(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数階に亘り延在する鋼管の内部空間にコンクリート圧送用ポンプ車を用いた圧入工法によりコンクリートを下方から圧入充填して柱部材を構築する際のコンクリート充填管理装置であって、
前記コンクリート圧送用ポンプ車が搬入される階床を搬入階とし、前記鋼管に設けられたコンクリート圧入口から前記内部空間にコンクリートが圧入される階床を圧入階とし、かつ、前記鋼管の上端寄りに対応する階床を計測階とし、
前記鋼管の上端寄りの前記内部空間に設置され前記内部空間にコンクリートが圧入充填されることにより前記内部空間を上昇するコンクリート天端の高さを計測するレベル計測器と、
前記内部空間に昇降可能に設けられ前記コンクリート天端を撮像する第１の撮像カメラと、
前記計測階に設置された信号処理部と、
前記圧入階に設置され前記信号処理部に信号伝送手段を介して接続された管理用モニタと、
前記コンクリート圧送用ポンプ車を制御するリモートコントローラとを備え、
前記信号処理部は、前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込み該取り込んだ複数回分の計測値の平均値からコンクリートの圧入速度を算出する圧入速度算出手段と、前記圧入速度算出手段で算出された圧入速度を前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する線グラフ用の描画信号に変換するする第１の描画処理手段と、前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込んで前記コンクリート天端の高さを算出するコンクリート天端高さ算出手段と、前記コンクリート天端高さ算出手段で算出されたコンクリート天端の高さを前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する棒グラフ用の描画信号に変換する第２の描画処理手段と、前記鋼管に相似な鋼管描画信号を生成する鋼管画像生成手段と、前記第１の撮像カメラで撮像された映像信号を基に前記コンクリート天端の打設状況を表す打設画像信号を生成する打設画像生成手段と、前記第１の描画処理手段からの線グラフ用描画信号、前記第２の描画処理手段からの棒グラフ用描画信号、前記鋼管画像生成手段からの鋼管描画信号及び前記打設画像生成手段からの打設画像信号に基づきそれぞれを線グラフ、棒グラフ、鋼管画像及び打設画像として表示するための施工管理画面情報を生成する施工管理画面生成手段とを有し、
前記管理用モニタは、前記信号処理部から前記信号伝送手段を介して伝送されてくる前記施工管理画面情報に基づいて前記コンクリート天端の高さを線グラフとして表示し、かつ前記打設画像を表示し、さらに前記鋼管画像を表示するとともに該鋼管画像の表示箇所に前記棒グラフを前記鋼管画像と異なる形態で重畳表示する表示部を有し、
前記圧入階において前記管理用モニタの前記表示部に表示された前記線グラフと前記打設画像及び前記鋼管画像と重畳表示された前記棒グラフを見ながら前記コンクリート圧送用ポンプ車を前記リモートコントローラにより駆動制御して前記鋼管の前記内部空間内にコンクリートを圧入充填するように構成されている、
ことを特徴とするコンクリート充填管理装置。
【請求項２】
前記第１の描画処理手段は、前記圧入速度算出手段で算出された圧入速度を時間軸に沿うグラフとして描画する処理機能を備え、前記施工管理画面生成手段は前記処理機能で処理されたグラフ描画信号に基づき施工管理画面として前記管理用モニタの前記表示部に表示することを特徴とする請求項１記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、前記施工管理画面生成手段で生成された施工管理画面情報に基づいて施工管理画面を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１または２記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項４】
前記コンクリート圧送用ポンプ車及び該コンクリート圧送用ポンプ車にコンクリートを供給するコンクリートミキサー車が搬入される前記搬入階に前記コンクリート圧送用ポンプ車の稼動状況及び前記コンクリートミキサー車の段取り替え状況を撮像する第２の撮像カメラが配設され、前記第２の撮像カメラで撮像された前記稼動状況及び前記段取り替え状況の画像信号を前記信号処理部で処理した後、前記信号伝送手段を通して前記管理用モニタに伝送され、前記稼動状況及び前記段取り替え状況を前記管理用モニタの前記表示部に表示することを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項５】
前記搬入階に状況確認モニタが設置され、前記状況確認モニタは、前記線グラフ用描画信号に基づいてコンクリート天端の高さを線グラフとして表示し、前記画像信号に基づいて前記コンクリート天端の打設状況を表示し、前記鋼管描画信号に基づいて前記鋼管画像を表示するとともに該鋼管画像の表示箇所に前記棒グラフ用描画信号に基づいてコンクリート天端の高さを棒グラフとして前記鋼管画像と異なる形態で重畳表示することを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項６】
