(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート床版を施工するため、型枠内にコンクリートを打ち込むコンクリート打設において、
前記コンクリート打設時に、打設された前記コンクリート床版の表面高さを計測するためのレーザ測量機と、
前記計測されたデータを用いて計算する計算機と、
前記計算された結果を表示する表示器とからなり、
前記表示器に、目標とする前記コンクリート打設の目標表面の高さと、既に打設された表面である打設表面との高さの違いを表示しながら、前記コンクリート床版の前記コンクリート仕上がり高さを管理し、
前記目標表面の位置は、前記コンクリート床版の表面の仕上げの基準となる点にプリズムを置いて、前記型枠の表面を前記レーザ測距機で計測して決定する
ことを特徴とするコンクリート床版の仕上がり高さ管理方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記表示器は、前記目標表面と前記打設表面との違いを色彩表示で異なる表示で行う
ことを特徴とするコンクリート床版仕上がり高さ管理方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記レーザ測距機は、
本体と、
前記本体に支持され互いに直交する２軸のための２軸回転サーボ機構と、
前記２軸回転サーボ機構に同体に支持されレーザ光を投射するレーザ投射器と、
測距対象点で反射する反射光を受光し前記本体の基準点と前記測距対象点との間の距離Ｒを計算して求める距離計測器と
からなり、
前記計算機は、
前記型枠の近傍に設置された前記プリズムである第１プリズムと第２プリズムから、前記本体の基準点の位置を計算する手段と、
前記本体の基準点から、前記型枠の前記打設表面の各点の３次元極座標を求める手段と、
前記３次元極座標の集合から、前記打設表面の３次元図を求める手段と
からなり、
表示器は、
前記計算器から取得した前記３次元図を表示する
ことを特徴とするコンクリート床版仕上がり高さ管理方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記表示器は、前記３次元極座標と、前記コンクリート床版仕上げの設計データを重ねて表示し、
前記計算器は、前記３次元極座標と前記設計データの違いを求めて差異データを出力し、
前記出力された差異データを前記表示器により前記違いの度合いに応じて識別して表示する
ことを特徴とするコンクリート床版仕上がり高さ管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路、高速道路等の建造物のための計測方法に関し、特に、経時的変化を計測する方法に関する。詳しくは、施工中のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
床版の工事を次の工程で行う。まず、橋桁と橋脚の上に、型枠として床版型枠及び側型枠を組む。そして、床版型枠の上に、鉄筋を並べ、鉄筋同士を細い針金等で結束する。この鉄筋は、コンクリート床版に生じる引張応力に抵抗するものである。型枠は、コンクリートに接する板状部品であるせき板、型枠の支えとなる横ばたや縦ばた、大規模な型枠の場合、これらに加え根太、大引、支柱からなる。せき板の内面には、完成時にコンクリートが剥がれ易くするために油や樹脂等が塗られる。
【０００３】
せき板は、アルミニウム、ステンレス、樹脂、紙、コンクリート、合板が利用される。鉄筋の配置が完了したら、型枠内に生のコンクリートを打ち込むコンクリート打設が行われる。このコンクリートの打ち込みは、コンクリート打設といい、人力による場合もあるが、一般にコンクリートポンプ車等の専用の機械で行う。このコンクリート打設のとき、コンクリートが型枠の中に設計高さになるように管理するため、型枠のせき板に設けた、又は、型枠の中に設けた目印を作業員が確認しながらコンクリートの打ち込みを行う。
【０００４】
コンクリート構造物の品質保証を行うためには、コンクリート打設の仕上がりの管理が重要である。特に、コンクリート打設の仕上がりをリアルタイムで管理する技術が求められている。コンクリート打設の仕上がりを管理する技術としては、多数の技術が開示されている。例えば、コンクリート打設空間にセンサを配置して、コンクリートの打設時に下方から上方に変位するコンクリート面との距離を計測するコンクリート打設管理システムが開示されている（例えば、特許文献１）。このセンサから出力された計測値を基にコンクリート高さを演算して、演算表示装置の画面にリアルタイムで表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−８３３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のコンクリート打設管理システムは、センサとその直下の領域のコンクリート面との間の距離を計測している。このシステムは、道路や高速道路等のコンクリート建造物のように広い領域にコンクリート打設を行うものでは、センサを多数配置する必要があり、不向きである。このため道路や高速道路等の広い領域にコンクリート打設する場合でも、コンクリート打設の仕上がりをリアルタイムで管理し、コンクリート床版仕上がり高さを、現場の作業員に分かりやすく伝達する技術が求められている。
