(57)【要約】【課題】鋼管内にダウンザホールハンマを中掘り式にセットして掘進する中掘り杭工法などの打撃機構を用いる掘削装置による鋼管杭等の基礎杭打設において、加速度センサを使用せずに、打撃回数情報を取得することができ、鋼管杭等の杭を挿入する削孔を形成する際に、削孔先端が支持層に到達したことを適切に確認することができる。【解決手段】ダウンザホールハンマ２５の打撃機構の稼働中の音を収集するデータ収集装置として集音器１９を設け、該データ収集装置で打撃機構の稼働状況の計測データとして抽出・収集し、更に、前記稼働状況の計測データを解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンザホールハンマによる中掘り杭工法として鋼管を打設する際の掘削作業又は杭打設作業の施工管理の装置であって、
ハンマの打撃機構の稼働中の音を計測データとして抽出・収集する抽出・収集手段、
前記稼働状況の計測データを打撃回数として解析する解析手段、
とからなることを特徴とする鋼管打設用施工管理装置。
【請求項２】
抽出・収集手段は、ハンマの施工深度を深度計で計測し、この深度計情報に応じて継続的に計測データが蓄積される請求項１記載の鋼管打設用施工管理装置。
【請求項３】
解析手段は、継続的に蓄積された音の計測データを任意に設定した閾値を断続的に上回る回数をカウントし、ハンマによる地盤の打撃回数として析出する請求項1または請求項２記載の鋼管打設用施工管理装置。
【請求項４】
解析手段は、稼働状況の計測データをコンピュータを活用した数値解析により演算処理する請求項３記載の鋼管打設用施工管理装置。
【請求項５】
ダウンザホールハンマによる中掘り杭工法として鋼管を打設する際の掘削作業又は杭打設作業の施工管理の装置であって、解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価する評価手段を有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の鋼管打設用管理装置。
【請求項６】
情報値は、ハンマによる地盤の打撃回数と削孔具の掘削深度データより単位掘削長当たりの打撃回数として析出する請求項５記載の鋼管打設用管理装置。
【請求項７】
評価手段は、情報値と地盤情報の対比から支持層到達の確認を行う請求項５または請求項６に記載の鋼管打設用管理装置。
【請求項８】
ダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音を収集するデータ収集装置を設け、該データ収集装置で打撃機構の稼働状況の計測データとして抽出・収集し、更に、前記稼働状況の計測データを解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価することを特徴とする鋼管打設用施工管理方法。
【請求項９】
ダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音の収集と、稼働状況の計測データの解析による情報値の取得は、打撃機構の稼働中にリアルタイムに行われ、経時的に蓄積される請求項８記載の鋼管打設用施工管理方法。
【請求項１０】
経時的に蓄積された前記情報値を任意に設定した閾値で選別することで、一定の時間内に前記情報値が前記閾値を断続的に上回る回数をカウントし、前記回数を打撃回数として析出する請求項８または請求項９に記載の鋼管打設用施工管理方法。
【請求項１１】
稼働状況の計測データをコンピュータを活用した数値解析により演算処理して打撃回数として解析する請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の鋼管打設用施工管理方法。
【請求項１２】
情報値が、ダウンザホールハンマを用いた掘削作業または杭打設作業の稼働中の単位（時間および／または単位掘削長）あたりで表示される請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の鋼管打設用施工管理方法。
【請求項１３】
