(57)【要約】      （修正有）【課題】たわみの少ない薄型扁平形状の土中型土圧計を提供する。【解決手段】土圧計の感度部２に梁の一部のみ薄肉の検知部とした複数のせん断梁２３を土圧に対して水平に配置し、前記せん断梁２３は、一端を受圧板１に固着するとともに他端を支圧板３に固着し、前記受圧板１に垂直土圧が加わると、前記せん断梁２３の側面に垂直土圧に比例したせん断ひずみが生じ、小さいたわみで土圧を検知できる。また、土圧計の感度部２に薄肉部を二カ所とした一対の平行なせん断梁２３とすれば、壁面に平行な方向な土のせん断力が前記受圧板１に同時に働いたとき、水平に配置した前記せん断梁２３の側面に土のせん断力に比例した曲げひずみが独立して同時に発生し、曲げひずみ分も計測することにより土のせん断力を検知できる。【選択図】図１
0003203590.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
土中または壁面に設置する土圧計であって、
前記土圧計の感度部に梁の一部のみ薄肉の検知部とした複数のせん断梁を土圧に対して水平に配置し、
前記感度部は、一端を受圧板に固着するとともに他端を支圧板に固着し、
前記受圧板に垂直土圧が加わると、前記感度部の前記せん断梁の側面に垂直土圧に比例したせん断ひずみが生じ、小さいたわみで土圧を検知できる土圧計。
【請求項２】
感度部を薄肉部を二カ所とした一対の平行なせん断梁とし、
支圧板を壁内に固定し、
受圧板を壁面に配置し、
壁面に平行な方向の土のせん断力が前記受圧板に働いたとき、水平に配置した前記せん断梁の側面に土のせん断力に比例した曲げひずみにより壁面に働くせん断を検知するせん断力計。
【請求項３】
土圧計の感度部を薄肉部を二カ所とした一対の平行なせん断梁とし、
支圧板を壁内に固定し、
受圧板を壁面に配置し、
壁面に垂直な方向の垂直土圧と壁面に平行な方向の土のせん断力が前記受圧板に同時に働いたとき、前記感度部は垂直土圧に比例したせん断ひずみ分と土のせん断力に比例した曲げひずみ分を独立して計測でき垂直土圧とせん断力を同時に検知できる壁面土圧計。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、土中や壁面に設置して土圧を検知する土圧計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、土中に配置する土中土圧計は、受圧板と支圧板に囲まれたＨ／Ｄ≦0.2の扁平外観形状を成し、土圧変化を受圧板と支圧板との間に設けた薄い液圧室の液圧変化を圧力計でとらえる、いわゆる２次ダイアフラム形式と呼ばれる液圧式検出構造をとる。そして、定格圧力（２００ｋ〜１ＭＰａの土圧）が作用した時に生じる理論上のたわみ（受圧板と支圧板との間の相対変位）δがδ／Ｄ≦１０−４となるように作られている。
【０００３】
一方、壁面に設置する壁面土圧計は扁平外観形状を必要とせず、支圧板側を壁に取り付けやすいように円筒フランジ型にして使用するものが一般的である。
検出構造は、ダイアフラム型や、ビーム型のロードセルを使用する荷重計型検出構造が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４５８３４３号公報
【特許文献２】特公昭６２−３２４１２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
液圧式検出構造の土圧計は、薄い液圧室への液体の封止方法や、支圧板の内側に圧力計を設けるなどの手間がかかっていた。
このため、荷重計型検出構造で土中の垂直土圧によるたわみをδ／Ｄ≒１０−４程度を確保できるようにすることで、正確な測定を確保する。
【０００６】
