(57)【要約】【課題】筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができると共に、筒体の傾きを把握することが可能な筒体の沈設方法を提供する。【解決手段】筒体の沈設方法は、地上部で筒体の外側に配置された複数の圧入ジャッキにより、筒体を上方から加圧して、筒体を地盤中に圧入するジャッキ圧入工程と、噴射ノズルから高圧水を噴射させ、筒体の下端部周辺の地盤を洗掘する高圧水噴射工程と、ジャッキ圧入工程における複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力をそれぞれ検出する圧力検出工程と、上下方向に対する筒体の軸線の傾きを検出する傾き検出工程と、筒体の沈下量を検出する沈下量検出工程と、複数の圧入ジャッキの圧力の差、筒体の軸線の傾き、及び筒体の沈下量に基づいて、噴射ノズルによる筒体の周方向における噴射の範囲を設定する噴射条件設定工程と、を含む。【選択図】図１１
2017218841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体の軸線方向を上下方向に沿うように配置して前記筒体を地盤に圧入すると共に、前記筒体の内側の前記地盤を掘削する圧入工法に適用され、前記地盤に対して前記筒体を圧入して沈設する筒体の沈設方法であって、
地上部で前記筒体の外側に配置された複数の圧入ジャッキにより、前記筒体を上方から加圧して、前記筒体を前記地盤中に圧入するジャッキ圧入工程と、
噴射ノズルから高圧水を噴射させ、前記筒体の下端部周辺の前記地盤を洗掘する高圧水噴射工程と、
前記ジャッキ圧入工程における前記複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力をそれぞれ検出するジャッキ圧力検出工程と、
上下方向に対する前記筒体の軸線の傾きを検出する傾き検出工程と、
前記筒体の沈下量を検出する沈下量検出工程と、
前記複数の前記ジャッキ圧力の差、前記筒体の軸線の傾き、及び前記筒体の沈下量に基づいて、前記噴射ノズルによる前記筒体の周方向における噴射の範囲、又は前記噴射ノズルによる高圧水の噴射圧力を設定する噴射条件設定工程と、を含む筒体の沈設方法。
【請求項２】
前記噴射条件設定工程では、複数の前記噴射ノズルのうち高圧水を噴射する前記噴射ノズルを設定することで、前記噴射ノズルによる前記筒体の周方向における噴射の範囲を設定する請求項１に記載の筒体の沈設方法。
【請求項３】
前記噴射条件設定工程では、前記筒体の周方向における前記噴射ノズルの移動範囲を設定することで、前記噴射ノズルによる前記筒体の周方向における噴射の範囲を設定する請求項１又は２に記載の筒体の沈設方法。
【請求項４】
前記沈下量検出工程では、前記筒体の周方向における複数の測定点において、前記筒体の沈下量を検出し、
前記傾き検出工程では、前記複数の測定点における沈下量に基づいて、前記筒体の軸線の傾斜角を算出する請求項１〜３の何れか一項に記載の筒体の沈設方法。
【請求項５】
筒体の軸線方向を上下方向に沿うように配置して前記筒体を地盤に圧入すると共に、前記筒体の内側の前記地盤を掘削する圧入工法に適用され、前記地盤中に沈設される前記筒体の姿勢に関する情報を提供する沈設支援システムであって、
前記圧入工法は、
地上部で前記筒体の外側に配置された複数の圧入ジャッキにより、前記筒体を上方から加圧して、前記筒体を前記地盤中に圧入するジャッキ圧入工程と、
噴射ノズルから高圧水を噴射させ、前記筒体の下端部周辺の前記地盤を洗掘する高圧水噴射工程と、を含み、
前記沈設支援システムは、
前記ジャッキ圧入工程における前記複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力をそれぞれ検出するジャッキ圧力検出部と、
上下方向に対する前記筒体の軸線の傾きを検出する傾き検出部と、
前記筒体の沈下量を検出する沈下量検出部と、
前記筒体の姿勢に関する情報の表示を制御する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、
前記筒体の平面図を表示させる筒体表示処理部と、
前記圧入ジャッキの位置に対応させて、前記複数の前記ジャッキ圧力をそれぞれ表示させるジャッキ圧力表示処理部と、
前記筒体の周方向における前記高圧水の噴射位置、又は噴射圧力を前記筒体の平面図に対応させて表示させる噴射位置表示処理部と、
前記筒体の軸線の傾斜角に関する情報を前記筒体の平面図に対応させて表示させる傾斜角表示処理部と、を含む沈設支援システム。
【請求項６】
前記噴射ノズルは、前記筒体の径方向の内側に配置されて、前記筒体の内周面に沿って前記筒体の周方向に移動可能であり、
前記表示制御部は、
高圧水を噴射した前記噴射ノズルの移動の軌跡に関する情報を前記筒体の平面図に対応させて表示させるノズル軌跡表示処理部を備える請求項５に記載の沈設支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒体の沈設方法及び沈設支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤に対して立坑を掘削する際に、例えば鋼製又はコンクリート製の筒体を地盤中に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、まず、筒体を圧入する前に、先端に刃先が形成された環状の刃口を圧入してから複数の筒体を順次圧入している。特許文献１では、高圧水を噴射する噴射ノズルを刃先に内蔵し、噴射ノズルから高圧水を噴射して刃先下方の地盤を洗掘している。これにより、特許文献１では、筒体が刃先下方の地盤から受ける反力を低減して筒体を地盤中に沈降させている。
【０００３】
また、特許文献１では、筒体の周方向に配置された複数の噴射ノズルのうちの一部から高圧水を噴射することで、筒体の姿勢を制御して垂直精度を制御している。特許文献１では噴射ノズルに接続された電磁バルブの開閉を制御することで、高圧水を噴射する噴射ノズルを選択している。これにより、特許文献１では、筒体の周方向の一部分に対応する地盤のみを補助的に掘削し、残りの部分の地盤に対して高圧水を噴射しないことで、筒体の姿勢を矯正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の技術では、筒体の刃先下の地盤の状況の把握ができない場合には、筒体の周方向において高圧水を噴射する範囲を精度良く設定することが難しかった。
【０００６】
本発明は、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を制御することができると共に、筒体の傾きを把握することが可能な筒体の沈設方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、作業者が筒体の傾き及び高圧水の噴射範囲を迅速に把握することが可能な沈設支援システ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】
【０００８】
本発明の筒体の沈設方法は、筒体の軸線方向を上下方向に沿うように配置して筒体を地盤に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法に適用され、地盤に対して筒体を圧入して沈設する筒体の沈設方法であって、地上部で筒体の外側に配置された複数の圧入ジャッキにより、筒体を上方から加圧して、筒体を地盤中に圧入するジャッキ圧入工程と、噴射ノズルから高圧水を噴射させ、筒体の下端部周辺の地盤を洗掘する高圧水噴射工程と、ジャッキ圧入工程における複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力をそれぞれ検出するジャッキ圧力検出工程と、上下方向に対する筒体の軸線の傾きを検出する傾き検出工程と、筒体の沈下量を検出する沈下量検出工程と、複数のジャッキ圧力の差、筒体の軸線の傾き、及び筒体の沈下量に基づいて、噴射ノズルによる筒体の周方向における噴射の範囲、又は噴射ノズルによる高圧水の噴射圧力を設定する噴射条件設定工程と、を含む。
【０００９】
この筒体の沈設方法によれば、噴射ノズルから高圧水を噴射して筒体の下端部周辺の地盤を洗掘することができるので、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができる。また、この筒体の沈設方法では、圧入ジャッキの圧力差、筒体の軸線の傾き、筒体の沈下量に基づいて、筒体の周方向における噴射の範囲を設定することができる。これにより、噴射ノズルによる高圧水の噴射範囲を精度良く設定することができ、筒体の傾きを確実に修正することができる。または、筒体の沈設方法では、噴射条件設定工程において、噴射ノズルによる高圧水の噴射圧力を設定してもよい。これにより、噴射圧力を適切に設定して筒体の傾きを修正できる。
【００１０】
