(57)【要約】【課題】作業用ロッドの深度を正確に計測する施工管理システムを提供すること。【解決手段】作業用ロッドの掴み替え時を除いた作業時の回転駆動装置の移動距離を、移動量検出手段３２からの信号に基づいて演算処理部４０にて積算することにより、その作業用ロッドの地盤内における深さ位置を計測するものであって、演算処理部４０が、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放された作業用ロッドの長さと、回転駆動装置における作業用ロッドの掴み替えを開始した位置から掴み替え後に作業を再開した位置までの移動距離との差を補正値として求め、その補正値を掴み替え直前の深さの値に加算又は減算して作業を再開した深さ位置とする深度補正処理を行う施工管理システム。【選択図】        図５
2004250956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダに沿って回転駆動装置を昇降させながら、複数段の作業用ロッドをチャック装置の掴み替えによって継ぎ足しながら地盤に貫入し、或いは切り放しながら引き抜いて作業を行う場合に、その作業用ロッドの掴み替え時を除いた作業時の回転駆動装置の移動距離を、移動量検出手段からの信号に基づいて演算処理部にて積算することにより、その作業用ロッドの地盤内における深さ位置を計測する施工管理システムにおいて、
前記演算処理部は、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放された作業用ロッドの長さと、回転駆動装置における作業用ロッドの掴み替えを開始した位置から掴み替え後に作業を再開した位置までの移動距離との差を補正値として求め、その補正値を掴み替え直前の深さの値に加算又は減算して作業を再開した深さ位置とする深度補正処理を行うものであることを特徴とする施工管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載する施工管理システムにおいて、
前記演算処理部は、データ入力手段から入力された作業用ロッドの継ぎ足し段数と各段の作業用ロッドの長さとを記憶しておき、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放される段の作業用ロッドの当該データと比較して前記補正値を算出するようにしたものであることを特徴とする施工管理システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する施工管理システムにおいて、
前記チャック装置による作業用ロッドのチャック状態を検出するチャック検出手段と、作業用ロッドの掴み替えを終了して作業を再開するときにオペレータ自身が解除信号を入力する解除スイッチとを有し、
前記演算処理部は、そのチャック検出手段からのチャック状態を検出する信号と、解除スイッチからの解除信号との入力を確認することにより前記深度補正処理を行い、その後に作業用ロッドの地盤内における深さ位置の計測を再開するようにしたものであことを特徴とする施工管理システム。
【請求項４】
請求項３に記載する施工管理システムにおいて、
前記演算処理部は、前記解除スイッチから解除信号の入力がないまま作業が再開された場合には、前記回転駆動装置が所定距離移動したところで警報器を作動させるようにしたものであることを特徴とする施工管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
地盤改良や杭打作業において、中空杭や攪拌ロッド、スクリューなどの作業用ロッドが地盤内に打ち込まれた深さを、各種作業データとともに計測する施工管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、地盤改良などで作業用ロッド回転駆動装置であるオーガの駆動によって地盤に打ち込んだり、引き抜く際に、打ち込みの深度に対応させて押込力や回転トルク、或いは電流値などを計測して、深度に対応させた各種作業データを取得して管理を行っている。しかし、作業用ロッドは、１本当たり数メートルのものが複数本継ぎ足されて所定の深度まで打ち込まれる。継ぎ足しは、打ち込みの際に地盤から突き出ているロッドが短くなったところでオーガと切り放し、打ち込まれているロッドの上に別のロッドが順次足されていく。また、ロッドを地盤から抜く場合には、逆に引抜きの際にオーガを切り放して最上部のロッドを外していく。
【０００３】
しかし、深度計測はオーガを昇降させる昇降用油圧モータの回転数をエンコーダなどのセンサで検出して計測しているため、ロッドの継ぎ足しや切り放しをする場合、実際にはロッドの打ち込みや引き上げをしないでオーガを昇降させるだけの場合にもセンサが検出信号を出し続ける。そのため、こうしたオーガのみが昇降する移動距離を計測深度に加えないよう、深度の空計測を排除してセンサからの検出信号を施工中と同じようには計測しないこととする処理が必要である。そこで、従来は、特開平７−１６６５３４号公報に、空計測を排除することを可能にした深度管理システムが提案されている。
