部、前記可動部、前記貫入ロッドが一体で、前記クリアランスの範囲内で揺動ないし傾動可能となっている、
請求項１９に記載のスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スウェーデン式サウンディング貫入試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
住宅等を建築する際には、地盤の事前調査を行う必要がある。このような地盤調査の手法の１つとして、日本工業規格に「スウェーデン式サウンディング試験方法（ＪＩＳ  Ａ１２２１）」が規定されている。この規格は、スウェーデン式サウンディング試験装置を用いて、原位置における土の硬軟又は締まり具合及び土層の構成を判定するための静的貫入抵抗を求める試験方法を規定するものである。
【０００３】
スウェーデン式サウンディング試験装置は、スクリューポイント、ロッド（スクリューポイント連結ロッド、継足しロッド）、載荷・回転・引抜き装置から成り、スクリューポイントにロッドを介して荷重を載荷した時の荷重と貫入量の関係、及び１０００Ｎの荷重で貫入停止後ロッドを回転させた時の、回転数と貫入量との関係が求められることが要求される。
【０００４】
載荷装置は、ロッドに、１５０Ｎ、２５０Ｎ、５００Ｎ、７５０Ｎ及び１０００Ｎの荷重を載荷できるもので、一般に、ロッドの所望位置に固定可能な載荷用クランプにおもりを載荷する。回転装置は、１０００Ｎの荷重による貫入が停止した後、荷重を保持したまま右回りで回転させるものであり、回転速度は１分間に６０半回転数程度で制御できるものである。載荷装置及び回転装置は、全ての作業を手動で行う手動式、回転のみをモータを用いて機械で行う半自動式、回転・載荷・試験記録全てを機械で行う全自動式がある。回転数は、カウンタによって記録される。引抜き装置は、試験終了後、スクリューポイント付きのロッドを引抜く能力を有する。記録を自動で行う場合には、自動記録装置は、各荷重段階での荷重及び貫入量の記録、半回転数及びそれに伴う貫入量の記録、を行う機能を備えている。
【０００５】
スウェーデン式サウンディング試験を手動で実行する場合には、作業者に大きな負担がかかると共に、複数人での作業が必要となることから、スウェーデン式サウンディング試験を半自動ないし全自動で実行するための貫入試験装置が数多く提案されている。数例を、特許文献１〜８に示す。これらの中には、ロッドのチャック部を工夫したもの、ウェイトの荷重の仕方を工夫したもの、自走式の装置等が含まれている。しかしながら、より多くの機構の自動化を追求すると、それだけ構造が複雑になりがちであり、装置のコストアップを招くことにもなる。また、ロッドのチャック部には大きな力が作用すると共に、繰り返し締めつけが行われるため、チャック部には強度・耐久性が要求される。
【特許文献１】実開昭６０−１７８０４２号
【特許文献２】特許第３０２７６９１号
【特許文献３】特許第３３７１９９８号
【特許文献４】特許第３４６７２５２号
【特許文献５】特許第３６９３４２７号
【特許文献６】特許第４２８７７０４号
【特許文献７】特許第３０２７６９１号
【特許文献８】特開２０１２−９２５７２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、シンプルな構成でロッドのクランプ作業を簡単に行うことができ、また、所定の強度を備え、耐久性に優れるスウェーデン式サウンディング貫入試験装置の貫入ロッドのチャック機構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】
【０００７】
本発明が採用した技術手段は、
縦フレームを含む機体フレームと、
１個〜複数個のウェイトを載荷可能であり、前記縦フレームに沿って昇降可能な載荷台と、
載荷台に回転可能に設けられ、貫入ロッドを保持可能なチャック機構と、
貫入ロッドの回転駆動手段と、
を備えたスウェーデン式サウンディング貫入試験装置において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１凹部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２凹部を備えた第２部材と、第１凹部と第２凹部を接近させる押圧手段と、接近した第１凹部と第２凹部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１凹部及び第２凹部は、貫入ロッドの周面に当接する当接面を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１凹部と第２凹部を接近させることで、第１凹部の当接面、第２凹部の当接面が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１凹部と第２凹部のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されている、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置、である。
