(57)【要約】【課題】盛立エリアを効率よく締固めると共に締固め状況を把握する。【解決手段】締固め装置１００は、走行部１０と、走行部１０に揺動自在に支持される腕部２０と、盛立エリア１へ挿入可能に形成されると共に腕部２０の先端に挿入方向に沿う軸周りに回転自在に支持される締固め部３０と、腕部２０の先端の位置を検出する位置検出部５１と、腕部２０の方位を検出する方位検出部５２と、腕部２０の軸線に対する締固め部３０の回転角度を検出する回転角度検出部５３と、位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、締固め部３０によって締固められた領域を算出する算出部３０と、を備える。【選択図】図４
2020125658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛立エリアを締固める締固め装置であって、
走行部と、
前記走行部に揺動自在に支持される腕部と、
前記盛立エリアへ挿入又は押当て可能に形成されると共に前記腕部の先端に挿入方向又は押当て方向に沿う軸周りに回転自在に支持され、前記腕部の揺動により前記盛立エリアに挿入又は押当てられて前記盛立エリアを締固める締固め部と、
前記腕部の先端の位置を検出する位置検出部と、
前記腕部の方位を検出する方位検出部と、
前記腕部の軸線に対する前記締固め部の回転角度を検出する回転角度検出部と、
前記位置検出部、前記方位検出部及び前記回転角度検出部により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、前記締固め部によって締固められた領域を算出する算出部と、を備える
締固め装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記盛立エリアを複数の区画に分割し、前記位置検出部、前記方位検出部及び前記回転角度検出部により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、前記複数の区画の各々が前記締固め部によって締固められたか否かを判定する
請求項１に記載の締固め装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記位置検出部、前記方位検出部及び前記回転角度検出部により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて前記締固め部の挿入領域又は押当て領域を算出し、前記複数の区画の各々における算出された挿入領域又は押当て領域の割合に基づいて、前記複数の区画の各々が前記締固め部によって締固められたか否かを判定する
請求項２に記載の締固め装置。
【請求項４】
前記締固め部の回転を制限する制限部を更に備え、
前記回転角度検出部は、前記制限部に基づき回転角度をリセットするリセット機能を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載の締固め装置。
【請求項５】
締固め装置を用いて盛立エリアを締固める締固め方法であって、
前記締固め装置は、
走行部と、
前記走行部に揺動自在に支持される腕部と、
前記盛立エリアへ挿入又は押当て可能に形成されると共に前記腕部の先端に挿入方向又は押当て方向に沿う軸周りに回転自在に支持され、前記腕部の揺動により前記盛立エリアに挿入又は押当てられて前記盛立エリアを締固める締固め部と、を備え、
前記締固め方法は、
前記腕部の先端の位置、前記腕部の方位、及び前記腕部の軸線に対する前記締固め部の回転角度を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにて検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、前記締固め部によって締固められた領域を算出する算出ステップと、を備える
締固め方法。
【請求項６】
前記算出ステップでは、前記盛立エリアを複数の区画に分割し、前記検出ステップにて検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、前記複数の区画の各々が前記締固め部によって締固められたか否かを判定する
