(57)【要約】【課題】施工管理者が移動することなく施工管理に必要な情報を取得可能なコンクリートの施工管理方法および施工管理システムを提供する。【解決手段】コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理方法であって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得するステップと、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出するステップと、抽出した情報を記録するステップとを備えるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理方法であって、
コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得するステップと、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出するステップと、抽出した情報を記録するステップとを備えることを特徴とするコンクリートの施工管理方法。
【請求項２】
抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測するステップと、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を行うステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートの施工管理方法。
【請求項３】
コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理システムであって、
コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得する画像取得手段と、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出する抽出手段と、抽出した情報を記録する記録手段とを備えることを特徴とするコンクリートの施工管理システム。
【請求項４】
抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測する予測手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のコンクリートの施工管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコンクリートスラブなどのコンクリートの施工管理方法および施工管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、一般的にコンクリートスラブは、ミキサー投入、コンクリート打設、均し、押えの各作業を経て施工される。この施工管理においては、何台目のミキサー車から排出されたコンクリートが、現場のどの範囲に打設されたのかを情報として得ることが極めて重要である。コンクリート打設には時間がかかり、例えばミキサー車（搭載量４．２５ｍ３）が１時間あたり１０台（６分で１台）のペースで打設してゆくとすると、例えばスラブ厚さが１５０ｍｍの場合は約２８０ｍ２／時間で打設範囲が広がってゆくことになる。当日のコンクリート打設計画が１０００ｍ２の場合は、すべて打ち終わるのに３．６時間ほどかかり、１台目のミキサー車と最後の３６台目のミキサー車とでは４時間近い時間差が生じる。
【０００３】
数時間後にコンクリートが硬化してきた際には、硬化の早い範囲から人がコンクリートに乗って作業したり、機械を使った押え作業を開始したりしてゆく。コンクリートの硬化速度は、配合や当日のコンクリート温度によって左右されるが、従来は、人が目視や指触によって経験的に施工のタイミングを把握して作業を進めてきた。ところが、作業者の人材不足と経験不足が顕在化してきた現在においては、施工のタイミングを誤ったために、硬化後のコンクリート表面に剥がれやふくれなどの不具合が発生するケースが見られることがある。コンクリートの硬化時間を把握する方法としては、例えば、１台目のミキサー車から採取したコンクリートを用いた凝結試験や、本特許出願人が提案中の導電率を用いた硬化予測方法（例えば、特許文献１、２を参照）などがあり、採取できるサンプル数は作業の手間を考えると通常２〜３個程度である。
【０００４】
上述したように、スラブ全体の施工管理には、何台目のミキサー車がどの範囲にコンクリートを打設したかの情報が必要である。従来は、図６に示すように施工管理者がミキサー車の台数と、そのミキサー車が排出したコンクリートの打設範囲を目視で確認し、手書きのメモ等で記録していた。しかし、コンクリート打設時の現場は煩雑でミキサー車が通行しているため、安全の観点から人の移動は可能な限り避けたい。また、打設後のコンクリートには目印がないため、施工記録を見落とした場合、後から確認する方法がなくデータがない状態となるおそれがある。施工状況を録画して動画形式で記録する方法もあるが、録画途中で遡って確認するには録画を止める必要があり、連続した記録が残らない問題がある。
【０００５】
一方、コンクリートの施工管理に関連する従来の技術として、例えば特許文献３〜５に示すものが知られている。特許文献３は、コンクリート打設現場を撮影するビデオカメラの映像から、打設中のメッシュを識別するとともに、打設完了時からの経過時間をメッシュ毎に管理するものである。特許文献４は、タッチパネルに打設現場の打設区画線図などを表示するものである。特許文献５は、打設されたコンクリートの形状データを形状センサで取得し、コンクリートの打込み領域などを表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０１７−２００２５４号（現時点で未公開）
【特許文献２】特願２０１７−２００２５５号（現時点で未公開）
【特許文献３】特開２０１１−２０２３８３号公報
【特許文献４】特開２０１６−２０４８９７号公報
