(57)【要約】【課題】水平載荷試験の試験孔内を循環する泥水の流れによる孔壁の乱れを可及的に小さくして水平載荷試験のデータの乱れを可及的に小さくし得る掘削用ビットを提供する。【解決手段】筒状のビット本体２の先端部を、ビット本体２の中心軸線を中心に回転させた場合に回転軌跡が周縁部から中心に向けて徐々に掘削方向前方に向けて突出するように傾斜する立体形状となる掘削部３と、ビット本体２内部と外部とを連通し泥水の流通を許容する窓５とを備えた形状とし、掘削した試験孔１００の底面を掘削部３の回転形状に倣った傾斜面とし、窓５から流れ出す泥水を傾斜面に沿って試験孔１００の孔壁に対して斜めに当たるようにしたことを特徴とする。【選択図】  図３
0003135693.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
地盤の孔内水平載荷試験用の試験孔を掘削するための掘削用ビットであって、
筒状のビット本体の先端部を、ビット本体の中心軸線を中心に回転させた場合に回転軌跡が周縁部から中心に向けて徐々に掘削方向前方に向けて突出するように傾斜する立体形状となる掘削部と、ビット本体内部と外部とを連通し泥水の流通を許容する窓とを備えた形状とし、
掘削した試験孔の底面を前記掘削部の回転形状に倣った傾斜面とし、窓から流れ出す泥水を傾斜面に沿って試験孔の孔壁に対して斜めに当たるようにしたことを特徴とする掘削用ビット。
【請求項２】
掘削部は、一端がビット本体の周縁部に接合され他端部が中心軸線上の突出端部で接合される複数のフレームによって構成され、フレームの間に窓が設けられている請求項１に記載の掘削用ビット。
【請求項３】
ビット本体の外周には、掘削した試験孔の孔壁との間に隙間を形成する羽根部が設けられている請求項１又は２に記載の掘削用ビット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、孔内水平載荷試験の試験孔を掘削するための掘削用ビットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の孔内水平載荷試験は、一般的に、ボーリング装置によって所定の深さまで試験孔を掘削し、その後、載荷試験機のプローブを所定深さまで下ろし、プローブに水を送り込んで膨らませて孔壁を押圧し、孔壁の変位を求めるようになっている（プレボーリング法）。
現在、普及している水平載荷試験機は手動のものがほとんどで、水タンクを加圧してプローブを膨らませる方式が一般的で、圧力制御弁で水タンクから送り込まれる加圧水の圧力をコントロールするようになっている。そして、水タンクの水位の変化を目視で計測して、圧力と水位のデータをデータシートに記録し、データを持ち帰ってデータ処理を行うもので、現場での測定作業、データ処理作業と非常に煩雑な作業を強いられている。また、水位計を目視によって計測する場合には、作業者の個人差によって計測値に主観的なばらつきが生じ、正確なデータを得ることが困難である。
【０００３】
これに対して、一部に、測定作業からデータの処理作業まで自動的に行う全自動タイプの水平載荷試験機も開発されている。たとえば、特許文献１には、プローブに対してポンプによって水を送り込む方式で、プローブ内に圧力センサを設け、所定の圧力になるようにポンプからの送水を制御し、水タンクに設けられた水位センサからの情報をコンピュータに入力し、水タンクの水位変化から、プローブ内に送り込まれた水量を求めて孔壁変位に変換するようになっている。
しかし、この特許文献１に記載の試験機は、水位センサによっているので、水タンクの水平を正確に取る必要があり、地盤によっては傾き等の誤差が生じ、依然として作業者に慎重な作業を強いることになる。
【０００４】
