(57)【要約】【課題】造成中の地盤強度として過去施工履歴データ及び事後Ｎ値を含む履歴情報を利用し推定する。【解決手段】中空管を初期貫入した後、砂を排出しつつ中空管を引抜く引抜き工程と、中空管を打戻して砂を締め固める打戻し工程とを繰り返して砂杭を造成すると共に制御装置が中空管下端の深度等の項目を施工データとして時系列的に管理する締め固め砂杭工法であり、要部は多数の施工域で造成された各砂杭の施工履歴データとして、施工データと同様な項目及び砂杭施工後に実側した事後Ｎ値を含む履歴情報を施工砂杭毎に記録し蓄積しているデータベースと送受信手段とを利用し、砂杭造成過程でデータベースは施工履歴データの中から制御装置より受信した施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選びそれを制御装置側に送信し、制御装置は得た施工履歴データの履歴情報から造成過程の砂杭について砂杭造成後の砂杭強度を推定し目標値を満たすよう制御する。【選択図】図３
2015063803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置を介して制御される昇降手段や振動機等の駆動機構により、砂杭造成用中空管を所定深度まで貫入する初期貫入を行った後、中空管下端より砂を排出しながら中空管を引抜く引抜き工程と、中空管を打戻して排出した砂を締め固める打戻し工程とを交互に繰り返して地盤中に砂杭を造成すると共に、前記制御装置が中空管の貫入速度、中空管下端の深度、打戻し時の貫入速度や前記駆動機構の負荷等の項目を施工データとして時系列的に管理したり評価可能にする締め固め砂杭工法であって、
過去に行われた多数の施工域で造成された各砂杭の施工履歴データとして、前記施工データと同様な項目及びその砂杭施工後に実側された事後Ｎ値を含む履歴情報を、施工砂杭毎に記録し蓄積しているデータベースと、前記データベースと前記制御装置とに設けられて互いに受け取り可能な送受信手段とを利用し、
前記砂杭の造成過程において、
前記データベースは、前記施工履歴データの蓄積データ群から、前記制御装置側より受信した前記施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選び、その選ばれた施工履歴データを前記制御装置側に送信し、
前記制御装置は、その送信されてきた前記施工履歴データの履歴情報から、造成過程の砂杭について砂杭造成後の砂杭強度を推定し目標値を満たすよう前記駆動機構をリアルタイムに制御することを特徴とする締め固め砂杭工法における施工管理方法。
【請求項２】
前記制御装置では、前記造成過程の砂杭について砂杭造成後の砂杭強度を前記履歴情報から推定し、該推定値が対象施工域の目標値を満たしている場合は打戻しを停止し、前記目標値に達していない場合は満たすまで打戻しを継続するよう前記駆動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の締め固め砂杭工法における施工管理方法。
【請求項３】
前記データベースでは、前記蓄積データ群から、前記施工データのうち初期貫入における貫入速度が同じか近似している施工履歴データを絞り込み、次にその絞り込んだ施工履歴データから前記中空管の打戻し時の押力ないしは前記駆動機構の負荷が同じか最も近似している施工履歴データを抽出することを特徴とする請求項１又は２に記載の締め固め砂杭工法における施工管理方法。
【請求項４】
前記制御装置は前記施工データと共に目標の改良率を前記データベースに送信すると共に、前記データベースは前記蓄積データ群から、前記貫入速度で絞り込む前又は後に前記目標の改良率と同じか近似している施工履歴データに絞り込むことを特徴とする請求項３に記載の締め固め砂杭工法における施工管理方法。
【請求項５】
前記駆動機構の負荷は、起立リーダ側のラックに噛み合うピニオンを回転するモータの負荷、前記中空管を回転するモータの負荷、振動機の消費電力の何れかであることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の締め固め砂杭工法における施工管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤改良工法のうち、特に、地盤の支持力を増加したり圧縮沈下や液状化の防止等を目的として地盤中に砂杭を造成する締め固め砂杭工法における施工管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
