JP2010150832A - Construction method of steel pipe concrete pile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鋼管柱内にコンクリートを充填して鋼管コンクリート柱を構築する方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing a steel pipe concrete column by filling a steel pipe column with concrete.
鋼管柱内にコンクリートを充填して、これを柱とするコンクリート充填鋼管(CFT)造が知られている。このCFT造では、鋼管柱の下部に設けられた圧入口からコンクリートをポンプ等により圧入して鋼管柱内に密実に充填する。そして、その圧入中には、前記圧入口付近に設置した圧力計によりコンクリートの圧入圧力を計測し、これにより、圧入圧力が許容上限値を超えないように監視して鋼管柱に過大な応力が作用するのを防いでいる(特許文献1を参照)。
この圧入中の管理項目の一つとして、閉塞の予兆把握が挙げられる。ここで、「閉塞」とは、鋼管柱内にダイアフラムなどの補強部材等が配置されている場合に起こり易い現象であり、練混ぜからの経過時間等により流動性の低下したコンクリートが圧入された際に、ダイアフラムの設置箇所等においてコンクリートが詰まってしまう現象のことを言う。そして、一旦閉塞すると、圧入圧力は急上昇して瞬く間に上述の許容上限値を超えてしまい、場合によっては、ポンプの停止処置等が間に合わずに鋼管柱が降伏・破損してしまう。
そして、未だに、有効な閉塞の予兆把握方法は開示されていない。
One of the management items during the press-fitting is grasping a sign of blockage. Here, “blocking” is a phenomenon that is likely to occur when a reinforcing member such as a diaphragm is disposed in a steel pipe column, and concrete whose fluidity has decreased due to the elapsed time from mixing or the like has been injected. In particular, it refers to a phenomenon in which concrete is clogged at a location where a diaphragm is installed. Once the block is closed, the press-fitting pressure rapidly rises and exceeds the above-described allowable upper limit value in an instant, and in some cases, the steel pipe column yields or breaks without stopping the pump stop.
And yet, an effective method for grasping a sign of obstruction has not been disclosed.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼管柱内に下部からコンクリートを圧入中に、その閉塞の予兆把握を行うことを可能にし、鋼管コンクリート柱を安全且つ高い信頼性で構築可能な構築方法を提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to enable the prediction of the blockage of concrete during press-fitting of concrete into the steel pipe column from the lower part. Provide a construction method that can be constructed safely and with high reliability.
かかる目的を達成するために請求項1に示す発明は、
鋼管柱の下部からコンクリートを圧入して鋼管コンクリート柱を構築する方法であって、
前記コンクリートの圧入圧力と、前記鋼管柱内の前記コンクリートの充填高さとを計測し、前記圧入圧力の計測値と前記充填高さの計測値との関係を表示手段にプロットして表示しながら、前記コンクリートを圧入することを特徴とする。
上記請求項1に示す発明によれば、前記圧入圧力の計測値と前記充填高さの計測値との関係を表示手段にプロットして表示する。よって、プロットにより表示されたグラフの形状を目視することにより、作業者は、閉塞の予兆を瞬時に視認して把握可能となる。結果、閉塞の予兆の見逃しを防ぎ得る。
In order to achieve this object, the invention shown in
A method of constructing a steel pipe concrete column by pressing concrete from the bottom of the steel pipe column,
While measuring the press-fitting pressure of the concrete and the filling height of the concrete in the steel pipe column, plotting and displaying the relationship between the measured value of the press-fitting pressure and the measured value of the filling height, The concrete is press-fitted.
According to the first aspect of the present invention, the relationship between the measured value of the press-fit pressure and the measured value of the filling height is plotted and displayed on the display means. Therefore, by visually observing the shape of the graph displayed by the plot, the operator can instantly visually recognize and grasp the sign of blockage. As a result, it is possible to prevent oversight of an obstruction sign.
請求項2に示す発明は、請求項1に記載の鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
前記表示手段には、前記コンクリートの比重及び前記充填高さに基づいて求まる圧入圧力の理論液圧値を所定倍した値と、前記充填高さとの関係を示す液圧ラインが表示されていることを特徴とする。
上記請求項2に示す発明によれば、作業者は、前記計測値のプロットに基づいて表示手段に描かれるグラフの形状を、前記液圧ラインと対比しながら目視することができて、これにより、閉塞の予兆を確実に把握可能となる。
Invention of
The display means displays a hydraulic pressure line indicating a relationship between the filling height and a value obtained by multiplying a theoretical hydraulic pressure value of the press-fitting pressure obtained based on the specific gravity of the concrete and the filling height. It is characterized by.
According to the second aspect of the present invention, the operator can visually check the shape of the graph drawn on the display means based on the plot of the measured value, while comparing with the hydraulic pressure line. In addition, it is possible to reliably grasp the signs of blockage.
