特許 7174404 杭施工データの図表現方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-09

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】杭施工データの図表現方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/12 20060101AFI20221110BHJP

【ＦＩ】

E02D3/12 102

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018218133

(22)【出願日】2018-11-21

(65)【公開番号】P2020084501

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-08-06

(73)【特許権者】

【識別番号】390025759

【氏名又は名称】株式会社ワイビーエム

(74)【代理人】

【識別番号】100093687

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 元成

(74)【代理人】

【識別番号】100139789

【氏名又は名称】町田 光信

(74)【代理人】

【識別番号】100168468

【弁理士】

【氏名又は名称】富崎 曜

(72)【発明者】

【氏名】居石 良

(72)【発明者】

【氏名】奈須 徹夫

(72)【発明者】

【氏名】坂本 光弘

(72)【発明者】

【氏名】久和 隆晃

【審査官】亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２７５４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５７８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３３６１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７５１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００２７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２２３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０８８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１７７４５０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ３／１２

Ｅ０２Ｄ ７／００－１３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地盤改良材を注入しながら、攪拌翼の回転で軟弱地盤を攪拌・混合して強固な地盤を形成する地盤改良工法において、
表示装置に、深度の単位長さ毎に、前記地盤改良材の注入量と前記攪拌翼の回転数を同時に三次元図で表示するものであり、
前記注入量の過不足は、予め決められた複数の異なる色表示に従って表示するものであり、前記回転数の過不足の表示は、前記地盤改良材の前記単位長さを示す前記表示を、前記単位長さにおける区間羽根切回数の目標値に対する実測値の割合で前記色表示を塗り潰し、残りを空白として表示する
ことを特徴とする杭施工データの図表現方法。

【請求項2】

請求項１において、
前記色表示は、赤（Red)、緑（Green）、及び青（Blue）の三つの原色をＲＧＢにより設定する
ことを特徴とする杭施工データの図表現方法。

【請求項3】

請求項１において、
前記回転数の過不足の表示は、前記深度の単位長さ毎に、前記回転数の不足割合に応じて、前記色表示及び前記空白を深度方向に異ならせる
ことを特徴とする杭施工データの図表現方法。

【請求項4】

請求項１において、
前記回転数の過不足の表示は、前記深度の単位長さ毎に、前記回転数の不足割合に応じて、前記色表示及び前記空白を幅方向に異ならせる
ことを特徴とする杭施工データの図表現方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤改良機等による杭施工データの図表現方法に関する。更に詳しくは、地盤を掘削してセメント等の地盤改良材を攪拌翼で混合攪拌して、地盤を改良して杭を施工するときの杭施工データを、二次元又は三次元の図で施工管理装置等のディスプレイ等に表現する、杭施工データの図表現方法に関する。

【背景技術】

【0002】

攪拌翼を用いる地盤改良機において、杭の深さに応じて、セメントの注入量、攪拌トルクの大きさ、羽根切回数のデータを収集し、表示するものは種々提案されている（特許文献１、特許文献２）。この地盤改良の結果をこれらの数値データだけではなく、杭の品質、施工データを三次元モデルで表示する方法も提案されている（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－１８０４５２号

【文献】特開２００６－３３６３００号

【文献】特開２０１７－２７１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、これらの従来技術は、地盤改良材を攪拌翼で混合攪拌して、地盤を改良して杭を施工する工法において、各深度において、単位長さにおける攪拌翼の羽根切回数と地盤改良材の注入量を同時に表示できるものではない。今日の地盤改良では、設計に定められた品質は、この羽根切回数と注入量を同時に満足するものが要求されている。即ち、設定された所定量の地盤改良材を設定された羽根切回数で均一に攪拌することが要求されている。

【0005】

しかしながら、これらのデータ表示方法は、時々刻々工事が進行している現場において、実際に重機を操作している地盤改良機のオペレータ、又は施工管理者にとっては、データのみの表示は見づらく一見して地盤改良柱等の品質まで判断できるものではない。セメント等の地盤改良材は、施工直後から硬化を開始しており、もし、品質等において、設計仕様を満たしていない場合、直ちに再工事等の対策をその現場で行う必要がある。
以上のような従来の問題により、本発明は以下の目的を達成するものである。
本発明の目的は、深度毎に地盤改良材の注入量、羽根切回数を同時に図に表示できる杭施工データの図表現方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記課題を解決するために、次の手段を採る。
本発明１の杭施工データの図表現方法は、地盤改良材を注入しながら、攪拌翼の回転で軟弱地盤を攪拌・混合して強固な地盤を形成する地盤改良工法において、表示装置に、深度の単位長さ毎に、前記地盤改良材の注入量と前記攪拌翼の回転数を同時に三次元図で表示するものであり、前記注入量の過不足は、予め決められた複数の異なる色表示に従って表示するものであり、前記回転数の過不足の表示は、前記地盤改良材の前記単位長さを示す前記表示を、前記単位長さにおける区間羽根切回数の目標値に対する実測値の割合で前記色表示を塗り潰し、残りを空白として表示することを特徴とする。