締め固め砂杭工法は、サンドコンパクション工法（ＳＣＰ工法）などとも称され、制御装置を介して制御される昇降手段や振動機等の駆動機構により、砂杭造成用中空管を地中の所定深度まで貫入する初期貫入を行った後、中空管下端より砂を排出しながら中空管を引抜く引抜き工程と、中空管を再度貫入つまり打戻して排出した砂を締め固める打戻し工程とを交互に繰り返して地盤中に砂杭を造成する。その際、制御装置は中空管の貫入速度、中空管下端の深度、打戻し時の貫入速度や駆動機構の負荷等の項目を施工データとして時系列的に管理したり評価可能にする。
【０００３】
また、施工管理方法は、従来より締め固め砂杭の品質を評価したり確保する様々な方法が提案されてきた。その考え方は、現場での計測値を、画一的な式に代入し、判断の元となる値を導き、その値が予め設定された閾値を満足するように施工する方法である。
【０００４】
例えば、特許文献１では、造成中の各深度における砂杭強度をリアルタイムに検出評価する方法として、中空管（ケーシングパイプ）の先端部にシリンダにより上下動する突き固め拡径装置を装備すること、砂杭を締め固める過程において、突き固め拡径装置の下降時の平均押し圧力（Ｗｐ）、中空管先端の深度（Ｄｅｐ）、中空管内の砂面高さ（Ａｓｌ）と管内の圧縮空気圧力（Ｃｓ）を検出すること、砂杭強度（Ｎ値）を偏回帰係数（α，β，γ，δ）と定数項（Ｃ）を過去の施工データから統計的に算出し、相関式Ｎ＝α・（Ｗｐ−Ｗｐ０）＋β・Ｄｅｐ＋γ・Ｃｓ＋δ・Ａｓｌ＋Ｃから求める。この砂杭強度（Ｎ値）を確認しながら、目標の地盤強度から外れるときは中空管１を再び打戻すようにする。
【０００５】
特許文献２では、原地盤の強度に応じて造成する砂杭の杭径及び強度のいずれか一方、若しくは双方を可変させる工法において、例えば、シリンダ機構が砂杭を打戻すときの押圧力が非常に軟弱な場所だと所定の設定値に達するまでに砂杭の径が過大に成り過ぎるというような不具合を解消したものである。ここでは、中空管（ケーシングパイプ）の再貫入ないしは打戻し工程において、中空管が粉粒体を締め固めする際の締め固め力Ｆと、締め固められた粉粒体の杭断面積（杭径）Ｄとを常に算出し、締め固め力Ｆが所定の設定値に達したか否か判断する。この締め固め力Ｆは、中空管の押圧力をＰ、引抜き工程時の中空管の回転トルクをＴ１、打戻し工程時の中空管の回転トルクをＴ２、締め固め時間をｔ、施工データより得られる係数をα、βとすると、締め固め力Ｆは、Ｆ＝α・Ｐ・（Ｔ２／Ｔ１）・ｔ＋βの式で算出される値としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５２０５３号公報
【特許文献２】特開２００５−９１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記各施工管理方法は、砂杭の造成中の複数の計測値を、理論式や推定式に代入し、判断の元となる値、つまり特許文献１の砂杭強度（Ｎ値）、特許文献２の締め固め力（Ｆ）を算出し、その値が予め設定された閾値を満足するように施工するものである。ところが、前提となる理論式や推定式は、色々な考え方から様々なものが提案されてきたものの、どの式も施工箇所の部分状況まで考慮したものではなく正確に予測するには至っていない。これは、事前の地質調査で把握されたり計測される土質状況や地盤強度等といってもあくまで施工域の平均的、或いはおおざつぱな評価に過ぎず、施工域が複雑な混層つまり土質が深さ方向に沿って大きく変化する場合であったり、広くなるほど場所毎に細かく把握するには時間と費用の点から自ずと限界があるためである。
【０００８】
本発明者らは、以上のような背景から検討を重ねてきた結果、造成中の地盤強度として、従来のごとく理論式や推定式により算出する方法に比べ、過去の膨大な施工履歴データに着眼し、その過去の施工履歴データに基づいて正確に推定できるとの確証を得、本発明に至った。すなわち、本発明の目的は、造成中の地盤強度として過去の膨大な施工履歴データ及び事後Ｎ値を含む履歴情報だけを利用して推定し、目標の地盤強度を逸脱した無駄な施工を行わないよう制御することにある。