盛土密度の管理方法
【課題】 盛土の形状に拘らず、締固め程度を高精度、且つリアルタイムに管理することができる盛土密度の管理方法を提供する。
【解決手段】 盛土密度の管理方法は、盛土材料の含水比を測定し、含水比を用いて、締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、盛土材料を敷き均す以前の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、前記質量の盛土材料を所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、締固め形状、表面形状、及び質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含むことを特徴とする。
【解決手段】 盛土密度の管理方法は、盛土材料の含水比を測定し、含水比を用いて、締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、盛土材料を敷き均す以前の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、前記質量の盛土材料を所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、締固め形状、表面形状、及び質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛土密度の管理方法に関し、さらに詳細には、所定量の盛土材料を所定範囲に敷均して締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土密度を計測するための慣用方法としては、締固め層から試験体を採取して密度を計測する方法、締固め層に形成した穴に砂を充填して密度を計測する砂置換による方法、ＲＩによる密度測定方法、平板載荷試験、打撃による密度管理等がある。
しかしながら、上述の慣用方法では、仕上がり盛土面を破壊しないと計測できなかったり、また抜取り試験となるため盛土量にあわせて数箇所の計測が必要となり時間が掛かり過ぎたり、さらには、斜面上や凹凸のある仕上がり面では密度計測が困難であるといった欠点がある。
【０００３】
また盛土密度をリアルタイムに計測する慣用技術としては、締固め機械の沈下量を計測することによる現状密度の確認方法や、レーザーレベル計測器により沈下量を測定する方法がある。しかしながら、上述した従来のリアルタイム計測技術では、予備転圧試験によるデータを使用した盛土沈下量による密度算定であるため、現場条件により計測結果の正確性に欠け、仕上がり目標程度にしか使用することができないといった欠点がある。
【０００４】
上述したもの以外では、特許文献１に、ＧＰＳシステムを用いた盛土の締固め管理方法が記載されている。これは、ＧＰＳ受信機を備えた基準局と、基準局にデータリンクするＧＰＳ受信機を備えた転圧作業車と、締固め作業車からの情報を受信する受信局とからなり、締固め作業車には締固め密度センサを含む密度測定装置が設けられる。この密度測定装置による計測結果を位置データと共に受信局に送信し、計測結果及び位置データをデータ処理することにより、締固め度合いを求めるものである。
そして、特許文献１には、密度測定装置として採用可能な手段が、ＲＩ式水分・密度測定装置、電磁波式締固め度測定装置、及び加速度計により計測した波形から締固め程度を推定する手法である旨が記載されている。
しかしながら、何れの密度測定装置を締固め作業車に設けたとしても、これらによって得られるデータにはバラツキが多く、そのようなデータから推定される締固め程度の精度も悪く、実用化が困難であるという欠点がある。
【０００５】
また特許文献２には、締固め施工機械における振動ローラの振動加速度の時間変化を示す加速度波形を用いて地盤応答値を演算し、この演算値から締固め施工エリアの締固め程度の実測値を推定する手法が記載されているが、この場合にも、締固め密度は振動ローラの振動加速度により間接的に求められるものであるため、信頼性に関して課題が残るものであった。
【特許文献１】特許第３５００９０５号公報
【特許文献２】特許第３５４２７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような現状を鑑みて提案されたものであり、盛土の形状に拘らず、締固め程度を高精度、且つリアルタイムに管理することができる盛土密度の管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、以下に記載する（１）乃至（３）の手段により上記課題が解決される。
【０００８】
（１）所定量の盛土材料を保管場所から締固め施工エリアに搬送し、締固め施工エリアの所定範囲に盛土材料を敷均した後に、盛土材料を締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法であって、前記保管場所において盛土材料の含水比を測定し、当該含水比を用いて、前記所定範囲に前記締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、盛土材料を敷き均す以前に、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段により前記締固め施工エリアの所定範囲の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、前記質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、前記立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、当該締固め形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含み、締固められた盛土が所定密度に達した場合には、他の締固め層を形成する工程に進み、所定密度に達していない場合には、所定密度に達するまで締固め工程と前記盛土密度評価工程とを繰り返すことを特徴とする盛土密度の管理方法。
【０００９】
（２）締固め施工エリアの所定範囲に締固め層を形成するのに先立って、試験施工として、前記盛土材料を締固め施工エリアに敷き均して締固めることにより締固め層を形成し、当該締固め層から採取した試験体を測定して実測値としての密度を求め、且つ、立体計測手段により求めた締固め層を形成する前後の表面形状と盛土材料の質量とから演算値としての密度を求め、これら実測値と演算値とから補正係数を求め、前記盛土密度評価工程における締固め層の密度の演算に補正係数を使用することを特徴とする前記（１）に記載の盛土密度の管理方法。
【００１０】
（３）前記質量演算工程において求めた質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均すことにより敷均し層を形成した後、且つ敷均し層を締固める以前に、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段により敷均し形状として計測する敷均し形状計測工程を実施し、当該敷均し形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて敷均し層の密度を演算して求め、当該敷均し層の演算密度を用いて、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することを特徴とする前記（１）に記載の盛土密度の管理方法。
【００１１】
