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JP7213115B2 - Pile construction management method, pile construction management system, and mobile terminal constituting pile construction management system - Google Patents

Pile construction management method, pile construction management system, and mobile terminal constituting pile construction management system Download PDF

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JP7213115B2 JP2019056271A JP2019056271A JP7213115B2 JP 7213115 B2 JP7213115 B2 JP 7213115B2 JP 2019056271 A JP2019056271 A JP 2019056271A JP 2019056271 A JP2019056271 A JP 2019056271A JP 7213115 B2 JP7213115 B2 JP 7213115B2
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Description

本発明は、杭の施工管理方法、杭の施工管理システム、及び杭の施工管理システムを構成する携帯端末に関する。 The present invention relates to a pile construction management method, a pile construction management system, and a mobile terminal constituting the pile construction management system.

杭基礎の施工に当たり、杭打ち機を用いて、例えば鋼管の先端に螺旋翼が設けられている鋼管杭を地盤に回転圧入することにより、鋼管杭を地中に埋設する鋼管回転圧入工法が適用される。場所打ち杭工法では産業廃棄物となる掘削土が発生するが、鋼管回転圧入工法ではこの産業廃棄物の発生が解消でき、さらには、低騒音かつ低振動での施工が可能であることから環境影響への負荷が少ない。また、建物の規模に応じた杭径の鋼管杭を用いることにより、戸建て住宅等の小規模建物からマンション等の大規模建物まで、様々な規模の建物の杭基礎への適用が可能である。 When constructing pile foundations, a steel pipe rotary press-in method is applied, in which a steel pipe pile with a helical wing attached to the tip of the steel pipe is pressed into the ground by rotary pressing into the ground using a pile driver. be done. The cast-in-place pile method generates excavated soil that becomes industrial waste, but the steel pipe rotary press-in method can eliminate the generation of this industrial waste. Less load on impact. In addition, by using steel pipe piles with a pile diameter corresponding to the size of the building, it can be applied to pile foundations of buildings of various sizes, from small-scale buildings such as detached houses to large-scale buildings such as condominiums.

上記する鋼管杭を地盤に回転圧入する際の施工管理システムとして、鋼管の上端近傍にターゲットを取り付け、トータルステーションを用いてターゲットの自動追尾を行うことによりターゲットの位置情報を取得する、回転式鋼管打設施工管理システムが提案されている。この回転式鋼管打設施工管理システムは、ターゲットの位置情報に基づいて鋼管芯座標を算出し、算出された鋼管芯座標を記憶部に記憶する情報処理装置をさらに有している(例えば、特許文献1参照)。 As a construction management system for rotating and pressing the steel pipe pile into the ground, a target is attached near the upper end of the steel pipe, and the position information of the target is acquired by automatically tracking the target using a total station. A construction management system has been proposed. This rotary steel pipe placing construction management system further includes an information processing device that calculates steel pipe core coordinates based on target position information and stores the calculated steel pipe core coordinates in a storage unit (for example, patent Reference 1).

ところで、鋼管杭の回転圧入施工の初期段階においては、鋼管杭の上端部と地盤との距離が離れていることから、上端部の杭芯位置と、地盤に近い箇所での杭芯位置とが必ずしも一致していない場合が往々にしてある。従って、施工対象の鋼管杭が地盤の正しい位置に圧入されていることを確認するには、鋼管杭の上端部よりも、むしろ地盤に近い場所での杭芯位置(もしくは杭の打設芯位置)を把握することが肝要である。この点、上記する特許文献1に記載の施工管理システムでは、鋼管杭自体にターゲットを取り付けていることから、杭打ち機を構成する各構成要素等とターゲットとの干渉を回避するために、ターゲットを鋼管杭の上端部に設けざるを得ない。そのため、鋼管杭の上端部近傍に取り付けられているターゲットの位置情報をトータルステーションにより取得することから、鋼管杭の正しい施工位置を管理する点においては改善の余地がある。 By the way, in the initial stage of the steel pipe pile rotation press-in construction, the distance between the top end of the steel pipe pile and the ground is large, so the pile core position at the top end and the pile core position near the ground are different. They often do not always match. Therefore, in order to confirm that the steel pipe pile to be constructed is pressed into the ground at the correct position, it is necessary to locate the center of the pile (or the core position of the pile driving) at a place closer to the ground rather than the upper end of the steel pipe pile. ) is essential. In this regard, in the construction management system described in Patent Document 1 described above, since the target is attached to the steel pipe pile itself, the target must be provided at the upper end of the steel pipe pile. Therefore, since the total station acquires the position information of the target attached near the upper end of the steel pipe pile, there is room for improvement in terms of managing the correct construction position of the steel pipe pile.

そこで、地盤の近傍における鋼管杭の杭芯位置を得ることのできる施工管理システムが提案されている。より具体的には、鋼管杭の上端を保持して、鋼管杭を回転させながら地盤に圧入する駆動部と、地盤の近傍で鋼管杭を保持する振れ止め部材と、を備える杭打ち機による鋼管杭の打設施工を管理する施工管理システムである。この施工管理システムは、振れ止め部材の上に設けられ、鋼管杭を周回する第2レールが形成されたレール部材と、鋼管杭の回転に伴い、第2レールに沿って摺動する第2磁石と、第2磁石に取り付けられたプリズムと、プリズムの位置を計測する計測器と、計測器により計測されるプリズムの複数の位置に基づいて、鋼管杭の杭芯位置を演算する演算部とを備えている。 Therefore, a construction management system has been proposed that can obtain the pile core position of a steel pipe pile near the ground. More specifically, a steel pipe by a pile driver comprising a drive unit that holds the upper end of a steel pipe pile and presses it into the ground while rotating the steel pipe pile, and a steady member that holds the steel pipe pile in the vicinity of the ground. This is a construction management system that manages the driving construction of piles. This construction management system includes a rail member provided on a steady member and formed with a second rail that surrounds the steel pipe pile, and a second magnet that slides along the second rail as the steel pipe pile rotates. , a prism attached to the second magnet, a measuring device for measuring the position of the prism, and a calculation unit for calculating the pile core position of the steel pipe pile based on the plurality of positions of the prism measured by the measuring device. I have.

第1レールには第1磁石が摺動可能に設けられ、第1磁石は、鋼管杭の回転に追従して第1レールに沿って摺動するようになっている。一方、第2レールには、第1規制部材と第2規制部材が設けられており、第1規制部材と第2規制部材とにより区切られた範囲が第2磁石の摺動範囲とされ、この摺動範囲に第2磁石が配置されている。さらに、この摺動範囲に計測器を対向配置することにより、施工管理システムが形成される。 A first magnet is slidably provided on the first rail, and the first magnet follows the rotation of the steel pipe pile and slides along the first rail. On the other hand, the second rail is provided with a first restricting member and a second restricting member, and the sliding range of the second magnet is defined by the first restricting member and the second restricting member. A second magnet is arranged in the sliding range. Furthermore, a construction management system is formed by arranging measuring instruments in this sliding range so as to face each other.

上記する施工管理システムにおいて、第2磁石と第1磁石とは、互いに異なる磁極を有している。鋼管杭の回転に伴い、鋼管杭に磁気吸引された第1磁石が鋼管杭と同方向に摺動し、第1磁石が第2磁石の摺動範囲に到達すると、第1磁石に磁気吸引された第2磁石が摺動範囲内を摺動し、この摺動する第2磁石に取り付けられているプリズムの位置を計測器にて計測する。この施工管理システムによれば、第2磁石に取り付けられているプリズムを、第1規制部材と第2規制部材の間の摺動範囲にて往復させる際に、計測器からプリズムを見た際に、当該プリズムが鋼管杭に隠れることがないことから、計測器はプリズムの位置を常時計測することができる(例えば、特許文献2参照)。 In the construction management system described above, the second magnet and the first magnet have magnetic poles different from each other. As the steel pipe pile rotates, the first magnet magnetically attracted to the steel pipe pile slides in the same direction as the steel pipe pile, and when the first magnet reaches the sliding range of the second magnet, it is magnetically attracted to the first magnet. The second magnet slides within the sliding range, and the position of the prism attached to the sliding second magnet is measured by a measuring instrument. According to this construction management system, when the prism attached to the second magnet is reciprocated in the sliding range between the first restricting member and the second restricting member, when the prism is viewed from the measuring instrument, Since the prism is not hidden by the steel pipe pile, the measuring instrument can always measure the position of the prism (see, for example, Patent Document 2).

特許第5546416号公報Japanese Patent No. 5546416 特開2018-53689号公報JP 2018-53689 A

しかしながら、特許文献2に記載の施工管理システムでは、鋼管杭の回転に伴って当該鋼管杭と同方向に第1磁石を摺動させるとともに、第1磁石の摺動に伴って、当該第1磁石と同方向にプリズムが取り付けられている第2磁石を、第1規制部材と第2規制部材の間の摺動範囲において摺動させることから、第1磁石や第2磁石が摺動するレールを含む治具の構成が複雑になり易い。 However, in the construction management system described in Patent Document 2, as the steel pipe pile rotates, the first magnet slides in the same direction as the steel pipe pile, and as the first magnet slides, the first magnet Since the second magnet, to which the prism is attached in the same direction as the , is slid in the sliding range between the first and second regulating members, The configuration of the included jig tends to be complicated.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複雑な治具を有することなく、地盤の近傍において鋼管杭の杭芯位置を精度よく特定しながら鋼管杭の施工管理を行うことのできる、杭の施工管理方法、杭の施工管理システム、及び杭の施工管理システムを構成する携帯端末を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and can perform construction management of steel pipe piles while accurately specifying the pile core position of the steel pipe pile in the vicinity of the ground without having a complicated jig. It is an object of the present invention to provide a pile construction management method, a pile construction management system, and a mobile terminal constituting the pile construction management system.

