JP7095188B1 - Bottoming judgment system and bottoming judgment method - Google Patents
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Abstract
【課題】ケーシングパイプを着底させたい着底層を確実に判定できる着底判定システムおよび着底判定方法を提供する。【解決手段】着底判定システムは、バイブロハンマの振動により海底の軟弱層に貫入されるケーシングパイプが、軟弱層の下層の支持地盤である着底層に着底したことを判定する着底判定システムであって、バイブロハンマを支持する支柱に取り付けられ、バイブロハンマから伝達される振動を検出するセンサと、ケーシングパイプの海底への貫入中にセンサにより検出される振動の周波数特性を繰り返し算出し、算出した周波数特性がバイブロハンマの固有の第1のピーク周波数に加えて、固有のピーク周波数より高い第2のピーク周波数を含むことを検出した場合、ケーシングパイプの先端の着底層への到達を判定する判定部とを有することを特徴とする。【選択図】図3A bottoming determination system and a bottoming determination method capable of reliably determining a bottoming layer on which a casing pipe is to be grounded are provided. A bottoming determination system is a bottoming determination system that determines whether a casing pipe, which is penetrated into a soft layer of the seabed by vibration of a vibratory hammer, has reached the bottom, which is the supporting ground beneath the soft layer. The frequency is calculated by repeatedly calculating the frequency characteristics of the vibration detected by the sensor attached to the strut that supports the vibrating hammer and detecting the vibration transmitted from the vibrating hammer, and the vibration detected by the sensor while the casing pipe penetrates the seabed. a determining unit that determines whether the tip of the casing pipe reaches the bottom layer when detecting that the characteristic includes a second peak frequency higher than the characteristic peak frequency in addition to the characteristic first peak frequency of the vibratory hammer; characterized by having [Selection drawing] Fig. 3
Description
本発明は、着底判定システムおよび着底判定方法に関する。 The present invention relates to a bottoming determination system and a bottoming determination method.
バイブロハンマによりケーシングパイプに振動を与えて地盤に貫入し、ケーシングパイプを引き戻しながら砂を投入し、投入した砂を締め固めるサンドコンパクションパイル工法が知られている(例えば、特許文献1参照)。オーガロッドの地盤への貫入時の振動データをフーリエ変換することで得られるスペクトラムデータの周波数帯域毎の最大値を平均化した平均値が大きく変化した場合に、支持地盤層があると判定する手法が知られている(例えば、特許文献2参照)。 A sand compaction pile method is known in which a casing pipe is vibrated by a vibro hammer to penetrate into the ground, sand is thrown in while pulling back the casing pipe, and the thrown sand is compacted (see, for example, Patent Document 1). A method for determining that there is a supporting ground layer when the average value obtained by Fourier transforming the vibration data when the auger rod penetrates into the ground changes significantly, which is the average value of the maximum values for each frequency band of the spectrum data. Is known (see, for example, Patent Document 2).
一般に、海底の軟弱層を締め固めた砂杭で置き換えるサンドコンパクションパイル工法では、バイブロハンマを操作するオペレータ等がケーシングパイプの先端位置の時間変化を示すオシログラフを読み取ることで、ケーシングパイプを着底させたい着底層への到達を判定している。例えば、オシログラフは、ケーシングパイプの移動量の時間変化に基づいて生成され、表示画面等に表示される。 Generally, in the sand compaction pile method in which the soft layer on the seabed is replaced with compacted sand piles, the operator who operates the vibro hammer reads the oscillograph showing the time change of the tip position of the casing pipe to land the casing pipe. It is determined that the pipe has reached the bottom layer. For example, the oscillograph is generated based on the time change of the movement amount of the casing pipe and is displayed on a display screen or the like.
ケーシングパイプを着底させたい着底層が土丹層または硬質な砂礫地盤などの場合には、オシログラフにより着底判定が可能であるが、自動では判定できないという問題がある。一方、例えば、着底層が、N値が"5"程度の洪積粘土層または礫混じり粘土層などで、軟弱層の貫入速度と区別が付きにくい場合、オシログラフによる着底判定が難しい場合がある。 When the bottoming layer on which the casing pipe is to be landed is a clay layer or hard gravel ground, it is possible to determine the bottoming with an oscillograph, but there is a problem that it cannot be determined automatically. On the other hand, for example, if the bottoming layer is a diluvial clay layer with an N value of about "5" or a clay layer mixed with gravel, and it is difficult to distinguish it from the penetration speed of the soft layer, it may be difficult to determine the bottoming by an oscillograph. be.
さらに、バイブロハンマを動作させる電動機の負荷電流値またはケーシングパイプの吊り荷重値をモニタリングすることで、着底判定を実施する場合、負荷電流値または荷重値は、ケーシングパイプの周面の摩擦の影響および機械設備の仕様に依存して変化する。このため、着底判定の判定基準を海底の地盤の状況および機械設備の仕様により調整する必要があり、着底判定を確実に実施することが難しい。 Furthermore, when the bottoming determination is performed by monitoring the load current value of the motor that operates the vibro hammer or the suspension load value of the casing pipe, the load current value or load value is affected by the friction on the peripheral surface of the casing pipe and It changes depending on the specifications of the machinery and equipment. For this reason, it is necessary to adjust the judgment criteria for the bottoming judgment according to the condition of the ground on the seabed and the specifications of the mechanical equipment, and it is difficult to reliably carry out the bottoming judgment.
上記の課題に鑑み、本発明は、海底の地盤の状況および機械設備の仕様に依存せず、ケーシングパイプを着底させたい着底層を確実に判定できる着底判定システムおよび着底判定方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a bottoming determination system and a bottoming determination method that can reliably determine the bottoming layer to which the casing pipe is desired to land, regardless of the ground condition of the seabed and the specifications of the mechanical equipment. The purpose is to do.
