JPH0796772B2 - 原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置 - Google Patents
原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置Info
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- JPH0796772B2 JPH0796772B2 JP787790A JP787790A JPH0796772B2 JP H0796772 B2 JPH0796772 B2 JP H0796772B2 JP 787790 A JP787790 A JP 787790A JP 787790 A JP787790 A JP 787790A JP H0796772 B2 JPH0796772 B2 JP H0796772B2
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- auger
- tip
- construction process
- ground
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- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はオーガで地盤を掘削しながら掘削土と固化材
とを混合攪拌し、ソイルモルタル杭や柱列壁を構築する
原位置攪拌杭工法の施工工程の管理方法および管理装置
に関する。
とを混合攪拌し、ソイルモルタル杭や柱列壁を構築する
原位置攪拌杭工法の施工工程の管理方法および管理装置
に関する。
原位置攪拌杭工法では、通常第７図に示すように３軸オ
ーガ１で地盤を掘削しながら、セメントミルク等の固化
材を噴射し、混練翼２により原位置土と混合しながらソ
イルモルタルの柱列状のソイルモルタルを施工する。
ーガ１で地盤を掘削しながら、セメントミルク等の固化
材を噴射し、混練翼２により原位置土と混合しながらソ
イルモルタルの柱列状のソイルモルタルを施工する。
土留め壁とするためには、これを３軸方向に連続させる
ことにより一体化し、さらに土圧や水圧に対抗するため
にＨ型鋼やシートパイルなどの芯材を建込む。
ことにより一体化し、さらに土圧や水圧に対抗するため
にＨ型鋼やシートパイルなどの芯材を建込む。
しかし、この工法はオーガを用いた削孔技術を基本とし
ているので、地中の土層変化などにより、深度が大きく
なるに従って、所定位置とのズレを生じ、精度よく削孔
することがむずかしかった。そのため連続した壁体とす
るには、多軸オーガのラップ部を大きくするなどの対応
がとられていた。また、地盤中の掘削土と固化材との混
合、攪拌状態が確認しがたく、均質性、連続性等に問題
が起りやすかった。このために、施工に際してリアルタ
イムに、削孔の精度および固化材混合状態を把握し、精
度の高い工程の管理手段が求められていた。
ているので、地中の土層変化などにより、深度が大きく
なるに従って、所定位置とのズレを生じ、精度よく削孔
することがむずかしかった。そのため連続した壁体とす
るには、多軸オーガのラップ部を大きくするなどの対応
がとられていた。また、地盤中の掘削土と固化材との混
合、攪拌状態が確認しがたく、均質性、連続性等に問題
が起りやすかった。このために、施工に際してリアルタ
イムに、削孔の精度および固化材混合状態を把握し、精
度の高い工程の管理手段が求められていた。
この発明は上記問題点に着目しなされたものである。そ
の目的は、従来困難であった杭の傾きや、地中での混合
状態が施工時に検出できて、随時オーガ傾きを修正した
り、再攪拌をしたりして精度の高い工程の管理ができる
原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置を提案
するにある。
の目的は、従来困難であった杭の傾きや、地中での混合
状態が施工時に検出できて、随時オーガ傾きを修正した
り、再攪拌をしたりして精度の高い工程の管理ができる
原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置を提案
