JPH11270269A - 地盤削孔延長検出装置、地盤削孔延長検出方法、地盤削孔延長管理方法、薬液注入削孔延長管理方法、薬液注入深度検出装置、及び薬液注入深度検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 人力によらず自動的に削孔延長を検出し得る
装置や方法を提供する。 【解決手段】 地盤への削孔を行う削孔ロッド２３に接
続され、削孔ロッド２３が地盤内部へ挿入される際の直
進運動を回転運動に変換する運動変換機構３７と、運動
変換機構３７の回転軸に取り付けられ、回転軸の回転量
を検出するロータリーエンコーダ３１と、ロータリーエ
ンコーダ３１から出力される回転量に基づき地盤への削
孔延長を算出するコンピュータ４１を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤削孔延長検出
装置、地盤削孔延長検出方法、地盤削孔延長管理方法、
薬液注入削孔延長管理方法、薬液注入深度検出装置、及
び薬液注入深度検出方法に関し、特に、ロータリーエン
コーダを用いて回転量から長さを検出する地盤削孔延長
検出装置、地盤削孔延長検出方法、地盤削孔延長管理方
法、薬液注入削孔延長管理方法、薬液注入深度検出装
置、及び薬液注入深度検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地盤の改良等のために行われる薬
液注入工事においては、使用される薬液材料の種類、薬
液材料の注入量、薬液材料の注入圧力は、コンピュータ
を備えた薬液注入総合管理装置によって自動的に把握又
は測定され、自動的に入力されて管理されていた。

【０００３】しかし、薬液注入用のホースを挿入するた
めの孔の削孔延長については、自動的に測定できる装置
が従来は無かったため、従来は、薬液注入孔の削孔延長
を自動的に入力・管理することはできなかった。

【０００４】このため、従来は、削孔を行うための削孔
ロッドの当初本数から、削孔後の残本数を差し引いて孔
内に挿入されたロッドの実績本数を算出し、ロッドの単
位長さを乗じてロッド延長を算出するとともに、削孔機
械上のロッドの残尺（孔内に挿入されていない部分の長
さ）を計測し、確認及び工事記録のために写真撮影等を
行い、上記のようにして算出されたロッド延長からロッ
ド残尺を減じることにより、実際の削孔延長を把握し、
これに基いて削孔延長の実績管理を行っていた。

【０００５】あるいは、他の方法として、削孔が終了
し、ロッドを孔内から引き上げた後に、使用されたロッ
ドを並べて写真を撮影し、これにより削孔延長の実績管
理を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の削孔延長実績管理方法では、以下のような問題
があった。

【０００７】 施工管理の担当者が削孔延長の実績値
を確認する方法は、施工現場での立会いか、又は工事写
真しかなく、不確実であり、誤認等が発生するおそれが
あった。

【０００８】 現場立会いによる削孔延長実績確認で
は、ロッドの長さや本数の検査作業や、確認のための写
真撮影にかなりの手間がかかっていた。

【０００９】 ロッド検査作業により得た本数等のデ
ータから削孔延長を計算する場合には、孔番号ごとに用
紙等にデータ記入、又はコンピュータ等へのデータ入
力、あるいはデータ確認等を行う必要があり、施工管理
の担当者の負担が大きかった。

【００１０】 工事写真による削孔延長実績確認で
は、膨大な枚数の工事写真が残されることになり、孔番
号に対応させての整理作業、アルバムの保管等、関連業
務が増大していた。

【００１１】 上記〜の業務は、施工管理担当者
が行わなくてはならず、本来の現場作業監督等の業務に
要員や時間を配分することが困難となり、不要に長い削
孔（過掘）等が生じ、薬液注入工事現場の周辺の構造物
等に影響が及ぶ事態が発生するなどの原因ともなってい
た。

【００１２】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、人
力によらず自動的に削孔延長を検出し得る装置や方法を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る地盤削孔延長検出装置は、地盤への削
孔を行う削孔ロッドの前記地盤への削孔延長を検出する
削孔延長検出手段を備えることを特徴とする。

【００１４】上記の地盤削孔延長検出装置において、好
ましくは、前記削孔延長検出手段は、前記削孔ロッドに
接続され、前記削孔ロッドが前記地盤内部へ挿入される
際の直進運動を回転運動に変換する運動変換機構と、前
記運動変換機構の回転軸に取り付けられ、前記回転軸の
回転量を検出するロータリーエンコーダと、前記ロータ
リーエンコーダから出力される前記回転量に基づき前記
地盤への削孔延長を算出する削孔延長算出手段を備え
る。

【００１５】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長検出手段は、前記地盤の
削孔に伴い前記削孔ロッドが継ぎ足される場合には、前
記地盤への削孔延長の累積値を検出する。

【００１６】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔ロッドは、前記削孔の方向へ
の衝撃が付与されて前記地盤の削孔を行い、前記削孔ロ
ッドと前記運動変換機構との間には、前記衝撃を緩和し
吸収する衝撃緩和機構が設けられる。

【００１７】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔ロッドの単位長Ｌと、前記地
盤への削孔延長の計画値である計画削孔延長に対応する
前記削孔ロッドの本数である計画ロッド本数Ｎ。を記憶
するロッドデータ記憶手段と、前記削孔延長算出手段か
ら出力される前記地盤への削孔延長の実績値Ｄに基づ
き、演算式Ｎ1 ＝Ｄ／Ｌにより値Ｎ1 を演算し、前記演
算値Ｎ1 の少数部分を切り上げて得られる整数値である
実績ロッド本数Ｎ2 が前記計画ロッド本数Ｎ。と等しく
なった場合に、最終の削孔ロッドである旨を報知する最
終ロッド報知手段を備える。