【０００４】
当該公報に記載された深度管理システムは、油圧チャック装置を有する油圧チャック式ボーリングマシンに設けられたものであって、ロッドの地盤への打ち込み深度を計測するものである。
具体的には、ロッドの地盤中への送込み長さを測定する深度検出器として、スピンドルの移動量を検知する磁気利用のエンコーダなどの変位センサが設けられている。そして、この他にもボーリングマシンへのロッドのセット状態を検知すべく、光電スイッチなどを利用した物体検知センサと、油圧チャック装置の油圧を検知する油圧センサとが設けられている。
【０００５】
そして、この変位センサは、物体検知センサおよび油圧センサの出力がある場合にのみ、計測出力を演算して深度を算出するように構成され、油圧チャック装置が「閉」のとき、ボーリングマシンのスピンドルが下降するときには変位センサにおける計測値が加算され、上昇するときには減算される。
一方、ロッドがセットされていない状態では物体検知センサがこれを検知しないので、変位センサにおける計測は行われない。また、スピンドルがロッドの掴み替えのため上昇する場合も油圧チャック装置が開放され、変位センサの計測は行われない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１６６５３４号公報（第３−４頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている従来の深度管理システムなどは、オーガによる掴み替えの際の空計測を排除するのには有効であるが、地盤改良の作業用ロッドの沈み込みに対応することができず、計測誤差が生じてしまう問題があった。すなわち、深度を計測している途中に行うロッドなどの掴み替えは、切り放されたロッドが自重で沈んでしまったり、オーガを連結する際に押し付けられて沈み込んでしまうことがある。特に、掘り下げる時は地盤が硬いため沈み込みも起こりにくいが、掘削して地盤改良を終えた後に引き抜く場合には地盤が軟らかくなってロッドが沈み込み易く、その沈み込み量も大きくなってしまう。
【０００８】
従って、そのまま沈んだ所から続けて深度を計測すると、実際の値とは誤差が生じてしまい、得られた作業データは不正確なものとなってしまう。一方、正確さを期すならば、施工を再開する際に沈み込んだ量だけロッドを上昇させて続く作業を行うようにするようにしてもよいが、それでは作業効率が極めて悪い。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、作業用ロッドの深度を正確に計測する施工管理システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の施工管理システムは、リーダに沿って回転駆動装置を昇降させながら、複数段の作業用ロッドをチャック装置の掴み替えによって継ぎ足しながら地盤に貫入し、或いは切り放しながら引き抜いて作業を行う場合に、その作業用ロッドの掴み替え時を除いた作業時の回転駆動装置の移動距離を、移動量検出手段からの信号に基づいて演算処理部にて積算することにより、その作業用ロッドの地盤内における深さ位置を計測するものであって、前記演算処理部は、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放された作業用ロッドの長さと、回転駆動装置における作業用ロッドの掴み替えを開始した位置から掴み替え後に作業を再開した位置までの移動距離との差を補正値として求め、その補正値を掴み替え直前の深さの値に加算又は減算して作業を再開した深さ位置とする深度補正処理を行うものであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の施工管理システムは、前記演算処理部が、データ入力手段から入力された作業用ロッドの継ぎ足し段数と各段の作業用ロッドの長さとを記憶しておき、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放される段の作業用ロッドの当該データと比較して前記補正値を算出するようにしたものであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の施工管理システムは、前記チャック装置による作業用ロッドのチャック状態を検出するチャック検出手段と、作業用ロッドの掴み替えを終了して作業を再開するときにオペレータ自身が解除信号を入力する解除スイッチとを有し、前記演算処理部は、そのチャック検出手段からのチャック状態を検出する信号と、解除スイッチからの解除信号との入力を確認することにより前記深度補正処理を行い、その後に作業用ロッドの地盤内における深さ位置の計測を再開するようにしたものであことを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明の施工管理システムは、前記演算処理部が、前記解除スイッチから解除信号の入力がないまま作業が再開された場合には、前記回転駆動装置が所定距離移動したところで警報器を作動させるようにしたものであることを特徴とする。
