(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイブロハンマ施工機が施工対象物に与えるバイブロハンマの起振力と、打撃回数と、前記施工対象物の貫入の深さとを示す値が少なくとも含まれている情報を、前記バイブロハンマ施工機から取得する取得部と、
前記取得部が取得する前記情報に含まれる前記起振力と、前記打撃回数との積と、前記施工対象物の貫入の深さとの割合に基づいて、前記バイブロハンマによる施工の仕事量を示す累積打撃力を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする施工支援情報算出装置。
【請求項２】
前記取得部は、
単位量毎に前記情報を取得し、
前記算出部は、
前記取得部によって単位量毎に取得される前記情報に基づいて、前記累積打撃力を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の施工支援情報算出装置。
【請求項３】
前記算出部によって算出された前記累積打撃力を記憶装置に記憶させる出力部
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の施工支援情報算出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の施工支援情報算出装置と、
前記施工支援情報算出装置が備える前記算出部の算出結果を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする施工支援情報算出システム。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の施工支援情報算出装置、又は請求項４に記載の施工支援情報算出システム
を備えることを特徴とするバイブロハンマ施工機。
【請求項６】
コンピュータに、
バイブロハンマ施工機が施工対象物に与えるバイブロハンマの起振力と、打撃回数と、前記施工対象物の貫入の深さとを示す値が少なくとも含まれている情報を、前記バイブロハンマ施工機から取得する取得ステップと、
前記取得ステップが取得する前記情報に含まれる前記起振力と、前記打撃回数との積と、前記施工対象物の貫入の深さとの割合に基づいて、前記バイブロハンマによる施工の仕事量を示す累積打撃力を算出する算出ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施工支援情報算出装置、施工支援情報算出システム、バイブロハンマ施工機及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の基礎などに用いられる杭が、地中の支持層に達しているか否かを評価するための標準貫入試験がある。この標準貫入試験においては、支持層が存在する深度が、Ｎ値によって示される。このＮ値とは、基準杭であるサンプラーを、所定の打撃器具によって所定の深さだけ地中に貫入させるために要する打撃回数によって示される値である。従来の工法、例えば従来のバイブロハンマ工法においては、このＮ値によって示される支持層が存在する深度まで、杭を貫入させることにより、貫入させた杭が支持層に達していると判定する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１３１９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、支持層の深度は、杭の埋設位置毎に異なることがある。したがって、杭の埋設位置毎に支持層の深度を求めることが好ましい。しかし、埋設する杭毎に標準貫入試験を行うことは煩雑である。一方、Ｎ値に代わる精度のよい指標を、埋設する杭毎に算出する手段がなかった。したがって、従来のバイブロハンマ工法においては、施工対象物毎に支持層の深度を示す指標を精度よく算出することができなかった。
【０００５】
本発明は、バイブロハンマ工法において施工対象物毎に支持層の深度を示す指標を精度よく算出することができる施工支援情報算出装置、施工支援情報算出システム、バイブロハンマ施工機及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、バイブロハンマ施工機が施工対象物に与えるバイブロハンマの起振力と、打撃回数と、前記施工対象物の貫入の深さとを示す値が少なくとも含まれている情報を、前記バイブロハンマ施工機から取得する取得部と、
