JP2000160558A - 土留め壁監視装置 - Google Patents

土留め壁監視装置

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JP2000160558A
JP2000160558A JP10343136A JP34313698A JP2000160558A JP 2000160558 A JP2000160558 A JP 2000160558A JP 10343136 A JP10343136 A JP 10343136A JP 34313698 A JP34313698 A JP 34313698A JP 2000160558 A JP2000160558 A JP 2000160558A
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retaining wall
sensor
alarm
earth
value
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JP10343136A
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English (en)
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Hiroshi Suga
浩志 菅
Takashi Miyata
孝志 宮田
Daisuke Kikuichi
大輔 菊一
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Takenaka Komuten Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 緊急状態に陥った場合に速やかにその状況を
現場において認識することができるようにする。 【解決手段】 土留め壁2に作用する作用力に係わるデ
ータを検知するセンサー5を設け、センサー5による計
測値Vが所定値を超える緊急状態になったら警報を出す
警報装置7をセンサー5近傍に設け、センサー5による
計測値を記録して解析自在な解析装置8を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土留め壁に作用す
る作用力に係わるデータを検知するセンサーを設けて構
成してある土留め壁監視装置に関し、土留め壁背面地盤
から土留め壁に及ぼす荷重の変化や、根切り作業の進行
に伴って変化する土圧等を前記センサーで検知し、その
計測値をもとにして土留め壁の健全性を評価し、土留め
壁の管理に使用するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の土留め壁監視装置として
は、図7に示すように、土留め壁2に作用する作用力に
係わるデータを検知する複数のセンサー5をそれぞれ現
場に設置し、前記各センサー5による計測値をそれぞれ
記録して解析自在な解析装置8を、例えば、現場事務所
棟9等の遠隔部に設け、その解析装置8に記録した前記
計測値Vが所定値を超える緊急状態になったら警報を出
す警報機構20を、前記解析装置8に備えてあるものが
あった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の土留め
壁監視装置によれば、前記センサーの計測値を前記解析
装置で保存すると共にその都度解析を行う訳であるが、
測点が多い場合には、各測点とのデータアクセスや各計
測値のデータ解析の累積時間が長くなり、例えば、前記
緊急状態になった測点が存在したとしても、その解析に
かかるまでに時間ロスが発生する危険がある。従って、
緊急状態であるとの警報が出されるまでに時間がかかり
易い問題点がある。また、緊急状態が解析結果から導か
れて前記警報機構が作動した場合においても、その緊急
情報が現場に伝わるまでに時間ロスがあり、ますます緊
急対応が遅延し易いという問題点がある。
【0004】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、緊急状態に陥った場合に速やかにその状況を現場
において認識することが可能な土留め壁監視装置を提供
するところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項1の発明
の特徴構成は、図1・3・4・5・6に例示するごと
く、土留め壁2に作用する作用力に係わるデータを検知
するセンサー5を設け、前記センサー5による計測値V
が所定値を超える緊急状態になったら警報を出す警報装
置7を前記センサー5近傍に設け、前記センサー5によ
