(57)【要約】【課題】狭い土地であっても自走式試験機による試験を可能とし、より正確な試験結果を得る試験装置の提供。【解決手段】地中に試験用ロッド１０を挿入して試験する自走式試験機１において試験装置Ａを分離し手動で移送できる構成とした。この試験装置Ａにより、自身の持つ各装置により４段階の荷重構成を実現する。動作はワイヤーを巻き上げ昇降する昇降装置１９により、昇降装置１９を含め支持体１３、ボックス１４、回転駆動体１７を錘体として、選択的に組み合わせ４種類の荷重を構成し各々の荷重を試験用ロッド１０に負荷させる。試験用ロッド１０の固定と回転のための装置はボックス１４に有している。【選択図】　　　　図４
2004108135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に試験用ロッドを挿入して試験する自走式試験機に分離可能に搭載される試験装置であって、
前記試験装置を前記自走式試験機に着脱自在に搭載するための取り付け手段と、
前記試験装置の枠体を構成する基体と、
前記基体に沿って昇降可能に設けられ、複数の錘体を昇降させ第４の錘体を構成する昇降装置と、
前記基体に沿い前記昇降装置に係脱して昇降される第１の錘体と、
前記基体と前記昇降装置を連結する連結手段と、
前記第１の錘体に支持され前記試験用ロッドを固定する固定手段と前記試験用ロッドを回転させる回転駆動手段とを有し、前記支持体に相対移動して自重により垂下する第２の錘体と、
前記第２の錘体の昇降位置を検出する検出手段と、
前記回転駆動手段を駆動させる回転駆動装置を有し、前記第１の錘体に係脱自在に係合し且つ前記第２の錘体に昇降方向へ相対移動可能で、前記第１の錘体との係合が外れたとき自重により前記第２の錘体とともに垂下する第３の錘体とからなり、
前記第２の錘体により第１荷重を構成し、前記第２の錘体と前記第３の錘体とで第２荷重を構成し、前記第２の錘体、前記第３の錘体及び前記第２の錘体に係合する前記第１の錘体とで第３荷重を構成し、前記第２の錘体、前記第３の錘体、前記第２の錘体に係合する前記第１の錘体、及び降下動作で前記第１錘体に係合し押圧する前記第４の錘体とで第４荷重を構成し、前記４段階の荷重を順次選択し前記試験用ロッドに荷重を与え押圧する
ことを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記基体下部に、地面に接触して回転し走行可能な走行体を有していることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項３】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記基体は、支柱部が分割可能で着脱自在な構成になっていることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項４】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記連結手段は、前記基体上部に設けられた滑車と前記昇降装置に設けられた滑車と、一端が基体に固定され中間部は前記２つの滑車に巻き掛けられ他端が前記昇降装置の回転ドラムに固定され巻き取られるワイヤとから構成されていることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項５】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記連結手段に荷重計が設けられることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項６】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記第１の錘体には前記昇降装置の移動範囲を規制するため、上部と下部にストッパーを有していることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項７】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記第１の錘体には前記第３の錘体を係脱させる係脱部材を有していることを特徴とする分離可能な自走式試験機の試験装置。
【請求項８】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記試験装置を操作し試験結果を記録し、計算し、表示する制御装置が付随していることを特徴とする自走式試験機の試験装置。
【請求項９】
請求項１記載の自走式試験機の試験装置において、
この試験装置が分離された後地面を走行させるために、前記試験装置に運搬補助具が設けられることを特徴とする自走式試験機の試験装置。
【請求項１０】
請求項１記載の分離可能な自走式試験機の試験装置において、
前記連結手段は、前記基体上部に設けられたスプロケットと、前記基体下部に設けられたスプロケットと、前記２つのスプロケットに巻き掛けられ移動可能なチェーンとから構成されていることを特徴とする自走式試験機の試験装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の自走式試験機の試験装置において、
