JPH0311328B2

JPH0311328B2 -

Info

Publication number: JPH0311328B2
Application number: JP8629785A
Authority: JP
Inventors: Masanori Tajima; Toshiharu Asada; Bunji Shigematsu
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 1985-04-24
Filing date: 1985-04-24
Publication date: 1991-02-15
Also published as: JPS61246417A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、軟弱地盤の改良のために、紙質また
は合成樹脂・化学繊維不織布からなる帯状材料を
地盤中に打設する、いわゆるペーパードレーン打
設工事における施工監視・管理装置に関するもの
である。

（従来の技術）改良工事が施工される軟弱地盤層は、いくつも
の層から成つているが一般的であり、軟弱層を確
実に改良し、その圧密を促進させるには、紙質ま
たは合成樹脂・化学繊維不織布からなる帯状材料
（以下ペーパーという）を、改良すべき軟弱層を
貫通させ、排水層となる沖積砂層等硬質な砂質の
地層（以下着底層という）へ確実に到達するまで
設置する必要がある。しかしながら、この着底層
の深度は場所によつて変化し一定なものではな
い。

そのため、従来、この種の軟弱地盤改良工事に
おいては、予備調査として施工地域内の要所々々
をボーリングして地層分布図を作成し、このデー
タに基づいて各ペーパー打設位置におげる着底層
の深度を推定し、夫々ペーパーの打設深度を決め
ていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、ボーリングには多大な費用がか
かるため、施工に際してはボーリング個所を無制
限に増やすことは経済的に困難であり、少ないボ
ーリングによつて推定して地層分布図を作成して
いたため、これが実際の地層分布と異なることも
あり、このような場合、ペーパーが確実に着底層
まで到達しないことも多く、打設工事が失敗した
り手戻りになることがある等の問題点があつた。

本発明は、これらの点に着目してなされたもの
で、多数のボーリングを行わなくとも全てのペー
パーを確実に着底層まで到達させ得るペーパード
レーン打設工事における施工監視・管理装置を提
供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）そのため、本発明ではペーパードレーン打設工
事における施工監視・管理装置を、マンドレル移
動量、マンドレル駆動油圧等を検出して演算・処
理・記録器へ転送する検出部と、前記検出部より
の信号を演算処理して、これを別途設定された深
度、地層硬度変化量等の閾値と比較して着底層検
知信号を作成する演算・処理・記録器と、前記演
算・処理・記録器に計測処理指令を発するととも
に、前記着底層検知信号に基づいて着底層到達検
知警報を送出するリモート計測指令器とで構成し
たものである。

（作用）このように構成された本発明のペーパードレー
ン打設工事における施工監視・管理装置では、前
記ボーリングに基づく地層分布図等から、深度、
地層硬度変化量等の閾値を適宜設定し、検出部が
検出したマンドレル移動量、マンドレル駆動油圧
等を演算・処理・記録器へ転送して演算処理し、
これを前述の深度、地層硬度変化量等の閾値と比
較し、その結果に基づいてリモート計測指令器よ
り着底層到達検知警報を送出するもので、これに
よつて、全てのペーパーが確実に着底層まで到達
したことを確認できるペーパードレーン打設工事
における施工監視・管理装置を実現したものであ
る。

（実施例）次に、本発明の実施の一例を図面を参照しなが
ら説明する。第１図は本発明に係るペーパードレ
ーン打設工事における施工監視・管理装置の一実
施例を示すブロツク図、第２図はそれを搭載した
ペーパードレーン打設機の一例を示す概略構成図
である。両図において、１１は検出部、１３は演
算・処理・記録器、１５はリモート計測指令器で
ある。また、２１はペーパードレーン打設機の自
走式重機、２３はマンドレル、２５はこのマンド
レル２３案内用のやぐら、２７，２９はマンドレ
ル２３を駆動する油圧モータおよび油圧ユニツト
であり、３１はペーパー、３３はこのペーパー３
１の巻取ドラムである。

