JP2022115265A - Cycle time management system of hole drilling or improvement body construction - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、杭打機の吊りワイヤーに垂設されて昇降する減速機(モーター)に接続され、前記減速機と共に昇降する一軸または多軸式オーガーによる削孔または改良体造成時の削孔または改良体の造成サイクルタイムを管理する削孔または改良体の造成サイクルタイム管理システムに関し、杭孔または改良体の造成が管理値内で実施されているか否か等の施工状況をリアルタイムで確認し管理できるようにしたものである。 The present invention is connected to a reduction gear (motor) that is vertically installed on a suspension wire of a pile driver and moves up and down, and is drilled by a single-axis or multi-axis auger that moves up and down together with the reduction gear. Concerning the cycle time management system for drilling holes or improving structures to manage the construction cycle time of improved structures, confirm and manage the construction status in real time, such as whether pile holes or improved structures are being constructed within the control values. It was made possible.
例えば、深層混合処理工法は、三点式杭打機のリーダに据え付けられた減速機(モーター)に一軸または多軸式オーガーを接続し、当該オーガーの先端からセメント系スラリー等の固化材を吐出しながら削孔と混合撹拌を繰り返すことにより、地中に削孔土と固化材とからなる柱状改良体または当該柱状改良体が連続する遮水壁などの地中連続壁を造成する地盤改良工法として一般に知られている。 For example, in the deep mixing method, a uniaxial or multiaxial auger is connected to a speed reducer (motor) installed on the leader of a three-point pile driver, and solidifying material such as cement slurry is discharged from the tip of the auger. By repeating drilling and mixing and stirring, it is generally used as a ground improvement method to create a columnar improvement body consisting of drilling soil and solidification material in the ground, or a continuous underground wall such as a water impermeable wall in which the columnar improvement body is continuous. Are known.
また、プレボーリング工法は、予めアースオーガー等によって掘削液(孔壁の崩落を防ぐもの)を注入しながら杭孔を掘削してから、前記杭孔に既製杭を立て込む工法であり、既製杭の施工方法として一般に知られている。 In addition, the pre-boring method is a method of excavating a pile hole while injecting a drilling fluid (preventing the collapse of the hole wall) with an earth auger or the like in advance, and then erecting a ready-made pile into the pile hole. It is generally known as a construction method of
これらの工法は、通常、オーガーによる削孔または撹拌混合と並行して、オーガーによる削孔または改良体の造成が管理値内で実施されているかどうか等の施工状況を管理しなから行われる。 These construction methods are usually carried out in parallel with drilling with an auger or stirring and mixing, while controlling the construction status, such as whether drilling with an auger or creation of an improved body is performed within a control value.
これに関連した技術として、例えば、特許文献1に軟弱地盤中に安定材を添加し、混合撹拌することにより地盤の強度を向上させる混合処理工法における施工管理装置が開示されている。
As a technology related to this, for example,
簡単に説明すると、主として先端部付近に攪拌翼が設けられた攪拌軸を、地盤内に回転しつつ貫入し、前記攪拌翼近傍に安定材を吐出するとともに、前記攪拌翼の回転によって前記安定材と地盤中の土砂とを混合して固結させるようにした混合処理工法において、前記安定材の吐出量を検出する手段と、前記撹拌軸の軸回転数を検出する手段と、現在の施工深度と施工時間とから昇降速度を得る手段と、各検出手段の検出値があらかじめ設定した基準値の上限および下限内にあるか否かの判定を深度方向に逐次行う判別手段と、前記各判別結果が基準値を満足しない場合にはそれぞれに応じた警報を出力し、基準値を満足する場合には警報を解除する警報発生手段と、施工深度を検出する手段で得られた値が基準値に達したか否かを判定する判別手段と、該判別結果が満足した場合にのみ警報を出力する警報発生手段とを備えている。 Briefly, a stirring shaft provided with a stirring blade mainly near the tip is penetrated into the ground while rotating, and the stabilizer is discharged near the stirring blade, and the stabilizer is rotated by the rotation of the stirring blade. and the earth and sand in the ground are mixed and solidified, wherein means for detecting the discharge amount of the stabilizer, means for detecting the shaft rotation speed of the stirring shaft, and the current construction depth means for obtaining the lifting speed from the construction time, determination means for sequentially determining whether or not the detection value of each detection means is within the upper limit and the lower limit of the reference value set in advance in the depth direction, and each determination result If the standard value is not satisfied, an alarm is output according to each case, and if the standard value is satisfied, the alarm is canceled. It is provided with determination means for determining whether or not the threshold has been reached, and alarm generating means for outputting an alarm only when the determination result is satisfied.