請求項５に記載の締固め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛立エリアを締固める装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート材料又は地盤材料を盛立ててダム、道路及び堤防等の土木構造物を構築する場合に、コンクリート材料又は地盤材料を締固める作業が行われることがある。特許文献１には、打設された未固化のコンクリート材料に含まれる気泡をバックホウのアームの先端に取付けられた締固めアタッチメントを用いて除去し締固める方法が開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示される締固めアタッチメントは、互いに平行に一列に並べられた複数の棒状のバイブレータを備えている。コンクリート材料を締固める際には、バックホウを任意の場所へ移動させてアームを下げることにより、複数のバイブレータをその軸方向にコンクリート材料に挿込む。その状態でバイブレータを振動させることにより、各バイブレータの挿込み位置を中心とする振動伝達範囲内のコンクリート材料から気泡を除去し締固める。
【０００４】
また、特許文献１には、バックホウの旋回台とアームとに搭載されるＧＰＳアンテナを用いてコンクリート材料の締固めを管理する方法が開示されている。この管理方法では、２つのＧＰＳアンテナの観測信号を用いてアームの先端の位置及び向きを検出し、検出された位置及び向きを用いて複数のバイブレータの挿込み位置を算出し、算出された挿込み位置を用いてコンクリート材料の締固め状況を把握している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】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】
【０００６】
コンクリート材料又は地盤材料の盛立てによって形成される盛立エリアの締固めにおいて、締固めが不十分な領域があると、当該領域における強度が所期の強度に達しないおそれがある。また、盛立エリアを過度に締固める場合には、締固め作業に要する時間が長くなり、土木構造物の工事期間が長くなる。加えて、コンクリート材料を用いて盛立エリアを形成している場合において過度に締固められた領域があると、当該領域において骨材分離が生じ、当該領域における強度が所期の強度に達しないおそれがある。そのため、盛立エリアの締固めにおいては、盛立エリアの全体をできるだけ均等に締固めることが望ましい。
【０００７】
特許文献１に開示される締固めアタッチメントを用いて盛立エリアを締固める場合において、バックホウの位置を変えずにアームの向きを変えて締固めアタッチメントを移動させる動作では、バイブレータの挿入位置が制限される。そのため、締固めが不十分な領域又は過度に締固められた領域が盛立エリアに生じる。盛立エリアを均等に締固めるためには、バックホウを頻繁に移動させる必要があり、締固め作業の効率が悪い。このような理由から、盛立エリアを効率よく締固めることが可能な装置が求められている。また、盛立エリアを均等に締固めるためには、盛立エリアの締固め状況を把握することも求められている。
【０００８】
本発明は、盛立エリアを効率よく締固めると共に締固め状況を把握することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、盛立エリアを締固める締固め装置であって、走行部と、走行部に揺動自在に支持される腕部と、盛立エリアへ挿入又は押当て可能に形成されると共に腕部の先端に挿入方向又は押当て方向に沿う軸周りに回転自在に支持され、腕部の揺動により盛立エリアに挿入又は押当てられて盛立エリアを締固める締固め部と、腕部の先端の位置を検出する位置検出部と、腕部の方位を検出する方位検出部と、腕部の軸線に対する締固め部の回転角度を検出する回転角度検出部と、位置検出部、方位検出部及び回転角度検出部により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、締固め部によって締固められた領域を算出する算出部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、盛立エリアを効率よく締固めることができると共に締固め状況を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る締固め装置の側面図である。
【図２】図１に示す締固め部の正面図である。
