(57)【要約】【課題】締固め機械のバイブレータの先端の動きからコンクリートの締固めを自動的に判定することにより、締固め機械のオペレータが通常の作業の中で締固め完了範囲の情報を容易に入手でき、追加の手間をかけることなく確実な締固めを可能とする。【解決手段】施工位置をＧＮＳＳにより測位される締固め機械１のバイブレータ６が起動した状態で、バイブレータ６を投入されたコンクリート内に挿入して、バイブレータ６の先端が一定箇所で留まった状況を判定し、コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で締固めが完了したと判定する。なお、施工に先立ち事前に試験施工を実施して、締固め完了までの最適な時間及び締固め有効範囲を決定しておく。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工位置をＧＮＳＳにより測位される締固め機械のバイブレータが起動した状態で、
前記バイブレータを投入されたコンクリート内に挿入して、前記バイブレータの先端が一定箇所で留まった状況を判定し、
前記コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で前記締固めが完了したと判定することを特徴とするコンクリートの締固め管理方法。
【請求項２】
施工に先立ち事前に試験施工を実施して、締固め完了までの最適な時間及び締固め有効範囲を決定しておくことを特徴とする請求項１に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項３】
前記締固めが完了したとの判定結果を、前記締固め機械のキャビンに設置されたモニタに表示することを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項４】
前記締固め機械のキャビンにカメラを設置し、
前記バイブレータ周囲のコンクリート表面を前記カメラで撮影することで、
前記締固め前の前記コンクリート表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、前記コンクリートが締固められた状況を画像処理により自動で判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項５】
前記締固め機械にＧＮＳＳアンテナ及び受信機と、傾斜センサを設置し、
前記ＧＮＳＳ情報及び傾斜情報から前記締固め機械の位置及び前記バイブレータの先端座標を算出するとともに、前記締固め機械の姿勢を検知し、前記締固め位置の状況を自動で測定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項６】
前記バイブレータの前記コンクリートへの１回の挿入により、前記ＧＮＳＳ情報による前記バイブレータの位置座標と、前記試験施工により特定された締固め有効範囲とに基づいて実施工での締固め完了範囲を決定し、
前記コンクリートに打ち重ねて打設を行う際は、打ち重ねたコンクリートの下層にまで前記バイブレータ先端を挿入することで、前記コンクリートと前記打ち重ねたコンクリートが一体化されたことを確認するともに、前記コンクリートの打重ね時間を管理することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項７】
前記ＧＮＳＳによる前記締固め機械の位置情報、前記バイブレータの位置情報、前記締固め完了時間及び前記締固め有効範囲と、前記画像処理による前記コンクリート表面の締固め判定結果から、前記バイブレータの締固め完了範囲を平面図で図化して、請求項３に記載の前記モニタに表示し、その表示をオペレータが確認することで、前記コンクリートの締固め作業の履歴、位置を確認しながら、確実に前記締固め作業を実施することを特徴とする請求項４に記載のコンクリートの締固め管理方法。
【請求項８】
施工位置をＧＮＳＳにより測位され、締固め作業を行うバイブレータを有する締固め機械と、
前記締固め機械の前記バイブレータが起動した状態で、前記バイブレータを投入されたコンクリート内に挿入した締固め状態において、前記バイブレータの先端が一定箇所で留まった状況を判定し、前記コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で前記締固めが完了したと判定する締固め完了判定手段と、
を備えることを特徴とするコンクリートの締固め管理システム。
【請求項９】
前記締固め完了判定手段は、施工に先立ち事前に試験施工を実施して決定された締固め完了時間の経過により前記試験施工で確認された締固め有効範囲を締固め完了と判定することを特徴とする請求項８に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項１０】
前記締固め機械のキャビンに設置され、前記締固めが完了したとの判定結果を表示するモニタを備えることを特徴とする請求項８又は９に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項１１】