【0007】

本発明２の杭施工データの図表現方法は、本発明１において、前記色表示は、赤（Red)、緑（Green）、及び青（Blue）の三つの原色をＲＧＢにより設定することを特徴とする。
本発明３の杭施工データの図表現方法は、本発明１において、前記回転数の過不足の表示は、前記深度の単位長さ毎に、前記回転数の不足割合に応じて、前記色表示及び前記空白を深度方向に異ならせることを特徴とする。
本発明４の杭施工データの図表現方法は、本発明１において、前記回転数の過不足の表示は、前記深度の単位長さ毎に、前記回転数の不足割合に応じて、前記色表示及び前記空白を幅方向に異ならせることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の杭施工データの図表現方法は、深度毎に地盤改良材の注入量と羽根切回数を同時に図に表示できるので、設計仕様を満たしていない場合に、再工事等の対策を直ちにその現場で行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態の杭施工データを示す表である。

【図2】図２は、図１の杭施工データを三次元図で表示した表示例である。

【図3】図３は、区間流量と区間羽根切回数の２つのデータを三次元図に同時に表示する方法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態の杭施工データを示す表である。図１の杭施工データは、杭番１及び杭番２の２本の杭のデータで、深度が０～７．４mの例である。この例では、０．０～１．０mは、空堀（地盤改良の対象ではない）区間で、最大深度が７．４mの例である。区間流量（Ｌ／m）は、攪拌翼の深さ方向の１m当たりの地盤改良材の注入量を表示したものである。この地盤改良材の注入量は、地盤に応じて、施工前に適性な所定量を決めることによって品質が保たれる。区間羽根切回数（回／m）は、攪拌翼の深さ方向の１m当たりの羽根切回数を表示したものである。注入された地盤改良材は均一に攪拌混合しなければならない。区間羽根切回数（回／m）は、地盤改良材が均一に攪拌混合された否かを担保するための数値の一つである。

【0011】

図２が、図１の杭施工データを三次元図で表示した表示例である。杭径と最大深度に対応した円柱で表示し、円柱の側面に区間流量（Ｌ／m）と区間羽根切回数（回／m）の２つのデータを同時に表示する。区間流量（Ｌ／m）は、区間流量（Ｌ／m）の目標値に対する割合を色の違いで表示し、区間羽根切回数（回／m）は、区間羽根切回数（回／m）の目標値に対する割合に応じて、区間流量を表す色を塗り潰す幅の大きさで表現する。本発明の実施の形態の地盤改良の設計仕様では、区間流量（Ｌ／m）は、下限値が５０で上限値が３００、区間羽根切回数（回／m）は、下限値が５０で上限値が２００の場合の例である。

【0012】

区間流量（Ｌ／m）は、区間流量（Ｌ／m）が適正か否かを色で塗り潰して表示する。すなわち、区間流量（Ｌ／m）が下限値の時が赤（Red）でＲＧＢ（２５５，０，０）、上限値の時が緑（Green）でＲＧＢ（０，２５５，０）、中間値の時が黄色でＲＧＢ（２５５，２５５，０）、空堀の時が青（Blue）でＲＧＢ（０，０，２５５）で表示する。下限値の時が赤、上限値の時が緑、中間値の時を黄色にすれば、区間流量（Ｌ／m）の目標値に対する割合を、視覚で直感的に理解しやすいため好ましい。もちろん、下限値の時、上限値の時、中間値の時の色は、別の色にしてもよい。区間流量（Ｌ／m）の色を決定する数値は、区間流量（Ｌ／m）が下限値の時を０、上限値の時を１として、０から１の数値に変換して計算する。区間流量（Ｌ／m）の色を決定する数値をＲ１、実測した区間流量（Ｌ／m）をＬ、区間流量（Ｌ／m）の下限値をＬmin、区間流量（Ｌ／m）の上限値をＬmaxとすると、
Ｒ１＝（Ｌ－Ｌmin）／（Ｌmax－Ｌmin）
で計算する。計算した数値が０より小さい場合は０、計算した数値が１より大きい場合は
１とする。

【0013】

例えば、区間流量（Ｌ／m）の上限値Ｌmaxが３００（Ｌ／m）、下限値Ｌminが５０（Ｌ／m）で、実測値Ｌが５０（Ｌ／m）の場合は、Ｒ１＝５０－５０／３００－５０＝０．０となり、赤で表示する。実測値Ｌが３００（Ｌ／m）の場合は、Ｒ１＝３００－５０／３００－５０＝１．０となり、緑で表示する。実測値Ｌが１７５（Ｌ／m）の場合は、Ｒ１＝１７５－５０／３００－５０＝０．５となり、黄色で表示する。Ｒ１の数値が０．０、０．５、１．０以外の数値の場合には、数値の大きさに比例して、赤、黄色、緑の間の色で表示する。すなわち、Ｒ１の数値が０．０から０．５の間の数値の場合には、数値の大きさに比例して赤と黄色の間の色で表示する。また、Ｒ１の数値が０．５から１．０の間の数値の場合には、数値の大きさに比例して黄色と緑の間の色で表示する。また、深度が０．０～１．０mの空堀区間は、区間流量、区間羽根切回数が目標値に達しているか否かは判別しておらず、１００％の青で表示する。

