JPH06299531A - 支持地盤性状の測定方法及び装置 - Google Patents

支持地盤性状の測定方法及び装置

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JPH06299531A
JPH06299531A JP8504893A JP8504893A JPH06299531A JP H06299531 A JPH06299531 A JP H06299531A JP 8504893 A JP8504893 A JP 8504893A JP 8504893 A JP8504893 A JP 8504893A JP H06299531 A JPH06299531 A JP H06299531A
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JP
Japan
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ground
drive motor
pile
torque
torque sensor
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JP8504893A
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English (en)
Inventor
Riichi Takada
利一 高田
Taro Saito
太郎 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOKUDO KISO KK
Kubota Corp
Original Assignee
KOKUDO KISO KK
Kubota Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 スパイラルアースオーガを利用して地中に設
置する既成杭工法および杭本体を回転させながら地中に
設置する回転埋設鋼管杭等において、支持層の土質性状
や深さの推定のために、その回転トルク値を測定する。 【効果】 トルク値によって駆動負荷を正確にかつリア
ルタイムに測定することができ、電気駆動装置、油圧駆
動装置、あるいはこれ以外のどのような駆動方式であっ
ても回転トルク計をメーンとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、土木・建築構造物の基
礎杭を設置する時の支持地盤性状の測定方法及び装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】既製杭(コンクリート杭・鋼管杭等)の
施工法は、一般に打込み杭工法と埋込み杭工法の2工法
に大別される。近年は、建設公害の観点から、前記の2
工法のうち、公害性の少ない、低騒音・低振動工法であ
る埋込み杭が主流となっている。これらの埋込み杭工法
には、電気駆動装置あるいは、油圧駆動装置によってス
パイラルアースオーガを杭の中空部に通して掘削沈設さ
せる中堀り工法や、スパイラルオーガを介して、セメン
トやベントナイトなどの混合液を吐出させながら地中を
掘削し、その掘削孔中に杭を挿入し、設置させるセメン
トミルク工法、あるいは、杭本体を直接に駆動装置で回
転させながら地中に挿入、設置させる回転埋設工法など
がある。
【0003】これらの埋込み杭工法において重要なこと
は、正確に支持地盤の土質性状を確認し、所定の根入れ
深さを確保することである。一般に行なわれている支持
地盤の確認方法は、電気駆動装置では、スパイラルアー
スオーガ掘削時の消費電流値(アンペア)の変化を読み
とることによって行っている。また、油圧駆動装置で
は、スパイラルアースオーガ掘削時の油圧力値(圧力)
の変化を読みとることによって行っている。
【0004】しかし、これらの方法は、掘削速度の加減
によって電流値や圧力値の変動が大きく、また、人為的
な要素に左右され易く、支持地盤の土質性状や深度確認
の正確さに欠けている。そこで、人為的な要素を取り除
き、正確さを期するために駆動機負荷と速度(時間)と
の関係を積算してグラフ化する方法が開発されつつある
が、電気駆動方式と油圧駆動方式とでは測定装置の形式
が異なるため互換性が無く、駆動方式別に使い分けをし
なければならない。この為、作業効率が悪く、経済性に
欠けているのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、前記のような従来からの問題点を解決するために、
電気駆動方式、油圧駆動方式の両方に共通の事象である
回転運動(回転作用)に着目し、この回転する力(回転
トルク)を制御することによって、電気駆動方式、油圧
駆動方式共々、同一の管理方法にまとめることができる
と考えた。
【0006】そこで、電気駆動装置や油圧駆動装置の回
転部分とスパイラルオーガあるいは(回転される)鋼管
杭等を回転させる時に必要な治具(回転キャップ)との
間に適当な能力のある回転トルク装置または検出装置を
設け、回転によって発現するトルクの大小を検出し、掘
削速度(時間)との関係を積算、演算し、支持地盤の土
質性状や深度等を容易かつ正確に推定することを可能と
したものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明の方法は、スパイラルオーガを用いて施工す
る各種の工法や鋼管杭を回転しながら地中に挿入、設置
する工法などにおいて、その時の回転トルク値を測定す
ることで支持地盤の土質性状や深度などを推定、把握す
るものである。
【0008】また、本発明の装置は、杭打やぐらに設け
られた上、下方向のガイドレールに沿って昇降可能な回
転駆動装置と、スパイラルオーガや鋼管杭等を回転させ
る時に必要な治具(回転キャップ)との間に設けられ、
それぞれが、前記の回転駆動装置により回転されて地中
に挿入、設置される時の回転トルクを検出するトルクセ