【００１４】
よって、本発明の施工管理システムによれば、作業用ロッドの掴み替えを行っている時に回転駆動装置が昇降しても深度は計測されず、掴み替えが終了して作業が再開されるまでに作業用ロッドが沈み込んでしまったような場合でも、補正処理によってその沈み込み量を補正値として算出して深さを計測していくため、実際の深さと計測値とを一致させて作業用ロッドの深度を正確に出すことができる。また、本発明の施工管理システムの実行により補正処理を行うためには、オペレータは作業用ロッドのデータを入力や、解除スイッチを押すことが必要であるが、簡単な操作によって正確なデータを得ることができる。更に、解除スイッチの押し忘れも警報器の出力によって解消できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る施工管理システムの一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本実施形態の施工管理システムを備えた施工機の全体を示した側面図である。施工機１は、前方にバックステー２で支持されて立設するリーダ３を備えた杭打機であって、そのリーダ３に沿って回転駆動装置であるオーガ５が昇降可能に装着されている。オーガ５は、リーダ３下端に設けられた不図示の昇降用油圧モータの駆動により、そのリーダ３の上下端のスプロケットを介して掛け渡されたチェーン６に連結されている。
【００１６】
従って、オーガ５は、昇降用油圧モータの回転出力を受けてチェーン６が送られ、それによって上方又は下方に引っ張られるようにしてリーダ３に沿った昇降が行われるようになっている。オーガ５は、下方に設けられたチャック装置７と一体になり、そのチャック装置７によって地盤内に貫入するロッド８をチャックし、そのチャックしたロッド８に回転を与えるように構成されている。この施工機１は地盤改良を目的としたものであり、ロッド８には中空ロッドが使用され、それがオーガ５の上方でスイベル９と連結し、また下端には不図示の攪拌ロッドが連結されている。そして、このロッド８を通して攪拌ロッド先端から噴射したセメントミルクを地盤内に注入するよう構成されている。
【００１７】
施工管理システムは、前述した特許文献１と同様に、この施工機１に各種センサを取り付け、施工中の作業データが取り込めるようになっている。その作業データは、地盤に貫入するロッド８の深度に対応させて得るようにしており、この施工機１にはオーガ５を昇降させる昇降用油圧モータの回転数を検出するエンコーダがリーダ３下端に設けられている。そして、本実施形態でもオーガ５の昇降状態から深度を計測するため、前記特許文献１の課題にもなっていたロッド継ぎ足しやロッドの切り放しの間の空計測を排除すべく、チャック装置７におけるロッド８のチャック状態を検出するようにしている。すなわち、チャック装置７によるロッドの継ぎ足しや切り放しによる掴み替え状態を検出している。
【００１８】
ここで図２は、一体的に構成されたオーガ５とチャック装置７とを示した断面図であり、図３は、その側面図である。オーガ５は、油圧モータ１１を備えており、ギヤケース１２内部の減速ギヤ１３を介して断面六角形状の中空軸１４から回転を出力する回転駆動装置である。そして、オーガ５と一体のチャック装置７は、オーガ５の中空軸１４下端同軸上に連結筒２１が固設され、更にその下端には中空軸１４と一体的に回転するチャック機構が設けられている。
【００１９】
ところでロッド８は、オーガ５の中空軸１４内に挿入され、その中空軸１４から回転が伝えられるように六角部８ａが形成され、その下にはチャック機構によって掴まれる溝部８ｂと、ロッド８同士を上下同軸上に連結するための継手部８ｃとが形成されている。
チャック装置７のチャック機構は、このロッド８の溝部８ｂにはまり込むように、水平に移動できるように両側から対向配置された一対のチャック板２２，２２が設けられ、その両方のチャック板２２，２２がスプリング２３に引っかけられ、ともに中央のロッド８を挟み込むように付勢力を受けている。
【００２０】
そうしたチャック板２２，２２には、上方に突き立てた支持部材によって一対の当て板２４，２４が固定され、その当て板２４，２４には、上下動するコーン形のチャック解除部材２５が内側から差し込まれるようになっている。
オーガ５は、そのギヤケース１２に図４に示すようにな支持ロッド２６が固定され、チャック解除部材２５は、その支持ロッド２６に軸着されたシリンダ２７と、支持ロッド２６に引っかけられたスプリング２８とに軸着され、また引っかけられている。従って、チャック解除部材２５は、スプリング２８によって上方に付勢され、シリンダ２７の伸長作動によって下降し、当て板２４，２４の間に入り込むように構成されている。
【００２１】
施工管理システムでは、チャック装置７のシリンダ２７が収縮状態のときロッド８をチャックした掘削作業状態であり、伸長状態のときにはチャックを解除してロッド８の掴み替え状態であることが確認できるので、このシリンダ２７の動作状態を検出するようにしている。そこでチャック装置７には、支持ロッド２６にリミットスイッチ３１が取り付けられ、シリンダ２７が伸長作動したときに同時に下降するチャック解除部材２５の張出部２５ａにより、押し上げられていたアーム３１ａが下がってリミットスイッチ３１がＯＦＦ状態になるように設置されている。すなわち、リミットスイッチ３１は、チャックの時にスイッチが入り、チャックが解除されるとスイッチが切れるようになっている。
