(57)【要約】【課題】グリーンカット面の仕上がり状態のばらつきを低減するとともに、レイタンスの除去を確実に、かつ、効率よく行うことのできるレイタンス除去方法を提供する。【解決手段】打継面の表面に生じたレイタンスを除去するステップと、レイタンスの除去処理を施された面であるグリーンカット面を撮影した画像データを取得するステップと、この画像データからグリーンカット面の仕上がり状態を評価するステップと、評価されたグリーンカット面の仕上がり状態に応じて、レイタンスの除去条件を変更しながら、グリーンカット面の表面に残存するレイタンスを除去する再除去するステップとを備えるとともに、前記画像取得ステップと前記評価ステップと前記再除去ステップとを連続して行うようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの打継面に生じたレイタンスを除去する方法であって、
前記打継面の表面に生じたレイタンスを除去する除去ステップと、
前記レイタンスの除去処理を施された面であるグリーンカット面を撮影した画像データを取得する画像取得ステップと、
前記画像データから前記グリーンカット面の仕上がり状態を評価する評価ステップと、
前記評価された前記グリーンカット面の仕上がり状態に応じて、レイタンスの除去条件を変更しながら、前記グリーンカット面の表面に残存するレイタンスを除去する再除去ステップと、を備えるとともに、
前記画像取得ステップと前記評価ステップと前記再除去ステップとを連続して行うことを特徴とするレイタンスの除去方法。
【請求項２】
前記打継面の表面に生じたレイタンスを除去する第１の除去装置を搭載した車両と、前記グリーンカット面を撮影する撮影手段と前記グリーンカット面の表面に残存するレイタンスを除去する第２の除去装置を搭載した車両、もしくは、前記撮影手段を搭載した車両と前記第２の除去装置を搭載した車両とを所定の経路に沿って走行させて、前記残存するレイタンスを除去することを特徴とする請求項１に記載のレイタンスの除去方法。
【請求項３】
前記グリーンカット面にエアーを噴射して、撮影面である前記グリーンカット面の表面に残留している水を除去した後、前記水が除去されたグリーンカット面を撮影することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレイタンスの除去方法。
【請求項４】
前記再除去ステップを行う前に、前記グリーンカット面の硬度を計測するとともに、
前記再除去ステップでは、
前記計測された硬度に応じて、レイタンスの除去条件を変更することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレイタンスの除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの打継面に生じたレイタンスを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート硬化したコンクリートの表面に新たにコンクリートを打ち継ぐ際、コンクリートを打ち継ぐ面（以下、打継面という）の一体化を高めるため、コンクリート打設後の表面に生じる脆弱なレイタンスを除去する作業が行われている。
レイタンスは、コンクリート中のセメントの石灰石の微粒子や骨材の微粒分が、ブリージング水とともに表面に堆積したもので、コンクリートの表面にレイタンスが存在した状態でコンクリートを打継ぐと、コンクリート同士の付着性が低下する。
レイタンスを除去する方法としては、例えば、打継面に高圧水を噴射させたり、打継面に回転ブラシを押付けながら回転させる方法が一般的で、これにより、打継面に骨材の一部を露出させるとともに、打継面を適度に粗面化させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３２３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コンクリート打設面の状態は一様ではないので、上記引用文献１に記載の方法では、レイタンス除去処理を施した面（以下、グリーンカット面という）の仕上がり状態にばらつきがあるだけでなく、レイタンスの除去が十分になされていない箇所ができてしまうといった問題点があった。
なお、レイタンスの除去が十分になされていない箇所については、グリーンカット面の仕上がりの良否の判断を行った後、再度レイタンスの除去を行っているが、この方法では、レイタンスの除去作業の効率がよくないことから、レイタンスの除去を確実に、かつ、効率よく行うことが求められている。