前記管理用モニタの前記表示部に表示された線グラフもしくは棒グラフを見ながら前記リモートコントローラを操作することにより前記コンクリート圧送用ポンプ車から前記鋼管の内部空間に圧入充填されるコンクリート圧送速度をコントロールできるように構成したことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項７】
前記信号伝送手段にインターネットを介して接続された主表示手段を備え、前記主表示手段は、前記管理用モニタの前記表示部に表示された内容と同一の前記施工管理画面を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載のコンクリート充填管理装置。
【請求項８】
複数階に亘り延在する鋼管の内部空間にコンクリート圧送用ポンプ車を用いた圧入工法によりコンクリートを下方から圧入充填して柱部材を構築する際のコンクリート充填管理方法であって、
前記コンクリート圧送用ポンプ車が搬入される階床を搬入階とし、前記鋼管に設けられたコンクリート圧入口から前記内部空間にコンクリートが圧入される階床を圧入階とし、かつ、前記鋼管の上端寄りに対応する階床を計測階とし、
前記計測階において、前記搬入階に搬入された前記コンクリート圧送用ポンプ車から前記内部空間に前記コンクリート圧入口を通してコンクリートが圧入充填されることにより前記内部空間を上昇するコンクリート天端の高さをレベル計測器で計測し、
前記計測階において、前記内部空間を上昇する前記コンクリート天端を撮像カメラで撮像し、
前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込み前記コンクリート天端の上昇に伴いに変化する線グラフとして、前記圧入階に配設された管理用モニタの表示部に表示し、
前記撮像カメラで撮像された前記コンクリート天端の打設状況を前記管理用モニタの表示部に表示し、
前記鋼管に相似な鋼管画像を生成して前記管理用モニタの表示部に表示するとともに前記計測値を一定の時間ごとに取り込み前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する棒グラフとして前記鋼管画像の表示箇所に前記鋼管画像と異なる形態で重畳表示し、
前記管理用モニタの表示部に表示された前記線グラフと前記コンクリート天端の打設状況及び前記鋼管画像に重畳された前記棒グラフを見ながら前記コンクリート圧送用ポンプ車をリモートコントローラにより駆動制御して前記鋼管の前記内部空間内にコンクリートを圧入充填する、
ことを特徴とするコンクリート充填管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管内に圧入工法によりコンクリートを下方から圧入充填して柱部材を構築する際のコンクリート充填管理装置及びコンクリート充填管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，鋼管の中にコンクリートを充填して鋼管及びコンクリートのそれぞれの特性を活かしたＣＦＴ（コンクリート充填鋼管）構造の柱部材が広く用いられている。
このＣＦＴ構造の柱部材の施工には、バケット及びトレミー管などからなる道具を用いてコンクリートを鋼管の上部から下部まで落とし込み、順次道具を引き上げて鋼管内部にコンクリートを充填させる工法（落とし込み充填工法）と、鋼管の下部よりコンクリートを圧入充填させる工法（圧入工法）がある。ここでは、主に後者の圧入工法を対象としている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
圧入工法は、コンクリートの圧入速度を低く設定することにより、鋼管にコンクリートの圧入に伴う過大な負荷をかけることなく、ダイヤフラム板の下面に確実にコンクリートを充填することができる。その反面、施工時間が長くなり、打設中のコンクリートの流動性の低下が課題となる。また、コンクリートの圧入速度を速くすると施工時間を短縮できるが、鋼管に過大な負荷がかかり、ダイヤフラム板の下面にコンクリートが充填されず、空隙が生じやすい。また，ダイヤフラム板の打設孔を通過する際にコンクリートの高粘性と自重が影響してコンクリートがスムーズに押し上げられず、コンクリート内の高圧力が鋼管の内壁に作用して、鋼管を部分的に膨らませたり、破裂させたりすることがある。
【０００４】
したがって、コンクリートの圧入速度の管理が極めて重要となる。その管理基準として（社）新都市ハウジング協会のＣＦＴ構造技術指針・同解説では１ｍ／分以下とされている。この圧入速度は，ポンプ車のストローク数および蒸気抜き孔からのモルタルの流出などにより確認されてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０８９９９５号
【特許文献２】特許第３２２５０１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、鋼管にコンクリートを圧入しているときには外部から鋼管内のコンクリートの圧入レベルを正確に確認できない。確認方法としては、鋼管側面にある蒸気抜き孔からのモルタルの流出状況や鋼管の上部開口からの目視確認、またはレーザ距離計で管理する方法がある。