【図３】図１に示す締固め装置の概略平面図である。
【図４】締固め装置のブロック図である。
【図５】複数の区画に分割された盛立エリアの拡大模式図であり、バイブレータの挿入領域と共に示す。
【図６】モニタの表示例を示す図である。
【図７】（ａ）は、変形例に係る締固め部の正面図であり、（ｂ）は、変形例に係る締固め部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る締固め装置及び締固め方法について説明する。
【００１３】
ここでは、コンクリート材料を盛立ててダム、道路及び堤防等の土木構造物を構築する際にコンクリート材料によって形成される盛立エリア１（図１参照）を締固める締固め装置及び締固め方法について説明する。コンクリート材料は、例えば、スランプ値が０（零）のＲＣＤ（Ｒｏｌｌｅｒ  Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ  Ｄａｍ）コンクリートであるが、セメント改良土、ＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ  Ｓａｎｄ  ａｎｄ  Ｇｒａｖｅｌ）材であってもよい。
【００１４】
打設されたコンクリート材料は締固めが不十分で空隙を含んだまま固まると、コンクリート材料の強度が所期の強度に達しないおそれがある。盛立エリア１の締固めは、打設されたコンクリート材料から空隙を除去して所期の強度を出すために行われる。
【００１５】
本実施形態に係る締固め装置１００は、走行可能な走行部１０と、走行部１０に揺動自在に支持される腕部２０と、腕部２０の先端に支持される締固め部３０と、を備えている。締固め部３０は、盛立エリア１へ挿入可能に形成された棒状のバイブレータ３１を備えている。バイブレータ３１をその軸方向に盛立エリア１へ挿入した状態で振動させると、バイブレータ３１を中心とする振動伝達範囲内のコンクリート材料が振動し、空隙を形成している空気がコンクリート材料から除去され盛立エリア１が締固められる。走行部１０及び腕部２０を移動させて締固め部３０を順次移動させることにより、盛立エリア１の全体を締固めることができる。
【００１６】
盛立エリア１の締固めにおいて、締固めが不十分な領域があると、当該領域における強度が所期の強度に達しないおそれがある。また、盛立エリア１を過度に締固める場合には、締固め作業に要する時間が長くなり、土木構造物の工事期間が長くなる。加えて、過度に締固められた領域において骨材分離が生じ、当該領域における強度が低下して所期の強度に達しないおそれがある。そのため、盛立エリア１の締固めにおいては、盛立エリア１の全体を過不足なく十分に、できるだけ均等に締固めることが望ましい。
【００１７】
盛立エリア１を均等に締固めるためには、盛立エリア１の締固め状況に基づいて締固め部３０を移動させることが有効である。そのため、盛立エリア１を効率よく締固めると共に盛立エリア１の締固め状況を把握することも求められている。
【００１８】
締固め装置１００では、図２に示すように、締固め部３０は、バイブレータ３１を４本備えており、４本のバイブレータ３１が互いに平行に間隔を開けて一列に並べられている。そのため、１本のバイブレータ３１で盛立エリア１を締固める場合と比較して、一度の挿入で広い範囲を締固めることができる。したがって、盛立エリア１を効率よく締固めることができる。
【００１９】
また、締固め部３０は、その挿入方向に沿う軸周りに回転自在に腕部２０の先端に支持されている。そのため、走行部１０を頻繁に移動させることなく複数のバイブレータ３１を盛立エリア１における所望の位置に挿入することができ、盛立エリア１をより効率よく締固めることができる。
【００２０】
更に、締固め装置１００は、締固め部３０によって締固められた領域を算出する算出部６０（図４参照）を備えている。そのため、盛立エリア１の締固め状況を把握することができ、盛立エリア１の全体を過不足なく十分に、均等に締固めることができる。
【００２１】
以下、締固め装置１００の構成及び締固め方法をより詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、走行部１０は、クローラ１１ａが装着される台車１１と、台車１１に鉛直軸周りに旋回自在に支持される旋回台１２と、旋回台１２に固定される操縦室１３と、を備えている。操縦室１３には締固め装置１００の動作を制御するための不図示の操作器具が設けられており、作業者は、操縦室１３内で操作器具を操作して締固め装置１００を操縦する。また、操縦室１３には、盛立エリア１の締固め状況を表示可能なモニタ８０が設けられており、作業者は、モニタ８０に表示される締固め状況を確認しながら締固め装置１００を操縦することができる。