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、グリーンカット面の仕上がり状態のばらつきを低減するとともに、レイタンスの除去を確実に、かつ、効率よく行うことのできるレイタンス除去方法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】
【０００６】
本発明は、コンクリートの打継面に生じたレイタンスを除去する方法であって、前記打継面の表面に生じたレイタンスを除去する除去ステップと、前記レイタンスの除去処理を施された面であるグリーンカット面を撮影した画像データを取得する画像取得ステップと、前記画像データから前記グリーンカット面の仕上がり状態を評価する評価ステップと、前記評価された前記グリーンカット面の仕上がり状態に応じて、レイタンスの除去条件を変更しながら、前記グリーンカット面の表面に残存するレイタンスを除去する再除去ステップとを備えるとともに、前記画像取得ステップと前記評価ステップと前記再除去ステップとを連続して行うことを特徴とする。
このように、残存するレイタンスの状態を評価してすぐに再除去するようにしたので、グリーンカット面の仕上がり状態のばらつきを確実に低減できる。したがって、打継面におけるコンクリートの一体化を十分に高めることができる。
なお、画像データから仕上げ面の状態を評価する方法としては、グリーンカット面の画像の輝度分布や、ステレオ撮影した２枚の画像から求めた仕上げ面の凹凸の度合い、あるいは、深層学習による画像認識法などの周知の画像処理方法が挙げられる。また、レイタンスの除去条件としては、高圧水の噴射圧や噴射位置、もしくは、回転ブラシの回転速度や押付圧などがある。
また、前記打継面の表面に生じたレイタンスを除去する第１の除去装置を搭載した車両と、前記グリーンカット面を撮影する撮影手段と前記グリーンカット面の表面に残存するレイタンスを除去する第２の除去装置を搭載した車両、もしくは、前記撮影手段を搭載した車両と前記第２の除去装置を搭載した車両とを所定の経路に沿って走行させて、前記残存するレイタンスを除去するようにしたので、打継面の表面に生じるレイタンスを効率よく除去することができる。
また、前記グリーンカット面にエアーを噴射して、撮影面である前記グリーンカット面の表面に残留している水を除去した後、前記水が除去されたグリーンカット面を撮影すれば、グリーンカット面の仕上がり状態を更に精度よく評価することができる。
また、前記再除去ステップを行う前に、前記グリーンカット面の硬度を計測するとともに、前記再除去ステップでは、前記計測された硬度に応じて、レイタンスの除去条件を変更すれば、グリーンカット面の表面に残存するレイタンスの除去を更に確実に行うことができる。
【０００７】
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係るレイタンスの除去方法を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るレイタンスの除去方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態を示す図で、１は第１の打継面清掃車、２は打継面撮影車、３は第２の打継面清掃車である。
第１の打継面清掃車１には、回転ブラシ１１ａとこの回転ブラシ１１ａとを駆動制御装置１１ｂとを備えた第１の除去装置１１と、吸引ホース１２ａとレイタンス回収ボックス１２ｂとを備えた第１の回収手段１２とが搭載されている。
第１の除去装置１１は、駆動制御装置１１ｂにより、回転ブラシ１１ａを、予め設定された回転速度及び押付圧にて、打継面Ｒに回転させながら押付けて、打継面Ｒの表面をはつることで、打継面表面に生じたレイタンスを打継面Ｒから分離する。なお、本例では、レイタンスの飛散を防ぐため、打継面Ｒ表面に水を撒きながら回転ブラシ１１ａを回転させるようにしている。
第１の回収手段１２は、回転ブラシ１１ａではつったレイタンスを吸引ホース１２ａにて吸引してレイタンス回収ボックス１２ｂに収納する。
上記第１の打継面清掃車１にてレイタンスの除去処理を施された面を、以下、グリーンカット面という。
【００１０】
打継面撮影車２には、エアー噴出手段２１と、圧縮空気供給手段２２と、撮影手段２３と、評価手段２４と、送信機２５とが搭載されている。
エアー噴出手段２１は圧縮空気供給手段２２から供給された乾燥空気をグリーンカット面に噴出することで、グリーンカット面の表面に残っている水分を除去する。
