JP2680261B2 - コンクリート天端の位置測定方法と位置測定装置 - Google Patents

コンクリート天端の位置測定方法と位置測定装置

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  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現場打ち杭や連続地中
壁等のコンクリート構築物を構築する際に、削孔内や型
枠内に打設したコンクリートの天端の位置を測定し、コ
ンクリートの打止め高さやコンクリートの充填性を管理
するためのコンクリート天端の位置測定方法とそれに使
用する位置測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一例として、現場打ち杭を構築す
るには、削孔内にコンクリートを打設する際に、所定の
高さに到達したかどうかを確認する必要がある。それに
は、図6に示すように、コンクリートミキサー車1から
トレミー管2を介して地盤3に穿孔した孔4内にコンク
リートを打設し、その都度作業者が目盛りを設けた紐5
を上から降ろして、前記打設したコンクリート6の天端
までの距離を測定するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような打設コンクリートの天端の測定方法では、各コン
クリートミキサー車1でコンクリートを打設する度に、
作業者がいちいち紐5を降ろして測定しなければなら
ず、非常に手間が掛かって非能率的となり、また、コン
クリートの打設中においては測定することができず不都
合であり、更に、掘削面の不整等によって測定精度が悪
いので安全のために余盛りを厚くしてしまい無駄が多い
と言う問題点があった。
【0004】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、打設したコンクリートの天端を能率的でしかも精
度良く測定する方法とその装置を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る天端位置測
定方法の上記課題を解決し上記目的を達成するための要
旨は、全体棒状の保護管の中空内部にその長手方向で適
宜間隔を置いて複数箇所に温度センサー及びヒーターを
対にして配設したセンサー手段と、前記温度センサーに
電気的接続された温度測定手段と、前記ヒーターに電気
的接続されたヒーター加熱手段と、前記温度測定手段か
ら伝達された温度データを処理すると共に前記ヒーター
加熱手段を制御する制御手段とでコンクリート天端の位
置測定装置を形成し、前記センサー手段の保護管をその
長手方向の途中位置でコンクリート打設箇所のコンクリ
ート天端とすべき位置となるように配置し、コンクリー
トが打設された時に、前記ヒーターを加熱すると共に前
記温度センサーで温度測定し、前記複数の温度センサー
のうちでダミーの温度センサーで測定された基準温度値
とコンクリート天端の設定位置における温度センサーと
の温度差の変化を検知してコンクリート天端の位置を測
定することに存する。
【0006】また、天端位置測定装置は、全体棒状の保
護管の中空内部にその長手方向で適宜間隔を置いて複数
箇所に温度センサー及びヒーターを対にして配設したセ
ンサー手段と、前記温度センサーに電気的接続された温
度測定手段と、前記ヒーターに電気的接続されたヒータ
ー加熱手段と、前記温度測定手段から伝達された温度デ
ータを処理すると共に前記ヒーター加熱手段を制御する
制御手段とからなることに存する。
【0007】
【作用】本発明のコンクリート天端の位置測定方法によ
れば、センサー手段においてヒーターで発熱させその場
所の温度を温度センサーで測定すると、打設されたコン
クリートが次第に充填しセンサー手段の保護管を下から
順に囲繞し、打設コンクリートで囲繞されると周囲の熱
伝導率が変化することによって、前記ヒーターの放熱量
が多くなり温度が低下する。従って、センサー手段の保
護管の最上部のダミーの温度センサーは打設コンクリー
トで囲繞されていないのでこれとの温度差が急激に大き
くなる。
【0008】この温度差を制御手段において処理して判
別し、予めプログラムでセットされた所定箇所の温度セ
ンサーの測定温度が低下して、ダミーの温度センサーと
の温度差が所定の変動範囲以上に変化した時に、当該制
御手段でコンクリート天端が所定の位置に到達したと判
断し、これをディスプレイ上に若しくは音声等の種々の
告知方法で知らせるものである。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係るコンク
リート天端の位置測定方法による実施状態を概念的に示
した説明図である。図2乃至図3は天端位置測定装置の
各部の詳細図、図4乃至図5は判定方法の説明図であ
る。なお、理解容易のために従来例に対応する箇所には
同一符号を付けて説明する。
【0010】本発明に係るコンクリート天端の位置測定
方法は、図1に示すように、コンクリート天端の位置測
定装置7のセンサー手段8を孔4内のコンクリート天端
6aの位置にセットしておいて、打設されたコンクリー
ト6が前記センサー手段8に到達したときに、制御手段
9で各温度センサーからの温度データを処理して、コン
クリート天端6aが所定の高さ位置に達したことを検知
するものである。
【0011】まず、前記コンクリート天端の位置測定装
置7について説明すると、図2乃至図3に示すように、
全体棒状の保護管8aの中空内部に温度センサー11,
11a及びヒーター12を対にして配設する。この温度
センサー11,11aとヒーター12を対にして前記保
護管8aの長手方向で適宜間隔を置いて複数箇所(例え
ば4〜5箇所程度)に配設してセンサー手段8を形成す
る。
【0012】前記保護管8aは、一例として管外径3.