前記目的を達成すべく、本発明による杭の施工管理方法の一態様は、
鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理方法であって、
電子コンパスを用いて、杭伏図を構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度θ1を計測するA工程と、
前記振れ止め部材の上、もしくは、地面の上にターゲットを固定し、前記鋼管杭の打設芯と該ターゲットを繋ぐ直線のN極からの角度θ2を計測し、
N極からの前記電子コンパスの設置角度θ3を計測し、前記鋼管杭の打設芯と前記ターゲットを繋ぐ直線と前記電子コンパスの設置角度との相対角度を求めるB工程と、を有し、前記A工程と前記B工程により、前記杭伏図を構成するX軸もしくはY軸とN極の角度のキャリブレーションと、前記ターゲットと前記電子コンパスの設置角度のキャリブレーションを行うキャリブレーション工程と、
前記直線の角度θ2と前記設置角度θ3の相対角度θ3-θ2を一定に維持しながら、施工対象である各鋼管杭の周囲に固定される前記ターゲットの固定位置(X、Y)を計測器により計測し、前記鋼管杭の周囲に設置された前記電子コンパスのN極からの設置角度ωと、前記キャリブレーション工程にて特定されている角度θ1、前記相対角度θ3-θ2、予め測定しておいた前記ターゲットの固定位置と前記打設芯までの距離r、を用いて、鋼管杭の杭芯位置を以下の式(A)により特定する杭芯位置特定工程と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the pile construction management method according to the present invention is
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A pile construction management method used when constructing a steel pipe pile by
A step of measuring the angle θ1 from the N pole of the X-axis or Y-axis constituting the pile drawing using an electronic compass;
A target is fixed on the anti-vibration member or on the ground, and an angle θ2 from the N pole of a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target is measured,
A step B of measuring an installation angle θ3 of the electronic compass from the N pole and obtaining a relative angle between the installation angle of the electronic compass and a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target, A calibration step of calibrating the angle between the X-axis or the Y-axis and the N pole that constitutes the pile plan and the installation angle of the target and the electronic compass by the A step and the B step;
While maintaining the relative angle θ3−θ2 between the angle θ2 of the straight line and the installation angle θ3 constant, the fixed positions (X A , Y A ) of the target fixed around each steel pipe pile to be constructed are measured. Measured by a device, the installation angle ω from the N pole of the electronic compass installed around the steel pipe pile, the angle θ1 specified in the calibration process, the relative angle θ3-θ2, measured in advance. and a pile core position specifying step of specifying the pile core position of the steel pipe pile by the following formula (A) using the fixed position of the target set and the distance r to the driving core. and

Figure 0007213115000001
Figure 0007213115000001

ここで、「計測器」は、ターゲットをレンズにて視準し、角度と距離を同時に計測する一般的なトータルステーションであってもよいし、トータルステーションがターゲットを自動的に視準する自動追尾機能を備えている、自動追尾型のトータルステーションであってもよい。また、「ターゲット」としては、反射プリズム等のプリズムが挙げられる。 Here, the "measuring instrument" may be a general total station that collimates the target with a lens and measures the angle and distance at the same time, or the total station has an automatic tracking function that automatically collimates the target. It may be an automatic tracking type total station. Moreover, as a "target", prisms, such as a reflecting prism, are mentioned.

また、本発明による杭の施工管理システムの一態様は、
鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理システムであって、
前記振れ止め部材の上、前記鋼管杭の周囲の地盤の上のいずれかに設置されているターゲットと、
前記ターゲットの位置を計測する計測器と、
杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度を少なくとも計測する電子コンパスと、
前記ベースマシンのオペレータもしくは施工管理者の有する携帯端末と、を有し、
前記携帯端末は、
前記計測器から送信される前記ターゲットの位置に関する位置データと、前記電子コンパスから送信される角度データとを受信する受信部と、
前記位置データ、前記角度データ、及び前記杭伏図データが格納される格納部と、
前記位置データと前記角度データに基づいて、前記鋼管杭の杭芯位置を演算する演算部と、を備えていることを特徴とする。
In addition, one aspect of the pile construction management system according to the present invention is
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A pile construction management system used when constructing a steel pipe pile by
a target installed either on the steady-state member or on the ground surrounding the steel pipe pile;
a measuring instrument for measuring the position of the target;
an electronic compass that measures at least the angle from the N pole of the X-axis or Y-axis that constitutes the pile plan data;
a mobile terminal owned by an operator of the base machine or a construction manager;
The mobile terminal is
a receiving unit that receives position data regarding the position of the target transmitted from the measuring instrument and angle data transmitted from the electronic compass;
a storage unit in which the position data, the angle data, and the pile plan data are stored;
and a calculation unit that calculates a pile core position of the steel pipe pile based on the position data and the angle data.

本態様によれば、振れ止め部材の上、もしくは鋼管杭の周囲の地盤の上にターゲットが設置され、このターゲットが計測器にて計測されるとともに、少なくとも杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度を電子コンパスにて計測する施工管理システムであることから、複雑な治具を必要としないシステムとなる。また、地盤の近傍にある振れ止め部材の上、もしくは地盤の上にあるターゲットの位置に関する計測データに基づいて、携帯端末にて鋼管杭の杭芯位置が演算されることから、回転圧入されている鋼管杭の杭芯位置を精度よく特定することができる。ここで、携帯端末は、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータなどを含んでいる。 According to this aspect, a target is installed on the steady rest member or on the ground around the steel pipe pile, and the target is measured by a measuring instrument, and at least the X-axis or Since it is a construction management system that measures the angle from the N pole of the Y axis with an electronic compass, the system does not require a complicated jig. In addition, the position of the pile core of the steel pipe pile is calculated by a mobile terminal based on the measurement data on the position of the target on the anti-vibration member near the ground or on the ground. It is possible to specify the pile core position of the steel pipe pile with high accuracy. Here, mobile terminals include smartphones, tablets, personal computers, and the like.

また、本発明による杭の施工管理システムの他の態様は、環状の治具を有し、該治具は二つの半割り治具を相互に接合することにより形成され、
前記二つの半割り治具のいずれか一方に前記ターゲットが固定され、
環状の前記治具の内側面には、鋼管杭に対して当接自在なローラが取り付けられており、
前記治具は前記振れ止め部材の上に、該振れ止め部材に対して相対移動自在に載置されていることを特徴とする。
Another aspect of the pile construction management system according to the present invention has an annular jig, the jig being formed by joining two half jigs together,
The target is fixed to one of the two halving jigs,
A roller is attached to the inner surface of the annular jig and is capable of contacting the steel pipe pile,
The jig is mounted on the anti-vibration member so as to be relatively movable with respect to the anti-vibration member.

本態様によれば、振れ止め部材の上にターゲットが固定されている形態において、半割り治具が相互に接合されることにより形成される環状の治具の上にターゲットが固定され、治具の内側面においてローラが鋼管杭に当接自在に取り付けられていることにより、ターゲットが固定されている治具を回転姿勢の鋼管杭から縁切りしながら、鋼管杭の杭芯と環状の治具の中心を可及的に揃えることができる。例えば、振れ止め部材とその中を貫通する鋼管杭との間には、一般に10mm乃至20mm程度のクリアランスがある。そのため、振れ止め部材の上にターゲットを直接載置した場合、このクリアランスの中で移動し得る鋼管杭の杭芯と、振れ止め部材の中心との間には、このクリアランスに起因する誤差が生じ得る。そして、この鋼管杭の杭芯と振れ止め部材の中心の間の誤差は、携帯端末において計測データに基づいて演算される杭芯位置の精度に影響し得る。そこで、治具の内側面に鋼管杭に当接自在な複数のローラを取り付けておき、治具(のローラ)と鋼管杭の間のクリアランスを、0mm(複数のローラが全て鋼管杭に当接している状態)からせいぜい1,2mm程度とすることにより、治具と鋼管杭の間のクリアランスに起因する誤差を少なくすることができ、携帯端末において演算される杭芯位置の精度を向上させることができる。 According to this aspect, in the form in which the target is fixed on the anti-vibration member, the target is fixed on the annular jig formed by joining the halved jigs to each other, and the jig Since the roller is attached to the steel pipe pile on the inner surface of the roller so that it can freely contact the steel pipe pile, the jig to which the target is fixed is cut off from the steel pipe pile in a rotating posture, and the pile core of the steel pipe pile and the annular jig are separated. The center can be aligned as much as possible. For example, there is generally a clearance of about 10 mm to 20 mm between the anti-vibration member and the steel pipe pile passing through it. Therefore, when the target is placed directly on the anti-vibration member, an error due to this clearance occurs between the center of the anti-vibration member and the pile core of the steel pipe pile that can move within this clearance. obtain. The error between the pile core of the steel pipe pile and the center of the anti-vibration member can affect the accuracy of the pile core position calculated based on the measurement data in the portable terminal. Therefore, a plurality of rollers that can freely contact the steel pipe piles are attached to the inner surface of the jig, and the clearance between the jig (rollers) and the steel pipe piles is set to 0 mm (all the rollers contact the steel pipe piles). By making it about 1 or 2 mm at most, it is possible to reduce the error caused by the clearance between the jig and the steel pipe pile, and improve the accuracy of the pile core position calculated by the mobile terminal. can be done.

また、本発明による杭の施工管理システムの他の態様は、環状の治具を有し、該治具は二つの半割り治具を相互に接合することにより形成され、
前記半割り治具のいずれか一方に前記ターゲットが固定され、
環状の前記治具の内側面には、鋼管杭に対して当接自在なローラが取り付けられており、
前記治具は前記鋼管杭の周囲の地盤の上に載置されていることを特徴とする。
Another aspect of the pile construction management system according to the present invention has an annular jig, the jig being formed by joining two half jigs together,
The target is fixed to one of the halved jigs,
A roller is attached to the inner surface of the annular jig and is capable of contacting the steel pipe pile,
The jig is placed on the ground surrounding the steel pipe pile.

本態様によれば、地盤の上に載置されている治具の上にターゲットが固定されている形態において、二つの半割り治具が相互に接合されることにより形成される環状の治具の内側面においてローラが鋼管杭に当接自在に取り付けられていることにより、ターゲットが固定されている治具を回転姿勢の鋼管杭から縁切りしながら、鋼管杭の杭芯と環状の治具の中心を可及的に揃えることができる。そのため、上記する振れ止め部材の上にターゲットが固定されている形態と同様に、治具と鋼管杭の間のクリアランスに起因する誤差を少なくすることができ、携帯端末において演算される杭芯位置の精度を向上させることができる。 According to this aspect, in the form in which the target is fixed on the jig placed on the ground, the annular jig is formed by joining two half-split jigs to each other. Since the roller is attached to the steel pipe pile on the inner surface of the roller so that it can freely contact the steel pipe pile, the jig to which the target is fixed is cut off from the steel pipe pile in a rotating posture, and the pile core of the steel pipe pile and the annular jig are separated. The center can be aligned as much as possible. Therefore, similar to the form in which the target is fixed on the anti-vibration member described above, the error caused by the clearance between the jig and the steel pipe pile can be reduced, and the pile core position calculated on the mobile terminal can improve the accuracy of

また、本発明による杭の施工管理システムの他の態様において、前記治具の上面には、上方に突出して、前記ターゲットが固定される二つ以上のターゲット固定ピンが取り付けられ、そのうち、前記計測器から計測可能な位置にある一つの該ターゲット固定ピンが選定され、前記ターゲットが固定されていることを特徴とする
本態様によれば、治具の上面に複数のターゲット固定ピンが取り付けられ、計測器から計測可能な位置にあるターゲット固定ピンが選定されてターゲットが固定されることにより、計測器の設置場所に対応しながら、ターゲットを計測器にて確実に視準することができる。
In another aspect of the pile construction management system according to the present invention, two or more target fixing pins projecting upward to fix the target are attached to the upper surface of the jig, and According to this aspect, a plurality of target fixing pins are attached to the upper surface of the jig, By selecting a target fixing pin at a position measurable from the measuring instrument and fixing the target, it is possible to reliably collimate the target with the measuring instrument while corresponding to the installation location of the measuring instrument.