一つの観点によれば、着底判定システムは、バイブロハンマの振動により海底の軟弱層に貫入されるケーシングパイプが、前記軟弱層の下層の支持地盤である着底層に着底したことを判定する着底判定システムであって、前記バイブロハンマを支持する支柱に取り付けられ、前記バイブロハンマから伝達される振動を検出するセンサと、前記ケーシングパイプの海底への貫入中に前記センサにより検出される振動の周波数特性を繰り返し算出し、算出した周波数特性が前記バイブロハンマの固有の第1のピーク周波数に加えて、前記固有の第1のピーク周波数より高い複数の第2のピーク周波数を含むことを検出し、検出した複数の前記第2のピーク周波数のうち、スペクトル値が前記第1のピーク周波数のスペクトル値より高い第2のピーク周波数の個数が第1の基準個数以上の場合、前記ケーシングパイプの先端の前記着底層への到達を判定する判定部とを有することを特徴とする。
According to one viewpoint, the bottoming determination system determines that the casing pipe penetrating into the soft layer of the sea floor due to the vibration of the vibro hammer has landed on the bottom layer which is the supporting ground of the lower layer of the soft layer. A bottom determination system, a sensor attached to a support column supporting the vibro hammer and detecting vibration transmitted from the vibro hammer, and a frequency characteristic of vibration detected by the sensor during penetration of the casing pipe into the sea floor. Was repeatedly calculated, and it was detected and detected that the calculated frequency characteristic included a plurality of second peak frequencies higher than the unique first peak frequency in addition to the unique first peak frequency of the vibro hammer. When the number of the second peak frequencies whose spectral value is higher than the spectral value of the first peak frequency is equal to or larger than the first reference number among the plurality of the second peak frequencies, the landing at the tip of the casing pipe is performed. It is characterized by having a determination unit for determining the arrival at the bottom layer.
本発明によれば、海底の地盤の状況および機械設備の仕様に依存せず、ケーシングパイプを着底させたい着底層を確実に判定できる着底判定システムおよび着底判定方法を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a bottoming determination system and a bottoming determination method that can reliably determine the bottoming layer on which the casing pipe is desired to land, regardless of the condition of the ground on the seabed and the specifications of mechanical equipment. ..
以下、図面を用いて実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態における着底判定システムの一例を示す図である。例えば、着底判定システムは、海上サンドコンパクションパイル工法により海底の軟弱地盤に砂杭を打設する締め固め装置を装備したサンドコンパクション船(台船)に設置される。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a bottoming determination system according to the first embodiment of the present invention. For example, the bottoming determination system is installed on a sand compaction ship (pedestal) equipped with a compaction device for driving sand piles on the soft ground of the seabed by the offshore sand compaction pile method.
締め固め装置は、船上に立設されたリーダマスト10と、リーダマスト10に沿って上下方向に移動可能に配置されるケーシングパイプ12とを有する。リーダマスト10は、バイブロハンマ16を支持する支柱の一例である。また、締め固め装置は、ケーシングパイプ12の上端に設置されたホッパー14、バイブロハンマ16およびショックアブソーバ18を含む砂杭打設機構部20と、砂杭打設機構部20に取り付けられたガイドローラ22とを有する。砂杭打設機構部20は、吊下ワイヤWによりケーシングパイプ12とともに吊り下げられる。
The compaction device has a
ガイドローラ22は、リーダマスト10の砂杭打設機構部20側に設けられるスライドガイド24に接触した状態で案内され、上下方向に移動する砂杭打設機構部20とともに移動する。特に限定されないが、リーダマスト10は、下方がトラス構造を有し、上方が筒構造を有する。
The
また、サンドコンパクション船には、ケーシングパイプ12の先端が海底の軟弱層を通過して軟弱層より堅い支持地盤である着底層に到達したことを検出する着底判定システムが設置される。着底判定システムは、リーダマスト10の下方に取り付けられるセンサユニット30、計測装置40および制御装置50を有する。以下では、着底判定システムは、着底判定システムSYSとも称される。
Further, the sand compaction ship is equipped with a bottoming determination system that detects that the tip of the
例えば、センサユニット30は、リーダマスト10において、サンドコンパクション船の甲板上の1mから2mの高さの作業床の位置に取り付けられる。このため、作業者等は、リーダマスト10に登ることなくセンサユニット30をリーダマスト10に取り付けることができ、安全に取り付け作業を実施することができる。
For example, the
例えば、制御装置50は、サンドコンパクション船の操船室内に設置される。センサユニット30と計測装置40とはケーブルCABLにより接続される。例えば、計測装置40と制御装置50とは、無線で接続される。なお、計測装置40と制御装置50とは、有線で接続されてもよい。
For example, the
センサユニット30は、リーダマスト10のトラス構造部に固定されるアングルANGLと、アングルANGLに間隔を置いて取り付けられる加速度センサSNS(SNS1、SNS2、SNS3)とを有する。例えば、各加速度センサSNS1-SNS3は、クランプCLMPによりアングルANGLとともにトラス構造部に固定される。
The
加速度センサSNS1-SNS3は、船の長手方向、船の幅方向および上下方向の加速度をそれぞれ検出する3軸加速度センサとして機能する。各加速度センサSNS1-SNS3は、計測した加速度信号をケーブルCABLを介して計測装置40に送信する。
The acceleration sensors SNS1-SNS3 function as a three-axis acceleration sensor that detects acceleration in the longitudinal direction of the ship, the width direction of the ship, and the vertical direction, respectively. Each acceleration sensor SNS1-SNS3 transmits the measured acceleration signal to the
計測装置40は、各加速度センサSNS1-SNS3から受信する加速度信号を所定周期でサンプリングすることで加速度データ(振幅データ)を生成し、生成した加速度データを制御装置50に送信する。なお、センサユニット30は、船の上下方向の加速度を検出する加速度センサSNSのみを有してもよい。
The
