(57)【要約】【課題】装置の簡素化および小型化を図ることによって、製作コストが安価で済むと共に、試験装置の取り扱いが容易となるので、繰り返し評価試験に適し、しかも、鉄蓋の両端部に交互に荷重を加えることによって、通常道路のような一方向通行の擬似的再現が可能であり、さらに、蓋と受枠の両方の変位を測定することができるので、演算により蓋のみの精密な揺動を把握することができる鉄蓋試験装置を提供する。【解決手段】上下に間隔をあけて平行に固定された上部ベース２および下部ベース１と、上部ベース２に取り付けられた一対の荷重付加手段４ａ、４ｂと、蓋７の変位を測定する蓋用変位計９ａ、９ｂと、蓋７が嵌め込まれる受枠５の変位を測定する受枠用変位計８ａ、８ｂとを備え、蓋７は、下部ベース１上に設置された受枠５内に嵌め込まれ、一対の荷重付加手段４ａ、４ｂは、蓋７の端部に荷重を所定時間間隔で繰り返し付加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に間隔をあけて平行に固定された上部ベースおよび下部ベースと、前記上部ベースに取り付けられた荷重付加手段と、蓋の変位を測定する蓋用変位計と、前記蓋が嵌め込まれる受枠の変位を測定する受枠用変位計とを備え、前記蓋は、前記下部ベース上に設置された前記受枠内に嵌め込まれ、前記荷重付加手段は、前記蓋の端部に荷重を所定時間間隔で繰り返し付加することを特徴とする鉄蓋試験装置。
【請求項２】
前記荷重付加手段は、一対設けられ、前記荷重付加手段の一方は、前記蓋の一方の端部上に配され、他方は、前記蓋の他方の端部上に配され、前記一対の荷重付加手段によって、所定時間間隔で交互に荷重を付加することを特徴とする、請求項１に記載の鉄蓋試験装置。
【請求項３】
前記荷重付加手段は、油圧シリンダからなっていることを特徴とする、請求項１または２に記載の鉄蓋試験装置。
【請求項４】
前記蓋の前記受枠への食い込み力を測定する食い込み力測定手段を有することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の鉄蓋試験装置。
【請求項５】
前記食い込み力測定手段は、前記蓋に押し上げ力を付与する油圧シリンダと、前記押し上げ力の測定装置とからなっていることを特徴とする、請求項４に記載の鉄蓋試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄蓋試験装置、特に、蓋の受枠への嵌合状況を容易かつ確実に試験することができる鉄蓋試験装置に関するものである。なお、以下、蓋とこの蓋が嵌め込まれる受枠とを合わせて鉄蓋という。
【背景技術】
【０００２】
例えば、マンホール用鉄蓋の耐ガタツキ性能試験は、図６に示すような輪荷重走行試験装置により行われている。この試験装置は、アスファルト盤面２１に鉄蓋２２を設置し、アスファルト盤面２１と鉄蓋２２の上を一定荷重を付加した車輪２３を往復走行させることにより鉄蓋２２が路上に設置された状況を再現し、蓋のガタツキ状況を試験するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記輪荷重走行試験装置によれば、鉄蓋２２上を一定荷重をかけた車輪２３を通過させるために、道路状況が再現された状態での試験が可能であるが、以下のような問題を有していた。
【０００４】
（１）試験装置が大掛かりであるので、その製作コストや試験費用が高い。
（２）試験装置が大掛かりであるがゆえに、開発途中段階での繰り返し評価試験には、不向きである。
（３）車輪２３を往復走行させるので、通常道路のような一方向通行の再現にはならない。
（４）車輪２３の通過により試験装置自体に大きな揺れが生じるので、鉄蓋２２のみの精密な揺動を測定することが困難である。
【０００５】
従って、この発明の目的は、装置の簡素化および小型化を図ることによって、製作コストが安価で済むと共に、試験装置の取り扱いが容易となるので、繰り返し評価試験に適し、しかも、鉄蓋の両端部に交互に荷重を加えることによって、通常道路のような一方向通行の擬似的再現が可能であり、さらに、蓋と受枠の両方の変位を測定することができるので、演算により蓋のみの精密な揺動を把握することができる鉄蓋試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、上下に間隔をあけて平行に固定された上部ベースおよび下部ベースと、前記上部ベースに取り付けられた荷重付加手段と、蓋の変位を測定する蓋用変位計と、前記蓋が嵌め込まれる受枠の変位を測定する受枠用変位計とを備え、前記蓋は、前記下部ベース上に設置された前記受枠内に嵌め込まれ、前記荷重付加手段は、前記蓋の端部に荷重を所定時間間隔で繰り返し付加することに特徴を有するものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記荷重付加手段は、一対設けられ、前記荷重付加手段の一方は、前記蓋の一方の端部上に配され、他方は、前記蓋の他方の端部上に配され、前記一対の荷重付加手段によって、所定時間間隔で交互に荷重を付加することに特徴を有するものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記荷重付加手段は、油圧シリンダからなっていることに特徴を有するものである。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記蓋の前記受枠への食い込み力を測定する食い込み力測定手段を有することに特徴を有するものである。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記食い込み力測定手段は、前記蓋に押し上げ力を付与する油圧シリンダと、前記押し上げ力の測定装置とからなっていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、荷重付加手段により蓋に荷重を付加するのみで良いので、装置の簡素化および小型化が図れる。この結果、製作コストが安価で済むと共に、試験装置の取り扱いが容易となるので、繰り返し評価試験に適する。
【００１３】
また、この発明によれば、蓋の両端部に交互に荷重を加えるので、通常道路のような一方向通行の擬似的再現が可能である。
【００１４】
また、この発明によれば、蓋と受枠の両方の変位を測定することができるので、演算により蓋のみの精密な揺動を把握することができる。
【００１５】
また、この発明によれば、食い込み力測定手段により食い込み力の測定を行うことによって、蓋の揺動の状況と食い込み力の相関を把握することができるので、蓋の受枠への最適な嵌合構造を設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の鉄蓋試験装置を示す正面図である。
【図２】この発明の鉄蓋試験装置を示す平面図である。
【図３】この発明の鉄蓋試験装置を示す側面図である。
【図４】一対の荷重付加手段により蓋の両端部に交互に荷重を付加したときの蓋の変位量と荷重の繰り返し付加回数との関係を示すグラフである。
【図５】一対の荷重付加手段により蓋の両端部に交互に荷重を付加したときの蓋の変位量と荷重の繰り返し付加回数との関係を示す別のグラフである。
【図６】輪荷重走行試験装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、この発明の鉄蓋試験装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、この発明の鉄蓋試験装置を示す正面図、図２は、この発明の鉄蓋試験装置を示す平面図、図３は、この発明の鉄蓋試験装置を示す側面図である。
【００１９】
図１から図３において、１は、下部ベース、２は、下部ベース１上に支柱３を介して平行に固定された上部ベース、４ａ、４ｂは、上部ベース２に取り付けられた、油圧シリンダからなる一対の荷重付加手段である。
【００２０】
一対の荷重付加手段４ａ、４ｂは、後述する蓋７の両端部に所定時間間隔で交互に荷重を蓋７の試験条件に応じて付加する。一対の荷重付加手段４ａ、４ｂの一方のみによって、所定時間間隔で荷重を蓋７の端部に付加する場合もある。蓋７の両端部に所定時間間隔で交互に荷重を付加する状態は、蓋７の中央部を車輪が通過する場合を再現するものである。これに対し、蓋７の一方のみの端部に荷重を付加する状態は、蓋７の端部を車輪が通過する場合を再現している。路上に設置された鉄蓋は、その設置場所によって車輪が通過する箇所が変わるため、必ず蓋７の中央部を通過するとは限らない。そのため、荷重付加の条件として、一方のみの端部に荷重を付加する状態も試験が可能となるようにしている。
【００２１】
一対の荷重付加手段４ａ、４ｂの間隔は、蓋７の大きさに応じて調整可能になっている。一対の荷重付加手段４ａ、４ｂの先端部は、蓋７の表面の角度変化に追従可能なようにフレキシブル機構になっている。
【００２２】
