(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】P2024127216
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法
(51)【国際特許分類】
E02D 5/30 20060101AFI20240912BHJP
【ＦＩ】
E02D5/30 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023036215
(22)【出願日】2023-03-09
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】石▲崎▼ 定幸
【テーマコード（参考）】
2D041
【Ｆターム（参考）】
2D041AA01
2D041BA44
2D041CB01
2D041CB05
2D041DA03
2D041EB02
(57)【要約】
【課題】異種コンクリートの切替りを精度よく特定することのできる、異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法を提供する。
【解決手段】削孔Ｂ内に鉄筋籠Ｔを建込み、トレミー管Ｐを挿入してコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、異種の下方コンクリートＣ１と上方コンクリートＣ２との切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定装置１００であり、ワイヤ４１に接続されている錘体４２と、ワイヤ４１に作用する引き上げ力を計測するロードセル１５と、ワイヤ４１を巻き取るドラム２２と、ドラム２２を回転させる回転手段２５と、鉄筋籠Ｔの所定位置からかぶり領域Ｋに張り出す仮固定治具６０とを有し、錘体４２が下方コンクリートＣ１から上方コンクリートＣ２へ引き上げられる前後のワイヤ４１の引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定する。
【選択図】図１
【解決手段】削孔Ｂ内に鉄筋籠Ｔを建込み、トレミー管Ｐを挿入してコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、異種の下方コンクリートＣ１と上方コンクリートＣ２との切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定装置１００であり、ワイヤ４１に接続されている錘体４２と、ワイヤ４１に作用する引き上げ力を計測するロードセル１５と、ワイヤ４１を巻き取るドラム２２と、ドラム２２を回転させる回転手段２５と、鉄筋籠Ｔの所定位置からかぶり領域Ｋに張り出す仮固定治具６０とを有し、錘体４２が下方コンクリートＣ１から上方コンクリートＣ２へ引き上げられる前後のワイヤ４１の引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定装置であって、
ワイヤに接続されている、錘体と、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を計測する、ロードセルと、
回転しながら前記ワイヤを巻き取る、円筒形のドラムと、
前記ドラムを回転させる、回転手段と、
前記鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出し、前記錘体を仮固定するための仮固定治具とを有し、
前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定し、
前記仮固定治具は、前記錘体の位置を規制する規制体と、該錘体の上方への移動を抑えて該規制体の内部に拘束する弾性体もしくは弾塑性体とを備え、
前記ワイヤが、前記弾性体もしくは前記弾塑性体から前記錘体が解放されて上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力以上の引き上げ力にて引っ張られ、該錘体が上方へ引き上げられるようになっていることを特徴とする、異種コンクリートの切替り特定装置。
ワイヤに接続されている、錘体と、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を計測する、ロードセルと、
回転しながら前記ワイヤを巻き取る、円筒形のドラムと、
前記ドラムを回転させる、回転手段と、
前記鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出し、前記錘体を仮固定するための仮固定治具とを有し、
前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定し、
前記仮固定治具は、前記錘体の位置を規制する規制体と、該錘体の上方への移動を抑えて該規制体の内部に拘束する弾性体もしくは弾塑性体とを備え、
前記ワイヤが、前記弾性体もしくは前記弾塑性体から前記錘体が解放されて上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力以上の引き上げ力にて引っ張られ、該錘体が上方へ引き上げられるようになっていることを特徴とする、異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項2】
前記規制体は筒体であり、
前記弾性体は、前記筒体の側方に取り付けられて該筒体の上方にその一部が張り出している複数の張り出し片であり、
前記複数の張り出し片の先端が、前記筒体の内部に収容されている前記錘体の上方に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
前記弾性体は、前記筒体の側方に取り付けられて該筒体の上方にその一部が張り出している複数の張り出し片であり、
前記複数の張り出し片の先端が、前記筒体の内部に収容されている前記錘体の上方に位置していることを特徴とする、請求項１に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項3】
前記筒体の下方には、該筒体に収容されている前記錘体の落下を防止する落下防止材が取り付けられていることを特徴とする、請求項２に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項4】
前記鉄筋籠のうち、前記仮固定治具よりも上方の複数箇所に取り付けられて前記かぶり領域に張り出し、前記ワイヤが挿通されて前記錘体の引き上げを案内するための案内治具をさらに有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項5】
前記案内治具は、外側から前記ワイヤを挿通する挿通部と、挿通された該ワイヤを収容する収容部とを有することを特徴とする、請求項４に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項6】
前記ドラムの回転中心軸に平行な方向へ該ドラムを移動させる、移動手段をさらに有し、
前記回転手段と前記移動手段を同期制御して、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られることを特徴とする、請求項１又は２に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
前記回転手段と前記移動手段を同期制御して、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られることを特徴とする、請求項１又は２に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項7】
コントローラをさらに有し、
前記回転手段は、第１サーボモータであり、
前記移動手段は、第２サーボモータと、該第２サーボモータによって前記ドラムを移動させるボールネジ機構を備え、
前記コントローラは、
前記ドラムの外径データとワイヤ径を記憶し、
前記外径データと前記ワイヤ径とに基づいて、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータの一方の回転速度を設定し、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られるように他方の回転速度を設定し、
それぞれの回転速度に基づいて該第１サーボモータと該第２サーボモータを制御することを特徴とする、請求項６に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
前記回転手段は、第１サーボモータであり、
前記移動手段は、第２サーボモータと、該第２サーボモータによって前記ドラムを移動させるボールネジ機構を備え、
前記コントローラは、
前記ドラムの外径データとワイヤ径を記憶し、
前記外径データと前記ワイヤ径とに基づいて、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータの一方の回転速度を設定し、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られるように他方の回転速度を設定し、
それぞれの回転速度に基づいて該第１サーボモータと該第２サーボモータを制御することを特徴とする、請求項６に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項8】
前記コントローラは、
前記ドラムの外周に対して、前記ワイヤが隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、前記ボールネジ機構を反対方向に移動させて、該第１ワイヤ層の上に、前記ワイヤを巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御を実行することを特徴とする、請求項７に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
前記ドラムの外周に対して、前記ワイヤが隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、前記ボールネジ機構を反対方向に移動させて、該第１ワイヤ層の上に、前記ワイヤを巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御を実行することを特徴とする、請求項７に記載の異種コンクリートの切替り特定装置。
【請求項9】
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定方法であって、
地上にて、前記鉄筋籠の所定位置に仮固定治具を取り付け、該仮固定治具は、該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して、ワイヤに接続されている錘体を仮固定しており、該鉄筋籠における該仮固定治具よりも上方に、該かぶり領域に張り出す案内治具を取り付け、
前記鉄筋籠を前記削孔に吊り下ろす過程で、前記ワイヤを前記案内治具の内部に挿通し、前記鉄筋籠を前記削孔に建込む、鉄筋籠建込み工程と、
前記鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して前記下方コンクリートを打設し、下方コンクリートの上面よりも下方から前記上方コンクリートを打設する際に、前記仮固定治具から前記錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤを引っ張り、前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げ、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を常時計測し、前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定する、切替り特定工程とを有することを特徴とする、異種コンクリートの切替り特定方法。
地上にて、前記鉄筋籠の所定位置に仮固定治具を取り付け、該仮固定治具は、該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して、ワイヤに接続されている錘体を仮固定しており、該鉄筋籠における該仮固定治具よりも上方に、該かぶり領域に張り出す案内治具を取り付け、
前記鉄筋籠を前記削孔に吊り下ろす過程で、前記ワイヤを前記案内治具の内部に挿通し、前記鉄筋籠を前記削孔に建込む、鉄筋籠建込み工程と、
前記鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して前記下方コンクリートを打設し、下方コンクリートの上面よりも下方から前記上方コンクリートを打設する際に、前記仮固定治具から前記錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤを引っ張り、前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げ、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を常時計測し、前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定する、切替り特定工程とを有することを特徴とする、異種コンクリートの切替り特定方法。
【請求項10】
前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げる際に、該錘体を所定の引き上げ速度にて引き上げることを特徴とする、請求項９に記載の異種コンクリートの切替り特定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば地中におけるコンクリート構造物は、深度に応じてコンクリート構造物に生じる応力が異なり、例えば場所打ちコンクリート杭においては、一般に杭頭部ほど地震時の応力が大きくなることに鑑み、杭頭部において必要となる曲げ耐力やせん断耐力を確保できるコンクリート強度と断面寸法にて場所打ちコンクリート杭の全体の設計及び施工が行われている。
そのため、杭頭部において必要とされる設計耐力は、杭頭部以外の領域において実際には必要ないことから、杭頭部以外の多くの領域は過大な設計耐力を有した状態で施工されることになる。このように、最大応力が生じる領域を基準にコンクリート構造物の全体を設計及び施工することにより、コンクリート構造物全体の過大設計に基づく施工に繋がり、施工コストが徒らに高騰することから好ましくない。
そのため、杭頭部において必要とされる設計耐力は、杭頭部以外の領域において実際には必要ないことから、杭頭部以外の多くの領域は過大な設計耐力を有した状態で施工されることになる。このように、最大応力が生じる領域を基準にコンクリート構造物の全体を設計及び施工することにより、コンクリート構造物全体の過大設計に基づく施工に繋がり、施工コストが徒らに高騰することから好ましくない。
【0003】
そこで、特許文献１には、杭体底部、杭体中間部、及び杭体頭部に向かってコンクリート中のセメント量を増加させ、応力に応じて場所ごとにセメント量が変化している場所打ちコンクリート杭が提案されている。
また、この場所打ちコンクリート杭の施工方法は、コンクリート打設時におけるトレミー管の既打設コンクリート中への管入長さを２ｍ内外に維持し、杭体底部と杭体中間部との境の部分、および杭体中間部と杭体頭部との境の部分のそれぞれ２ｍほど下部より、コンクリートの調合を変化させる施工方法である。
この２ｍの管入長さは、先行打設されたコンクリートの高さから、後行打設されるコンクリートの打設面が２ｍ程度上昇した段階で、セメント量の異なる後行打設のコンクリートに完全に切り替わるとした、経験則に基づく長さである。
また、この場所打ちコンクリート杭の施工方法は、コンクリート打設時におけるトレミー管の既打設コンクリート中への管入長さを２ｍ内外に維持し、杭体底部と杭体中間部との境の部分、および杭体中間部と杭体頭部との境の部分のそれぞれ２ｍほど下部より、コンクリートの調合を変化させる施工方法である。
この２ｍの管入長さは、先行打設されたコンクリートの高さから、後行打設されるコンクリートの打設面が２ｍ程度上昇した段階で、セメント量の異なる後行打設のコンクリートに完全に切り替わるとした、経験則に基づく長さである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００６－１６７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載の施工方法により施工される場所打ちコンクリート杭によれば、深度に応じた耐力を有し、過大設計に基づく施工が解消された場所打ちコンクリート杭となる。
しかしながら、その施工管理において経験則から２ｍの管入長さを設定しているものの、場所打ちコンクリート杭の杭径やコンクリートの仕様等に応じて、下方コンクリートと上方コンクリートが完全に切替るタイミング（高さ）は様々に変化し得ることに鑑みると、経験則に基づく２ｍの管入長さを前提とした異種コンクリートの打設方法は、あらゆる場所打ちコンクリート杭等のコンクリート構造物に対して汎用的に適用できるとは言い難い。
従って、実際には、下方コンクリートから上方コンクリートへの切替りの高さを正確に特定するべく、原位置においてフレッシュコンクリートを採取して切替り位置を特定する方法や、コンクリートが硬化した後にコアボーリングを行ってコアを採取し、コアに対して圧縮試験を行うことで切替り位置を特定する方法などが必要となるが、このような試験には手間と時間を要する。
より具体的には、フレッシュコンクリートの採取により異種コンクリートの切替りを特定する方法では、複数深度での実際の試料採取が困難かつ煩雑であることに加えて、例えば削孔内を満たす安定液がフレッシュコンクリートに混入されることで、水セメント比等が変化し、下方コンクリートや上方コンクリートの配合推定ができなくなる恐れがある。
一方、コアを採取して圧縮試験を実施し、異種コンクリートの切替りを特定する方法では、コンクリート構造物そのものを痛めるとともにその補修が必要になる。
しかしながら、その施工管理において経験則から２ｍの管入長さを設定しているものの、場所打ちコンクリート杭の杭径やコンクリートの仕様等に応じて、下方コンクリートと上方コンクリートが完全に切替るタイミング（高さ）は様々に変化し得ることに鑑みると、経験則に基づく２ｍの管入長さを前提とした異種コンクリートの打設方法は、あらゆる場所打ちコンクリート杭等のコンクリート構造物に対して汎用的に適用できるとは言い難い。
従って、実際には、下方コンクリートから上方コンクリートへの切替りの高さを正確に特定するべく、原位置においてフレッシュコンクリートを採取して切替り位置を特定する方法や、コンクリートが硬化した後にコアボーリングを行ってコアを採取し、コアに対して圧縮試験を行うことで切替り位置を特定する方法などが必要となるが、このような試験には手間と時間を要する。
より具体的には、フレッシュコンクリートの採取により異種コンクリートの切替りを特定する方法では、複数深度での実際の試料採取が困難かつ煩雑であることに加えて、例えば削孔内を満たす安定液がフレッシュコンクリートに混入されることで、水セメント比等が変化し、下方コンクリートや上方コンクリートの配合推定ができなくなる恐れがある。
一方、コアを採取して圧縮試験を実施し、異種コンクリートの切替りを特定する方法では、コンクリート構造物そのものを痛めるとともにその補修が必要になる。
【0006】
本発明は、異種コンクリートを高さ方向に連続して打設する際に、異種コンクリートの切替りを精度よく特定することのできる、異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成すべく、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の一態様は、
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定装置であって、
ワイヤに接続されている、錘体と、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を計測する、ロードセルと、
回転しながら前記ワイヤを巻き取る、円筒形のドラムと、
前記ドラムを回転させる、回転手段と、
前記鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出し、前記錘体を仮固定するための仮固定治具とを有し、
前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定し、
前記仮固定治具は、前記錘体の位置を規制する規制体と、該錘体の上方への移動を抑えて該規制体の内部に拘束する弾性体もしくは弾塑性体とを備え、
前記ワイヤが、前記弾性体もしくは前記弾塑性体から前記錘体が解放されて上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力以上の引き上げ力にて引っ張られ、該錘体が上方へ引き上げられるようになっていることを特徴とする。
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定装置であって、
ワイヤに接続されている、錘体と、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を計測する、ロードセルと、
回転しながら前記ワイヤを巻き取る、円筒形のドラムと、
前記ドラムを回転させる、回転手段と、
前記鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出し、前記錘体を仮固定するための仮固定治具とを有し、
前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定し、
前記仮固定治具は、前記錘体の位置を規制する規制体と、該錘体の上方への移動を抑えて該規制体の内部に拘束する弾性体もしくは弾塑性体とを備え、
