特開 2023-26934 出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023026934

(43)【公開日】2023-03-01

(54)【発明の名称】出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/24 20060101AFI20230221BHJP

【ＦＩ】

E02D5/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021132388

(22)【出願日】2021-08-16

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(71)【出願人】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】397009831

【氏名又は名称】株式会社ガンケン

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】粕谷 悠紀

(72)【発明者】

【氏名】稲積 一訓

(72)【発明者】

【氏名】嶋田 洋一

(72)【発明者】

【氏名】田口 博文

(72)【発明者】

【氏名】松原 秀和

(72)【発明者】

【氏名】中島 通宏

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041AA02

2D041BA44

(57)【要約】

【課題】根固め液により形成される根固め部の出来形を的確に管理することができる出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材を提供する。
【解決手段】地盤中の鋼管杭１０と地盤との間で形成される根固め部の出来形を管理する出来形管理装置は、ソケット部材２１と、センサ用管３０と、検知センサ３５と、を備える。ソケット部材２１は、鋼管杭１０を地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の検知高さＤＦ１に対応する高さで鋼管杭１０に固定される。センサ用管３０は、鋼管杭１０の軸方向に延在し、ソケット部材２１に対する相対位置を変更することにより、検知高さＤＦ１に生じた開放領域Ｓ１に配置される。検知センサ３５は、鋼管杭１０と地盤の間に充填される根固め液を検出する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部の出来形を管理するための出来形管理方法であって、
前記芯材を前記地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さで前記芯材に固定されたソケット部材に、前記芯材の軸方向に延在するセンサ用管の先端を挿入した状態で、前記芯材の打設又は建込みを行い、
前記芯材と前記地盤の間に前記根固め液を充填する際には、前記ソケット部材と前記センサ用管との相対位置を変更し、前記変更により前記液面高さに形成された開放領域を通じて、検知センサで前記根固め液の充填位置を検出することを特徴とする出来形管理方法。

【請求項2】

前記センサ用管の先端が前記ソケット部材の上端部よりも上の位置になるように前記センサ用管を上昇させ、前記挿入した状態を解除して前記開放領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の出来形管理方法。

【請求項3】

前記ソケット部材は、外周に第１孔が形成され底を有する筒体であって、
前記センサ用管は、前記第１孔に整合する第２孔が形成された前記ソケット部材に内嵌する筒体であって、
前記第１孔と前記第２孔が整合しない向きで、前記センサ用管の先端が前記ソケット部材に挿入された状態で、前記打設又は前記建込みを行い、
前記センサ用管を回転させて、前記第１孔と前記第２孔とを整合させ、連通させることにより前記開放領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の出来形管理方法。

【請求項4】

地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部を形成する芯材の打設又は建込み方法であって、
前記芯材の軸方向に延在するセンサ用管の先端を挿入するソケット部材を前記芯材に固定し、
前記ソケット部材が根固め液の液面高さに対応する高さに位置するように、前記芯材を打設又は建込み、
検知センサによる前記根固め液の充填位置の検出が可能となるように、前記ソケット部材と前記センサ用管との相対位置を変更し、
前記芯材と前記地盤の間に前記根固め液を充填することを特徴とする芯材の打設又は建込み方法。

【請求項5】

地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部の出来形を管理するための出来形管理装置であって、
前記芯材を前記地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さで前記芯材に固定されたソケット部材と、
前記芯材の軸方向に延在し、前記ソケット部材に嵌合可能に設けられるとともに、前記ソケット部材への嵌合状態から前記ソケット部材に対する相対位置を変更することにより、中空部を外部に連通させる開放領域が前記液面高さに形成されるように設けられたセンサ用管と、
前記芯材と前記地盤の間に充填される根固め液を、前記開放領域を通じて検出する検知センサと、を備えることを特徴とする出来形管理装置。

【請求項6】

地盤中に打設される芯材であって、
前記地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さに固定して設けられ、嵌合させたセンサ用管の相対位置の変更によって、検知センサで前記根固め液を検出する開放領域を形成するための筒形状のソケット部材と、
前記ソケット部材の直下に固定して配置される保護部材と、を有することを特徴とする芯材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤中に打設もしくは建て込んだ芯材に形成する根固め部の出来形を管理する出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及びそれに用いる芯材に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管杭等の杭体（芯材）を地盤に打設する方法の１つとして、ウォータージェット併用バイブロハンマ工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この工法では、杭体の先端に取り付けた複数の噴射ノズルから高圧水を噴射して岩盤（硬質地盤）を緩め又は切削する。更に、礫塊等を移動させ、バイブロハンマによる振動力と杭体の自重とによって杭体を岩盤に打ち込んでゆく。