【００２３】
台車１１には、不図示の走行モータ及び旋回モータが搭載されている。走行モータを駆動することにより、クローラ１１ａが回転し走行部１０が走行する。台車１１はクローラ１１ａの前後方向に走行可能であり、左右のクローラ１１ａの回転数、回転方向を調整することで方向転換が可能である。ただし、方向変換時にクローラ１１ａの回転数、回転方向を変動させることで走行面である盛立エリア１の表面を荒らしてしまうおそれがある。旋回モータを駆動することにより、旋回台１２が台車１１に対して旋回する。
【００２４】
腕部２０は、旋回台１２に水平軸周りに揺動自在に支持されるブーム２１と、ブーム２１の先端に水平軸周りに揺動自在に支持されるアーム２２と、アーム２２の先端に水平軸周りに揺動自在に支持されるブラケット２３と、を備えている。ブーム２１は、ブームシリンダ２４の伸縮駆動により上下起伏方向に揺動し、アーム２２は、アームシリンダ２５の伸縮駆動により上下起伏方向に揺動する。ブラケット２３は、ブラケットシリンダ２６の伸縮駆動により上下起伏方向に揺動する。したがって、ブラケット２３は、旋回台１２に対して、上下動可能、起伏動可能であり、ブラケット２３を旋回台１２に対して揺動できる。
【００２５】
図２に示すように、締固め部３０は、複数のバイブレータ３１の基端どうしを連結する連結部材３２を備えている。連結部材３２は、バイブレータ３１の軸方向（締固め部３０の挿入方向）に対して略直交して延びている。連結部材３２を盛立エリア１の表面と略平行に保持した状態で降下させることにより、複数のバイブレータ３１を盛立エリア１に挿入することができる。
【００２６】
締固め部３０は、回転支持機構４０を介してブラケット２３に支持されている。回転支持機構４０は、バイブレータ３１の軸方向（締固め部３０の挿入方向）に沿って延びる円柱状の軸４１と、軸４１を回転自在に支持する円筒状の軸受４２と、を備えている。軸受４２はブラケット２３に固定されており、ブラケット２３の揺動により、軸受４２及び軸４１も揺動する。
【００２７】
軸４１は、締固め部３０の連結部材３２に固定されている。そのため、ブラケット２３の揺動に伴う軸４１の揺動により、締固め部３０が揺動する。また、軸４１の回転により、締固め部３０がブラケット２３に対して軸４１周りに回転する。軸４１及び締固め部３０は、不図示のモータの駆動により回転する。
【００２８】
なお、軸受４２が締固め部３０の連結部材３２に固定され軸４１がブラケット２３に固定されていてもよい。つまり、締固め部３０は、その挿入方向に沿う軸４１周りに回転自在にブラケット２３に支持されていればよい。
【００２９】
このように、締固め部３０は、その挿入方向に沿う軸周りにブラケット２３に回転自在に支持されている。そのため、図３に示すように、腕部２０に対して、複数のバイブレータ３１の配列方向を変更可能である。したがって、走行部１０の位置を変えることなく盛立エリア１の形状に沿って複数のバイブレータ３１を盛立エリア１に挿入することができる。これにより、台車１１の方向変換の回数を減らすことができ、効率よく盛立エリア１の全体を締固めることができる。
【００３０】
図３において、点線は、締固め装置１００の姿勢の一例を示し、実線で示される姿勢から旋回台１２を旋回させると共に締固め部３０を回転させた姿勢を示している。
【００３１】
また、図３では、壁面Ｗ１，Ｗ２によって囲まれた盛立エリア１を締固めている状態を示している。締固め装置１００は、壁面Ｗ１，Ｗ２に囲まれた盛立エリア１だけでなく、河床及びアバットメントのように地形が複雑で隆起部に隣接するように形成された盛立エリアの締固めにおいても有効である。
【００３２】
図２に示すように、回転支持機構４０は、軸４１の外周から径方向外側に突出する第１突起４３と、軸受４２から軸４１に沿って突出する第２突起４４と、を備えている。第２突起４４は、軸４１の回転方向に第１突起４３に当接可能であり、第１突起４３に当接した状態では、軸４１の回転すなわち締固め部３０の回転を制限する。つまり、第２突起４４は、締固め部３０の回転を制限する制限部として機能する。