前記取得部が取得する前記情報に含まれる前記起振力と、前記打撃回数との積と、前記施工対象物の貫入の深さとの割合に基づいて、前記バイブロハンマによる施工の仕事量を示す累積打撃力を算出する算出部と、を備えることを特徴とする施工支援情報算出装置である。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、上述の施工支援情報算出装置において、前記取得部は、単位量毎に前記情報を取得し、前記算出部は、前記取得部によって単位量毎に取得される前記情報に基づいて、前記累積打撃力を算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一実施形態は、上述の施工支援情報算出装置において、前記算出部によって算出された前記累積打撃力を記憶装置に記憶させる出力部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一実施形態は、上述の施工支援情報算出装置と、前記施工支援情報算出装置が備える前記算出部の算出結果を表示する表示部と、を備えることを特徴とする施工支援情報算出システムである。
また、本発明の一実施形態は、上述の施工支援情報算出装置、又は施工支援情報算出システムを備えることを特徴とするバイブロハンマ施工機である。
【００１１】
また、本発明の一実施形態は、コンピュータに、バイブロハンマ施工機が施工対象物に与えるバイブロハンマの起振力と、打撃回数と、前記施工対象物の貫入の深さとを示す値が少なくとも含まれている情報を、前記バイブロハンマ施工機から取得する取得ステップと、前記取得ステップが取得する前記情報に含まれる前記起振力と、前記打撃回数との積と、前記施工対象物の貫入の深さとの割合に基づいて、前記バイブロハンマによる施工の仕事量を示す累積打撃力を算出する算出ステップと、を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、バイブロハンマ工法において、施工対象物毎に支持層の深度を示す指標を精度よく算出することができる施工支援情報算出装置、施工支援情報算出システム及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る施工支援情報算出システムの構成の概要を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係る施工支援情報算出システムの構成の一例を示す概要図である。
【図３】本実施形態に係る施工支援情報算出システムの動作の一例を示す流れ図である。
【図４】本実施形態に係る表示部による累積打撃力の表示の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態に係る算出部による累積打撃力の算出の第１の変形例を示す模式図である。
【図６】本実施形態に係る算出部による累積打撃力の算出の第２の変形例を示す模式図である。
【図７】本実施形態に係る算出部による累積打撃力の算出の第３の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［バイブロハンマ工法について］
まず、バイブロハンマ工法の概要について説明する。バイブロハンマ工法とは、施工対象物を地中に貫入させる際に、施工対象物を介して地中振動を与え、施工対象物と、地盤との摩擦抵抗を低減させることにより施工対象物の地中への貫入を容易にする工法である。バイブロハンマ工法では、バイブロハンマ施工機械を用いて施工を行う。このバイブロハンマ施工機械は、クレーンと、このクレーンによって吊り下げられたバイブロハンマを備える。このバイブロハンマは、施工対象物を把持する把持部を備える。バイブロハンマ施工機械は、バイブロハンマの把持部によって施工対象物を把持しつつ、クレーンを巻き下げることにより、バイブロハンマを鉛直方向に移動させる。これにより、バイブロハンマ施工機械は、鉛直方向に施工対象物を地中に貫入させる。
また、バイブロハンマは、内部に起振機を備えている。バイブロハンマは、起振機が発生させる力を、施工対象物へ振動として伝えつつ、施工対象物を地中へ貫入させる。
バイブロハンマ施工機械は、起振機が施工対象物に加える力の大きさと、力を加える頻度とを調整することができる。以下の説明において、施工対象物を地中に貫入させる施工のことを埋設とも称する。
【００１５】
バイブロハンマ工法では、施工対象物を支持層と呼ばれる地層まで貫入させる。支持層とは、施工対象物に与えられる鉛直方向の荷重を支持する地層である。
この一例では、施工対象物が建物を地中で支持する基礎杭である場合について説明する。この場合、支持層は、基礎杭（以下、単に杭ともいう。）に加えられる建物の荷重を支持する。
【００１６】
ここで、従来の技術の場合の支持層の深度の判定について説明する。