また、特許文献としては、この種の孔内水平載荷試験機の自動化の提案が種々なされているが、実際に使われている全自動型の孔内水平載荷試験機は、大掛かりで、汎用性が少なく、ごく限られた会社でしか使用されていないのが現状であり、普及タイプの簡易な装置が要請されている。
一方、水平載荷試験機による孔壁圧力と孔壁変位の測定精度をいくら向上させても、実際には、掘削された試験孔の孔壁に乱れがあるので、孔壁圧力と孔壁変位の関係が正確に反映されないという問題があった。特に、原位置での初期圧力Ｐ0を特定することが困難であった。
【０００５】
たとえば、プレボーリング法では、試験孔をボーリングした後で、プローブを下ろすので、試験孔の孔壁は圧力解放が進んでおり、孔壁変位を横軸に孔壁圧力を縦軸にとると、プローブが孔壁に密着するまでは下に凸形状の曲線で、密着した後は直線的に変化する。この直線に移行する点の圧力を初期圧力Ｐoとするが、孔壁の乱れがあると、プローブが孔壁に密着するまでの間のデータはばらつきが大きく、直線への移行点が明確にならない場合が多い。
また、プローブの先端に掘削機構を設けたセルフボーリング法では、掘削と同時にプローブが試験孔に挿入されているので、プレボーリングのように孔壁の圧力開放の影響は少なく、リフトオフした後、初期圧力Ｐoが現れるので、初期圧力を特定しやすい方法とされている。しかし、このセルフボーリング法についても、孔壁の乱れについては、プレボーリング法と同様の問題があり、データばらつきの原因となっている。
【０００６】
試験孔を掘削する際には、孔内に泥水を流し込んで掘削屑の土を地上に排出し、その水を再び孔内に流し込んで循環させているが、本考案者は、長年の経験から、この循環する泥水の水流が孔壁の乱れの原因となっているものと考え、本考案の着想を得た。
すなわち、従来の掘削ビットで削られた孔壁の場合、泥水が流し込まれると、泥水が平坦な孔壁底面に沿って孔壁に垂直に当たり、この水流の勢いによって孔壁が削られてしまうと考えられる。
【特許文献１】特開平６−１２８９３０号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、試験孔内を循環する泥水の流れに起因する孔壁の乱れを可及的に小さくして水平載荷試験のデータの乱れを可及的に小さくし得る掘削用ビットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の考案は、地盤の孔内水平載荷試験用の試験孔を掘削するための掘削用ビットであって、
筒状のビット本体の先端部を、ビット本体の中心軸線を中心に回転させた場合に回転軌跡が周縁部から中心に向けて徐々に掘削方向前方に向けて突出するように傾斜する立体形状となる掘削部と、ビット本体内部と外部とを連通し泥水の流通を許容する窓とを備えた形状とし、
掘削した試験孔の底面を前記掘削部の回転形状に倣った傾斜面とし、窓から流れ出す泥水を傾斜面に沿って試験孔の孔壁に対して斜めに当たるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の考案は、掘削部が、一端がビット本体の周縁部に接合され他端部が中心軸線上の突出端部で接合される複数のフレームによって構成され、フレームの間に窓が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の考案は、ビット本体の外周には、掘削した試験孔の孔壁との間に隙間を形成する羽根部が設けられていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の掘削用ビットを用いれば、窓から噴出する泥水は傾斜面に沿って孔壁に斜めに当たるので、孔壁の乱れが少なくなり、特に加圧初期の初期圧力Ｐ0を明確に評価できるようになる。
【００１２】
この掘削用ビットとして、フレーム構造とすれば、ビットが簡単に製作できる。
【００１３】