しかし、従来、削孔または改良体造成の施工状況の管理は、オーガーを操作する重機オペレーターが、単にオーガーの深度と深度到達時間を所定の深度毎に計測するだけであり、連続的に計測するわけではないため途中経過がわからず、このため、削孔または改良体の造成が管理値内で実施されているか否か等の施工状況を正確に判断しにくく、実質的な管理はなされていなかった。 However, conventionally, the management of the construction status of drilling or construction of an improved body is performed by a heavy equipment operator who operates an auger simply by measuring the depth of the auger and the time to reach the depth at each predetermined depth. Therefore, it is difficult to accurately judge the construction status, such as whether the drilling or the construction of an improved body is being carried out within the control values, and there is no substantial management. rice field.
また、オーガーの深度と深度到達時間の記録は、重機オペレーターが、重機の運転中に手書きで行う必要があり非常に面倒であった。また、特許文献1に開示された施工管理装置は、各種手段をいくつも備えて装置が非常に複雑で操作が面倒であると共に高価である等の課題があった。
In addition, the recording of the depth of the auger and the time to reach the depth must be manually performed by the heavy machinery operator during operation of the heavy machinery, which is very troublesome. In addition, the construction management device disclosed in
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、オーガーによる削孔または改良体造成時の施工状況を常時、リアルタイムで管理し、関係者全員で確認できるようにした削孔または改良体の造成サイクルタイム管理システムを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to provide an improved construction cycle time management system.
本発明は、一軸または多軸式オーガーによる削孔または改良体造成時の削孔または改良体の造成サイクルタイムを管理する削孔または改良体の造成サイクルタイム管理システムであって、前記オーガーによる削孔または改良体造成時における前記減速機の昇降距離を計測する昇降距離計測手段と、前記減速機の昇降時間を計測する昇降時間計測手段と、前記減速機の昇降距離と昇降時間から前記減速機の昇降速度を演算する速度演算手段と、前記減速機の昇降距離と昇降時間と昇降速度との関係をグラフ化して表示する表示手段を備えていることを特徴とするものである。 The present invention relates to a drilling or improved body preparation cycle time management system for managing the drilling or improved body preparation cycle time during drilling or improved body preparation by a single or multi-screw auger, the system comprising: Lifting distance measuring means for measuring the lifting distance of the speed reducer at the time of forming the hole or the improved body; lifting time measuring means for measuring the lifting time of the speed reducer; and a display means for graphing and displaying the relationship between the lifting distance, the lifting time, and the lifting speed of the speed reducer.
前記オーガーによる削孔または改良体造成時の前記減速機の昇降距離は、前記昇降距離計測手段によって前記オーガーの吊りワイヤーの送り出し長さを計測することにより計測することができ、これによりオーガーによる削孔または改良体の造成深度を間接的にかつ連続して計測することができる。 The lifting distance of the speed reducer during drilling by the auger or construction of the improved body can be measured by measuring the feed length of the suspension wire of the auger by the lifting distance measuring means. It is possible to indirectly and continuously measure the depth of formation of a hole or refinement.
また、計測データは図示化(グラフ化)して可視化し、クラウドサーバー等の通信設備を用いて共有化することができ、これにより削孔または改良体の造成が管理値内で行われているか等について、工事関係者全員かが遠隔監視専用の端末を用いて離れた場所にいながら、施工状況をリアルタイムで確認することができる。 In addition, measurement data can be visualized by visualizing it (graphing) and shared using communication equipment such as a cloud server. With regard to, etc., all the people involved in the construction can check the construction status in real time using a terminal dedicated to remote monitoring, even from a remote location.
また、昇降距離計測手段と昇降時間計測手段によって計測された計測データを蓄積するサーバーと、計測データを解析し分析する解析手段および分析手段を備えることで、計測データをサーバー等に蓄積しこれを解析し、施工不良時の原因を分析して、オーガーの回転速度や貫入速度を調整することにより改良体の最適造成速度を導きだすこともできる。 In addition, by providing a server for accumulating measured data measured by the ascending/descending distance measuring means and ascending/descending time measuring means, and an analyzing means and means for analyzing the measured data, the measured data is accumulated in the server, etc. It is also possible to derive the optimum construction speed of the improved body by analyzing the cause of construction failure and adjusting the rotation speed and penetration speed of the auger.
また、計測データを施工管理システムでデータベース化して保管することができ、さらに施工記録作成を自動で行いデータベースを構築することもできる。 In addition, the measurement data can be converted into a database and stored in the construction management system, and construction records can be created automatically to construct the database.
前記昇降距離計測手段としては、レーザー距離計と当該レーザー距離計から照射されるレーザーを受けるターゲットを備えた距離センサーを用いることもできる。 As the ascending/descending distance measuring means, a distance sensor having a laser rangefinder and a target receiving a laser beam emitted from the laser rangefinder can be used.