また、本発明が採用した技術手段は、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構において、
前記チャック機構は、垂直方向に延びる第１凹部を備えた第１部材と、垂直方向に延びる第２凹部を備えた第２部材と、第１凹部と第２凹部を接近させる押圧手段と、接近した第１凹部と第２凹部を離間させる付勢手段と、を備え、
第１凹部及び第２凹部は、貫入ロッドの周面に当接する当接面を備えており、
前記押圧手段によって前記付勢手段に抗して第１凹部と第２凹部を接近させることで、第１凹部の当接面、第２凹部の当接面が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１凹部と第２凹部のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されている、
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構、である。
【０００８】
前記チャック機構が、第１凹部と第２凹部が接近した第１姿勢にある時に、第１凹部と第２凹部間に貫入ロッドが挟持され、載荷台の荷重が貫入ロッドにかかった状態で、当該貫入ロッドと前記チャック機構が一体で回転可能となり、
前記チャック機構が、第１凹部と第２凹部が第１姿勢から離間した第２姿勢にある時に、貫入ロッドに対して載荷台が昇降可能となる。
１つの態様では、第１凹部と第２凹部の少なくとも一方の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるようになっている。第１凹部と第２凹部の両方の底部に窪み部を形成してもよい。
１つの態様では、第１凹部の面部と第２凹部の当接面の一方の当接面には、複数の横溝が形成されており、他方の当接面には、複数の縦溝が形成されている。
１つの態様では、前記押圧手段は、油圧アクチュエータである。油圧アクチュエータは手動式であり、油を供給して押圧体を突出させる操作レバーと、油を排出するリリース手段と、を備え、操作レバーの操作によって付勢手段（コイルスプリング）に抗して第１凹部と第２凹部を接近させることでロッドを挟持し、リリース手段の操作によって付勢手段（コイルスプリング）によって接近した第１凹部と第２凹部が離間する。
【０００９】
後述する図示の実施形態では、前記チャック機構は、固定部である第１部材と、可動部である第２部材と、押圧手段と、を備え、
手動式の油圧アクチュエータからなる押圧手段によって第２部材を第１部材に対して接近させることで、第１凹部の当接面、第２凹部の当接面が貫入ロッドの周面を挟むように圧接して、貫入ロッドが固定されるようになっており、
第１凹部の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、第２凹部の当接面は平面視円弧面に形成されている。
第１凹部の底部には窪み部が形成されている。
第１凹部の当接面には、水平状の横溝が高さ方向に間隔を存して複数形成されている。
第２凹部の円弧面からなる当接面には、円弧面の周方向に間隔を存して複数形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明において、第１凹部と第２凹部のいずれか一方の当接面は２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成され、他方の当接面は平面視円弧面あるいは２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されているので、円弧面同士でロッドを挟持する場合に比べて、より強い力でロッドを挟持することができる。
本発明では、第１凹部と第２凹部の少なくとも一方の当接面が２つの傾斜面から平面視略Ｖ字状に形成されているので、円弧面同士でロッドを挟持する場合に比べて、ロッド周面と当接部との間に隙間が形成され、当接面とロッド周面との間に土や泥が噛むことを可及的に防止している。
本発明において、第１凹部と第２凹部の少なくとも一方の底部には、高さ方向に延びる窪み部が形成されており、貫入ロッドが当接部に当接した状態で、前記窪み部と貫入ロッドの周面との間に高さ方向に延びる空隙が形成されるものでは、かかる空隙を通して、ロッドの周面に付着した土や泥を逃がすことができ、チャック機構とロッドとの当接面に土や泥が噛むことを可及的に防止している。