【0003】

また、一般に、杭体の先端を岩盤の所定深さまで打ち込んだ段階、すなわち、杭体を所定の打ち止め深さまで打ち込んだ段階で、杭体の先端部と岩盤との隙間にセメントミルク等の根固め液（グラウト材）を充填して硬化させている。そして、この根固め液が充填硬化してなる根固め部によって杭体と岩盤とを一体化させることにより、杭の支持力を高めるようにしている。
なお、杭体の周面と岩盤との隙間にセメントミルク等のグラウト材を充填して硬化させ、杭体と地盤とを一体化させるケースもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－６５６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、従来、杭体の先端部と岩盤の隙間に根固め液を充填する際の施工管理は、根固め液の注入量の計測管理によって行っていた。すなわち、計画した注入量で根固め液が注入されていることが流量計で確認された時点で根固め液の充填を終了するようにしていた。
しかしながら、例えば、亀裂性の岩盤や川沿いなど水みちが発生しやすい岩盤等に対して根固め液を充填する場合においては、根固め液が亀裂や水みちなどの想定外の隙間に流れることがある。この場合、計画注入量を注入したにもかかわらず、好適に根固め部を形成できないおそれがあった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する出来形管理方法は、地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部の出来形を管理するための出来形管理方法であって、前記芯材を地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さで前記芯材に固定されたソケット部材に、前記芯材の軸方向に延在するセンサ用管の先端を挿入した状態で、前記芯材の打設又は建込みを行い、前記芯材と前記地盤の間に前記根固め液を充填する際には、前記ソケット部材と前記センサ用管との相対位置を変更し、前記変更により前記液面高さに形成された開放領域を通じて、検知センサで前記根固め液の充填位置を検出する。
更に、上記課題を解決するための芯材の打設又は建込み方法は、地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部を形成する芯材の打設又は建込み方法であって、前記芯材の軸方向に延在するセンサ用管の先端を挿入するソケット部材を前記芯材に固定し、前記ソケット部材が根固め液の液面高さに対応する高さに位置するように、前記芯材を打設又は建込み、検知センサによる前記根固め液の充填位置の検出が可能となるように、前記ソケット部材と前記センサ用管との相対位置を変更し、前記芯材と前記地盤の間に前記根固め液を充填する。

【0007】

また、上記課題を解決する出来形管理装置は、地盤中の芯材と前記地盤との間に形成する根固め部の出来形を管理するための出来形管理装置であって、前記芯材を前記地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さで前記芯材に固定されたソケット部材と、前記芯材の軸方向に延在し、前記ソケット部材に嵌合可能に設けられるとともに、前記ソケット部材への嵌合状態から前記ソケット部材に対する相対位置を変更することにより、中空部を外部に連通させる開放領域が前記液面高さに形成されるように設けられたセンサ用管と、前記芯材と前記地盤の間に充填される根固め液を、前記開放領域を通じて検出する検知センサと、を備える。

【0008】

また、上記課題を解決する芯材は、地盤中に打設される芯材であって、前記地盤の所定深度に配置した状態で予定する根固め液の液面高さに対応する高さに固定して設けられ、嵌合させたセンサ用管の相対位置の変更によって、検知センサで前記根固め液を検出する開放領域を形成するための筒形状のソケット部材と、前記ソケット部材の直下に固定して配置される保護部材と、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、施工時に根固め液の液面を特定することができるので、根固め液により形成される根固め部の出来形を的確に管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態における根固め液の充填方法を説明するための振動杭打機及びこれに取り付けた鋼管杭の正面図。

【図2】第１実施形態における鋼管杭の平面図（平断面図）。

【図3】第１実施形態における鋼管杭の要部の模式図。

【図4】第１実施形態における鋼管杭の要部とセンサ用管とを説明するための図であって、（ａ）は、打設時の状態、（ｂ）は、開放領域を形成した状態、（ｃ）は、検知センサを配置した状態を示す。