従来の目視確認では、コンクリート圧入中に高所となる鋼管上部での確認作業が困難になる。特に、圧入高さが１０ｍを超えるような場合、コンクリート天端の確認は不可能であった。また、レーザ距離計では、コンクリートの圧入速度を数値で確認できないため、目安程度にしかならず、管理が不十分であった。
【０００７】
一方、平均圧入速度を圧入開始から圧入終了時刻で算出する場合は、その圧入速度の算出が圧入後になされるため、事後確認となり、タイムリーな施工管理ができなかった。さらに、生コン車の段取り替えや中断等がある場合は、圧入速度が目標値を満足しているかをタイムリーに確認することができなかった。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであって、鋼管へのコンクリート圧入速度を視覚的に確認しながら調節可能にし、併せてコンクリートの充填状況を視覚的に確認できるようにしたコンクリート充填管理装置及び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】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明は、複数階に亘り延在する鋼管の内部空間にコンクリート圧送用ポンプ車を用いた圧入工法によりコンクリートを下方から圧入充填して柱部材を構築する際のコンクリート充填管理装置であって、前記コンクリート圧送用ポンプ車が搬入される階床を搬入階とし、前記鋼管に設けられたコンクリート圧入口から前記内部空間にコンクリートが圧入される階床を圧入階とし、かつ、前記鋼管の上端寄りに対応する階床を計測階とし、前記鋼管の上端寄りの前記内部空間に設置され前記内部空間にコンクリートが圧入充填されることにより前記内部空間を上昇するコンクリート天端の高さを計測するレベル計測器と、前記内部空間に昇降可能に設けられ前記コンクリート天端を撮像する第１の撮像カメラと、前記計測階に設置された信号処理部と、前記圧入階に設置され前記信号処理部に信号伝送手段を介して接続された管理用モニタと、前記コンクリート圧送用ポンプ車を制御するリモートコントローラとを備え、前記信号処理部は、前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込み該取り込んだ複数回分の計測値の平均値からコンクリートの圧入速度を算出する圧入速度算出手段と、前記圧入速度算出手段で算出された圧入速度を前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する線グラフ用の描画信号に変換するする第１の描画処理手段と、前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込んで前記コンクリート天端の高さを算出するコンクリート天端高さ算出手段と、前記コンクリート天端高さ算出手段で算出されたコンクリート天端の高さを前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する棒グラフ用の描画信号に変換する第２の描画処理手段と、前記鋼管に相似な鋼管描画信号を生成する鋼管画像生成手段と、前記第１の撮像カメラで撮像された映像信号を基に前記コンクリート天端の打設状況を表す打設画像信号を生成する打設画像生成手段と、前記第１の描画処理手段からの線グラフ用描画信号、前記第２の描画処理手段からの棒グラフ用描画信号、前記鋼管画像生成手段からの鋼管描画信号及び前記打設画像生成手段からの打設画像信号に基づきそれぞれを線グラフ、棒グラフ、鋼管画像及び打設画像として表示するための施工管理画面情報を生成する施工管理画面生成手段とを有し、前記管理用モニタは、前記信号処理部から前記信号伝送手段を介して伝送されてくる前記施工管理画面情報に基づいて前記コンクリート天端の高さを線グラフとして表示し、かつ前記打設画像を表示し、さらに前記鋼管画像を表示するとともに該鋼管画像の表示箇所に前記棒グラフを前記鋼管画像と異なる形態で重畳表示する表示部を有し、前記圧入階において前記管理用モニタの前記表示部に表示された前記線グラフと前記打設画像及び前記鋼管画像と重畳表示された前記棒グラフを見ながら前記コンクリート圧送用ポンプ車を前記リモートコントローラにより駆動制御して前記鋼管の前記内部空間内にコンクリートを圧入充填するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、複数階に亘り延在する鋼管の内部空間にコンクリート圧送用ポンプ車を用いた圧入工法によりコンクリートを下方から圧入充填して柱部材を構築する際のコンクリート充填管理方法であって、前記コンクリート圧送用ポンプ車が搬入される階床を搬入階とし、前記鋼管に設けられたコンクリート圧入口から前記内部空間にコンクリートが圧入される階床を圧入階とし、かつ、前記鋼管の上端寄りに対応する階床を計測階とし、前記計測階において、前記搬入階に搬入された前記コンクリート圧送用ポンプ車から前記内部空間に前記コンクリート圧入口を通してコンクリートが圧入充填されることにより前記内部空間を上昇するコンクリート天端の高さをレベル計測器で計測し、前記計測階において、前記内部空間を上昇する前記コンクリート天端を撮像カメラで撮像し、前記レベル計測器で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