また、噴射条件設定工程では、複数の噴射ノズルのうち高圧水を噴射する噴射ノズルを設定することで、噴射ノズルによる筒体の周方向における噴射の範囲を設定する。これにより、複数の圧入ジャッキの圧力の差、筒体の軸線の傾き、及び筒体の沈下量に基づいて、高圧水を噴射する噴射ノズルを選択して、筒体の傾きを修正できる。
【００１１】
また、噴射条件設定工程では、筒体の周方向における噴射ノズルの移動範囲を設定することで、噴射ノズルによる筒体の周方向における噴射の範囲を設定する。これにより、複数の圧入ジャッキの圧力の差、筒体の軸線の傾き、及び筒体の沈下量に基づいて、噴射ノズルの移動範囲を選択して、筒体の傾きを修正できる。
【００１２】
沈下量検出工程では、筒体の周方向における複数の測定点において、筒体の沈下量を検出し、傾き検出工程では、複数の測定点における沈下量に基づいて、筒体の軸線の傾斜角を算出する。これにより、筒体の周方向において複数の測定点において、沈下量を把握して、筒体の軸線の傾斜角を算出できるので、筒体の軸線の傾きを精度良く算出できる。
【００１３】
本発明の沈設支援システムは、筒体の軸線方向を上下方向に沿うように配置して筒体を地盤に圧入すると共に、筒体の内側の地盤を掘削する圧入工法に適用され、地盤中に沈設される筒体の姿勢に関する情報を提供する沈設支援システムであって、圧入工法は、地上部で筒体の外側に配置された複数の圧入ジャッキにより、筒体を上方から加圧して、筒体を地盤中に圧入するジャッキ圧入工程と、噴射ノズルから高圧水を噴射させ、筒体の下端部周辺の地盤を洗掘する高圧水噴射工程と、を含み、沈設支援システムは、ジャッキ圧入工程における複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力をそれぞれ検出するジャッキ圧力検出部と、上下方向に対する筒体の軸線の傾きを検出する傾き検出部と、筒体の沈下量を検出する沈下量検出部と、筒体の姿勢に関する情報の表示を制御する表示制御部と、を備え、表示制御部は、筒体の平面図を表示させる筒体表示処理部と、圧入ジャッキの位置に対応させて、複数のジャッキ圧力をそれぞれ表示させるジャッキ圧力表示処理部と、筒体の周方向における高圧水の噴射位置、又は噴射圧力を筒体の平面図に対応させて表示させる噴射位置表示処理部と、筒体の軸線の傾斜角に関する情報を筒体の平面図に対応させて表示させる傾斜角表示処理部と、を含む。
【００１４】
この沈設支援システムでは、筒体の周方向における高圧水の噴射位置を表示させることができるので、作業者は表示部を視認するだけで容易に、高圧水が噴射された位置を迅速に把握することができる。また、この沈設支援システムでは、筒体の軸線の傾斜方向に関する情報を筒体の平面図に対応させて表示できるので、作業者は表示部を視認するだけで、筒体の傾斜方向を迅速に把握することができる。また、この沈設支援システムでは、筒体の平面図に対応させて、高圧水の噴射位置及び筒体の傾斜方向の両方を表示させることができる。そのため、作業者は筒体の傾斜方向と高圧水の噴射位置との関係を迅速に把握することができる。または、沈設支援システムの噴射位置表示処理部は、噴射ノズルによる高圧水の噴射圧力を筒体の平面図に対応させて表示してもよい。これにより、作業者は、高圧水を噴射した噴射ノズルの位置及びその噴射圧力を容易に認識することができる。
【００１５】
噴射ノズルは、筒体の径方向の内側に配置されて、筒体の内周面に沿って筒体の周方向に移動可能であり、表示制御部は、高圧水を噴射した噴射ノズルの移動の軌跡に関する情報を筒体の平面図に対応させて表示させるノズル軌跡表示処理部を備える。これにより、作業者は、高圧水を噴射した噴射ノズルの移動の軌跡を容易に視認することができる。
【００１６】
表示制御部は、上下方向に延在する基準線に対する筒体の軸線の傾斜角に関する情報を表示させる傾斜角表示処理部を更に備える構成でもよい。これにより、作業者は、筒体の軸線の傾斜角を容易に視認することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の筒体の沈設方法によれば、筒体を地盤に沈降する際に筒体が地盤から受ける反力を低減することができると共に、筒体の傾きを把握することができる。
【００１８】
また、本発明の沈設支援システムによれば、作業者が筒体の傾き及び高圧水の噴射範囲を迅速に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】地盤中に筒体を圧入する圧入装置を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す圧入装置の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【図４】筒体の下端に配置された刃先及び刃先に内蔵された噴射ノズルを示す概略図である。
【図５】噴射ノズルによる高圧水の噴射方向を示す側面図である。
【図６】噴射ノズル及び配管を昇降する昇降機構を示す側面図である。
【図７】沈設支援システムを示すブロック構成図である。
【図８】沈設支援システムの各種センサの配置を示す図である。
【図９】沈設支援システムにおける出力画面を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、筒体の軸線の傾きを側方から示す概略図である。図１０（ｂ）は、筒体の傾きを矢印で示す出力画像を示す図である。
【図１１】筒体の沈設方法における手順を示すフローチャートである。
【図１２】他の実施形態に係る沈設支援システムを示すブロック構成図を示す図である。
【図１３】沈設支援システムにおける表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
（圧入装置）
まず、圧入装置１について説明する。図１及び図２に示される圧入装置１は、地表１００ａから下方に延びる立坑１０１を掘削する際に、筒体２を圧入すると共に筒体２の内側の地盤１００を掘削する圧入工法に利用されるものである。圧入装置１は、筒体２の軸線Ｌ２が上下方向Ｚに沿って配置された筒体２を上方から加圧して、地盤１００中に圧入するものである。筒体２の内側の地盤１００は、例えば図示しないバケット（掘削装置）によって掘削される。
【００２２】
図１〜図３に示される筒体２は、例えば鋼製又はコンクリート製である。圧入工法では、上下方向Ｚに複数の筒体２が、順次、圧入されて立坑１０１の内壁面を形成する。筒体２の径方向の内側が掘削されて立坑１０１が構築される。筒体２の軸線方向における長さは例えば１．５ｍであり、筒体２の内径は、例えば１０〜２０ｍである。筒体２は、周方向において複数に分割されたものでもよい。複数に分割された弧状のユニットを連結して、１つの筒体２を形成することができる。筒体２は、その周方向に連続する一体物として形成されたものでもよい。
【００２３】
また、筒体２には、上下方向Ｚに貫通する貫通孔２ｃが形成されている（図３参照）。この貫通孔２ｃは、筒体２の周方向に複数形成されている。この貫通孔２ｃには後述する噴射ノズル６及び配管１１が挿通される。
【００２４】
また、圧入工法では、図１及び図４に示されるように、先端に刃先が設けられた環状の刃口３を地盤１００に圧入した後に、複数の筒体２が上方から圧入される。刃口３及び複数の筒体２は、同軸上に配置される。また、刃口３には、筒体２と同様に上下方向Ｚに貫通する複数の貫通孔が形成されている。複数の貫通孔は、筒体２の周方向において、筒体２の貫通孔２ｃに対応する位置に配置され、貫通孔には噴射ノズル６及び配管１１が挿通される。
【００２５】
圧入装置１は、図１及び図２に示されるように、最上部の筒体２に当接する圧入桁４と、圧入桁４を下方に加圧する圧入ジャッキ５と、最下部の筒体２の下端部（筒先）周辺の地盤１００ｂに対して高圧水を噴射する複数の噴射ノズル６と、複数の噴射ノズル６を昇降させるノズル昇降機構７と、を備えている。なお、筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂとは、刃口３の真下の地盤、刃口３に隣接する地盤、立坑１０１の底部の地盤を含む。本実施形態では、圧入桁４は筒体２に対して、上方から当接するように配置されている。なお、圧入桁４と筒体２との間に他の部材を配置させ、圧入桁４を他の部材を介して筒体２に当接するように配置されていてもよい。
【００２６】
（圧入桁）
圧入桁４は、筒体２の周方向に沿う環状を成すように形成されている。圧入桁４は、最上部の筒体２の上端面２ａ上に配置されている。圧入桁４は、最上部の筒体２の上端面２ａに当接して、複数の筒体２を上方から下方に押し付ける。圧入桁４の外径は、筒体２の外径より大きくなっている。圧入桁４は、筒体２の径方向において、筒体２より外方に張り出す張出部９を有する。張出部９は、圧入桁４の径方向において所定の幅を有する。この張出部９上に圧入ジャッキ５が配置されている。なお、圧入桁４の形状は、円環状を成すように形成されているものに限定されず、矩形状のものでもよく、多角形を成すものでもよく、その他の形状でもよい。
【００２７】
（圧入ジャッキ）
