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公開番号2023170035
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-12-01
出願番号2022081476
出願日2022-05-18
発明の名称地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法
出願人株式会社竹中土木
代理人個人
主分類E02D 1/02 20060101AFI20231124BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】地盤中の空洞部又は軟質部の位置、ひいては深さ範囲を精度よく判定できる信頼性に優れた、地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法を提供する。
【解決手段】地盤を先行削孔する削孔機の貫入深度における減速機の負荷電流値と、前記削孔機の削孔軸の重量から吊荷重を差し引いた押付荷重と、前記削孔機の削孔速度と、の前記3つのパラメータを設定時間経過毎に計測する段階と、前記設定時間経過毎の計測値を移動平均処理した後の前記削孔機の貫入深度に対する前記3つのパラメータをそれぞれプロットする段階と、前記削孔機の貫入深度に対応する前記プロットした3つのパラメータについて、前記負荷電流値から前記押付荷重を除し、さらに前記削孔速度を除して算出した数値と、予め設定された閾値とを比較することで、前記地盤中の空洞部又は軟質部の位置を判定する段階と、からなる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
遮水壁の構築に先行して地盤中の空洞部又は軟質部の位置を判定する方法において、
地盤を先行削孔する削孔機の貫入深度における減速機の負荷電流値と、前記削孔機の削孔軸の重量から吊荷重を差し引いた押付荷重と、前記削孔機の削孔速度と、の前記３つのパラメータを設定時間経過毎に計測する段階と、
前記設定時間経過毎の計測値を移動平均処理した後の前記削孔機の貫入深度に対する前記３つのパラメータをそれぞれプロットする段階と、
前記削孔機の貫入深度に対応する前記プロットした３つのパラメータについて、前記負荷電流値から前記押付荷重を除し、さらに前記削孔速度を除して算出した数値（負荷電流値／押付荷重／削孔速度）と、予め設定された閾値とを比較することで、前記地盤中の空洞部又は軟質部の位置を判定する段階と、
からなることを特徴とする、地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記設定時間経過毎の計測値について、前記移動平均処理を行う前に、一時的な削孔軸の引き上げに伴う計測値を取り除き、削孔軸の削孔時のみの計測値を抽出するトリミング処理を行うことを特徴とする、請求項１に記載した地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法。
【請求項３】
前記空洞部の閾値が、０～２．０の範囲に設定され、前記軟質部の閾値が、２．０よりは大きく４．１以下の範囲に設定されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、特には地下ダム遮水壁の構築において、適切な対策工法を講じるために事前に行う地盤中の空洞部又は軟質部の位置、ひいては深さ範囲（領域、規模）の判定方法の技術分野に属する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
地下ダム遮水壁の構築において、遮水性の確保のため、空洞部又は軟質部（Ｎ値＜１０）の可能性がある箇所については、その位置、ひいては深さ範囲（領域、規模）により適切な対策を講じる必要がある。
仕様書にて、ボーリング結果に基づいて空洞部又は軟質部の可能性がある箇所については、先行削孔時における負荷電流値および吊荷重を取得し、削孔データ（先行削孔データ）の傾向を把握し、空洞部又は軟質部の位置を判定することが決められている。
前記削孔データに加え、施工データ解析より、削孔データのなかでも積分電流値（０．５ｍを掘削するのに掛かった負荷電流値と時間との積）と削孔速度とを用いることで、空洞部又は軟質部の傾向を把握できる可能性があった。しかし、空洞部又は軟質部と考えられる層の傾向は捉えられているものの、試験杭（ボーリング近傍）すべての空洞部又は軟質部で同様の傾向を得ることができていないため、正確な空洞部又は軟質部の位置判定手段として適用することが難しいのが現状である。
【０００３】
例えば、負荷電流値および吊荷重による空洞判定を行う方法もあるが、この方法だと削孔速度が負荷電流値に影響を与えるため、正確な判定は難しいと推察される。注入圧による地質変化の確認も行っているが、琉球石灰岩と空洞部又は軟質部との透水係数の明確な差がないため、判定が困難だと推察される。
【０００４】
ところで、特許文献１には、本出願人が開発した遮水層の位置判定方法が開示されている。この遮水層の位置判定方法によれば、遮水層の位置を精度よく判定できるので非常に有益な技術ではある。
しかしながら、地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法の技術分野においては、前記特許文献１にかかる遮水層の位置判定方法と同程度の精度がよく信頼性に優れた判定方法は未だ存在していないのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第５４７５１７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、地盤中の空洞部又は軟質部の位置、ひいては深さ範囲を精度よく判定できる信頼性に優れた、地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法を提供することである。
また、本発明の目的は、地盤中の空洞部又は軟質部の位置を、削孔機による削孔中にリアルタイムで精度よく判定できる信頼性に優れた、地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法をを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法は、遮水壁の構築に先行して地盤中の空洞部又は軟質部の位置を判定する方法において、
地盤を先行削孔する削孔機の貫入深度における減速機の負荷電流値と、前記削孔機の削孔軸の重量から吊荷重を差し引いた押付荷重と、前記削孔機の削孔速度と、の前記３つのパラメータを設定時間経過毎に計測する段階と、
前記設定時間経過毎の計測値を移動平均処理した後の前記削孔機の貫入深度に対する前記３つのパラメータをそれぞれプロットする段階と、
前記削孔機の貫入深度に対応する前記プロットした３つのパラメータについて、前記負荷電流値から前記押付荷重を除し、さらに前記削孔速度を除して算出した数値（負荷電流値／押付荷重／削孔速度）と、予め設定された閾値とを比較することで、前記地盤中の空洞部又は軟質部の位置を判定する段階と、からなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法において、前記設定時間経過毎の計測値について、前記移動平均処理を行う前に、一時的な削孔軸の引き上げに伴う計測値を取り除き、削孔軸の削孔時のみの計測値を抽出するトリミング処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法において、前記空洞部の閾値が、０～２．０の範囲に設定され、前記軟質部の閾値が、２．０よりは大きく４．１以下の範囲に設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法によれば、以下の効果を奏する。
（１）本出願人が新たに案出した数値（負荷電流値／押付荷重／削孔速度）と、前記数値に関し本出願人が試験及び実施工に基づいて導出した閾値とを比較することで、地盤中の空洞部又は軟質部の位置、ひいては深さ範囲（領域、規模）を精度よく判定（検出、特定）できる。また、必要に応じて、削孔機の削孔中にリアルタイムに精度よく判定することもできる。
よって、その後に行う遮水壁の構築にあたり、従来は、設計段階の空洞部又は軟質部が想定されるすべての深さ範囲（領域、規模）について、三軸切り崩し削孔による遮水壁構築時の規模に応じて、靱性材混合などの対策を適用しているが、本発明を適用すると、空洞部又は軟質部の位置、ひいては深さ範囲を判定できるので、適正な対策の施工が可能となり、材料費および環境負荷の低減に寄与する。したがって、施工性、経済性、地球環境性に優れた地盤中の空洞部又は軟質部の位置判定方法を実現できる。
（２）本出願人が権利者である特許第５４７５１７５号に係る遮水層の位置判定方法と連動して実施することもできるので、合理的で高精度な施工管理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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