前記ワイヤが、前記弾性体もしくは前記弾塑性体から前記錘体が解放されて上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力以上の引き上げ力にて引っ張られ、該錘体が上方へ引き上げられるようになっていることを特徴とする。
【0008】
本態様によれば、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる錘体に接続されるワイヤに作用する引き上げ力をロードセル（荷重計）にて常時計測しておき、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる前後のワイヤの引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定することにより、切替り位置を高い精度でリアルタイムに特定することが可能になり、切替り位置に関する定量的なエビデンスを取得することが可能になる。すなわち、特定される「切替り」とは、定性的な文字通りの切替りの他に、定量的な切替り位置や切替り深度のことを意味している。
例えば、適用する異種コンクリートのそれぞれのコンクリート内における錘体の引き上げ速度と引き上げられる際のワイヤの引き上げ力との関係を予め特定しておくことで、所定の引き上げ速度の際のワイヤの引き上げ力が変化した際に、下方コンクリートから上方コンクリートへの切替りを特定することが可能になる。
さらに、削孔内に鉄筋籠を建込み、異種コンクリートを打設して場所打ちコンクリートを施工するに当たり、鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して錘体を仮固定するための仮固定治具をさらに装置の構成要素とし、仮固定治具を形成して錘体の上方への移動を抑える弾性体もしくは弾塑性体から、錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤが引っ張られた際に錘体が上方へ引き上げられるようになっていることにより、削孔内に鉄筋籠を建込む際や、下方コンクリートの内部に上方コンクリートを打設する際の、所定位置（所定深度）における錘体の位置決め姿勢を保持することができる。さらに、下方コンクリートと上方コンクリートの切替りを特定したい所望のタイミングにおいて、錘体の位置決め姿勢からの解放と上方への引き上げを実現できる。
例えば、適用する異種コンクリートのそれぞれのコンクリート内における錘体の引き上げ速度と引き上げられる際のワイヤの引き上げ力との関係を予め特定しておくことで、所定の引き上げ速度の際のワイヤの引き上げ力が変化した際に、下方コンクリートから上方コンクリートへの切替りを特定することが可能になる。
さらに、削孔内に鉄筋籠を建込み、異種コンクリートを打設して場所打ちコンクリートを施工するに当たり、鉄筋籠の所定位置に取り付けられて該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して錘体を仮固定するための仮固定治具をさらに装置の構成要素とし、仮固定治具を形成して錘体の上方への移動を抑える弾性体もしくは弾塑性体から、錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤが引っ張られた際に錘体が上方へ引き上げられるようになっていることにより、削孔内に鉄筋籠を建込む際や、下方コンクリートの内部に上方コンクリートを打設する際の、所定位置（所定深度）における錘体の位置決め姿勢を保持することができる。さらに、下方コンクリートと上方コンクリートの切替りを特定したい所望のタイミングにおいて、錘体の位置決め姿勢からの解放と上方への引き上げを実現できる。
【0009】
ここで、「場所打ちコンクリート」としては、既述するように、場所打ちコンクリート杭や地中連続壁等の地下構造物が挙げられる。
また、「異種コンクリート」とは、相互にＦｃ（設計基準強度）の異なるコンクリートで、例えば、Ｆｃ３６超の高強度コンクリートとＦｃ３６以下の普通コンクリート、普通コンクリートの中でも設計基準強度が相互に異なるコンクリート、混和剤等の添加量の相違や添加の有無、粗骨材量や細骨材量、水セメント比等の相違により、性能や強度が様々に異なる、普通コンクリートと流動化コンクリート（高流動コンクリートを含む）、マスコンクリート、水密コンクリートといった様々な異種コンクリートの組合せが含まれる。
また、「異種コンクリート」とは、相互にＦｃ（設計基準強度）の異なるコンクリートで、例えば、Ｆｃ３６超の高強度コンクリートとＦｃ３６以下の普通コンクリート、普通コンクリートの中でも設計基準強度が相互に異なるコンクリート、混和剤等の添加量の相違や添加の有無、粗骨材量や細骨材量、水セメント比等の相違により、性能や強度が様々に異なる、普通コンクリートと流動化コンクリート（高流動コンクリートを含む）、マスコンクリート、水密コンクリートといった様々な異種コンクリートの組合せが含まれる。
【0010】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様において、
前記規制体は筒体であり、
前記弾性体は、前記筒体の側方に取り付けられて該筒体の上方にその一部が張り出している複数の張り出し片であり、
前記複数の張り出し片の先端が、前記筒体の内部に収容されている前記錘体の上方に位置していることを特徴とする。
前記規制体は筒体であり、
前記弾性体は、前記筒体の側方に取り付けられて該筒体の上方にその一部が張り出している複数の張り出し片であり、
前記複数の張り出し片の先端が、前記筒体の内部に収容されている前記錘体の上方に位置していることを特徴とする。
【0011】
本態様によれば、規制体が筒体により形成され、弾性体が規制体に取り付けられている複数の張り出し片によって形成されることにより、仮固定治具がシンプルな構成でかつ可及的に軽量となることから、鉄筋籠への取り付け性に優れた治具となる。
【0012】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様において、
前記筒体の下方には、該筒体に収容されている前記錘体の落下を防止する落下防止材が取り付けられていることを特徴とする。
前記筒体の下方には、該筒体に収容されている前記錘体の落下を防止する落下防止材が取り付けられていることを特徴とする。
【0013】
本態様によれば、筒体の下方に錘体の落下を防止する落下防止材が取り付けられていることにより、鉄筋籠の建込みから下方コンクリートの打設等にかけて、筒体に収容されている錘体の収容姿勢を保持することができる。
【0014】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様において、
前記鉄筋籠のうち、前記仮固定治具よりも上方の複数箇所に取り付けられて前記かぶり領域に張り出し、前記ワイヤが挿通されて前記錘体の引き上げを案内するための案内治具をさらに有することを特徴とする。
前記鉄筋籠のうち、前記仮固定治具よりも上方の複数箇所に取り付けられて前記かぶり領域に張り出し、前記ワイヤが挿通されて前記錘体の引き上げを案内するための案内治具をさらに有することを特徴とする。
【0015】
本態様によれば、仮固定治具よりも上方の複数箇所に取り付けられてワイヤが挿通し、錘体の引き上げを案内するための案内治具をさらに装置の構成要素とすることにより、錘体を削孔の孔壁や鉄筋籠等に干渉させることなく、所望する引き上げ速度にてスムーズに引き上げることが可能になる。
さらに、削孔の孔壁が、鉛直方向ではなくて傾斜方向に延びている場合でも、鉄筋籠に対して所定ピッチで取り付けられている複数の案内治具を介して錘体を上方へ引き上げることにより、スムーズな引き上げを実現できる。
さらに、削孔の孔壁が、鉛直方向ではなくて傾斜方向に延びている場合でも、鉄筋籠に対して所定ピッチで取り付けられている複数の案内治具を介して錘体を上方へ引き上げることにより、スムーズな引き上げを実現できる。
【0016】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様において、
前記案内治具は、外側から前記ワイヤを挿通する挿通部と、挿通された該ワイヤを収容する収容部とを有することを特徴とする。
前記案内治具は、外側から前記ワイヤを挿通する挿通部と、挿通された該ワイヤを収容する収容部とを有することを特徴とする。
【0017】
本態様によれば、案内治具が、外側からワイヤを挿通する挿通部と、挿通されたワイヤを収容する収容部とを有することにより、地上にて鉄筋籠に取り付けられている案内治具に対して作業員は容易にワイヤを挿通部に挿通して収容部に通すことができる。
【0018】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様は、
前記ドラムの回転中心軸に平行な方向へ該ドラムを移動させる、移動手段をさらに有し、
前記回転手段と前記移動手段を同期制御して、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られることを特徴とする。
前記ドラムの回転中心軸に平行な方向へ該ドラムを移動させる、移動手段をさらに有し、
前記回転手段と前記移動手段を同期制御して、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られることを特徴とする。
【0019】
本態様によれば、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる錘体に接続されるワイヤを回転手段にて巻き取るドラムを、ドラムの回転中心軸に平行な方向へ移動手段にて移動させながらワイヤを巻き取る構成において、回転手段と移動手段を同期制御してワイヤがドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られることにより、引き上げられる錘体の位置を精度よく特定することができ、巻き取られるワイヤが相互に絡み合って引き上げ速度がばらつくことなく、所望の引き上げ速度にて安定的にワイヤを巻き取ることができる。
【0020】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様は、
コントローラをさらに有し、
前記回転手段は、第１サーボモータであり、
前記移動手段は、第２サーボモータと、該第２サーボモータによって前記ドラムを移動させるボールネジ機構を備え、
前記コントローラは、
前記ドラムの外径データとワイヤ径を記憶し、
前記外径データと前記ワイヤ径とに基づいて、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータの一方の回転速度を設定し、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られるように他方の回転速度を設定し、
それぞれの回転速度に基づいて該第１サーボモータと該第２サーボモータを制御することを特徴とする。
コントローラをさらに有し、
前記回転手段は、第１サーボモータであり、
前記移動手段は、第２サーボモータと、該第２サーボモータによって前記ドラムを移動させるボールネジ機構を備え、