先行して実施する杭打設施工において計測データと情報値を蓄積しておき、その後の杭打設施工においては、前記計測データと前記情報値を対比して支持層到達の確認を実施する請求項７ないし請求項１２のいずれかに記載の鋼管打設用施工管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁基礎、建築基礎などの施工において使用するダウンザホールハンマによる中掘り杭工法での鋼管打設用施工管理装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中掘り杭工法は、河川流域から発達した我が国の都市部に多い比較的軟弱な地盤を中心として、アースオーガ工法等の技術により施工が行われている杭打ち工法である。
【０００３】
既存技術の代表的な方法である中掘り杭工法は、下記特許文献１にもあるように、無限軌道式ベースマシン（三点支持式杭打ち機等）におけるリーダに沿って配置される既製杭である鋼管杭内に鋼管杭の内径より小さな直径を有するオーガースクリューを配置し、オーガー駆動装置によりオーガースクリューを回転させ鋼管杭の先端の地盤を掘削しながら鋼管杭を沈設し、支持層に到達したところで先端処理を行い、杭を造成する方法である。
【特許文献１】特許第３１７０６０４号公報
【０００４】
前記アースオーガによる中掘り杭工法では、スクリューで杭上端に掘削ずりをせり上げる工法の特性から掘削中にリアルタイムに原位置の地盤の掘削ずりが確認できないため、回転駆動装置の回転力により掘削を行う特性を利用して、支持層出現深度の確認は、ボーリング調査の結果を参考とし、回転駆動装置の掘削電流値（掘削抵抗 電流値や積分電流値）やその波形および施工状況の変化等により確認を行う。実際の管理においては、試験杭で掘削電流値の挙動を把握するとともに、施工法・施工管理手法の妥当性等の確認を行った上で、本杭施工の計画に反映させる。
【０００５】
本設杭の施工においては、試験杭の掘削電流値（掘削抵抗電流値および積分電流値）の変化状況や施工状況と照らし合わせながら施工し、管理電流値や施工状況の変化により、支持層出現深度の確認およびくい先端が設計で定められた支持層に所定長さ根入れされていることを確認する。
【０００６】
しかし、近年中掘り杭工法はそのアースオーガ式の掘削方法の限界から、硬質地盤が施工対象である場合支持層未達の施工不良が生ずる可能性や、また、そのような現場においては、支持地盤確認方法の不確実性が懸念される。
【０００７】
近年では、基礎杭が岩盤層などの堅固な地盤への確実な根入が求められる場合には、例えばアースオーガ工では掘削できない硬質地盤や岩盤の掘削能力に定評のあるダウンザホールハンマを用いれば、硬質地盤や岩盤中に打撃破砕による掘削を加えつつ杭を打設することで、打設された杭が硬質で良質の支持層への根入れができ、従って十分な支持力を確保できることが知られている。
【０００８】
そのため、ダウンザホールハンマ施工においては、その特性からエアリフトにより、掘削の進行に伴い、常時原位置の掘削最深部の地盤が掘削土として排出される特性を生かして、採取した掘削ずりと事前のボーリング調査結果との目視の照合を行うことで、支持層到達の確認を行っている。
【０００９】
しかし一方で、ダウンザホールハンマを用いる場合、特許文献１にもある従来のスクリュー式のアースオーガ工である中掘り杭工法とは全く異なり、圧縮空気により駆動されるダウンザホールハンマの高速のピストン運動による打撃破砕を掘削原理とするため、従来のアースオーガ工のような回転駆動装置の掘削電流値（掘削抵抗 電流値や積分電流値）やその波形および施工状況の変化では、支持層到達の確認ができないという問題があった。
【００１０】
下記特許文献２は、打設施工管理装置は、削孔具に打撃を加えて地盤を掘削する掘削機について、前記削孔具の掘削深度を示す掘削深度情報と、前記掘削深度に対応した、前記削孔具の所定貫入量当たりの打撃回数を示す打撃回数情報と、を取得する情報取得部と、前記打撃回数情報の示す所定貫入量当たりの打撃回数に基づいて、前記掘削深度情報の示す掘削深度にある前記削孔具が支持層に到達したか否かを判定する判定部と、を備えるものとして提案されたものである。
【特許文献２】特開２０１８−９１０２８号公報
【００１１】
前記情報取得部は、前記掘削機の打撃による振動を測定可能な位置に取り付けた加速度センサの測定結果に基づいて、前記掘削機の打撃回数を計測することで、前記打撃回数情報を取得する。