圧入ジャッキ５は、圧入桁４を介して、筒体２を下方に加圧して、筒体２を地盤１００中に圧入するものである。圧入ジャッキ５としては、例えば中央部に開口が設けられたセンターホールジャッキを使用することができる。ここではセンターホールジャッキである圧入ジャッキ５について説明する。圧入ジャッキ５は、圧入桁４の周方向において複数（例えば８個）配置されている。圧入ジャッキ５の中央部の開口には、ロッド１０が挿通されている。圧入ジャッキ５はロッド１０の周囲に配置された油圧部（油圧シリンダ）を有する。なお、圧入ジャッキ５はセンターホールジャッキに限定されず、その他のジャッキでもよい。
【００２８】
ロッド１０は、上下方向Ｚに延在し、下端部が地盤１００に対して固定されている。ロッド１０は圧入桁４を上下方向Ｚに貫通して、圧入桁４より上方まで延びている。そして、圧入ジャッキ５の上側の一端はロッド１０の上端側に固定され、圧入ジャッキ５の下側の他端は圧入桁４に当接している。
【００２９】
圧入桁４を加圧する際には、圧入ジャッキ５の上端部５ａがロッド１０に対して固定され、圧入ジャッキ５の下端部５ｂが圧入桁４に当接している。圧入桁４を加圧する際には、油圧部を加圧して、圧入ジャッキ５の下端部５ｂを下方に伸長させて、圧入桁４を上方から加圧する。これにより、ジャッキ圧力が圧入桁４に作用して圧入桁４を介して、複数の筒体２が下方に押し込まれて、地盤１００中に圧入される。筒体２は、圧入ジャッキ５が伸長する長さに応じて圧入される。
【００３０】
筒体２が所定の深さに達したら、圧入ジャッキ５を縮長させると共に圧入桁４を上方に移動させて、新たな筒体２を配置して、再び、圧入ジャッキ５を加圧して、筒体２を圧入する。これらを繰り返して、圧入桁４を加圧して、筒体２を地盤１００に対して段階的に圧入する。例えば、圧入ジャッキ５の下端部５ｂを圧入桁４に連結しておけば、圧入ジャッキ５を縮長させることで、圧入桁４を上方に移動させることができる。筒体２は、圧入ジャッキ５を伸長する際に沈降され、圧入ジャッキ５を縮長した後に新たな筒体２が最上段に継ぎ足される。
【００３１】
（噴射ノズル）
複数の噴射ノズル６は、筒体２の周方向において複数（例えば１６本）配置されている。具体的には、複数の噴射ノズル６は、筒体２の周方向において、２２．５度ずつ異なる位置にされている。なお、図１では、図の見やすさのために、噴射ノズル６、ノズル昇降機構７及び配管１１の位置を実際とは異なる位置に図示している。
【００３２】
噴射ノズル６は、図４に示されるように、筒体２に内蔵されるタイプのものであり、高圧水を噴射して筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂを洗掘する。なお、噴射ノズル６は、筒体２に内蔵されるものに限定されず、筒体２の径方向の内側に配置され筒体２に内蔵されていないものでもよい。また、圧入装置１は、複数の噴射ノズル６として、筒体２に内蔵されたものと、筒体２の径方向の内側に配置されたものとの両方を備える構成でもよい。以下、本実施形態では、筒体２に内蔵された噴射ノズル６を備えるものについて説明する。なお、筒体２に内蔵された噴射ノズル６とは、筒体２自体に内蔵可能なもの、筒体２に接続された刃口３自体に内蔵可能なものを含むものである。
【００３３】
噴射ノズル６は、刃口３に内蔵されて、刃口３の真下の地盤１００ｂを洗掘することができる。噴射ノズル６は、鉛直方向に下向きに高圧水を噴射するものに限定されず、鉛直方向に延在する基準線Ｌ１１に対して、所定の角度で傾斜する方向に高圧水を噴射するものでもよい（図５参照）。例えば、筒体２の径方向における外側に向けて、高圧水を噴射するものでもよい。また、噴射ノズル６は、高圧水を所定の角度で所定の範囲に広がるように噴射するものでもよく、高圧水を一方向に噴射するものでもよい。また、噴射ノズル６は、高圧水を複数の方向に噴射するものでもよく、又は方向を変えて噴射するものでもよい。例えば、噴射ノズル６の先端部がＬ字状に形成されおり、噴射ノズル６を上下方向Ｚに延在する軸線周りに回転させることで、高圧水が噴射される方向を変えることができる。
【００３４】
噴射ノズル６は、筒体２に内蔵されて上下方向Ｚに延在する配管１１の下端部に接続されている。配管１１は、例えば金属製の配管であり、高圧水に対する耐圧性能を有する。配管１１は、立坑１０１の上下方向Ｚの長さ（深さ）より長く、刃口３の近傍の位置から、圧入桁４より上方まで延びている。配管１１は、筒体２の沈降状態に応じて、立坑１０１の深さに対応して継ぎ足されて延長可能となっている。
【００３５】
また、配管１１には、図示しないポンプが接続され、このポンプによって昇圧された高圧水が、配管１１の内部を流れて噴射ノズル６から噴射される。ポンプは、例えば２４５ＭＰａまで水を昇圧することができる。ポンプは、例えば圧入桁４の張出部９上に配置されていてもよく、地表１００ａ上に配置されていてもよい。なお、高圧水は、地盤を洗掘可能であればよい。また、高圧水は添加剤等を含むものでもよい。
【００３６】
配管１１の外周面には、図４に示されるように、配管１１の径方向外側に突出する複数対の凸部１２，１３が設けられている。凸部１２，１３は、上下に離間して配置され、下側に配置された凸部１２と、上側に配置された凸部１３との間に、凹部１４が形成されている。この凹部１４に後述する支持部材１５が挿入され、支持部材１５を介して凸部１２，１３に力が伝達されて、配管１１が上下方向Ｚに駆動される。
【００３７】
図６に示すノズル昇降機構７は、配管１１及び噴射ノズル６を昇降させるものである。ノズル昇降機構７は、圧入桁４に対して支持されている。ノズル昇降機構７は、圧入桁４に直接、固定されていてもよく、他の部材を介して圧入桁４に支持されていてもよい。本実施形態では、ノズル昇降機構７が圧入桁４に直接固定されている場合について説明する。
【００３８】
（ノズル昇降機構）
ノズル昇降機構７は、下部側に配置されて圧入桁４に対して固定された下部固定装置１６と、下部固定装置１６に固定されて上方に延びる一対の昇降ジャッキ１７と、昇降ジャッキ１７に接続されて昇降される上部固定装置１８と、を備える。
【００３９】
ノズル昇降機構７では、昇降ジャッキ１７の一端である上端部に連結された上部固定装置１８が配管１１を把持可能であると共に配管１１の把持を解除可能となっている。また、ノズル昇降機構７では、昇降ジャッキ１７の他端である下端部に連結された下部固定装置１６が配管１１を把持可能であると共に配管１１の把持を解除可能となっている。なお、配管１１を昇降する際には、昇降ジャッキ１７の上端部に連結された上部固定装置１８のみが配管１１を把持し、昇降ジャッキ１７の下端部に連結された下部固定装置１６は配管１１を把持していない状態となる。そして、上部固定装置１８が配管１１を把持する位置を変更する場合には、下部固定装置１６が配管１１を把持することで、配管１１を一時的に固定する。すなわち、ノズル昇降機構７が配管１１を把持する位置は、配管１１の昇降に応じて適宜変更させる。
【００４０】
なお、ノズル昇降機構７は、昇降ジャッキ１７を備えるものに限定されず、その他のジャッキを備えるものでもよい。また、ノズル昇降機構７は、例えば、歯車、ベルトなどその他の動力伝達機構を備え、これらの動力伝達機構によって動力が伝達されて、配管１１を昇降させるものでもよい。以下、ノズル昇降機構７について、下部固定装置１６、一対の昇降ジャッキ１７、上部固定装置１８の順に説明する。
【００４１】
（下部固定装置）
下部固定装置１６は、圧入桁４の天板４ｂに固定される固定金具１６ａを有する。固定金具１６ａとして例えばＨ形鋼を用いることができる。また、下部固定装置１６は、配管１１を支持する第１の支持部材（上側支持部材）１５を有する。第１の支持部材１５は、水平方向に延在し、配管１１の凹部１４に挿入される一対の棒状部材を有する。第１の支持部材１５は、固定金具１６ａに支持されて、水平方向に延在し、配管１１の上下方向Ｚの位置を拘束する。第１の支持部材１５の棒状部材は、配管１１の凸部１２，１３間に形成された凹部１４に挿入されて、配管１１の上下方向Ｚの位置を拘束する。配管１１を昇降させる際には、第１の支持部材１５は固定金具１６ａから取り外され、配管１１は固定金具１６ａに対して移動可能な状態となっている。
【００４２】
（昇降ジャッキ）
一対の昇降ジャッキ１７は、例えば水平方向に配管１１を挟んで両側に配置され、上下方向Ｚに延在している。昇降ジャッキ１７は、油圧シリンダを有する油圧駆動部１７ａと、油圧駆動部１７ａにより駆動されて上下方向Ｚに駆動される棒状の駆動部材１７ｂとを有する。油圧駆動部１７ａの下端部は下部固定装置１６の固定金具１６ａに固定され、棒状の駆動部材１７ｂの先端部（上端部）は上部固定装置１８の固定金具１８ａに固定されている。昇降ジャッキ１７では、油圧駆動部１７ａの油圧が昇圧されて、駆動部材１７ｂが上昇して上部固定装置１８を上昇させる。また、昇降ジャッキ１７では、油圧駆動部１７ａの油圧が減圧されて、駆動部材１７ｂが降下して、上部固定装置１８を降下させる。
【００４３】
（上部固定装置）
