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RPD による連続打撃動的貫入試験

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RP D に よ る 連 続 打 撃 動 的 貫 入 試 験
−
−TThhee CCoonnttiinnuuoouuss PPeerrccuussssiioonn PPeenneettrraattiioonn TTeesstt bbyy RRoottaarryy PPeerrccuussssiioonn DDrriillll−
−
NETIS 登録番号:HR−080010−A
ボーリング調査の省力化・効率化を目ざして小型 RPD による連続打撃動的貫入試験を開発!!
連続打撃動的貫入試験は、RPD(ロータリーパーカッションドリル)の打撃掘削機構をそのま
ま利用して地盤の連続打撃貫入抵抗: P 値(先端サンプラーを RPD の油圧ハンマーの連続打撃
により地盤に 30cm 貫入するのに要する打撃回数)を測定し、同時に土試料(貫入試料)を採取す
るサウンディング試験である。また、連続打撃動的貫入試験は、現在普及している RPD でも
可能でありますが、専用機として小型 RPD も開発しました。
連続 打撃動的 貫入試験 の特徴
油圧ウインチ
小型ロータリー
パーカッションドリル
(小型RPD)
z P 値は、N 値や Nd(ミニラムサウンディング
試験)と相関性が良く、それらと同様に地盤
の硬軟や締まり具合などを判別できる。
防音カバー
油圧ハンマー
(ドリルヘッド)
小型加速度計
z 採取される土試料(貫入試料)は、品質が良く、
土質や堆積構造が判別できる。
ウォータースイベル
計測装置(PC)
z 連続打撃動的貫入試験は、1 回の試験が数十
秒∼数分で終了し、作業の効率化が図れる。
油圧クランプ
z 連続打撃動的貫入試験の先端サンプラーは、
アウターロッド
標準貫入試験(SPT)用サンプラーを利用。
インナーロッド
z 打撃回数は、油圧ハンマー直下に小型加速度
計を取り付け、打撃による加速度の変化から
測定。
連続打撃貫入試験用サンプラー
(=SPT用サンプラー)
z RPD の打撃密度(単位時間当たりの打撃数)
連続打撃動的貫入試験システム
75mm
560mm
810mm
が分かれば、先端サンプラーが地盤に 30cm
貫入するのに掛かる貫入時間を計測するだ
けで打撃回数を求めることも可能。
175mm
連続打撃動的貫入試験用サンプラー
小型加速度計
【空港施設における実物大液状化実験(石狩湾新港)に於いて】
【信濃川左岸堤内地(長岡市与板町地内)に於いて】
小型 RPD による連続打撃貫入試験状況
特許出願中(特許公開 2007−70870)
連続 打撃動的 貫入試験 結果の一 例
0
0
0
0
RPD-1
2
0
N値
10 20 0 10 20 30 0 0.5 0
0
0
0
2
F c(%)
80 160 0 30 60 90
0
2
RPD-1
2
2
R-5-1
シルトの薄層
深度 z (m)
200
N sw
S-16-1
N1-1
▽W.L2
2
W sw(kN)
4
4
4
4
4
4
貫入不能
4
6
6
6
6
6
6
6
8
8
8
8
8
8
8
10
10
10
10
10
10
10
150
打撃加速度(m/s2)
0
Nd
P値
500 1000
油圧ハンマーの打撃による加速度の変化
100
50
の下
打方
撃向
0
-50
34
-100 1 2
-150
-200
0.0
5
9
6 7 8 10・・・・・・
打撃回数
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
貫入時間(sec)
図−3. 連続打撃による小型加速度計の変化
30
事前(人工液状化前)
事後(人工液状化1∼2日後)
発破深度
25
【空港施設における実物大液状化実験(石狩湾新港)に於いて】
20
0
0 0
0
P値
500 1000
No①
深度 z (m)
0
0
N d W sw(kN)
N値
10 20 0 10 20 30 0 0.5 0
0
0
0
▽W.L
No①
R-①
S-①
q c (MN/m2)
N sw
80 160 0 2 4 6 8
0
D-①
4
4
4
4
4
4
4
8
8
8
8
8
8
8
N値
図−1. 連続打撃動的貫入試験結果例その1(砂地盤)1)
12
12
12
貫入不能
12
12
12
16
16
16
16
16
16
16
20
20
20
20
20
20
20
砂,細礫混じり砂
( r =0.777)
15
10
5
0
0
貫入不能
12
粘性土
( r =0.843)
200
400
600
800
1000
P値
図−4. N 値と P 値の関係 2)
やや粗い砂
微・細砂
貫入不能
シルトの薄層
図−2. 連続打撃動的貫入試験結果例その2(粘性土地盤)2)
【信濃川左岸堤内地(長岡市与板町地内)に於いて】
図−5. 連続打撃貫入試験による貫入試料
小型 RPD の仕様と機能
z 小型 RPD は、削孔能力が高く、足場仮設や櫓などが必要で
ないため、ボーリング作業の省力化・省コスト化が図れる。
z 小型 RPD は、クローラータイプであるため、機動性が良い。
z 小型 RPD は、ボーリングはもちろんのこと、連続打撃動的
貫入試験の他、標準貫入試験(SPT)も可能。
z 機材一式は、4ton トラック 1 台で運搬可能。
表−1. 小型 RPD の仕様
削孔径【標準】
(mm)
78
回転数
(rpm)
50
トルク
kN-m
打撃数【打撃密度】
打撃エネルギー
ストローク長
油圧ウインチ
重 量
巻上力
1.6
bpm
2400
J
150
mm
1400
kN
5
巻上速度 m/min
ton
ドリルヘッド部が開閉!!
ボーリング状況
標準貫入試験(SPT)状況
機材運搬状況(4ton 車)
1)柴田・中野ら:連続打撃動的貫入試験の液状化地盤物性評価への適用, 第 43 回地盤工学研究発表会講演集, 2008.
2)中野・柴田ら:連続打撃貫入試験と各種サウンディング結果との比較, 第 63 回 土木学会年次学術講演会講演集, 2008.
20
1.6
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