撮影手段２３は、グリーンカット面を撮影して画像データを取得し、取得された画像データを評価手段２４に送る。
評価手段２４は、撮影手段２３から送られた画像データから、畳み込みニューラルネットワークなどの周知の深層学習による画像認識法を用いて、グリーンカット面の仕上がり状態を評価する。
具体的には、グリーンカット面表面には残留レイタンスがない状態の画像（ａ）と、残留レイタンスが少ない状態の画像（ｂ）と、残留レイタンスが多い状態の画像（ｃ）とをそれぞれ複数準備して、これらの画像を教師画像として、それぞれの状態のモデル画像（Ａ，Ｂ，Ｃ）を作成し、このモデル画像と取得された画像データの類似度を求める。
入力画像である取得された画像データとモデル画像Ａとの類似度が高い場合には、グリーンカット面表面には残留レイタンスがないと評価し、評価値を「レベル０」とする。また、モデル画像Ｂとの類似度が高い場合には、残留レイタンスが少ないと評価し、評価値を「レベル１」とする。また、モデル画像Ｃとの類似度が高い場合には、残留レイタンスが多いと評価し、評価値を「レベル２」とする。
送信機２５は、評価手段２４の評価結果を、送信アンテナ２５Ａから第２の打継面清掃車３に送信する。
このように、評価値を「レベル０」，「レベル１」，「レベル２」のようにすれば、評価結果を全て数値として、第２の打継面清掃車３に送信することができる。
【００１１】
第２の打継面清掃車３には、回転ブラシ３１ａとこの回転ブラシ３１ａとを駆動制御装置３１ｂとを備えた第２の除去装置３１と、吸引ホース３２ａとレイタンス回収ボックス３２ｂとを備えた第２の回収手段３２と、打継面撮影車２の送信アンテナ２５Ａか送信された評価手段２４の判定結果を受信する受信アンテナ３３Ａを備えた受信機３３とが搭載されている。
第２の除去装置３１と第１の除去装置１１とでは、第１の除去装置１１の駆動制御装置１１ｂは予め設定された回転速度及び押付圧にて回転ブラシ１１ａを駆動制御するのに対し、第２の除去装置３１の駆動制御装置３１ｂは、受信機３３で受信した評価手段２４の評価結果に基づいて、回転ブラシ３１ａの回転速度や押付圧を変更する点で相違する。
第２の除去装置３１の駆動制御装置３１ｂは、グリーンカット面表面にレイタンスがないと評価された場合（評価値が「レベル０」の場合）には、回転ブラシ３１ａを打継面に接しない高さまで上昇させる。また、評価値が「レベル１」、もしくは、「レベル２」のいずれかであれば、これらの評価値に応じて回転ブラシ３１ａの回転速度や押付圧を制御することで、グリーンカット面表面に残留したレイタンスを打継面Ｒから分離する。なお、評価値のレベルが高いほど、回転ブラシ３１ａの回転速度を速くするか、あるいは、押付圧を高くするか、もしくは、回転速度を速くし、かつ、押付圧を高くすることはいうまでもない。
第２の回収手段３２は、第１の回収手段１２とほぼ同一同構成で、回転ブラシ３１ａではつった残留レイタンスを吸引ホース３２ａにて吸引してレイタンス回収ボックス３２ｂに収納する。
本例では、第２の打継面清掃車３を、撮影手段２３が搭載されている打継面撮影車２の後方を、打継面撮影車２の経路に沿って走行させることが肝要で、これにより、グリーンカット面表面に残留するレイタンスを効率よくかつ確実に除去することができる。  
なお、エアー噴出手段２１と圧縮空気供給手段２２とを別の車両に搭載し、打継面撮影車２に先行して走行させてもよい。
【００１２】
次に、本発明によるレイタンスの除去方法について、図２のフローチャートを参照して説明する。
はじめに、打継面Ｒ上に第１の打継面清掃車１を走行させ、第１の除去装置１１に設けられた回転ブラシ１１ａにて、打継面Ｒの表面をはつってレイタンスを除去する（ステップＳ１０）とともに、除去されたレイタンスを吸引ホース１２ａで吸引して回収する（ステップＳ１１）。
次に、レイタンスの除去処理を施された面であるグリーンカット面に打継面撮影車２を走行させて、グリーンカット面に乾燥空気を吹付けて、グリーンカット面の表面に残っている水分を除去（ステップＳ１２）した後、水分が除去されたグリーンカット面の表面を撮影してグリーンカット面の画像データを取得する（ステップＳ１３）。
次に、ステップＳ１３で取得された画像データからグリーンカット面の仕上がり状態を評価する（ステップＳ１４）。
本例では、上記のように、グリーンカット面の表面を撮影した画像データから、深層学習による画像認識法を用いて、グリーンカット面の仕上がり状態を評価するようにしている。評価結果は第２の打継面清掃車３に送られる。
