JP2023146641A - 杭施工性評価システム、プログラム及び杭施工性評価方法 - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
なお、杭施工性評価システム1が扱う杭の種類は問わず、例えば鋼管杭でもコンクリート杭でもよいが、本実施形態においては、先端部にらせん状の羽根を有し、杭の回転による羽根の推進力で地盤中に貫入する鋼管杭を一例にして説明する。
図1は、本実施形態の杭施工性評価システム1の機能構成の一例を示す図である。
図2は、本実施形態の杭施工性評価システム1の動作の流れの一例を示す図である。
杭施工性評価システム1は、推定装置10と、現場情報生成装置20と、出力装置30と、辞書情報記憶部40とを備える。
推定装置10は、コンピュータ装置であり、プログラムに基づいて動作する。推定装置10は、現場情報取得部110と、推定部120と、出力部130とを、その機能部として備える。
この現場情報221を生成する、現場情報生成装置20の機能構成について説明する。
[現場情報生成装置の機能構成]
図3は、本実施形態の現場情報生成装置20の機能構成の一例を示す図である。
現場情報生成装置20は、現場情報生成部210と、操作部220と、スキャナ230と、メモリスロット240と、表示部250と、現場情報記憶部260とを備える。
操作部220は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネルなどを備えており、現場情報生成装置20の操作者による操作を検出する。操作部220は、検出した操作を現場情報生成部210に出力する。
スキャナ230は、紙の書面をデジタル画像に変換する。スキャナ230は、変換したデジタル画像を現場情報生成部210に出力する。
メモリスロット240は、可搬型の記録媒体からデジタルデータを読み出す。メモリスロット240は、読みだしたデジタルデータを現場情報生成部210に出力する。
表示部250は、例えば、液晶ディスプレイを備えており、現場情報生成部210による各種の演算結果を表示する。
現場情報記憶部260は、例えば、半導体記憶装置、ハードディスク装置、またはクラウドサーバなどであり、現場情報生成部210が生成した現場情報221を記憶する。
現場情報生成部210は、ボーリング試験結果211の帳票のデジタル画像を、土質区分情報222及び標準貫入試験結果情報223のデジタルデータに変換する。
図6は、本実施形態の現場情報生成部210によって生成される標準貫入試験結果情報223の一例を示す図である。
現場情報生成部210は、これら土質区分情報222や標準貫入試験結果情報223を現場情報221として生成する。
また、この一例では、施工予定の現場で実施されたボーリング試験結果を、現場情報221とする場合について説明したが、これに限られない。現場情報取得部110は、過去に実施された様々な地点のボーリング試験結果をまとめた、地盤・地質に関する公開情報などのデータベースに蓄積されている情報の中から、施工予定の現場に近い位置の情報を、現場情報221として取得してもよい。
図1に戻り、現場情報取得部110は、取得した現場情報221を推定部120に出力する。
辞書情報401とは、過去に、様々な地点において実施されたボーリング試験結果が蓄積された情報である。辞書情報記憶部40には、ボーリング試験の結果得られる深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含むボーリング結果情報414と、ボーリング試験の実施場所を示す実施場所情報411と、実施場所における杭施工時の施工結果情報413とが対応付けられて、記憶されている。この辞書情報401について、図7から図12を参照して説明する。
図7は、本実施形態の特徴種類情報402の一例を示す図である。特徴種類情報402とは、過去に発生した施工結果の特徴の内容を分類した情報である。本実施形態の一例では、特徴種類情報402は、施工結果の特徴IDと、重要度と、施工結果の特徴の内容を示す情報とが、互いに対応付けられて記憶されている。施工結果の特徴IDとは、施工結果の特徴の内容を識別する識別子である。重要度とは、施工結果の特徴が与える影響の大きさのランクを示す指標である。施工結果の特徴の内容の一例について説明する。
図12は、本実施形態の辞書情報401の一例を示す図である。辞書情報401とは、過去の杭の施工時における、ボーリング試験結果や施工条件と、その施工において生じた施工結果の特徴の内容とを蓄積した情報である。この一例では、辞書情報401は、実施場所情報411と、施工条件情報412と、施工結果情報413と、ボーリング結果情報414とが対応付けられている。実施場所情報411は、杭施工の実施場所を、例えば、緯度経度や行政区画上の位置などで示す情報である。施工条件情報412は、例えば、杭の仕様や、施工機械の仕様などを示す情報である。ここで、杭の仕様には、杭の材質や形状(例えば、羽根を有する鋼管杭の場合には、羽根の形状)や板厚などが含まれる。
施工結果情報413は、当該現場において発生した施工結果の特徴が、上述した特徴種類情報402のいずれに該当するのかを示す情報である。ボーリング結果情報414は、当該現場において実施されたボーリング試験の結果を示す情報である。
例えば、推定部120は、現場情報221が示す施工予定の現場の土質構成に近い土質構成を有し、かつ、現場情報221が示す施工予定の現場のN値の変化パターンに近いN値の変化パターンを有する辞書情報401に基づいて、施工予定の現場で発生しうる施工結果の特徴を推定するようにしてもよい。
推定部120は、推定結果を出力部130に出力する。
図13は、本実施形態の推定部120による推定結果の一例を示す図である。同図の一例において、グラフの縦軸は深さを、横軸はN値、施工機械が杭に与える回転力(トルク)の推測値、回転数の推測値、杭の掘削速度の推測値の、それぞれの大きさを示す。この一例の場合、出力装置30は、ある施工現場において施工される杭について、施工結果の特徴の種類と、施工結果の特徴の生じる深さとを、推定部120による推定結果として出力する。この一例では、施工結果の特徴とは、深度9mにおける「すべり80%」、深度10mにおける「すべり45%」、深度13mにおける「高止まり40%」、深度14mにおける「高止まり60%」、深度15mにおける「高止まり50%」、及び深度16mおける「貫入不能50%」である。