前記締固め機械のキャビンに設置されたカメラと、
前記バイブレータ周囲のコンクリート表面を前記カメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記締固め前の前記コンクリート表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、前記コンクリートが締固められた状況を画像処理により自動で判定する締固め完了画像自動判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項１２】
前記締固め機械に設置されたＧＮＳＳアンテナ及び受信機、傾斜センサと、
前記ＧＮＳＳ情報及び傾斜情報から前記締固め機械の位置及び前記バイブレータの先端座標を算出するとともに、前記締固め機械の姿勢を検知し、前記締固め位置の状況を自動で測定する締固め完了自動測定手段と、
を備えることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項１３】
前記締固め完了自動測定手段は、
前記バイブレータの前記コンクリートへの１回の挿入で、前記ＧＮＳＳ情報による前記バイブレータの位置座標と、前記試験施工により特定された締固め有効範囲とに基づいて実施工での締固め完了範囲を決定し、
前記コンクリートに打ち重ねて打設を行う際は、打ち重ねたコンクリートの下層にまで前記バイブレータ先端を挿入することで、前記コンクリートと前記打ち重ねたコンクリートが一体化されたことを確認するともに、前記コンクリートの打重ね時間を管理することを特徴とする請求項１２に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項１４】
前記ＧＮＳＳによる前記締固め機械の位置情報、前記バイブレータの位置情報、前記締固め完了時間及び前記締固め有効範囲と、前記画像処理による前記コンクリート表面の締固め判定結果から、前記バイブレータの締固め完了範囲を平面図で図化する締固め完了範囲図面作成手段と、
前記締固め機械のキャビンに設置された、前記締固め完了範囲図面作成手段により作成された締固め完了範囲図面を表示するモニタと、
を備えることを特徴とする請求項１１に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム工事で打設するコンクリートの締固め管理方法と、その方法を実施するコンクリートの締固め管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有スランプのダムコンクリートの締固めは、油圧ショベルのショベル部分をバイブレータに取り換えた、バイバック（登録商標）等と称される専用の締固め機械を用いて行われる。
コンクリートは、バイブレータで振動させることにより、内部の余分な気泡が排出され、表面骨材の沈降、表面水の発現等の事象が発生し、締め固められる。
これらの状況を締固め機械のオペレータが目視や経験で確認、判断し、締固め作業を行っている。
【０００３】
ここで、コンクリート標準示方書［ダムコンクリート編：標準］によれば、
「8.6  締固め
有スランプコンクリートが十分に締め固められたかどうかは、粗骨材が表面に露出せず、上面にモルタルがあり、さらに上面に人が載れる状態が確認できる。ダムコンクリートの締固めはこのような状態が確認できるまで、行わなければならない。」
とされている。
【０００４】
ダムコンクリートの締固め判定については、各種の方法が検討されている。
例えば、特許文献１において、３次元距離センサを用いてコンクリート表面の平滑度に基づいてコンクリートの締固めを判定するシステムが提案されている。
このコンクリート締固め判定システムは、光線を対象物に投射して、点群データの集合である３次元距離データを取得する３次元距離センサと、その３次元距離センサで取得された３次元距離データを、３次元直交座標に基づく点群データに変換する座標変換部と、その座標変換部で変換された点群データから、平面として認識される点群を抽出する平面抽出部と、その平面抽出部で抽出された平面を構成する点群の点群数を計算する点群数計算部と、その点群数計算部で計算された点群数が閾値以上であるか否かを判定する判定部と、その判定部で点群数が閾値以上であるときコンクリートの締固めが完了したことを報知する報知部と、を有する構成である。
【０００５】
また、特許文献２において、３Ｄスキャナーを用いてコンクリート表面の平滑度を画像によりコンクリートの締固め度を判定する方法及び装置が提案されている。
このコンクリートの締固め度の判定は、コンクリートの表面の形状データを取得し、その取得した形状データに基づいてコンクリートの表面の平滑度を検出し、その検出した平滑度に基づいてコンクリートの締固め度を定量的に判定するものである。
【０００６】
また、特許文献３において、コンクリートの締固め時間を表す情報からコンクリートの締固めを管理するシステムが提案されている。
