(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安定液を満たしながら掘削された地盤掘削孔内に鉄筋籠を建込んで、コンクリートを打設する際の、前記コンクリートの充填状況の確認方法において、
前記鉄筋籠に前記掘削孔の深度方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数のセンサーを予め配置し、前記センサーの電極間に介在する物質の電気的性質の相違により、前記コンクリートの打ち上がり位置を検出することを特徴とする打設コンクリートの充填状況の確認方法。
【請求項２】
前記電気的性質が、前記電極間に低電圧を微小時間印加した後の前記電極間の残留電圧であることを特徴とする請求項１記載の打設コンクリートの充填状況の確認方法。
【請求項３】
請求項２記載の打設コンクリートの充填状況の確認方法において、前記残留電圧が上昇した後に低下して安定する点を打設コンクリートの天端位置とすることを特徴とする打設コンクリートの充填状況の確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、打設コンクリートの充填状況の確認方法に関し、特に、鉄筋籠を掘削孔内に建込む地中連続壁や場所打ち杭などに適用される安定液中での打設コンクリートの充填状況の確認方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地下構造物の大深度化や耐震性向上の観点から地中連続壁の高強度化が進められている。また、高層建築物などにおいては、地中連続壁の本体利用の観点から、高強度化の他、配筋の高密度化なども進んでいる。このような条件下でのコンクリートの打設は、通常、トレミー管を使用して行われている。コンクリートの打設で重要なことは、コンクリートが全域に均一に充填されていることであり、充填状況の改善を図るために、流動性および材料分離抵抗性に優れた高流動コンクリートなどを用いることも行われている。
【０００３】
ところで、打設されたコンクリートの充填状況を確認する方法としては、従来、打設されたコンクリートの天端を下げ振りで確認することにより行うか、あるいは、目視不可能な部位については、硬化後堀り起こして行っていた。しかしながら、このような従来の打設コンクリート充填状況の確認方法には、以下に説明する問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、下げ振りによる天端位置の確認方法では、錘が安定液中を降下して、コンクリートの天端に到達したときの手触りで、打設コンクリートの天端を確認するため、技術者の勘に頼っており、個人差がある。また、配筋が高密度化した部分での確認が難しく、高密度化された部分にコンクリートの未充填部分があっても、これを発見することができない。
【０００５】
さらに、高強度や高流動コンクリートを採用した場合には、錘がコンクリートの天端に到達したときの張力変化が、従来のコンクリートよりも小さいので、天端自体の確認が難しくなる。一方、堀り起こしによる確認方法では、コンクリートの硬化後でなければ、充填状況の良否が判らないため、対策が必要な場合に迅速に対応することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、配筋の高密度化された部分でも、簡単かつ確実に打設されたコンクリートの充填状況が打設中に確認できる方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、安定液を満たしながら掘削された地盤掘削孔内に鉄筋籠を建込んで、コンクリートを打設する際の、前記コンクリートの充填状況の確認方法において、前記鉄筋籠に前記掘削孔の深度方向に沿って、所定の間隔を隔てて複数のセンサーを予め配置し、前記センサーの電極間に介在する物質の電気的性質の相違により、前記コンクリートの打ち上がり位置を検出するようにした。
このように構成された確認方法によれば、センサーを鉄筋籠に予め配置するので、配筋の高密度部分であっても、センサーの電極間に介在する物質の電気的な性質の相違により、コンクリートの充填状況が確認できる。
この場合、前記センサーで測定する電気的性質は、前記電極間に低電圧を微小時間印加した後の前記電極間の残留電圧を採用することかできる。
この構成によれば、残留電圧の状態から、安定液，コンクリートと接触した安定液，コンクリートをそれぞれ明確に識別することができる。
さらに、本発明の打設コンクリートの充填状況の確認方法においては、前記残留電圧が上昇した後に低下して安定する点を打設コンクリートの天端位置とすることができる。
