JP6871886B2 - 打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システム - Google Patents

打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システム Download PDF

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Description

本発明は、打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システムに関するものである。
鋼管杭等の打設杭の打ち止め管理は、打設杭の支持力を確認するために、打設杭の貫入量及びリバウンド量を計測して行う杭打ちの施工管理方法である。具体的には、油圧ハンマやディーゼルハンマによる打込み杭工法において、杭先端が地盤の支持層に到達したと予想される地点から、1打撃毎の打設杭の貫入量及びリバウンド量を計測して、打設杭の支持力を確認するものである。このとき、打設杭の貫入量及びリバウンド量を計測する方法として、以下のような複数の方法が挙げられる。すなわち、杭の周面に貼り付けた記録紙に作業員により鉛筆を突き立て、打設時に上下動する杭の変位を記録する方法や、杭の周面に設けられた目印の動きを固体カメラで撮影し、撮影した目印の軌跡を解析することによって貫入量及びリバウンド量を計測する方法(例えば特許文献1参照)がある。更に、杭の軸方向と直交する方向からレーザ光を照射し、移動する杭の周面からの散乱光の周波数が移動速度に比例してシフトするというドップラー効果を利用して、杭の貫入量及びリバウンド量を計測する方法、及び、杭の周面に直交して突出する反射板を取り付け、反射板から所定の間隔を空けて上方又は下方に設置したレーザ変位計により、反射板との距離を逐次計測してレコーダに記録し、計測した結果から杭の貫入量及びリバウンド量を求める方法(例えば特許文献2参照)等もある。
特開2011−122313号公報 特開2012−219556号公報
ここで、打設杭の貫入量及びリバウンド量を計測するための上述した各方法には、以下のような問題点がある。すなわち、記録紙に作業員が記録する方法は、作業員がハンマの下に立つことになるため、より万全な安全対策が必要となり、しかも、杭が水中に打設される場合や、構造物の影響で作業員が入り込むスペースがない場合は実施できない。又、目印を固定カメラで撮影する方法は、杭の周面を側方の離れた場所から撮影する必要があり、焦点合わせが重要となるため、時間がかかり過ぎると共に、視界の悪い場合は適用できない。更に、水上から杭を打設する場合は、固体カメラを船舶に設置することになるが、船舶が動揺すると目印が固定カメラの視界から外れて撮影できなくなる虞がある。一方、レーザ光を照射する方法は、計測可能距離が30m程度と短く、光量及び焦点合わせに時間を要し、ターゲットの固定に難がある。他方、レーザ変位計を使用する方法は、計測用機器の設置に時間がかかり、足場が不安定な海上施工の場合は特に困難となる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現場条件の如何に関わらず、打設杭の貫入量及びリバウンド量を迅速に計測することにある。
(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(1)打設杭の打ち止め管理方法であって、打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に第1の格子柄部を設け、少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、少なくとも1つの撮影手段により前記第1の格子柄部を撮影し、該第1の格子柄部の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する打設杭の打ち止め管理方法。
本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭の打設時に水中や地中等に入り込まずに露出する位置にある、打設杭の外周面の少なくとも1箇所に、格子柄を配した第1の格子柄部を設ける。又、油圧ハンマ等で打設されることで徐々に地中に貫入される打設杭が、少なくとも地中の支持層に達した後で打設される際に、少なくとも1つの撮影手段によって第1の格子柄部を撮影する。そして、この第1の格子柄部の撮影結果から、専用のソフトウェアを備えたコンピュータ等により、所謂サンプリングモアレ法と呼ばれる変位計測法を利用して、打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する。ここで、サンプリングモアレ法は、撮影した格子柄の画像のサンプリングにより発生するモアレ縞の位相を解析することで、格子柄が配された物体の変位を求める方法であり、撮影された格子柄のピントが多少ズレていても、問題なく変位が求められるものである。