この場合、減速機または減速機を搭載したベースマシンの一方にレーザー距離計を、他方にターゲットをそれぞれ設置し、レーザー距離計からターゲットに向けてレーザー光を照射し、照射されたレーザー光が前記ターゲットで反射して前記レーザー距離計に戻るまでの時間から前記減速機とベースマシン間の距離、すなわちオーガーの深度を間接的に導きだすことができる。 In this case, a laser rangefinder is installed on one side of a speed reducer or a base machine equipped with a speed reducer, and a target on the other. The distance between the speed reducer and the base machine, that is, the depth of the auger, can be derived indirectly from the time it takes for the target to reflect and return to the laser rangefinder.
本発明は、杭打機の吊りワイヤーに垂設されて昇降する減速機と共に昇降する一軸または多軸式オーガーによる削孔または改良体造成時の前記減速機の昇降距離と昇降時間から前記減速機の昇降速度を演算し、前記減速機の昇降距離と昇降時間と昇降速度との関係を、前記オーガーによる削孔または改良体の造成深度と造成時間と造成速度との関係としてグラフ化し、これを管理値と比較することにより、オーガーによる削孔または改良体の造成が管理値内で実施されているか否か等の施工状況を確認し管理することができ、また施工記録を自動作成してデータベースを構築することができる等の効果を有する。 The present invention is a reduction gear from the lifting distance and lifting time of the reduction gear during drilling by a single-axis or multi-shaft auger that is vertically installed on the hanging wire of the pile driver and moves up and down together with the reduction gear that moves up and down, or when creating an improved body. The lifting speed is calculated, and the relationship between the lifting distance, lifting time, and lifting speed of the speed reducer is graphed as a relationship between the drilling depth, the preparation time, and the preparation speed of the improved body by the auger. By comparing with the control value, it is possible to confirm and manage the construction status such as whether the drilling by auger or the construction of the improvement body is carried out within the control value. can be constructed.
図1~図3は、地盤改良工事における改良体造成時の改良体の造成サイクルタイムを管理する改良体造成サイクルタイム管理システムを備えた地盤改良装置を図示したものである。 FIGS. 1 to 3 illustrate a ground improvement apparatus equipped with an improved body creation cycle time management system for managing the improved body creation cycle time when creating an improved body in ground improvement work.
図において、杭打機のベースマシン1にリーダ2と当該リーダ2を支える複数のステー3が据え付けられ、また、リーダ2に減速機(モーター)4と当該減速機4を動力源とする三軸式のオーガー5が搭載されている。
In the figure, a
減速機4は、ベースマシン1に搭載されたウィンチ6から送り出され、リーダ2の上端部からリーダ1の側面に沿って垂設された吊りワイヤー7の先端部に吊るされている。
The
また、減速機4は、ウィンチ6が作動することによりウィンチ6から送り出される吊りワイヤー7の送り出し長さが長短変化することにより、リーダ2にガイドされて昇降するようになっている。
The
オーガー5は、リーダ2に沿って減速機4の下方に搭載され、上端部が減速機4に接続されている。また、オーガー5は、減速機4を動力原として回転し、同時にウィンチ6から送り出される吊りワイヤー7が長短変化することにより、減速機4と共にリーダ2にガイトされて昇降するようになっている。
The
これにより、削孔および削孔土とオーガー5の先端部から吐出される固化材とが撹拌混合されて一定幅、一定厚の柱状改良体Aが造成され、また、この改良体の造成サイクルが柱状改良体Aの幅方向に繰り返し連続して行われることにより遮水壁などの地中連続壁が造成されるようになっている。
As a result, the drilling and drilling soil and the solidified material discharged from the tip of the
符号8は、オーガー5による改良体Aの造成時における減速機4の昇降距離を計測する昇降距離計測手段であり、ウィンチ6から送り出されるオーガー5の吊りワイヤー7の送り出し長さを計測することにより、減速機4の昇降距離、すなわち減速機4と共に昇降するオーガー5による改良体の造成深度を間接的に連続して計測できるようになっている。
また、符号9は、減速機4の昇降時間を計測する昇降時間計測手段であり、昇降距離計測手段8が減速機4の昇降距離を計測すると同時に、減速機4の昇降時間、すなわち、オーガー5の昇降時間を自動的にかつ連続して計測するようになっている。
また、符号10は、減速機4の昇降距離と昇降時間から減速機4の昇降速度、すなわちオーガー5の昇降速度を演算する速度演算手段であり、昇降距離計測手段8と昇降時間計測手段9がそれぞれ減速機4の昇降距離と昇降時間を計測すると同時に、減速機4の昇降速度、すなわちオーガー5の昇降速度を自動的に連続して演算するようになっている。
そして、符号11は減速機4の昇降距離と昇降時間と昇降速度、すなわちオーガー5の深度と昇降時間と昇降速度との関係をグラフ化して表示する表示手段であり、これらの関係がオペレーター室の表示手段11にグラフ化されて連続的に表示されるようになっている(図2(b)参照)。
なお、図2(b)のグラフは、改良体造成の一サイクルをグラフ化した図であり、(1)点は、オーガー5が地盤面上に位置し、深度0mの点である。また、(2)点は、オーガー5が減速機4と共に下降して改良体の造成が設計削孔深度まで到達した地点である。そして、(3)点は、オーガー5が減速機4と共に上昇して一サイクルの改良体の造成が完了した深度0mの点である。そして、実線は実測値、一点鎖線は管理値である。
The graph of FIG. 2(b) is a graph showing one cycle of building an improved structure, and point (1) is the point where the
また、図3の表は、三軸式オーガーによる改良体造成時のオーガーの改良深度と改良時間を記録したものである。 In addition, the table in FIG. 3 records the improvement depth and improvement time of the auger when the improved body was created by the triaxial auger.
