(57)【要約】【課題】重錘とレールを用いた動的水平載荷試験において、少人数で試験を行うことができ、低価格でコンパクトな装置により大きな加振力が得られ、打撃力の調整も可能な杭の動的水平載荷試験方法・装置を提供する。【解決手段】杭頭部２に向けてレール１２を設置し、重錘１３を電動モータ１７付きの走行台車１４に搭載し、電動モータ１７で車輪１６を回転駆動させることで、レール１２の杭頭部２から遠ざかる方向の後側から走行台車１４を杭頭部２に向かってレール１２に沿って所定の速度で走行させ、杭頭部２に重錘１３を衝突させて加振する。杭頭部２に設けた緩衝コイルばねを備えた荷重検出器で衝撃荷重を計測し、杭頭部２に接続した変位検出器で杭１の水平変位を計測する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の水平載荷試験方法であり、
杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車に重錘を搭載し、前記走行台車を杭に向けて移動させ、重錘を杭頭部に衝突させて水平方向の動的荷重を加えることを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法。
【請求項２】
請求項１に記載の動的水平載荷試験方法において、重錘が衝突する杭頭部外面の衝突点に設けた荷重検出器により衝撃荷重を計測し、変位検出器により杭頭部の変位量を計測することを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法。
【請求項３】
請求項２に記載の動的水平載荷試験方法において、荷重検出器は、杭頭部外面に配置したロードセルと、このロードセルと重錘の間で衝撃を吸収し、かつ、ロードセルに重錘による荷重を伝達する緩衝用治具とを備えていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法。
【請求項４】
打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の動的水平載荷試験装置であり、
杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車と、前記走行台車上に搭載した重錘とを備えていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車上に重錘が台車移動方向に移動可能に支持され、重錘の杭頭部に衝突する前面の反対側の後面と、走行台車の後部フレームとの間に、衝撃を吸収する緩衝部材が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車の駆動装置が走行台車の車輪を回転駆動する電動モータであり、重錘が杭頭部に衝突する前に電動モータの電源を切るように構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭頭に水平方向の動的荷重を与える杭の水平載荷試験方法及び水平載荷試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
杭の水平載荷試験方法として、杭頭に静的荷重を与える試験方法があり、荷重と変位の関係より地盤抵抗などの地盤パラメータを求めるものである。また、この試験方法には、載荷方向の違いにより正負交番載荷と一方向載荷に分類され、載荷時間の違いにより段階載荷と連続載荷に分類される。
【０００３】
図６は、静的水平載荷試験（正負交番載荷）の一例を示したものであり、試験杭９０の両側に加力装置として油圧ジャッキ９１を配置し、反力杭９２に反力を取って試験杭９０に水平方向の静的荷重を加える。Ｈ形鋼材９３とＰＣ鋼棒９４からなる反力装置を介して油圧ジャッキ９１を２本の反力杭９２に接続している。試験杭９０と油圧ジャッキ９１との間にはロードセル９５が配置される。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５―３１５６１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の静的水平載荷試験では、加力装置として油圧ジャッキを用いるため、反力装置が必要であり、この反力装置が問題点となっていた。即ち、(a)  試験結果に反力装置の影響が混入することが避けられない、（b）反力装置が必要であることから、試験装置が大掛かりになり、試験の準備に日数が掛かり、経費も高価となる、などの問題があった。
【０００６】
このような静的水平載荷試験の問題点を解消する方法として、鐘突き方式の動的水平加振方法が考えられているが、簡易な支持架台の上部水平梁材から重錘をワイヤ等で揺動可能に吊下げ、振り上げた重錘を発泡ポリウレタン等の緩衝材を介して杭頭に衝突させる簡易な装置であり、細い杭や木杭などに適用されるものである。
