JP2005213938A - Pile depth measuring device, and construction equipment - Google Patents

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Katsuji Fukushima
勝治 福島
Kunihiko Yoshida
邦彦 吉田
保弘 ▲吉▼岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pile depth measuring device which can accurately measure the depth of a pile by an inexpensive structure, and to provide construction equipment. <P>SOLUTION: The pile depth measuring device is comprised of a support member 12 which supports the pile 9 to be press-fitted, and subjected to the application of a tensile force depending on reaction received by the pile 9 at the time of press-fitting; an elevating/lowering means 13 for elevating and lowering the pile 9 upon driving of the support member 12; a depth detecting means 21 for detecting the depth h of the pile 9 based on a driving amount of the support member 12; and a correcting means 31 for correcting the depth h detected by the depth detecting means 21. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、建築・土木の基礎工事において土中に圧入する杭の深度を計測する杭深度計測装置および建設機械に関する。   The present invention relates to a pile depth measuring device and a construction machine for measuring the depth of a pile to be press-fitted into the soil in the foundation work of a building or civil engineering.

一般的な基礎工事用建設機械は例えば次のように構成される。すなわち機体の前方にリーダを立設しこのリーダに対して上下動可能にオーガ駆動装置を設けるとともに、オーガ駆動装置により基礎杭を回転可能に支持する。オーガ駆動装置は、ワイヤー等により機体側から吊持し、オーガ駆動装置により基礎杭を回転させながら油圧モータ等によりワイヤーを繰り出して、基礎杭を地中に回転圧入する。このワイヤーの繰り出し量をセンサにより検出し、この検出値に基づき基礎杭の深度を計測する。なお、この種の深度計測装置を有する建設機械は、例えば以下の先行技術文献に開示されている。   A general construction machine for foundation work is configured as follows, for example. That is, a leader is erected in front of the airframe, and an auger drive device is provided so as to be movable up and down with respect to the leader, and the foundation pile is rotatably supported by the auger drive device. The auger drive device is suspended from the body side by a wire or the like, and the wire is fed out by a hydraulic motor or the like while rotating the foundation pile by the auger drive device, and the foundation pile is rotationally press-fitted into the ground. The amount of feeding of this wire is detected by a sensor, and the depth of the foundation pile is measured based on this detected value. In addition, the construction machine which has this kind of depth measuring apparatus is disclosed by the following prior art documents, for example.

特開2002−256555号公報JP 2002-256555 A

上述したように基礎杭を地中に圧入する場合、圧入前は基礎杭を吊持しているワイヤに下向きの力が作用する。これに対し、圧入時には杭が地面から反力を受けるため、ワイヤに作用する下向きの力は減少する。そのため、ワイヤの駆動量を検出しただけでは、基礎杭の深度を精度よく計測することができない。   As described above, when the foundation pile is press-fitted into the ground, a downward force is applied to the wire holding the foundation pile before the press-fitting. On the other hand, since the pile receives a reaction force from the ground during press-fitting, the downward force acting on the wire decreases. Therefore, the depth of the foundation pile cannot be accurately measured only by detecting the driving amount of the wire.

本発明による杭深度計測装置は、圧入用の杭を支持し、この杭が圧入時に受ける反力に応じた張力が作用する支持部材と、支持部材の駆動により杭を昇降させる昇降手段と、支持部材の駆動量に基づき杭の深度を検出する深度検出手段と、深度検出手段により検出された深度を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
スプロケットを介して掛け回されたチェーンを支持部材とすることが好ましい。
杭を所定量圧入したときの実測深度と深度検出手段により検出された深度とに基づき深度補正係数を設定する係数設定手段と、深度補正係数による補正後の深度を演算する演算手段とにより補正手段を構成することもできる。
以上の杭深度計測装置は、建設機械に搭載することにより大きな効果が得られる。
The pile depth measuring device according to the present invention supports a pile for press-fitting, a support member on which a tension according to a reaction force that the pile receives during press-fitting acts, a lifting means for moving the pile up and down by driving the support member, and a support A depth detection unit that detects the depth of the pile based on the driving amount of the member, and a correction unit that corrects the depth detected by the depth detection unit.
It is preferable to use a chain wound around the sprocket as a support member.
Correction means by coefficient setting means for setting the depth correction coefficient based on the actually measured depth when the pile is press-fitted in a predetermined amount and the depth detected by the depth detection means, and calculation means for calculating the depth corrected by the depth correction coefficient Can also be configured.
The above pile depth measuring device can obtain a great effect by being mounted on a construction machine.

本発明によれば、圧入用の杭を支持する支持部材の駆動量に基づき杭の深度を検出し、検出された深度を補正するようにしたので、杭の圧入の前後で支持部材に作用する張力が異なる場合であっても、安価な構成により杭深度を精度よく計測することができる。   According to the present invention, since the depth of the pile is detected based on the driving amount of the support member that supports the pile for press-fitting and the detected depth is corrected, it acts on the support member before and after the press-fitting of the pile. Even when the tension is different, the pile depth can be measured with high accuracy by an inexpensive configuration.