本発明において、第１凹部の面部と第２凹部の当接面の一方の当接面には、複数の横溝が形成されており、他方の当接面には、複数の縦溝が形成されているものでは、第１姿勢にあるロッドの長さ方向及び周方向の滑りを防止することができる。
本発明において、押圧手段を手動式の油圧アクチュエータから構成した場合には、チャック機構の第１部材と第２部材によるロッドの挟持・解除が操作レバーの操作・リリース手段の操作で簡単に行うことができるので、貫入ロッドの継足し作業、貫入ロッドの引抜き作業を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の斜視図である。
【図２】スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の正面図である。
【図３】スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の側面図である。
【図４】本実施形態に係るチャック機構を示す図である。
【図５】第１姿勢にあるチャック機構を、ロッドを挟持した状態でカバープレートを取り外して示す図である。
【図６】第１姿勢にあるチャック機構を、ロッドが無い状態でカバープレートを取り外して示す図である。
【図７】第１姿勢にあるチャック機構を、ロッドが無い状態で、カバープレート、押さえプレートを取り外して示す図である。
【図８】チャック機構を示す平面図、縦断面図である。
【図８Ａ】上図は、図８の縦断面図と実質的に同じであり、下図は、
【図９】チャック機構を構成する第１部材、第２部材を示す図である。
【図１０】図９と類似の図であるが、チャック機構は、他の実施形態に係る第２部材を備えている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［Ａ］スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の全体構成
スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の全体構成について図１〜図３に基づいて説明する。スウェーデン式サウンディング貫入試験装置は、所定の構成要素（スクリューポイントを備えたロッド１、継足しロッド２、ウェイト３及び載荷台４、回転駆動手段としてのモータ５、ロッド保持手段としてのチャック機構６、載荷台４の昇降機構、引抜き機構、電装系が内蔵されたボックス７、発電機（代わりにバッテリを用いてもよい）８、継足しロッド２の収納パイプ９等）が搭載される機体フレームを備えている。
【００１３】
機体フレームは、垂直状に立ち上がる左右の縦フレーム１０と、左右の縦フレーム１０の下端から前方に向かって水平状に延びる左右の脚フレーム１１と、を備えている。一方の縦フレーム１０にはスケールが設けてある。２本の縦フレーム１０、２本の脚フレーム１１は、それぞれ平行状に延びている。２本の縦フレーム１０、２本の脚フレーム１１は、共に長尺部材であり、必要に応じて横フレーム１２（例えば、左右の縦フレームの上端、下端をそれぞれ横フレームで連結する）によって連結されている。
【００１４】
機体フレームは、クローラ式の移動機構１３の上に載設されている。クローラ式移動機構１３の上には、ボトムフレームが固定されている。ボトムフレームは、少なくとも、左右のクローラの上方に位置して機体の前後方向に延びる左右の載置プレート１４０を含んでいる。左右の載置プレート１４０は別体でも、あるいは、１つのプレートから構成してもよい。
【００１５】
機体フレームの左右の脚フレーム１１は、それぞれ左右の載置プレート１４０に載置され、長さ方向の中途部位で載置プレート１４０に連結されている。連結手段は、脚フレーム１１の前後端部の上下方向の揺動を許容するような連結手段である。機体フレームの下端には、機体の前後左右方向に互いに離間した４点において、４本の支持軸１５が設けてあり、機体フレームは４本の支持軸１５を介して載置フレーム１４０上に載っている。より具体的には、２本の脚フレーム１１の前端には、それぞれ前方側の支持軸１５が設けてあり、脚フレーム１１の後端、あるいは、当該後端ないし縦フレーム１０の下方部位から、後方ないし側方に持ち出した要素には、後方側の支持軸１５が設けてある。少なくとも一方の脚フレーム１１には水準器が設けてあると共に、各支持軸１５は独立して高さ方向に位置調節可能であり（典型的には、螺子機構を用いる）、水準器を手掛かりに支持軸１５の高さを調整することで、移動機構上の機体フレームの水平姿勢を得ることができる。
【００１６】