なお、出力装置30は、計画上の掘削時間に対して予想される掘削時間の差(予実差)を出力してもよい。
一方、本実施形態の杭施工性評価システム1によれば、現場情報生成装置20がボーリング試験結果211に基づき、コンピュータが直接的に分析可能な形式の情報である現場情報221を生成する。このように構成された杭施工性評価システム1によれば、コンピュータが直接的に分析可能になり、情報の共有を容易にすることができる。
図14は、推定装置10aの機能構成の変形例を示す図である。推定装置10aは出力部130aと、比較部140とを備える点で、上述した推定装置10と異なる。なお、上述した推定装置10と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
本変形例の推定装置10aは、施工機械50に接続される。
(ステップS110)比較部140は、推定部120による推定結果を取得する。
(ステップS120)比較部140は、施工機械50が出力する施工情報を取得する。
なお、施工機械50は、回転力のほかに、回転数、杭の掘削速度などの各種情報を、施工中に常時計測している。施工機械50は、これらの各種情報についても、施工情報として推定装置10aに出力する。すなわち、施工機械50は、施工情報を施工の進捗に従って(つまり、リアルタイムに)、推定装置10aに出力する。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
本発明の一実施形態は、施工現場の位置を示す施工場所情報と、前記施工現場において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む施工現場試験結果情報と、を現場情報として取得する現場情報取得部と、試験において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む試験結果情報と、前記試験の実施場所を示す情報と、前記実施場所における杭施工時の施工結果の特徴の発生結果と、を対応付けて記憶した辞書情報と、前記現場情報取得部が取得した前記現場情報とに基づいて、施工機械が杭に与える回転力の推測値、回転数の推測値、杭の掘削速度の推測値のいずれか一つ以上を推定する推定部と、前記推定部が推定した、施工機械が杭に与える回転力の推測値、回転数の推測値、杭の掘削速度の推測値のいずれか一つ以上を出力する出力部と、を含む杭施工性評価システムである。
Claims (7)
- 施工現場の位置を示す施工場所情報と、前記施工現場において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む施工現場試験結果情報と、を現場情報として取得する現場情報取得部と、
試験において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む試験結果情報と、前記試験の実施場所を示す情報と、前記実施場所における杭施工時の施工結果の特徴の発生結果と、を対応付けて記憶した辞書情報と、前記現場情報取得部が取得した前記現場情報とに基づいて、前記施工現場において発生する施工結果の特徴を推定する推定部と、
前記推定部が推定した結果を出力する出力部と、
を含む杭施工性評価システム。 - 前記辞書情報には、前記実施場所における杭施工の条件が含まれ、
前記推定部は、前記施工現場における杭施工の条件と、前記辞書情報が示す杭施工の条件との比較に基づいて、施工現場において発生する施工結果の特徴を推定する
請求項1に記載の杭施工性評価システム。 - 前記施工結果の特徴の発生結果には、前記施工現場における前記土質と前記N値とに対応付けられた施工結果の特徴の種類を示す情報が含まれ、
前記出力部は、前記施工現場における前記土質と前記N値との組み合わせ毎に施工結果の特徴の種類を出力する
請求項1または請求項2に記載の杭施工性評価システム。 - 前記施工結果の特徴の発生結果には、前記施工現場における深さごとの前記土質の並び順に対応付けられた施工結果の特徴の種類を示す情報が含まれ、
前記出力部は、前記施工現場における前記土質の並び順毎に施工結果の特徴の種類を出力する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の杭施工性評価システム。 - 前記施工現場において杭を施工する施工機械が出力する杭の施工に関する施工情報と、前記推定部が推定した結果とを比較する比較部と、
をさらに備え、
前記出力部は、前記比較部による比較結果をさらに出力する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の杭施工性評価システム。 - コンピュータに、
施工現場の位置を示す施工場所情報と、前記施工現場において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む施工現場試験結果情報と、を現場情報として取得することと、
試験において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む試験結果情報と、前記試験の実施場所を示す情報と、前記実施場所における杭施工時の施工結果の特徴の発生結果と、を対応付けて記憶した辞書情報と、取得された前記現場情報とに基づいて、前記施工現場において発生する施工結果の特徴を推定することと、
推定された結果を出力することと、
を実行させるためのプログラム。 - 施工現場の位置を示す施工場所情報と、前記施工現場において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む施工現場試験結果情報と、を現場情報として取得する手順と、
試験において得られた深度ごとの土質と標準貫入試験の結果を示すN値とを少なくとも含む試験結果情報と、前記試験の実施場所を示す情報と、前記実施場所における杭施工時の施工結果の特徴の発生結果と、を対応付けて記憶した辞書情報と、取得された前記現場情報とに基づいて、前記施工現場において発生する施工結果の特徴を推定する手順と、
推定された結果を出力する手順と、
を有する杭施工性評価方法。
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