【図5】第２実施形態における鋼管杭の要部の模式図。

【図6】第２実施形態における鋼管杭の要部とセンサ用管とを説明するための図であって、（ａ）は、打設時の状態、（ｂ）は、開放領域を形成した状態、（ｃ）は、検知センサを配置した状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第１実施形態）
以下、図１～図４を用いて、出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材を具体化した第１実施形態を説明する。本実施形態では、本発明に係る出来形管理方法、出来形管理装置及び芯材を用い、ガンパイル工法において地盤中に打設又は建て込まれた芯材の先端部を地盤（岩盤層Ｂ１）に定着させるために、根固め液Ｇ１によって形成される根固め部の出来形を管理するものとして説明を行う。

【0012】

図１に示すように、本実施形態の出来形管理装置に用いられる芯材としての鋼管杭１０は、その基端部近傍（上端部近傍）にバイブロハンマ等の振動杭打機５０を取り付け、振動杭打機５０の駆動によって地盤に打設される。

【0013】

図２は、鋼管杭１０の断面図（平断面）であり、図３は、鋼管杭１０の要部を示す模式図である。図４（ａ）は打設時の状態、図４（ｂ）は開放領域Ｓ１を形成した状態、図４（ｃ）は検知センサ３５を配置した状態を示す。

【0014】

図２に示すように、例えば、鋼管杭１０は、本体管１１を備える。この本体管１１の先端部（下端部）は、高強度鋼を用いて構成されている。そして、本体管１１の内周面（内側面）と外周面（外側面）には、複数のジェット管１２及び複数のグラウト管１５が固着されている。更に、本体管１１の外周面（外側面）には、複数のグラウト管１５とともに複数のソケット部材２１が固着されている。ジェット管１２は、先端（下端）にノズルを備えたノズル管であり、鋼管杭１０を地盤に打ち込む際に、ジェット管１２内を流通させるとともにジェット水をノズルから噴射させる。グラウト管１５は、根固め液（グラウト）Ｇ１としてのセメントミルクを孔に注入するための供給管である。ジェット管１２及びグラウト管１５は、それぞれ本体管１１の中心軸（軸方向）と平行となるように延在し、中心軸を中心とした周方向に所定の間隔をあけて複数配置される。

【0015】

更に、本実施形態において、鋼管杭１０の本体管１１の外周面には、中心軸を中心とした対称位置（対向位置）に２個のソケット部材２１が設けられている。これらソケット部材２１は、本体管１１の先端（下面）よりも高い位置に配置されている。

【0016】

図３に示すように、本実施形態のソケット部材２１は、根固め液Ｇ１の最上液面の予定位置となる液面高さとしての検知高さＤＦ１よりも低い位置の本体管１１の外周面に固定されている。このソケット部材２１は、底を有した円筒体であって、言い換えれば有底円筒（円管）状であって、底側（本体管１１の先端側）が閉鎖され、上側（本体管１１の先端とは反対側）が開口した状態で、本体管１１の中心軸に沿って延設されている。なお、ソケット部材２１は、必ずしも円筒体（円管状体）や有底円筒体に限定しなくてもよく、筒体や有底筒体で構成してもよい。

【0017】

更に、本体管１１の外周には、ソケット部材２１の先端側（下方）に、保護部材２２が固着されている。本実施形態において、この保護部材２２は、２つの直方体形状の高強度鋼からなるブロックによって構成される。なお、保護部材２２は、本実施形態のようにブロックの数や配置を限定する必要はない。

【0018】

また、本体管１１の外周面には、後述するセンサ用管３０の振れを止める複数の止め部材１６が固着されている。止め部材１６は、ソケット部材２１の上方で、上下方向に延びるソケット部材２１の軸線（軸、軸方向）上に、上下方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。

【0019】

（ガンパイル工法における出来形管理方法）
次に、上述した鋼管杭１０を用いたガンパイル工法について説明する。
図１に示すように、ガンパイル工法においては、鋼管杭１０の上端部を、振動杭打機５０に取り付ける。そして、センサ用管３０を設置する。

【0020】

ここで、図４（ａ）に示すように、センサ用管３０は、例えば、両端が開口した筒形状を有する中空管である。このセンサ用管３０の先端は、ソケット部材２１に内嵌可能に構成されている。なお、センサ用管３０の湾曲した上端部側は、必要に応じ、鋼管杭１０の打設後に切断される。
そして、センサ用管３０は、その先端を、ソケット部材２１の上の開口から挿入して配設される。更に、センサ用管３０は、その途中部分を止め部材１６に係合させて配設される。