【００１２】
図６、図７に示すように、掘削機２は、地盤上に立設される柱状のガイドセル２１と、当該ガイドセル２１に対してチェーン駆動により上下方向に昇降自在に取り付けられた駆動装置２２と、を備えている。
【００１３】
駆動装置２２の回転軸には、打設する鋼管５内に挿入可能な中空の削孔ロッド２３が取り付けられており、削孔ロッド２３の先端には、ガイドスリーブ２４を介して、ダウンザホールハンマ２５が取り付けられている。更に、ダウンザホールハンマ２５には、デバイスガイド２６を介して、削孔ビット２８が取り付けられている。
【００１４】
一方、外管であり杭となる鋼管５の先端には、ケーシングシュー５１が取り付けられている。ケーシングシュー５１は、その先方に削孔ビット２８を突出させた状態でデバイスガイド２６と係合するように構成されている。
【００１５】
掘削の際には、駆動装置２２に、コンプレッサ（不図示）から圧縮空気が供給される。
【００１６】
駆動装置２２は、削孔ロッド２３を所定方向に回転させながら、当該削孔ロッド２３内に圧縮空気を送り込む。削孔ロッド２３内に送り込まれた圧縮空気は、ガイドスリーブ２４を介してダウンザホールハンマ２５内のシリンダに送入する。
【００１７】
この圧縮空気により、ダウンザホールハンマ２５は、ハンマピストンを往復させて、削孔ビット２８を含むビット部分に打撃を加えるようになっている。
【００１８】
加えて、削孔ロッド２３の回転により削孔ビット２８も回転している。この回転及び打撃により、掘削面が削られていく。すなわち、掘削機２は、削孔ビット２８を回転させながら、ダウンザホールハンマ２５により削孔ビット２８に打撃を加えることで地盤を掘削する。
【００１９】
なお、削孔ビット２８は、拡径するもので、これにより、鋼管５よりもやや大きい径の孔を掘削する。リーマ２７は、削孔ビット２８が地盤を掘削している際に、偏心拡径して削孔を横方向に拡げる。
【００２０】
図中１は施工管理装置、２２１は操作盤で、操作盤２２１を介して掘削機２の駆動装置２２を操作することで、対象の位置を掘削し、鋼管５を打設する削孔を形成することができる。
【００２１】
前記ガイドセル２１に取り付けた加速度センサ１６によって、ダウンザホールハンマ２５の打撃に応じた振動を測定することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
前記特許文献２は、加速度センサの測定結果に基づいて、前記掘削機の打撃回数を計測することで、前記打撃回数情報を取得するもので、この加速度センサはガイドセル（リーダーマスト）の上端側に取り付けられているもので、リーダーマストが無いと加速度センサが設置できないので、リーダーマストを使用しない場合には加速度センサを設ける場所がなく、実施不能である。
【００２３】
ガイドセル（リーダーマスト）を使用しない場合の施工方法を説明すると、クレーンブームから昇降操作用ワイヤーを介して回転駆動装置を吊支し、この回転駆動装置の下部からケーシング及びダウンザホールハンマを吊支する掘削軸部材を垂下した状態で、ケーシングを、地盤上の所定箇所に固定されているケーシング回り止め部材に挿入させる。ケーシング回り止め部材によりケーシングが回転しないような反力を取るためである。
【００２４】
こうして、昇降操作用ワイヤーを繰り出しつつ、ケーシングが回転せずに、回転駆動装置１を作動させて掘削軸部材を回転させながら地盤を掘削する。
【００２５】
前記ガイドセル（リーダーマスト）を使用するのでは、施工上制約があり、施工現場内でのリーダの移動作業や、現場へのリーダの搬入及び現場からの搬出作業に非常な手間と時間を要する。また、傾斜地での地盤掘削にあっては、クローラクレーンの接地面とリーダの接地面との段差が大きい場合にリーダの長さを長くとれず、掘削深さが制限されることになる。
【００２６】
一方、ガイドセル（リーダーマスト）を使用しないとなると加速度センサを掘削機自体に取り付けることになるが、地盤の掘削に伴い発生する振動や掘削機の起動に伴う振動、周辺環境の振動など、あらゆる振動を計測することになり、地盤の掘削による振動のみを精度よく把握することが難しい。
