JPH08165643A - コンクリート打設高さ測定装置および測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可動部がないので安定して正確にセンサ部を
配置でき、コンクリート打設の高さをリアルタイムに迅
速に、かつ、精度良く管理測定でき、その結果、型枠の
はずれやコンクリートの漏れなど従来頻繁に起きていた
事故を防ぐことができる。 【構成】 あらかじめ組んだ鉄筋に沿ってセンサとする
光ファイバ２を取り付け、この鉄筋とともにコンクリー
ト打設場所に光ファイバ２を鉛直に配設し、該光ファイ
バ２の一端を後方散乱の分布を測定する光ファイバ・リ
フレクトメータ４に接続し、該光ファイバ・リフレクト
メータ４を後方散乱量が急激に変化する点を演算処理す
るパーソナルコンピュータ５に接続し、コンクリート10
の打設に応じて骨材等が光ファイバ２に当たり、その衝
撃で後方散乱現象が起こり、後方散乱の量が変動してく
るのを光ファイバ・リフレクトメータ４で測定し、この
後方散乱の分布をパーソナルコンピュータ５で演算処理
して後方散乱量が急激に変化する点を求め、これを打設
高さとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木、建築の建設現場
におけるコンクリート打設管理に使用するコンクリート
打設高さ測定装置および測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】地下連続壁は、周知のごとく地上から地
中にある大きさの深い溝を掘削し、この中に鉄筋籠を挿
入し、コンクリートを打設して一枚の鉄筋コンクリート
の壁体を作り、この壁体を隙間なく連接して構築してい
くものであって、その特徴とする低振動低騒音施工、剛
性が大きい、止水効果大、広範囲の地盤に適する等の理
由から広く利用されている。しかし、コンクリートの打
設管理が重要で管理が悪いと不均質な壁体となって目的
とする壁体として役に立たない物となる。

【０００３】この地下連続壁では、一般にコンクリート
打設管理は打設高さの天端を目視で管理している。しか
し、地下連続壁でも深度の大きいものや、地下連続壁以
外で水中や狭隘な建設現場においてコンクリート打設す
る場合にコンクリート打設高さの天端が目視管理できな
いところでは、重錘を使った手探りによる検尺や型枠を
叩いた時の音などの代用特性で推定して測定している。

【０００４】即ち、水中コンクリート打設では重錘によ
る検尺や超音波発振器による超音波の反射によって、ま
た、狭隘な場所にあっては、型枠から滲み出す水によっ
て推測したり、型枠をハンマー等で叩きその音質によっ
て天端を推測している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記、重錘法
も超音波法も可動部を持っており、鉄筋等の水中障害物
に引っ掛かる危険性があることの他に、重錘法にあって
は大深度の計測では、コンクリート面への着地の感触が
掴み難く熟練を要している。また、狭隘な場所における
測定においても正確なコンクリート打設高さの測定には
高度な熟練が必要となっている。

【０００６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、可動部がないので安定して正確にセンサ部を配置で
き、コンクリート打設の高さをリアルタイムに迅速に、
かつ、精度良く管理測定できるコンクリート打設高さ測
定装置および測定方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、コンクリート打設高さ測定装置としては、コ
ンクリート打設場所に配置する鉄筋等に沿って取り付け
るセンサとしての光ファイバと、該光ファイバの一端に
接続し、後方散乱の分布を測定する測定器と、該測定器
に接続し、後方散乱量が急激に変化する点を演算処理す
るパーソナルコンピュータとからなること、および、鉄
筋等に沿って取り付けた複数の光ファイバを光ファイバ
スイッチを介して１台の測定器に接続することを要旨と
するものである。

【０００８】また、コンクリート打設高さ測定方法とし
ては、あらかじめ組んだ鉄筋に沿ってセンサとする光フ
ァイバを取り付け、この鉄筋とともにコンクリート打設
場所に光ファイバを鉛直に配設し、該光ファイバの一端
を後方散乱の分布を測定する測定器に接続し、該測定器
を後方散乱量が急激に変化する点を演算処理するパーソ
ナルコンピュータに接続し、コンクリート打設に応じて
骨材等が光ファイバに当たり、その衝撃で後方散乱現象
が起こり、後方散乱の量が変動してくるのを測定器で測
定し、この後方散乱の分布をパーソナルコンピュータで
演算処理して後方散乱量が急激に変化する点を求め、こ
れを打設高さとすることを要旨とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１および請求項３記載の本発明によれ
ば、センサである光ファイバはあらかじめ組んだ鉄筋に
沿って取り付け、この鉄筋とともにコンクリート打設場
所に配置されるので精度よく鉛直に配設される。そし
て、光ファイバはコンクリートが打設されると骨材等が
光ファイバに当たり、その衝撃で後方散乱現象が起こ
り、後方散乱の量が変動してくる。コンクリートを打ち
込んで行きその天端の位置が変わってくると、光ファイ
バが骨材等から衝撃を受ける位置も徐々に変わってくる
が、この信号を後方散乱の分布を測定器に送り、後方散
乱の分布を知り、この後方散乱の分布をパーソナルコン
ピュータで演算処理して後方散乱量が急激に変化する点
を求め、これを打設高さとできる。また、打設の衝撃で
ファイバが切断されることも考えられるが、その場合は
切断点が打設高さにほぼ等しいと考えてよい。

