JP2011214307A

JP2011214307A - 逆打ち支柱の鉛直精度計測システム

Info

Publication number: JP2011214307A
Application number: JP2010083235A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiro Doyama; 敦弘堂山; Tomohiro Obikane; 知弘帯金; Yuichi Ikeda; 雄一池田
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-27
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: JP5648311B2

Abstract

【課題】地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を正確、かつ容易に測定することが可能な建入誤差計測システムを提供する。
【解決手段】鉛直精度計測システム１は、逆打ち支柱２に取り付けられた管体３と、蓋４と、目印５と、照明６と、鉛直視準器７と、を備える。管体３の底部には蓋４が取り付けられていて、この蓋４の上面に目印５が設けられている。鉛直視準器７は、目印５の位置を特定することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度計測システムに関する。

逆打工法により建物の地下架構を構築する際には、地盤を掘削する前に建物の躯体の荷重を支持するための逆打ち支柱を地盤内に埋設する。この逆打ち支柱が傾斜してしまうと、梁との取り合い、地上鉄骨の施工などに悪影響を及ぼすため、逆打ち支柱を埋設する際には鉛直精度を確保することが重要である。

逆打ち支柱を鉛直精度を確保しながら地盤内に挿入する方法として、例えば、特許文献１には、鉛直下方にレーザ光を照射するレーザ発信器と、レーザ発信器から発信されたレーザ光を受光するレーザ受光器と、を備えた建入装置を用いて、鉛直精度を調整しながら逆打ち支柱を地盤内に挿入する方法が開示されている。

特開平６−５７９６１号公報

しかし、特許文献１に記載の方法では、レーザ光がレーザ受光器に到達した位置を目視でできないため、カメラを用意して確認しなければならず、手間がかかるという問題点があった。
また、特許文献１に記載の方法により、鉛直精度を調整しながら逆打ち支柱を地盤内に設置しても、土圧やコンクリート圧の影響により、設置中あるいは設置後に逆打ち支柱が傾いてしまう場合がある。そして、深度により土圧が異なるため、その傾きが逆打ち支柱の全長にわたって一様ではなく、深度によって異なることがあるが、レーザ受光器が逆打ち支柱の中央部付近に設置されているため、逆打ち支柱の下端部の傾きを測定することができず、正確に逆打ち支柱の傾きを把握できないという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を正確、かつ容易に測定することが可能な建入誤差計測システムを提供することを目的とする。

本発明は、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体の底部を塞ぐように取り付けられ、上面の所定位置に目印が設けられた蓋と、
地上高さにおいて、前記蓋の前記目印の位置を特定するための鉛直測定器と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、地上高さにおいて、蓋の目印の位置を特定するので、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を地上で容易に測定することができる。また、筒体の下端に設けられている蓋の目印の位置を特定することにより、逆打ち支柱の鉛直精度を正確に測定することができる。
さらに、逆打ち支柱を建て入れた後、直ちに鉛直精度を測定することができる。これにより、逆打ち支柱の傾きが大きくて設計の許容範囲を超えている場合であっても、すぐにその傾きを修正することにより、その後の作業を逆打ち支柱が鉛直な状態で行うことができるので、高品質の構造物を構築することができる。

また、本発明は、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体内を上下方向に移動可能で、各高さ位置での傾きを測定する傾斜計と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、管体内を上下方向に移動可能で、各高さ位置での傾きを測定する傾斜計を用いることにより、逆打ち支柱の長手方向の鉛直精度を正確、かつ容易に測定することができる。また、地盤内は深度により土圧が異なるため、逆打ち支柱の傾きは全長にわたって一様ではなく、深度によって異なる場合がある。そのため、長手方向の鉛直精度を測定することにより、逆打ち支柱をより正確に鉛直に設置することができる。
さらに、逆打ち支柱を建て入れた後、直ちに鉛直精度を測定することができる。これにより、逆打ち支柱の傾きが大きくて設計の許容範囲を超えている場合であっても、すぐにその傾きを修正することにより、その後の作業を逆打ち支柱が鉛直な状態で行うことができるので、高品質の構造物を構築することができる。