更に、第1の格子柄部を撮影する撮影手段や、変位量の算出に利用するコンピュータには、キャリブレーションが不要である。このため、撮影時のピント合わせやキャリブレーションに時間を要することなく、打設杭の貫入量及びリバウンド量が迅速に計測されるものである。又、格子柄の撮影や変位量の算出をデジタルデータで処理するため、データのばらつきが少なく、信頼性の高い計測結果が得られ、計測結果をコンピュータによりグラフ化することとすれば、計測結果がリアルタイムに波形確認されるものとなる。加えて、作業員が油圧ハンマ等の近傍にいる必要がない上に、撮影手段により第1の格子柄部を撮影できる位置関係が確保できれば、視界や足場等の影響を受けることなく、様々な現場条件に対応して適用されるものである。
(2)上記(1)項において、前記打設杭の外周面の異なる箇所に2つ以上の前記第1の格子柄部を設け、該第1の格子柄部の変位量を個別に算出して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出に利用する打設杭の打ち止め管理方法。
本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭の外周面の異なる箇所に2つ以上の第1の格子柄部を設け、それらの第1の格子柄部の変位量を個別に算出して、打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出に利用することで、より精度高く貫入量及びリバウンド量を算出するものである。
(3)上記(1)(2)項において、前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に第2の格子柄部を設け、前記第1の格子柄部と前記第2の格子柄部とを同時に撮影した撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する打設杭の打ち止め管理方法。
本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭に対する打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置、例えば既設構造物の壁面等に、第1の格子柄部と同じく格子柄を配した第2の格子柄部を設ける。そして、打設杭の外周面に設けられた第1の格子柄部と静止位置に設けられた第2の格子柄部とを、撮影手段により同時に撮影し、これらの撮影結果から、打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出するものである。
ここで、撮影手段を打設杭の比較的近傍に設置して撮影する場合、打設杭の打設の影響を受けて撮影手段が振動し、その振動の影響が打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に及ぶ虞がある。又、水上から水底の地盤に打設される打設杭を撮影するために、水上の船舶に撮影手段を設置する場合、波や風を受けて船舶が撮影手段と共に動揺し、その動揺の影響が打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に及ぶ虞がある。そこで、本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、振動や動揺の影響を受けない静止位置に設けた第2の格子柄部を第1の格子柄部と同時に撮影し、第2の格子柄部を不動点として第1の格子柄部の変位量を算出する。これによって、打設の振動や船舶の動揺の影響が除去され、打設杭の貫入量及びリバウンド量がより正確に算出されることとなる。
(4)上記(1)から(3)項において、前記支持層に達した後に前記打設杭を複数回打撃した際の、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に基づいて、前記打設杭の打ち止めを判定する打設杭の打ち止め管理方法。
本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭が地中の支持層に達した後に、打設杭を油圧ハンマ等により複数回(例えば10回程度)打撃したときの、1打撃毎の打設杭の貫入量及びリバウンド量を、上記(1)項で説明したように算出する。そして、これらの算出結果から、例えば専用のソフトウェアを備えたコンピュータにより、例えばHileyの動的支持力算定式等を利用して、打設杭の打ち止めを判定するものである。ここで、打設杭の打ち止め判定に利用する数式は、上述したHileyの動的支持力算定式以外にも、様々な数式を利用してよい。これにより、打設杭の貫入量及びリバウンド量の計測に加えて、打設杭の打ち止めの判定が、迅速にかつ精度良く行われることとなる。
)上記(1)から()項において、前記撮影手段に望遠レンズを取り付け、前記打設杭から離れた位置において撮影を行う打設杭の打ち止め管理方法。
本項に記載の打設杭の打ち止め管理方法は、撮影手段に望遠レンズを取り付け、打設杭から離れた位置において撮影を行うことで、現場条件の制約を受けて打設杭の近くに撮影手段を設置できない場合等であっても、第1の格子柄部の撮影を問題なく行うものである。更に、打設杭の打設の影響が及ばない程度に離れた位置に撮影手段を設置することとすれば、打設の影響により撮影手段が振動することなく、打設杭の貫入量及びリバウンド量が正確に算出されることとなる。