他の目的は、以下の内容説明の中で明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、制御装置を介して制御される昇降手段や振動機等の駆動機構により、砂杭造成用中空管を所定深度まで貫入する初期貫入を行った後、中空管下端より砂を排出しながら中空管を引き抜く引抜き工程と、中空管を打戻して排出した砂を締め固める打戻し工程とを交互に繰り返して地盤中に砂杭を造成すると共に、前記制御装置が中空管の貫入速度、中空管下端の深度、打戻し時の貫入速度や前記駆動機構の負荷等の項目を施工データとして時系列的に管理したり評価可能にする締め固め砂杭工法であって、その施工管理方法としては、過去に行われた多数の施工域で造成された各砂杭の施工履歴データとして、前記施工データと同様な項目及びその砂杭施工後に実側された事後Ｎ値を含む履歴情報を、施工砂杭毎に記録し蓄積しているデータベースと、前記データベースと前記制御装置とに設けられて互いに受け取り可能な送受信手段とを利用し、前記砂杭の造成過程において、前記データベースは、前記施工履歴データの蓄積データ群から、前記制御装置側より受信した前記施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選び、その選ばれた施工履歴データを前記制御装置側に送信し、前記制御装置は、送信されてきた前記施工履歴データの履歴情報から、造成過程の砂杭について砂杭造成後の砂杭強度を推定し、目標値を満たすよう前記駆動機構をリアルタイムに制御することを特徴としている。なお、以上の本発明で『砂』とは、砂と共に砂利や砕石、更に砂類似の固化材等の粒状物を含む構成、つまり通常より広義な意味で使用している。
【００１０】
以上の本発明は、請求項２〜５のように具体化されることがより好ましい。
（ア）前記制御装置では、前記造成過程の砂杭について砂杭造成後の砂杭強度を前記履歴情報から推定し、該推定値が目標値を満たしている場合は打戻しを停止し、前記目標値に達していない場合は満たすまで打戻しを継続するよう前記駆動機構を制御する構成である（請求項２）。
【００１１】
（イ）前記データベースでは、前記蓄積データ群から、前記施工データのうち初期貫入における貫入速度が同じか近似している施工履歴データを絞り込み、次にその絞り込んだ施工履歴データから前記中空管の打戻し時の押力ないしは前記駆動機構の負荷が同じか最も近似している施工履歴データを抽出する構成である（請求項３）。
【００１２】
（ウ）前記制御装置は前記施工データと共に目標の改良率を前記データベースに送信すると共に、前記データベースは前記蓄積データ群から、前記貫入速度で絞り込む前又は後に前記目標の改良率と同じか近似している施工履歴データに絞り込む構成である（請求項４）。
（エ）前記駆動機構の負荷は、起立リーダ側のラックに噛み合うピニオンを回転するモータの負荷、前記中空管を回転するモータの負荷、振動機の消費電力の何れかである構成である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明では、砂杭の造成過程において、制御装置は、造成過程の砂杭について、砂杭造成後の砂杭強度をデータベースより送られてきた施工履歴データの履歴情報から推定し目標値を満たすよう駆動機構を制御する。すなわち、本発明では、土質が施工域内でバラツキが大きく、画一的な理論式や推定式により改良効果を正確に推定することに限界があるため、それに代わるものとして、これまで施工された締め固め砂杭工法として膨大な数の施工履歴データに着目し、その蓄積したデータ群から、造成中の施工データに一致するか最も近似するものと検索された施工履歴データによりその砂杭造成後の砂杭強度を推定する。この推定方法は、蓄積データが多く集まれば大きなズレなく推定可能となると共に、推定値が既設の砂杭造成後の事後Ｎ値であるため高品質が期待される。
【００１４】
請求項２の発明では、具体的な制御を確認的に特定したもので、制御装置は造成過程の砂杭について、砂杭造成後の砂杭強度（Ｎ値）の推定値が目標値を満たしている場合は打戻しを停止して無駄を省き、目標値に達していない場合は満たすまで打戻しを継続し強度不足を無くして品質を確実にする。
【００１５】
請求項３の発明では、データベースでは蓄積データ群から、施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選ぶときに、まず、施工データのうち初期貫入における貫入速度が同じか近似している施工履歴データを絞り込む。この絞り込みは、中空管を所定深度まで貫入する初期貫入での貫入速度が当該造成箇所の土質性状によって大きく左右するため、蓄積データ群のうち、貫入速度が同じか近似している施工履歴データに絞ることにより、土質性状が極力同じ施工履歴データから推定することになりそれに伴って精度向上が図られる。