前記検出部１１は、マンドレル２３の移動量を
検出する検出器５１、ペーパー３１の繰出し量を
検出する検出器５３、マンドレル２３の駆動油圧
を検出する検出器５５等の種々の検出器を含むも
のである。ここで、前記検出器５１，５３はロー
タリーエンコーダで構成され、検出器５５は圧力
センサで構成されており、夫々ペーパードレーン
打設機内の所定の位置に配置されている。

また、前記演算・処理・記録器１３は、マイク
ロプロセツサ等による演算処理器６１を備えてお
り、外部へ取出し可能な記憶装置６３、入出力装
置６５等が接続されている。この入出力装置６５
には、さらに、地盤硬度変化量閾値、深度閾値、
ペーパー共上り量警報閾値等の各種閾値、日時、
打設ドレーン番切期値、ペーパー打設量累計初期
値等を設定入力するための設定器６７、前記ロー
タリーエンコーダで構成される検出器５１，５３
からのパルスを計数する計数器６９，７１、前記
圧力センサで構成される検出器５５の出力情報を
デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７３、さら
には、表示器７５、プリンタ７７、ペンレコーダ
７９等が接続されている。

さらに、リモート計測指令器１５はオペレータ
の手元に置かれて、前記演算・処理・記録器１３
に、計測開始、着底確認、リセツト、打直し、打
設完了等を指令する計測処理指令を発するととも
に、着底層到達検知警報、ペーパー共上り検知警
報等の警報の送出、マンドレル深度、ペーパー打
設深度、着底層貫入量等の運転に最低限必要な情
報の表示等を行う機能を備えている。

次に、その動作を説明する。

先ず、予備調査におけるボーリングで施工する
地盤Ｇの構造を知る。この地盤Ｇが第２図に示す
如く、表土層g₁下の軟弱層g₂が間に砂質土層g₃を
挟んで二分されており、最下部に沖積砂層による
着底層g₄がある場合、前記砂質土層g₃の最低面よ
り深く、着底層g₄の最高面より浅い適当な深度を
深度閾値として設定器６７に入力して設定する。
これとともに、軟弱層g₂と着底層g₄との硬度差、
各層の厚さ等によつて決められた地層硬度変化量
閾値、ペーパーの共上り量の許容値より決められ
たペーパー共上り量警報閾値等も設定器６７に入
力して設定する。この時、他の必要情報も併せて
入力設定される。

また、ペーパー３１は中空で偏平なマンドレル
２３に挿通され、このマンドレル２３より臨出し
たペーパー３１の先端にはアンカ３５が嵌められ
る。この状態でリモート計測指令器１５より演
算・処理・記録器１３へ計測開始の指令を送出す
るとともに、ペーパー打設作業を開始する。ペー
パー打設作業が開始されると、マンドレル２３は
油圧モータ２７の作用で地盤Ｇ内に垂直に貫入さ
れてゆき、これに伴つて、ペーパー３１は巻取ド
ラム３３より、図示を省略したトルクモータ等の
作用によつて一定の張力を保ちながら繰り出され
る。

このマンドレル２３の移動量とペーパー３１の
繰出量は、ロータリーエンコーダによる検出器５
１あるいは５３によつて検出され演算・処理・記
録器１３へ送られる。即ち、検出器５１のロータ
リーエンコーダは前記油圧モータ２７の軸３７に
連結され、検出器５３のロータリーエンコーダは
ペーパーに圧接配置されたローラ３９に連結され
ていて、マンドレル２３の移動、あるいはペーパ
ー３１の繰出しに応じて回転し、夫々の回転数に
対応した数のパルスを演算・処理・記録器１３へ
転送する。