込み前記コンクリート天端の上昇に伴いに変化する線グラフとして、前記圧入階に配設された管理用モニタの表示部に表示し、前記撮像カメラで撮像された前記コンクリート天端の打設状況を前記管理用モニタの表示部に表示し、前記鋼管に相似な鋼管画像を生成して前記管理用モニタの表示部に表示するとともに前記計測値を一定の時間ごとに取り込み前記コンクリート天端の上昇に伴い変化する棒グラフとして前記鋼管画像の表示箇所に前記鋼管画像と異なる形態で重畳表示し、前記圧入階において前記管理用モニタの表示部に表示された前記線グラフと前記コンクリート天端の打設状況及び前記鋼管画像に重畳された前記棒グラフを見ながら前記コンクリート圧送用ポンプ車をリモートコントローラにより駆動制御して前記鋼管の前記内部空間内にコンクリートを圧入充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のコンクリート充填管理装置及び方法によれば、鋼管へのコンクリート圧入速度を視覚的に確認しながら調節することが可能になり、さらにコンクリートの充填状況を視覚的に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明にかかるコンクリート充填管理装置及び方法の一例を示す全体の構成図である。
【図２】本発明のコンクリート充填管理装置に適用されるレベル計測器及び撮像カメラの支持用治具を示す構成図である。
【図３】本発明のコンクリート充填管理装置を構成する信号処理部及び管理用モニタの機能ブロック図である。
【図４】本発明にかかるコンクリート充填管理装置の計測階における表示部に表示される施工管理画面の一例を示す説明図である。
【図５】本発明にかかるコンクリート充填管理装置の管理用モニタに表示される施工管理画面の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明にかかるコンクリート充填管理装置及び方法の実施の形態について図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
本発明のコンクリート充填管理装置に適用されるコンクリートを圧入工法は、建築構造物の柱部材を構築する工法であって、図１に示すように、鋼管１２の内部空間１２ａにコンクリート１４を圧入充填し、固化することで柱部材が構築される。ここで使用される鋼管１２は四角筒で複数階に亘り延在する長さを有し、この鋼管１２の内部には、打設孔及び蒸気抜き孔を有する複数のダイヤフラム板１２０２が鋼管１２の全長に亘り一定の間隔で固設されている。さらに、鋼管１２の側壁には、例えば各階床に対応してコンクリート圧入口１２０４が設けられている。このコンクリート圧入口１２０４は、コンクリート１４が圧入充填された後に塞ぎ鋼板１２０６により閉塞されるものである。
このような鋼管１２は、地上に構築された基礎部５２上に立設される。そして、鋼管１２内には、建築構造物の地上階に相当する搬入階Ｆ１に搬入されたコンクリート圧送用ポンプ車６０からコンクリートがコンクリート圧入口１２０４を通して圧入充填される。また、鋼管１２の各階床に対応する箇所には梁部材１２０８が連結されている。
【００１４】
本実施の形態にかかる鋼管１２へのコンクリートの充填管理装置の構成について、以下に述べる。
本実施の形態において、鋼管１２に対してコンクリート圧送用ポンプ車６０などが搬入される階床を搬入階Ｆ１とし、鋼管１２のコンクリート圧入口１２０４にコンクリート圧送用ポンプ車６０のコンクリート輸送管６００２が接続される階床を圧入階Ｆ２とし、また、鋼管１２に対してレベル計測器１６が配置される階床を計測階Ｆ３として説明する。
【００１５】
本実施の形態に示すコンクリートの充填管理装置は、レーザ距離計などから構成されるレベル計測器１６と、ＣＣＤ等の固体撮像素子を含む第１の撮像カメラ１８と、計測階Ｆ３に設置されたノート型またはディスクトップ型のパーソナルコンピュータから構成される信号処理部２０と、圧入階Ｆ２に設置されたノート型またはディスクトップ型のパーソナルコンピュータから構成される管理用モニタ２２と、搬入階Ｆ１に設置されたノート型またはディスクトップ型のパーソナルコンピュータから構成される状況確認モニタ２４と、企業の本店または支店に設置されたディスクトップ型等のパーソナルコンピュータから構成される主表示装置２６と、ＣＣＤ等の固体撮像素子を含む第２の撮像カメラ６４と等を含んで構成される。
【００１６】
レベル計測器１６は、鋼管１２の内部空間１２ａ内にコンクリート１４が圧入充填されることにより内部空間１２ａ内を上昇するコンクリート１４の天端１４ａの高さをリアルタイムに計測し、当該計測値をデジタル信号に変換して出力するもので、図１に示すように、鋼管１２の内部空間１２ａで鋼管１２の上端寄りの箇所に設置されている。具体的には、レベル計測器１６は、図２に示すように、細長形状を呈する治具２８の一端寄りに保持部材２８０２により支持され、レベル計測器１６を含めた治具２８の一端部を、図１及び図２に示すように計測階Ｆ３にあるコンクリート圧入口１２０４から鋼管１２の内部空間１２ａ内に挿入することで、レベル計測器１６を鋼管１２の内部空間１２ａ内にコンクリート１４の天端１４ａに対向させて配置する。これにより、レベル計測器１６から発する測距用のレーザ光をコンクリート１４の天端１４ａに向けて照射し、レーザ光が天端１４ａに反射して戻ってくるまでの時間から距離を測定するようになっている。