前記チェーンは前記第１の錘体に結合し、前記チェーンに係合する錘体スプロケットを前記第４の錘体に設け、前記錘体スプロケットの回転により前記第１の錘体の移動を可能にする構成にしたことを特徴とする自走式試験機の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤調査を目的とする自走式試験機の試験装置に関する。更に詳しくは、スウェーデン式サウンデイング自走式試験機において、自走式試験機から分離することが可能な試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
宅地建設予定地等の地盤調査においては、地盤の性状等土質検査のため、検査対象の地盤に試験用ロッドを貫入させ、ロッドの自沈速度等の沈降状態を調査することが広く行われている。これはその土地に最適な基礎設計をなし、建物等の耐久性、耐震性をより高めるためになされるものである。地盤が軟弱な土地の場合、後で不同沈下、地盤沈下等が発生しないように対策を施すための基礎データを得るために行われる。
【０００３】
これは一般にロッドに３種類の錘を負荷して自沈させ、自沈停止時にはそれ以上の負荷をかけずに試験用ロッドを回転駆動するいわゆるスウェーデン式サウンデイング方法として知られている。この方法は、簡単に人手で行え２５ｃｍごとに連続して計測できることから広く普及している。試験機を用いて、検査対象の地盤における土の貫入抵抗を測定し、その硬軟または締まり具合、あるいは土層の構成を、例えば建築設計を施す場合の判定ベースにしている。
【０００４】
従来方式であれば３種類の荷重の定められた錘を選択し能率よく負荷させて行えばよいが、さらに、荷重の種類を多くして錘の選択幅を増し、できるだけ細かいデータを採取することも要望されている。土質検査による土層は、１０ｍを越える深さまで調査がなされる。土層をよりよく知るために、急速自沈、低速自沈、回転による強制貫入などを複雑に組み合わせた試験が行われている。
【０００５】
地盤強化を行わなければならない軟弱地盤の多い土地での調査のためには、試験用ロッドの沈降に合わせた規定３種類の錘の相対的下降・上昇の運転が行われる他に、この３種類以上の錘でも従来以上に合理化され且つ自動化されることも望まれている。更に調査する地盤は、家と塀の間のような狭い場所も試験対象であり、地盤調査のための土地選別は許されない。また、錘の負荷系を簡素化することにより装置を簡素に低廉化し、自走式試験機により能率よく数多くの測定をして正確な地盤調査をすることも望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来は、特に自動化された自走式の試験機によって試験を行う場合は、更地の宅地、あるいは家があっても比較的広い場所での試験が多い。これは、自走式試験機の構造的制約によるものであった。しかし、宅地によっては、家と塀の間のような狭い土地の地盤を試験しなければならないこともあり、この場合は自走式の試験機は使用できず、この場合は旧来からの手動による試験機にたよらざるを得なかった。人手による方法は、荷重の設定を人手で行うとともに、ハンドルを人力で回転させながら試験用ロッドを地中に貫入させ、ロッドの回転数と貫入長さから地盤強度を推定するものであった。
【０００７】
人手による地盤の評価は非常に煩雑であり、多くの労力と時間を要し能率が低下する。最近の住宅地での試験は必然的に行われており、その処理の迅速化は必要不可欠である。従って、自走式試験機等における試験方法は大きな効果がある。この狭い場所でも自走式の試験機の使用で試験が行えることが望まれている。更に、地盤状況を詳しく知るために規定の３段階以上の種類の荷重によって試験することも望まれている。
【０００８】
本発明はこのような技術的背景に基づきなされたものであり、狭い宅地等においても、自走式の試験機の機能を生かした試験のできる装置を開発したことにあって、次の目的を達成するものである。
本発明の目的は、試験装置を試験機本体から分離し移送して個別に狭い地盤の試験を可能とした自走式試験機の試験装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、４段階の荷重によって地盤調査を行うスウェーデン式サウンデイング方式の自走式試験機の試験装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、４段階の荷重を自身の持つ装置の重さを利用し、これら装置の選択的組み合わせによって４段階の荷重設定を可能とし、内部構造を簡素化して、試験機を低廉にしたスウェーデン式サウンデイング方式の自走式試験機の試験装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、試験結果の処理を自動化することにより、試験時間を短縮し軟弱地盤の試験効率を高めるスウェーデン式サウンデイング方式の自走式試験機の試験装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために次のような手段を採る。本発明１の分離可能な自走式試験機の試験装置は、地中に試験用ロッドを挿入して試験する自走式試験機に分離可能に搭載される試験装置であって、前記試験装置を前記自走式試験機に着脱自在に搭載するための取り付け手段と、前記試験装置の枠体を構成する基体と、