このコンクリート締固め管理システムは、バイブレータを有するコンクリート用の締固め機械の施工位置を測位する測位手段と、締固め機械を操作するための操作場所に配置され、オペレータに操作支援情報を表示する表示手段とを備える。操作支援情報は、施工領域を表す平面図と、測位手段の測位に基づいて得られる施工領域内における締固め機械の現在位置と、締固め機械による施工管理情報とを含み、施工管理情報は、測位手段の測位及びバイブレータのオンオフ信号に基づいて求められる締固め時間を表す情報と当該締固め箇所を表す情報とからなる。表示手段は、締固め時間を表す情報と締固め箇所を表す情報とを関連付けて施工領域を表す平面図上に表示する。
【０００７】
また、特許文献４において、バイブレータ作動油の油圧の経時変化によりコンクリートの締固めを管理する方法が提案されている。
このコンクリートの締固め管理方法は、油圧管にバイブレータの油圧を測定するための油圧計及び／又は油圧センサを設置し、バイブレータを打設したコンクリートに挿入してコンクリートを締め固める間、油圧計及び／又は油圧センサによりバイブレータのコンクリートを締め固めるときの油圧を測定して、バイブレータの油圧の経時変化により、コンクリートの締固め程度を評価する。
【０００８】
また、特許文献５において、バイブレータの発生音の音圧、周波数の経時変化によりコンクリートの締固めを判定する方法及び装置が提案されている。
このコンクリート締固め判定は、予め、コンクリートの締固め開始から締固め終了までの振動の経時変化データを実績データとして蓄積する工程と、実際の締固め作業において、コンクリートの締固め開始からバイブレータによる振動の経時変化を検出しながら、検出される振動の経時変化を逐次実績データと比較して両者の合致率を求める工程と、合致率が所定のしきい値以上の場合に締固め終了と判定する工程とを含んでいる。
【０００９】
また、特許文献６において、バイブレータの加速度に基づいてコンクリートの締固めを判定する方法及びシステムが提案されている。
このコンクリートの締固め判定は、コンクリート打設領域にコンクリートを投入し、外力を受けて振動するように構成されてなる受振部材を投入工程と同時に又は相前後して該受振部材の少なくとも一部がコンクリートに埋め込まれるようにコンクリート打設領域に配置し、そのコンクリートに埋入された加振部材を作動させることで該コンクリートに対する締固め操作を行い、その締固め操作の間、加振部材の作動によって受振部材に発生する振動を計測するとともに該振動の時刻変化を分析し、その分析結果を用いて加振部材による締固め操作の終了タイミングを判定する。
【００１０】
また、特許文献７において、位置・姿勢管理に基づいた、ＧＰＳ利用の締固め管理方法及びシステムが提案されている。
このＧＰＳ利用の締固め管理は、移動旋回台上に一端が支持された可動腕部材を有する作業機械の当該腕部材先端に締固めアタッチメントを装着し、作業機械の旋回台と腕部材又は締固めアタッチメントとにそれぞれＧＰＳアンテナを取り付けると共に腕部材に傾斜計を取り付け、作業機械を締固め域内で移送させながら各ＧＰＳアンテナの観測信号と傾斜計の計測信号とから締固めアタッチメントの接地点の三次元座標を算出し、締固めアタッチメントの接地点の三次元座標により締固め域上の締固め状況を管理する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１７−５３０８４号公報
【特許文献２】特開２０１７−２５６０９号公報
【特許文献３】特開２０１４−３７６９０号公報
【特許文献４】特開２０１２−８２６６７号公報
【特許文献５】特開２００２−２４２４３５号公報
【特許文献６】特開２０１４−２１８８５２号公報
【特許文献７】特開２０１５−４８６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ダム工事に用いる建設機械は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems；全地球測位衛星システム）により施工位置を測位されている（例えば特許文献３・７参照）。
有スランプのコンクリート用のバイブレータを有する締固め機械では、バイブレータを起動した状態で、バイブレータをコンクリート内に挿入し、一定箇所で一定時間締固めを行った後、バイブレータをコンクリートから引抜くことで締固めが行われる。
【００１３】
締固め機械のバイブレータの先端位置はＧＮＳＳによって常に把握されているが、現在どのような作業を行っているかは不明であった。
特許文献３〜６のように油圧、振動によって締固め程度を判定する場合には、振動開始のオン信号及び振動停止のオフ信号が必要である。
しかし、バイブレータの振動のオン・オフ操作は、オペレータの操作に委ねられるため、コンクリートの締固めを自動判定できるものではない。
【００１４】