ンサを備えたことを特徴としたものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、スパイラルアースオーガを用
いて施工する各種の施工法や鋼管杭の回転埋設工法など
において、これらを地中に挿入、設置する時の回転駆動
トルク値を直接測定するので、負荷されるトルクの大小
が素早く演算される。この様に精度の良い地盤データを
リアルタイムで得ることができる。
【0010】
【実施例】本発明の構成は、次のようなものから成り立
っている。ここでは、各種の杭打ち工法のうち、主も基
本となるアースオーガを使用して行う「プレボーリング
工法」について述べることにする。この工法は、アース
オーガによって地盤を掘削し、その掘削された孔中に既
製のコンクリート杭や鋼管杭を挿入設置し基礎杭とした
り、スパイラルアースオーガの中空部を介して、セメン
トモルタルなどを掘削孔中に圧送してモルタル柱を造成
することのできる工法で、もっとも単純であるが、アー
スオーガを利用する工法の全ての基本工法となるもので
ある。
【0011】図1における1は、クローラ沓付きの杭打
ちやぐら本体(ベースマシン)である。2は、リーダ支
持ブラケットで、3は、杭打ちやぐらリーダである。こ
のリーダ3には、図に示すようなガイドレール4が、リ
ーダの上端から下端まで平行に設けられている。このガ
イドレール4に添って、ベースマシンの巻上げドラムに
て昇降可能な減速機付き駆動モータ(アースオーガ)5
がある。
【0012】この減速機付き駆動モータでは、図2に示
すように、駆動モータのフランジ6に磁歪式のトルクセ
ンサ10のフランジ11が接合されている。そして、磁
歪式トルクセンサ10の下端には、スパイラルアースオ
ーガを接続させることを可能ならしめるためのフランジ
12が設けられている。(このフランジには、この工法
とは別種の工法、例えば、鋼管杭の回転埋設工法などを
行うときに使用する杭頭キャップなどと接続させるため
にも重要な役目がある)ここで、磁歪式トルクセンサに
ついて詳述する。
【0013】図3における磁歪式トルクセンサ10は、
図に示すように、上、下方向の両端にそれぞれ設けられ
た一対のフランジ11、12を有し、これらのフランジ
11、12の間にトルク検出軸13が設けられている。
【0014】トルク検出軸13の外周には、一対の磁気
異方性部14、15が形成され、これら、磁気異方性部
14、15の周囲には、それぞれ磁気検出用のコイル1
6、17が配置されている。コイル16、17はトルク
検出軸13の周囲のハウジング18の内部に配置され、
さらに、このハウジング18の内部には、コイル16、
17からの検出信号を処理して、トルク検出軸13に負
荷されるトルクの大きさを演算するための電子回路19
が設けられている。
【0015】このような構成において、減速機付き駆動
モータ(アースオーガ)を稼動させ地盤の掘削を行う
と、地盤の硬軟の状態によって、駆動モータの力が加減
されながら、その時のモータの回転力が回転トルクとな
って磁歪式トルクセンサに検出される。これを詳述する
と、駆動モータによってスパイラルアースオーガを回転
させながら地盤を掘削する時の回転トルクがトルク検出
軸13に印加されると、それに応じて磁気異方性部1
4、15の透磁率が変化し、この透磁率の変化がコイル
16、17により検出されることで、その印加トルクの
大きさが精度よく検出される。このトルク検出結果か
ら、その時の地盤の硬軟や、大よその土質の種類などの
地盤性状を、十分に、かつ正確に把握することが可能と
なる。
【0016】このような回転トルク計測法は、減速機付
き駆動モータ(アースオーガ)の駆動方式が電動式であ
ろうと、又は油圧式であろうと、方式の違いに無関係で
行えるところに大きな特徴を有するものである。
【0017】
【発明の効果】本発明によると、前記に述べたように、
回転駆動装置とスパイラルアースオーガや鋼管杭等を回
転埋設するために必要な治具(回転キャップ)との間に
トルクセンサを設けたため、トルク値によって駆動負荷
を正確にかつリアルタイムに測定することができ、電気
駆動装置、油圧駆動装置あるいは、これ以外のどのよう
な駆動方式であっても回転トルク計がメーンとなってい
て、これが電気回路で結ばれているので、対象物に回転
を与えるものであれば全てに適用することが可能であ
り、極めて実用性かつ汎用性に優れ、また経済的な利点
を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の支持地盤測定装置の全体正
面図である。
【図2】同装置における減速機付き駆動モータの詳細図
である。
【図3】同装置におけるトルクセンサの断面図である。
【符号の説明】
1 杭打ちやぐら本体 4 ガイドレール 5 駆動モータ 10 トルクセンサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパイラルアースオーガを利用して地中
    に設置する既製杭工法及び杭本体を回転させながら地中
    に設置する回転埋設鋼管杭等において、支持層の土質性
    状や深さの推定のために、その回転トルク値を測定する
    ことを特徴とする支持地盤性状の測定方法。
  2. 【請求項2】 杭打ちやぐら等に設けられた上下方向の
    ガイドレールに沿って昇降可能な回転駆動装置と、前記
    の回転駆動装置によって地中に回転挿入されるスパイラ
    ルアースオーガ及び鋼管杭等を回転埋設する時に必要な
    治具等との間に、駆動装置による前記地中への回転挿入
    時の回転トルクを検出するトルクセンサを備えたことを
    特徴とする支持地盤性状の測定装置。
JP8504893A 1993-04-13 1993-04-13 支持地盤性状の測定方法及び装置 Pending JPH06299531A (ja)

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