前記（１）〜（３）の盛土密度の管理方法において、立体計測手段として例示した三次元レーザースキャナは慣用の装置であり、これは、計測対象物とセンサーの間をレーザパルスが往復する時間を計測して距離を計測すると共に、レーザービームを発射した方向を計測して計測対象点の３次元座標を得るものである。
したがって、本発明では、施工エリアの所定範囲において、盛土材料を搬入する以前の地表面形状である基面形状と、敷均した盛土材料の表面形状である敷均し形状と、締固めた後の盛土材料の表面形状である締固め形状とは、それぞれ多数の計測点の３次元座標から構成されるものである。そして、敷均した盛土材料の体積は、基面形状と敷均し形状とを構成する多数の３次元座標データより、仮想平面との間で体積を計算し、敷均し面から仮想平面までの体積Ｖaと、基面から仮想平面までの体積Ｖｂとの間で、Ｖa−Ｖｂのように計算処理すれば求められる。また締固めた盛土材料の体積も同様な計算手法により、基面形状と締固め形状とを構成する多数の３次元座標データから求めることができる。これら表面形状データから体積を算出する工程は、三次元レーザースキャナ自体に組み込まれた機能、又は、別のコンピュータにより実行される。
【００１２】
前記（１）の質量演算工程において、含水比は、例えば、保管場所の盛土材料（湿潤状態）からサンプリングした試料を乾燥炉により乾燥させ、水分量を計測すれば求めることができる。
また施工エリアにおいて一度に締固め工程が実施される範囲、すなわち、面積及び締固め高さは、施工計画や設計データにより予め設定されており、さらに、締固め層の設計乾燥密度も予め設定されている。したがって、一回の締固め工程に使用される盛土材料（湿潤状態）の質量は下記の式(１)により求めることができる。
Ｍ＝Ｖ×γｄ0×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(１)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
Ｖ：一回の締固め工程で形成される締固め層の体積
γｄ0：締固め層の設計乾燥密度
ｗ：含水比
ここで、締固め層の体積Ｖは、締固め層の面積Ａ及び締固め高さｈとから、Ｖ＝Ａ×ｈ
のような計算により求められる。
【００１３】
前記（１）の盛土密度評価工程において、締固め層の乾燥密度は下記の式（２）によって求めることができる。
γｄ1＝γｔ1／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(２)
γｄ1：締固め層の乾燥密度
γｔ1：締固め層の湿潤密度
ｗ：盛土材料の含水比
【００１４】
ここで、締固め層の湿潤密度(γｔ1)は下記の式（３）により求められる。
γｔ1＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・式(３)
γｔ1：締固め層の湿潤密度
Ｍ：締固め層を形成する際に用いた盛土材料の質量
Ｖ：締固め層の体積（基面形状と締固め形状とから算出される）
【００１５】
前記（２）の盛土密度の管理方法では、試験施工により形成した締固め層から試験体を採取し、当該試験体の体積及び重量を計測することにより、実測値としての密度を算出することができる。
ここで、立体計測手段による基面形状及び締固め形状と、盛土材料の質量と、から求めた演算値が乾燥密度である場合、試験体からも乾燥重量により乾燥密度を求めて実測値とし、下記の式（４）により補正係数(α)を求める。
補正係数(α)＝実測値／演算値・・・・・・・・・式(４)
【００１６】
前記（３）の盛土密度の管理方法では、試験施工又は他の締固め層を形成する工程において、所定範囲に敷均した盛土材料から求めた乾燥密度(γｄ2)、すなわち敷均し乾燥密度を使用し、これから敷均し湿潤密度(γｔ2)を求め、この湿潤密度(γｔ2)から新たな締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値(ΔＨ)を演算により求めるものである。
ここで、敷均し湿潤密度(γｔ2)は、下記の式（５）により求められる。
γｔ2＝γｄ2×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(５)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：締固め工程に使用される盛土材料の含水比
そして、敷均し高さの目標値(ΔＨ)は、敷均す盛土材料の質量(Ｍ)を、敷均し湿潤密度(γｔ2)により除し、さらに盛土材料を敷均す範囲の面積(Ａ)で除すると、下記の式(６)のようにしてΔＨを求めることができる。
ΔＨ＝Ｍ／γｔ2／Ａ・・・・・・・・・式(６)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ａ：一回の締固め工程が実施される範囲の面積
【発明の効果】
【００１７】
本発明の盛土密度の管理方法では、締固めに使用する盛土材料の含水比及び質量を求め、締固め施工エリアにおける盛土材料を敷均す前後の表面形状や、盛土材料を締固めた後の表面形状を三次元レーザースキャナ等の立体計測手段を用いて求め、これらデータから締固め層の密度を算出して締固め程度を管理するものであるため、盛土の形状に拘らず、締固め程度をリアルタイムに管理することが可能になった。したがって、締固め層の密度をリアルタイムに把握しながら、締固め回数を調整することにより、たとえ、締固め層の密度管理の上限値と下限値が比較的狭い幅で設定されている場合であっても、これを高精度で達成することが可能になった。
【００１８】
また本発明では、必要に応じて予め試験施工を実施し、締固め層から試験体を採取して密度を測定し、この実測値から補正係数を求めても良い。
すなわち、本発明では、本施工において、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段を使用して締固め層の体積を求め、盛土材料の質量により締固め密度を算出し、これにより盛土密度の管理を行うものであるため、試験施工では、実際に締固め層から採取した試験体により締固め密度及び補正係数を求め、これにより立体計測手段による締固め密度を補正して盛土密度の管理を実施すれば、盛土の締固め程度を高精度に管理することが可能になる。
【００１９】
本発明の盛土密度の管理方法では、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段で計測することにより、敷均し層の演算密度を求めることが好ましく、この敷均し密度を用いれば、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することができる。この敷均し高さの目標値を用いて施工管理を実施すれば、盛土材料の敷均し作業を効率良く且つ高精度に行うことができ、これに続く盛土の締固め工程も円滑に進めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
［試験施工］
本発明の盛土密度の管理方法では、最初に、試験施工を実施することが好ましく、試験施工は、立体計測により敷均し層の密度及び締固め層の密度を求め、試験体の実測により締固め層の密度を求め、これら締固め層の密度から補正係数を求めるものである。
この試験施工について、図１のフローチャートにしたがって説明すれば、最初に、ＳＴＥＰ１により盛土材料の含水比を測定し、ＳＴＥＰ２により初期設定値を入力し、ＳＴＥＰ３により試験施工を実施する地表面の表面形状を立体計測する。これらＳＴＥＰ１〜３の各工程は同時に実行しても良く、または適宜順番を入れ替えて実行しても良い。