本発明の課題は、締固め機械のバイブレータをコンクリートに挿入する時のバイブレータ先端の動きと、締固め時のバイブレータ先端の動きが違うことに着目し、バイブレータ先端の動きからコンクリートの締固めを自動的に判定することにより、締固め機械のオペレータが通常の作業の中で締固め完了範囲の情報を容易に入手でき、追加の手間をかけることなく確実な締固めを可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
施工位置をＧＮＳＳにより測位される締固め機械のバイブレータが起動した状態で、
前記バイブレータを投入されたコンクリート内に挿入して、前記バイブレータの先端が一定箇所で留まった状況を判定し、
前記コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で前記締固めが完了したと判定する、コンクリートの締固め管理方法を特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
施工に先立ち事前に試験施工を実施して、締固め完了までの最適な時間及び締固め有効範囲を決定しておくことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
前記締固めが完了したとの判定結果を、前記締固め機械のキャビンに設置されたモニタに表示することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、
請求項１から３のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
前記締固め機械のキャビンにカメラを設置し、
前記バイブレータ周囲のコンクリート表面を前記カメラで撮影することで、
前記締固め前の前記コンクリート表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、前記コンクリートが締固められた状況を画像処理により自動で判定することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、
請求項１から４のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
前記締固め機械にＧＮＳＳアンテナ及び受信機と、傾斜センサを設置し、
前記ＧＮＳＳ情報及び傾斜情報から前記締固め機械の位置及び前記バイブレータの先端座標を算出するとともに、前記締固め機械の姿勢を検知し、前記締固め位置の状況を自動で測定することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、
請求項２から５のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
前記バイブレータの前記コンクリートへの１回の挿入で、前記ＧＮＳＳ情報による前記バイブレータの位置座標と、前記試験施工により特定された締固め有効範囲とに基づいて実施工での締固め完了範囲を決定し、
前記コンクリートに打ち重ねて打設を行う際は、打ち重ねたコンクリートの下層にまで前記バイブレータ先端を挿入することで、前記コンクリートと前記打ち重ねたコンクリートが一体化されたことを確認するともに、前記コンクリートの打重ね時間を管理することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、
請求項４に記載のコンクリートの締固め管理方法であって、
前記ＧＮＳＳによる前記締固め機械の位置情報、前記バイブレータの位置情報、前記締固め完了時間及び前記締固め有効範囲と、前記画像処理による前記コンクリート表面の締固め判定結果から、前記バイブレータの締固め完了範囲を平面図で図化して、請求項３に記載の前記モニタに表示し、その表示をオペレータが確認することで、前記コンクリートの締固め作業の履歴、位置を確認しながら、確実に前記締固め作業を実施することを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、
施工位置をＧＮＳＳにより測位され、締固め作業を行うバイブレータを有する締固め機械と、
前記締固め機械の前記バイブレータが起動した状態で、前記バイブレータを投入されたコンクリート内に挿入した締固め状態において、前記バイブレータの先端が一定箇所で留まった状況を判定し、前記コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で前記締固めが完了したと判定する締固め完了判定手段と、
を備える、コンクリートの締固め管理システムを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、
請求項８に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記締固め完了判定手段は、施工に先立ち事前に試験施工を実施して決定された締固め完了時間の経過により前記試験施工で確認された締固め有効範囲を締固め完了と判定することを特徴とする。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、