上述したように、バイブロハンマ工法では、施工対象物の地中側の先端部分が支持層に到達するまで、施工対象物を地中に貫入させる。一例として、支持層が地表面から１０ｍの深さに存在する場合には、施工対象物を地表面から少なくとも１０ｍ分貫入させる。したがって、バイブロハンマ工法においては、地表面から支持層までの鉛直方向の距離、すなわち、支持層の深度を判定することが求められる。従来の技術では支持層の深度を判定するため、標準貫入試験が行われていた。この標準貫入試験では、Ｎ値を測定することにより、支持層の深度を判定していた。このＮ値とは、質量が約６３．５ｋｇのハンマーを、約７６ｃｍの高さから自由落下させることにより、基準杭であるサンプラーを地中に３０ｃｍ貫入させるために必要な打撃回数である。すなわち、Ｎ値とは、支持層の深度を判定する指標である。
【００１７】
［実施形態］
以下、図を参照して施工支援情報算出システム１の実施形態について説明する。はじめに、図１を参照して、施工支援情報算出システム１の構成の概要について説明する。
図１は、施工支援情報算出システム１の構成の概要を示す模式図である。施工支援情報算出システム１は、施工支援情報算出装置１００と、バイブロハンマ施工機械２００とを備える。これらの装置のうち、まず、バイブロハンマ施工機械２００について説明する。
【００１８】
バイブロハンマ施工機械２００は、バイブロハンマ２１０と、クレーン２２０とを備える。バイブロハンマ２１０は、いずれも不図示のモーターと、偏心質量と、回転軸と、把持部とを備える。モーターは、バイブロハンマ施工機械２００が備える制御装置（不図示）の制御に基づく回転数によって回転軸を回転させる。回転軸は、このバイブロハンマ２１０が備えるモーターと、偏心質量とを接続する。偏心質量は、回転軸の回転に伴って回転する。モーターは回転軸を回転させることにより、偏心質量を回転させる。偏心質量が回転することにより、偏心質量の回転周期に応じて変動する力が発生する。
また、偏心質量は、バイブロハンマ施工機械２００が備える制御装置（不図示）の制御に基づいて、偏心量を変更可能である。具体的には、偏心質量は、油圧シリンダによって、回転軸の径方向に移動可能である。バイブロハンマ施工機械２００が備える制御装置は、偏心質量の油圧シリンダに供給する油圧を制御することにより、偏心質量の径方向の位置を変更する。偏心質量の偏心量が大きい場合には、偏心質量が回転することによって、偏心量が小さい場合に比べて大きな力が発生する。
この偏心質量の回転によって生じる力の鉛直方向成分を起振力Ｆｉと称する。より具体的には、この偏心質量が１回転する毎に発生する鉛直方向成分を起振力Ｆｉと称する。また、回転軸の回転回数を打撃回数Ｎと称する。
【００１９】
バイブロハンマ施工機械２００は、偏心質量の偏心量を変更することにより、起振力Ｆｉを変更する。また、バイブロハンマ施工機械２００は、モーターの回転回数を変更することにより、打撃回数Ｎを変更する。
ここで、施工対象物Ｈの地中側の先端が硬い地層である場合と、柔らかい地層である場合とを比べると、施工対象物Ｈをある深さだけ（例えば、０．１ｍ）貫入させる場合に必要になる力は、硬い地層である場合の方が大きい。バイブロハンマ施工機械２００は、地層の硬度に応じてバイブロハンマ２１０の起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎとを変化させて施工する。
なお、以下の説明において、バイブロハンマ施工機械２００によって埋設された施工対象物Ｈの地中側の先端と、地表面ＳＦとの距離を貫入深度ｄと称する。
【００２０】
また、バイブロハンマ施工機械２００は、起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎと、貫入深度ｄとを検出し、検出したこれらの情報を外部装置に出力する。具体的には、バイブロハンマ施工機械２００は、バイブロハンマ２１０の偏心質量の偏心量を、起振力Ｆｉを示す情報として、外部装置に出力する。また、バイブロハンマ施工機械２００は、バイブロハンマ２１０のモーターの回転回数を、打撃回数Ｎを示す情報として、外部装置に出力する。また、バイブロハンマ施工機械２００は、施工開始時のクレーンの巻下げ量と、施工中又は施工完了時のクレーンの巻下げ量との差を、貫入深度ｄを示す情報として、外部装置に出力する。以下の説明において、バイブロハンマ施工機械２００が出力するこれらの情報を、施工情報ｉｎｆｏとも記載する。
【００２１】
