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JP6926743B2 - How to check concrete filling - Google Patents
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Description

本発明は、地中孔にコンクリートを打設して場所打ちコンクリート造の地中構造物を構築するにあたり、打設したコンクリートの充填状況を把握するための、コンクリートの充填確認方法に関する。 The present invention relates to a method for confirming the filling of concrete in order to grasp the filling status of the cast concrete when the concrete is cast into the underground hole to construct a cast-in-place concrete underground structure.

従来より、地中に場所打ちコンクリート杭等の地中構造物を構築する際には、地盤を掘削して設けた地中孔の孔壁形状が構築しようとする地中構造物の外形形状に合致していることを、種々の計測手段を用いて確認している。これにより、構築しようとする地中構造物の出来形が管理基準を満足するものと見做したうえで、以降、地中孔にコンクリートの打設作業を行い、地中構造物を構築する。 Conventionally, when constructing an underground structure such as a cast-in-place concrete pile in the ground, the shape of the hole wall of the underground hole provided by excavating the ground is the outer shape of the underground structure to be constructed. It is confirmed by using various measuring means that they match. As a result, after considering that the finished shape of the underground structure to be constructed satisfies the management standard, concrete is placed in the underground hole thereafter to construct the underground structure.

しかし、コンクリートの打設作業中に、地中孔の孔壁崩落が発生したり、コンクリートの充填不良が生じる等の事態が想定され、コンクリートの打設作業前における孔壁形状を管理しても、構築後の地中構造物の出来形が必ずしも規格を満足しているとは限らない。 However, it is assumed that the hole wall of the underground hole may collapse during the concrete placing work, or the concrete filling failure may occur. Therefore, even if the hole wall shape before the concrete placing work is managed. , The finished shape of the underground structure after construction does not always meet the standard.

そこで、例えば特許文献1には、地中に構築されたコンクリート杭の中央付近に孔を設けるとともに、該孔に電磁波または超音波の発信器および受信器を設置し、杭の径方向に電磁波または超音波を発進して、その反射波からコンクリート杭の外形状を把握する方法が開示されている。この方法は、施工後に硬化したコンクリート杭の出来形を確認する場合や、地中に埋設されている既設杭の出来形を把握する場合に採用できる。しかし、施工途中における未硬化のコンクリートの充填状況から、構築しようとするコンクリート杭の出来形を推定することはできない。 Therefore, for example, in Patent Document 1, a hole is provided near the center of a concrete pile constructed in the ground, and an electromagnetic wave or ultrasonic wave transmitter and receiver are installed in the hole, and electromagnetic waves or electromagnetic waves are provided in the radial direction of the pile. A method of starting ultrasonic waves and grasping the outer shape of a concrete pile from the reflected waves is disclosed. This method can be adopted when confirming the finished shape of a hardened concrete pile after construction or when grasping the finished shape of an existing pile buried in the ground. However, it is not possible to estimate the finished shape of the concrete pile to be constructed from the filling status of uncured concrete during construction.

このような中、型枠内に打設したコンクリートの充填状況を、硬化前に確認する方法として、例えば特許文献2に、光ファイバによるコンクリート施工管理方法が開示されている。具体的には、型枠内におけるコンクリートの充填不良が生じやすい部位に温度を検知することの可能な光ファイバを設置する。そして、コンクリートを型枠内に打設しながら、光ファイバの検知温度をモニタリングし、検知温度が気温と異なる数値を示したとき、光ファイバを設置した部位にコンクリートが充填されたものと判断する。 Under such circumstances, as a method of confirming the filling state of concrete placed in the formwork before hardening, for example, Patent Document 2 discloses a concrete construction management method using an optical fiber. Specifically, an optical fiber capable of detecting the temperature is installed in a portion of the formwork where poor concrete filling is likely to occur. Then, while placing concrete in the formwork, the detected temperature of the optical fiber is monitored, and when the detected temperature shows a value different from the air temperature, it is determined that the part where the optical fiber is installed is filled with concrete. ..

特開2003−337015号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-337015 特開2002−327535号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-327535

特許文献2の方法は、コンクリートの充填状況を、気温と光ファイバが検知した検知温度とで比較して確認する方法であるため、気中環境においてコンクリート躯体を構築する場合に採用でき、また、あらかじめコンクリートの充填不良が生じやすい位置が特定されている場合に、好適な方法である。 Since the method of Patent Document 2 is a method of confirming the filling state of concrete by comparing the air temperature with the detected temperature detected by the optical fiber, it can be adopted when constructing a concrete skeleton in an aerial environment, and also. This method is suitable when the position where the concrete filling defect is likely to occur is specified in advance.

しかし、安定液で満たされた地中孔にコンクリート造の地中構造物を構築する場合のような、安定液中に水中コンクリートを打設する態様において、コンクリートの充填状況を確認する方法は、明らかにされていない。また、コンクリートの充填不良が生じる可能性がある部位を特定できない場合に、コンクリートの充填不良が生じている位置を推定する方法も明らかにされていない。 However, in the mode of placing underwater concrete in the stabilizer, such as when constructing a concrete underground structure in an underground hole filled with a stabilizer, the method of confirming the concrete filling status is Not revealed. In addition, a method of estimating the position where the concrete filling defect occurs when the part where the concrete filling defect may occur cannot be specified has not been clarified.

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、安定液で満たされた地中孔に打設したコンクリートの充填状況を、コンクリートが硬化する前に正確に把握することの可能な、コンクリートの充填確認方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and its main purpose is to accurately grasp the filling state of concrete placed in an underground hole filled with a stabilizer before the concrete hardens. It is to provide a possible method for confirming the filling of concrete.

かかる目的を達成するため、本発明のコンクリートの充填確認方法は、安定液で満たされた地中孔に、孔壁から所定の距離を確保しつつ複数の光ファイバセンサを前記孔壁の周方向に間隔を設けて設置するとともに、光ファイバセンサに接触する安定液の温度を初期温度に設定する第1の工程と、コンクリートを打設した後、前記初期温度を設定した時点に対する前記コンクリートを打設した後の前記光ファイバセンサの伸縮量を検出し、該伸縮量に基づいて前記初期温度との温度変化を該光ファイバセンサ上の少なくとも1か所以上で計測する第2の工程と、該温度変化に基づいて温度上昇が確認された前記光ファイバセンサの計測位置において、前記光ファイバセンサにコンクリートが接触したものと判定するとともに、判定した前記計測位置に基づいて、前記地中孔に構築される地中構造物の出来形を推定する第3の工程と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, in the method for confirming the filling of concrete of the present invention, a plurality of optical fiber sensors are placed in an underground hole filled with a stabilizer while ensuring a predetermined distance from the hole wall in the circumferential direction of the hole wall. the rewritable installed spaced in a first step of setting the temperature of the stabilizing liquid in contact with the optical fiber sensor to an initial temperature, after Da設concrete, the concrete for the time of setting the initial temperature A second step of detecting the amount of expansion and contraction of the optical fiber sensor after casting and measuring the temperature change from the initial temperature based on the amount of expansion and contraction at at least one place or more on the optical fiber sensor. At the measurement position of the optical fiber sensor in which the temperature rise is confirmed based on the temperature change, it is determined that the concrete has come into contact with the optical fiber sensor, and the underground hole is formed based on the determined measurement position. It is characterized by comprising a third step of estimating the finished shape of the underground structure to be constructed.

