JP2021036103A - Quality prediction method of improvement body - Google Patents

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Abstract

To provide a method capable of predicting quality of an improvement body without waiting for a confirmation result of quality of the improvement body by boring after ground improvement.SOLUTION: There is provided a quality prediction method of an improvement body for predicting quality of the improvement body using a prediction model in a mechanical agitation type deep mixing and treating method. The prediction model is created by learning by a neural network using a plurality of pieces of learning data that is a combination of data concerning a method determined before construction, data concerning the foundation to be constructed, data concerning a construction condition at the time of construction, input data for learning including a ground strength constant, and output data for learning composed of a core sampling ratio. The method includes steps of: inputting, to the prediction model, the data concerning the method determined before construction, the data concerning the foundation to be constructed, the data concerning the construction condition at the time of construction, and the input data for prediction including the ground strength constant; outputting the core sampling ratio from the prediction model as the output data for prediction; and predicting quality of the improvement body.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、改良体の品質予測方法に関する。 The present invention relates to a method for predicting the quality of an improved product.

固化材を用いた深層を対象とする地盤改良工法の一つとして、機械攪拌による深層混合処理工法(以下、「機械攪拌式深層混合処理工法」という。)が知られている。該工法は、固化材と改良対象土を、攪拌翼を回転させることで攪拌混合して、地盤中に円柱状の改良体を造成するものである。
機械攪拌式深層混合処理工法において、改良の対象となる地盤に粘着力の大きい層が一定の厚さ以上存在した場合等の特殊な条件と攪拌翼の形状との関係で、攪拌翼と改良対象土が一体となって塊状となり回転する、「供回り」と呼ばれる現象が起こる場合がある。供回りが発生すると、固化材と改良対象土の混合が不十分となり、上記改良体の品質不良が発生する。
As one of the ground improvement methods for deep layers using a solidifying material, a deep layer mixing treatment method by mechanical stirring (hereinafter referred to as "mechanical stirring type deep mixing treatment method") is known. In this method, the solidifying material and the soil to be improved are stirred and mixed by rotating a stirring blade to create a columnar improved body in the ground.
In the mechanical stirring deep layer mixing treatment method, the stirring blade and the improvement target are related to the special conditions such as when a layer with high adhesive strength exists in the ground to be improved with a certain thickness or more and the shape of the stirring blade. A phenomenon called "agitation" may occur in which the soil is united into a lump and rotates. When the attendance occurs, the solidifying material and the soil to be improved become insufficiently mixed, and the quality of the improved body deteriorates.

供回りが起こりにくい攪拌混合装置として、特許文献1には、駆動装置によって回転する回転軸と、地盤を掘削する掘削ヘッドと、掘削された土壌と該土壌内に注入された固化材とを攪拌混合する攪拌翼と、前記回転軸に対して回転自在に取り付けられ、掘削された土壌と前記攪拌翼との供回りを防止する供回り防止板と、を備えた深層混合処理用の攪拌混合装置において、前記供回り防止板に、前記回転軸及び前記攪拌翼に付着して供回りする前記掘削された土壌からなる土塊を削る土塊削り板を着脱自在に取り付け、前記土塊削り板を、前記掘削された土壌中の障害物に当たることで変形する板厚に形成したことを特徴とする攪拌混合装置が記載されている。
また、供回りを検知、監視するための装置として、特許文献2には、単体軸と、攪拌翼と、削穴ビットと、供回り防止翼とからなる地盤改良装置において、前記単体軸と前記供回り防止翼の相対回転を検知するために、前記供回り防止翼に配置された被検知体と、前記被検知体に対応して前記単体軸に配置された検知手段とからなるセンサーと、前記センサーで検知された前記単体軸と前記供回り防止翼の相対回転による相対回転信号を前記単体軸の上部に伝達するための電線と、前記単体軸の上部に配置され、前記相対回転信号を無線信号に変換するための無線手段とからなることを特徴とする地盤改良翼の供回り検知装置が記載されている。
As a stirring and mixing device in which rotation is unlikely to occur, Patent Document 1 describes that a rotating shaft rotated by a driving device, an excavation head for excavating the ground, and the excavated soil and a solidifying material injected into the soil are agitated. A stirring and mixing device for deep mixing processing, which comprises a stirring blade for mixing and a rotation prevention plate rotatably attached to the rotating shaft to prevent rotation between the excavated soil and the stirring blade. In the above-mentioned rotation prevention plate, a soil mass shaving plate for shaving the soil mass made of the excavated soil that adheres to the rotating shaft and the stirring blade and rotates is detachably attached, and the soil mass shaving plate is attached to the excavation. Described is a stirring and mixing device characterized in that it is formed into a plate thickness that deforms when it hits an obstacle in the soil.
Further, as a device for detecting and monitoring the rotation, Patent Document 2 describes the single shaft and the above in a ground improvement device including a single shaft, a stirring blade, a drilling bit, and a rotation prevention blade. In order to detect the relative rotation of the rotation prevention blade, a sensor including a detected body arranged on the rotation prevention blade and a detection means arranged on the single shaft corresponding to the detected body, and a sensor. An electric wire for transmitting a relative rotation signal due to the relative rotation of the single shaft and the rotation prevention blade detected by the sensor to the upper part of the single shaft, and an electric wire arranged on the upper part of the single shaft to transmit the relative rotation signal. A rotation detection device for a ground improvement wing, which comprises a wireless means for converting into a wireless signal, is described.

特開2018−150775号公報JP-A-2018-150775 特開2017−66795号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-66795

地盤改良後に、地盤中に造成された改良体の品質をボーリングによって確認した結果、供回りの発生等の混合不良によって改良体の品質不良が判明した場合、手直しの工事を行って、所定の品質を確保する必要がある。しかし、手直し工事を行う場合、工事全体の工程管理に深刻な遅れを生じさせ、経済的な損失が極めて大きくなるという問題がある。
本発明の目的は、地盤改良後にボーリングによる改良体の品質の確認結果を待つことなく、改良体の品質を予測することができる方法を提供することである。
After checking the quality of the improved body created in the ground after the ground improvement, if the quality of the improved body is found to be poor due to poor mixing such as the occurrence of rotation, repair work is performed and the specified quality is performed. It is necessary to secure. However, when the repair work is carried out, there is a problem that the process control of the entire work is seriously delayed and the economic loss becomes extremely large.
An object of the present invention is to provide a method capable of predicting the quality of an improved body without waiting for the result of confirming the quality of the improved body by boring after the ground improvement.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、学習用入力データ(施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含むもの)と学習用出力データ(コア採取率からなるもの)の組み合わせである、学習用データを複数用いたニューラルネットワークによる学習によって作成された予測モデルに、予測用入力データ(施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含むデータを含むもの)を入力し、予測モデルからコア採取率を出力して、改良体の品質を予測する方法によれば、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[5]を提供するものである。
[1] 機械攪拌式深層混合処理工法において、予測モデルを用いて改良体の品質を予測する方法であって、上記予測モデルは、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む学習用入力データと、コア採取率からなる学習用出力データの組み合わせである学習データを複数用いた、ニューラルネットワークによる学習によって作成されたものであり、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む予測用入力データを、上記予測モデルに入力し、上記予測モデルから、予測用出力データとしてコア採取率を出力して、改良体の品質を予測することを特徴とする改良体の品質予測方法。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has input data for learning (data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, and data on construction conditions. Prediction input data (construction) is added to the prediction model created by learning by a neural network using multiple training data, which is a combination of ground strength constants) and training output data (consisting of core sampling rate). Input the data related to the construction method specified earlier, the data related to the ground to be constructed, the data related to the construction conditions at the time of construction, and the data including the ground strength constant), and output the core sampling rate from the prediction model. Therefore, it was found that the above object can be achieved by the method of predicting the quality of the improved product, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following [1] to [5].
[1] In the mechanical stirring type deep mixing treatment method, it is a method of predicting the quality of the improved body using a prediction model, and the above prediction model relates to data on the construction method determined before construction and the ground to be constructed. Created by learning with a neural network using multiple learning data that is a combination of data, data related to construction conditions at the time of construction, learning input data including ground strength constants, and learning output data consisting of core sampling rates. The data related to the construction method determined before construction, the data related to the ground to be constructed, the data related to the construction conditions at the time of construction, and the input data for prediction including the ground strength constant are input to the above prediction model. , A method for predicting the quality of an improved product, which comprises outputting the core sampling rate as output data for prediction from the above prediction model and predicting the quality of the improved product.