また、本発明は、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体内の深度の異なる箇所にそれぞれ設置された複数の傾斜計と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、管体内の深度の異なる箇所にそれぞれ設置された複数の傾斜計を用いることにより、逆打ち支柱の複数の深度の鉛直精度を正確、かつ容易に測定することができる。また、地盤内は時間によって土圧やコンクリート圧が変化するため、逆打ち支柱の傾きは時間によって変化する場合がある。そのため、各深度における鉛直精度を時系列的に測定することにより、逆打ち支柱をより正確に鉛直に設置することができる。
さらに、逆打ち支柱を建て入れた後、直ちに鉛直精度を測定することができる。これにより、逆打ち支柱の傾きが大きくて設計の許容範囲を超えている場合であっても、すぐにその傾きを修正することにより、その後の作業を逆打ち支柱が鉛直な状態で行うことができるので、高品質の構造物を構築することができる。

本発明によれば、地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を正確、かつ容易に測定することが可能な建入誤差計測システムを提供することができる。

第１実施形態に係る地盤内に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を計測するための鉛直精度計測システムの構成を示す模式図である。（ａ）は鉛直精度計測器の地上部分を拡大して示す平面図、（ｂ）は鉛直精度計測器の地上部分を拡大して示す断面図である。（ａ）は図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図、（ｂ）は図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。逆打ち支柱の鉛直精度を測定している様子を示す模式図である。第２実施形態に係る鉛直精度計測システムの構成を示す模式図である。第３実施形態に係る鉛直精度計測システムの構成を示す模式図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る鉛直精度計測システム１の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は、地盤Ｅ内に建て入れられた逆打ち支柱２の鉛直精度を計測するための鉛直精度計測システム１の構成を示す模式図である。また、図２（ａ）は鉛直精度計測器の地上部分を拡大して示す平面図、図２（ｂ）は鉛直精度計測器の地上部分を拡大して示す断面図である。そして、図３（ａ）は図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図、図３（ｂ）は図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。

図１〜図３に示すように、鉛直精度計測システム１は、逆打ち支柱２の外周に取り付けられた管体３と、蓋４と、目印５と、照明６と、鉛直視準器（鉛直測定器に相当）７と、を備える。
逆打ち支柱２は、吊りピース８に吊り下げされた状態で地盤Ｅ内に建て入れられている。この逆打ち支柱２は、いわゆるクロスＨ型鋼からなり、フランジの外面に管体３が取付用プレート９を介して取り付けられている。

管体３は、その下端が逆打ち支柱２の下端に、上端が逆打ち支柱２の上端部に位置するように、逆打ち支柱２の長手方向に沿って取り付けられている。
なお、本実施形態においては、管体３として角型鋼管を用いたが、これに限定されるものではなく、丸型等の他の形状の管体３を用いてもよい。
また、本実施形態においては、管体３の下端を逆打ち支柱２の下端に位置するように設けたが、この位置に限定されるものではなく、逆打ち支柱２の下端よりも上方に位置するように設けられていてもよい。
さらに、本実施形態においては、管体３の上端を逆打ち支柱２の上端部に位置するように設けたが、この位置に限定されるものではなく、水に浸からない位置に設けられていればよい。

管体３の底部には蓋４が取り付けられていて、この蓋４の上面に目印５が設けられている。本実施形態においては、目印５を反射テープで作成して取り付けた。

照明６は、管体３の上方の吊りピース８の側面に取り付けられており、蓋４の上面を照射する。

また、吊りピース８の側面には、鉛直視準器７を設置するためのブラケット１０が取り付けられている。ブラケット１０は、板状の鋼板であり、管体３の上方に設けられている。ブラケット１０の中央部には、四角形の開口が設けられており、この開口部１１に、鉛直視準器７が設けられている。

鉛直視準器７は、ブラケット１０に複数の小型ジャッキ１２を介して接続されており、小型ジャッキ１２を適宜伸縮させることにより、水平面内の面内方向に自在に移動可能である。なお、鉛直視準器７の移動は小型ジャッキ１２等の装置を使用せず、手動で行ってもよい。

次に、逆打ち支柱２の鉛直精度の測定方法について説明する。

まず、逆打ち支柱２を建て入れる前に、予め、揚重装置により逆打ち支柱２を吊り下げて逆打ち支柱２を鉛直にした状態で、目印５の鉛直真上に鉛直視準器７を移動させて、その位置のＸＹ座標を求める。この鉛直視準器７は、目印５の鉛直真上に存在しているので、鉛直視準器７のＸＹ座標位置と目印５のＸＹ座標位置とは一致する。本実施形態においては、逆打ち支柱２の水平断面の重心の位置を原点Ｏとして、目印５は座標位置Ａ（Ｘａ、Ｙａ）であったものとする。