2mmで長さが約800mm程度のステンレス製の保護
管である。
【0013】前記温度センサー11,11aが一測定箇
所で2つあるのは、温度センサー11aを補償用センサ
ーとし、テフロン等の断熱材13でヒーター12の熱影
響を遮断して、一測定箇所における熱的外乱の影響を取
り除くようにしたものである。即ち、対流がある時や周
囲物質の温度変化等の熱的外乱が一測定箇所における当
該両温度センサー11,11aに同じ温度変化を与える
とすると、両温度センサー11,11aの温度差(T=
Ta−Tb)はヒーター12の放熱による温度だけとな
るのである。
【0014】複数の測定箇所における前記温度センサー
11,11aは、各々温度測定手段14に電気的に接続
されており、また、ヒーター12も各々ヒーター加熱手
段15に電気的に接続されている。これらの接続ケーブ
ルを符号10で示す。
【0015】そして、前記温度測定手段14から伝達さ
れた温度データを処理すると共に前記ヒーター加熱手段
15を制御し、更にコンクリート天端6aが所定の位置
に到達したことを外部に知らせるようにプログラムされ
た制御手段9が設けられて、本発明のコンクリート天端
の位置測定装置7が形成されている。図3にセンサー手
段8及び接続ケーブル10の全体外観を示す。
【0016】次に、図4乃至図5を参照して、コンクリ
ート天端6aの位置測定の方法を説明する。最初に打設
サレタコンクリート6の天端6aがセンサー手段8の下
部にも到達していない状態では、各測定箇所〜の測
定温度値は同一であり、温度差はゼロである。
【0017】次に、コンクリート天端6aがセンサー手
段8の測定箇所に達すると、この箇所ではヒーター1
2の熱が周囲を囲繞したコンクリート6に奪われて放熱
量が多くなって、測定温度値が低下する。これは、ヒー
ター加熱手段15によって一定の電流が通電され加熱さ
れたヒーター12の熱が、保護管8aを介して周囲の物
質に放熱するのであるが、打設コンクリートで囲繞され
たことで周囲物質の熱伝導率が変わって放熱量が異なっ
て、未だにコンクリートで囲繞されていない測定箇所の
測定温度値(例えば、保護管8aの最上部の測定箇所
をダミーとする)との間で温度差が大きくなる。
【0018】従って、図5で示すように、測定箇所で
はコンクリート6の接近・到達によって、他の測定箇所
,,との温度差が大きくなり、やがて時間の経過
とともに一定の温度差になる。
【0019】次に、測定箇所にコンクリート6の天端
6aが接近・到達すると、前述と同様に他の測定箇所
,との温度差が大きくなってやがて一定の温度差と
なる。
【0020】このように、コンクリート6が到達する前
は測定箇所〜において温度差が無かったのに、セン
サー手段8にコンクリート天端6aが下から順に到達す
ることで、測定箇所→→→→と温度差の大きくな
った箇所が移動する。
【0021】この移動した測定箇所が、すなわちコンク
リート天端6aの上昇移動の様子と一致するので、制御
手段9において例えば測定箇所で温度差が大きくなっ
て変化があれば、外部の作業者等にディスプレイで表示
したり音声で警告等したりして、コンクリート天端6a
が所定の位置に達したと知らせるようにプログラムする
のである。
【0022】その場合に、測定箇所での温度差の変化
がどの程度であればコンクリート天端6aが到達したと
判断するかは、シュミレーション等によって決定される
事項である。なお、実験例としては、コンクリート天端
6aの到達を示したときに、コンクリートの高さの実測
値は設定値に対して±0.5cmであった。
【0023】以上のようにしてなるコンクリート天端の
位置測定装置7を使用して、図1に示すように、地盤3
に穿孔した孔4内に、センサー手段8の保護管8aをそ
の長手方向の途中位置(例えば測定箇所の位置)でコ
ンクリート打設箇所のコンクリート天端6aとすべき位
置となるように予め配置しておく。
【0024】そして、コンクリート6が打設された時
に、前記センサー手段8の各測定箇所のヒーター12を
全部加熱すると共に、温度センサー11,11aで各測
定箇所で温度測定し、ダミーにした測定箇所の温度セ
ンサー11,11aで測定された基準温度値Tと、他の
温度測定箇所,,,の温度センサー11,11
aで測定された温度値T1,T2,T3,T4との温度
差を制御手段9で監視する。
【0025】そして、測定箇所においてダミーの測定
箇所との温度差が大きくなって、次に、測定箇所の
温度差が大きくなり、設定した温度差のしきい値よりも
大きくなったところで、コンクリート天端6aが所定の
位置に到達したことを作業者等に知らせる。そこでコン
クリート6の打設を停止する。
【0026】こうして、コンクリート6の打設状況がリ
アルタイムに把握されることになり、コンクリートの打
設高さの測定精度が向上し、従来のようにコンクリート
ミキサー車でコンクリートを打設する毎に紐でコンクリ
ートの打設高さを測定する、という手間の掛かる測定作