)打設杭の打ち止め管理を補助するシステムであって、打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に設けられる第1の格子柄部と、少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、前記第1の格子柄部を撮影する少なくとも1つの撮影手段と、該少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する制御算出手段と、を含む打設杭の打ち止め管理補助システム。
(7)上記(6)項において、前記第1の格子柄部は、前記打設杭の外周面の異なる箇所に2つ以上設けられ、前記制御算出手段は、前記第1の格子柄部の変位量を個別に算出して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出に利用する打設杭の打ち止め管理補助システム。
)上記()()項において、更に、前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に設けられる第2の格子柄部を含み、前記少なくとも1つの撮影手段は、前記第1の格子柄部と前記第2の格子柄部とを同時に撮影し、前記制御算出手段は、前記少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する打設杭の打ち止め管理補助システム。
(9)上記(6)から(8)項において、前記制御算出手段は、前記支持層に達した後に前記打設杭が複数回打撃された際の、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に基づいて、前記打設杭の打ち止めを判定するものである打設杭の打ち止め管理補助システム。
10)上記()から()項において、前記少なくとも1つの撮影手段は、望遠レンズを備えると共に、前記打設杭から離れた位置に設置される打設杭の打ち止め管理補助システム。
そして、()から(10)項に記載の打設杭の打ち止め管理補助システムは、各々、上記(1)から()項の打設杭の打ち止め管理方法に利用されることで、上記(1)から()項の打設杭の打ち止め管理方法と同等の作用を奏するものである。
本発明は上記のような構成であるため、現場条件の如何に関わらず、打設杭の貫入量及びリバウンド量を迅速に計測することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理補助システムの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システムで利用する格子柄部の設置イメージ図である。 本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システムで利用する格子柄部の格子柄の例を示している。 本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法及び打設杭の打ち止め管理補助システムによって算出した、打設杭の貫入量及びリバウンド量を示すグラフである。
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面に基づき説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略することとし、又、図面の全体にわたって、同一部分若しくは対応する部分は、同一の符号で示している。
図1は、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理補助システム10の構成の一例を示している。打設杭の打ち止め管理補助システム10は、打込み杭工法等において打設される鋼管杭等の打設杭12の、打ち止め管理を補助するものであり、図示のように、第1の格子柄部14(図示の例では2つの第1の格子柄部14A、14B)、第2の格子柄部16、撮影手段18(図示の例では2つの撮影手段18A、18B)、同期手段20、電源供給手段22、及び、制御算出手段24を含んでいる。
第1の格子柄部14は、管理対象の打設杭12の外周面の、打設時に露出する位置に設けられ、図1の例では、打設杭12の外周面の異なる2箇所に、第1の格子柄部14A及び14Bが設けられている。図2には、油圧ハンマ30により打設される打設杭12の外周面に設けられた、第1の格子柄部14のイメージを図示している。又、第1の格子柄部14は、縦横の複数列にわたる格子柄が配されたものであり、例えば図3に示すような、格子柄を有するシートタイプの格子柄シートが想定される。格子柄シートの場合は、上述した打設杭12の外周面の位置に、例えばマグネットや接着剤等で貼り付けられる。或いは、第1の格子柄部14は、図3に示すような格子柄シートと同様の格子柄が、打設杭12の外周面に直接描かれることで設けられてもよい。