【００２７】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、鋼管内にダウンザホールハンマを中掘り式にセットして掘進する中掘り杭工法などの打撃機構を用いる掘削装置による鋼管杭等の基礎杭打設において、加速度センサを使用せずに、打撃回数情報を取得することができ、それにより鋼管杭等の杭を挿入する削孔を形成する際に、削孔先端が支持層に到達したことを適切に確認することができる鋼管打設用施工管理装置および方法を提供することにある。
【００２８】
前記目的を達成するため本発明は鋼管打設用施工管理装置としては、第１に、ダウンザホールハンマによる中掘り杭工法として鋼管を打設する際の掘削作業又は杭打設作業の施工管理の装置であって、ハンマの打撃機構の稼働中の音を計測データとして抽出・収集する抽出・収集手段、前記稼働状況の計測データを打撃回数として解析する解析手段、とからなること、第２に、抽出・収集手段は、ハンマの施工深度を深度計で計測し、この深度計情報に応じて継続的に計測データが蓄積されること、第３に、解析手段は、継続的に蓄積された音の計測データを任意に設定した閾値を断続的に上回る回数をカウントし、ハンマによる地盤の打撃回数として析出することを要旨とするものである。
【００２９】
第４に、解析手段は、稼働状況の計測データをコンピュータを活用した数値解析により演算処理すること、第５に、ダウンザホールハンマによる中掘り杭工法として鋼管を打設する際の掘削作業又は杭打設作業の施工管理の装置であって、解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価する評価手段を有すること、第６に、情報値は、ハンマによる地盤の打撃回数と削孔具の掘削深度データより単位掘削長当たりの打撃回数として析出すること、第７に、評価手段は、情報値と地盤情報の対比から支持層到達の確認を行うことを要旨とするものである。
【００３０】
鋼管打設用施工管理方法としては、第１に、ダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音を収集するデータ収集装置を設け、該データ収集装置で打撃機構の稼働状況の計測データとして抽出・収集し、更に、前記稼働状況の計測データを解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価すること、第２に、ダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音の収集と、稼働状況の計測データの解析による情報値の取得は、打撃機構の稼働中にリアルタイムに行われ、経時的に蓄積されること、第３に、経時的に蓄積された前記情報値を任意に設定した閾値で選別することで、一定の時間内に前記情報値が前記閾値を断続的に上回る回数をカウントし、前記回数を打撃回数として析出することを要旨とするものである。
【００３１】
第４に、稼働状況の計測データをコンピュータを活用した数値解析により演算処理して打撃回数として解析すること、第５に、情報値が、ダウンザホールハンマを用いた掘削作業または杭打設作業の稼働中の単位（時間および／または単位掘削長）あたりで表示されること、第６に、先行して実施する杭打設施工において計測データと情報値を蓄積しておき、その後の杭打設施工においては、前記計測データと前記情報値を対比して支持層到達の確認を実施することを要旨とするものである。
【００３２】
請求項１および請求項８記載の本発明によれば、ダウンザホールハンマ施工特有の打撃破砕に付随して発生する稼働音を利用して、掘削対象地盤の深度毎の硬さの変化を検知することができるもので、抽出・収集手段によりダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音を計測データとして抽出・収集し、解析手段により前記稼働状況の計測データを打撃回数として解析し、評価手段により、解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価することができる。
【００３３】
さらに、加速度センサを使用しないので、リーダマストを使用せずに地盤の掘削を行うダウンザホールハンマの使用における鋼管打設の施工管理が可能なものであり、掘削作業能率を向上できる。
【００３４】