【００１０】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、複数の場所に配置される光ファイバを光ファ
イバスイッチで切り換えて１台の測定器で測定すること
ができる。

【００１１】

【実施例】以下、図面について本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明のコンクリート打設高さ測定装置およ
び測定方法の１実施例を示す説明図、図２は本発明で用
いる光ファイバの断面図である。

【００１２】先に本発明のコンクリート打設高さ測定装
置について説明すると、センサとなる光ファイバ２と、
この光ファイバ２に接続され、光ファイバ２からの信号
から後方散乱の分布を求める測定器である光ファイバ・
リフレクトメータ４と、該光ファイバ・リフレクトメー
タ４に接続され、データ処理を行うパーソナルコンピュ
ータ５とで構成される。

【００１３】光ファイバ２は、髪の毛状の細いガラス繊
維あるいはプラスチック繊維であって、図２に示すよう
に中心部を構成するコア６と周辺部を構成するクラッド
７からなり、クラッド７の周囲には光ファイバの補強、
機械特性の改善など、使用の目的に応じてシリコーンや
ナイロン等で緩衝層８と被覆層９が施されている。

【００１４】この光ファイバ２の種類は、コア６および
クラッド７の屈折率分布形状とコア６内を伝播するモー
ドの数によりＳＩファイバ（ステップ・インデックス形
・マルチモードファイバ）、ＧＩファイバ（グレーディ
ッド・インデックス形・マルチモードファイバ）、ＳＭ
ファイバ（シングルモードファイバ）に分類され、本実
施例はＧＩファイバをセンサとして用るのが好適であ
る。

【００１５】光ファイバ・リフレクトメータ４は先に述
べたように光ファイバ２の信号より後方散乱の分布を求
める測定器であって、例えば、セイコー電子工業株式会
社製の光ファイバ・リフレクトメータＱ８４６０Ａが好
適であるが、これは中・短距離光ファイバ線路の障害位
置検出や距離測定などを高分解能・高確度で行えるもの
で、隣接した接続点なども分離して測定でき、ＡＵＴＯ
機能を用いることによって、接続点や破断点の距離、接
続損失なども自動的に測定できる測定器である。

【００１６】パーソナルコンピュータ５は、個人用のマ
イクロコンピュータでディスプレイなどの出力装置、キ
ーボードなどの入力装置および入出力インターフェイス
を基本構成とし、必要に応じて補助記憶装置、その他周
辺装置が付加され得るものである。

【００１７】前記光ファイバ２は、地下連続壁の鉄筋籠
１等のあらかじめ組んだ鉄筋に沿って取り付けるもの
で、複数の光ファイバ２を光ファイバスイッチ３を介し
て１台の光ファイバ・リフレクトメータ４に接続するよ
うにしてもよい。

【００１８】この光ファイバスイッチ３は複数の光ファ
イバ２の信号を切り換えて光ファイバ・リフレクトメー
タ４に送るようにした電気回路の切替えスイッチに類似
したもので、動作する方式により機械式、電気光学式、
音響光学式などがある。本実施例では、機械式のメカニ
カル光スイッチＳＷ−０１１を用いた。

【００１９】次に、本発明のコンクリート打設高さ測定
方法を地下連続壁の施工の場合について説明すると、セ
ンサとなる光ファイバ２を鉄筋籠１の側部に沿って最先
端が鉄筋籠１の底部に届くように取り付ける。この取り
付けは結束線等の線材で結束する方法や接着テープ等で
結合する方法などが考えられる。

【００２０】この光ファイバ２の取り付けられた鉄筋籠
１を掘削孔内に吊り降ろすが、鉄筋籠１が精度良く建て
込まれることにより光ファイバ２も掘削孔内に鉛直にセ
ットされる。