上述する本発明のコンクリートの充填確認方法によれば、安定液に接触している状態の光ファイバセンサを基準にしてコンクリート打設後の光ファイバセンサの伸縮量を測定し、温度変化を計測することから、地中孔内において光ファイバセンサに接触する接触物が、安定液と異なる温度を有するコンクリートに置き換わる様子を正確に捉え、コンクリートの充填状況を確認することが可能となる。 According to the concrete filling confirmation method of the present invention described above, the amount of expansion and contraction of the optical fiber sensor after concrete placement is measured with reference to the optical fiber sensor in contact with the stabilizer, and the temperature change is measured. Therefore, it is possible to accurately grasp how the contact material in contact with the optical fiber sensor in the underground hole is replaced with concrete having a temperature different from that of the stabilizer, and to confirm the filling status of the concrete.

また、光ファイバセンサにコンクリートとの接触が確認されなかった計測位置が存在した場合には、光ファイバセンサ上の計測位置と地中孔における光ファイバセンサの設置位置とに基づいて、地中孔におけるコンクリートの充填不良が生じている位置を特定することが可能となる。これにより、充填不良の位置や規模に応じて、コンクリートの打ち増しやコンクリートバイブレーターの使用等、状況に見合った対策を講じることが可能となり、コンクリートの充填状況を目視確認することのできない地中孔であっても、高品質なコンクリート造の地中構造物を構築することが可能となる。 If the optical fiber sensor has a measurement position where contact with concrete is not confirmed, the underground hole is based on the measurement position on the optical fiber sensor and the installation position of the optical fiber sensor in the underground hole. It is possible to identify the position where the concrete filling failure occurs in. This makes it possible to take measures suitable for the situation, such as adding concrete or using a concrete vibrator, depending on the position and scale of the poor filling, and it is not possible to visually check the filling status of concrete. Even so, it is possible to construct a high-quality concrete underground structure.

さらに、地中孔に設置した複数の光ファイバセンサ各々における、コンクリートが接触したと判定された計測位置に基づいて、構築しようとする地中構造物の出来形を推定する。これにより、地中孔に打設したコンクリートが未硬化の段階で、推定した出来形が管理基準を満たすか否かの評価を実施することができる。したがって、管理基準を満足しないと判断された場合にも、早期の段階で規格を満足させるための対策工を実施することが可能となる。また、再施工が必要となる場合には、硬化後の地中構造物を撤去するといった煩雑な手間が不要となり、作業工程を大幅に短縮することが可能となる。 Further, the finished shape of the underground structure to be constructed is estimated based on the measurement position determined to be in contact with the concrete in each of the plurality of optical fiber sensors installed in the underground hole. As a result, it is possible to evaluate whether or not the estimated finished shape meets the management standard at the stage where the concrete placed in the underground hole is uncured. Therefore, even if it is determined that the control standard is not satisfied, it is possible to implement countermeasures to satisfy the standard at an early stage. Further, when re-construction is required, complicated labor such as removing the underground structure after hardening becomes unnecessary, and the work process can be significantly shortened.

本発明のコンクリートの充填確認方法は、前記第1の工程で、前記地中孔に建込む鉄筋籠に、接続部材を介して該鉄筋籠から所定の距離を確保しつつ、前記光ファイバセンサを配置することを特徴とする。 In the concrete filling confirmation method of the present invention, in the first step, the optical fiber sensor is attached to the reinforcing bar cage to be built in the underground hole while securing a predetermined distance from the reinforcing bar cage via a connecting member. It is characterized by arranging.

上述する本発明のコンクリートの充填確認方法によれば、光ファイバセンサを鉄筋籠に支持させるため、コンクリートを打設した際に生じる側圧や安定液の水圧が作用しても、光ファイバセンサの設置位置を定位置に保持でき、コンクリートの充填状況を判定した位置もしくは範囲を、正確に特定することが可能となる。 According to the concrete filling confirmation method of the present invention described above, since the optical fiber sensor is supported by the reinforcing bar cage, the optical fiber sensor is installed even if the lateral pressure generated when the concrete is placed or the water pressure of the stabilizer acts. The position can be held at a fixed position, and the position or range in which the concrete filling status is determined can be accurately specified.

本発明によれば、コンクリートと安定液が異なる温度を有することを利用し、安定液に接触している状態の光ファイバセンサを基準にして、コンクリート打設後の光ファイバセンサの伸縮量を測定し、温度変化を計測することから、安定液で満たされた地中孔に打設したコンクリートの充填状況を、コンクリートが硬化する前に正確に把握することが可能となる。 According to the present invention, utilizing the fact that concrete and the stabilizing liquid have different temperatures, the amount of expansion and contraction of the optical fiber sensor after concrete placement is measured with reference to the optical fiber sensor in contact with the stabilizing liquid. However, by measuring the temperature change, it is possible to accurately grasp the filling status of the concrete placed in the underground hole filled with the stabilizer before the concrete hardens.

本発明の実施の形態における光ファイバセンシングシステムを示す図である。It is a figure which shows the optical fiber sensing system in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における充填確認装置を示す図である。It is a figure which shows the filling confirmation apparatus in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光ファイバセンサを設置した様子を示す図である。It is a figure which shows the state which installed the optical fiber sensor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるコンクリートの充填確認方法の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the concrete filling confirmation method in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるコンクリートの充填確認方法の検証実験の様子を示す図である。It is a figure which shows the state of the verification experiment of the concrete filling confirmation method in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるコンクリートの充填確認方法の検証実験における検証結果を示す図である。It is a figure which shows the verification result in the verification experiment of the concrete filling confirmation method in embodiment of this invention.

本発明は、コンクリート造の地中構造物を構築するべく、安定液で満たされた地中孔にコンクリートを打設するにあたり、目視確認することのできないコンクリートの充填状況を光ファイバセンサを用いて確認するとともに、これら硬化前のコンクリートの充填状況から、構築しようとする地中構造物の出来形を推定する方法である。 In the present invention, in order to construct a concrete underground structure, when placing concrete in an underground hole filled with a stabilizer, a concrete filling state that cannot be visually confirmed can be checked by using an optical fiber sensor. This is a method of confirming and estimating the finished shape of the underground structure to be constructed from the filling status of the concrete before hardening.