ここで、ＳＴＥＰ１は、保管倉庫やストックヤードにおいて所定量の盛土材料を採取し、その湿潤状態における質量を測定した後に、この盛土材料を、例えば、乾燥炉に入れて乾燥状態にした後に再び質量を測定することにより、湿潤状態の盛土材料の含水比を算出するものである。このように求められた含水比は、盛土の締固め施工に用いるコンピュータ等の制御装置に入力される。
ＳＴＥＰ２では、試験施工により形成する締固め層の面積、高さ、乾燥密度のそれぞれ目標値を前記コンピュータ等の制御装置に管理データとして入力する。
ＳＴＥＰ３では、試験施工により締固め層を形成する地表面の形状を、三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この地表面における多数の計測点の３次元座標データを基面形状データとして求め、この基面形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力する。
【００２２】
ＳＴＥＰ１〜３の各工程が終了したら、ＳＴＥＰ４として、前記コンピュータ等の制御装置により、試験施工として締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量（Ｍ）を、上述の式(１)を用いて演算する。
Ｍ＝Ｖ×γｄ0×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(１)
Ｖ：試験施工で形成される締固め層の体積
γｄ0：ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値
ｗ：ＳＴＥＰ１で求められた含水比
ここで、締固め層の体積Ｖは、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の面積Ａ及び高さｈの目
標値から、Ｖ＝Ａ×ｈのように計算して求められる。
【００２３】
ＳＴＥＰ４において算出された質量（Ｍ）の盛土材料を、保管倉庫やストックヤードからトラックやベルトコンベア等の搬送手段により施工エリアまで搬送し、この盛土材料をＳＴＥＰ５として施工エリアに敷き均し、この敷均し層の表面形状を、ＳＴＥＰ６として三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この敷均し表面における多数の計測点の３次元座標データを敷均し形状データとして求め、この敷均し形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力する。
【００２４】
次に、ＳＴＥＰ７として敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を演算により求める。
敷均し層の乾燥密度(γｄ2)は、下記の式（７）により求められる。
γｄ2＝γｔ2／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(７)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：ＳＴＥＰ１により求めた盛土材料の含水比
ここで、敷均し層の湿潤密度(γｔ2)は、ＳＴＥＰ３で計測された基面形状データと、ＳＴＥＰ６で計測された敷均し形状データとから、敷均し層の体積(Ｖ)が求められ、敷均した盛土材料の質量（Ｍ）を敷均し層の体積(Ｖ)により除すれば、式(５)のように敷均し層の湿潤密度(γｔ2)が求められる。
γｔ2＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・・・・・式(５)
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ｍ：ＳＴＥＰ４において算出された盛土材料の質量
Ｖ：敷均し層の体積
【００２５】
次に、ＳＴＥＰ８として、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)と、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)と比較し、γｄ2≦γｄ0である場合には次のＳＴＥＰ９に進み、γｄ2≦γｄ0でない場合には、敷均し層の乾燥密度が既に締固め層の乾燥密度の目標値に達しているため、ＳＴＥＰ１３に進む。
【００２６】
次に、ＳＴＥＰ９として、例えば、転圧ローラーなどの締固め装置により敷均し層を一回締固めて締固め層を形成し、ＳＴＥＰ１０として、この締固め層の表面形状を三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この締固め層における多数の計測点の３次元座標データを締固め形状データとして求め、この締固め形状データが前記コンピュータ等の制御装置に入力される。そして、これらのデータから、ＳＴＥＰ１１として、締固め層の乾燥密度(γｄ1)が演算により求められる。
この締固め層の乾燥密度(γｄ1)は、式（２）に示したように求められる。
γｄ1＝γｔ1／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(２)
γｄ1：締固め層の乾燥密度
γｔ1：締固め層の湿潤密度
ｗ：ＳＴＥＰ１により求めた盛土材料の含水比
ここで、締固め層の湿潤密度(γｔ1)は式（３）により求められる
γｔ1＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・式(３)
γｔ1：締固め層の湿潤密度
Ｍ：ＳＴＥＰ４で算出された盛土材料の質量
Ｖ：締固め層の体積（ＳＴＥＰ３により求めた基面形状データと、ＳＴＥＰ１０により求めた締固め形状データとから算出される）
【００２７】
次に、ＳＴＥＰ１２では、締固め装置により一回締固められた締固め層の乾燥密度(γｄ1)と、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)とを比較する。
γｄ1≧γｄ0である場合には、締固め層の乾燥密度が既に目標値に達しているため、次のＳＴＥＰ１３に進み、γｄ1≧γｄ0でない場合には、締固め層の乾燥密度が目標値に達していないため、ＳＴＥＰ９に戻り、もう一回、締固め装置による締固め工程を実行してＳＴＥＰ１０〜１２を繰り返す。
【００２８】
ＳＴＥＰ１３では、乾燥密度の目標値(γｄ0)まで締固められた締固め層から試験体を採取し、この試験体から実測値としての乾燥密度(γｄ3)を求める。ここで、試験体からは、体積を求めた後に、乾燥炉を用いて乾燥重量を求め、この乾燥重量を体積で除することにより、締固め層の実測値として乾燥密度を求める。
そして、ＳＴＥＰ１４では、この実測値としての乾燥密度(γｄ3)を、ＳＴＥＰ１１により演算により求めた締固め層の乾燥密度(γｄ1)で除することにより、式（４）に示したように補正係数（α）を求める。
補正係数(α)＝実測値／演算値＝γｄ3／γｄ1・・・・・・・・・・式(４)
【００２９】
［本施工］
以上のように、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ１４までの試験施工が終了したら、次に、本施工として、盛土材料を所定範囲に締め固める工事を実施する。
本施工について、図２のフローチャートにしたがって説明すれば、最初に、ＳＴＥＰ２０により盛土材料の含水比を測定し、ＳＴＥＰ２１により初期設定値を入力し、ＳＴＥＰ２２により本施工を実施する地表面の表面形状を立体計測する。これらＳＴＥＰ２０〜２２の各工程は同時に実行しても良く、または適宜順番を入れ替えて実行しても良い。