【００２１】該光ファイバ２の外部に露出した他の一端
は光ファイバスイッチ３の入力側に接続され、光ファイ
バスイッチ３の出力側は光ファイバ・リフレクトメータ
４の入力側に接続され、光ファイバ・リフレクトメータ
４の出力側はパーソナルコンピュータの入力側に接続さ
れる。

【００２２】このようにして掘削孔内にコンクリート10
を打設すると、鉄筋籠１とともに建て込んだ光ファイバ
２はコンクリート10の天端が上昇してくると、骨材等が
光ファイバ２に当たり、その衝撃によって光ファイバ２
が潰れるなどしてこの個所に後方散乱現象が起こり、後
方散乱の量が変動してくる。

【００２３】更に、コンクリート10を打設して行き、天
端の位置が変わってくると、光ファイバ２が骨材等から
受ける衝撃位置も徐々に変わってくるが、この信号を光
ファイバ・リフレクトメータ（ＯＴＤＲ測定器）４に送
り、ここで散乱の分布を得る。更に、この散乱の分布を
パーソナルコンピュータで演算処理することによって後
方散乱量が急激に変化する点を求め、これを打設高さと
する。また、打設の衝撃でファイバが切断されることも
あるが、その場合は切断点が打設高さにほぼ等しいと見
なすものである。

【００２４】なお、光ファイバスイッチ３は複数の光フ
ァイバ２からの信号を切り換えて光ファイバ・リフレク
トメータ（ＯＴＤＲ測定器）４に送るものであり、複数
の計測場所で１台の光ファイバ・リフレクトメータ４を
共用する場合に順次切り換えて送れるようにする。

【００２５】前記実施例は地下連続壁の施工の場合につ
いて述べたが、他の水中や狭隘な建設現場においてコン
クリート打設する場合にも本発明は適用でき、光ファイ
バ２を取り付ける対象としては、予め地上で組んだ鉄筋
としての鉄筋籠などの外に、鉄骨、鋼管等でもよく、さ
らに、これら鉄筋、鉄骨、鋼管等を先にコンクリート打
設に配置してから光ファイバ２を取り付けるようにして
もよい。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のコンクリー
ト打設高さ測定装置および測定方法は、可動部がないの
で安定して正確にセンサ部を配置でき、コンクリート打
設の高さをリアルタイムに迅速に、かつ、精度良く管理
測定でき、その結果、型枠のはずれやコンクリートの漏
れなど従来頻繁に起きていた事故を防ぐことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンクリート打設高さ測定装置の１実
施例を示す説明図である。

【図２】本発明で用いる光ファイバの断面図である。

【符号の説明】

１…鉄筋籠 ２…光ファイバ ３…光ファイバスイッチ ４…光ファイバ・リ
フレクトメータ ５…パーソナルコンピュータ ６…コア ７…クラッド ８…緩衝層 ９…被覆層 10…コンクリート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 勝利 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 中野 一孝 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 山本 郁夫 神奈川県横浜市神奈川区台町10番27号 株 式会社東横エルメス内 (72)発明者 柳村 充英 大阪府大阪市浪速区元町２丁目２番12号 飯栄ビル３階 小山建設工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート打設場所に配置する鉄筋等
   に沿って取り付けるセンサとしての光ファイバと、該光
   ファイバの一端に接続し、後方散乱の分布を測定する測
   定器と、該測定器に接続し、後方散乱量が急激に変化す
   る点を演算処理するパーソナルコンピュータとからなる
   ことを特徴とするコンクリート打設高さ測定装置。
2. 【請求項２】 鉄筋等に沿って取り付けた複数の光ファ
   イバを光ファイバスイッチを介して１台の測定器に接続
   する請求項１記載のコンクリート打設高さ測定装置。
3. 【請求項３】 あらかじめ組んだ鉄筋に沿ってセンサと
   する光ファイバを取り付け、この鉄筋とともにコンクリ
   ート打設場所に光ファイバを鉛直に配設し、該光ファイ
   バの一端を後方散乱の分布を測定する測定器に接続し、
   該測定器を後方散乱量が急激に変化する点を演算処理す
   るパーソナルコンピュータに接続し、コンクリート打設
   に応じて骨材等が光ファイバに当たり、その衝撃で後方
   散乱現象が起こり、後方散乱の量が変動してくるのを測
   定器で測定し、この後方散乱の分布をパーソナルコンピ
   ュータで演算処理して後方散乱量が急激に変化する点を
   求め、これを打設高さとするコンクリート打設高さ測定
   方法。