前記コントローラは、
前記ドラムの外径データとワイヤ径を記憶し、
前記外径データと前記ワイヤ径とに基づいて、前記第１サーボモータと前記第２サーボモータの一方の回転速度を設定し、前記ワイヤが前記ドラムの外周に隣り合うようにして巻き取られるように他方の回転速度を設定し、
それぞれの回転速度に基づいて該第１サーボモータと該第２サーボモータを制御することを特徴とする。
【0021】
本態様によれば、回転手段がサーボモータ（第１サーボモータ）であり、移動手段が別途のサーボモータ（第２サーボモータ）とボールネジ機構であり、コントローラにて一方の回転速度が設定（演算）され、ワイヤがドラムに対して隣り合うようにして巻き取られるように他方の回転速度が設定（演算）された上で双方のサーボモータが制御されることにより、引き上げられる錘体の位置の高精度な特定と、巻き取られるワイヤが相互に絡み合うことにより生じ得る引き上げ速度のばらつきの解消を実現できる。
【0022】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定装置の他の態様において、
前記コントローラは、
前記ドラムの外周に対して、前記ワイヤが隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、前記ボールネジ機構を反対方向に移動させて、該第１ワイヤ層の上に、前記ワイヤを巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御を実行することを特徴とする。
前記コントローラは、
前記ドラムの外周に対して、前記ワイヤが隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、前記ボールネジ機構を反対方向に移動させて、該第１ワイヤ層の上に、前記ワイヤを巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御を実行することを特徴とする。
【0023】
本態様によれば、ドラムの外周に対してワイヤが隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、ボールネジ機構を反対方向に移動させて第１ワイヤ層の上にワイヤを巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御がコントローラにて実行されることにより、ドラムの寸法を過度に大きくすることなく、巻き取られるワイヤが相互に絡み合うことを防止しながら、ドラムの外周に対して複数のワイヤ層を積層形成しつつワイヤの巻き取りを行うことができる。
このような制御を実現するべく、コントローラには、ドラムの直径（外周径）に加えて、ドラムの長さ（ワイヤが隣り合うようにして巻き取られる方向の長さ）、ワイヤの直径（ワイヤ径）等が入力される。ドラムの外周に第１ワイヤ層が形成され、次にその周囲に第２ワイヤ層を形成する際に、第２ワイヤ層は、ドラム径に対してワイヤ径の２倍が付加された大きさの直径の第１ワイヤ層の外周に形成されることから、この新たな直径に基づいて、コントローラではワイヤが隣り合うようにして巻き取られるような第２サーボモータの回転速度等が再設定され、再設定結果に基づいて第１、第２サーボモータの制御が実行される。
ここで、第１ワイヤ層の上に第２ワイヤ層が形成された後、必要に応じて、第２ワイヤ層の上に第３ワイヤ層が形成され、第３ワイヤ層の上に第４ワイヤ層が形成される。このような複数のワイヤ層の形成の際には、ボールネジ機構により、ドラムが順次反対方向に移動される。また、このドラムの移動に先んじて、コントローラにて新たなワイヤ巻き取りの際の直径が再設定され、ワイヤが隣り合うようにして巻き取られるような第２サーボモータの回転速度等が再設定されることになる。
このような制御を実現するべく、コントローラには、ドラムの直径（外周径）に加えて、ドラムの長さ（ワイヤが隣り合うようにして巻き取られる方向の長さ）、ワイヤの直径（ワイヤ径）等が入力される。ドラムの外周に第１ワイヤ層が形成され、次にその周囲に第２ワイヤ層を形成する際に、第２ワイヤ層は、ドラム径に対してワイヤ径の２倍が付加された大きさの直径の第１ワイヤ層の外周に形成されることから、この新たな直径に基づいて、コントローラではワイヤが隣り合うようにして巻き取られるような第２サーボモータの回転速度等が再設定され、再設定結果に基づいて第１、第２サーボモータの制御が実行される。
ここで、第１ワイヤ層の上に第２ワイヤ層が形成された後、必要に応じて、第２ワイヤ層の上に第３ワイヤ層が形成され、第３ワイヤ層の上に第４ワイヤ層が形成される。このような複数のワイヤ層の形成の際には、ボールネジ機構により、ドラムが順次反対方向に移動される。また、このドラムの移動に先んじて、コントローラにて新たなワイヤ巻き取りの際の直径が再設定され、ワイヤが隣り合うようにして巻き取られるような第２サーボモータの回転速度等が再設定されることになる。
【0024】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定方法の一態様は、
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定方法であって、
地上にて、前記鉄筋籠の所定位置に仮固定治具を取り付け、該仮固定治具は、該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して、ワイヤに接続されている錘体を仮固定しており、該鉄筋籠における該仮固定治具よりも上方に、該かぶり領域に張り出す案内治具を取り付け、
前記鉄筋籠を前記削孔に吊り下ろす過程で、前記ワイヤを前記案内治具の内部に挿通し、前記鉄筋籠を前記削孔に建込む、鉄筋籠建込み工程と、
前記鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して前記下方コンクリートを打設し、下方コンクリートの上面よりも下方から前記上方コンクリートを打設する際に、前記仮固定治具から前記錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤを引っ張り、前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げ、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を常時計測し、前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定する、切替り特定工程とを有することを特徴とする。
安定液で満たされた削孔内に鉄筋籠を建込み、該鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して、該削孔の下方からコンクリートが打設される場所打ちコンクリートもしくは地中連続壁の施工において、該削孔の所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、該下方コンクリートの上面よりも下方から該下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、該下方コンクリートと該上方コンクリートとの切替りを特定する、異種コンクリートの切替り特定方法であって、
地上にて、前記鉄筋籠の所定位置に仮固定治具を取り付け、該仮固定治具は、該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して、ワイヤに接続されている錘体を仮固定しており、該鉄筋籠における該仮固定治具よりも上方に、該かぶり領域に張り出す案内治具を取り付け、
前記鉄筋籠を前記削孔に吊り下ろす過程で、前記ワイヤを前記案内治具の内部に挿通し、前記鉄筋籠を前記削孔に建込む、鉄筋籠建込み工程と、
前記鉄筋籠の内部にトレミー管を挿入して前記下方コンクリートを打設し、下方コンクリートの上面よりも下方から前記上方コンクリートを打設する際に、前記仮固定治具から前記錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤを引っ張り、前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げ、
前記ワイヤに作用する引き上げ力を常時計測し、前記錘体が前記下方コンクリートから前記上方コンクリートへ引き上げられる前後の前記ワイヤの前記引き上げ力の相違に基づいて、前記切替りを特定する、切替り特定工程とを有することを特徴とする。
【0025】
本態様によれば、削孔内に鉄筋籠を建込み、異種コンクリートを打設して場所打ちコンクリートを施工するに当たり、鉄筋籠の所定位置において該鉄筋籠の側方のかぶり領域に張り出して錘体を仮固定するための仮固定治具を取り付け、仮固定治具を形成して錘体の上方への移動を抑える、弾性体もしくは弾塑性体から錘体が解放される解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤを引っ張って錘体を上方へ引き上げることにより、削孔内に鉄筋籠を建込む際や、下方コンクリートの内部に上方コンクリートを打設する際の、所定位置における錘体の位置決め姿勢を保持することができ、その上で、下方コンクリートと上方コンクリートの切替りを特定したい所望のタイミングにおいて、錘体の位置決め姿勢からの解除と上方への引き上げを実現できる。
また、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる前後のワイヤの引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定することにより、切替り位置を高い精度でリアルタイムに特定することが可能になる。
また、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる前後のワイヤの引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定することにより、切替り位置を高い精度でリアルタイムに特定することが可能になる。
【0026】
また、本発明による異種コンクリートの切替り特定方法の他の態様は、
前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げる際に、該錘体を所定の引き上げ速度にて引き上げることを特徴とする。
前記錘体を前記案内治具の内部を通過させながら引き上げる際に、該錘体を所定の引き上げ速度にて引き上げることを特徴とする。
【0027】
本発明者等による検証によれば、特に案内治具の内部を錘体が通過する際の引き上げ速度を、１０ｍｍ／ｓ乃至１５ｍｍ／ｓ程度に調整することによって、案内治具の内部を錘体が通過する際に、コンクリートを構成する骨材等で錘体が案内治具の内部を通過することが阻害され、通過不能になるといった事態が生じないことが確認されている。
【発明の効果】
【0028】