なお、本実施形態では起振力Ｆｉが、バイブロハンマ施工機械２００の制御部が出力する偏心量の指示値（目標値）である場合を一例にして説明するが、これに限られない。例えば、バイブロハンマ施工機械２００が、バイブロハンマ２１０によって生じた力を検出するセンサを備えている場合がある。この場合には、起振力Ｆｉとは、このセンサが検出した値であってもよい。また、バイブロハンマ施工機械２００が、バイブロハンマ２１０から施工対象物に伝達された力を検出することが可能である場合には、起振力Ｆｉとは、バイブロハンマ２１０から施工対象物Ｈに伝達された力であってもよい。
【００２２】
なお、本実施形態では、施工対象物Ｈが、建物の基礎杭として利用されるＨ形鋼である場合について説明するが、これに限られない。施工対象物Ｈは、バイブロハンマ２１０によって地中に貫入されるものであればどのようなものであってもよく、例えば、鋼管、鋼矢板であってもよい。
【００２３】
次に、図２を参照して施工支援情報算出システム１の構成の詳細について説明する。
図２は、施工支援情報算出装置１００の機能構成の一例を示す概要図である。施工支援情報算出システム１は、上述したバイブロハンマ施工機械２００に加えて、施工支援情報算出装置１００と、表示部３００とを備える。
【００２４】
施工支援情報算出装置１００は、バイブロハンマ２１０から、施工情報ｉｎｆｏを取得する。この施工情報ｉｎｆｏには、起振力Ｆｉを示す情報と、打撃回数Ｎを示す情報と、貫入深度ｄを示す情報とが含まれる。施工支援情報算出装置１００は、起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎと、貫入深度ｄとに基づいて支持層の深度を判定する。この施工支援情報算出装置１００の機能構成について説明する。
【００２５】
施工支援情報算出装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１０と、記憶部１２０とを備える。
ＣＰＵ１１０は、その機能部としての取得部１１１と、算出部１１２とを備える。
【００２６】
取得部１１１は、バイブロハンマ２１０の制御装置（不図示）と接続されている。取得部１１１は、バイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得し、取得した施工情報ｉｎｆｏを、算出部１１２へ供給する。
取得部１１１は、所定のタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得する。この一例では、取得部１１１による施工情報Ｉｎｆｏの取得タイミングが、施工対象物Ｈの地中への貫入深度ｄに基づいて、又はバイブロハンマ施工機械２００の施工時間に基づいて、予め設定されている場合について説明する。
【００２７】
まず、取得部１１１による施工情報Ｉｎｆｏの取得タイミングが、施工対象物Ｈの地中への貫入深度ｄに基づいて設定されている場合の例を説明する。
取得部１１１は、予め設定された施工対象物Ｈの単位貫入長毎にバイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得する。この単位貫入長とは、例えば、１ｃｍであっても、１ｍであってもよい。単位貫入長を１ｃｍとした場合、取得部１１１は、施工対象物Ｈが地中に１ｃｍ貫入する毎にバイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得する。すなわち、取得部１１１は、貫入深度ｄが１ｃｍ増加する毎にバイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得する。
これにより、取得部１１１は、施工対象物Ｈの地中への貫入深度ｄに基づいたタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得する。
【００２８】
次に、取得部１１１による施工情報Ｉｎｆｏの取得タイミングが、バイブロハンマ施工機械２００の施工時間に基づいて設定されている場合の例を説明する。
取得部１１１は、予め設定された施工の単位施工時間毎にバイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得する。この単位施工時間とは、例えば、１分であっても、１０分であってもよい。単位施工時間を１分とした場合、取得部１１１は、バイブロハンマ施工機械２００が施工を開始した後、１分毎にバイブロハンマ施工機械２００から施工情報ｉｎｆｏを取得する。
これにより、取得部１１１は、バイブロハンマ施工機械２００の施工時間に基づいたタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得する。
【００２９】