ここで、ＳＴＥＰ２０では、試験施工のＳＴＥＰ１と同様に、保管倉庫やストックヤードの盛土材料の含水比を求め、これがコンピュータ等の制御装置に入力される。
ＳＴＥＰ２１では、施工エリアにおいて一度に締固め工程が実施される範囲の締固め層の面積、高さ及び乾燥密度のそれぞれ目標値、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)をコンピュータ等の制御装置に管理データとして入力する。ここで、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)は、試験施工のＳＴＥＰ７で求めたものを使用するか、又は他の締固め層を形成する際に求められたものを使用することができる。なお、締固め層の面積、高さ及び乾燥密度の目標値が、施工計画や設計データにより複数回にわたり施工される全ての締固め層に関して予め設定されている場合、これらを一度に入力し、これ以降、他の締固め層を形成する際には省略しても良い。
ＳＴＥＰ２２では、これらから締固め工程が実施される範囲における地表面の形状を、試験施工におけるＳＴＥＰ３と同様に立体計測装置により測定し、基面形状データをコンピュータ等の制御装置に入力する。
【００３０】
ＳＴＥＰ２０〜２２の各工程が終了したら、ＳＴＥＰ２３として、これから形成する締固め層に必要な盛土材料の質量(Ｍ)を、試験施工のＳＴＥＰ４と同様に演算して求め、さらに、ＳＴＥＰ２４として盛土材料の敷均し高さの目標値(ΔＨ)を算出する。
【００３１】
敷均し高さの目標値(ΔＨ)は、ＳＴＥＰ２３で求めた盛土材料の質量(Ｍ)を、敷均し湿潤密度(γｔ2)により除し、さらに盛土材料を敷均す範囲の面積(Ａ)で除すると、下記の式(６)のようにΔＨを求めることができる。
ΔＨ＝Ｍ／γｔ2／Ａ・・・・・・・・・式(６)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ａ：一回の締固め工程が実施される範囲の面積
ここで、敷均し湿潤密度(γｔ2)は、試験施工時又は他の締固め層を形成する工程において、所定範囲に敷均した盛土材料から求めた乾燥密度(γｄ2)、すなわち敷均し乾燥密度を使用し、下記の式（５）により求められる。
γｔ2＝γｄ2×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(５)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：締固め工程に使用される盛土材料の含水比
【００３２】
次に、ＳＴＥＰ２５では、ＳＴＥＰ２３で求めた質量(Ｍ)をの盛土材料を施工エリアまで搬送し、この盛土材料を施工エリアに敷き均し、この敷均し層の表面形状を、ＳＴＥＰ２６として三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この敷均し形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力し、ＳＴＥＰ２７では、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を求める。
以上のＳＴＥＰ２５からＳＴＥＰ２７では、試験施工のＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ７と同様な工程が実施される。
【００３３】
次に、ＳＴＥＰ２８では、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)と、ＳＴＥＰ２１で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)と比較し、γｄ2≦γｄ0である場合には、次のＳＴＥＰ２９からＳＴＥＰ３１までを実行し、ＳＴＥＰ３２に進み、ＳＴＥＰ３１で得られた締固め層の乾燥密度(γｄ2)に補正係数(α)を乗じて補正値を求める。ここで、ＳＴＥＰ２９からＳＴＥＰ３１は、試験施工のＳＴＥＰ９からＳＴＥＰ１１までと同じ工程が実施される。補正係数(α)は、試験施工のＳＴＥＰ１４で求めたものが使用される。
一方、ＳＴＥＰ２８において、γｄ2≦γｄ0でない場合には、敷均し層の乾燥密度が既に締固め層の乾燥密度の目標値に達しているため、ＳＴＥＰ３２に進み、ここでは敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を締固め層の乾燥密度(γｄ1)と見なして、このγｄ2に補正係数(α)を乗じて補正値を求める。
【００３４】
ＳＴＥＰ３３では、ＳＴＥＰ３２において求めた補正値と、締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)とを比較し、補正値≧目標値(γｄ0)である場合には、ＳＴＥＰ２０からＳＴＥＰ３３までの締固め層形成工程は終了し、次の締固め層を形成する工程に進む。
一方、ＳＴＥＰ３３において、補正値≧目標値(γｄ0)でない場合には、締固め層の乾燥密度が未だ目標値に達していないと見なして、ＳＴＥＰ２９に戻り、補正値≧目標値(γｄ0)を満たすまで、ＳＴＥＰ２９〜３３を繰り返し実行する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の盛土密度の管理方法において、選択的に実施される試験施工を示したフローチャートである。
【図２】本発明の盛土密度の管理方法を示したフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛土密度の管理方法に関し、さらに詳細には、所定量の盛土材料を所定範囲に敷均して締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土密度を計測するための慣用方法としては、締固め層から試験体を採取して密度を計測する方法、締固め層に形成した穴に砂を充填して密度を計測する砂置換による方法、ＲＩによる密度測定方法、平板載荷試験、打撃による密度管理等がある。
しかしながら、上述の慣用方法では、仕上がり盛土面を破壊しないと計測できなかったり、また抜取り試験となるため盛土量にあわせて数箇所の計測が必要となり時間が掛かり過ぎたり、さらには、斜面上や凹凸のある仕上がり面では密度計測が困難であるといった欠点がある。
【０００３】
また盛土密度をリアルタイムに計測する慣用技術としては、締固め機械の沈下量を計測することによる現状密度の確認方法や、レーザーレベル計測器により沈下量を測定する方法がある。しかしながら、上述した従来のリアルタイム計測技術では、予備転圧試験によるデータを使用した盛土沈下量による密度算定であるため、現場条件により計測結果の正確性に欠け、仕上がり目標程度にしか使用することができないといった欠点がある。
【０００４】
上述したもの以外では、特許文献１に、ＧＰＳシステムを用いた盛土の締固め管理方法が記載されている。これは、ＧＰＳ受信機を備えた基準局と、基準局にデータリンクするＧＰＳ受信機を備えた転圧作業車と、締固め作業車からの情報を受信する受信局とからなり、締固め作業車には締固め密度センサを含む密度測定装置が設けられる。この密度測定装置による計測結果を位置データと共に受信局に送信し、計測結果及び位置データをデータ処理することにより、締固め度合いを求めるものである。
そして、特許文献１には、密度測定装置として採用可能な手段が、ＲＩ式水分・密度測定装置、電磁波式締固め度測定装置、及び加速度計により計測した波形から締固め程度を推定する手法である旨が記載されている。