【特許文献５】特開２０１４−１１４６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のコンクリートスラブの施工において、施工管理者が現場内を移動することなく、安全な位置で施工管理に必要なミキサー車の台数、コンクリートの打設範囲および時間を正確に記録することのできる技術が求められていた。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、施工管理者が移動することなく施工管理に必要な情報を取得可能なコンクリートの施工管理方法および施工管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンクリートの施工管理方法は、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理方法であって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得するステップと、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出するステップと、抽出した情報を記録するステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理方法は、上述した発明において、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測するステップと、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を行うステップとをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るコンクリートの施工管理システムは、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理システムであって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得する画像取得手段と、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出する抽出手段と、抽出した情報を記録する記録手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理システムは、上述した発明において、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測する予測手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るコンクリートの施工管理方法によれば、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理方法であって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得するステップと、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出するステップと、抽出した情報を記録するステップとを備えるので、施工管理者は移動することなく施工管理に必要な情報を取得することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理方法によれば、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測するステップと、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を行うステップとをさらに備えるので、均し作業または押え作業を適正に行うことが可能となり、安定した品質のコンクリートを施工することができるという効果を奏する。
【００１５】
また、本発明に係るコンクリートの施工管理システムによれば、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理システムであって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得する画像取得手段と、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出する抽出手段と、抽出した情報を記録する記録手段とを備えるので、施工管理者は移動することなく施工管理に必要な情報を取得することができるという効果を奏する。
【００１６】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理システムによれば、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測する予測手段をさらに備えるので、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を適正に行うことが可能となり、安定した品質のコンクリートを施工することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係るコンクリートの施工管理システムの実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、ミキサー車の台数、コンクリートの打設範囲・時間および作業可能時間の記録例を示す図である。
【図３】図３は、コンクリート温度ごとの貫入抵抗値と時間の関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明に係るコンクリートの施工管理方法を適用した概略手順図である。
【図５】図５は、従来のコンクリートスラブの施工方法の説明図である。
【図６】図６は、従来のコンクリート打設時の記録例（ミキサー車台数と時間および打設範囲）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るコンクリートの施工管理方法および施工管理システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るコンクリートの施工管理システム１０は、画像取得手段としてのビデオカメラ１２と、記録手段としての記録装置１４と、表示手段としてのモニター１６とを備える。
【００２０】
ビデオカメラ１２は、コンクリートを打設する範囲全体を撮影可能な位置に設置されるものであり、例えばデジタルビデオカメラなどの動画を撮影可能なものを用いる。ビデオカメラ１２は、コンクリートを打設している間は時間的に連続した画像を録画して、録画時刻付きの動画データを取得する。このビデオカメラ１２は、撮影した映像が平面的となるように打設現場から少し離れた斜め上方に設置することが好ましい。１台のビデオカメラ１２で範囲全体を撮影できない場合には、異なる位置に複数のビデオカメラ１２を設置して範囲全体を撮影できるようにしてもよい。ビデオカメラ１２で取得した動画データは、リアルタイムで有線または無線の通信回線を介して記録装置１４に記録されるとともに、記録装置１４を通してモニター１６に表示可能である。