【０００７】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、道路、高速道路等の建造物のためのコンクリート打設表面高さの経時的変化を計測して管理するコンクリート床版仕上がり高さ管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明の発明１のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法は、コンクリート床版を施工するため、型枠内にコンクリートを打ち込むコンクリート打設において、前記コンクリート打設時に、打設された前記コンクリート床版の表面高さを計測するためのレーザ測距機と、前記計測されたデータを用いて計算する計算機と、前記計算された結果を表示する表示器とからなり、前記表示器に、目標とする前記コンクリート打設の目標表面の高さと、既に打設された表面である打設表面との高さの違いを表示しながら、前記コンクリート床版の仕上がり高さを管理し、前記目標表面の位置は、前記コンクリート床版の表面の仕上げの基準となる点にプリズムを置いて、前記型枠の表面を前記レーザ測距機で計測して決定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の発明２のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法は、発明１において、前記目標表面と前記打設表面との違いを色彩表示で異なる表示で行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明の発明３のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法は、発明２において、前記レーザ測距器は、本体と、前記本体に支持され互いに直交する２軸のための２軸回転サーボ機構と、前記２軸回転サーボ機構に同体に支持されレーザ光を投射するレーザ投射器と、測距対象点で反射する反射光を受光し前記本体の基準点と前記測距対象点との間の距離Ｒを計算して求める距離計測器と、からなり、前記計算機は、前記型枠の近傍に設置された前記プリズムである第１プリズムと第２プリズムから、前記本体の基準点の位置を計算する手段と、前記本体の基準点から、前記型枠の前記打設表面の各点の３次元極座標を求める手段と、前記３次元極座標の集合から、前記打設表面の３次元図を求める手段とからなり、表示器は、前記計算器から取得した前記３次元図を表示することを特徴とする。
【００１１】
本発明の発明４のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法は、発明３において、前記表示器は、前記３次元極座標と、前記コンクリート床版仕上げ高さの設計データを重ねて表示し、前記計算器は、前記３次元極座標と前記設計データの違いを求めて差異データを出力し、前記出力された差異データを前記表示器により前記違いの度合いに応じて識別して表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、次の効果が奏される。
本発明のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法によると、コンクリート打設の仕上がり、特に高さの経時的変化を計測し、管理し易くなった。
また、本発明のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法によると、コンクリート打設の仕上がり、特に高さの経時的変化を計測し、コンクリート打設の仕上がりの情報化を図ることができた。
【００１３】
更に、本発明のコンクリート仕上がり高さ管理方法によると、コンクリート打設の仕上がり、特に高さの経時的変化を計測して管理することで、コンクリート打設の仕上がりの品質向上、工期の短縮を図ることができた。
更にまた、広い測定領域でもレーザ測距機で複数の測点を測定するので、従来のように多数のセンサが必要なくなった。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置の運営状況を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態の計算機５の概念を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、コンクリート床版仕上がり高さを管理する流れを示すフロー図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、事前計測の流れを示すフロー図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態のディスプレイ３１の表示例を示す概念図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施の形態の帳票の例を示す概念図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、コンクリート床版仕上がり高さを管理する流れを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明によるコンクリート床版仕上がり高さ管理方法の第１の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１の運営状況を示す概念図である。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、コンクリート床版を橋桁や橋脚の上に施工するコンクリート床版のためのコンクリート打設に利用されるものである。高架橋では、地表に設置された橋脚１２の上に橋桁（図示せず）が設置され、橋桁の上に、コンクリート型枠３が組まれる。