なお、上述では、取得部１１１は、単位貫入長と、単位施工時間とのそれぞれの周期的なタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得する場合について説明したが、これに限られない。例えば、取得部１１１は、単位貫入長と、単位施工時間との両方の周期的なタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得してもよい。具体的には、単位貫入長を１ｃｍと、単位施工時間を１分とした場合、取得部１１１は、貫入深度ｄが１ｃｍ増加する毎と、施工時間が１分経過する毎の両方のタイミングで施工情報ｉｎｆｏを取得する。
【００３０】
なお、取得部１１１は、単位貫入長又は単位施工時間に基づいた周期的なタイミングとは異なるタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得してもよい。例えば、取得部１１１は、ある任意のタイミングにおいて施工情報ｉｎｆｏを取得してもよい。具体的には、施工対象物Ｈを施工する際に、バイブロハンマ施工機械２００が検出した起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎと、貫入深度ｄとから、施工者Ｐが硬い地層に達したことを推定する場合がある。この場合、取得部１１１は、バイブロハンマ施工機械２００から周期的なタイミングとは異なる、ある任意のタイミングにおける施工情報ｉｎｆｏを取得する。
【００３１】
算出部１１２は、取得部１１１から供給された、施工情報ｉｎｆｏに含まれる起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎと、貫入深度ｄとに基づいて、累積打撃力ＥＶを算出する。
累積打撃力ＥＶとは、施工対象物Ｈが支持層ＢＳの深度にあるか否かを判定する指標である。累積打撃力ＥＶは、式（１）によって示される。
【００３２】
【数１】
0005846592.tif 000002
【００３３】
なお、算出部１１２は、取得部１１１から取得した施工情報ｉｎｆｏに基づいて逐次累積打撃力ＥＶを算出してもよいし、バイブロハンマ施工機械２００の施工が終了した後にまとめて累積打撃力ＥＶを算出してもよい。
【００３４】
記憶部１２０には、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶが記憶される。
表示部３００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを表示する。表示部３００は、ディスプレイを備えており、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを画面によって表示する。
算出部１１２によって算出された累積打撃力ＥＶが表示されることより、施工者Ｐは、施工対象物Ｈが支持層ＢＳにあるか否かを判定することができる。算出部１１２は、算出した累積打撃力ＥＶを、記憶部１２０と、表示部３００とに供給する。
【００３５】
次に、図３を参照して施工支援情報算出システム１の動作について説明する。
図３は、施工支援情報算出システム１の動作の一例を示す流れ図である。施工支援情報算出システム１は、支持層測定プログラムＰｒｇ１０に基づいて、図３に示すステップＳ１１０からステップＳ１５０までを実行する。ここで、支持層測定プログラムＰｒｇ１０とは、施工支援情報算出システム１が、累積打撃力ＥＶを算出するための制御プログラムである。また、バイブロハンマ施工機械２００のオペレータや工事監督者などを総称して施工者Ｐとする。
ここでは、バイブロハンマ施工機械２００の施工開始と、施工終了とが施工ボタンのＯＮ（オン）と、ＯＦＦ（オフ）とによって制御される場合を一例として説明する。具体的には、この一例の場合、施工者Ｐが、施工ボタンをＯＮとすることにより施工が開始される。また、施工者Ｐが、施工ボタンをＯＦＦとすることにより施工が終了される。
【００３６】
支持層測定プログラムＰｒｇ１０は、施工者Ｐによって施工ボタンがＯＮにされることにより動作を開始する。
取得部１１１は、バイブロハンマ２１０から施工情報ｉｎｆｏを取得する（ステップＳ１１０）。算出部１１２は、取得部１１１から取得した施工情報ｉｎｆｏに基づいて累積打撃力ＥＶを算出する（ステップＳ１２０）。記憶部１２０は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを記憶する（ステップＳ１３０）。表示部３００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを表示する（ステップＳ１４０）。
ステップＳ１１０からステップＳ１４０までの動作を、施工者Ｐによってバイブロハンマ２１０の施工ボタンがＯＦＦとされるまで繰返す（ステップＳ１５０）。
