(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一本の杭を下杭造成用ケーシングと上杭造成用ケーシングの継ぎにより造成する、継ぎ杭方式で施工する粉粒体パイルの杭頭を管理する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置において、
前記下杭造成用及び上杭造成用ケーシングに設けられ、該ケーシング内の杭頭レベルを計測する重錘ワイヤを有する杭頭検出器と、前記下杭造成用ケーシングに設けられ、該ケーシングの先端の位置を計測する深度検出器と、を備えた杭頭計と、
前記深度検出器によりケーシング先端位置を計測した深度信号及び杭頭検出器によりケーシング内の杭頭レベルを計測した杭頭信号を入力し、前記信号を計測値に演算する杭頭演算器と、前記計測値を記録する杭頭深度記録計と、を備えた深度杭頭制御記録盤と、
前記深度杭頭制御記録盤から出力される前記計測値を表示する杭頭・深度指示計と、前記深度杭頭制御記録盤を遠隔制御する操作スイッチと、を有する深度杭頭操作盤と、
前記杭頭計に接続され、該杭頭計の深度信号及び杭頭信号が入力されるとともに、前記信号を前記深度杭頭制御記録盤に出力する継ぎ杭制御盤と、
前記継ぎ杭制御盤に接続され、前記下杭造成用ケーシング、前記上杭造成用ケーシング、又は、中立、の何れかを選択する深度杭頭選択スイッチと、前記重錘ワイヤを巻上巻下制御する巻上げ機選択スイッチと、を有する継ぎ杭操作盤であって、前記深度杭頭選択スイッチを前記中立に選択することにより、該選択直前の杭頭計の計測値を前記深度杭頭制御記録盤に保持させる継ぎ杭操作盤と、
を備えていることを特徴とする継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置。
【請求項２】
前記上杭造成用ケーシングの杭頭計が、深度検出器を備えていることを特徴とする請求項１記載の継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置。
【請求項３】
前記深度杭頭選択スイッチの中立は、ケーシングの継ぎ作業及び継ぎ切り作業の直前に選択されることを特徴とする請求項１、又は、２記載の継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置。
【請求項４】
前記下杭造成用ケーシングにおける重錘ワイヤーの重錘の上限リミットスイッチ及び下限リミットスイッチは、該ケーシングの上端及び下端に設定され、又、前記上杭造成用ケーシングにおける上限リミットスイッチは該ケーシングの上端に設定され、その下限スイッチは設計杭頭値に設定されていることを特徴とする請求項１、２、又は、３記載の継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はケーシングを２本継ぎ足して杭体を造成するいわゆる、継ぎ杭方式の施工法において、造成する杭体が石灰杭、砂杭、グラベル杭（砂利杭）等の長尺の粉粒体パイルで、それらの杭体の造成の際に生じる杭頭のバラツキを適正にするための杭頭を管理する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、粉粒体パイルにおける杭頭管理は、ケーシング１本に対し、杭頭計１台で行っている。長尺の粉粒体杭の造成において、ケーシング２本の継ぎを行う場合は、ケーシングの各々に杭頭計を配備し計２台で行わなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の杭頭計は、継ぎ杭対応の機能がないため、杭頭計を２台装備しても、次の問題が生じ継ぎ杭施工の優位性が発揮できないという問題があった。
▲１▼  杭頭を管理するための重錘を吊下げるワイヤは、ケーシング長より長いワイヤが必要であり、ケーシング内部にこのワイヤが存在するため、継ぎ切り作業に支障をきたすとともに、このワイヤを移動処理するために触れると、杭頭測定値が変化し杭頭を管理できない状態となる。
▲２▼  深度杭頭制御記録盤の入力は、杭頭検出器と深度検出器の各１点のみであり杭頭と深度信号の継続的測定、すなわち、各測定値の合成管理ができない。
▲３▼  継ぎ作業の都度、不使用となるオーガを上下すると深度測定値が変化してしまう。
▲４▼  継ぎ作業の都度、不使用となる杭頭計の重錘ワイヤを巻き上げ回収すると杭頭測定値が変化してしまう。
▲５▼  各杭頭計を計測開始する毎に、杭頭と深度の測定値が自動的にゼロリセットされ計測した以前の測定値を失う。