【０００７】
また、本出願人は、上記の静的水平載荷試験の問題点を解消すべく、反力装置が不要で、かつ、実験時間が短く、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができ、さらに重錘方式の動的水平載荷重試験において比較的簡易な試験装置により大径の鋼管杭やコンクリート杭などの動的水平載荷試験も実施することができる杭の動的水平載荷試験方法及び動的水平載荷試験装置を既に出願している（特願２００５−３３５８４４等）。この動的水平載荷試験は、杭に向けて架設または地上に設置したレールに沿って重錘を人力または動力を用いて移動させ、重錘を杭頭部に衝突させて水平方向の動的荷重を加えるものである。
【０００８】
しかし、このような動的水平載荷試験方法・装置でも、人が重錘を押してレールに沿って移動させる場合、次のような課題があった。即ち、（1）試験に大勢の人員が必要となる、（2）大きな加振を得るのに長いレールが必要となる、（3）大きな加振が得られない、（4）試験場所に広いスペースが必要であり、地盤を掘削する面積も大きくなる、（5）打撃力の微調整が難しい、（6）人が重錘を押すので、怪我などの心配がある、(7)人が杭付近を走るので、地盤が振動し、計測器（加速度計など）にノイズが入る、(8) 人が杭近辺の地盤に載るので、杭を拘束することになり、杭の振動に影響を与える、（9）装置が大掛かりとなる、（10）運搬費が高くなる、（11）組み立てに時間がかかる、（12）見栄えが悪い。
【０００９】
この発明は、このような課題を解消すべくなされたもので、重錘とレールを用いた動的水平載荷試験において、少人数で試験を行うことができ、低価格でコンパクトな装置により大きな加振力が得られ、打撃力の調整も可能な動的水平載荷試験方法及び動的水平載荷試験装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る発明は、打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の水平載荷試験方法であり、杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車に重錘を搭載し、前記走行台車を杭に向けて移動させ、重錘を杭頭部に衝突させて水平方向の動的荷重を加えることを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法である。
【００１１】
本発明は、杭（鋼管杭、Ｈ鋼杭、コンクリート杭、鋼コンクリート合成杭など）の水平載荷試験において、従来の油圧ジャッキによる静的水平載荷試験に代えて重錘による動的水平載荷試験とし、さらに鐘突き方式に代えて地上レール方式または懸垂型モノレール方式により重錘を支持し、駆動装置付きの走行台車をレールに沿って走行させ、この走行台車に搭載した重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するものである（図１参照）。
【００１２】
従来の静的水平載荷試験における反力装置が不要となり、試験結果に反力装置の影響が混入することがなく、また簡易な試験装置とすることができるため、実験準備が容易で試験を短時間で行うことができ、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができる。
【００１３】
また、レール方式であるため、鐘突き方式などに比べ、以下の利点がある。（a）レールに沿って移動させるため、重い重錘を容易に加力することができる、（b）位置エネルギーや弾性エネルギーや圧力エネルギーを利用することにより、重錘の衝撃速度を容易に大きくすることができる、(c)レールの断面を大きくすることにより、重錘の重さを容易に大きくできる、(d)重錘の衝突後の反動を簡易な装置等で制御できる、(e)レールを設置するだけでよいため、移動式とすることも容易である、など。
【００１４】
さらに、レール方式で重錘を人力で移動させる場合に比べて、以下の利点がある。（1）試験は少人数で可能となる、（2）大きな加振を得るのに、短いレールで可能になる、(3)大きな加振が得られる、(4)試験場所が狭くても試験が可能であり、また施工上埋設されている杭頭部を露出させるための地盤を掘削する面積も少なくて済む、(5)打撃力の微調整が可能である、（6）人が重錘を押さないので、安全であり、(7)人が杭付近に近寄らないので、人の走行で地盤が振動することがなく、計測器（加速度計など）にノイズが入らない、(8) 人が杭近辺の地盤に載らないので、杭を拘束せず、杭の振動に影響を与えない、（9）装置がコンパクトになる、（10）運搬費が安くなる、（11）組み立てに時間がかからない、（12）見栄えがよい、など。