請求項3に示す発明は、請求項2に記載の鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
前記表示手段には、前記充填高さを横軸、前記圧入圧力を縦軸として、前記圧入圧力の計測値及び前記充填高さの計測値がプロットされ、
前記圧入圧力の計測値が、前記液圧ラインを超えた場合に、前記コンクリートの圧入速度を遅くすることを特徴とする。
上記請求項3に示す発明によれば、前記圧入圧力の計測値が、前記液圧ラインを超えた場合に、前記コンクリートの圧入速度を遅くする。よって、鋼管柱に過大な応力が作用するのを防ぐことができる。
Invention of Claim 3 is the construction method of the steel pipe concrete pillar of
The display means plots the measured value of the press-fit pressure and the measured value of the fill height, with the filling height as the horizontal axis and the press-fit pressure as the vertical axis,
When the measured value of the press-fit pressure exceeds the hydraulic pressure line, the press-fit speed of the concrete is reduced.
According to the third aspect of the present invention, when the measured value of the press-fit pressure exceeds the hydraulic pressure line, the press-fit speed of the concrete is slowed down. Therefore, it is possible to prevent an excessive stress from acting on the steel pipe column.
請求項4に示す発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
前記表示手段には、前記鋼管柱の降伏強度に基づいて算出された圧入圧力の許容上限値を示す許容上限ラインが表示されていることを特徴とする。
上記請求項4に示す発明によれば、作業者は、前記計測値のプロットに基づいて表示手段に描かれるグラフを、前記許容上限ラインと対比しながら目視することができる。そして、これにより、作業者は、圧入圧力の余裕代を瞬時に知ることができて、結果、圧入作業中における鋼管柱の破損を有効に防ぐことができる。
Invention of
The display means displays an allowable upper limit line indicating an allowable upper limit value of the press-fitting pressure calculated based on the yield strength of the steel pipe column.
According to the fourth aspect of the present invention, the operator can visually observe the graph drawn on the display unit based on the plot of the measurement value, while comparing with the allowable upper limit line. Thereby, the operator can instantly know the margin of the press-fitting pressure, and as a result, the steel pipe column can be effectively prevented from being damaged during the press-fitting operation.
請求項5に示す発明は、請求項4に記載の鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
前記表示手段にプロットされた前記圧入圧力の計測値が、前記許容上限値以下となるように監視しながら、コンクリートの圧入を行うことを特徴とする。
上記請求項5に示す発明によれば、圧入中における鋼管柱の破損を未然に防ぐことができる。
Invention of
The concrete is press-fitted while monitoring so that the measured value of the press-fit pressure plotted on the display means is not more than the allowable upper limit value.
According to the invention shown in the fifth aspect, damage to the steel pipe column during press-fitting can be prevented.
請求項6に示す発明は、請求項4又は5に記載の鋼管コンクリート柱の構築方法であって、
前記表示手段には、前記許容上限値よりも所定倍だけ小さい値たる管理値を示す管理ラインが表示されており、前記表示手段にプロットされた前記圧入圧力の計測値が、前記管理ラインを超えたら、前記コンクリートの圧入を中断することを特徴とする。
上記請求項6に示す発明によれば、圧入中における鋼管柱の破損を確実に防ぐことができる。
Invention of
The display means displays a management line indicating a management value that is a predetermined multiple smaller than the allowable upper limit value, and the measured value of the press-fit pressure plotted on the display means exceeds the management line. Then, the press-fitting of the concrete is interrupted.
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent damage to the steel pipe column during press-fitting.
本発明によれば、鋼管柱内に下部からコンクリートを圧入中に、その閉塞の予兆把握を行えるので、鋼管コンクリート柱を安全且つ高い信頼性で構築可能となる。 According to the present invention, since the sign of the blockage can be grasped while pressing concrete into the steel pipe column from the lower part, the steel pipe concrete column can be constructed safely and with high reliability.
===本実施形態===
図1は、本実施形態に係る鋼管コンクリート柱の構築方法の説明図である。この構築方法では、立設された鋼管柱2の下部から鋼管柱2の内部にコンクリート4を圧入して充填する。鋼管柱2は、構造物の柱部として用いられるもので、例えば、断面矩形状の角形鋼管や断面円形状の丸形鋼管などを本体2とする。鋼管柱2の内部には、当該鋼管柱2を補強するためのダイアフラム等の補強部材6が、鋼管柱2の高さ方向に間隔をあけて複数設置されており、これら補強部材6は、それぞれ鋼管柱2の内周部に一体的に接合されている。
=== This Embodiment ===
鋼管柱2の下部には、鋼管柱2の内部にコンクリート4を圧入するための圧入口8が設けられている。圧入口8は、鋼管柱2の外周部を貫通して開口形成されたもので、例えば、図1に示すように、鋼管柱2内に既に充填し終えた充填済みコンクリート10の上面10aよりも若干上方の位置に設けられる。圧入口8には、コンクリート圧送ポンプ12から延出されたコンクリート供給管14が接続される。そして、これらコンクリート圧送ポンプ12及びコンクリート供給管14を介して、コンクリートミキサー車16のコンクリート4が前記圧入孔8へと圧送され、これにより、コンクリート4が鋼管柱2の内部へ充填される。この充填に伴い、鋼管柱2内部のコンクリート4の充填高さHは徐々に増し、目標高さまで充填完了したら、この上方に隣接する不図示の鋼管柱2に対して上述の圧入作業を繰り返す。
In the lower part of the
ところで、このように鋼管柱2の下部からコンクリート4を圧入している時に、その圧入圧力が急上昇して鋼管柱2に過大な応力負荷を与えてしまうことがある。これは、練混ぜからの経過時間等によるコンクリート自体の流動性の低下や、鋼管柱2の内部に配置された前記ダイアフラム等の補強部材6が原因となって、鋼管柱2内部でのコンクリート4の流動が大きく阻害される「閉塞」が発生するためである。そして、当該閉塞が一旦生じると、圧入圧力の急上昇により瞬時に圧入圧力が鋼管柱2の許容上限値を大幅に上回ってしまい、場合によっては、コンクリート圧送ポンプ12の停止処置などが間に合わずに鋼管柱2が降伏・破損してしまう。
そこで、本実施形態に係る構築方法では、圧入作業を実施中の作業者が閉塞の予兆を把握し易くなるよう管理業務を支援すべく、管理支援システムが導入されている。
By the way, when the
Therefore, in the construction method according to the present embodiment, a management support system is introduced in order to support the management work so that the worker who is performing the press-fitting work can easily grasp the sign of the blockage.
