(57)【要約】【課題】孔底の状態の評価の客観性や再現性を担保しつつ、孔底の状態をより精度良く評価する。【解決手段】孔底状態評価装置１Ａの張力測定部４により、削孔１０２の孔底１０４に向けて下降させられた重錘２Ａをその下端に吊り下げた吊下部材３にかかる張力が測定され、孔底状態評価装置１Ａの孔底状態評価部７により、経過時間に対する張力測定部４により測定された張力の波形Ｗに基づいて、削孔１０２の孔底１０４の状態が定量的に評価されるため、評価結果が測定員の感覚に依存することが無く、孔底１０４の状態の評価の客観性や再現性を担保することができる。また、張力の波形Ｗに基づいて孔底１０４の状態が評価されるため、重錘２Ａに対するフロートの位置に基づいて堆積したスライムの厚みを測定する方法に比べて、土壌の状態による影響を減少させつつ孔底１０４の状態をより精度良く評価することができる。【選択図】図１
2019085745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
削孔の孔底に向けて下降させられた重錘をその下端に吊り下げた吊下部材にかかる張力を測定する張力測定部と、
経過時間に対する前記張力測定部により測定された前記張力の波形に基づいて、前記削孔の前記孔底の状態を評価する孔底状態評価部と、
を備えた孔底状態評価装置。
【請求項２】
前記吊下部材を介して前記削孔における前記重錘の位置及び速度を制御する吊下制御部をさらに備えた、請求項１に記載の孔底状態評価装置。
【請求項３】
前記吊下制御部は、前記重錘を繰り返して上昇及び下降させることによって、前記重錘を前記削孔の前記孔底に複数回にわたって着底させ、
前記孔底状態評価部は、第１回目の前記重錘の着底時における前記経過時間に対する前記張力の前記波形と、第ｎ回目の前記重錘の着底時における前記経過時間に対する前記張力の前記波形とに基づいて（ｎは２以上の自然数）、前記削孔の前記孔底の状態を評価する、請求項２に記載の孔底状態評価装置。
【請求項４】
削孔の孔底に向けて下降させられた重錘をその下端に吊り下げた吊下部材にかかる張力を測定する張力測定工程と、
経過時間に対する前記張力測定工程により測定された前記張力の波形に基づいて、前記削孔の前記孔底の状態を評価する孔底状態評価工程と、
を備えた孔底状態評価方法。
【請求項５】
前記吊下部材を介して前記削孔における前記重錘の位置及び速度を制御する吊下制御工程をさらに備えた、請求項４に記載の孔底状態評価方法。
【請求項６】
前記吊下制御工程では、前記重錘を繰り返して上昇及び下降させることによって、前記重錘を前記削孔の前記孔底に複数回にわたって着底させ、
前記孔底状態評価工程では、第１回目の前記重錘の着底時における前記経過時間に対する前記張力の前記波形と、第ｎ回目の前記重錘の着底時における前記経過時間に対する前記張力の前記波形とに基づいて（ｎは２以上の自然数）、前記削孔の前記孔底の状態を評価する、請求項５に記載の孔底状態評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔底状態評価装置及び孔底状態評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
場所打ちコンクリート杭工事では、杭孔（削孔）の掘削時に安定液中に混入した土粒子が孔底に沈降し、軟泥状に緩く堆積したものをスライムと称している。スライムが孔底に多く残存した状態でコンクリートを打設すると、杭先端の支持力不足やコンクリートへのスライム混入によるコンクリートの強度の低下等の杭の品質の低下を招く恐れがあるため、コンクリートの打設に先立ちスライムを十分に除去することが杭の品質の確保のために極めて重要である。杭の品質の低下を招く有害なスライムを確実に除去するためには、孔底のスライムの堆積状態を正確に検知する手段が必要である。
【０００３】
非特許文献１に記載されているように、孔底のスライムの堆積状態の検知には、削孔の深度やコンクリート天端の測定に用いられる目盛付き検測テープを取り付けた重錘が一般に用いられている。非特許文献１に記載の方法では、まだ安定液中に土粒子が浮遊しており孔底にスライムが堆積していない状態である削孔の掘削終了直後に、目盛付き検測テープを取り付けた重錘を孔底に向けて吊り下げることにより、孔底の深度が測定される。次に、孔底のスライムの堆積状態を測定する時点のそれぞれにおいて、地上の同じ位置から目盛付き検測テープを取り付けた重錘を孔底に向けて吊り下げることにより、孔底の深度が測定される。スライムの堆積層の厚さは、掘削終了直後に測定された孔底の深度と、スライムの堆積状態を測定する時点で測定された孔底の深度との差として測定される。