【００２２】
次に、図５は、本実施形態の施工管理システムの構成全体を示したブロック図である。この施工管理システムは、大きく分けて施工機１の作業状態を監視するセンサ部３０と、センサからの検出信号やオペレータによって入力された情報を基に管理処理を実行する演算処理部４０、そして運転席内に設置されオペレータが管理処理結果を視覚によって確認したりデータ入力などを行う操作部５０とから構成されている。
【００２３】
先ず、センサ部３０には、前述したリミットスイッチ３１やエンコーダ３２の他に、圧力センサ３３，３４、流量センサ３５、そして回転検出センサ３６が設けられている。圧力センサ３３，３４は、オーガ５の油圧モータ１１及び、オーガ５を昇降させる不図示の昇降用油圧モータに作動油を送るそれぞれの油路に接続され、油路内の圧力を検出してアナログ信号を出力するものである。この圧力センサ３３，３４は、ロッド回転圧入時の回転トルクや押込力の値を得ることを目的としている。
【００２４】
また、流量センサ３５は、ロッド８を通して地盤内に注入するセメントミルクなど、液体の流量を計測するものであり、当該流量をアナログ信号とデジタル信号とで出力するものである。アナログ信号からは、注入されるセメントミルクなどの瞬間的な流量が計測され、デジタル信号からは地盤内に注入されるセメントミルクなどの積算流量が計測される。更に、回転検出センサ３６は、ロッド８の回転数を計測するものであって、ロッド８の回転速度や１回転当たりの貫入量を計測することを目的として設けられたものである。
【００２５】
次に、演算処理部４０は、入力される信号に基づいて演算処理を行うＣＰＵ４１に記憶装置であるＲＯＭ４２及びＲＡＭ４３が接続され、そのＣＰＵ４１には、センサ部３０側からのアナログ信号を入力するためのＡ／Ｄ変換器４４や、デジタル信号を入力するための入力インターフェース（ＤＩ）４５が接続され、更にＣＰＵ４１と操作部５０との間で信号の入出力を行うための入出力インターフェース（ＤＩＯ）４６が接続されている。
【００２６】
そして、施工機１の運手席に設けられた操作部５０には、演算処理部４０で算出して得られた作業データを表示するディスプレイ５１や、それを印刷するプリンタ５２、更に作業データなどを記憶するメモリカード５３が設けられ、それらが演算処理部４０の入出力インターフェース４６に接続されている。また、施工管理には所定の情報入力が必要であるが、これはタッチパネル式のディスプレイ５１から入力できるようになっている。
【００２７】
また、作業開始時にオーガ５に連結したロッド８を地面に押し当てたときの深度など値をリセットする、押しボタン式の手動スイッチであるリセットスイッチ５５と、ロッドの掴み替えを終了して掘削作業を再開するときに、オペレータ自身が解除信号を入力する押しボタン式の手動スイッチである解除スイッチ５６とが、入出力インターフェース４６に接続されている。更に操作部５０には、解除スイッチ５６の押し忘れを警告する警報器５７が入出力インターフェース４６に接続されている。
【００２８】
なお、本実施形態で解除スイッチ５６を設けているのは、掘削作業や引抜き作業の再開に合わせて作業深度の計測停止を解除させるためである。すなわち、リミットスイッチ３１によってチャック状態は確認できても、作業の再開についてまでは判断できなため、例えばチャック状態であっても、チャック板２２がロッド８の溝部８ｂにはまり込まない場合にオーガ５を上下に動かして位置合わせを行うことがあった場合、リミットスイッチ３１だけではそうした上下移動が深度データとして記録されてしまい、好ましくないからである。
【００２９】
次に、本実施形態の施工機１による地盤改良の作業手順を簡単に説明する。
施工機１は、立設されたリーダ３にオーガ５が昇降可能に装着され、上下送り用のチェーン６が連結され、リーダ下端に設けられた昇降用油圧モータの駆動によってオーガ５及びチャック装置７がリーダ３に沿って昇降する。そして、ロッド８は、図１に示すようにオーガ５がリーダ３の上端部まで上昇した位置で下から挿入され、チャック装置７によって把持される。
【００３０】
そうしたロッド８には上端にスイベル９が連結され、下端には図示しない攪拌ロッドが連結される。その後、オーガ５の油圧モータ１１が駆動することによってロッド８に回転が与えられ、昇降用油圧モータの駆動によってチェーン６に引っ張られてオーガ５が下降する。そして、下端の攪拌翼が地盤を掘削し、スイベル９から送られたセメントミルクが攪拌翼先端から地盤に注入され、地盤改良が行われる。
【００３１】