【００１５】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動的水平載荷試験方法において、重錘が衝突する杭頭部外面の衝突点に設けた荷重検出器により衝撃荷重を計測し、変位検出器により杭頭部の変位量を計測することを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法である。変位検出器には、機械式変位計、光学式等の非接触式変位計、加速度計、速度計などを用いることができる。機械式変位計を用いる場合、杭頭部から重錘の反対側に向かって距離をおいて設置された不動梁に基部を取付け、先端を杭頭部に取付ける。
【００１６】
例えば質量２トンの重錘を杭頭部に衝突させ、ロードセルを内蔵した荷重検出器で衝撃荷重を計測し、杭頭部と不動梁とを連結する水平配置のシリンダ型の伸縮部材とその伸縮ロッドの伸縮量を検出する変位計からなる変位検出器により杭頭部の変位量を計測する(図４参照)。一例として、質量２トンの重錘に対して、重錘の載荷継続時間は約70ｍsec、変位量は動的荷重約70ｋＮで約15ｍｍの結果が得られた。不動梁は、杭頭部から重錘とは反対側に向かって十分な距離をおいてレールと直交するように配置し、杭や杭間の梁で支持した梁であり、正確な変位計測が可能となる。この変位計測は杭頭部に取付けた加速度計や速度計でも可能であり、２回積分や１回積分により変位量を求めることができるが、変位波形の低周波数成分が小さく評価されるおそれがあるため、上記の変位検出器が好ましい。なお、変位計による変位波形には高周波数のノイズが広帯域にわたって含まれるため、ハイカットフィルターを用いて除去する。なお、光学式等の非接触式変位計を用いれば、ノイズの一因と考えられる不動梁は不要になる。
【００１７】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に記載の動的水平載荷試験方法において、荷重検出器は、杭頭部外面に配置したロードセルと、このロードセルと重錘の間で衝撃を吸収し、かつ、ロードセルに重錘による荷重を伝達する緩衝用治具とを備えていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験方法である。
【００１８】
ロードセルと重錘との間に内管に対して重錘移動方向にスライドする外管を設け、ロードセルと外管の蓋体との間にコイルばねや皿ばね等のばね部材を設け、このばね部材の圧縮で重錘の衝撃を吸収する。ロードセル側と外管の蓋体側にそれぞれ硬質プラスチック等のクッション材とストッパーを兼ねる荷重伝達部材を所定のギャップをおいて取付け、衝撃を緩和しつつ荷重を伝達する(図５参照)。このような緩衝用治具を設けることにより、衝撃荷重を円滑に杭頭部に伝達することができる。また、緩衝材の効果が大きい場合には動的な載荷時間を伸長させることができる。
【００１９】
本発明の請求項４に係る発明は、打設された杭の地上に突出する杭頭部に重錘により水平方向の動的荷重を加えて杭の変形特性を求める杭の動的水平載荷試験装置であり、杭頭部に向けて架設または地上に設置したレールと、前記レールに沿って移動可能に設置した駆動装置付きの走行台車と、前記走行台車上に搭載した重錘とを備えていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。
【００２０】
これは、駆動装置付き走行台車による重錘自走方式の動的水平載荷試験装置である(図１参照)。駆動装置には、電動モータを用い、車輪を回転駆動させる走行方式を用いるのが、低価格でコンパクトな試験装置が得られるため好ましい。その他、ラック・ピニオンによる走行方式などを用いることもできる。
【００２１】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項４に記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車上に重錘が台車移動方向に移動可能に支持され、重錘の杭頭部に衝突する前面の反対側の後面と、走行台車の後部フレームとの間に、衝撃を吸収する緩衝部材が設けられていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。
【００２２】
本発明においては、重錘を走行台車に載せて杭頭部に衝突させるため、打撃による衝撃から駆動部を守る必要がある。そのため、重錘を板バネ等により走行台車上に取り付け、重錘を走行方向に移動自在に支持させ、ゴム等の緩衝部材で衝撃を吸収する。