また、ビット本体の外周に羽根部を設けることで、ビット本体の外周と試験孔との間に泥水を地上に戻す流路を確保できる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本考案を図示の実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本考案の実施の形態に係る掘削用ビットで掘削された試験孔を利用して試験を行う孔内水平載荷試験機の一例を示している。
この孔内水平載荷試験機１０は、試験孔１００内に挿入される径方向に膨張収縮可能のプローブ１１と、プローブ１１内に送る液体としての水を貯める水タンク１２と、水タンク１２内の水をプローブ１１に圧送するポンプ１３と、プローブ１１内の圧力を検出する圧力センサ１４と、を備えている。プローブ１１へ供給する液体としては、水に限定されるものではなく、油等の他の液体を用いてもよい。
プローブ１１は縦方向には固定で横方向にのみ膨張収縮するようになっており、上下端部には、試験領域の上下の土層の崩れを防止するための押さえ部１１Ａ，１１Ｂが設けられている。この押さえ部１１Ａ，１１Ｂには、空気圧源２１から圧力制御弁２２を介して空気圧が送り込まれ、試験孔１００の孔壁を押さえるようになっている。圧力制御弁２２と押さえ部１１Ａ，１１Ｂの間には、空気の出し入れを切り替える切替弁２３が設けられている。
【００１５】
本考案では、ポンプ１３を一回の吐出サイクルにおける単位の吐出量が一定のポンプとし、吐出回数を計数することでプローブ１１の送水量を演算し試験孔１００の孔壁変位に変換するデータ処理装置としてのコンピュータ２０を備えた構成となっている。
ポンプ１３としては、この実施の形態では、図２に示すような、４連のプランジャポンプが用いられている。プランジャポンプは、モータ１３１で偏芯カム１３２を回転させ、偏芯カム１３２に摺接するプランジャ１３３を回転軸と直交方向に往復移動させて、水の吸入、吐出を繰り返すもので、プランジャ１３３の一回の吐出サイクル（往復移動）における吐出量が単位の吐出量である。単位の吐出量とは、単位時間当たりの吐出量ではなく、モータ１３１の回転速度が変化すると当然単位時間当たりの吐出量は変化するが、プランジャ１３３が往復移動する一回の吐出サイクルにおける吐出量は一定である。このプランジャ１３３と偏芯カム１３２が、回転軸方向に４つ配置され、偏芯カムを９０°ずつ位相を変えることにより、一回転で４回、定量の水を吐出する構成となっている。もっとも、ポンプとしては、プランジャポンプに限定されるものではなく、単位吐出量が一定の各種ポンプが適用可能である。  圧力を載荷パターンに応じて制御するためには、ポンプの回転量に比例した吐出量と、ポンプの回転速度に比例した吐出速度の制御を実現する必要があり、ポンプ駆動用のモータ１３１は回転速度の制御が可能な、例えばサーボモータ(高精度制御可能及びAC,DC電源を問わず)、あるいはインバータ制御によるモータ駆動等が用いられる。この方式をシステムに組み込むことによって、圧力制御を高精度で実現できる。
【００１６】
モータ１３１はコンピュータ２０からの指令信号に応じて駆動制御される。コンピュータには、予め、水平載荷試験用の制御パターンがプログラムされており、このプログラムに基づいてモータ１３１が制御される。載荷パターンは、試験の目的に応じて選択される。たとえば、一定の載荷速度による連続的な単調載荷パターン、段階的な単調載荷パターンのほか、単調載荷の中に除荷・再載荷のループを含めた繰り返し載荷パターンなど、種々の載荷パターンをプログラムによって実行させることができる。載荷パターンの制御は、圧力制御方式、変位制御方式のいずれも対応可能である。
モータ１３１の回転は、内蔵されたエンコーダ１３１ａからの信号がコンーピュータ２０に入力され、たとえば、圧力制御方式であれば、圧力センサ１４で検出される圧力が制御目標とする圧力となるようにモータ１３１に回転指令信号が出力され、モータドライバ１３１ｂを介してモータ１３１が駆動制御される。