また、仮に、リーダマストを使用しても加速度センサによらずに鋼管打設の施工管理が可能であり、リーダマスト傾斜地での地盤掘削においてクレーンの接地面とリーダマストの接地面との間に可かなり成りの段差がある場合でも、リーダマストを十分に長くできて必要な深さまで掘削を行えるものである。
【００３５】
請求項２記載の本発明によれば、エア（圧縮空気）による流体駆動のピストン運動で生ずる打撃破砕力を掘削原理とするダウンザホールハンマの様な掘削能力が（装置機種の性能に加え、使用するエア量、エア圧、ビット荷重、回転駆動装置の回転数などの掘削作業に伴い動的に大きく変化する）複数の諸元により大きく異なっており、掘削装置の稼働状況の計測データから対象地盤の硬さを評価することが困難であった工法において、掘削対象地盤の深度毎の硬さの変化を検知することができ、対象地盤の深度毎の硬さの変化や支持層到達の確認が容易にできるようになる。
【００３６】
請求項３および請求項１０記載の本発明によれば、ハンマの打撃機構の稼働中の音を計測データとして抽出・収集し、打撃回数として解析するのに、経時的に蓄積された音の計測データを任意に設定した閾値を断続的に上回る回数をカウントし、ハンマによる地盤の打撃回数として析出することで正確に行うことができる。
【００３７】
請求項４および請求項１１記載の本発明によれば、数値解析により計測データを演算処理するが、数値解析の一つにＦＦＴ解析がある。ＦＦＴ解析とは観測される波形の内適当な時間分を切り取り、切り取った波形が無限に繰り返される信号と仮定し、この波形に対してフーリエ変換を行うもので、コンピュータを活用したＦＦＴ解析により稼働状況の計測データを演算処理することで適切な解析が可能となる。
【００３８】
請求項５、請求項６、請求項７記載の本発明によれば、ハンマによる地盤の打撃回数と削孔具の掘削深度データより単位掘削長当たりの打撃回数を算出し、その値と地盤情報の対比から支持層到達の確認を行うことで対象地盤の深度毎の硬さの変化や支持層到達の確認が容易にできる。
【００３９】
請求項９記載の本発明によれば、ダウンザホールハンマの打撃機構の稼働中の音の収集と、稼働状況の計測データの解析による情報値の取得は、打撃機構の稼働中にリアルタイムに行われ、経時的に蓄積されることで、打撃装置を用いる杭打設施工において、ちょうど従来の中掘り杭工法の回転駆動装置の掘削電流値（掘削抵抗 電流値や積分電流値）やその波形および施工状況の変化等により確認を行う方法と同様に、機械的に取得され蓄積、記録される数値で、地盤の硬さの変化ひいては支持層到達の確認が可能となる。
【００４０】
請求項１２記載の本発明によれば、ダウンザホールハンマ稼働（掘削施工）中に蓄積された前記情報値の経時変化の集積を、単位掘削時間や単位掘削長といった時間軸方向の単位で区切って情報値を表示することにより、地盤の硬さとその変化の指標として評価しやすくすることができ、簡易な施工管理を可能にすることができる。
【００４１】
請求項１３記載の本発明によれば、先行して実施する杭打設施工において計測データと情報値を蓄積しておき、その後の杭打設施工においては、前記計測データと前記情報値を対比して支持層到達の確認を実施することで、エア（圧縮空気）による流体駆動のピストン運動で生ずる打撃破砕力を掘削原理とするダウンザホールハンマの様な掘削能力が複数の諸元により大きく異なっており、掘削装置の稼働状況の計測データから対象地盤の硬さを評価することが困難であった場合でも、既に基礎杭の施工方法として確立した中掘り杭工法と同様の手順で、対象地盤の深度毎の硬さの変化や支持層到達の確認が容易にできるようになる。
【発明の効果】
【００４２】
以上述べたように本発明の鋼管打設用施工管理装置および方法は、鋼管内にダウンザホールハンマを中掘り式にセットして掘進する中掘り杭工法などの打撃機構を用いる掘削装置による鋼管杭等の基礎杭打設において、加速度センサを使用せずに、打撃回数情報を取得することができ、鋼管杭等の杭を挿入する削孔を形成する際に、削孔先端が支持層に到達したことを適切に確認することができるものである。
【００４３】