本考案は、同じ荷重計型検出構造で、垂直土圧によるたわみが少ない土中土圧計と壁面土圧計及び、壁面で土が流動化するとき垂直土圧に直交する土のせん断力を検知するせん断力計と、垂直土圧とせん断力を合わせて同時に計測することができる壁面土圧計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本願の第１考案は、土中または壁面に設置する土圧計であって、前記土圧計の感度部に梁の一部のみ薄肉の検知部とした複数の弾性（以後省略）せん断梁を土圧に対して水平に配置し、前記感度部は、一端を受圧板に固着するとともに他端を支圧板に固着し、前記受圧板に垂直土圧が加わると、前記感度部の前記せん断梁の側面に垂直土圧に比例したせん断ひずみが生じ、小さいたわみで土圧を検知できる土圧計を提供する。
本願の第２考案は、感度部を薄肉部を二カ所とした一対の平行なせん断梁とし、支圧板を壁内に固定し、受圧板を壁面に配置し、壁面に平行な方向の土のせん断力が前記受圧板に働いたとき、水平に配置した前記せん断梁の側面に土のせん断力に比例した曲げひずみにより壁面に働くせん断を検知するせん断力計を提供する。
本願の第３考案は、土圧計の感度部を薄肉部を二カ所とした一対の平行なせん断梁とし、支圧板を壁内に固定し、受圧板を壁面に配置し、壁面に垂直な方向の垂直土圧と壁面に平行な方向の土のせん断力が前記受圧板に同時に働いたとき、前記感度部は垂直土圧に比例したせん断ひずみ分と土のせん断力に比例した曲げひずみ分を独立して計測でき垂直土圧とせん断力を同時に検知できる壁面土圧計を提供する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果を得ることができる。
（１）感度部のせん断梁を水平に配置するため、小さいたわみで土圧を検知でき、土中土圧計ではδ／Ｄ≒１０−４が満たされる。
（２）壁面土圧計においてはδ／Ｄ≒１０-3程度であるが、感度部のせん断ひずみと曲げひずみを同時に検知できるため、土圧と土のせん断力をそれぞれ独立にまたは同時に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の土中土圧計の説明図
【図２】感度部のせん断梁の特長の説明図
【図３】感度部のせん断梁の断面形状の説明図（１）
【図４】本考案の壁面土圧計の説明図
【図５】感度部のせん断梁の断面形状の説明図（２）
【考案を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本考案の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００１１】
＜１＞土中土圧計
本考案の土中土圧計は、土中に埋設して土圧を検知するものである。
本考案の土中土圧計は、土圧を受ける受圧板１と、受圧板１に作用した土圧を検知する感度部２と、受圧板１および感度部２を支持する支圧板３と、からなる（図１）。支圧板３は周囲に気密周壁部３１を形成して、受圧板１との間にＯリングなどの気密材を配置する。
感度部２は、一端に受圧板固定部２１を設けて受圧板１に固着する。また、他端に支圧板固定部２２を設けて支圧板３に固着する。
感度部２にせん断検知用のひずみゲージ４を貼り付けて、ひずみゲージ４により感度部２のせん断ひずみを検知し、土圧を計測する。
受圧板１と支圧板３間の土圧による相対変位をたわみ（δ）は、感度部２の両端がそれぞれ受圧板１および支圧板３に固着されてはさまれており、また、受圧板１および支圧板３ともに中央を厚肉とすることにより、受圧板１および支圧板３が平行を維持したまま、感度部２にたわみ（δ）が伝わる。
【００１２】
＜２＞感度部
図２は、感度部２のせん断梁２３の説明図である。
感度部２およびせん断梁２３を図２ａの形状とし、高さ一定の単純梁とみなす。
図２ａのせん断梁２３は、不可点（Ｆ）と反力点（Ｒ）との間では、せん断力は一定となる（図２ｂ）。