る計測値Vを記録して解析自在な解析装置8を設けてあ
るところにある。
【0006】請求項2の発明の特徴構成は、図1〜6に
例示するごとく、前記警報装置7に、前記センサー5に
よる計測データを一時保管しておく保管部7Bを備え、
前記警報装置7と前記解析装置8とをデーター送受信自
在に接続してあるところにある。
【0007】請求項3の発明の特徴構成は、図1・2に
例示するごとく、前記センサー5は、土留めアースアン
カーの軸力を検出する軸力計5Aであるところにある。
【0008】請求項4の発明の特徴構成は、図3に例示
するごとく、前記センサー5は、前記土留め壁2の変位
を検出する変位計5Bであるところにある。
【0009】請求項5の発明の特徴構成は、図4に例示
するごとく、前記センサー5は、前記土留め壁2背面の
隣接建物の傾斜を検出する傾斜計5Cであるところにあ
る。
【0010】請求項6の発明の特徴構成は、図5に例示
するごとく、前記センサー5は、前記土留め壁2背面地
盤の沈下状況を検出する沈下計5Dであるところにあ
る。
【0011】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。
【0012】〔作用及び効果〕請求項1の発明の特徴構
成によれば、土留め壁に作用する作用力に係わるデータ
を検知するセンサーを設け、前記センサーによる計測値
が所定値を超える緊急状態になったら警報を出す警報装
置を前記センサー近傍に設け、前記センサーによる計測
値を記録して解析自在な解析装置を設けてあるから、前
記警報装置においては、複雑なデータ解析をすることな
く、緊急状態であるか否かについての判断のみを実施
し、もし、前記センサーによる計測値が所定値を超える
緊急状態になったらその場で警報を出すことができ、速
やかに、現場でその状況を認識することが可能となる。
また、前記警報装置は、前記センサー近傍に設けてある
から、相互を連絡する連絡経路(例えば、配線や光送信
路)を短くすることができ、前記連絡経路途中で断線し
たり、データに有害なノイズが侵入したりすることで計
測値が誤認識されるといった問題も生じ難くすることが
可能となる。従って、正確な情報を速やかに認識するこ
とが可能となる。一方、前記警報装置単独で緊急警報を
出すことができるようになって、解析装置においては、
センサーからの計測値を、即座に解析しなくてもよくな
り、解析装置のグレードを必要以上に上げる必要が無く
なる。その結果、解析装置のコストアップを防止するこ
とが可能となる。因みに、前記緊急状態とは、根切り工
事における施工管理上、注意を要する状態、或いは、何
らかの対策を講じる必要があるとされる状態を意味す
る。そして、前記緊急状態であると判断される元となる
前記計測値の所定値とは、例えば、土留め壁(又は、土
留め支保工)が応力的に限界状態となる際の限界値に安
全率を見込んで低減した値や、或いは、前記限界値を意
味する。
【0013】請求項2の発明の特徴構成によれば、請求
項1の発明による作用効果を叶えることができるのに加
えて、前記警報装置に、前記センサーによる計測データ
を一時保管しておく保管部を備え、前記警報装置と前記
解析装置とをデーター送受信自在に接続してあるから、
必要に応じて、前記警報装置から前記解析装置へ前記計
測データを送って、前記解析装置において各測点を含め
た土留め壁の広域な応力状態を解析したり、予測解析を
行うことが簡単に実施することが可能となる。また、警
報装置から解析装置へのデーター送信のタイミングは、
色々な状況に対応させることが可能で、例えば、前記保
管部でのデータ保管量が所定値に達した時点で解析装置
へデーター送信するものであったり、或いは、解析装置
によってデーターの受入準備が整った時点で解析装置か
ら警報装置へ前記計測データを送る指令信号を送ってそ
の指令信号によって警報装置が解析装置へ計測データを
送ったりするものであったりすることが例として上げら
れる。何れにしても、警報装置や解析装置の準備状況に
応じてデーターの送受信が可能となり、用意されている
各装置の能力を効率よく発揮できながら、土留め壁の管
理を無理なく迅速に実施することが可能となる。
【0014】請求項3の発明の特徴構成によれば、請求
項1又は2の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、前記センサーは、土留めアースアンカーの
軸力を検出する軸力計であるから、前記軸力が所定軸力
を超えるような場合には、該当するアースアンカーでの
支持力が不足する事態を考慮する必要があり、前記警報
によって土留めアースアンカーの増し打ち等の対応策を
検討するチャンスを迅速に得ることが可能となる。従っ