【００１７】
第１の撮像カメラ１８は、コンクリート１４の天端１４ａを撮像するもので、図１に示すように、鋼管１２の上端寄り内部空間１２ａ内に昇降可能に設けられている。具体的には、図２に示すように、治具２８の一端に設けられた滑車２８０４と、治具２８の他端寄りに設けられた滑車２８０６に巻き掛けられた通信ケーブル１８０２の一端に撮像カメラ１８が接続され、この第１の撮像カメラ１８及び滑車２８０４を含めた治具２８の一端部を、図１及び図２に示すように計測階Ｆ３にあるコンクリート圧入口１２０４から鋼管１２の内部空間１２ａ内に挿入することにより、第１の撮像カメラ１８を内部空間１２ａ内に通信ケーブル１８０２で吊り下げ状態に配置する。そして、通信ケーブル１８０２の他端側は図２に示すようにリール３０に巻回され、このリール３０を回転操作して、通信ケーブル１８０２を巻取りまたは巻戻すことにより第１の撮像カメラ１８をコンクリート１４の天端１４ａに対して昇降させるようになっている。また、通信ケーブル１８０２のリール３０への巻始め端及びレベル計測器１６の信号線１６ａは後述する信号処理部２０に接続される。
また、治具２８は、図２に示すように、鋼管１２の内壁面に係合される支持プレート２８０８と取付具２８１０とによって鋼管１２に着脱可能に取着される構成になっている。
【００１８】
第１の撮像カメラ１８で撮像された映像信号は画像処理部１８０２に出力される。画像処理部１８０２は、第１の撮像カメラ１８からの映像信号を相関２重サンプリングし、次いで適当なレベルにゲインアップし、さらにＡ−Ｄ変換してデジタル信号に変換する。そして、Ａ−Ｄ変換された映像信号はＬＡＮケーブル１８ａを通して信号処理部２０に出力される。
【００１９】
第２の撮像カメラ６４は、図１に示すように、搬入階Ｆ１において、コンクリート圧送用ポンプ車６０のポンプ稼動状況及びコンクリート圧送用ポンプ車６０にコンクリートを供給するコンクリートミキサー車６２のミキサー段取り替え状況を撮像するもので、支柱６６により搬入階Ｆ１に設置される。また、第２の撮像カメラ６４で撮像されたポンプ稼動状況及びミキサー段取り替え状況の映像信号は画像処理部６４０２に出力される。画像処理部６４０２は、第２の撮像カメラ６４からの映像信号を相関２重サンプリングし、次いで適当なレベルにゲインアップし、さらにＡ−Ｄ変換してデジタル信号に変換する。そして、Ａ−Ｄ変換された映像信号はＬＡＮケーブル６４ａを通して信号処理部２０に出力される。
【００２０】
信号処理部２０は、レベル計測器１６で計測された計測値及び第１の撮像カメラ１８で撮像された映像信号を基にコンクリート天端１４ａの上昇に伴い変化するコンクリート天端１４ａの高さ及びコンクリート天端１４ａの打設状況を表示するための施工管理画面情報を生成するもので、図１に示すように計測階Ｆ３に設置される。
信号処理部２０は、図３に示すように、データ受信部２００２、圧入速度算出手段２００４、第１の描画処理手段２００６、コンクリート天端高さ算出手段２００８、第２の描画処理手段２０１０、打設画像生成手段２０１２、鋼管画像生成手段２０１４、施工状況画像生成手段２０１６と、施工管理画面生成手段２０１８、液晶からなる表示部２０２０を備える。
【００２１】
データ受信部２００２は、レベル計測器１６で計測された計測値をＡ−Ｄ変換した後のデジタル信号を受信するもので、シリアルケーブル１６ａを介してレベル計測器１６に接続されている。
圧入速度算出手段２００４は、データ受信部２００２で受信された計測値を一定の時間ごとに取り込み該取り込んだ複数回分の計測値の平均値からコンクリートの圧入速度を算出するものである。
第１の描画処理手段２００６は、圧入速度算出手段２００４で算出された圧入速度に基づいて、コンクリート天端１４ａの高さをコンクリート天端１４ａの上昇に伴い時間軸に沿って二次元的に変化する線グラフ用の描画信号に変換するものであり、この線グラフ用の描画信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
コンクリート天端高さ算出手段２００８は、データ受信部２００２で受信された計測値を一定の時間ごとに取り込んでコンクリート天端１４ａの高さを算出するものである。
第２の描画処理手段２０１０は、コンクリート天端高さ算出手段２００８で算出されたコンクリート天端１４ａの高さをコンクリート天端１４ａの上昇に伴い一次元的に変化する棒グラフ用の描画信号に変換するものであり、この棒グラフ用の描画信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
【００２２】
打設画像生成手段２０１２は、第１の撮像カメラ１８の画像処理部１８０２で処理された映像信号を基にコンクリート天端１４ａの打設状況を表す打設画像信号を生成するものであり、この打設画像信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
鋼管画像生成手段２０１４は、鋼管１２に相似な鋼管描画信号を生成するものであり、この鋼管描画信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