【０００４】
しかし、削孔の孔底は凹凸や傾斜があることや削孔内の安定液の水流におり重錘が同じ位置に着底するとは限らないこと等の誤差要因が多いため、正確にスライムの堆積層の厚さを測定することが困難である。このため、スライムの除去が十分か否かの判定には、別途、重錘が孔底に着底する際の感触を根拠とすることが広く行われている。孔底付近で重錘の着底が数回繰り返され、着底の感触が明瞭に確認された場合に、スライムの除去が適切であると判定される。
【０００５】
また、特許文献１には、削孔の底部に沈降させられる重錘と、沈降した重錘に対し略鉛直方向に移動し、スライムが混入した孔内水の比重に応じた位置で重力と浮力とが釣り合って平衡を保つように構成されたフロートと、フロートの重錘に対する上下位置を測定する変位計測部とを備えた装置が開示されている。特許文献１の装置では、変位測定部により測定されたフロートの重錘に対する上下位置に基づいて、スライムの堆積層の厚さが測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５５２８６４２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】田中昌史，「スライム処理方法とスライム量の関係」，基礎工，株式会社総合土木研究所，２０１６年３月１５日，Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．３（通巻第５１２号），ｐ．１６‐１９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、重錘が孔底に着底する際の感触を根拠とする方法では、孔底の状態の評価結果が測定員の感覚に依存するため、孔底の状態の評価の客観性や再現性を担保することが難しい欠点がある。また、上記特許文献１の技術では、削孔される土壌の状態によってスライムが混入した孔内水の比重は異なるため、フロートの浮力やフロートの重錘に対する上下位置も変動し、土壌の状態の影響によって孔底の状態を精度良く評価することが難しいという欠点がある。
【０００９】
そこで本発明は、孔底の状態の評価の客観性や再現性を担保しつつ、孔底の状態をより精度良く評価することができる孔底状態評価装置及び孔底状態評価方法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】
【００１０】
本発明は、削孔の孔底に向けて下降させられた重錘をその下端に吊り下げた吊下部材にかかる張力を測定する張力測定部と、経過時間に対する張力測定部により測定された張力の波形に基づいて、削孔の孔底の状態を評価する孔底状態評価部とを備えた孔底状態評価装置である。
【００１１】
この構成によれば、張力測定部により、削孔の孔底に向けて下降させられた重錘をその下端に吊り下げた吊下部材にかかる張力が測定され、孔底状態評価部により、経過時間に対する張力測定部により測定された張力の波形に基づいて、削孔の孔底の状態が定量的に評価されるため、評価結果が測定員の感覚に依存することが無く、孔底の状態の評価の客観性や再現性を担保することができる。また、張力の波形に基づいて孔底の状態が評価されるため、重錘に対するフロートの位置に基づいて堆積したスライムの厚みを測定する方法に比べて、土壌の状態による影響を減少させつつ孔底の状態をより精度良く評価することができる。
【００１２】
この場合、吊下部材を介して削孔における重錘の位置及び速度を制御する吊下制御部をさらに備えることが好適である。
【００１３】
この構成によれば、吊下制御部により、吊下部材を介して削孔における重錘の位置及び速度が制御されるため、張力の波形が安定し、孔底の状態をより精度良く評価することができる。
【００１４】
また、この場合、吊下制御部は、重錘を繰り返して上昇及び下降させることによって、重錘を削孔の孔底に複数回にわたって着底させ、孔底状態評価部は、第１回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形と、第ｎ回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形とに基づいて（ｎは２以上の自然数）、削孔の孔底の状態を評価することが好適である。
【００１５】