以下、図1〜図11を参照して本発明による杭深度計測装置の実施の形態について説明する。
図1は、本発明が適用される建設機械の側面図である。図1の建設機械は鋼管杭の回転圧入工法を行う施工機であり、走行体1と、走行体上1に旋回可能に搭載された旋回体2と、旋回体2の前部に運転室3に面して取り付けられた作業装置4とを有する。
Hereinafter, an embodiment of a pile depth measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view of a construction machine to which the present invention is applied. The construction machine shown in FIG. 1 is a construction machine that performs a rotary press-fitting method for steel pipe piles. And the working device 4 attached to face.

作業装置4は次のように構成される。旋回体2の前方にはリーダ7が設けられ、リーダ7はシリンダ5を介して旋回体2から支持され、シリンダ5の駆動により鉛直方向に立設される。リーダ7には回転駆動装置としての油圧モータを有するオーガ駆動装置8が上下動可能に支持されている。オーガ駆動装置8には先端にスクリュー部9aを有する鋼管杭9の上端部が支持され、オーガ駆動装置8の駆動により鋼管杭9が回転する。リーダ7の上下端部には一対のスプロケット10,11が設けられ、このスプロケット10,11にチェーン12が掛け回されている。下部のスプロケット11は油圧モータ13により回転し、この油圧モータ13の回転によりチェーン12を介してオーガ駆動装置8が昇降する。オーガ駆動装置8の移動量はスプロケット11の回転量に比例するので、スプロケット11の回転量とスプロケット11の直径とにより杭深度を演算することができる。   The work device 4 is configured as follows. A leader 7 is provided in front of the revolving structure 2, and the leader 7 is supported from the revolving structure 2 via a cylinder 5 and is erected in the vertical direction by driving the cylinder 5. An auger drive device 8 having a hydraulic motor as a rotation drive device is supported on the reader 7 so as to be movable up and down. The auger drive device 8 supports the upper end of a steel pipe pile 9 having a screw portion 9 a at the tip, and the steel pipe pile 9 is rotated by driving the auger drive device 8. A pair of sprockets 10 and 11 are provided at the upper and lower ends of the leader 7, and a chain 12 is hung around the sprockets 10 and 11. The lower sprocket 11 is rotated by a hydraulic motor 13, and the auger drive device 8 is moved up and down through the chain 12 by the rotation of the hydraulic motor 13. Since the movement amount of the auger drive device 8 is proportional to the rotation amount of the sprocket 11, the pile depth can be calculated from the rotation amount of the sprocket 11 and the diameter of the sprocket 11.

作業装置4には、杭深度の演算のためのスプロケット11の回転量を検出する深度センサ21と、オーガ駆動用油圧モータの圧力を検出するトルクセンサ22と、オーガ駆動装置8の回転数を検出する回転センサ23と、油圧モータ13の回転による杭の押込力を検出する押込力センサ24(図1では不図示)が設けられている。オーガ駆動用油圧モータは可変モータであり、オーガ駆動装置8の駆動トルクはトルクセンサ22により検出された圧力とモータ容量により演算される。運転室3には施工管理用の表示モニタ40が設けられている。   The working device 4 includes a depth sensor 21 that detects the amount of rotation of the sprocket 11 for calculating the pile depth, a torque sensor 22 that detects the pressure of the hydraulic motor for auger driving, and the number of rotations of the auger driving device 8. And a pushing force sensor 24 (not shown in FIG. 1) for detecting the pushing force of the pile due to the rotation of the hydraulic motor 13. The auger driving hydraulic motor is a variable motor, and the driving torque of the auger driving device 8 is calculated by the pressure detected by the torque sensor 22 and the motor capacity. The cab 3 is provided with a display monitor 40 for construction management.