本実施の形態では地中構造物として、鉄筋コンクリート造の場所打ち杭を構築する場合を事例に挙げ、コンクリートの充填確認方法を図1〜6を用いて説明する。なお、地中構造物は、場所打ち杭に限定されるものではなく、地中連続壁や止水壁等いずれでもよく、また、地中構造物は、SC造やコンクリート造であってもよい。 In the present embodiment, a case where a cast-in-place pile made of reinforced concrete is constructed as an underground structure is taken as an example, and a concrete filling confirmation method will be described with reference to FIGS. 1 to 6. The underground structure is not limited to cast-in-place piles, and may be an underground continuous wall, a water blocking wall, or the like, and the underground structure may be an SC structure or a concrete structure. ..

コンクリートの充填確認方法を説明するに先立ち、まず、コンクリートの充填確認方法で使用する充填確認装置に搭載されている光ファイバセンシングシステムの概略を説明する。 Prior to explaining the concrete filling confirmation method, first, the outline of the optical fiber sensing system mounted on the filling confirmation device used in the concrete filling confirmation method will be described.

光ファイバセンシングシステム7は、図1(a)で示すように、光ファイバセンサ71に接触する接触物9の温度変化を算定するシステムであり、光ファイバセンサ71と、光ファイバセンサ71の一端に接続される計測装置72と、計測装置72にて出力される出力結果を表示する出力装置73を備える。 As shown in FIG. 1A, the optical fiber sensing system 7 is a system for calculating the temperature change of the contact object 9 in contact with the optical fiber sensor 71, and is attached to the optical fiber sensor 71 and one end of the optical fiber sensor 71. It includes a measuring device 72 to be connected and an output device 73 that displays an output result output by the measuring device 72.

光ファイバセンサ71は、接触物9の温度変化に応じて伸縮する材料であり、図1(b)で示すように、熱が伝導される一方で外圧が作用することのないよう、熱伝導率の高いステンレスよりなる保護管74にて被覆し、保護管74を介して接触物9に接触させている。 The optical fiber sensor 71 is a material that expands and contracts in response to a temperature change of the contact object 9, and as shown in FIG. 1 (b), has a thermal conductivity so that heat is conducted while external pressure does not act. It is covered with a protective tube 74 made of high stainless steel, and is brought into contact with the contact object 9 through the protective tube 74.

計測装置72は、パルスレーザーを発振してこれを光ファイバセンサ71に入射させるとともに、光ファイバセンサ71内で発生する微小反射光(例えば、レイリー散乱光)から、光ファイバセンサ71に伸縮変化が生じた際の変化量(以降、伸縮量という)を計測する。また、この伸縮量に基づいて、光ファイバセンサ71に伸縮変化が生じた前後における接触物9の温度変化を算出する。 The measuring device 72 oscillates a pulse laser and causes it to enter the optical fiber sensor 71, and at the same time, the optical fiber sensor 71 undergoes expansion and contraction change from minute reflected light (for example, Rayleigh scattered light) generated in the optical fiber sensor 71. The amount of change when it occurs (hereinafter referred to as the amount of expansion and contraction) is measured. Further, based on this expansion / contraction amount, the temperature change of the contact object 9 before and after the expansion / contraction change occurs in the optical fiber sensor 71 is calculated.

そして、出力装置73は、計測装置72による出力結果を表示する装置であり、本実施の形態では、パーソナルコンピュータを採用している。なお、出力装置73は、プリンタ等の印刷装置やモニタ等の表示装置等、計測装置72の出力結果を目視確認できるよう表示できる装置であれば、いずれを採用してもよい。 The output device 73 is a device that displays the output result of the measuring device 72, and in the present embodiment, a personal computer is adopted. The output device 73 may be any device such as a printing device such as a printer or a display device such as a monitor as long as it can display the output result of the measuring device 72 so that it can be visually confirmed.

このような構成の光ファイバセンシングシステム7を用いた接触物9の温度変化の算定方法としては、まず、光ファイバセンサ71を接触物9に接触させた状態で、接触物9の温度(以降、初期温度という)を測定しておく。もしくは、光ファイバセンサ71を接触させる前に、あらかじめ接触物9の温度を測定しておく。 As a method of calculating the temperature change of the contact object 9 using the optical fiber sensing system 7 having such a configuration, first, the temperature of the contact object 9 (hereinafter, hereinafter, in the state where the optical fiber sensor 71 is in contact with the contact object 9). The initial temperature) is measured. Alternatively, the temperature of the contact object 9 is measured in advance before the optical fiber sensor 71 is brought into contact with the optical fiber sensor 71.

次に、計測装置72から光ファイバセンサ71にパルスレーザーを入射させるとともに、光ファイバセンサ71内で発生する微小反射光を計測装置72にて常時検知し、光ファイバセンサ71に伸縮変化が生じた際の伸縮量を計測する。この伸縮量に基づいて接触物9の、光ファイバセンサ71に伸縮変化が生じた直後における初期温度との温度差(以降、温度変化という)を算出する。 Next, the pulse laser was incident on the optical fiber sensor 71 from the measuring device 72, and the minute reflected light generated in the optical fiber sensor 71 was constantly detected by the measuring device 72, causing the optical fiber sensor 71 to expand and contract. Measure the amount of expansion and contraction. Based on this amount of expansion and contraction, the temperature difference between the contact object 9 and the initial temperature immediately after the change in expansion and contraction of the optical fiber sensor 71 occurs (hereinafter referred to as temperature change) is calculated.

なお、光ファイバセンサ71は、接触物9の温度変化を、光ファイバセンサ71に沿ってミリレベルの位置解像度で連続的に算出することができる。したがって、接触物9が長尺物である場合には、図1(a)で示すように、接触物9の長さ方向に沿うように光ファイバセンサ71を延在させて両者を接触させることにより、接触物9の温度変化を全長にわたって算出することができる。 The optical fiber sensor 71 can continuously calculate the temperature change of the contact object 9 along the optical fiber sensor 71 with a position resolution of millimeter level. Therefore, when the contact object 9 is a long object, as shown in FIG. 1A, the optical fiber sensor 71 is extended along the length direction of the contact object 9 to bring them into contact with each other. Therefore, the temperature change of the contact object 9 can be calculated over the entire length.

このように、光ファイバセンシングシステム7によれば、光ファイバセンサ71に接触する接触物9が常時同一の物質である場合には、経時的に接触物9の温度が変化する様子を出力装置73を介してモニタリングすることができる。一方で、光ファイバセンサ71に接触する接触物9が時間経過に伴って置き換わる場合には、置き換わる前後の接触物9各々が異なる温度を有していれば、時間経過に伴って光ファイバセンサ71に接触する接触物9が置き換わったことを確認することができる。 As described above, according to the optical fiber sensing system 7, when the contact material 9 in contact with the optical fiber sensor 71 is always the same substance, the output device 73 shows how the temperature of the contact material 9 changes with time. Can be monitored via. On the other hand, when the contact object 9 in contact with the optical fiber sensor 71 is replaced with the passage of time, if the contact objects 9 before and after the replacement have different temperatures, the optical fiber sensor 71 is replaced with the passage of time. It can be confirmed that the contact object 9 that comes into contact with the light fiber has been replaced.