第2の格子柄部16は、打設杭12に対する打設の影響を受けることなく、位置が変化しない静止位置に設けられるものであり、図1の例では、施工現場近傍の既設の構造物28の壁面に設けられている。又、第2の格子柄部16は、第1の格子柄部14と同様に、縦横の複数列にわたる格子柄が配されたものであり、例えば図3に示すような、マグネットや接着剤等で貼り付けられる格子柄シートであってもよい。或いは、第2の格子柄部16は、構造物28の壁面等に固定可能な板状のものであってもよい。すなわち、第1及び第2の格子柄部14、16は、何れも、図3に示すような格子柄が、打設杭12の外周面や静止位置に設けられれば、その具体的な実現方法は限定されないものである。なお、第1及び第2の格子柄部14、16に使用される、格子柄の大きさやピッチについては後述する。
撮影手段18は、第1の格子柄部14を撮影するものであり、図1の例では、一方の第1の格子柄部14Aを撮影する撮影手段18Aと、他方の第1の格子柄部14B及び第2の格子柄部16を同時に撮影する撮影手段18Bとの、2つの撮影手段18が設置されている。そのうち、一方の撮影手段18Aは、望遠レンズ26を具備しており、第1の格子柄部14Aが設けられた打設杭12から比較的離れた、打設杭12への打設の影響を受けない位置に設置されている。又、他方の撮影手段18Bは、打設杭12に設けられた第1の格子柄部14Bと構造物28に設けられた第2の格子柄部16とを、同時に撮影することが可能な、それら双方に比較的近い位置に設置されている。例えば、撮影手段18Bは、打設杭12への打設の影響を受けて振動する程度に近い位置にあってもよく、水上施工の場合は船舶上に設置されてもよい。これらの撮影手段18には、これに限定されるものではないが、例えば200fps程度の高速撮影が可能なカメラを使用することが好ましい。なお、図1に示している矢印は、各撮影手段18から撮影する対象を示している。
同期手段20は、2つの撮影手段18A、18Bを同期するためのものであり、この同期手段20を介して、撮影手段18Aにより撮影された撮影データと、撮影手段18Bにより撮影された撮影データとが同期されて、制御算出手段24により取り込まれる。同期手段20には、撮影手段18や制御算出手段24の構成に応じた、適切な同期コントローラが用いられる。
電源供給手段22は、同期手段20及び制御算出手段24に対して電力供給するものであり、例えば蓄電池や発電機等で構成される。しかしながら、同期手段20及び制御算出手段24がバッテリーを内蔵している場合はそれを使用してもよく、又、近隣施設や船舶から電力を得られる場合はそれを使用してもよい。
制御算出手段24は、第1の格子柄部14Aを撮影した撮影手段18Aの撮影結果と、第1の格子柄部14B及び第2の格子柄部16を同時に撮影した撮影手段18Bの撮影結果とを、同期手段20を介して取り込む。そして、これらの撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、打設杭12の1打撃毎の貫入量及びリバウンド量を算出し、更に、この算出結果から、本実施の形態ではHileyの動的支持力算定式を利用して、打設杭12の打ち止めの判定を行う。打設杭12の貫入量及びリバウンド量の算出や、打設杭12の打ち止め判定については、後程詳しく説明する。又、制御算出手段24は、例えば、上記の算出や判定を行うようにプログラムされた、専用のソフトウェアを備えた各種のコンピュータにより構成される。
なお、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理補助システム10は、図1に示したような構成に限定されるものではなく、例えば、第1の格子柄部14が1つのみ或いは3つ以上であってもよく、第2の格子柄部16を備えていなくてもよい。又、撮影手段18が1つのみ或いは3つ以上であってもよく、撮影手段18が1つのみの場合は、その1つの撮影手段18で複数の第1の格子柄部14を同時に撮影してもよく、又、同期手段20が不要となる。すなわち、打設杭の打ち止め管理補助システム10は、第1の格子柄部14を少なくとも1つ、それを撮影する撮影手段18を少なくとも1つ、及び、制御手段24を備えていればよいものである。更に、望遠レンズ26は、撮影対象の第1の格子柄部14や第2の格子柄部16と撮影手段18との間の距離に応じて、適宜、使用すればよい。
続いて、図4に示すフロー図の流れに沿って、上述したような構成の打設杭の打ち止め管理補助システム10を利用する、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法について説明する。なお、打設杭の打ち止め管理補助システム10の構成は、適宜、図1を参照のこと。
ここで、図4のフロー図は、打込み杭工法等において油圧ハンマ30(図2参照)等により打設される、鋼管杭等の打設杭12の先端が、地中の支持層に達したタイミング以降の流れを示している。
S10(第1及び第2の格子柄部設置):作業員により、第1の格子柄部14(14A、14B)及び第2の格子柄部16を設置する。ここで、第1の格子柄部14及び第2の格子柄部16としての格子柄シートには、格子柄の大きさやピッチが異なる複数種類の格子柄シートを、予め用意しておくことが好ましい。そして、撮影対象の格子柄部14、16と撮影手段18との間の距離や、打設杭12の打設時における第1の格子柄部14の変位量等に応じて、適切な大きさやピッチを有する格子柄シートを選定する。更に、選定した格子柄シートを、第1の格子柄部14及び第2の格子柄部16として、打設杭12の外周面及び構造物28の壁面に取り付ける。なお、第1の格子柄部14は、本作業ステップS10よりも前に、打設杭12の外周面に予め貼り付けや描画されていてもよい。
