JPS6370712A - 圧密透水試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、土試料の圧密透水試験装置に関するもので
ある。

「従来の技術、発明が解決せんとする問題点」一般に、
建物基礎の設計等において粘性土層の圧密か問題となる
。

ところで、従来のＪＩＳ規格の標準圧密試験法によれば
、荷重の載荷に伴う土試料の収縮量のみを求め、透水係
数は収縮量の経時的変化から逆算して定めるようになっ
ているが、得られる値にはバラツキか多く、正確な透水
係数を定め得ないと共に、特に過圧密状態の透水係数は
定め難い欠点がある。

また、建物の荷重による部分的地盤の圧密は、単に荷重
による土の収縮の経時的変化たけては正確な挙動を知る
ことがてきないため、最近地盤の圧密及び膨潤状態を解
析する方法として、有限要素法か用いられるようになっ
てきた。

そして、この有限要素法を用いる場合には圧密速度にか
かわる条件として圧密係数てはなく、構造骨格の変形特
性と透水係数とを独立に用いる必要かある。

そこで、変水位透水試験装置を利用してこれによって得
た生試料の荷重による伸縮量と、排水量の経時的変化か
ら透水係数を算出する方法も最近採用されつつあるか、
このための装置として従来、圧密リンク内に土の供試体
を入れ、その上下に濾過板を配して加圧板により供試体
を加圧し、その収縮量を計測すると共に、スタンドパイ
プから試料の下面に水を導入し、加圧体上方に排出され
た水の量を水位計により計測するようにした透水試験装
置も知られている。

しかしながら、この透水試験装置においては収縮量の計
測時には生試料の下面から濾過板を介して水を排水しな
がら試験を行い、また透水試験の排水量の計測時には生
試料の下面から濾過板を介して水を加圧板の上方に排水
しながら試験を行う必要上、ある載荷荷重において収縮
量の計測を行った後、２４時間経過後排水量の計測を行
い、更に載荷荷重を変化させて同様に２４時間経過毎に
収縮量と排水量の計測を交互に行うわねばならず、実施
に相当の手数と時間かかかると共に、再計測の段取りを
切り換える際に生試料における土粒子骨組の体積変化や
形状変化か生ずる可能性があり、また除荷時に間隙水の
水圧が低下し、溶は込んだ空気が遊離して生試料が不飽
和状態となり、透水性や変形特性か変化してしまう欠点
がある。

「問題点を解決するための手段」 この発明は前記従来の課題を解決するために、生試料を
加圧する加圧ロッドに変位計を装着して収縮量を計測す
ると同時に、圧密リングの上方に加圧室を設けてこれに
圧力水を導入し試料を通って下方から排出する排水を水
位計に導入して排水量を計測することにより、圧密試験
と透水試験を同時に併行して実施可能とすると共に、圧
密リングの上下に所定の圧力差をもって流体圧を作用さ
せることにより、載荷時に試料の上下面に高い圧力を加
えてほぼ低水位状態て計測することができ、しかも除荷
時にバックプレッシャーを加えて試料の特性の変化を防
止てきるようにした圧密透水試験装置を提案するもので
ある。

「実施例」 以下この発明を図面に示す実施例について説明すると、
機体ｌ内には圧密リング２が設置され、その上部に圧力
水を満たす加圧室３か設けられている。

圧密リンク２の上方には、上下面間を連通ずる透孔な多
数穿設した加圧体４が設けられ、その下面及び圧密リン
グ２の下方に多孔質の濾過板５．５″か設置されている
。

加圧体４の中央には、ベロフロムシリンダー６により押
圧される加圧ロッド７が圧接しており、この加圧ロッド
７にはその上下動変位を計測する変位計８が装着されて
いる。

下方の濾過板５′の下面側に連通して配管された排水用
管路９の上端には微小水位計ｌＯか設けられ、また圧密
リング３の側方にはその上面側と及び下面側の水圧を測
定する水圧計１１．１１′が設けられている。