例えば、制御装置50は、PC(Personal Computer)等のコンピュータ装置である。なお、制御装置50は、タブレット等の携帯端末でもよい。制御装置50は、計測装置40から受信する加速度データに基づいて、ケーシングパイプ12の先端が軟弱層の下層の支持地盤である着底層に到達したか否かを検出する。制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したと判定した場合、着底層への到達を示す着底情報を外部に出力する。例えば、制御装置50は、表示画面、アラーム音(音声を含む)およびランプの発光の少なくともいずれかにより着底情報を外部に出力する。これにより、締め固め装置を動作させるオペレータ等は、オシログラフ等を読み取ることなく、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を認識することができる。
For example, the
図1に示す締め固め装置では、まず、ワイヤWにより吊り下げられたケーシングパイプ12の先端を自重により海底(軟弱層の表面)に貫入させる。この後、バイブロハンマ16を上下方向に振動させ、ケーシングパイプ12の先端を軟弱層に押し込んでいく。例えば、ケーシングパイプ12内のシルトを抜いた後、ケーシングパイプ12の先端に所定量の砂を投入することで、閉塞効果により砂を蓋として機能させてもよい。この場合、この後にケーシングパイプ12内にシルトが入り込むことなく、バイブロハンマ16の振動によりケーシングパイプ12を軟弱層に貫入することができる。
In the compaction device shown in FIG. 1, first, the tip of the
以下では、例えば、バイブロハンマ16の振動周波数がほぼ9~10Hzであるとして説明する。これは、バイブロハンマ16の振動周波数は機種に依存することなく、ほぼ9~10Hzであるためである。したがって、制御装置50は、着底判定に使用する基準周波数を、軟弱層の硬度に応じて決める必要はなく、バイブロハンマ16の振動周波数とすることができる。換言すれば、本発明による着底判定方法は、ケーシングパイプ12を貫入する海底地盤の地質によらず、常に一定の基準周波数を使用して実施することができる。
Hereinafter, for example, the vibration frequency of the
ケーシングパイプ12の先端は、バイブロハンマ16の振動により軟弱層に貫入されていき、軟弱層の下に位置する、軟弱層より硬い着底層に到達する。さらに、ケーシングパイプ12の先端は、着底層の上部に貫入される。ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達すると、着底層からの振動の反射等により、バイブロハンマ16の固有の基準周波数に加えて、基準周波数より高い周波数成分を含む振動が、バイブロハンマ16に伝達される。
The tip of the
バイブロハンマ16の固有の振動および基準周波数より高い周波数の振動は、ガイドローラ22およびスライドガイド24を介してリーダマスト10に伝達される。そして、リーダマスト10に伝達された振動は、リーダマスト10に取り付けられた加速度センサSNSにより加速度として検出される。
The natural vibration of the
後述するように、制御装置50は、加速度センサSNSにより検出された加速度の特性の変化に基づいて、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達し、さらに着底層に貫入され始めたことを検出する。
As will be described later, the
図2は、図1の着底判定システムSYSにおける計測装置40のハードウェアの概要を示す図である。計測装置40は、ひずみ測定ユニット40a、無線ユニット40bおよびバッテリーユニット40cを有する。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the hardware of the measuring
ひずみ測定ユニット40aは、ケーブルCABLを介して加速度センサSNS1-SNS3からそれぞれ受信する加速度信号を加速度データに変換し、変換した加速度データを無線ユニット40bに出力する。なお、センサユニット30が上下方向の加速度を検出する加速度センサSNSのみを有する場合、ひずみ測定ユニット40aは、1つの加速度センサSNSから受信する加速度信号を加速度データに変換し、変換した加速度データを無線ユニット40bに出力する。
The strain measuring unit 40a converts the acceleration signals received from the acceleration sensors SNS1 to SNS3 via the cable CABL into acceleration data, and outputs the converted acceleration data to the
例えば、ひずみ測定ユニット40aは、加速度信号を500Hzから2000Hzのサンプリング周波数で加速度データに変換する。加速度信号のサンプリング周波数は、バイブロハンマ16の振動周波数(例えば、9Hz)より十分に大きい。このため、リーダマスト10に伝達されるバイブロハンマ16の振動の基準周波数および基準周波数より高い周波数の振動の加速度データを精度よく検出することができる。
For example, the strain measuring unit 40a converts an acceleration signal into acceleration data at a sampling frequency of 500 Hz to 2000 Hz. The sampling frequency of the acceleration signal is sufficiently higher than the vibration frequency of the vibro hammer 16 (for example, 9 Hz). Therefore, it is possible to accurately detect the reference frequency of the vibration of the
無線ユニット40bは、ひずみ測定ユニット40aから受信する加速度データを制御装置50に送信する。バッテリーユニット40cは、ひずみ測定ユニットおよび無線ユニット40bに電力を供給する。なお、計測装置40にAC(Alternating Current)電源等の外部電源を供給可能な場合、計測装置40は、バッテリーユニット40cを持たなくてもよい。
The
図3は、図2の着底判定システムSYSの動作の一例を示すフロー図である。図3に示すフローは、例えば、ケーシングパイプ12の先端を海中に入れたことに基づいて開始される。例えば、図3に示すフローは、図2の制御装置50が着底判定プログラムを実行することにより実現される。すなわち、図3は、着底判定方法および着底判定プログラムの一例を示す。図3の処理を実施する制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定する判定部の一例である。
FIG. 3 is a flow chart showing an example of the operation of the bottoming determination system SYS of FIG. The flow shown in FIG. 3 is started based on, for example, putting the tip of the
まず、ステップS10において、制御装置50は、計測装置40を介して加速度データの受信を開始し、受信した加速度データをメモリ等に格納する。次に、ステップS20において、制御装置50は、受信した加速度データの高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)による解析(以下、FFT解析)を開始し、加速度データの周波数特性を算出する。これ以降、制御装置50は、加速度データの受信と加速度データのFFT解析による周波数特性の算出とを図3に示す処理が終了するまで繰り返し実施する。
First, in step S10, the
次に、ステップS30において、制御装置50は、図4に例示するように、加速度データの時間変化を示すグラフと、FFT解析により算出された加速度データの周波数特性を示すグラフとを表示画面に表示する。なお、制御装置50は、加速度データの時間変化を示すグラフと、周波数特性を示すグラフとを表示画面に表示しなくてもよい。
Next, in step S30, as illustrated in FIG. 4, the
次に、ステップS40において、制御装置50は、FFT解析により基準周波数のピークが出現したか否かの判定を繰り返し実施し、基準周波数のピークが出現した場合、処理をステップS50に移行する。
Next, in step S40, the
例えば、制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端を軟弱層に貫入後、1分間、基準周波数のピークの出現を判定する。なお、砂杭の打設時にオシログラフを使用する場合、制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が軟弱層の所定深さの任意の深さ範囲にあるときに基準周波数のピークの出現を判定してもよい。オシログラフを利用する場合、制御装置50は、ケーシングパイプの移動量に応じて判断されるケーシングパイプ12の先端の海中での深度を示す深度情報をオシログラフの生成装置から取得する。