チェーン12の駆動機構を図2に模式的に示す。杭9を圧入する前は、オーガ駆動装置8はチェーン12に吊られた状態にあるため、オーガ駆動装置8の自重によりオーガ駆動装置8とスプロケット10の間のチェーン12aには張力を増加するような力が作用する。これに対し、オーガ駆動装置8とスプロケット11の間のチェーン12bには張力を減少するような力が作用する。一方、杭9の圧入後は地面からの反力によってオーガ駆動装置8が上方に押されるため、チェーン12aに作用する張力が減少するのに対し、チェーン12bに作用する張力が増加する。すなわち、杭9の圧入の前後でチェーン12a,12bに作用する張力は異なる。スプロケット10,11とチェーン12の間にはいわゆる遊びがあるため、杭9の圧入の前後でチェーン12a,12bに作用する張力が異なると、スプロケット11の回転に対するオーガ駆動装置8の位置ずれが生じ、スプロケット11の回転から求めた杭深度と実際の杭深度とがずれる。このずれは経時劣化等によるチェーン12の伸びがあると一層顕著である。そこで、本実施の形態では、以下のように杭深度を補正し、計測値の精度を高める。   The drive mechanism of the chain 12 is schematically shown in FIG. Before the pile 9 is press-fitted, the auger drive device 8 is suspended from the chain 12, so that the tension of the chain 12 a between the auger drive device 8 and the sprocket 10 is increased by the weight of the auger drive device 8. Force is applied. On the other hand, a force that reduces the tension acts on the chain 12b between the auger drive device 8 and the sprocket 11. On the other hand, since the auger drive device 8 is pushed upward by the reaction force from the ground after the press-fitting of the pile 9, the tension acting on the chain 12a decreases, whereas the tension acting on the chain 12b increases. That is, the tension acting on the chains 12a and 12b before and after the press-fitting of the pile 9 is different. Since there is so-called play between the sprockets 10 and 11 and the chain 12, if the tension acting on the chains 12 a and 12 b before and after the press-in of the pile 9 is different, the auger drive device 8 is displaced with respect to the rotation of the sprocket 11. The pile depth obtained from the rotation of the sprocket 11 is shifted from the actual pile depth. This shift is more conspicuous when the chain 12 is elongated due to deterioration with time or the like. Therefore, in the present embodiment, the pile depth is corrected as follows to increase the accuracy of the measurement value.

図3は、杭深度計測装置を含む施工管理装置の全体構成を示すブロック図である。本実施の形態に係わる施工管理装置は汎用性のあるプログラマブル・シーケンサ(以下、単にシーケンサと呼ぶ)を備える。シーケンサは、電源31a、メモリカード31b、シーケンサCPU31cからなるシーケンサ本体31と、入出力インターフェイスとしての複数の入出力ブロック32〜34を有する。シーケンサ本体31には表示モニタ(タッチパネルディスプレイ)40がリンクで接続され、施工に関する各種情報が表示されるとともに、タッチパネルの操作に応じた信号がシーケンサ本体31に入力される。表示モニタ40には、メモリーカード40aとプリンター40bが接続されている。   FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the construction management device including the pile depth measuring device. The construction management apparatus according to the present embodiment includes a versatile programmable sequencer (hereinafter simply referred to as a sequencer). The sequencer includes a sequencer body 31 including a power supply 31a, a memory card 31b, and a sequencer CPU 31c, and a plurality of input / output blocks 32-34 as input / output interfaces. A display monitor (touch panel display) 40 is connected to the sequencer main body 31 by a link to display various types of information related to construction, and signals corresponding to the operation of the touch panel are input to the sequencer main body 31. A memory card 40a and a printer 40b are connected to the display monitor 40.

入出力ブロック32,33の入力部には作業装置4の駆動指令を入力するための操作部材(オーガ速度切換スイッチや昇降指令スイッチ等)を有する操作盤41と、上述したセンサ21〜24が接続され、出力部にはオーガ駆動装置8の速度切換、昇降、起動停止、トルク制御などを行うための電磁弁42,43が接続されている。入出力ブロック34は増設ブロックであり、センサや電磁弁を追加した場合に用いる。なお、入出力ブロック32,33と電磁弁42,43の間には、電磁弁42,43に大電流を流すためのコンタクタや中間リレー等が設けられるが、図示は省略する。   Connected to the input sections of the input / output blocks 32 and 33 are the operation panel 41 having an operation member (such as an auger speed changeover switch and a lift command switch) for inputting a drive command for the work device 4 and the sensors 21 to 24 described above. The output section is connected to solenoid valves 42 and 43 for performing speed switching, raising / lowering, starting / stopping, torque control, and the like of the auger drive device 8. The input / output block 34 is an extension block, and is used when a sensor or a solenoid valve is added. In addition, although a contactor, an intermediate relay, etc. for flowing a large current through the solenoid valves 42 and 43 are provided between the input / output blocks 32 and 33 and the solenoid valves 42 and 43, illustration is omitted.

シーケンサ本体31には、予めラダープログラムの形式で作成された施工管理用プログラムが組み込まれている。シーケンサCPU31cでは、表示モニタ40から入力された信号と、入出力ブロック32,33を介して入力された操作盤41およびセンサ21〜24からの信号を用いてプログラムを実行し、表示モニタ40を制御するとともに、プリンター40bおよびメモリカード40aへの出力を制御し、かつ、入出力ブロック32,33を介して電磁弁42,43を制御する。   The sequencer body 31 incorporates a construction management program created in advance in the form of a ladder program. The sequencer CPU 31c controls the display monitor 40 by executing a program using the signal input from the display monitor 40 and the signals from the operation panel 41 and the sensors 21 to 24 input via the input / output blocks 32 and 33. In addition, the output to the printer 40b and the memory card 40a is controlled, and the electromagnetic valves 42 and 43 are controlled via the input / output blocks 32 and 33.