【００３７】
なお、ここでは支持層測定プログラムＰｒｇ１０は、施工者Ｐによってバイブロハンマ２１０の施工ボタンがＯＦＦとされるまで繰返す場合を一例として説明したが、これに限られない。例えば、施工支援情報算出装置１００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶに基づいて、施工の終了を判定してもよい。具体的には、施工支援情報算出装置１００は、累積打撃力ＥＶのしきい値の情報を予め記憶しており、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶがしきい値に達した場合、施工の終了を判定し、施工を終了してもよい。
【００３８】
次に、図４を参照して表示部３００による累積打撃力ＥＶの表示例について説明する。
図４は、表示部３００による累積打撃力ＥＶの表示の一例を示す模式図である。
図４は、互層である地層に施工対象物Ｈを埋設した場合の、表示部３００の表示の一例である。表示部３００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶをグラフによって表示する。すなわち、表示部３００は、施工対象物Ｈの貫入深度ｄと、累積打撃力ＥＶとの２つの情報をまとめて表示する。
これにより施工者Ｐは、施工対象物Ｈの支持層ＢＳを目視にて判定することができる。
また、表示部３００は、算出部１１２により算出される累積打撃力ＥＶを逐次表示する。これにより、施工者Ｐは、表示部３００によって累積打撃力ＥＶを逐次参照することにより、支持層ＢＳの深度を施工中の現場においてリアルタイムに判定することができる。
また、例えば、表示部３００は、図４に示すように標準貫入試験によって施工対象物Ｈの近傍の地層についてのＮ値を予め測定したＮ値と、累積打撃力ＥＶとを合わせて表示する。これにより、施工者Ｐは、Ｎ値と、累積打撃力ＥＶとの相関についても目視によって逐次参照することができる。
【００３９】
次に、図５から図７を参照して、算出部１１２による累積打撃力ＥＶの算出例について更に説明する。
図５は、算出部１１２による累積打撃力ＥＶの算出の第１の変形例を示す模式図である。この一例における地層は、深度２０〜４０ｍ付近が硬質粘性土層であり、深度４０ｍを越えた付近が砂質土層である。この一例において、この砂質土層が支持層である。また、図５にこの地層に対する標準貫入試験の結果であるＮ値の変化を示す曲線Ｗｎ１と、この地層に施工対象物Ｈを埋設した場合の累積打撃力ＥＶの変化を示す曲線Ｗｅ１とを示す。
ここで、曲線Ｗｎ１は、深度３ｍ付近において増加し、深度５ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｎ１は、深度２０ｍ付近から深度４０ｍ付近まで徐々に増加する。更に、曲線Ｗｎ１は、深度４２ｍ付近から増加し、深度４５ｍ付近から減少する。
また、曲線Ｗｅ１は、深度３ｍ付近において増加し、深度５ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｅ１は、深度２０ｍ付近から深度４０ｍ付近まで徐々に増加する。更に、曲線Ｗｅ１は、深度４２ｍ付近から増加し、深度４５ｍ付近から減少する。
この曲線Ｗｎ１と曲線Ｗｅ１とを比較すると、累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが同様の変化を示している。すなわち、第１の例の地層では累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが相関性が高いといえる。
【００４０】
図６は、算出部１１２による累積打撃力ＥＶの算出の第２の変形例を示す模式図である。この一例における地層は、深度７ｍ付近が砂質土層であり、深度９ｍを越えた付近が礫質土層である。この一例において、この礫質土層が支持層である。また、図６にこの地層に対する標準貫入試験の結果であるＮ値の変化を示す曲線Ｗｎ２と、この地層に施工対象物Ｈを２つ埋設した場合の累積打撃力ＥＶの変化を示すそれぞれ曲線Ｗｅ２と、曲線Ｗｅ３とを示す。
ここで、曲線Ｗｎ２は、深度７ｍ付近において増加し、深度９ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｎ２は、深度１３ｍ付近において増加する。
次に、曲線Ｗｅ２は、深度７ｍ付近において増加し、深度９ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｅ２は、深度１３ｍ付近において増加する。