【0021】

以上のようにしてセンサ用管３０を取り付けた鋼管杭１０を地盤中に打ち込む。この場合、鋼管杭１０で岩盤層Ｂ１を打撃することにより生じる岩砕粉を、ジェット管１２から噴射した水で洗浄除去しつつ、振動杭打機５０の駆動で振動させながら鋼管杭１０を打設する。ここで、センサ用管３０の内部に上から圧縮空気を下方に供給して、岩砕粉のソケット部材２１への混入を更に抑制してもよい。

【0022】

その後、鋼管杭１０の先端が岩盤層Ｂ１の所望深度に到達したところで水の噴射を停止する。
次に、グラウト管１５から根固め液Ｇ１を吐出させる。ここで、根固め液（グラウト）Ｇ１として、一般に、硬化すると必要強度を発現するよう予め調整されたセメントミルクが注入される。このセメントミルクは、予め算定された注入量分が注入される。この注入量は、設計時に定まる岩盤層Ｂ１の余掘り幅を含めた掘削径と鋼管杭１０の杭径との差分、施工時に定まる地盤の掘削下端深度、及び杭工法毎に規定される根固め液Ｇ１の上端深度を計測し、注入作業を実施する前に算定される。

【0023】

次に、開放領域Ｓ１を形成する。
具体的には、図４（ｂ）に示すように、センサ用管３０を上方に持ち上げて、センサ用管３０の先端をソケット部材２１から引き抜く。この場合、センサ用管３０の先端と、ソケット部材２１の間には、開放領域Ｓ１が設けられる。本実施形態では、この開放領域Ｓ１に、検知高さＤＦ１が位置する。

【0024】

次に、図４（ｃ）に示すように、センサ用管３０の上方から、検知センサ３５を挿入して、検知センサ３５を開放領域Ｓ１の検知高さＤＦ１に配置する。鋼管杭１０の外部に設置されたコンピュータ（計測取得部）は、電気ケーブル３６を介して、検知センサ３５から計測値を取得して、ディスプレイに表示する。なお、検知センサ３５が検知高さＤＦ１に位置する状態で、電気ケーブル３６はセンサ用管３０内に配置される。

【0025】

本実施形態では、検知センサ３５として、液体の電気伝導率（ｍＳ／ｍ）を計測する電気伝導率センサを用いる。電気伝導率センサは、例えば、水の場合に８０～１５０ｍＳ／ｍの電気伝導率を示し、セメントミルクの場合に８０００～１２０００ｍＳ／ｍの電気伝導率を示す。すなわち、水とセメントミルクは、電気伝導率に違いがあるので、電気伝導率センサを用いて、検知高さＤＦ１における液体を検知することができる。

【0026】

ここで、岩盤層Ｂ１に根固め液Ｇ１が流れ出る割裂や空隙部が存在しなければ、予め算定した注入量によって根固め液Ｇ１の液面は予定した高さまで上昇し、その高さ位置は設計上の根固め部の上端と同等の高さ（検知高さＤＦ１）となる。この際、前述のように、例えば、検知センサ３５によって計測された電気伝導率が８０００～１２０００ｍＳ／ｍの電気伝導率を示す。結果として、検知センサ３５の計測値から、検知高さＤＦ１まで根固め液Ｇ１が充填されたことを把握することができる。

【0027】

一方、根固め液Ｇ１が流れ出る割裂や空隙部が鋼管杭１０の周囲の岩盤層Ｂ１に存在した場合には、予め算定した注入量のセメントミルクを注入しても、検知センサ３５が計測した電気伝導率として、８０００ｍＳ／ｍよりも大幅に低い数値が検出される。そこで、再度、所定追加量の根固め液Ｇ１を、グラウト管１５を介して注入する。ここで、セメントミルクの追加後、検知センサ３５によって計測された電気伝導率がセメントミルクの電気伝導率とならない場合には、更に、所定追加量の根固め液Ｇ１を追加で注入し、セメントミルクの電気伝導率が計測されるまで注入を行う。