【0014】

この条件において、図２の杭番１の三次元図１は、全深度で区間羽根切回数（回／m）が上限値の２００（回／m）以上になっているため、円柱の側面が全て塗り潰されており、区間流量（Ｌ／m）、区間羽根切回数（回／m）が正常に地盤改良が終了したことを一目で直感的に判断できる。すなわち、図２の杭番１の三次元図１では、深度０．０～１．０mの区間は空堀区間なので青で表示、深度１．０～３．０mの区間は黄色で表示、深度３．０～７．０mの区間は赤で表示、深度７．０～７．４mの区間は黄色で円柱の側面を全て塗り潰して表示している。

【0015】

これに対して、図２の杭番２の三次元図２は、深度１．０mから深度６．０mの中間部分（赤色）が幅方向に白色表示を挟んで、間隔を置いた縞模様である。この杭番２の三次元図２の縞模様は、区間羽根切回数（回／m）が不足していることを表示している。即ち、白色表示の幅方向の長さは、不足した区間羽根切回数（回／m）を表示したものである。白色表示の幅が長い程、区間羽根切回数（回／m）の不足の割合が大きいことを示している。

【0016】

この杭番２の三次元図２の縞模様の表示原理の詳細は、図３（ａ）に示す方法である。すなわち、区間羽根切回数（回／m）の目標値に対する割合の表示は、区間流量（Ｌ／m）を表す色を塗り潰す割合で表示する。区間羽根切回数（回／m）の目標値に対する割合の数値は、区間羽根切回数（回／m）が下限値の時を０、上限値の時を１として、０から１の数値に変換して計算する。区間羽根切回数（回／m）の目標値に対する割合を決定する数値をＲ２、実測した区間羽根切回数（回／m）をＶ、区間羽根切回数（回／m）の下限値をＶmin、区間羽根切回数（回／m）の上限値をＶmaxとすると、
Ｒ２＝（Ｖ－Ｖmin）／（Ｖmax－Ｖmin）
で計算する。計算した数値が０より小さい場合は０、計算した数値が１より大きい場合は
１とする。

【0017】

例えば、区間羽根切回数（回／m）の上限値Ｖmaxが２００（回／m）、下限値Ｖminが５０（回／m）で、実測値Ｖが１００（回／m）の場合（杭番２の深度１．０～４．０m、杭番２の深度５．０～６．０m）は、Ｒ２＝１００－５０／２００－５０≒０．３３となり、３３％を色で塗りつぶし、残りは図３（ａ）の方法では、幅方向に空白となる。また、実測値Ｖが７３（回／m）の場合（杭番２の深度４．０～５．０m）は、Ｒ２＝７３－５０／２００－５０≒０．１５となり、１５％を色で塗りつぶし、残りは幅方向に空白となる。即ち、区間流量（Ｌ／m）が赤色の場合、赤色が３３％または１５％であり、残りが白色となる赤白の縞模様で表示する。なお、図２の杭番２の三次元図２及び図３（ａ）の表示例は、視覚効果を高めるために、深度１ｍを４分割し、同じ幅の赤白の縞模様４本で表示した例である。深度７．０～７．４mの区間は、杭番２の実測値Ｖが０（回／m）のためＲ２＝０となり、全て白色となる。すなわち、色の種類で区間流量（Ｌ／mが適正か否か判断できるとともに、縞模様の大きさで区間羽根切回数が適正か否か直感的に判断できるため、地盤改良柱の品質を即座に判断することが可能となる。

【0018】

これに対して、図３（ｂ）の表示例は、深度方向（図３（ｂ）の上下方向）に白色表示を挟んで、間隔を置いた縞模様で表示する例である。すなわち、上記の計算例で言えば、上側の３３％を赤で塗りつぶし、残りは上下方向に空白で、赤白の縞模様で表示する。白色表示の上下長さは、不足した区間羽根切回数（回／m）を表示する。白色表示が長い程、区間羽根切回数（回／m）の不足の割合が大きいことを示している。本発明の杭施工データの図表現方法では、深度毎に地盤改良材の注入量と羽根切回数を同時に図に表示できるので、設計仕様を満たしていない場合に、再工事等の対策を直ちにその現場で行うことが可能となる。

【0019】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。例えば、前述した実施の形態では、杭施工データを三次元図で表示しているが、二次元図で表示してもよい。また、前述した実施の形態では、注入量の過不足は、予め決められた複数の異なる色表示に従って表示するものであったが、モノクロの濃淡で表記しても良い。

【符号の説明】

【0020】

１…杭番１の三次元図
２…杭番２の三次元図

【図1】

【図2】

【図3】