そこで、本実施の形態では、鉄筋コンクリート造の場所打ち杭を構築するにあたり、図4(a)で示すように、削孔後の地中孔1を満たす安定液2と、図4(b)で示すように地中孔1内で安定液2から置き換わるコンクリート3とは、温度が異なることに鑑み、図2で示すような充填確認装置6に光ファイバセンシングシステム7を搭載し、充填確認装置6にて、安定液2で満たされている地中孔内2が、コンクリート3に置き換わる様子を把握することにより、地中孔1内におけるコンクリート3の充填状況を確認することとした。 Therefore, in the present embodiment, when constructing a cast-in-place pile made of reinforced concrete, as shown in FIG. 4 (a), the stabilizer 2 that fills the underground hole 1 after drilling and FIG. 4 (b) are used. As shown, in view of the fact that the temperature is different from that of the concrete 3 that replaces the stabilizer 2 in the underground hole 1, the filling confirmation device 6 as shown in FIG. 2 is equipped with the optical fiber sensing system 7 and the filling confirmation device 6 is installed. It was decided to confirm the filling status of the concrete 3 in the underground hole 1 by grasping how the underground hole 2 filled with the stabilizer 2 is replaced with the concrete 3.

充填確認装置6は、図2で示すように、光ファイバセンシングシステム7に備える光ファイバセンサ71を複数本有するとともに、これら複数本の光ファイバセンサ71と計測装置72とを連結するコネクターボックス8とを備えている。 As shown in FIG. 2, the filling confirmation device 6 has a plurality of optical fiber sensors 71 provided in the optical fiber sensing system 7, and also includes a connector box 8 for connecting the plurality of optical fiber sensors 71 and the measuring device 72. It has.

また、複数本の光ファイバセンサ71は、それぞれ地中孔1の深さ方向に延在し、上端が地中孔1より上方に位置し、下端が地中孔1の底部近傍に位置する状態で、図3で示すように、地中孔1の孔壁11から一定距離を確保しつつ、孔壁11の周方向に一定間隔を設けて配置されている。なお、本実施の形態では、地中孔1に建込む前の鉄筋籠4に対してあらかじめ、光ファイバセンサ71を地上作業にて設置している。 Further, each of the plurality of optical fiber sensors 71 extends in the depth direction of the underground hole 1, the upper end is located above the underground hole 1, and the lower end is located near the bottom of the underground hole 1. As shown in FIG. 3, the holes are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the hole wall 11 while ensuring a certain distance from the hole wall 11 of the underground hole 1. In the present embodiment, the optical fiber sensor 71 is installed in advance on the ground work for the reinforcing bar cage 4 before being built in the underground hole 1.

具体的には、光ファイバセンサ71を、鉄筋籠4と孔壁11の両者から一定距離を設けて配置されるよう、鉄筋籠4の孔壁11と対向する外周面に合成樹脂製の接続部材5を介して設置している。これにより、鉄筋籠4を地中孔1に建込むと、地中孔1の内方には、複数の光ファイバセンサ71にて形成された孔壁11と相似する3次元形状が、地中孔1と同軸で、かつ孔壁11に近接した位置に形成される。 Specifically, a synthetic resin connecting member is provided on the outer peripheral surface of the reinforcing bar cage 4 facing the hole wall 11 so that the optical fiber sensor 71 is arranged at a certain distance from both the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11. It is installed via 5. As a result, when the reinforcing bar cage 4 is built in the underground hole 1, a three-dimensional shape similar to the hole wall 11 formed by the plurality of optical fiber sensors 71 is formed in the ground inside the underground hole 1. It is formed at a position coaxial with the hole 1 and close to the hole wall 11.

そして、光ファイバセンサ71は、鉄筋籠4と孔壁11の何れにも接触することがないため、地熱の影響を受けることがなく、また鉄筋籠4から熱伝導の影響を受けることも防止できる。また、接続部材5を介して鉄筋籠4に支持される態様となるため、コンクリート3を打設した際の側圧や安定液2の水圧が作用されても、地中孔2に対する光ファイバセンサ71の設置位置を定位置に保持することができる。 Since the optical fiber sensor 71 does not come into contact with either the reinforcing bar cage 4 or the hole wall 11, it is not affected by geothermal heat and can be prevented from being affected by heat conduction from the reinforcing bar cage 4. .. Further, since it is supported by the reinforcing bar cage 4 via the connecting member 5, the optical fiber sensor 71 for the underground hole 2 is affected by the lateral pressure when the concrete 3 is placed or the water pressure of the stabilizing liquid 2. Can be held in place.

これら複数本の光ファイバセンサ71は、図2で示すように、上端どうしをコネクターボックス8を介して計測装置72に連結する。すると、計測装置72から発振されたパルスレーザーは、コネクターボックス8を介して複数の光ファイバセンサ71各々に入射される。また、複数の光ファイバセンサ71各々の内方で発生する微小反射光は、コネクターボックス8を介して集約され、計測装置72に伝送される。 As shown in FIG. 2, the plurality of optical fiber sensors 71 connect the upper ends to the measuring device 72 via the connector box 8. Then, the pulse laser oscillated from the measuring device 72 is incident on each of the plurality of optical fiber sensors 71 via the connector box 8. Further, the minute reflected light generated inside each of the plurality of optical fiber sensors 71 is collected via the connector box 8 and transmitted to the measuring device 72.

上述する充填確認装置6を用いた、鉄筋コンクリート造の場所打ち杭を構築する際に実施するコンクリートの充填確認方法を以下に示す。 The concrete filling confirmation method to be carried out when constructing a cast-in-place pile made of reinforced concrete using the filling confirmation device 6 described above is shown below.

<第1の工程>
まず、第1の工程では、図4(a)で示すように、安定液2で満たされた地中孔1に光ファイバセンサ71を取り付けた鉄筋籠4を建込む。これにより、光ファイバセンサ71は、孔壁11および鉄筋籠4から所定の距離を保持されることにより、地盤および鉄筋籠4各々から温度の影響を受けない状態で配置され、かつ、光ファイバ71全体が安定液2に接触された状態となる。
<First step>
First, in the first step, as shown in FIG. 4A, the reinforcing bar cage 4 in which the optical fiber sensor 71 is attached is built in the underground hole 1 filled with the stabilizer 2. As a result, the optical fiber sensor 71 is arranged in a state where it is not affected by the temperature from each of the ground and the reinforcing bar cage 4 by maintaining a predetermined distance from the hole wall 11 and the reinforcing bar cage 4, and the optical fiber 71 is arranged. The whole is in contact with the stabilizer 2.