また、マンドレル２３が地盤Ｇ内に貫入される
場合、硬質な表土層g₁への貫入開始点ａや軟弱層
g₂と硬質な砂質土層g₃あるいは着底層g₄との境界
点ｂ、ｃでは、マンドレル２３の貫入抵抗が急激
に増加し、マンドレル駆動油圧は大幅に変化す
る。このマンドレル駆動油圧の変化は、油圧ユニ
ツト２９から油圧モータ２７への配管中に配置さ
れた圧力センサによる検出器５５によつて、油圧
モータ２７の入力側油圧で計測され、演算・処
理・記録器１３へ送られる。

演算・処理・記録器１３では、各検出器５１，
５３，５５で検出されたマンドレル移動量、ペー
パー繰出量、マンドレル駆動油圧を、計数器６
９，７１あるいはＡ／Ｄ変換器７３でデイジタル
化して演算処理器６１に取込む。演算処理器６１
では、これらを演算処理してマンドレル深度、ペ
ーパー打設深度、地層硬度変化量を求め、これを
入出力装置６５を介して表示器７５、プリンタ７
７、ペンレコーダ７９等へ転送し表示記録する。
第３図はペンレコーダ７９における記録の一例を
示すものである。また、これら情報は必要に応じ
てリモート計測指令器１５にも送られ、オペレー
タに表示される。

ここで、前記地層硬度変化量は、一定の周期で
サンプリングされたマンドレル駆動油圧の変化分
を移動平均処理して求められ、この値は演算処理
器６１において前記設定器６７に設定された地層
硬度変化量閾値と比較されている。このとき演算
処理器６１は、前記マンドレル深度と設定器６７
に設定された深度閾値との比較も行つており、マ
ンドレル深度が深度閾値を越えた後に、前記地層
硬度変化量が地層硬度変化量閾値を越えた場合
に、マンドレル２３が着底層g₄に到達したとし
て、リモート計測指令器１５に対して着底層検知
信号を送出する。この信号を受けたリモート計測
指令器１５は、着底層到達検知警報を発生してこ
れをオペレータに知らせる。

着底層到達検知警報が発生すると、オペレータ
は、隣接して打設した既設のペーパー抗の状況等
を考慮して、着底層到達検知の正・否を判定す
る。その結果、正であれば、リモート計測指令器
１５より着底確認指令を演算・処理・記録器１３
へ送出するとともに、マンドレル２３の貫入を停
止させる。また、否であれば、リセツト指令を演
算・処理・記録器１３へ送出し、マンドレル２３
の貫入を継続する。

着底層g₄の上端深度d₂を計測処理するため、前
記マンドレル駆動油圧と同一の時間上で同様にサ
ンプリングされたマンドレル深度は、演算処理器
６１内の記憶部にマンドレル駆動油圧の移動平均
処理ごとに書き改められて一時的に格納されてい
る。この記憶部内の移動平均処理に寄与した最も
新しい時間上に格納されているマンドレル深度値
は、その時のマンドレル最大深度を示し、最も古
い時間上に格納されているマンドレル深度値は、
その時の演算処理された地層硬度変化量の開始点
の深度データとなる。着底層検知信号が送出され
ると夫々の深度データを保持するとともに、その
差をマンドレル２３の着底層貫入量d₃としてリモ
ート計測指令器１５へ転送し、表示させる。

これによつて、オペレータは確実にペーパー３
１が着底層g₄に貫入したことを知り、その後、前
述のようにリモート計測指令器１５より着底確認
指令を送出させる。これらの深度データは、夫々
マンドレル最大深度d₁および着底層上端深度d₂と
して処理され、記憶部へ格納される。また、着底
確認指令ではなく、リセツト指令が送出された場
合には前記深度データは解除される。