図5は、表示モニタ40の画面構成を示す図である。シーケンサのメモリには予め図示のように複数の画面が記憶され、タッチパネルの操作に応じてシーケンサが矢印で示すように画面表示を切り換える。図中、スタート画面51は表示モニタ40の電源オン直後に表示される画面である。工法選択画面52は複数の工法(回転圧入工法、地盤改良工法等)の中から採用する工法を選択する画面である。施工設定画面53は選択した工法に対応した施工条件(目標杭深度、オーガ最大トルク等)を設定する画面である。   FIG. 5 is a diagram showing a screen configuration of the display monitor 40. A plurality of screens are stored in advance in the memory of the sequencer as shown in the figure, and the sequencer switches the screen display as indicated by arrows in accordance with the operation of the touch panel. In the figure, a start screen 51 is a screen displayed immediately after the display monitor 40 is turned on. The construction method selection screen 52 is a screen for selecting a construction method to be adopted from a plurality of construction methods (rotary press-fitting method, ground improvement method, etc.). The construction setting screen 53 is a screen for setting construction conditions (target pile depth, auger maximum torque, etc.) corresponding to the selected construction method.

施工画面54は施工時に計測データ等の作業情報を表示する画面であり、切換可能なメータ画面55、グラフ画面56、表画面57からなる。メータ画面55の一例を図6に、グラフ画面56の一例を図7に示す。図6に示すように、メータ画面55にはオーガ駆動装置8の駆動トルク、深度、回転数、昇降速度、速度段、鋼管杭9の押込力、傾斜角、貫入量等が棒グラフ状のメータで表示され、あるいは数値表示される。杭9の圧入を行う場合にはメータ画面上の「計測開始」部55aが操作され、この操作により杭深度の計測を開始する。メータ画面上の「グラフ」部55bが操作されるとメータ画面55からグラフ画面56に切り換わり、「データ」部55cが操作されると表画面57に切り換わる。図7に示すように、グラフ画面56には、予め係数設定画面59で設定した深度単位毎に所定の計測データ(例えばトルク)がプロットされ、グラフ化して表示される。終了画面58は施工終了後に表示される画面であり、終了画面58の一例(グラフ画面に対応したもの)を図8に示す。   The construction screen 54 is a screen for displaying work information such as measurement data during construction, and includes a switchable meter screen 55, a graph screen 56, and a front screen 57. An example of the meter screen 55 is shown in FIG. 6, and an example of the graph screen 56 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, the meter screen 55 is a bar graph-shaped meter that shows the driving torque, depth, rotation speed, lifting speed, speed stage, pushing force, inclination angle, penetration amount, etc. of the steel pipe pile 9. Displayed or numerically displayed. When the pile 9 is press-fitted, the “measurement start” section 55a on the meter screen is operated, and measurement of the pile depth is started by this operation. When the “graph” portion 55b on the meter screen is operated, the meter screen 55 is switched to the graph screen 56, and when the “data” portion 55c is operated, the display is switched to the front screen 57. As shown in FIG. 7, on the graph screen 56, predetermined measurement data (for example, torque) is plotted for each depth unit set in advance on the coefficient setting screen 59 and displayed as a graph. The end screen 58 is a screen displayed after the completion of construction, and an example of the end screen 58 (corresponding to the graph screen) is shown in FIG.

係数設定画面59はセンサ21〜24の出力値(ボルト)を所定単位(m、t・m、rpm、t)の検出値に変換するための係数、深度単位、後述する深度補正係数αおよび補正量H1等の各種係数を設定する画面である。係数設定画面59の一例を図9に示す。係数設定画面59への切換は、終了画面58の「深度補正」部58aの操作等により行われる。係数設定画面59に係数を入力する場合には、画面上の係数の表示部をタッチ操作する。これにより図10に示すようにキーボード画面60が表示され、キーボード画面60上の操作により係数を入力する。入力された係数は窓部60aに表示され、「確定」部60bの操作により入力を確定する。   The coefficient setting screen 59 is a coefficient for converting the output values (volts) of the sensors 21 to 24 into detection values in predetermined units (m, t · m, rpm, t), a depth unit, a depth correction coefficient α and a correction described later. It is a screen which sets various coefficients, such as quantity H1. An example of the coefficient setting screen 59 is shown in FIG. Switching to the coefficient setting screen 59 is performed by operating the “depth correction” portion 58a of the end screen 58 or the like. When a coefficient is input to the coefficient setting screen 59, the coefficient display unit on the screen is touch-operated. As a result, a keyboard screen 60 is displayed as shown in FIG. 10, and coefficients are input by an operation on the keyboard screen 60. The input coefficient is displayed in the window part 60a, and the input is confirmed by operating the “determining” part 60b.