次に、図2で示すように、複数の光ファイバセンサ71各々の上端をコネクターボックス8に接続するとともに、コネクターボックス8を介して計測装置72に接続する。これらの作業と同時に、もしくはその前後で、安定液2の温度、つまり初期温度を把握しておく。 Next, as shown in FIG. 2, the upper ends of each of the plurality of optical fiber sensors 71 are connected to the connector box 8 and connected to the measuring device 72 via the connector box 8. At the same time as or before and after these operations, the temperature of the stabilizer 2, that is, the initial temperature is grasped.

<第2の工程>
次に、図4(b)で示すように、計測装置72を介して光ファイバセンサ71にパルスレーザーを入射しながら、トレミー管10を用いてコンクリート3を打設しつつ、安定液2を排出する。すると、コンクリート3の打設作業が進むにつれて地中孔1内は、安定液2で満たされた状態から徐々に、コンクリート3で満たされた状態へと変化していく。
<Second step>
Next, as shown in FIG. 4B, the stabilizer 2 is discharged while the concrete 3 is cast using the tremie tube 10 while the pulse laser is incident on the optical fiber sensor 71 via the measuring device 72. do. Then, as the casting work of the concrete 3 progresses, the inside of the underground hole 1 gradually changes from the state filled with the stabilizing liquid 2 to the state filled with the concrete 3.

このような、地中孔1へのコンクリート3の打設作業の後、初期温度を設定した時点、つまり全長が安定液2に接触している状態の光ファイバセンサ71に対するコンクリート3を打設した後の光ファイバセンサ71の伸縮量を計測装置72にて計測する。そして、計測した伸縮量から、光ファイバセンサ71の長さ方向に沿って連続して初期温度との温度変化を算出する。 After the work of placing the concrete 3 in the underground hole 1 as described above, the concrete 3 was placed in the optical fiber sensor 71 at the time when the initial temperature was set, that is, in the state where the entire length was in contact with the stabilizer 2. The amount of expansion and contraction of the optical fiber sensor 71 after that is measured by the measuring device 72. Then, from the measured expansion and contraction amount, the temperature change from the initial temperature is continuously calculated along the length direction of the optical fiber sensor 71.

なお、光ファイバセンサ71上において温度変化を計測する計測位置は、最小で1mmピッチに設定することが可能であるが、充填確認装置6では、光ファイバセンサ71上の計測位置を、杭長に応じて1cm以上5cm以下の任意のピッチで設定することが好ましい。 The measurement position for measuring the temperature change on the optical fiber sensor 71 can be set to a minimum pitch of 1 mm, but in the filling confirmation device 6, the measurement position on the optical fiber sensor 71 is set to the pile length. It is preferable to set an arbitrary pitch of 1 cm or more and 5 cm or less accordingly.

<第3の工程>
先にも述べたように、安定液2とコンクリート3では異なる温度を有し、一般的に、安定液2と比較してコンクリート3は高温を示すことが知られている。そこで、計測装置72にて算定された温度変化から一定以上の温度上昇が確認された場合には、地中孔1の深さ方向に延在する光ファイバセンサ71の、温度上昇が確認された計測位置において、安定液2が接触した状態からコンクリート3が接触した状態に置き換わったもの、つまりコンクリート3が充填されたものと判定する。
<Third step>
As described above, it is known that the stabilizer 2 and the concrete 3 have different temperatures, and the concrete 3 generally exhibits a higher temperature than the stabilizer 2. Therefore, when a temperature rise above a certain level is confirmed from the temperature change calculated by the measuring device 72, the temperature rise of the optical fiber sensor 71 extending in the depth direction of the underground hole 1 is confirmed. At the measurement position, it is determined that the state in which the stabilizer 2 is in contact is replaced with the state in which the concrete 3 is in contact, that is, the concrete 3 is filled.

これとは異なり、温度上昇があっても一定以上に達しない、温度変化がない、もしくは温度降下が確認された等の場合には、その計測位置にコンクリート3が充填されておらず、光ファイバセンサ71に安定液2が接触したままである、もしくは光ファイバセンサ71に不具合が生じている等の判定を下すことができる。なお、コンクリート3が充填されたものと判定できる一定以上の温度上昇は、外気温や安定液2の温度、およびコンクリート3の温度等に応じて適宜設定すればよい。 On the other hand, if the temperature does not reach a certain level even if the temperature rises, there is no temperature change, or a temperature drop is confirmed, the measurement position is not filled with concrete 3 and the optical fiber. It is possible to determine that the stabilizer 2 is still in contact with the sensor 71, or that the optical fiber sensor 71 has a problem. The temperature rise above a certain level, which can be determined to be filled with concrete 3, may be appropriately set according to the outside air temperature, the temperature of the stabilizing liquid 2, the temperature of the concrete 3, and the like.

したがって、複数の光ファイバセンサ71各々において、コンクリート3との接触が確認されなかった計測位置が存在する場合には、地中孔1における光ファイバセンサ71の平面視位置と、光ファイバセンサ71上の計測位置に対応する地中孔1の深度に基づいて、地中孔1においてコンクリート3の充填不良が生じている位置およびその範囲を特定することができる。これにより、作業管理者は、充填不良の位置や規模に応じて、コンクリート3の打ち増しやコンクリートバイブレーターの使用等、状況に見合った対策工を実施することが可能となる。 Therefore, in each of the plurality of optical fiber sensors 71, when there is a measurement position where contact with the concrete 3 is not confirmed, the position in the plan view of the optical fiber sensor 71 in the underground hole 1 and the position on the optical fiber sensor 71 Based on the depth of the underground hole 1 corresponding to the measurement position of, the position where the filling defect of the concrete 3 occurs in the underground hole 1 and the range thereof can be specified. As a result, the work manager can implement countermeasures suitable for the situation, such as adding concrete 3 or using a concrete vibrator, depending on the position and scale of the poor filling.

また、地中孔1には上述したように、複数の光ファイバセンサ71により形成される孔壁11と相似する3次元形状が、地中孔1と同軸で、かつ孔壁11と鉄筋籠4との間に形成される。したがって、複数の光ファイバセンサ71各々において温度上昇が確認された計測位置、つまり光ファイバセンサ71上でコンクリート3が接触したものと判定された計測位置を集約することにより、コンクリート3が硬化する前の段階で、構築しようとする場所打ち杭のおおまかな出来形を把握することも可能となる。 Further, as described above, the underground hole 1 has a three-dimensional shape similar to the hole wall 11 formed by the plurality of optical fiber sensors 71, coaxial with the underground hole 1, and the hole wall 11 and the reinforcing bar cage 4. Is formed between and. Therefore, before the concrete 3 is hardened by aggregating the measurement positions where the temperature rise is confirmed in each of the plurality of optical fiber sensors 71, that is, the measurement positions determined to be in contact with the concrete 3 on the optical fiber sensor 71. At this stage, it is also possible to grasp the rough shape of the cast-in-place pile to be constructed.