【００１６】
コンクリート型枠３は、床版型枠と側型枠からなる。床版型枠上に鉄筋２が配され、コンクリート型枠３内にコンクリートの打ち込まれる。コンクリート型枠３は、コンクリートが固まるまでの形状を保つためのものである。コンクリート型枠３は、コンクリートに接する板状部品であるせき板、型枠の支えとなる横ばたや縦ばた、大規模な型枠の場合、これらに加え根太、大引、支柱からなる。せき板の内面には完成時にコンクリートが剥がれ易くするために油や樹脂等が塗られる。
【００１７】
せき板は、アルミニウム、ステンレス、樹脂、紙、コンクリート、合板が利用される。ただし、コンクリート型枠３の施工工事、コンクリート型枠３の材料等は、本発明の趣旨ではないので、詳しい説明は省略する。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、基本的に、レーザ測距機４と計算機５からなる。コンクリート型枠３の中にコンクリートを打ち込むとき、コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、コンクリート打設表面の高さをレーザ測距機４で測定し、測定されたデータを計算機５の表示器としてのディスプレイ３１に表示する。
【００１８】
現場の管理者は、ディスプレイ３１上に表示されているコンクリート打設の表面高さを見ながら、コンクリートの打ち込みを設計値に合うように、又は、予め設定した基準値に合うように行う。レーザ測距機４は、三脚４ａ上に載置されて固定される。レーザ測距機４を搭載した三脚４ａは、コンクリート打設の現場の付近に設置されるが、例えば、図１に図示したように、既にコンクリートの打設が終わり硬化したコンクリート床版等の上に配置される。レーザ測距機４と計算機５は、互いに双方向通信を行うための通信機能を有する。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態においては、レーザ測距機４は計算機５と無線双方向通信を行っているが、レーザ測距器４と計算機５が通信ケーブル等で接続される有線通信機能を、レーザ測距機４が備えても良い。計算機５は、無線通信をするためのアンテナ（図示せず。）を内蔵している。計算機５は、このアンテナを介して、レーザ測距機４と通信する。また、計算機５は、アンテナを介して、管理センター（図示せず。）と通信する。レーザ測距機４は、レーザ光を発生させて測定対象物へ照射し、このレーザ光が測定対象物で反射してきた反射レーザ光を検出して、測量を行う。
【００２０】
レーザ測距機４としては、トータルステーションに代表されるように汎用の装置を利用する。トータルステーションとしては、株式会社ソキア・トプコン（東京都板橋区）製のＳＲＸトータルステーションシリーズが例示できる。また、道路や建造物等の測量技術は、日本国特許第４０５９８３２号に開示されている「道路断面継続装置および道路断面計測方法」のように、多数開示されている。本発明の第１の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、基準点及びコンクリート打設表面の高さが測距できる既知の任意の測定方法も採用することもできる。本発明の第１の実施の形態において、コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、日本国特許第４０５９８３２号に開示された測距方法の全部又はその一部を採用した。
【００２１】
以下、レーザ測距機４の構造概要、測量の方法等について簡単に説明し、その詳細な構造及び測量の方法については汎用の機器のため省略する。レーザ測距機４は、レーザ光（位相）検出距離計算器（図示せず。）を備えている。レーザ光検出距離計算器は、投射レーザ光を発振するためのレーザ投射器と、レーザ投射器の投射方向に対応する２次元角度に光軸を制御するための２軸回転サーボ機構と、レーザ投射角度をプログラム制御するレーザ投射角度電子制御系と、反射して戻ったレーザ光を検出し位相を計測する光波位相解析距離計算器とを備えている。
【００２２】
レーザ投射器から投射される投射レーザ光が計測対象点（図示せず。）で反射して戻った反射レーザ光は光波位相解析距離計算器で受信される。光波位相解析距離計算器は、反射レーザ光と投射レーザ光に夫々対応する位相の差に基づいて、レーザ測距機４に設定されている機械的原点（基準点）と計測対象点の間の距離（Ｒ）を計算し、測距データとして出力する。測距データは、３次元極座標データ（Ｒ，θｘ，θｙ）を有し、２次元角度座標（θｘ，θｙ）に対応して距離Ｒが測定されているので、その３次元極座標データのうちの距離データＲは、Ｒ（θｘ，θｙ）として表される。
【００２３】
３次元極座標データ（Ｒ，θｘ，θｙ）は、レーザ投射角度電子制御系から出力される２次元角度データ（θｘ，θｙ）と、光波位相解析距離計算器から出力される距離データＲとを合成する３次元極座標データ作成器により作成される。３次元極座標データ作成器は、時系列３次元極座標データ（Ｒ（ｔ），θｘ，θｙ）、又は、（Ｒ（ｔ，θｘ，θｙ），θｘ，θｙ）を作成することができる。その時刻ｔは、計算器５又はレーザ光波検出距離計算器に内蔵されるクロック（図示されず）により与えられる。
