(57)【要約】【課題】複数に分割された重錘構造でありながら落下高さに無駄がなく、また安全性、再現性等に優れた杭の急速載荷試験用重錘を提供する。【解決手段】杭頭に落下させることにより杭の急速載荷試験を実施するための重錘であって、該重錘１は多重リングからなり、内外に互いに隣接するリング２，２どうしが軸方向に移動自在に連結され、その連結手段が最内周のリングを除く各リング２の内周に形成された係合部３と、内外リング２，２間に配置され、下端外周及び上端内周に係合部５，６がそれぞれ形成された連結筒４とを備え、連結筒４の下端係合部５及び上端係合部６が外リング２の係合部３及び内リング２の上端面にそれぞれ係合可能となっている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭に落下させることにより杭の急速載荷試験を実施するための重錘であって、
該重錘は多重リングからなり、内外に互いに隣接するリングどうしが軸方向に移動自在に連結されていることを特徴とする杭の急速載荷試験用重錘。
【請求項２】
前記内外リングを連結するための手段が、最内周のリングを除く各リングの内周に形成された係合部と、
内外リング間に配置され、下端外周及び上端内周に係合部がそれぞれ形成された連結筒とを備え、
前記連結筒の下端係合部及び上端係合部が外リングの前記係合部及び内リングの上端面にそれぞれ係合可能となっていることを特徴とする請求項１記載の杭の急速載荷試験用重錘。
【請求項３】
前記内外リングを連結するための手段が、最内周のリングを除く各リングの上端内周に形成された上端係合部と、最外周のリングを除く各リングの下端外周に形成された下端係合部とを備え、
外リングの上端係合部が内リングの下端係合部に係合可能となっていることを特徴とする請求項１記載の杭の急速載荷試験用重錘。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、杭の急速載荷試験用重錘に関し、さらに詳細には、動的載荷試験ではあるが、載荷時間が長くなることにより静的載荷試験に近い結果が得られる重錘構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
杭の載荷試験は静的載荷試験と動的載荷試験に分類される。前者の静的載荷試験は加力装置や反力装置などの載荷架構が大がかりなものとなり、試験の準備・実施に長期間を要するだけでなく、組み立て・解体にも多大な費用がかかる。このようなことから、近年、動的載荷試験が注目されている。
【０００３】
この動的載荷試験は急速載荷試験と衝撃載荷試験とに分類され、このうち前者の急速載荷試験は後者の衝撃載荷試験よりも載荷時間が長く（後者が０．０１秒程度であるのに対し０．１秒程度）、静的載荷試験に近い結果が得られ、また波動理論による複雑な解析も必要としない。急速載荷試験を実施するための方式はいくつかあるが、その１つとして、軟クッション重錘落下方式が知られている。これは、杭頭に発泡スチロールなどのクッション材を設置し、このクッション材に向けて重錘を落下させる方式である。
【０００４】
このような軟クッション重錘落下方式による急速載荷試験において、載荷時間を長期化し、静的載荷試験の結果により一層近づけることができる方法を本出願人は先に提案した（特許文献１参照）。この既提案の技術は、杭頭に落下させるハンマ（重錘）として複数に分割された分割ハンマを用い、これら分割ハンマを一定時間間隔で杭頭に順次落下させる方法である。
【０００５】
しかし、既提案の技術は、ハンマを分割して落下させるという概念そのものは斬新であって極めて優れたものであるが、実際に実施するにあたり次のような難点もある。
【０００６】
既提案の技術が示している実施形態は、ハンマを平板状に複数に分割し、各分割ハンマをワイヤロープで連結したものである。このような分割形態及び連結方法では、各分割ハンマを落下させた場合、ワイヤロープが分割ハンマの間に挟まるおそれがある。この結果、ワイヤロープが損傷して破断の原因となり、危険である。また、ワイヤーロープが分割ハンマ間に挟まると、分割ハンマの衝突時に毎回同じような衝撃を生じさせることができない。
【０００７】
同実施形態に示された技術は、先行して落下した分割ハンマの上に後行して落下する分割ハンマが衝突する落下方式である。すなわち、順次落下した各分割ハンマが鉛直方向に積層する方式であるため、落下の高さに無駄が生じる。また、分割ハンマどうしが衝突するため、ハンマに変形が生じやすい。さらに、ハンマは、平板状に分割されているので、衝突時に音が大きくなる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−１５３５０４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、複数に分割された重錘構造でありながら落下高さに無駄がなく、また安全性、再現性等に優れた杭の急速載荷試験用重錘を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、杭頭に落下させることにより杭の急速載荷試験を実施するための重錘であって、
該重錘は多重リングからなり、内外に互いに隣接するリングどうしが軸方向に移動自在に連結されていることを特徴とする杭の急速載荷試験用重錘にある。
【００１１】
より具体的には、前記内外リングを連結するための手段が、最内周のリングを除く各リングの内周に形成された係合部と、内外リング間に配置され、下端外周及び上端内周に係合部がそれぞれ形成された連結筒とを備え、前記連結筒の下端係合部及び上端係合部が外リングの前記係合部及び内リングの上端面にそれぞれ係合可能となっている。