次に、シーケンサにおける杭深度計測に係る処理内容について説明する。図11は、この処理内容を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えばメータ画面55の「計測開始」部55aの操作によりスタートする。まず、ステップS1で深度センサ21の検出値を読み込み、この検出値から計測値h(m)を演算し内部メモリに記憶する。ステップS2では深度補正係数αが設定されているか否かを判定する。ここで、深度補正係数αとは深度センサ21により検出された深度hを適正値haに補正するための係数であり、ステップS8で設定される。係数αが未設定の場合にはステップS2が否定され、ステップS3に進む。   Next, processing contents relating to pile depth measurement in the sequencer will be described. FIG. 11 is a flowchart showing the contents of this processing. This flowchart is started, for example, by operating the “measurement start” section 55a of the meter screen 55. First, in step S1, the detection value of the depth sensor 21 is read, and the measurement value h (m) is calculated from this detection value and stored in the internal memory. In step S2, it is determined whether or not the depth correction coefficient α is set. Here, the depth correction coefficient α is a coefficient for correcting the depth h detected by the depth sensor 21 to an appropriate value ha, and is set in step S8. If the coefficient α is not set, step S2 is negative and the process proceeds to step S3.

ステップS3では、深度計測のための補正量H1の入力の有無を判定する。ここで、補正量H1とは杭9を所定深度(例えば最終深度)まで圧入したときの実測深度である。補正量H1は、図4に示すように杭9を所定深度まで圧入したときの杭残部高さH2を実測し、予め実測した杭9の全長H3からこの杭残部高さH2を減算して求める(H1=H3−H2)。補正量H1の入力はキーボード画面(図10)上の操作により行われ、「確定」部60bの操作により確定する。したがって、ステップS3では「確定」部10bの操作を判定する。なお、所定深度における計測値h1は内部メモリに格納される。   In step S3, it is determined whether or not a correction amount H1 for depth measurement has been input. Here, the correction amount H1 is an actually measured depth when the pile 9 is press-fitted to a predetermined depth (for example, the final depth). The correction amount H1 is obtained by actually measuring the pile remaining height H2 when the pile 9 is press-fitted to a predetermined depth as shown in FIG. 4, and subtracting this pile remaining height H2 from the total length H3 of the pile 9 measured in advance. (H1 = H3-H2). The input of the correction amount H1 is performed by an operation on the keyboard screen (FIG. 10), and is confirmed by the operation of the “confirm” unit 60b. Accordingly, in step S3, the operation of the “determined” unit 10b is determined. The measured value h1 at the predetermined depth is stored in the internal memory.

ステップS3が否定されるとステップS4に進む。ステップS4では、計測値hの補正を行わず、計測値hをそのまま杭深度とし、この杭深度を基準に例えば図7に示すように表示モニタ40に施工データを表示する。なお、施工終了時には例えば「終了」部56aが操作される。「終了」部56aが操作されるとステップS4では、終了画面58に自動的に切り換え、表示モニタ40に最終深度等を表示する(図8)。また、終了画面58の「書込」部58bが操作されると、メモリカード40aにこれまでの計測データを記憶し、「印刷」部58cが操作されると計測データをプリントアウトする。   If step S3 is negative, the process proceeds to step S4. In step S4, the measurement value h is not corrected, the measurement value h is used as it is, and the construction data is displayed on the display monitor 40 as shown in FIG. 7, for example, based on this pile depth. At the end of construction, for example, the “end” portion 56a is operated. When the “end” portion 56a is operated, in step S4, the screen is automatically switched to the end screen 58, and the final depth and the like are displayed on the display monitor 40 (FIG. 8). Further, when the “write” portion 58b of the end screen 58 is operated, the measurement data so far is stored in the memory card 40a, and when the “print” portion 58c is operated, the measurement data is printed out.

一方、「確定」部10bの操作によりステップS3が肯定されるとステップS5に進み、補正量H1を所定深度における計測値h1で除算し、深度補正係数αを演算する(α=H1/h1)。次いで、ステップS6で計測値hに係数αを乗じたものを補正後の杭深度haとし、この杭深度haを基準に例えば図7に示すように表示モニタ40に施工データを表示する。なお、ステップS6では、施工終了時に終了画面58に自動的に切り換え、表示モニタ40に補正後の最終深度等を表示する(図8)。   On the other hand, when step S3 is affirmed by the operation of the “determine” unit 10b, the process proceeds to step S5, and the correction amount H1 is divided by the measured value h1 at a predetermined depth to calculate the depth correction coefficient α (α = H1 / h1). . Next, in step S6, the corrected pile depth ha is obtained by multiplying the measured value h by the coefficient α, and the construction data is displayed on the display monitor 40 as shown in FIG. 7, for example, based on the pile depth ha. In step S6, when the construction is completed, the screen is automatically switched to the end screen 58, and the corrected final depth and the like are displayed on the display monitor 40 (FIG. 8).

次いで、ステップS7でステップS5の係数αを継続して用いるか否かを判定する。係数αを継続使用する場合は、図9の係数設定画面59の「継続」部59bを操作する。したがってステップS7では「継続」部59bの操作を判定する。なお、このとき係数設定画面59の表示部59aにはステップS5で演算された係数αが表示される。ステップS7が否定されると係数の設定を行わず、ステップS7が肯定されるとステップS8に進んで係数αを設定する。   Next, in step S7, it is determined whether or not the coefficient α in step S5 is continuously used. When the coefficient α is continuously used, the “continuation” portion 59b of the coefficient setting screen 59 in FIG. 9 is operated. Accordingly, in step S7, the operation of the “continuation” unit 59b is determined. At this time, the coefficient α calculated in step S5 is displayed on the display section 59a of the coefficient setting screen 59. If step S7 is negative, the coefficient is not set, and if step S7 is positive, the process proceeds to step S8 to set the coefficient α.