【００２４】
レーザ測距機４は、測定された測距データを計算機５へ送信する。計算機５は、図２に図示したように、中央処理装置（以下、ＣＰＵという）２０、主記憶装置（ＲＡＭ）２１、ＲＯＭ２２、通信バス２３、入力装置３０、出力装置としての表示器であるディスプレイ３１、各種通信インターフェース２４〜２６を備えた電子計算機である。本発明の第１の実施の形態においては、計算機５の本体２７は、ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、通信バス２３、インターフェース２４、入力インターフェース２５、出力インターフェース２６からなる。
【００２５】
また、本体２７は、ハードディスクや不揮発性メモリ等の補助記憶装置２８を有する。補助記憶装置２８は、図示していないが所定のインターフェースで通信バス２３に接続されている。補助記憶装置２８には、コンクリート床版仕上がり高さ管理に必要なアプリケーションソフトウェアであるコンクリート床版仕上がり高さ管理ソフトウェアが格納されている。コンクリート床版仕上がり高さ管理ソフトウェアは、コンクリート床版の設計データを読み込んで打設現場を表示する機能、又は、コンクリート床版の設計データを入力をして打設現場をディスプレイ上に表示する機能を有する。
【００２６】
また、コンクリート床版仕上がり高さ管理ソフトウェアは、表示されている打設現場に、レーザ測距機４で計測されたデータ、そのデータから計算された３次元又は２次元の図を表示する機能も有する。また、補助記憶装置２８には、計算機５がレーザ測距機４及び／又は管理センターと通信するとき、その通信を制御するための通信ソフトウェアが格納されている。これらのソフトウェアは、基本ソフトウェアから呼び出されて動作する。また、本体２７は、計算機５の電源を供給するための内蔵電源ユニット２９を備える。
【００２７】
入力装置３０は、マウス、キーボード、タッチパネル等の装置である。出力装置は、ディスプレイ３１からなる。アンテナ３２は、通信インターフェース２４に接続される。アンテナ３２は、図１に図示されていないように、計算機５の内蔵されているものが好ましい。計算機５は、本体２７と、それに接続して利用する入力装置３０、ディスプレイ３１、アンテナ３２等からなっているが、本体２７がこれらを内蔵した一体型でも良い。
【００２８】
計算機５は、マイクロソフト社のWindows（登録商標）、オープンソースのＬＩＮＵＸ（登録商標）、アップル社のＭａｃ  ＯＳ（登録商標）等の任意の基本ソフトウェアで制御されて動作する。計算機５は、本発明の第１の実施の形態で記述した処理を行うことができるものであれば、任意の電子計算機を使用できる。計算機５の詳細な動作については、本発明の趣旨ではないので省略する。計算機５は、本発明の第１の実施の形態において、コンクリート打設の現場で利用するものであるので、ノートブック等の携帯型の小型の電子計算機であることが最も好ましい。
【００２９】
レーザ測距機４から送信された測距データに基づいて、コンクリート打設の進捗状況が計算機５のディスプレイ３１に表示される。また、このディスプレイ３１には、レーザ測距機４で測量した実際のコンクリート打設の進捗状況と合わせてコンクリート床版の設計データが表示される。この表示のとき、コンクリート床版の設計データで目標とする目標表面の高さと、既に打設された表面である打設表面との高さの違いを表示する。この違いは、差異データとして計算される。この打設表面は、測定ポイント１０で測定したときの高さの値である。
【００３０】
コンクリート打設の作業者や管理者は、この表示を見て、すぐにコンクリート打設が適切に行われているか否かが確認できる。つまり、コンクリート床版表面高さが設計通りになった箇所と、コンクリート床版表面高さが設計された高さから低い箇所又は高い箇所の値が確認できる。図３は、コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、コンクリート打設高さを管理する流れを示すフロー図である。まず、設計データが計算機５に入力される。この設計データは、コンクリート床版を施工するための設計データである。
【００３１】
設計データは、図１に示したようなコンクリート型枠３、鉄筋２の設計データも含むことができる。コンクリート床版の設計データは、事前に専用の設計ソフトウェア等で作成される。設計データは、その設計ソフトウェアの専用の形式、又は、テキスト形式で保存される。設計データは、計算機５の補助記憶装置２８に保存され、計算機５上で動作するコンクリート床版仕上がり高さ管理ソフトウェアから呼び出される。計算機５は、この設計データを、読み込んで、コンクリート床版の設計データを、ディスプレイ３１上にコンクリート床版仕上がり高さ管理現場図として表示する（ステップ１）。
【００３２】
また、管理者によって道路の幅や長さ等が入力され、この道路の幅や長さで指定されたコンクリート床版仕上がり高さ管理現場図がディスプレイ３１に表示することも可能である。更に、コンクリート床版仕上がり高さ管理現場が、管理者が容易に把握できる形状の場合、管理者が道路の幅や長さ等を入力して、ディスプレイ３１上にコンクリート床版仕上がり高さ管理現場図として表示することもできる。その後、コンクリート床版仕上がり高さの管理現場では、コンクリート打設前に事前計測が行われる（ステップ２）。