【００１８】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長検出手段から出力される
前記地盤への削孔延長を視覚的に表示し、又は印字出力
する削孔延長表示・出力手段を備える。

【００１９】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長表示・出力手段は、前記
地盤に削孔される複数の孔の孔番号と、前記孔番号に対
応する孔の前記削孔延長と、前記孔番号に対応する孔の
ロッド本数の実績値を視覚的に表示し、又は印字出力可
能である。

【００２０】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長検出手段から出力される
前記地盤への削孔延長を記録する削孔延長記録手段を備
える。

【００２１】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長記録手段は、前記地盤に
削孔される複数の孔の孔番号と、前記孔番号に対応する
孔の測定条件と、前記孔番号に対応する孔の前記削孔延
長を記録可能である。

【００２２】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔延長記録手段は、可搬性を有
する記憶媒体である。

【００２３】また、上記の地盤削孔延長検出装置におい
て、好ましくは、前記削孔ロッドを保持するロッドクラ
ンプにおけるロッドクランプ作動媒体挙動値を検出する
ロッドクランプ作動媒体挙動値検出手段を備える。

【００２４】また、本発明に係る地盤削孔延長検出方法
は、地盤への削孔を行う削孔ロッドの前記地盤への削孔
延長を検出する削孔延長検出手段を備え、前記地盤への
削孔延長を検出することを特徴とする。

【００２５】また、本発明に係る地盤削孔延長管理方法
は、地盤に削孔する複数の孔の各々に孔番号を入力する
とともに前記地盤への削孔延長の計画値を前記複数の孔
番号ごとに入力してパーソナルコンピュータに記憶さ
せ、前記地盤への削孔延長を検出する削孔延長検出手段
により、削孔された孔の削孔延長の実績値を検出し、前
記孔番号に対応する孔ごとに前記削孔延長の実績値を記
憶させることにより管理を行うことを特徴とする。

【００２６】また、本発明に係る薬液注入削孔延長管理
方法は、地盤内に薬液を注入するための複数の薬液注入
孔の各々に孔番号を入力するとともに前記地盤への削孔
延長の計画値を前記複数の孔番号ごとに入力して薬液注
入総合管理装置に記憶させ、前記地盤への削孔延長を検
出する削孔延長検出手段により、削孔された前記薬液注
入孔の削孔延長の実績値を検出し、前記孔番号に対応す
る前記薬液注入孔ごとに前記削孔延長の実績値を可搬性
を有する記憶媒体に記憶させ、前記記憶媒体に記憶され
た前記薬液注入孔ごとの前記削孔延長の実績値を前記薬
液注入総合管理装置に転送し一括管理を行うことを特徴
とする。

【００２７】また、本発明に係る薬液注入深度検出装置
は、地盤への薬液注入を行う注入管の前記地盤への挿入
延長から前記地盤への薬液注入深度を検出する注入深度
検出手段を備えることを特徴とする。

【００２８】上記の薬液注入深度検出装置において、好
ましくは、前記薬液注入深度検出手段は、前記注入管が
前記地盤内部へ挿入される際の直進運動を回転運動に変
換する運動変換機構と、前記運動変換機構の回転軸に取
り付けられ、前記回転軸の回転量を検出するロータリー
エンコーダと、前記ロータリーエンコーダから出力され
る前記回転量に基づき前記地盤への薬液注入深度を算出
する注入深度算出手段を備える。

【００２９】また、本発明に係る薬液注入深度検出方法
は、地盤への薬液注入を行う注入管の前記地盤への挿入
延長から前記地盤への薬液注入深度を検出する注入深度
検出手段を備え、前記地盤への薬液注入深度を検出する
ことを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３１】（１）第１実施形態 まず、本発明の地盤削孔延長検出装置に係る第１実施形
態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本
発明の第１実施形態である地盤削孔延長・角度検出装置
のシステム構成を示すブロック図である。図２は、図１
に示す地盤削孔延長・角度検出装置の具体的な構成を示
す側面図である。図３は、図２における削孔延長・孔角
度測定部付近の詳細な構成を示す拡大側面図である。図
４は、図２における削孔ロッドの先端付近の詳細な構成
を示す拡大側面図である。

【００３２】図１，２に示すように、この地盤削孔延長
・角度検出装置１は、地盤への削孔を行う削孔部２に配
置される検出部３と、記録表示部４を備えて構成されて
いる。

【００３３】次に、削孔部２の構成について説明する。
図２に示すように、削孔部２は、台座フレーム２０と、
ガイドセル２１と、ロータリーパーカッションドリル２
２と、削孔ロッド２３と、油圧機構２４ａ，２４ｂを有
して構成されている。

【００３４】台座フレーム２０上に、油圧機構２４ａ，
２４ｂを介してビーム状のガイドセル２１が取り付けら
れている。油圧機構２４ａのピストンアームを出入させ
ることにより、ガイドセル２１の傾斜角度は可変調整す
ることができる。また、油圧機構２４ｂのピストンアー
ムを出入させることにより、ガイドセル２１の傾斜線上
での前後位置は可変調整することができる。

【００３５】図３に示すように、ガイドセル２１上にド
リフター２７が跨座状態でセットされ、ドリフター２７
は、ガイドセル２１上を前後に移動可能なように構成さ
れている。また、ドリフター２７上には、ロータリーパ
ーカッションドリル２２が取り付けられている。このロ
ータリーパーカッションドリル２２のチャック部２２ａ
には、削孔ロッド２３の後端部が装着され、これによ
り、削孔ロッド２３の長手方向は、ガイドセル２１の長
手方向に対して平行になるように構成されている。ロー
タリーパーカッションドリル２２は、電動駆動源、油圧
駆動源、又は空圧駆動源等により作動し、チャック部２
２ａに装着された削孔ロッド２３を回転させるととも
に、同時に削孔ロッド２３に衝撃を加えることができる
ようになっている。