前記着底確認指令送出後、マンドレル２３は引
き抜かれる。このとき、一般的には着底層g₄に貫
入したアンカ３５が抵抗体として作用するため、
ペーパー３１は地盤Ｇ内に残るが、マンドレル２
３について共上りすることがある。演算・処理・
記録器１３ではこの共上りを監視しており、その
値が設定器６７に設定されたペーパー共上り量閾
値を越えると、リモート計測指令器１５へ警報を
発生させる信号を送出する。オペレータはリモー
ト計測指令器１５のペーパー共上り検知警報発生
に従つて、迅速に再貫入等の処理を行う。再貫入
が適切でない場合には、マンドレル２３を地上に
一旦引き抜いてから、リモート計測指令器１５よ
り打直し指令を送出して、改めてペーパー３１の
打直しを行う。この場合、ペーパー杭番は更新さ
れない。

マンドレル２３が地上に引き抜かれて、ペーパ
ー３１の共上りがペーパー共上り量閾値を越えな
ければ、オペレータはリモート計測指令器１５よ
り打設完了指令を演算・処理・記録器１３へ送
り、打設を完了する。これによつて、演算・処
理・記録器１３の演算処理器６１は着底時に記憶
部へ格納した、マンドレル最大深度d₁と着底層上
端深度d₂を読取り、打設完了時のペーパー打設深
度d₄と着底層上端深度d₂との差を着底層ペーパー
貫入量d₃とし、また、ペーパー打設量の日計およ
び累計を演算してこれら打設データの結果を管理
しやすい形式に編集する。これら打設データの結
果はプリンタ７７へ送られてプリントアウトされ
るとともに、外部へ取出し可能な記憶装置６３へ
格納される。記憶装置６３へ格納された打設デー
タの結果は、記憶装置６３を取出して持ち返り、
別のデータ処理装置にかけて、打設集計表の作成
や打設平面図の作成に利用される。以下、ペーパ
ー杭番を更新して同様なペーパー打設作業が順次
実施される。

（発明の効果）本発明は以上の様に構成され、ペーパードレー
ン打設工法において、ペーパーが、改良すべき軟
弱層を貫通して排水層となる沖積砂層等の硬質な
砂質の地層へ確実に貫入したことを、設定器６７
に設定された地層硬度変化量閾値および深度閾値
と、地層硬度変化量およびマンドレル深度と比較
して、前記マンドレル深度が深度閾値を越えた後
に、前記地層硬度変化量が地層硬度変化量閾値を
越えたとき、はじめてマンドレルが着底層に到達
したと判定するものであるため、軟弱層の中に硬
質な砂質土層が介在している場合でも、少数のボ
ーリングのみで、全てのペーパーが確実に着底層
まで到達したことが確認でき、ペーパーが着底層
に到達しないことによる、打設工事の失敗、ある
いは手戻等は完全に防止でき、軟弱地盤の改良工
事が経済的に迅速に施工できるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るペーパードレーン打設工
事における施工監視・管理装置の一実施例を示す
ブロツク図、第２図はこれを搭載したペーパード
レーン打設機の一例を示す概略構成図、第３図は
ペンレコーダの記録の一例を示すグラフである。１１……検出部、１３……演算・処理・記録
器、１５……リモート計測指令器、２３……マン
ドレル、３１……ペーパー、５１，５３，５５…
…検出器、６１……演算処理器、６３……記憶装
置、６７……設定器。

Claims

【特許請求の範囲】

１軟弱地盤改良工事で用いられるペーパードレ
ーン打設工事における施工監視・管理装置におい
て、検出部と演算・処理・記録器とリモート計測
指令器とを備え、前記検出部はマンドレル移動
量、マンドレル駆動油圧等を検出して、前記演
算・処理・記録器へ転送し、前記演算・処理・記
録器は前記検出器よりの信号を演算処理して、こ
れを適宜設定された深度、地層硬度変化量等の閾
値と比較し、その結果で着底層検知信号を作成
し、前記リモート計測指令器は前記演算・処理・
記録器に計測処理指令を発するとともに、前記着
底層検知信号に基づいて着底層到達検知警報を送
出することを特徴とするペーパードレーン打設工
事における施工監視・管理装置。