ステップS2で係数αが設定済みと判定されるとステップS9に進む。ステップS9では計測値hに設定値αを乗じたものを補正後の杭深度haとし、この杭深度haを基準に例えば図7に示すように表示モニタ40に施工データを表示する。なお、ステップS9では施工終了時に終了画面58に切り換え、表示モニタ40に補正後の最終深度等を表示する(図8)。   If it is determined in step S2 that the coefficient α has been set, the process proceeds to step S9. In step S9, the value obtained by multiplying the measured value h by the set value α is used as the corrected pile depth ha, and the construction data is displayed on the display monitor 40 as shown in FIG. 7, for example, based on the pile depth ha. In step S9, when the construction is completed, the screen is switched to the end screen 58, and the corrected final depth and the like are displayed on the display monitor 40 (FIG. 8).

次いで、ステップS10で設定値αの設定が解除されたか否かを判定する。設定値αを解除する場合はキーボード画面60の「キャンセル」部60cを操作する。したがってステップS10では「キャンセル」部60cの操作を判定する。ステップS10が否定されると設定値αの解除を行わず、ステップS10が肯定されるとステップS11に進んで設定値αを解除する。   Next, in step S10, it is determined whether or not the setting value α has been set. In order to cancel the set value α, the “cancel” portion 60c of the keyboard screen 60 is operated. Accordingly, in step S10, the operation of the “cancel” unit 60c is determined. If step S10 is negative, the set value α is not cancelled. If step S10 is positive, the process proceeds to step S11 to cancel the set value α.

次に、本実施の形態に係る杭深度計測装置の特徴的な動作について説明する。
杭9の回転圧入作業を行う場合、まず事前準備として工法選択画面52で回転圧入工法を選択し、施工設定画面53で回転圧入工法に対応した施工条件を設定し、係数設定画面59でセンサ出力値の係数、深度単位等を設定する。事前準備が終了すると、メータ画面55を表示し、「計測開始」部55aを操作して杭深度計測を開始するとともに、操作盤41の操作により油圧モータを駆動し、杭9を回転させながら圧入する。
Next, a characteristic operation of the pile depth measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
When performing the rotary press-fitting work of the pile 9, first, the rotary press-fitting method is selected on the construction method selection screen 52 as a preliminary preparation, the construction conditions corresponding to the rotary press-fitting method are set on the construction setting screen 53, and the sensor output on the coefficient setting screen 59 Set the value coefficient, depth unit, etc. When the preliminary preparation is completed, the meter screen 55 is displayed, and the “measurement start” unit 55a is operated to start pile depth measurement, and the hydraulic motor is driven by the operation of the operation panel 41 to press-fit while rotating the pile 9. To do.

深度補正係数αを設定せずに、かつ、補正量H1を入力せずに圧入作業を行うと、表示モニタ40には深度センサ21による計測値hが杭深度として表示される(ステップS4)。そして、杭9の圧入が終了すると、図8に示すように終了画面58に切り換わり、表示モニタ40には杭深度の計測値hに対するトルクの計測値がグラフ化して表示されるとともに、最終深度および最大トルクが表示される。   When the press-fitting operation is performed without setting the depth correction coefficient α and without inputting the correction amount H1, the measurement value h measured by the depth sensor 21 is displayed as the pile depth on the display monitor 40 (step S4). When the press-fitting of the pile 9 is completed, the screen is switched to an end screen 58 as shown in FIG. 8, and the measured value of the torque with respect to the measured value h of the pile depth is displayed in a graph on the display monitor 40, and the final depth And the maximum torque is displayed.

この状態で計測値hを補正する場合、終了画面58の「深度補正」部58aを操作して図9の係数設定画面59に切り換える。さらに表示部59aを操作してキーボード画面60を表示し、予め実測した補正量H1を入力する。これにより深度補正係数αが演算され(ステップS5)、この係数αにより深度補正値haが演算される。そして、モニタ表示が図8の終了画面58に切り換わり、深度補正値haに対するトルクの計測値がグラフ化して表示されるとともに、補正後の最終深度および最大トルクが表示される(ステップS6)。この表示により作業員は杭9の正確な深度を把握することができ、杭9を目標深度に精度よく圧入することが可能となる。なお、演算された係数αは係数設定画面59の表示部59aに表示される。作業員はこの係数αの値を確認し、改めて補正量H1を入力する場合には、表示部59aを再操作する。   When the measured value h is corrected in this state, the “depth correction” portion 58a of the end screen 58 is operated to switch to the coefficient setting screen 59 of FIG. Further, the keyboard 59 is displayed by operating the display unit 59a, and a correction amount H1 measured in advance is input. Thereby, the depth correction coefficient α is calculated (step S5), and the depth correction value ha is calculated by the coefficient α. Then, the monitor display is switched to the end screen 58 of FIG. 8, and the measured value of the torque with respect to the depth correction value ha is displayed as a graph, and the corrected final depth and maximum torque are displayed (step S6). By this display, the worker can grasp the exact depth of the pile 9 and can accurately press-fit the pile 9 into the target depth. The calculated coefficient α is displayed on the display unit 59a of the coefficient setting screen 59. The worker confirms the value of the coefficient α and re-operates the display unit 59a when inputting the correction amount H1 again.