一度に行うことができる掘削作業は、リーダ３に沿って下降可能なオーガ５のストローク分であるため、オーガ５がリーダ下端まで下降したところでチャック装置７のチャックを解除してロッド８を切り放し、オーガ５が再びリーダ３を上昇する。そして、２本目のロッド８が継ぎ足され、それをチャック装置７によって掴み替え、同じように回転を出力するオーガ５を下降させてより深く地盤を掘削して地盤改良が行われる。更に深くまで地盤改良を行うには、ロッド８を継ぎ足し、同じ作業を繰り返す。
【００３２】
一方、ロッド８を地盤内から引き抜く場合には、ロッド８に対してオーガ５から逆回転が与えられ、そのオーガ５がリーダ３に沿って上昇する。このとき、場合によってはセメントミルクが更に注入され、或いは貫入時には注入せずに引抜き時に注入することによって地盤改良が行われる。そして、引抜きの場合もオーガ５のリーダ３に沿って上昇可能な１ストローク毎にロッド８を切り放していくため、オーガ５がリーダ上端までを上昇したところでロッド８の切り放しが繰り返される。
【００３３】
こうして地盤改良が行われるとき、掘削や引抜きの深度に対応させて図５に示すセンサ部３０から検出信号が演算処理部４０へと取り込まれる。具体的には、圧力センサ３３，３４からは、オーガ５の油圧モータ１１及び、オーガ５を昇降させる昇降用油圧モータに送る作動油の圧力が、そして流量センサ３５からは、ロッド８を通して注入するセメントミルクの瞬間流量が、いずれもアナログ信号で送られ、Ａ／Ｄ変換器４４を介してデジタル変換されてＣＰＵ４１への入力される。
【００３４】
また、リミットスイッチ３１からは、ロッド８の掴み替え状態を確認するＯＮ／ＯＦＦ信号が、エンコーダ３２からは、深度や貫入速度を計測するための昇降用油圧モータの回転によるパルス信号が、回転検出センサ３６からは、回転数を計測するための回転角を示すパルス信号が、そして更に流量センサ３５からは、瞬間流量の他にロッド８を通して注入するセメントミルクの積算流量を計測するためのパルス信号が入力インターフェース４５に送られる。
【００３５】
演算処理部４０では、Ａ／Ｄ変換器４４や入力インターフェース４５から入力した信号に基づき、管理ソフトを実行するＣＰＵの演算処理によって作業データが作成される。そうした作業データは、ディスプレイ５１によって表示することができ、またプリンタ５２によってプリントアウトすることができる。更には、その作業データをメモリカードに記憶させることで、管理事務所などのコンピュータによってデータ管理することができる。
【００３６】
続いて、施工管理システムにおける作業データの作成のうち、特に深度計測処理について説明する。
深度計測処理には、ロッド８をオーガ５に連結するなど、施工機１を使った作業の前にロッド８などに関する情報が入力される。すなわち、本施工の地盤改良を行うに際して、順次継ぎ足しされるロッド８の段数Ｎ（０，１，２…）と、その各段のロッド長さＬ（Ｎ）がディスプレイ５１から入力されて記憶される。また同じ作業が繰り返えされる場合には、メモリカードに情報を記憶させ、これを読み込ませるようにしてもよい。段数Ｎは、図１に示すように施工開始状態においてオーガ５に最初に連結されたロッド８をＮ＝０とする。
【００３７】
ここで、図６（ａ）（ｂ）は、ロッド８の掘削作業と引抜き作業とで行う掴み替えを概念的に示した図である。掘削時には、図６（ａ）に示すように、Ｎ段目のロッド８ｎが地面ＧからＨだけ突き出た位置で、次のＮ＋１段目のロッド８ｎ＋１が継ぎ足される。そして、引抜き時には、図６（ｂ）に示すようにＮ段目のロッド８ｎが引き抜かれたところで掴み替えが行われ、オーガ５が地面からＨの高さまで下降して、次のＮ−１段目のロッド８ｎ−１がオーガ５に連結される。このようにロッド８の掴み替えは、地面からＨの高さを基準として行われるが、これはリーダ３に沿ってオーガ５が下降できる高さに合わせて決定される。そして、この値もオペレータによってディスプレイ５１などから入力して記憶される。
【００３８】
次に、こうした値の入力が行われた後は、前述したように施工機１によって地盤改良作業が行われる。作業中にオーガ５が昇降すれば、昇降用油圧モータの回転数をエンコーダ３２が検出し、その出力パルスからロッド下端の攪拌翼の深さ位置が計測される。そうした深度は、攪拌翼が地面に着いた時点でリセットされ、掘削開始から掘削時には掘り進んだ距離が加算され、引抜き時には掘り進んだ距離から引き抜いた距離が減算されていく。
【００３９】
ここで、図７乃至図９は、深度計測処理について示したフローチャート図である。特に、図７は、深度に応じた作業データを作成するデータ管理処理の一部を構成する深度計測処理を示したフローチャートであり、図８及び図９は、図７に示す深度計測処理フローにおける深度補正処理と、解除スイッチの押し忘れチェック処理を示したフローチャートである。
【００４０】
深度計測処理では、先ず掘削作業を行っているか掴み替えを行っているかが、リミットスイッチ３１のＯＮ信号の入力によって確認される（Ｓ（ステップ）１）。リミットスイッチ３１がＯＮ状態であれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、チャック装置７はロッド８をチャックしており、一応掘削作業中であると判断できる。一方、リミットスイッチ３１がＯＦＦ状態（Ｓ１：ＮＯ）であればチャック装置７はロッド８を放しており、掴み替え状態であることが確認できる。そこで、リミットスイッチ３１がＯＮ状態（Ｓ１：ＹＥＳ）の場合には、メモリ上の状態確認スイッチのＯＮ／ＯＦＦが確認される（Ｓ２）。