図1に示すように、この管理支援システムは、(1)コンクリート4の圧入圧力を計測する圧力計18と、(2)コンクリート4の充填高さHを計測するレーザー距離計26と、(3)鋼管柱2内のコンクリート4の充填状況を監視する監視カメラ28と、(4)圧力計18からの圧入圧力の計測値Pnに、レーザー距離計26からの計測値Hnを計測時刻Tnで対応付けてグラフ化して表示する管理コンピュータ30と、を備えている。
As shown in FIG. 1, this management support system includes (1) a
監視カメラ28は、鋼管柱2の内部に配置され、同内部にコンクリート4が充填される様子を上方から撮影する。すなわち、監視カメラ28は、鋼管柱2の上部から吊下され、充填中のコンクリート4の天端面4aの直上に近接配置されている。そして、この監視カメラ28は、充填中のコンクリート4の天端面4aの上昇に応じて徐々に持ち上げられる。この監視カメラ28により撮影された動画映像データは、適宜なケーブル類28aを通じてリアルタイムで管理コンピュータ30へ送信される。
The
圧力計18は、図1中の拡大図Aに示すように、コンクリート供給管14の圧入口8側の端部14aに一体的に取り付けられており、その計測用受圧面18aは、コンクリート供給管14の内部に通じている。これにより、鋼管柱2の内部へと圧送されるコンクリート4の圧入圧力を、所定の計測周期ΔT(例えば、数ミリ秒〜数秒)に基づく計測時刻Tnでリアルタイム計測する。この圧入圧力の計測値Pnは、圧力計18に接続されたケーブル類20を通じて計測装置22へ逐次入力された後に、有線LANや無線LAN等の通信手段などを通じて、計測装置22から管理コンピュータ30へとリアルタイムで送信される。
As shown in the enlarged view A in FIG. 1, the
レーザー距離計26は、鋼管柱2の上部に配置されている。そして、鋼管柱2の内部に充填されるコンクリート4の充填高さHを上方から計測する。詳しくは、当該レーザー距離計26は、鋼管柱2の内部において、コンクリート4の天端面4aの上方に設置されており、そして、同天端面4aへ向けてレーザーを照射し、これにより、天端面4aとレーザー距離計26のセンサー下端26aとの間の距離Dnを、上記の圧入圧力の計測値Pnと計測時刻Tnを揃えつつリアルタイムで計測する。
The
ここで、コンクリート4の充填高さHnは、例えば、圧力計18の前記計測用受圧面18aの高さ位置を零点として計測される。よって、レーザー距離計26のセンサー下端26aから前記計測用受圧面18aまでの距離をLとした場合には、レーザー距離計26は、計測した距離Dnを用いて充填高さの計測値Hnを下式1に基づき算出する。そして、計測値Hnは管理コンピュータ30へと逐次送信される。
充填高さの計測値Hn=L−Dn …(1)
なお、上述の距離Lは施工図などに基づいて予め定まる既知の値である。また、この式1の演算は、管理コンピュータ30の方で行っても良い。
Here, the filling height Hn of the
Measurement value of filling height Hn = L−Dn (1)
The above-mentioned distance L is a known value determined in advance based on a construction drawing or the like. Further, the calculation of
管理コンピュータ30は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置であり、表示部としての液晶ディスプレイ35と、入力操作部としてのマウスやキーボードと、演算処理部としてのコントローラと、データ記録部としてのハードディスクと、前記ケーブル類20,28aに接続されて、外部との間でデータの入出力を行うインターフェース部としてのインターフェースカードと、を備えている。
The
コントローラは、CPUと、RAM等のメモリと、を有している。また、ハードディスクには、前記インターフェースカードを介して送信される監視カメラ28の動画映像や、前記充填高さ及び圧入圧力の計測値Hn,Pn等を、液晶ディスプレイ35に表示するための表示プログラムが予め格納されている。よって、コントローラは、ハードディスクから上記表示プログラムを読み出して実行し、これにより、液晶ディスプレイ35上には、監視カメラ28の動画映像や前記計測値Pn,Hnが、所定形式で表示される。
The controller has a CPU and a memory such as a RAM. In addition, the hard disk has a display program for displaying on the
図2は、液晶ディスプレイ35の表示画面の一例である。表示画面は、左右2領域に区分され、一方には、監視カメラ28の動画映像28gがリアルタイムで表示され、他方には、圧入圧力の計測値Pnと充填高さの計測値Hnとの関係のグラフがリアルタイムで表示される。
FIG. 2 is an example of a display screen of the
グラフは、横軸に充填高さを取り、縦軸に圧入圧力を取って表示される。そして、圧力計18及びレーザー距離計26から前記計測値Pn,Hnが計測周期ΔTで送信される度に、新たな点(以下、プロット点とも言う)が追加でプロットされる。このプロットは、コンクリート4の圧入が終了するまで繰り返される。
The graph is displayed with the filling height on the horizontal axis and the press-fit pressure on the vertical axis. Each time the measurement values Pn and Hn are transmitted from the
そして、圧入が正常終了した場合には、図3Aのような右肩上がりの略直線状のグラフが描かれる。これに対して、閉塞が生じた場合には、例えば図3Bのような、圧入圧力が急上昇したグラフが描かれる。よって、これらグラフ形状の相違に基づいて、作業者は、閉塞の予兆を容易に認識可能となる。例えば、図3Bの場合には、前記圧入圧力が急上昇したグラフが描かれ始めた時点t1で、これを見た作業者は、閉塞の予兆を瞬時に把握することができる。 Then, when the press-fitting is completed normally, a substantially straight graph with a right shoulder rising is drawn as shown in FIG. 3A. On the other hand, when the blockage occurs, for example, a graph in which the press-fitting pressure is rapidly increased is drawn as illustrated in FIG. Therefore, based on the difference in these graph shapes, the operator can easily recognize the sign of blockage. For example, in the case of FIG. 3B, at the time t1 when the graph in which the press-fitting pressure starts to rise rapidly is drawn, the worker who sees this can instantly grasp the sign of the blockage.