このモータ１３１のエンコーダ１３１ａからの信号によって回転数が分かるので、エンコーダ１３１ａからの信号を計数することで、ポンプ１３の吐出回数を演算し、吐出水量から孔壁変位を演算することができる。変位制御方式であれば、目標とする孔壁変位となるだけの吐出水量となるようにモータ１３１を回転させ、そのときの圧力が圧力センサ１４から読み込まれる。
【００１７】
この実施の形態では、吐出回数から得られ孔壁変位データの他に、水タンク１２にも水位センサ１５が設けられ、変位データを検証できるようになっている。水位センサ１５は、公知の水タンク１２の液面を検出し、液面高さから孔壁変位を求めるものである。もっとも、水位は水タンク１２に設けた目盛りによって目視で計測するようにしてもよい。
【００１８】
次に、上記水タンク１２とプローブ１１間の水路系について説明する。
水路系は、水タンク１２からプローブ１１に水を供給する供給経路と、水をプローブから水タンクに戻す戻し経路と、水を水タンク１２とプローブ１１の間を循環させる循環経路との３系統を５つの切替弁１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅによって切り替えるように構成されている。
水路としては、水タンク１２からポンプ１３に至る第１の水路１７Ａと、ポンプ１３からプローブ１１に至る第２の水路１７Ｂと、プローブ１１から水タンク１２に至る第３の水路１７Ｃと、を有し、第１の水路１７Ａに第１の切替弁１６Ａが、第２の水路１７Ｂに第２の切替弁１６Ｂが、第３の水路１７Ｃに第３の切替弁１６Ｃが設けられている。
また、第１の水路１７Ａの中途部と第２水路１７Ｂの中途部を結ぶ第４の水路１７Ｄが設けられ、第４の水路１７Ｄに第４の切替弁１６Ｄが設けられている。この第４の水路１６Ｄの一端は第１の水路１７Ａの第１の切替弁１６Ａとポンプ１３の途中に接続され、第４の水路１７Ｄの他端は第２の水路１７Ｂの第２の切替弁１６Ｂとプローブ１１の間に接続されている。
【００１９】
さらに、第２の水路１７Ｂの中途部と第３の水路１７Ｃの中途部を結ぶ第５の水路１７Ｅが設けられ、この第５の水路１７Ｅに第５の切替弁１６Ｅが設けられている。この第５の水路１６Ｅの一端は第２の水路１７Ｂのポンプ１３と第２の切替弁１６Ｂの間に接続され、第５の水路１７Ｅの他端は第３の水路１７Ｃの第３の切替弁１６Ｃと水タンク１２の間に接続されている。
【００２０】
水をプローブ１１とタンク１２間を循環させる場合には、第４，第５の切替弁１６Ｄ，１６Ｅを閉じておき、ポンプ１３を駆動する。水は、水タンク１２−第１の水路１７Ａ−第１の切替弁１６Ａ―ポンプ１３−第２の水路１７Ｂ−第２の切替弁１６Ｂ―プローブ１１−第３の水路１７Ｃ−第３の切替弁１６Ｃ−水タンク１２の循環経路を通ってプローブ１１内に流入する。
【００２１】
プローブ１１を加圧する場合には、第３，第４，第５の切替弁１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅを閉じておき、ポンプ１３を駆動する。水は、水タンク１２−第１の水路１７Ａ−第１の切替弁１６Ａ―ポンプ１３−第２の水路１７Ｂ−第２の切替弁１６Ｂ―プローブ１１の供給経路を通って圧送される。
【００２２】
プローブ１１内の水を抜き取る場合には、第１，第２，第３の切替弁１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃを閉じておき、ポンプ１３を駆動する。水は、プローブ１１−第２の水路１７Ｂ−第４の水路１７Ｄ−第４の切替弁１６Ｄ−ポンプ１３−第４の水路１７Ｅ−第４の切替弁１６Ｅ−第３の水路１７Ｃ−水タンク１２の戻し経路を通って水がプローブ１１から抜かれる。
なお、目視で異常を監視するために、第２水路１７Ｂと第３水路１７Ｃには、水圧計１８，１８が設けられている。また、水タンク１２から排水するために、第１水路１７Ａと水タンク１２の中途部には排水路１７Ｆが設けられ、排水バルブ１６Ｆが設けられている。