また、本発明による杭の施工管理システムの他の態様において、前記振れ止め部材の上面には、上方に突出して、前記治具が固定される四つ以上の治具固定ピンが取り付けられ、
前記治具には、前記四つ以上の治具固定ピンにそれぞれ対応して該治具固定ピンよりも大寸法のピン孔が開設され、
前記ピン孔に対して前記治具固定ピンがクリアランスを有した状態で挿通されていることを特徴とする。
Further, in another aspect of the pile construction management system according to the present invention, four or more jig fixing pins projecting upward and to which the jig is fixed are attached to the upper surface of the anti-vibration member,
The jig is provided with pin holes corresponding to the four or more jig fixing pins and having larger dimensions than the jig fixing pins,
The jig fixing pin is inserted into the pin hole with a clearance.

本態様によれば、治具の有するピン孔に対して、振れ止め部材の有する治具固定ピンがクリアランスをもった状態で挿通されて、振れ止め部材の上に治具が載置されていることにより、回転圧入される鋼管杭の水平変位に対して治具を追随させることができ、結果として、治具に固定されているターゲットを追随させることができる。また、振れ止め部材は一般に、回動軸を介して回動自在に取り付けられている二つの半割り部材により形成されている。この二つの半割り部材の双方の上面に少なくとも二つずつ(合計で少なくとも四つ)の治具固定ピンを取り付けておき、治具を形成する二つの半割り治具には、二つ以上の治具固定ピンに対応する位置に二つ以上のピン孔を開設しておく。半割り治具が少なくとも二つの治具固定ピンにて振れ止め部材(を構成する半割り部材)に固定されることにより、振れ止め部材に対して半割り治具の相対位置を大きく変化させることなく(ピン孔と治具固定ピンの間のクリアランスでの相対変位のみ)、半割り治具を位置決めすることができる。そして、振れ止め部材を構成する半割り部材同士を繋ぐピンを外して、回動軸を中心に半割り部材を回動させて開き、鋼管杭から振れ止め部材を取り外す際には、半割り部材と同様に半割り治具も開いて治具が二つに分割される。 According to this aspect, the jig fixing pin of the anti-vibration member is inserted with a clearance into the pin hole of the jig, and the jig is placed on the anti-vibration member. As a result, the jig can follow the horizontal displacement of the steel pipe pile that is press-fitted by rotation, and as a result, the target fixed to the jig can follow. Also, the anti-vibration member is generally formed by two halves that are rotatably attached via a pivot shaft. At least two jig fixing pins (at least four in total) are attached to the upper surface of each of the two half members, and two or more jigs are attached to the two half jigs forming the jig. Two or more pin holes are opened at positions corresponding to the jig fixing pins. By fixing the halved jig to (the halved member constituting the anti-vibration member) with at least two jig fixing pins, the relative position of the halved jig to the anti-vibration member can be greatly changed. (only relative displacement at the clearance between the pin hole and the jig fixing pin), the halved jig can be positioned. Then, when removing the pin connecting the half-split members that make up the anti-vibration member, rotating the half-split member around the rotation shaft to open it, and removing the anti-vibration member from the steel pipe pile, the half-split member Similarly, the split jig is also opened and the jig is split into two.

また、本発明による杭の施工管理システムの他の態様において、前記格納部には、
前記杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度θ1、
前記鋼管杭の打設芯と前記ターゲットを繋ぐ直線の角度θ2、
N極からの前記電子コンパスの角度θ3、
施工対象である各鋼管杭の周囲に固定される前記ターゲットの固定位置(X、Y)、
前記ターゲットの固定位置と前記打設芯までの距離r、
前記鋼管杭の周囲に設置された前記電子コンパスのN極からの設置角度ω、が格納されており、
前記演算部では、鋼管杭の杭芯位置を以下の式(A)により特定することを特徴とする。

Figure 0007213115000002
In another aspect of the pile construction management system according to the present invention, the storage unit includes:
Angle θ1 from the N pole of the X-axis or Y-axis that constitutes the pile survey data,
Angle θ2 of a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target,
the angle θ3 of the electronic compass from the north pole,
Fixed positions (X A , Y A ) of the targets fixed around each steel pipe pile to be constructed,
a distance r between the fixed position of the target and the placement core;
An installation angle ω from the N pole of the electronic compass installed around the steel pipe pile is stored,
The calculation unit is characterized in that the pile core position of the steel pipe pile is specified by the following formula (A).
Figure 0007213115000002

本態様によれば、計測器によるターゲットの計測と電子コンパスを併用することにより、複雑な治具を必要とすることなく、回転圧入されている鋼管杭の杭芯位置を精度よく特定することができる。 According to this aspect, the position of the pile core of the steel pipe pile that has been rotationally press-fitted can be specified with high accuracy by using both the measurement of the target by the measuring device and the electronic compass, without the need for a complicated jig. can.

また、本発明による杭の施工管理システムを構成する携帯端末の一態様は、
鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理システムを構成する携帯端末であって、
前記杭の施工管理システムは、前記振れ止め部材の上、もしくは前記鋼管杭の周囲の地盤の上に固定されているターゲットと、該ターゲットの位置を計測する計測器と、杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度を少なくとも計測する電子コンパスと、を備えており、
前記携帯端末は、
前記計測器から送信される前記ターゲットの位置に関する位置データと、前記電子コンパスから送信される角度データとを受信する受信部と、
前記位置データ、前記角度データ、及び前記杭伏図データが格納される格納部と、
前記位置データと前記角度データに基づいて、前記鋼管杭の杭芯位置を演算する演算部と、
前記演算部による演算結果を表示する表示部と、を備えていることを特徴とする。
In addition, one aspect of the mobile terminal that constitutes the construction management system for piles according to the present invention is
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A mobile terminal that constitutes a pile construction management system used when constructing a steel pipe pile,
The pile construction management system comprises a target fixed on the anti-vibration member or on the ground surrounding the steel pipe pile, a measuring instrument for measuring the position of the target, and pile plan data. an electronic compass that measures at least the angle of the X-axis or Y-axis from the N pole,
The mobile terminal is
a receiving unit that receives position data regarding the position of the target transmitted from the measuring instrument and angle data transmitted from the electronic compass;
a storage unit in which the position data, the angle data, and the pile plan data are stored;
a computing unit that computes the pile core position of the steel pipe pile based on the position data and the angle data;
and a display unit for displaying the result of calculation by the calculation unit.

本態様によれば、携帯端末の有する表示部において、演算部にて演算された鋼管杭の杭芯位置を確認することができる。例えば、ベースマシンの操縦席に携帯端末が載置され、杭打ち機のオペレータは、表示部に表示されている演算結果を確認しながら鋼管杭の回転圧入を行うことができる。 According to this aspect, it is possible to check the pile core position of the steel pipe pile calculated by the calculation section on the display section of the mobile terminal. For example, a portable terminal is placed in the operator's seat of the base machine, and the operator of the pile driver can carry out rotational press-fitting of the steel pipe pile while checking the calculation results displayed on the display unit.

また、本発明による杭の施工管理システムを構成する携帯端末の他の態様において、前記表示部には、平面座標系が表示され、該平面座標系において許容杭芯誤差範囲が表示されるとともに、前記演算部にて演算された杭芯の位置が表示されることを特徴とする。 Further, in another aspect of the mobile terminal constituting the pile construction management system according to the present invention, the display unit displays a plane coordinate system, displays an allowable pile core error range in the plane coordinate system, The position of the pile core calculated by the calculation unit is displayed.

本態様によれば、表示部に平面座標系(例えばX-Y平面座標)が表示され、この平面座標系において、許容杭芯誤差範囲が表示されるとともに、演算部にて演算された杭芯の位置が表示されることにより、杭打ち機のオペレータや施工管理者は、特定された杭芯が許容杭芯誤差範囲内にあることを確認しながら鋼管杭の施工を継続することができる。また、杭芯が許容杭芯誤差範囲から外れそうな場合には、回転圧入方向を臨機に調整することができる。さらに、杭芯が許容杭芯誤差範囲から外れている場合には、施工を速やかに中断して、正しい位置において鋼管杭の再打設を行うことができる。 According to this aspect, the plane coordinate system (for example, XY plane coordinates) is displayed on the display section, and the allowable pile core error range is displayed in the plane coordinate system, and the pile core calculated by the calculation section is displayed. By displaying the position of , the operator of the pile driver and the construction manager can continue the construction of the steel pipe pile while confirming that the specified pile core is within the allowable pile core error range. In addition, when the pile core is likely to be out of the allowable pile core error range, the rotational press-in direction can be adjusted on the fly. Furthermore, when the pile core is out of the allowable pile core error range, the construction can be immediately interrupted and the steel pipe pile can be placed again at the correct position.

以上の説明から理解できるように、本発明の杭の施工管理方法、杭の施工管理システム、及び杭の施工管理システムを構成する携帯端末によれば、複雑な治具を有することなく、地盤の近傍において鋼管杭の杭芯位置を精度よく特定しながら鋼管杭の施工管理を行うことができる。 As can be understood from the above description, according to the pile construction management method, the pile construction management system, and the mobile terminal that constitutes the pile construction management system of the present invention, the ground can be Construction management of steel pipe piles can be performed while accurately specifying the pile core position of the steel pipe pile in the vicinity.