この構成によれば、吊下制御部により、重錘を繰り返して上昇及び下降させることによって、重錘が削孔の孔底に複数回にわたって着底させられる。重錘の着底の回数が増すごとに経過時間に対する張力の波形は収束し、第１回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形と、第ｎ回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形との差異は、孔底のスライムの量に相関が高い指標である。そのため、孔底状態評価部により、第１回目の波形と第ｎ回目の波形とに基づいて、削孔の孔底の状態が評価されることにより、孔底の状態をより精度良く評価することができる。
【００１６】
一方、本発明は、削孔の孔底に向けて下降させられた重錘をその下端に吊り下げた吊下部材にかかる張力を測定する張力測定工程と、経過時間に対する張力測定工程により測定された張力の波形に基づいて、削孔の孔底の状態を評価する孔底状態評価工程とを備えた孔底状態評価方法である。
【００１７】
この場合、吊下部材を介して削孔における重錘の位置及び速度を制御する吊下制御工程をさらに備えることが好適である。
【００１８】
また、この場合、吊下制御工程では、重錘を繰り返して上昇及び下降させることによって、重錘を削孔の孔底に複数回にわたって着底させ、孔底状態評価工程では、第１回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形と、第ｎ回目の重錘の着底時における経過時間に対する張力の波形とに基づいて（ｎは２以上の自然数）、削孔の孔底の状態を評価することが好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の孔底状態評価装置及び孔底状態評価方法によれば、孔底の状態の評価の客観性や再現性を担保しつつ、孔底の状態をより精度良く評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の孔底状態評価装置を示す図である。
【図２】（Ａ）は一般的な重錘を示す図であり、（Ｂ）は球形の重錘を示す図である。
【図３】第１実施形態の孔底状態評価方法を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の孔底状態評価方法において、（Ａ）は孔底にスライムが堆積していないときの経過時間に対する張力の波形を示すグラフであり、（Ｂ）は孔底にスライムが堆積しているときの経過時間に対する張力の波形を示すグラフである。
【図５】第２実施形態の孔底状態評価装置を示す図である。
【図６】第２実施形態の孔底状態評価方法を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態の孔底状態評価方法において、（Ａ）は経過時間に対する張力の波形のグラフであり、（Ｂ）は経過時間に対する重錘の下降開始位置からの変位のグラフである。
【図８】第４実施形態の孔底状態評価装置を示す図である。
【図９】重錘の下降の速度を一定にした場合において、（Ａ）は経過時間に対する張力の波形のグラフであり、（Ｂ）は経過時間に対する重錘の速度のグラフである。
【図１０】第４実施形態の孔底状態評価方法において、（Ａ）は経過時間に対する張力の波形のグラフであり、（Ｂ）は経過時間に対する重錘の速度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る孔底状態評価装置及び孔底状態評価方法について詳細に説明する。図１に示すように、場所打ちコンクリート杭工事において、地表面１０１に削孔１０２が掘削されている。削孔１０２の孔壁はケーシング１０３により覆われている。削孔１０２の掘削時に安定液１０５の中に混入した土粒子が沈降することにより、孔底１０４には軟泥状のスライム１０６が堆積している。本実施形態の孔底状態評価装置１Ａは、例えば、削孔１０２へのコンクリートの打設に先立ち、スライム１０６が十分に除去されたか否か等の孔底１０４の状態を評価するために適用される。なお、削孔１０２の直径は、例えば、３ｍ〜５ｍである。
【００２２】
本実施形態の孔底状態評価装置１Ａでは、上記非特許文献１に記載された方法に用いられる重錘２Ａと吊下部材３とをそのまま用いることができる。図２（Ａ）に示すように、重錘２Ａは、釣鐘型の形状を有する。吊下部材３は、その下端に重錘２Ａを吊り下げる目盛付き検測テープやロープである。また、図２（Ａ）のような一般的な釣鐘型の重錘２（Ａ）の他に、削孔１０２が掘削される地盤の条件に応じて、図２（Ｂ）に示すような球形の重錘２Ｂなど、任意の形状及び材種の重錘が適用されてもよい。重錘２Ａ，２Ｂは、例えば、１ｋｇ〜２ｋｇの重さの錘を適用することができる。