[2] 上記工法に関するデータが、攪拌混合装置に関するデータ、及び事前配合試験で得られたデータから選ばれる少なくとも1種であり、上記地盤に関するデータが、改良体を造成する最大深度、施工の対象となる地盤を構成する各地層の層厚、及び上記地盤の土質分類から選ばれる少なくとも1種であり、上記施工時の施工条件に関するデータが、攪拌混合時のトルク、回転速度、貫入速度、引上げ速度、固化材スラリー吐出量、及び施工深度から選ばれる少なくとも1種であり、上記地盤強度定数が、N値、及び粘着力から選ばれる少なくとも1種である前記[1]に記載の改良体の品質予測方法。
[3] 上記予測モデルから出力されたコア採取率が、施工対象となる地盤の土質区分に応じて設定された、80〜95%の範囲内の基準値未満であれば、上記改良体において、混合不良が発生していると判断し、上記基準値以上であれば、上記改良体において、混合不良が発生していないと判断する前記[1]又は[2]記載の改良体の品質予測方法。
[4] 上記予測モデルから出力されたコア採取率が、改良体の、0.5〜2mの範囲内の間隔であって任意に定めた間隔で区切られた区間から得られた少なくとも一つのコア採取率であって、出力されたコア採取率のうち、少なくとも一つのコア採取率が上記基準値未満であれば、上記改良体において混合不良が発生していると判断し、出力された全てのコア採取率が上記基準値以上であれば、上記改良体において混合不良が発生していないと判断する前記[3]に記載の改良体の品質予測方法。
[5] 前記[3]又は[4]に記載の改良体の品質予測方法を、機械攪拌式深層混合処理工法において行い、上記予測モデルを用いて出力されたコア採取率から、改良体において混合不良が発生していると判断した場合、上記基準値未満であるコア採取率が得られた上記改良体の区間について、2回目の、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合を行う機械攪拌式深層混合処理工法。
[2] The data on the above-mentioned construction method is at least one selected from the data on the stirring and mixing device and the data obtained in the pre-mixing test, and the data on the above-mentioned ground is the maximum depth for creating the improved body and the target of construction. It is at least one selected from the layer thickness of each layer constituting the ground and the soil quality classification of the ground, and the data on the construction conditions at the time of the above construction are the torque, rotation speed, penetration speed, and pulling up at the time of stirring and mixing. The improved product according to the above [1], which is at least one selected from the speed, the discharge amount of the solidifying material slurry, and the construction depth, and the ground strength constant is at least one selected from the N value and the adhesive strength. Quality prediction method.
[3] If the core sampling rate output from the above prediction model is less than the standard value within the range of 80 to 95% set according to the soil classification of the ground to be constructed, the improved body will be used. The quality prediction method for the improved product according to the above [1] or [2], wherein it is determined that a mixing defect has occurred, and if it is equal to or higher than the above reference value, it is determined that no mixing defect has occurred in the improved product. ..
[4] At least one core obtained from a section of the improved body in which the core collection rate output from the above prediction model is an interval within the range of 0.5 to 2 m and is divided at an arbitrarily determined interval. If at least one of the output core collection rates is less than the above reference value, it is judged that a mixing defect has occurred in the improved product, and all the output core collection rates are output. The quality prediction method for an improved product according to the above [3], wherein if the core sampling rate is equal to or higher than the above-mentioned reference value, it is determined that no mixing defect has occurred in the improved product.
[5] The method for predicting the quality of the improved product according to the above [3] or [4] is performed in the mechanical stirring type deep mixing treatment method, and the core sampling rate output using the above prediction model is used to mix the improved product. When it is determined that a defect has occurred, the mechanical stirring deep layer is subjected to the second stirring and mixing accompanied by the discharge of the solidifying material slurry for the section of the improved body in which the core sampling rate less than the above reference value is obtained. Mixing process method.

本発明の改良体の品質予測方法によれば、地盤改良後のボーリングによる改良体の品質の確認結果を待つことなく、施工段階において、改良体の品質を迅速に予測することができる。
また、施工中あるいは改良体が硬化する前に、硬化後の改良体の品質を予測できることから、混合不良等によって品質不良が発生すると予測した場合、品質不良の発生が予測される箇所に対して、迅速に再度、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合(以下、「スラリー吐出攪拌混合」ともいう。)することで、改良体の品質を改善することができる。これにより、地盤改良後に手直し工事を行う場合と比較して、工事全体の工程管理の深刻な遅れや、経済的な損失が極めて大きくなることを防ぐことができる。
According to the quality prediction method of the improved body of the present invention, the quality of the improved body can be quickly predicted at the construction stage without waiting for the confirmation result of the quality of the improved body by boring after the ground improvement.
In addition, since the quality of the improved product after curing can be predicted during construction or before the improved product is cured, when it is predicted that quality defects will occur due to poor mixing, etc. The quality of the improved product can be improved by rapidly and again stirring and mixing the solidifying material slurry (hereinafter, also referred to as “slurry discharge stirring and mixing”). As a result, it is possible to prevent a serious delay in the process management of the entire construction and an extremely large economic loss as compared with the case where the repair work is performed after the ground improvement.

本発明の改良体の品質予測方法は、機械攪拌式深層混合処理工法において、予測モデルを用いて改良体の品質を予測する方法であって、予測モデルは、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む学習用入力データと、コア採取率からなる学習用出力データの組み合わせである学習データを複数用いた、ニューラルネットワークによる学習によって作成されたものであり、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む予測用入力データを、作成された予測モデルに入力し、該予測モデルから、予測用出力データとしてコア採取率を出力して、改良体の品質を予測するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
The quality prediction method of the improved body of the present invention is a method of predicting the quality of the improved body using a prediction model in the mechanical stirring type deep mixing treatment method, and the prediction model is data related to the construction method determined before construction. We used a plurality of learning data, which is a combination of data related to the ground to be constructed, data related to construction conditions at the time of construction, learning input data including the ground strength constant, and learning output data consisting of the core sampling rate. It was created by learning with a neural network, and includes data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, and predictive input data including ground strength constants. , Is input to the created prediction model, and the core sampling rate is output as the prediction output data from the prediction model to predict the quality of the improved product.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明で用いられる予測モデルは、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む学習用入力データと、コア採取率からなる学習用出力データの組み合わせである学習データを複数用いた、ニューラルネットワークによる学習によって作成されたものである。 The prediction model used in the present invention includes data on a construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, input data for learning including ground strength constants, and core sampling. It was created by training with a neural network using a plurality of training data, which is a combination of training output data consisting of rates.