【００３３】
図３において実線で示される締固め装置１００は、締固め部３０の回転が第２突起４４によって制限された状態を示している。この状態では、複数のバイブレータ３１は、操縦室１３の前後方向に対して略直角の方向に並べられている。そのため、操縦室１３内から複数のバイブレータ３１の位置を確認することができる。したがって、ブーム２１、アーム２２及びブラケット２３の揺動による複数のバイブレータ３１の変位を容易に把握することができ、複数のバイブレータ３１を所望の位置に容易に位置合わせすることができる。
【００３４】
図４に示すように、締固め装置１００は、腕部２０の先端の位置を検出する位置検出部５１と、腕部２０の方位を検出する方位検出部５２と、腕部２０の軸線に対する締固め部３０の回転角度を検出する回転角度検出部５３と、を備えている。位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３による検出ステップは、所定周期で繰返し実行される。
【００３５】
以下において、締固め部３０の挿入方向が鉛直方向に一致するように締固め部３０が保持されているものとし、「位置」及び「方位」は、それぞれ、水平方向における位置及び方向とする。腕部２０の先端は、ブラケット２３であり、腕部２０の軸線は、締固め装置１００を鉛直上方から見たときの腕部２０の中心線である。
【００３６】
位置検出部５１は、ブラケット２３に設けられるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球無線測位システム）受信機５１ａである。ＧＰＳ受信機５１ａは、受信したＧＰＳ衛星の信号に基づいて自身の位置（緯度及び経度）を検出する。ＧＰＳ受信機５１ａはブラケット２３に設けられているため、ＧＰＳ受信機５１ａの位置を検出することにより、ブラケット２３の位置を検出することができる。
【００３７】
方位検出部５２は、ＧＰＳ受信機５１ａと、アーム２２の基端に設けられるＧＰＳ受信機５２ａと、ＧＰＳ受信機５１ａ，５２ａから出力される信号を処理する処理部５２ｂと、を備えている。ＧＰＳ受信機５２ａは、受信したＧＰＳ衛星の信号に基づいて自身の位置を検出する。処理部５２ｂは、ＧＰＳ受信機５１ａ，５２ａにより検出された位置に基づいて、ＧＰＳ受信機５２ａに対するＧＰＳ受信機５１ａの方位を検出する。ＧＰＳ受信機５１ａがブラケット２３に設けられておりＧＰＳ受信機５２ａがアーム２２の基端に設けられているため、処理部５２ｂを用いてＧＰＳ受信機５２ａに対するＧＰＳ受信機５１ａの方位を検出することにより、腕部２０の方位を得ることができる。
【００３８】
回転角度検出部５３は、いわゆるリニアエンコーダであり、図２に示すように、回転支持機構４０の軸４１の外周面に固定されるスケール５３ａと、軸受４２に固定される検出ヘッド５３ｂと、を備えている。検出ヘッド５３ｂは、スケール５３ａの移動量を測定し、測定した移動量に基づいて軸４１の回転角度すなわち締固め部３０の回転角度を検出する。
【００３９】
検出ヘッド５３ｂは、スケール５３ａの目盛を検出し、検出した目盛の数に基づいてスケール５３ａの移動量を測定する。検出ヘッド５３ｂはスケール５３ａの目盛を検出しそこなうことがある。検出しそこなった回数が増えると、測定誤差が蓄積して回転角度の検出精度が低下する。このような場合には、回転角度検出部５３を校正する必要がある。
【００４０】
回転角度検出部５３は、制限部として機能する第１突起４３と第２突起４４が当接した際に回転角度を例えば０（零）にリセットするリセット機能を備えている。そのため、第１突起４３と第２突起４４を当接させることで回転角度検出部５３を校正することができる。したがって、回転角度検出部５３の検出精度の低下を防止することができる。
【００４１】
位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３により検出された位置、方位及び回転角度は、算出部６０に入力される。算出部６０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵにより実行される制御プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＣＰＵの演算結果等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を備えるマイクロコンピュータである。算出部６０は、１つのマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、複数のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。