【００１６】
請求項４の発明では、更に施工データと共に目標の改良率をデータベースに送信し、蓄積データ群から、貫入速度で絞り込む前又は後に目標の改良率と同じか近似している施工履歴データに絞り込む。この絞り込みは、改良率が地盤強度の値を大きく左右するため、蓄積データ群のうち、前記貫入速度で絞り込む前、又は後に改良率が同じか近似している施工履歴データに絞ることにより、改良率が極力同じ施工履歴データから推定することになりそれに伴って精度向上が図られる。
【００１７】
請求項５の発明では、駆動機構として代表的なものを確認的に特定し、駆動機構の負荷が起立リーダ側ラックに噛み合うピニオンを回転するモータの負荷、中空管を回転するモータの負荷、振動機の消費電力の何れかである点を明記したことに意義がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】発明形態の締め固め砂杭工法における施工管理方法の全体構成を示した模式図である。
【図２】図１の締め固め砂杭工法の施工要領を示した模式図である。
【図３】本発明を適用した締め固め砂杭を造成する施工手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明方法を適用した施工記録例を従来のものと共に示す模式図である。
【図５】（ａ）はデータベースに記録されている施工履歴データ及びその事後Ｎ値の一例を示す説明図、（ｂ）は事後Ｎ値の測定例を説明するための模式図である。
【図６】上記形態の昇降手段を変更した変形例であり、（ａ）は図２に対応し、（ｂ）は図１の制御装置及びデータベースに対応して示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した形態例を図面を参照して説明する。この説明では、締め固め砂杭工法に用いられる砂杭造成装置、その制御系、締め固め砂杭工法における施工管理方法、その変形例の順に述べる。なお、図面は細部を省略したり模式化されている。
【００２０】
（砂杭造成装置）図１及び図２は締め固め砂杭工法に好適な砂杭造成装置を模式的に示している。同図において、砂杭造成装置１は、自走式ベースマシン１０と、ベースマシン１０を介して移動可能に立設されたリーダ２と、制御装置３により駆動制御されて中空管８をアタッチメント４３に連結支持した状態でリーダ２に沿って昇降する昇降手段４、及びアタッチメント４３の下側に保持された筐体４４上に設けられて中空管８を回転する回転手段５と、中空管８にアタッチメント４３及びスイベル４５を介して材料である砂を投入するホッパ２５と、制御装置３とデータを送受信するデータベース９とを備え、中空管８が昇降手段４の駆動機構により地盤に貫入されたり引抜かれ、又、回転手段５の駆動機構により正転又は逆転される。
【００２１】
ここで、ベースマシン１０は、上本体がキャタピラ１１側に対し旋回可能に支持された操縦室１２であり、この前方に設けられた受部材１５と、後部に設けられた荷台上に発動機１３や電気架台１４などを搭載している。
【００２２】
リーダ２は、受部材１５に枢支されると共に、３点支持用ステー１６により支持されている。各ステー１６は、上端がリーダ側の金具に連結され、下端部がベースマシン１０の対応部に連結される。リーダ２には、本体２０の前側（同図の右側）に設けられて両側上下方向に延びているガイド２１と、両ガイド２１の間に設けられて上下方向に延びているラック２２と、下側に設けられた中空管振れ止め用の振止手段２３等を有している。ラック２１としては、単位ピンを等間隔に配設した多数のピンから構成されることもある。従って、本発明のラックはそのようなピンラックを含む。
【００２３】
昇降手段４は、アタッチメント４３の上部に連結された筐体４０と、筐体４０のリーダ２側の端面に固着されて対応ガイド２１に摺動自在に嵌合する金具４１と、ラック２２と噛み合うよう筐体３０内に軸支されて不図示の駆動機構である油圧モータ等により駆動されるピニオン４２を有している。そして、昇降手段４は、前記油圧モータが制御装置３を介して駆動されると、ラック２２に対するピニオン４２の回動を伴って筐体４０及びアタッチメント４３並びにアタッチメント４３に支持された中空管８を一体物として昇降する。その際は、前記油圧モータの負荷が不図示の油圧センサにより検出され、該検出信号が制御装置３に送られる。