前記基体に沿って昇降可能に設けられ、複数の錘体を昇降させ第４の錘体を構成する昇降装置と、前記基体に沿い前記昇降装置に係脱して昇降される第１の錘体と、前記基体と前記昇降装置を連結する連結手段と、前記第１の錘体に支持され前記試験用ロッドを固定する固定手段と前記試験用ロッドを回転させる回転駆動系とを有し、前記第１の錘体に相対移動して自重により垂下する第２の錘体と、前記第２の錘体の昇降位置を検出する検出手段と、前記回転駆動系を駆動させる回転駆動装置を有し、前記第１の錘体に係脱自在に係合し且つ前記第２の錘体に昇降方向へ相対移動可能で、前記第１の錘体との係合が外れたとき自重により前記第２の錘体とともに垂下する第３の錘体とからなっていて、
前記第２の錘体により第１荷重を構成し、前記第２の錘体と前記第３の錘体とで第２荷重を構成し、前記第２の錘体、前記第３の錘体及び前記第２の錘体に係合する第１の錘体とで第３荷重を構成し、前記第２の錘体、前記第３の錘体、前記第２の錘体に係合する前記第１の錘体、及び降下動作で前記第１錘体に係合し押圧する前記第４の錘体とで第４荷重を構成し、前記４段階の荷重を順次選択し前記試験用ロッドに荷重を与え押圧することを特徴としている。
【００１１】
自走式試験機から試験装置を手動で分離することができる。又、別途錘を必要とせず、各装置自身の重さを利用し、この装置の選択的係合組み合わせによって、４種類の荷重を構成している。各々の装置は範囲の制限された相対移動によって、順送りで選択された荷重のための錘となる。
本発明２の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１において、前記基体下部に、地面に接触して回転し走行可能な走行体を有していることを特徴としている。走行体は、タイヤの付加したものであってもよく、試験装置全体を支持して狭い場所へ人力で容易に移動させることができる。
【００１２】
本発明３の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記基体は、支柱部が分割可能で着脱自在な構成になっていることを特徴としている。分割された支柱部は自走式試験機本体上に水平にして設置固定すればよい。試験後自走式試験機を移動するとき安定して運搬でき格納し易い構成である。
本発明４の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記連結手段は、前記基体上部に設けられた滑車と前記昇降装置に設けられた滑車と、一端が基体に固定され中間部は前記２つの滑車に巻き掛けられ他端が前記昇降装置の回転ドラムに固定され巻き取られるワイヤとから構成されていることを特徴としている。２つの滑車にワイヤーを巻き掛けしたことで、昇降装置のワイヤー巻き取り力は、昇降すべき装置荷重の１／２となる。
【００１３】
本発明５の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記連結手段に荷重計が設けられることを特徴としている。荷重計のデータを制御装置に取り込むことにより、確認と誤差の修正も可能となり正確なデータ処理を行うことができる。
本発明６の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記第１の錘体には前記昇降装置の移動範囲を規制するため、上部と下部にストッパーを有していることを特徴としている。ストッパーを設けることで、昇降装置自体が錘体の昇降伝達手段の役目を果たす。上部ストッパーにおいては、錘体全てを基体上部にもたらす、下部ストッパーにおいては、第４の荷重を発生させるのに寄与する。
本発明７の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記第１の錘体には前記第３の錘体を係脱させる係脱部材を有していることを特徴としている。係脱部材は第１の錘体の動作で係脱できる突き当て状の部材であってもよい。
【００１４】
本発明８の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記試験装置は試験装置を操作し、試験結果を記録し、計算し、表示する制御装置が付随していることを特徴としている。試験結果が自動処理で判明するので、試験能率がよい。
本発明９の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、前記試験装置が分離された後地面を走行させるために、前記試験装置に運搬補助具が設けられることを特徴としている。試験装置を移動させる補助具として、試験装置を安定して移動させるのに好適である。
【００１５】
本発明１０の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１又は２において、