For example, the
図1で説明したように、基準周波数は、バイブロハンマ16の振動周波数(例えば、9Hz)である。ステップS50において、制御装置50は、取得した基準周波数の周波数値Fvとリニアスペクトル等のスペクトル値Svとをメモリ等に記憶する。以下では、周波数値およびスペクトル値は、単に周波数およびスペクトルとも称される。
As described with reference to FIG. 1, the reference frequency is the vibration frequency of the vibro hammer 16 (for example, 9 Hz). In step S50, the
次に、ステップS60において、制御装置50は、FFT解析の結果に基づいて、基準周波数Fvより高いピーク周波数を抽出する抽出処理を実施する。例えば、制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が、想定される着底層から所定距離だけ離れた位置に到達したことに基づいて、ピーク周波数の抽出処理を開始する。例えば、サンプリングピッチが500Hzで、2秒に1回のデータ抽出処理を行う場合、2秒間で1000個のデータを取得できるため、解析データ数として1024個(2の10乗)を選択する。
Next, in step S60, the
次に、ステップS70において、制御装置50は、ステップS60で抽出したピーク周波数のうち、スペクトルSvより大きいスペクトルがあるか否かを判定する。制御装置50は、スペクトルSvより大きいスペクトルがある場合、処理をステップS80に移行し、スペクトルSvより大きいスペクトルがない場合、処理をステップS60に戻す。
Next, in step S70, the
ステップS80において、制御装置50は、スペクトルSvより大きいスペクトルの個数m(着底判定指数)をカウントする。
In step S80, the
次に、ステップS90において、制御装置50は、カウントした個数mに基づいて、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したか否かを判定する。例えば、制御装置50は、カウントした個数mが予め設定された第1の基準個数以上の場合、着底層への到達を判定してもよい。また、制御装置50は、カウントした個数mが第1の基準個数以上と判定した回数が基準回数以上の場合、着底層への到達を判定してもよい。
Next, in step S90, the
制御装置50は、着底層への到達を判定した場合、処理をステップS100に移行し、着底層へ到達していないことを判定した場合、処理をステップS60に戻す。着底層への到達の判定処理の例は、図8に示される。
When the
なお、制御装置50は、ステップS80による個数mのカウントを実施せず、基準周波数より高い周波数を有するピーク周波数を検出した場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定してもよい。あるいは、制御装置50は、ステップS80による個数mのカウントを実施せず、基準周波数より高いピーク周波数のスペクトル値が基準周波数のスペクトル値より大きいことを検出した場合、着底層への到達を判定してもよい。
The
さらに、制御装置50は、ステップS80による個数mのカウントを実施せず、基準周波数より高い周波数を有する複数のピーク周波数を検出した場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定してもよい。
Further, when the
ステップS100において、制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したこと示す着底情報(着底層への到達)を、例えば、表示画面に表示するために出力し、図3の処理を終了する。
In step S100, the
図4は、図2の制御装置50が表示画面に表示する加速度データと加速度データの周波数特性の一例を示す図である。例えば、制御装置50は、加速度センサSNS1-SNS3毎に加速度データの時間変化を示すグラフを表示し、所定時間の経過毎に、加速度データの周波数特性(スペクトル)のグラフを表示する。ここでは、加速度データおよびリニアスペクトルを示し、単位はm/s2である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the acceleration data displayed on the display screen by the
図4では、加速度データから変換される周波数特性の説明を分かりやすくするために、加速度データ(加速度振幅)のグラフは、着底層の到達判定にかかわりなく、所定時間(360秒)が経過するまで表示されている。 In FIG. 4, in order to make it easier to understand the explanation of the frequency characteristics converted from the acceleration data, the graph of the acceleration data (acceleration amplitude) is shown until a predetermined time (360 seconds) elapses regardless of the arrival determination of the bottom layer. It is displayed.
例えば、制御装置50は、予め作業者等が指定した加速度センサSNSにより取得される加速度データの周波数特性をグラフとして表示する。図4の例では、制御装置50は、上下方向(リーダマスト10の高さ方向)の振動を検出する加速度センサSNSが取得する加速度データの周波数特性を取得する。図4では、時間T1(30秒)および時間T2(240秒)での周波数特性が例示される。
For example, the
0秒から時間T1までは、ケーシングパイプ12の先端が海底に届く前の加速度データが示される。ケーシングパイプ12の先端が海底(軟弱層)への貫入を開始した時間T1(30秒)では、軟弱層に貫入されたケーシングパイプ12の先端の振動は、軟弱層に吸収され、軟弱層からケーシングパイプ12への振動の反射はほとんどない。
From 0 seconds to time T1, acceleration data before the tip of the
したがって、時間T1でのスペクトルの波形は、バイブロハンマ16の振動周波数である9Hz付近のみにピークを有する。換言すれば、スペクトルのピーク周波数がバイブロハンマ16の振動周波数のみの場合、制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が着底層に届いていないと判定できる。
Therefore, the waveform of the spectrum at time T1 has a peak only in the vicinity of 9 Hz, which is the vibration frequency of the
一方、ケーシングパイプ12の先端が着底層に届いた時間T2(240秒)以降では、ケーシングパイプ12の先端は、軟弱層より硬い着底層内で振動する。このため、ケーシングパイプ12の先端の振動の一部は、着底層に吸収されず、着底層からの振動の反射としてケーシングパイプ12の先端に伝達され、さらに、バイブロハンマ16、ガイドローラ22およびリーダマスト10まで伝達される。このとき、着底層から伝わる振動の周波数として、基準周波数(=9Hz)より高い複数の周波数のピークが出現する。また、基準周波数より高い複数の周波数のピーク値(スペクトル値)のいくつかは、基準周波数のピーク値よりも大きくなる。
On the other hand, after the time T2 (240 seconds) when the tip of the
図5は、図3のステップS40において、ケーシングパイプ12の先端が軟弱層に貫入されたときに算出される周波数特性の一例を示す図である。制御装置50は、基準周波数Fv(例えば、9Hz)を取得した場合、基準周波数FvとスペクトルSv(例えば、0.15m/s2)との値をメモリ等に記録する。なお、図5は、図4の時間T1での周波数特性を示すが、制御装置50は、基準周波数Fvを抽出するまでステップS40の取得処理を繰り返し実施し、周波数特性をそれぞれ算出する。
FIG. 5 is a diagram showing an example of frequency characteristics calculated when the tip of the
図6は、図3のステップS60におけるピーク周波数の抽出処理の例を示す図である。例えば、制御装置50は、基準周波数Fvより高いピーク周波数をスペクトルが大きい順に、予め設定されたサンプル数n(この例ではn="5")だけ抽出する。そして、制御装置50は、抽出したピーク周波数の値Fn(F1-F5)とスペクトルの値Sn(S1-S5)とをメモリ等に記録する。基準周波数Fvは、第1のピーク周波数の一例であり、基準周波数Fvより高いピーク周波数は、第2のピーク周波数の一例である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the peak frequency extraction process in step S60 of FIG. For example, the
図7は、図3のステップS70、S80による基準周波数FvでのスペクトルSvより大きいスペクトルの抽出処理と、抽出したスペクトルのカウント処理との一例を示す図である。制御装置50は、図6で抽出した5個のピーク周波数のうち、スペクトルが基準周波数FvでのスペクトルSvより大きいピーク周波数の個数mをカウントする。