するにある。
この原位置攪拌杭施工工程の管理方法は、オーガで地盤
を掘削し、掘削土と固化材とを混合、攪拌し杭を施工す
る工程で、オーガ先端部の傾斜量と掘削深度の積から先
端部の変位量を検出し、オーガ先端周辺の中性子計数率
から掘削土と固化材の混合状態を検出し、前記２つの検
出値により施工工程を管理することを特徴とする。
を掘削し、掘削土と固化材とを混合、攪拌し杭を施工す
る工程で、オーガ先端部の傾斜量と掘削深度の積から先
端部の変位量を検出し、オーガ先端周辺の中性子計数率
から掘削土と固化材の混合状態を検出し、前記２つの検
出値により施工工程を管理することを特徴とする。
他の一つの発明になる管理装置は、オーガで地盤を掘削
し、掘削土と固化材とを混合、攪拌し杭を施工する工程
の管理装置であって、オーガ先端部に内蔵した傾斜計お
よびオーガ上端部に取付けた回転角検出器を備えたオー
ガ先端部位置を検出する変位量計測装置、オーガ先端部
に内蔵した中性子計数率を検出する中性子センサー、お
よび検出データを地表に伝送して表示装置に表示する伝
送、表示装置を備えてなることを特徴とする。
し、掘削土と固化材とを混合、攪拌し杭を施工する工程
の管理装置であって、オーガ先端部に内蔵した傾斜計お
よびオーガ上端部に取付けた回転角検出器を備えたオー
ガ先端部位置を検出する変位量計測装置、オーガ先端部
に内蔵した中性子計数率を検出する中性子センサー、お
よび検出データを地表に伝送して表示装置に表示する伝
送、表示装置を備えてなることを特徴とする。
第１図は原位置攪拌杭の構築に用いる掘削攪拌装置であ
り、一平面をなし並列する３本のオーガ１を有し、施工
工程を管理する下記の管理装置が付帯している。この管
理装置は、中央オーガ１の先端部に内蔵した傾斜計３と
オーガ上端のロータリコネクタ４に取付けたロータリエ
ンコーダのオーガ回転角検出器５とからなるオーガ先端
部位置を検出する変位量計測装置、中央オーガ１先端部
に内蔵した中性子センサー６、およびそれぞれの検出デ
ータを計測室７に伝送する伝送装置と表示装置とを備え
ている。なお第１図で８は深度検出器である。
り、一平面をなし並列する３本のオーガ１を有し、施工
工程を管理する下記の管理装置が付帯している。この管
理装置は、中央オーガ１の先端部に内蔵した傾斜計３と
オーガ上端のロータリコネクタ４に取付けたロータリエ
ンコーダのオーガ回転角検出器５とからなるオーガ先端
部位置を検出する変位量計測装置、中央オーガ１先端部
に内蔵した中性子センサー６、およびそれぞれの検出デ
ータを計測室７に伝送する伝送装置と表示装置とを備え
ている。なお第１図で８は深度検出器である。
この掘削攪拌装置を用いて原位置攪拌杭を構築するに際
しては、掘削深度が5m〜10m進む毎に、オーガ１先端の
傾斜計３で測定した傾斜量を地上の計測室７に伝送す
る。この傾斜量と削孔深度との積によってオーガ１先端
部の変位量を算出してティスプレイ上に表示する。
しては、掘削深度が5m〜10m進む毎に、オーガ１先端の
傾斜計３で測定した傾斜量を地上の計測室７に伝送す
る。この傾斜量と削孔深度との積によってオーガ１先端
部の変位量を算出してティスプレイ上に表示する。
変位量の演算フローは第２図の通りであり、オーガ停止
状態でオーガの傾斜量、深度、回転角を測定して変位量
を計算する。この変位量は第３図のごとくオーガ座標xy
から工事座標XYに変換する。測定・演算はオーガを約12
0゜ずつ回転して３回行ない、第４図のように３つの変
位データの座標P1,P2,P3の中心座標P0としてオーガ先端
の変位量が工事座標XYに表示される。
状態でオーガの傾斜量、深度、回転角を測定して変位量
を計算する。この変位量は第３図のごとくオーガ座標xy
から工事座標XYに変換する。測定・演算はオーガを約12
0゜ずつ回転して３回行ない、第４図のように３つの変
位データの座標P1,P2,P3の中心座標P0としてオーガ先端
の変位量が工事座標XYに表示される。
またこの管理装置の中性子センサーは線源（例えば252C
f）から放射された高速中性子（数MeV）が原子量が小さ
い水素原子に衝突しエネルギーが低位の熱中性子（0.02
5eV）に変換する現象を応用したものであり、熱中性子