前記連結手段は、前記基体上部に設けられたスプロケットと、前記基体下部に設けられたスプロケットと、前記２つのスプロケットに巻き掛けられ移動可能なチェーンとから構成されていることを特徴としている。構成が簡素化される。
【００１６】
本発明１１の分離可能な自走式試験機の試験装置は、前記発明１０において、前記チェーンは前記第１の錘体に結合し、前記チェーンに係合する錘体スプロケットを前記第４の錘体に設け、前記錘体スプロケットの回転により前記第１の錘体の移動を可能にする構成にしたことを特徴としている。錘体の移動構成を錘体にまとめることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の試験装置Ａを搭載した自走式試験機１の全体正面図である。図２は試験装置Ａのみの正面図である。図４は、試験装置Ａを地面に設置し試験する状態を示す正面図で、図５は、図４の側面図である。図６は、図４の構成において錘体関係を試験装置Ａ上部に移動させた状態を示している。この自走式試験機１は、スウェーデン式サウンデイング方式の自走式試験機であって、本発明に関わる試験装置等の構成は、同一出願人の出願になる特開平１０−３８７８１号公報に記載された技術を改良発展させたものである。基本的な構成及び試験方法はこの公開公報に記載されているので、詳細内容の説明は省略する。
【００１８】
自走式試験機１は、試験装置、制御装置、試験機を走行させるための駆動装置、地面走行のための無端帯等で構成されている。本発明は、この自走式試験機に搭載される試験装置に関わり、この試験装置を改良発展させたものである。自走式試験機１の本体２は、走行用の無限帯３を左右に備え、荒れ地、造成地等地表面の悪い土地であっても進行できる。
【００１９】
本体２上には、分離可能な試験装置Ａが着脱自在に搭載されている。本体２の端部には取り付け部材４が設けられ、試験装置Ａを本体基部に載置した後、この試験装置Ａが本体２から外れないようにしている。この取り付け部材４は、軸状体を構成し、軸の出し入れ又は軸を止める留め金等により試験装置Ａは本体２に着脱自在に固定される。この取り付け部材４を軸状体として説明したが、他の方法であってもよい。
【００２０】
例えば図１３に示すような構成のものであってもよい。この図は、試験装置Ａが本体２に搭載されている状態を示し、下部にその取り付け部材の構成を示す部分図である。試験装置Ａの端部に取り付け部材および補強部材として横桁部材４ａが試験装置Ａ幅に亘って設けられている。試験装置Ａが本体２に寄せられ搭載されるとき、この横桁部材４ａが本体２の受け部２ｂに支持される。
【００２１】
その後この受け部２ｂと横桁部材４ａに跨って押さえ板２ｃがボルト／ナット２ｄにより受け部２ｂに固定される。この結果横桁部材４ａは、本体２側に抱き込まれる状態で固定される。これにより試験装置Ａは本体２から外れることはない。又、図示していないが、移送中に試験装置Ａが倒れないように他の部分も本体２に止められている。この取り付け部材は、ワンタッチで取り付けのできる構成になっていて、試験装置Ａを本体２に対して短時間でしかも簡単な操作で行える。
【００２２】
又、この本体２には原動機を内蔵する発電機ユニット５が搭載されている。さらに試験装置の試験データを処理する制御装置Ｂが搭載されている。試験装置Ａの支柱をなすリーダー６は上部が分割出来るようになっていて、試験装置Ａが本体に搭載されるとき上部リーダー６ａを分割して水平に倒し本体２上に跨がせて載置する。本体２には、柱２ａが立設されていて分割された上部リーダー６ａをこの柱２ａに受け止め固定する。このように自走式試験機１に対して試験装置Ａは重心を低くして搭載され、自走式試験機１が安定して移動が行えるように設置される。
【００２３】
図２は、分割されている上部リーダー６ａを正規に取り付け、自走式試験機１から分離された状態の試験装置Ａの正面図を示している。上部リーダー６ａは固定側のリーダー６ｂにボルトで固定される。図３は、試験装置Ａを自走式試験機１の本体２から分離し地盤調査の地点まで移送する一連の形態を示している。試験装置Ａを本体２から分離する前に、分割されている上部リーダー６ａを試験装置Ａ側に寄せ、固定部分のリーダー６ｂの横に載置し固定する。
【００２４】
その後、りん木７を試験装置Ａの下部、自走式試験機１の無限帯３間に差込む。このりん木７は試験装置Ａが本体２より分離したとき、地面に落下するのを防止するためのもので受け台となるものである。前述の取り付け部材４を開放し、更に他の固定部を開放して試験装置Ａを本体２に対しフリーの状態にする。このりん木７で試験装置Ａを支持した後、自走式試験機１を矢印のように移動して試験装置Ａから離す。試験装置Ａはりん木７に載置された状態となる。続いてこの試験装置Ａを移送させるための補助具として、運搬用補助具８を試験装置Ａに取り付ける。
【００２５】
又、試験装置Ａの下部に設けられているタイヤ９を外側に向きを変えて取り付ける（図３（イ））。試験装置Ａを本体２から外す場合は、タイヤ９の向きを変えることで説明したが、他の方法であってもよい。例えば、図１４に示すようにタイヤ９を支持している支持体９ａを試験装置Ａに対して相対的に直線移動ができるように構成する。試験装置Ａが分離して試験を行うときは、タイヤ９を外方に突き出して固定し、本体２に格納するときは、試験装置Ａ側に二点鎖線の位置に引き込める。