そして、揚重装置により逆打ち支柱２を地盤Ｅ内に建て入れた後、逆打ち支柱２の鉛直精度を測定する。

図４は、逆打ち支柱２の鉛直精度を測定している様子を示す模式図である。同図に示すように、鉛直精度を測定する際は、地上において、照明６を点灯して目印５を照らし、鉛直視準器７を覗き込みながら、小型ジャッキ１２を伸縮させることにより、鉛直視準器７を目印５の鉛直真上に移動させる。

次に、目印５の鉛直真上に移動された鉛直視準器７の位置をトランシットにて測定して座標位置Ｂ（Ｘｂ、Ｙｂ）を特定する。そして、座標位置Ａ（Ｘａ、Ｙａ）と座標位置Ｂ（Ｘｂ、Ｙｂ）との差を、例えば、Ｘ軸方向に５ｍｍ、Ｙ軸方向に１０ｍｍずれているといった形で求め、この差を、鉛直精度とする。
なお、逆打ち支柱２が正確に鉛直に建て入れられれば、座標位置Ｂと座標位置Ａとは同じ位置となり、差はゼロになる。

次に、ケーシング１３と逆打ち支柱２との間の下端部に水平ジャッキ１４を挿入し（図２参照）、この水平ジャッキ１４によりずれている向きと反対方向に力を加え、逆打ち支柱２の姿勢を調整する。なお、図２では、都合上ケーシング１３の上部位置に水平ジャッキ１４を記載したが、本来はもっと深部に設置されている。

上述したように本実施形態によれば、地上高さにおいて、蓋４の目印５の鉛直真上位置を特定するので、地盤Ｅに建て入れられた逆打ち支柱２の鉛直精度を地上で容易に測定することができる。また、逆打ち支柱２の下端近傍に設けられている蓋４の目印５の位置を特定することにより、逆打ち支柱２の鉛直精度を正確に測定することができる。

さらに、逆打ち支柱２を建て入れた後、直ちに鉛直精度を測定することができる。したがって、測定の結果、逆打ち支柱２の傾きが大きく設計の許容範囲を超えている場合であっても、すぐにその傾きを修正することにより、その後の作業を逆打ち支柱２が鉛直な状態で行うことができるので、梁との取り合い、地上鉄骨の施工等に悪影響を及ぼすことを防止して高品質の構造物を構築することができる。

なお、本実施形態においては、目印５を取り付けた後に、その目印５の座標位置を測定したが、これに限定されるものではなく、予め決められた所定の座標位置Ａ（Ｘａ、Ｙａ）に目印５を取り付けてもよい。要は、逆打ち支柱２を建て入れる前に目印５の座標位置が特定されていればよい。

また、本実施形態においては、逆打ち支柱２の重心を原点Ｏとしたが、これに限定されるものではなく、逆打ち支柱２の角や吊りピース８の角を原点Ｏとしてもよい。要は、地上において、基準となる位置が決定されていればよい。

また、本実施形態においては、鉛直視準器７の位置をトランシットで測定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ＧＰＳ位置検出器等の検出手段を用いてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図５は、鉛直精度計測システム２１の構成を示す模式図である。図５に示すように、鉛直精度計測システム２１は、管体３と、蓋４と、目印５と、傾斜計２２と、を備える。

傾斜計２２は、管体３内に挿入されて傾きを測定するセンサー部２３と、測定データを保存する記憶部２４と、センサー部２３と記憶部２４とを接続するとともに、センサー部２３を支持するためのケーブル２５と、から構成されている。
ケーブル２５によりセンサー部２３を吊り下げた状態で、センサー部２３を管体３内に挿入し、逆打ち支柱２の傾きを測定する。本実施形態においては、傾斜計２２として、例えば、株式会社東京測器製ＫＢ−ＨＣを用いたが、これに限定されるものではなく、一般的な傾斜計を用いてもよい。