S20(撮影手段設置):作業員により、撮影手段18(18A、18B)を設置する。すなわち、上述したように、望遠レンズ26を具備した撮影手段18Aを、打設杭12から比較的離れた、打設杭12への打設の影響を受けない位置に設置する。又、撮影手段18Bを、第1の格子柄部14Bと第2の格子柄部16とを同時に撮影することが可能な、それらの双方に比較的近い適切な位置に設置する。
更に、同期手段20、電源供給手段22、制御算出手段24といった他の機材を、撮影手段18の設置位置に応じた適切な位置に設置する。
S30(撮影開始):撮影手段18(18A、18B)による撮影を開始する。すなわち、一方の撮影手段18Aでは、打設杭12の外周面に設けられた一方の第1の格子柄部14Aの撮影を開始し、他方の撮影手段18Bでは、打設杭12の外周面に設けられた他方の第1の格子柄部14Bと、構造物28の壁面に設けられた第2の格子柄部16との同時撮影を開始する。
S40(打撃):油圧ハンマ30(図2参照)等を使用して、打設杭12を1回打撃する。
S50(貫入量及びリバウンド量算出):制御算出手段24により、上記S40における打撃時の、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を算出する。具体的には、上記S40における打撃時に撮影手段18Aによって撮影された、第1の格子柄部14Aの撮影画像から、サンプリングモアレ法を利用して、経過時間毎の打設杭12の変位量を算出する。このとき、撮影手段18Aは、打設杭12への打設の影響を受けない程度に離れた位置に設置されているため、特に撮影手段18Aの振動の影響等は考慮せずに算出を行う。更に、上記S40における打撃時に撮影手段18Bによって撮影された、第1の格子柄部14B及び第2の格子柄部16の撮影画像から、サンプリングモアレ法を利用して、経過時間毎の打設杭12の変位量を算出する。
すなわち、撮影手段18Bは、打設杭12の比較的近くに設置されており、打設杭12への打設の影響で振動することが想定される。このため、打設杭12に対する打設の影響を受けることなく、位置が変化しない静止位置(構造物28)に設けられた第2の格子柄部16を不動点とし、振動の影響を除去するように補正して、打設杭12の変位量(第1の格子柄部14Bの変位量)を算出する。そして、第1の格子柄部14Aの撮影画像から求めた変位量と、第1の格子柄部14Bの撮影画像から求めた変位量とから、選定或いは平均値等を算出することで、最終的な打設杭12の変位量を算出する。更に、上記S40における打撃時の、経過時間毎の打設杭12の変位量を、例えば図5(a)に示すようにグラフ化して、制御算出手段24に接続された表示装置(図示省略)に表示する。又、経過時間毎の打設杭12の変位量から、上記S40における打撃時の、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を算出する。
S60(打撃回数判定):制御算出手段24或いは作業員等により、油圧ハンマ30による打撃を所定回数行ったか否かを判定する。ここで、本作業ステップS60に、後述するS80を経ずに至った場合は、打設杭12の先端が地中の支持層に達した後に、油圧ハンマ30による打撃を所定の複数回(例えば10回)行ったか否かを判定する。その結果、所定の複数回行ったと判定した場合(YES)は、S70へ移行し、まだ所定の複数回行っていないと判定した場合(NO)は、上記S40へ復帰する。すなわち、打設杭12の先端が地中の支持層に達した後に、油圧ハンマ30による打撃を所定の複数回行うまで、上記S40〜S60を繰り返し実行する。この繰り返しにより、打設杭12が10回打撃される間の変位量が、図5(a)のグラフのように求められると共に、10回打撃される間の1打撃毎の貫入量及びリバウンド量が算出される。
なお、図5(a)には、打設杭12の先端が地中の支持層に達した後に、10回打撃される間の1打撃毎のリバウンド量を、K1〜K10として図示している。更に、図5(b)には、打設杭12が打撃されたタイミングでの、打設杭12の変位量を拡大して示しており、この波形から、打撃の直後は一端大きく貫入するものの、直ぐにリバウンドして貫入量が減少していることが分かる。
一方、本作業ステップS60に、後述するS80を経て至った場合は、追加の打撃に十分な回数の打撃を行ったか否かを判定する。その結果、十分な回数の打撃を行ったと判定した場合(YES)は、S70へ移行し、まだ十分な回数の打撃を行っていないと判定した場合(NO)は、上記S40へ復帰する。
S70(支持力算出):制御算出手段24により、上記S50において算出した、1打撃毎の打設杭12の貫入量及びリバウンド量から、Hileyの動的支持力算定式を利用して、打設杭12の現状の支持力を算出する。すなわち、例えば、Hileyの簡略式として知られる「Ru=ef×E/(S+1/2K)」という数式を用いる。ここで、「Ru」は打設杭12の極限支持力(kN)、「ef」はハンマ係数、「S」は打設杭12の貫入量(m)、「K」は打設杭12のリバウンド量(m)、「En」はハンマエネルギー(kJ)である。