これにより、地中孔1に打設したコンクリート3が未硬化の段階で、推定した出来形が管理基準を満たすか否かの評価を実施することができる。したがって、管理基準を満足しないと判断された場合にも、早期の段階で規格を満足させるための対策工を実施することが可能となる。また、再施工が必要となる場合には、硬化後の地中構造物を撤去するといった煩雑な手間が不要となり、作業工程を大幅に短縮することが可能となる。 As a result, it is possible to evaluate whether or not the estimated finished shape satisfies the management standard at the stage where the concrete 3 placed in the underground hole 1 is uncured. Therefore, even if it is determined that the control standard is not satisfied, it is possible to implement countermeasures to satisfy the standard at an early stage. Further, when re-construction is required, complicated labor such as removing the underground structure after hardening becomes unnecessary, and the work process can be significantly shortened.

上述する構成の充填確認装置6を用いたコンクリートの充填確認方法を検証するべく、以下の実験を行った。 The following experiment was conducted in order to verify the concrete filling confirmation method using the filling confirmation device 6 having the above-described configuration.

具体的には、図5で示すように、鉄筋籠4を、主筋を疎な配筋(本実験では、シングル配筋を採用)とした第1の領域41と、主筋を密な配筋(本実験では、ダブル配筋を採用)とした第2の領域42を備えるように製造した。そして、鉄筋籠4の外周面であって疎な配筋とした第1の領域41に、接続部材5を介して1本の光ファイバセンサ711を地中孔1の深さ方向に延在するように設置する。同様に、密な配筋とした第2の領域42にも、接続部材5を介して1本の光ファイバセンサ712を設置する。 Specifically, as shown in FIG. 5, the reinforcing bar cage 4 has a first region 41 in which the main reinforcing bars are sparsely arranged (in this experiment, a single reinforcing bar is adopted) and the main reinforcing bars are densely arranged (in this experiment, a single reinforcing bar is adopted). In this experiment, it was manufactured so as to have a second region 42 in which double reinforcing bars were adopted). Then, one optical fiber sensor 711 extends in the depth direction of the underground hole 1 via the connecting member 5 in the first region 41 which is the outer peripheral surface of the reinforcing bar cage 4 and has sparse reinforcement arrangement. To install. Similarly, one optical fiber sensor 712 is installed via the connecting member 5 in the second region 42 where the reinforcement is densely arranged.

上記のとおり、2本の光ファイバセンサ711、712を配置した鉄筋籠4を、安定液2を満たした地中孔1に建て込んだのち、前述した手順に従い、コンクリート3の充填状況を確認した。本実施の形態では、地中孔1に対してコンクリートを4回にわけて打設することとし、打設するごとに、光ファイバセンサ71の長さ方向に沿って連続的に初期温度を基準にして温度変化を測定した。 As described above, the reinforcing bar cage 4 in which the two optical fiber sensors 711 and 712 are arranged is built in the underground hole 1 filled with the stabilizer 2, and then the filling status of the concrete 3 is confirmed according to the above-mentioned procedure. .. In the present embodiment, concrete is placed in the underground hole 1 in four steps, and each time the concrete is placed, the initial temperature is continuously used as a reference along the length direction of the optical fiber sensor 71. The temperature change was measured.

なお、本検証実験では、杭寸法を直径2.3m、長さ3.5m、光ファイバセンサ711、712を径0.25mm、光ファイバセンサ711、712の保護管74を径2.0mmとし、光ファイバセンサ71の長さ方向に沿って2cmピッチで初期温度を基準にして温度変化を測定した。 In this verification experiment, the pile dimensions were 2.3 m in diameter and 3.5 m in length, the optical fiber sensors 711 and 712 had a diameter of 0.25 mm, and the protective tube 74 of the optical fiber sensors 711 and 712 had a diameter of 2.0 mm. The temperature change was measured at a pitch of 2 cm along the length direction of the optical fiber sensor 71 with reference to the initial temperature.

また、コンクリート3の充填状況を確認するにあたり、光ファイバセンサ711、712が1℃以上の温度上昇を確認した場合に、その計測位置において安定液2に変わりコンクリート3が接触したものと判定した。 Further, when confirming the filling status of the concrete 3, when the optical fiber sensors 711 and 712 confirmed a temperature rise of 1 ° C. or higher, it was determined that the concrete 3 was in contact with the stabilizing liquid 2 at the measurement position.

さらに、コンクリート3の打設作業は、図5で示すように、第1回目で深度−1.9m程度まで打設、第2回目で深度−1.2m程度まで打設、第3回目で深度−0.3m程度まで打設、第4回目で地表面より高い位置に達するまで余盛り、をそれぞれできる程度の容量のコンクリート3を打設した。 Further, as shown in FIG. 5, the concrete 3 is placed to a depth of about 1.9 m in the first time, to a depth of about -1.2 m in the second time, and to a depth of about -1.2 m in the third time. Concrete 3 with a capacity sufficient for casting up to about −0.3 m and extra filling until it reached a position higher than the ground surface in the 4th time was cast.

図6(a)に、主筋を密な配筋とした第2の領域42に設置した光ファイバセンサ712における、第1回目から第4回目各々のコンクリート打設作業後の、地中孔1の深度方向における温度変化を示す。第1回目打設後の温度変化を見ると、約−2.5mの深度に1.5℃程度の温度上昇があり、孔底から約−2.5mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。 FIG. 6A shows the underground hole 1 after each of the first to fourth concrete placing operations in the optical fiber sensor 712 installed in the second region 42 in which the main bars are densely arranged. Shows the temperature change in the depth direction. Looking at the temperature change after the first placement, there is a temperature rise of about 1.5 ° C at a depth of about -2.5 m, and the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 are from the bottom of the hole to the point of about -2.5 m. It can be seen that the concrete 3 is filled between the two.

次に、第2回目打設後には、約−1.5m以深に1℃〜1.6℃程度の温度上昇があり、孔底から約−1.5mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。また、第3回目および第4回目打設後には、約−0.5m以深に1℃〜2℃程度の温度上昇があり、孔底から約−0.5mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。 Next, after the second casting, there is a temperature rise of about 1 ° C to 1.6 ° C at a depth of about -1.5 m or deeper, and the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 reach a point about -1.5 m from the bottom of the hole. It can be seen that the concrete 3 is filled between the two. In addition, after the 3rd and 4th casting, there is a temperature rise of about 1 ° C to 2 ° C to a depth of about -0.5 m or deeper, and the reinforcing bar cage 4 and the hole wall are reached from the bottom of the hole to a point of about -0.5 m. It can be seen that the concrete 3 is filled between the 11 and 11.