【００２６】
この場合は試験装置Ａの一部が部分的に変更されるが、本体２に格納するとき干渉しないようにすれば良いのであって、どのような方法であってもよい。これらの処置がなされた後、人手で運搬用補助具８の端部を手前に引くと、運搬用補助具８と一体になっている試験装置Ａはりん木７の切り欠き部７ａに沿い倒れる（図３（ロ））。タイヤ９が地面に接触すると、試験装置Ａはりん木７より離れ地面で支えられる（図３（ハ））。この状態においては、手を運搬用補助具８より離すことはできないが、試験装置Ａを手で容易に動かすことが可能となる。
【００２７】
このようにして運搬用補助具８に手をかけながら押し引きすることにより試験装置Ａを移送することができる。この試験装置Ａの幅は、例えば６５０ｍｍ程度であるので、既存の住宅地の狭い所であってもこの試験装置Ａを移動して設置できるので試験を行うことが可能となる。
【００２８】
図４は試験装置Ａを地面に設置し試験完了状態を示していて、後述する全ての試験荷重が試験用ロッド１０に負荷した状態を示している。又、上部リーダー６ａは組み立てられ正規のリーダー構成となっている。試験装置Ａの下部には、試験装置Ａの幅に沿って２つのタイヤ９が支持プレート１１を介して固定リーダー６ｂの下部に取り付けられている。このタイヤ９の取り付け位置は、試験装置Ａを自走式試験機１に搭載するときは試験装置Ａの内側に取り付け、分離して試験を行うときは試験装置Ａの外側に向きを変えて取り付ける。
【００２９】
この試験装置Ａの取り付け取り外しは、リーダー６に設けられた軸体６ｃに対して外側からはめ込むようにしてワンタッチで取り付け固定する。又、このタイヤ９の取り付け構成は前述の図１３のようにしてもよい。この場合はタイヤ９を取り外す必要はない。リーダー６の前面には、試験用ロッド１０が設けられ、この試験用ロッド１０を把持固定する固定装置１２を貫通して先端のスクリューポイント１０ａが地中に相対している。又リーダー６の前面にはリーダー６をガイドにして昇降方向に移動自在で、第１の錘体を構成する支持体１３が設けられている。
【００３０】
この支持体１３には２つのガイド１３ａ、１３ｂが設けられ、一方のガイド１３ａに沿って第２の錘体であるボックス１４が支持体１３の所定範囲を移動可能である。ボックス１４は試験用ロッド１０を固定するための固定装置１２と試験用ロッド１０を回転させる回転駆動系を含んで構成される。又、このボックス１４の一端にはワイヤー１５が設けられ、上部リーダー６ａの上部に設けられた深度計１６に接続している。この深度計１６はワイヤー１５の伸縮長さを検出して試験用ロッド１０の浸入深さを算出するためのものである。検出された結果はデータとして制御装置Ｂに送られる。
【００３１】
又、ボックス１４には、この回転駆動系を駆動させる回転駆動体１７が軸１７ａを介して軸方向に移動自在に設けられている。この回転駆動体１７は所定寸法以上に下降しないようにその移動範囲が制限されている。この回転駆動体１７は支持体１３のステイ部１３ｅにも係合するようになっている。支持体１３の他方のガイド１３ｂには昇降装置１９が移動可能に設けられている。
【００３２】
支持体１３にはガイド１３ｂの上部と下部にストッパー１３ｃ，１３ｄが設けられ、昇降装置１９は支持体１３内ではこのストッパー１３ｃ，１３ｄの範囲で移動する。昇降装置１９には回転ドラム１９ａが設けられワイヤー２０が巻き付けられている。ワイヤー２０の一端は、上部リーダー６ａの上部に固定されている。
【００３３】
又、上部リーダー６ａの上部と昇降装置１９には、向きを９０度変えて２つの滑車２１，２２が設けられ、それぞれの滑車２１，２２に跨ってワイヤー２０が巻き掛けられている。滑車２２を支持している支持部材は昇降装置１９と一体となっている。ワイヤー２０のリーダー上部固定端には荷重計Ｃが設けられている。この荷重計Ｃによりワイヤー２０に巻き取られる装置の荷重を確認することができる。
【００３４】
ワイヤー２０が回転ドラム１９ａにより巻き取られると、昇降装置１９は上昇し、支持体１３の上部ストッパー１３ｃに衝接し続いて昇降装置１９とともに支持体１３を上昇させる。この支持体１３の上昇に伴い、支持体１３のステイ部１３ｅに回転駆動体１７が衝接し、回転駆動体１７を支持体１３とともに上昇させる。次に尚も支持体１３が上昇すると、ともに上昇している回転駆動体１７がボックス１４に衝接しともに上昇させ、昇降装置１９は全ての装置を係合させてリーダー６上部に上昇させる。
【００３５】
上昇に伴う巻き上げ力は、ワイヤー２０を２つの滑車２１，２２を介していることで昇降すべき荷重の１／２となる。このときワイヤー２０の巻き取りにより昇降装置１９も支持体１３とともに上昇し、図６に示す状態となる。図６の位置は試験装置Ａによる最初の試験位置である。従って、長さが１ｍの試験用ロッド１０は初期状態で設置され、先端のスクリューポイント１０ａは地面に相対している。この状態で試験を始めるとき、試験用ロッド１０はボックス１４の固定装置１２により固定される。