学習用入力データとして用いられる、施工前に定められる工法に関するデータの例としては、攪拌混合装置に関するデータ、及び事前配合試験で得られたデータ等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
攪拌混合装置に関するデータの例としては、深層混合処理工法で使用する予定の攪拌混合装置における、攪拌径、攪拌翼の種類、及び攪拌翼の形状等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
事前配合試験で得られたデータとは、施工前に、改良の対象となる地盤から採取した土と、固化材と、水と、必要に応じて配合される各種混和剤を用いて、実際に試験体を作製して、目標とする強度を満たす改良体を得るために必要な固化材の種類や添加量等を検討する際に得られるデータである。より具体的には、目標とする強度(例えば、原位置改良体28日強度);目標とする流動性(例えば、固化材と水と土を攪拌混合した直後の、フロー値、せん断抵抗(ベーンせん断)、液性限界試験指標);目標とする強度及び目標とする流動性を満足し、かつ、コア採取率が目標値(例えば、90%以上)を満たすことができる、固化材の種類、固化材の添加量、調整含水比:{(土の自然含水質量+添加した水の質量)/(土の乾燥質量)}、混和剤の種類、混和剤の添加量、水の添加量、及び固化材水比等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of data related to the construction method determined before construction used as input data for learning include data related to a stirring and mixing device, data obtained in a pre-mixing test, and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
Examples of the data regarding the stirring and mixing device include the stirring diameter, the type of the stirring blade, the shape of the stirring blade, and the like in the stirring and mixing device to be used in the deep mixing processing method. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The data obtained in the pre-blending test is actually based on the soil collected from the ground to be improved, the solidifying material, water, and various admixtures that are blended as needed before construction. This data is obtained when preparing a test body and examining the type and amount of solidifying material required to obtain an improved body satisfying the target strength. More specifically, the target strength (for example, the in-situ improved 28-day strength); the target fluidity (for example, the flow value and shear resistance (vane) immediately after stirring and mixing the solidifying material, water, and soil. (Shear), liquid limit test index); type of solidifying material that can satisfy the target strength and target fluidity, and the core sampling rate can meet the target value (for example, 90% or more). Addition amount of solidifying material, adjusted moisture content: {(natural moisture content of soil + mass of added water) / (dry mass of soil)}, type of admixture, admixture addition amount, water addition amount, and Examples include the water ratio of the solidifying material. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

学習用入力データとして用いられる、施工の対象となる地盤に関するデータの例としては、改良体を造成する最大深度、施工の対象となる地盤を構成する各地層の層厚、及び上記地盤の土質分類(地盤を構成する各地層の土質分類も含む)等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、地盤に関するデータには、後述する地盤強度定数は含まれないものとする。
Examples of data related to the ground to be constructed, which is used as input data for learning, are the maximum depth for creating an improved body, the layer thickness of each layer constituting the ground to be constructed, and the soil classification of the above ground. (Including soil classification of each layer that constitutes the ground). These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
It should be noted that the data on the ground does not include the ground strength constant described later.

学習用入力データとして用いられる、施工時の施工条件に関するデータとは、施工の際に得られるデータである。
具体的には、攪拌混合時のトルクや、攪拌翼の回転速度、貫入速度、引上げ速度や、固化材スラリー吐出量、及び施工深度等が挙げられる。これらのデータは、施工状況によって、適宜その数値が変わりうるデータである。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The data related to the construction conditions at the time of construction, which is used as the input data for learning, is the data obtained at the time of construction.
Specific examples thereof include torque during stirring and mixing, rotation speed, penetration speed, pulling speed, solidifying material slurry discharge amount, and construction depth of the stirring blade. These data are data whose numerical values can be changed as appropriate depending on the construction situation. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

学習用入力データとして用いられる、地盤強度定数の例としては、N値、及び粘着力等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
地盤強度定数は、標準貫入試験、三軸圧縮試験、一軸圧縮試験、及びベーンせん断試験等によって測定することができる。
上述した施工前に定められる工法に関するデータ等を学習用入力データとして用いることで、高い精度で改良体の品質を予測することができる。
Examples of the ground strength constant used as input data for learning include N value, adhesive strength, and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The ground strength constant can be measured by a standard penetration test, a triaxial compression test, a uniaxial compression test, a vane shear test and the like.
By using the data related to the construction method determined before the construction as the input data for learning, the quality of the improved body can be predicted with high accuracy.

本明細書中、コア採取率とは、サンプラーによって採取されたコアの特定の区間(特定の長さ:「単位区間」ともいう。)に対する、該区間のコアの、改良対象土と固化材を攪拌混合することによって固化した部分の割合の総長を百分率で表したものである。
学習用出力データとして用いられるコア採取率としては、最終的に得られる改良体全長のコア採取率、最終的に得られる改良体全体の単位区間ごとのコア採取率(例えば、得られた改良体を、地表から、0.5〜2mの範囲内の間隔であって任意に定めた(例えば、1m)間隔ごとに区切った各単位区間の全てのコア採取率)、改良体の特定の位置(改良体の地表側から特定の長さ(深度))における一つまたは複数の単位区間のコア採取率等を用いることができる。これらは目的に応じて適宜選択すればよい。
In the present specification, the core sampling rate refers to the soil and solidifying material to be improved for a specific section (specific length: also referred to as "unit interval") of the core collected by the sampler. The total length of the proportion of the portion solidified by stirring and mixing is expressed as a percentage.
The core collection rate used as the output data for learning includes the core collection rate of the total length of the improved body finally obtained, and the core collection rate for each unit interval of the entire improved body finally obtained (for example, the obtained improved body). The specific position of the improved body (for example, all core sampling rates of each unit interval divided at intervals of 0.5 to 2 m (for example, 1 m)) from the ground surface. It is possible to use the core sampling rate of one or more unit intervals at a specific length (depth) from the ground surface side of the improved body. These may be appropriately selected according to the purpose.

本発明において用いられるニューラルネットワークは、特に限定されるものではなく、市販のソフトウェアや、該ソフトウェアをカスタマイズしたもの、あるいは、オープンソースソフトウェアを使用してプログラミングしたもの等を用いることができる。
また、ニューラルネットワークは、入力層と出力層の間に中間層を有する階層型のニューラルネットワークであってもよい。
ニューラルネットワークによる学習は、上述した施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む学習用入力データと、コア採取率からなる学習用出力データの組み合わせである学習データを複数用いて、ニューラルネットワークの従来知られている一般的な学習方法に従って行えばよい。
The neural network used in the present invention is not particularly limited, and commercially available software, customized software, or programmed using open source software can be used.
Further, the neural network may be a hierarchical neural network having an intermediate layer between the input layer and the output layer.
Learning by the neural network includes the above-mentioned data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, input data for learning including ground strength constants, and core sampling rate. It may be performed according to a conventionally known general learning method of a neural network by using a plurality of learning data which is a combination of learning output data consisting of the above.