の量を計数すればその計数率（カウント数Ncpm）から物
質中の水素原子の量（g/cm3）、すなわち含水量が測定
できる。セメントミルク等の水を媒体とした固化材の混
合量はこの計数率（カウント数）から測定ができる。
f）から放射された高速中性子（数MeV）が原子量が小さ
い水素原子に衝突しエネルギーが低位の熱中性子（0.02
5eV）に変換する現象を応用したものであり、熱中性子
の量を計数すればその計数率（カウント数Ncpm）から物
質中の水素原子の量（g/cm3）、すなわち含水量が測定
できる。セメントミルク等の水を媒体とした固化材の混
合量はこの計数率（カウント数）から測定ができる。
しかしながら掘削地盤の含水比が大きい場合、あるいは
飽和した場合には、固化材混合物との間に有意な差がな
くなり、識別が困難になる。このために、含水比が大き
い地盤の場合は、ほう素数の熱中性子を吸収するトレー
サー物質を固化材に添加する。熱中性子はトレーサー物
質に吸収され計数率が低下するのでその計数率でトレー
サー物質の濃度、すなわち、固化材の濃度を検出するこ
とができた。
飽和した場合には、固化材混合物との間に有意な差がな
くなり、識別が困難になる。このために、含水比が大き
い地盤の場合は、ほう素数の熱中性子を吸収するトレー
サー物質を固化材に添加する。熱中性子はトレーサー物
質に吸収され計数率が低下するのでその計数率でトレー
サー物質の濃度、すなわち、固化材の濃度を検出するこ
とができた。
変位量計測装置、中性子センサーの測定データを地表の
計測室に伝送する伝送装置は、オーガロッドのジョイン
ト部に磁気信号を利用した伝送カプラを取付け、コネク
タを接続することなく、数mm離れた非接触でデータを伝
送した。また、この伝送装置はデジタル化した信号で順
次伝送するシリアル伝送方式を採用した。このためケー
ブルの芯線数が少なく、仮りに従来のケーブルコネクタ
方式であっても従来のアナログ伝送方式と異なりコネク
タの接触抵抗等による誤差が小さくすることが判った。
計測室に伝送する伝送装置は、オーガロッドのジョイン
ト部に磁気信号を利用した伝送カプラを取付け、コネク
タを接続することなく、数mm離れた非接触でデータを伝
送した。また、この伝送装置はデジタル化した信号で順
次伝送するシリアル伝送方式を採用した。このためケー
ブルの芯線数が少なく、仮りに従来のケーブルコネクタ
方式であっても従来のアナログ伝送方式と異なりコネク
タの接触抵抗等による誤差が小さくすることが判った。
なお、オーガロッドの切り継ぎ頻度が少ない場合にはケ
ーブルコネクタ方式を採用できる。
ーブルコネクタ方式を採用できる。
表示装置はデータの信号変換を行なう演算装置、パーソ
ナルコンピュータおよび指示計で構成され、計測室では
すべてのデータを表示、記録できる。また工程管理に必
要とする深度、リーダ傾斜量、固化材注入量などのデー
タはオペレータ室に表示する。
ナルコンピュータおよび指示計で構成され、計測室では
すべてのデータを表示、記録できる。また工程管理に必
要とする深度、リーダ傾斜量、固化材注入量などのデー
タはオペレータ室に表示する。
この管理方法により原位置攪拌杭を構築するに先だち、
中性子センサーのキャリブレーションを行なった。すな
わち、施工する地盤条件、固化材の混合条件を設定し、
固化材（ほう素トレーサー添加）注入率を変えて柱列壁
をつくり、第５図に示す計数比と注入率の関係を求め
た。
中性子センサーのキャリブレーションを行なった。すな
わち、施工する地盤条件、固化材の混合条件を設定し、
固化材（ほう素トレーサー添加）注入率を変えて柱列壁
をつくり、第５図に示す計数比と注入率の関係を求め
た。
ここで計数比とは、使用する中性子源の半減期補正を行
った値であり、次式で表される。
った値であり、次式で表される。
この実施例では柱列壁の一軸圧縮強度の目標値は6kgf/c
m2であり、固化材の目標注入率は60％である。そこで管
理値としては第５図から注入率60％に対応する中性子セ
ンサーの計数比を求め、その上限値をＲ1.22と設定し
た。施工工程での管理に当っては、オーガ引上時に5m〜
10mごとに得られるデータをチェックして管理値をクリ
アしていない部分があれば再攪拌等を行なった。