上部固定装置１８は、一対の昇降ジャッキ１７に固定される固定金具１８ａを有する。固定金具１８ａとして例えばＨ形鋼を用いることができる。また、上部固定装置１８は、配管１１を支持する第２の支持部材（下側支持部材）１５を有する。第２の支持部材１５は、固定金具１８ａに支持されて、水平方向に延在し、配管１１を支持する。第２の支持部材１５の一対の棒状部材は、配管１１の凸部１２，１３間に形成された凹部１４に挿入されて、配管１１を支持する。配管１１を昇降させる際には、第２の支持部材１５は固定金具１８ａに固定された状態となっており、固定金具１８ａの上下動に伴って配管１１が昇降される。なお、図６に示されるように、上部固定装置１８が上側に配置されている状態は、駆動部材１７ｂが伸長された状態であり、上部固定装置１８が下側に配置されている状態は、駆動部材１７ｂが縮長された状態である。
【００４４】
（沈設支援システム）
次に、圧入工法を行う圧入装置１に適用され沈設支援システム５０について説明する。沈設支援システム５０は、地盤中に沈設される筒体２の傾きに関する情報を取得すると共に、圧入装置１を操作する作業者に対して各種情報を提供するものである。
【００４５】
図７は、沈設支援システム５０を示すブロック構成図である。図７に示されるように沈設支援システム５０は、筒体２の圧入に関する情報を取得する各種センサ５１と、各種センサ５１によって取得された情報に基づいて、筒体２の状態を算出する演算ユニット５２と、筒体２の状態に関する情報を画像表示させる画像処理ユニット（表示制御部）５３と、画像処理ユニット５３から出力された情報を表示する表示部５４と、を備える。
【００４６】
（各種センサ）
各種センサ５１は、例えば、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力に関する情報を検出する油圧センサ（ジャッキ圧力検出部）５５と、筒体２の傾斜に関する情報を検出する傾斜計（傾き検出部）５６と、筒体２の沈下量に関する情報を検出する沈下計（沈下量検出部）５７とを含む。なお、各種センサ５１は、その他の情報を検出するセンサを備えていてもよい。
【００４７】
（油圧センサ）
油圧センサ５５は、圧入ジャッキ５の油圧シリンダの油圧（ジャッキ圧力）を検出する圧力計である。油圧センサ５５は、複数の圧入ジャッキ５に対してそれぞれ設けられている。油圧センサ５５で検出された圧入ジャッキ５のジャッキ圧力に関する情報は、演算ユニット５２に入力される。
【００４８】
（傾斜計）
傾斜計５６は、筒体２の軸線Ｌ２の鉛直方向に対する傾斜を検出する傾斜計である。傾斜計５６は、図８に示されるように、例えば地上に存在する筒体２の側面２ｄに取付けられている。傾斜計５６は、例えば、筒体２の径方向に延在し互いに直交する２軸について、鉛直方向に対する傾斜角を検出する。傾斜計５６は筒体２の周方向において異なる複数の位置にそれぞれ設置されていてもよい。傾斜計５６で検出された筒体２の傾斜に関する情報は、演算ユニット５２に入力される。
【００４９】
なお、筒体２の沈降が進んだ場合には、傾斜計５６を、上段に配置された別の筒体２に付け替える。また、傾斜計５６は、筒体２の側面２ｄに対して取り付けられたものに限定されず、例えば筒体２上に載置された圧入桁４に取付けられていてもよい。
【００５０】
（沈下計）
沈下計５７は、筒体２の沈下量に関する情報を検出する沈下計である。沈下計５７は、例えば圧入ジャッキ５による１回分の圧入における筒体２の沈下量を計測する。沈下計５７としては、例えば巻取り式の沈下計を使用することができる。例えば、圧入桁４に沈下計５７を設置して、計測用のワイヤを垂らして圧入桁４と地表１００ａとの鉛直方向の距離を測定して、筒体２の沈下量を計測することができる。沈下計５７は、その他のタイプのものでもよく、例えばレーザ光を照射して、圧入桁４と地表１００ａとの鉛直方向の距離を測定してもよい。沈下計５７は筒体２の周方向において異なる複数の位置に配置されている。複数の沈下計５７は、筒体２の周方向において例えば９０度ずつ異なる位置に配置されている。沈下計５７で検出された筒体２の沈下量に関する情報は、演算ユニット５２に入力される。
【００５１】
なお、沈下計５７は、圧入桁４に設置されたものに限定されず、例えば筒体２の側面に設置されていてもよい。また、筒体２の基準となる位置（高さ）を外部から計測することで、筒体２の沈下量を計測してもよく、その他の方法により筒体２の沈下量を計測してもよい。
【００５２】
（演算ユニット）
演算ユニット５２は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。演算ユニット５２では、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで、姿勢判定部６１、噴射位置設定部６２、噴射深さ設定部６３、噴射方向設定部６４が構築される。演算ユニット５２は、筒体２の傾き（姿勢）について演算すると共に、筒体２の姿勢に基づいて噴射ノズル６による高圧水の噴射範囲を演算する。
【００５３】
（姿勢判定部）
姿勢判定部６１は、各種センサ５１によって検出された情報に基づいて、筒体２の傾斜角（及び傾斜方向）を演算する。姿勢判定部６１は、傾斜計５６で検出された情報に基づいて、鉛直方向に延在する基準線に対する筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ（図１０（ａ）参照）について算出する。軸線Ｌ２の傾斜角は、基準線に対して直交する方向から見た場合において、最も大きい角度である。なお、傾斜角は、筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向（水平角α）を含むものでもよく、筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向を含まないもの（鉛直方向に延在する基準線に対する角度のみ）でもよい。
【００５４】
また、姿勢判定部６１は、筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向についても、傾斜角として併せて算出してもよい。具体的には、複数の傾斜計５６によって検出された情報に基づいて、筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向（水平角α）を演算する。姿勢判定部６１は、沈下計５７によって検出された情報に基づいて、筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向を演算する。また、姿勢判定部６１は、油圧センサ５５によって検出された情報（例えば圧力差に関する情報）を考慮して筒体２の軸線Ｌ２が傾斜する方向を演算してもよい。例えば、図１０（ｂ）に示されているように、平面視において、軸線Ｌ２が傾斜する方向に延在する直線Ｌ４と基準線Ｌ３との角度（α）が、水平角αとなる。基準線Ｌ３は、例えば、回転角０度と１８０度とを結ぶ直線であり、図１０（ｂ）では上下方向に延在する直線である。なお、図１０（ｂ）では、水平角αは、９０度となっている。
【００５５】
また、姿勢判定部６１は、沈下計５７によって検出された情報に基づいて、沈下量の差を算出することができる。例えば、複数の測定位置のうち、最も沈下した位置（深い位置）を基準（＝０ｍｍ）として、基準からの沈下量の差（ｍｍ）を算出する。例えば、浅い方（沈下していない方）をプラスとする。なお、沈下量を算出する位置は、筒体２の周方向において、いずれも位置でもよい。
【００５６】
姿勢判定部６１で演算された筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角（θ，α）に関するデータは、記憶部６５に記憶される。姿勢判定部６１は、記憶部６５に記憶されたデータと演算されたデータとを比較して傾斜角（θ，α）の変化を演算することができる。また、姿勢判定部６１を記憶部６５に記憶されたデータと、演算されたデータとを比較して、筒体２の姿勢が改善されたか否かを判定することができる。
【００５７】
（噴射位置設定部；筒体の軸線の傾き）
噴射位置設定部６２は、筒体２の軸線Ｌ２の傾きに基づいて、高圧水の噴射位置を設定する。噴射位置設定部６２は、例えば、複数の噴射ノズル６のうち高圧水を噴射する噴射ノズル６を設定することで、高圧水の噴射位置を設定する。
【００５８】
ここで、図９において図示上側を０度の位置として、軸線Ｌ２を中心として右回りの回転角度を設定する。また、複数の噴射ノズル６に対して、０度から右回りに順に識別情報（Ｗ−１）〜（Ｗ−１６）が付されている。噴射位置設定部６２は、例えば、噴射ノズル６（Ｗ−４）〜（Ｗ−８）において高圧水を噴射すると設定し、その他の噴射ノズル６では高圧水を噴射しないと設定する。
【００５９】
噴射位置設定部６２は、例えば筒体２の軸線Ｌ２が傾いている方向に対応する位置に配置された噴射ノズル６を中心として、所定の範囲に高圧水を噴射することを設定する。例えば筒体２の軸線Ｌ２が９０度方向（図示右側）に傾いている場合には、噴射ノズル６（Ｗ−１１）〜（Ｗ−１４）から高圧水を噴射すると設定する。噴射位置設定部６２は、例えば、高圧水を噴射する範囲として、筒体２の円周において全体の２５％の領域を設定することができる。噴射位置設定部６２は、設定された領域に配置された噴射ノズル６から高圧水を噴射すること設定する。