載荷台４は、左右の縦フレーム１０に昇降可能に支持され、縦フレーム１０に上下方向にガイドされて、縦フレーム１０に沿って高さ方向に昇降可能となっている。載荷台４は、モータ５、伝動機構のケーシング、チャック機構６が載る上面部と、上面部の下方に位置しており、ウェイト３が載る下面部と、上面部と下面部の後側部位を高さ方向に連結する後面部と、から側面視コ字形状を有している。載荷台４の背面にはガイドローラ（ベアリング）が設けてあり、載荷台４は、縦フレーム１０に設けたガイドレール（例えば、Ｃ形状の断面を備えた縦フレーム１０の内面から形成される）にガイドローラが案内されることで、高さ方向に移動可能となっている。
【００１７】
機体フレームには、載荷台４を昇降させる手段が設けてある。１つの態様では、載荷台４は、ウェイト３及び載荷台４の自重による荷重によって下降し、流体圧シリンダによって上昇する。昇降駆動手段（上昇駆動手段）は、上端にスプロケットを支持したシリンダ（油圧ないしエア）と、中途部位がスプロケットに巻き掛けされており、スプロケットから垂下する一側の下端が機体フレームに連結され、スプロケットから垂下する他側の下端が載荷台４に連結されているチェーンと、から構成される。貫入ロッドのスクリューポイントを接地させた状態、あるいは、貫入ロッドが地中に貫入した状態でチェーンを緩めておけば、載荷台４の自重（ウェイト３を載せた場合は、ウェイト３の荷重を含む）をロッド１、２に作用させることができる。あるいは、減圧によりシリンダの力を０としておき、ウェイト３による載荷によってシリンダロッドが自由に縮むようにしてもよい。あるいは、シリンダを用いて載荷台４の自重をキャンセルするようにしてもよい。あるいは、別個のバランス用錘を用意して、載荷台４の自重をキャンセルするようにしてもよい。シリンダを用いた昇降機構は例えば特許文献１に開示されており、必要に応じて、特許文献１の記載を参照することができる。
【００１８】
載荷台４の上面部及び下面部は貫入ロッド１、継足しロッド２を挿通可能なように開口が形成されている。下面部は、ウェイト３の載せ台となっており、ウェイト３を重ねることで荷重を増加できるようになっている。ウェイト３は、掴持部、貫入ロッド１、継足しロッド２を挿通させる溝部を備えた円板形状であり、高さ方向に互いに重ね合わせることができる。スウェーデン式サウンディング貫入試験装置を現場で所望位置に移動させる時には、全てのウェイト３を下面部に載せ、未使用の継足しロッド２を収納パイプ９に収納させた状態で運搬することができる。
【００１９】
載荷台４の上面部の後側には、貫入ロッドを回転駆動させるための回転駆動源であるモータ５が横姿勢で配置されている。モータ５の前方には伝動機構を内装するケーシングが配置され、伝動機構の上方には、貫入ロッド保持手段としてのチャック機構６が回転可能に設けてある。チャック機構６は、貫入ロッド１、２を挟持した状態で、モータ５の回転によって、貫入ロッド１、２と一体で回転する。ロッドの回転数は、パルスカウンタ等によって所定の回転軸の回転数を検出することで取得できることが当業者に理解される。
【００２０】
［Ｂ］本実施形態に係るチャック機構
本実施形態に係るチャック機構について図４〜図９に基づいて説明する。ここで、図１〜図３は、スウェーデン式サウンディング貫入試験装置の基本構成を説明するための図であり、図１〜図３に示すチャック機構６は、本実施形態に係るチャック機構６の構成と異なる点に留意されたい。
【００２１】
チャック機構６は、固定部である第１部材６０と、可動部である第２部材６１と、第２部材６１の移動を案内する並行状の２本のガイド軸６２と、ガイド軸６２に沿って第２部材６１を第１部材６０に向かって移動させる押圧手段６３と、を備えている。
【００２２】
第１部材６０、第２部材６１は、互いに対向する対向面６００、６１０を備えている。第１部材６０の対向面６００には、第１凹部１６が形成されており、第２部材６１の対向面６１０には第２凹部１７が形成されており、第１部材６０の第１凹部１６と第２部材６１の第２凹部１７との間で貫入ロッド１、２を挟持するようになっている。
【００２３】
第１部材６０は、略直方体状のブロックであり、長手方向の両端部側に位置して、２本のガイド軸６２の一端側がそれぞれ設けてある。第２部材６１は、第２凹部１７が形成された本体６１Ａと、本体６１Ａが固定された可動プレート６１Ｂと、からなる。本体６１Ａは第１部材６０に比べて短尺・肉薄のブロックであり、可動プレート６１Ｂは、第１部材６０と略同じ長さの長方形状の板体からなる。
【００２４】
可動プレート６１Ｂは、第１部材６０の対向面６００に対向する第１面６１１と、第１面６１１と反対側の第２面６１２と、を備え、第１面６１１には本体６１Ａが固定されている。可動プレート６１Ｂの長手方向の両端部側には２本のガイド軸６２がそれぞれ貫設されており、ガイド軸６２には、第１部材６０の対向面６００と第２部材６１の可動プレート６１Ｂの第１面６１１との間に位置してコイルスプリング６４が外装されている。ガイド軸６２は、第２部材６１の可動プレート６１Ｂを越えて延びており、ガイド軸６２の他端側には支持プレート６５が固定されている。