次に、曲線Ｗｅ３は、深度７ｍ付近において増加し、深度９ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｅ３は、深度１３ｍ付近において増加する。
この曲線Ｗｎ２と、曲線Ｗｅ２と、曲線Ｗｅ３とを比較すると、累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが同様の変化を示している。すなわち、第２の例の地層では累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが相関性が高いといえる。
【００４１】
図７は、算出部１１２による累積打撃力ＥＶの算出の第３の変形例を示す模式図である。この一例における地層は、深度１３ｍ付近までが粘性土層であり、深度１３ｍ以降からは砂質土層である。この一例において、この砂質土層が支持層である。また図７にこの地層に対する標準貫入試験の結果であるＮ値の変化を示す曲線Ｗｎ３と、この地層に施工対象物Ｈを埋設した場合の累積打撃力ＥＶの変化を示す曲線Ｗｅ４とを示す。
ここで、曲線Ｗｎ３は、深度１３ｍ付近において増加し、深度１４ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｎ３は、深度１５ｍ付近において増加する。
また、曲線Ｗｅ４は、深度１３ｍ付近において増加し、深度１４ｍ付近において減少する。また、曲線Ｗｅ４は、深度１５ｍ付近において増加する。
この曲線Ｗｎ３と、曲線Ｗｅ４とを比較すると、累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが同様の変化を示している。すなわち、第３の例の地層では累積打撃力ＥＶと、Ｎ値とが相関性が高いといえる。
これにより、いずれの地層においても、施工支援情報算出装置１００が算出した累積打撃力ＥＶと、標準貫入試験によって測定したＮ値とは相関性が高いといえる。
すなわち、本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、性質の異なる地層であっても累積打撃力ＥＶを参照することにより、支持層ＢＳの深度を判定することができる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の施工支援情報算出システム１は、施工支援情報算出装置１００と、バイブロハンマ２１０とを備える。
施工支援情報算出装置１００は、取得部１１１と、算出部１１２とを備える。取得部１１１は、バイブロハンマ２１０から検出情報を取得する。ここで、取得部１１１が取得する検出情報とは、施工対象物Ｈに与えられる起振力Ｆｉ、及び打撃回数Ｎと、施工対象物Ｈの貫入深度ｄとを示す値が少なくとも含まれている情報である。この、起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎと、貫入深度ｄとは、バイブロハンマ工法特有のパラメータである。これにより、算出部１１２は、検出情報に基づいて累積打撃力ＥＶを算出する。施工者Ｐは、施工支援情報算出システム１が算出する累積打撃力ＥＶを参照することにより、支持層ＢＳの深度を精度よく求めることができる。
【００４３】
一方、従来の技術では、施工者は標準貫入試験を行うことにより取得されるＮ値に基づいて支持層ＢＳの深度を判定していた。この標準貫入試験では、施工対象物Ｈとは別にサンプラーを地中に貫入させることによりＮ値が測定される。つまり、従来の技術による施工では、支持層ＢＳの深度を精度よく求めるために、施工対象物Ｈとは別にサンプラーを地中に貫入させる必要があった。
【００４４】
本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、サンプラーによるＮ値を施工対象物Ｈ毎に測定をせずに、施工者Ｐは、施工支援情報算出システム１が算出する累積打撃力ＥＶを参照することにより、支持層ＢＳの深度を判定することができる。つまり、施工支援情報算出システム１によれば、標準貫入試験を行うことなく、支持層ＢＳの深度を示す指標を精度よく算出することができる。すなわち、本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、バイブロハンマ工法において、施工対象物Ｈ毎に支持層ＢＳの深度を示す指標を精度よく算出することができる。
【００４５】
また、本実施形態の算出部１１２は、取得部１１１から取得した検出情報に基づいて、累積打撃力ＥＶを算出する。算出部１１２は、施工対象物Ｈの起振力Ｆｉと、打撃回数Ｎの積と、施工対象物Ｈの貫入深度ｄとの割合に基づいて累積打撃力ＥＶを算出する。なお、算出部１１２が算出する累積打撃力ＥＶは、標準貫入試験を行うことにより測定されるＮ値と相関性の高い指標である。つまり、本実施形態の施工支援情報算出システム１は、単純な計算により、Ｎ値と相関性の高い指標である累積打撃力ＥＶを算出する。
