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公開番号2025152324
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024054159
出願日2024-03-28
発明の名称地盤強度推定装置、地盤強度推定システム、及び地盤強度推定方法
出願人株式会社不動テトラ,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人
主分類E02D 1/00 20060101AFI20251002BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】施工エリア全体に対する施工完了後の地盤強度を推定することが可能な地盤強度推定装置を提供する。
【解決手段】地盤強度推定装置100は、施工データに基づいて生成した第1行列データに対して正規化処理を行った第2行列データを生成するデータ準備処理部112と、を備える。また、地盤強度推定装置100は、第2行列データに対して特異値分解し、第1構成係数を算出する特異値分解処理部113を備える。また、地盤強度推定装置100は、地盤強度推定地点と、各施工済杭との水平距離により定まる距離影響度を算出する影響度算出部114を備える。また、地盤強度推定装置100は、第1構成係数と、距離影響度との関係を算出し、距離影響度に対する第2構成係数を算出する構成係数推定部115と、第2構成係数に基づいて算出した第3行列データに基づいて地盤強度を推定する地盤強度推定部116とを備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める締固め杭造成装置によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定装置であって、
前記締固め杭造成装置で用いられる施工データを取得する観測値情報取得部と、
前記施工データに基づいて第１行列データを生成し、前記第１行列データに対して正規化処理を行った第２行列データを生成するデータ準備処理部と、
前記第２行列データに対して特異値分解し、左特異ベクトルと、特異値と、右特異ベクトルとの積で表される第１構成係数を算出する特異値分解処理部と、
地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭との水平距離により定まる距離影響度を算出する影響度算出部と、
前記第１構成係数と、前記距離影響度との関係を回帰分析により算出し、算出した前記関係により、前記距離影響度に対する第２構成係数を算出する構成係数推定部と、
前記第２構成係数を行列化して第３行列データを算出し、前記第３行列データに基づいて地盤強度を推定する地盤強度推定部と、
を備える、地盤強度推定装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記施工データは、回転駆動装置の電流値、昇降装置の油圧値、及びケーシングパイプの貫入速度を含む、請求項１に記載の地盤強度推定装置。
【請求項３】
前記施工データは、柱状物の打設順に関する情報をさらに含む、請求項２に記載の地盤強度推定装置。
【請求項４】
地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める装置であって、ケーシングパイプと、前記ケーシングパイプを昇降させるための昇降装置と、前記ケーシングパイプを回転させる回転駆動装置と、を有する締固め杭造成装置と、
前記締固め杭造成装置によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定装置と、を備え、
前記地盤強度推定装置は、
前記締固め杭造成装置で用いられる施工データを取得する観測値情報取得部と、
前記施工データに基づいて第１行列データを生成し、前記第１行列データに対して正規化処理を行った第２行列データを生成するデータ準備処理部と、
前記第２行列データに対して特異値分解し、左特異ベクトルと、特異値と、右特異ベクトルとの積で表される第１構成係数を算出する特異値分解処理部と、
地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭との水平距離により定まる距離影響度を算出する影響度算出部と、
前記第１構成係数と、前記距離影響度との関係を回帰分析により算出し、算出した前記関係により、前記距離影響度に対する第２構成係数を算出する構成係数推定部と、
前記第２構成係数を行列化して第３行列データを算出し、前記第３行列データに基づいて地盤強度を推定する地盤強度推定部と、
を有する、地盤強度推定システム。
【請求項５】
コンピュータによって実行され、地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める工法によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定方法であって、
ケーシングパイプ貫入時の施工データに基づいて特異値分解を行い、
地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭と、の水平距離により定まる距離影響度を算出し、
前記特異値分解を行った結果と、前記距離影響度との関係に基づいて、回帰分析を行い、
前記回帰分析を行った結果に基づいて、施工エリアの任意地点における深度方向の地盤強度を推定する、地盤強度推定方法。
【請求項６】
前記施工データは、回転駆動装置の電流値、昇降装置の油圧値、及びケーシングパイプの貫入速度を含む、請求項５に記載の地盤強度推定方法。
【請求項７】
前記施工データは、柱状物の打設順に関する情報をさらに含む、請求項６に記載の地盤強度推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤強度推定装置、地盤強度推定システム、及び地盤強度推定方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、地中に柱状体を造成することにより周辺地盤を締め固める工法に対して、この工法によって目標とする地盤強度が得られたか否かを推定する技術が提案されている。特許文献１には、偏心モーターを用いて地盤強度を推定する締固め管理装置が開示されている。特許文献１に開示された締固め管理装置は、地盤強度に応じて増加する偏心モーターの電流値に基づいて地盤強度を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１５７３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された締固め管理装置においては、施工地点における施工時点の地盤強度を推定することができるが、目標強度として定められている施工完了後の施工エリア全体における地盤強度を推定することができない。
【０００５】