実施形態に係る杭の施工管理システムの全体構成の一例を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of the whole structure of the construction management system of the pile which concerns on embodiment. 鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、ターゲット、及び電子コンパスが設置される前の状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation before the anti-vibration member, the target, and the electronic compass are installed around the lower part of the steel pipe pile. 鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、ターゲット、及び電子コンパスが設置された状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation where the anti-vibration member, the target, and the electronic compass were installed around the lower part of a steel pipe pile. 鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、治具、ターゲット、及び電子コンパスが設置される前の状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation before the anti-vibration member, the jig, the target, and the electronic compass are installed around the lower part of the steel pipe pile. 鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、治具、ターゲット、及び電子コンパスが設置された状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation where the anti-vibration member, the jig|tool, the target, and the electronic compass were installed in the circumference|surroundings of the lower part of a steel pipe pile. 図5のVI-VI矢視図である。FIG. 6 is a view taken along line VI-VI in FIG. 5; 実施形態に係る杭の施工管理システムの有する携帯端末のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of the portable terminal which the construction management system of a pile which concerns on embodiment has. 携帯端末の機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a functional structure of a portable terminal. キャリブレーション工程を説明する図であって、(a)は、杭伏図の軸(Y軸)とN極との角度θ1を説明する図であり、(b)は、鋼管杭の打設芯及びターゲットを通る直線とN極との角度θ2と、N極からの電子コンパスの設置角度θ3を説明する図であり、(c)は、θ1、θ2、及びθ3をまとめて説明する図である。FIG. 4 is a diagram explaining the calibration process, in which (a) is a diagram explaining the angle θ1 between the axis (Y-axis) of the pile plan and the N pole, and (b) is the driving core of the steel pipe pile. and a diagram for explaining an angle θ2 between a straight line passing through the target and the N pole, and an installation angle θ3 of the electronic compass from the N pole, and (c) is a diagram for collectively explaining θ1, θ2, and θ3. . 杭芯位置特定工程を説明する図であって、(a)は、打設中の鋼管杭の周囲にあるターゲットの位置と、θ3-θ2とθ1により設定されるω'とを説明する図であり、(b)は、N極からの電子コンパスの設置角度ωを説明する図である。FIG. 4 is a diagram explaining the pile core position specifying process, and (a) is a diagram explaining the position of the target around the steel pipe pile being driven and ω′ set by θ3−θ2 and θ1. and (b) is a diagram for explaining the installation angle ω of the electronic compass from the N pole. 実施形態に係る杭の施工管理方法の一例のフロー図である。It is a flowchart of an example of the construction management method of the pile which concerns on embodiment. 携帯端末の表示部における表示内容の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display content in the display part of a portable terminal.

以下、本発明の実施形態に係る杭の施工管理システムと、杭の施工管理システムを構成する携帯端末、及び杭の施工管理方法について、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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A pile construction management system, a mobile terminal constituting the pile construction management system, and a pile construction management method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in the present specification and drawings, substantially the same components may be denoted by the same reference numerals, thereby omitting duplicate descriptions.

[実施形態に係る杭の施工管理システム]
はじめに、図1乃至図6を参照して、実施形態に係る杭の施工管理システムの一例について説明する。ここで、図1は、実施形態に係る杭の施工管理システムの全体構成の一例を示す図である。また、図2と図3はそれぞれ、鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、ターゲット、及び電子コンパスが設置される前の状況を示す斜視図と、振れ止め部材、ターゲット、及び電子コンパスが設置された状況を示す斜視図である。また、図4と図5はそれぞれ、鋼管杭の下方の周囲に、振れ止め部材、治具、ターゲット、及び電子コンパスが設置される前の状況を示す斜視図と、振れ止め部材、治具、ターゲット、及び電子コンパスが設置された状況を示す斜視図である。さらに、図6は、図5のIV-IV矢視図である。
[Pile construction management system according to the embodiment]
First, an example of a pile construction management system according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. Here, FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the pile construction management system according to the embodiment. In addition, FIGS. 2 and 3 are respectively a perspective view showing the situation before the anti-vibration member, the target, and the electronic compass are installed around the lower part of the steel pipe pile, and FIG. It is a perspective view which shows the installed condition. 4 and 5 are respectively a perspective view showing the situation before the anti-vibration member, the jig, the target, and the electronic compass are installed around the lower part of the steel pipe pile, the anti-vibration member, the jig, FIG. 4 is a perspective view showing a situation in which a target and an electronic compass are installed; Furthermore, FIG. 6 is a view taken along line IV-IV in FIG.

杭の施工管理システム500は、鋼管杭Pの周囲であって、かつ地盤に近い位置(地盤上を含む)に設置されているターゲット100と、電子コンパス150と、ターゲット100をレンズで視準してターゲット100までの距離や角度を計測する計測器200と、携帯端末300とを有し、携帯端末300は、鋼管杭Pを地盤Gに回転圧入する杭打ち機90を構成するベースマシン10に搭載されている。計測器200及び電子コンパス150と携帯端末300は、インターネットやLAN(Local Area Network)等に代表されるネットワーク400を介して通信可能となっている。計測器200にて取得されたターゲット100の位置座標に関する計測データや、電子コンパス150にて取得された各種角度に関する計測データは、ネットワーク400を介して携帯端末300に送信される。 The pile construction management system 500 includes a target 100 installed around the steel pipe pile P and near the ground (including on the ground), an electronic compass 150, and a lens collimating the target 100. A measuring instrument 200 for measuring the distance and angle to a target 100 and a mobile terminal 300. The mobile terminal 300 is connected to a base machine 10 that constitutes a pile driver 90 that rotationally presses a steel pipe pile P into the ground G. is installed. The measuring instrument 200, the electronic compass 150, and the mobile terminal 300 can communicate via a network 400 represented by the Internet, a LAN (Local Area Network), or the like. The measurement data regarding the position coordinates of the target 100 obtained by the measuring instrument 200 and the measurement data regarding various angles obtained by the electronic compass 150 are transmitted to the mobile terminal 300 via the network 400 .

杭打ち機90は、ベースマシン10と、ベースマシン10により支持されるリーダー20と、リーダー20に沿って降下するオーガー30と、リーダー20の下方の地盤近傍の位置に装着されている振れ止め部材50とを有する。オーガー30の下端にあるキャップ40に鋼管杭Pの上端が把持され、鋼管杭Pの下方が振れ止め部材50の中空内に遊嵌された後、オーガー30をY1方向に回転させながらリーダー20に沿ってY2方向に降下させることにより、鋼管杭Pは、地盤G内においてY3方向に回転しながらY4方向に圧入される。尚、図示例の鋼管杭Pはその先端に螺旋翼P1を有しているが、鋼管杭Pの側面にも螺旋翼を有する形態など、様々な形態の鋼管杭が施工対象となる。 The pile driver 90 includes a base machine 10, a leader 20 supported by the base machine 10, an auger 30 descending along the leader 20, and a steadying member attached at a position near the ground under the leader 20. 50. The upper end of the steel pipe pile P is gripped by the cap 40 at the lower end of the auger 30, and the lower part of the steel pipe pile P is loosely fitted in the hollow of the anti-vibration member 50. Then, the auger 30 is rotated in the Y1 direction to the leader 20 The steel pipe pile P is pressed into the ground G in the Y4 direction while rotating in the Y3 direction. In addition, although the steel pipe pile P in the illustrated example has a helical wing P1 at its tip, steel pipe piles of various forms, such as a form having a helical wing also on the side surface of the steel pipe pile P, can be constructed.

図1に示すように、ターゲット100と電子コンパス150は振れ止め部材50の上に固定されている。計測器200は、例えば自動追尾型のトータルステーションであり、ターゲット100に対してそれぞれX1方向に光波を照射し、ターゲット100にて反射する光波を計測することにより、ターゲット100との間の距離や鉛直角度、水平角度を取得して、ターゲット100の位置座標を算出する。 As shown in FIG. 1, the target 100 and electronic compass 150 are fixed on the anti-vibration member 50 . The measuring instrument 200 is, for example, an automatic tracking type total station. The angle and horizontal angle are obtained, and the position coordinates of the target 100 are calculated.

トータルステーション200は、コンピュータを内蔵するとともに、外部の機器(図示例の携帯端末300等)との通信を可能とする通信インターフェイスを有している(いずれも図示せず)。トータルステーション200は、位置座標が既知の既知点の上に設置され、当該既知点の座標情報がコンピュータに入力されてもよいし、位置座標が既知の一つもしくは複数の既知点の位置座標を計測してその座標情報がコンピュータに入力されてもよく、コンピュータに格納されている既知点の位置座標を参照し、ターゲット100に関する計測データに基づいてその位置座標を算出する。 The total station 200 incorporates a computer and has a communication interface that enables communication with an external device (such as the mobile terminal 300 in the illustrated example) (both not shown). The total station 200 may be installed on a known point whose position coordinates are known, and the coordinate information of the known point may be input to a computer, or the position coordinates of one or more known points whose position coordinates are known may be measured. The coordinate information may be input to the computer, and the position coordinates of the known points stored in the computer are referred to and the position coordinates are calculated based on the measurement data regarding the target 100 .

次に、振れ止め部材50の上に設置されるターゲット及び電子コンパスの二種類の設置態様について説明する。図2及び図3は、そのうちの一種の設置態様について説明する図である。 Next, two types of installation modes of the target and the electronic compass installed on the anti-vibration member 50 will be described. 2 and 3 are diagrams illustrating one type of installation mode.

図2に示すように、振れ止め部材50は、平面視が半ドーナツ状の二つの半割り部材51を有し、それぞれの半割り部材51は、回動軸54を介してリーダー固定部59に回動自在に取り付けられている。それぞれの半割り部材51は、その端部において上下に二つのチャック53を有しており、鋼管杭Pが二つの半割り部材51の内部に収容された後、回動軸54を介して半割り部材51を鋼管杭P側へX2方向に回動させると、双方のチャック53が上下に揃うとともに双方のチャック53の有する貫通孔が上下方向に連通するようになっている。この連通した貫通孔に対してチャックピン55をX3方向に差し込むことにより、図3に示すように、中央にある中空に鋼管杭Pが遊嵌されている振れ止め部材50が形成される。 As shown in FIG. 2, the anti-vibration member 50 has two semi-doughnut-shaped half-split members 51 in plan view, and each half-split member 51 is attached to the leader fixing portion 59 via a pivot shaft 54. It is rotatably mounted. Each half-split member 51 has two upper and lower chucks 53 at its ends. When the split member 51 is rotated in the X2 direction toward the steel pipe pile P, both chucks 53 are vertically aligned and the through holes of both chucks 53 communicate vertically. By inserting the chuck pin 55 into the communicating through-hole in the X3 direction, as shown in FIG.

図2に戻り、それぞれの半割り部材51の上面52の二箇所には、マグネチックスタンド61が取り付けられ、マグネチックスタンド61には、ターゲット固定ピン60が上方に延出する態様で固定されている。 Returning to FIG. 2, two magnetic stands 61 are attached to the upper surface 52 of each half member 51, and target fixing pins 60 are fixed to the magnetic stands 61 so as to extend upward. there is

ターゲット固定ピン60には、ターゲット100の有するソケット104と電子コンパス150の有するソケット152がそれぞれ、上方からX4方向とX4'方向に装着されるようになっている。ここで、図示例のターゲット100は、複数のプリズム102を備えた全方位型のターゲットであり、水準器(図示せず)を内蔵している。また、図示例の電子コンパス150は、二軸タイプと三軸タイプのいずれであってもよい。二軸タイプは、二つの磁気センサを組み合わせて前後方向と左右方向の地磁気を検出する形態であり、三軸タイプは、前後方向と左右方向の二つの磁気センサに加えて、上下方向の地磁気を検出する第三の地磁気センサを有する形態である。 The socket 104 of the target 100 and the socket 152 of the electronic compass 150 are attached to the target fixing pin 60 from above in the X4 direction and the X4' direction, respectively. Here, the target 100 in the illustrated example is an omnidirectional target provided with a plurality of prisms 102 and has a built-in spirit level (not shown). Also, the electronic compass 150 of the illustrated example may be of either a biaxial type or a triaxial type. The two-axis type uses a combination of two magnetic sensors to detect geomagnetism in the longitudinal and lateral directions. It is a form having a third geomagnetic sensor for detection.