【００２３】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項４または請求項５に記載の杭の動的水平載荷試験装置において、走行台車の駆動装置が走行台車の車輪を回転駆動する電動モータであり、重錘が杭頭部に衝突する前に電動モータの電源を切るように構成されていることを特徴とする杭の動的水平載荷試験装置である。
【００２４】
車輪と電動モータによる走行方式において、レールの杭頭部の手前にリミットスイッチ等のセンサーを配置し、このセンサーの作動により電動モータの電源を切り、重錘が杭頭部に衝突した時、モータへ負荷がかからないようにし、さらに、衝突後、反動で戻る際に電動モータが逆回転することにより発電機として作動し、エネルギーの消耗により重錘のリバウンド方向の移動を減衰させる。
【００２５】
本発明においては、重錘の下部に取付けた移動用治具によりレール上を移動させる地上レール方式あるいはレール上を移動する移動用治具を介して重錘をレールから吊下げる懸垂型モノレール方式を採用することができる。レールは１本でもよいし、２本以上でもよい。移動用治具には、レール上を転動する車輪方式、レール上を滑動するスライダー方式などを用いることができる。
【００２６】
移動用治具に車輪方式を用いた場合、車輪にラチェットとラチェット爪等による逆転防止機構を設ければ、重錘が衝突後に反動で戻ってくるのを防止することができる。これにより、重錘による動的載荷時間を伸長させること、動的荷重を大きくすること、試験時の危険を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
【００２８】
(1) レールに沿って重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するため、従来の静的水平載荷試験における反力装置が不要となり、試験結果に反力装置の影響が混入することがなく、また簡易な試験装置とすることができるため、実験準備が容易で試験を短時間で行うことができ、精度の良い水平載荷試験を低コストで実施することができる。
【００２９】
(2) レール方式であるため、重い重錘を容易に加力することができ、駆動装置付き走行台車による重錘自走方式により、重錘の衝撃速度を容易に大きくすることができ、レールの断面を大きくすることで重錘の重さを容易に大きくでき、重錘の衝突後の反動を簡易な装置等で制御でき、比較的簡易な試験装置により大径の鋼管杭やコンクリート杭などの動的水平載荷試験を実施することができる。
【００３０】
(3) 反力装置は一般的に杭を用いているが、本発明では反力装置が不要となることにより杭１本でも水平載荷試験が可能となり、より低コストの水平載荷試験が可能となる。
【００３１】
(4) 駆動装置付き走行台車による重錘自走方式により重錘を水平移動させ、杭頭部に衝突させて加振するため、少人数で試験を行うことができ、低価格でコンパクトな装置により大きな加振力が得られ、打撃力の調整も可能となる。
【００３２】
(5) 人が重錘を押さないので、安全であり、また、杭頭部の手前で電動モータの電源を切ることで、衝突時の電動モータへの負荷を無くし、衝突後の逆回転によるエネルギーの消耗により重錘のリバウンド方向の移動を減衰させることができ、より安全な水平載置試験が可能となる。
【００３３】
（6）杭頭部の衝突点に設置する荷重検出器をロードセルとコイルばね等からなる緩衝用治具とから構成することにより、重錘による衝撃荷重を円滑に杭頭部に伝達することができる。また、緩衝材の効果が大きい場合には動的な載荷時間を伸長させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、鋼管杭の水平載荷試験に適用した場合であり、また地上レール方式の重錘による動的水平載荷試験の例である。図１は、本発明の駆動装置付き走行台車による重錘自走タイプの動的水平載荷試験の一例を示す平面図と側面図である。図２は、その走行台車部分を示す立面図と平面図と側面図である。
【００３５】
図１に示すように、構造物の基礎地盤には鋼管杭１が縦方向及び横方向に間隔をおいて複数本打設されており、杭頭部２が地上に所定の高さで突出している。本発明では、このような杭頭部２に対して、駆動装置付き走行台車による重錘自走タイプで重錘方式・レール方式の動的水平載荷試験装置１０により動的水平載荷試験を実施する。
【００３６】
図１の実施形態において、動的水平載荷試験装置１０は、杭１に向けて地上に設置された左右一対の鋼材等からなる装置架台１１と、この装置架台１１の左右一対の鋼材の上に設置されるレール１２と、このレール１２に沿って移動可能な重錘１３とから構成され、重錘１３を駆動装置付きの走行台車１４に搭載し、レール１２の杭頭部２から遠ざかる方向の後側から走行台車１４を杭頭部２に向かってレール１２に沿って所定の速度で走行させ、杭頭部２に重錘１３を衝突させて加振する動的水平載荷試験を行う。