【００３６】また、削孔ロッド２３の先端付近には、図
４に示すように、ロッドクランプ２５が設けられてい
る。ロッドクランプ２５は、削孔中は油圧が作用せず自
由状態（フリー状態）となっており削孔ロッド２３が自
由に回転可能となっている。一方、削孔ロッド２３を継
ぎ足す場合等においては、クランプ作動油圧配管２６に
より供給される作動用油圧により、削孔ロッド２３を締
め付けて保持し、ガイドセル２１に固定する。また、削
孔ロッド２３の先端には、ダイヤモンド粒や超硬合金等
からなるロッド先端ビットが設けられている。

【００３７】次に、検出部３の構成について説明する。
図１に示すように、検出部３は、ロータリーエンコーダ
３１と、油圧センサー３２と、角度センサー３３を有し
ている。

【００３８】図２に示すように、削孔部２の後端には、
削孔延長・孔角度測定部３０が設けられている。図３に
示すように、削孔延長・孔角度測定部３０には、ロータ
リーエンコーダ３１が配置されている。

【００３９】ロータリーエンコーダ３１は、外部から加
えられる回転力により回転する回転軸（図示せず）と、
この回転軸の回転角度を電気的パルスに変換して出力す
るパルス変換部（図示せず）を有している。

【００４０】したがって、ロータリーエンコーダ３１か
らの出力信号内のパルスをカウントすることにより、回
転軸の回転角度、回転数等を含む回転量が得られる。ま
た、回転軸の回転量と、回転に要した経過時間から、回
転軸の回転速度を算出することができる。ロータリーエ
ンコーダ３１が検出したデータは、図２に示すように、
信号線３６ａにより、記録表示部４内のコンピュータ４
１（後述）に出力される。

【００４１】上記したロータリーエンコーダ３１には、
図３に示すように、直進運動を回転運動に変換する運動
変換機構３７が接続している。この運動変換機構３７と
しては、例えば、ワイヤーを巻き付けた円柱状ドラムを
有する機構や、ラック・ピニオン機構、あるいはスライ
ダクランク機構等が含まれる。

【００４２】この運動変換機構３７における直進運動の
直進変位量ｄと回転角度θとの関係は、既知であり、例
えば、ｋを定数としたとき、下式（１） θ＝ｋ×ｄ ……（１） で表される線形関係等を有する。

【００４３】上記の運動変換機構３７の回転軸（図示せ
ず）は、ロータリーエンコーダ３１の回転軸と同軸とな
るように連結されている。

【００４４】また、図３に示すように、運動変換機構３
７には、ワイヤー３４の一端が取り付けられており、ワ
イヤー３４は、運動変換機構３７にガイドセル２１の長
手方向の直進運動を与えるようになっている。ワイヤー
３４の他端には、スプリング（弦巻バネ）３５の一端が
取り付けられ、スプリング３５の他端はドリフター２７
の後端に取り付けられている。

【００４５】したがって、ロータリーエンコーダ３１か
らの出力信号内のパルスをカウントすれば、ガイドセル
２１の長手方向のドリフター２７の移動量が得られる。
また、ドリフター２７の移動量と、変位に要した経過時
間から、ドリフター２７の移動速度を算出することがで
きる。

【００４６】また、図３に示すように、上記したロータ
リーエンコーダ３１内には、角度センサー３３が内蔵さ
れている。角度センサー３３は、液体容器（図示せず）
内に封入された液体の液面を検出する液面検出部（図示
せず）を有し、液体容器と液面との相対関係により液体
容器の傾斜角度を検出して出力する。

【００４７】この角度センサー３３の液体容器の水平方
向は、ガイドセル２１の長手方向と平行となるように設
定されている。

【００４８】したがって、角度センサー３３からの出力
信号を解析することにより、ガイドセル２１の傾斜角度
が得られる。角度センサー３３が検出したデータは、図
２に示すように、信号線３６ａにより、記録表示部４内
のコンピュータ４１（後述）に出力される。

【００４９】また、図２，３に示すように、削孔ロッド
２３の先端付近のロッドクランプ２５には、作動用の油
を供給するためのクランプ作動油圧配管２６の途中に、
油圧センサー３２が配置されている。油圧センサー３２
は、ロッドクランプ２５内の油圧値を検出し出力する。

【００５０】したがって、油圧センサー３２からの出力
信号を解析することにより、ロッドクランプ２５内の油
圧値が得られる。このため、油圧値が零の場合には、ロ
ッドクランプ２５が作動しておらず、すなわち削孔中で
あることを示している。また、油圧値が零でない値の場
合には、ロッドクランプ２５が作動しており、すなわち
削孔ロッドは継ぎ足し作業等のため固定されている状態
であることを示している。油圧センサー３２が検出した
データは、図２に示すように、信号線３６ｂにより、記
録表示部４内のコンピュータ４１（後述）に出力され
る。

【００５１】次に、記録表示部４の構成について説明す
る。図２に示すように、記録表示部４は、きょう体４０
と、コンピュータ４１と、操作パネル４２と、表示器４
３と、警報灯４４を有して構成されている。

【００５２】コンピュータ４１は、図示しないＣＰＵ
（Central Processing Unit ：中央演算処理装置）と、
図示しないＲＯＭ（Read Only Memory：読出し専用メモ
リ）と、図示しないＲＡＭ（Random Access Memory：随
時書込み読出しメモリ）を有している。これらのＲＯＭ
やＲＡＭは、半導体チップ等により構成されるほか、ハ
ードディスク等により構成されてもよい。また、コンピ
ュータ４１は、図示はしていないが、フロッピーディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬
性を有する記憶媒体にデータ等を記録・再生可能な機構
を備えている。さらに、コンピュータ４１は、図示はし
ていないが、データを印字出力可能なプリンター等の機
構を備えている。