ステップＳ１５では、グリーンカット面に残留レイタンスがあるか否かを判定する。
評価値が「レベル０」の場合、すなわち、残留レイタンスがない場合には、レイタンスの除去処理を終了する。
ステップＳ１５において、グリーンカット面に残留レイタンスがあると判定された場合、すなわち、評価値が「レベル１」もしくは、「レベル２」であった場合には、ステップＳ１６に進んで、打継面撮影車２の後方を走行する第２の打継面清掃車３に搭載された第２の除去装置３１の回転ブラシ３１ａにて、打継面Ｒの表面をはつって残留したレイタンスを除去して回収する再除去処理を行う。この再除去処理では、ステップＳ１４で評価された評価値に応じて、レイタンスの除去条件である回転ブラシ３１ａの回転速度や押付圧を変更しながら行う。
そして、対象となる打継面について、上記のステップを繰り返し行えば、打継面の表面に生じたレイタンスを確実に除去することができる。
【００１３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。
【００１４】
例えば、前記実施の形態では、回転ブラシ１１ａ，３１ａを用いてレイタンスの除去を行ったが、ウォータジェット装置などにより、打継面に高圧水を噴射させてレイタンスを除去するようにしてもよい。なお、再除去処理では、グリーンカット面の仕上がり状態に応じて、高圧水の噴射高さ、噴射圧などのレイタンスの除去条件を変更することはいうまでもない。
また、前記実施の形態では、レイタンスの除去作業、再除去作業、水分の除去作業、及び、撮影作業を、車両に搭載した第１及び第２の除去装置１１，３１や撮影手段２３などを用いて行ったが、作業の一部または全部を作業員が行ってもよい。なお、グリーンカット面の仕上がり状態の評価については、撮影手段で撮影した画像データを、図示しない事務所等に送って評価したり、予め評価手段を組み込んであるパソコンを携帯し、画像データをパソコンに入力して評価するなどすればよい。なお、評価値は、再除去作業を行う作業員に送信されることはいうまでもない。
また、撮影手段で撮影した画像データについては、外気温や湿度など最初の除去作業の環境条件や、回転ブラシの回転速度や押付圧などの作業条件とともに、データベースに保存しておけば、次回以降のレイタンスの除去作業の参考にすることができる。
また、前記実施の形態では、深層学習による画像認識法を用いて、グリーンカット面の仕上がり状態を評価したが、グリーンカット面の画像の輝度分布からグリーンカット面の仕上がり状態を評価してもよい。
あるいは、グリーンカット面表面の高さ分布からグリーンカット面の仕上がり状態を評価してもよい。なお、この場合には、打継面撮影車２に２台のカメラを搭載し、グリーンカット面の表面をステレオ撮影し、このステレオ撮影された２枚のステレオ画像からグリーンカット面表面の複数の位置の３次元座標を算出して、グリーンカット面表面の高さ分布を求めた後、求められたグリーンカット面表面の高さ分布からグリーンカット面の仕上がり状態を評価すればよい。
また、骨材と石灰などの他の材料とは色相、彩度、明度が異なるので、グリーンカット面の色相、彩度、明度のいずれかの分布、もしくは、複数の分布からグリーンカット面の仕上がり状態を評価してもよい。あるいは、色相、彩度、明度を強度に変換し、変換されたグリーンカット面の強度分布から仕上がり状態を評価してもよい。
また、再除去ステップを行う前に、グリーンカット面の硬度を計測するとともに、再除去ステップでは、計測された硬度に応じて、レイタンスの除去条件を変更すれば、グリーンカット面の表面に残存するレイタンスの除去を更に確実に行うことができる。
【符号の説明】
【００１５】
１  第１の打継面清掃車、２  打継面撮影車、３  第２の打継面清掃車、
１１  第１の除去装置、１１ａ，３１ａ  回転ブラシ、
１１ｂ，３１ｂ  駆動制御装置、１２  第１の回収手段、１２ａ，３２ａ  吸引ホース、
１２ｂ，３２ｂ  レイタンス回収ボックス、
２１  エアー噴出手段、２２  圧縮空気供給手段、２３  撮影手段、２４  評価手段、
２５  送信機、２５Ａ  送信アンテナ、
３１  第２の除去装置、３２  第２の回収手段、３３  受信機、３３Ａ  受信アンテナ、Ｒ  打継面。
【図１】
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【図２】
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