そして、打設杭12の貫入量「S」には、図5(a)に「S=s/n」と示しているように、打設杭12を所定の複数回(本実施例では10回)打撃した間の、1打撃毎の貫入量の平均値を算出して使用する。更に、打設杭12のリバウンド量「K」には、図5(a)に「K=Ave.(Kn)」と示しているように、打設杭12を所定の複数回(本実施例では10回)打撃した間の、1打撃毎のリバウンド量の平均値を算出して使用する。なお、後述するS80を経て本作業ステップS70に至っている場合は、上記S40で行った追加の打撃時の貫入量及びリバウンド量も使用することとする。
S80(打ち止め判定):制御算出手段24により、上記S70において算出した打設杭12の支持力に基づき、打ち止めするか否かを判定する。すなわち、算出した打設杭12の支持力が、打設杭12の設計支持力に達していない場合は、打設杭12の打設を続行すると判定し(NO)、上記S40へ復帰する。他方、算出した打設杭12の支持力が、打設杭12の設計支持力に達している場合は、打設杭12を打ち止めすると判定し(YES)、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法が終了となる。
ここで、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、図4の構成に限定されるものではなく、図4に示した作業ステップの一部が変更、追加、削除されたものであってもよい。
さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、図1に示すような打設杭の打ち止め管理補助システム10を利用するものであり、打設杭12の打設時に水中や地中等に入り込まずに露出する位置にある、打設杭12の外周面の少なくとも1箇所に、格子柄を配した第1の格子柄部14を設ける(図2及び図4のS10参照)。又、油圧ハンマ30(図2参照)等で打設されることで徐々に地中に貫入される打設杭12が、少なくとも地中の支持層に達した後で打設される際に、少なくとも1つの撮影手段18によって第1の格子柄部14を撮影する(図4のS30参照)。そして、この第1の格子柄部14の撮影結果から、制御算出手段24により、所謂サンプリングモアレ法と呼ばれる変位計測法を利用して、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を算出する(図4のS50参照)。ここで、サンプリングモアレ法は、撮影した格子柄の画像のサンプリングにより発生するモアレ縞の位相を解析することで、格子柄が配された物体の変位を求める方法であり、撮影された格子柄のピントが多少ズレていても、問題なく変位が求められるものである。
更に、第1の格子柄部14を撮影する撮影手段18や、変位量の算出に利用する制御算出手段24には、キャリブレーションが不要である。このため、撮影時のピント合わせやキャリブレーションに時間を要することなく、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を迅速に計測することができる。又、格子柄の撮影や変位量の算出をデジタルデータで処理するため、データのばらつきが少なく、信頼性の高い計測結果を得ることができ、計測に使用する機器の構成にもよるが、例えば0.05mm単位の高精度で変位を計測することができる。更に、図5に示すように計測結果をコンピュータによりグラフ化することとすれば、計測結果をリアルタイムに波形確認することが可能となる。加えて、作業員が油圧ハンマ30等の近傍にいる必要がない上に、撮影手段18により第1の格子柄部14を撮影できる位置関係が確保できれば、視界や足場等の影響を受けることなく、様々な現場条件に対応して適用することができる。
又、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭12が地中の支持層に達した後に、打設杭12を油圧ハンマ30等により複数回(例えば10回程度)打撃したときの、1打撃毎の打設杭12の貫入量及びリバウンド量を、上述したように算出する。そして、これらの算出結果から、制御算出手段24により、例えばHileyの動的支持力算定式等を利用して、打設杭12の打ち止めを判定するものである(図4のS70、S80参照)。ここで、打設杭の打ち止め判定に利用する数式は、上述したHileyの動的支持力算定式に限定されることなく、様々な数式を利用することができる。これにより、打設杭12の貫入量及びリバウンド量の計測に加えて、打設杭12の打ち止めの判定を、迅速にかつ精度良く行うことが可能となる。