【００２１】
記録装置１４は、動画データを記録中に記録済みの動画データをモニター１６に再生する、いわゆる「追っかけ再生」ができるものであればよく、例えば、家庭などでテレビ録画・再生に使用されるビデオデッキが比較的安価で扱いが容易であるので好ましい。モニター１６は、動画データを表示するためのものである。
【００２２】
施工管理者（または作業員）が記録装置１４に記録された動画データを必要に応じて再生すれば、施工管理者はモニター１６に表示された映像から打設時の状況を目視確認することができる。これにより、施工管理者は、ミキサー車（コンクリート供給手段）の台数、コンクリートの打設範囲および打設時間を施工記録１８に正確に記録することができる。この方法であれば、コンクリート打設場所まで施工管理者が移動することなく、必要に応じて打設開始時間まで遡って確認することができる。また、ミキサー車の台数、コンクリートの打設範囲および打設時間を容易に、かつ確実に把握し、連続した動画記録を残すことができる。なお、ミキサー車の台数、コンクリートの打設範囲および打設時間は、モニター１６の映像を施工管理者が目視で抽出して施工記録１８に記録してもよいし、図示しないコンピュータ（抽出手段）による画像解析処理を用いて抽出し、これを施工記録１８に記録してもよい。
【００２３】
例えば、ミキサー車やコンクリートが排出されるホースの筒先などにマーカーを取り付けるとともに、打設範囲の周囲の要所（例えば平面視で矩形の範囲の場合は四隅）にマーカーを設置しておき、コンクリートを打設する。この状況をビデオカメラ１２で撮影し、取得した動画データの映像をコンピュータの画像解析処理でメッシュ状に細分化し、メッシュ単位毎に解析を行ってマーカーを抽出する。ミキサー車等に取り付けたマーカーを抽出することでミキサー車を特定することができる。抽出したマーカーの表示時間をカウントすることで、コンクリートの打設時間を把握することができる。打設範囲の周囲のマーカーを抽出することで、コンクリートの打設範囲を把握することができる。マーカーは、ビデオカメラ１２で認識可能な電球、発光ダイオード等の発光手段で構成してもよく、さらに打設作業員などの操作によって点灯状態が切り替え可能なものでもよい。マーカーの点灯状態の切り替えは、例えば、打設開始時に消灯から点灯に、打設完了時に点灯から消灯に切り替えてもよい。
【００２４】
この結果、施工記録１８には、正確なミキサー車の台数、各ミキサー車によるコンクリートの打設範囲と打設時間が記されることになる。これに、凝結試験もしくはコンクリートの予測硬化時間等から得られる作業可能時期（作業可能時間）を加味すれば、人がコンクリートの上に乗るタイミング、円盤であま出しを始めるタイミング、騎乗式トロウェルを用いた金鏝作業（均し作業または押え作業）の開始と終了のタイミングについて、的確に把握することができる。図２に、把握した作業可能範囲と時間の一例を示す。
【００２５】
上記の作業可能時期を予測する方法としては、ミキサー車から採取したコンクリートの凝結試験を用いた方法や、以下の特許文献１または特許文献２に記載の方法を利用することができる。
【００２６】
（特許文献１の方法）
特許文献１の方法は、施工中のコンクリートの表面に対する均し作業を実施する前に、均し作業を行うのに好適な均し作業可能時期を予測するための方法であって、施工中のコンクリートの導電率を測定し、導電率低下時刻を求めるステップと、求めた導電率低下時刻を、予め把握されたフレッシュコンクリートを作製する際の注水時刻からコンクリートの導電率低下時刻までの時間と、所定の貫入抵抗試験により得られる貫入抵抗値と経過時間の関係を表す近似式の傾き情報の関係に当てはめることで、求めた導電率低下時刻に対応する傾き情報を求めるステップと、求めた傾き情報に対応する貫入抵抗値と経過時間の関係を推定するステップと、推定した貫入抵抗値と経過時間の関係と、求めた導電率低下時刻から、コンクリートの均し作業可能時期を予測するステップとを備えるものである。これにより、コンクリート表面の均し作業を始める前に、均し作業可能時期を容易に把握することができる。
【００２７】
より具体的な方法としては、まず、コンクリートサンプルを採取するとともに、注水時刻を記録する。次に、採取したコンクリートサンプルに導電率計を設置して導電率の測定を開始する。次に、導電率低下時刻を記録して、注水時刻から導電率低下時刻までの時間を算出し、貫入抵抗値と経過時間の関係を算出する。次に、算出した貫入抵抗値と経過時間の関係を用い、導電率低下時刻に経過時間を加算することで、各貫入抵抗値における時刻を算出する。これにより、以下の作業時刻および時間を施工前に予測することが可能となる。すなわち、コンクリートスラブ表面に人が乗れる時刻、押え開始時刻、押え終了時刻といった作業時刻を予測することが可能となる。人が乗れる時刻から押え開始時刻までの時間は、ブリーディング水除去、コンクリートスラブ端部の直しなどの前準備が可能な時間である。押え開始時刻から押え終了時刻までの時間は、押え作業が可能な時間である。
【００２８】
（特許文献２の方法）
特許文献２の方法は、施工中のコンクリートの表面に対する均し作業を実施する前に、均し作業を行うのに好適な均し作業可能時期を予測するための方法であって、施工時間帯の気温とコンクリートの温度が相関関係にあるとみなして、施工時間帯に予想される予想気温を、予め把握された所定の貫入抵抗試験により得られる貫入抵抗値と経過時間の関係を表す近似式の傾き情報と、コンクリートの温度の関係に当てはめることで、予想気温に対応する傾き情報を求めるステップと、求めた傾き情報を、予め把握されたフレッシュコンクリートを作製する際の注水時刻からコンクリートの導電率低下時刻までの時間と、傾き情報の関係に当てはめることで、求めた傾き情報に対応する導電率低下時刻を推定するステップと、求めた傾き情報に対応する貫入抵抗値と経過時間の関係を推定するステップと、推定した貫入抵抗値と経過時間の関係と、推定した導電率低下時刻から、コンクリートの均し作業可能時期を予測するステップとを備えるものである。これにより、コンクリート表面の均し作業を始める前に、均し作業可能時期を容易に把握することができる。
【００２９】