図3に示すように、振れ止め部材50の上面52には、計四つのターゲット固定ピン60が取り付けられており、その中で、計測器200からターゲット100を計測可能な一つのターゲット固定ピン60が選定され、ターゲット100が装着されている。また、残りのターゲット固定ピン60のいずれか一つに対して、電子コンパス150が装着されている。尚、ターゲット固定ピン60は振れ止め部材50の上面52に溶接されてもよいし、他の固定態様にて固定されてもよい。また、ターゲット固定ピン60は少なくとも二つ以上であればよく、四つ以外の数のターゲット固定ピン60が適用されてもよい。 As shown in FIG. 3, a total of four target fixing pins 60 are attached to the upper surface 52 of the anti-vibration member 50. Among them, one target fixing pin 60 capable of measuring the target 100 from the measuring instrument 200 is attached. is selected and the target 100 is attached. Also, an electronic compass 150 is attached to one of the remaining target fixing pins 60 . Incidentally, the target fixing pin 60 may be welded to the upper surface 52 of the anti-vibration member 50, or may be fixed in another fixing manner. Moreover, the number of the target fixing pins 60 should be at least two or more, and the number of the target fixing pins 60 other than four may be applied.

また、以下で詳説するように、実施形態に係る杭の施工管理方法は、キャリブレーション工程と杭芯位置特定工程を有し、キャリブレーション工程において、杭伏図の軸(例えばY軸)とN極との角度θ1、鋼管杭Pの打設芯及びターゲット100を通る直線とN極との角度θ2、及び、N極からの電子コンパス150の設置角度θ3が計測され、θ3-θ2が設定される。そして、杭芯位置特定工程では、複数の鋼管杭Pの回転圧入施工の際にそれぞれの鋼管杭Pの杭芯位置を特定しながら施工管理が行われるが、この際、キャリブレーション工程にて設定されているθ3-θ2が維持されるようにして鋼管杭Pの周囲にターゲット100と電子コンパス150が設置される。すなわち、キャリブレーション工程と杭芯位置特定工程において、ターゲット100の固定位置は、図1,3等で示すように可及的に地盤に近い位置に設定されるが、電子コンパス150の設置位置は、ターゲット100の固定位置と同様に地盤に近い位置の他、ベースマシン10の操縦席や、操縦席に搭載されている携帯端末300に内蔵されていてもよい。図1,3等に示すように振れ止め部材50の上面52にターゲット100と電子コンパス150が設置される場合は、自ずとθ3-θ2が一定となることが保証されるが、操縦席等に電子コンパス150が設置される場合は、振れ止め部材50と操縦席が同様な動きとなり、結果としてθ3-θ2が一定となるようにベースマシン10が操作される必要がある。 Further, as described in detail below, the pile construction management method according to the embodiment has a calibration process and a pile core position specifying process, and in the calibration process, the axis of the pile plan (for example, the Y axis) and the N The angle θ1 with the pole, the angle θ2 between the straight line passing through the driving core of the steel pipe pile P and the target 100 and the N pole, and the installation angle θ3 of the electronic compass 150 from the N pole are measured, and θ3−θ2 is set. be. Then, in the pile core position specifying process, construction management is performed while specifying the pile core position of each steel pipe pile P during rotational press-in construction of a plurality of steel pipe piles P. At this time, the setting is performed in the calibration process. A target 100 and an electronic compass 150 are installed around the steel pipe pile P so that the current θ3-θ2 is maintained. That is, in the calibration process and the pile core position specifying process, the fixed position of the target 100 is set as close to the ground as possible as shown in FIGS. In addition to the fixed position of the target 100, it may be installed in the operator's seat of the base machine 10 or the portable terminal 300 mounted in the operator's seat. When the target 100 and the electronic compass 150 are installed on the upper surface 52 of the anti-vibration member 50 as shown in FIGS. When the compass 150 is installed, the anti-vibration member 50 and the cockpit move in the same manner, and as a result, the base machine 10 must be operated so that θ3-θ2 becomes constant.

図4及び図5は、振れ止め部材50の上に設置されるターゲット及び電子コンパスの他の設置態様について説明する図である。 FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams illustrating other installation modes of the targets and the electronic compass that are installed on the anti-vibration member 50. FIG.

図4に示すように、それぞれの半割り部材51の上面52の二箇所には、マグネチックスタンド61が取り付けられ、マグネチックスタンド61には、治具固定ピン62が上方に延出する態様で固定されている。 As shown in FIG. 4, two magnetic stands 61 are attached to the upper surface 52 of each half member 51, and jig fixing pins 62 extend upward from the magnetic stands 61. Fixed.

そして、半割り部材51と同様に平面視が半ドーナツ状の二つの半割り治具71が、二つのマグネチックスタンド61の上に載置される。より具体的には、半割り治具71は、少なくとも治具固定ピン62に対応する位置にピン孔72を有しており、各ピン孔72に対して対応する治具固定ピン62が挿通されることにより、二つのマグネチックスタンド61の上に半割り治具71がX5方向に載置される。 Then, two halving jigs 71 having a half-doughnut shape in plan view like the halving member 51 are placed on the two magnetic stands 61 . More specifically, the halved jig 71 has pin holes 72 at least at positions corresponding to the jig fixing pins 62 , and the corresponding jig fixing pins 62 are inserted into the respective pin holes 72 . As a result, the halving jig 71 is placed on the two magnetic stands 61 in the X5 direction.

このように、半割り治具71が少なくとも二つの治具固定ピン62を介して振れ止め部材50を構成する半割り部材51に固定されることにより、半割り治具71を、振れ止め部材50に対して大きく移動させることなく位置決めすることができる。図示例においては、半割り治具71が二つの治具固定ピン62により固定される形態であるが、半割り治具71が三つ以上のピン孔72を有し、三つ以上の治具固定ピン62を介して半割り部材51に半割り治具71が固定される形態であってもよい。 In this way, the half jig 71 is fixed to the half members 51 constituting the anti-vibration member 50 via at least two jig fixing pins 62 , so that the half jig 71 is attached to the anti-vibration member 50 . can be positioned without a large amount of movement with respect to In the illustrated example, the halved jig 71 is fixed by two jig fixing pins 62, but the halved jig 71 has three or more pin holes 72, and three or more jigs can be attached. A configuration in which the halved jig 71 is fixed to the halved member 51 via the fixing pin 62 may be employed.

半割り治具71の上面の二箇所には、ターゲット固定ピン60Aが上方に延出する態様で固定されており、ターゲット固定ピン60Aに対して、ターゲット100の有するソケット104と電子コンパス150の有するソケット152がそれぞれ、上方からX6方向とX6'方向に装着されるようになっている。 Target fixing pins 60A are fixed to two points on the upper surface of the halved jig 71 in such a manner as to extend upward. The sockets 152 are mounted from above in the X6 and X6' directions.

また、半割り治具71の内側面75には、鋼管杭Pに対して当接自在な二つのローラ73が回動自在に取り付けられている。 Two rollers 73 are rotatably attached to the inner side surface 75 of the halving jig 71 so as to be in contact with the steel pipe pile P. As shown in FIG.

半割り部材51を鋼管杭P側へX2方向に回動させ、チャックピン55をX3方向に差し込むことにより、図5に示すように、中央の中空に鋼管杭Pが遊嵌された振れ止め部材50が形成されとともに、二つの半割り治具71の端部同士も相互に当接して、環状の治具70が形成される。尚、振れ止め部材50を鋼管杭Pから取り外す際には、図2に示すように二つの半割り部材51を回動させて振れ止め部材50を開放する。この振れ止め部材50を開放した際に、治具70も同時に二つの半割り治具71に分割されることになる。 By rotating the half-split member 51 toward the steel pipe pile P side in the X2 direction and inserting the chuck pin 55 in the X3 direction, as shown in FIG. 50 is formed, and the ends of the two halved jigs 71 are also brought into contact with each other to form the annular jig 70 . When removing the anti-vibration member 50 from the steel pipe pile P, the two half-split members 51 are rotated to release the anti-vibration member 50 as shown in FIG. When the anti-vibration member 50 is released, the jig 70 is also split into two halved jigs 71 at the same time.

図5及び図6に示すように、ピン孔72は治具固定ピン62よりも大寸法に設定されている。従って、ピン孔72と治具固定ピン62との間には一定のクリアランスs1が形成される。このように、ピン孔72と治具固定ピン62との間にクリアランスs1を有した状態で治具70が振れ止め部材50の上に載置されることにより、治具70は、振れ止め部材50に対して僅かに相対移動自在に位置決めされる。そのため、回転圧入される鋼管杭Pの水平変位に対して治具70を追随させることができ、結果として、治具70に固定されているターゲット100を追随させることが可能になる。 As shown in FIGS. 5 and 6, the pin holes 72 are set larger than the jig fixing pins 62 . Therefore, a constant clearance s1 is formed between the pin hole 72 and the jig fixing pin 62 . In this manner, the jig 70 is placed on the anti-vibration member 50 with the clearance s1 between the pin hole 72 and the jig fixing pin 62, so that the jig 70 is mounted on the anti-vibration member. 50 are positioned so as to be slightly movable relative to each other. Therefore, the jig 70 can follow the horizontal displacement of the steel pipe pile P that is rotationally press-fitted, and as a result, the target 100 fixed to the jig 70 can follow.

また、治具70の内側面75において複数のローラ73が鋼管杭Pに当接自在に取り付けられていることにより、ターゲット100が固定されている治具70を回転姿勢の鋼管杭Pから縁切りしながら、鋼管杭Pの杭芯と環状の治具の中心を可及的に揃えることができる。 In addition, since a plurality of rollers 73 are attached to the steel pipe pile P on the inner surface 75 of the jig 70 so as to freely abut on the steel pipe pile P, the jig 70 to which the target 100 is fixed is cut off from the steel pipe pile P in the rotational posture. However, the pile core of the steel pipe pile P and the center of the annular jig can be aligned as much as possible.