【００２３】
図１に示すように、孔底状態評価装置１Ａは、張力測定部４と孔底状態評価部７とを備える。張力測定部４は、削孔１０２の孔底１０４に向けて下降させられた重錘２Ａをその下端に吊り下げた吊下部材３にかかる張力を測定する。張力測定部４は、例えば、ロードセル等を含む。張力測定部４は、その上端と下端とに吊下部材３が固定されるクリップ等の固定具５を有する。例えば、上記非特許文献１に記載された方法のように、測定員が削孔１０２の孔底１０４に向けて吊下部材３の下端に吊り下げられた重錘２Ａを下降させ、重錘２Ａが孔底１０４付近に到達した後に、吊下部材３が張力測定部４の上端及び下端の固定具５に迅速に固定されることにより、吊下部材３にかかる張力を測定することができる。張力測定部４は、ケーブル６を介して、測定された吊下部材３にかかる張力を孔底状態評価部７に送信する。
【００２４】
孔底状態評価部７は、経過時間に対する張力測定部４により測定された張力の波形に基づいて、削孔１０２の孔底１０４の状態を評価する。孔底状態評価部７は、例えば、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]及びＨＤＤ［Hard disk drive］等を有するコンピュータである。孔底状態評価部７は、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、後述する孔底状態評価工程を実行する。また、ＨＤＤには、後述する孔底状態評価工程のための機械学習の学習データが記憶されている。
【００２５】
以下、本実施形態の孔底状態評価装置１Ａを用いた孔底状態評価方法について説明する。まず、上記非特許文献１に記載された方法のように、測定員が削孔１０２の孔底１０４に向けて吊下部材３の下端に吊り下げられた重錘２Ａを下降させる。図３に示すように、孔底状態評価装置１Ａの張力測定部４により、削孔１０２の孔底１０４に向けて下降させられた重錘２Ａをその下端に吊り下げた吊下部材３にかかる張力を測定する張力測定工程が行われる（Ｓ１）。
【００２６】
張力測定工程では、重錘２Ａが孔底１０４付近に到達した後に、測定員が吊下部材３を保持した状態で、吊下部材３が張力測定部４の上端及び下端の固定具５に固定される。さらに、測定員により重錘２Ａが下降させられ、削孔１０２の孔底１０４に着底させられる。張力測定工程では、張力測定部４により、重錘２Ａの下降から孔底１０４への着底後の張力が測定される。
【００２７】
次に、孔底状態評価装置１Ａの孔底状態評価部７により、経過時間に対する張力測定工程により測定された張力の波形に基づいて、削孔１０２の孔底１０４の状態を評価する孔底状態評価工程が行われる（Ｓ２）。以下、孔底状態評価工程の詳細について説明する。
【００２８】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、重錘２Ａが孔底１０４に着底する前後に測定される経過時間に対する張力の波形Ｗを示すグラフである。波形Ｗは、経過時間が少ない順にＡゾーン、Ｂゾーン及びＣゾーンに分類される。波形Ｗが経過時間軸に平行なＡゾーンは、重錘２Ａがスライム１０６にも孔底１０４にも全く接していない状態（重錘２Ａは下降中である状態）を示す。波形Ｗが経過時間軸に対して下降するように傾斜したＢゾーンは、重錘２Ａがスライム１０６又は孔底１０４に部分的に接しているが完全に着底はしていない状態（重錘２Ａは下降中である状態）を示す。波形Ｗが経過時間軸に対して平行なＣゾーンは、重錘が完全に孔底１０４に着底した状態（重錘２Ａは停止した状態）を示す。
【００２９】
孔底１０４にスライム１０６が堆積していない状態では、図４（Ａ）に示すように、Ｂゾーンの時間は比較的に短くなり、Ｂゾーンにおける波形Ｗの勾配は比較的に急になる。一方、孔底１０４にスライムｌ０６が堆積している状態では、図４（Ｂ）に示すように、Ｂゾーンの時間は比較的に長くなり、Ｂゾーンにおける波形Ｗの勾配は比較的に緩くなる。従って、孔底状態評価工程では、経過時間に対する張力の波形に基づいて、孔底状態評価部７は削孔１０２の孔底１０４の状態を評価することができる。
【００３０】