【００５３】コンピュータ４１内のＣＰＵは、表示器４
３と警報灯４４を制御するとともに、データを演算・解
析する。ＲＯＭは、ＣＰＵの実行するプログラム等を格
納した記憶装置である。また、ＲＡＭは、ＣＰＵにより
演算されたデータ等を一時記憶する記憶装置である。

【００５４】操作パネル４２は、ＣＰＵに接続され、Ｃ
ＰＵに指令を与えたり、ＲＯＭ等にプログラムやデータ
等を入力する部分である。表示器４３は、液晶表示器や
ＣＲＴ（陰極線画像表示装置）等からなり、ＣＰＵに接
続され、ＣＰＵから出力された演算データ等を文字，数
字，画像（グラフ）等により視覚的に表示する部分であ
る。また、警報灯４４は、赤色光等を発生する発光部
（図示せず）と、回転等により光を周期的に遮蔽する遮
光機構（図示せず）を有しており、光を点滅表示するこ
とができる。

【００５５】また、記録表示部４は、図示はしていない
が、ＣＰＵに接続されて制御され、鳴動音を発生可能な
ブザー、あるいは音声を発生可能な磁気テープ録音再生
装置とスピーカー等の機構を備えている。

【００５６】次に、上記した地盤削孔延長・角度検出装
置１の作用について説明する。

【００５７】まず、削孔ロッド２３の先端位置を地盤の
計画位置にセットし、さらに削孔ロッド２３の軸方向が
計画した傾斜角度となるようにセットする。このセット
作業完了後、ロータリーパーカッションドリル２２を作
動させると、削孔ロッド２３には、ガイドセル２１の長
手方向（以下、「削孔方向」という。）への衝撃が付与
される。同時に、削孔ロッド２３は、削孔方向のまわり
の回転方向に回転される。これにより、削孔ロッド２３
は、地盤への削孔を行う。

【００５８】削孔が進捗すると、ロッド先端ビット２３
ａの位置が地盤内部へ移動していき、これに伴い削孔ロ
ッド２３は地盤内部に挿入されていくので、ドリフター
２７は、ガイドセル２１の上を、図２における右斜め下
方に向けてスライド移動する。この動きに伴い、ワイヤ
ー３４の端部（ロータリーエンコーダ３１とは逆側の端
部）は、図２における右斜め下方に移動する。

【００５９】この直進運動により、運動変換機構３７
（図３参照）の回転軸は、直進変位量に応じて所定角度
だけ回転する。運動変換機構３７の回転軸の回転量は、
ロータリーエンコーダ３１により検出され、信号線３６
ａにより、パルス信号として記録表示部４のコンピュー
タ４１に出力される。

【００６０】なお、この場合、ワイヤー３４とドリフタ
ー２７との間には、スプリング３５が介設されている。
したがって、削孔時に、削孔ロッド２３に削孔方向への
衝撃が付与されても、スプリング３５がこの衝撃を緩和
し吸収するため、ロータリーエンコーダ３１の検出する
回転量に、衝撃による誤差が混入することが防止され
る。

【００６１】コンピュータ４１内のＣＰＵは、ロータリ
ーエンコーダ３１からのデータ信号内のパルスをカウン
トし、あらかじめＲＯＭ内に格納されていた削孔延長演
算プログラムにより、ロータリーエンコーダ３１の回転
軸の回転量を演算し、さらにロータリーエンコーダ３１
の回転軸の回転量を削孔ロッド２３の地盤内への削孔延
長に換算し、ＲＡＭに記憶させる。

【００６２】また、上記と同時に、角度センサー３３
は、ガイドセル２１の傾斜角度を検出し、この角度デー
タは、信号線３６ａにより、記録表示部４のコンピュー
タ４１に出力される。

【００６３】コンピュータ４１内のＣＰＵは、角度セン
サー３３からのデータ信号を解析し、あらかじめＲＯＭ
内に格納されていた孔角度演算プログラムにより、ガイ
ドセル２１の傾斜角度を演算し、さらに削孔ロッド２３
がガイドセル２１と平行であることから削孔された孔の
孔角度に換算し、ＲＡＭに記憶させる。

【００６４】次に、削孔する孔の深さが深い場合には、
１本の削孔ロッドだけでは削孔は完了せず、地盤内へ挿
入された削孔ロッドの後端部に新たな削孔ロッドを継ぎ
足し、さらに削孔を行う。

【００６５】この場合、ロッド継ぎ足し作業中には、地
盤へ挿入されている削孔ロッドの後端部をクランプロッ
ド２５でガイドセル２１に固定する。このとき、クラン
プ作動油圧配管２６には作動用の油が供給され、これに
よる油圧が油圧センサー３２により検出される。この油
圧データは、油圧センサー３２から、信号線３６ｂによ
り、記録表示部４のコンピュータ４１に出力される。

【００６６】コンピュータ４１内のＣＰＵは、油圧セン
サー３２からのデータ信号を解析し、あらかじめＲＯＭ
内に格納されていた油圧値判別プログラムにより、油圧
値が零でない値となったことを判別し、これからロッド
クランプ２５が作動して削孔ロッド２３が固定されてい
ることを判別し、さらに他の条件判別等から、この場合
は、削孔ロッド２３は継ぎ足し作業中であることを判別
する。これにより、ＣＰＵは、ここまでが１本目の削孔
ロッドにより削孔された孔のデータであることを判別
し、ここまでの削孔延長を１本目の削孔ロッドによるも
のとして、ＲＡＭに記憶させる。