施工状況画像生成手段２０１６は、第２の撮像カメラ６４の画像処理部６４０２で処理された映像信号に基づいて、コンクリート圧送用ポンプ車６０のポンプ稼動状況及びコンクリートミキサー車６２のミキサー段取り替え状況を表す画像として生成するものであり、この画像信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
表示部２０２０は、施工管理画面生成手段２０１８で生成された施工管理画面情報に基づいて、図４に示すような施工管理画面を表示する。
【００２３】
施工管理画面生成手段２０１８は、第１の描画処理手段２００６からの線グラフ用描画信号、第２の描画処理手段２０１０からの棒グラフ用描画信号、打設画像生成手段２０１２からの打設画像信号、鋼管画像生成手段２０１４からの鋼管描画信号及び施工状況画像生成手段２０１６からの画像信号に基づいてそれぞれを線グラフ、棒グラフ、コンクリート天端の打設画像、鋼管画像及び施工状況画像を表示するための施工管理画面情報を生成するものである。施工管理画面生成手段２０１８で生成された施工管理画面情報は、画面配信アダプタ３２及びＬＡＮケーブル３６ａを通して第１の中継通信機（無線ＬＡＮ）３６に出力される。
第１の中継通信機３６は、信号処理部２０から管理用モニタ２２へ施工管理画面情報が支障なく無線伝送できるように計測階Ｆ３の箇所に設置される。
【００２４】
信号処理部２０を構成するパーソナルコンピュータは、ＣＰＵと、バスラインを介して接続されたＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェースなどを含んで構成される。ＲＯＭはＣＰＵが実行する処理または制御プログラムなどを格納し、ＲＡＭはワーキングエリアを提供する。ＣＰＵが前記処理または制御プログラムを実行することにより、圧入速度算出手段２００４、第１の描画処理手段２００６、コンクリート天端高さ算出手段２００８、第２の描画処理手段２０１０、打設画像生成手段２０１２、鋼管画像生成手段２０１４、施工状況画像生成手段２０１６及び施工管理画面生成手段２０１８が実現される。
【００２５】
圧入階Ｆ２には、図１に示すように、第１の中継通信機３６からの施工管理画面情報の受信を行う第２の中継通信機３８が設置されている。この第２の中継通信機３８には、ＬＡＮケーブル４０を介して管理用モニタ２２の画面受信アダプタ２２０４が接続されている。管理用モニタ２２の表示部２２０２には、信号処理部２０から第１の中継通信機３６及び第２の中継通信機３８を通して伝送されてくる施工管理画面情報の内容が表示される。この表示内容を見ながら、圧入階Ｆ２に待機する管理者５０がリモートコントローラ５２を操作してコンクリート圧送用ポンプ車６０を制御することで鋼管１２内へのコンクリート１４の圧入充填をコントロールできるようになっている。
【００２６】
搬入階Ｆ１には、図１に示すように、管理用モニタ２２に示す場合と同様な内容の施工管理画面を表示する状況確認モニタ２４が設置されている。この状況確認モニタ２４はＬＡＮアダプタ２４０４を介して第２の中継通信機３８に接続されている。状況確認モニタ２４の表示部２４０２には、信号処理部２０から第１の中継通信機３６及び第２の中継通信機３８を通して伝送されてくる施工管理画面情報の内容が表示される。
さらに、第２の中継通信機３８には、インターネット６８を介して、企業の本店または支店に設置された主表示装置２６が接続されている。この主表示装置２６は、管理用モニタ２２に示す場合と同様な内容の施工管理画面が表示されるように構成されている。
なお、第１の中継通信機３６及び第２の中継通信機３８は、特許請求の範囲に記載した信号伝送手段を構成している。また、この信号伝送手段は無線ＬＡＮ方式に限らず、従来公知の信号ケーブル等の有線を利用することもできる。
【００２７】
次に、本実施の形態に示すコンクリートの充填管理装置の動作について説明する。
搬入階Ｆ１に乗り入れたコンクリートミキサー車６２から生コンクリートをコンクリート圧送用ポンプ車６０の投入口６００４に順次投入する。同時にコンクリート圧送用ポンプ車６０を起動することにより、生コンクリートをコンクリート輸送管６００２を通して鋼管１２のコンクリート圧入口１２０４から鋼管１２の内部空間１２ａ内に圧入する。この時のコンクリート圧送用ポンプ車６０及びコンクリート圧送用ポンプ車６０のポンプ稼動状況またはコンクリート圧送用ポンプ車６０のミキサー段取り替え状況は第２の撮像カメラ６４で撮像される。この映像信号は画像処理部６４０２でデジタル信号に変換された後、信号処理部２０に入力される。
【００２８】
コンクリート１４が鋼管１２の内部空間１２ａ内に圧入充填され続けると、その天端１４ａは内部空間１２ａ内を図１の矢印に示すように上昇する。ここで、レベル計測器１６から発するレーザ光がコンクリート１４の天端１４ａに照射されているため、レベル計測器１６はレーザ光が天端１４ａに反射して戻ってくるまでの時間から天端１４ａまでの距離をリアルタイムに計測する。その計測値を信号処理部２０のデータ受信部２００２を通して圧入速度算出手段２００４に取り込むことにより、コンクリート天端１４ａの上昇に伴うコンクリート１４の圧入速度がリアルタイムに算出され、第１の描画処理手段２００６に出力される。第１の描画処理手段２００６では、算出された圧入速度に基づいて、コンクリート天端１４ａの高さをコンクリート天端１４ａの上昇に伴い二次元的に変化する線グラフ用の描画信号に変換して施工管理画面生成手段２０１８に出力する。