これらの課題を解決するためには、２台の杭頭計の信号を処理、合成し杭頭を管理状態にする制御装置を開発製作しなければならないという問題が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は１本の杭をケーシング２本の継ぎで造成する時に用いる継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置を、深度杭頭制御記録盤と深度杭頭操作盤及び継ぎ杭制御盤と継ぎ杭操作盤とからなる継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置に構成したことである。
【０００５】
また、前記深度杭頭制御記録盤が、重錘ワイヤの巻上巻下制御機能と深度信号及び杭頭信号の信号変換機能と、杭頭値演算機能と深度信号及び杭頭信号の記録機能とを有する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置としたことである。
【０００６】
また、前記深度杭頭操作盤が、深度杭頭制御記録盤の深度信号と杭頭信号を表示する指示計と深度杭頭制御記録盤を遠隔制御する操作スイッチを有する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置としたことである。
【０００７】
さらに、前記継ぎ杭制御盤が、継ぎ切り時に深度検出器と杭頭検出器の選択を行うと同時に、深度計測値と杭頭計測値を保持する計測信号の選択制御機能を有する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置としたことである。
【０００８】
また、前記継ぎ杭操作盤が、継ぎ杭制御盤を遠隔制御する操作スイッチを有する継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置としたことである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は１本の杭をケーシング２本の継ぎで施工する際に用いる杭頭管理の継ぎ杭制御装置であって、杭頭計（深度と杭頭）をケーシングにそれぞれ１台、計２台を装備して計測する際に、この杭頭計ワイヤ長さがケーシング長より長くならないように、ケーシング長スパンでワイヤ長さを管理できるように、信号処理する制御盤と操作盤を有する構成とした。
また、操作盤はどこにでも取り付けできるマグネットを装着したもので構成する。
【００１０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の継ぎ杭式粉粒体パイルの杭頭管理装置の正面図で、図２は図１のＡーＡ線断面図である。図１および図２において下杭造成用備品は、回転リーダ７に併設した下杭造成用ケーシング１０の内部にワイヤにより上下動する重錘２ｃを配設し、該重錘２ｃの位置を感知する下杭用杭頭検出器２及び、下杭用深度検出器１をケーシング１０の上方及び下方にそれぞれ配設し、また、ケーシング１０を吊持する吊りシーブ８、及びケーシング１０を貫入するオーガ９、上杭造成用ケーシング１７と係合するピン継ぎ手１０ａ、造成材の放出口を３枚シュー１０ｂとした構成からなっている。
また、上杭造成用装備品は吊りシーブ１３、オーガ１４、サイドホッパ１５、テーブルホッパ１６、ケーシング１７、ピン継ぎ手１７ａ、ピン継ぎ手１７ｂと上杭用深度検出器１１と上杭用杭頭検出器１２とをそれぞれ装備し、これらにより上杭と下杭の深度及び杭頭を計測可能とした。なお、１８はバックステイである。
【００１１】
図３は、本発明の杭頭計を構成する下杭用杭頭検出器２，上杭用杭頭検出器１２、下杭用深度検出器１，上杭用深度検出器１１の配置側面図を示している。
下杭用の重錘２ｃの上限、下限リミットスイッチの設定は、下杭用ケーシング１０の上端及び下端とし、ワイヤ２ｂがケーシングの長さ以上に巻き出さないようにした。上杭用重錘１２ｃの上限リミットスイッチの設定は、上杭用ケーシング１７の上端とし下限リミットスイッチの設定は設計杭頭値を設定して、必要以上にワイヤ１２ｂを巻き出さないようにした。
図中１ａ，１１ａはワイヤ、１ｂ，１１ｂは滑車であり、また１ｃ，１１ｃはスプリング、２ａ，１２ａはワイヤ支持部材である。
【００１２】
図４は、本発明に用いる杭頭計の深度杭頭制御記録盤４の外形図で、重錘ワイヤスパン設定デジタルスイッチＳ３により、杭頭計を装備している図１に示すケーシング１０、１７の合計長さ（ｃｍ）を設定してワイヤ長さを管理できるようにした。なお、図４中Ｓ１は杭頭演算器であり、Ｓ２は杭頭深度記録計である。
【００１３】
図５は、この発明に用いる杭頭計の深度杭頭操作盤５の正面図を示し、この深度杭頭操作盤５は、杭頭・深度指示計０１、重錘上限ランプ０２、重錘下限ランプ０３、準備ランプ０４、ケーシング速度計０５、運転スイッチ０６、スタートスイッチ０７、杭頭スタートスイッチ０８、重錘設定スイッチ０９、上昇−下降スイッチ０１０などを有しているものである。
【００１４】