m2であり、固化材の目標注入率は60％である。そこで管
理値としては第５図から注入率60％に対応する中性子セ
ンサーの計数比を求め、その上限値をＲ1.22と設定し
た。施工工程での管理に当っては、オーガ引上時に5m〜
10mごとに得られるデータをチェックして管理値をクリ
アしていない部分があれば再攪拌等を行なった。
第６図（ａ）は施工直後の柱列壁の計数比である。壁体
は地盤の計数比（掘削時）に比べ小となっているが、深
度11m〜14mでは計数比の上限値（Ｒ＝1.22）を大きく上
回り注入率40％程度であった。そこで、その深度部分を
対象にして再攪拌を行なった。結果は第10図（ｂ）のご
とく計数比が上限値をクリアした。
は地盤の計数比（掘削時）に比べ小となっているが、深
度11m〜14mでは計数比の上限値（Ｒ＝1.22）を大きく上
回り注入率40％程度であった。そこで、その深度部分を
対象にして再攪拌を行なった。結果は第10図（ｂ）のご
とく計数比が上限値をクリアした。
第６図（ｃ）は手直し後の壁体の強度ならびに透水試験
の結果である。一軸圧縮強度は目標値を十分にクリアし
ており、透水係数はいずれも10-5cm/secオーダーを示し
ていることから確実な施工が行なわれていることが確認
できた。また、バラツキは手直し前σ＝0.07、手直し後
σ＝0.03となり半分以下であった。
の結果である。一軸圧縮強度は目標値を十分にクリアし
ており、透水係数はいずれも10-5cm/secオーダーを示し
ていることから確実な施工が行なわれていることが確認
できた。また、バラツキは手直し前σ＝0.07、手直し後
σ＝0.03となり半分以下であった。
変位量については、開削時に壁体の傾きを実測した結
果、深度10mにおいて±7cm程度の誤差とすることができ
た。
果、深度10mにおいて±7cm程度の誤差とすることができ
た。
この原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置
は、地盤条件を選ばず、いずれの地盤にも適用するこ
とができる。施工中随時抗の鉛直性、変位度等が判る
ので、リーダの姿勢やビット荷重のコントロールによっ
て壁体の曲りを低減し精度の高い削孔ができる。施工
中随時、掘削土壌と固化材との混合状態を検出し運転条
件をコントロールして品質管理を行ない、品質、精度、
均一性が優れた杭あるいは壁を構築できる。計測デー
タは工程管理にリアルタイムに利用するとともに、記録
に残し、構築物の管理帳票として保存利用ができる。
は、地盤条件を選ばず、いずれの地盤にも適用するこ
とができる。施工中随時抗の鉛直性、変位度等が判る
ので、リーダの姿勢やビット荷重のコントロールによっ
て壁体の曲りを低減し精度の高い削孔ができる。施工
中随時、掘削土壌と固化材との混合状態を検出し運転条
件をコントロールして品質管理を行ない、品質、精度、
均一性が優れた杭あるいは壁を構築できる。計測デー
タは工程管理にリアルタイムに利用するとともに、記録
に残し、構築物の管理帳票として保存利用ができる。
なお、オーガ先端からの伝送信号をデジタル化すること
によりデータの信頼性が向上した。また非接触式の伝送
カプラを使用することにより、オーガロッドの切り継ぎ
作業におけるケーブルの損傷を防ぎ、データの信頼性の
向上を図ることができた。
によりデータの信頼性が向上した。また非接触式の伝送
カプラを使用することにより、オーガロッドの切り継ぎ
作業におけるケーブルの損傷を防ぎ、データの信頼性の
向上を図ることができた。
第１図〜第６図は実施例を示す図面であって、第１図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は掘削攪拌装置の側面図、オー
ガ正面図およびオーガ先端拡大図、第２図はオーガ先端
の変位量の演算フロー図、第３図は変位量の工事座標の
変換の図、第４図はオーガ先端の中心座標を示す図、第
５図はキャブリレーションで得られた固化材注入率と計
数比との相関グラフ、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）は
それぞれ実施例の柱列壁の手直し前、手直し後の計数比
と深度との相関グラフ、および強度ならびに透水係数と