【００２４】
回転手段５は、アタッチメント４３の下側に設けられた筐体４４と、筐体４４上に保持された電動モータ４５と、筐体４４内に設けられて電動モータ４５の出力軸と連結された不図示のギア機構とを有している。中空管８は、上端側がアタッチメント４３に挿入された状態で筐体４４内のギア機構と作動連結されている。そして、回転手段５は、電動モータ４５が制御装置３を介し駆動されると、前記ギア機構を介し中空管８を正転ないしは逆転する。その際は、前記電動モータ４５の負荷が不図示の電流センサにより検出され、該検出信号が制御装置３に送られる。
【００２５】
スイベル４５は、筐体４４の下方位置に介在され、かつ筐体４４に固定された連結部材４６に保持された状態で、不図示の空気圧縮機から加圧空気を移送パイプなどを介し中空管８の管内に供給したり、中空官８の加圧空気を排気したり、中空管８内の砂面を検出する砂面計３１を配置可能にする。
【００２６】
（制御系）以上の砂杭造成装置１は、図示を省いたが、制御系として砂面計３１と共に、中空管８下端の深さを検出する深度計３０を有している。砂面計３１は、例えば、中空管８内の砂面を電極錘で感知し、砂面高さの検出を行うと共に、制御装置３の演算部３２で１回毎の中空管引抜き工程における砂量を算出して記録計３４に出力する。深度計３０は、例えば、中空管下端の深度をワイヤによりドラム回転、更に可変抵抗器の電気抵抗値に変換して記録計３４に出力する。
【００２７】
更に、制御装置３は、昇降手段４の駆動機構である油圧モータの負荷、回転手段５の駆動機構である電動モータの負荷に応じた信号も取り込んで、昇降手段４、回転手段５、上記空気圧縮機等を制御する。また、砂杭造成時の施工データとして、中空管８の下端の深度、初期貫入速度及び打戻し速度、前記各駆動機構の負荷、引抜き工程での排出砂量等の管理項目を、入出力部３３から入力される日付、施工工区における該当する砂杭番号と共に時系列的に記録・管理したり、記録計３４に深度に応じた排出砂量等を出力し監視可能にしたり、必要な管理項目を送受信機３ａから施工域外に設置されたデータベース９側へ送信可能にする。
【００２８】
すなわち、この構造では、特に、制御装置３及びデータベース９が互いにデータを送信したり受信可能な無線ないしはインターネット等の送受信手段である送受信機３ａ，９ａを有している。そして、例えば、送受信機３ａは、砂杭造成過程における前記管理項目の一部又は全部を送受信機９ａを介してデータベース９の検索設定・切換部に送信したり、データベース９において蓄積データ群から抽出された施工履歴データを送受信機９ａを介して受信して制御装置３に取り入れる。
【００２９】
データベース９は、締め固め砂杭工法として過去に行われた数多くの施工域（Ａ現場、Ｂ現場・・・・Ｘ現場）において、造成された各砂杭（1本目、2本目・・・・ｘ本目）の施工履歴データとして、制御装置３で記録・管理する施工データと同様な項目及びその砂杭施工後に実側された事後Ｎ値を含む履歴情報を、施工砂杭毎に記録し蓄積している。この施工履歴データは、従来より締め固め砂杭工法を行う事業者であれば記録・保存されているため、通常は膨大な数の蓄積データ群となっている。
【００３０】
図５（ａ）はその施工履歴データの一部を簡略化して示している。この施工履歴データは、例えばＡ現場の砂杭1本目のもので、改良率が１５％であり、各工程（初期貫入、引抜き、打戻し、引抜き、打ち戻し・・・・）、各工程度での中空管下端の深度、昇降手段の油圧モータの負荷（油圧センサで検出された値）、事後Ｎ値、各工程での貫入速度が時系列的に示されている。これ以外の管理項目としては、各引抜き工程での排出砂量、打戻し深度と打戻し後の仕上げ深度、仕上げ深度に応じた砂杭の径等が必要に応じて追加可能である。
【００３１】
図５（ｂ）は砂杭施工後に実側された事後Ｎ値の一例を示している。この事後Ｎ値は、砂杭の施工後に行われた標準貫入試験により実測されたものであり、４本の砂杭で囲まれる中央部における地盤強度つまり杭間Ｎ値である。但し、この事後Ｎ値としては杭芯のＮ値で評価される場合もある。
【００３２】