【００２５】
第１部材６０、第２部材６１の直下には、モータ５の回転により伝動機構を介して回転する水平状の回転プレート６６が設けてある。第１部材６０には、第１凹部１６の両側に位置して２つの円筒状の受孔６０１が形成されており、回転プレート６６に垂直状に立設された中空状のピンないし軸部６８を受け入れた状態で回転プレート６６上に載設されるようになっている。回転プレート６６が回転すると、２本のピン６８と２つの受孔６０１を介して、第１部材６０が回転する。第１部材６０の上面側には固定プレート６７が設けてあり、固定プレート６７を貫設するボルト６８´を中空状のピン６８の中空部に螺着する。なお、固定プレート６７、第１部材６０、回転プレート６６を貫設するボルトによって、第１部材６０を回転プレート６６に固定することで、回転プレート６６と第１部材６０を一体的に回転可能としてもよい。第１部材６０、第２部材６１の上方に位置してカバー体６９が設けられる。カバー体６９、固定プレート６７、回転プレート６６には、ロッドを挿通させる円形穴が形成されている。
【００２６】
図８Ａに示すように、固定プレート６７の下面と本体部６１Ａの上面、可動プレート６１Ｂの上面との間には、クリアランスＣ１が形成されている。第１部材６０にはピン６８を挿通させる円筒状（高さ方向に同径）の受孔６０１が形成されており、ピン６８の周面と受孔６０１の内周面との間には所定のクリアランスないし遊びＣ２が形成されている。第１部材６０は、クリアランスないし遊びＣ１、Ｃ２を介して、２本のピン６８に対して揺動ないし傾動可能となっている。すなわち、第１部材６０と第２部材６１とで貫入ロッドを挟持した状態で、第１部材６０、第２部材６１、貫入ロッドが一体で揺動（傾動）ないしぐらつくことが可能となっている。第１部材６０、第２部材６１、貫入ロッドの過度の動きは、クリアランスＣ１、Ｃ２の程度によって規制ないし拘束される。貫入ロッドが地盤に貫入していく時に、ロッドに対して当該ロッドをこじるような力が作用する場合があり、この時、クリアランスないし遊びによって、さもなければチャック機構に直接に作用するであろう力を逃がし、チャック機構の耐用度を増し、また、チャック機構の破損を可及的に防止する。
【００２７】
図示の態様では、ピン６８の上半部位６８Ａは、上方に向かって縮径状すなわちテーパ状となっており、上方に向かってクリアランスないし遊びＣ２が大きくなっている。ピン６８の下半部位６８Ｂの径は高さ方向に一定であり、下半部位６８Ｂと受孔６０１の内周面とのクリアランスＣ２が位置決めないし位置出しの役割をもっており、一体となった第１部材６０、第２部材６１、貫入ロッドの過度の揺動（傾動）ないしぐらつきを規制している。また、クリアランスＣ１も、第１部材６０、第２部材６１、貫入ロッドの揺動ないしぐらつきを許容する一方、固定プレート６７の下面に、本体部６１Ａの上面、可動プレート６１Ｂの上面が当接することで、過度な揺動（傾動）ないしぐらつきを規制している。なお、上半部位、下半部位は、上側の第１部位、下側の第２部位を意味し、上半部位と下半部位の境界点は必ずしも高さ方向の中間地点を指すわけではない。
【００２８】
押圧手段６３は、可動プレート６１Ｂと支持プレート６５の間の空間で、２本のガイド軸６２の間に位置して設けられている。押圧手段６３は、本体６３０と、本体６３０に対して出没可能に設けられた押圧体６３１と、本体６３０内に油を供給して押圧体６３１を突出させる操作レバー６３２と、本体６３０内の油のリリース手段６３３と、を備えている。押圧手段６３は手動式の油圧アクチュエータから構成することができる。
【００２９】
押圧手段６３は、本体６３０の底部を支持プレート６５に当接させ、押圧体６３１を可動プレート６１Ｂの第２面６１２に当接させて設けられる。操作レバー６３２の操作で油を供給することで、押圧体６３１が突出して可動プレート６１Ｂをガイド軸６２に沿って移動させ、コイルスプリング６４を圧縮させながら、第１部材６０の対向面６００に対して第２部材６１の対向面６１０が近づくように移動させることで、チャック機構６はロッドを把持する第１姿勢となる。図８、図９に示すように、第１姿勢においても、第１部材６０の対向面６００に対して第２部材６１の対向面６１０は離間している。
【００３０】
リリース手段によって本体６３０内の油を排出して加圧状態をリリースすると、圧縮されたコイルスプリング６４の伸長力で可動プレート６１Ｂの第１面６１１が第１部材６０の対向面６００から離間する方向に移動して、チャック機構６は第２姿勢となる。