なお、学習データとして用いられる、上述の学習用入力データ及び学習用出力データは、過去に実際に改良体を造成した際に得られた各種データ(実測値)を用いればよい。また、学習用入力データまたは学習用出力データとして、供回りの検出が可能な検出器を攪拌翼に装着することで得られる供回りの発生の有無を用いてもよい。
なお、学習データは、本発明において品質を予測する改良体とは直接的な関係のないデータあり、学習を行う目的で、事前に用意されるデータである。
学習に用いられる学習データ(学習用入力データと学習用出力データの組み合わせ)の個数は、特に限定されず、ニューラルネットワークの従来知られている一般的な学習方法に従えばよい。
As the above-mentioned learning input data and learning output data used as learning data, various data (actual measurement values) obtained when an improved body is actually created in the past may be used. Further, as the learning input data or the learning output data, the presence or absence of the occurrence of the rotation obtained by mounting a detector capable of detecting the rotation on the stirring blade may be used.
The learning data is data that is not directly related to the improved body that predicts the quality in the present invention, and is prepared in advance for the purpose of learning.
The number of learning data (combination of learning input data and learning output data) used for learning is not particularly limited, and may follow a conventionally known general learning method of a neural network.

また、過去に実際に改良体を造成した際に得られた、複数の学習データの一部(例えば、20〜30%)を、得られた予測モデルの信頼性を確認するためのテストデータとして用いてもよい。具体的には、予測モデルを作成した後、該予測モデルに、テストデータから得られる予測用入力データを入力し、予測モデルから得られたコア採取率(予測値)と、テストデータから得られたコア採取率(実測値)を比較することで、得られた予測モデルの信頼性を推し測ることができる。
ニューラルネットワークによる学習は、学習データとして使用されるデータの種類、学習データの個数、及び学習回数等を適宜変更しながら行われ、信頼性に優れた予測モデルが得られるまで行われる。
In addition, a part of a plurality of training data (for example, 20 to 30%) obtained when the improved body was actually created in the past is used as test data for confirming the reliability of the obtained prediction model. You may use it. Specifically, after creating a prediction model, input data for prediction obtained from test data is input to the prediction model, and the core sampling rate (prediction value) obtained from the prediction model and the test data are obtained. By comparing the core sampling rate (actual measurement value), the reliability of the obtained prediction model can be estimated.
Learning by the neural network is performed while appropriately changing the type of data used as training data, the number of training data, the number of times of learning, and the like, and is performed until a highly reliable prediction model is obtained.

上述した学習によって得られた予測モデルに、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む予測用入力データを入力することで、予測モデルから、予測用出力データとしてコア採取率を得ることができる。
予測用入力データ(施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数)及び予測用出力データ(コア採取率)としては、段落0011〜0015に記載されている学習用入力データ及び学習用出力データと同様のものが挙げられる。
また、予測モデルに入力される予測用入力データとしては、該予測モデルを作成する際に使用した学習用入力データと同じ種類のものが使用される。
なお、予測用入力データは、実際に、地盤改良の対象となる地盤に対して深層混合処理工法を行う際に得られるデータである。
In the prediction model obtained by the above learning, data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, and input data for prediction including ground strength constants are input. By doing so, the core collection rate can be obtained as the output data for prediction from the prediction model.
Forecast input data (data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, and ground strength constant) and output data for prediction (core sampling rate) Examples thereof include the same as the learning input data and the learning output data described in paragraphs 0011 to 0015.
Further, as the prediction input data input to the prediction model, the same type of training input data as that used when creating the prediction model is used.
The input data for prediction is data obtained when the deep mixing treatment method is actually applied to the ground to be improved.

予測用出力データとして得られるコア採取率は、一つであっても複数であってもよい。例えば、予測用出力データとして、最終的に得られる改良体全長のコア採取率や、該改良体全体の単位区間ごとのコア採取率(例えば、得られた改良体を、地表から、0.5〜2mの範囲内の間隔であって任意に定めた(例えば、1m)間隔ごとに区切った各単位区間の全てのコア採取率)を出力してもよく、該改良体の特定の位置(改良体の地表側から特定の長さ(深度))における一つまたは複数の単位区間のコア採取率を出力してもよい。これらは目的に応じて適宜選択すればよい。 The core collection rate obtained as the output data for prediction may be one or a plurality. For example, as the output data for prediction, the core collection rate of the total length of the improved body finally obtained and the core collection rate for each unit interval of the entire improved body (for example, the obtained improved body is 0.5 from the ground surface). The interval within the range of ~ 2 m and arbitrarily determined (for example, 1 m) may be output for all core sampling rates of each unit interval divided by the interval), and a specific position (improvement) of the improved body may be output. The core sampling rate of one or more unit intervals at a specific length (depth) from the surface side of the body may be output. These may be appropriately selected according to the purpose.

本発明の改良体の品質予測方法によれば、機械攪拌式深層混合処理工法において、予め作成した予測モデルに、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む予測用入力データを入力することで、上記予測モデルから、予測用出力データとしてコア採取率を出力して、得られる改良体の品質(例えば、混合不良の発生の有無)を、高い精度で迅速に予測することができる。
予測モデルから出力されたコア採取率が、特定の基準値を満たさない(基準値未満である)場合、得られる改良体において混合不良が発生していると判断することができる。また、上記コア採取率が、特定の基準値を満たす(基準値以上である)場合、得られる改良体において混合不良が発生していないと判断することができる。
According to the quality prediction method of the improved body of the present invention, in the mechanical stirring type deep layer mixing treatment method, the prediction model created in advance includes data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, and data at the time of construction. By inputting the data related to the construction conditions and the input data for prediction including the ground strength constant, the core sampling rate is output as the output data for prediction from the above prediction model, and the quality of the improved body (for example, mixed) is obtained. Whether or not a defect has occurred) can be predicted quickly with high accuracy.
If the core sampling rate output from the prediction model does not meet the specific reference value (less than the reference value), it can be determined that a mixing defect has occurred in the obtained improved product. Further, when the core collection rate satisfies a specific reference value (or more than the reference value), it can be determined that no mixing defect has occurred in the obtained improved product.

また、出力されたコア採取率が、複数のコア採取率(例えば、改良体の、任意に定められる複数の区間から得られたコア採取率)である場合、出力されたコア採取率のうち、少なくとも一つのコア採取率が基準値未満であれば、改良体において混合不良が発生していると判断することができ、出力された全てのコア採取率が基準値以上であれば、改良体において混合不良が発生していないと判断することができる。
なお、混合不良の発生とは、固化材と改良土との混合が不十分な箇所が発生していること(より具体的には、攪拌混合した際に供回りが発生していること)をいう。
Further, when the output core collection rate is a plurality of core collection rates (for example, the core collection rate obtained from a plurality of arbitrarily determined sections of the improved body), among the output core collection rates, If at least one core sampling rate is less than the standard value, it can be determined that a mixing failure has occurred in the improved body, and if all the output core sampling rates are equal to or higher than the standard value, the improved body It can be determined that no mixing failure has occurred.
In addition, the occurrence of poor mixing means that there are places where the solidifying material and the improved soil are not sufficiently mixed (more specifically, there is a rotation when stirring and mixing). Say.