上記水路系の構成は一例であって、このような回路構成に限定されるものではなく、ポンプ１３によって、水タンク１２内の水をプローブ１１に供給すると共に、プローブ１１の水を水タンク１２内に戻す各種回路構成が適用可能である。
【００２３】
図３は、本考案の実施の形態に係る掘削用ビットを示している。
この掘削用ビット１は、円筒状のビット本体２の先端部を、ビット本体２の中心軸線Ｎを中心に回転させた場合に回転軌跡が周縁部から中心に向けて徐々に掘削方向前方に向けて突出するように傾斜する立体形状となる角錐形状の掘削部３と、ビット本体２内部と外部とを連通し泥水の流通を許容する窓５とを備えた構造としたものである。
【００２４】
図示例では、掘削部３は４本のフレーム４が４角錐の斜辺を構成するフレーム構造で、各フレーム４が９０°の間隔で放射状に等配され、一端がビット本体２の周縁部に接合され他端部が中心軸線Ｎ上の突出端部７で接合されている。各フレーム４の間に三角形状の窓５が開く構造となっている。各フレーム６には、地盤を削るためのチップ８が複数埋設されている。
一方、円筒状のビット本体２の外周には、羽根９が周方向に複数設けられている。この羽根９はビット本体２の中心軸線と平行に直線状に延びており、ビット本体２の外周に対して所定高さ突出している。
この羽根９はビット本体２の外周と、ビット先端部３によって掘削した試験孔１００の孔壁との間に、泥水を流すための隙間を確保するためのものである。
【００２５】
次に、上記掘削用ビットと孔内水平載荷試験機を組み合わせた、プレボーリング法による水平載荷試験について説明する。
まず、掘削用ビット１を不図示のボーリング装置の駆動ロッドの先端に取り付け、所定深さまで試験孔を掘削する。ボーリング装置としては、公知の種々の装置が適用可能で、掘削用ビット１に所定推力を与えながら回転駆動して試験孔を掘削するもので、試験孔内に泥水を循環させる。
泥水は水に粘土を所定濃度で混入したもので、地上に設置したポンプによって駆動ロッドの内部通路を通り、ビット本体２の内部通路から窓部５を通じて掘削面に噴出し、ビット本体２の外周と孔壁間の隙間を通じて地上に排出され、再び、試験孔内に供給されて循環するようになっている。
【００２６】
図４には、本考案の掘削用ビットと従来の掘削用ビットの掘削状態を、対比して示している。
本考案の掘削用ビット１を用いた場合は、図４（Ａ）に示すように、掘削される試験孔１００の底面１０１は掘削部３の回転形状に沿った傾斜面となり、ビット本体２の内部通路から窓５を通して噴出する泥水は傾斜する底面１０１に沿って孔壁１０２に斜めに当たるので、乱れの少ない孔壁１０２が得られる。
これに対して、従来の先端部３′が平坦な掘削用ビット１′を用いた場合は、図４（Ｂ）に示すように、掘削される試験孔２００の底面２０１も平坦面で、ビットの内部通路から噴出する泥水は平坦な底面２０１に沿って孔壁２０２に直角に当たって孔壁２０２の壁面が荒れてしまう。
試験孔の掘削が終了すると、孔内水平載荷試験機１０のプローブ１１を試験孔１００内に挿入し、水平載荷試験を行う。
【００２７】
載荷試験の準備として、空のプローブ１１内に水を充填し、上下の押さえ部１１Ａ，１１Ｂにエア圧を加えておく。プローブ１１内の水の充填は、水路系を上記した循環経路に切り替えて（第１乃至第３切替弁１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃが開、第４，第５の切替弁１６Ｄ，１６Ｅを閉）、水タンク１２からプローブ１１内に水を供給する。