【００６０】
なお、筒体２の周方向において、筒体２の内周面２ｂに沿って噴射ノズル６を移動可能な圧入装置の場合、噴射位置設定部６２は、高圧水を噴射する範囲を設定して、筒体２の周方向における噴射ノズル６の移動範囲を設定することができる。
【００６１】
（噴射位置設定部；圧入ジャッキの圧力差）
また、噴射位置設定部６２は、複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰに基づいて、高圧水の噴射位置を設定することができる。「複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力の差ΔＰ」とは、例えば、「軸線Ｌ２を挟んで対向する２つの圧入ジャッキのジャッキ圧力の差」、「複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力の平均値との差」、「複数の圧入ジャッキのジャッキ圧力のうち最大値と最小値との差」、「筒体２の周方向において隣接する２つの圧入ジャッキ間のジャッキ圧力の差」などがある。
【００６２】
噴射位置設定部６２は、例えば圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰが所定の判定閾値以上である場合に、ジャッキ圧力が高い方の圧入ジャッキ５の位置に応じて、高圧水を噴射する噴射ノズル６の位置を設定してもよい。また、噴射位置設定部６２は、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰの大きさに応じて、高圧水を噴射する噴射ノズル６の本数（噴射範囲）を設定してもよい。
【００６３】
なお、筒体２の周方向において噴射ノズル６を移動可能な圧入装置の場合、噴射位置設定部６２は、ジャッキ圧力の差ΔＰに応じて、高圧水を噴射する範囲を設定して、筒体２の周方向における噴射ノズル６の移動範囲を設定することができる。
【００６４】
（噴射位置設定部；筒体の沈下量）
噴射位置設定部６２は、筒体２の沈下量ΔＨに基づいて、高圧水の噴射位置を設定することができる。「筒体２の沈下量ΔＨ」とは、例えば、「基準時における筒体２の深さ方向の位置と、基準時から所定の時間が経過した時における筒体２の深さ位置との差」である。「所定の時間が経過した時」とは、例えば、「圧入ジャッキ５による１回の圧入作業が経過した時」である。また、筒体２の自重により筒体２が沈下することを考慮して、「所定の時間」を設定してもよい。
【００６５】
噴射位置設定部６２は、例えば筒体２の沈下量ΔＨが所定の判定閾値以下である場合において、沈下量ΔＨが最も小さい位置に対応して、高圧水の噴射位置を設定する。また、噴射位置設定部６２は、沈下量ΔＨの大きさに応じて、高圧水を噴射する噴射ノズル６の本数を設定してもよい。例えば、沈下量ΔＨが小さい場合には、沈下量ΔＨが大きい場合と比較して、高圧水を噴射ずる噴射ノズル６の本数を増やす（高圧水を噴射する範囲を広げる）。
【００６６】
なお、筒体２の周方向において噴射ノズル６を移動可能な圧入装置の場合、噴射位置設定部６２は、沈下量ΔＨに応じて、高圧水を噴射する範囲を設定して、筒体２の周方向における噴射ノズル６の移動範囲を設定することができる。
【００６７】
（噴射深さ設定部；筒体の軸線の傾き）
噴射深さ設定部６３は、筒体２の軸線Ｌ２の傾きに基づいて、高圧水を噴射する噴射ノズルの深さ位置を設定する。噴射深さ設定部６３は、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角に応じて、噴射ノズル６の深さ位置を設定する。
【００６８】
（噴射深さ設定部；圧入ジャッキのジャッキ圧力の差）
また、噴射深さ設定部６３は、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰに基づいて、高圧水を噴射する噴射ノズル６の深さ位置を設定することができる。
【００６９】
（噴射深さ設定部；筒体の沈下量）
噴射深さ設定部６３は、筒体２の沈下量ΔＨに基づいて、高圧水を噴射する噴射ノズルの深さ位置を設定する。噴射深さ設定部６３は、例えば、筒体２の沈下量ΔＨが小さい位置では、沈下量ΔＨが大きい位置と比較して、噴射ノズルの深さ位置を深く（または浅く）設定する。
【００７０】
（噴射方向設定部；筒体の軸線の傾き）
噴射方向設定部６４は、筒体２の軸線Ｌ２の傾きに基づいて、噴射ノズル６による高圧水の噴射方向を設定する。高圧水の噴射方向とは、軸線Ｌ２方向に延在する回転軸（図５に示す基準線Ｌ１１）まわりにおける高圧水の噴射方向である。ここで、例えば筒体２の中心（軸線Ｌ２の位置）に向く方向を０度として、右回りに回転角度を設定する。このとき、１８０度の方向は、筒体２の径方向において、筒体２の中心とは反対側の方向となる。９０度の方向及び２７０度の方向は、筒体２の接線方向となる。
【００７１】
噴射方向設定部６４は、例えば軸線Ｌ２の傾斜方向に応じて、高圧水の噴射方向を設定する。噴射方向設定部６４は、例えば、軸線Ｌ２の傾斜方向とは反対方向に存在する噴射ノズル６において、１８０度の方向に高圧水を噴射するように設定してもよい。
【００７２】
（噴射方向設定部；圧入ジャッキの圧力差）
噴射方向設定部６４は、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰに基づいて、噴射ノズル６による高圧水の噴射方向を設定することができる。
【００７３】
（噴射方向設定部；筒体の沈下量）
噴射方向設定部６４は、筒体２の沈下量ΔＨに基づいて、噴射ノズル６による高圧水の噴射方向を設定してもよい。噴射方向設定部６４は、例えば、筒体２の沈下量ΔＨが小さい位置では、噴射方向を１８０度の方向に設定する。また、噴射方向を０度の方向に設定することで、高圧水が筒体２の径方向の内側に流れるように戻り流路を形成した後に、高圧水の噴射方向を変化させてもよい。
【００７４】
（噴射圧力設定部）
また、演算ユニット５２は、高圧水の噴射圧力を設定する噴射圧力設定部を備える構成でもよい。噴射圧力設定部は、複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰ、筒体２の軸線Ｌ２の傾き、及び筒体２の沈下量ΔＨに基づいて、噴射ノズル６から噴射される高圧水の噴射圧力を設定する。噴射圧力は、例えば、噴射ノズル６から噴射される実際の圧力でもよく、高圧水を昇圧する昇圧ポンプにおける設定圧でもよい。噴射圧力は、一定の値（例えば４５ＭＰａ）でもよく、例えば、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差ΔＰに応じて変化させてもよい。また、噴射圧力設定部は、筒体２の軸線Ｌ２の傾きに基づいて高圧水の噴射圧力を設定してもよく、筒体２の沈下量ΔＨに基づいて高圧水の噴射圧力を設定してもよい。
【００７５】
（画像処理ユニット）
画像処理ユニット５３は、筒体表示処理部７１、ジャッキ圧力表示処理部７２、噴射位置表示処理部７３、傾斜角表示処理部７４、傾斜方向表示処理部７５、沈下量差表示処理部７６、及び画像情報記憶部７７を含む。画像処理ユニット５３は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。また、画像処理ユニット５３は、各種センサ５１及び演算ユニット５２に電気的に接続されている。
【００７６】
（筒体表示処理部）
筒体表示処理部７１は、筒体２の平面図を表示させる処理部である。画像情報記憶部７７には、筒体２の平面図に関する画像情報が記憶されている。筒体表示処理部７１は、画像情報記憶部７７に記憶されている筒体２の平面図に関する画像情報を読み込んで、表示部５４に筒体２の平面図８１を表示させる処理を行う（図９参照）。筒体２の平面図８１は、筒体２を平面視した図である。
【００７７】
（ジャッキ圧力表示処理部）
ジャッキ圧力表示処理部７２は、圧入ジャッキ５の位置に対応させて、複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力をそれぞれ表示させる処理部である。ジャッキ圧力表示処理部７２は、油圧センサ５５から出力された圧入ジャッキ５のジャッキ圧力に関するデータを表示部５４に表示させる。例えば図８に示されるように、圧入ジャッキ５の位置に対応する位置に、圧入ジャッキ５を模式的に表示した模式図８２を表示させ、その近傍に圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の値を表示させる。本実施形態では、４本の圧入ジャッキ５について、（Ｊ−１）、（Ｊ−２）、（Ｊ−３）、（Ｊ−４）と識別情報を表示している。なお、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力に関するデータは、圧入ジャッキ５の配置に対応していない位置に表示されていてもよい。
【００７８】
（噴射位置表示処理部）