上記特定の基準値は、好ましくは80〜95%、より好ましくは85〜95%の範囲内の数値であって、施工の対象となる地盤の土質分類に応じて設定される数値である。また、上記基準値は、コア採取率が得られる改良体の単位区間の大きさや、対象とする改良体の品質要求等に応じて、その数値を適宜変更してもよい。
本発明を建築基礎分野で用いる場合(建物を建設する前に、該建物を建設する地盤を改良する場合)には、地盤中に造成された、個々の円柱状の改良体がほぼ単独で、改良地盤上に建てられた建物の荷重等を支える状態が生じやすく、改良体の品質要求が厳格になる場合が多いと考えられることから、上記基準値は、例えば、コア採取率が改良体全長から得られたものである場合、対象となる地盤が砂質土である場合には95%、対象となる地盤が粘性土、ローム、有機質土、または高有機質土である場合には90%である。また、コア採取率が0.5〜2mの範囲内であって任意に定めた(例えば、1m)単位区間から得られたものである場合、上記基準値は、対象となる地盤が砂質土である場合には90%、対象となる地盤が粘性土、ローム、有機質土、または高有機質土である場合には85%である。
一方、本発明を、土木分野で地盤改良を行った範囲内に存在する複数の円柱状の改良体が、原地盤と複合して土圧等の外力に抵抗するような場合に適用するときは、上記建築基礎分野で用いる場合に比較すると、改良体への品質要求が厳格にならず、上記基準値が緩和される場合も多い。
なお、本明細書中、「基準値未満」、「基準値以上」の各語は、特定の値を基準にして、2つの区分に分けるために便宜上、用いたものであるので、本発明において、各々、「基準値以下」、「基準値を超える」の語に置き換えることができるものとする。
The specific reference value is preferably a value in the range of 80 to 95%, more preferably 85 to 95%, and is a value set according to the soil classification of the ground to be constructed. Further, the above reference value may be appropriately changed according to the size of the unit interval of the improved body from which the core collection rate can be obtained, the quality requirement of the target improved body, and the like.
When the present invention is used in the field of building foundation (when the ground on which the building is constructed is improved before the building is constructed), the individual columnar improved bodies formed in the ground are almost alone. Since it is likely that a state that supports the load of a building built on the improved ground is likely to be supported and the quality requirements of the improved body are often strict, the above standard value is, for example, the core sampling rate is the total length of the improved body. When obtained from, 95% if the target ground is sandy soil, 90% if the target ground is cohesive soil, loam, organic soil, or highly organic soil. is there. Further, when the core sampling rate is within the range of 0.5 to 2 m and is obtained from an arbitrarily determined (for example, 1 m) unit interval, the above reference value is that the target ground is sandy soil. If the target ground is cohesive soil, loam, organic soil, or highly organic soil, it is 85%.
On the other hand, when the present invention is applied when a plurality of columnar improved bodies existing within the range of ground improvement in the field of civil engineering are combined with the original ground to resist external forces such as earth pressure. Compared with the case of using in the above-mentioned building foundation field, the quality requirement for the improved body is not strict, and the above-mentioned standard value is often relaxed.
In the present specification, the terms "less than the reference value" and "greater than or equal to the reference value" are used for convenience in order to divide them into two categories based on a specific value. , Each can be replaced with the words "below the reference value" and "exceeding the reference value", respectively.

上述した改良体の品質予測方法を、機械攪拌式深層混合処理工法において行い、出力されたコア採取率から、改良体において混合不良が発生していると判断した場合、改良体の基準値を満たさない(例えば、80%未満である)コア採取率が得られた区間について、複数回のスラリー吐出攪拌混合(固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合)を行うことで、高い品質(混合不良が発生していない)の改良体を造成することができる。
上述した改良体の品質予測方法は、地盤中に改良体を造成した後、該改良体が完全に硬化する前(好ましくは、改良体を造成した直後)に行ってもよく、上記改良体の造成中(攪拌混合中)に随時行ってもよい。
When the above-mentioned quality prediction method for the improved product is performed in the mechanical stirring type deep mixing treatment method and it is determined from the output core sampling rate that a mixing defect has occurred in the improved product, the standard value of the improved product is satisfied. High quality (mixing failure occurs) by performing multiple slurry discharge stirring mixing (stirring mixing accompanied by discharge of solidifying material slurry) in the section where no core sampling rate (for example, less than 80%) was obtained. It is possible to create an improved body (not).
The above-mentioned quality prediction method of the improved body may be performed after the improved body is formed in the ground and before the improved body is completely cured (preferably immediately after the improved body is formed). It may be carried out at any time during the preparation (during stirring and mixing).

なお、機械攪拌式深層混合処理工法において、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合は、通常、攪拌翼の貫入または引き上げを行う際のいずれか一方のみ行われる。
具体的には、攪拌翼を、改良体を造成する最大深度まで貫入する際に、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合を行った場合、最大深度に達した攪拌翼を地表まで引き上げる際には、攪拌混合は行われるものの、固化材スラリーの吐出は行われない。また、機械攪拌式深層混合処理工法の1種である機械攪拌高圧噴射併用工法では、改良体を造成する深度(最大深度)まで攪拌翼を貫入する際に、攪拌は行われるものの、固化材スラリーの吐出(噴射)は行われず、最大深度に達した攪拌翼を、攪拌混合しながら地表まで引き上げる際に、固化材スラリーの吐出(噴射)を伴う攪拌混合が行われる。
In the mechanical stirring type deep mixing treatment method, stirring and mixing accompanied by discharge of the solidifying material slurry is usually performed only when the stirring blade is penetrated or pulled up.
Specifically, when the stirring blade is penetrated to the maximum depth for creating the improved body, when stirring and mixing is performed with the discharge of the solidifying material slurry, when the stirring blade that has reached the maximum depth is pulled up to the ground surface, Although stirring and mixing are performed, the solidifying material slurry is not discharged. Further, in the mechanical stirring high-pressure injection combined construction method, which is one of the mechanical stirring type deep layer mixing treatment methods, although stirring is performed when the stirring blade is penetrated to the depth (maximum depth) for creating the improved body, the solidifying material slurry is used. Is not discharged (injected), but when the stirring blade that has reached the maximum depth is pulled up to the ground surface while stirring and mixing, stirring and mixing is performed with discharge (injection) of the solidifying material slurry.