ここで、図6に示すように、振れ止め部材50の中を貫通する鋼管杭Pとの間には一般に、10mm乃至20mm程度のクリアランスs2がある。そのため、振れ止め部材50の上にターゲット100を直接載置した場合、このクリアランスs2の中で移動し得る鋼管杭Pの杭芯と、振れ止め部材50の中心との間には、このクリアランスs2に起因する誤差が生じ得る。そして、この鋼管杭Pの杭芯と振れ止め部材50の中心の間の誤差は、携帯端末300において計測データに基づいて演算される杭芯位置の精度に影響し得る。そこで、治具70の内側面75から鋼管杭P側に回転自在に張り出す複数のローラ73が取り付けられていることにより、ローラ73と鋼管杭Pの間のクリアランスs3を、0mm(複数のローラ73が全て鋼管杭Pに当接している状態)からせいぜい1,2mm程度とする。このことにより、治具70と鋼管杭Pの間のクリアランスに起因する誤差を少なくすることができ、携帯端末300において演算される杭芯位置の精度を向上させることができる。 Here, as shown in FIG. 6 , generally there is a clearance s2 of about 10 mm to 20 mm between the anti-vibration member 50 and the steel pipe pile P penetrating through it. Therefore, when the target 100 is directly placed on the anti-vibration member 50, the clearance s2 errors due to The error between the center of the pile core of the steel pipe pile P and the center of the anti-vibration member 50 can affect the accuracy of the pile core position calculated by the portable terminal 300 based on the measurement data. Therefore, by attaching a plurality of rollers 73 that rotatably protrude from the inner surface 75 of the jig 70 to the steel pipe pile P side, the clearance s3 between the rollers 73 and the steel pipe pile P is reduced to 0 mm (a plurality of rollers 73 are all in contact with the steel pipe pile P), the distance is about 1.2 mm at most. As a result, errors caused by the clearance between the jig 70 and the steel pipe pile P can be reduced, and the accuracy of the pile core position calculated by the mobile terminal 300 can be improved.

鋼管杭Pの回転圧入の全般に亘り、トータルステーション200ではターゲット100の位置座標が随時計測され、ターゲット100に関する計測データは、ネットワーク400を介して、ベースマシン10の操縦席に載置されている携帯端末300に随時送信される。携帯端末300では、以下で詳説する方法により、回転圧入される鋼管杭Pの杭芯位置が随時演算され、表示されるようになっている。杭打ち機のオペレータは、携帯端末300に表示されている演算結果を確認しながら、鋼管杭Pの回転圧入を行うことができる。尚、携帯端末300は、図示例のようにベースマシン10の操縦席に載置されている形態の他にも、施工管理をしている施工管理者が携帯端末を有し、施工管理者が携帯端末に表示されている演算結果を確認してもよいし、オペレータと施工管理者の双方が携帯端末を有していてそれぞれが携帯端末に表示されている演算結果を確認してもよい。 Throughout the rotation press-fitting of the steel pipe pile P, the position coordinates of the target 100 are measured at any time by the total station 200. It is transmitted to the terminal 300 at any time. In the mobile terminal 300, the pile core position of the steel pipe pile P to be rotationally press-fitted is calculated and displayed at any time by a method described in detail below. The operator of the pile driver can carry out rotational press-fitting of the steel pipe pile P while checking the calculation result displayed on the mobile terminal 300 . The portable terminal 300 may be placed in the operator's seat of the base machine 10 as shown in the figure. The calculation results displayed on the mobile terminal may be checked, or both the operator and the construction manager may have mobile terminals and each may check the calculation results displayed on the mobile terminal.

図示する杭の施工管理システム500によれば、複雑な治具を有することなく、地盤Gの近傍において鋼管杭Pの杭芯位置を精度よく特定しながら、鋼管杭Pの施工管理を行うことができる。 According to the illustrated pile construction management system 500, it is possible to perform construction management of the steel pipe pile P while accurately specifying the pile core position of the steel pipe pile P in the vicinity of the ground G without having a complicated jig. can.

尚、図示する杭の施工管理システム500では、振れ止め部材50の上、もしくは振れ止め部材50の上の治具70の上に固定されているターゲット100をトータルステーション200にて視準するシステムであるが、ターゲット100は、例えば、鋼管杭の周囲の地盤の上に固定されてもよいし、鋼管杭の周囲の地盤の上に治具70が載置され、治具70の上面にあるターゲット固定ピン60Aに固定されてもよい。 In the illustrated pile construction management system 500, the target 100 fixed on the anti-vibration member 50 or on the jig 70 on the anti-vibration member 50 is collimated by the total station 200. However, the target 100 may be fixed on the ground around the steel pipe pile, for example, or the jig 70 is placed on the ground around the steel pipe pile, and the target fixed on the upper surface of the jig 70 It may be fixed to pin 60A.

[実施形態に係る杭の施工管理システムを構成する携帯端末、及び杭の施工管理方法]
次に、図7乃至図12を参照して、実施形態に係る杭の施工管理システムを構成する携帯端末の一例と、杭の施工管理方法の一例について説明する。ここで、図7は、実施形態に係る杭の施工管理システムの有する携帯端末のハードウェア構成の一例を示す図であり、図8は、携帯端末の機能構成の一例を示す図である。また、図9は、キャリブレーション工程を説明する図であって、図9(a)は、杭伏図の軸(Y軸)とN極との角度θ1を説明する図であり、図9(b)は、鋼管杭の打設芯及びターゲットを通る直線とN極との角度θ2と、N極からの電子コンパスの設置角度θ3を説明する図であり、図9(c)は、θ1、θ2、及びθ3をまとめて説明する図である。また、図10は、杭芯位置特定工程を説明する図であって、図10(a)は、打設中の鋼管杭の周囲にあるターゲットの位置と、θ3-θ2とθ1により設定されるω'とを説明する図であり、図10(b)は、N極からの電子コンパスの設置角度ωを説明する図である。また、図11は、実施形態に係る杭の施工管理方法の一例のフロー図である。さらに、図12は、携帯端末の表示部における表示内容の一例を示す図である。
[Portable Terminal Constituting Pile Construction Management System According to Embodiment and Pile Construction Management Method]
Next, with reference to FIGS. 7 to 12, an example of a portable terminal constituting the pile construction management system according to the embodiment and an example of a pile construction management method will be described. Here, FIG. 7 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a mobile terminal included in the pile construction management system according to the embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing an example of the functional configuration of the mobile terminal. 9A and 9B are diagrams for explaining the calibration process, and FIG. 9A is a diagram for explaining the angle θ1 between the axis (Y-axis) of the pile plan and the N pole, and FIG. b) is a diagram for explaining the angle θ2 between the straight line passing through the driving core of the steel pipe pile and the target and the N pole, and the installation angle θ3 of the electronic compass from the N pole; It is a figure which collectively explains (theta)2 and (theta)3. FIG. 10 is a diagram for explaining the pile core position specifying process, and FIG. 10(a) shows the position of the target around the steel pipe pile being driven and the 10(b) is a diagram for explaining the installation angle ω of the electronic compass from the N pole. Moreover, FIG. 11 is a flowchart of an example of the pile construction management method according to the embodiment. Furthermore, FIG. 12 is a diagram showing an example of display contents on the display unit of the mobile terminal.

携帯端末300は、スマートフォンやタブレット、パーソナルコンピュータなどにより形成されるが、図12には、タブレットにより形成される携帯端末300を示している。 The mobile terminal 300 is formed by a smart phone, a tablet, a personal computer, or the like, and FIG. 12 shows the mobile terminal 300 formed by a tablet.

図7に示すように、携帯端末300は、CPU(Central Processing Unit)302、RAM(Random Access Memory)304、ROM(Read Only Memory)306、無線通信装置308、表示装置310、及び入力装置312を有し、それらがシステムバス314にてデータ通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 7, the mobile terminal 300 includes a CPU (Central Processing Unit) 302, a RAM (Random Access Memory) 304, a ROM (Read Only Memory) 306, a wireless communication device 308, a display device 310, and an input device 312. and are connected by a system bus 314 so as to be capable of data communication.

ROM306には、各種のプログラムやプログラムによって利用されるデータ等が記憶されている。RAM304は、ROM306に記憶されているプログラムをロードするための記憶領域や、ロードされたプログラムのワーク領域として用いられる。CPU302は、RAM304にロードされたプログラムを処理することにより、各種の機能を実現する。例えば、計測器200から送信されてきたターゲット100に関する計測データと、電子コンパス150から送信されてきた各種の角度データとを用いて、鋼管杭の杭芯位置を演算し、演算結果を表示する制御を実行する。尚、その他、携帯端末300にインストールされたプログラム等を記憶する補助記憶装置(図示せず)を有していてもよい。 The ROM 306 stores various programs and data used by the programs. The RAM 304 is used as a storage area for loading programs stored in the ROM 306 and as a work area for the loaded programs. The CPU 302 implements various functions by processing programs loaded in the RAM 304 . For example, using the measurement data about the target 100 transmitted from the measuring instrument 200 and various angle data transmitted from the electronic compass 150, the pile core position of the steel pipe pile is calculated, and the control to display the calculation result. to run. In addition, the portable terminal 300 may have an auxiliary storage device (not shown) for storing programs installed thereon.

表示装置310は、液晶ディスプレイ等からなり、たとえばタッチパネルの表示機能を担う。入力装置312は、表示装置310に対する接触体の接触を検出するセンサを有する電子部品である。接触体の接触の検出方式としては、静電方式や抵抗膜方式、光学方式などがある。この接触体として、オペレータ等の指や専用ペン等が挙げられる。無線通信装置308は、無線LAN又は移動体通信網等において通信を行う際に必要となる、アンテナ等の電子部品である。 The display device 310 is composed of a liquid crystal display or the like, and has a display function of a touch panel, for example. The input device 312 is an electronic component having a sensor that detects contact of a contact with the display device 310 . Methods for detecting the contact of the contact body include an electrostatic method, a resistive film method, an optical method, and the like. The contact body may be a finger of an operator or the like, a dedicated pen, or the like. A wireless communication device 308 is an electronic component such as an antenna that is necessary for communication in a wireless LAN, mobile communication network, or the like.

携帯端末300は、CPU302による制御により、図8に示す受信部320、演算部330、表示部340、及び格納部350として機能する。 Under the control of the CPU 302, the mobile terminal 300 functions as the receiver 320, the calculator 330, the display 340, and the storage 350 shown in FIG.