噴射位置表示処理部７３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６の位置を、筒体２の平面図８１に対応させて表示させる処理部である。画像情報記憶部７７は、噴射ノズル６の画像情報、噴射ノズル６の配置に関する情報などが記憶されている。噴射位置表示処理部７３は、画像情報記憶部７７に記憶されている噴射ノズル６の画像情報及び噴射ノズル６の配置に関する情報を読み込んで、表示部５４に複数の噴射ノズル６を模式的に表示した模式図８３を表示する。例えば、噴射ノズル６を示す円形の画像８３を筒体２の平面図８１の周方向に並べて表示する。
【００７９】
また、噴射位置表示処理部７３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す画像８３を点滅表示させる。噴射位置表示処理部７３は、演算ユニット５２から高圧水を噴射した噴射ノズル６に関する情報を取得する。また、噴射位置表示処理部７３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６の模式図８３のみを表示し、高圧水を噴射していない噴射ノズル６の模式図８３を表示しないようにしてもよい。また、色の濃淡によって、高圧水を噴射した噴射ノズル６と、高圧水を噴射していない噴射ノズル６とを識別できるようにしてもよい。
【００８０】
なお、筒体２の周方向において噴射ノズル６を移動可能な圧入装置の場合、噴射位置表示処理部７３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６の移動範囲を示す画像を表示部５４に表示させてもよい。また、噴射ノズル６の移動方向、噴射ノズル６の移動範囲を、矢印等によって表示させてもよい。
【００８１】
（傾斜角表示処理部）
傾斜角表示処理部７４は、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θに関する情報を表示させる処理部である。例えば、筒体２の傾斜方向を示す矢印８４の長さによって、傾斜角θの大きさを示すことができる。傾斜角θが大きい場合には、傾斜角θが小さい場合と比較して、矢印８４の長さを長くする表示を行ってよい。また、傾斜角θの数値を表示部に表示させてもよい。
【００８２】
（傾斜方向表示処理部）
傾斜方向表示処理部７５は、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向（水平角α）に関する情報を筒体２の平面図８１に対応させて表示させる処理部である。傾斜方向表示処理部７５は、演算ユニット５２から出力された情報に基づいて、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向に関する情報を取得する。傾斜方向表示処理部７５は、例えば、筒体２の中心（軸線Ｌ２の位置）から径方向外側に延びる矢印８４の向きによって、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向を表示部５４に表示させる。傾斜方向表示処理部７５は、矢印以外のその他の画像表示によって、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向を表示させてもよい。
【００８３】
（沈下量差表示処理部）
沈下量差表示処理部７６は、筒体２の周方向における各位置の沈下量の差に関する情報を筒体２の平面図８１に対応させて表示させる処理部である。沈下量差表示処理部７６は、演算ユニット５２から出力された情報に基づいて、筒体２の周方向における各位置の沈下量の差に関する情報を取得する。例えば、図９に示されるように、筒体２の周方向において、９０度ごとに「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」と表示して周方向の位置を特定して、基準となる位置を「０ｍｍ」と表示して、基準との沈下量の差を表示する。
【００８４】
本実施形態では、例えば０度の位置Ａに１０ｍｍ、９０度の位置Ｂに０ｍｍ、１８０度の位置Ｃに１４ｍｍ、２７０度の位置Ｄに２４ｍｍを示している。この場合には、位置Ｂを基準として、位置Ａは位置Ｂより１０ｍｍ高く、位置Ｃは位置Ｂより１４ｍｍ高く、位置Ｄは位置Ｂより２４ｍｍ高いことを表示している。
【００８５】
（表示部）
表示部５４は、画像処理ユニット５３から出力された情報を表示する画像表示部である。表示部５４は、筒体２の平面図８１、噴射ノズル６を示す画像８３、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向を示す矢印８４、圧入ジャッキ５を示す模式図８２を表示する。また、表示部５４は、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す表示、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角を示す表示、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力を示す表示、筒体２の沈下量の差を示す表示を行う。
【００８６】
次に、筒体２の沈設方法について説明する。
【００８７】
図１に示されるように、筒体２の沈設方法では、刃口３を配置して、その上に順次、筒体２を配置する。次に、圧入ジャッキ５を作動させて、圧入桁４を下方に加圧して、筒体２を地盤１００中に圧入する（ステップＳ１；ジャッキ圧入工程）。圧入桁４を介して加圧された筒体２は、地盤１００中に沈降される。また、この筒体２が所定の深さまで沈降された後に、筒体２の径方向の内側の地盤（立坑１０１の地盤）１００を図示しないバケットによって掘削する。
【００８８】
このように筒体２を圧入すると共に、筒体２の径方向の内側の地盤を掘削することで、立坑（複数の筒体２）１０１の自重により、複数の筒体２が沈降して立坑１０１が掘り進められる。
【００８９】
また、筒体２の沈設方法では、圧入ジャッキ５の油圧（ジャッキ圧力）を検出する（ステップＳ２；ジャッキ圧力検出工程）。このジャッキ圧力検出工程では、ジャッキ圧入工程における複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力を油圧センサ５５によってそれぞれ検出する。圧入ジャッキ５の圧力に関するデータは、演算ユニット５２に出力される。
【００９０】
次に、筒体２の沈設方法では、筒体２の傾斜角θを検出する（ステップＳ３；傾き検出工程）。このステップＳ３では、ジャッキ圧入工程後において、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θを傾斜計５６によって検出する。傾斜計５６によって検出されたデータは、演算ユニット５２に出力される。
【００９１】
次に、筒体２の沈設方法では、筒体２の沈下量を検出する（ステップＳ４；沈下量検出工程）。このステップＳ４では、ジャッキ圧入工程による筒体の沈下量を検出する。例えば、ジャッキ圧入工程の実行前と、ジャッキ圧入工程の実行後とにおける筒体２の沈下量を検出する。また、筒体２の周方向における各位置の沈下量の差（深さ位置の差）を検出する。沈下計５７で検出されたデータに基づいて、沈下量を算出する。
【００９２】
次に、姿勢判定部６１は、筒体２の傾斜を修正するか否かを判定する（ステップＳ６）。姿勢判定部６１は、油圧センサ５５、傾斜計５６、沈下計５７で検出されたデータに基づいて、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ及び傾斜方向を算出する。姿勢判定部６１は、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θが所定の判定閾値以上であるか否かを判定して、筒体２の傾斜を修正するか否かを判定する。筒体２の傾斜を修正すると判定した場合には、ステップＳ７に進む。筒体２の傾斜を修正しないと判定した場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。
【００９３】
次にステップＳ７では、噴射ノズル６による高圧水の噴射の範囲を設定する。具体的には、噴射位置設定部６２は、姿勢判定部６１で算出された筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ及び傾斜方向に基づいて、高圧水を噴射する範囲を設定する。噴射位置設定部６２は、設定された範囲に基づいて、複数の噴射ノズル６のうちから高圧水を噴射する噴射ノズルを設定する。
【００９４】
次にステップＳ８では、噴射ノズル６の深さ位置を設定する。具体的には、噴射深さ設定部６３は、姿勢判定部６１で算出された筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ及び傾斜方向に基づいて、噴射ノズル６の深さ位置を設定する。
【００９５】
次にステップＳ９では、噴射ノズル６の向きを設定する。具体的には、噴射方向設定部６４は、姿勢判定部６１で算出された筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ及び傾斜方向に基づいて、噴射ノズル６によって噴射される高圧水の向きを設定する。