【００３７】
図１、図２の実施形態において、走行台車１４は、車輪と電動モータによる走行方式である。左右一対のレール１２上を転動するフランジ付きの車輪１６が走行台車１４のフレーム１５の左右両側部において走行方向の前後に配置されている。
【００３８】
駆動装置としての電動モータ１７は、左右一対の車輪１６のそれぞれを回転駆動するように左右一対で配置されている。図示例では、杭頭部２側の前部の車輪１６を駆動するようにされている。駆動用車輪１６と電動モータ１７とは、例えばベルトとプーリーで連結されている。
【００３９】
重錘１３は、走行台車１４のフレーム１５の底板上の中央に走行方向に沿って配置されており、その前面が杭頭部２に衝突するようにされている。また、本装置においては、杭打撃による衝撃から駆動部を守る必要があり、そのため、重錘１３は、重錘１３の底面とフレーム１５の底板との間に配置された移動治具１８により走行方向に移動可能に支持され、重錘１３の後面と走行台車１４のフレーム１５の後部フレーム１５ａとの間には、衝撃を吸収する緩衝部材１９が配置される。
【００４０】
移動治具１８は、図示するように、走行方向に変形可能な板バネで重錘１３とフレーム１５の底板を連結する方法、あるいは、ローラーと、ピンとフック金具による飛び跳ね防止装置（図示せず）などを用いることができる。緩衝部材１９は、図示するように、一対の取付鋼板の間にゴムを挟みこんだものを用いることができる。その他の緩衝部材を用いることもできる。また、走行台車１４にレール１２に係合するフック（図示せず）を設け、重錘１３の衝突時に走行台車１４が脱輪しないようにすることもできる。
【００４１】
さらに、レール１２の杭頭部２の手前には、リミットスイッチ等のセンサーを配置し、このセンサーの作動により電動モータ１７の電源を切るようにしている。重錘１３が杭頭部２に衝突した時、電動モータ１７へ負荷がかからないようにすることができる。さらに、重錘１３が杭頭部２に衝突後、反動で戻る際に電動モータ１７が逆回転して発電機として作動し、回生ブレーキとして働きにより、重錘１３のリバウンド方向の移動を減衰させることができる。その他、クラッチやブレーキを設けることもできる。電源は走行台車１４上などに設置した配電盤からとり、装置から離れた場所で遠隔操作する。
【００４２】
以上のような構成において、走行台車１４を、レール１２上を移動させて杭頭部２から離れる方向の後側に配置して走行台車１４を固定する。この状態から、電動モータ１７を駆動して走行台車１４を杭頭部２に向けて走行させ、走行台車１４上の重錘１３を杭頭部２に衝突させ、杭頭部２に載荷する。重錘１３の走行速度は、電動モータ１７の回転数や走行距離を適宜設定することで、調整することができる。
【００４３】
重錘１３が杭頭部２に衝突すると、移動治具１８と緩衝部材１９とにより衝撃が吸収され、駆動部の損傷が防止される。また、走行台車１４の脱線も防止される。さらに、衝突直前に電動モータ１７の電源が切れることにより、衝突時の電動モータ１７への負荷が無くなり、衝突後、反動で戻る際に電動モータ１７が逆回転することにより、重錘１３のリバウンド方向の移動を減衰させることができる。
【００４４】
図３に示すように、杭頭部２には、水平荷重の作用高さＨが設定されており、この作用高さレベルにおいて、ロードセルを用いた荷重検出器３０が杭頭部２に設けられ、重錘による動的荷重（衝撃荷重）が測定される。移動直角方向の左右両側には変位計を用いた変位検出器３１が配置され、杭の水平変位が測定される。その他、杭頭部２の移動直角方向の左右両側の側面には、加速度計（水平加速度）・ひずみゲージ（せん断）３２が取り付けられ、杭の水平加速度、せん断ひずみが測定される。また、杭頭部２の移動方向の前面（重錘側）・後面（反重錘側）、重錘１３の左右両側に、加速度計３３が取り付けられ、杭の水平加速度・鉛直加速度、重錘の水平加速度が測定される。
【００４５】
重錘１３の円柱中心軸は、作用高さレベルに一致するように高さ調整され、重錘１３の前面中心が荷重検出器３０に衝突する。図４は、緩衝用治具を備えた荷重検出器の一例を示す平面図と水平断面図であり、この荷重検出器３０は、動的荷重を測定するためのロードセル４０を杭頭部２の外面に接着し、このロードセル４０の重錘側にコイルばねを内蔵した緩衝用治具４１を設け、重錘１３による衝撃荷重を円滑に杭頭部２に伝達できる構造とされている。
【００４６】