この判断方法を採用すると、正確に打設コンクリートの天端位置を知ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図５は、本発明にかかる打設コンクリートの充填状況の確認方法の一実施例を示している。同図に示す実施例は、本発明を地中連続壁を構築する際に適用したものであり、地中連続壁の構築では、まず、図１（Ａ）に示すように、泥水などの安定液１０を満たしながら地盤中に掘削孔１２が形成される。
【０００９】
図１（Ａ）に示した例では、ケリー掘削機１４を使用して、地盤中に水平断面が略矩形状の掘削孔１２が所定深度まで掘削形成される。掘削孔１２の形成が終了すると、図１（Ｂ）に示すように、掘削孔１２内に鉄筋籠１６がクレーン１８を用いて建込まれる。鉄筋籠１６は、掘削孔１２の形状に対応した形状に予め組み立てられている。
【００１０】
なお、図１（Ｂ），（Ｃ）に示した符号１７の部材は、地中連続壁パネルの側方への連結を確保するために、掘削孔１２の端部に挿入設置されるロッキングパイプである。
鉄筋籠１６が掘削孔１２内の所定の位置に建込まれると、図１（Ｃ）に示すように、トレミー管１９を使用してコンクリートＣの打設が行われる。このコンクリートＣの打設は、掘削孔１２内に満たされている安定液１０とコンクリートＣとを置換するようにして行われる。
【００１１】
このような地中連続壁の構築工程は、従来からよく知られている工法と同じであるが、本実施例では、特に、打設されたコンクリートＣの充填状況を確認するために以下に説明する方法が採用されている。
すなわち、掘削孔１２内に建込まれる鉄筋籠１６には、掘削孔１２の深度方向に沿って、所定の間隔を隔てて、複数のセンサー２０が配置されている。センサー２０は、鉄筋籠１６の長手方向に沿って、中心部と左右方向の端部側に配列されていて、図１（Ｂ）には、一方の面しか示されていないが、鉄筋籠１６の背面側にも同様な状態で配置されている。
【００１２】
図２には、センサー２０の取付状態の詳細を示している。センサー２０は、平板状の絶縁基板２０ａと、この基板２０ａ上に所定の間隔を隔てて対向配置された一対の電極２０ｂと、各電極２０ｂに接続されたリード線２０ｃと、電極２０ｂとリード線２０ｃの接続部分を覆う絶縁カバー２０ｄとから構成されている。一対の電極２０ｂは、電気伝導性の良好な銅などの金属からなる板状ないしは棒状に形成されている。各センサー２０は、絶縁基板２０ａを鉄筋籠１６の縦筋１６ａの部分に接着などにより固着されている。
【００１３】
各リード線２０ｃは、鉄筋籠１６の長手方向に沿ってその上端側まで延長され、地上に設置される測定装置２２に接続されている。測定装置２２は、各センサー２０の電極２２ｂ間に直流の低電圧、例えば、６Ｖ程度の電圧を微小時間、例えば、数ｍ乃至は数十ｓｅｃ程度供給して、電極２０ｂ間の残留電圧を測定する。
【００１４】
このときの残留電圧は、電極２０ｂ間に介在する物質の電気的な性質によって異なり、残留電圧を測定することにより、電極２０ｂ間に介在する物質を知ることができる。図３から図５は、上記構成のセンサー２０で電極２０ｂ間に介在する物質の電気的な特性を測定することにより、物質が識別されることを確認した試験の状態および結果を示している。
【００１５】
この試験では、図３に示すように、容器内にセンサーｓを吊り下げ支持し、容器内に安定液を満たし、容器の下方からコンクリートを充填し、コンクリートの天端面を徐々に上昇させながらセンサーｓ間の残留電圧を測定した。センサーｓの電極には、直径が２ｍｍのステンレス棒を用い、この電極間に６ｖの直流電圧を２０ｍｓｅｃ間供給し、４０ｍｓｅｃ経過後、スイッチを切り換えて、電極間の残留電圧を測定した。
【００１６】
このときの測定ピッチは、５ｓｅｃとした。図４，５に、この時の測定結果を示している。同図から明らかなように、安定液だけの場合には、残留電圧が約１２００ｍｖであり、コンクリートと接触するとこれが約１５００ｍｖ程度まで一旦上昇する。そして、コンクリート中では、残留電圧が約１３００〜１４００ｍｖに低下する。
【００１７】
つまり、残留電圧の大きさは、コンクリートと接触した安定液＞コンクリート＞安定液の順になり、これらの間に１００ｍｖ以上の差があり、かつ、一旦上昇した残留電圧がその後低下するので、安定液とコンクリートとの区別は、十分に可能となる。なお、この試験では、コンクリートは、スランプ値が２４ｃｍ程度の高い流動性のものを使用した。
【００１８】
図５は、上記実験を踏まえて、実際の工事現場で鉄筋籠１６にセンサー２０を取付て電極２０ｂ間の残留電圧を測定した結果と、参照用の値（上記試験により得られた値）とを示している。同図に示す結果から明らかなように、実パネルでの残留電圧の挙動と参照用とは、ほぼ同じ傾向を示し、これにより実パネルでのコンクリート打設中の充填状況が良好であることも確認できる。