本発明の異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法によれば、異種コンクリートを高さ方向に連続して打設する際に、異種コンクリートの切替りを精度よく特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置の一例の全体構成図である。
【図3】仮固定治具の一例の斜視図である。
【図4】案内治具の一例の斜視図である。
【図5】コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。
【図6】コントローラの機能構成の一例を示す図である。
【図7】コントローラによる制御フローの一例を示す図である。
【図8A】実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定方法における、鉄筋籠建込み工程を説明する工程図である。
【図9】案内治具の取り付けピッチの設定方法を説明する図である。
【図10A】実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定方法における、切替り特定工程を説明する工程図である。
【図11】高強度コンクリートと普通コンクリートの、高速引き上げ時と低速引き上げ時の際の引き上げ力を示す図である。
【図12】高速引き上げ時の引き上げ力と低速引き上げ時の引き上げ力を縦軸と横軸とする分布図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。
【0031】
［実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法］
図１乃至図１２を参照して、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置の一例の全体構成図であり、図２は、図１のII方向矢視図であって、回転手段と移動手段の各動作を説明する図である。また、図３は、仮固定治具の一例の斜視図であり、図４は、案内治具の一例の斜視図である。
図１乃至図１２を参照して、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置と切替り特定方法の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定装置の一例の全体構成図であり、図２は、図１のII方向矢視図であって、回転手段と移動手段の各動作を説明する図である。また、図３は、仮固定治具の一例の斜視図であり、図４は、案内治具の一例の斜視図である。
【0032】
切替り特定装置１００は、所定の高さまで下方コンクリートを打設した後、下方コンクリートの上面よりも下方から下方コンクリートとは異種の上方コンクリートを打設する際に、下方コンクリートと上方コンクリートとの切替りを特定する装置である。
【0033】
以下、切替り特定装置１００を、場所打ちコンクリートの一例である場所打ちコンクリート杭の施工において、普通コンクリートを下方コンクリートとして打設し、高強度コンクリートを上方コンクリートとして下方コンクリートの上に打設する例を取り上げて説明するが、異種コンクリートの切替り特定対象の場所打ちコンクリートは、場所打ちコンクリート杭以外にも、地中連続壁（連壁）等の他の地下構造物であってもよい。
【0034】
また、以下の説明では、異種コンクリートとして、普通コンクリートと高強度コンクリートを取り上げて説明するが、異種コンクリートは、普通コンクリートの中でも設計基準強度の異なる複数の普通コンクリートの組合せであってもよい。また、混和剤等の添加量の相違や添加の有無、粗骨材量や細骨材量、水セメント比等の相違により、性能や強度が様々に異なる、普通コンクリートと流動化コンクリート、マスコンクリート、水密コンクリートといった様々な異種コンクリートの組合せであってもよい。
【0035】
図１と図２に示すように、切替り特定装置１００は、ワイヤ４１に接続されている錘体４２と、ワイヤ４１に作用する引き上げ力を計測するロードセル１５と、回転しながらワイヤ４１を巻き取る、円筒形のドラム２２と、ドラム２２を回転させる回転手段２５と、ドラム２２の回転中心軸（図２の矢印Ｘ１）に平行な方向へドラム２２を移動させる、移動手段３７と、コントローラ５０とを有する。
【0036】
錘体４２は、鋼球（鉄球）により形成され、フレッシュコンクリート内において作用する浮力にて浮遊しない重量を備えた球体である。錘体４２が球状を呈していることにより、フレッシュコンクリート内で錘体４２が上方へ引き上げられる際のフレッシュコンクリートから作用する抵抗を低減することができ、可及的にスムーズな錘体４２の引き上げを実現できる。ここで、錘体４２は、上記するように浮力にて浮遊しない重量を有していれば、鋼球以外にも硬質な樹脂製の球体やセラミックス等からなる球体であってもよいし、さらには、球体以外にも錐体や多角柱体等であってもよい。また、ワイヤ４１は、例えばスレンレスワイヤにより形成される。
【0037】
鋼製（鉄、スレンレス、アルミニウム等を含む）の複数の部材が相互に組み付けられることにより架構１１が形成され、架構１１に対して移動手段３７が取り付けられる。
【0038】
図２に示すように、移動手段３７は、リニアベアリング３６と、リニアベアリング３６に固定されるボールネジ機構３４と、第２サーボモータ３５とを有する。
【0039】
ボールネジ機構３４は、第２サーボモータ３５の回転駆動によってＸ３方向に回転するボールネジ３１と、ボールネジ３１の回転によってボールネジ３１の長手方向に沿ってＸ４方向に往復動するナット３２とを有する。
【0040】
リニアベアリング３６には、ドラム２２を回転自在に収容する台座２１が移動自在に搭載され、台座２１の下面から下方へ伸びる係合部２１ａがナット３２に固定されている。この構成により、第２サーボモータ３５の回転駆動によってナット３２がＸ４方向にスライドした際に、ドラム２２を収容する台座２１が同期してＸ４方向にスライド自在となる。
【0041】
ここで、ボールネジ３１の長手方向であるＸ４方向は、ドラム２２の回転中心軸Ｘ１と相互に平行な関係にあり、従って、移動手段３７によってドラム２２は自身の回転中心軸Ｘ１に平行な方向へ移動することになる。
【0042】
台座２１には、回転手段２５を形成する第１サーボモータ２５が取り付けられており、第１サーボモータ２５の回転シャフトの先端にはピニオンギヤ２６が装着されている。一方、ドラム２２の一端には、ピニオンギヤ２６に噛み合い係合するギヤ２３が装着されており、第１サーボモータ２５が回転駆動した際に、相互に係合するピニオンギヤ２６とギヤ２３が回転し、ドラム２２が回転中心軸Ｘ１を中心にＸ２方向に回転する。
【0043】
ドラム２２の回転により、ドラム２２の外周２２ａには、錘体４２を引き上げるワイヤ４１が巻き取られることになる。
【0044】
切替り特定装置１００では、コントローラ５０による制御によって第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５が同期制御されるようになっており、この同期制御により、ワイヤ４１がドラム２２の外周２２ａに隣り合うようにして巻き取られるようになっている。このようなワイヤ４１の巻き取りにより、ドラム２２の外周２２ａには、隣り合うようにして巻き取られたワイヤ４１からなる第１ワイヤ層が形成されることになる。
【0045】
また、第１ワイヤ層が形成された後は、移動手段３７を構成する第２サーボモータ３５を反転させ、ボールネジ３１を反転させることによってドラム２２（を収容する台座２１）を逆方向に移動させながら、第１ワイヤ層の上にワイヤ４１が巻き取られるようになっており、この巻き取りによって第１ワイヤ層の上に第２ワイヤ層が形成されることになる。
【0046】
以後、必要に応じて、移動手段３７を構成する第２サーボモータ３５を反転させることにより、ドラム２２を逆方向に移動させながらワイヤ４１を隣り合うようにして巻き取ることによって、第３ワイヤ層、第４ワイヤ層等が順次積層した態様で形成されることになる。
【0047】
このように、ドラム２２の外周２２ａに対してワイヤ４１が隣り合うようにして巻き取られて第１ワイヤ層が形成された後、ボールネジ機構３４を反対方向に移動させて第１ワイヤ層の上にワイヤ４１を巻き取りながら第２ワイヤ層を形成する制御がコントローラ５０にて実行されることにより、場所打ちコンクリート杭の杭長が長く、ワイヤ４１の巻き取り長が長い場合でも、ドラム２２の寸法を過度に大きくすることなく、巻き取られるワイヤ４１が相互に絡み合うことを防止しながら、ドラム２２の外周２２ａに対して複数のワイヤ層を積層形成しつつワイヤ４１のスムーズな巻き取りを実行することができる。
【0048】
図１に示すように、架構１１の途中位置には、移動手段３７が取り付けられる。架構１１の上方には、ワイヤ４１の方向変換を行う複数（図示例は３つ）の滑車１３が取り付けられており、その途中位置には、錘体４２を引き上げるワイヤ４１に作用する引き上げ力を計測するロードセル１５が取り付けられている。また、架構１１の途中位置には、ケーシングＣＳの先端に係止される係止部１７が取り付けられている。
【0049】
図１には、鉄筋籠Ｔの主筋Ｔ１と帯筋Ｔ２と補強リングＴ３を模擬した鉄筋模型（試験体）を図示しており、その側方に架構１１を横付けしている状態を示している。鉄筋籠Ｔの補強リングＴ３には、鉄筋籠Ｔの所定位置において鉄筋籠Ｔの側方のかぶり領域に張り出し、錘体４２を仮固定するための仮固定治具６０が取り付けられている。
【0050】
さらに、鉄筋籠Ｔの別途の補強リングＴ３のうち、仮固定治具６０よりも上方には、かぶり領域に張り出してワイヤ４１が挿通され、錘体４２の引き上げを案内するための案内治具７０が取り付けられている。
【0051】
案内治具７０の平面視における内部の中空の寸法は、錘体４２の平面視寸法よりも大きく設定されており、ワイヤ４１の引き上げに際して上方へ引き上げられる錘体４２が各案内治具７０を通過できるようになっている。これら仮固定治具６０と案内治具７０も、切替り特定装置１００の構成要素である。
【0052】
場所打ちコンクリート杭を施工する施工現場においては、鉄筋籠Ｔを形成する異なる深度にある複数の補強リングＴ３に対して、仮固定治具６０と案内治具７０がそれぞれ取り付けられ、仮固定治具６０に錘体４２が収容され、錘体４２から上方へ伸びるワイヤ４１が複数の案内治具７０に挿通された状態で鉄筋籠Ｔが削孔内に建込まれる。
【0053】
その際に、削孔内における鉄筋籠Ｔの側方のかぶり領域には、仮固定治具６０と複数の案内治具７０が相互に縦方向（例えば鉛直方向）の直線上に位置しており、この縦方向に沿って、錘体４２が取り付けられているワイヤ４１はドラム２２の回転によって引き上げられることになる。引き上げられたワイヤ４１は、最上段にある案内治具７０の上方に位置決めされた滑車１３を介して方向変換され、他の滑車１３を介してさらに方向変換されながら、回転するドラム２２の外周２２ａに巻き取られる。この巻き取りの過程で、ロードセル１５はワイヤ４１に作用する引き上げ力を常時測定しており、測定データは都度コントローラ５０に送信されるようになっている。
【0054】