しかしながら、何れの密度測定装置を締固め作業車に設けたとしても、これらによって得られるデータにはバラツキが多く、そのようなデータから推定される締固め程度の精度も悪く、実用化が困難であるという欠点がある。
【０００５】
また特許文献２には、締固め施工機械における振動ローラの振動加速度の時間変化を示す加速度波形を用いて地盤応答値を演算し、この演算値から締固め施工エリアの締固め程度の実測値を推定する手法が記載されているが、この場合にも、締固め密度は振動ローラの振動加速度により間接的に求められるものであるため、信頼性に関して課題が残るものであった。
【特許文献１】特許第３５００９０５号公報
【特許文献２】特許第３５４２７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような現状を鑑みて提案されたものであり、盛土の形状に拘らず、締固め程度を高精度、且つリアルタイムに管理することができる盛土密度の管理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、以下に記載する（１）乃至（３）の手段により上記課題が解決される。
【０００８】
（１）所定量の盛土材料を保管場所から締固め施工エリアに搬送し、締固め施工エリアの所定範囲に盛土材料を敷均した後に、盛土材料を締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法であって、前記保管場所において盛土材料の含水比を測定し、当該含水比を用いて、前記所定範囲に前記締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、盛土材料を敷き均す以前に、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段により前記締固め施工エリアの所定範囲の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、前記質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、前記立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、当該締固め形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含み、締固められた盛土が所定密度に達した場合には、他の締固め層を形成する工程に進み、所定密度に達していない場合には、所定密度に達するまで締固め工程と前記盛土密度評価工程とを繰り返すことを特徴とする盛土密度の管理方法。
【０００９】
（２）締固め施工エリアの所定範囲に締固め層を形成するのに先立って、試験施工として、前記盛土材料を締固め施工エリアに敷き均して締固めることにより締固め層を形成し、当該締固め層から採取した試験体を測定して実測値としての密度を求め、且つ、立体計測手段により求めた締固め層を形成する前後の表面形状と盛土材料の質量とから演算値としての密度を求め、これら実測値と演算値とから補正係数を求め、前記盛土密度評価工程における締固め層の密度の演算に補正係数を使用することを特徴とする前記（１）に記載の盛土密度の管理方法。
【００１０】
（３）前記質量演算工程において求めた質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均すことにより敷均し層を形成した後、且つ敷均し層を締固める以前に、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段により敷均し形状として計測する敷均し形状計測工程を実施し、当該敷均し形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて敷均し層の密度を演算して求め、当該敷均し層の演算密度を用いて、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することを特徴とする前記（１）に記載の盛土密度の管理方法。
【００１１】
前記（１）〜（３）の盛土密度の管理方法において、立体計測手段として例示した三次元レーザースキャナは慣用の装置であり、これは、計測対象物とセンサーの間をレーザパルスが往復する時間を計測して距離を計測すると共に、レーザービームを発射した方向を計測して計測対象点の３次元座標を得るものである。
したがって、本発明では、施工エリアの所定範囲において、盛土材料を搬入する以前の地表面形状である基面形状と、敷均した盛土材料の表面形状である敷均し形状と、締固めた後の盛土材料の表面形状である締固め形状とは、それぞれ多数の計測点の３次元座標から構成されるものである。そして、敷均した盛土材料の体積は、基面形状と敷均し形状とを構成する多数の３次元座標データより、仮想平面との間で体積を計算し、敷均し面から仮想平面までの体積Ｖaと、基面から仮想平面までの体積Ｖｂとの間で、Ｖa−Ｖｂのように計算処理すれば求められる。また締固めた盛土材料の体積も同様な計算手法により、基面形状と締固め形状とを構成する多数の３次元座標データから求めることができる。これら表面形状データから体積を算出する工程は、三次元レーザースキャナ自体に組み込まれた機能、又は、別のコンピュータにより実行される。
【００１２】
前記（１）の質量演算工程において、含水比は、例えば、保管場所の盛土材料（湿潤状態）からサンプリングした試料を乾燥炉により乾燥させ、水分量を計測すれば求めることができる。
また施工エリアにおいて一度に締固め工程が実施される範囲、すなわち、面積及び締固め高さは、施工計画や設計データにより予め設定されており、さらに、締固め層の設計乾燥密度も予め設定されている。したがって、一回の締固め工程に使用される盛土材料（湿潤状態）の質量は下記の式(１)により求めることができる。
Ｍ＝Ｖ×γｄ0×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(１)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
Ｖ：一回の締固め工程で形成される締固め層の体積
γｄ0：締固め層の設計乾燥密度
ｗ：含水比
ここで、締固め層の体積Ｖは、締固め層の面積Ａ及び締固め高さｈとから、Ｖ＝Ａ×ｈ
のような計算により求められる。
【００１３】
前記（１）の盛土密度評価工程において、締固め層の乾燥密度は下記の式（２）によって求めることができる。
γｄ1＝γｔ1／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(２)
γｄ1：締固め層の乾燥密度
γｔ1：締固め層の湿潤密度
ｗ：盛土材料の含水比
【００１４】
ここで、締固め層の湿潤密度(γｔ1)は下記の式（３）により求められる。
γｔ1＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・式(３)
γｔ1：締固め層の湿潤密度
Ｍ：締固め層を形成する際に用いた盛土材料の質量
Ｖ：締固め層の体積（基面形状と締固め形状とから算出される）
【００１５】
前記（２）の盛土密度の管理方法では、試験施工により形成した締固め層から試験体を採取し、当該試験体の体積及び重量を計測することにより、実測値としての密度を算出することができる。
ここで、立体計測手段による基面形状及び締固め形状と、盛土材料の質量と、から求めた演算値が乾燥密度である場合、試験体からも乾燥重量により乾燥密度を求めて実測値とし、下記の式（４）により補正係数(α)を求める。
補正係数(α)＝実測値／演算値・・・・・・・・・式(４)
【００１６】