更に、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、打設杭12に対する打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置、例えば既設構造物28の壁面等に、第1の格子柄部14と同じく格子柄を配した第2の格子柄部16を設ける(図4のS10参照)。そして、打設杭12の外周面に設けられた第1の格子柄部14と静止位置に設けられた第2の格子柄部16とを、撮影手段18(18B)により同時に撮影し、これらの撮影結果から、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を算出するものである。ここで、撮影手段18を打設杭12の比較的近傍に設置して撮影する場合、打設杭12の打設の影響を受けて撮影手段18が振動し、その振動の影響が打設杭12の貫入量及びリバウンド量の算出結果に及ぶ虞がある。又、水上から水底の地盤に打設される打設杭12を撮影するために、水上の船舶に撮影手段18を設置する場合、波や風を受けて船舶が撮影手段と共に動揺し、その動揺の影響が打設杭12の貫入量及びリバウンド量の算出結果に及ぶ虞がある。
そこで、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、振動や動揺の影響を受けない静止位置に設けた第2の格子柄部16を第1の格子柄部14と同時に撮影し、第2の格子柄部16を不動点として第1の格子柄部14の変位量を算出する。これによって、打設の振動や船舶の動揺の影響を除去することができ、打設杭12の貫入量及びリバウンド量をより正確に算出することが可能となる。なお、撮影手段18に正確なピント合わせが必要ないことから、第1の格子柄部14と第2の格子柄部16とが多少離れていても、特に問題なく1つの撮影手段18で同時に撮影することができる。
又、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法は、撮影手段18(18A)に望遠レンズ26を取り付け、打設杭12から離れた位置において撮影を行うことで、現場条件の制約を受けて打設杭12の近くに撮影手段18Aを設置できない場合等であっても、第1の格子柄部14の撮影を問題なく行うことができる。更に、打設杭12の打設の影響が及ばない程度に離れた位置に撮影手段18Aを設置することとすれば、打設の影響により撮影手段18Aが振動することなく、打設杭12の貫入量及びリバウンド量を正確に算出することができる。
又、図1の例のように、第1の格子柄部14を2つ以上設け、第1の格子柄部14の変位量を個別に算出して、打設杭12の変位量の算出に使用することで、より精度高く貫入量及びリバウンド量を算出することができる。
加えて、第1の格子柄部14として、図3に示すような格子柄シートを使用することとすれば、打設杭12に貼り付けても振動で壊れたりズレたりすることなく、又、予め打設杭12に貼り付けておくこともできるため、取り扱いが容易である。
更に、第1の格子柄部14や第2の格子柄部16の周囲に、LED照射等で光を照射することで、夜間であっても撮影及び計測が可能となる。
なお、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理補助システム10は、本発明の実施の形態に係る打設杭の打ち止め管理方法に利用されることで、打設杭の打ち止め管理方法と同等の上記のような作用効果を奏することができる。
10:打設杭の打ち止め管理補助システム、12:打設杭、14(14A、14B):第1の格子柄部、16:第2の格子柄部、18(18A、18B):撮影手段、24:制御算出手段、26:望遠レンズ

Claims (10)

  1. 打設杭の打ち止め管理方法であって、
    打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に第1の格子柄部を設け、
    少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、少なくとも1つの撮影手段により前記第1の格子柄部を撮影し、
    該第1の格子柄部の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出し、
    前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に第2の格子柄部を設け、
    前記第1の格子柄部と前記第2の格子柄部とを同時に撮影した撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出することを特徴とする打設杭の打ち止め管理方法。
  2. 打設杭の打ち止め管理方法であって、
    打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に第1の格子柄部を設け、
    少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、少なくとも1つの撮影手段により前記第1の格子柄部を撮影し、
    該第1の格子柄部の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出し、
    前記打設杭の外周面の異なる箇所に2つ以上の前記第1の格子柄部を設け、該第1の格子柄部の変位量を個別に算出して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出に利用することを特徴とする打設杭の打ち止め管理方法。