緩衝用治具４１は、ロードセル４０の円筒形ケーシングの外周に内管４２を嵌め込み、この内管４２の外周に外管４３を軸方向にスライド可能に嵌め込み、ロードセル４０と外管４３の蓋体４４との間にコイルばね４５を配置し、コイルばね４５の圧縮変形により衝撃を吸収するように構成されている。さらに、ロードセル４０の重錘側と蓋体４４の反重錘側にそれぞれクッション材とストッパーを兼ねる荷重伝達部材４６、４７を間に所定のギャップが形成されるように取付け、この荷重伝達部材４６、４７の外側にコイルばね４５を配置する。この荷重伝達部材４６、４７は、硬い金属よりも硬質プラスチック等の比較的クッション作用のある材料が好ましい。また、蓋体４４の重錘側の面には、ラバーを表面に貼り付けた鋼板４８が取付けられている。ラバーは重錘に取付けてもよい。なお、杭頭部２の外面にはブラケット等の支持金具（図示せず）を取付けておき、この上に荷重検出器３０を載置する。
【００４７】
変位検出器３１は、図３に示すように、変位計５０とシリンダ型の伸縮部材５１からなる。杭頭部２の側面には取付片５２が固定されており、この取付片５２に伸縮部材５１の伸縮ロッド５１ａの先端が取付けられ、レール１１に直交する梁２７にシリンダ本体５１ｂの基端部が固定される。作用高さレベルに水平に配置された伸縮部材５１の下に変位計５０が水平に配置され、変位計５０のロッド先端が伸縮ロッド５１ａに接続され、杭の変位が計測される。変位計設置用の梁２７を試験杭から十分に離れた位置に設置し、かつ、両端をＨ形鋼等の大きい断面の杭や杭間の梁で支持することにより、変位計５０が設置される梁２７を不動梁とすることができ、正確な変位計測を行うことができる。
【００４８】
試験杭の変位計測は、上記の変位計５０のほか、試験杭に取付けた加速度計３２で行うこともできる。加速度を２回積分して変位を求める。なお、変位計５０から求めた変位波形には高周波数のノイズが広帯域にわたって生じており、一方、加速度計３２から求めた変位波形には高周波数のノイズがない。この高周波数のノイズは、変位計５０の取付構造や固定部材の振動などが原因と推定され、また加速度計３２から得られる変位波形は、変位計５０から得られる変位波形と比べて低周波数領域が小さく評価されている。以上の２点から、変位計５０を用い、高周波数成分をハイカットフィルターにより除去するのが好ましい。なお、不動梁のいらない光学式等の非接触式変位計を用いることもできる。
【００４９】
なお、図示例は、重錘の下部に取付けた移動用治具によりレール上を移動させる地上レール方式を示したが、レール上を移動する移動用治具を介して重錘をレールから吊下げる懸垂型モノレール方式にも適用できる。いずれの方式の場合も、レールは１本でもよいし、２本以上でもよい。また、移動用治具は、レール上を転動する車輪方式を示したが、レール上を滑動するスライダー方式などを用いることができる。さらに、レールは水平に限らず、例えば杭頭部に向かって下り勾配で傾斜させることもできる。
【００５０】
なお、以上は鋼管杭に適用した場合について説明したが、コンクリート杭やその他の杭にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の駆動装置付き走行台車による重錘自走タイプの動的水平載荷試験の一例を示す平面図と側面図である。
【図２】図１の走行台車部分を示す立面図と平面図と側面図である。
【図３】本発明で用いる杭頭部の変位計測装置の一例であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。
【図４】本発明で用いる緩衝用治具を備えた荷重検出器の一例であり、(a)は平面図、(b)は水平断面図である。
【図５】従来の静的水平載荷試験装置の一例であり、(a)は平面図、(b)は側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…鋼管杭
２…杭頭部
１０…動的水平載荷試験装置
１１…装置架台
１２…レール
１３…重錘
１４…走行台車
１５…台車フレーム
１５ａ…後部フレーム
１６…車輪
１７…電動モータ（駆動装置）
１８…移動治具
１９…緩衝部材
２７…変位計設置用の梁
３０…荷重検出器
３１…変位検出器
３２…加速度計・ひずみゲージ（せん断）
３３…加速度計
４０…ロードセル
４１…緩衝用治具
４２…内管
４３…外管
４４…蓋体
４５…コイルばね
４６、４７…荷重伝達部材
４８…鋼板
５０…変位計
５１…伸縮部材
５１ａ…伸縮ロッド
５１ｂ…シリンダ本体
５２…取付片
【図１】
2008285918.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008285918.tif 000005
【図４】
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【図５】
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