鋼管杭Pの回転圧入の過程で、計測器200によりターゲット100に関する計測データ(計測器200により算出されたターゲット100の位置座標データを含む)と電子コンパス150により角度ω(図10(b)参照)に関する計測データが随時取得され、受信部320には、計測器200と電子コンパス150から随時送信されるターゲット100と角度ωに関する計測データが随時受信される。受信された各計測データは、格納部350に随時格納される。 In the process of rotational press-fitting of the steel pipe pile P, the measurement data (including the positional coordinate data of the target 100 calculated by the measuring instrument 200) on the target 100 by the measuring instrument 200 and the angle ω by the electronic compass 150 (see FIG. 10(b) ) is obtained at any time, and the measurement data about the target 100 and the angle ω transmitted from the measuring instrument 200 and the electronic compass 150 at any time is received at the receiving unit 320 at any time. Each received measurement data is stored in the storage unit 350 as needed.

格納部350には、施工対象の複数の鋼管杭Pの杭打設位置がX-Y座標系に示されている杭伏図データ(鋼管杭Pの設計杭芯(打設芯の一例)に関する位置座標データが含まれる)と、ターゲット100から鋼管杭Pの杭芯までの距離データ、及び、許容杭芯誤差データ(施工される鋼管杭の杭芯と設計杭芯との間で許容される誤差範囲に関するデータ)等が格納されている。ターゲット100から鋼管杭Pの杭芯までの距離データは、図3に示すように一つのターゲット固定ピン60が選定され、ターゲット100が装着された後に計測され、計測データが格納部350に格納される。また、キャリブレーション工程と杭芯位置特定工程においては、各種の角度データが電子コンパス150にて計測され、計測データが格納部350に格納される。 In the storage unit 350, the pile driving positions of the plurality of steel pipe piles P to be constructed are shown in the XY coordinate system. position coordinate data), distance data from the target 100 to the pile core of the steel pipe pile P, and allowable pile core error data (allowable between the pile core of the steel pipe pile to be constructed and the design pile core data on the error range), etc. are stored. The distance data from the target 100 to the pile core of the steel pipe pile P is measured after one target fixing pin 60 is selected and the target 100 is attached as shown in FIG. be. Also, in the calibration process and the pile core position specifying process, various angle data are measured by the electronic compass 150 and the measured data are stored in the storage unit 350 .

演算部330では、ターゲット100と各種の角度データに関する各計測データを格納部350から読み出し、回転圧入される鋼管杭Pの杭芯位置を随時演算する。演算部330における演算方法は、以下で説明する。 The calculation unit 330 reads each measurement data relating to the target 100 and various angle data from the storage unit 350, and calculates the pile core position of the steel pipe pile P to be rotationally press-fitted as needed. A calculation method in the calculation unit 330 will be described below.

次に、実施形態に係る杭の施工管理方法を、演算部330における演算方法とともに説明する。杭の施工管理方法は、キャリブレーション工程と杭芯位置特定工程を有し、杭芯位置特定工程では、演算部330における演算方法により、回転圧入される鋼管杭Pの杭芯位置を随時特定する。 Next, the pile construction management method according to the embodiment will be described together with the calculation method in the calculation unit 330 . The pile construction management method includes a calibration process and a pile core position specifying process. In the pile core position specifying process, the pile core position of the steel pipe pile P to be rotationally press-fitted is specified as needed by the calculation method in the calculation unit 330. .

まず、図9及び図11を参照して、キャリブレーション工程において所定の角度を設定する方法について説明する。まず、図9(a)と図11に示すように、電子コンパス150を用いて、杭伏図データにおけるY軸のN極からの角度θ1が計測される(ステップS1、A工程)。施工現場では、測量用糸が張設されて杭伏図のX軸やY軸が特定されるようになっており、例えばこの測量用糸の上に電子コンパス150を設置することにより、例えば杭伏図のY軸の角度θ1が計測される。尚、杭伏図データにおけるX軸のN極からの角度が計測されてもよい。杭伏図データには、X-Y座標系における各格点において、鋼管杭Pの打設芯位置が設定されている。 First, a method of setting a predetermined angle in the calibration process will be described with reference to FIGS. 9 and 11. FIG. First, as shown in FIGS. 9A and 11, the electronic compass 150 is used to measure the angle θ1 of the Y-axis from the N pole in the pile plan data (step S1, process A). At a construction site, a surveying thread is stretched so that the X-axis and Y-axis of the pile plan can be specified. An angle θ1 of the Y-axis of the plan is measured. In addition, the angle from the N pole of the X-axis in the pile plan data may be measured. In the pile plan data, the driving core position of the steel pipe pile P is set at each grid point in the XY coordinate system.

次に、図9(b)及び図11に示すように、振れ止め部材50の上面52の上に固定されているターゲット100と、鋼管杭Pの打設芯Oを繋ぐ直線L1のN極からの角度θ2を計測する(ステップS2)。さらに、電子コンパス150の設置方向線L2のN極からの設置角度θ3を計測し(ステップS3)、設置角度θ3と角度θ2の差分値であるθ3-θ2を設定する(以上、B工程)。 Next, as shown in FIGS. 9B and 11, from the north pole of the straight line L1 connecting the target 100 fixed on the upper surface 52 of the anti-vibration member 50 and the driving core O of the steel pipe pile P is measured (step S2). Further, the installation angle θ3 of the installation direction line L2 of the electronic compass 150 from the N pole is measured (step S3), and θ3−θ2, which is the difference between the installation angles θ3 and θ2, is set (step B).

上記するA工程とB工程により、杭伏図の軸(X軸もしくはY軸)とN極の角度のキャリブレーション、及び、ターゲット100と電子コンパス150の設置角度のキャリブレーションが終了する(キャリブレーション工程)。 Through the A process and the B process described above, the calibration of the angle between the axis of the pile plan (X-axis or Y-axis) and the N pole and the calibration of the installation angle of the target 100 and the electronic compass 150 are completed (calibration process).

次に、図10を参照して、杭芯位置特定工程において杭芯位置を特定する方法について説明する。各鋼管杭Pの施工中の杭芯の特定に際しては、キャリブレーション工程により特定されている相対角度θ3-θ2を一定に維持する。図10(a)及び図11に示すように、施工対象である鋼管杭Pの周囲に固定されるターゲット100の固定位置A(X、Y)を計測器200により計測するとともに、電子コンパス150のN極からの設置角度ωを計測する(ステップS4)。 Next, with reference to FIG. 10, a method for specifying the pile core position in the pile core position specifying step will be described. When specifying the pile core during construction of each steel pipe pile P, the relative angle θ3-θ2 specified in the calibration process is kept constant. As shown in FIGS. 10A and 11, the fixed position A (X A , Y A ) of the target 100 fixed around the steel pipe pile P to be constructed is measured by the measuring instrument 200, and the electronic compass An installation angle ω from the N pole of 150 is measured (step S4).

鋼管杭Pの周囲に設置された電子コンパス150のN極からの設置角度ωと、キャリブレーション工程にて特定されている角度θ1、相対角度θ3-θ2、予め測定しておいたターゲット100の固定位置と打設芯までの距離r、を用いて、鋼管杭Pの杭芯位置(X,Y)を以下の式(1)により特定する(ステップS5)。 The installation angle ω from the N pole of the electronic compass 150 installed around the steel pipe pile P, the angle θ1 specified in the calibration process, the relative angle θ3-θ2, and the previously measured fixation of the target 100 Using the position and the distance r to the driving core, the pile core position (X 0 , Y 0 ) of the steel pipe pile P is specified by the following formula (1) (step S5).

Figure 0007213115000003
Figure 0007213115000003

上記式(1)は携帯端末300の格納部350に格納されており、演算部330では、式(1)により、回転圧入される鋼管杭Pの杭芯位置が随時演算され、演算された杭芯位置は、表示部340に表示される。 The above equation (1) is stored in the storage unit 350 of the mobile terminal 300, and the calculation unit 330 calculates the pile core position of the steel pipe pile P to be rotationally press-fitted according to the equation (1) at any time, and the calculated pile The core position is displayed on the display section 340 .

携帯端末300の表示部340では、図12に示すように、鋼管杭Pの設計杭芯Oを座標中心とするX-Y座標系が表示され、さらに、許容杭芯誤差範囲が表示される。そして、演算部330にて演算された演算杭芯位置がX-Y座標系にプロットされる。 As shown in FIG. 12, the display unit 340 of the mobile terminal 300 displays an XY coordinate system centered on the design pile core O of the steel pipe pile P, and further displays the allowable pile core error range. Then, the calculated pile core position calculated by the calculator 330 is plotted on the XY coordinate system.

杭打ち機90のオペレータや施工管理者は、特定された演算杭芯位置が許容杭芯誤差範囲内にあることを確認しながら鋼管杭Pの施工を継続することができる。また、演算杭芯位置が許容杭芯誤差範囲から外れそうな場合には、回転圧入方向を臨機に調整することができる。さらに、演算杭芯位置が許容杭芯誤差範囲から外れている場合には、施工を速やかに中断して、正しい位置において鋼管杭の再打設を行うことができる。 An operator of the pile driver 90 or a construction manager can continue construction of the steel pipe pile P while confirming that the specified calculated pile core position is within the allowable pile core error range. In addition, when the calculated pile core position is likely to deviate from the allowable pile core error range, the rotational press-in direction can be adjusted on the fly. Furthermore, when the calculated pile core position is out of the allowable pile core error range, the construction can be immediately interrupted and the steel pipe pile can be re-placed at the correct position.

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。 It should be noted that other embodiments may be possible in which other components are combined with the configurations described in the above embodiments, and the present invention is not limited to the configurations shown here. Regarding this point, it is possible to change without departing from the gist of the present invention, and it can be determined appropriately according to the application form.