【００４１】
このスイッチが掘削作業状態にセット、すなわち状態確認スイッチＯＦＦの場合には（Ｓ２：ＮＯ）、先ず掘削開始の初期状態の設定が行われる。それには、図１に示すようにオーガ５に連結したロッド８下端（下端には不図示の攪拌翼が連結されている）を地面に押し当てたところで、深度計測の値をゼロにするべく手動のリセットスイッチ５５が押される（Ｓ３：ＹＥＳ）。これによりカウントされるロッドの段数Ｎがゼロに、深度Ｄｅｐがゼロに、そして掴み替え時のオーガ５の移動距離ＫＤｅｐがゼロにセットされる（Ｓ４〜Ｓ６）。その後、掘削作業が開始されてオーガ５が下降すれば、昇降用モータの回転数からエンコーダ３２の出力パルスがカウントされ深度Ｄｅｐが計算される（Ｓ７）。そして、データ管理処理を行うメインフローに戻る。
【００４２】
再び深度計測処理フローに入り、リミットスイッチ３１がＯＮ状態で（Ｓ１：ＹＥＳ）、且つ状態確認スイッチがＯＦＦの場合には（Ｓ２：ＮＯ）、押しボタン式のリセットスイッチ５５は既にＯＦＦ状態になっているため（Ｓ３：ＮＯ）、そのまま深度Ｄｅｐの計算が実行される（Ｓ７）。そして、データ管理処理を行うメインフローに戻る。
【００４３】
次に、リーダ３沿ってオーガ５が１ストローク分の下降を終えたとろこで、図６（ａ）に示すように、ロッド８ｎに対してロッド８ｎ＋１が継ぎ足される。そのため、チャック装置７のシリンダ２７が伸長作動し（図２乃至図４参照）、ロッド８のチャックが解除され、リミットスイッチ３１がＯＦＦ状態になる（Ｓ１：ＮＯ）。そこで、ＯＦＦ状態が確認されると（Ｓ１：ＮＯ）、状態の変化があったか否か、すなわちリミットスイッチ３１のＯＮ／ＯＦＦフラグの状態変化が確認される（Ｓ１１）。
【００４４】
リミットスイッチ３１がＯＦＦ状態に切り替わった段階で状態変化ありと判断され（Ｓ１１：ＹＥＳ）、掴み替えに入る直前の掘削作業によって掘り進んだ深さＫＤ０（図６（ａ）参照）が記憶され（Ｓ１２）、メモリ上の状態確認スイッチがＯＮに切り替えられて掴み替え状態としてセットされる（Ｓ１３）。そして、その後、継ぎ足されたロッド８ｎ＋１への掴み替えができるようにオーガ５が上昇するので、その移動距離ＫＤｅｐが、エンコーダ３２から出力されるパルスをカウントされて計算される（Ｓ１４）。そして、リミットスイッチ３１がＯＦＦ状態の場合（Ｓ１５：ＮＯ）には、データ管理処理を行うメインフローに戻り、再び深度計測処理フローに入って状態確認が行われる（Ｓ１１）。
【００４５】
今回は、先にフラグがＯＮ状態に切り替わった場合とで変化がないため（Ｓ１１：ＮＯ）、そのまま上昇するオーガ５の移動距離ＫＤｅｐが計算される（Ｓ１４）。掴み替え状態のときは、このフローにおいてＳ１，Ｓ１１，Ｓ１４，Ｓ１５の処理が繰り返され、オーガ５の移動距離ＫＤｅｐが計算されていく。
【００４６】
そして、段数Ｎのロッド８ｎに段数Ｎ＋１のロッド８ｎ＋１が継ぎ足され、掴み替えが完了すれば、チャック装置７のシリンダ２７が収縮作動してリミットスイッチ３１がＯＮ状態となる。そのため、Ｓ１ではＯＮ状態が確認され（Ｓ１：ＹＥＳ）、メモリ上の状態確認スイッチにおける掴み替え状態の有無が確認される（Ｓ２）。この場合、先のＳ１３でメモリ上の状態確認スイッチがＯＮに切り替えられて掴み替え状態としてセットされているため（Ｓ２：ＹＥＳ）、次に解除スイッチ５６が入れられたか否かが確認される（Ｓ２１）。
【００４７】
この解除スイッチ５６は、ロッド８の掴み替えを終えたことを確認したオペレータによって押される押しボタンスイッチである。そのため、解除スイッチ５６が一度押されると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、それを確認して図８に示すフローに従った深度補正処理が行われ（Ｓ２２）、その後、メモリ上の状態確認スイッチがＯＦＦに切り替えられて掴み替え状態から掘削作業状態としてセットされる（Ｓ２３）。掘削作業状態にセットされた後は、先に計算された値に加算して深度Ｄｅｐが計算されていく（Ｓ７）。
【００４８】
そして、再びＳ１に戻れば、チャック状態がリミットスイッチはＯＮ状態であり（Ｓ１：ＹＥＳ）、先のＳ２３でメモリ上の状態確認スイッチはＯＦＦになっているため（Ｓ２：ＮＯ）、リセットスイッチ５５がＯＦＦ状態であるのを確認し（Ｓ３：ＮＯ）、深度Ｄｅｐの計算が繰り返し実行される（Ｓ７）。
ところが、リミットスイッチ３１がＯＮ状態になったのにもかかわらず（Ｓ１：ＹＥＳ）、オペレータが解除スイッチを押し忘れて掘削作業を開始してしまうと、メモリ上ではＳ２３における掘削作業状態へのセットが行われず、Ｓ７における深度Ｄｅｐの計算が行われないこととなる。
【００４９】