次に、逆打ち支柱２の鉛直精度の測定方法について説明する。本実施形態においては、逆打ち支柱２の上端から下端へ向かって鉛直精度を測定する場合について説明するが、これとは逆に、逆打ち支柱２の下端から上端へ向かって測定してもよい。

まず、第１実施形態と同様に、逆打ち支柱２を建て入れる前に、目印５の座標位置Ａ（Ｘａ、Ｙａ）を決定し、その後、逆打ち支柱２を地盤Ｅ内に建て入れる。

次に、センサー部２３を管体３内の上端部に挿入して、逆打ち支柱２の上端部における鉛直精度を測定する。測定結果は、座標位置ＡからＸ軸方向に０．１ｍｍ、Ｙ軸方向に０．２ｍｍずれているといった形で算出されるため、この結果を、鉛直精度とする。

次に、ケーブル２５を繰り出してセンサー部２３を所定の距離だけ降下させる。そして、その深度における逆打ち支柱２の傾きを測定する。測定結果は、例えば、Ｘ軸方向に０．３ｍｍ、Ｙ軸方向に０．４ｍｍずれているといった形で算出されるため、この結果を、前回の測定結果に加算して累積した値を、この深度における鉛直精度とする。具体的には、Ｘ軸方向に０．４（＝前回の０．１＋０．３）ｍｍ、Ｙ軸方向に０．６（＝前回の０．２＋０．４）ｍｍずれていることとなる。

上記で説明したように、逆打ち支柱２の鉛直精度を測定し、次に、ケーブル２５を繰り出してセンサー部２３を降下させる、という一連の作業を、センサー部２３が蓋４に到達するまで繰り返し行って逆打ち支柱２の全長の鉛直精度を測定する。

次に、各深度における鉛直精度に基づいて、設計の許容範囲を超えている深度（以下、注意深度という）を検出し、ケーシング１３と逆打ち支柱２との間の注意深度に水平ジャッキ１４を挿入し、この水平ジャッキ１４により逆打ち支柱２の姿勢を調整する。

上述したように本実施形態によれば、第１実施形態における効果に加えて、逆打ち支柱２の全長の鉛直精度を測定することができる。地盤Ｅ内は深度により土圧が異なるため、逆打ち支柱２の傾きは全長にわたって一様ではなく、深度によって異なる場合がある。これに対し、本実施形態では、全長の鉛直精度を測定するので、逆打ち支柱２をより正確に鉛直に設置することができる。

なお、本実施形態で説明した傾斜計２２で逆打ち支柱２の鉛直精度を測定する方法と、第１実施形態で説明した鉛直精度を測定する方法と、を組み合わせて実施してもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。以下の説明において、第１及び第２実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。

図６は、鉛直精度計測システム３１の構成を示す模式図である。図６に示すように、鉛直精度計測システム３１は、管体３と、蓋４と、傾斜計３２と、を備える。

傾斜計３２は、複数のセンサー部２３と、記憶部２４と、各センサー部２３と記憶部２４とを接続するケーブル２５と、から構成されている。各センサー部２３を設計等により決定された深度にそれぞれ設置して、各深度における鉛直精度を連続して測定する。

まず、第１及び第２実施形態と同様に、揚重装置により逆打ち支柱２を地盤Ｅ内に建て入れる。

次に、管体３内に複数のセンサー部２３を挿入して各センサー部２３をそれぞれ所定の深度Ｃ、Ｄ、Ｆに設置する。そして、各センサー部２３で逆打ち支柱２の鉛直精度をそれぞれ測定する。設置後、最初の測定結果を各深度Ｃ、Ｄ、Ｆにおける基準点とする。具体器には、各センサー部２３の測定結果は、例えば、深度Ｃ、Ｄ、Ｆは、Ｘ軸方向にそれぞれ０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、また、Ｙ軸方向にそれぞれ０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍずれているといった形で算出されるため、これらの結果を、それぞれの深度Ｃ、Ｄ、Ｆにおける基準点Ｃ０、Ｄ０、Ｆ０とする。

次に、予め設定した時間が経過した後や他の作業を行った後に、再び、逆打ち支柱２の鉛直精度を測定する。測定結果は、例えば、深度Ｃ、Ｄ、Ｆは、Ｘ軸方向にそれぞれ０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍ、また、Ｙ軸方向にそれぞれ０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍずれているといった形で算出されるため、この結果と、同一深度の前回の測定結果との差をその深度における鉛直精度とする。上記した結果を用いて、各深度Ｃ、Ｄ、Ｆにおける鉛直精度の算出方法を以下で説明する。