【００６７】次に、ロッド継ぎ足し作業が終了し、削孔
が再開されると、クランプロッド２５によるロッド後端
の固定は解除される。このときには、クランプ作動油圧
配管２６内の油圧は零になる。この油圧変化は、油圧セ
ンサー３２により検出され、上記と同様にして記録表示
部４のコンピュータ４１に出力される。

【００６８】コンピュータ４１内のＣＰＵは、油圧セン
サー３２からのデータ信号を解析し、あらかじめＲＯＭ
内に格納されていた油圧値判別プログラムにより、油圧
値が零となったことを判別し、これからロッドクランプ
２５が作動しておらず削孔ロッド２３が固定されていな
いことを判別し、さらに他の条件判別等から、この場合
は、２本が継ぎ足された削孔ロッド２３により削孔が再
開されたことを判別する。

【００６９】その後、上記と同様にして、ロータリーエ
ンコーダ３１からの信号に基づき新たな削孔延長データ
がＣＰＵにより算出され、角度センサー３３からの信号
に基づき新たな孔角度データがＣＰＵにより算出され、
ＲＡＭに記憶される。また、ＣＰＵは、削孔ロッドが継
ぎ足される場合には、地盤への削孔延長の累積値を算出
し、ＲＡＭに記憶させる。

【００７０】また、ＲＯＭには、削孔ロッド１本の単位
長Ｌと、地盤への削孔延長の計画値（計画削孔延長）Ｙ
と、Ｙに対応する削孔ロッドの本数（計画ロッド本数）
Ｎ。があらかじめ記憶されている。Ｎ。は、下式（２） Ｎy ＝Ｙ／Ｌ ……（２） により得られる値Ｎy の少数部分を切り上げて得られる
整数値である。

【００７１】ＣＰＵは、上記のようにしてＲＡＭに記憶
される各時点での地盤への削孔延長の実績値Ｄについ
て、下式（３） Ｎ1 ＝Ｄ／Ｌ ……（３） により値Ｎ1 を演算する。

【００７２】ＣＰＵは、次に、値Ｎ1 の少数部分を切り
上げて得られる整数値（実績ロッド本数）Ｎ2 を算出す
る。ＣＰＵは、次に、実績ロッド本数値Ｎ2 と計画ロッ
ド本数値Ｎ。とを比較する。

【００７３】上記の判別の結果、Ｎ2 ＝Ｎ。となった場
合は、現在削孔中の削孔ロッドが最終の削孔ロッドであ
り、少なくともこの削孔ロッドのいずれかの位置で削孔
を停止させる必要がある。そこで、ＣＰＵは、警報灯４
４に制御信号を出力して点滅発光表示させ、「現在の削
孔ロッドが最終の削孔ロッドである」旨を外部のオペレ
ータ等に報知させる。この報知は、記録表示部４のブザ
ー（図示せず）の鳴動音や、スピーカー（図示せず）か
らの音声等によってもよい。

【００７４】その後、この孔の削孔が終了した場合に
は、ＣＰＵは、ここまでの削孔延長の累積値をこの孔の
削孔延長としてＲＡＭに記憶させる。また、ＣＰＵは、
表示器４３に表示制御信号を出力し、この孔の削孔延
長、孔角度、ロッド本数、削孔日時等を文字，数字，画
像（グラフ）等により視覚的に表示させたり、図示しな
いプリンターに印字制御信号を出力し、印字出力させる
ことができる。また、上記のＲＡＭ記憶、表示、印字等
は、１つの孔の削孔終了時だけではなく、孔の削孔途中
でも随時にリアルタイムで行うことが可能である。他の
孔についても、上記とまったく同様の手順で削孔を行う
ことができる。

【００７５】この場合、薬液注入用の孔が複数ある場合
には、地盤に削孔される複数の孔には孔番号が付与さ
れ、この孔番号と、各孔番号に対応する孔の測定条件と
が、あらかじめＲＯＭ等に記憶されている。ＣＰＵは、
この孔番号に対応させて、削孔された孔の削孔延長、孔
角度、ロッド本数、削孔日時等を記録することができ
る。また、この際、ＣＰＵは、表示器４３に表示信号を
出力し、現在削孔中の孔の孔番号と、削孔された孔の削
孔延長、孔角度、ロッド本数、削孔日時等を、文字，数
字，画像等により例えば表やグラフとして視覚的に表示
させたり、図示しないプリンターに印字信号を出力し、
例えば表やグラフとして印字出力させることができる。

【００７６】また、上記の孔番号、削孔延長データ、孔
角度データ等は、ＩＣカード等の可搬性記憶媒体に記録
し、他のコンピュータ（図示せず）等で利用したり、デ
ータの加工を行うことも可能である。

【００７７】あるいは、上記した記録表示部４内のコン
ピュータ４１、又は他のパーソナルコンピュータ（図示
せず）等を用いて、地盤に削孔する複数の孔の各々に孔
番号をパーソナルコンピュータに入力するとともに、地
盤への削孔延長の計画値を孔番号ごとに入力してパーソ
ナルコンピュータに記憶させておき、上記のようにして
得た削孔延長の実績データ、孔角度の実績データを、孔
番号に対応させて記憶させ、例えば計画値と実績値を比
較するなどして、削孔の施工管理を行うことも可能であ
る。

【００７８】さらには、薬液注入総合管理装置（図示せ
ず）を用いて、地盤に削孔する複数の孔の各々に孔番号
を薬液注入総合管理装置に入力するとともに、地盤への
削孔延長の計画値を孔番号ごとに入力して薬液注入総合
管理装置に記憶させておき、上記のようにして得た削孔
延長の実績データ、孔角度の実績データを、ＩＣカード
等の可搬性記憶媒体に転送した後に薬液注入総合管理装
置に入力し、孔番号に対応させて記憶させ、例えば計画
値と実績値を比較するなどして、薬液注入管理の一環と
して一括管理することも可能である。