詳しくは、基礎杭が岩盤層などの堅固な地盤への確実な根入が求められる中、そのような硬質地盤や岩盤中に杭を打設するに際して、アースオーガ工法では掘削できない硬質地盤や岩盤の掘削能力に定評のある打撃機構を用いた掘削装置であるダウンザホールハンマを用いることで、打設不良の問題を解消し、更に支持層到達の確実な確認ができることにより打設された杭が十分な支持力を確保できるようにするものであり、これによりダウンザホールハンマ施工に最適化された、中掘り杭工法の簡便な基礎杭の施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の鋼管打設用施工管理装置および方法の１実施形態を示す側面図である。
【図２】本発明の鋼管打設用施工管理装置および方法において、稼働状況の計測データを打撃回数として解析する情報値処理の概念図である。
【図３】本発明の鋼管打設用施工管理装置のハードウェア構成図である。
【図４】本発明の鋼管打設用施工管理装置の機能構成の説明図である。
【図５】本発明の鋼管打設用施工管理方法のフローチャートである。
【図６】従来例を示す側面図である。
【図７】従来例を示す要部の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の鋼管打設用施工管理装置および方法の１実施形態を示す側面図で、さきに本発明で使用する掘削機２について説明すると、クローラクレーン６のクレーンブーム７から昇降操作用ワイヤー１０を介して駆動装置２２を吊支し、この駆動装置２２の下部から鋼管５及びダウンザホールハンマ２５を吊支する掘削軸部材としての削孔ロッド２３を垂下した状態で、鋼管５を、地盤上の所定箇所に固定されているケーシング回り止め部材４に挿入させる。
【００４６】
前記従来例と同じくダウンザホールハンマ２５には、デバイスガイド２６（図７参照）を介して、削孔ビット２８が取り付けられている。
【００４７】
一方、外管であり杭となる鋼管５の先端には、ケーシングシュー５１（図７参照）が取り付けられている。ケーシングシュー５１は、その先方に削孔ビット２８を突出させた状態でデバイスガイド２６と係合するように構成されている。図中２９は飛散防止用ジャバラ、３０は排土キャップである。
【００４８】
掘削の際には、駆動装置２２に、コンプレッサ（図示せず）から圧縮空気が供給され、駆動装置２２は、削孔ロッド２３を所定方向に回転させながら、当該削孔ロッド２３内に圧縮空気を送り込む。削孔ロッド２３内に送り込まれた圧縮空気は、ガイドスリーブ２４を介してダウンザホールハンマ２５内のシリンダに送入する。
【００４９】
この圧縮空気により、ダウンザホールハンマ２５は、ハンマピストンを往復させて、削孔ビット２８を含むビット部分に打撃を加えるようになっている。
【００５０】
加えて、削孔ロッド２３の回転により削孔ビット２８も回転している。この回転及び打撃により、掘削面が削られていく。すなわち、掘削機２は、削孔ビット２８を回転させながら、ダウンザホールハンマ２５により削孔ビット２８に打撃を加えることで地盤を掘削する。
【００５１】
なお、削孔ビット２８は、拡径するもので、これにより、鋼管５よりもやや大きい径の孔を掘削する。リーマ２７（図７参照）は、削孔ビット２８が地盤を掘削している際に、偏心拡径して削孔を横方向に拡げる。
【００５２】
こうして、昇降操作用ワイヤー１０を繰り出しつつ、駆動装置２２を作動させて削孔ロッド２３を回転させながら地盤を掘削する。
【００５３】
本発明はこのようなダウンザホールハンマによる中掘り杭工法として鋼管を打設する際の掘削作業又は杭打設作業の施工管理の装置であり、施工管理装置１はハンマの打撃機構の稼働中の音を計測データとして抽出・収集する抽出・収集手段を構成するものとして集音器（マイク）１９、および稼働状況の計測データを打撃回数として解析する解析手段、解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価する評価手段とからなる。
【００５４】
前記抽出・収集手段は、ハンマの施工深度を深度計２０で計測し、この深度計情報に応じて継続的に蓄積されるものである。
【００５５】
前記評価手段の解析して取得した情報値は、ハンマによる地盤の打撃回数と削孔具の掘削深度データより単位掘削長当たりの打撃回数として析出するものである。
【００５６】
そして、評価手段は、情報値と地盤情報の対比から支持層到達の確認を行うものである。