請求項８又は９に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記締固め機械のキャビンに設置され、前記締固めが完了したとの判定結果を表示するモニタを備えることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、
請求項８から１０のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記キャビンに設置されたカメラと、
前記バイブレータ周囲のコンクリート表面を前記カメラで撮影し、その撮影画像に基づいて、前記締固め前の前記コンクリート表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、前記コンクリートが締固められた状況を画像処理により自動で判定する締固め完了画像自動判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、
請求項８から１１のいずれか一項に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記締固め機械に設置されたＧＮＳＳアンテナ及び受信機、傾斜センサと、
前記ＧＮＳＳ情報及び傾斜情報から前記締固め機械の位置及び前記バイブレータの先端座標を算出するとともに、前記締固め機械の姿勢を検知し、前記締固め位置の状況を自動で測定する締固め完了自動測定手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項１３に記載の発明は、
請求項１２に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記締固め完了自動測定手段は、
前記バイブレータの前記コンクリートへの１回の挿入で、前記ＧＮＳＳ情報による前記バイブレータの位置座標と、前記試験施工により特定された締固め有効範囲とに基づいて実施工での締固め完了範囲を決定し、
前記コンクリートに打ち重ねて打設を行う際は、打ち重ねたコンクリートの下層にまで前記バイブレータ先端を挿入することで、前記コンクリートと前記打ち重ねたコンクリートが一体化されたことを確認するともに、前記コンクリートの打重ね時間を管理することを特徴とする。
【００２８】
請求項１４に記載の発明は、
請求項１１に記載のコンクリートの締固め管理システムであって、
前記ＧＮＳＳによる前記締固め機械の位置情報、前記バイブレータの位置情報、前記締固め完了時間及び前記締固め有効範囲と、前記画像処理による前記コンクリート表面の締固め判定結果から、前記バイブレータの締固め完了範囲を平面図で図化する締固め完了範囲図面作成手段と、
前記締固め機械のキャビンに設置された、前記締固め完了範囲図面作成手段により作成された締固め完了範囲図面を表示するモニタと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、締固め機械のバイブレータの先端の動きからコンクリートの締固めを自動的に判定することにより、締固め機械のオペレータが通常の作業の中で締固め完了範囲の情報を容易に入手でき、追加の手間をかけることなく確実に締固めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を適用した締固め機械の一実施形態の構成を示す概略斜視図で、バイブレータ挿入作業前の一例を示した図である。
【図２】図１のキャビン内を示した拡大図である。
【図３】図１の締固め機械による、コンクリート締固め作業の一例を示した図である。
【図４】コンクリートの締固め完了判定のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（概要）
本発明は、ダム工事におけるコンクリート打設において、打設箇所に投入されたコンクリートを、締固め機械のバイブレータで締め固められる状況を把握し、締固め状況（位置情報、作業時間、打設面）を判定するとともに、締固め機械の位置データ、バイブレータの位置データを測定することにより、コンクリートの打設管理を行う方法及びシステムである。
【００３２】
（実施形態）
図１は本発明を適用した締固め機械１の一実施形態を示す概略構成で、油圧ショベルを使用した締固め機械１は、左右一対のクローラ走行装置２を備える機台３の上に、後部のエンジンと前部のキャビン４及び二段式可動ブーム５を搭載して、二段式可動ブーム５の先端に複数（図示例では左右方向に４連）のバイブレータ６を備えている。
【００３３】
そして、機台３の後部上にＧＮＳＳアンテナ及び受信機７を装備して、二段式可動ブーム５の各ブームに傾斜センサ８・９を設置している。
また、キャビン４内には、図２にも拡大して示したように、モニタ１１を装備している。
さらに、キャビン４内もしくはキャビン４上部に、前方直下を撮影するカメラ１２を装備している。
【００３４】