このように、打設回数が進むにつれて地中孔1内では、孔底から地表面方向に向かって温度上昇が確認でき、鉄筋籠4と孔壁11との間が徐々に安定液2からコンクリート3に置き換わっていく様子を確認できる。 In this way, as the number of castings increases, the temperature rise can be confirmed from the bottom of the hole toward the ground surface in the underground hole 1, and the space between the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 gradually changes from the stabilizing liquid 2 to concrete. You can see how it is being replaced by 3.

同様に、図6(b)に、主筋を疎な配筋とした第1の領域41に設置した光ファイバセンサ711における、第1回目から第4回目各々のコンクリート打設作業後の、地中孔1の深度方向における温度変化を示す。第1回目打設後の温度変化を見ると、約−2.3m以深に1.5℃程度の温度上昇があり、孔底から約−2.3mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。 Similarly, in FIG. 6B, in the optical fiber sensor 711 installed in the first region 41 in which the main bars are sparsely arranged, in the ground after the first to fourth concrete placing operations. The temperature change in the depth direction of the hole 1 is shown. Looking at the temperature change after the first placement, there was a temperature rise of about 1.5 ° C to a depth of about -2.3 m or deeper, and the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 were found from the bottom of the hole to a point of about -2.3 m. It can be seen that the concrete 3 is filled between the two.

次に、第2回目打設後には、約−1.3m以深に1〜1.5℃前後の温度上昇があり、孔底から約−1.3mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。また、第3回目打設後には、約−0.4m以深に1℃〜2℃程度の温度上昇があり、孔底から約−0.4mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。 Next, after the second casting, there was a temperature rise of about 1 to 1.5 ° C at a depth of about -1.3 m or deeper, and the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 reached a point about -1.3 m from the bottom of the hole. It can be seen that the concrete 3 is filled between the two. In addition, after the third casting, there is a temperature rise of about 1 ° C to 2 ° C at a depth of about -0.4 m or deeper, and between the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 from the bottom of the hole to a point of about -0.4 m. It can be seen that the concrete 3 is filled in.

さらに、光ファイバセンサ711では、第4回目打設後、つまり余盛りした後の温度変化を見ると、約−0.3m以深に1.5℃〜2.4℃程度の温度上昇があり、孔底から約−0.3mの地点まで鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填している様子がわかる。 Furthermore, in the optical fiber sensor 711, when looking at the temperature change after the fourth casting, that is, after the extra filling, there is a temperature rise of about 1.5 ° C to 2.4 ° C at a depth of about −0.3 m or more. It can be seen that the concrete 3 is filled between the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 from the bottom of the hole to a point of about −0.3 m.

このように、充填確認装置6を用いたコンクリートの充填確認方法によれば、地中孔1に打設したコンクリート3が、主筋を密な配筋とした第2の領域42に配置した光ファイバセンサ712の近傍では少なくとも孔底から−0.5m程度の高さまで、また、主筋を疎な配筋とした第1の領域41に配置した光ファイバセンサ711の近傍では少なくとも孔底から−0.3m程度の高さまで、それぞれ鉄筋籠4と孔壁11との間にコンクリート3が充填されているものと確認できる。 As described above, according to the concrete filling confirmation method using the filling confirmation device 6, the concrete 3 placed in the underground hole 1 is an optical fiber arranged in the second region 42 in which the main reinforcing bars are densely arranged. In the vicinity of the sensor 712, at least to a height of about -0.5 m from the bottom of the hole, and in the vicinity of the optical fiber sensor 711 arranged in the first region 41 with sparsely arranged main bars, at least -0. It can be confirmed that the concrete 3 is filled between the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 up to a height of about 3 m.

ところで、図6(a)(b)から第4回目打設後の温度変化のグラフを見ると、ほぼすべての深度で、第3回目打設後と比較して初期温度に対する温度上昇が進行している様子がわかる。 By the way, looking at the graph of the temperature change after the 4th casting from FIGS. 6 (a) and 6 (b), the temperature rise with respect to the initial temperature progresses at almost all depths as compared with the case after the 3rd casting. You can see how it is.

これは、コンクリート3の打設回数が増えるごとに、地中孔1内におけるコンクリート3の天端が高くなることから、地中孔1の各深度ごとでコンクリート3が、自重により孔壁11を押す方向、つまり、光ファイバセンサ712における孔壁11側の外周面側に充填範囲を広げていく。これにより、光ファイバセンサ711、712に対するコンクリート3の被り厚が増すため、光ファイバセンサ711、712は、被り厚が小さい場合と比較して、より効率よくコンクリート3の温度を捉えるものと想定できる。 This is because the top edge of the concrete 3 in the underground hole 1 becomes higher as the number of times the concrete 3 is cast increases, so that the concrete 3 makes the hole wall 11 by its own weight at each depth of the underground hole 1. The filling range is expanded in the pushing direction, that is, on the outer peripheral surface side of the hole wall 11 side of the optical fiber sensor 712. As a result, the cover thickness of the concrete 3 with respect to the optical fiber sensors 711 and 712 is increased. Therefore, it can be assumed that the optical fiber sensors 711 and 712 capture the temperature of the concrete 3 more efficiently than when the cover thickness is small. ..

してみると、コンクリート3の最終打設回である第4回目打設後の温度変化を示すグラフは、単にコンクリート3が、光ファイバセンサ711、712に接触したか否かを示すだけでなく、光ファイバセンサ711、712におけるコンクリート3の被り厚を反映したもの、つまり、地中孔11に充填されたコンクリート3の深度方向の外形形状をより詳細に反映したものといえる。 Then, the graph showing the temperature change after the fourth casting, which is the final casting of the concrete 3, not only shows whether or not the concrete 3 has come into contact with the optical fiber sensors 711 and 712. It can be said that the thickness of the concrete 3 in the optical fiber sensors 711 and 712 is reflected, that is, the outer shape of the concrete 3 filled in the underground hole 11 in the depth direction is reflected in more detail.

上記のとおり、本実施の形態におけるコンクリートの充填確認方法は、深さ方向に延在する光ファイバセンサ71を、地中孔1の孔壁11及び鉄筋籠4各々から一定距離を確保しつつ、孔壁11の周方向に一定間隔を設けて複数配置し、これら光ファイバセンサ71各々より得られる光ファイバセンサ71上の計測位置ごとの温度変化をプロットすることにより、構築しようとする場所打ち杭の出来形を、より高い精度をもって推定することもできる。 As described above, in the concrete filling confirmation method in the present embodiment, the optical fiber sensor 71 extending in the depth direction is secured at a certain distance from each of the hole wall 11 of the underground hole 1 and the reinforcing bar cage 4. Cast-in-place piles to be constructed by arranging a plurality of holes at regular intervals in the circumferential direction of the hole wall 11 and plotting the temperature change for each measurement position on the optical fiber sensor 71 obtained from each of these optical fiber sensors 71. It is also possible to estimate the finished shape of the concrete with higher accuracy.