また、計測値がデータ受信部２００２を通してコンクリート天端高さ算出手段２００４に取り込まれることにより、コンクリート天端１４ａの上昇に伴うコンクリート天端１４ａの高さがリアルタイムに算出され、第２の描画処理手段２０１０に出力される。第２の描画処理手段２０１０では、コンクリート天端１４ａの高さをコンクリート天端１４ａの上昇に伴い一次元的に変化する棒グラフ用の描画信号に変換して、施工管理画面生成手段２０１８に出力する。
【００２９】
さらに、第１の撮像カメラ１８で撮像された映像信号は画像処理部１８０２でデジタル信号に変換された後、打設画像生成手段２０１２に出力される。打設画像生成手段２０１２では、画像処理部１８０２からの映像信号を基にコンクリート天端１４ａの打設状況を表す打設画像信号を生成し、施工管理画面生成手段２０１８に出力する。
さらにまた、第２の撮像カメラ６４で撮像された映像信号は画像処理部６４０２でデジタル信号に変換された後、施工状況画像生成手段２０１６に出力される。施工状況画像生成手段２０１６では、画像処理部６４０２からの映像信号に基づいて、コンクリート圧送用ポンプ車６０のポンプ稼動状況及びコンクリートミキサー車６２のミキサー段取り替え状況を表す画像を生成し、施工管理画面生成手段２０１８に出力する。
さらに、鋼管画像生成手段２０１４で生成された鋼管描画信号は施工管理画面生成手段２０１８に出力される。
【００３０】
施工管理画面生成手段２０１８では、線グラフ用描画信号、棒グラフ用描画信号、打設画像信号、鋼管描画信号及び施工状況画像生成手段２０１６からの画像信号に基づいてそれぞれを線グラフ、棒グラフ、コンクリート天端の打設画像、鋼管画像及び施工状況画像を表示するための施工管理画面情報を生成して、表示部２０２０及び画面配信アダプタ３２を通して第１の中継通信機３６に出力する。
【００３１】
表示部２０２０では、施工管理画面生成手段２０１８からの施工管理画面情報に基づいて施工管理画面を表示する。
すなわち、図４に示すように、施工管理画面生成手段２０１８からの線グラフ描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの高さを横軸の時間に沿い二次元的に変化する線グラフ７１が表示部２０２０の予め決められた表示領域２０２０Ａにリアルタイムに表示される。さらに、鋼管描画用の画面情報に基づいて鋼管画像７２が表示部２０２０の予め決められた表示領域２０２０Ｂに表示されるとともに、棒グラフ描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの高さを一次元的に変化する棒グラフ７３が鋼管画像と異なる形態で表示領域２０２０Ｂに重畳表示される。
【００３２】
さらに、図４に示すように、施工管理画面生成手段２０１８からの圧入速度描画用の画面情報に基づいてコンクリート圧入速度をグラフ７４が表示部２０２０の予め決められた表示領域２０２０Ｃにリアルタイムに表示される。さらに、打設状況描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの打設状況画像７５が表示部２０２０の予め決められた表示領域２０２０Ｄにリアルタイムに表示される。さらに、ポンプ稼動状況及びミキサー段取り替え状況描画用の画面情報に基づいてコンクリート圧送用ポンプ車６０の稼動状況画像及びコンクリート圧送用ポンプ車６０の段取り替え状況画像７６が表示部２０２０の予め決められた表示領域２０２０Ｅにリアルタイムに表示される。
図４において、破線で示すグラフは圧入レベルの目標値であり、実線で示す線グラフ７１は圧入レベルの実測値である。また、線グラフ７１において、圧入レベルが変化しない段部分はコンクリートミキサー車６２が段取り替えされている時間帯を表している。
【００３３】
一方、第１の中継通信機３６からの施工管理画面情報を受信した第２の中継通信機３８では、その施工管理画面情報をそれぞれのＬＡＮケーブル４０，４２を通して管理用モニタ２２及び状況確認モニタ２４にそれぞれ伝送する。
管理用モニタ２２では、その表示部２０２０に施工管理画面生成手段２０１８からの施工管理画面情報に基づいて施工管理画面を表示する。
すなわち、図５に示すように、施工管理画面生成手段２０１８からの線グラフ描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの高さを横軸の時間に沿い二次元的に変化する線グラフ８１が表示部２２０２の予め決められた表示領域２２０２Ａにリアルタイムに表示される。さらに、鋼管描画用の画面情報に基づいて鋼管画像８２が表示部２２０２の予め決められた表示領域２２０２Ｂに表示されるとともに、棒グラフ描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの高さを一次元的に変化する棒グラフ８３が鋼管画像と異なる形態で表示領域２２０２Ｂに重畳表示される。
【００３４】