一方、別の杭9を新たに圧入する場合に、補正量H1の入力を省略して上述した係数αを継続して使用するときは、係数設定画面59の「継続」部59bを操作し、係数αを設定する(ステップS8)。この状態で「計測開始」部55a(図6)の操作により圧入作業を開始すると、表示モニタ40には深度補正値haが杭深度として表示される。すなわち、横軸を深度補正値haとして例えば図7のグラフが表示される。これにより作業終了後だけでなく、作業中にも作業員は正確な杭深度を把握することができる。   On the other hand, in the case of newly press-fitting another pile 9, when the coefficient α described above is continuously used without inputting the correction amount H1, the “continuation” portion 59b of the coefficient setting screen 59 is operated, The coefficient α is set (step S8). In this state, when the press-fitting operation is started by operating the “measurement start” unit 55a (FIG. 6), the depth correction value ha is displayed on the display monitor 40 as the pile depth. That is, for example, the graph of FIG. 7 is displayed with the horizontal axis as the depth correction value ha. Thereby, the worker can grasp the accurate pile depth not only after the work is completed but also during the work.

係数αを設定し直す場合は、キーボード画面60の「キャンセル」部60cを操作し、設定値αを一旦解除する(ステップS11)。次いで、キーボード画面60により係数αを入力した後、「確定」部60bの操作により係数αを確定し、係数設定画面59の「継続」部59bを操作して係数αを設定する。   In order to reset the coefficient α, the “cancel” portion 60c of the keyboard screen 60 is operated to temporarily cancel the set value α (step S11). Next, after the coefficient α is input through the keyboard screen 60, the coefficient α is determined by operating the “determining” unit 60b, and the “continuation” unit 59b of the coefficient setting screen 59 is operated to set the coefficient α.

以上の実施の形態によれば、杭9を所定深度圧入したときの実測深度(補正量H1)とそのときの深度センサ21の検出値h1とにより深度補正係数α(=H1/h1)を設定し、この係数αにより検出値hを補正するようにした(h→ha)。これによりチェーン12とスプロケット10,11の遊びや経時劣化によるチェーン12の伸び等に起因した計測誤差を解消し、杭深度を精度よく計測することができる。また、深度センサ21によりスプロケット11の回転量から杭深度を検出するので、センサの構成が容易であり、安価に構成できる。「継続」部59bの操作により圧入作業時に係数αを継続して使用するか否かを選択するようにしたので、同一の係数αを一から設定し直す必要がなく、係数αの設定が容易である。   According to the above embodiment, the depth correction coefficient α (= H1 / h1) is set by the actually measured depth (correction amount H1) when the pile 9 is press-fitted at a predetermined depth and the detection value h1 of the depth sensor 21 at that time. The detected value h is corrected by this coefficient α (h → ha). Thereby, the measurement error resulting from the play of the chain 12 and the sprockets 10, 11 and the elongation of the chain 12 due to deterioration over time can be eliminated, and the pile depth can be accurately measured. Moreover, since the pile depth is detected from the rotation amount of the sprocket 11 by the depth sensor 21, the configuration of the sensor is easy and can be configured at low cost. Since it is selected whether or not the coefficient α is continuously used during press-fitting work by operating the “continue” section 59b, it is not necessary to reset the same coefficient α from the beginning, and the coefficient α can be easily set. It is.