載荷試験は、たとえば、コンピュータ２０の画面操作によって載荷モードを選択し、試験開始ボタンを押すと、コンピュータ２０はプログラムを実行し、所定の載荷パターンでポンプ１３を駆動制御し、孔壁圧力と孔壁変位のデータを取得してメモリに蓄積すると同時に、モニター画面上に孔壁圧力と孔壁変位のデータがリアルタイムで表示される。この表示はグラフ表示も可能であるし、表としての表示も可能である。孔壁圧力は圧力センサ１４からの信号により、孔壁変位はエンコーダ１３１ａの信号からポンプ１３の吐出回数を演算し、吐出回数から孔壁変位に換算される。
【００２８】
したがって、現場での作業は、水タンク１２、ポンプ１３の配管作業等をし、プローブ１１を試験孔１００に所定深さまで挿入した後は、加圧から測定、さらにデータ処理まで作業者の手を煩わせることなく全自動で行うことができ、作業者の労力が軽減されると共に、正確なデータを取得することができる。
また、コンピュータ２０によってデータが現場で自動的に処理され評価できるので、従来のようにデータを持ち帰って解析する手間も省け、作業者の負担を飛躍的に軽減することができる。
特に、ポンプ１３として単位吐出量が一定のポンプを用い、吐出回数を計数することでプローブ１１への供給水量を演算するようになっているので、基本的に水位センサ等は不要で、水タンク１２の水位を検出する場合のように水タンク１２の姿勢に注意する必要はない。この実施例では、水位センサ１５が検証用に設けられているが、孔壁変位演算用のデータはポンプ１３の吐出回数である。
【００２９】
試験が終わってプローブ１１を抜き取る際には、第３の切替弁１６Ｃを開いて循環経路に切替えることで、プローブ１１内の圧力が瞬間的に解放されるので、試験終了後、直ちにプローブ１１を抜き取ることができる。プローブ１１内の水の抜き取り作業は、プローブ１１を地上に引き上げた後に行えばよく、その間の時間を、他の作業に当てることができ、作業時間の短縮を図ることができる。
【００３０】
図５は、上記孔内水平載荷試験の結果を示す孔壁圧力−孔壁変位曲線Ａの一例である。
試験開始から直線部Ａ１に移行する間の下に凸形状の曲線部Ａ２が明瞭に現れており、直線に移行する変曲点となる初期圧力Ｐoを容易に特定できる。
従来のプレボーリング法では、孔壁の乱れや水位計の読取りばらつき等の要因によって、この試験開始から直線に移行するまでの間の曲線が明瞭に現れなかったが、本考案の掘削用ビット１で掘削した試験孔１００に、本考案の孔内水平載荷試験機１で載荷試験を行うことにより、孔壁の乱れの要因、作業者の測定ばらつきの人的要因が無くなるので、曲線Ｐoが明瞭となり、初期圧力Ｐoを明確に特定することが可能となる。
さらに、掘削時に試験孔内に循環させる泥水管理を行い、泥水の品質を維持することにより、孔壁に付着する土層を薄くして孔壁の状態をより自然に近い状態に維持することができる。また、泥水管理を行うことにより、土粒子を含めた循環水の比重が所定範囲に維持され、孔壁の応力解放の影響を軽減することもできる。
【００３１】
なお、上記した実施の形態では、プレボーリング方式について説明したが、セルフボーリング方式とすることもできる。
図６は、セルフボーリング方式のプローブ部分の概略図である。
すなわち、掘削用ビット１をプローブ１１に対して相対回転自在に設けた構成である。
掘削用ビット１にはプローブ１１を貫通する中空のロッド３０が連結され、このロッドが不図示のボーリング装置に連結される。また、ロッド３０を介して泥水が掘削用ビット１に供給され、プローブの外周と孔壁間の隙間を通って地上に循環するようになっている。ロッド３０はプローブ１１に対して回転自在に支持される。
このようにすれば、乱れの無い状態の試験孔で、応力解放の影響の少ないきわめて正確なデータが、掘削から測定，データ処理まで全自動で行うことができる。
掘削用ビット１を回転駆動する駆動方式としては、ロッド３０を介して地上のモータによって駆動する方式に限定されず、プローブ内に配置した油圧モータによって駆動する構成としてもよい。また、掘削用ビット１には循環する泥水が圧送されているので、この泥水の水流を利用して駆動する駆動部を設けてもよいし、その他の駆動方式を採用してもよい。