FIG. 7 is a diagram showing an example of extraction processing of a spectrum larger than the spectrum Sv at the reference frequency Fv according to steps S70 and S80 of FIG. 3 and counting processing of the extracted spectrum. The
図7に示す例では、制御装置50は、スペクトルSvより大きいスペクトルS1、S2、S3のピーク周波数F1、F2、F3の個数m(この例では、3個)をカウントする。例えば、ピーク周波数は、それぞれF1=65Hz、F2=38Hz、F3=84Hzであり、スペクトルは、それぞれS1=0.65m/s2、S2=0.22m/s2、S3=0.19m/s2である。スペクトルS2、S1、S3の末尾の数値は、スペクトルの大きさ順を示す。
In the example shown in FIG. 7, the
そして、制御装置50は、所定の時間間隔で、図6に示したピーク周波数の抽出処理と、図7に示した個数mのカウントとを繰り返し実施する。制御装置50は、スペクトルSvより大きいスペクトルの個数mが所定の閾値Vthである第1の基準個数以上の場合、着底層への到達を判定してもよい。例えば、第1の基準個数は3個である。
Then, the
なお、制御装置50は、式(1)に示すように、5個のピーク周波数のスペクトルSnのうち、スペクトルSvに係数αを乗じた値より大きいスペクトルを抽出し、抽出したスペクトルの個数mをカウントしてもよい。例えば、図7では、係数αは"1.0"に設定される。
Sn>α×Sv ‥ (1)
As shown in the equation (1), the
Sn> α × Sv ‥ (1)
図8は、図3のステップS90による着底層への到達判定処理の一例を示す図である。制御装置50は、図8に示すように、スペクトルSvより大きいスペクトルSnの出現個数mの時間変化のデータ(出現個数mの分布データ)を生成する。制御装置50は、例えば、2秒毎のFFT解析で得られる出現個数mのデータを分布データに順次追加していく。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the arrival determination process to the bottom layer in step S90 of FIG. As shown in FIG. 8, the
次に、制御装置50は、第1の所定時間毎の出現個数mの平均値maveを算出する。そして、制御装置50は、平均値maveが"1"以上となる時間が第2の所定時間継続する場合、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したと判定する。特に限定されないが、図8に示す例では、第1の所定時間は30秒であり、第2の所定時間は60秒である。平均値maveの"1"は、第2の基準個数の一例である。
Next, the
また、図8に示す例では、制御装置50は、平均値maveが"1"以上となる時間が60秒以上継続したことを、経過時間=120秒で判定する。そして、制御装置50は、判定した経過時間から60秒(すなわち、第2時間)遡った経過時間を着底層への到達時間とする。これにより、ケーシングパイプ12の先端は、着底層への到達が判定された場合に、既に60秒間、着底層に貫入しているため、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を、より確実にすることができる。この結果、締め固め装置による砂杭の着底層への到達の信頼性を向上することができる。
Further, in the example shown in FIG. 8, the
この後、制御装置50は、図3のステップS100に示したように、表示画面等に表示するために、着底層への到達を示す着底情報を出力する。
After that, as shown in step S100 of FIG. 3, the
以上、この実施形態では、制御装置50は、バイブロハンマ16からリーダマスト10に伝達される振動の周波数特性を算出し、バイブロハンマ16の基準周波数Fvより高い周波数でのスペクトルを算出する。そして、制御装置50は、基準周波数Fvより高いピーク周波数でのスペクトルの検出に基づいて、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定する。これにより、締め固め装置を動作させるオペレータ等は、オシログラフ等を読み取ることなく、制御装置50による判定結果に基づいて、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を認識することができる。
As described above, in this embodiment, the
制御装置50は、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したと判定した場合、着底層への到達を示す着底情報を外部に出力する。これにより、締め固め装置を動作させるオペレータ等は、オシログラフ等を読み取ることなく、着底情報の認知に基づいてケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を認識することができる。
When the
例えば、バイブロハンマ16の振動周波数は、バイブロハンマ16の機種により決まっている。したがって、制御装置50は、着底判定に使用する基準周波数を、軟弱層の硬度に応じて決める必要はなく、バイブロハンマ16の振動周波数とすることができる。換言すれば、本発明による着底判定方法は、ケーシングパイプ12を貫入する海底地盤の地質および機械設備の仕様に依存せず、常に一定の基準周波数を使用してケーシングパイプ12を着底させたい着底層を確実に判定することができる。
For example, the vibration frequency of the
例えば、制御装置50は、基準周波数Fvより高いピーク周波数のスペクトル値が基準周波数Fvのスペクトル値より大きいことを検出した場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。または、制御装置50は、基準周波数Fvより高い複数のピーク周波数のスペクトル値が基準周波数Fvのスペクトル値より大きいことを検出した場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。
For example, when the
さらに、制御装置50は、基準周波数Fvのスペクトル値より大きいスペクトル値で、基準周波数Fvより高いピーク周波数の個数が、第1の基準個数以上の場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。また、制御装置50は、第1の基準個数以上であると判定した回数が基準回数以上の場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。
Further, when the number of peak frequencies having a spectrum value larger than the spectrum value of the reference frequency Fv and higher than the reference frequency Fv is equal to or more than the first reference number, the
または、制御装置50は、第1の基準個数以上の第2のピーク周波数の個数の第1の所定時間当たりの平均値を算出し、算出した平均値が第2の基準個数以上であると判定した場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。さらに、制御装置50は、平均値が第2の基準個数以上であるとの判定が、第1の所定時間より長い第2の所定時間継続する場合、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。
Alternatively, the
図9は、本発明の第2の実施形態における着底判定システムの動作の一例を示すフロー図である。図3と同様の処理については、詳細な説明を省略する。図9の動作を実施する着底判定システムSYSは、第1の実施形態の着底判定システムSYSの機能に加えて、ウェーブレット解析を実施する機能を有する。 FIG. 9 is a flow chart showing an example of the operation of the bottoming determination system according to the second embodiment of the present invention. Detailed description of the same processing as in FIG. 3 will be omitted. The bottoming determination system SYS that carries out the operation of FIG. 9 has a function of performing wavelet analysis in addition to the function of the bottoming determination system SYS of the first embodiment.