図６は、この発明に用いる継ぎ杭制御盤３の外形図で、図６の（Ａ）は該継ぎ杭制御盤の一側面で、該一側面に杭頭巻上機の出入力端子Ｓ０９、杭頭計検出器出力端子Ｓ０８、深度検出器出力端子Ｓ０７及び継ぎ杭操作盤入力端子Ｓ０１０が設けられている。また、図６の（Ｂ）は前記継ぎ杭制御盤の他側面で該他側面には下杭用深度検出器入力端子Ｓ０１、下杭用杭頭計検出器入力端子Ｓ０２、下杭用杭頭計巻上機端子Ｓ０３及び上杭用深度検出器入力端子Ｓ０４、上杭用杭頭計検出器入力端子Ｓ０５、上杭用杭頭計巻上機端子Ｓ０６がそれぞれ設けられている。
図７の継ぎ杭操作盤６は巻上機選択スイッチ００４と深度杭頭選択スイッチ００５の選択操作（下杭または上杭）による制御信号を受けたとき、図３の下杭造成用の杭頭検出器２と深度検出器１または、上杭造成用の杭頭検出器１２と深度検出器１１の計測信号を選択して図４の深度杭頭制御記録盤４に出力する機能がある。
深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択したときの制御信号を受けると、下杭用杭頭検出器２、上杭用杭頭検出器１２、下杭用深度検出器１、上杭用深度検出器１１の計４点の計測信号の選択がＯＦＦとなり、直前の計測信号（深度と杭頭）を深度杭頭制御記録盤４に保持させる制御機能を有する。
また、深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択して、巻上機選択スイッチ００４を任意の杭側に選択すると、直前の計測信号（深度と杭頭）を深度杭頭制御記録盤４に保持させたまま、選択された下杭用杭頭検出器２、上杭用杭頭検出器１２の重錘が、図５の深度杭頭操作盤５の上昇―下降スイッチ０１０を上昇にすると、巻き上げ回収できる機能を有する。
また、このときはオーガ２台も任意の位置に、上げ、下げ、回転、待避ができる制御機能とした。
【００１５】
図７は、この発明の継ぎ杭操作盤６の外形図である。施工する杭別（上杭、下杭の別）を巻上機選択スイッチ００４と深度杭頭選択スイッチ００５で選択することにより、下杭用杭頭検出器２と下杭用深度検出器１、又は、上杭用杭頭検出器１２と上杭用深度検出器１１の計測信号を選択するための、制御信号を図６の継ぎ杭制御盤３の継ぎ杭制御盤入力端子Ｓ０１０に与え遠隔制御する機能を有する。
深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択すると下杭用杭頭検出器２、上杭用杭頭検出器１２、下杭用深度検出器１、上杭用深度検出器１１の計４点の計測信号をＯＦＦとする制御信号を出力する。また、巻上機選択スイッチ００４のみを任意の杭側に選択すると、計測信号（深度と杭頭）に影響を与えずに、その選択した杭の重錘巻上機のみを単独運転可能とする制御信号を出力する機能とした。
なお、図中００１は電源ランプ、００２は上杭ランプ、００３は下杭ランプ、００６は制御用ケーブルコネクタ、００７は電源コード、００８は電源スイッチである。
【００１６】
図８は、この発明の継ぎ杭管理装置の盤間接続図である。継ぎ杭制御盤３に入力した下杭用杭頭検出器２、上杭用杭頭検出器１２及び下杭用深度検出器１、上杭深度検出器１１からの計測信号５Ｐ(深度)、６Ｐ(杭頭)を、また、深度杭頭操作盤５からの指示信号８Ｐ及び操作信号２０Ｐを深度杭頭]制御記録盤４へ入力し、一方継ぎ杭操作盤６より深度信号５Ｐを継ぎ杭制御盤３に送り杭頭を管理する。
なお、１６ｐは巻上機の操作信号である。
【００１７】
図９は、この発明の継ぎ杭管理装置の制御機能図の一例で、下杭用深度検出器２と上杭用深度検出器１２の２台の深度検出器と下杭用杭頭検出器１と上杭用杭頭検出器１１との２台の杭頭検出器を使用し、それらの検出器からの深度計測値及び杭頭計測値を継ぎ杭制御盤３，深度制御記録盤４、深度杭頭操作盤５及び継ぎ杭操作盤６により上杭、下杭の両杭頭管理を行うものである。
上杭及び下杭の両杭の杭頭の管理装置の操作方法の一例について以下説明をする。
(１)初期設定として、図４の重錘ワイヤスパン設定デジスイッチＳ３により図１の下杭ケーシング１０，上杭ケーシング１７の合計長さ（ｃｍ）を設定する。図５の重錘設定スイッチ０９をＯＮにする。図７の深度杭頭選択スイッチ００５、巻上機選択スイッチ００４を下杭ケーシング１０に選択する。
(２)図１の３枚シュー１０ｂを杭芯にセットの後、図５の運転スイッチ０６をＯＮにしてスタートスイッチ０７を押す。（深度、杭頭をゼロリセットする。）
(３)下杭を継ぎ作業深度まで貫入後、図７の深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択して深度計測値を保持する。その後継ぎ作業を行う。
(４)図７の深度杭頭選択スイッチ００５と巻上機選択スイッチ００４を上杭に選択する。
(５)上杭ケーシング１７を所定深度まで貫入後、材料をテーブルホッパ１６より投入してエアで加圧する。