加圧室３には、給水圧力容器１２の圧力水を導入する管
路１３か配管され、また微小水位計８の管路９には圧力
容器１４から圧力流体を導入する管路１５か接続されて
いる。

ベロフロムシリンター６、微小水位計１０及び加圧容器
１２．１４にはコンプレッサー１６の圧搾空気を導入す
る分岐管路１７ａ、＋７ｂ、１７ｃか接続され、各管路
には圧力計１８がそれぞれ設置されており、各管路に圧
送する圧搾空気の圧力は圧力調整弁等によりそれぞれ調
整できるようになっている。

変位計８、水圧計１１．１１’及び微小水位計８の検出
値は、電気信号としてデータロガ−１９に入力し、単位
時間当りの検出値を表示又は自動的に記録するようにな
っている。

管路９．１３．１５には開閉弁２０，２１゜２２が設け
られている。

「発明の作用」 以上の装置において、圧密及び透水試験を実施する際に
は、圧密リンク２内に生試料Ｗを充填した後、コンプレ
ッサー１６を駆動してベロフロムシリンダー６を作動し
、加圧ロット７及び加圧体４を介して土試料Ｗを加圧す
ると共に、給水加圧容器１２及び微小水位計ｌＯ又は加
圧容器１４を加圧し、土試料Ｗの上下に所定圧力差をも
って高い圧力を付加する。

このような状況において、データロガ−１９により変位
計８で検出された単位時間当りの土試料の収縮量、及び
水位計ｌＯて検出された単位時間当りの土試料からの排
出水量の増加分を計測又は記録する。

加圧体４の除荷時の計測においては、加圧容器１２及び
微小水位計１０を加圧し続け、土試料Ｗの上下面にバッ
クプレッシャーを作用させて不飽和状態の発生を防止し
なから計測する。

なお、水圧計１１．１１′は、圧密リング２の」二下面
の作用する圧力を検出し、データーロガー１９において
それらの圧力差を表示又は記録する。

また、緋水量か多く水位計１０から水か溢れる状況にお
いては、開閉弁２２を開いて加圧容器１４内に水を導入
する。

「発明の効果」 以上の通りこの発明によれば、加圧ロッドに変位計を装
着し、圧密リングの下方から延出する管路に水位計を設
置してなるのて、−個の装置によって圧密試験と透水試
験を同時に実施てき、土試料の特性を変化させることな
く一度に両者のデータを得ることができると共に、圧密
リングの上方に設けた圧力室内及び圧密リング下方に加
圧容器から圧力流体を導入する管路を配管してなるのて
、載荷時に試料の上下面に高い圧力を加えて給水圧力容
器と水位計の水位の変動にかかわらずほぼ定水位状態で
正確に計測することができ、また除荷時の計測に際して
は土試料にバックプレッシャーを加えて、土試料の特性
の変化を防止しながら正確に計測することが可能となる
と共に、士試料に応して圧力差を簡単に調整することが
できる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す縦断正面図である。 １・・機体、２・・圧密リング、３・・加圧室、４・・
加圧体、５．５′　・・濾過板、６・・ベロフロムシリ
ンダー、７・・加圧ロッド、８・・変位計、９・・管路
、１０・・水位計、１１・・水圧計、１２・・給水加圧
容器、１３・・管路、１４・・加圧容器、１５・・管路
、１６・・コンプレッサー、１７ａ、ｂ、ｃ　・・分岐
管、１８・・圧力計、Ｗ・・土試料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）上下に濾過板を配して装填した土試料を加圧体によ
   り加圧するための圧密リングの上方に加圧室を設け、シ
   リンダーの押圧力を受けて前記加圧体を加圧する加圧部
   に変位計を装着し、前記圧密リングの下方から水を導出
   する管路に水位計を設置し、前記加圧室内には給水圧力
   容器から圧力水を導入する管路を配管し、前記変位計及
   び水位計に圧搾空気を導入する管路を配管してなること
   を特徴とする圧密透水試験装置。 ２）水位計の管路には、給水容器から圧力水を導入する
   管路を接続してなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の圧密透水試験装置。