具体的には、例えば、孔底状態評価工程では、Ｂゾーンの時間が予め設定された閾値よりも長いとき又はＢゾーンにおける波形Ｗの勾配が予め設定された閾値よりも緩やかであるときに、孔底状態評価部７は孔底１０４にスライム１０６が堆積していると評価することができる。波形Ｗの勾配は、例えば、Ｂゾーンの勾配の平均値とすることができる。
【００３１】
また、孔底状態評価工程では、孔底状態評価部７による機械学習によって、孔底１０４の状態が評価されてもよい。機械学習は、例えば、教師あり学習とし、同一条件で予め非特許文献１に記載されているような測定員による孔底１０４の状態の評価を行い（キャリブレーション）、本実施形態の孔底状態評価方法による評価が測定員による評価と一致するように、経過時間に対する張力の波形Ｗと孔底１０４の状態との相関関係を導いてもよい。機械学習では、削孔１０２が掘削された同じ土質の地盤ごとにデータが取得され、当該同じ土質の地盤ごとに孔底１０４の状態の評価が行われてもよい。
【００３２】
本実施形態では、孔底状態評価装置１Ａの張力測定部４により、削孔１０２の孔底１０４に向けて下降させられた重錘２Ａをその下端に吊り下げた吊下部材３にかかる張力が測定され、孔底状態評価装置１Ａの孔底状態評価部７により、経過時間に対する張力測定部４により測定された張力の波形Ｗに基づいて、削孔１０２の孔底１０４の状態が定量的に評価されるため、評価結果が測定員の感覚に依存することが無く、孔底１０４の状態の評価の客観性や再現性を担保することができる。また、張力の波形Ｗに基づいて孔底１０４の状態が評価されるため、重錘２Ａに対するフロートの位置に基づいて堆積したスライムの厚みを測定する方法に比べて、土壌の状態による影響を減少させつつ孔底１０４の状態をより精度良く評価することができる。
【００３３】
つまり、本実施形態によれば、孔底１０４のスライム１０６の状態を測定員の感覚に依らず、客観性及び再現性を担保して定量的に数値化して示すことができる。これにより、杭の品質低下に繋がる有害なスライム１０６を確実に検知することができるため、場所打ちコンクリート杭の品質を向上させることができる。
【００３４】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図５に示すように、本実施形態の孔底状態評価装置１Ｂは、吊下部材３を介して削孔１０２における重錘２Ａの位置及び速度を制御する吊下制御部１１をさらに備える。張力測定部４は、その下端に吊下部材３が固定されるクリップ等の固定具５を有し、その上端がアクチュエータ８により吊り下げられる。アクチュエータ８は、吊下部材３を介して重錘２Ａを、例えば、０．２ｍ〜２．０ｍの範囲で、特には０．３ｍの範囲で自在に上昇及び下降させる。
【００３５】
アクチュエータ８は、例えば、ステッピングモータ、ＡＣ（alternatingcurrent）サーボモータなどの高い制御性を有する電動モータを用いた電動アクチュエータである。アクチュエータ８は、固定冶具９を介してケーシング１０３に固定されている。アクチュエータ８はケーブル１０により、吊下制御部１１と接続されている。吊下制御部１１は、ケーブル１０を介してアクチュエータ８に制御信号を送信することにより、重錘２Ａを任意の時間と速度との関係又は任意の時間と変位との関係に基づいて正確に上昇及び下降させる。
【００３６】
以下、本実施形態の孔底状態評価装置１Ａを用いた孔底状態評価方法について説明する。まず、上記非特許文献１に記載された方法のように、測定員が削孔１０２の孔底１０４に向けて吊下部材３の下端に吊り下げられた重錘２Ａを下降させる。図６に示すように、孔底状態評価装置１Ｂの吊下制御部１１により、吊下部材３を介して削孔１０２における重錘２Ａの位置及び速度を制御する吊下制御工程が行われる（Ｓ１１）。
【００３７】
吊下制御工程では、重錘２Ａが孔底１０４付近に到達した後に、吊下部材３が張力測定部４の下端の固定具５に固定される。吊下制御部１１により制御されたアクチュエータ８によって、任意の時間と速度との関係又は任意の時間と変位との関係に基づいて重錘２Ａが下降させられ、削孔１０２の孔底１０４に着底させられる。さらに、上記第１実施形態と同様の張力測定工程（Ｓ１２）と、孔底状態評価工程（Ｓ１３）とが行われる。
【００３８】
本実施形態によれば、吊下制御部１１により、吊下部材３を介して削孔１０２における重錘２Ａの位置及び速度が制御されるため、張力の波形Ｗが安定し、孔底１０４の状態をより精度良く評価することができる。つまり、本実施形態では、重錘２Ａの上下動を人間の手の動きに替えてアクチュエータ８で再現することにより、孔底１０４の深度、削孔１０２が掘削された地盤の条件、重錘２Ａの形状及び重量等の各種の測定条件に適した再現性の高い動作の制御が可能となる。