この実施形態の着底判定システムSYSの構成は、図2に示した着底判定システムSYSの構成と同様である。また、この実施形態の着底判定システムSYSは、図1と同様に、締め固め装置を装備したサンドコンパクション船に設置される。図9のフローは、図3のステップS20、S30の代わりにステップS20A、30Aが実施され、新たにステップS92A、S94Aが実施されることを除き、図3の動作フローと同様である。 The configuration of the bottoming determination system SYS of this embodiment is the same as the configuration of the bottoming determination system SYS shown in FIG. Further, the bottoming determination system SYS of this embodiment is installed on a sand compaction ship equipped with a compaction device, as in FIG. 1. The flow of FIG. 9 is the same as the operation flow of FIG. 3 except that steps S20A and 30A are executed instead of steps S20 and S30 of FIG. 3 and steps S92A and S94A are newly executed.
ステップS10の後、ステップS20Aにおいて、制御装置50は、受信した加速度データのFFT解析とともに、ウェーブレット解析を開始し、ウェーブレット解析により振動の周波数特性の時間変化を算出する。これ以降、制御装置50は、加速度データの受信と加速度データのFFT解析およびウェーブレット解析とを図3に示す処理が終了するまで継続する。
After step S10, in step S20A, the
次に、ステップS30Aにおいて、制御装置50は、図4に例示した加速度データの時間変化を示すグラフおよび加速度データの周波数特性を示すグラフとともに、ウェーブレット解析により得られた周波数特性の時間変化を示すスカログラムの表示を開始する。なお、制御装置50は、加速度データの時間変化を示すグラフと、周波数特性を示すグラフと、スカログラムとを表示画面に表示しなくてもよい。この後、制御装置50は、図3と同様に、ステップS40からステップS80の処理を実施する。
Next, in step S30A, the
制御装置50は、ステップS90で着底層への到達を判定した後、ステップS92Aにおいて、ウェーブレット解析により得たスカログラムのデータに基づいて、卓越周波数の変化を抽出する。
After determining the arrival at the bottom layer in step S90, the
次に、ステップS94Aにおいて、制御装置50は、卓越周波数の変化に基づいて、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したか否かを再判定する。制御装置50は、スカログラムのデータが着底層への到達を示す場合、処理をステップS100に移行し、着底層への到達が疑われる場合、処理をステップS60に戻す。
Next, in step S94A, the
例えば、制御装置50は、スカログラムのデータが軟弱層の貫入中を示す卓越周波数から着底層の貫入中を示す卓越周波数に変化している場合、着底層への到達を判定する。一方、制御装置50は、スカログラムのデータが軟弱層の貫入中を示す卓越周波数から着底層の貫入中を示す卓越周波数に変化していない場合、着底層に到達していないと判定する。
For example, the
そして、制御装置50は、ステップS100において、着底層への到達を示す着底情報を表示画面等に出力し、図9の処理を終了する。このように、制御装置50は、ステップS90とステップS94Aとによる二重の判定に基づいて、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したか否かを判定する。これにより、着底層への到達判定の精度を向上することができる。また、ケーシングパイプ12の先端が着底層に貫入したことを確実に判定することができる。
Then, in step S100, the
図10は、図9のステップS30Aで表示されるスカログラムの一例を示す図である。ケーシングパイプ12の先端が軟弱層を貫入中の場合、スカログラムは、卓越周波数がバイブロハンマ16の振動周波数とほぼ同じ10Hzであることを示す。このとき、卓越周波数の帯域幅は狭い。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the scalogram displayed in step S30A of FIG. When the tip of the
一方、ケーシングパイプ12の先端が着底層を貫入中の場合、スカログラムは、卓越周波数がバイブロハンマ16の振動周波数と異なる65Hzになりつつあることを示す。なお、ケーシングパイプ12の先端が着底層を貫入中の場合、バイブロハンマ16の振動周波数に近い10Hzは、スカログラムに現れているが、65Hzおよび40Hzに比べて強度が小さい。また、スカログラムに現れてる10Hzの帯域幅は、ケーシングパイプ12の先端が軟弱層を貫入中の帯域幅とほぼ同じである。
On the other hand, when the tip of the
したがって、制御装置50は、卓越周波数が、バイブロハンマ16の振動周波数からバイブロハンマ16の振動周波数より高い周波数に変化したことを検出した場合、または、変化しつつあることを検出した場合、着底層への貫入を判定することができる。
Therefore, when the
以上、この実施形態においても、上述した実施形態と同様に、制御装置50は、バイブロハンマ16からリーダマスト10に伝達される振動のピーク周波数のスペクトル値に基づいて、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を判定することができる。これにより、締め固め装置を動作させるオペレータ等は、オシログラフ等を読み取ることなく、制御装置50による判定結果に基づいて、ケーシングパイプ12の先端の着底層への到達を認識することができる。
As described above, also in this embodiment, similarly to the above-described embodiment, the
さらに、この実施形態では、制御装置50は、スカログラムから判定される卓越周波数が、バイブロハンマ16の振動周波数からバイブロハンマ16の振動周波数より高い周波数に変化したことに基づいて、着底層への貫入を判定することができる。あるいは、制御装置50は、スカログラムから判定される卓越周波数が、バイブロハンマ16の振動周波数からバイブロハンマ16の振動周波数より高い周波数に変化しつつあることを検出したことに基づいて、着底層への貫入を判定することができる。
Further, in this embodiment, the
また、制御装置50は、スペクトルSvより大きいスペクトルの個数m(着底判定指数)とスカログラムとによる二重の判定に基づいて、ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達したか否かを判定する。これにより、着底層への到達判定の精度を向上することができ、ケーシングパイプ12の先端が着底層に貫入したことを確実に判定することができる。
Further, the
図11は、図1のケーシングパイプ12の先端の海中での位置と経過時間との関係を示すオシログラフの一例を示す図である。図11に示すオシログラフは、ケーシングパイプの移動量に応じて判断されるケーシングパイプ12の海中での先端位置(深さ)の時間変化を示す。
FIG. 11 is a diagram showing an example of an oscillograph showing the relationship between the position of the tip of the
図11に示す例では、軟弱層の表面は水深20mであり、着底層の表面は33mである。軟弱層への貫入中に先端位置が浅くなっているのは、シルト抜き処理の実施を示す。シルト抜き処理の後、ケーシングパイプ12の先端に砂を入れて閉塞効果により砂を蓋として機能させ、軟弱層への貫入が継続される。
In the example shown in FIG. 11, the surface of the soft layer has a water depth of 20 m, and the surface of the bottom layer has a depth of 33 m. The shallow tip position during penetration into the soft layer indicates the implementation of silt removal treatment. After the silt removal process, sand is put into the tip of the