業が改善されるものである。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンクリ
ート天端の位置測定方法は、全体棒状の保護管の中空内
部にその長手方向で適宜間隔を置いて複数箇所に温度セ
ンサー及びヒーターを対にして配設したセンサー手段
と、前記温度センサーに電気的接続された温度測定手段
と、前記ヒーターに電気的接続されたヒーター加熱手段
と、前記温度測定手段から伝達された温度データを処理
すると共に前記ヒーター加熱手段を制御する制御手段と
でコンクリート天端の位置測定装置を形成し、前記セン
サー手段の保護管をその長手方向の途中位置でコンクリ
ート打設箇所のコンクリート天端とすべき位置となるよ
うに配置し、コンクリートが打設された時に、前記ヒー
ターを加熱すると共に前記温度センサーで温度測定し、
前記複数の温度センサーのうちでダミーの温度センサー
で測定された基準温度値とコンクリート天端の設定位置
における温度センサーとの温度差の変化を検知してコン
クリート天端の位置を測定することとしたので、コンク
リートの打設状況が迅速で精度良く把握することがで
き、コンクリート天端の位置を所定の高さに正確に設定
することができると云う優れた効果を奏する。
【0028】また、前記位置測定方法に使用するコンク
リート天端の位置測定装置は、全体棒状の保護管の中空
内部にその長手方向で適宜間隔を置いて複数箇所に温度
センサー及びヒーターを対にして配設したセンサー手段
と、前記温度センサーに電気的接続された温度測定手段
と、前記ヒーターに電気的接続されたヒーター加熱手段
と、前記温度測定手段から伝達された温度データを処理
すると共に前記ヒーター加熱手段を制御する制御手段と
からなるので、打設されたコンクリートが前記センサー
手段に到達すると、温度センサーからの温度データによ
って温度差として把握され、コンクリート天端の位置測
定がリアルタイムとなって手間が掛からず、かつ、測定
精度も著しく向上すると云う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコンクリート天端の位置測定方法
の実施状態の概念的説明図である。
【図2】コンクリート天端の位置測定装置の一部を省略
した全体構成図である。
【図3】同コンクリート天端の位置測定装置のセンサー
手段と接続ケーブルの外観図である。
【図4】コンクリート天端の位置測定装置のセンサー手
段でコンクリート天端の位置を測定する様子を示す説明
図である。
【図5】コンクリートがセンサー手段に到達した時の温
度差の変化を表わした図表である。
【図6】従来例に係るコンクリート天端の測定方法を示
す説明図である。
【符号の説明】
3 地盤、 4 孔、 6 コンクリート、 6a コンクリート天端、 7 コンクリート天端の位置測定装置、 8 センサー手段、 8a 保護管、 9 制御手段、 10 接続ケーブル、 11,11a 温度センサー、 12 ヒーター、 13 断熱材、 14 温度測定装置、 15 ヒーター加熱手段。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体棒状の保護管の中空内部にその長手
    方向で適宜間隔を置いて複数箇所に温度センサー及びヒ
    ーターを対にして配設したセンサー手段と、前記温度セ
    ンサーに電気的接続された温度測定手段と、前記ヒータ
    ーに電気的接続されたヒーター加熱手段と、前記温度測
    定手段から伝達された温度データを処理すると共に前記
    ヒーター加熱手段を制御する制御手段とでコンクリート
    天端の位置測定装置を形成し、前記センサー手段の棒状
    体をその長手方向の途中位置でコンクリート打設箇所の
    コンクリート天端とすべき位置となるように配置し、コ
    ンクリートが打設された時に、前記ヒーターを加熱する
    と共に前記温度センサーで温度測定し、前記複数の温度
    センサーのうちでダミーの温度センサーで測定された基
    準温度値とコンクリート天端の設定位置における温度セ
    ンサーとの温度差の変化を検知してコンクリート天端の
    位置を測定することを特徴とするコンクリート天端の位
    置測定方法。
  2. 【請求項2】 全体棒状の保護管の中空内部にその長手
    方向で適宜間隔を置いて複数箇所に温度センサー及びヒ
    ーターを対にして配設したセンサー手段と、前記温度セ
    ンサーに電気的接続された温度測定手段と、前記ヒータ
    ーに電気的接続されたヒーター加熱手段と、前記温度測
    定手段から伝達された温度データを処理すると共に前記
    ヒーター加熱手段を制御する制御手段とからなることを
    特徴とするコンクリート天端の位置測定装置。
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