また、単に圧入圧力の計測値Pnのみがデジタル表示等されている場合と比べて、グラフ化されている方が視覚に訴え得ることや図形的イメージで捉え易いことも、閉塞の予兆把握のし易さに有効に寄与するものと考えられる。 In addition, compared to the case where only the measured value Pn of the press-fitting pressure is digitally displayed, it is also possible to grasp the sign of blockage that the graphed one can appeal to the eye and is easy to grasp with a graphic image. It is thought that it contributes effectively to ease.
ここで、このグラフには、作業員の閉塞の予兆把握をより容易にすべく、比較の目安として液圧ラインLiが予め併記されている。この液圧ラインLiは、圧入時の圧力損失等の影響を無視できる理想条件下において、プロットされる点が辿るべき謂わば理論液圧ラインであり、下式2に基づく理論液圧値と充填高さの関係を示すものである。
理論液圧値=充填高さH×コンクリートの比重cγ…(2)
なお、理論液圧値が、充填高さHの一次関数で表記されるのは、コンクリート4の圧入口8付近の圧力は、鋼管柱2内に充填されたコンクリート4の重みに基づいて生じるからである。
Here, in this graph, a hydraulic pressure line Li is written in advance as a reference for comparison in order to make it easier to grasp the sign of the blockage of the worker. This hydraulic pressure line Li is a so-called theoretical hydraulic pressure line that should be followed by a plotted point under an ideal condition in which the influence of pressure loss or the like at the time of press-fitting can be ignored. It shows the relationship of height.
Theoretical hydraulic pressure value = filling height H × concrete specific gravity cγ (2)
The theoretical hydraulic pressure value is expressed by a linear function of the filling height H because the pressure near the
従って、理論的には、この液圧ラインLiからプロット点が大きく外れた場合には、何らかの異常が生じていると言える。但し、実際には、圧入に伴って圧力損失が生じるので、実際にプロットされる点は、図3Aに示すように、この液圧ラインLiよりも多少高めの位置を辿ることになる。このため、本実施形態では、図2〜図3Bに示すように、液圧ラインとしては、式2に基づくラインLi以外に、このラインLiを、1よりも大きい値αでα倍したラインも併記されており、具体的には、下式3及び下式4に基づく理論液圧値を1.3倍した1.3倍液圧値及び1.5倍した1.5倍液圧値を、それぞれ充填高さとの関係で示したラインLi(1.3)(以下、1.3倍液圧ラインとも言う)及びラインLi(1.5)(以下、1.5倍液圧ラインとも言う)も併せて画面表示されている。
1.3倍液圧値=1.3×理論液圧値 …(3)
1.5倍液圧値=1.5×理論液圧値 …(4)
そして、今まで出願人が試験的に複数回行った圧入作業実績によれば、圧入作業が正常終了した場合には、図3Aに示すように、グラフは、コンクリート4の鋼管柱2への充填開始から充填終了(充填高さ25m)までの間に亘り、1.3倍液圧ラインLi(1.3)を上に超えることは概ね無かった。
Therefore, theoretically, if the plot point deviates greatly from the hydraulic pressure line Li, it can be said that some abnormality has occurred. However, in practice, a pressure loss occurs with the press-fitting, and therefore, the actually plotted points follow a position slightly higher than the hydraulic pressure line Li as shown in FIG. 3A. For this reason, in this embodiment, as shown in FIGS. 2 to 3B, as the hydraulic pressure line, in addition to the line Li based on
1.3 times hydraulic pressure value = 1.3 × theoretical hydraulic pressure value (3)
1.5 times hydraulic pressure value = 1.5 × theoretical hydraulic pressure value (4)