【００５７】
施工管理装置１のハードウェア構成は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む制御部１１、制御部１１で実行されるプログラム８等を記憶する記憶部１２、及び外部装置と接続するための外部インタフェース１３が電気的に接続されたコンピュータである。
【００５８】
施工管理装置１は、各外部インタフェース１３を介して、集音器（マイク）１９及び深度計２０に接続している。
【００５９】
前記記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置で、これに記憶されるプログラム８は、施工管理装置１の制御部１１に各構成要素を制御させ、後述する鋼管５の打設の施工管理に関する各処理を実行させるためのプログラムである。
【００６０】
前記記憶媒体９は、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスク型の記憶媒体やディスク型以外の記憶媒体、例えば、フラッシュメモリ等の半導体メモリで、コンピュータその他装置、機械等が記録されたプログラム等の情報を読み取り可能なように、当該プログラム等の情報を、電気的、磁気的、光学的、機械的又は化学的作用によって蓄積する媒体である。
【００６１】
また、施工管理装置１は、外部インタフェース１３を介してドライブ１８に接続可能であり、このドライブ１８により記憶媒体９に記憶された情報を読み取ることで、プログラム８を取得してもよい。
【００６２】
プログラム８には、前記稼働状況の計測データを打撃回数として解析する解析手段、および解析して取得した情報値の評価により対象地盤の硬さを評価する評価手段とが形成されるが、前者は集音器（マイク）１９で継続的に蓄積された音の計測データからハンマによる地盤の打撃回数を析出するもので、ＦＦＴ解析により演算処理する。
【００６３】
ＦＦＴは高速フーリエ変換であり、観測される波形の内適当な時間分を切り取り、切り取った波形が無限に繰り返される信号と仮定し、この波形に対してフーリエ変換を行う。理論的にはフーリエ級数をその源とし、どんな複雑な波形も同じ形を繰り返す周期性を持った波であれば、複数の単純な正弦波（Ｓｉｎ波）と余弦波（Ｃｏｓ波）の級数で表現することができることによる。
【００６４】
図２に示すように、ダウンザホールハンマ２５の音は任意に設定した閾値を上回るものであり、この断続的に上回る回数をカウントし、ハンマによる地盤の打撃回数を析出する。
【００６５】
施工中の掘削深度情報については、一般的な方法として、打設されて漸次沈下していく鋼管杭側面に、予め、その長手方向に向かってマーキングされた寸法や、張り付けられた標尺を看視、計測することができる。（そして多くの場合、施工の進捗管理上、計測された深度情報は、施工を実施した時刻で管理するようにして、深度毎の単位掘削長に対して開始時刻と到達時刻を記録して保管される。）また掘削深度の自動計測を行う際には、前記深度計深度計２０には例えば、ワイヤーの引出し量で装置の移動距離を計測するワイヤー式リニアエンコーダーを使用すれば、昇降操作用ワイヤー１０の引出し量で掘削機２の掘削深度を算出し、掘削深度情報を取得することができる。
【００６６】
コンピュータに、ダウンザホールハンマ２５の掘削機について、前記削孔具の掘削深度を示す掘削深度情報と、前記掘削深度に対応した、前記削孔具の所定貫入量当たりの打撃回数を示す打撃回数情報と、を取得するステップと、前記打撃回数情報の示す所定貫入量当たりの打撃回数に基づいて、前記掘削深度情報の示す掘削深度にある前記削孔具が支持層に到達したか否かを判定するステップと、を実行させるためのプログラムが設定されている。
【００６７】
次に使用法について説明する。装置のセットが完了すると、実際の確認方法は、中掘り杭工法の積算電流値と同様以下のような手順になる。
【００６８】
［１］まず、従来の中掘り杭工法の掘削電流値による方法と同様に、試験杭施工を行い、現場の層毎のダウンザホールハンマの打撃回数の基準値を決める。すなわち、本施工開始以前にボーリング柱状図の地層情報と打撃回数を紐づける。
【００６９】