10:ベースマシン、20:リーダー、30:オーガー、40:キャップ、50:振れ止め部材、51:半割り部材、52:上面、53:チャック、54:回動軸、55:チャックピン、59:リーダー固定部、60,60A:ターゲット固定ピン、61:マグネチックスタンド、62:治具固定ピン、70:治具、71:半割り治具、72:ピン孔、73:ローラ、90:杭打ち機、100:ターゲット、102:プリズム、104:ソケット、150:電子コンパス、152:ソケット、200:計測器(トータルステーション)、300:携帯端末、320:受信部、330:演算部、340:表示部、350:格納部、400:ネットワーク、500:杭の施工管理システム(施工管理システム)、G:地盤、P:鋼管杭、P1:螺旋翼 10: base machine, 20: leader, 30: auger, 40: cap, 50: anti-vibration member, 51: half split member, 52: upper surface, 53: chuck, 54: rotating shaft, 55: chuck pin, 59: Leader fixing part 60, 60A: target fixing pin 61: magnetic stand 62: jig fixing pin 70: jig 71: half jig 72: pin hole 73: roller 90: piling machine, 100: target, 102: prism, 104: socket, 150: electronic compass, 152: socket, 200: measuring instrument (total station), 300: mobile terminal, 320: receiving unit, 330: computing unit, 340: display unit , 350: storage unit, 400: network, 500: pile construction management system (construction management system), G: ground, P: steel pipe pile, P1: spiral wing

Claims (9)

鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理方法であって、
電子コンパスを用いて、杭伏図を構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度θ1を計測するA工程と、
前記振れ止め部材の上、もしくは、地面の上にターゲットを固定し、前記鋼管杭の打設芯と該ターゲットを繋ぐ直線のN極からの角度θ2を計測し、
N極からの前記電子コンパスの設置角度θ3を計測し、前記鋼管杭の打設芯と前記ターゲットを繋ぐ直線と前記電子コンパスの設置角度との相対角度を求めるB工程と、を有し、前記A工程と前記B工程により、前記杭伏図を構成するX軸もしくはY軸とN極の角度のキャリブレーションと、前記ターゲットと前記電子コンパスの設置角度のキャリブレーションを行うキャリブレーション工程と、
前記直線の角度θ2と前記設置角度θ3の相対角度θ3-θ2を一定に維持しながら、施工対象である各鋼管杭の周囲に固定される前記ターゲットの固定位置(X、Y)を計測器により計測し、前記鋼管杭の周囲に設置された前記電子コンパスのN極からの設置角度ωと、前記キャリブレーション工程にて特定されている角度θ1、前記相対角度θ3-θ2、予め測定しておいた前記ターゲットの固定位置と前記打設芯までの距離r、を用いて、鋼管杭の杭芯位置を以下の式(A)により特定する杭芯位置特定工程と、を有することを特徴とする、杭の施工管理方法。
Figure 0007213115000004
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A pile construction management method used when constructing a steel pipe pile by
A step of measuring the angle θ1 from the N pole of the X-axis or Y-axis constituting the pile drawing using an electronic compass;
A target is fixed on the anti-vibration member or on the ground, and an angle θ2 from the N pole of a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target is measured,
A step B of measuring an installation angle θ3 of the electronic compass from the N pole and obtaining a relative angle between the installation angle of the electronic compass and a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target, A calibration step of calibrating the angle between the X-axis or the Y-axis and the N pole that constitutes the pile plan and the installation angle of the target and the electronic compass by the A step and the B step;
While maintaining the relative angle θ3−θ2 between the angle θ2 of the straight line and the installation angle θ3 constant, the fixed positions (X A , Y A ) of the target fixed around each steel pipe pile to be constructed are measured. Measured by a device, the installation angle ω from the N pole of the electronic compass installed around the steel pipe pile, the angle θ1 specified in the calibration process, the relative angle θ3-θ2, measured in advance. and a pile core position specifying step of specifying the pile core position of the steel pipe pile by the following formula (A) using the fixed position of the target set and the distance r to the driving core. A method for managing construction of piles.
Figure 0007213115000004
鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理システムであって、
前記振れ止め部材の上、前記鋼管杭の周囲の地盤の上のいずれかに設置されているターゲットと、
前記ターゲットの位置を計測する計測器と、
杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度を少なくとも計測する電子コンパスと、
前記ベースマシンのオペレータもしくは施工管理者の有する携帯端末と、を有し、
前記携帯端末は、
前記計測器から送信される前記ターゲットの位置に関する位置データと、前記電子コンパスから送信される角度データとを受信する受信部と、
前記位置データ、前記角度データ、及び前記杭伏図データが格納される格納部と、
前記位置データと前記角度データに基づいて、前記鋼管杭の杭芯位置を演算する演算部と、を備えていることを特徴とする、杭の施工管理システム。
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A pile construction management system used when constructing a steel pipe pile by
a target installed either on the steady-state member or on the ground surrounding the steel pipe pile;
a measuring instrument for measuring the position of the target;
an electronic compass that measures at least the angle from the N pole of the X-axis or Y-axis that constitutes the pile plan data;
a mobile terminal owned by an operator of the base machine or a construction manager;
The mobile terminal is
a receiving unit that receives position data regarding the position of the target transmitted from the measuring instrument and angle data transmitted from the electronic compass;
a storage unit in which the position data, the angle data, and the pile plan data are stored;
A pile construction management system, comprising: a computing unit that computes a pile core position of the steel pipe pile based on the position data and the angle data.
環状の治具を有し、該治具は二つの半割り治具を相互に接合することにより形成され、
前記二つの半割り治具のいずれか一方に前記ターゲットが固定され、
環状の前記治具の内側面には、鋼管杭に対して当接自在なローラが取り付けられており、
前記治具は前記振れ止め部材の上に、該振れ止め部材に対して相対移動自在に載置されていることを特徴とする、請求項2に記載の杭の施工管理システム。
an annular jig, the jig being formed by joining two halves together;
The target is fixed to one of the two halving jigs,
A roller is attached to the inner surface of the annular jig and is capable of contacting the steel pipe pile,
3. The pile construction management system according to claim 2, wherein said jig is mounted on said vibration-damping member so as to be relatively movable with respect to said vibration-damping member.
環状の治具を有し、該治具は二つの半割り治具を相互に接合することにより形成され、
前記半割り治具のいずれか一方に前記ターゲットが固定され、
環状の前記治具の内側面には、鋼管杭に対して当接自在なローラが取り付けられており、
前記治具は前記鋼管杭の周囲の地盤の上に載置されていることを特徴とする、請求項2に記載の杭の施工管理システム。
an annular jig, the jig being formed by joining two halves together;
The target is fixed to one of the halved jigs,
A roller is attached to the inner surface of the annular jig and is capable of contacting the steel pipe pile,
The pile construction management system according to claim 2, wherein the jig is placed on the ground surrounding the steel pipe pile.
前記治具の上面には、上方に突出して、前記ターゲットが固定される二つ以上のターゲット固定ピンが取り付けられ、そのうち、前記計測器から計測可能な位置にある一つの該ターゲット固定ピンが選定され、前記ターゲットが固定されていることを特徴とする、請求項3又は4に記載の杭の施工管理システム。 On the upper surface of the jig, two or more target fixing pins projecting upward and to which the target is fixed are attached, and one of the target fixing pins at a position measurable by the measuring instrument is selected. 5. The pile construction management system according to claim 3, wherein the target is fixed. 前記振れ止め部材の上面には、上方に突出して、前記治具が固定される四つ以上の治具固定ピンが取り付けられ、
前記治具には、前記四つ以上の治具固定ピンにそれぞれ対応して該治具固定ピンよりも大寸法のピン孔が開設され、
前記ピン孔に対して前記治具固定ピンがクリアランスを有した状態で挿通されていることを特徴とする、請求項3乃至5のいずれか一項に記載の杭の施工管理システム。
Four or more jig fixing pins projecting upward from the upper surface of the anti-vibration member and to which the jig is fixed are attached,
The jig is provided with pin holes corresponding to the four or more jig fixing pins and having larger dimensions than the jig fixing pins,
The pile construction management system according to any one of claims 3 to 5, wherein the jig fixing pin is inserted into the pin hole with a clearance therebetween.
前記格納部には、
前記杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度θ1、
前記鋼管杭の打設芯と前記ターゲットを繋ぐ直線の角度θ2、
N極からの前記電子コンパスの角度θ3、
施工対象である各鋼管杭の周囲に固定される前記ターゲットの固定位置(X、Y)、
前記ターゲットの固定位置と前記打設芯までの距離r、
前記鋼管杭の周囲に設置された前記電子コンパスのN極からの設置角度ω、が格納されており、
前記演算部では、鋼管杭の杭芯位置を以下の式(A)により特定することを特徴とする、請求項2乃至6のいずれか一項に記載の杭の施工管理システム。
Figure 0007213115000005
The storage unit includes
Angle θ1 from the N pole of the X-axis or Y-axis that constitutes the pile survey data,
Angle θ2 of a straight line connecting the driving core of the steel pipe pile and the target,
the angle θ3 of the electronic compass from the north pole,
Fixed positions (X A , Y A ) of the targets fixed around each steel pipe pile to be constructed,
a distance r between the fixed position of the target and the placement core;
An installation angle ω from the N pole of the electronic compass installed around the steel pipe pile is stored,
The pile construction management system according to any one of claims 2 to 6, wherein the calculation unit specifies the pile core position of the steel pipe pile by the following formula (A).
Figure 0007213115000005
鋼管杭の上端がベースマシンのリーダーに沿って降下するオーガーに取り付けられ、該リーダーの下方に取り付けられている環状の振れ止め部材に前記鋼管杭が挿通されながら地盤に回転圧入される杭打ち機により、鋼管杭を施工する際に用いられる、杭の施工管理システムを構成する携帯端末であって、
前記杭の施工管理システムは、前記振れ止め部材の上、もしくは前記鋼管杭の周囲の地盤の上に固定されているターゲットと、該ターゲットの位置を計測する計測器と、杭伏図データを構成するX軸もしくはY軸のN極からの角度を少なくとも計測する電子コンパスと、を備えており、
前記携帯端末は、
前記計測器から送信される前記ターゲットの位置に関する位置データと、前記電子コンパスから送信される角度データとを受信する受信部と、
前記位置データ、前記角度データ、及び前記杭伏図データが格納される格納部と、
前記位置データと前記角度データに基づいて、前記鋼管杭の杭芯位置を演算する演算部と、
前記演算部による演算結果を表示する表示部と、を備えていることを特徴とする、杭の施工管理システムを構成する携帯端末。
A pile driver in which the upper end of a steel pipe pile is attached to an auger that descends along a leader of a base machine, and the steel pipe pile is inserted into an annular vibration-restraining member attached to the lower part of the leader and is rotationally press-fitted into the ground. A mobile terminal that constitutes a pile construction management system used when constructing a steel pipe pile,
The pile construction management system comprises a target fixed on the anti-vibration member or on the ground surrounding the steel pipe pile, a measuring instrument for measuring the position of the target, and pile plan data. an electronic compass that measures at least the angle of the X-axis or Y-axis from the N pole,
The mobile terminal is
a receiving unit that receives position data regarding the position of the target transmitted from the measuring instrument and angle data transmitted from the electronic compass;
a storage unit in which the position data, the angle data, and the pile plan data are stored;
a computing unit that computes the pile core position of the steel pipe pile based on the position data and the angle data;
and a display unit for displaying the result of calculation by the calculation unit, the portable terminal constituting a pile construction management system.
前記表示部には、平面座標系が表示され、該平面座標系において許容杭芯誤差範囲が表示されるとともに、前記演算部にて演算された杭芯の位置が表示されることを特徴とする、請求項8に記載の杭の施工管理システムを構成する携帯端末。 The display unit displays a plane coordinate system, displays an allowable pile core error range in the plane coordinate system, and displays the position of the pile core calculated by the calculation unit. , a mobile terminal that constitutes the pile construction management system according to claim 8.
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