【００９６】
次にステップＳ１０では、ステップＳ７〜Ｓ９で設定された条件で、高圧水を噴射する。これにより、噴射ノズル６から高圧水を噴射して、最下段の筒体２の下方の地盤１００ｂを洗掘する（高圧水噴射工程）。
【００９７】
そして、再び、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を行い、ステップＳ６で筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角θ及び傾斜方向を算出して、筒体２の傾斜が修正されたか否かを判定する。これにより、筒体２の傾斜が修正された場合には、ステップＳ１のジャッキ圧入工程を継続することができ、さらに筒体２の修正を継続する場合には、ステップＳ２〜Ｓ９を行い、噴射ノズル６による高圧水の噴射の条件を設定して、高圧水の噴射を行うことができる。
【００９８】
次に、沈設支援システム５０の作用について説明する。
【００９９】
（筒体の平面図の表示）
沈設支援システム５０は、上記の沈設支援方法において使用される。沈設支援システム５０の筒体表示処理部７１は、表示部５４に筒体２に関する情報を出力して、筒体２の平面図８１を表示させる。沈設支援システム５０では例えば、表示部５４の画面の中央に筒体２の平面図８１を表示させる。なお、筒体２の平面図８１は、画面の中央以外に表示させてもよい。
【０１００】
（圧入ジャッキを示す模式図の表示）
沈設支援システム５０のジャッキ圧力表示処理部７２は、表示部５４に圧入ジャッキ５に関する情報を出力して、複数の圧入ジャッキ５を模式的に表示した模式図８２を表示させる。複数の圧入ジャッキ５を示す模式図８２は、表示部の画面において筒体２の平面図８１の周囲に表示される。圧入ジャッキ５を示す模式図８２は、圧入ジャッキ５の実際の配置に対応し、筒体２との相対的な位置関係を維持して表示されている。本実施形態では、複数の圧入ジャッキ５を示す模式図８２は、軸線Ｌ２を中心とする回転角において、例えば４５度、１３５度、２２５度、３１５度の４箇所に表示される。圧入ジャッキ５を示す模式図８２は、例えば円形の図でもよく、矩形の図でもよく、その他の形状の図でもよい。筒体２を平面視した場合の圧入ジャッキ５の位置関係が視覚を通じて認識できることが好ましい。
【０１０１】
（圧入ジャッキのジャッキ圧力の表示）
ジャッキ圧力表示処理部７２は、表示部５４に圧入ジャッキ５のジャッキ圧力に関する情報を出力して、ジャッキ圧力の数値を表示させる。複数の油圧センサ５５で検出されたジャッキ圧力の数値は、複数の圧入ジャッキ５の配置に対応して、圧入ジャッキ５を示す模式図８２の近傍に表示される。例えば、圧入ジャッキ５を示す模式図８２の隣に枠体８５を表示させ、この枠体８５内に、圧入ジャッキ５を識別するための情報（例えば「Ｊ−１」、「Ｊ−２」、「Ｊ−３」、「Ｊ−４」）をそれぞれ表示する。圧入ジャッキ５を示す識別情報の下に枠体８６を表示させ、この枠体８６内に、該当する圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の数値を表示する。ジャッキ圧力表示は、圧入ジャッキ５の圧力を示すものなので、模式的に表示されて、表示部５４に表示された圧入ジャッキ５の模式図８２の圧力が視覚を通じて直観的に認識できることが好ましい。
【０１０２】
ジャッキ圧力表示処理部７２は、例えば、複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の平均値、最大値、最小値などを表示させてもよい。また、ジャッキ圧力表示処理部７２は、例えば、複数の圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の差、ジャッキ圧力と基準値との差などを表示させてもよい。
【０１０３】
（噴射ノズルを示す模式図の表示）
噴射位置表示処理部７３は、表示部５４に噴射ノズルに関する情報を出力して、複数の噴射ノズル６を示す模式図８３を表示させる。複数の噴射ノズル６を示す模式図８３は、表示部５４の画面において筒体２の平面図８１上に表示される。噴射ノズル６の模式図８３は、噴射ノズル６の実際の配置に対応し、筒体２の平面図８１との相対的な位置関係を維持して表示されている。本実施形態では、複数の噴射ノズル６を示す模式図８３、軸線Ｌ２を中心とする回転角において例えば、２２．５度ずつずれた位置に、合計１６箇所に表示されている。噴射ノズル６を示す模式図８３は、例えば円形の図でもよく、矩形の図でもよく、その他の形状の図でもよい。また、合計１６箇所に予め設定された円形の図等を用いることなく、リアルタイムに噴射ノズル６の数に対応する円形等の図により表示してもよい。
【０１０４】
（噴射位置の表示）
噴射位置表示処理部７３は、表示部５４に高圧水の噴射位置に関する情報を出力して、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す模式図８３を点滅表示する。噴射位置表示処理部７３は、噴射位置検出センサ５８から出力された信号に基づいて、高圧水を噴射した噴射ノズル６を把握する。
【０１０５】
また、噴射位置表示処理部７３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す模式図８３の色を変化させる表示を行ってもよい。例えば、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す模式図８３を「水色」で表示し、高圧水を噴射していない噴射ノズル６を示す模式図８３を「白色」で表示する。なお、噴射位置表示処理部７３は、例えば、高圧水を噴射した噴射ノズル６を示す模式図８３を、赤丸で囲んだり、矢印で示したり、大きさを大きくして表示させてもよい。
【０１０６】
（噴射範囲の表示）
噴射位置表示処理部７３は、表示部５４に高圧水の噴射範囲に関する情報を出力して、高圧水が噴射された範囲を示す表示を行ってもよい。例えば、噴射ノズル６を示す模式図８３の周囲の領域を線で囲む表示を行うことで、高圧水が噴射された範囲を示す表示を行ってもよい。また、噴射ノズル６を示す模式図８３の周囲の領域の色を変えることで、高圧水が噴射された範囲と、高圧水が噴射されていない範囲と区別して表示してもよい。
【０１０７】
（噴射ノズルの移動範囲の表示）
なお、筒体２の周方向において噴射ノズル６が移動可能な圧入装置に対して、沈設支援システム５０を適用する場合において、噴射位置表示処理部７３は、噴射ノズル６が移動した範囲を表示させる。例えば、高圧水を噴射した噴射ノズル６が移動を開始した位置から、高圧水を噴射した噴射ノズル６が移動を終了した位置までを矢印８９で表示する。また、噴射ノズル６が高圧水を噴射しながら移動した範囲を線で囲むように表示してもよく、その他の方法により噴射ノズルの移動範囲を表示させてもよい。
【０１０８】
（筒体の傾斜方向の表示）
傾斜方向表示処理部７５は、表示部５４に筒体２の傾斜方向に関する情報を出力して、筒体の傾斜方向に関する表示を行う。例えば、筒体２の平面図８１の内側、好ましくは中心から筒体２が傾斜する方向に矢印８４を向けて表示する。なお、傾斜方向を示す表示は、矢印８４を用いる方法に限定されず、傾斜する方向に沿うように直線を表示させてもよい。また、傾斜方向を示す矢印８４の表示は、筒体２の中心から延びるものに限定されず、筒体２を示す平面図８１の外側から、外方に延びるように表示してもよい。また、色の濃淡によって、筒体２が傾斜する方向を表示してもよい。例えば、筒体２の平面図８１のうち、筒体２が傾斜する方向（低い方）の部分を、その他の部分より濃い色で表示してもよい。
【０１０９】
（筒体の傾斜角の表示）
傾斜角表示処理部７４は、表示部５４に筒体２の傾斜角に関する情報を出力して、筒体２の傾斜角に関する表示を行う。例えば、矢印の長さによって、傾斜角の大きさを表示する。傾斜角θが大きい場合には、傾斜角θが小さい場合と比較して、矢印８４の長さを長くする。また、傾斜角θを数値で表示してもよい。また、矢印８４の色の濃淡を変化させることで、筒体２の傾斜角の大小を表示してもよく、矢印８４の大きさを変えたり、線の太さを変えたりしてもよい。好ましくは、筒体２の平面図８１の中心から筒体２が傾斜する方向に矢印８４を向けて表示して、その矢印８４の長さによって傾斜角の大きさを表示することがよい。
【０１１０】
（筒体の沈下量差の表示）
沈下量差表示処理部７６は、表示部５４に筒体２の沈下量差に関する情報を出力して、筒体２の沈下量に関する表示を行う。図９に示されるように、筒体２の周方向において、０度の位置Ａ、９０度の位置Ｂ、１８０度の位置Ｃ、２７０度の位置Ｄに沈下量差を表示する。例えば、最も低い位置Ｂを０と表示して、その他の位置Ａ，Ｃ，Ｄについては、位置Ｂとの深さの差を表示する。沈下量差の表示は、筒体２の周方向において該当する位置に枠体８７を表示して、この枠体８７内に表示してもよい。また、沈下量差表示処理部７６は、例えば、筒体２の平面図８１から離れた位置に枠体８８を上下方向に並べて表示して、この枠体８８内に沈下量差を表示することができる。
