JP2005325513A - 鋼杭の施工管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼杭1の深度を深度計測装置で計測してプログラムに送信し杭先端部10の根固め施工に際して、水噴射による掘削、流動性固化材11の充填に必要な時間を単位時間あたり流量と計画充填量より算出し、その時間を、根固め各深度において均質となるように上下過程及び定着噴射時間に割り振り、その結果をPC上で動作する前記プログラムに入力して、横軸に施工時間、縦軸に深度をとった座標を流動性固化材を充填する際の計画施工過程としてグラフィック表示し、オペレータは視認によりでデスプレイに表示の実測杭深度のグラフ表示と計画施工過程のグラフ表示が一致するように操作を行うことで計画値通りの流動性固化材の充填が可能である。
【選択図】図6
Description
流動性固化材の充填に必要な時間を単位時間あたり予測流量と計画充填量より算出し、その時間を、根固め部が各深度において均質となるように杭の上下過程及び定着後の噴射時間に割り振り、その結果算出された施工中の各時間における杭の計画深度データを施工前にパーソナルコンピュータ(PC)に入力し、施工時には前記PCのデスプレイ画面に施工時間と深度をとった座標上に計画施工過程表示曲線として表示し、施工中に計測した杭の実測深度データを、前記PCに逐次入力すると共に、前記座標上に逐次表示し、
オペレータは前記デスプレイ画面における前記杭の実測深度の表示が、前記計画施工過程表示曲線の表示に一致するように杭の上下操作を行う鋼杭の施工管理方法を特徴とする。
流動性固化材及び外周部流動性固化材の充填に必要な時間を、単位時間あたり予測流量と計画充填量より算出し、その時間を、根固め部が各深度において均質となるように杭の上下過程及び定着後の噴射時間に割り振ると共に、杭の周囲における充填が均質となるようにホースの引き上げ時の噴射時間に割り振り、その結果算出された施工中の各時間における杭の計画深度データを施工前にPCに入力し、施工時にはPCのデスプレイ画面に施工時間と深度をとった座標上に計画施工過程表示曲線として表示し、施工中に計測した杭の実測深度データを、前記PCに逐次入力すると共に、前記座標上に逐次表示し、
オペレータは前記デスプレイ画面における前記杭の実測深度の表示が、前記計画施工過程表示曲線に一致するように杭の上下及びホースの上昇操作を行う鋼杭の施工管理方法を特徴とする。
充填工程(2)において、鋼杭1が打ち込み深度18に達した後、噴射ノズル3からの噴射を水から流動性固化材11に替えて噴射しながら、ノズルが取り付けられている杭をを所定の深度幅で1回ないし数回上下させた後、定着深度19で上下動を止めて所定時間噴射し、所定量の流動性固化材11を充填して根固め部7を造成し、支持層17の位置で鋼杭1を定着させた時点で施工は終了する。この充填工程(2)は、杭径や造成する根固め部の大きさによるが200秒程度というごく短時間で終了する。
尚、初期設定した計画施工過程表示曲線20は固化材の充填開始後は表示せず、補正計画施工過程表示曲線27のみを表示して、杭の実測深度のプロットをこれと一致するように操作しても構わない。
また、要求される施工品質が低い場合などは、固化材の流量は実測せず、計画施工過程表示曲線20のみを表示して、杭の実測深度のプロットをこれと一致するように操作することもできるが、根固め部の均一性等が劣ってしまうため、流量を実測し、補正計画施工過程表示曲線27を表示してこれに杭の実測深度のプロットを一致させる前述の方法の方が好ましい。
図9は本発明の実施例を示し、鋼杭1を打ち込むための施工管理方法を実施する場合の施工機械の配置説明図である。バイブロハンマ28は、クレーン等の掘削機械(施工機械ともいう)29から引き出されたロープ30で吊下げられていて、地盤表面16に打設される鋼杭1の上部にチャッキングされる。バイブロハンマ28は、モータの回転を偏心部材に伝達して振動を発生する装置である。鋼杭1の深度検出装置31がロータリーエンコーダ31aで構成される場合は、ロープ30の繰り出しを検知するように掘削機械29のビーム32に取り付ける。深度検出装置31を赤外線などを地盤表面16で反射させる距離計31bで構成する場合は、該距離計31bをバイブロハンマ28に取り付けて、該ハンマ28と地盤表面16との距離を検知する。深度検出装置31からのデータをPC33に取り込み、図7、図8のプログラムにもとづいてPC33にて演算処理を行い、その結果を記録すると共に掘削機械29の操作室に設置のデスプレイ21の画面に表示する。
[1]事前に、プログラム25に計画施工過程(図7、図8に示す)をインプットし、計測・記録者と操作室内のオペレータ(操作者)に対して表示しておく。
[2]掘削用の水を水槽34から流量計38を経てジェットカッタ39へ送り、配管ホース2へ圧送して噴射ノズルから噴射する。
[3]深度検出装置31で鋼杭1の掘削深度を計測・表示しつつ、計画施工過程に沿ってバイブロハンマ28でつかみ、クレーンで上下操作を行なうことで、鋼杭1を地盤中に打設する。
[5]計画施工過程のグラフに現時点の表示(実測時間,実測深度をX、Y座標とした点)を計画施工工程グラフに載せるように掘削機械29を操作する。
[6]流量計38による計測値が当初計画値と異なっている場合には、PC内でプログラムが演算して計画施工過程のグラフ表示を逐次変更する。
[8]演算による計画施工過程の変更は以下のように行う。