ケーシングパイプ12の軟弱層への貫入速度はほぼ一定である。ケーシングパイプ12の先端が軟弱層を通過し、着底層に到達すると貫入速度は急速に低下する。従来、締め固め装置を操作するオペレータ等が、表示装置に表示されるオシログラフを読み取って、着底層への到達を判定している。
The penetration speed of the
ケーシングパイプ12の先端が着底層に到達した後、ケーシングパイプ12は所定量だけ着底層に貫入される。この後、砂杭の打設処理が開始される。砂杭の打設処理では、まず、ケーシングパイプ12内に所定量の砂が投入された後、ケーシングパイプ12が所定の長さ引き抜かれる。次に、バイブロハンマ16を振動させてケーシングパイプ12の先端で砂を着底層に向けて押圧することで、砂杭を部分的に形成する。この後、ケーシングパイプ12内への砂の投入と、ケーシングパイプ12の所定量の引き抜きと、バイブロハンマ16による砂の押圧とが繰り返され、軟弱層内に砂杭が形成される。
After the tip of the
図12は、図2の制御装置50のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御装置50は、CPU(Central Processing Unit)51、ROM(Read Only Memory)52、RAM(Random Access Memory)53および外部記憶装置54を有する。また、制御装置50は、入力インタフェース部55、出力インタフェース部56、無線インタフェース部57および通信インタフェース部58を有する。例えば、CPU51、ROM52、RAM53、外部記憶装置54、入力インタフェース部55、出力インタフェース部56、無線インタフェース部57および通信インタフェース部58は、バスBUSを介して相互に接続される。
FIG. 12 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the
CPU51は、OS(Operating System)および着底判定プログラム等の各種プログラムを実行し、制御装置50の全体の動作を制御する。CPU51は、着底判定プログラムを実行するコンピュータの一例である。
The
ROM52は、CPU51により実行される着底判定プログラムを含む各種プログラムおよび各種パラメータ等を保持する。RAM53は、CPU51により実行される各種プログラムや、プログラムで使用するデータ等を記憶する。外部記憶装置54は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)等であり、RAM53に展開される各種プログラムを記憶する。
The
入力インタフェース部55には、制御装置50を操作するオペレータ等からの入力を受け付けるマウスまたはキーボード等の入力装置60が接続可能である。出力インタフェース部56には、表示画面を有する表示装置、スピーカー、ライトまたはプリンタ等の各種出力装置70が接続可能である。制御装置50が、ノートパソコンまたはタブレット等の携帯端末の場合、入力装置60および出力装置70の一部は、制御装置50に内蔵されていてもよい。
An
無線インタフェース部57は、例えば、図2の無線ユニット40bとの間で無線通信を実施する。通信インタフェース部58は、制御装置50をネットワーク等に接続する。
The
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 Although the present invention has been described above based on each embodiment, the present invention is not limited to the requirements shown in the above embodiments. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed to the extent that the gist of the present invention is not impaired, and can be appropriately determined according to the application form thereof.
10 リーダマスト
12 ケーシングパイプ
14 ホッパー
16 バイブロハンマ
18 ショックアブソーバ
20 砂杭打設機構部
22 ガイドローラ
24 スライドガイド
30 センサユニット
40 計測装置
40a ひずみ測定ユニット
40b 無線ユニット
40c バッテリーユニット
50 制御装置
51 CPU
52 ROM
53 RAM
54 外部記憶装置
55 入力インタフェース部
56 出力インタフェース部
57 無線インタフェース部
60 入力装置
70 出力装置
ANGL アングル
BUS バス
CABL ケーブル
CLMP クランプ
SNS(SNS1、SNS2、SNS3) 加速度センサ
SYS 着底判定システム
W 吊下ワイヤ
10
52 ROM
53 RAM
54
Claims (7)
前記バイブロハンマを支持する支柱に取り付けられ、前記バイブロハンマから伝達される振動を検出するセンサと、
前記ケーシングパイプの海底への貫入中に前記センサにより検出される振動の周波数特性を繰り返し算出し、算出した周波数特性が前記バイブロハンマの固有の第1のピーク周波数に加えて、前記固有の第1のピーク周波数より高い複数の第2のピーク周波数を含むことを検出し、検出した複数の前記第2のピーク周波数のうち、スペクトル値が前記第1のピーク周波数のスペクトル値より高い第2のピーク周波数の個数が第1の基準個数以上の場合、前記ケーシングパイプの先端の前記着底層への到達を判定する判定部と
を有することを特徴とする着底判定システム。 It is a bottoming determination system that determines that the casing pipe that penetrates into the soft layer of the seabed due to the vibration of the vibro hammer has landed on the bottom layer that is the supporting ground of the lower layer of the soft layer.
A sensor attached to a support column that supports the vibro hammer and detecting vibration transmitted from the vibro hammer,
The frequency characteristics of the vibration detected by the sensor during the penetration of the casing pipe into the sea floor are repeatedly calculated, and the calculated frequency characteristics are added to the unique first peak frequency of the vibro hammer and the unique first peak frequency. It is detected that a plurality of second peak frequencies higher than the peak frequency are included , and among the plurality of detected second peak frequencies, the second peak frequency whose spectral value is higher than the spectral value of the first peak frequency. A bottoming determination system comprising a determination unit for determining the arrival of the tip of the casing pipe at the bottom layer when the number of frequencies is equal to or greater than the first reference number .
を特徴とする請求項1に記載の着底判定システム。 When the number of times the determination unit determines that the number of second peak frequencies whose spectral value is higher than the spectral value of the first peak frequency is equal to or greater than the number of the first reference number is equal to or greater than the reference number, the bottom layer The bottoming determination system according to claim 1 , further comprising determining the arrival at.