深度Ｃにおける鉛直精度は、基準点Ｃ０を基準として測定する。具体的には、今回の測定結果から前回の測定結果を減算して、Ｘ軸方向に０（＝前回の０．１−０．１）ｍｍ、Ｙ軸方向に０（＝前回の０．１−０．１）ｍｍといった形で算出し、その結果を鉛直精度とする。なお、本例では、深度Ｃは前回測定後、傾きが生じていないこととなる。

また、深度Ｄにおける鉛直精度は、基準点Ｄ０を基準として測定する。具体的には、Ｘ軸方向に０．１（＝前回の０．３−０．２）ｍｍ、Ｙ軸方向に０．１（＝前回の０．３−０．２）ｍｍずれているといった形で算出し、その結果を鉛直精度とする。なお、本例では、深度Ｄは前回測定後、Ｘ軸方向に０．１ｍｍ、Ｙ軸方向に０．１ｍｍの傾きが生じたこととなる。

そして、深度Ｆにおける鉛直精度は、基準点Ｅ０を基準として測定する。具体的には、Ｘ軸方向に０．２（＝前回の０．５−０．３）ｍｍ、Ｙ軸方向に０．２（＝前回の０．５−０．３）ｍｍずれているといった形で算出し、その結果を鉛直精度とする。なお、本例では、深度Ｆは前回測定後、Ｘ軸方向に０．２ｍｍ、Ｙ軸方向に０．２ｍｍの傾きが生じたこととなる。

上記で説明したように、各深度Ｃ、Ｄ、Ｆにおける逆打ち支柱２の傾きを複数回にわたって測定し、基準点との差を算出する、という作業を、予め設定した期間中繰り返し行って逆打ち支柱２の傾きの時系列的な変化を測定する。
逆打ち支柱２の傾きが設計の許容範囲を超えたら、水平ジャッキ１４で逆打ち支柱２の姿勢を調整する。

上述したように本実施形態によれば、第１実施形態における効果に加えて、各深度Ｃ、Ｄ、Ｆの鉛直精度を時系列的に測定することができる。地盤Ｅ内は時間によって土圧やコンクリート圧が変化するため、逆打ち支柱２の鉛直精度は時間によって変化する場合がある。これに対し、本実施形態では、各深度Ｃ、Ｄ、Ｆにおける鉛直精度を時系列的に測定するので、逆打ち支柱２をより正確に鉛直に設置することができる。

なお、本実施形態で説明した傾斜計３２で逆打ち支柱２の鉛直精度を測定する方法と、第１実施形態で説明した鉛直精度を測定する方法と、を組み合わせて実施してもよい。

なお、上述した第２及び第３実施形態では、記憶部２４を吊りピース８に取り付けたが（図５及び図６参照）、この位置に限定されるものではなく、地上の離れた場所に設置してもよい。

１鉛直精度計測システム
２逆打ち支柱
３管体
４蓋
５目印
６照明
７鉛直視準器
８吊りピース
９取付用プレート
１０ブラケット
１１開口部
１２小型ジャッキ
１３ケーシング
１４水平ジャッキ
２１鉛直精度計測システム
２２傾斜計
２３センサー部
２４記憶部
２５ケーブル
３１鉛直精度計測システム
３２傾斜計
Ｅ地盤

Claims

地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体の底部を塞ぐように取り付けられ、上面の所定位置に目印が設けられた蓋と、
地上高さにおいて、前記蓋の前記目印の位置を特定するための鉛直測定器と、
を備えることを特徴とする逆打ち支柱の鉛直精度計測システム。
地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体内を上下方向に移動可能で、各高さ位置での傾きを測定する傾斜計と、
を備えることを特徴とする逆打ち支柱の鉛直精度計測システム。
地盤に建て入れられた逆打ち支柱の鉛直精度を測定する計測システムであって、
前記逆打ち支柱の長手方向に沿って前記逆打ち支柱の外周に取り付けられた管体と、
前記管体内の深度の異なる箇所にそれぞれ設置された複数の傾斜計と、
を備えることを特徴とする逆打ち支柱の鉛直精度計測システム。