しかし、せん断力が一定でも図２ｂに示すように、せん断応力またはせん断ひずみは、せん断梁２３の断面形状により変化する。
【００１３】
＜３＞せん断梁の断面構造
図３をもとに、せん断梁２３の断面形状を説明する。
せん断梁２３の高さは全て同じ（ｈ）とする。
図３ａに比べて、図３ｂのようにせん断梁２３を複数とすることで、同じたわみで複数の梁に分担させることができる。
また、せん断梁２３の長さを短くすることで、せん断梁２３のたわみを最小化することができる。
この図３ｄのように、せん断梁２３の一部のみを薄肉とし、土圧に対して水平に配置することが好適である。
本考案の土中土圧計は、ダムや高速道路、堤防などの盛土構造物中に埋設して土中の土圧を計測するものである。
土中土圧計においては、正確な圧力を得るためにはδ／Ｄ≦１０−４が望ましいとされている。
土中土圧計のＤをφ２００ｍｍとし、図３ｄのたわみｄ３＝ｄ１／８＝δ＝０．０２であれば、δ／Ｄ≒１０−４が満たされる。
【００１４】
＜４＞壁面土圧計
本考案の壁面土圧計は、壁面に設置して壁面に作用する土圧を検知するものである。
本考案の壁面土圧計は、土圧を受ける壁面に配置する受圧板１と、受圧板１に作用した土圧を検知する感度部２と、受圧板１および感度部２を支持する支圧板３と、からなる（図４）。支圧板３は壁内に固定する。支圧板３は周囲に気密周壁部３１を形成して、受圧板１との間にＯリングなどの気密材を配置する。
感度部２は、一端に受圧板固定部２１を設けて受圧板１に固着する。また、他端に支圧板固定部２２を設けて支圧板３に固着する。
感度部２にせん断検知用のひずみゲージ４を貼り付けて、ひずみゲージ４により感度部２のせん断ひずみを検知し、土圧を計測する。
受圧板１と支圧板３間の土圧による相対変位をたわみ（δ）は、感度部２の両端がそれぞれ受圧板１および支圧板３に固着されてはさまれており、また、受圧板１を厚肉とすることにより、受圧板１および支圧板３が平行を維持したまま、感度部２にたわみ（δ）が伝わる。
【００１５】
＜５＞せん断梁の断面構造
壁面土圧計の感度部２のせん断梁２３の形状を図５に示すように平行せん断梁２４の形状とする。
せん断梁２４は２対の薄肉部が設けてあり薄肉部の表面および裏面（合計八カ所）にひずみゲージ４を貼り付けることができる。
これにより、感度部２に作用するせん断ひずみと同時に曲げひずみも独立して計測することができるため、受圧板に１に作用する土圧と土のせん断力を独立又は同時に計測できる。
【００１６】
壁面土圧計は、鋼板、石垣、コンクリート等の壁構造物で土砂の浸入を防ぐ時等に壁面が受ける圧力を計測するものである。
壁面土圧計においては、δ／Ｄ≦１０−3程度でもよいとされ、壁面土圧計のＤをφ１００ｍｍ程度でものでもこの要求がみたされる。
【００１７】
＜６＞土のせん断力の計測
本考案の壁面土圧計は、土圧と土のせん断力を同時に計測することができる。
たとえば、地すべり斜面の傾斜面（地すべり斜面模型試験面）や、各種シールド掘削機の切羽やチャンバー等では土砂は流動化して移動するため、移動する土砂と壁面間の摩擦により土砂のせん断力が発生する。本考案の壁面土圧計は、単体の土圧計により、土圧とせん断力を同時に計測する。
【符号の説明】
【００１８】
Ｄ      土圧計の受圧面直径
Ｈ      土中土圧計の厚み
１      受圧板
２      感度部
２１    受圧板固定部
２２    支圧板固定部
２３    せん断梁
２４    平行せん断梁
３      支圧板
３１    気密周壁部
４      ひずみゲージ
【図１】
0003203590.tif 000003
【図２】
0003203590.tif 000004
【図３】
0003203590.tif 000005
【図４】
0003203590.tif 000006
【図５】
0003203590.tif 000007