荷重付加手段４ａ、４ｂにより、載荷板１１を介して蓋７の両端部に繰り返し荷重を交互に付加して蓋７を揺動させ、このときの蓋７の変位量を測定することによって、輪荷重走行試験装置のように車輪を往復走行させる場合に比べて、一方向通行の擬似的再現が可能となる。
【００２３】
５は、下部ベース１上に架台６を介して設置された円形状受枠、７は、受枠５内に嵌め込まれた円形状蓋、８ａ、８ｂは、受枠５の端部に設置された受枠用変位計、９ａ、９ｂは、蓋７の端部に設置された蓋用変位計である。なお、蓋７の変位量は、受枠用変位計８ａ、８ｂからの受枠５の変位量と蓋用変位計９ａ、９ｂからの蓋７の変位量との差により求めることによって、蓋７のみの精密な揺動量を把握することができる。
【００２４】
１０は、蓋７の受枠５への食い込み力測定手段であり、蓋７に下方からの押し上げ力を付与する油圧シリンダ１２と、押し上げ力を測定する測定装置（図示せず）とからなっている。食い込み力測定手段１０により蓋７の受枠５への食い込み力が分かるので、前述した蓋７のみの揺動量との照合により試験品の嵌合状況を数値で確認できる。この結果、蓋７と受枠５との最適な嵌合構造を設計することができる。
【００２５】
この発明の鉄蓋試験装置により把握される、蓋の受枠への嵌合状況を説明する。
【００２６】
一対の荷重付加手段４ａ、４ｂによって、受枠５に嵌合した蓋７の両端部に交互に荷重を付加し、このときの蓋７の揺動量（ｍｍ）と荷重の繰り返し付加回数（回）との関係を調べた。
【００２７】
この結果の一例を、図４に示す。図４から明らかなように、一対の荷重付加手段４ａ、４ｂにより荷重を付加した蓋７の揺動量は、荷重付加直後の最大の変位量から急激に下がるが、両端部において揺動量に差が生じていることが分かる。これは荷重付加直後の一方の端部の揺動量が大きいため、他方の端部に荷重を付加しても蓋７が元の水平状態に戻らず、斜めになってしまっていることを示す。
【００２８】
次に、別の蓋と受枠において、同様な試験を行った。この結果を図５に示す。図５から明らかなように、蓋７の荷重付加直後の揺動量は、上記例と比べて小さく、その後の荷重付加状態でも両端部での揺動量の差は小さくなっている。さらに全体の変位量の数値も小さいことから、この試験品は、蓋が斜めになりにくく、蓋７の揺動も小さい鉄蓋であることが分かる。
【００２９】
また、上記のそれぞれの試験体について、食い込み力測定手段１０により食い込み力の測定を行うことによって、蓋７の揺動の状況と食い込み力の相関を把握することができる。蓋の揺動量と食い込み力は、お互い相反する性能を示す数値であり、通常、蓋の揺動量が大きければ蓋の食い込み力が小さくなり、逆に、蓋の揺動量が小さければ蓋の食い込み力は大きくなる傾向がある。このため、蓋と受枠の嵌合部の性能を評価する上では、それぞれの数値を把握する必要があるが、この発明の鉄蓋試験装置によれば、蓋の揺動量を精密に測定すること、および、蓋の食い込み力を測定することの両方が可能であるため、お互いの数値がバランス良く両立するような蓋７の受枠５への最適な嵌合構造を設計することができる。
【００３０】
以上、説明したように、この発明によれば、荷重付加手段４ａ、４ｂにより蓋７に荷重を付加するのみで良いので、装置の簡素化および小型化が図れる。この結果、製作コストが安価で済むと共に、試験装置の取り扱いが容易となるので、繰り返し評価試験に適する。
【００３１】
また、この発明によれば、蓋７の両端部に交互に荷重を加えるので、通常道路のような一方向通行の擬似的再現が可能である。
【００３２】
また、この発明によれば、蓋７と受枠５の両方の変位を測定することができるので、演算により蓋７のみの精密な揺動を把握することができる。
【００３３】
また、この発明によれば、食い込み力測定手段１０により食い込み力の測定を行うことによって、蓋７の揺動の状況と食い込み力の相関を把握することができるため、蓋７の受枠５への最適な嵌合構造を設計することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：下部ベース
２：上部ベース
３：支柱
４ａ、４ｂ：荷重付加手段
５：受枠
６：架台
７：蓋
８ａ、８ｂ：受枠用変位計
９ａ、９ｂ：蓋用変位計
１０：食い込み力測定手段
１１：載荷板
１２：油圧シリンダ
２１：アスファルト盤面
２２：鉄蓋
２３：車輪
【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】
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