図３に示すように、仮固定治具６０は、鉄筋籠Ｔの補強リングＴ３に取り付けられる際に、取り付け用のボルト６８が挿通されるボルト孔６１ａが開設されている固定片６１と、固定片６１から張り出す張り出し棒６２と、張り出し棒６２の一端に固定されて、錘体４２の位置を規制する筒状の規制体６３（筒体）と、錘体４２の上方への移動を抑えて規制体６３の内部に錘体４２を拘束する複数の弾性体６４と、筒体６３の下方に取り付けられて錘体４２が下方へ落下するのを防止する、落下防止材６５とを有する。図示例は、ボルト孔６１ａが横方向の長孔となっており、鉄筋籠Ｔにおける任意の補強リングＴ３に対して固定片６１をボルト固定する際に、ボルト６８の固定位置を調整できるようになっている。ここで、弾性体６４は弾塑性体であってもよい。
【0055】
弾性体６４は、筒体６３の側方に取り付けられて筒体６３の上方にその一部が張り出している、張り出し片６４により形成される。図示例は、平面視において９０度間隔に配設された４つの張り出し片６４が筒体６３の側面に固定され、各張り出し片６４の先端が錘体４２の上方に位置している。
【0056】
例えば、筒体６３の下方からその内部に錘体４２を収容した後、筒体６３の下方に落下防止材６５を溶接や嵌め込み等により固定する。
【0057】
ここで、仮固定治具６０を形成する各部材は、いずれも鋼製（鉄、スレンレス、アルミニウム等を含む）であるが、弾性体６４は要求される弾性に応じた素材により形成される。
【0058】
張り出し片６４には、ワイヤ４１が引き上げられて錘体４２が図示例の状態から解放され、上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力が設定されている。この解放引張力以上の引き上げ力にてワイヤ４１が引っ張られた際に、錘体４２は４つの張り出し片６４からの抑え状態から解放されて、上方へ引き上げられることになる。
【0059】
このように、鉄筋籠Ｔの所定位置においてかぶり領域に張り出す仮固定治具６０を取り付けておき、仮固定治具６０にて錘体４２を仮固定することにより、削孔内に鉄筋籠Ｔを建込む際や、下方コンクリートの内部に上方コンクリートを打設する際の、所定位置（所定深度）における錘体４２の位置決め姿勢を保持することができる。さらに、下方コンクリートと上方コンクリートの切替りを特定したい所望のタイミングにおいて、錘体４２の位置決め姿勢からの解放と上方への引き上げを実現できる。
【0060】
一方、図４に示すように、案内治具７０は、鉄筋籠Ｔの補強リングＴ３に取り付けられる際に、取り付け用のボルト７８が挿通されるボルト孔７１ａが開設されている固定片７１と、固定片７１から張り出す張り出し片７２と、張り出し片７２の一端に固定されて、両端が隙間７３ａを介して上下にラップしている環状棒とを有する。環状棒は、隙間７３ａを介して外側からワイヤ４１をＸ５方向に挿通する挿通部７３（上下のラップ部）と、挿通されたワイヤ４１を収容する収容部７４とを有する。
【0061】
このように、案内治具７０が、ワイヤ４１を挿通部７３の隙間７３ａを介して外側から挿通して収容部７４に収容できるように構成されていることにより、地上にいる作業員は、鉄筋籠Ｔを建て込む際にワイヤ４１を容易に案内治具７０に収容することができる。また、収容部７４に収容された縦方向に伸びるワイヤ４１は、横方向に延びる挿通部７３の隙間７３ａと直交もしくは略直交の関係にあることから、隙間７３ａを介して案内治具７０の外側へ外れる恐れがない。
【0062】
鉄筋籠Ｔにおいて、仮固定治具６０よりも上方の複数箇所に案内治具７０が取り付けられ、各案内治具７０にワイヤ４１が挿通されつつ、錘体４２の引き上げを案内することにより、錘体４２を削孔の孔壁や鉄筋籠Ｔ等に干渉させることなく、所望する引き上げ速度にてスムーズに引き上げることが可能になる。さらに、削孔の孔壁が、鉛直方向ではなくて傾斜方向に延びている場合でも、鉄筋籠Ｔに対して所定ピッチで取り付けられている複数の案内治具７０を介して錘体４２を上方へ引き上げることにより、スムーズな引き上げを実現できる。
【0063】
尚、本発明者等による検証によれば、特に案内治具７０の内部を錘体４２が通過する際の引き上げ速度を、１０ｍｍ／ｓ乃至１５ｍｍ／ｓ程度に調整することによって、案内治具７０の内部を錘体４２が通過する際に、コンクリートを構成する骨材等で錘体４２が案内治具７０の内部を通過することが阻害され、通過不能になるといった事態が生じないことが確認されている。
【0064】
次に、図５を参照して、コントローラ５０のハードウェア構成の一例を説明するとともに、図６を参照して、コントローラ５０の機能構成の一例を説明する。図５に示すように、コントローラ５０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）やＰＬＣ(Programmable Logic Controller)等の情報処理装置により構成される。
【0065】
コントローラ５０を構成する情報処理装置は、接続バス５６により相互に接続されているＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、主記憶装置５２、補助記憶装置５３、通信ＩＦ５５、及び入出力ＩＦ（interface）５５を備えている。主記憶装置５２と補助記憶装置５３は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。尚、上記の構成要素はそれぞれ個別に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。
【0066】
ＣＰＵ５１は、ＭＰＵ（Microprocessor）やプロセッサとも呼ばれ、ＣＰＵ５１は、単一のプロセッサであってもよいし、マルチプロセッサであってもよい。ＣＰＵ５１は、コンピュータからなるコントローラ５０の全体の制御を行う中央演算処理装置である。ＣＰＵ５１は、例えば、補助記憶装置５３に記憶されたプログラムを主記憶装置５２の作業領域にて実行可能に展開し、プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことにより、所定の目的に合致した機能を提供する。
【0067】
主記憶装置５２は、ＣＰＵ５１が実行するコンピュータプログラムや、ＣＰＵ５１が処理するデータ等を記憶する。主記憶装置５２は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。補助記憶装置５３は、各種のプログラム及び各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納し、外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶装置５３には、例えば、ＯＳ（Operating System）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。ＯＳは、例えば、通信ＩＦ５４を介して接続される外部装置等とのデータの受け渡しを行う通信インターフェースプログラムを含む。コントローラ５０に対する外部装置等には、ロードセル１５の他、第１サーボモータ２５や第２サーボモータ３５等が含まれる。
【0068】
補助記憶装置５３は、例えば、主記憶装置５２を補助する記憶領域として使用され、ＣＰＵ５１が実行するコンピュータプログラムや、ＣＰＵ５１が処理するデータ等を記憶する。補助記憶装置５３は、不揮発性半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM））を含むシリコンディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）装置、ソリッドステートドライブ装置等である。また、補助記憶装置５３として、ＣＤドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置、ＢＤドライブ装置といった着脱可能な記録媒体の駆動装置が例示され、着脱可能な記録媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等が例示される。
【0069】
入出力ＩＦ５５は、コントローラ５０に接続する機器との間でデータの入出力を行うインターフェイスである。入出力ＩＦ５５には、例えば、キーボード、タッチパネルやマウス等のポインティングデバイス、マイクロフォン等の入力デバイス等が接続する。コントローラ５０は、入出力ＩＦ５５を介して、入力デバイスを操作する操作者からの操作指示等を受け付けたり、ドラム２２の外周２２ａの外径データや、ワイヤ４１の引き上げ速度等の入力を受け付ける。
【0070】
また、入出力ＩＦ５５には、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や有機ＥＬパネル（ＥＬ：Electroluminescence）等の表示デバイス、プリンタ、スピーカ等の出力デバイスが接続される。
【0071】
通信ＩＦ５４は、コントローラ５０が接続するネットワークとのインターフェイスである。通信ＩＦ５４は、インターネット等の公衆ネットワーク、携帯電話網等の無線ネットワーク、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等の専用ネットワーク、ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等、様々なネットワークを介して、ロードセル１５からワイヤ４１の引き上げの際にワイヤ４１に作用する引き上げ力に関する測定データを受信し、同様にネットワークを介して、コントローラ５０にて設定された第１サーボモータ２５や第２サーボモータ３５の回転速度に関する回転速度データを、第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５にそれぞれ送信する。ここで、コントローラ５０と、ロードセル１５や第１サーボモータ２５、第２サーボモータ３５は、無線通信に代わり、有線にて電気的に接続されてもよい。
【0072】
図６に示すように、コントローラ５０は、ＣＰＵ５１によるプログラムの実行により、少なくとも、取得部１０２、回転速度演算部１０４、サーボモータ駆動部１０６、判定部１０８、特定部１１０、表示部１１２、及び記憶部１１４の各種機能を提供する。ここで、上記処理機能の少なくとも一部が、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって提供されてもよく、同様に、上記処理機能の少なくとも一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）やその他のデジタル回路等であってもよい。
【0073】
取得部１０２では、ドラム２２の外周２２ａの外径データや、ワイヤ４１の引き上げ速度等に関する入力データを取得し、記憶部１１４に記憶（格納）する。また、ロードセル１５から送信される、ワイヤ４１の引き上げの際にワイヤ４１に作用する引き上げ力に関する測定データを取得（受信）し、記憶部１１４に都度記憶する。
【0074】