なお、上記実施の形態の杭深度計測装置は、回転圧入工法により杭9を圧入する場合に適用したが、例えば地盤改良工法により杭を圧入する場合や杭を回転させずに圧入する場合等、他の工法により異なる形式の杭を圧入する場合にも同様に適用可能である。チェーン12を介してオーガ駆動装置8および杭9を支持したが、圧入時に杭9が受ける反力に応じた張力が作用するのであれば、チェーン12以外の他の支持部材(例えばワイヤロープ等)を用いてもよい。したがって昇降手段は上述した油圧モータ13に限らない。チェーンの駆動量に基づき杭の深度hを検出するのであれば深度検出手段としての深度センサ21の構成は上述したものに限らない。深度計測値hを補正する補正手段としてシーケンサユニットを用いたが、CPUユニットを用いてもよい。杭を所定量圧入したときの実測深度H1と深度センサ21により検出された深度h1により係数α=H1/h1を設定し、この係数αを計測深度hに乗じたものを深度補正値haとしたが、係数設定手段および演算手段の構成はこれに限らない。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の杭深度計測装置に限定されない。   In addition, the pile depth measuring device of the above embodiment was applied when the pile 9 was press-fitted by the rotary press-fitting method. For example, when the pile is press-fitted by the ground improvement method, or when the pile is press-fitted without rotating, The same applies to the case where different types of piles are press-fitted by other methods. Although the auger drive device 8 and the pile 9 are supported via the chain 12, other support members (for example, a wire rope) other than the chain 12 may be used as long as tension according to the reaction force received by the pile 9 during press-fitting is applied. May be used. Accordingly, the lifting means is not limited to the hydraulic motor 13 described above. If the depth h of the pile is detected based on the driving amount of the chain, the configuration of the depth sensor 21 as the depth detection means is not limited to that described above. Although the sequencer unit is used as the correction means for correcting the depth measurement value h, a CPU unit may be used. The coefficient α = H1 / h1 is set by the actually measured depth H1 when the pile is press-fitted in a predetermined amount and the depth h1 detected by the depth sensor 21, and the coefficient α multiplied by the measured depth h is set as the depth correction value ha. However, the configuration of the coefficient setting means and the calculation means is not limited to this. That is, as long as the features and functions of the present invention can be realized, the present invention is not limited to the pile depth measuring apparatus according to the embodiment.

本発明が適用される建設機械の側面図。The side view of the construction machine with which this invention is applied. 図1の建設機械に用いられるチェーンの駆動機構を模式的に示す図。The figure which shows typically the drive mechanism of the chain used for the construction machine of FIG. 本発明の実施の形態に係る杭深度計測装置を含む施工管理装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the construction management apparatus containing the pile depth measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 杭深度の補正値の概念を示す図。The figure which shows the concept of the correction value of a pile depth. 表示モニタに表示される画面構成を示す図。The figure which shows the screen structure displayed on a display monitor. 表示画面の一例(メータ画面)を示す図。The figure which shows an example (meter screen) of a display screen. 表示画面の一例(グラフ画面)を示す図。The figure which shows an example (graph screen) of a display screen. 表示画面の一例(終了画面)を示す図。The figure which shows an example (end screen) of a display screen. 表示画面の一例(係数設定画面)を示す図。The figure which shows an example (coefficient setting screen) of a display screen. 表示画面の一例(キーボード画面)を示す図。The figure which shows an example (keyboard screen) of a display screen. 図3のシーケンサにおける杭深度計測に係る処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process which concerns on the pile depth measurement in the sequencer of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

8 オーガ駆動装置
9 鋼管杭
10,11 スプロケット
13 油圧モータ
21 深度センサ
31 シーケンサ本体
40 表示モニタ
H1 補正量
α 深度補正係数
h 計測値
ha 深度補正値
8 Auger drive device 9 Steel pipe piles 10, 11 Sprocket 13 Hydraulic motor 21 Depth sensor 31 Sequencer main body 40 Display monitor H1 Correction amount α Depth correction coefficient h Measurement value ha Depth correction value

Claims (4)

圧入用の杭を支持し、この杭が圧入時に受ける反力に応じた張力が作用する支持部材と、
前記支持部材の駆動により前記杭を昇降させる昇降手段と、
前記支持部材の駆動量に基づき前記杭の深度を検出する深度検出手段と、
前記深度検出手段により検出された深度を補正する補正手段とを備えることを特徴とする杭深度計測装置。
A support member that supports a pile for press-fitting, and a tensile force corresponding to a reaction force that the pile receives during press-fitting,
Elevating means for elevating the pile by driving the support member;
Depth detection means for detecting the depth of the pile based on the driving amount of the support member;
A pile depth measuring apparatus comprising: a correcting unit that corrects the depth detected by the depth detecting unit.
請求項1に記載の杭深度計測装置において、
前記支持部材は、スプロケットを介して掛け回されたチェーンであることを特徴とする杭深度計測装置。
In the pile depth measuring device according to claim 1,
The pile depth measuring apparatus according to claim 1, wherein the support member is a chain hung through a sprocket.
請求項1または2に記載の杭深度計測装置において、
前記補正手段は、
前記杭を所定量圧入したときの実測深度と前記深度検出手段により検出された深度とに基づき深度補正係数を設定する係数設定手段と、
前記深度補正係数による補正後の深度を演算する演算手段とを有することを特徴とする杭深度計測装置。
In the pile depth measuring device according to claim 1 or 2,
The correction means includes
Coefficient setting means for setting a depth correction coefficient based on the actually measured depth when the pile is press-fitted in a predetermined amount and the depth detected by the depth detection means;
A pile depth measuring apparatus comprising: a calculation unit that calculates a depth corrected by the depth correction coefficient.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の杭深度計測装置を有する建設機械。   A construction machine having the pile depth measuring device according to any one of claims 1 to 3.
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