  3. 前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に第2の格子柄部を設け、
    前記第1の格子柄部の少なくとも1つと前記第2の格子柄部とを同時に撮影した撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出することを特徴とする請求項2記載の打設杭の打ち止め管理方法。
  4. 前記支持層に達した後に前記打設杭を複数回打撃した際の、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に基づいて、前記打設杭の打ち止めを判定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の打設杭の打ち止め管理方法。
  5. 前記撮影手段に望遠レンズを取り付け、前記打設杭から離れた位置において撮影を行うことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載の打設杭の打ち止め管理方法。
  6. 打設杭の打ち止め管理を補助するシステムであって、
    打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に設けられる第1の格子柄部と、
    少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、前記第1の格子柄部を撮影する少なくとも1つの撮影手段と、
    該少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する制御算出手段と、を含み、
    更に、前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に設けられる第2の格子柄部を含み、
    前記少なくとも1つの撮影手段は、前記第1の格子柄部と前記第2の格子柄部とを同時に撮影し、
    前記制御算出手段は、前記少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出することを特徴とする打設杭の打ち止め管理補助システム。
  7. 打設杭の打ち止め管理を補助するシステムであって、
    打設時に露出する前記打設杭の外周面の少なくとも1箇所に設けられる第1の格子柄部と、
    少なくとも前記打設杭が支持層に達した後の打設時に、前記第1の格子柄部を撮影する少なくとも1つの撮影手段と、
    該少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、サンプリングモアレ法を利用して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出する制御算出手段と、を含み、
    前記第1の格子柄部は、前記打設杭の外周面の異なる箇所に2つ以上設けられ、
    前記制御算出手段は、前記第1の格子柄部の変位量を個別に算出して、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出に利用することを特徴とする打設杭の打ち止め管理補助システム。
  8. 更に、前記打設杭への打設の影響を受けずに位置が変化しない静止位置に設けられる第2の格子柄部を含み、
    前記少なくとも1つの撮影手段は、前記第1の格子柄部の少なくとも1つと前記第2の格子柄部とを同時に撮影し、
    前記制御算出手段は、前記少なくとも1つの撮影手段の撮影結果から、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量を算出することを特徴とする請求項記載の打設杭の打ち止め管理補助システム。
  9. 前記制御算出手段は、前記支持層に達した後に前記打設杭が複数回打撃された際の、前記打設杭の貫入量及びリバウンド量の算出結果に基づいて、前記打設杭の打ち止めを判定するものであることを特徴とする請求項6から8のいずれか1項記載の打設杭の打ち止め管理補助システム。
  10. 前記少なくとも1つの撮影手段は、望遠レンズを備えると共に、前記打設杭から離れた位置に設置されることを特徴とする請求項からのいずれか1項記載の打設杭の打ち止め管理補助システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02147718A (ja) * 1988-11-30 1990-06-06 Tokai Concrete Kogyo Kk 杭貫入量の測定方法と測定装置
JP3653685B2 (ja) * 1997-05-01 2005-06-02 清水建設株式会社 杭頭変位計測方法および杭の支持力算定装置
JP4831703B2 (ja) * 2008-04-23 2011-12-07 国立大学法人 和歌山大学 物体の変位測定方法
JP5610514B2 (ja) * 2010-02-25 2014-10-22 国立大学法人 和歌山大学 変位計測装置、方法およびプログラム

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