改良体の造成中(攪拌混合中)に、上記予測方法を随時行う方法としては、施工現場において、施工条件が変わった場合(例えば、地盤の土質が変わった場合等)において、適宜上記予測方法を行う方法や、攪拌混合しながら定期的に上記予測方法を行う方法等が挙げられる。
攪拌混合しながら定期的に上記予測方法を行う方法としては、攪拌混合するための攪拌翼が特定の深度(長さ)を、貫入する毎又は引き上げる毎に行ってもよく、特定の時間が経過する毎に行ってもよい。
特定の深度は、任意に定めればよく、例えば、コア採取率における単位区間に相当する深度(通常、0.5〜2mの範囲内から任意に定められる深度)や、コア採取率における単位区間に相当する深度よりも短い深度(例えば、単位区間の1/10〜1/2の長さに相当する深度)等が挙げられる。なお、上記特定の深度を、単位区間よりも短くした場合、コア採取率が得られた改良体の単位区間の一部分が、他のコア採取率が得られた改良体の単位区間の一部分と重複するが、これにより、改良体の様々な位置におけるコア摂取率のデータを大量に得ることできる。
特定の時間は、任意に定めれば良く、例えば、1分間である。
なお、攪拌混合しながら上述した改良体の品質予測方法を行う目的で、攪拌混合装置に各種検出装置を設けて、有線または無線で、施工時の施工条件に関するデータをリアルタイムで得られるようにし、攪拌混合装置の運転室あるいは近傍の施設において、コンピューターを用いて改良体の品質予測方法を行ってもよい。
As a method of performing the above prediction method at any time during the construction of the improved body (during stirring and mixing), the above prediction method is appropriately performed when the construction conditions change at the construction site (for example, when the soil quality of the ground changes). A method of performing the above prediction method periodically while stirring and mixing, and the like.
As a method of periodically performing the above prediction method while stirring and mixing, the stirring blade for stirring and mixing may perform a specific depth (length) every time it penetrates or is pulled up, and a specific time elapses. You may go every time you do.
The specific depth may be arbitrarily determined, for example, a depth corresponding to a unit interval in the core sampling rate (usually, a depth arbitrarily determined from the range of 0.5 to 2 m) or a unit interval in the core sampling rate. A depth shorter than the depth corresponding to (for example, a depth corresponding to 1/10 to 1/2 of the length of the unit interval) and the like can be mentioned. When the specific depth is made shorter than the unit interval, a part of the unit section of the improved body from which the core collection rate is obtained overlaps with a part of the unit section of the improved body from which the other core collection rate is obtained. However, this allows a large amount of data on core uptake at various positions in the improved product.
The specific time may be arbitrarily set, for example, 1 minute.
For the purpose of performing the above-mentioned quality prediction method for the improved product while stirring and mixing, various detection devices are provided in the stirring and mixing device so that data on the construction conditions at the time of construction can be obtained in real time by wire or wirelessly. A computer may be used to perform a quality prediction method for the improved product in the cab of the stirring / mixing device or in a facility in the vicinity.

複数回のスラリー吐出攪拌混合は、例えば、基準値を満たさない(例えば、80%未満である)コア採取率が得られた区間のスラリー吐出攪拌混合を行った後、攪拌混合するための攪拌翼をコア採取率が得られた区間分(例えば、1m)引き上げて、次いで、再度の貫入を行いながら(機械攪拌高圧噴射併用工法では、攪拌翼をコア採取率が得られた区間分(例えば、1m)貫入して、次いで、再度の引き上げを行いながら)スラリー吐出攪拌混合をすることによって行われる。複数回とは、通常、2回(一つの区間に対して、最初のスラリー吐出攪拌混合を含めて、合計2回)である。
攪拌翼の再度の貫入(または引き上げ)を行う際には、スラリー吐出攪拌混合条件を適宜変更してもよい。例えば、目標とする強度を満足しつつ、土と固化材の混合時の流動性を増加させる目的で、固化材スラリーの吐出量を変更してもよい。
また、スラリー吐出攪拌混合条件を変更した後、変更した条件で再度のスラリー吐出攪拌混合をする前に、変更したスラリー吐出攪拌混合条件等を、上記予測モデルに入力し、出力されたコア採取率が基準値を満たすこと確認したうえで、再度の貫入(または引き上げ)を行ってもよい。
The plurality of times of slurry discharge stirring mixing is, for example, a stirring blade for stirring and mixing after performing slurry discharge stirring mixing in a section where a core sampling rate that does not satisfy the reference value (for example, less than 80%) is obtained. Is pulled up by the section where the core sampling rate was obtained (for example, 1 m), and then the stirring blade is pulled up by the section where the core sampling rate was obtained (for example, in the mechanical stirring high-pressure injection combined method). It is carried out by 1 m) intrusion, and then (while pulling up again) by discharging, stirring and mixing the slurry. The plurality of times is usually 2 times (2 times in total including the first slurry discharge, stirring and mixing for one section).
When re-penetrating (or pulling up) the stirring blade, the slurry discharge stirring mixing conditions may be changed as appropriate. For example, the discharge amount of the solidifying material slurry may be changed for the purpose of increasing the fluidity at the time of mixing the soil and the solidifying material while satisfying the target strength.
Further, after changing the slurry discharge / stirring / mixing conditions and before performing the slurry discharge / stirring / mixing again under the changed conditions, the changed slurry discharge / stirring / mixing conditions and the like are input to the above prediction model, and the output core sampling rate is obtained. After confirming that the value satisfies the standard value, the penetration (or increase) may be performed again.

攪拌混合しながら、改良体の品質予測方法を行い、基準値を満たさない(例えば、80%未満である)コア採取率が得られた区間について複数回のスラリー吐出攪拌混合を行う方法の具体例としては、以下の(1)〜(4)の方法等が挙げられる。
(1)コア採取率として、造成される改良体全体の、単位区間ごとのコア採取率を全て出力する方法
該方法では、改良体の品質予測方法によって、機械攪拌式深層混合処理工法によって最終的に造成される改良体全体の、単位区間ごと(例えば、地表から1m間隔ごとに区切られた区間)のコア採取率を全て出力する。
得られた複数のコア採取率のうち、基準値を満たさない(例えば、80%未満である)コア採取率が得られた区間においては、混合不良(例えば、供回り)が発生している(あるいは、発生するであろう)と判断することできる。上記区間については、スラリー吐出攪拌混合を複数回(通常、2回)行うことによって、得られる造成体の混合不良箇所をなくすことができる。
該方法は、どの深度において混合不良が発生するか、事前にある程度予測できる点で好ましい。
Specific example of a method of performing a quality prediction method of an improved product while stirring and mixing, and performing slurry discharge stirring and mixing a plurality of times in a section where a core sampling rate that does not meet the standard value (for example, less than 80%) is obtained. Examples thereof include the following methods (1) to (4).
(1) A method of outputting all the core sampling rates for each unit interval of the entire improved body to be created as the core sampling rate. All the core collection rates for each unit section (for example, the section divided at 1 m intervals from the ground surface) of the entire improved body constructed in 1 are output.
Among the obtained plurality of core collection rates, in the section where the core collection rate that does not meet the reference value (for example, less than 80%) is obtained, mixing failure (for example, attendance) occurs (for example, rotation). Alternatively, it can be determined that it will occur). In the above section, by performing the slurry discharge, stirring and mixing a plurality of times (usually twice), it is possible to eliminate the poorly mixed portion of the obtained structure.
This method is preferable in that it is possible to predict to some extent in advance at what depth the mixing failure will occur.