前記（３）の盛土密度の管理方法では、試験施工又は他の締固め層を形成する工程において、所定範囲に敷均した盛土材料から求めた乾燥密度(γｄ2)、すなわち敷均し乾燥密度を使用し、これから敷均し湿潤密度(γｔ2)を求め、この湿潤密度(γｔ2)から新たな締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値(ΔＨ)を演算により求めるものである。
ここで、敷均し湿潤密度(γｔ2)は、下記の式（５）により求められる。
γｔ2＝γｄ2×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(５)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：締固め工程に使用される盛土材料の含水比
そして、敷均し高さの目標値(ΔＨ)は、敷均す盛土材料の質量(Ｍ)を、敷均し湿潤密度(γｔ2)により除し、さらに盛土材料を敷均す範囲の面積(Ａ)で除すると、下記の式(６)のようにしてΔＨを求めることができる。
ΔＨ＝Ｍ／γｔ2／Ａ・・・・・・・・・式(６)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ａ：一回の締固め工程が実施される範囲の面積
【発明の効果】
【００１７】
本発明の盛土密度の管理方法では、締固めに使用する盛土材料の含水比及び質量を求め、締固め施工エリアにおける盛土材料を敷均す前後の表面形状や、盛土材料を締固めた後の表面形状を三次元レーザースキャナ等の立体計測手段を用いて求め、これらデータから締固め層の密度を算出して締固め程度を管理するものであるため、盛土の形状に拘らず、締固め程度をリアルタイムに管理することが可能になった。したがって、締固め層の密度をリアルタイムに把握しながら、締固め回数を調整することにより、たとえ、締固め層の密度管理の上限値と下限値が比較的狭い幅で設定されている場合であっても、これを高精度で達成することが可能になった。
【００１８】
また本発明では、必要に応じて予め試験施工を実施し、締固め層から試験体を採取して密度を測定し、この実測値から補正係数を求めても良い。
すなわち、本発明では、本施工において、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段を使用して締固め層の体積を求め、盛土材料の質量により締固め密度を算出し、これにより盛土密度の管理を行うものであるため、試験施工では、実際に締固め層から採取した試験体により締固め密度及び補正係数を求め、これにより立体計測手段による締固め密度を補正して盛土密度の管理を実施すれば、盛土の締固め程度を高精度に管理することが可能になる。
【００１９】
本発明の盛土密度の管理方法では、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段で計測することにより、敷均し層の演算密度を求めることが好ましく、この敷均し密度を用いれば、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することができる。この敷均し高さの目標値を用いて施工管理を実施すれば、盛土材料の敷均し作業を効率良く且つ高精度に行うことができ、これに続く盛土の締固め工程も円滑に進めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
［試験施工］
本発明の盛土密度の管理方法では、最初に、試験施工を実施することが好ましく、試験施工は、立体計測により敷均し層の密度及び締固め層の密度を求め、試験体の実測により締固め層の密度を求め、これら締固め層の密度から補正係数を求めるものである。
この試験施工について、図１のフローチャートにしたがって説明すれば、最初に、ＳＴＥＰ１により盛土材料の含水比を測定し、ＳＴＥＰ２により初期設定値を入力し、ＳＴＥＰ３により試験施工を実施する地表面の表面形状を立体計測する。これらＳＴＥＰ１〜３の各工程は同時に実行しても良く、または適宜順番を入れ替えて実行しても良い。
ここで、ＳＴＥＰ１は、保管倉庫やストックヤードにおいて所定量の盛土材料を採取し、その湿潤状態における質量を測定した後に、この盛土材料を、例えば、乾燥炉に入れて乾燥状態にした後に再び質量を測定することにより、湿潤状態の盛土材料の含水比を算出するものである。このように求められた含水比は、盛土の締固め施工に用いるコンピュータ等の制御装置に入力される。
ＳＴＥＰ２では、試験施工により形成する締固め層の面積、高さ、乾燥密度のそれぞれ目標値を前記コンピュータ等の制御装置に管理データとして入力する。
ＳＴＥＰ３では、試験施工により締固め層を形成する地表面の形状を、三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この地表面における多数の計測点の３次元座標データを基面形状データとして求め、この基面形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力する。
【００２２】
ＳＴＥＰ１〜３の各工程が終了したら、ＳＴＥＰ４として、前記コンピュータ等の制御装置により、試験施工として締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量（Ｍ）を、上述の式(１)を用いて演算する。
Ｍ＝Ｖ×γｄ0×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(１)
Ｖ：試験施工で形成される締固め層の体積
γｄ0：ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値
ｗ：ＳＴＥＰ１で求められた含水比
ここで、締固め層の体積Ｖは、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の面積Ａ及び高さｈの目
標値から、Ｖ＝Ａ×ｈのように計算して求められる。
【００２３】
ＳＴＥＰ４において算出された質量（Ｍ）の盛土材料を、保管倉庫やストックヤードからトラックやベルトコンベア等の搬送手段により施工エリアまで搬送し、この盛土材料をＳＴＥＰ５として施工エリアに敷き均し、この敷均し層の表面形状を、ＳＴＥＰ６として三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この敷均し表面における多数の計測点の３次元座標データを敷均し形状データとして求め、この敷均し形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力する。
【００２４】
次に、ＳＴＥＰ７として敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を演算により求める。
敷均し層の乾燥密度(γｄ2)は、下記の式（７）により求められる。
γｄ2＝γｔ2／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(７)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：ＳＴＥＰ１により求めた盛土材料の含水比
ここで、敷均し層の湿潤密度(γｔ2)は、ＳＴＥＰ３で計測された基面形状データと、ＳＴＥＰ６で計測された敷均し形状データとから、敷均し層の体積(Ｖ)が求められ、敷均した盛土材料の質量（Ｍ）を敷均し層の体積(Ｖ)により除すれば、式(５)のように敷均し層の湿潤密度(γｔ2)が求められる。