【００３６】
又、回転も可能な状態となるが、固定装置１２の構造を含めてその詳細構成を図７に示す。ボックス１４の上部には試験用ロッド１０を固定する固定装置１２が設けられている。この固定装置１２は、試験用ロッド１０の外周に配置され円筒が分割された２個の爪１２ａで構成され、この爪１２ａが押圧されることにより試験用ロッド１０は固定装置１２に固定される。一方、このボックス１４には、軸受１４ａが組み込まれていて固定装置１２を回転自在に支持している。又、固定装置１２の一端にはスプロケット１２ｂがキー１２ｃを介して固定されている。
【００３７】
他方、回転駆動体１７側のボックス１４内には、この回転駆動体１７の軸１７ａが挿入され軸径部にスプロケット１７ｂがキー１７ｃを介して相対的に軸方向移動自在に設けられている。軸１７ａの先端は段差部となっていて、回転駆動体１７が制限寸法を超えて落下しないようになっている。スプロケット１７ｂはボックス１４に設けられた軸受１４ｂにより支持され、軸線方向の移動が規制され回転自在となっている。
【００３８】
２つのスプロケット１２ｂ、１７ｂ間にはチェーン１８が巻き掛けられていて、回転駆動体１７の駆動力をスプロケット１２ｂ、チェーン１８及びスプロケット１７ｂを介して固定装置１２に伝達する回転駆動系を構成している。このようにボックス１４は、上部に固定装置１２を有し内部に回転駆動系を有している。また、前述のように、リーダー６の上端部にワイヤー１５を介してボックス１４の昇降位置を検出するための深度計１６が設けられている。試験を行うときは試験用ロッド１０をこのボックス１４の固定装置１２に固定することになるので、このボックス１４の位置を検出することは、試験用ロッド１０の昇降位置を検出することになる。
【００３９】
この自走式試験機１の試験装置Ａを含めその他の基本構成については、前述の公開公報に記載されているので詳細説明は省略する。次に試験の動作手順について説明する。図８から図１２は試験用ロッド１０に負荷する荷重の変化について説明する図で、細部が省略された説明用の図である。図８は、図６に示す状態と同じ構成を示している。この図は、錘体になる全ての装置がリーダー６に支えられた試験開始状態を示しており、試験用ロッド１０には負荷がかかっていない初段階の状態を示している。
【００４０】
即ち、第１の錘体である支持体１３のストッパー１３ｃが、ワイヤー２０を介してリーダー６に支持されている昇降装置１９に係止されている。支持体１３はステイ部１３ｅを介して第３の錘体である回転駆動体１７を支持されている。この回転駆動体１７には第２の錘体であるボックス１４が接触していて支持している。従って、昇降装置１９は３つの装置、即ち３つの錘体を支持していることになる。結果的に全ての荷重要素はリーダー６に支えられていて、試験用ロッド１０には負荷がかかっていない。
次に試験方法について説明する。スウェーデン式サウンデイング試験方法はＪＩＳ　Ａ１２２１で規定され公知であるが、概略は次のようになっている。その方法は試験用ロッド先端にスクリューポイントを取り付け、対象の調査地点に鉛直に立てて支える。
【００４１】
試験用ロッドがこの状態で地中に貫入するか否かを確かめ、貫入の場合は荷重に対する貫入量を記録し、貫入しない場合は荷重を順次載荷し（荷重段階は５０，７５，１００ｋｇ）、途中貫入する場合は荷重に対する貫入量を記録していき、その操作を繰り返す。載荷荷重１００ｋｇで貫入が止まったら、次の試験用ロッド目盛線（２５ｃｍ）まで貫入させるのに要する半回転数を記録する。
本発明の場合は２５，５０，７５，１００ｋｇの４つの荷重段階を設定することができ、ＪＩＳ規定より詳細なデータを記録することができる。試験操作を行うときは例えばタッチパネル３４によるが、その操作については前述の公開公報に記載されているので説明は省略する。
【００４２】
試験操作を繰り返し行い、データを蓄積し、自動的にＮ値のグラフ化を行っていく。また、これらのデータをパソコンに取り込むこともできる。このような操作に基づき、本発明の試験は次のように行われる。自走式試験機１が対象地盤地域に達し、もし試験場所が狭くて自走式試験機１が入れないとき、自走式試験機１から試験装置Ａを分離して前述したようにこの試験装置Ａを手動で試験場所に移動する。試験場所が自走式試験機１から遠い場合は、制御装置Ｂも自走式試験機１から分離して移動させる。測定点が定まると、試験用ロッド１０を地面に鉛直に立て、又、前述のように全ての装置をリーダー６の最上部にもたらす。
【００４３】
次に試験用ロッド１０を固定装置１２に固定する。続いて昇降装置１９を下げ、これに伴い回転駆動体１７がボックス１４から離れるので、試験用ロッド１０には第２の錘体であるボックス１４のみの荷重が負荷する。この状態が図９に斜線で示す第１の荷重状態で、この場合の荷重は２５ｋｇである。この状態で試験用ロッド１０を地中に貫入させる。回転貫入でなく荷重だけによって貫入が進む場合には、荷重の大きさとスクリューポイント１０ａ先端の地表からの貫入深さを記録する。続いて貫入しない場合、次に昇降装置１９をさらに下げ、支持体１３のステイ部１３ｅを回転駆動体１７より外す。このことにより第３の錘体である回転駆動体１７を軸１７ａ端部の段差部でボックス１４に吊られる状態で係合させる。