And according to the press-fitting work results that the applicant has conducted a plurality of times until now, when the press-fitting work is completed normally, as shown in FIG. 3A, the graph fills the
従って、例えば、グラフのプロット点が、1.3倍液圧ラインLi(1.3)よりも下に位置していれば、作業者は、コンクリート4の圧入圧力が急上昇するような閉塞の予兆は無いと判断して安心して圧入作業を継続できる。一方、1.3倍液圧ラインLi(1.3)を超え始めたら、閉塞の予兆があると判断して、以降、作業者は細心の注意をもって圧入作業を管理することができる。すなわち、管理業務に、めりはりをつけることができる。ちなみに、1.3倍液圧ラインLi(1.3)を超えた時に作業者が取り得る処置としては、圧入圧力を下げるべく、コンクリート圧送ポンプ12の操作盤を操作等してコンクリート4の圧入速度を遅くすること等が挙げられる。
Therefore, for example, if the plot point of the graph is located below the 1.3 times hydraulic pressure line Li (1.3) , the operator can predict that the press-in pressure of the
ところで、本実施形態では、前記グラフに対して、上述の液圧ラインLi,Li(1.3),Li(1.5)以外に、鋼管柱2自体の材料強度に基づいて定まる圧入圧力の許容上限値を示す許容上限ラインLuも予め併記している。よって、前記グラフのプロット点と対照することにより、作業者は、許容上限ラインLuまでの余裕代を一見して認識することができて、瞬時に安全か危険かの判断を行える。
By the way, in this embodiment, in addition to the above-described hydraulic pressure lines Li, Li (1.3) and Li (1.5) , the press-fitting pressure determined based on the material strength of the
このラインLuは、鋼管柱2の断面形状によって異なる。例えば、鋼管柱2が丸形鋼管の場合には下式5により表され、鋼管柱2が角形鋼管の場合には下式6により表される。
許容上限値Py=2・sσy・(t/B) …(5)
許容上限値Py=2・sσy・(t/B)2 …(6)
なお、上式5及び上式6中の「sσy」は鋼管柱2の降伏強度である。「B」は、鋼管柱2が角形であれば柱の幅であり、丸形であれば柱の外径である。また「t」は鋼管柱2の板厚である。
This line Lu differs depending on the cross-sectional shape of the
Allowable upper limit value Py = 2 · sσy · (t / B) (5)
Allowable upper limit value Py = 2 · sσy · (t / B) 2 (6)
“Sσy” in the
ここで、基本的には、この許容上限ラインLuまでは、鋼管柱2は強度上保つと想定される。よって、望ましくは、作業者が表示画面上のグラフ形状から閉塞の予兆を察知した場合でも、即座に圧入作業を中断することはせずに、上述のように圧入速度を調整しながら、上記の許容上限ラインLuを超えるまでは圧入作業を継続すると良い。そうすれば、場合によっては、そのまま許容上限ラインLuを超えずに、充填高さHが目標高さに到達するケースもあり得て、その場合には、圧入作業は概ね正常終了されたことになる。
Here, it is basically assumed that the
これに対し、目標高さに到達する前に、グラフのプロット点が、許容上限ラインLuを超えそうな場合には、プロット点が許容上限ラインLuに一致した時点又は超える直前で圧入を中断すると良い。そして、この場合には、コンクリート4の充填高さHが目標高さに達していない状態で圧入を中断することになるが、その後処理としては、例えば、鋼管柱2の上部開口よりトレミー管を挿入して、上方からコンクリート4の充填作業を行うこと、あるいは、鋼管柱2の健全性を点検後に、当該途中まで充填済みのコンクリート4の天端面4aよりも上方の鋼管柱2の部位にコンクリート4の圧入口8を削孔し、この圧入口8にコンクリート供給管14等を接続して圧入作業を再開すること等が挙げられる。
On the other hand, if the plot point of the graph is likely to exceed the allowable upper limit line Lu before reaching the target height, the press-fitting is interrupted when the plot point coincides with or just before the allowable upper limit line Lu. good. In this case, the press-fitting is interrupted in a state where the filling height H of the
また、場合によっては、上述の許容上限ラインLuよりも所定倍だけ低い位置に、別途、管理ラインLkを予め併記しても良い。例えば、図2〜図3Bの例では、許容上限ラインLuの0.8倍の位置に管理ラインLkが描かれている。すなわち、このラインLkは下式7に基づいて描かれている。
管理値Pk=0.8×Py …(7)
そして、この管理ラインLkを、作業者への警報発令等に使用しても良い。例えば、圧入圧力の計測値Pnが管理ラインLkを超えたら、管理コンピュータ30が自動的に警報を出すようにしても良い。この警報としては、例えば、スピーカーで警告音を鳴らすことや、液晶ディスプレイ35に警告メッセージを表示すること等が挙げられる。ちなみに、この警報に基づいて、作業者は、圧入作業を中断しても良い。
In some cases, the management line Lk may be separately written in advance at a position lower than the allowable upper limit line Lu by a predetermined multiple. For example, in the example of FIGS. 2 to 3B, the management line Lk is drawn at a position 0.8 times the allowable upper limit line Lu. That is, this line Lk is drawn based on the following expression 7.