【００３１】
第１部材６０の第１凹部１６は、平面視において、第１傾斜面１６０と第２傾斜面１６１とから平面視略Ｖ字状に形成されている。第１凹部１６の底側は高さ方向に亘って平面視湾曲凹面状の窪み部１６２が形成されている。第１傾斜面１６０と第２傾斜面１６１は略９０度の角度を形成するように延びている。第１部材６０を形成するブロックは、第２部材６１の本体６１Ａを形成するブロックに比べて肉厚で大きな寸法を備えており、第１部材６０は、第２部材６１の本体６１Ａに比べて強度があり、したがって、Ｖ溝からなる第１凹部１６の底部に作用し得る大きな力に対抗できる。また、Ｖ溝がロッドの周面に当接することで、円弧面がロッドの周面に当接する場合に比べて、ロッドの周面と第１凹部１６との間に隙間が形成され、土や泥を逃がすことができる。
【００３２】
図７、図９に示すように、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１の底側に高さ方向に延びる窪み部１６２がそれぞれ形成されており、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１にロッドの周面が当接した状態において、ロッドの周面と第１凹部１６の底部との間に高さ方向に延びる空隙Ｓが形成される。かかる空隙Ｓを通して、ロッドの周面に付着した土や泥を逃がすることができ、チャック機構６とロッドとの当接面に土や泥が噛むことを可及的に防止している。
【００３３】
チャック機構６でロッドを挟持した時には、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１がロッドの周面に当接するようになっている。第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１には、複数の水平溝１６３が高さ方向に間隔を存して形成されている。第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１に高さ方向に複数の水平溝１６３を形成することで、挟持状態にあるロッドの垂直方向（長さ方向）の滑りを防止する。
【００３４】
第２部材６１の第２凹部１７は、平面視において、ロッドの周面に対応する円弧面（半円、すなわち１８０度よりも小さい）１７０から形成されている。円弧面１７０には複数の垂直溝１７１が円弧面の周方向に間隔を存して形成されている。円弧面１７０の周方向に亘って複数の垂直溝１７１を形成することで、把持状態にあるロッドの周方向の滑りを防止する。
【００３５】
図示の態様では、第１部材６０の第１凹部１６がＶ状の凹部、第２部材６１の第２凹部１７が円弧状の凹部であるが、第１部材６０の第１凹部を円弧状の凹部、第２部材６１の第２凹部を円弧状の凹部としてもよい。また、第１部材６０の第１凹部１６がＶ状の凹部、第２部材６１の第２凹部１７を共にＶ状の凹部から構成してもよい。図示の態様では、第１部材６０の第１凹部１６に水平溝、第２部材６１の第２凹部１７に縦溝が形成されているが、第１部材６０の第１凹部に縦溝、第２部材６１の第２凹部に水平溝を形成してもよい。
【００３６】
第１部材６０と第２部材６１が、第１姿勢にある時に、第１面６００、第２面６１０が近接して、第１凹部１６と第２凹部１７間に貫入ロッド１ないし２が圧接挟持され、載荷台４の荷重が貫入ロッドにかかった状態となる。回転プレート６５の回転がチャック機構６に伝達可能であり、貫入ロッド１ないし２とチャック機構６が一体で回転可能となる。
【００３７】
第１部材６０と第２部材６１が、第２姿勢にある時に、第１面６００、第２面６１０が離間して、第１凹部１６、第２凹部１７とロッド周面との間に隙間が形成され、貫入ロッド（例えば、下端が地盤に貫入している）に対して載荷台４が昇降可能となる。
【００３８】
ロッド２の継足し時に、貫入されたロッドの上端に継足しロッド２の下端を連結（典型的には、螺合）し、チャック機構６を第１姿勢から第２姿勢として載荷台４を上昇させ、チャック機構６を第２姿勢から第１姿勢として、継ぎ足したロッド２を挟持して、再び試験を継続することができる。
【００３９】
調査終了後に、ロッドを挟持した状態で、昇降駆動機構によって、載荷台４を上昇させることで、地中に貫入したロッドを引抜くことができる。また、チャック機構６を第１姿勢から第２姿勢として、載荷台４を降下させ、チャック機構６を第２姿勢から第１姿勢として、ロッドを挟持した状態で、昇降駆動機構によって、載荷台４を上昇させることで、地中に貫入したロッドを引抜くことができる。引抜き時に、モータを逆回転させてロッドを逆方向に回転させてもよい。
【００４０】