図３はコンクリートの締固め作業を示したもので、図示のように、打設されたコンクリートには、締固め機械１のバイブレータ６を挿入して、その振動によりコンクリートが締固められる。
【００３５】
図示のように、締固め機械１のバイブレータ６が起動した状態で、コンクリート中の所定標高まで挿入され、バイブレータ６の先端が一定箇所で留まり、コンクリートの締固め作業に移行する。
【００３６】
以上のように、施工位置をＧＮＳＳにより測位され、締固め作業を行うバイブレータ６を有する締固め機械１と、その締固め機械１のバイブレータ６をコンクリート内に挿入した締固め状態において、バイブレータ６の先端が一定箇所で留まった状況を判定し、コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で締固めが完了したと判定する締固め完了判定手段と、を備える、コンクリートの締固め管理システムが構築される。
【００３７】
そして、締固め機械１のキャビン４内に搭載したパーソナルコンピュータには、コンクリートの締固め管理プログラムが格納されている。
また、ダム工事現場に建築された図示しない管理事務所に設置した管理コンピュータでは、締固め結果などの情報が閲覧できる。
【００３８】
また、締固め機械１のキャビン４内のモニタ１１には、機台３後部上に装備されたＧＮＳＳアンテナ及び受信機７により受信された、締固め機械１のＧＮＳＳ測位に基づく情報と、管理事務所から無線送信される管理情報、あるいは締固め機械１のキャビン４内に搭載したパーソナルコンピュータから出力された管理情報が表示される。
特に、コンクリート打設工程において、ＧＮＳＳで測定された締固め機械１の位置データ、バイブレータ６の位置データを含む情報及び二段式可動ブーム５の各ブームに設置した傾斜センサ８・９の検出データに基づいて、投入されたコンクリートがバイブレータ６により締め固められる状況を把握し、そのコンクリートの締固め状況（バイブレータ６先端の位置を含む位置情報、作業時間、打設面）を判定するとともに、コンクリートの打設管理を行う。
【００３９】
「締固め判定１：振動時間管理」
実施工に先立って事前に、試験施工を実施して、締固め機械１のバイブレータ６の締固め完了の時間（最適な締固め完了時間）とともに、バイブレータ６により締固めが行える範囲（締固め有効範囲）を特定する。
すなわち、コンクリートを投入した試験体にバイブレータ６を挿入し、振動時間を変化させて締固めを行い、硬化した試験体の上層部、下層部からコアを採取する。採取したコアの密度等を測定して最適な締固め完了時間を決定する。
【００４０】
実施工では、締固め機械１のバイブレータ６が起動した状態で、バイブレータ６をコンクリート内に挿入し、先端が一定箇所で留まった状況を判定し、締固め時間を自動でカウントする。バイブレータ６が留まった状態で、設定された時間を経過することで、締固め完了と判定する。
そして、ＧＮＳＳで測定された締固め機械１の位置座標、バイブレータ６の位置座標と、試験施工により特定された締固め有効範囲とから、実施工での締固め完了範囲が決定される。締固め有効範囲としては、例えばバイブレータ６から６０ｃｍ以内の範囲などが挙げられる。
【００４１】
つまり、コンクリートの締固め管理プログラムには、締固め機械１のバイブレータ６をコンクリート内に挿入した締固め状態において、そのバイブレータ６の先端が一定箇所で留まった状況を判定し、コンクリートの締固め時間を自動でカウントして、予め設定された時間の経過で締固めが完了したと判定する締固め完了判定手段が含まれる。
この締固め完了判定手段は、試験施工により決定された締固め完了時間の経過で、試験施工で確認された締固め有効範囲を締固め完了と判定する。
【００４２】
また、ＧＮＳＳ情報と、傾斜センサ８・９による二段式可動ブーム５の各ブームの傾斜情報から締固め機械１の位置及びバイブレータ６の先端座標を算出するとともに、締固め機械１の姿勢を検知し、締固め位置の状況を自動で測定する締固め完了自動測定手段を備える。
【００４３】
図４はコンクリートの締固め完了判定のフローチャートで、図示のように、判定処理が開始されると、先ず、ステップＳ１で、バイブレータ６がコンクリート内に挿入したか否かが判定され、NOであればステップＳ１の処理に戻り、YESであれば次のステップＳ２の処理に進む。
ステップＳ２では、バイブレータ６の先端が一定箇所に留まったか否かが判定され、NOであればステップＳ１の処理に戻り、YESであれば次のステップＳ３の処理に進む。
【００４４】
ステップＳ３では、バイブレータ６の先端が一定箇所に留まった状態で設定時間（試験施工で選定された最適な締固め完了時間）が経過したか否かが判定され、NOであればステップＳ１の処理に戻り、YESであれば次のステップＳ４の処理に進む。
ステップＳ４では、締固め完了と判定し、続くステップＳ５で、モニタ１１に締固め完了を表示して、判定処理を終了する。
【００４５】
「締固め判定２：コンクリート打設面画像処理」