（施工管理方法）以上の砂杭造成装置及び制御系を用いた締め固め砂杭施工における施工管理方法を図２から図４を参照しながら説明する。なお、施工に際しては、対象施工域の土質調査に基づいて平均的な原地盤強度を設計し、想定される上部構造物等に見合う地盤強度目標を割り出し、その目標強度（目標Ｎ値）が得られるように造成砂杭の径及び施工ピッチが決められる。
【００３３】
（ア）施工手順は、まず、図２の（１）のごとく杭造成装置１を１番目の砂杭造成位置に移動すると共に、中空管８にホッパ２５より砂を投入する。次に、図２の（２）のごとく昇降手段４及び回転手段５を駆動して中空管８を地中に回転しつつ貫入させる初期貫入工程を開始する（ＳＴ１）。その際は、深度計３０で中空管下端が所定の深度Ｌに達したか否かを常にチェック（ＳＴ２）する。図２の（３）のごとく中空管下端が所定深度Ｌに達した時点で初期貫入工程を終了する（ＳＴ３）。
【００３４】
（イ）次に、図２の（４）のごとく中空管内を加圧空気で加圧して中空管下端から砂を排出しつつ中空管８を所定長さＬ１だけ引抜く引抜き工程を開始する（ＳＴ４）。その際も、深度計３０で中空管８が所定引抜き量Ｌ１だけ引抜かれたか否かを常にチェックし（ＳＴ５）、中空管８が図２の（４）のごとく所定長さＬ１だけ引抜いた時点で中空管内の加圧を停止ないしは開放し、引抜き工程を終了する（ＳＴ６）。地盤中には、この引抜き工程によって、中空管８が引抜かれることで出来る空間に砂が排出される。その後は、図２の（５）のごとく昇降手段４及び回転手段５の駆動により中空管８を回転しつつ再貫入する打戻し工程を開始する（ＳＴ７）。ここまでは従来とほぼ同じ。
【００３５】
（ウ）そして、この施工管理方法では、打戻し工程が開始された後、所定時間（例えば、２０秒）経過したか否かチェックし（ＳＴ８）、所定時間経過したときに、制御装置３が現在の施工データとして、例えば当該施工域の改良率、初期貫入工程での貫入速度、直前の打戻し時の深度及び検出された昇降手段４や回転手段５の各モータの負荷などの管理項目を送受信機３ａを介してデータベース９側に送信する（ＳＴ９）。
【００３６】
（エ）すると、データベース９では、記録部に蓄積されている施工履歴データの蓄積データ群から、受信した前記施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選び、その選ばれた施工履歴データ（砂杭施工後に実側された地盤強度である事後Ｎ値を含む）を送受信機３ａ，９ａを介して制御装置３に送る（ＳＴ１０）。
【００３７】
（オ）制御装置３は、送信されてきた施工履歴データの履歴情報（その施工域の改良率、初期貫入工程での貫入速度、打戻し時の深度及び直前に検出された昇降手段４や回転手段５の各モータの負荷、砂杭造成後の地盤強度である事後Ｎ値など）から、現在の砂杭造成過程での地盤強度をその事後Ｎ値であるとして推定する（ＳＴ１１）。これを推定Ｎ値とする。
【００３８】
（カ）次に、その推定Ｎ値は、設計段階で各砂杭及び深度に応じて設定された目標の地盤強度つまり目標Ｎ値と比較される（ＳＴ１２）。そして、推定Ｎ値が目標Ｎ値に達しない場合は、制御装置３が再びその時点の施工データとして前記したような管理項目を送受信機３ａを介してデータベース９側に送信し（ＳＴ９）、データベース９でその施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選び、その選ばれた施工履歴データを制御装置３に送り（ＳＴ１０）、制御装置３がその施工履歴データの履歴情報から、その時点の地盤強度を該履歴情報の事後Ｎ値であると推定し（ＳＴ１１）、再び目標Ｎ値と比較される。これは、推定Ｎ値が目標Ｎ値に一致するか目標Ｎ値を超えるまで繰り返される。
【００３９】
（キ）以上の推定Ｎ値が目標Ｎ値に一致したり目標Ｎ値より大きくなると、その打戻し工程を停止する（ＳＴ１３）。その後は、打戻しにより締め固め砂杭が目的の砂杭長さに達したか否かが判断され（ＳＴ１４）、目的の砂杭長さになるまでＳＴ１４〜ＳＴ１３が繰り返されることになる。勿論、これら繰り返し過程では、中空管８内に砂が減少すれば必要に応じて補給される。
【００４０】
図４は本発明の利点を従来との比較で模式的に示している。同図において、実線は以上の締め固め砂杭工法における施工管理方法により造成された締め固め砂杭の施工データを示し、破線は従来の施工管理方法（引抜き工程及び打戻し工程共に予め決められた引抜き量と打戻し量で施工する）により造成された締め固め砂杭の施工データを示している。Ｎｏ１〜９は初期貫入後に行われた引抜き工程及び打戻し工程の順番である。この例では、Ｎｏ２から５の打戻し工程での打戻し量（再貫入量）が本発明の方が従来よりも少なくなっている。それに対応して、本発明では、従来に比べ排出した総砂量を減らしたり施工時間を短縮して、無駄を省くことも容易となる。