【００３９】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、上記第２実施形態の孔底状態評価装置１Ｂが用いられ、吊下制御工程、張力測定工程及び孔底状態評価工程が行われる。吊下制御工程では、吊下制御部１１は、重錘２Ａを繰り返して上昇及び下降させることによって、重錘２Ａを削孔１０２の孔底１０４に複数回にわたって着底させる。吊下制御工程では、吊下制御部１１は、例えば、重錘２Ａを同一位置から同一の速度で繰り返し下降させることによって、重錘２Ａを孔底１０４に複数回にわたって着底させる。
【００４０】
孔底状態評価工程では、孔底状態評価部７は、第１回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗと、第ｎ回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗとに基づいて（ｎは２以上の自然数）、削孔１０２の孔底１０４の状態を評価する。以下、本実施形態の孔底状態評価方法の原理について説明する。
【００４１】
図７（Ａ）は、孔底１０４にスライム１０６が堆積している条件において、重錘２Ａを同一位置から同一の速度で繰り返して着底させたときに計測された下降開始後の経過時間に対する張力の波形Ｗを示すグラフである。また、図７（Ｂ）は、下降開始後の経過時間に対する重錘２Ａの下降開始位置からの変位（アクチュエータ８の下降開始位置からの変位）のグラフである。なお、アクチュエータ８の変位は、吊下制御部１１によるアクチュエータ８の運動速度や移動量の制御データから求めることができる。
【００４２】
一般に孔底１０４にスライム１０６が堆積している条件で重錘２Ａを繰り返し孔底１０４に着底させると、着底のたびに重錘２Ａの下端に当接する部位のスライム１０６の一部が重錘２Ａの下端に押しのけられ、重錘２Ａの側方に移動する現象が見られる。着底の回数の増加に伴い、重錘２Ａの下端が孔底１０４に近づき、重錘２Ａの側方に移動するスライム１０６の量は徐々に減少するため、着底の回数の増加に伴い、重錘２Ａの着底深度が増加しながら一定値に収束する現象が見られる。図７（Ａ）の波形Ｗは上記現象に対応したもので、着底の回数が増加するにつれ、波形Ｗが右側に移動し、徐々に一定の位置において一定の波形Ｗに収束している。
【００４３】
図７（Ａ）に破線で示すように、波形Ｗから重錘２Ａが着底した時の経過時間を求めることができる。また、図７（Ｂ）に示すように、経過時間とアクチュエータ８の変位との関係から、重錘２Ａが着底した時の重錘２Ａの下降開始位置からの変位を求めることができる。重錘２Ａが着底した時の重錘２Ａの下降開始位置からの変位は、深度に換算可能である。
【００４４】
図７（Ｂ）は、第１回目の重錘２Ａの着底時における着底深度と、波形Ｗ及び着底深度がほぼ収束してきた第ｎ回目の重錘２Ａの着底時における着底深度との差Δｄを示している。Δｄは、スライム１０６の量との相関が高い指標であり、スライム１０６の量が多い条件では大きく、スライム１０６の量が少ない条件では小さくなる。このため、例えば、Δｄを指標としてスライム１０６の量を評価することが可能である。
【００４５】
本実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、教師あり学習により、同じ土質の地盤ごとに同一条件で予め非特許文献１に記載されているような測定員による孔底１０４の状態の評価を行い、本実施形態の孔底状態評価方法による評価が測定員による評価と一致するように、同じ土質の地盤ごとにΔｄと孔底１０４の状態との相関関係を導いてもよい。
【００４６】
なお、本実施形態では、必ずしも波形Ｗ及び着底深度が収束する第ｎ回目まで重錘２Ａを着底させる必要はなく、例えば、第ｎ回目の着底で波形Ｗ及び着底深度が収束する条件において、同じ土質の地盤ごとに同一条件で第ｋ回目まで重錘２Ａを着底させ（ｋは２≦ｋ＜ｎを満たす自然数）、第１回目の重錘２Ａの着底時における着底深度と、第ｋ回目の重錘２Ａの着底時における着底深度との差Δｄを指標としてスライム１０６の量を評価してもよい。これにより、評価時間を短縮することが可能となる。この場合も、上記の教師あり学習により、同じ土質の地盤ごとに第ｋ回目の重錘の着底時におけるΔｄと孔底１０４の状態との相関関係を導いてもよい。
【００４７】