締固め機械１のキャビン４内もしくはキャビン４上部に設置したカメラ１２で、バイブレータ６周囲のコンクリート表面を撮影する。締固め前に、表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、コンクリートが締固められた状況を、画像処理で自動に判定する。
【００４６】
つまり、コンクリートの締固め管理プログラムには、バイブレータ６周囲のコンクリート表面をカメラ１２で撮影し、その撮影画像に基づいて、締固め前のコンクリート表面に骨材が浮いた状態から、骨材が沈み、表面水が浮き、コンクリートが締固められた状況を画像処理により自動で判定する締固め完了画像自動判定手段も含まれる。
【００４７】
「位置・姿勢管理」
締固め機械１に設置したＧＮＳＳアンテナ及び受信機７、傾斜センサ８・９の情報から、締固め機械１の位置及びバイブレータ６の先端座標を算出するとともに、締固め機械１の姿勢を検知し、締固め位置、状況を自動で測定する。
具体的には、バイブレータ６の１回の作業（挿入）により、締固めが完了する範囲をＧＮＳＳ情報で把握し、管理できる。
【００４８】
すなわち、ＧＮＳＳ情報によるバイブレータ６の位置座標と、試験施工により特定された締固め完了範囲とに基づいて実施工での締固め完了範囲を決定する。
つまり、前記締固め完了自動測定手段は、バイブレータ６のコンクリートへの１回の挿入で、締固めが完了する範囲をＧＮＳＳ情報により把握しておく。
【００４９】
そして、コンクリートの打重ね打設を行う際は、コンクリートの下層にまでバイブレータ６先端を挿入することで、コンクリートと打ち重ねたコンクリートが一体化されたことをＧＮＳＳ情報により把握し、管理する。
具体的には、コンクリートに打ち重ねて打設を行う際は、その打ち重ねたコンクリートの下層にまでバイブレータ６先端を挿入することで、コンクリートと打ち重ねたコンクリートが一体化されたことを確認するともに、コンクリートの打重ね時間を管理する。
【００５０】
このように、コンクリートの打ち重ねを行う際は、コンクリートの打ち重ねた２層が一体化していることの確認の他に、コンクリートの打重ね時間の管理も行っている。つまり、そのコンクリートの打重ね時間の管理は、２５℃以下の場合、２．５時間以内で、２５℃を超える場合、２時間である（コンクリート標準示方書；土木学会）。
【００５１】
「管理システム」
ＧＮＳＳ情報による締固め機械１の位置情報、バイブレータ６の位置情報及びバイブレータ６の所定の振動（締固め）時間と、画像処理によるコンクリート表面の締固め判定結果から、バイブレータ６の締固め範囲を平面図で図化して、キャビン４内に設置したモニタ１１に表示する。このモニタ１１をオペレータが確認することで、コンクリートの締固め作業の履歴、位置を確認し、確実に締固め作業を実施する。
【００５２】
つまり、コンクリートの締固め管理プログラムには、ＧＮＳＳによる締固め機械１の位置情報、バイブレータ６の位置情報及び締固め完了時間と、前記画像処理によるコンクリート表面の締固め判定結果から、バイブレータ６の締固め完了範囲を平面図で図化する締固め完了範囲図面作成手段も含まれる。
【００５３】
以上のとおり、締固め機械１の現場での動きから、コンクリート挿入時のバイブレータ６先端の動きと、締固め時のバイブレータ６先端の動きが違うことに着目し、バイブレータ６先端が一定時間、所定標高に静止している時を締固めと自動的に判定して、そのバイブレータ６の振動時間が設定時間を超えた時点で締固め完了と判定・表示させることを可能としたことが本発明の主要なポイントである。
そして、本発明を用いることにより、オペレータは従来通りの動きの中で締固め完了範囲の情報が容易に入手できるため、追加の手間をかけることなく確実な締固めが行われる。
【００５４】
以上、実施形態のコンクリートの締固め管理方法及びシステムによれば、締固め機械１のバイブレータ６の先端が一定時間、所定標高に静止している時を締固めと自動的に判定して、そのバイブレータ６の振動時間が設定時間を超えた時点で締固め完了と判定・表示させることにより、締固め機械１のオペレータが通常の作業の動きの中で締固め完了範囲の情報を容易に入手でき、追加の手間をかけることなく確実な締固めが可能となる。
【００５５】
（変形例）
以上の実施形態においては、油圧ショベルを使用した締固め機械としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、締固め機械として用いる重機はどのような種類であってもよい。
また、その他、具体的な細部構造や手法等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１  締固め機械
２  クローラ走行装置
３  機台
４  キャビン
５  二段式可動ブーム
６  バイブレータ
７  ＧＮＳＳアンテナ及び受信機
８・９  傾斜センサ
１１  モニタ
１２  カメラ
【図１】
2020094351.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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