より具体的な方法としては、まず、施工当日の予想気温から、注水時刻から導電率低下時刻までの時間を算出する。次に、注水時刻を設定して導電率低下時刻を算出するとともに、貫入抵抗値と経過時間の関係を算出する。次に、算出した貫入抵抗値と経過時間の関係を用い、導電率低下時刻に経過時間を加算することで、各貫入抵抗値における時刻を算出する。これにより、以下の作業時刻および時間を施工前に予測することが可能となる。すなわち、コンクリートスラブ表面に人が乗れる時刻、押え開始時刻、押え終了時刻といった作業時刻を予測することが可能となる。人が乗れる時刻から押え開始時刻までの時間は、ブリーディング水除去、コンクリートスラブ端部の直しなどの前準備が可能な時間である。押え開始時刻から押え終了時刻までの時間は、押え作業が可能な時間である。
【００３０】
＜実施例＞
上述したように、例えばミキサー車１台にコンクリートが４．２５ｍ３、スラブ厚さが１５０ｍｍ、１時間あたり１０台（６分で１台）のペースで打設する場合、１台あたり約２８ｍ２の面積でコンクリートが広がってゆくことになる。あま出しや押えの作業を騎乗式トロウェルなどの機械で行う場合は、コンクリートの打設速度よりも作業速度が早いので、ある程度まとまった面積を同時に作業するのが効率的で望ましい。
【００３１】
図３は、コンクリートの凝結試験結果の例である。この図に示すように、コンクリートの温度によって硬化速度は変化する。あま出しのタイミングは、タイミングが早すぎると機械の円盤がコンクリート中に沈んでしまい、遅すぎるとコンクリート表面が固まってあま出し作業ができなくなるので重要なポイントである。凝結試験もしくはコンクリートの予測硬化時間では、あま出しは貫入抵抗値で１．９（Ｎ／ｍｍ２）としている。あま出しが可能なコンクリートの硬化程度を貫入抵抗値で２．５（Ｎ／ｍｍ２）までとすると、１１℃では２５分後まで、２０℃では１２分後まで、３２℃では６分後までとなる。したがって、まとまった面積であま出し作業するには、１１℃で４台分（１１２ｍ２）、２０℃で２台分（５６ｍ２）、３２℃で１台分（２８ｍ２）といったように、温度によってまとまった施工範囲を具体的に指示することができる。
【００３２】
次に、本発明を適用して、コンクリートスラブ施工時に押え作業のタイミングを予測する方法の手順について説明する。
【００３３】
図４に示すように、まず、ステップＳ１において、ビデオカメラ１２を回し、記録装置１４に録画する。次のステップＳ２において、記録装置１４およびモニター１６を用いて、ミキサー車の台数、打設範囲および打設時間を必要に応じて遡って確認する。次のステップＳ３において、確認した内容をコンクリートの施工記録１８に残す。
【００３４】
一方、ステップＳ４において、打設するコンクリートからサンプルを採取しておく。次のステップＳ５において、凝結試験または導電率による硬化予測時間を算出する。
【００３５】
上記のステップＳ３、ステップＳ５の完了後、次のステップＳ６に進み、作業可能範囲と作業時間（作業可能時期）を把握するとともに、これに基づいて作業員にあま出し、押え作業のタイミングを指示する。次のステップＳ７において、作業員は的確なタイミングで作業を終了する。
【００３６】
本実施の形態によれば、コンクリートスラブの施工において、施工管理者が現場内を移動することなく比較的に安全な位置で、施工管理に必要な情報であるミキサー車の台数、コンクリートの打設範囲および打設時間を正確に記録することができる。また、コンクリートの凝結試験もしくは導電率による予測硬化時間と組み合わせることで、あま出し、押え作業の作業可能範囲と作業時間を把握することができる。このため、作業員に対して作業可能範囲と作業時間を的確に指示することができる。
【００３７】
以上説明したように、本発明に係るコンクリートの施工管理方法によれば、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理方法であって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得するステップと、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出するステップと、抽出した情報を記録するステップとを備えるので、施工管理者は移動することなく施工管理に必要な情報を取得することができる。
【００３８】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理方法によれば、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測するステップと、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を行うステップとをさらに備えるので、均し作業または押え作業を適正に行うことが可能となり、安定した品質のコンクリートを施工することができる。
【００３９】
また、本発明に係るコンクリートの施工管理システムによれば、コンクリート供給手段を用いて打設されるコンクリートの施工管理システムであって、コンクリート打設時の状況を撮影して時間的に連続する画像を取得する画像取得手段と、取得した画像からコンクリート供給手段、打設範囲および打設時間に関する情報を抽出する抽出手段と、抽出した情報を記録する記録手段とを備えるので、施工管理者は移動することなく施工管理に必要な情報を取得することができる。
【００４０】
また、本発明に係る他のコンクリートの施工管理システムによれば、抽出した情報に基づいて、コンクリートの表面に対する均し作業または押え作業が可能な作業範囲または作業時期を予測する予測手段をさらに備えるので、予測した作業範囲または作業時期に基づいて、均し作業または押え作業を適正に行うことが可能となり、安定した品質のコンクリートを施工することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係るコンクリートの施工管理方法および施工管理システムは、コンクリートスラブなどのコンクリートの施工管理に有用であり、特に、施工管理者が移動することなく施工管理に必要な情報を取得するのに適している。
【符号の説明】
【００４２】
１０  コンクリートの施工管理システム
１２  ビデオカメラ（画像取得手段）
１４  記録装置（記録手段）
１６  モニター
１８  施工記録
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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