(６)図５の重錘設定スイッチ０９をＯＦＦとして、杭頭スタートスイッチ０８を押す。（重錘が杭頭レベルに着底し、以後同レベルに追従する。）
(７)上杭ケーシング１７を継ぎ切り作業深度まで引き抜き、図７の深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択して深度、杭頭計測値を保持する。その後、継ぎ切り作業を行う。
(８)図７の巻上機選択スイッチ００４を下杭ケーシング１０に選択する。
(９)図５の杭頭スタートスイッチ０８を再び押す。（重錘が杭頭レベルに着底する。）
(10)図７の深度杭頭選択スイッチ００５を下杭ケーシング１０に選択する。（重錘が杭頭レベルに再び追従する。）
(11)図５の杭頭、深度指示計を見ながら所定杭頭値になるように下杭ケーシング１０を引き抜く。
以上の操作で１本の継ぎ杭の杭頭管理が可能である。
【００１８】
図１０はこの発明の継ぎ杭管理装置の制御機能図の他の例で下杭用深度検出器１と上杭用深度検出器１１の２台の深度検出器と１台の下杭用杭頭検出器２を配備しての杭頭管理をおこなうものである。
以下操作方法の説明をする。
(１)初期設定として、図４の重錘ワイヤスパン設定デジタルスイッチＳ３により図１の下杭ケーシング１０の長さ（ｃｍ）を設定する。図５の重錘設定スイッチ０９をＯＮにする。図７の深度杭頭選択スイッチ００５と、巻上機選択スイッチ００４を下杭用ケーシング１０に選択する。
(２)図１の３枚シュー１０ｂを杭芯にセットの後、図５の深度杭頭操作盤の運転スイッチ０７を押す。（深度、杭頭をゼロリセットする。）
(３)下杭を継ぎ作業深度まで貫入後、図７の深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択して深度計測値を保持する。その後、継ぎ作業を行う。
(４)図７の深度杭頭選択スイッチ００５と巻上機選択スイッチ００４を上杭に選択する。
(５)上杭を所定深度まで貫入後、テーブルホツパ１６より材料を投入してエアで加圧する。
(６)上杭用ケーシング１７を継ぎ切り作業深度まで引き抜き、図７の深度杭頭選択スイッチ００５を中立に選択して深度計測値を保持する。その後継ぎ切り作業を行う。
(７)図７の深度杭頭選択スイッチ００５と巻上機選択スイッチ００４を下杭用ケーシング１０に選択する。
(８)図５の重錘設定スイッチ０９をＯＦＦとして、杭頭スタートスイッチ０８を押す。（重錘が杭頭レベルに定着し、以後同レベルに追従する。）
(９)図５の杭頭、深度指示計を見ながら所定杭頭値になるように下杭ケーシング１０を引き抜く。
以上の操作で１本の継ぎ杭の杭頭管理が可能である。
【００１９】
【発明の効果】
この発明は上記のとおりの構成としたので、継ぎ杭施工の杭頭信号（深度及び杭頭）の管理が容易にできる。また、杭頭計ワイヤがケーシング長さ以上にならない。さらに、長尺リーダのベースマシーンを必要とせず、軟弱地盤施工時のマシーンの安定性に優れ、また高さ制限のある現場の施工に対応可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に用いる地盤改良機本体の正面図である。
【図２】図１に示す地盤改良機本体のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明に用いる杭頭計の杭頭検出器及び深度検出器の配置側面図である。
【図４】この発明に用いる杭頭計の深度杭頭制御記録盤の外形図である。
【図５】この発明に用いる杭頭計の深度杭頭操作盤の正面図である。
【図６】この発明の継ぎ杭制御盤の外形図である。
【図７】この発明の継ぎ杭操作盤の外形図である。
【図８】この発明に用いる継ぎ杭管理装置の盤間接続図である。
【図９】この発明の継ぎ杭管理装置の制御機能図である。
【図１０】この発明の継ぎ杭管理装置装置の制御機能図の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１  下杭用深度検出器
２  下杭用杭頭検出器
３  継ぎ杭制御盤
４  深度杭頭制御記録盤
５  深度杭頭操作盤
６  継ぎ杭操作盤
１１  上杭用深度検出器
１２  上杭用杭頭検出器
【図１】
0004092801.tif 000002
【図２】
0004092801.tif 000003
【図３】
0004092801.tif 000004
【図４】
0004092801.tif 000005
【図５】
0004092801.tif 000006
【図６】
0004092801.tif 000007
【図７】
0004092801.tif 000008
【図８】
0004092801.tif 000009
【図９】
0004092801.tif 000010
【図１０】
0004092801.tif 000011