【００４４】
この状態が図１０の斜線で示す第２の荷重状態で、試験用ロッド１０には第３の錘体と第２の錘体の荷重が負荷する。この場合の荷重は５０ｋｇである。
さらに貫入しないときは、昇降装置１９をさらに下げ、昇降装置１９を支持体１３のストッパー１３ｃから外す。このことにより、支持体１３はボックス１４の上面１４ｃに当接し、試験用ロッド１０には、前述の第２の荷重に加え、第１の錘体である支持体１３の荷重が加わる。この状態が図１１の斜線で示す第３の荷重状態で、この場合の荷重は７５ｋｇである。
【００４５】
さらに貫入しないときは、昇降装置１９を更に下げ、昇降装置１９を支持体１３の下部ストッパー１３ｄに当接させる。これにより試験用ロッド１０には前述の第３の荷重に加え昇降装置１９の荷重が加わる。この状態が図１２の斜線で示す第４の荷重状態であり、ワイヤーで吊り下げていた全ての装置が負荷し、ワイヤー２０はたるむ。この場合の荷重は１００ｋｇである。
載荷重１００ｋｇで回転によって貫入が進む場合には、半回転数（Ｎａ）に対応する貫入後の貫入深さを記録し、そのときの貫入量（Ｌ）を計算する。次にＬに対応するＮａ値は次式により、貫入量１ｍ当たりの半回転数Ｎｓｗに換算し記録する。例えば、Ｌが２５ｃｍの場合は、Ｎｓｗ＝４Ｎａとなる。試験結果は縦軸に地表からの深さＤ、横軸に荷重の大きさＷｓｗと貫入量１ｍ当たりの半回転数Ｎｓｗとをとって前述の操作で自動的に図示される。
【００４６】
この図示表示はカラーによって地盤の硬軟の程度を示すことも可能である。Ｎ値の算出は次のようになっている。粘性土の場合のＮ値は０．０３Ｗｓｗ＋０．０５Ｎｓｗ、砂質土の場合のＮ値は０．０２Ｗｓｗ＋０．０６７Ｎｓｗである。このような試験操作を各対象地盤において行い、細部に亘るデータを採集する。自走式の場合は、手動式に比べ操作能率がよいので、数多くのデータ採取が可能である。
（実施の形態２）
前述の実施形態の構成は、滑車と、滑車に巻き掛けられたワイヤと、このワイヤを巻き取る回転ドラムを連結手段とする構成であったが、チェーンを中心とする構成であってもよい。以下その構成について詳述する。図１５は、本実施形態の全体構成図で、本発明の試験装置Ｃを自走式試験機５０に搭載した状態を示している。この試験装置Ｃは、前述同様に自走式試験機５０から分離することが可能であり、その分離された試験装置Ｃのみの形態が図１６に示されている。
【００４７】
試験装置Ｃの本体５１の下部５１ａはフラットに構成され、地面等に安定して設置できる構成になっている。この本体５１の一端５１ｂに支軸５１ｃが設けられ、この支軸５１ｃにローラー５１ｅが回転自在にはめ込まれている。従って、本体５１の他端５１ｄをやや持ち上げると、この試験装置Ｃはローラー５１ｅを支点にしてローラー５１ｅを回転させながら移動することが可能である。
【００４８】
又、このローラー５１ｅは本体５１内側に移動させ二点鎖線に示すように収納が可能である。図示はしていないが、自走式試験機５０に搭載するときは、このローラー５１ｅ部分は試験装置Ｃ本体の中央部に寄せておく。試験を行う場合は、自走式試験機５０から降ろし、所定の位置に移動して試験装置Ｃを設置する。
【００４９】
この試験装置Ｃは、本体５１には上部と下部にそれぞれスプロケット５２，５３が回転自在に設けられ、この２つのスプロケット５２，５３に噛み合ってチェーン５４が巻き掛けられている。このチェーン５４は、両端をフック５５で固定され、このフック５５とともにチェーン５４はフリーの状態で本体５１上を回動自在である。一方、錘体の構成は基本的に前述の実施形態と同じである。即ち、図１６に示すように、４つの錘体が試験装置Ｃの本体に搭載される構成である。
【００５０】
図１７は本体５１の上部を示した部分図であるが、チェーンは図１７に示すように第１の錘体５５にフック５６を介して結合している。又、第４の錘体５７には錘体スプロケット５８が設けられ、この錘体スプロケット５８はチェーン５４の外側５４ａに噛み合っている。又、図示していないが、第１の錘体５５は本体５１の案内部に沿って上下方向に案内される構成になっている。試験を行うときは、これら錘体を本体５１上部に移動させるが、これは錘体スプロケット５８を図示しないモーターにより回転させる。
【００５１】
この回転に伴いフック５６を上方へ移動させるが、この上昇動作でフック５６と一体となっている第１の錘体５５が上昇する。前述の実施例と同様に、他の錘体はこの第１の錘体５５に規制されているので、係合しながら全ての錘体が上昇する。次に荷重変化について説明する。図１８は、全ての錘体が上昇端に位置している状態である。試験方法については前述の実施例と同じであるので詳細の説明は省略する。４つの各錘体の荷重は前述の場合と同様に２５ｋｇと設定されている。
【００５２】
試験用ロッド５９は第２の錘体６０の固定装置により固定されている。先ず第４の錘体５７の錘体スプロケット５８を回転させ第１の錘体５５をチェーン５４の移動で降下させると、この第１の錘体５５に支えられている第３の錘体６１も降下する。第２の錘体６０は試験用ロッド５９に固定されているので、第２の錘体６０は留まり、荷重２５ｋｇが試験用ロッド５９に負荷する。この状態を示したのが図１９である。