【００３３】
ステップ２の事前計測は、図４に示すフロー図に沿って行われる。まず、前記設計データ等が読み込まれ又は入力されてコンクリート床版仕上がり高さ管理現場図がディスプレイに表示できるようになった後は、レーザ測距機４を設置すると共に座標がわかっている２つの既知点に第１プリズム９ａ、第２プリズム９ｂを設置する（ステップ１５）。第１プリズム９ａ、第２プリズム９ｂは、支持棒８等の取り付け具で設置される。この時、レーザ測距機４は、現場の周辺で、現場全体が見渡し計測可能な任意場所に設置される（ステップ１５）。
【００３４】
次に、計算機５は、後方交会法により、レーザ測距機４が設置された自己位置を計算する。後方交会法は、周知のものであり、その概要を説明すると、計算機５に前記既知点の座標を入力し、レーザ測距機４によりレーザ測距機４から２つの既知点に設置したプリズム９ａ，９ｂまでの距離を夫々測定し、この２つの距離とレーザ測距機４と一方の既知点とを結ぶる直線とレーザ測距機４と他方の既知点とを結ぶ直線とが成す夾角とから、計算機５によりレーザ測距機４を設置した自己位置である基準点（機械的原点）を計算して求めるものである（ステップ１６）。
【００３５】
次に、コンクリート床版仕上がり高さ管理箇所に、支持棒８等の取り付け具でプリズム９を設置し、レーザ測距機４によりコンクリート床版仕上がり高さ管理箇所の左右端位置を測定する。（ステップ１７）。このとき、プリズム９は、コンクリート床版仕上がり高さ管理をしようとする箇所の近傍に設置される。例えば、図示したように、左右のコンクリート型枠３に設置される。この時の事前計測では、プリズム９で、左右のコンクリート型枠３の面を計測する。これはコンクリート型枠３の表面をコンクリート床版仕上がり高さの基準としているためである。
【００３６】
尚、型枠の底面を測定し、底面からの高さを入力してコンクリート床版仕上がり高さの基準としても良い。このステップ１５〜１７が終わるといったんレーザ測距機４はコンクリート打設の現場から撤去され図３のステップ２の事前計測が完了する。道路１１の現場の工事が進み、コンクリート打設となると、前記ステップ１５と略同様にレーザ測距機４と、座標がわかっている２つの既知点に夫々プリズム９が設置される（ステップ３）。例えばプリズム９は、前記既知点に第１プリズム９ａ、第２プリズム９ｂとして設置される。
【００３７】
次に、前記ステップ１６と同様に、レーザ測距機４とプリズム９ａ，９ｂとを利用して計算機５により自己位置である基準点を計算する（ステップ４）。このステップ４と前記ステップ１６は本体の基準点の位置を計算する手段となっている。自己位置を測定して計算した後、各測定ポイント１０を測定するために、投射光の投射する投射角度、言い換えるとレーザ測距機４を旋回する角度、を計算機５が求める。測定ポイント１０が事前に計算機５に入力されている場合は、この測定ポイント１０の座標を使って、投射角度が求められる。
【００３８】
又は、１対のプリズム９が道路１１の両側の型枠に、道路１１の断面上に位置する場合は、この１対のプリズム９までの距離を求め、そこから１対のプリズム９を通る線を求めて、この線上に所定個の測定ポイント１０を求め、ている。図１の場合は、プリズム９ａとプリズム９ｂを結ぶ直線１０ａ上に等間隔の６個の測定ポイント１０が例として図示されている。また、既に打設されたコンクリート面の上には、直線１０ｂ上に等間隔の６個の測定ポイント１０が例として図示されている。この測定ポイント１０は、後述する図５のセル４３の中心になる。
【００３９】
これにより、レーザ測距機４は、設置された場所から現場を計測し、それを設計データと重ねて表示可能になる。これらの一連の測距が終わると、コンクリート床版仕上がりの高さ管理ができるようになる。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１による、コンクリート床版仕上がりの高さ管理は、ステップ５からステップ９までの各ステップの処理を行うことで実現できる。まず、コンクリート床版仕上がりの高さ管理が開始すると、レーザ測距機４は、プリズム９を利用しないで、コンクリート打設現場のコンクリートの打設が終わった生コン上の各測定ポイント１０までの距離測定を行う（ステップ５及びステップ６）。
【００４０】
この時、レーザ測距機４は、設計データをもとに予め前記設定された測定ポイント１０へ自動旋回して測定を行う。ステップ６は３次元極座を求める手段となっている。尚、レーザ測距機４は、計算機５から受信し、指示された測定ポイント１０へ自動旋回して測定を行うこともできる。現場の道路１１は前記左右端位置を結ぶ線上の各測定ポイント１０に対応して、道路１１が延びる前後方向に、所定間隔に区画される。レーザ測距機４で測定された測定データは、計算機５へ送信される。
【００４１】
計算機５は、この測定データを計算処理して、後述のディスプレイ３１に表示可能な形式に変換する（ステップ７）。このステップ７で計算機５は、測定データを設計データと比較し、コンクリート床版仕上がりの高さを計算する。言い換えると、コンクリート打設の目標表面の高さとなる設計データ上の高さと、測定値を比較し、コンクリート打設の進捗状況を把握できるようにする。ステップ７では、後述のように３次元極座標又は３次元座標データとして求められ、次のステップ８で図５に示すように２次元図として表示されるが、３次元図として表示することも可能なデータであり、３次元図形を求める手段となっている。