スウェーデン式サウンディング試験方法自体は、ＪＩＳ規格で規定されており、当業者において周知であるので、本実施形態に係る装置を用いた試験についての詳細な説明は省略する。
【００４１】
図１０は、図９と類似の図であるが、チャック機構は、他の実施形態に係る第２部材６１を備えている。第１部材６０の第１凹部１６は、平面視において、第１傾斜面１６０と第２傾斜面１６１とから平面視略Ｖ字状に形成されている。第１凹部１６の底側は高さ方向に亘って平面視湾曲凹面状の窪み部１６２が形成されている。第１傾斜面１６０と第２傾斜面１６１は略９０度の角度を形成するように延びている。第１部材６０を形成するブロックは、第２部材６１の本体６１Ａを形成するブロックに比べて肉厚で大きな寸法を備えており、第１部材６０は、第２部材６１の本体６１Ａに比べて強度があり、したがって、Ｖ溝からなる第１凹部１６の底部に作用し得る大きな力に対抗できる。また、Ｖ溝がロッドの周面に当接することで、円弧面がロッドの周面に当接する場合に比べて、ロッドの周面と第１凹部１６との間に隙間が形成され、土や泥を逃がすことができる。
【００４２】
図１０に示すように、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１の底側に高さ方向に延びる窪み部１６２がそれぞれ形成されており、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１にロッドの周面が当接した状態において、ロッドの周面と第１凹部１６の底部との間に高さ方向に延びる空隙Ｓが形成される。かかる空隙Ｓを通して、ロッドの周面に付着した土や泥を逃がすることができ、チャック機構６とロッドとの当接面に土や泥が噛むことを可及的に防止している。
【００４３】
チャック機構６でロッドを挟持した時には、第１凹部１６の第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１がロッドの周面に当接するようになっている。第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１には、複数の水平溝１６３が高さ方向に間隔を存して形成されている。第１傾斜面１６０、第２傾斜面１６１に高さ方向に複数の水平溝１６３を形成することで、挟持状態にあるロッドの垂直方向（長さ方向）の滑りを防止する。
【００４４】
第２部材６１は、垂直状の平面１８を備えており、チャック機構６でロッドを挟持した時には、平面１８がロッドの周面に接触（線接触）するようになっている。すなわち、図１０に示すスウェーデン式サウンディング貫入試験装置のチャック機構は、垂直方向に延びる第１部を備えた第１部材（固定部）６０と、垂直方向に延びる第２部を備えた第２部材６１（可動部）と、第１部と第２部を接近させる押圧手段６３と、接近した第１部と第２部を離間させる付勢手段（スプリング６４）と、を備え、第１部及び第２部は、貫入ロッドの周面に当接する当接部を備えており、押圧手段６３によって前記付勢手段に抗して第１部と第２部を接近させることで、第１部の当接部、第２部の当接部が貫入ロッドの周面に圧接して当該貫入ロッドが固定されるようになっており、一方（第１部）の当接部は２つの傾斜面１６０、１６１から平面視略Ｖ字状に形成されているＶ状凹部（第１凹部１６）であり、他方（第２部）の当接部は平面１８となっている。このように、ロッド周面と当接部との間に隙間が形成され、当接面とロッド周面との間に土や泥が噛むことを可及的に防止している。なお、第１部材と第２部材の当接部の構成を入れ替えても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１  スクリュー付きロッド
２  継足しロッド
３  ウェイト
４  載荷台
５  モータ
６  チャック機構
６０  第１部材
６００  第１面
１６  第１凹部
１６０  第１傾斜面
１６１  第２傾斜面
１６２  窪み部
１６３  水平溝
６１０  第２面
１７  第２凹部
１７０  円弧面
１７１  垂直溝
１８  平面図
６２  ガイド軸
６３  押圧手段
６４  スプリング
６５  支持プレート
６６  回転プレート
【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【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】
2015110885.tif 000010
【図７】
2015110885.tif 000011
【図８】
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【図８Ａ】
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