(2)スラリー吐出攪拌混合が単位区間行われるごとに、該単位区間のコア採取率を出力する方法
該方法では、特定の位置から(例えば、地表から、あるいは、任意に定められた深度から)スラリー吐出攪拌混合が単位区間行われるごとに(例えば、スラリー吐出攪拌混合が1m行われるごとに、換言すると、攪拌翼の貫入が1m進むごとに)、該単位区間のコア採取率を出力する。
得られたコア採取率が基準値を満たさない(例えば、80%未満である)場合、先程、スラリー吐出攪拌混合を行った区間において、混合不良(例えば、供回り)が発生したと判断することできる。
この場合、攪拌混合を停止し、攪拌翼を単位区間(例えば、1m)引き上げた後、再度攪拌翼を貫入しながらスラリー吐出攪拌混合を行う。
(2) Method of outputting the core sampling rate of the unit interval each time the slurry discharge, stirring and mixing are performed in the unit interval In the method, the method is used from a specific position (for example, from the ground surface or from an arbitrarily determined depth). Every time the slurry discharge / stirring / mixing is performed in a unit interval (for example, every time the slurry discharge / stirring / mixing is performed in 1 m, in other words, every time the penetration of the stirring blade advances by 1 m), the core sampling rate in the unit interval is output.
If the obtained core sampling rate does not meet the reference value (for example, less than 80%), it is determined that a mixing defect (for example, a circumstance) has occurred in the section where the slurry was discharged, stirred and mixed. it can.
In this case, after stopping the stirring and mixing and pulling up the stirring blade by a unit interval (for example, 1 m), the slurry discharge stirring and mixing is performed while penetrating the stirring blade again.

(3)スラリー吐出攪拌混合が終了した後、攪拌翼を引き上げる際に、単位区間のコア採取率を定期的に出力する方法
該方法では、スラリー吐出攪拌混合を、改良体を造成する最大深度まで行った後、最大深度に達した攪拌翼を、固化材スラリーの吐出を伴わない攪拌混合を行いながら地表まで引き上げる際に、引き上げが単位区間行われるごとにコア採取率を出力する。
得られたコア採取率が基準値を満たさない(例えば、80%未満である)場合、先程、引き上げを行った区間において、混合不良(例えば、供回り)が発生したと判断することできる。
この場合、引き上げを停止し、再度、攪拌翼を貫入しながらスラリー吐出攪拌混合を単位区間(例えば、1m)分行う。
(3) A method of periodically outputting the core sampling rate of a unit interval when pulling up the stirring blade after the slurry discharge / stirring / mixing is completed. In this method, the slurry discharge / stirring / mixing is performed up to the maximum depth for creating an improved body. After that, when the stirring blade that has reached the maximum depth is pulled up to the ground surface while performing stirring and mixing without discharging the solidifying material slurry, the core sampling rate is output for each unit interval of pulling up.
When the obtained core collection rate does not satisfy the reference value (for example, less than 80%), it can be determined that a mixing defect (for example, a rotation) has occurred in the section where the pulling was performed earlier.
In this case, the pulling is stopped, and the slurry is discharged, stirred and mixed for a unit interval (for example, 1 m) while penetrating the stirring blade again.

(4)攪拌混合している位置を起点とする単位空間のコア採取率を定期的に出力する方法
該方法では、攪拌混合している位置を始点とする単位区間(例えば、攪拌混合している位置から改良体が造成された方向に向かって1mの区間)のコア採取率を出力する。
なお、(4)の方法において、攪拌混合は、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合でもよく、固化材スラリーの吐出を伴わない攪拌混合でもよい。
攪拌混合している位置は、攪拌混合が行われている範囲内において適宜定めればよく、例えば、混合攪拌中の攪拌翼の上端の位置(深度)でもよく、攪拌翼の下端の位置(深度)でもよい。
得られたコア採取率が基準値を満たさない(例えば、80%未満である)場合、現在攪拌混合を行っている位置を始点とする単位区間において、混合不良(例えば、供回り)が発生したと判断することできる。
この場合、攪拌混合を停止し、攪拌翼を単位区間(例えば、1m)引き上げた(または、貫入した)後、再度攪拌翼を貫入しながら(または、引き上げながら)スラリー吐出攪拌混合を行う。
(4) Method for periodically outputting the core sampling rate of the unit space starting from the position where stirring and mixing are performed In the method, the unit interval (for example, stirring and mixing is performed) starting from the position where stirring and mixing are performed. The core sampling rate (1 m section from the position toward the direction in which the improved body was created) is output.
In the method (4), the stirring mixture may be a stirring mixture with the discharge of the solidifying material slurry, or a stirring mixing without discharging the solidifying material slurry.
The position of stirring and mixing may be appropriately determined within the range in which stirring and mixing are performed. For example, the position (depth) of the upper end of the stirring blade during mixing and stirring may be used, and the position of the lower end of the stirring blade (depth). ) May be.
When the obtained core sampling rate does not meet the reference value (for example, less than 80%), mixing failure (for example, rotation) occurs in the unit interval starting from the position where stirring and mixing are currently performed. Can be judged.
In this case, the stirring and mixing are stopped, the stirring blade is pulled up (or penetrated) by a unit interval (for example, 1 m), and then the slurry discharge stirring and mixing is performed while penetrating (or pulling up) the stirring blade again.

上記(4)の方法において、コア採取率の出力は、攪拌混合しながら定期的に行えばよい。より具体的には、任意に定められる特定の時間毎や、任意に定められる攪拌混合するための攪拌翼が貫入した特定の深度(長さ)毎に行えばよい。
任意に定められる特定の時間毎の例としては、0.5分間〜1時間の間で任意に定められる時間毎(例えば、1分間毎)が挙げられる。
任意に定められる攪拌混合するための攪拌翼が貫入した特定の深度毎の例としては、攪拌翼が、40〜120cm(好ましくは60〜110cm、より好ましくは80〜100cm)の間であって任意に定められる深度を貫入する毎(例えば、50cm毎))が挙げられる。また、上記特定の深度は、コア採取率における単位区間に相当する深度よりも短い深度にしてもよい。
In the method (4) above, the core sampling rate may be output periodically while stirring and mixing. More specifically, it may be performed at an arbitrarily determined specific time interval or at a specific depth (length) in which the stirring blade for stirring and mixing is arbitrarily determined.
An example of an arbitrarily determined time-by-time example is an arbitrarily determined time-by-hour (for example, one-minute-by-minute) interval between 0.5 minutes and 1 hour.
As an example for each specific depth in which the stirring blade for stirring and mixing is arbitrarily determined, the stirring blade is arbitrarily set between 40 to 120 cm (preferably 60 to 110 cm, more preferably 80 to 100 cm). Every time it penetrates the depth specified in (for example, every 50 cm). Further, the specific depth may be shorter than the depth corresponding to the unit interval in the core sampling rate.

ここで、コア採取率は、ボーリングによって実際に測定する場合、改良体におけるコア採取率を得た単位区間の位置、及び、混合不良の発生個所の大きさとその位置によっては、その数値にばらつきが発生する場合がある。なお、上述した特定の基準値は、通常、上記ばらつきを考慮して、安全側に設定されている。
上記(4)の方法によれば、ニューラルネットワークを用いて、高い頻度で定期的にコア採取率を出力することで、改良体の様々な位置におけるコア摂取率のデータを大量に得ることできる。これにより、上記ばらつきによる混合不良の判断ミスを防ぎ、より高い品質の改良体を造成することができる。
Here, when the core sampling rate is actually measured by boring, the numerical value varies depending on the position of the unit section in which the core sampling rate is obtained in the improved body and the size and position of the location where the mixing failure occurs. May occur. The specific reference value described above is usually set on the safe side in consideration of the above variation.
According to the method (4) above, by using a neural network to periodically output the core collection rate at a high frequency, it is possible to obtain a large amount of data on the core intake rate at various positions of the improved body. As a result, it is possible to prevent a misjudgment of mixing failure due to the above variation and to produce an improved body of higher quality.