そこで、リミットスイッチ３１がＯＮ状態（Ｓ１：ＹＥＳ）になったにもかかわらず、状態確認スイッチがＯＮ状態で（Ｓ２：ＹＥＳ）、解除スイッチ５６がＯＮされない場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、一旦掴み替え時のオーガの昇降距離ＫＤｅｐが計算される（Ｓ１４）。そして、リミットスイッチ３１がＯＮ状態であるため（Ｓ１５：ＹＥＳ）、図９に示すフローに従った警報処理が行われる（Ｓ１６）。この警報処理によって警報器５７からは警告音などが出力され、オペレータに解除スイッチ５６の押し忘れが知らされる。そのため、オペレータが解除スイッチ５６を押せば、Ｓ２からＳ２１〜Ｓ２３の処理を経てメモリ上における掘削作業状態のセットにより深度Ｄｅｐが計算されていく（Ｓ７）。
【００５０】
なお、以上に説明した深度計測処理は、掘削作業時の深度計測処理についてであるが、掘削作業開始時に行われるリセットスイッチ５５の操作がないのを除き、引抜き作業時の深度計測処理も同様の流れに従って実行される。
【００５１】
次に、図８に示す深度補正処理について説明する。深度補正処理においては、先ず掴み替え時のオーガの昇降距離ＫＤｅｐからロッド８の継ぎ足しか切り放しの確認が行われる（Ｓ５１）。
ＫＤｅｐｔ＝ＫＤｅｐｔ−１＋（ＥＮＣｔ−ＥＮＣｔ−１）        …（１）
ここで、ＫＤｅｐｔは、掴み替えを行っている任意の処理時における深度計測値であり、ＫＤｅｐｔ−１は、その処理前の深度計測値である。また、ＥＮＣｔは、当該処理時におけるエンコーダ３２の計測値であり、ＥＮＣｔ−１は、当該処理前におけるエンコーダ３２の計測値である。
【００５２】
深度計測は、オーガ５の下降方向を正にとっているので、図６（ａ）に示すようにロッド８を継ぎ足しする場合には、オーガ５が上昇するため移動距離ＫＤｅｐｔの値は負になり、図６（ｂ）に示すように切り放しする場合には、オーガ５が下降するため移動距離ＫＤｅｐｔの値は正になる。
【００５３】
そこで、図８に示すように、掴み替え時のオーガ５の移動距離ＫＤｅｐの値が負であれば（Ｓ５１：ＮＯ）、継ぎ足し時の補正式によって補正値Ｄｏｆｆ１が計算され（Ｓ５２）、ロッド８の段数がプラス１されてＮ＝Ｎ＋１に書き替えられる（Ｓ５３）。一方、掴み替え時のオーガ５の移動距離ＫＤｅｐの値が正であれば（Ｓ５１：ＹＥＳ）、切り放し時の補正式によって補正値Ｄｏｆｆ２が計算され（Ｓ５４）、ロッド８の段数がマイナス１されてＮ＝Ｎ−１に書き替えられる（Ｓ５５）。
【００５４】
継ぎ足しを行う掴み替え時の深度補正値Ｄｏｆｆ１及び切り放しを行う掴み替え時の深度補正値Ｄｏｆｆ２は、それぞれ
Ｄｏｆｆ１＝Ｌ（Ｎ＋１）＋ＫＤｅｐ  （ＫＤｅｐ：負）      …（２）
Ｄｏｆｆ２＝ＫＤｅｐ−Ｌ（Ｎ）    （ＫＤｅｐ：正）      …（３）
である。
【００５５】
式（２）は、図６（ａ）に示すように、継ぎ足しロッド８ｎ＋１の長さＬ（Ｎ＋１）とオーガ５の上昇距離ＫＤｅｐｔとの差が深度補正値となり、同じように式（３）は、図６（ｂ）に示すように、切り放しロッド８ｎの長さＬ（Ｎ）とオーガ５の下降距離ＫＤｅｐｔとの差が深度補正値となる。
そして、深度補正処理では、こうした深度補正値を考慮した実際の深度Ｄｅｐが次の式（４）で計算されてセットされ（Ｓ５６）、更にセット後は、式（１）の掴み替え中に計測するオーガ５の昇降距離ＫＤｅｐｔはゼロにリセットされる。
Ｄｅｐ＝ＫＤ０＋Ｄｏｆｆ                        …（４）
【００５６】
なお、式（４）におけるＫＤ０とは、掘削作業を中断して掴み替えに移る際、チャック装置７がロッド８のチャックを解除し時点、すなわちリミットスイッチ３１がＯＮからＯＦＦ状態に切り替わった時点での深度Ｄｅｐであり、この値が掴み替えに切り替わった時に記憶される。
【００５７】
ところで、図７に示したフローのＳ７で実行される掘削作業中の深度Ｄｅｐの計算は、次の（５）式に基づいて行われる。
Ｄｅｐｔ＝Ｄｅｐｔ−１＋（ＥＮＣｔ−ＥＮＣｔ−１）          …（５）
ＥＮＣｔ及びＥＮＣｔ−１は、式（１）で説明した通りであり、Ｄｅｐｔは、掘削作業中の任意の処理時における深度計測値であり、Ｄｅｐｔ−１は、その処理前における深度計測値である。
【００５８】
こうした深度補正処理が行われる場合としては、例えば、チャック装置７をチャック状態にしても溝部８ｂへチャック板２２の入りが悪いため、オーガ５を上下に動かして位置合わせを行うことがある。このとき、オーガ５によって上から押え付けられて、ロッド８に沈み込みが生じてしまうことがある。そのため、沈み込みが生じた位置から再び深度計測を開始したのでは、沈み込みの量だけ実際の深さと計測深度との間にズレが生じることになる。こうした沈み込みによる深度のズレは、１回の掴み替えでは僅かであっても、掘削作業全体で何度も行われる掴み替えのトータル量は大きな値となって、最終的に得られる作業データが不正確なものとなってしまう。そこで、深度補正処理により計測深度を実際の深さに合わせている。
【００５９】
次に、図９に示す解除スイッチの押し忘れチェック処理について説明する。ここでは、解除スイッチ５６を押さずに掘削作業を行ってしまった場合に、警報器５７を作動させて解除スイッチ５６の押し忘れを知らせる措置を取っている。