回転速度演算部１０４は、記憶部１１４に記憶されているドラム２２の外周２２ａの外径データとワイヤ径とワイヤ４１の引き上げ速度とに基づき、この引き上げ速度にてワイヤ４１を引き上げ可能な第１サーボモータ２５の回転速度を演算する。さらに、この回転速度にて回転する第１サーボモータ２５の回転によって回転するドラム２２の外周２２ａに対して、ワイヤ４１が隣り合うようにして巻き取られるようにドラム２２が移動するための、第２サーボモータ３５の回転速度を演算する。
【0075】
ここで、図７は、コントローラ５０による制御フローの一例を示す図である。図７に示すように、運転設定として、ワイヤ引き上げ速度や錘体深度（仮固定治具６０により仮固定される深度）、及び待機時間等が設定され、記憶部１１４に記憶される（ステップＳ１０）。
【0076】
次に、上記運転設定に関する各種データに基づき、ドラム回転速度演算が実行される。ドラム２２の回転速度の算定においては、負荷軸、Ｍａｘ_ｒｐｍ、直径（ドラム径＋ワイヤ径）、円周（１回転におけるワイヤ巻き取り長さ）、Ｍａｘ_ｍｍに基づき、第１サーボモータ２５に対する指令速度を演算する（ステップＳ１２）。
【0077】
サーボモータ駆動部１０６（図６参照）は、指令速度データを第１サーボモータ２５に送信し、指令速度データを受信した第１サーボモータ２５はこの指令速度データに基づき回転し、ドラム回転を実行する（図７のステップＳ１４）。
【0078】
【0079】
また、回転速度演算部１０４は、ドラム２２の回転と同時に、ドラム２２の外周２２ａに対して、ワイヤ４１が隣り合うようにして巻き取られるようにドラム２２が移動するためのドラムピッチ移動量（設定ピッチ／１回転）を演算し、このドラムピッチ移動量を生じさせる第２サーボモータ３５の回転速度を演算し、ドラム２２の回転と同期するドラム２２のピッチ移動を生じさせるべく、サーボモータ駆動部１０６にて第２サーボモータ３５を駆動する（ステップＳ２２）。
【0080】
判定部１０８（図６参照）は、ドラム２２のピッチ移動により、ドラム２２の全長移動（ドラム２２が移動して、外周２２ａの全域にワイヤ層が形成されていること）の有無を判定（ステップ２４）し、全長移動していないと判定した際は、ドラムのピッチ移動を継続する。
【0081】
一方、判定部１０８において、ドラム２２が全長移動いている、すなわち、外周２２ａの全域に第１ワイヤ層が形成されていると判定した際は、第１ワイヤ層の上に第２ワイヤ層を形成するべく、ドラム端部における調整を実施し（ステップＳ２６）、ドラム移動方向を反転するように、サーボモータ駆動部１０６は第２サーボモータ３５を駆動する（ステップＳ２８）。この際、第２ワイヤ層の直径は、ドラム径に対して第１ワイヤ層の厚みとワイヤ径が付加された長さとなることから、この長さが回転速度演算部１０４にて演算され、この演算結果に基づいて、第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５の回転速度を演算し直し、サーボモータ駆動部１０６は新たに演算された回転速度に基づいて第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５を駆動する。
【0082】
判定部１０８は、錘体４２が設定深度に達したか否かを判定（ステップＳ１６）し、設定深度に達していない場合は、上記するドラム２２の回転と移動を継続して実施する。一方、錘体４２が設定深度に達していると判定された際には、サーボモータ駆動部１０６にて第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５の駆動が停止され、ドラム回転が停止する（ステップＳ１８）。
【0083】
ここで、ロードセル１５から送信される測定データの適用に際しては、錘体４２やワイヤ４１の重量（安定液がある場合には有効重量）を差し引いた上で、上記判定が実行されるのが好ましい。
【0084】
さらに、図示を省略するが、コントローラ５０には、シーケンサやサーボアンプ等が搭載され、第１サーボモータ２５と第２サーボモータ３５にはそれぞれに固有のエンコーダが装備され、各種機器が相互にデータ送受信可能に接続されることにより、コントローラ５０による第１サーボモータ２５及び第２サーボモータ３５の同期制御（フィードバック制御を含む）が実行される。
【0085】
以下の図１２に示すような、普通コンクリートと高強度コンクリートに関して、錘体４２を吊り下げるワイヤ４１を、数ｍｍ／ｓ程度の低速にて引き上げた際にワイヤ４１に作用する引き上げ力と、例えば１５０ｍｍ／ｓ以上の高速にて引き上げた際にワイヤ４１に作用する引き上げ力をそれぞれ横軸及び縦軸とする分布図が実験にて予め作成されており、この分布図データが記憶部１１４に格納されている。この分布図には、高強度コンクリートと普通コンクリートの間の切替りの判別ラインが設定されている。
【0086】
一方、施工現場では、削孔内に鉄筋籠Ｔを建込んだ後、削孔の所定位置まで下方コンクリートを打設し、下方コンクリートの上面の下方位置から上方コンクリートを打設する異種コンクリートの連続打設の過程で、削孔のかぶり領域において錘体４２を吊り下げるワイヤ４１を引き上げ、この引き上げの過程でワイヤ４１に作用する引き上げ力をロードセル１５にて測定し、測定結果を分布図に随時プロットしていく。
【0087】
特定部１１０は、分布図にプロットされている測定データに基づいて測定ラインを分布図に作成し、測定ラインが判別ラインと交差した際の錘体４２の位置を、普通コンクリート（下方コンクリート）から高強度コンクリート（上方コンクリート）への切替り位置として特定する。
【0088】
尚、特定部１１０ではこの他にも、判別ラインを規定する式に対して随時測定される測定データを照合し（測定ラインを作図しない）、切替り位置を特定することもできる。
【0089】
切替り特定装置１００によれば、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる錘体４２に接続されるワイヤ４１を回転手段にて巻き取るドラム２２を、ドラム２２の回転中心軸Ｘ１に平行な方向へ移動手段３７にて移動させながらワイヤ４１を巻き取る構成において、回転手段２５と移動手段３７を同期制御してワイヤ４１がドラム２２の外周２２ａに隣り合うようにして巻き取られることにより、引き上げられる錘体４２の位置を精度よく特定することができ、巻き取られるワイヤ４１が相互に絡み合って引き上げ速度がばらつくことなく、所望の引き上げ速度にて安定的にワイヤ４１を巻き取ることができる。
【0090】
さらに、ワイヤ４１に作用する引き上げ力をロードセル１５にて常時計測して、下方コンクリートから上方コンクリートへ引き上げられる前後のワイヤ４１の引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定することにより、上記する錘体４２の位置の高精度な特定と相俟って、切替り位置を高い精度でリアルタイムに特定することが可能になり、切替り位置に関する定量的なエビデンスを取得することが可能になる。
【0091】
次に、図８乃至図１２を参照して、異種コンクリートの切替り特定装置１００を適用する、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定方法の一例について説明する。ここで、図８Ａ乃至図８Ｄは順に、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定方法における、鉄筋籠建込み工程を説明する工程図である。また、図１０Ａ乃至図１０Ｃは順に、実施形態に係る異種コンクリートの切替り特定方法における、切替り特定工程を説明する工程図である。
【0092】
この切替り特定方法は、場所打ちコンクリート杭を施工するに当たり、削孔Ｂ内に鉄筋籠Ｔを建込んだ後、普通コンクリートである下方コンクリートを所定高さまで打設し、次いで、その上面よりも下方位置から高強度コンクリートである上方コンクリートを打設する、異種コンクリートの連続打設において、下方コンクリートと上方コンクリートとの切替りを特定する切替り特定方法である。
【0093】
まず、図８Ａに示すように、地盤Ｇに削孔Ｂを造成し、削孔Ｂの内部に安定液Ｌを満たして孔壁の崩落を防止する。ここで、図示を省略するが、削孔Ｂの造成は、地盤Ｇにおける削孔位置にケーシングを建て込み、削孔Ｂの内部に安定液Ｌを満たした状態で、アースドリル機により地盤Ｇの削孔を行うが、オールケーシング工法やリバース工法等、その他の工法にて掘削を行ってもよい。尚、図８Ａ等には、削孔Ｂの頭部に設置されている、口元パイプの図示を省略している。
【0094】
安定液Ｌで満たされた削孔Ｂ内には、所定長さの鉄筋籠Ｔが順次継ぎ足されながら建込まれていく。図８Ｂに示すように、鉄筋籠ＴをＹ１方向に建込むに当たり、鉄筋籠Ｔの（切替りの測定を実施する下端深度に位置する補強リングＴ３）途中位置には、錘体４２を仮固定する仮固定治具６０が取り付けられた状態で建込みが行われる。仮固定される錘体４２には、ワイヤ４１の一端が接続されている。
【0095】
ここで、図示例は、比較的長さの短い削孔Ｂの内部に最初に建込まれる鉄筋籠Ｔの途中位置に、仮固定治具６０が取り付けられている例を示しているが、削孔Ｂが長く、下方コンクリートと上方コンクリートの設計切替り位置がその中段から上方に設定されている場合は、当該設計切替り位置よりも下方に位置する鉄筋籠Ｔに対して錘体４２を収容した仮固定治具６０が取り付けられればよい。すなわち、最初の１つもしくは複数の鉄筋籠Ｔには仮固定治具６０も案内治具７０も取り付けられず、その後に継ぎ足される鉄筋籠Ｔに対して仮固定治具６０や案内治具７０が取り付けられて建込まれればよい。
【0096】
図８Ｂに示すように、鉄筋籠ＴをＹ１方向に建て込む過程で、仮固定治具６０の上方には、最初の案内治具７０を取り付ける。ここで、図示例は、鉄筋籠Ｔの建込みの際に、随時案内治具７０を取り付ける方法として示しているが、鉄筋籠Ｔが建込まれる前に、鉄筋籠Ｔに対して予め案内治具７０が取り付けられていてもよい。
【0097】
鉄筋籠Ｔに案内治具７０を取り付け、さらに、図４を参照して既に説明したように、案内治具７０の挿通部７３を介して外側からワイヤ４１を挿入して収容部７４に収容する方法で、ワイヤ４１を案内治具７０の内部に差し込んでいく。
【0098】
図８Ｃに示すように、鉄筋籠ＴのＹ２方向への建込みに応じて、縦方向（図示例は鉛直方向）に複数の案内治具７０を所定ピッチで鉄筋籠Ｔに取り付け、ワイヤ４１を案内治具７０の内部に差し込んだ後にさらに鉄筋籠Ｔの建込みを行うことにより、図８Ｄに示すように、削孔Ｂ内において、鉄筋籠Ｔの側方のかぶり領域Ｋに仮固定治具６０と案内治具７０が位置決めされた状態で鉄筋籠Ｔが建込まれる。
【0099】
ここで、図９を参照して、縦方向に間隔を置いて配設される、案内治具７０間のピッチの設定方法について説明する。
【0100】
図９に示すように、ピッチｈ（ｍｍ）で複数の案内治具７０が鉄筋籠Ｔに取り付けられる場合に、幅１００ｍｍのかぶり領域Ｋにおいて、案内治具７０の収容部がその中間の５０ｍｍの位置にあるとし、削孔に角度１／２００の傾斜部が存在し得ると過程し、その際に錘体４２が削孔Ｂの孔壁から１５ｍｍの隙間を確保できるとしてピッチｈを設定する。