【0028】

そして、検知センサ３５がセメントミルクの電気伝導率を検出したことにより根固め液Ｇ１の充填を確認できた場合には、電気ケーブル３６を手繰り寄せて、検知センサ３５をセンサ用管３０から引き抜く。その後、根固め液Ｇ１が硬化すると鋼管杭１０の杭先端には、設計上の形状寸法に適合する大きさ及び形状の根固め部が好適に形成される。

【0029】

（作用）
本実施形態では、根固め液Ｇ１の注入時には、打設時に内部を閉鎖していたセンサ用管３０の先端をソケット部材２１から上昇させることにより開放領域Ｓ１を形成する。これにより、開放領域Ｓ１が、打設時に岩砕粉等に埋まることになく、検知センサ３５で根固め液Ｇ１の位置を検出（検知）することができる。

【0030】

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１－１）本実施形態の出来形管理方法では、岩盤層Ｂ１中の鋼管杭１０と岩盤層Ｂ１との間に形成する根固め部の出来形を管理する。この方法では、鋼管杭１０を岩盤層Ｂ１の所定深度に配置した状態で予定する根固め液Ｇ１の検知高さＤＦ１に対応する高さで鋼管杭１０に固定されたソケット部材２１に、鋼管杭１０の中心軸方向に延在するセンサ用管３０の先端を挿入した状態で、鋼管杭１０の打設又は建込みを行う。そして、鋼管杭１０と岩盤層Ｂ１の間に根固め液Ｇ１を充填する際には、ソケット部材２１とセンサ用管３０との相対位置を変更する。この変更によりソケット部材２１とセンサ用管３０との間に開放領域Ｓ１を形成し、この開放領域Ｓ１を通じて検知センサ３５で根固め液Ｇ１の充填状況位置（液面高さの位置）を検出する。

【0031】

また、本実施形態の出来形管理装置では、岩盤層Ｂ１中の鋼管杭１０と岩盤層Ｂ１との間に形成する根固め部の出来形を管理する。この装置は、鋼管杭１０を岩盤層Ｂ１の所定深度に配置した状態で予定する根固め液Ｇ１の検知高さＤＦ１に対応する高さで鋼管杭１０に固定されたソケット部材２１と、鋼管杭１０の中心軸方向に延在し、ソケット部材２１に対する相対位置を変更することにより、液面高さに生じた外部に開放可能なセンサ用管３０と、鋼管杭１０と岩盤層Ｂ１の間に充填される根固め液Ｇ１を検出（検知）する検知センサ３５と、を備える。

【0032】

上記構成によれば、有底筒体のソケット部材２１に、センサ用管３０の先端を挿入した状態で、鋼管杭１０を打設する。これにより、打設時にはセンサ用管３０の先端の内部が閉鎖されているため、打設時に発生する粉砕した岩（岩粉砕）がセンサ用管３０に混入することを抑制できる。従って、後から検知センサ３５を、センサ用管３０の中空部を通じてセンサ用管３０の下方に円滑に配置することができる。その後、根固め液Ｇ１の注入時には、センサ用管３０の先端とソケット部材２１との間に形成された開放領域Ｓ１に、検知センサ３５を配置する。これにより、鋼管杭１０の外周に露出した検知センサ３５によって、開放領域Ｓ１の検知高さＤＦ１に至ったセメントミルク（根固め液Ｇ１）を検出することができる。よって、検知高さＤＦ１の高さまで根固め液Ｇ１が充填されたことを確実に把握することができる。

【0033】

（１－２）本実施形態の出来形管理方法では、センサ用管３０の先端がソケット部材２１の上端部よりも上の位置になるように、センサ用管３０を上昇させて開放領域Ｓ１を形成する。
上記構成によれば、検知センサ３５を根固め液Ｇ１に効率的に接触させることができる。また、根固め液Ｇ１の液面を検知センサ３５で捉えて、検知高さＤＦ１まで根固め液Ｇ１が充填されたことを確実に把握することもできる。

【0034】

（１－３）本実施形態の鋼管杭１０は、岩盤層Ｂ１中に打設される鋼管杭１０であって、岩盤層Ｂ１の所定深度に配置した状態で予定する根固め液Ｇ１の検知高さＤＦ１に対応する高さに固定された円筒形状のソケット部材２１と、ソケット部材２１の底面を塞ぐようにソケット部材２１の直下に配置される保護部材２２と、を有する。
上記構成によれば、ソケット部材２１の底面の打設時等の変形や破損を抑制することができる。