【００７９】（２）第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５
は、本発明の第２実施形態である薬液注入深度・角度検
出装置の具体的な構成を示す図であり、図５（Ａ）は正
面図を、図５（Ｂ）は側断面図を、それぞれ示してい
る。

【００８０】図５に示すように、この薬液注入深度・角
度検出装置６は、地盤への薬液注入を行う注入口（図示
せず）に配置される検出部６を備えている。

【００８１】検出部６は、きょう体６０と、注入ホース
挿入口６１と、ガイドローラー６２ａ，６２ｂ，６２
ｃ，６２ｄと、ロータリーエンコーダ６３と、角度セン
サー６４と、ケーシングパイプ・クランプ６５と、ケー
シングパイプ６６を有して構成されている。

【００８２】ケーシングパイプ６６の上端部は、薬液注
入用のホース（図示せず）を挿入するための注入ホース
挿入口６１となっている。ケーシングパイプ６６の内部
には、ガイドローラー６２ａ〜６２ｄが突出しており、
ガイドローラー６２〜６２ｄは、自由に回転可能な構成
となっている。また、ガイドローラー６２ｄの回転軸６
２ｅには、上記したロータリーエンコーダ３１と同様な
構成のロータリーエンコーダ６３が取り付けられてお
り、ロータリーエンコーダ６３からの出力信号内のパル
スをカウントすることにより、回転軸６２ｅの回転角
度、回転数等を含む回転量が得られるように構成されて
いる。

【００８３】また、角度センサー６４は、上記した角度
センサー３３と同様な構成の角度センサーであり、角度
センサー６４からの出力信号を解析することにより、ケ
ーシングパイプ６６の傾斜角度が得られるように構成さ
れている。

【００８４】上記のような構成により、注入ホース挿入
口６１から注入ホース（図示せず）が図の下方に向けて
挿入されると、注入ホースはガイドローラー６２ａ〜６
２ｄに挟み込まれて下方に移動し、その際にガイドロー
ラー６２ａ〜６２ｄを回転させる。すなわち、注入ホー
スの上下方向の直進運動量（挿入延長）は、ガイドロー
ラー６２ｄにより回転運動量に変換される。これによ
り、ガイドローラー６２ｄの回転軸６２ｅに取り付けら
れたロータリーエンコーダ６３は、この回転軸６２ｅの
回転量を検出する。

【００８５】この回転量データを、上記した記録表示部
４と同様な構成の記録表示部（図示せず）のコンピュー
タ（図示せず）に出力すれば、同様にして、ロータリー
エンコーダ６３から出力される回転量データに基づい
て、地盤への薬液注入深度を算出することができる。

【００８６】また、上記した記録表示部４と同様な構成
の記録表示部（図示せず）のコンピュータ（図示せず）
を用いれば、同様にして、ロータリーエンコーダ６３か
ら出力される回転量データに基づいて、データの自動記
録、自動表示・自動出力、自動的な施工管理等を行うこ
とができる。

【００８７】上記した各実施形態において、地盤削孔延
長・角度検出装置１は、地盤削孔延長検出装置に相当し
ている。また、記録表示部４内のコンピュータ４１（図
示しないＣＰＵ）と、運動変換機構３７と、ロータリー
エンコーダ３１は、削孔延長検出手段を構成している。
また、記録表示部４内のコンピュータ４１（図示しない
ＣＰＵ）は、削孔延長算出手段に相当している。また、
スプリング３５は、衝撃緩和機構に相当している。ま
た、記録表示部４内のコンピュータ４１（図示しないＲ
ＯＭ）は、ロッドデータ記憶手段に相当している。ま
た、警報灯４４、あるいは図示しないブザー，スピーカ
ー等は、最終ロッド報知手段に相当している。また、表
示器４３、あるいは図示しないプリンター等は、削孔延
長表示・出力手段に相当している。また、記録表示部４
内のコンピュータ４１（図示しないＲＡＭ）、あるいは
図示しないフロッピーディスク〜ＩＣカード等は、削孔
延長記録手段に相当している。また、図示しないフロッ
ピーディスク〜ＩＣカード等は、可搬性を有する記憶媒
体に相当している。また、油圧センサー３２は、ロッド
クランプ作動媒体挙動値検出手段に相当している。

【００８８】また、図示しない注入ホースは、注入管に
相当している。また、記録表示部４内のコンピュータ４
１（図示しないＣＰＵ）と、ガイドローラー６２ｄと、
ロータリーエンコーダ６３は、注入深度検出手段を構成
している。また、ガイドローラー６２ｄは、運動変換機
構に相当している。また、記録表示部４内のコンピュー
タ４１（図示しないＣＰＵ）は、注入深度算出手段に相
当している。また、薬液注入深度・角度検出装置５は、
薬液注入深度検出装置に相当している。

【００８９】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００９０】例えば、上記各実施形態においては、薬液
注入工事のための孔の削孔延長を検出する装置について
説明したが、本発明はこれには限定されず、他の工事の
ための削孔に用いる装置であってもよく、例えば、アー
スアンカー工事、地質ボーリング工事、各種基礎工事、
各種井戸工事等のための地盤削孔における削孔延長を検
出する装置であってもよい。

【００９１】また、上記した第１実施形態においては、
衝撃緩和機構として、スプリングを例に挙げて説明した
が、本発明はこれには限定されず、他の構成の衝撃緩和
機構、例えば、油圧、空圧、磁気等を利用した緩衝機構
等であってもよい。

【００９２】また、上記した第１実施形態においては、
削孔部として、回転とともに衝撃を与えながら削孔する
ロータリーパーカッションドリルを例に挙げて説明した
が、本発明はこれには限定されず、他の構成の削孔部、
例えば回転駆動のみによって削孔を行う削孔部、衝撃の
みによって削孔を行う削孔部等であってもよい。

【００９３】また、回転させることのみにより削孔を行
う形式の削孔部においては、衝撃緩和機構は設けなくて
もよい。

【００９４】また、上記した第１実施形態においては、
削孔延長検出手段として、運動変換機構（例えば３７）
と、ロータリーエンコーダ（例えば３１）と、削孔延長
算出手段（例えばコンピュータ４１内の図示しないＣＰ
Ｕ）を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定さ
れず、他の構成の削孔延長検出手段、例えばロータリー
エンコーダのかわりに近接スイッチ等を用い、回転によ
り移動した円周上の移動量を測定するようにしてもよ
い。

【００９５】さらに、削孔延長検出手段は、基準点から
離れる距離を計測するものでもよい。例えば、繰り出し
可能なワイヤーとこのワイヤーの繰り出し延長を検出可
能な検出器を備えたもの、又は、超音波や光（レーザー
光等）等を発射し反射してきた超音波や光等を検出して
超音波や光が往復した距離を非接触的に測定するものな
どである。

【００９６】また、上記した第２実施形態においては、
注入深度検出手段として、運動変換機構（例えば６２
ｄ）と、ロータリーエンコーダ（例えば６３）と、注入
深度算出手段（例えばコンピュータ４１内の図示しない
ＣＰＵ）を例に挙げて説明したが、本発明はこれには限
定されず、他の構成の削孔延長検出手段、例えばロータ
リーエンコーダのかわりに近接スイッチ等を用い、回転
により移動した円周上の移動量を測定するようにしても
よい。

【００９７】さらに、注入深度検出手段は、基準点から
離れる距離を計測するものでもよい。例えば、繰り出し
可能なワイヤーとこのワイヤーの繰り出し延長を検出可
能な検出器を備えたもの、又は、超音波や光（レーザー
光等）等を発射し反射してきた超音波や光等を検出して
超音波や光が往復した距離を非接触的に測定するものな
どである。

【００９８】また、上記した第１実施形態においては、
ロッドクランプ作動媒体挙動値検出手段として、油圧セ
ンサー３２を例に挙げて説明したが、本発明はこれには
限定されず、他の構成でもよく、例えば、ロッドクラン
プを空気圧、電磁石等の他のロッドクランプ作動媒体に
よって作動させ、空気圧力値、電流値又は電圧値等をロ
ッドクランプ作動媒体挙動値として、これらを検出する
圧力センサー、電流計又は電圧計、磁気センサー等をロ
ッドクランプ作動媒体挙動値検出手段としてもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
地盤への削孔を行う削孔ロッドの地盤への削孔延長を検
出する削孔延長検出手段を備えたので、人力によらず自
動的に削孔延長を検出することができる。このため、設
計管理担当者は、装置が出力した削孔実績データをチェ
ックすればよく、自分で削孔延長を算出する必要はなく
なるため、業務負担が大幅に軽減され、設計管理業務の
簡素化を図ることができる、という利点がある。また、
過掘が防止でき、既設構造物に対する事故防止を図るこ
とができ、削孔工事の安全性が向上できる、という利点
も有している。また、現場立会いや工事写真も、他の工
事と同様な程度でよくなり、施工管理、実績管理の手間
や資料が大幅に削減できるため、コストダウンを図るこ
とができる、という利点も有している。また、本発明の
他の発明によれば、地盤への薬液注入を行う注入管の地
盤への挿入延長から地盤への薬液注入深度を検出する注
入深度検出手段を備えたので、人力によらず自動的に注
入深度を検出することができ、上記と同様の利点を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である地盤削孔延長・角
度検出装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す地盤削孔延長・角度検出装置の具体
的な構成を示す側面図である。

【図３】図２における削孔延長・孔角度測定部付近の詳
細な構成を示す拡大側面図である。

【図４】図２における削孔ロッドの先端付近の詳細な構
成を示す拡大側面図である。

【図５】本発明の第２実施形態である薬液注入深度・角
度検出装置の具体的な構成を示す図であり、図５（Ａ）
は正面図を、図５（Ｂ）は側断面図を、それぞれ示して
いる。