て、土留め壁の監視をより安全に且つ無駄なく実施する
ことが可能となる。
【0015】請求項4の発明の特徴構成によれば、請求
項1又は2の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、前記センサーは、前記土留め壁の変位を検
出する変位計であるから、前記土留め壁の変位をセンサ
ーによって直接的に計測することが可能となり、その変
位量が所定変位量を超えるような場合には、前記警報が
速やかに出されるから、土留め支保工の追加や補強等の
対策案を検討するチャンスを迅速に得ることが可能とな
る。従って、土留め壁の監視をより安全に且つ無駄なく
実施することが可能となる。
【0016】請求項5の発明の特徴構成によれば、請求
項1又は2の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、前記センサーは、前記土留め壁背面の隣接
建物の傾斜を検出する傾斜計であるから、前記土留め壁
背面の隣接建物の傾斜をセンサーによって直接的に計測
することが可能となり、その傾斜量が所定傾斜量を超え
るような場合には、前記警報が速やかに出されるから、
土留め支保工の追加や補強等の対策案を検討するチャン
スを迅速に得ることが可能となる。従って、土留め壁の
監視をより安全に且つ無駄なく実施することが可能とな
る。
【0017】請求項6の発明の特徴構成によれば、請求
項1又は2の発明による作用効果を叶えることができる
のに加えて、前記センサーは、前記土留め壁背面地盤の
沈下状況を検出する沈下計であるから、前記土留め壁背
面地盤の沈下状況をセンサーによって直接的に計測する
ことが可能となり、その沈下量が所定沈下量を超えるよ
うな場合には、前記警報が速やかに出されるから、土留
め支保工の追加や土留め背面地盤の改良等の対策案を検
討するチャンスを迅速に得ることが可能となる。従っ
て、土留め壁の監視をより安全に且つ無駄なく実施する
ことが可能となる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の
符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示してい
る。
【0019】図1は、掘削途中の根切り部1を示すもの
で、土留め壁2は、土留め支保工となるアースアンカー
3によって支持されている。そして、根切り工事は、更
に続けられ、最終掘削底盤まで実施される。また、土留
め壁背面地盤4には隣接建物11が存在しているため、
根切り工事の実施にあたっては、土留め壁の構造安定性
の維持を図ると共に、前記建物に対して悪影響が及ばな
いように監視する必要がある。本実施形態においては、
前記アースアンカー3にその軸力(土留め壁に作用する
作用力に係わるデータの一例)を検出する軸力計(セン
サー5の一例)5Aを取り付けて、その計測値をもとに
土留め壁2の監視を行う土留め壁監視装置6を設けてあ
る。この土留め壁監視装置6を、簡単に説明すると、上
述のように軸力計5Aを設け、前記軸力計5Aによる計
測値Vを判断して警報を出す警報装置7を前記軸力計5
Aの近傍に設け、前記警報装置7からのデータ(前記軸
力計5Aの計測値V)を受けて記録・解析する解析装置
8を、別箇所に設けた現場事務所棟9内に設けて構成し
てある。
【0020】前記土留め壁2は、当該実施形態において
は、連続柱列杭によって形成してあり、芯材のH形鋼2
aに取り付けたブラケット2bの複数で、腹起こし2c
を支持してある。そして、前記アースアンカー3は、上
下一対の腹起こし2cにわたって設けた支持ピース2d
に基端部を固定してある。
【0021】前記アースアンカー3は、PC鋼線によっ
て構成してあり、前記土留め壁2を貫通して背面地盤4
内にその先端部が定着される状態に設置してある。そし
て、前記先端部の定着力によって、土留め壁2に作用す
る土圧(地下水がある場合には、土圧と地下水圧を合わ
せた圧力)を受けるように構成してある。また、アース
アンカー3の基端部は、前記支持ピース2dとの間にセ
ンターホールタイプのロードセルからなる前記軸力計5
Aを介在させて固定してあり、土留め壁2に作用する土
圧は、腹起こし2c・支持ピース2d・軸力計5Aを介
してアースアンカー3基端部に伝わり、アースアンカー
3の先端部から定着地盤部分に伝達される。アースアン
カー3と定着地盤部分との定着力は、アースアンカー3
の設置時に現場引き抜き試験を実施し、設計定着力Tを
満足できることが確認されているため、前記アースアン
カー3に作用する土圧が前記設計定着力T以下の場合に
は、土留め壁2を安定支持することが可能である。即