γｔ2＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・・・・・式(５)
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ｍ：ＳＴＥＰ４において算出された盛土材料の質量
Ｖ：敷均し層の体積
【００２５】
次に、ＳＴＥＰ８として、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)と、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)と比較し、γｄ2≦γｄ0である場合には次のＳＴＥＰ９に進み、γｄ2≦γｄ0でない場合には、敷均し層の乾燥密度が既に締固め層の乾燥密度の目標値に達しているため、ＳＴＥＰ１３に進む。
【００２６】
次に、ＳＴＥＰ９として、例えば、転圧ローラーなどの締固め装置により敷均し層を一回締固めて締固め層を形成し、ＳＴＥＰ１０として、この締固め層の表面形状を三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この締固め層における多数の計測点の３次元座標データを締固め形状データとして求め、この締固め形状データが前記コンピュータ等の制御装置に入力される。そして、これらのデータから、ＳＴＥＰ１１として、締固め層の乾燥密度(γｄ1)が演算により求められる。
この締固め層の乾燥密度(γｄ1)は、式（２）に示したように求められる。
γｄ1＝γｔ1／（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(２)
γｄ1：締固め層の乾燥密度
γｔ1：締固め層の湿潤密度
ｗ：ＳＴＥＰ１により求めた盛土材料の含水比
ここで、締固め層の湿潤密度(γｔ1)は式（３）により求められる
γｔ1＝Ｍ／Ｖ・・・・・・・・・式(３)
γｔ1：締固め層の湿潤密度
Ｍ：ＳＴＥＰ４で算出された盛土材料の質量
Ｖ：締固め層の体積（ＳＴＥＰ３により求めた基面形状データと、ＳＴＥＰ１０により求めた締固め形状データとから算出される）
【００２７】
次に、ＳＴＥＰ１２では、締固め装置により一回締固められた締固め層の乾燥密度(γｄ1)と、ＳＴＥＰ２で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)とを比較する。
γｄ1≧γｄ0である場合には、締固め層の乾燥密度が既に目標値に達しているため、次のＳＴＥＰ１３に進み、γｄ1≧γｄ0でない場合には、締固め層の乾燥密度が目標値に達していないため、ＳＴＥＰ９に戻り、もう一回、締固め装置による締固め工程を実行してＳＴＥＰ１０〜１２を繰り返す。
【００２８】
ＳＴＥＰ１３では、乾燥密度の目標値(γｄ0)まで締固められた締固め層から試験体を採取し、この試験体から実測値としての乾燥密度(γｄ3)を求める。ここで、試験体からは、体積を求めた後に、乾燥炉を用いて乾燥重量を求め、この乾燥重量を体積で除することにより、締固め層の実測値として乾燥密度を求める。
そして、ＳＴＥＰ１４では、この実測値としての乾燥密度(γｄ3)を、ＳＴＥＰ１１により演算により求めた締固め層の乾燥密度(γｄ1)で除することにより、式（４）に示したように補正係数（α）を求める。
補正係数(α)＝実測値／演算値＝γｄ3／γｄ1・・・・・・・・・・式(４)
【００２９】
［本施工］
以上のように、ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ１４までの試験施工が終了したら、次に、本施工として、盛土材料を所定範囲に締め固める工事を実施する。
本施工について、図２のフローチャートにしたがって説明すれば、最初に、ＳＴＥＰ２０により盛土材料の含水比を測定し、ＳＴＥＰ２１により初期設定値を入力し、ＳＴＥＰ２２により本施工を実施する地表面の表面形状を立体計測する。これらＳＴＥＰ２０〜２２の各工程は同時に実行しても良く、または適宜順番を入れ替えて実行しても良い。
ここで、ＳＴＥＰ２０では、試験施工のＳＴＥＰ１と同様に、保管倉庫やストックヤードの盛土材料の含水比を求め、これがコンピュータ等の制御装置に入力される。
ＳＴＥＰ２１では、施工エリアにおいて一度に締固め工程が実施される範囲の締固め層の面積、高さ及び乾燥密度のそれぞれ目標値、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)をコンピュータ等の制御装置に管理データとして入力する。ここで、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)は、試験施工のＳＴＥＰ７で求めたものを使用するか、又は他の締固め層を形成する際に求められたものを使用することができる。なお、締固め層の面積、高さ及び乾燥密度の目標値が、施工計画や設計データにより複数回にわたり施工される全ての締固め層に関して予め設定されている場合、これらを一度に入力し、これ以降、他の締固め層を形成する際には省略しても良い。
ＳＴＥＰ２２では、これらから締固め工程が実施される範囲における地表面の形状を、試験施工におけるＳＴＥＰ３と同様に立体計測装置により測定し、基面形状データをコンピュータ等の制御装置に入力する。
【００３０】
ＳＴＥＰ２０〜２２の各工程が終了したら、ＳＴＥＰ２３として、これから形成する締固め層に必要な盛土材料の質量(Ｍ)を、試験施工のＳＴＥＰ４と同様に演算して求め、さらに、ＳＴＥＰ２４として盛土材料の敷均し高さの目標値(ΔＨ)を算出する。
【００３１】
敷均し高さの目標値(ΔＨ)は、ＳＴＥＰ２３で求めた盛土材料の質量(Ｍ)を、敷均し湿潤密度(γｔ2)により除し、さらに盛土材料を敷均す範囲の面積(Ａ)で除すると、下記の式(６)のようにΔＨを求めることができる。
ΔＨ＝Ｍ／γｔ2／Ａ・・・・・・・・・式(６)
Ｍ：一回の締固め工程に使用される盛土材料の質量
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
Ａ：一回の締固め工程が実施される範囲の面積
ここで、敷均し湿潤密度(γｔ2)は、試験施工時又は他の締固め層を形成する工程において、所定範囲に敷均した盛土材料から求めた乾燥密度(γｄ2)、すなわち敷均し乾燥密度を使用し、下記の式（５）により求められる。
γｔ2＝γｄ2×（１＋ｗ／１００）・・・・・・・・・式(５)
γｄ2：敷均し層の乾燥密度
γｔ2：敷均し層の湿潤密度
ｗ：締固め工程に使用される盛土材料の含水比
【００３２】
次に、ＳＴＥＰ２５では、ＳＴＥＰ２３で求めた質量(Ｍ)をの盛土材料を施工エリアまで搬送し、この盛土材料を施工エリアに敷き均し、この敷均し層の表面形状を、ＳＴＥＰ２６として三次元レーザースキャナ等の立体計測装置により測定し、この敷均し形状データを前記コンピュータ等の制御装置に入力し、ＳＴＥＰ２７では、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を求める。
以上のＳＴＥＰ２５からＳＴＥＰ２７では、試験施工のＳＴＥＰ５からＳＴＥＰ７と同様な工程が実施される。
【００３３】
次に、ＳＴＥＰ２８では、敷均し層の乾燥密度(γｄ2)と、ＳＴＥＰ２１で入力された締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)と比較し、γｄ2≦γｄ0である場合には、次のＳＴＥＰ２９からＳＴＥＰ３１までを実行し、ＳＴＥＰ３２に進み、ＳＴＥＰ３１で得られた締固め層の乾燥密度(γｄ2)に補正係数(α)を乗じて補正値を求める。ここで、ＳＴＥＰ２９からＳＴＥＰ３１は、試験施工のＳＴＥＰ９からＳＴＥＰ１１までと同じ工程が実施される。補正係数(α)は、試験施工のＳＴＥＰ１４で求めたものが使用される。