【0035】

（１－４）本実施形態では、センサ用管３０を、鋼管杭１０の外周面に複数（２個）配置する。これにより、複数の検知センサ３５を、検知高さＤＦ１に配置することができるので、セメントミルクが検知高さＤＦ１に至ったことを確実に把握することができる。

【0036】

（１－５）本実施形態では、ソケット部材２１の上方には、センサ用管３０の揺れを止める止め部材１６を固定する。これにより、打設時の振動によりセンサ用管３０が大きく揺れることを抑制することができる。また、センサ用管３０を上下方向に移動させる際のガイド機能を止め部材１６で付加することができる。

【0037】

（１－６）本実施形態では、検知センサ３５として電気伝導率センサを用いる。これにより、根固め液Ｇ１としてのセメントミルクと、水とでは大きく異なる電気伝導率を用いて根固め液Ｇ１を検出することができるので、根固め液Ｇ１の充填を確実に把握することができる。

【0038】

（第２実施形態）
次に、図５及び図６を用いて、出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材を具体化した第２実施形態を説明する。上記実施形態においてはセンサ用管３０を上方に引き上げることにより開放領域Ｓ１を形成したが、鋼管杭１０の周囲に充填される根固め液Ｇ１の液面（検知位置）に露出する開放領域Ｓ１を形成できればよい。このため、本実施形態では、センサ用管３０を回転することにより開放領域Ｓ１を形成し、この開放領域Ｓ１に検知センサ３５を配置する。なお、本実施形態において、上記実施形態と同様な部分（変更例を含む）については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【0039】

図５に示すように、鋼管杭１０の本体管１１の外周面には、ソケット部材２１と同様に、対向する位置に複数（２個）のソケット部材２６が設けられている。ソケット部材２６は、本体管１１の先端よりも、やや高い位置に配置されている。このソケット部材２６は、底を有した円筒体であって、底側（本体管１１の先端側）が閉鎖され、上側（本体管１１の先端とは反対側）が開口した状態で、本体管１１の中心軸と平行となるように延在して設けられている。更に、ソケット部材２６の外周面には、本体管１１側と反対側に、複数の孔２６ａ，２６ｂ，２６ｃが縦に並んで貫通形成されている。本実施形態では、孔２６ｂの中心位置が、根固め液Ｇ１の最上液面の予定位置となる液面高さとしての検知高さＤＦ２となるように、ソケット部材２６が固定されている。

【0040】

更に、ソケット部材２６の先端側（下方）には、保護部材２２が固着されている。また、ソケット部材２６の軸線方向であって、ソケット部材２６の上方に、複数の止め部材１６が所定の間隔をあけて設けられる。

【0041】

本実施形態のガンパイル工法においても、鋼管杭１０の上端部を、バイブロハンマ等の振動杭打機５０に取り付ける際に、センサ用管４０を設置する。
図６（ａ）に示すように、本実施形態に用いるセンサ用管４０は、上記第１実施形態のセンサ用管３０と同じ構成の管の先端（下端部）に、複数の孔４１，４２，４３が縦に並んで貫通形成された管である。センサ用管４０の孔４１，４２，４３は、センサ用管４０の先端がソケット部材２６に内嵌されて収容された場合に、ソケット部材２６の孔２６ａ，２６ｂ，２６ｃのそれぞれと対応するようにその高さ位置や大きさが設定されている。

【0042】

そして、センサ用管４０の設置においては、センサ用管４０の先端を、ソケット部材２６の上の開口から挿入する。この場合、センサ用管４０の孔４１～４３を本体管１１側に向けて、ソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃをセンサ用管４０の外周面で塞ぐ。更に、センサ用管４０の途中部分を止め部材１６に係合させる。

【0043】

以上のようにしてセンサ用管４０を取り付けた鋼管杭１０を地盤中に打ち込み、鋼管杭１０の先端が岩盤層の所望深度に到達したところでジェット管１２からの水の噴射を停止する。
そして、開放領域Ｓ１を形成する。
ここでは、図６（ｂ）に示すように、センサ用管４０を回転させる。これにより、本体管１１側を向いていた孔４１～４３を、ソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃのそれぞれに整合させ、センサ用管４０の孔４１～４３とソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃの対応する孔同士を連通させる。これにより、センサ用管４０の内部は、整合した孔２６ａ～２６ｃ及び孔４１～４３によって外部に開放されて、開放領域Ｓ１が形成される。ここで、整合した孔２６ｂと孔４２の中心の高さに、検知高さＤＦ２が位置する。