ち、前記軸力計5Aによる計測値Vが、前記設計定着力
T以下の場合には、土留め壁2を安定支持することが可
能である。
【0022】次に、前記土留め壁監視装置6について詳
しく説明する。土留め壁監視装置6は、図2のブロック
図に示すとおり、アースアンカー3に取り付けた軸力計
5Aと、前記警報装置7と、前記解析装置8とを備えて
構成してある。即ち、前記軸力計5Aは、前記警報装置
7に電気的に接続してあり、計測値Vを前記警報装置7
に伝達自在に構成してある。
【0023】前記警報装置7は、シーケンサ部7Aと、
前記軸力計5Aから得た計測値Vを一時保管しておく保
管部7Bと、前記シーケンサ部7Aからの指令によって
警報を出す警報部7Cとを、一つのケース内に設けて構
成してある。
【0024】前記シーケンサ部7Aには、前記軸力計5
Aからのデータに対する判定基準値を二つ備えさせてあ
り、その一つは、前記設計定着力Tと同じ値に設定され
た第一基準値D1であり、もう一つは、前記設計定着力
Tに対して安全係数(例えば、0.8)を乗じた値に設
定された第二基準値D2である。そして、前記シーケン
サ部7Aにおいては、1分毎に前記軸力計5Aからの計
測値Vを読み取り、その都度、計測値Vと前記第一基準
値D1・第二基準値D2との関係を解析する。その結
果、前記計測値Vが、前記第二基準値D2より下回って
いる状態においては、前記警報部7Cに備えた緑色灯1
0aを点灯させる。前記計測値Vが、前記第一基準値D
1より小さく且つ前記第二基準値D2以上になっている
状態においては、前記警報部7Cに備えた黄色灯10b
を点灯させる。前記計測値Vが、前記第一基準値D1以
上となる状態においては、前記警報部7Cに備えた赤色
灯10cを点灯させる。即ち、前記緑色灯10aが点灯
している状態においては、土圧状況が正常であることを
表し、前記黄色灯10bが点灯している状態において
は、土圧状況が注意状態であることを表し、前記赤色灯
10cが点灯してる状態においては、土圧状況が危険状
態であることを表す。従って、前記山留め壁2の状態
を、現場において前記緑色灯10a・黄色灯10b・赤
色灯10cを見るだけで認識することができる。因み
に、前記黄色灯10bの点灯は注意報であり、前記赤色
灯10cの点灯は警報にあたる。そして、前記第一基準
値D1・第二基準値D2は、シーケンサ部7Aにインプ
ットして任意の値に設定することができると共に、前記
解析装置8から該当データを送信することによっても設
定することができる。また、シーケンサ部7Aにおいて
は、前記計測値を前記保管部7Bに順次記録するわけで
あるが、前記保管部7Bの記憶可能な容量の残量が無く
なる前に、前記保管部7Bに一時記憶してあるデータ
を、前記解析装置8に送信して移すことができる。但
し、前記保管部7Bからのデータの送信開始操作は、解
析装置8から前記シーケンサ部7Aに送信指令を出すこ
とによっても実施することが可能である。当該実施形態
においては、概ね、一時間分の各計測値Vを前記保管部
7Bにおいて一時保管できるように保管部7Bの記憶容
量を設定してある。前記警報部7Cは、上述のとおり、
緑色灯10a・黄色灯10b・赤色灯10cによって構
成してあり、土留め壁2の状況を色表示することによっ
て一目瞭然に認識できるものである。
【0025】前記解析装置8は、前記警報装置7とデー
ター送受信自在に電気的に接続してあり、前記保管部7
Bに一時保管されていた各計測値Vを受信して保管する
と共に、そのデータを元に、前記計測値Vの経時変化
や、根切り工事の進行状況と計測値Vとの関係等、解析
することが出来る。また、一台の解析装置8には、複数
の警報装置7が接続してあり、各アースアンカー3の設
置位置と、その軸力の分布との関係より、土留め壁2の
応力状態分布を解析することも可能となる。
【0026】当該実施形態の土留め壁監視装置6によれ
ば、根切り工事の進行に伴って各アースアンカー3に作
用する軸力の変化、及び、その度合いを、速やかに前記
警報部7Cの色表示で表現することができ、前記警報部
7Cを見るだけで土留め壁2支持状況を一目で認識する
ことが可能となる。そして、その結果から、例えば、前
記色表示が、赤色表示になった場合には、根切り掘削作
業を直ちに中止して、アースアンカー3の増し打ちや、
土留め壁背面地盤4の地盤改良工事等、アースアンカー
3に作用する軸力を減少させる対策を講じる必要が確認
される。
【0027】〔別実施形態〕以下に他の実施の形態を説
明する。
【0028】〈1〉 前記土留め壁2は、先の実施形態
で説明した連続柱列に限るものではなく、例えば、地中
連続壁や、鋼矢板、親杭横矢板等、公知の土留め壁で構
成してあってもよい。 〈2〉 前記警報装置7は、先の実施形態で説明した色