Management value Pk = 0.8 × Py (7)
And you may use this management line Lk for the warning issuance etc. to an operator. For example, when the measured value Pn of the press-fit pressure exceeds the management line Lk, the
図4は、鋼管柱2内へのコンクリート4の圧入作業手順の一例のフロー図である。
まず、作業者は、コンクリート圧送ポンプ12を起動して鋼管柱2の内部へのコンクリート4の圧入を開始する(S02)。また、これと併行して、鋼管柱2の圧入口8近傍の圧力計18によるコンクリート4の圧入圧力の計測を開始するとともに、レーザー距離計26によるコンクリート4の充填高さHの計測も開始する(S04)。そして、これにより、液晶ディスプレイ35上には、圧入圧力の計測値Pnと充填高さの計測値Hnとの関係のグラフがプロットされ始める。なお、この液晶ディスプレイ35には、監視カメラ28による、コンクリート4の充填状況の動画映像28gを並列表示しても良い。
FIG. 4 is a flowchart of an example of a procedure for press-fitting
First, the operator activates the
次に、作業者は、レーザー距離計26により計測されたコンクリート4の充填高さHnの変化速度からコンクリート4の鋼管柱2内への充填速度が、管理値以下か否かをチェックする(S06)。この管理値は、例えば新都市ハウジング協会によるCFT造技術指針・同解説による既定値である。そして、充填速度が管理値以下でない場合には、ステップS20へと進み、コンクリート圧送ポンプ12の圧入速度が遅くなるように調整し、これにより、鋼管柱2内への充填速度を抑制する。そして、しかる後に、ステップS06へと戻り、再度、充填速度が管理値以下か否かをチェックする。
Next, the operator checks whether or not the filling speed of the concrete 4 into the
一方、ステップS06において、充填速度が管理値以下であった場合には、次にステップS08へと進む。そして、作業者は、液晶ディスプレイ35に表示された、圧入圧力の計測値Pnと充填高さの計測値Hnとの関係のグラフを見て、同グラフの最新及びその近傍のプロット点が、1.3倍液圧ラインLi(1.3)を上方に超えていないか否かをチェックする(S08)。そして、超えていない場合には、「閉塞の予兆無し」と判定して、ステップS10へ進む。一方、超えていた場合には、「閉塞の予兆有り」と判定して、直ちにステップS22へと進み、コンクリート4の圧入速度が遅くなるように調整後、ステップS10へと進む。
On the other hand, if the filling speed is equal to or lower than the control value in step S06, the process proceeds to step S08. Then, the operator looks at the graph of the relationship between the measured value Pn of the press-fitting pressure and the measured value Hn of the filling height displayed on the
ステップS10では、作業者は、液晶ディスプレイ35の前記グラフを見て、最新又はその近傍のプロット点が、管理ラインLkを超えたか否かをチェックする。そして、管理ラインLkを超えた場合には「鋼管柱2の破損の危険有り」と判定して、直ちにコンクリート4の充填作業を中断すべくステップS14へと進む。そして、コンクリート圧送ポンプ12を停止する。なお、この中断後の後処理は、前述したとおりである。
逆に、ステップS10において、管理ラインLkを超えていない場合には、「鋼管柱2の破損の危険無し」と判定してステップS12へ進む。
In step S10, the operator looks at the graph on the
On the other hand, if the management line Lk is not exceeded in step S10, it is determined that “there is no risk of damage to the
そして、ステップS12では、コンクリート4の充填高さHが目標高さに達したか否かをチェックする。ここで、充填高さHが目標高さに達していない場合には、ステップS06へと戻り、再び、充填速度が管理値以下か否かをチェックし、以降、上述のフローを繰り返す。一方、コンクリート4の鋼管柱2内への充填高さHが目標高さに達していた場合には、ステップS14へと進み、コンクリート4の充填作業を終了すべく、コンクリート圧送ポンプ12を停止する。そして、前記グラフに係るデータや充填状況の動画映像データ等の保存を実行する(S18)。なお、これらデータは、監理者、設計者および発注者への提出帳票類の作成に利用しても良い。
In step S12, it is checked whether or not the filling height H of the
===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
=== Other Embodiments ===
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, The deformation | transformation as shown below is possible in the range which does not deviate from the summary.
