JPH0319493B2

JPH0319493B2 -

Info

Publication number: JPH0319493B2
Application number: JP61047355A
Authority: JP
Inventors: Kosaburo Tsucha; Junji Sakimoto
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1986-03-06
Filing date: 1986-03-06
Publication date: 1991-03-15
Also published as: JPS62206417A

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、打設コンクリート用天端測定装置
に関する。

≪従来の技術≫ 周知のように、例えば地下構造物を構築する際
に、構造物の構築予定地の外周に土留壁を設けて
おり、土留壁の構築工法の一種として地中連続壁
工法が用いられている。

地中連続壁工法では、一般的に地上から泥水を
充満しながら溝孔を掘削した後、溝孔内に鉄筋籠
を建込んで、泥水とコンクリートとを置換しなが
ら施工される。

コンクリートの打設は通常溝孔内に筒状のトレ
ミー管を挿入して行なわれ、トレミー管はコンク
リートの打設により、その天端が上昇するに従つ
て徐々に上方に引き上げられる。

トレミー管を引き上げる際には、その先端が打
設コンクリートの天端から離れないように制御し
なければ、構築された地中壁に欠陥部分が生ずる
ことが知られている。

そこで、従来から打設によつて変化するコンク
リートの天端を、例えば適当な重量の鉄筋等を錘
として吊り下げ、錘がコンクリートの天端に到達
した時の荷重変化を感知して天端を計測してい
た。

しかしながら、この手段では、荷重変化を作業
者の感によつて検知するのでバラツキが大きく、
測定精度の信頼性に欠ける。

このため、例えば特開昭50−31858号公報に見
られるように、錘の内部に圧力を感知するスイツ
チを内蔵させ、スイツチの先端がコンクリート天
端に到達すると、前記スイツチが作動してコンク
リート天端を検出する装置が提案されている。

≪発明が解決しようとする問題点≫ しかし、上記公報に開示された装置では、スイ
ツチの開閉を電気の導通として検出するため、錘
の吊り下げ用を兼ねた少なくとも２本の導電線を
必要とし、しかもこれらを絶縁しなければならな
いため構造が複雑になるとともに、耐久性も余り
良くない。

また、コンクリートの打設天端面近傍には、泥
水とコンクリートおよび掘削土砂の混在した比較
的粘度の高いスライム層があつて、スイツチがこ
れを天端として検知する惧れもあつて、スイツチ
の作動圧の設定が難しかつた。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてな
されたものであつて、その目的とするところは、
高精度のコンクリートの天端測定が可能な打設コ
ンクリート用天端測定装置を提供することにあ
る。

≪問題点を解決するための手段≫ 上記目的を達成するため、この発明は、打設コ
ンクリートの上方から降下されるワイヤーに吊下
された錘と、該ワイヤーに作用する張力の２倍の
大きさを検出する荷重計と、該錘の降下ないしは
上昇を行う巻取り機と、該錘の上下位置を検出す
るセンサーと、該錘を所定落下速度で落下させた
際の該荷重計の指示値が設定荷重になつた時の該
センサーの測定値をコンクリート天端として求め
る制御器とを有することを特徴とする。

≪作用≫ 上記構成のコンクリート天端測定装置では、錘
の落下速度を巻取機によつて制御し、常時所定落
下速度で降下させてその荷重変化を測定するので
高精度にコンクリート天端が測定できる。

≪実施例≫ 以下、この発明の好適な実施例について添附図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図から第３図は、この発明に係る打設コン
クリート用天端測定装置の一実施例を示してい
る。

同図に示す測定装置は、第１図にその設置状態
を示すように、地中連続壁工法において、泥水１
０を充満しながら掘削された溝孔１２内に図外の
トレミー管によつてコンクリートを打設し、泥水
１０とコンクリートとを置換する際に適用したも
のを例示している。

測定装置は打設コンクリートの上方から降下さ
れる錘１４と、錘１４を吊下するワイヤー１６
と、ワイヤー１６を介して錘１４に作用する荷重
を検出する荷重計１８と、ワイヤー１６を巻上げ
ないしは巻下げることで錘１４を降下ないしは上
昇させる巻取機２０とから概略構成されている。

上記ワイヤー１６は５個の回転ローラー２２ａ
〜２２ｅを介して巻取機２０に捲回され、これら
のローラー２２ａ〜２２ｅのうち錘１４側の１個
（２２ａ）が、ケース２４に取付けられた伸縮ロ
ツド２６に支持され、錘１４の上下位置を測定す
るエンコーダー２８センサーに結合されている。

また、中間に位置する３個の回転ローラー２２
ｂ〜２２ｄは、上記荷重計１８を取りまくように
してケース２２に枢支され、中心の回転ローラー
２２ｃを介してワイヤー１６の張力が荷重計１８
にロードされ、荷重計１８ではワイヤー１６に加
わる張力の２倍を検出するように構成されてい
る。

さらに、上記巻取機２０には、その回転駆動用
のモーター３０が連結され、モーター３０は制御
器３２によつてコントロールされる。

第２図は上記測定装置の測定原理を示してお
り、同図に基づいてコンクリート天端の測定方法
について説明する。

今ワイヤー１６の張力をＴ、錘１４の気中重量
をＷ、錘１４に作用する浮力をＢ、錘１４に作用
する粘性抵抗をＶ、錘１４のコンクリート貫入抵
抗をＲ、ワイヤー１６の重量をＣとし、錘１４が
エンコーダー２８からｌだけ下方にあつたとする
と、荷重計１８の検出値Ｐは前述の如く2Tとな
る。コンクリート天端に到達するまでのＴはＴ＝Ｗ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｖ）で示される。