【００４２】
算出部６０は、位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、締固め部３０によって締固められた領域を算出する。締固め部３０によって締固められた領域を算出する算出ステップは、所定周期で繰返し実行される。
【００４３】
算出部６０は、複数のバイブレータ３１の位置を算出する位置算出部６１と、盛立エリア１を複数の区画に仮想的に分割する分割部６２と、複数の区画の各々が締固め部３０によって締固められたか否かを判定する判定部６３と、を備える。位置算出部６１、分割部６２及び判定部６３は、マイクロコンピュータの機能を仮想的なユニットとしたものである。
【００４４】
位置算出部６１は、位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３により検出された位置、方位及び回転角度に基づいて、複数のバイブレータ３１の位置を算出する。具体的には、位置算出部６１は、位置検出部５１、方位検出部５２及び回転角度検出部５３により検出された位置、方位及び回転角度と、ブラケット２３に対する軸４１の位置と、軸４１に対する複数のバイブレータ３１の位置とを用いて、複数のバイブレータ３１の位置（緯度及び経度）を算出する。軸４１は、軸受４２を介してブラケット２３に支持されているため、ブラケット２３に対する軸４１の位置は既知である。また、複数のバイブレータ３１は連結部材３２に取付けられ連結部材３２が軸４１に固定されているため、軸４１に対する複数のバイブレータ３１の位置は既知である。したがって、これらの既知の値と検出された位置、方位及び回転角度とを用いることにより、複数のバイブレータ３１の位置を算出することができる。
【００４５】
分割部６２は、作業者によって入力される又は予め記憶される盛立エリア１の情報を取得し、取得した情報に基づいて盛立エリア１の画像を形成し、形成した盛立エリア１の画像をメッシュ状に複数の区画に分割する。
【００４６】
判定部６３は、算出された複数のバイブレータ３１の位置に基づいて、複数の区画の各々がバイブレータ３１によって締固められたか否かを判定する。そのため、バイブレータ３１によって締固められた領域は、区画単位で算出される。したがって、複数の区画単位で締固め状況を把握することができ、複数の区画の各々に対してバイブレータ３１を位置合わせすればよく、盛立エリア１を効率よく締固めることができる。
【００４７】
判定部６３における判定方法を、図５を参照して具体的に説明する。
【００４８】
図５は、複数の区画に分割された盛立エリア１の拡大模式図であり、点線は、隣り合う区画の境界（分割線）を示している。説明の便宜上、図５に示す８個の区画を、上段左、下段左、上段左から２つ目、下段左から２つ目、・・・下段右の順に、区画Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，・・・，Ａ８とする。図５では、バイブレータ３１の挿入領域Ｂが４つ示されている。挿入領域Ｂは、算出された複数のバイブレータ３１の位置とバイブレータ３１の外径とを用いて算出される。
【００４９】
判定部６３は、区画Ａ１〜Ａ８にバイブレータ３１が挿入されたか否かを判定すると共にバイブレータ３１が所定時間以上振動したか否かを判定することによって、区画Ａ１〜Ａ８の各々が締固められたか否かを判定する。バイブレータ３１が挿入されたか否かは、区画Ａ１〜Ａ８の各々の面積に対する挿入領域Ｂの面積の割合が所定閾値以上であるか否かに基づいて判定する。
【００５０】
図５に示す例において、所定閾値を１０％に設定した場合には、区画Ａ２，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７における挿入領域Ｂの割合が１０％以上であるため、判定部６３は、区画Ａ２，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７にバイブレータ３１が挿入されたと判定する。この状態でバイブレータ３１が所定時間以上振動した場合に、判定部６３は、区画Ａ２，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７を、締固め部３０によって締固められた締固め済区画と判定する。区画Ａ１，Ａ３，Ａ８における挿入領域Ｂの割合は１０％未満であるため、判定部６３は、区画Ａ１，Ａ３，Ａ８にバイブレータ３１が挿入されていないと判定し、区画Ａ１，Ａ３，Ａ８を、締固め部３０によって締固められていない締固め未区画と判定する。