このような構成により、重機オペレーターは、表示手段11においてオーガー5による改良体Aの造成が、予め入力された管理値内で行われているか否かを確認することができ(図2(b)参照)、必要に応じてオーガー5の回転速度や昇降速度を調整することもできる。
With such a configuration, the heavy equipment operator can confirm on the display means 11 whether or not the construction of the improved body A by the
また、他の工事関係者も、遠隔監視専用の端末を用いて離れた場所にいながら確認することができる。さらに、施工状況をデータ化してバックアップすることもできる。 In addition, other workers involved in the construction work can also check the status using a dedicated terminal for remote monitoring while staying at a remote location. In addition, construction status can be converted into data and backed up.
また、昇降距離計測手段8と昇降時間計測手段9によって計測された計測データを蓄積するサーバー(図省略)と、計測データを解析し分析する解析手段および分析手段(図省略)を備えることで、計測データをサーバーに蓄積しこれを解析し、施工不良時の原因等を分析して、オーガーの回転速度や貫入速度を調整することにより改良体の最適造成速度を導きだすこともできる。 In addition, by providing a server (not shown) that accumulates measurement data measured by the lifting distance measuring means 8 and the lifting time measuring means 9, and an analysis means and analysis means (not shown) that analyzes and analyzes the measurement data, By accumulating measurement data in a server and analyzing it to analyze the causes of construction failures, etc., it is also possible to derive the optimum construction speed for the improved structure by adjusting the rotation speed and penetration speed of the auger.
なお、改良体Aの造成時における減速機4の昇降距離を計測する昇降距離計測手段8として、距離センサー(図省略)が用いられてもよい。
A distance sensor (not shown) may be used as the lifting distance measuring means 8 for measuring the lifting distance of the
距離センサーは、リーダ2にガイドされて昇降する減速機4に設置され、ベースマシン1に設置されたターゲットに向けてレーザー光を照射して、減速機4からベースマシン1までの距離を導き出すレーザー距離計を備えている。
The distance sensor is installed on a
レーザー距離計によれば、レーザー距離計から照射されたレーザー光がターゲットに当たって反射してから前記レーザー距離計に戻るまでの時間から、減速機4からベースマシン1までの距離、すなわちオーガー5の深度を間接的にかつ連続して導き出すことができる。
According to the laser rangefinder, the distance from the
なお、既製杭の施工時における、オーガー5による削孔の造成サイクルタイム管理システムもほぼ同様に構成されている。
Incidentally, the drilling cycle time management system for drilling by the
本発明は、杭打機の吊りワイヤーに垂設され、リーダにガイドされて昇降する減速機に接続された一軸または多軸式のオーガーによる削孔または改良体の造成サイクルタイムを関係者全員がリアルタイムで管理し確認することができる。 The present invention enables all concerned parties to shorten the drilling or improvement body construction cycle time by means of a single-axis or multi-axis auger connected to a speed reducer that is vertically attached to the suspension wire of a pile driver and is guided by a leader to raise and lower. It can be managed and checked in real time.
1 ベースマシン
2 リーダ
3 ステー
4 減速機
5 オーガー(一軸または多軸式のオーガー)
6 ウィンチ
7 吊りワイヤー
8 昇降距離計測手段
9 昇降時間計測手段
10 昇降速度演演算手段
11 表示手段
1
6
Claims (4)
A server for accumulating measurement data measured by said ascending/descending distance measuring means and said ascending/descending time measuring means, and said measurement data A cycle time management system for drilling or forming a modified body, characterized by comprising analysis means for analyzing and analysis means.
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