本発明のコンクリートバイブレータ1は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The concrete vibrator 1 of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本実施の形態では、充填確認装置6に複数の光ファイバセンサ71を用いる構成としたが、必ずしもこれに限定されるものではない。光ファイバセンサ71を1本のみを用いて、地中孔1におけるコンクリート3の充填状況を確認したい位置にのみ設ける構成としてもよい。 For example, in the present embodiment, the filling confirmation device 6 is configured to use a plurality of optical fiber sensors 71, but the present invention is not necessarily limited to this. Only one optical fiber sensor 71 may be used, and the optical fiber sensor 71 may be provided only at a position where the filling status of the concrete 3 in the underground hole 1 is desired to be confirmed.

また、地中孔1における光ファイバセンサ71の設置位置もなんら限定されるものではない。例えば、1本の光ファイバセンサ71を高さ方向に折り返しながら、孔壁11全面を網羅するように配置してもよい。また、鉄筋籠4の内側と外側各々におけるコンクリート3の充填状況を確認するべく、鉄筋籠4の外周面近傍と内周面近傍の両者に、光ファイバセンサ71を設置する構成としてもよい。 Further, the installation position of the optical fiber sensor 71 in the underground hole 1 is not limited at all. For example, one optical fiber sensor 71 may be arranged so as to cover the entire surface of the hole wall 11 while being folded back in the height direction. Further, in order to confirm the filling status of the concrete 3 inside and outside the reinforcing bar cage 4, the optical fiber sensors 71 may be installed in both the vicinity of the outer peripheral surface and the vicinity of the inner peripheral surface of the reinforcing bar cage 4.

さらに、本実施の形態では、光ファイバセンサ71をステンレスよりなる保護管74にて被覆したうえで、地中孔1内に配置した。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、アルミ管や金属管等、光ファイバセンサ71を保護しつつ、接触物9の熱を伝達可能な熱伝導性を有する材料であれば、いずれの材料よりなる保護管74を採用してもよい。また、保護管74の形状もなんら限定されるものではなく、光ファイバセンサ71に外圧が作用しない程度に保護できるものであれば、ストレート管やスパイラル管等、いずれの形状のものを採用してもよい。 Further, in the present embodiment, the optical fiber sensor 71 is covered with a protective tube 74 made of stainless steel and then arranged in the underground hole 1. However, the present invention is not necessarily limited to this, and any material such as an aluminum tube or a metal tube having thermal conductivity capable of transferring the heat of the contact material 9 while protecting the optical fiber sensor 71 will be used. A protective tube 74 made of the above material may be adopted. Further, the shape of the protective tube 74 is not limited at all, and any shape such as a straight tube or a spiral tube is adopted as long as it can protect the optical fiber sensor 71 to the extent that external pressure does not act on it. May be good.

また、光ファイバセンサ71を合成樹脂製の接続部材5にて鉄筋籠4に接続したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、鉄筋籠4から光ファイバセンサ71に対して熱が伝達されることがなく、また、コンクリート3の側圧や安定液2の水圧が作用されても、鉄筋籠4及び孔壁11の両者と光ファイバセンサ71との距離を一定に保持できるものであれば、いずれの材料および形状のものを採用してもよい。 Further, the optical fiber sensor 71 is connected to the reinforcing bar cage 4 by the connecting member 5 made of synthetic resin, but the present invention is not necessarily limited to this, and heat is transferred from the reinforcing bar cage 4 to the optical fiber sensor 71. As long as the distance between the reinforcing bar cage 4 and the hole wall 11 and the optical fiber sensor 71 can be kept constant even if the lateral pressure of the concrete 3 or the water pressure of the stabilizer 2 is applied. The material and shape of the above may be adopted.

1 地中孔
11 孔壁
2 安定液
3 コンクリート
4 鉄筋籠
41 第1の領域
42 第2の領域
5 接続部材
6 充填確認装置
7 光ファイバセンシングシステム
71 光ファイバセンサ
711 光ファイバセンサ(第1の領域41に配置)
712 光ファイバセンサ(第2の領域42に配置)
711 保護管
72 計測装置
73 出力装置
74 保護管
8 コネクター
9 接触物
10 トレミー管
1 Underground hole 11 Hole wall 2 Stabilizer 3 Concrete 4 Reinforcing bar cage 41 First area 42 Second area 5 Connecting member 6 Filling confirmation device 7 Optical fiber sensing system 71 Optical fiber sensor 711 Optical fiber sensor (first area) Placed at 41)
712 Fiber Optic Sensor (Located in Second Region 42)
711 Protective tube 72 Measuring device 73 Output device 74 Protective tube 8 Connector 9 Contact 10 Tremy tube

Claims (2)

安定液で満たされた地中孔に、孔壁から所定の距離を確保しつつ複数の光ファイバセンサを前記孔壁の周方向に間隔を設けて設置するとともに、光ファイバセンサに接触する安定液の温度を初期温度に設定する第1の工程と、
コンクリートを打設した後、前記初期温度を設定した時点に対する前記コンクリートを打設した後の前記光ファイバセンサの伸縮量を検出し、該伸縮量に基づいて前記初期温度との温度変化を該光ファイバセンサ上の少なくとも1か所以上で計測する第2の工程と、
該温度変化に基づいて温度上昇が確認された前記光ファイバセンサの計測位置において、前記光ファイバセンサにコンクリートが接触したものと判定するとともに、判定した前記計測位置に基づいて、前記地中孔に構築される地中構造物の出来形を推定する第3の工程と、
を備えることを特徴とするコンクリートの充填確認方法。
The filled with stabilizing solution ground hole, stable in contact while ensuring a predetermined distance from the hole wall a plurality of optical fiber sensors The rewritable installed spaced in a circumferential direction of the bore wall, the optical fiber sensor The first step of setting the temperature of the liquid to the initial temperature and
After placing the concrete, the amount of expansion and contraction of the optical fiber sensor after the concrete is placed with respect to the time when the initial temperature is set is detected, and the temperature change from the initial temperature is measured based on the amount of expansion and contraction. The second step of measuring at least one point on the fiber sensor, and
At the measurement position of the optical fiber sensor in which the temperature rise is confirmed based on the temperature change, it is determined that the concrete has come into contact with the optical fiber sensor, and the underground hole is formed based on the determined measurement position. The third step of estimating the finished shape of the underground structure to be constructed, and
A method for confirming the filling of concrete, which comprises.
請求項1に記載のコンクリートの充填確認方法において、
前記第1の工程で、前記地中孔に建込む鉄筋籠に、接続部材を介して該鉄筋籠から所定の距離を確保しつつ、前記光ファイバセンサを配置することを特徴とするコンクリートの充填確認方法。
In the concrete filling confirmation method according to claim 1,
In the first step, filling concrete is provided in a reinforcing bar cage to be built in the underground hole by arranging the optical fiber sensor while securing a predetermined distance from the reinforcing bar cage via a connecting member. Confirmation method.
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