(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲にフランジを有する基箱体と同様に周囲にフランジを有する加圧箱体とよりなる圧力容器内に、地盤治具と変位治具とを配置し、その両治具を被試験体であるシート材で覆い、その被試験体の周囲を上記基箱体および加圧箱体のフランジで挟み、その両フランジを締結具により締結して保持し、被試験体に圧力を加えた状態で変位治具を変位させることにより、被試験体を変位させることを特徴とする地盤の変形に対するシート材の評価試験方法。
【請求項２】
請求項１において、地盤治具と変位治具を、被試験体であるシート材を実際に使用する地盤の材料を用いて構成したことを特徴とする地盤の変形に対するシート材の評価試験方法。
【請求項３】
周囲にフランジを有する基箱体と同様に周囲にフランジを有する加圧箱体とより圧力容器を構成し、その圧力容器内に地盤治具と変位治具とを配置し、その両治具を被試験体であるシート材で覆い、その被試験体の周囲を上記基箱体および加圧箱体のフランジで挟み、その両フランジを締結具により締結して保持するようにし、前記変位治具を変位可能に支持装置によって支持し、加圧箱体内に圧力をかけた状態にして支持装置を作用させて変位治具を変位させるようにした地盤の変形に対するシート材の評価試験に用いる装置。
【請求項４】
請求項３において、地盤治具と変位治具を、被試験体であるシート材を実際に使用する地盤の材料を用いたことを特徴とする地盤の変形に対するシート材の評価試験に用いる装置。
【請求項５】
請求項３において、圧力容器の所望個所に透明窓を設けたことを特徴とする地盤の変形に対するシート材の評価試験に用いる装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴルフ場のウオーターハザード、貯水池、プール、ため池、湖沼、海洋、廃棄物処分場、トンネル等における遮水性や気密性を保持するために敷設された合成樹脂やゴム等の可撓性シート材の地盤の変形に対する評価試験方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海洋、ため池、廃棄物処分場、トンネル等において、その一部もしくはすべてを遮水構造や気密構造とし、しかもその状態を保持するために敷設された可撓性のシート材は、その状況が常に水圧や堆積物等の重量もしくは気圧等の荷重が作用した状態となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように荷重が作用した加圧状態のシート材を敷設した地盤が地震や地盤沈下等により部分的に地盤が沈下した場合等にはシート材もこれに追従して遮水性や気密性を維持しなければならない。
そこで、これまではシート材の引張試験の結果によってシート材の追従性の評価を行ってシート材の選定がなされていた。
【０００４】
しかし、このような評価では、地震等により地盤が急激に沈下した場合等の地盤の変形や変位に対するシート材の健全性を正しく評価することはできない。
【０００５】
そこで本発明は、周囲にフランジを有する基箱体と同様に周囲にフランジを有する加圧箱体とよりなる圧力容器内に、地盤治具と変位治具とを配置し、その両治具を被試験体であるシート材で覆い、その被試験体の周囲を上記基箱体および加圧箱体のフランジで挟み、その両フランジを締結具により締結して保持し、被試験体に圧力を加えた状態で変位治具を変位させることにより、被試験体を変位させることによって地盤の変形に対するシート材の評価試験を行うことを特徴とする。
【０００６】
さらに、本発明は、上記の試験を行う装置として、周囲にフランジを有する基箱体と同様に周囲にフランジを有する加圧箱体とより圧力容器を構成し、その圧力容器内に地盤治具と変位治具とを配置し、その両治具を被試験体であるシート材で覆い、その被試験体の周囲を上記基箱体および加圧箱体のフランジで挟み、その両フランジを締結具により締結して保持するようにし、前記変位治具を変位可能に支持装置によって支持し、加圧箱体内に圧力をかけた状態にして支持装置を作用させて変位治具を変位させることができる地盤の変形に対するシート材の評価試験に用いる装置とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態例を図面を用いて説明する。
図１は装置の説明図であり、図において、１は平面形状円形や角形等の任意形状の圧力容器であり、周囲にフランジ２を有する基箱体３とやはり周囲にフランジ４を有する加圧箱体５とよりなる。このフランジ２とフランジ４には水密性や気密性を保持するためにＯリング等のシール材を設けたりしたシール構造としてあり、ボルトや挟持具等による締結具６により両者を水密、気密状態で一体にするようになっている。
【０００８】
なお、図示しないが、この圧力容器１の一部に透明窓を設けておき、内部が観察できるようにしておくとよい。
この基箱体３内には地盤治具７と地盤の変形を発生させる変位治具８が配置してある。この地盤治具７および変位治具８は試験の都度、その実際の地盤と同じ材料で作成されるとよい。シート材を敷設する地盤材料は通常は、セメント（コンクリートを含む概念である。）、金属板、岩盤、土砂等である。なお、その地盤の材料によっては、各治具にその地盤の材料を載せる金属製や合成樹脂製の台を設けてその上に載せるようにしてもよい。
【０００９】
変位治具８は、基箱体３内に変位可能に支持配置され、その支持を解除することによって変位治具８は変位して地盤治具７との間で変位が発生するようにしてある。この支持を行う支持装置９は、電磁石、エアーバッグ、油圧シリンダ、リモートコントロール可能なジャッキ等の任意の支持装置であり、変位治具８を基箱体３内もしくはその外側から変位治具８の側面や背面さらには下部に設置することができ、また変位速度の調整ができるようになっている。支持装置９は、図面では電磁石を示しており、基箱体３の外側に配置してある。