さらに、図５に示すように、施工管理画面生成手段２０１８からの圧入速度描画用の画面情報に基づいてコンクリート圧入速度をグラフ８４が表示部２２０２の予め決められた表示領域２２０２Ｃにリアルタイムに表示される。さらに、打設状況描画用の画面情報に基づいてコンクリート天端１４ａの打設状況画像８５が表示部２０２０の予め決められた表示領域２２０２Ｄにリアルタイムに表示される。さらに、ポンプ稼動状況及びミキサー段取り替え状況描画用の画面情報に基づいてコンクリート圧送用ポンプ車６０の稼動状況画像及びコンクリート圧送用ポンプ車６０の段取り替え状況画像８６が表示部２２０２の予め決められた表示領域２２０２Ｅにリアルタイムに表示される。
図５において、破線で示すグラフは圧入レベルの目標値であり、実線で示す線グラフ８１は圧入レベルの実測値である。また、線グラフ８１において、圧入レベルが変化しない段部分はコンクリートミキサー車６２が段取り替えされている時間帯を表している。
【００３５】
他方、搬入階Ｆ１の状況確認モニタ２４においても、第２の中継通信機３８で受信された施工管理画面情報が伝送されるため、状況確認モニタ２４の表示部２４０２には、図５に示す場合と同様な施工管理画面が表示される。
【００３６】
企業の本店または支店に設置された主表示装置２６には、第２の中継通信機３８で受信された施工管理画面情報がインターネット６８を通して伝送されるため、主表示装置の表示画面には、図５に示す場合と同様な画像が表示される。
【００３７】
このような本実施の形態に示すコンクリート充填管理装置によれば、鋼管１２の内部空間１２ａ内にコンクリート１４が圧入充填されることにより内部空間１２ａ内を上昇するコンクリート天端１４ａの高さをレベル計測器１６でリアルタイムに計測し、内部空間１４ａ内を上昇するコンクリート天端１４ａを撮像カメラ１８で撮像し、レベル計測器１６で計測された計測値を一定の時間ごとに取り込み、コンクリート天端１４ａの上昇に伴い時間軸に沿い二次元的に変化する線グラフとして管理用モニタ２２に表示し、第１の撮像カメラ１８で撮像されたコンクリート天端１４ａの打設状況を管理用モニタ２２に表示し、鋼管１２に相似な鋼管画像を生成して管理用モニタ２２に表示するとともに計測値をコンクリート天端１４ａの上昇に伴い一次元的に変化する棒グラフとして鋼管画像の表示箇所に重畳表示するようにしたので、コンクリート天端１４ａの高さをコンクリート天端１４ａの上昇に伴い変化する線グラフ及び棒グラフとして管理用モニタ２２にリアルタイムに表示できるともに、コンクリート天端１４ａの打設状況を管理用モニタ２２にリアルタイムに表示することができる。これにより、コンクリート天端１４ａのレベルを管理用モニタ２２の画面から確認できるとともに、鋼管１２の内部空間１２ａへのコンクリートの圧入速度を管理することができる。
【００３８】
また、本実施の形態によれば、圧入速度算出手段２００８からの圧入速度信号に基づいてコンクリート圧入速度をグラフとして管理用モニタ２２にリアルタイムに表示する構成にしたので、鋼管１２の内部空間１２ａへのコンクリートの圧入速度を目標ラインとの比較によりリアルタイムに調節することができる。これにより、鋼管１２が部分的に膨らんだり、破裂するのを未然に防止できる。
また、本実施の形態によれば、インターネットを通して現場から離れた本社・支店に設置されたパソコンからなる主表示装置２６にてコンクリートの圧入速度やコンクリート天端１４ａの打設状況を遠隔地から確認することができる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、レベル計測器にレーザ距離計を用いることで、遠く離れた場所にあってもコンクリート天端１４ａのレベルを容易に計測でき、しかも、レーザ特有の周波数の安定性利用することで高精度な計測が可能となり、正確な圧入速度計測が可能になる。
また、本実施の形態によれば、鋼管１２に着脱可能に装着される治具２８にレベル計測器１６を保持部材２８０２で支持し、さらに、撮像カメラ１８を治具２８に設けられた滑車２８０４、２８０６に巻き掛けられた通信ケーブル１８０２で昇降可能に吊り下げる構成にしたので、コンクリート圧入口１２０４を利用してレベル計測器１６及び撮像カメラ１８を鋼管１２に装着することができる。
また、本実施の形態によれば、コンクリート天端１４ａの打設状況を撮像カメラで撮像し、その画像を管理用モニタ及び計測階、搬入階等に設置された表示装置の画面に表示するようにしたので、コンクリートの打設状況を画面から視覚的に観察できる。これにより、コンクリートがダイヤフラム板周辺を通過する際に打設速度を落とすことによって密実なコンクリート充填が可能なる。
【符号の説明】
【００４０】
１２…鋼管、１２ａ…内部空間、１４…コンクリート、１４ａ…天端、１６…レベル計測器、１８…第１の撮像カメラ、２０…信号処理部、２００２…データ受信部、２００４…圧入速度算出手段、２００６…第１の描画処理手段、２００８…コンクリート天端高さ算出手段、２０１０…第２の描画処理手段、２０１２…打設画像生成手段、２０１４…鋼管画像生成手段、２０１６…施工状況画像生成手段、２０１８…施工管理画面生成手段、２０２０…表示部、２２…管理用モニタ、２４…状況確認モニタ、２６…主表示装置、２８…治具、３６…第１の中継通信機、５２…リモートコントローラ、６０…コンクリート圧送用ポンプ車、６２…コンクリートミキサー車、６４…第２の撮像カメラ、６８…インターネット。
【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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