を特徴とする請求項1に記載の着底判定システム。 The determination unit calculated an average value of the number of second peak frequencies equal to or greater than the first reference number per predetermined time, and determined that the calculated average value was equal to or greater than the second reference number. In the case, the bottoming determination system according to claim 1 , wherein the arrival at the bottoming layer is determined.
を特徴とする請求項3に記載の着底判定システム。 When the determination that the average value is equal to or greater than the second reference number continues for a second predetermined time longer than the first predetermined time, the determination unit determines that the landing layer has been reached. The bottoming determination system according to claim 3 , which is characterized.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の着底判定システム。 The determination unit calculated the time change of the frequency characteristic of the vibration detected by the sensor by wavelet analysis , and determined both the arrival at the bottom layer by the peak frequency and the arrival at the bottom layer by the wavelet analysis. The bottoming determination system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the arrival of the tip of the casing pipe to the bottoming layer is determined.
前記バイブロハンマを支持する支柱に取り付けられるセンサにより、前記バイブロハンマから伝達される振動を検出し、
前記ケーシングパイプの海底への貫入中に前記センサにより検出される振動の周波数特性を繰り返し算出し、算出した周波数特性が前記バイブロハンマの固有の第1のピーク周波数に加えて、前記固有の第1のピーク周波数より高い複数の第2のピーク周波数を含むことを検出し、検出した複数の前記第2のピーク周波数のうち、スペクトル値が前記第1のピーク周波数のスペクトル値より高い第2のピーク周波数の個数が第1の基準個数以上の場合、前記ケーシングパイプの先端の前記着底層への到達を判定すること
を特徴とする着底判定方法。 It is a bottoming determination method for determining that the casing pipe penetrating into the soft layer of the seabed due to the vibration of the vibro hammer has landed on the bottom layer which is the supporting ground of the lower layer of the soft layer.
The vibration transmitted from the vibro hammer is detected by a sensor attached to a support column that supports the vibro hammer.
The frequency characteristics of the vibration detected by the sensor during the penetration of the casing pipe into the sea floor are repeatedly calculated, and the calculated frequency characteristics are added to the unique first peak frequency of the vibro hammer and the unique first peak frequency. It is detected that a plurality of second peak frequencies higher than the peak frequency are included , and among the plurality of detected second peak frequencies, the second peak frequency whose spectral value is higher than the spectral value of the first peak frequency. A bottoming determination method comprising determining the arrival of the tip of the casing pipe at the bottom layer when the number of the frequency is equal to or greater than the first reference number .
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Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000019261A (en) | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Ohbayashi Corp | Method for judging support ground by excavator |
JP2001342619A (en) | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Shimizu Corp | Determination method for geological and stratum change in excavating and boring |
JP2003193416A (en) | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Maeda Corp | Method and device for controlling banking rolling |
JP2007309091A (en) | 2006-04-21 | 2007-11-29 | Nippon Steel Corp | Material for sand compaction pile construction method and preparation method of sand compaction pile using its material |
US20090067286A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Dispersion extraction for acoustic data using time frequency analysis |
JP2011038257A (en) | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Taisei Corp | Soil evaluation device and soil evaluation method |
JP2014119406A (en) | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Abnormality detection system and abnormality detection method of columnar structure |
JP2015028244A (en) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 大成建設株式会社 | Creation method of teacher data |
US20170096891A1 (en) | 2014-06-05 | 2017-04-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Locating a downhole tool in a wellbore |
JP2017115397A (en) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | 一般社団法人日本建設業経営協会 | Method for confirming bearing pile's being installed to bearing layer and bearing pile construction method |
JP2018112011A (en) | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | Support layer arrival determination method and determination assist system |
JP2019157346A (en) | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社大林組 | Ground evaluation system and ground evaluation method |
JP2020070669A (en) | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 株式会社ケー・エフ・シー | Ground strength calculation device and ground strength calculation program |
JP2020094350A (en) | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 株式会社横山基礎工事 | Construction management device and method for steel pipe installation |
JP2022028375A (en) | 2020-08-03 | 2022-02-16 | 東亜建設工業株式会社 | Pile-driving construction management method |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2741413B2 (en) * | 1989-09-05 | 1998-04-15 | 不動建設株式会社 | Ground strength measurement method |
JP2535702B2 (en) * | 1992-03-04 | 1996-09-18 | 戸田建設株式会社 | Density measurement method |
-
2022
- 2022-01-06 JP JP2022000899A patent/JP7095188B1/en active Active
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000019261A (en) | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Ohbayashi Corp | Method for judging support ground by excavator |
JP2001342619A (en) | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Shimizu Corp | Determination method for geological and stratum change in excavating and boring |
JP2003193416A (en) | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Maeda Corp | Method and device for controlling banking rolling |
JP2007309091A (en) | 2006-04-21 | 2007-11-29 | Nippon Steel Corp | Material for sand compaction pile construction method and preparation method of sand compaction pile using its material |
US20090067286A1 (en) | 2007-09-12 | 2009-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Dispersion extraction for acoustic data using time frequency analysis |
JP2011038257A (en) | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Taisei Corp | Soil evaluation device and soil evaluation method |
JP2014119406A (en) | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Abnormality detection system and abnormality detection method of columnar structure |
JP2015028244A (en) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 大成建設株式会社 | Creation method of teacher data |
US20170096891A1 (en) | 2014-06-05 | 2017-04-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Locating a downhole tool in a wellbore |
JP2017115397A (en) | 2015-12-24 | 2017-06-29 | 一般社団法人日本建設業経営協会 | Method for confirming bearing pile's being installed to bearing layer and bearing pile construction method |
JP2018112011A (en) | 2017-01-12 | 2018-07-19 | 株式会社大林組 | Support layer arrival determination method and determination assist system |
JP2019157346A (en) | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 株式会社大林組 | Ground evaluation system and ground evaluation method |
JP2020070669A (en) | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 株式会社ケー・エフ・シー | Ground strength calculation device and ground strength calculation program |
JP2020094350A (en) | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 株式会社横山基礎工事 | Construction management device and method for steel pipe installation |
JP2022028375A (en) | 2020-08-03 | 2022-02-16 | 東亜建設工業株式会社 | Pile-driving construction management method |
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