【００４１】
換言すると、本発明の施工管理方法は、土質が施工域内でバラツキが大きく、画一的な理論式や推定式により改良効果を正確に推定することに限界があるため、それに代わるものとして、過去に行われた締め固め砂杭工法で造成された膨大な数の砂杭の施工履歴データを利用し、その蓄積したデータ群から、造成中の施工データ、特に目標の改良率、初期貫入速度、打戻し（再貫入）速度、昇降手段の油圧モータの負荷（油圧センサで検出された値）、回転手段の電動モータの負荷（電流センサで検出された値）、それらの複数の管理項目に一致するか最も近似するものと検索された施工履歴データによりその砂杭造成後の砂杭強度を推定する。この推定方法では、蓄積データが多く集まれば大きなズレなく推定可能となり、推定Ｎ値が既設の砂杭造成後の事後Ｎ値であるため高品質化も期待できる。
【００４２】
また、本発明の施工管理方法は、データベース９に蓄積されている蓄積データ群から、施工データと同じか最も近似する施工履歴データを選ぶときに、まず、施工データのうち初期貫入における貫入速度が同じか近似している施工履歴データを絞り込むことが好ましい。この絞り込みでは、中空管を所定深度まで貫入する初期貫入での貫入速度が当該造成箇所の土質性状によって大きく左右するため、蓄積データ群のうち、貫入速度が同じか近似している施工履歴データに絞ることにより、土質性状が極力同じ施工履歴データから推定することになりそれに伴って精度向上を期待できる。更に、施工データと共に目標の改良率をデータベース９に送信し、蓄積データ群のうち、貫入速度で絞り込む前又は後に目標の改良率と同じか近似している施工履歴データに絞り込むことがより好ましい。この絞り込みでは、改良率が地盤強度の値を大きく左右するため、蓄積データ群のうち、前記貫入速度で絞り込む前、又は後に改良率が同じか近似している施工履歴データに絞ることにより、改良率が極力同じ施工履歴データから推定することになりそれに伴って精度向上を期待できる。
【００４３】
（変形例）図６は上記砂杭造成装置の昇降手段を変更した一例を示し、同（ａ）は図２に対応して示し、同（ｂ）は図１の制御装置及びデータベースに相当する箇所を示している。この説明では、重複記載を避けるため上記形態例で本発明の施工管理方法として変更される点だけを述べる。
【００４４】
変形例の昇降手段は、図６（ａ）に示されるごとく中空管８がベースマシンに搭載されたウインチ７から送り出された吊りロープ１７等により吊り下げられると共に、中空管上側に設けられたバイブロ６により強制的に貫入されるタイプである。この場合には、図３において、ＳＴ８の所定時間経過したときに、制御装置３Ａが現在の施工データとして、例えば当該施工域の改良率、初期貫入工程での貫入速度、直前の打戻し時の深度及びバイブロ６を駆動する電動モータの消費電力などの管理項目を送受信機３ａを介してデータベース９側に送信する（ＳＴ９）ことになる。これ以外は実質的に同じである。
【００４５】
なお、以上の形態例や変形例は本発明を何ら制約するものではない。本発明は、請求項１で特定される技術要素を備えておればよく、細部は必要に応じて種々変更可能なものである。例えば、回転手段としては、特許文献２の図７に開示されるいるような揺動ないしは往復タイプの構造でもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…砂杭造成装置（１０はベースマシン、１２は操縦室）
２…リーダ（２０は本体、２２はラック）
３…制御装置（３ａは送受信手段である送受信機）
３Ａ…制御装置（３ａは送受信手段である送受信機）
４…昇降手段
５…回転手段
６…バイブロ（振動機）
７…ウインチ（１７は吊りロープ）
８…中空管
９…制御装置（９ａは送受信手段である送受信機）
【図１】
2015063803.tif 000003
【図２】
2015063803.tif 000004
【図３】
2015063803.tif 000005
【図４】
2015063803.tif 000006
【図５】
2015063803.tif 000007
【図６】
2015063803.tif 000008