あるいは本実施形態では、Δｄを指標とせず、第ｎ回目の着底で波形Ｗ及び着底深度が収束するか否かに関わらず、上記の教師あり学習により、第１回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗと、第ｎ回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗとの差異と、孔底１０４の状態との相関関係を導いてもよい。
【００４８】
本実施形態によれば、吊下制御部１１により、重錘２Ａを繰り返して上昇及び下降させることによって、重錘２Ａが削孔１０２の孔底１０４に複数回にわたって着底させられる。重錘２Ａの着底の回数が増すごとに経過時間に対する張力の波形Ｗは収束し、第１回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗと、第ｎ回目の重錘２Ａの着底時における経過時間に対する張力の波形Ｗとの差異は、孔底１０４のスライム１０６の量に相関が高い指標である。そのため、孔底状態評価部７により、第１回目の波形Ｗと第ｎ回目の波形Ｗとに基づいて、削孔１０２の孔底１０４の状態が評価されることにより、孔底１０４の状態をより精度良く評価することができる。
【００４９】
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図８に示すように、本実施形態の孔底状態評価装置１Ｃは、上記第２実施形態の孔底状態評価装置１Ｂの構成に加えて、統合制御部１４をさらに備える。統合制御部１４は、ケーブル１２により孔底状態評価部７に接続され、ケーブル１３により吊下制御部１１に接続されている。統合制御部１４は、吊下制御部１１によるアクチュエータ８の動作の制御と、孔底状態評価部７による張力測定部４の張力の測定の制御とを連携して制御するための統合制御装置（ＰＬＣ：プログラマブルロジックコントローラ等）である。
【００５０】
統合制御部１４により、波形Ｗから重錘２Ａが着底しているか否か等の重錘２Ａの状態を判定し、アクチュエータ８の動作を制御することができる。これにより、上記非特許文献１に記載の方法における熟練の測定員の繊細な手の動きと同様に重錘２Ａの動きを細かく制御することができ、正確にスライム１０６を検知することができる。
【００５１】
例えば、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、重錘２Ａの下降開始直後から大きな速度で重錘２Ａを下降させると、吊下部材３に作用する張力の波形Ｗが振動する現象が生じる。この張力の波形Ｗが振動する現象は、波形Ｗからスライム１０６の堆積の状態を評価する際にノイズとなり評価精度の低下を招く可能性があるため、張力の波形Ｗの振動が生じないように重錘２Ａを下降させることが重要である。
【００５２】
そこで、例えば、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、重錘２Ａの下降開始後から徐々に重錘２Ａの下降の速度を高めるなど、測定条件に応じて重錘２Ａの速度を制御することにより、波形Ｗの振動を抑えることが可能である。このように本実施形態によれば、統合制御部１４は、孔底状態評価部７を介して張力の波形Ｗの振動のレベルを測定及び評価し、吊下制御部１１を介して張力の波形Ｗの振動が生じないようにアクチュエータ８の動作を制御することが可能となる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…孔底状態評価装置、２Ａ，２Ｂ…重錘、３…吊下部材、４…張力測定部、５…固定具、６…ケーブル、７…孔底状態評価部、８…アクチュエータ、９…固定冶具、１０…ケーブル、１１…吊下制御部、１２…ケーブル、１３…ケーブル、１４…統合制御部、１０１…地表面、１０２…削孔、１０３…ケーシング、１０４…孔底、１０５…安定液、１０６…スライム、Ｗ…波形。
【図１】
2019085745.tif 000003
【図２】
2019085745.tif 000004
【図３】
2019085745.tif 000005
【図４】
2019085745.tif 000006
【図５】
2019085745.tif 000007
【図６】
2019085745.tif 000008
【図７】
2019085745.tif 000009
【図８】
2019085745.tif 000010
【図９】
2019085745.tif 000011
【図１０】
2019085745.tif 000012