【００４２】
そして、ステップ７で計算された値は、ディスプレイ３１上に表示される(ステップ８)。レーザ測距器４は、次に、次の測定ポイント１０を計測するか判断し（ステップ９）、測定する場合はステップ６〜９が繰り返され、同じ処理が行われる。レーザ測距機４は、１つの測定ポイント１０を測定し、計算機５でコンクリート床版仕上がりの高さを計算し、ディスプレイ３１に表示して、次の測定に移る一連の作業は、時間的に早く行うことが好ましいが、現状では数秒から数十秒、好ましくは１０秒前後程度、である。
【００４３】
測定が予定されていたすべての測定ポイント１０の測定が終わると、計算機５は、コンクリート床版仕上がりの高さに関するデータを、所定の帳票形式で出力し、これがプリンタ（図示せず。）等で印刷される（ステップ１０）。また、ディスプレイ３１で表示されている図面がそのまま帳票出力されても良い。更に、計算機５は、この帳票出力を、通信機能を利用して管理センターへ送信することもできる。帳票出力は、測定の最中で任意のタイミングで行うこともできる。
【００４４】
図５は、ディスプレイ３１の表示例である。ディスプレイ３１には、コンクリート床版仕上がりの高さ管理を表示する第１領域４０と、測定位置を設定するための第２領域４１、高さの指標を示す第３領域４２が表示されている。第１領域４０は、コンクリート床版仕上がりの高さを管理する現場全体を示す現場図４０ａを表示している。現場図４０ａは、基本的に上述の設計データである。現場図４０ａは、この例では、２次元図であるが、３次元図として表示することも可能である。
【００４５】
現場図４０ａの縦の長さは道路１１の現場の道路幅を表し、現場図４０ａの横の長さは、道路１１の現場の長さを表す。図５の例では、現場図４０ａは、縦横１ｍの領域に区画されたセル４３にして、ディスプレイ３１上に右から左にレーザ測距機４からの距離とともに表示している。測定ポイント１０のデータが入力又は計算されると、セル４３が計算機５によって計算されて設定される。セル４３は、基本的に１つの測定ポイント１０を中心にした領域である。測定ポイント１０は隣接して所定の距離を有するが、表示を分かりやすくするために、この測定ポイント１０での測定データは、セル４３の範囲として表示される。
【００４６】
各測定ポイント１０での測定データは、３次元極座標又は３次元座標データとして求められ、更に、これらの測定データから、コンクリート打設の表面の３次元図が作成されて、現場図４０ａの３次元図に重ねて表示することができる。しかし、この図５の例では、２次元のみ表示している。測定データは、図５に２次元で表示し、差異データも表示しているので、これを合わせると３次元として扱うこともできる。前記距離は、第１領域の上の方に「２．０ｍ」のように、点線で示すように距離表示領域４４に表示されている。
【００４７】
第２領域４１は、測定する現場のセル４３を選択して指定するためのものである。ここで、第１領域４０に紙面上に縦に一列をなすセル４３に対して、１個のチェックボックスが表示されている。このチェックボックスに印をつけて、測定するセル４３の一列が指定できる。第１領域４０は、測定結果に応じて、コンクリート打設された表面と、その設計データの高さの違いである差異データを表示する。この高さの違いが同じセルは、同じハッチングをして表示されている。この高さの違いを見やすくした指標が、第３領域４２である。
【００４８】
この図５の例では、縦線や横線等で、その高さの違いを５ｍｍの区分に分けて、セル４３毎に前記高さの違いに対応して別々のハッチングをしている。第３領域４２の「０ｍｍ」と第１領域４０のセル４３ａは、コンクリート打設された表面と、その設計データの高さが同じになったことを示す。言い換えると、コンクリートの打ち込みが終了し、仕上げの準備ができたこと意味する。第３領域４２の「−３０ｍｍ越え」と第１領域４０のセル４３ｂは、コンクリート打設された表面と、その設計データの高さが３０ｍｍを越えた差があることを示している。
【００４９】
言い換えると、コンクリートの打ち込みがまだ行われていないことを示している。セル４３ａとセル４３ｂの間のセル４３は、まだコンクリート打設が行われている最中の現場を示している。尚、前記高さの違いに対応した表示をセル４３のハッチングの代わりに、異なる色彩で表示することもできる。無論、このハッチングの代わりに、高さの違いを数字や記号で表示することもできる。実際の現場においては、ディスプレイ３１に表示されるとき、色分けした方が見やすい。例えば、第３領域４２の高さの違いは、上から黄色、ピンク、紫、グレー、水色、青色に表示することができる。ディスプレイ３１に表示されるセル４３の意味を示すハッチング、色彩、記号は、ユーザが任意に設定できるものである。
【００５０】
図６は、帳票の例を示す図である。帳票６０は、コンクリート打設の現場の進捗状況を示すものである。帳票６０には、コンクリート床版仕上がりの高さを管理する現場が領域６１として図示されている。これは、図５の第１領域４０に当たる。そして、見やすくするために、領域６１の縦と横のサイズを表示している。図６の中では、参照番号６２は、コンクリート床版仕上がりの高さが高い領域、参照番号６３は、コンクリート床版仕上がりの高さが低い領域を図示している。ここで、高い領域及び低い領域の三角形の大きさは設計データと測定値の差の比率を表しており、三角形が大きいほど設計データと測定値の差が大きいことを示している。
【００５１】