本実施形態の施工支援情報算出システム１は、施工に伴う検出情報に基づいて累積打撃力ＥＶを単純な計算により算出する。これにより、本実施形態の施工支援情報算出システム１は、リアルタイムに算出することができる。すなわち、本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、施工者Ｐは、リアルタイムに算出された累積打撃力ＥＶを参照することにより、支持層ＢＳの深度をその場において判定することができる。
【００４６】
また、本実施形態の取得部１１１は、バイブロハンマ２１０の施工の単位施工時間毎、又は施工対象物Ｈの単位貫入深度毎など、変化量毎に検出情報を逐次取得する。
算出部１１２は、取得部１１１が取得した変化量毎に刻々と変化する検出情報に基づいて、累積打撃力ＥＶを逐次算出する。すなわち、算出部１１２は、変化量毎の検出情報に応じて刻々と変化する累積打撃力ＥＶを逐次算出する。
これにより、本実施形態の施工支援情報算出システム１は、変化量毎の検出情報に応じて刻々と変化する累積打撃力ＥＶを逐次算出する。この逐次算出される累積打撃力ＥＶを参照することにより、施工者Ｐは、支持層ＢＳの深度を逐次判定することができる。
【００４７】
また、本実施形態の施工支援情報算出装置１００は、記憶部１２０を備える。記憶部１２０には、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶが記憶される。
これにより、例えば、累積打撃力ＥＶを記憶部１２０から読み出し、グラフとして示すことができる。このグラフを施工者Ｐが施工中、又は施工後に参照することにより、累積打撃力ＥＶの傾向を確認することができる。
すなわち、本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、施工中、又は施工後に支持層ＢＳの深度が正しいか否かを改めて確認することができる。
【００４８】
また、本実施形態の施工支援情報算出システム１は、表示部３００を備える。表示部３００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを表示する。これにより、表示部３００は、算出部１１２が算出した累積打撃力ＥＶを逐次表示することができる。
例えば、この表示を施工者Ｐが施工中に現場で参照することにより、支持層ＢＳの深度が適切か否かを目視にて判定することができる。
したがって、本実施形態の施工支援情報算出システム１によれば、支持層ＢＳの深度が適切か否かを目視にて判定することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。
【００５０】
なお、上記の実施形態における施工支援情報算出装置１００が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
【００５１】
なお、施工支援情報算出装置１００が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、施工支援情報算出装置１００が備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００５２】
また、施工支援情報算出装置１００が備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…施工支援情報算出システム、１００…施工支援情報算出装置、１１１…取得部、１１２…算出部、１２０…記憶部、２００…バイブロハンマ施工機械、２１０…バイブロハンマ、２２０…クレーン
【要約】
【課題】バイブロハンマ工法において、施工対象物毎に支持層の深度を示す指標を精度よく算出する。
【解決手段】施工支援情報算出装置は、バイブロハンマ施工機が施工対象物に与えるバイブロハンマの起振力と、打撃回数と、施工対象物の貫入の深さとを示す値が少なくとも含まれている情報を、バイブロハンマ施工機から取得する取得部と、取得部が取得する情報に基づいて、施工の仕事量を示す累積打撃力を算出する算出部とを備える。
【選択図】図１【図１】
0005846592.tif 000003
【図２】
0005846592.tif 000004
【図３】
0005846592.tif 000005
【図４】
0005846592.tif 000006
【図５】
0005846592.tif 000007
【図６】
0005846592.tif 000008
【図７】
0005846592.tif 000009