【0101】
この設計方法によれば、条件を満足するピッチとして３０００ｍｍ（３ｍ）が算定されることから、例えば、各案内治具７０の取り付けピッチを３ｍに設定できる。
【0102】
すなわち、この設定方法によれば、一般に適用される傾斜角１／２００がある場合であっても、錘体４２を削孔Ｂの孔壁に干渉させることなく、各案内治具７０の収容部７４を介して上方に引き上げることが可能になる。
【0103】
図８Ｄに示すように、鉄筋籠Ｔの建込みが完了した後、地上における削孔Ｂの側方には、ロードセル１５やドラム２２、移動手段３７が取り付けられている架構１１が設置され、ワイヤ４１がドラム２２に巻き取り自在に取り付けられ、削孔Ｂにおけるかぶり領域Ｋに位置決めされている仮固定治具６０や案内治具７０等とともに、切替り特定装置１００が形成される（以上、鉄筋籠建込み工程）。尚、コンクリートの切替り位置は、円周方向で異なることが想定されるため、錘体４２、仮固定治具６０、案内治具７０等とともに、切替り特定装置１００を円周方向に数箇所設けることが望ましい。
【0104】
次に、図１０Ａに示すように、削孔Ｂ内に建込まれた鉄筋籠Ｔの内部に、地上からトレミー管Ｐを挿入し、トレミー管Ｐの先端から普通コンクリートである下方コンクリートＣ１をＺ１方向に打設し、所定深度まで下方コンクリートＣ１を打設する。ここで、仮固定治具６０に仮固定されている錘体４２は、下方コンクリートＣ１の上面Ｃａから１ｍ乃至３ｍ程度下方に位置している。
【0105】
このように、錘体４２が下方コンクリートＣ１の上面Ｃａから１ｍ乃至３ｍ程度下方に位置した段階で、弾性体６４から錘体４２が解放されて上方へ引き上げられる際の解放引き上げ力以上の引き上げ力にてワイヤ４１を引っ張り、錘体４２を仮固定治具６０から解放して上方へ引き上げておき、下方コンクリートＣ１の上面Ｃａから０．５ｍ乃至１ｍ程度下方に位置させておく。そして、下方コンクリートＣ１の打設を繰り返すごとに、錘体４２を引き上げ、上面Ｃａから０．５ｍ乃至１ｍ程度下方に位置決めしておく。
【0106】
次に、下方コンクリートＣ１の上面Ｃａよりも下方にトレミー管Ｐの筒先を位置決めし、図１０Ｂに示すように当該上面Ｃａよりも下方から上方コンクリートＣ２をＺ３方向に打設する。図示するように、下方コンクリートＣ１の中央近傍においてその上面Ｃａの下方から上方コンクリートＣ２を打設すると、下方コンクリートＣ１は、削孔Ｂの中央領域に比べて、鉄筋籠Ｔの側方のかぶり領域Ｋが競り上がった状態となることから、この競り上がり量を加味して異種コンクリートの切替り位置の測定範囲を設定するのがよい。
【0107】
図１０Ｂにおいて、レベルｔ１は、下方コンクリートＣ１の打ち終わりの際の上面Ｃａの高さであり、レベルｔ２はレベルｔ１から０．５ｍ乃至１ｍ下方に位置決めされ（長さｕ１は０．５ｍ乃至１ｍ）、切替り位置の測定を開始する際の錘体４２の開始レベルである。さらに、レベルｔ３は、レベルｔ２から１ｍ乃至３ｍ上方のレベルである（長さｕ２は１ｍ乃至３ｍ）。
【0108】
上記するように、上方コンクリートＣ２の打設後も、錘体４２が上方コンクリートＣ２内に１ｍ乃至３ｍ埋もれた段階で錘体４２を上方へ引き上げ、図１０Ｃに示すように、上方コンクリートＣ２の上面のレベルｔ４から、長さｕ３が０．５ｍ乃至１ｍ下方のレベルｔ５まで引き上げる。この引き上げによる引き上げ力の測定は、生コンの投入に伴う振動やコンクリートの流動などの影響を受け得ることから、生コンの投入を一時停止して引き上げ力の測定を実施する方法や、生コン車の入れ替えタイミングで引き上げ力の測定を実施する方法が好ましい。
【0109】
ここで、錘体４２を吊り下げるワイヤ４１を引き上げる引き上げ速度は、以下で説明するように、実験の際に２段階の引き上げ速度で引き上げるのと同じ２段階の引き上げ速度にて引き上げるサイクルを繰り返し実行する。以下で説明する実験での引き上げ速度は、高強度コンクリートと普通コンクリートの双方に対して、１サイクルの引き上げ高さを１０ｃｍとし、そのうち、８ｃｍの分割高さを１５０ｍｍ／ｓ乃至１７５ｍｍ／ｓの高速にて引き上げ、残りの２ｃｍの分割高さを５ｍｍ／ｓの低速にて引き上げる、２段階の引き上げ速度による連続引き上げを行う方法である。施工現場でも、同じ条件で錘体４２を吊り下げるワイヤ４１を、この１サイクルを繰り返し実行しながら引き上げることにより、実験にて特定されている分布図に対して、同条件で施工現場にてワイヤ４１が引き上げられた際の引き上げ力に関する測定データをプロットすることができる。
【0110】
上方コンクリートＣ２の計画打設高さは予め設定されており、上記する下方コンクリートＣ１のかぶり領域Ｋにおける競り上がり量も予め特定されている場合は、上方コンクリートＣ２の打設が終了した段階で、その上面から０．５ｍ乃至１ｍ下方のレベルまで錘体４２を引き上げ、この引き上げの過程でワイヤ４１に作用する引き上げ力を常時測定し、コントローラ５０の記憶部１１４に格納していく。
【0111】
記憶部１１４には、実際の施工で適用される上方コンクリート及び下方コンクリートとそれぞれ同種のコンクリートに対して、錘体４２の引き上げ速度を２段階の引き上げ速度で変化させながら所定高さ引き上げ、それぞれの引き上げ速度で引き上げた際の引き上げ力を測定して測定データを収集し、それぞれの引き上げ速度の引き上げ力を縦軸及び横軸とする座標系に対して複数の測定データをプロットして分布図を作成する。
【0112】
図１１は、高強度コンクリートと普通コンクリートの、高速引き上げ時と低速引き上げ時の際の引き上げ力を示す図であり、図１２は、高速引き上げ時の引き上げ力と低速引き上げ時の引き上げ力を縦軸と横軸とする分布図の一例を示す図である。
【0113】
図１１に示す例では、高強度コンクリートと普通コンクリートの双方に対して、上記するように、１サイクルの引き上げ高さを１０ｃｍとし、そのうち、８ｃｍの分割高さを１５０ｍｍ／ｓ乃至１７５ｍｍ／ｓの高速にて引き上げ、残りの２ｃｍの分割高さを５ｍｍ／ｓの低速にて引き上げる、２段階の引き上げ速度による連続引き上げを実施し、それぞれのコンクリートにおける高速時と低速時の引き上げ力に関する測量データをグラフ化している。
【0114】
各分割高さ範囲ともに、最初の引き上げ範囲においては引き上げ力に大きな誤差があることから、この誤差範囲を除いた、引き上げ力が安定している高さ範囲の引き上げ力の平均値を、それぞれのコンクリートの高速時と低速時の引き上げ力とするのが望ましい。
【0115】
この引き上げ試験を複数回実行し、図１２に示す分布図を作成するとともに、分布図に基づいて高強度コンクリートと普通コンクリートの切替りの判別ラインを設定し、コントローラ５０の記憶部１１４に記憶しておく（判別ライン設定工程）。
【0116】
図１０Ａ乃至図１０Ｃを参照して既に説明した方法にて錘体４２を吊り下げるワイヤ４１を引き上げ、その際にワイヤ４１に作用する引き上げ力をロードセル１５にて常時測定し、測定データを分布図にプロットしていく。このプロットに基づいて図１２に示すような測定ラインＱを引くことにより、判別ラインとの交点が特定される。
【0117】
ワイヤ４１に接続されている錘体４２を、下方コンクリートＣ１から異種の上方コンクリートＣ２へ引き上げる前後のワイヤ４１の引き上げ力が相違することに着目し、コントローラ５０の特定部１１０では、この交点を与える錘体４２の位置を、かぶり領域Ｋにおいて下方コンクリートＣ１と上方コンクリートＣ２が完全に切り替わった切替り位置と特定する（切替り特定工程）。
【0118】
既に説明したように、かぶり領域Ｋは中央領域に比べて下方コンクリートＣ１が競り上がっていることから、このようにかぶり領域Ｋにて切替り位置を特定することにより、中央領域では当然に異種コンクリートの切替りが行われており、従って、場所打ちコンクリート杭の全域で異種コンクリートの切替りが確実に行われている切替り位置として特定することができる。
【0119】
図示する切替り特定方法によれば、ワイヤ４１に作用する引き上げ力をロードセル１５にて常時計測して、下方コンクリートＣ１から上方コンクリートＣ２へ引き上げられる前後のワイヤ４１の引き上げ力の相違に基づいて切替りを特定することにより、錘体４２の位置の高精度な特定と相俟って、切替り位置を高い精度でリアルタイムに特定することが可能になり、切替り位置に関する定量的なエビデンスを取得することが可能になる。
【0120】
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【0121】
１１：架構
１３：滑車
１５：ロードセル
１７：係止部
２１：台座
２１ａ：係合部
２２：ドラム
２３：ギヤ
２２ａ：外周
２５：回転手段（第１サーボモータ）
２６：ピニオンギヤ
３１：ボールネジ
３２：ナット
３３：カップリング
３４：ボールネジ機構
３５：第２サーボモータ
３６：リニアベアリング
３７：移動手段
４１：ワイヤ
４２：錘体（鉄球）
５０：コントローラ
６０：仮固定治具
６１：固定片
６１ａ：ボルト孔
６２：張り出し棒
６３：規制体（筒体）
６４：弾性体（張り出し片、弾塑性体）
６５：落下防止材
６８：ボルト
７０：案内治具
７１：固定片
７１ａ：ボルト孔
７２：張り出し片
７３：挿通部（環状棒）
７３ａ：隙間
７４：収容部（環状棒）
７８：ボルト
１００：異種コンクリートの切替り特定装置（切替り特定装置）
１０２：取得部
１０４：回転速度演算部
１０６：サーボモータ駆動部
１０８：判定部
１１０：特定部
１１２：表示部
１１４：記憶部
Ｇ：地盤
Ｂ：削孔
Ｌ：安定液
Ｋ：かぶり領域
Ｔ：鉄筋籠
Ｔ１：主筋
Ｔ２：帯筋
Ｔ３：補強リング
Ｃ１：下方コンクリート（普通コンクリート）
Ｃａ：上面
Ｃ２：上方コンクリート（高強度コンクリート）
Ｐ：トレミー管
ＣＳ：ケーシング
Ｘ１：回転中心軸
１３：滑車
１５：ロードセル
１７：係止部
２１：台座
２１ａ：係合部
２２：ドラム
２３：ギヤ
２２ａ：外周
２５：回転手段（第１サーボモータ）
２６：ピニオンギヤ
３１：ボールネジ
３２：ナット
３３：カップリング
３４：ボールネジ機構
３５：第２サーボモータ
３６：リニアベアリング
３７：移動手段
４１：ワイヤ
４２：錘体（鉄球）
５０：コントローラ
６０：仮固定治具
６１：固定片
６１ａ：ボルト孔
６２：張り出し棒
６３：規制体（筒体）
６４：弾性体（張り出し片、弾塑性体）
６５：落下防止材
６８：ボルト
７０：案内治具
７１：固定片
７１ａ：ボルト孔
７２：張り出し片
７３：挿通部（環状棒）
７３ａ：隙間
７４：収容部（環状棒）
７８：ボルト
１００：異種コンクリートの切替り特定装置（切替り特定装置）
１０２：取得部
１０４：回転速度演算部
１０６：サーボモータ駆動部
１０８：判定部
１１０：特定部
１１２：表示部
１１４：記憶部
Ｇ：地盤
Ｂ：削孔
Ｌ：安定液
Ｋ：かぶり領域
Ｔ：鉄筋籠
Ｔ１：主筋
Ｔ２：帯筋
Ｔ３：補強リング
Ｃ１：下方コンクリート（普通コンクリート）
Ｃａ：上面
Ｃ２：上方コンクリート（高強度コンクリート）
Ｐ：トレミー管
ＣＳ：ケーシング
Ｘ１：回転中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】