上述の実施形態では、インターフェースカード等を通じてレーザー距離計26の計測値Hn及び圧力計18の計測値Pnを管理コンピュータ30に入力し、これら計測値Pn,Hnの関係を液晶ディスプレイ35に自動的にグラフ化して表示していたが、何等これに限るものではなく、計測値Hn,Pnを目視した作業者が、表示手段としての用紙等にグラフを手書きして表示しても良い。
In the above-described embodiment, the measurement value Hn of the
例えば、レーザー距離計26の計測値Hnを表示するメーターと、圧力計18の計測値Pnを表示するメーターとが、これらを一度に見られない程度に離れている場合、つまり、レーザー距離計26のメーターが鋼管柱2の上部に設置され、圧力計18のメーターが鋼管柱2の下部に設置されている場合には、次のようにして行われる。
For example, when the meter that displays the measurement value Hn of the
先ず、レーザー距離計26のメーターの前と、圧力計18のメーターの前とに、それぞれ、作業者を配置する。そして、これら作業者は、同時に各メーターの指示値たる計測値Hn,Pnを読み取り、一方の作業者が、他方の作業者に無線等の連絡装置で、読み取った計測値Hn(又はPn)を連絡する。そして、連絡を受けた他方の作業者は、自身が読み取った計測値Pn(又はHn)と合わせて、これら計測値Hn,Pnを方眼紙等の媒体上のXY直交座標に鉛筆等の筆記具を用いてプロットする。このような計測作業を、定期的に繰り返し行うことにより、計測値Pn,Hnの関係のグラフを手書き表示することができる。
First, an operator is arranged in front of the meter of the
なお、この場合のコンクリート4の充填高さHの計測方法としては、レーザー距離計26に代えて、検尺を行っても良い。すなわち、鋼管柱2の内部に上方から検尺用の糸を垂らし、その垂下端が鋼管柱2内に充填されたコンクリートの天端面4aに接触するまで下方へ糸を繰り出し、その際の繰り出し長さに基づいて充填高さの計測値Hnを求めても良い。
In addition, as a measuring method of the filling height H of the concrete 4 in this case, it may replace with the
上述の実施形態では、表示手段として液晶ディスプレイ35を例示したが、前記圧入圧力の計測値Pnと前記充填高さの計測値Hnとの関係のグラフを視認可能に表示できれば、何等これに限るものではなく、例えばCRTディスプレイや、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ等のモニタでも良いし、更には、レーザープリンタや、インクジェットプリンタ、ドットプリンタ等の印刷装置を用いても良い。なお、印刷装置の場合には、紙等の印刷媒体に対して、前記圧入圧力の計測値Pnと前記充填高さの計測値Hnとの関係のグラフをプロットして表示することになる。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、レーザー距離計26を用いて鋼管柱2内のコンクリート4の充填高さHを計測したが、この充填高さHを計測可能であれば、何等これに限るものではない。例えば、対象に向けて超音波を発信して対象までの距離を計測する超音波距離計などを用いても良いし、更には、鋼管柱2が、その側周壁に蒸気抜き孔を有している場合には、当該蒸気抜き孔からのコンクリート4のノロ漏れによって充填高さHを計測しても良い。
In the above-described embodiment, the filling height H of the concrete 4 in the
上述の実施形態では、許容上限ラインLuを式5又は式6に基づいて、更に、管理ラインLkを式7に基づいて描いていたが、何等これに限るものではなく、それぞれ、以下の式5a、式6a、式7aに示すような補正式を用いても良い。
許容上限値Pyh=(2・sσy・(t/B)−cγ・hm)…(5a)
許容上限値Pyh=(2・sσy・(t/B)2−cγ・hm)…(6a)
管理値Pkh=0.8×(Py−cγ・hm) …(7a)
In the above-described embodiment, the allowable upper limit line Lu is drawn based on
Allowable upper limit value Pyh = (2 · sσy · (t / B) −cγ · hm) (5a)
Allowable upper limit value Pyh = (2 · sσy · (t / B) 2 −cγ · hm) (6a)
Management value Pkh = 0.8 × (Py−cγ · hm) (7a)
ここで、上式中の「cγ」は、前述したように充填中のコンクリート4の比重であるが、「hm」は、図1に示すように、充填済みコンクリート10の上面10aからの圧力計18の計測用受圧面18aの設置高さである。ここで、この補正の意味は、次の通りである。鋼管柱2に作用する圧入圧力は、充填中のコンクリート4の最下部、つまり上記充填済みコンクリート10の上面10a近傍において最大値となると想定されるところ、圧力計18の計測用受圧面18aの設置高さが、それよりもhmだけ高いと、圧力計18による計測値Pnはその分(cγ・hm)だけ低く計測されることになる。そのため、この低く計測される分だけ、許容上限ラインLu及び管理ラインLkの方も低く設定しておくのが精度上好ましいと考えられ、このような理由から、上述の式5a、式6a、式7aを提示している。
Here, “cγ” in the above equation is the specific gravity of the
但し、上述の補正に代えて、上記設置高さ分の補正(cγ・hm)を、圧入圧力の計測値Pnの方に行うようにしても良い。すなわち、上述の圧入圧力の計測値Pnを、下式8によって補正しても良い。
補正後の圧入圧力の計測値Pn=圧入圧力の計測値Pn+cγ・hm …(8)
なお、この場合には、レーザー距離計26による充填高さの計測値Hnは、圧力計18の前記計測用受圧面18aの高さ位置を零点とするのではなく、図1の充填済みコンクリート10の上面10aの位置を零点として計測し、また、許容上限ラインLu及び管理ラインLkの算出は、式5、式6、式7によって行うのが好ましいのは言うまでもない。
However, instead of the above-described correction, the correction for the installation height (cγ · hm) may be performed on the measured value Pn of the press-fit pressure. That is, the measured value Pn of the press-fitting pressure may be corrected by the following
Measured value Pn of the press-fit pressure after correction Pn = Measured value of the press-fit pressure Pn + cγ · hm (8)
In this case, the measured value Hn of the filling height by the
2 鋼管柱、4 コンクリート、4a 天端面、
6 補強部材、8 圧入口、
10 充填済みコンクリート、10a 上面、
12 コンクリート圧送ポンプ、
14 コンクリート供給管、14a 端部
16 コンクリートミキサー車、
18 圧力計、18a 計測用受圧面、
20 ケーブル類、22 計測装置、
26 レーザー距離計、26a センサー下端、
28 監視カメラ、28a ケーブル類、28g 動画映像、
30 管理コンピュータ、35 液晶ディスプレイ、
Li 液圧ライン、
Li(1.3) 1.3倍液圧ライン、
Lk 管理ライン、
Lu 許容上限ライン
2 Steel pipe columns, 4 concrete, 4a top end face,
6 reinforcement members, 8 pressure inlets,
10 filled concrete, 10a top surface,
12 Concrete pumping pump,