【００５１】
このように、判定部６３は、複数の区画の各々におけるバイブレータ３１の挿入領域の割合に基づいて、複数の区画の各々が締固められたか否かを判定する。そのため、締固められた領域は、挿入領域の割合が所定閾値以上の区画として算出される。したがって、バイブレータ３１が隣り合う区画に渡って挿入される場合においても、締固められた領域を複数の区画単位で算出することができる。
【００５２】
判定部６３は、上記の判定を行う際に、盛立エリア１の表面に対する複数のバイブレータ３１の高さを用いてもよい。この場合、バイブレータ３１が盛立エリア１に挿入されたか否かをより正確に判定することができる。盛立エリア１の表面に対する複数のバイブレータ３１の高さは、ブーム２１、アーム２２及びブラケット２３の揺動角、又はブームシリンダ２４、アームシリンダ２５及びブラケットシリンダ２６の伸縮量に基づいて算出することができる。
【００５３】
また、判定部６３は、上記の判定を行う際に、バイブレータ３１に起動指令が入力されから停止指令が入力されるまでの時間を用いてもよい。この場合、バイブレータ３１が所定時間以上振動したか否かをより正確に判定することができる。
【００５４】
判定部６３による判定の結果は、分割部６２によって複数の区画に分割された盛立エリア１の画像と共にモニタ８０に表示される。
【００５５】
図６は、モニタ８０に表示される画像の一例を示している。図６に示すように、モニタ８０は、締固め未区画及び締固め済区画を、それぞれ、線無しパターン及び右上がり斜線パターンでそれぞれ表示する。モニタ８０に表示されるパターンは、締固め作業の進行に伴って更新される。
【００５６】
締固め状況をモニタ８０に表示することによって、作業者は、締固め未区画と締固め済区画とを確認することができ、締固め状況を把握することができる。したがって、盛立エリア１の全体を過不足なく十分に、均等に締固めることができる。
【００５７】
また、モニタ８０は、走行部１０、腕部２０及び締固め部３０の位置を表示する。したがって、作業者は、締固め未区画に複数のバイブレータ３１が位置しているか否かを確認することができ、盛立エリア１の全体を効率よく締固めることができる。
【００５８】
以上の実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００５９】
締固め装置１００では、締固め部３０がその挿入方向に沿う軸周りに回転自在に腕部２０のブラケット２３に支持されている。そのため、ブラケット２３に対して、締固め部３０の複数のバイブレータ３１の配列方向を変更可能である。したがって、走行部１０の位置を変えることなく盛立エリア１の形状に沿って複数のバイブレータ３１を盛立エリア１に挿入することができ、盛立エリア１を効率よく締固めることができる。
【００６０】
また、締固め装置１００及び締固め方法では、ブラケット２３の位置、腕部２０の方位、及び腕部２０の軸線に対する締固め部３０の回転角度に基づいて、締固め部３０によって締固められた領域を算出する。そのため、算出される領域は、締固め部３０の移動に伴って更新される。したがって、盛立エリア１の締固め状況を把握することができ、盛立エリア１の全体を過不足なく十分に、均等に締固めることができる。
【００６１】
また、締固め装置１００及び締固め方法では、盛立エリア１を複数の区画に仮想的に分割し、複数の区画の各々が締固め部３０によって締固められたか否かを判定する。そのため、締固められた領域は、複数の区画単位で算出される。したがって、複数の区画単位で締固め状況を把握することができ、複数の区画の各々に対して締固め部３０を位置合わせすればよく、盛立エリア１を効率よく締固めることができる。
【００６２】