[9]流動性固化材の計画流量よりも実測流量が多く、現時点で予定よりも大量の流動性固化材が注入されている場合は、計画総注入量から実測既注入量を差し引き、残りの実測注入予定量をその時点の流量で除して算出される時間で、残りの施工過程を完了するように、グラフの傾きを大きくする(施工速度を早くする)。
[11]グラフ表示に従って最後まで施工を行った時点で、噴射を止め、施工を完了する。
なお、図7、図8のフローチャートに示すように、流動性固化材の切り替えが2回行なわれているが、第1回目の切り替えは水から根固め部形成用の流動性固化材への切り替えであり、第2回目の切り替えは、根固め部よりも粘度が低い杭外部充填用流動性固化材への切り替えである。また、図7における囲い枠40内の工程は請求項1および請求項2記載の杭底部根固め時に対応し、図8における囲い枠41内の工程は請求項2記載の引き上げ工程における杭外周面へ噴射時に対応する。
(1)本発明は、対象とする鋼杭の施工管理特性に合った管理方法となっており、流動性固化材は一定圧を前提しているから、困難な流量調整を要せず、打設のみの操作で管理が可能になる。
(2)本発明は、数十秒単位の短時間で施工が終了する施工においても直感的に操作が可能であるように、視覚で判断ができる(水噴射とバイブロハンマを併用した施工法・流動性固化材を高圧で噴射する施工法では、一旦施工を開始したら中断が好ましくないと共に、数十秒以内での操作が必要なため、オペレータは直感的に操作判断できなければならない)ので、本実施形態の管理方法によりこの条件を確実に実行できる。
2 配管ホース
3 噴射ノズル
4 ノズル
5 ノズル
6 突起
7 根固め部
9 切り替え弁
10 杭先端
11 流動性固化材
12 中間層
13 界面
14 流動性経時固化材
15 外部流動性固化材
16 地盤表面
17 支持層
18 打ち込み深度
19 定着深度
20 計画施工過程表示曲線
21 デスプレイ
22 グラフ
23 縦軸
24 横軸
25 管理フローチャート(プログラム)
26 実測施工過程表示曲線
27 補正計画施工過程表示曲線
28 バイブロハンマ
29 掘削機械(クレーン)
30 ロープ
31 深度検出装置
31a ロータリエンコーダ
31b 距離計
32 ビーム
33 パーソナルコンピュータ(PC)
34 水槽
35 流動性固化材槽
36 パイプ
37 切り替え弁
38 流量計
39 ジェトカッタ
40 囲い枠
41 囲い枠
Claims (3)
- 鋼杭をバイブロハンマを用いて、杭先端部に設置されたホース先端のノズルから水を噴射して打ち込み深度まで打ち込んだ後、前記水を流動性固化材に切り替えて噴射し、前記杭を上下させた後で定着深度に定着し、杭先端部に根固め部を造成する鋼杭の施工方法において、
流動性固化材の充填に必要な時間を単位時間あたり予測流量と計画充填量より算出し、その時間を、根固め部が各深度において均質となるように杭の上下過程及び定着後の噴射時間に割り振り、その結果算出された施工中の各時間における杭の計画深度データを施工前にパーソナルコンピュータ(PC)に入力し、施工時には前記PCのデスプレイ画面に施工時間と深度をとった座標上に計画施工過程表示曲線として表示し、施工中に計測した杭の実測深度データを、前記PCに逐次入力すると共に、前記座標上に逐次表示し、
オペレータは前記デスプレイ画面における前記杭の実測深度の表示が、前記計画施工過程表示曲線の表示に一致するように杭の上下操作を行うことを特徴とする鋼杭の施工管理方法。 - 鋼杭をバイブロハンマを用いて、杭先端部に設置されたホース先端のノズルから水を噴射して打ち込み深度まで打ち込んだ後、前記水を流動性固化材に切り替えて噴射し、前記杭を上下させた後で定着深度に定着し、杭先端部に根固め部を造成し、その後、前記流動性固化材を外周部流動性固化材に切り替えて噴射し、ノズルを先端に有するホースを杭から分離して引き上げつつ、杭の周囲に所定量充填する鋼杭の施工方法において、
流動性固化材及び外周部流動性固化材の充填に必要な時間を、単位時間あたり予測流量と計画充填量より算出し、その時間を、根固め部が各深度において均質となるように杭の上下過程及び定着後の噴射時間に割り振ると共に、杭の周囲における充填が均質となるようにホースの引き上げ時の噴射時間に割り振り、その結果算出された施工中の各時間における杭の計画深度データを施工前にPCに入力し、施工時にはPCのデスプレイ画面に施工時間と深度をとった座標上に計画施工過程表示曲線として表示し、施工中に計測した杭の実測深度データを、前記PCに逐次入力すると共に、前記座標上に逐次表示し、
オペレータは前記デスプレイ画面における前記杭の実測深度の表示が、前記計画施工過程表示曲線に一致するように杭の上下及びホースの上昇操作を行うことを特徴とする鋼杭の施工管理方法。 - 請求項1又は2記載の鋼杭の施工管理方法において、更に施工中に流動性固化材、又は、流動性固化材及び外周部流動性固化材の流量を計測すると共に、計測した実測流量データを前記PCへ逐次入力し、実測流量と計画流量のデータから、前記PC内でプログラムが演算して計画施工過程表示曲線を補正計画施工過程表示曲線として逐次変更して前記座標上に表示し、オペレータはデスプレイ画面における杭の実測深度の表示が、補正計画施工過程表示曲線に一致するように、杭の上下、又は杭の上下及びホースの上昇操作を行うことを特徴とする鋼杭の施工管理方法。
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