【００１０】
また、その変位量は、変位治具８の厚さや支持装置９の高さを調整することにより任意に設定することができる。
１０は加圧ポンプであり、その圧力源は水、油もしくは気体等のどのような流体でもよく、上記加圧箱体５内を配管１１を介して加圧できるように加圧箱体５に連結する。なお、この加圧ポンプは一般的な加圧ポンプでよく、加圧計やバルブ等の一般的な加圧ポンプに対する装置が付いているものである。
【００１１】
１２は被試験体であるシート材であり、圧力容器１の基箱体３と加圧箱体５の間にフランジ２とフランジ４によって周囲を挟むようにして配置する。
このように被試験体１２を配置するには、上記基箱体３内の変位治具８は地盤治具７に対して変位可能に支持装置９で支持され、しかもその表面に被試験体１２の裏面が密着する高さとなっている。本実施の形態例においては、被試験体１２を載置したフランジ２面と同一面となるように配置されている。
【００１２】
以下に試験方法を説明する。
基箱体３内に、シート材を敷設する地盤と同じ材料から形成した地盤治具７と変位可能に支持装置９によって支持した変位治具８を配置する。この際、地盤治具７と変位治具８は必ずしもシート材を敷設する地盤と同じ材料から形成しなくてもよいが、同じ材料のほうが実際と同じ条件が得られることになる。
【００１３】
そこで、その地盤治具７と変位治具８を覆うように被試験体１２を配置し、その被試験体１２の周囲をフランジ２に載せて加圧箱体５を重ね、そのフランジ４で被試験体１２の周囲を挟むようにして両フランジ同志の位置を合わせ、締結具６により締結して密着させて水密、気密状態にする。
そこで、被試験体１２によって基箱体３と仕切られている加圧箱体５内に加圧ポンプ１０から圧力を加える。
【００１４】
加圧箱体５内を所望の圧力にした後、支持装置９の支持を解除することにより変位治具８が所定量変位する。
なお、この変位によって加圧箱体５内の圧力が下がってしまうことになるために、変位治具８に連動させて圧力を供給するようにしておくとよい。なお、加圧ポンプ１０に加圧箱体５にかける圧力を予め所定圧力にセットしておき、加圧箱体５内がその圧力より降下した場合には圧力を付加させるようにしておいても無論よい。
【００１５】
この変位治具８の変位に伴って図２に示す如く、被試験体１２は変位し、それによって被試験体１２に亀裂が入ったり裂けたりして破損した場合には、基箱体３に設けた通孔１３より圧力源の流体が流出してその状態を把握することができる。
また、流体が確認できない場合には被試験体１２に破損が発生しなかったと判断できる。そこで、直ちに圧力容器１から取り出して各種物性試験を行い、その結果から被試験体１２の健全性を評価してもよいが、さらに、実際の条件に近い状態を与えてより正確な健全性を評価するために、圧力容器１内にセットしたままの状態で実際に発生すると思われる最低圧から最高圧の間で繰り返し圧力載荷や任意の圧力を例えば数カ月のような長期間載荷する長期間圧力載荷を行ってから圧力容器１から取り出して各種物性試験を行い、その結果から被試験体１２の健全性を評価するとよい。
【００１６】
上記の説明および図において、圧力容器１は加圧箱体５が基箱体３の上にある状態で説明を行ったが、必ずしもそのような状態で一体に圧力容器１を形成してある必要はなく、両箱体が垂直の状態や加圧箱体５が基箱体３の下にあるような状態等どのような状態であってもよい。
なお、加圧ポンプの準備が不可能な場合は、圧力容器１上に水、海水、油等の流体槽を設置し、この流体槽の高さを調節することにより、加圧箱体５内に必要な圧力の供給を行うことができる。この場合は、変位治具８を変位させたとき、その変位によって加圧箱体５内の圧力が下がっても流体槽より圧力が供給され、被試験体１２にかかる圧力を変動させないことができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によると、基箱体と加圧箱体とよりなる圧力容器のそれぞれの箱体の周囲にフランジを形成し、そのフランジには水密性および気密性を保持するためのシール構造とし、締結具により両者を一体にするようにし、この基箱体内には地盤治具と変位治具とを配置し、その地盤治具と変位治具の表面に被試験体を載せ、その被試験体の周囲を上記両フランジ間に保持させることにより、加圧箱体内に圧力をかけた状態にして変位治具を変位させることにより、実際の地盤の沈下と同様の地盤の変形を発生させることができ、これによって被試験体に実際の地盤の変形の際に発生すると同様の作用を与えることができ、実際に則した物性試験となる効果を有する。
【００１８】
また、地盤治具と変位治具とにその被試験体であるシート材を実際に使用する地盤の材料を用いることにより、実際に地盤変動が起きる現場と同じ条件で被試験体であるシート材の健全性の評価を行うことができる効果を有する。
さらに、変位治具の変位の速度や変位量等の状態を多様に変えることができ、実際の地盤の変動と同様の条件でシート材の健全性の評価を行うことができる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の構成図
【図２】装置の作動状態を示す構成図
【符号の説明】
１  圧力容器
２  フランジ
３  基箱体
４  フランジ
５  加圧箱体
６  締結具
７  地盤治具
８  変位治具
９  支持装置
１０  加圧ポンプ
１１  配管
１２  被試験体
１３  通孔
【図１】
0004662105.tif 000002
【図２】
0004662105.tif 000003