【００１２】
前記内外リングを連結するための手段が、最内周のリングを除く各リングの上端内周に形成された上端係合部と、最外周のリングを除く各リングの下端外周に形成された下端係合部とを備え、外リングの上端係合部が内リングの下端係合部に係合可能となっている態様を採ることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１はこの発明の実施形態を示す鉛直方向断面図であり、図２は平面図である。重錘１は多重リングからなっている。多重リングを構成する各リング２は、内外に隣接するものどうしが、軸方向に移動自在に連結されている。
【００１４】
内外に隣接するリング２どうしを連結するために、最内周のリング２を除く各リング２の内周に環状の係合部３が形成され、また内外リング２，２間に連結筒４が配置されている。連結筒４の下端外周及び上端内周には環状の係合部５，６がそれぞれ形成されている。そして、連結筒４の下端係合部５は外リング２の係合部３に、上端係合部６は内リング２の上端面にそれぞれ係合可能となっている。
【００１５】
図１は最内周のリング２を吊り上げた状態を示している。この吊り上げた状態で、連結筒４の下端係合部５は外リング２の係合部３に、上端係合部６は内リング２の上端面にそれぞれ係合し、各リング２には、最外周のリング２から最内周のリング２にかけて順次高さ位置が高くなるように、高低差が生じる。
【００１６】
図３は、上記多重リングからなる重錘を用いた急速載荷試験方法の一例を示す図である。試験対象とされている杭１５の頭部には発泡スチロールなどからなるクッション材７を介して台座８が設置される。台座８は中央に案内ロッド９を有し、最内周のリング２がこの案内ロッド９に通される。案内ロッド９に通された最内周のリング２はロープ１０などを介して図示しないクレーンにより所定高さ位置まで吊り上げられる。これに伴い重錘１全体が吊り上げられる。
【００１７】
そして、重錘１を落下させると、吊り上げられた状態では上記したように各リング２には高低差が生じているので、最外周のリング２から最内周のリング２にかけて順次杭頭に衝突する。このように、重錘１はこれを構成する複数のリング２が時間差を置いて杭頭に衝突するので、載荷時間が長くなり静的載荷試験に近い結果が得られる。
【００１８】
上記のような重錘構造によれば、各リング２はワイヤロープではなく連結筒４を介して連結されているので、落下時にワイヤロープがリング間に挟まることがない。したがって、ワイヤロープの損傷・破断のおそれがないので安全である。また、ワイヤロープが挟まることがないので、毎回同じような衝撃を生じさせることができる。また、重錘１は多重リング構造であるので、落下高さに無駄が生じることがなく、実施場所の高さの制限を受けにくい。また、リングどうしが衝突することはないので変形が生じず、さらにリングの軸方向端面で杭頭に衝突するため、衝突時の音も大きくならない。
【００１９】
各リングの杭頭に対する衝突の時間差すなわち全体としての載荷時間は、連結筒４の長さを変えることにより調整することができる。図４は連結筒４の長さを長くし、載荷時間を長くした別の実施形態を示している。
【００２０】
連結筒４を用いずに、内外リング２，２を直接連結する構造とすることもできる。図５は、その実施形態を示す鉛直方向断面図である。この実施形態では、最内周のリング２を除く各リング２の上端内周に環状の係合部１１が形成され、また最外周のリング２を除く各リング２の下端外周に環状の係合部１２が形成されている。そして、外リング２の上端係合部１１が内リング２の下端係合部１２に係合可能となっている。この実施形態のものによっても上記実施形態のものと同様の効果が得られる。
【００２１】
図６に示すように、上端係合部１１及び下端係合部１２はリング２の本体２ａに対し別体とし、ねじなどの取付け手段により着脱自在に取り付けるようにしてもよい。そしてリング本体２ａに対する高さ方向の取付け位置を可変とすることにより、各リングの杭頭に対する衝突の時間差すなわち全体としての載荷時間を変えることができる。
【００２２】
上記各実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施形態では内外に隣接するリング間の間隔（高低差）はほぼ等間隔となっているが、このリング間間隔は不等間隔にする場合もある。またリングは円形リングとするに限らず、多角形の角形リングとすることもできる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、分割された重錘構造でありながら落下高さに無駄がなく、また安全性、再現性等に優れた載荷試験を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【図２】同実施形態の平面図である。
【図３】急速載荷試験の実施の一例を示す図である。
【図４】別の実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【図５】さらに別の実施形態を示す鉛直方向断面図である。
【図６】図５に示した実施形態の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１：重錘
２：リング
３：係合部
４：連結筒
５：下端係合部
６：上端係合部
７：クッション材
８：台座
９：案内ロッド
１０：ワイヤロープ
１１：上端係合部
１２：下端係合部
【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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