また、締固め装置１００及び締固め方法では、複数のバイブレータ３１の挿入領域を算出し、複数の区画の各々における算出された挿入領域の割合に基づいて、複数の区画の各々が締固め部３０によって締固められたか否かを判定する。そのため、締固められた領域は、挿入領域の割合が所定閾値以上の区画として算出される。したがって、バイブレータ３１が隣り合う区画に渡って挿入される場合においても、締固められた領域を複数の区画単位で算出することができ、盛立エリア１の全体を過不足なく十分に、均等に締固めることができる。
【００６３】
また、締固め装置１００では、回転角度検出部５３は、制限部として機能する第１突起４３と第２突起４４が当接した際に回転角度を例えば０（零）にリセットするリセット機能を備えている。そのため、第１突起４３と第２突起４４を当接させることで回転角度検出部５３を校正することができる。したがって、回転角度検出部５３の検出精度の低下を防止することができ、盛立エリア１の締固め状況をより正確に把握することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６５】
本発明は、地盤材料を盛立てることによって形成される盛立エリアを締固める締固め装置及び締固め方法にも適用可能である。地盤材料は、例えば、工事現場付近の地山等の採取場で調達された現地発生土、現地発生土にセメントを加えたセメント改良土、現地発生土にセメント及び水を加えたＣＳＧ（Ｃｅｍｅｎｔｅｄ  Ｓａｎｄ  ａｎｄ  Ｇｒａｖｅｌ）材料である。
【００６６】
また、本実施形態では、バイブレータ３１を備える締固め部３０がブラケット２３に回転自在に支持されているが、本発明はこの形態に限られない。例えば、図７に示すように締固め部２３０がブラケット２３に回転自在に支持されていてもよい。締固め部２３０は、盛立エリア１に押当て可能に形成された矩形（四角形）の締固め板２３１と、締固め板２３１を振動させる起振部２３２とを備えており、締固め板２３１を盛立エリア１に押当てた状態で起振部２３２を駆動して締固め板２３１を振動させることにより盛立エリア１を締固める。締固め部２３０を用いた形態では、締固め部２３０は、押当て方向（締固め板２３１の押当て面２３１ａと直交する方向）に沿う軸周りに回転自在にブラケット２３に支持される。
【００６７】
また、締固め部２３０を用いた形態では、位置算出部６１は、バイブレータ３１の位置に代えて、押当て板２１３の位置を算出する。また、判定部６３は、バイブレータ３１の挿入領域に代えて、押当て板２１３の押当て領域を算出し、複数の区画の各々における押当て板２１３の押当て領域の割合に基づいて、複数の区画の各々が締固められたか否かを判定する。押当て板２１３の押当て領域を算出する際には、バイブレータ３１の挿入領域の算出と同様に、盛立エリア１の表面に対する押当て板２１３の高さを用いてもよい。締固め板２３１によって締固められた領域を算出する際に、起振部２３２が動作しているか否かを用いてもよい。
【００６８】
締固め部２３０を用いた形態では、締固め板２３１を振動させずに、ブームシリンダ２４、アームシリンダ２５又はブラケットシリンダ２６を駆動して締固め板２３１を盛立エリア１に押付けて盛立エリア１を締固めてもよい。
【００６９】
本実施形態において、締固め部３０は、不図示のモータの駆動により回転するが、モータ以外の力により回転してもよい。例えば、盛立エリア１を囲う壁面や盛立エリア１から突出する隆起部の側面に締固め部３０の一部を押当てた状態でブームシリンダ２４、アームシリンダ２５又はブラケットシリンダ２６を駆動して締固め部３０に力を加え、締固め部３０を回転させてもよい。
【００７０】
本実施形態において、腕部２０は旋回台１２に揺動自在に支持され旋回台１２が旋回自在に台車１１に支持されているが、本発明はこの形態に限られない。腕部２０は、台車１１に支持されていてもよい。この場合には、台車１１に水平軸周り及び鉛直軸周りに揺動自在に支持される。
【符号の説明】
【００７１】
１００・・・締固め装置
１・・・盛立エリア
１０・・・走行部
２０・・・腕部
３０，２３０・・・締固め部
３１・・・バイブレータ
４４・・・制限部（第２突起）
５１・・・位置検出部
５２・・・方位検出部
５３・・・回転角度検出部
６０・・・算出部
【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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【図７】
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