Claims (5)

機械攪拌式深層混合処理工法において、予測モデルを用いて改良体の品質を予測する方法であって、
上記予測モデルは、施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む学習用入力データと、コア採取率からなる学習用出力データの組み合わせである学習データを複数用いた、ニューラルネットワークによる学習によって作成されたものであり、
施工前に定められる工法に関するデータ、施工の対象となる地盤に関するデータ、施工時の施工条件に関するデータ、及び、地盤強度定数を含む予測用入力データを、上記予測モデルに入力し、上記予測モデルから、予測用出力データとしてコア採取率を出力して、改良体の品質を予測することを特徴とする改良体の品質予測方法。
It is a method of predicting the quality of the improved product using a prediction model in the mechanical stirring type deep mixing process method.
The above prediction model consists of learning consisting of data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, input data for learning including ground strength constants, and core sampling rate. It was created by training with a neural network using multiple training data that is a combination of output data for use.
Data on the construction method determined before construction, data on the ground to be constructed, data on construction conditions at the time of construction, and input data for prediction including the ground strength constant are input to the above prediction model, and from the above prediction model. , A method for predicting the quality of an improved product, which comprises outputting the core sampling rate as output data for prediction and predicting the quality of the improved product.
上記工法に関するデータが、攪拌混合装置に関するデータ、及び事前配合試験で得られたデータから選ばれる少なくとも1種であり、
上記地盤に関するデータが、改良体を造成する最大深度、施工の対象となる地盤を構成する各地層の層厚、及び上記地盤の土質分類から選ばれる少なくとも1種であり、
上記施工時の施工条件に関するデータが、攪拌混合時のトルク、回転速度、貫入速度、引上げ速度、固化材スラリー吐出量、及び施工深度から選ばれる少なくとも1種であり、
上記地盤強度定数が、N値、及び粘着力から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の改良体の品質予測方法。
The data on the above method is at least one selected from the data on the stirring and mixing device and the data obtained in the pre-blending test.
The data on the above ground is at least one selected from the maximum depth for creating an improved body, the layer thickness of each layer constituting the ground to be constructed, and the soil classification of the above ground.
The data regarding the construction conditions at the time of construction is at least one selected from the torque, rotation speed, penetration speed, pulling speed, solidifying material slurry discharge amount, and construction depth at the time of stirring and mixing.
The quality prediction method for an improved product according to claim 1, wherein the ground strength constant is at least one selected from the N value and the adhesive strength.
上記予測モデルから出力されたコア採取率が、施工対象となる地盤の土質区分に応じて設定された、80〜95%の範囲内の基準値未満であれば、上記改良体において、混合不良が発生していると判断し、上記基準値以上であれば、上記改良体において、混合不良が発生していないと判断する請求項1又は2に記載の改良体の品質予測方法。 If the core sampling rate output from the above prediction model is less than the standard value within the range of 80 to 95% set according to the soil classification of the ground to be constructed, there is a mixing defect in the above improved body. The quality prediction method for an improved product according to claim 1 or 2, wherein it is determined that the improved product has occurred, and if it is equal to or higher than the above reference value, it is determined that no mixing defect has occurred in the improved product. 上記予測モデルから出力されたコア採取率が、改良体の、0.5〜2mの範囲内の間隔であって任意に定めた間隔で区切られた区間から得られた少なくとも一つのコア採取率であって、出力されたコア採取率のうち、少なくとも一つのコア採取率が上記基準値未満であれば、上記改良体において混合不良が発生していると判断し、出力された全てのコア採取率が上記基準値以上であれば、上記改良体において混合不良が発生していないと判断する請求項3に記載の改良体の品質予測方法。 The core sampling rate output from the above prediction model is at least one core sampling rate obtained from the section of the improved product, which is separated by an interval within the range of 0.5 to 2 m and is arbitrarily determined. If at least one of the output core collection rates is less than the above reference value, it is determined that a mixing defect has occurred in the improved product, and all the output core collection rates are obtained. The quality prediction method for the improved product according to claim 3, wherein if is equal to or higher than the above-mentioned reference value, it is determined that no mixing defect has occurred in the improved product. 請求項3又は4に記載の改良体の品質予測方法を、機械攪拌式深層混合処理工法において行い、上記予測モデルを用いて出力されたコア採取率から、改良体において混合不良が発生していると判断した場合、上記基準値未満であるコア採取率が得られた上記改良体の区間について、2回目の、固化材スラリーの吐出を伴う攪拌混合を行う機械攪拌式深層混合処理工法。 The quality prediction method for the improved product according to claim 3 or 4 is performed by the mechanical stirring type deep mixing treatment method, and the core sampling rate output using the prediction model indicates that a mixing defect has occurred in the improved product. If it is determined that the above-mentioned improved body section has a core sampling rate that is less than the above-mentioned reference value, a second mechanical stirring-type deep-layer mixing treatment method that involves stirring and mixing with the discharge of the solidifying material slurry.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113313426A (en) * 2021-06-29 2021-08-27 国能大渡河流域水电开发有限公司 Intelligent early warning analysis decision-making method applied to hydropower engineering quality control
JP7486461B2 (en) 2021-06-11 2024-05-17 五洋建設株式会社 Ground improvement method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209963A (en) * 1998-01-22 1999-08-03 Tone Geo Tech Co Ltd Method for controlling injection of stabilizer for use in construction work using deep mixing process method
JP2007333498A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Shikoku Electric Power Co Inc Quality evaluation method of concrete and quality evaluation device thereof
JP2015218524A (en) * 2014-05-20 2015-12-07 株式会社セリタ建設 Foundation improvement measurement apparatus
JP2017066795A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ワイビーエム Co-rotation detector and co-rotation monitoring method of ground improvement blade
JP2018150775A (en) * 2017-03-15 2018-09-27 株式会社不動テトラ Agitation mixing apparatus
JP2019031794A (en) * 2017-08-07 2019-02-28 株式会社大林組 Evaluation method of quality of stabilized soil in ground improvement method, and ground improvement device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11209963A (en) * 1998-01-22 1999-08-03 Tone Geo Tech Co Ltd Method for controlling injection of stabilizer for use in construction work using deep mixing process method
JP2007333498A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Shikoku Electric Power Co Inc Quality evaluation method of concrete and quality evaluation device thereof
JP2015218524A (en) * 2014-05-20 2015-12-07 株式会社セリタ建設 Foundation improvement measurement apparatus
JP2017066795A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 株式会社ワイビーエム Co-rotation detector and co-rotation monitoring method of ground improvement blade
JP2018150775A (en) * 2017-03-15 2018-09-27 株式会社不動テトラ Agitation mixing apparatus
JP2019031794A (en) * 2017-08-07 2019-02-28 株式会社大林組 Evaluation method of quality of stabilized soil in ground improvement method, and ground improvement device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7486461B2 (en) 2021-06-11 2024-05-17 五洋建設株式会社 Ground improvement method
CN113313426A (en) * 2021-06-29 2021-08-27 国能大渡河流域水电开发有限公司 Intelligent early warning analysis decision-making method applied to hydropower engineering quality control
CN113313426B (en) * 2021-06-29 2023-12-19 国能大渡河流域水电开发有限公司 Intelligent early warning analysis decision method applied to hydropower engineering quality control

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