【０１１１】
本実施形態の筒体の沈設方法によれば、噴射ノズル６から高圧水を噴射して筒体２の下端部周辺の地盤１００ｂを洗掘することができるで、筒体２を地盤１００に沈降する際に筒体２が地盤から受ける反力を低減することができる。また、この筒体の沈設方法では、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の圧力差、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜角（θ、α）、筒体２の沈下量差に基づいて、筒体２の周方向における高圧水の噴射の範囲を設定することができる。これにより、噴射ノズル６による高圧水の噴射範囲を精度良く設定することができ、筒体２の傾きを確実に修正することができる。
【０１１２】
また、本実施形態の沈設支援システム５０によれば、筒体２の周方向における高圧水の噴射位置を表示させることができるので、作業者は表示部５４を視認するだけで容易に、高圧水が噴射された位置を迅速に把握することができる。また、この沈設支援システム５０では、筒体２の軸線Ｌ２の傾斜方向に関する情報を筒体２の平面図８１に対応させて表示できるので、作業者は表示部５４を視認するだけで、筒体２の傾斜方向を迅速に把握することができる。また、この沈設支援システム５０では、筒体２の平面図８１に対応させて、高圧水の噴射位置及び筒体２の傾斜方向の両方を表示させることができる。そのため、作業者は筒体２の傾斜方向と高圧水の噴射位置との関係を迅速に把握することができる。
【０１１３】
（筒体の筒先下の深さ表示）
なお、沈設支援システム５０は、筒体２の筒先下の深さを表示する構成でもよい。以下、筒先下の深さを表示可能な沈設支援システム５０について説明する。図１２に示されるように、沈設支援システム５０は、筒体２の筒先下の深さを測定する筒先下深さ検出部５９と、筒先下深さに関する情報を表示させる筒先下深さ表示処理部７８と、を更に備えている。
【０１１４】
（筒先下深さ検出部）
筒先下深さ検出部５９は、筒体２に対して噴射ノズル６を上下動させて、筒先下の深さに関する情報を取得する。なお、筒先下の深さとは、例えば、図１３に示されるように、刃口３の基準位置９１から、真下の地盤１００ｂの表面までの距離であり、例えば、基準位置９１から噴射ノズル６が下方に移動可能な距離である。筒先下深さ検出部５９は、複数の噴射ノズル６について、それぞれ設けられている。筒先下の深さＨ１は、筒体２の周方向において、噴射ノズル６の配置に対応して複数箇所で測定可能である。基準位置９１は、例えば、図４に示されるように、噴射ノズル６が通過可能な開口３ａが形成された位置でもよく、刃口３の下端の位置でもよい。要は、筒体２の真下の地盤の表面の高低の比較が可能であればよい。
【０１１５】
筒先下深さ検出部５９では、噴射ノズル６を降下させて、地盤１００ｂと噴射ノズル６とが当たる位置を検出し、噴射ノズル６を基準位置９１まで上昇させて、筒先下の深さＨ１を検出してもよい。筒先下深さ検出部５９は、例えば、地上部において、配管１１が上下動した距離を検出して、筒先下の深さを検出してもよい。筒先下深さ検出部５９で検出された筒先下の深さに関する情報は、例えば、演算ユニット５２を介して、画像処理ユニット５３の筒先下深さ表示処理部７８に出力される。
【０１１６】
（筒先下深さ表示処理部）
筒先下深さ表示処理部７８は、筒先下の深さＨ１に関する情報を表示させる処理部である。筒先下深さ表示処理部７８は、図１３に示されるように、筒先下の深さＨ１に関する情報を表す図を表示部５４に表示させる。例えば、筒体２の展開図を表示して、この展開図に対応させて、筒先の下方の地盤１００ｂを模して図示してもよい。この場合には、筒先と地盤との距離が筒先下の深さとなる。
【０１１７】
図１３は、沈設支援システムにおける表示画面を示す図である。図１３では、筒体２を内側から展開視した展開図９３として示している。つまり断面方向から展開視した展開図９３である。筒先（刃先）の基準位置９１を示す直線は図示左右方向に延在している。筒先の基準位置９１を示す直線の下方に、筒先の真下の地盤１００ｂの表面形状（断面図）が図示されている。
【０１１８】
また、図１３では、筒体２の周方向における位置を示す目盛９２ａ〜９２ｄが表示されている。例えば、両端部に配置された目盛９２ａは、０度を示す位置Ａに対応している。そして、左側から右側へ位置Ａ（目盛９２ａ）、位置Ｂ（目盛９２ｂ）、位置Ｃ（目盛９２ｃ）、位置Ｄ（目盛９２ｄ）、位置Ａ（目盛９２ａ）が順に表示されている。また、画像処理ユニット５３は、圧入ジャッキ５を模式的に示す模式図の表示画面における表示、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の表示画面における表示（枠体８５、８６）、噴射ノズル６を模式的に示す模式図８３の表示画面における表示、高圧水の噴射位置の表示画面における表示、高圧水の噴射範囲の表示画面における表示、噴射ノズル６の移動範囲の表示画面における表示、筒体２の傾斜方向の表示画面における表示、筒体２の傾斜角の表示画面における表示、筒体２の沈下量差の表示画面における表示などを行ってもよい。例えば、傾斜方向表示処理部７５は、三角形の画像９３を、目盛９２ａ〜９２ｄ間に表示して、筒体２の傾斜方向を表示してもよい。
【０１１９】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【０１２０】
例えば、図１１に示される各工程（Ｓ１〜Ｓ１０）の順番を適宜入れ替えて実施してもよい。例えば、筒体２の沈下量を検出（Ｓ４）した後に、筒体２の傾斜角θを検出（Ｓ３）してもよい。また、例えば、噴射ノズル６の深さを設定（Ｓ８）した後に、噴射ノズル６による噴射の範囲を設定（Ｓ７）してもよい。また、高圧水を噴射した後（Ｓ１０）の後に、圧入ジャッキ５のジャッキ圧力の検出（Ｓ２）、筒体２の傾斜角θの検出（Ｓ３）、筒体２の沈下量の検出（Ｓ４）、筒体２の傾斜方向の検出（Ｓ５）を行ってもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態の筒体２の沈設方法では、噴射条件設定工程として、噴射ノズル６による噴射の範囲の設定（Ｓ７）を行っているが、噴射の範囲の設定に代えて、噴射ノズル６による高圧水の噴射圧力の設定を行ってもよく、「噴射の範囲の設定」と、「噴射圧力の設定」との両方を行ってもよい。
【０１２２】
また、沈設支援システムの噴射位置表示処理部７３は、例えば、噴射ノズル６を示す模式図８３の近傍において、高圧水の噴射圧力を表示することで、高圧水を噴射した噴射ノズル６を識別できるように表示してもよい。例えば、高圧水を噴射していない噴射ノズルについては、「０ＭＰａ」と表示する。また、地盤を洗掘（粉砕）できないような基準値以下の噴射圧力については表示しないようにすることで、高圧水を噴射していない噴射ノズル６と、高圧水を噴射ノズル６とを識別できるように表示を行ってもよい。
【０１２３】
また、噴射位置表示処理部７３は、高圧水が噴射された範囲について、噴射圧力の分布を表示することで、高圧水の噴射範囲を示してもよい。
【０１２４】
また、沈設支援システムの画像処理ユニット５３は、高圧水を噴射した噴射ノズル６の移動の軌跡に関する情報を、筒体２の平面図８１に対応させて表示させるノズル軌跡表示処理部を備える構成でもよい。画像処理ユニット５３は、例えば、噴射ノズル６を移動させる移動機構から信号を受信して、噴射ノズル６の移動軌跡を把握することができる。または、噴射ノズル６の位置を検出するセンサを備える構成とし、このセンサで検出された噴射ノズル６の位置に基づいて、噴射ノズル６の移動軌跡を把握してもよい。または、画像処理ユニット５３は、演算ユニット５２から信号を受信して、噴射ノズル６の移動軌跡を把握してもよい。ノズル軌跡表示処理部は、図９に示されるように、例えば、矢印８９を表示部５４に表示させて、噴射ノズル６の移動軌跡を表示する。また、噴射ノズル６を示す模式図を、移動させて表示してもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１…圧入装置
２…筒体
２ａ…上端面
２ｂ…内周面
３…刃口
４…圧入桁
４ａ…内周面
５…圧入ジャッキ
６…噴射ノズル
７…昇降機構（ノズル昇降機構）
１１…配管
５０…沈設支援システム
５１…各種センサ
５２…演算ユニット
５３…画像処理ユニット（表示制御部）
５４…表示部
５５…油圧センサ（ジャッキ圧力検出部）
５６…傾斜計（傾き検出部）
５７…沈下計（沈下量検出部）
７１…筒体表示処理部
７２…ジャッキ圧力表示処理部
７３…噴射位置表示処理部
７４…傾斜角表示処理部
７５…傾斜方向表示処理部
７６…沈下量差表示処理部
７７…画像情報記憶部
８１…筒体の平面図
１００…地盤
１００ｂ…筒体の下端部周辺の地盤
Ｌ２…筒体の軸線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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