それには先ず、図６（ａ）（ｂ）に示すように掴み替え終了後に、解除スイッチ５６を押さずにオーガ５が下降又は上昇した場合、ある一定の移動距離で警報器５７が作動するようにそれぞれ任意の値Ａ，Ｂが設定されている。
【００６０】
掘削作業の作業状況が掘り下げであるか引き上げであるかは、前記式（１）からＫＤｅｐの正負によって判断される（Ｓ６１）。すなわち、ＫＤｅｐの値が負であれば掘り下げであり、ＫＤｅｐの値が正であれば引抜きである。そして、掘り下げであれば（Ｓ６１：ＮＯ）、前記式（２）から求められる値がＡ以上の場合に（Ｓ６２：ＹＥＳ）、警報器５７から警告音などが出力される。一方、引抜きであれば（Ｓ６１：ＹＥＳ）、前記式（３）から求められる値（この値は負であるため絶対値をつける）がＢ以上の場合に（Ｓ６３：ＹＥＳ）、警報器５７から警報音などが出力される。そして、いずれの場合にも、式（２）（３）から求められる値がそれぞれＡ，Ｂ未満の場合には（Ｓ６２，Ｓ６３：ＮＯ）、警報器５７は停止状態のままである。
【００６１】
よって、本実施形態の施工管理システムによれば、ロッド８の掴み替えを行っている時にオーガ５が昇降しても深度は計測されず、しかも掴み替えが終了して掘削作業が再開されるまでにロッド８が沈み込んでしまったような場合でも、補正処理（Ｓ２２）によってその沈み込み量を補正値として算出して計測していくため、実際の深さと計測値とを一致させた正確な深度を出すことができるようになった。
【００６２】
図１０は、ディスプレイ５１に表示され、またプリンタ５２で印刷される施工管理データを示した図である。ここでは、深度（ａ）とそれに対応した貫入速度（ｂ）及びトルク（ｃ）の値を示している。本実施形態の施工管理システムによれば、図１０（ａ）に示すように、掴み替えが行われた時間Ｔ１〜Ｔ２の間の空計測が排除でき、作業が再開したＴ２後から再び深度計測が行われている。そして、掴み替え終了後にロッド８に沈み込みが生じた場合でも、深度補正処理が行われるため、正確な深度を計測することができ、その補正処理データと補正処理が行われない誤差データとの間には図示するような差が生じた。従って、本実施形態の施工管理システムでは、貫入速度やトルクなど、各種データを正確な深度に対応させて得ることができるようになった。
【００６３】
また、本実施形態の施工管理システムの実行により補正処理を行うためには、オペレータがロッド８の段数（Ｎ）や長さＬ（Ｎ）といったデータを入力したり、解除スイッチ５６を押すことが必要となるが、簡単な操作によって正確なデータを得ることができる。更に、その解除スイッチ５６の押し忘れも、解除スイッチの押し忘れチェック処理（Ｓ１６）による警報器の出力によって解消できた。
【００６４】
以上、施工管理システムの一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、施工機１を使用して地盤改良を行う場合を例に挙げて説明したが、中空杭を使用した杭打ち作業などであってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明は、演算処理部において、掴み替えによって継ぎ足され又は切り放された作業用ロッドの長さと、回転駆動装置における作業用ロッドの掴み替えを開始した位置から掴み替え後に作業を再開した位置までの移動距離との差を補正値として求め、その補正値を掴み替え直前の深さの値に加算又は減算して作業を再開した深さ位置とする深度補正処理を行うようにしたので、作業用ロッドの深度を正確に計測する施工管理システムを提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】施工管理システムを備えた施工機の全体を示した側面図である。
【図２】一体的に構成されたオーガとチャック装置とを示した断面図である。
【図３】一体的に構成されたオーガとチャック装置とを示した側面図である。
【図４】チャックの開閉を検出するリミットスイッチ部分を示した平面図である。
【図５】施工管理システムの一実施形態を示した構成全体のブロック図である。
【図６】ロッドの掘削作業と引抜き作業とで行う掴み替えを概念的に示した図である。
【図７】データ管理処理の一部を構成する深度計測処理を示したフローチャート図である。
【図８】深度計測処理フローにおける深度補正処理を示したフローチャート図である。
【図９】深度計測処理フローにおける解除スイッチの押し忘れチェック処理を示したフローチャート図である。
【図１０】施工管理システムによって得られる施工管理データを示した図である。
【符号の説明】
１    施工機
３    リーダ
５    オーガ
７    チャック装置
８    ロッド
３０  センサ部
３１  リミットスイッチ
３２  エンコーダ
４０  演算処理部
４１  ＣＰＵ
５０  操作部
５１  ディスプレイ
５５  リセットスイッチ
５６  解除スイッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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