図６（Ｂ）は泥水の水圧を利用した駆動部の構成例である。
この例では、泥水駆動部４０は、プロペラ４１ａを複数段設けた羽根車４１を有する構成としたものである。ハウジング４２の上端開口部内周には、不図示のプローブとの接続用の雌ねじ４２ａが設けられ、ハウジング４２内部に羽根車４１が回転自在に装着されている。ハウジング４２の外径はほぼプローブ１１の外径に等しく設定されている。
羽根車４１のシャフト４３は、ハウジング４２に対して支持フレーム４４によってハウジング４２の中心に回転自在に支持されており、先端部に掘削用ビット１が連結固定されている。
ハウジング４２外周には、羽根４９が周方向に複数設けられている。この羽根４９はビット１の中心軸線と平行に直線状に延びており、ハウジング４２の外周に対して所定高さ突出している。この羽根４９は、ハウジング４２外周とビット１によって掘削された試験孔の孔壁との間に、泥水を流すための隙間を確保するためのものである。
この泥水駆動部４０は、プローブ側からハウジング４２に流入した泥水の水流により、各プロペラ４１ａが回転し、シャフト４３に連結されている掘削用ビット１が回転駆動する。羽根車４１の各プロペラ４１ａについて、泥水の流れが中心軸線方向に向かうように傾き等を調整しておけば、泥水の水流が拡散せず、プロペラの回転効率を高めることができる。また、図示例では、掘削用ビット１もプロペラ形状として回転駆動力を得ている。もっとも、ビット１については、プロペラ形状ではなく、公知の種々の形状を適用可能である。
このように泥水駆動とすれば、ロッド駆動方式や油圧駆動方式のような設備が不要となり、きわめて簡単な構成のセルフボーリング方式の孔内水平載荷試験機を実現できる。軟質の粘性土や砂質土の場合に効果的である。
また、泥水の水流のエネルギを掘削用ビットの回転エネルギに変換するものであればよく、図示例のような構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１（Ａ）は本考案の掘削用ビットを用いて掘削した試験孔を利用して試験を行う孔内水平載荷試験機の概要構成を示す図、同図（Ｂ）はポンプの制御系を示す図である。
【図２】図２は図１のポンプの一例を示すもので、同図（Ａ）は一部破断側面図、同図（Ｂ）は縦断面図である。
【図３】図３は本考案の実施の形態に係る掘削用ビットを示すもので、同図（Ａ）は縦断面図、同図（Ｂ）は下面図である。
【図４】図４は本考案の掘削用ビットと従来の掘削用ビットを比較して示すもので、（Ａ）は本考案の掘削用ビットを示す図、（Ｂ）は従来の掘削用ビットを示す図である。
【図５】図５は本考案の掘削用ビットと孔内水平載荷試験機を使用した試験結果を示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）は本考案の掘削用ビットを一体化した構成のプローブを示す概略構成図、図６（Ｂ）は泥水の水圧を利用した駆動部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  掘削用ビット
２  ビット本体
３  掘削部
４  フレーム
５  窓
７  突出端部
８  チップ
９  羽根
１００  試験孔
１０１  底面
１０２  孔壁
１０  孔内水平載荷試験機
１２  水タンク
１１  プローブ
１３  ポンプ
１３１  モータ
１３１ａ  エンコーダ
１４  圧力センサ
２０  コンピュータ（データ処理装置）
【図１】
0003135693.tif 000003
【図２】
0003135693.tif 000004
【図３】
0003135693.tif 000005
【図４】
0003135693.tif 000006
【図５】
0003135693.tif 000007
【図６】
0003135693.tif 000008