【符号の説明】

１ 地盤削孔延長・角度検出装置 ２ 削孔部 ３ 検出部 ４ 記録表示部 ５ 薬液注入深度・角度検出装置 ６ 検出部 ２０ 台座フレーム ２１ ガイドセル ２２ ロータリーパーカッションドリル ２２ａ チャック部 ２３ 削孔ロッド ２３ａ ロッド先端ビット ２４ａ，２４ｂ 油圧機構 ２５ ロッドクランプ ２６ クランプ作動油圧配管 ２７ ドリフター ３０ 削孔延長・孔角度測定部 ３１ ロータリーエンコーダ ３２ 油圧センサー ３３ 角度センサー ３４ ワイヤー ３５ スプリング ３６ａ，３６ｂ 信号線 ３７ 運動変換機構 ４０ きょう体 ４１ コンピュータ ４２ 操作パネル ４３ 表示器 ４４ 警報灯 ６０ きょう体 ６１ 注入ホース挿入口 ６２ａ〜６２ｄ ガイドローラー ６２ｅ ガイドローラー回転軸 ６３ ロータリーエンコーダ ６４ 角度センサー ６５ ケーシングパイプ・クランプ ６６ ケーシングパイプ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤への削孔を行う削孔ロッドの前記地
   盤への削孔延長を検出する削孔延長検出手段を備えるこ
   とを特徴とする地盤削孔延長検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長検出手段は、 前記削孔ロッドに接続され、前記削孔ロッドが前記地盤
   内部へ挿入される際の直進運動を回転運動に変換する運
   動変換機構と、 前記運動変換機構の回転軸に取り付けられ、前記回転軸
   の回転量を検出するロータリーエンコーダと、 前記ロータリーエンコーダから出力される前記回転量に
   基づき前記地盤への削孔延長を算出する削孔延長算出手
   段を備えることを特徴とする地盤削孔延長検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長検出手段は、前記地盤の削孔に伴い前記削
   孔ロッドが継ぎ足される場合には、前記地盤への削孔延
   長の累積値を検出することを特徴とする地盤削孔延長検
   出装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔ロッドは、前記削孔の方向への衝撃が付与され
   て前記地盤の削孔を行い、前記削孔ロッドと前記運動変
   換機構との間には、前記衝撃を緩和し吸収する衝撃緩和
   機構が設けられることを特徴とする地盤削孔延長検出装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔ロッドの単位長Ｌと、前記地盤への削孔延長の
   計画値である計画削孔延長に対応する前記削孔ロッドの
   本数である計画ロッド本数Ｎ。を記憶するロッドデータ
   記憶手段と、 前記削孔延長算出手段から出力される前記地盤への削孔
   延長の実績値Ｄに基づき、演算式Ｎ1 ＝Ｄ／Ｌにより値
   Ｎ1 を演算し、前記演算値Ｎ1 の少数部分を切り上げて
   得られる整数値である実績ロッド本数Ｎ2 が前記計画ロ
   ッド本数Ｎ。と等しくなった場合に、最終の削孔ロッド
   である旨を報知する最終ロッド報知手段を備えることを
   特徴とする地盤削孔延長検出装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長検出手段から出力される前記地盤への削孔
   延長を視覚的に表示し、又は印字出力する削孔延長表示
   ・出力手段を備えることを特徴とする地盤削孔延長検出
   装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長表示・出力手段は、 前記地盤に削孔される複数の孔の孔番号と、前記孔番号
   に対応する孔の前記削孔延長と、前記孔番号に対応する
   孔のロッド本数の実績値を視覚的に表示し、又は印字出
   力可能であることを特徴とする地盤削孔延長検出装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長検出手段から出力される前記地盤への削孔
   延長を記録する削孔延長記録手段を備えることを特徴と
   する地盤削孔延長検出装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の地盤削孔延長検出装置に
   おいて、 前記削孔延長記録手段は、 前記地盤に削孔される複数の孔の孔番号と、前記孔番号
   に対応する孔の測定条件と、前記孔番号に対応する孔の
   前記削孔延長を記録可能であることを特徴とする地盤削
   孔延長検出装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の地盤削孔延長検出装置
    において、 前記削孔延長記録手段は、可搬性を有する記憶媒体であ
    ることを特徴とする地盤削孔延長検出装置。
11. 【請求項１１】 請求項１記載の地盤削孔延長検出装置
    において、 前記削孔ロッドを保持するロッドクランプにおけるロッ
    ドクランプ作動媒体挙動値を検出するロッドクランプ作
    動媒体挙動値検出手段を備えることを特徴とする地盤削
    孔延長検出装置。
12. 【請求項１２】 地盤への削孔を行う削孔ロッドの前記
    地盤への削孔延長を検出する削孔延長検出手段を備え、
    前記地盤への削孔延長を検出することを特徴とする地盤
    削孔延長検出方法。
13. 【請求項１３】 地盤に削孔する複数の孔の各々に孔番
    号を入力するとともに前記地盤への削孔延長の計画値を
    前記複数の孔番号ごとに入力してパーソナルコンピュー
    タに記憶させ、前記地盤への削孔延長を検出する削孔延
    長検出手段により、削孔された孔の削孔延長の実績値を
    検出し、 前記孔番号に対応する孔ごとに前記削孔延長の実績値を
    記憶させることにより管理を行うことを特徴とする地盤
    削孔延長管理方法。
14. 【請求項１４】 地盤内に薬液を注入するための複数の
    薬液注入孔の各々に孔番号を入力するとともに前記地盤
    への削孔延長の計画値を前記複数の孔番号ごとに入力し
    て薬液注入総合管理装置に記憶させ、前記地盤への削孔
    延長を検出する削孔延長検出手段により、削孔された前
    記薬液注入孔の削孔延長の実績値を検出し、 前記孔番号に対応する前記薬液注入孔ごとに前記削孔延
    長の実績値を可搬性を有する記憶媒体に記憶させ、 前記記憶媒体に記憶された前記薬液注入孔ごとの前記削
    孔延長の実績値を前記薬液注入総合管理装置に転送し一
    括管理を行うことを特徴とする薬液注入削孔延長管理方
    法。
15. 【請求項１５】 地盤への薬液注入を行う注入管の前記
    地盤への挿入延長から前記地盤への薬液注入深度を検出
    する注入深度検出手段を備えることを特徴とする薬液注
    入深度検出装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の薬液注入深度検出装
    置において、 前記薬液注入深度検出手段は、 前記注入管が前記地盤内部へ挿入される際の直進運動を
    回転運動に変換する運動変換機構と、 前記運動変換機構の回転軸に取り付けられ、前記回転軸
    の回転量を検出するロータリーエンコーダと、 前記ロータリーエンコーダから出力される前記回転量に
    基づき前記地盤への薬液注入深度を算出する注入深度算
    出手段を備えることを特徴とする薬液注入深度検出装
    置。
17. 【請求項１７】 地盤への薬液注入を行う注入管の前記
    地盤への挿入延長から前記地盤への薬液注入深度を検出
    する注入深度検出手段を備え、前記地盤への薬液注入深
    度を検出することを特徴とする薬液注入深度検出方法。