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環境省指定調査機関 2005-3-1002
土壌調査・土壌汚染対策のことなら
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ヘッドサブ 接続ねじ部の折損

ドリリングツールスとりわけ、打撃がともなう掘削に使用するロッド類の開発は、ねじ部の折損との闘いです。
なぜネジ部が折損するのか?
掘削中のねじの緩みが最大の原因ですが、これは防ぐことができない、永遠のテーマです。

最近のトラブルの一つ、コーン貫入試験機のヘッドサブ、ねじ部にはSCM435材、
引張強度1080Nの高張力鋼を使用していますが、いとも簡単に折損してしまいました。
ねじ部の折損

ねじが緩んだから折れた、と、いってしまえばそれまでですが、現実の問題として、
掘削の最中にねじの締め付けを管理することはできません。
たとえば、極端に地盤が弱い地層では、ハンマの打撃力が余剰であり、地中のツールスは伸びようとし、
結果としてねじ締結が緩みます。
逆に硬い岩盤や転石に当たると、貫入が止まり、打撃力は、岩盤を破壊することなく、
軸方向に全体を曲げようとしつつ、自らのストレスとなって、もっとも緩んでいるねじ締結部に応力集中します。

また機械のセンタと孔の軸があっていないとき、また機械の水平度が悪かったり、
転石に当たって先端が逃げているとき、ツールスには曲げがかかり、曲げ疲労のリスクは急上昇します。
しかしながら、この問題もしかり、掘削の最中に、軸心を維持して、足元の水平を維持して、
などとできるものではありません。

既存ツールスを使用して、機械をもっと強くしたいという要望は、ねじ部折損と改善の、いたちごっこの始まりです。

折れたねじ部の拡大
折れたねじ部の拡大です。
矢印の先端部が疲労破壊の起点になっていて、そこを中心に円弧状の疲労が進行、
典型的な曲げ疲労破壊をしめす、いわゆるビーチマークが三日月様に進行しています。

S-N曲線という疲労破壊のルールがあり、10の6乗回の応力負荷を超えると、
疲労破壊しないということになっていますが、この現物は、せいぜい10の4乗回の負荷で折損しており、
降伏応力を超える負荷が作用したことになります。

ついては、曲げ応力が集中しないように、ねじ部にインロウ構造を取り入れたり、ガイドをタイトにする、
そんな改善を加えていくことになります。

これを設計の配慮不足といわれると、とても悲しい。
打撃力を強くすると、どこかが折れるので、そのつど改善して、落ち着くまでお付き合いください……。
ダメ??

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指定調査機関とは?

土壌汚染対策法に基づく土壌汚染調査は、的確に行われなければならず、その結果は、信頼できるものでなければなりません。そのため、環境大臣が指定し、土壌汚染対策法に基づく調査を行う者が指定調査機関です。

平成15年の土壌汚染対策法施行当時は、指定基準が緩やかで、多い時には1500社以上の指定調査機関が指定を受けていましたが、経験と技術水準のバラつきが大きく、社会的に問題視され厳格化が求められました。

平成22年の土壌汚染対策法改正により指定基準が厳格化され、改正後の猶予期間を経て、平成25年には、指定調査機関は約500社にまで減少しましたが、平成28年8月現在で707社が環境大臣に指定を受けています。

また、指定調査機関に求められる的確な調査を実施するために、指定調査機関には、技術管理者(技術上の管理をつかさどる者)を置き、調査を指導監督させなければなりません。平成22年の改正法施行により、環境省が実施する技術管理者試験の合格が、技術管理者になるための要件となり、法に基づく調査は、適切な技術と知識をもって管理され実施されています。