表示によって警報を発するものに限るものではなく、例
えば、サイレンやブザー等の音による警報や、土留め監
視員が携帯する携帯具を振動させて知らせる振動による
警報等を発するように構成してあってもよい。更には、
先の実施形態の色警報と、音警報、振動警報の単独のみ
ならず、複数の組み合わせによる警報を発するように構
成してあってもよい。また、シーケンサ部7A・保管部
7B・警報部7Cは、一体的に設けてあるものに限るも
のではなく、例えば、警報部7Cだけを分離自在な構成
として、その警報部7Cを、特に現場で目につき易い場
所に設置する形態をとることも可能である。また、保管
部7Bを設けず軸力計5Aからの計測値Vを直接に解析
装置に送信するように警報装置を構成するものであって
もよい。また、シーケンサ部7Aにおける軸力計5Aの
計測値の読み取り間隔時間は、1分に限るものではな
く、変更することが可能である。 同様に、保管部7B
から解析装置8へデータを送信する送信間隔時間も、概
ね、1時間に限るものではなく、変更することが可能で
ある。但し、これらの間隔時間の変更操作は、シーケン
サ部7A・解析装置8の何れからでも実施することが可
能である。 〈3〉 前記警報装置7による警報を発する判断基準と
なる「センサー5による計測値」の所定値とは、先の実
施形態で説明したアースアンカーの設計定着力に限るも
のではなく、現場状況に応じて、適宜、異なる設定とす
ることが可能である。 〈4〉 前記土留め壁2の土留め支保工は、先の実施形
態で説明したアースアンカー3によるものに限らず、例
えば、腹起こしと切梁によるものであってもよい。ま
た、前記センサー5は、先の実施形態で説明した軸力計
5Aに限るものではなく、例えば、図3に示すように、
前記土留め壁2の変位を検出する変位計5Bであった
り、図4に示すように、前記土留め壁2背面の隣接建物
11の傾斜を検出する傾斜計5Cであったり、図5に示
すように、前記土留め壁2背面地盤の沈下状況を検出す
る沈下計5Dであってもよい。それらを総称してセンサ
ーという。更には、図6に示すように、各種センサー5
を組み合わせて使用すれば、より詳細な土留め壁管理を
実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】土留め壁監視装置の設置状況を示す断面図
【図2】土留め壁監視装置を示すブロック図
【図3】別実施形態の土留め壁監視装置を示す断面図
【図4】別実施形態の土留め壁監視装置を示す断面図
【図5】別実施形態の土留め壁監視装置を示す断面図
【図6】別実施形態の土留め壁監視装置を示す断面図
【図7】従来の土留め壁監視装置を示す断面図
【符号の説明】
2 土留め壁 3 アースアンカー 5 センサー 5A センサー 5B 変位計 5C 傾斜計 5D 沈下計 7 警報装置 7B 保管部 8 解析装置 V 計測値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊一 大輔 福岡県福岡市中央区天神四丁目2番20号 株式会社竹中工務店九州支店内 Fターム(参考) 2D044 EA07

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 土留め壁に作用する作用力に係わるデー
    タを検知するセンサーを設け、前記センサーによる計測
    値が所定値を超える緊急状態になったら警報を出す警報
    装置を前記センサー近傍に設け、前記センサーによる前
    記計測値を記録して解析自在な解析装置を設けてある土
    留め壁監視装置。
  2. 【請求項2】 前記警報装置に、前記センサーによる計
    測データを一時保管しておく保管部を備え、前記警報装
    置と前記解析装置とをデーター送受信自在に接続してあ
    る請求項1に記載の土留め壁監視装置。
  3. 【請求項3】 前記センサーは、土留めアースアンカー
    の軸力を検出する軸力計である請求項1又は2に記載の
    土留め壁監視装置。
  4. 【請求項4】 前記センサーは、前記土留め壁の変位を
    検出する変位計である請求項1又は2に記載の土留め壁
    監視装置。
  5. 【請求項5】 前記センサーは、前記土留め壁背面の隣
    接建物の傾斜を検出する傾斜計である請求項1又は2に
    記載の土留め壁監視装置。
  6. 【請求項6】 前記センサーは、前記土留め壁背面地盤
    の沈下状況を検出する沈下計である請求項1又は2に記
    載の土留め壁監視装置。
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