ここで、Ｃはワイヤー１６の単位長当りの重量
ｗにｌを乗ずれば求められるし、また、浮力Ｂは
錘１４の体積をV_Wとすると、これに比重ρを乗
じたものであつて、比重ρは錘１４の存在する個
所が、泥水中、スライム中あるいはコンクリート
中で異なる。

また、粘性抵抗Ｖも、抗力係数をC_D、錘１４
の落下速度をＵ、錘１４の落下方向の射影面積を
Ａとすると、Ｖ＝ρ／2C_DU²Aとして表わされ
る。

従つて、落下速度Ｕを一定にしておけば、Ｔは
比重ρの函数として表わされＴの深度方向での変
化を測定すれば、ρが泥水、スライム、コンクリ
ートで異なるためスライム層の検出が可能とな
る。

一方、錘１４が降下してコンクリートの天端に
到達すると、錘１４に貫入抵抗Ｒが作用する。こ
の場合ＴはＴ＝Ｗ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｖ＋Ｒ）となる。

ここで、貫入抵抗Ｒは打設コンクリートの配合
や錘１４の落下速度およびその形状によつて異な
る。その結果天端測定値がバラツクため荷重計１
８の指示値が設定荷重値になつた時をコンクリー
ト天端とする。

つまり、錘１４が完全にコンクリート中に貫入
し、静止した状態では、Ｔは０となるがこれを天
端とすると、実際のコンクリート天端よりも錘１
４が貫入した分だけ深い天端値となるので、これ
を回避するため設定荷重を定めている。

第３図は上記制御器３２によるモーター３０を
介してなされる巻取機２０の制御フローを示して
いる。

制御器３２はいわゆるマイクロコンピユーター
で構成され、制御器３２の自動測定が選択される
と（ステツプ100）、ステツプ101で錘１４の位置
がエンコーダー２８の値から確認され、それが所
定位置にあればその位置でエンコーダー２８の零
がセツトされる。

次いで、巻取機２０の巻上げ開始となる荷重計
１８の指示値（設定荷重）と、その際の巻上げ距
離および測定繰返し回数がセツトされる。

ここで、設定荷重は大きくするとコンクリート
天端を浅めに測定し、逆に小さいとコンクリート
天端を深めに測定することになるので、コンクリ
ート打設用のトレミー管が打設面から離れること
を防止するには、設定荷重が小さい方が望まし
い。

また、巻上げ距離は錘１４の落下速度を一定に
するためにセツトするが、その距離としてはコン
クリート天端から１〜２ｍ程度が好ましく、この
場合の落下速度は錘１４の重量によつても異な
る。ステツプ102で設定荷重などが定まると、ス
テツプ103で巻取機２０に巻下げ指令が出され、
荷重計１８の検出値とエンコーダー２８による深
度とが経時的に記録され、荷重計１８の指示値が
設定荷重となると巻下げが停止される（ステツプ
104、106）。そして、その時のエンコーダー２８
の値がコンクリート天端として記録され、次いで
ステツプ106で巻取機２０に巻上げ開始が指令さ
れ、設定された巻上げ深度まで巻上げられると巻
上げは停止される（ステツプ107、108）。

以上で１回のコンクリート天端の測定が終了
し、ステツプ109でステツプ102で設定された繰返
し回数に達していないと判断されると、ステツプ
103〜108までの作動を順次繰返し、測定回数に達
するとステツプ110で平均値を求めてプログラム
を終了する。

さて、以上の如く構成されたこの発明の測定装
置では、巻取機２０を制御して錘１４を一定の落
下速度で降下させた時の荷重変化により天端を測
定するので、従来の手動操作よりも高い精度が得
られる。

また、荷重変化はワイヤー１６の張力の２倍で
検知するため、小さい荷重変化も精度よく検知で
きる。

さらに、設定された複数個の測定を自動的に繰
返し、測定値の平均も簡単に求められるので、測
定の信頼性も大幅に向上する。

≪発明の効果≫ 以上実施例で詳細に説明したように、この発明
に係る打設コンクリート用天端測定装置によれ
ば、高精度にコンクリート天端面を測定できるの
で、施工の信頼性および能率を大幅に向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の使用状態の説明図、第２
図は同装置の原理説明図、第３図は制御器のフロ
ーチヤート図である。１０……泥水、１２……溝孔、１４……錘、１
６……ワイヤー、１８……荷重計、２０……巻取
機、２２ａ〜２２ｅ……回転ローラー、２４……
ケース、２６……伸縮ロツド、２８……エンコー
ダー、３０……モーター、３２……制御器。

Claims

【特許請求の範囲】

１打設コンクリートの上方から降下されるワイ
ヤーに吊下された錘と、該ワイヤーに作用する張
力の２倍の大きさを検出する荷重計と、該錘の降
下ないしは上昇を行う巻取り機と、該錘の上下位
置を検出するセンサーと、該錘を所定落下速度で
落下させた際の該荷重計の指示値が設定荷重にな
つた時の該センサーの測定値をコンクリート天端
として求める制御器とを有することを特徴とする
打設コンクリート用天端測定装置。