一般的に支持層到達を確認するための機械的計測を実施する際には、現場固有の土質等施工条件と、その装置側の諸条件の組み合わせで生じる稼働状況を示す計測データ及びそこから生成された情報値との紐づけする必要がある。
【００７０】
一方、アースオーガ工と異なり圧縮空気による流体駆動の装置であるダウンザホールハンマ施工の掘削性能は装置機種による異なる打撃力、回転力などの性能に加え、使用するエア量、エア圧、ビット荷重、（回転駆動装置の）回転数など装置側のパラメータと、掘削対象となる地盤や岩盤の硬軟に加え、組成、粘度の有無、地下水の状況などの掘削作業に伴い動的に変化する複数の諸条件により大きく異なる。
【００７１】
従って、計測の際には、前記諸条件のうち、まず装置側の諸条件を現場の土質条件に応じて選定、最適化し、ある程度一定（e.g. エア量をx m3/min・エア圧をy MPa・ビット荷重 z kNなど）に保ちつつ施工を行うようにする。
【００７２】
その制御ができると、例えば、掘削作業中に計測された深度毎の単位長さ（e.g. １ｍ）や単位時間（e.g. 1分間）あたりのダウンザホールハンマの総打撃回数は、対象地盤（岩盤）の硬さとの間に、軟質の場合は打撃回数が少なく、硬質の場合は打撃回数が多いという相関性が生ずることが期待でき、その基準となる紐づけを行うのが試験杭である。
【００７３】
その本発明の実施例のひとつとして以下の様な方法がある。
（１）  掘進中に計測データおよびそこから析出される情報値を経時的に蓄積する。
（２）  析出された情報値（打撃回数）は、経時的に単位時間当たり（e.g.１分）毎に合計した値を電子媒体上にリアルタイムに保存していく。
（３）  その際別途、掘進に伴い継時的に、深度毎に単位掘削長当たりの掘削時間が計測、蓄積されている。
（４）  （２）（３）の結果、所定深度における単位掘削長あたりの掘削時間（ｔ）と、単位時間当たりの打撃回数（ｎ）が蓄積されているので、単位掘削長当たりの打撃回数はｔ×ｎで容易に算出でき、それにより紐づけられたボーリング柱状図との照合で硬さを判定することができる。
【００７４】
情報値が、ダウンザホールハンマを用いた掘削作業または杭打設作業の稼働中の単位（時間および／または単位掘削長）あたりで表示される。
【００７５】
その他にも、掘削全長分の打撃回数を施工を実施した時刻で管理するようにして、深度毎の単位掘削長に対して開始時刻と到達時刻を記録しておき、その開始から終了までの掘削に要した打撃回数をカウントするようにして、同じく施工を実施した時刻で管理された深度情報と、施工を実施した時刻を介して紐づけても良い。
【００７６】
［２］施工対象の本設杭の打設を行い、その際、掘進に伴ってリアルタイムに計測データとそこから析出する情報値を取得、蓄積していき、試験杭施工の際に採取した層毎、深度毎のダウンザホールハンマの打撃回数と、施工中の本杭の打撃回数を深度毎にリアルタイムに対比し、同じ（ある一定範囲の）回数であれば、それに相当する第ｎ層に到達したと判定する。
【００７７】
その際、従来の、ボーリング柱状図と排出された掘削ずりとの照合の結果と合わせることにより、より確実に支持層到達の確認ができるようになる。
【００７８】
なお、先行して実施する杭打設施工において計測データと情報値を蓄積しておき、その後の杭打設施工においては、前記計測データと前記情報値を対比して支持層到達の確認を実施することもできる。
【符号の説明】
【００７９】
１…打設施工管理装置
２…掘削機
４…ケーシング回り止め部材
５…鋼管
６…クローラクレーン
７…クレーンブーム
８…プログラム
９…記憶媒体
１０…昇降操作用ワイヤー
１１…制御部
１２…記憶部
１３…外部インタフェース
１６…加速度センサ
１８…ドライブ
１９…集音器（マイク）
２０…深度計
２１…ガイドセル
２２…駆動装置
２３…削孔ロッド
２４…ガイドスリーブ
２５…ダウンザホールハンマ
２６…デバイスガイド
２７…リーマ
２８…削孔ビット
２９…飛散防止用ジャバラ
３０…排土キャップ
５１…ケーシングシュー
１１１…情報取得部
１１２…判定部
１１３…履歴作成部
２２１…操作盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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