【0044】

そして、図６（ｃ）に示すように、センサ用管４０の上方から、検知センサ３５を挿入して、検知センサ３５を検知高さＤＦ２に配置する。この場合、外部のコンピュータは、鋼管杭１０内に配置された電気ケーブル３６を介して、検知センサ３５から計測値を取得する。

【0045】

これ以降は、上記第１実施形態と同様の処理が行われて、検知センサ３５によるセメントミルクの電気伝導率の検出により、検知高さＤＦ２まで根固め液Ｇ１が充填されたことを把握できる。

【0046】

（作用）
本実施形態において、根固め液Ｇ１の注入時には、打設時に内部を閉鎖していたセンサ用管４０を回転させ、孔４１～４３をソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃに整合させて、センサ用管４０の内部を外部に開放した開放領域Ｓ１を形成する。これにより、センサ用管４０の内部において開放領域Ｓ１に検知高さＤＦ２が位置し、整合した孔４１～４３，２６ａ～２６ｃを介して根固め液Ｇ１がソケット部材２６の内部に流入する。その結果、検知高さＤＦ２に配置した検知センサ３５が、センサ用管４０内において、鋼管杭１０の周囲に充填される根固め液Ｇ１の電気伝導率を計測できる。

【0047】

本実施形態においても、上記（１－１）、（１－３）～（１－６）と同様の効果を得ることができるとともに、下記の効果を得ることができる。
（２－１）本実施形態の出来形管理方法では、ソケット部材２６は、外周に第１孔としての孔２６ａ～２６ｃが形成されるとともに底を有する円筒体であって、センサ用管４０は、孔２６ａ～２６ｃに整合する第２孔としての孔４１～４３が形成されたソケット部材２６に内嵌する円筒体を用いる。そして、この方法では、孔２６ａ～２６ｃと第２孔としての孔４１～４３が整合しない向きで、センサ用管４０の先端がソケット部材２６に挿入された状態で、芯材（１０）の打設又は建込みを行う。更に、センサ用管４０を回転させて、孔２６ａ～２６ｃと孔４１～４３とを整合させて連通させることにより開放領域Ｓ１を形成する。

【0048】

上記構成によれば、打設時には、ソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃとセンサ用管４０の孔４１～４３とをずらしてセンサ用管４０の内部を閉空間にして、打設時に発生する粉砕した岩がセンサ用管４０に混入することを抑制する。従って、検知センサ３５をセンサ用管４０の下方に円滑に配置することができる。その後、根固め液Ｇ１の注入後（注入前でもよい）には、センサ用管４０を回転させて、センサ用管４０の孔４１～４３と、ソケット部材２６の孔２６ａ～２６ｃとを整合させ、センサ用管４０を開放し、検知センサ３５を配置する。これにより、検知センサ３５が本体管１１の外に露出する。結果として、孔２６ｂ，４２を介して鋼管杭１０の周囲に充填される根固め液Ｇ１がセンサ用管４０に流入するので、孔４１～４３，２６ａ～２６ｃを介して、検知高さＤＦ２の高さに到達したか否かを検出することができる。

【0049】

以上、本発明に係る出来形管理方法、芯材の打設又は建込み方法、出来形管理装置及び芯材の第１、第２実施形態について説明したが、本発明は上記の第１、第２実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の変更例を含め、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の第１実施形態と第２実施形態は、以下のように変更することができる。各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記第１実施形態においては、鋼管杭１０に、センサ用管３０の先端を挿入する２個のソケット部材２１を設けた。また、上記第２実施形態においては、鋼管杭１０に、センサ用管４０の先端を挿入する２個のソケット部材２６を設けた。鋼管杭１０の構成は、同種のソケット部材を複数設ける場合に限られない。例えば、鋼管杭１０の本体管１１に、ソケット部材２１とソケット部材２６とを設けてもよい。この場合、打設時には、ソケット部材２１，２６の先端にそれぞれセンサ用管３０，４０を挿入する。そして、根固め液Ｇ１を充填した後、上述した各実施形態のようにソケット部材２１，２６に対する相対位置を変更させることにより開放領域Ｓ１を形成し、検知センサ３５を配置してもよい。