図５のセル４３に該当するものは、参照番号６４のようには表示することができる。また、コンクリート床版仕上がりの高さは、利用者に見やすくするために、その高さの違いによって、異なるハッチング、又は、異なる色彩で表示することもできる。また、高さの違いを数字や記号で表示することもできる。帳票６０は、参照番号６６で示すように、見やすい題や、管理番号等を有する。更に、領域６５のように、現場の工事名、コンクリート床版の設計者、現場の責任者、施工工事の日付、時間等を表示することもできる。
【００５２】
帳票６０は、印刷して確認又は保管するために利用する。また、帳票６０は、画像等に変換して、メールで管理者等の関係者へ送信することもできる。前記コンクリート床版仕上がり高さを管理する流れを示すフロー図では、ステップ２で事前計測を行っていたが、ステップ１で設計データを入力する際に設計データと共に事前に測定ポイント１０を入力すれば、ステップ２の事前計測は不要になる。この場合は、図３において、ステップ１、ステップ３〜１０で測定が行われる。
【００５３】
また、設計データを元に予め設定された測定ポイント１０へ自動旋回して測定を行う。ステップ２の事前測定の際に、例えば左右のプリズム９を夫々図１に示すように左右のプリズム９ｅ，９ｆの位置から道路１１に沿って順次移動させながら測定することで複数の高さ管理箇所の左右端位置が測定される。高さ管理箇所の左右端位置は、例えば、道路１１が延びる前後方向に沿って１ｍ毎など所定の距離でプリズム９を移動しながら測定されて、計算機５の補助記憶装置２８に前記設計データと対応して記憶される。
【００５４】
この測定した左右端位置の間を結ぶ線上を所望の間隔に等間隔に分けて測定ポイント１０を設定しておき、この測定ポイント１０に向けてレーザ測距機４を自動旋回するようにしてもよい。また、現場の測定データは、コンクリート打設の進捗に伴った、複数回測定されるので、その測定された時刻データも測定データと関連付けて保存することができる。このようにすると、コンクリート打設の経時変化が把握でき、進んでは、これを道路建設などの業務管理にも利用することができる。
【００５５】
〔第２の実施の形態〕
以下、本発明によるコンクリート床版仕上がり高さ管理方法の第２の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本発明の第２の実施の形態は、基本的に、上述の第１の実施の形態と同じであり、ここで、異なる部分のみを記述する。図７は、本発明の第２の実施の形態のコンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、コンクリート床版仕上がり高さを管理する流れを示すフロー図である。本発明の第２の実施の形態は、コンクリート床版の設計データが無い場合に、コンクリート床版仕上がりの高さ管理をするものである。
【００５６】
言い換えると、コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１は、コンクリート床版の設計データに頼らず、現場で計測しながらコンクリート床版仕上がりの高さを管理する。まず、上述の第１の実施の形態にあったように、コンクリート床版の設計データを計算機５に入力するステップ１に該当するステップが無い。先ず、レーザ測距機４やプリズム９等の機器設置が行われる（ステップ２０）。レーザ測距器４は、現場の周辺で、現場全体が見渡し計測可能な任意場所に設置される。プリズム９は、コンクリート型枠３に設置される。
【００５７】
このとき、プリズム９は、コンクリート打設の仕上がりの高さに設置される。レーザ測距機４によりコンクリート打設の現場を事前計測する（ステップ２１）。事前計測では、各プリズム９までの距離を測定し、測定された点で囲まれた領域をコンクリート床版仕上がり高さ管理箇所とする。多数のプリズム９は、コンクリート型枠３の面、つまり、コンクリート型枠３の側型枠に沿って設置されている。これら多数のプリズム９で囲まれた領域は、現場全体になり、コンクリート床版仕上がりの高さ管理箇所になる。一番設置やすい方法は、コンクリート打設を行う場所、つまり型枠に沿って、１対のプリズム９を所定間隔で多数配置する方法である。
【００５８】
よって、１対のプリズム９は、図１においては、プリズム９ａとプリズム９ｂ、プリズム９ｃとプリズム９ｄ、プリズム９ｅとプリズム９ｆである。所定間隔は、プリズム９ｂとプリズム９ｄとの距離Ｌａ、プリズム９ｄとプリズム９ｆとの距離Ｌｂになる。距離Ｌａと距離Ｌｂは基本的に等間隔であるが、道路１１が下り坂や上がり坂、曲がり道の場合は、プリズム９とプリズム９の距離は、等間隔で無くても良い。レーザ測距機４から測定されたデータは、計算機５へ送信される。
【００５９】
計算機５では、各プリズム９の測定データを計算処理して、現場の領域を計算して、ディスプレイ３１に表示する（ステップ２２）。この現場の領域は、上述の第１の実施の形態の設計データに当たる。この事前測定データは、基本的に、コンクリート打設の目標とする目標表面の高さとなる。以後は、第１の実施の形態と同様な自動測定が行われ、コンクリート床版仕上がり高さ管理が行われる。レーザ測距機４は、プリズム９との距離等を測定して、レーザ測距機４から計算機５に測定されたデータが送信されて、計算機５により自己位置を計算する（ステップ２３）。
【００６０】