【００５３】
続いてチェーン５４を移動させ第１の錘体５５を降下させると、第３の錘体６１は第２の錘体６０に係合し、第１の錘体５５は第３の錘体６１から離れる。このため試験用ロッド５９には、第２の錘体６０と第３の錘体６１の荷重、即ち５０ｋｇが負荷する。この状態を示したのが図２０である。さらに第１の錘体５５を降下させると、第１の錘体５５は第２の錘体６０に係合する。これにより試験用ロッド５９には、第１の錘体５５，第２の錘体６０，第３の錘体６１の３つの錘体の荷重、即ち７５ｋｇの荷重が負荷する。この状態を示したのが図２１である。
【００５４】
さらにこの状態で錘体スプロケット５８を回転させても、第１の錘体５５は地面の反力で固定状態にあるので移動せず、相対的に第４の錘体５７が回転の反力で下降し第１の錘体５５に係合する。この状態になったとき、試験用ロッド５９には全ての錘体の荷重、即ち１００ｋｇの荷重が負荷する。この状態を示したのが図２２である。各錘体の係合関係については前述の実施例と同様である。以上のように、この実施例においても前述同様に４段階の荷重設定ができる。
【００５５】
以上、この発明の実施例を分離可能なスウェーデン式サウンデイング自走式試験機の試験装置として説明したが、本発明は本実施例の構造に限定されるものではない。また、連結手段にワイヤー又はチェーンを適用した例で説明したが、他の手段であってもよいことはいうまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本試験装置は自走式試験機から分離して狭い土地に設置することが可能となった。結果的に試験対象範囲を広くして自動による試験を行うことができ、狭い土地であっても能率良く試験を行うことができた。又、本発明は４段階の荷重変化で試験の行える構成にしたので、詳細なデータを得ることができ正確な試験を行うこととなった。
さらに、本発明の構成は、自身の持つ各装置を錘体に使用しているので、試験装置に対して試験のための錘体を特別に用意する必要はない。このため、別途錘体を準備しなければならない試験機に比し、自走式試験機を錘体の分だけ軽くすることができ、結果的に試験装置の構成を簡素化することができ、又試験時間、試験続行時間を短縮し軟弱地盤の試験効率を高めることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に関わる自走式試験機の全体を示す正面図である。
【図２】図２は、自走式試験機から分離された試験装置の正面図である。
【図３】図３は、試験装置を自走式試験機から分離し移送する一連の形態を示した説明図である。
【図４】図４は、試験装置の試験状態の正面図で試験完了状態を示している。
【図５】図５は、図４の側面図である。
【図６】図６は、試験装置の試験状態の正面図で試験開始状態を示している。
【図７】図７は、試験装置の詳細を示した断面図である。
【図８】図８は、試験開始状態の構成を示した説明図である。
【図９】図９は、試験装置における第１の荷重状態を示す説明図である。
【図１０】図１０は、試験装置における第２の荷重状態を示す説明図である。
【図１１】図１１は、試験装置における第３の荷重状態を示す説明図である。
【図１２】図１２は、試験装置における第４の荷重状態を示す説明図である。
【図１３】図１３は、取り付け部材の他の実施例を示す部分正面図である。
【図１４】図１４は、タイヤ取り付け構成の他の実施例を示す部分正面図である。
【図１５】図１５は、本発明に関わる実施の形態２の自走式試験機の全体を示す正面図である。
【図１６】図１６は、自走式試験機から分離された実施の形態２の試験装置の正面図である。
【図１７】図１７は、実施の形態２の試験装置のチェーン構成を示した説明図である。
【図１８】図１８は、実施の形態２の試験装置の試験開始状態の錘体構成を示す正面図である。
【図１９】図１９は、実施の形態２の試験装置における第１の荷重状態を示す説明図である。
【図２０】図２０は、実施の形態２の試験装置における第２の荷重状態を示す説明図である。
【図２１】図２１は、実施の形態２の試験装置における第３の荷重状態を示す説明図である。
【図２２】図２２は、実施の形態２の試験装置における第４の荷重状態を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｃ…試験装置
Ｂ…制御装置
１、５０…自走式試験機
２、５１…本体
５…発電機ユニット
６…リーダー
７…りん木
８…運搬用補助具
９…タイヤ
１０、５９…試験用ロッド
１２…固定装置
１３…支持体
１４…ボックス
１６…深度計
１７…回転駆動体
１９…昇降装置
２０…ワイヤー
２１，２２…滑車
５２，５３…スプロケット
５４…チェーン
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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