一方、ＳＴＥＰ２８において、γｄ2≦γｄ0でない場合には、敷均し層の乾燥密度が既に締固め層の乾燥密度の目標値に達しているため、ＳＴＥＰ３２に進み、ここでは敷均し層の乾燥密度(γｄ2)を締固め層の乾燥密度(γｄ1)と見なして、このγｄ2に補正係数(α)を乗じて補正値を求める。
【００３４】
ＳＴＥＰ３３では、ＳＴＥＰ３２において求めた補正値と、締固め層の乾燥密度の目標値(γｄ0)とを比較し、補正値≧目標値(γｄ0)である場合には、ＳＴＥＰ２０からＳＴＥＰ３３までの締固め層形成工程は終了し、次の締固め層を形成する工程に進む。
一方、ＳＴＥＰ３３において、補正値≧目標値(γｄ0)でない場合には、締固め層の乾燥密度が未だ目標値に達していないと見なして、ＳＴＥＰ２９に戻り、補正値≧目標値(γｄ0)を満たすまで、ＳＴＥＰ２９〜３３を繰り返し実行する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の盛土密度の管理方法において、選択的に実施される試験施工を示したフローチャートである。
【図２】本発明の盛土密度の管理方法を示したフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定量の盛土材料を保管場所から締固め施工エリアに搬送し、締固め施工エリアの所定範囲に盛土材料を敷均した後に、盛土材料を締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法であって、
前記保管場所において盛土材料の含水比を測定し、当該含水比を用いて、前記所定範囲に前記締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、
盛土材料を敷き均す以前に、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段により前記締固め施工エリアの所定範囲の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、
前記質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、前記立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、
当該締固め形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含み、
締固められた盛土が所定密度に達した場合には、他の締固め層を形成する工程に進み、所定密度に達していない場合には、所定密度に達するまで締固め工程と前記盛土密度評価工程とを繰り返すことを特徴とする盛土密度の管理方法。
【請求項２】
締固め施工エリアの所定範囲に締固め層を形成するのに先立って、試験施工として、前記盛土材料を締固め施工エリアに敷き均して締固めることにより締固め層を形成し、当該締固め層から採取した試験体を測定して実測値としての密度を求め、且つ、立体計測手段により求めた締固め層を形成する前後の表面形状と盛土材料の質量とから演算値として密度を求め、これら実測値と演算値とから補正係数を求め、前記盛土密度評価工程における締固め層の密度の演算に前記補正係数を使用することを特徴とする請求項１に記載の盛土密度の管理方法。
【請求項３】
前記質量演算工程において求めた質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均すことにより敷均し層を形成した後、且つ敷均し層を締固める以前に、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段により敷均し形状として計測する敷均し形状計測工程を実施し、当該敷均し形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて敷均し層の密度を演算して求め、当該敷均し層の演算密度を用いて、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することを特徴とする請求項１に記載の盛土密度の管理方法。
【請求項１】
所定量の盛土材料を保管場所から締固め施工エリアに搬送し、締固め施工エリアの所定範囲に盛土材料を敷均した後に、盛土材料を締固めることにより所定密度の締固め層が得られるように盛土密度を管理する方法であって、
前記保管場所において盛土材料の含水比を測定し、当該含水比を用いて、前記所定範囲に前記締固め層を形成するために必要な盛土材料の質量を演算で求める質量演算工程と、
盛土材料を敷き均す以前に、三次元レーザースキャナ等の立体計測手段により前記締固め施工エリアの所定範囲の地表面形状を基面形状として計測する基面形状計測工程と、
前記質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均し、締固め機械により所定程度まで締固めた後に、前記立体計測手段により締固め層の表面形状を締固め形状として計測する締固め形状計測工程と、
当該締固め形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて締固め層の密度を演算し、締固められた盛土が所定密度に達したか否かを評価する盛土密度評価工程とを含み、
締固められた盛土が所定密度に達した場合には、他の締固め層を形成する工程に進み、所定密度に達していない場合には、所定密度に達するまで締固め工程と前記盛土密度評価工程とを繰り返すことを特徴とする盛土密度の管理方法。
【請求項２】
締固め施工エリアの所定範囲に締固め層を形成するのに先立って、試験施工として、前記盛土材料を締固め施工エリアに敷き均して締固めることにより締固め層を形成し、当該締固め層から採取した試験体を測定して実測値としての密度を求め、且つ、立体計測手段により求めた締固め層を形成する前後の表面形状と盛土材料の質量とから演算値として密度を求め、これら実測値と演算値とから補正係数を求め、前記盛土密度評価工程における締固め層の密度の演算に前記補正係数を使用することを特徴とする請求項１に記載の盛土密度の管理方法。
【請求項３】
前記質量演算工程において求めた質量の盛土材料を前記所定範囲に敷均すことにより敷均し層を形成した後、且つ敷均し層を締固める以前に、敷均した盛土材料の表面形状を立体計測手段により敷均し形状として計測する敷均し形状計測工程を実施し、当該敷均し形状、前記表面形状、及び前記質量演算工程で求めた盛土材料の質量を用いて敷均し層の密度を演算して求め、当該敷均し層の演算密度を用いて、他の締固め層を形成する工程における盛土材料の敷均し高さの目標値を算出することを特徴とする請求項１に記載の盛土密度の管理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−１１４６９１（Ｐ２００９−１１４６９１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８７０８８（Ｐ２００７−２８７０８８）
【出願日】平成１９年１１月５日（２００７．１１．５）
【出願人】（３０３０５７３６５）株式会社間組 (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月５日（２００７．１１．５）
【出願人】（３０３０５７３６５）株式会社間組 (138)
【Ｆターム（参考）】
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