【００１９】
さて、以上のようにセンサー２０を配置した鉄筋籠１６を掘削孔１２内に建込んでトレミー管１９によりコンクリートを打設すると、鉄筋籠１６に配設された各センサー２０は、コンクリートＣの打設直前までは、全てのセンサー２０が安定液１０中に存在することになる。
従って、この状態で、測定装置２２を介して各センサー２０の電極２０ｂに低電圧を微小時間供給して、電極２０ｂ間の残留電圧の測定を測定すると、各センサー２０の測定値は、それぞれ安定液１０の残留電圧となり、全センサー２０でほぼ同じ測定値となる。
【００２０】
このような残留電圧の測定は、測定装置２２から所定の時間間隔毎に行われ、コンクリートＣの打設により、その天端位置が徐々に上昇すると、鉄筋籠１６の下方側に配置されているセンサー２０から順次打設されたコンクリートＣ中に埋没することになる。
コンクリートＣ中に埋没したセンサー２０では、残留電圧の大きさが安定液１０の場合よりも小さくなるので、コンクリートＣが当該センサー２０の位置まで打ち上がり、充填されたことがリアルタイムで確認される。
【００２１】
このような充填状況の確認方法では、技術者の勘に頼らないので、正確でかつ一様な結果が得られる。また、本実施例のセンサー２０では、低電圧を微小時間印加した際の残留電圧が、安定液１０がコンクリートＣと接触することにより一旦上昇して、さらにその後に下降するので、単に残留電圧が低下する場合よりも、その状態を明確に認識できるとともに、残留電圧の下降が停止した後に安定した位置を打設されたコンクリートＣの天端位置とすることができ、コンクリートＣの打ち上がり状態も測定することができる。
【００２２】
なお、コンクリートＣの天端位置を測定する際には、上記実施例の構成によらず、例えば、下げ振りにセンサーｓを設置しても測定することができる。さらに、本実施例のセンサー２０は、絶縁基板２０ａ上に一対の電極２０ｂが形成されていて、厚みが薄いので、高密度化された配筋部分でも簡単に取り付けることが可能になる。
【００２３】
なお、上記実施例では、本発明を地中連続壁を構築する際に適用した場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、例えば、掘削孔内に鉄筋籠を建込む場所打ち杭の構築にも適用することができる。
また、上記実施例では、電極２０ｂ間に介在する物質を残留電圧の相違から検知するセンサー２０を例示したが、本発明の実施は、このようなセンサー２０を使用する場合に限定されることはなく、例えば、電極間に介在する物質の電気抵抗の相違から、介在物質を検知するセンサーであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる打設コンクリートの充填状況の確認方法によれば、コンクリート打設中にリアルタイムで充填状況の確認が行えるので、不都合があった場合に、迅速に対応することができる。また、本発明では、センサーにより充填状況を確認するので、個人差がなく一様な結果が得られるとともに、配筋の高密度化部分にも配置することかできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる打設コンクリートの充填状況の確認方法を地中連続壁の構築に適用した場合の工程を順に示す断面説明図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の確認方法で使用するセンサーの試験状態の説明図である。
【図４】図３の試験で得られた試験結果を示すグラフである。
【図５】本発明の実証実験の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０                      安定液
１２                      掘削孔
１６                      鉄筋籠
１９                      トレミー管
２０                      センサー
２０ａ                    絶縁基板
２０ｂ                    電極
２０ｃ                    リード線
２２                      測定装置
【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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