14 concrete supply pipe, 14a end 16 concrete mixer truck,
18 pressure gauge, 18a pressure receiving surface for measurement,
20 cables, 22 measuring devices,
26 Laser distance meter, 26a Sensor bottom,
28 surveillance cameras, 28a cables, 28g video,
30 management computer, 35 liquid crystal display,
Li hydraulic line,
Li (1.3) 1.3 times hydraulic line,
Lk management line,
Lu allowable upper limit line
Claims (6)
前記コンクリートの圧入圧力と、前記鋼管柱内の前記コンクリートの充填高さとを計測し、前記圧入圧力の計測値と前記充填高さの計測値との関係を表示手段にプロットして表示しながら、前記コンクリートを圧入することを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 A method of constructing a steel pipe concrete column by pressing concrete from the bottom of the steel pipe column,
While measuring the press-fitting pressure of the concrete and the filling height of the concrete in the steel pipe column, plotting and displaying the relationship between the measured value of the press-fitting pressure and the measured value of the filling height, A method for constructing a steel pipe concrete column, wherein the concrete is press-fitted.
前記表示手段には、前記コンクリートの比重及び前記充填高さに基づいて求まる理論液圧値を所定倍した値と、前記充填高さとの関係を示す液圧ラインが表示されていることを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 It is a construction method of the steel pipe concrete pillar according to claim 1,
The display means displays a hydraulic pressure line indicating a relationship between a value obtained by multiplying a theoretical hydraulic pressure value obtained based on the specific gravity of the concrete and the filling height by a predetermined value, and the filling height. To build steel pipe concrete pillars.
前記表示手段には、前記充填高さを横軸、前記圧入圧力を縦軸として、前記圧入圧力の計測値及び前記充填高さの計測値がプロットされ、
前記圧入圧力の計測値が、前記液圧ラインを超えた場合に、前記コンクリートの圧入速度を遅くすることを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 It is a construction method of the steel pipe concrete pillar according to claim 2,
The display means plots the measured value of the press-fit pressure and the measured value of the fill height, with the filling height as the horizontal axis and the press-fit pressure as the vertical axis,
A method for constructing a steel pipe concrete column, wherein when the measured value of the press-fit pressure exceeds the hydraulic pressure line, the press-fit speed of the concrete is slowed down.
前記表示手段には、前記鋼管柱の降伏強度に基づいて算出された圧入圧力の許容上限値を示す許容上限ラインが表示されていることを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 A method for constructing a steel pipe concrete column according to any one of claims 1 to 3,
The method for constructing a steel pipe concrete column, wherein the display means displays an allowable upper limit line indicating an allowable upper limit value of the press-fitting pressure calculated based on the yield strength of the steel pipe column.
前記表示手段にプロットされた前記圧入圧力の計測値が、前記許容上限値以下となるように監視しながら、コンクリートの圧入を行うことを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 It is a construction method of the steel pipe concrete pillar according to claim 4,
A method for constructing a steel pipe concrete column, wherein concrete is press-fitted while monitoring so that a measured value of the press-fitting pressure plotted on the display means is not more than the allowable upper limit value.
前記表示手段には、前記許容上限値よりも所定倍だけ小さい値たる管理値を示す管理ラインが表示されており、前記表示手段にプロットされた前記圧入圧力の計測値が、前記管理ラインを超えたら、前記コンクリートの圧入を中断することを特徴とする鋼管コンクリート柱の構築方法。 It is a construction method of the steel pipe concrete pillar according to claim 4 or 5,
The display means displays a management line indicating a management value that is a predetermined multiple smaller than the allowable upper limit value, and the measured value of the press-fit pressure plotted on the display means exceeds the management line. Then, the method of constructing the steel pipe concrete column is characterized by interrupting the press-fitting of the concrete.
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