深度との相関グラフ、第７図は従来の現位置攪拌杭工法
の施工状態を模式的に示す図面である。 １……オーガ、２……攪拌翼、３……傾斜計、４……ロ
ータリコネクタ、５……オーガ回転角検出器、６……中
性子センサー、７……計測室、８……深度検出器。
（ａ），（ｂ），（ｃ）は掘削攪拌装置の側面図、オー
ガ正面図およびオーガ先端拡大図、第２図はオーガ先端
の変位量の演算フロー図、第３図は変位量の工事座標の
変換の図、第４図はオーガ先端の中心座標を示す図、第
５図はキャブリレーションで得られた固化材注入率と計
数比との相関グラフ、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）は
それぞれ実施例の柱列壁の手直し前、手直し後の計数比
と深度との相関グラフ、および強度ならびに透水係数と
深度との相関グラフ、第７図は従来の現位置攪拌杭工法
の施工状態を模式的に示す図面である。 １……オーガ、２……攪拌翼、３……傾斜計、４……ロ
ータリコネクタ、５……オーガ回転角検出器、６……中
性子センサー、７……計測室、８……深度検出器。
Claims (2)
- 【請求項１】オーガで地盤を掘削し、掘削土と固化材と
を混合、攪拌し杭を施工する工程で、オーガ先端部の傾
斜量と掘削深度の積から先端部の変位量を検出し、オー
ガ先端部周辺の中性子計数率から掘削土と固化材の混合
状態を検出し、前記２つの検出値を用い施工工程を管理
することを特徴とする原位置攪拌杭施工工程の管理方
法。 - 【請求項２】オーガで地盤を掘削し、掘削土と固化材と
を混合、攪拌し杭を施工する工程の管理装置であってオ
ーガ先端部に内蔵した傾斜計およびオーガ上端部に取付
けた回転角検出器を備えたオーガ先端部位置を検出する
変位量計測装置、オーガ先端部に内蔵した中性子計数率
を検出する中性子センサー、および検出データを地表に
伝送して表示装置に表示する伝送、表示装置を備えてな
ることを特徴とする原位置攪拌杭施工工程の管理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP787790A JPH0796772B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP787790A JPH0796772B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03212507A JPH03212507A (ja) | 1991-09-18 |
| JPH0796772B2 true JPH0796772B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=11677843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP787790A Expired - Fee Related JPH0796772B2 (ja) | 1990-01-17 | 1990-01-17 | 原位置攪拌杭施工工程の管理方法および管理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0796772B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158648A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-07 | Kajima Corp | 柱列式連続壁の施工管理方法 |
| CN112609686A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-06 | 中铁二十局集团第六工程有限公司 | 一种填海地质复杂区域三轴搅拌桩加固墩施工方法 |
-
1990
- 1990-01-17 JP JP787790A patent/JPH0796772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03212507A (ja) | 1991-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |