JPH04128414A - 砂杭造成時の砂面検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水底その他の軟弱地盤における砂杭造成時に
、砂杭に確実に造成されていることを確認するために使
用される砂杭造成時の砂面検出装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

近年、水底などの軟弱地盤の改良強化を必要とする場合
、その水底地盤中に多数の排水用の砂杭を造成し、その
軟弱地盤中の水を排水させることによって地盤を強化す
るサンドドレーン工法が多く採用されており、このよう
に地盤中に造成された砂杭を確認し管理することが必要
とされる。

そこで、このような砂杭の造成手順を説明すると、まず
第３−Ａ図に示すごとく、ケーシング１と水底Ｂの打設
位置に導き、引き続き第３−Ｂ図のごとくケーシング１
内に圧縮空気Ａを注入して、ケーシング１内の水をほぼ
排除した後、第３−Ｃ図のごとく、ケーシング１を水低
Ｂに貫入しながら、砂と水とのスラリーＳ２をケーシン
グ１内に投入する。

次に、第３−Ｄ図のごとく、所定深度までケ−シング１
を貫入し、第３−　Ｅ図のごとくケーシング１を引抜き
、砂杭２を造成する。

さらに、ケーシング１の先端ＩＡを水底Ｂより上方に引
き抜いて、第３−Ｆ図の砂杭２の造成が完了する。

そごで、ケーシング１内の砂面Ｓは、ケーシング１の引
き抜きとともに下降するが、これはケーシング１の肉厚
分断面積が大きくなるからであり、もし、砂面Ｓが下降
しない時は、砂がケーシング１から排出されていないこ
とになるので、この砂面Ｓの位置を検出することにより
、砂杭２が確実に造成されているかどうかを確認するこ
とができる。

以上のごとく、砂杭２の造成を確認するためにには、従
来、第３−Ｄ図、第３−Ｅ図及び第３−Ｆ図のごとく、
ケーシング１内の砂面Ｓに重錘Ｓをワイヤー４により垂
下して、重錘３の動きを検出していた。

しかしながら、砂杭２を造成する時には、ケーシング１
内へ砂と水とを混ぜたスラリーＳ！を投入するため、ケ
ーシング１内では時間の経過と共に水が上方に、砂が下
方に移動し、投入された砂の支持力が変化するので、重
錘３で搬出している値がどこの位置を示すのか判らない
という問題があった。

〔発明の解決しようとする課題〕

本発明は、前記従来の問題点を解決するためになされた
ものであり、砂杭造成時における砂面の位置を確実に検
出できる砂面検出装置を提供することを解決課題とした
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するための手段として、本発明の砂杭
造成時の砂面検出装置は、ワイヤーの先端に取付けられ
た砂面検出用の重量Ｗ。の重錘と、そのワイヤーを巻き
取りまたは繰り出すウィンチとの間の該ワイヤーに沿っ
て、重錘側から回転式等のワイヤー繰り出し量検出機、
重量Ｗ、の第１の動滑車及び重量Ｗ２の第２の動滑車を
、それぞれ滑車を介して配設すると共に、重錘、第１の
動滑車及び第２の各動滑車の各空中重量の関係を、Ｗ　
ｏ　＞　Ｗ　＋　＞　Ｗ　ｚに設定し、そして、重錘が
やや水没した時の重量Ｗ０１に対する第１及び第２の各
動滑車の各空中重量の関係を、それぞれＷ。、＜Ｗ、及
びＷ０１＞Ｗ２に設定し、さらに第１及び第２の各動滑
車の位置検出用のスイッチを設けることにより構成され
、重錘の空気重量Ｗ。と、やや水没した時の重量Ｗ。１
及び各動滑車の重量Ｗ１とＷ２との関係をそれぞれ上記
のごとく設定することにより、ケーシング内の水面の位
置及びケーシングを水底から抜いた後の砂杭上面の位置
を、重錘の位置によって従来のものより正確に検出でき
る。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の詳細な説明するが、第１図
は本発明の一実施例における砂杭造成時の砂面検出装置
の要部側面図である。

まず、この砂面検出装置の構成を説明すると、第１図に
示すごとく、ワイヤー４の先端に取付けられ、砂杭造成
位置に打設されたケーシング１の砂面検出用のＷ。の重
量で示ず重錘３と、そのワイヤー４を巻き取り、繰り出
すウィンチ６との間を連結するワイヤー４に沿って、回
転式のワイヤー繰り出し量検出機７、重量ＷＩで示す第
１の動滑車１１、重量Ｗ２で示ず第２の動滑車１２が、
それぞれの間に滑車８を介して配設されると共に、これ
ら動滑車１工及び１２の位置を検出するためのリミット
スイッチ９！（Ｌ、　　９ＨＬ２９ＬＬ、　　９ＬＬ２
が配設されている。

次に、上記の重量Ｗ。の重錘３と、重量Ｗの第１の動滑
車１１と、重量Ｗ２の第２の動滑車１２との各空中重量
の関係をＷ　ｏ　＞　Ｗ　＋　＞　Ｗ　２と設定してお
り、そして重錘３がやや水没した時の重量Ｗ。１に対す
る第１の動滑車１１の空中重量と、第２の動滑車１２の
空中重量との関係をそれぞれ、ＷｏＩ＜Ｗｌ及びＷ　ｏ
　＋　＞　Ｗ　２と設定している。

なお、重錘３の形状は、上記重量の関係を保ち易くする
ために三角錘として、水中で浮力が働きやすいようにし
ている。

次に、第１−Ａ図以下により、上記本発明の装置の動作
につき説明するが、図中水面をＷ、そして砂面をＳで示
している。

まず、この装置は、第３−Ｄ図のケーシング１内の砂面
Ｓの上部の水面Ｗを検出し、第３Ｆ図の状態になった時
にば砂面Ｓを検出することによって砂面Ｓの位置を確認
するようにしている。

まず、第２−Ａ図において、ウィンチ６を緩めてワイヤ
ー４を繰り出すと、Ｗ　ｏ　＞　Ｗ　＋　＞　Ｗ　ｚの
関係で重錘３が水面Ｗまで下降し、第１−Ｂ図のごとく
、ウィンチ６を緩めたまま、重錘３が水中にやや没する
と、Ｗ　ｏ　＋　＜　Ｗ　＋　となり、第１の動滑車１
１が下降しはしめる。

そして、第２−Ｃ図のごとく下降した動滑車１１がリミ
ットスイッチ９Ｌｌ、に接触すると、第２Ｄ図にてリミ
ットスイッチ９Ｌ１．によりウィンチ６が巻き取られ、
動滑車１１が上昇する。

そこで、ケーシング１内の砂面Ｓ上方の水面Ｗが変化し
なければ、上昇した動滑車１１ばリミットスイッチ９肛
に接触し、再びウィンチ６が緩められ、動滑車１１が下
降する。

したがって、水面が変化しなければ、リミットスイッチ
９ＬＬとリミットスイッチ９ＨＬとの間を動滑車１１が
移動し、重錘３の位置は一定に保たれる。

一方、ケーシング］内の砂面Ｓ」１方の水面Ｗが下降す
ると、重錘３は空中にでるので、Ｗ。

＞　Ｗ　＋　＞　Ｗ　ｚの関係となり、重錘３が下降し
、重錘３が水中にやや没すると、Ｗ　ｏ　＋　＜　Ｗ　
＋となり、上記の状態となる。

したがって、常に重錘３は水中にやや没した位置を検出
することになる。

この重錘３の動きを重錘３と動滑車１１との間に設けた
回転式ワイヤー繰り出し検出機７により検出することで
、重錘３の動きを確認することができる。

次に、第３−Ｆ図のごとくケーシング１を引抜き、ケー
シング１先端ＩＡが水底Ｂより上方に位置したら、第２
−Ｂ図のリミットスイッチ９Ｌｌ、の検出機能を停止し
、ウィンチ６を緩めてワイヤー４を繰り出すと、Ｗｏ＜
Ｗ、の関係で動滑車１１が下降するが、リミットスイッ
チ９ＬＬの機能を停止しているので、動滑車】１は架台
１３に到達するまで下降する。

第２−Ｇ図のごとく、動滑車１１が架台１３に到達する
と、動滑車１１の重量がなくなるので、Ｗ　ｏ　＋　＞
　Ｗ　２の関係となり、重錘３が下降し、重錘３が砂面
Ｓで支持される。

第２−Ｈ図でさらにワイヤー４を繰り出ずと、重錘３が
砂面Ｓに支持されて、重錘３の重量がなくなるので、動
滑車１２が下降する。

下降した動滑車１２ばリミットスイッチ９　ＬＬ２に接
触し、ワイヤー４が巻き取られ。動滑車１２がト昇する
。

上昇した動滑車１２がリミットスイッチ９ＬＬ２に接触
すると、再びワイヤー４が繰り出されることになり、し
たがって、重錘３は常に一定の位置に留まることになる
。

なお、第２−Ａ図から第２−１１図までにおいて、９　
Ｈｌ（Ｉ、及び９　ＬＬＬで示ずのは、各動滑車１１゜
１２の上限及び下限の移動制限用リミットスイッチであ
り、１５で示すのは緩衝用のスプリングである。

なお、本発明の上記構成ら動滑車１２を除くと、ケーシ
ング１内の水面Ｗの位置は検出できるが、ケーシング１
を引抜き、ケーシング１の先端ＩＡが水底Ｂより上方に
位置した第３−Ｆ図の状態時には、重錘３の周囲には水
が存在するので重錘が浮いてしまい、砂杭２の上面の位
置を確認することができない。

また、上記本発明の装置は、ケーシング１内に圧縮空気
Ａを注入して、ケーシング１内の水を排除した第３−Ｂ
図の状態の時に水面Ｗの位置を検出することも可能であ
る。

本実施例では、ウィンチの巻き取り、緩めをリミットス
イッチで行なっているが、近接スイッチ、光センサー等
の他の手段でも可能である。

〔発明の効果〕

本発明の砂杭造成時の砂面検出装置によれば、水底の軟
弱地盤に打設したケーシング内の砂面上の水面の一定位
置を常に検出でき、また、ケ−シンクを水底から引き抜
いた後の砂杭の上面の位置を検出できるので、砂杭の造
成確認が従来の手段に比べてより正確に行なえ、その結
果、砂杭造成時の施工管理が確実におこなえるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における砂杭造成時の砂面検
出装置の要部側面図、第１Ａ図から第２−Ｈ図までに示
すのは、第１図の砂面検出装置の動作を説明する一連の
模式側面図で、第３−Ａ図から第３−Ｆ図までは、砂杭
の造成手順を示す一連の概略側断面図である。 ３・・・重錘、４・・・ワイヤー、６・・・ウィンチ、
７・・・ワイヤー繰り出し量検出機、８・・・滑車、９
１１Ｌ。 ９１１Ｌ２．　９　Ｌｌ、　９　ＬＬ２・・・リミット
スイッチ、１１・・・第１の動滑車、１２・・・第２の
動滑車、Ｓ・・・砂面、Ｗ・・・水面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワイヤーの先端に取付けられた砂面検出用の重量Ｗ＿０
   の重錘と、そのワイヤーを巻き取りまたは繰り出すウイ
   ンチとの間の該ワイヤーに沿って、ワイヤー繰り出し量
   検出機、重量Ｗ＿１の第１の動滑車及び重量Ｗ＿２の第
   ２の動滑車を、それぞれ滑車を介して配設すると共に、
   重錘、第１及び第２の各動滑車の各空中重量の関係を、
   Ｗ＿０＞Ｗ＿１＞Ｗ＿２とし、重錘がやや水没した時の
   重量Ｗ＿０＿１に対する第１及び第２の各動滑車の各空
   中重量の関係を、それぞれＷ＿０＿１＜Ｗ＿１及びＷ＿
   ０＿１＞Ｗ＿２に設定し、さらに第１及び第２の各動滑
   車の位置検出用のスイッチを設けた砂杭造成時の砂面検
   出装置。