本発明は、このような従来技術が有する課題に鑑みてなされたものである。そして本発明の目的は、施工エリア全体に対する施工完了後の地盤強度を推定することが可能な地盤強度推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に係る地盤強度推定装置は、地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める締固め杭造成装置によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定装置であって、締固め杭造成装置で用いられる施工データを取得する観測値情報取得部と、施工データに基づいて第１行列データを生成し、第１行列データに対して正規化処理を行った第２行列データを生成するデータ準備処理部と、第２行列データに対して特異値分解し、左特異ベクトルと、特異値と、右特異ベクトルとの積で表される第１構成係数を算出する特異値分解処理部と、地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭との水平距離により定まる距離影響度を算出する影響度算出部と、第１構成係数と、距離影響度との関係を回帰分析により算出し、算出した関係により、距離影響度に対する第２構成係数を算出する構成係数推定部と、第２構成係数を行列化して第３行列データを算出し、第３行列データに基づいて地盤強度を推定する地盤強度推定部と、を備える。
【０００７】
本発明の他の態様に係る地盤強度推定システムは、地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める装置であって、ケーシングパイプと、ケーシングパイプを昇降させるための昇降装置と、ケーシングパイプを回転させる回転駆動装置と、を有する締固め杭造成装置と、締固め杭造成装置によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定装置と、を備え、地盤強度推定装置は、締固め杭造成装置で用いられる施工データを取得する観測値情報取得部と、施工データに基づいて第１行列データを生成し、第１行列データに対して正規化処理を行った第２行列データを生成するデータ準備処理部と、第２行列データに対して特異値分解し、左特異ベクトルと、特異値と、右特異ベクトルとの積で表される第１構成係数を算出する特異値分解処理部と、地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭との水平距離により定まる距離影響度を算出する影響度算出部と、第１構成係数と、距離影響度との関係を回帰分析により算出し、算出した関係により、距離影響度に対する第２構成係数を算出する構成係数推定部と、第２構成係数を行列化して第３行列データを算出し、第３行列データに基づいて地盤強度を推定する地盤強度推定部と、を有する。
【０００８】
本発明の他の態様に係る地盤強度推定方法は、コンピュータによって実行され、地中に柱状物を造成することにより地盤を締め固める工法によって施工された地盤強度を推定する地盤強度推定方法であって、ケーシングパイプ貫入時の施工データに基づいて特異値分解を行い、地盤強度を推定する地盤強度推定地点と、各施工済杭と、の水平距離により定まる距離影響度を算出し、特異値分解を行った結果と、距離影響度との関係に基づいて、回帰分析を行い、回帰分析を行った結果に基づいて、施工エリアの任意地点における深度方向の地盤強度を推定する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、施工エリア全体に対する施工完了後の地盤強度を推定することが可能な地盤強度推定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態に係る地盤強度推定システムの構成を示す図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムを用いた砂杭打設による締固め工法について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る地盤強度装置の機能的構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムによる解析対象となる施工データについて説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用されるデータフレームについて説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用されるデータフレームについて説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用されるデータについて説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用される特異値分解について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用される次元削減について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムで適用される特異値分解の一例について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける影響度算出について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける構成係数と影響度との関係について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける構成係数と影響度との関係について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける構成係数と影響度との関係について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける構成係数推定について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける地盤強度推定について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける地盤強度推定の結果について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける地盤強度推定の結果について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける地盤強度推定の結果について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定システムにおける地盤強度推定の結果について説明するための図である。
本実施形態に係る地盤強度推定装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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