【0050】

・上記各実施形態では、鋼管杭１０の本体管１１の対向する位置に２個のソケット部材２１（２６）を設けた。センサ用管３０（４０）及びこれらの先端を挿入するソケット部材２１（２６）の個数や配置は、これに限定されない。更に多くの数のソケット部材を設けてもよいし、ソケット部材を等間隔に配置しなくてもよい。

【0051】

・上記各実施形態では、グラウト管１５から根固め液Ｇ１を注入した後に、開放領域Ｓ１を形成し、この開放領域Ｓ１に検知センサ３５を配置した。開放領域Ｓ１を形成するタイミングや検知センサ３５を配置するタイミングは、これに限られない。例えば、検知センサ３５を配置した後、センサ用管３０，４０を動かして開放領域Ｓ１を形成してもよい。更に、予め算定した注入量の根固め液Ｇ１を注入する前に、ソケット部材２１，２６に挿入していたセンサ用管３０，４０を動かして開放領域Ｓ１を形成して、検知センサ３５を配置してもよい。

【0052】

・上記各実施形態では、底を有する円筒形状のソケット部材２１，２６を用いた。ソケット部材の形状は、センサ用管３０，４０の先端がソケット部材に挿入可能であれば、これに限られない。例えば、下方に向かって径が小さくなる円錐台形状であってもよい。

【0053】

・上記各実施形態では、ソケット部材２１，２６の内部にセンサ用管３０，４０の先端を嵌合させた。この場合、打設時には、センサ用管３０，４０の内部に岩砕粉が入り込まないように、ソケット部材２１，２６とセンサ用管３０，４０との隙間を埋めて、開放領域Ｓ１を形成する際には容易に外れる防護部材（例えば、パテ等）を設けてもよい。例えば、この防護部材としては、開放領域Ｓ１を形成するためにセンサ用管３０，４０をソケット部材２１，２６に対して相対位置を変更した場合に加わる力によって脱落するような部材であってもよい。

【0054】

・上記第２実施形態では、ソケット部材２６の縦に並んだ孔２６ａ～２６ｃに整合する孔４１～４３をセンサ用管４０に形成した。センサ用管４０に整合させる複数の孔を、すべて整合させずに、１つずつ整合させるようにしてもよい。具体的には、センサ用管４０に設ける複数の孔を外周において１２０度ずらして、縦に並べて（異なる高さに）形成する。これにより、センサ用管４０の回転量によって、ソケット部材２６の孔（２６ａ～２６ｃ）と整合する孔（４１～４３）とを１つずつ選択的に整合してもよい。この場合には、整合した孔から根固め液Ｇ１がソケット部材２６に流入するため、整合により外に開口した孔の高さに応じて根固め液Ｇ１が充填された高さを把握することができる。

【0055】

・上記各実施形態では、検知センサ３５として、電気伝導率を計測する電気伝導率センサを用いた。検知センサ３５は、根固め液Ｇ１と、水や空気との性質が大きく異なる物性値を測定できるセンサであればよい。

【0056】

・上記各実施形態では、芯材として鋼管杭１０を用いた。芯材は、鋼管杭１０に限定されず、コンクリート杭等の既製杭、鋼矢板やＨ形鋼等の鋼材等を用いてもよい。
・上記各実施形態の出来形管理方法では、芯材を地盤中に打設もしくは建て込むガンパイル工法に適用した。適用する工法は、ガンパイル工法に限定されず、中堀工法や打込み工法、プレボーリング工法等、他の工法であってもよい。

【0057】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
（ａ）前記ソケット部材の上方には、前記センサ用管の振れを止めるための止め部材が設けられていることを特徴とする請求項６に記載の芯材。

【符号の説明】

【0058】

Ｂ１…岩盤層、Ｇ１…根固め液、Ｓ１…開放領域、ＤＦ１，ＤＦ２…液面高さとしての検知高さ、１０…芯材としての鋼管杭、１１…本体管、１２…ジェット管、１５…グラウト管、１６…止め部材、２１，２６…ソケット部材、２２…保護部材、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ…第１孔としての孔、４１，４２，４３…第２孔としての孔、３０，４０…センサ用管、３５…検知センサ、３６…電気ケーブル、５０…振動杭打機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】