この自己位置を計算される際に測定されるプリズムは少なくとも２つであり、その２つのプリズム９の座標は既知となっている。これらの一連の測距が終わると、コンクリート床版仕上がりの高さ管理ができるようになる（ステップ２４）。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１による、コンクリート床版仕上がりの高さ管理は、ステップ２５からステップ２８までの各ステップの処理を行うことで実現できる。レーザ測距器４は、プリズム９を利用しないで、コンクリート打設現場の各点までの距離測定を行う（ステップ２５）。
【００６１】
レーザ測距器４は、ステップ２１で事前測定したデータに基づいて、測定ポイント１０を自動旋回して測定を行う。又は、レーザ測距機４は、計算機５から受信し、指示された測定ポイント１０を自動旋回して測定を行うこともできる。測定ポイント１０は、現場が区画され、所定の間隔で行うことができる。つまり、ステップ２１で測定されたプリズムで囲まれた領域が所望の間隔で等間隔に区画され、区画において左右方向すなわち道路１１の幅方向に所定の等間隔で複数の測定ポイント１０が設定されて、測定される。
【００６２】
レーザ測距機４で測定された測定データは、計算機５へ送信される。計算機５は、この測定データを計算処理して（ステップ２６）、ディスプレイ３１に表示する（ステップ２７）。このとき計算機５は、これを事前測定データと比較しすなわち測定ポイント１０の測定データとコンクリート床版仕上がり高さの仕上がり高さであるプリズム９の測定データとを比較し、コンクリート床版仕上がりの高さを計算して、ディスプレイ３１に表示する。レーザ測距機４は、次の測定ポイント１０を計測し、同じ処理が行われる（ステップ２８）。測定が終わると、計算機５は、コンクリート床版仕上がりの高さに関するデータを、帳票形式で出力し、これがプリンタ（図示せず。）等で印刷される（ステップ２９）。
【００６３】
また、ディスプレイ３１で表示されている図面がそのまま帳票出力されても良い。更に、計算機５は、この帳票出力を、通信機能を利用して管理センター等へ送信することもできる。上述のようにプリズム９が設置されるとき、コンクリート床版仕上がりの高さに対して所定の距離上に設置されることもできる。計算機５にこの距離を入力して、計算機５は、コンクリート床版仕上がりの高さを自動計算して表示する。言い換えると、コンクリート床版の仕上がりの高さに対して所定の距離上にプリズム９が設置された場合、このプリズム９の位置から、コンクリート打設の目標とする目標表面の高さを、計算機５が自動計算してディスプレイ３１に表示する。
【００６４】
このように、本発明のコンクリート床版仕上がり高さ管理方法の第１及び第２の実施の形態によれば、コンクリート床版仕上がりの高さを自動的に測定し、それを、その目標とする高さとの差を求めてディスプレイ３１に表示している。コンクリート打設の現場の管理者、作業者、遠隔の管理センターで、ディスプレイ３１、帳票を確認して、コンクリート打設の進捗状況を一眼把握することができる。特に、コンクリート床版の面積が大きい場合は、１センチ、数ミリの誤差は、作業者や現場管理者の肉眼で確認できないことがあるので、この場合は、ディスプレイ３１を見て、コンクリートの過不足がわかる。
【００６５】
従来は、コンクリート打設の現場で、数十センチ置きに、コンクリート床版仕上がりの目標高さを示す印を設置し、コンクリートを打ち込みしながら肉眼、物差しで測りながら作業を行っていた。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１を利用することで、この印を設置することが必要なくなり、現場の作業の効率も格段に向上した。コンクリート床版仕上がり高さ管理装置１で、コンクリート打設の各ポイントを自動的に測定するので、１ミリ単位でコンクリート床版仕上がり高さが管理できる。コンクリート床版が、上がり坂や下がり坂の場合、歪んでいる面の場合も、コンクリート床版仕上がり高さを１ミリ単位で管理できるようになった。
【００６６】
これにより、コンクリート打設の品質が格段に向上する。情報化が図れ、管理センター等の遠隔からもコンクリート打設の進捗状況を瞬時に把握することが可能になった。道路のカーブでも、道路面は地面に対して並行ではなく角度を有する場合、設計データに基づいて測定ポイント１０を設定することが好ましい。このように、本発明は、道路面の形状が複雑な形状でも、測定ポイント１０を設定することができるという顕著な効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、道路、高速道路等の土木工事、大型建造物の床のコンクリート打設等の分野に利用すると良い。
【符号の説明】
【００６８】
１…コンクリート床版仕上がり高さ管理装置
２…鉄筋
３…型枠
４…レーザ測距機
５…計算機
９、９ａ〜９ｆ…プリズム
１１…道路
１２…橋脚
２０…ＣＰＵ
２１…ＲＡＭ
２２…ＲＯＭ
２３…バス
２４…通信インターフェース
２５…入力インターフェース
２６…出力インターフェース
２７…本体
２８…補助記憶装置
２９…内蔵電源ユニット
３０…入力装置
３１…ディスプレイ
４０…第１領域
４１…第２領域
４２…第３領域
４３、４３ａ、４３ｂ…セル
６０…帳票
【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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