(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート表面に接触した状態で滑動可能な締固め板と、前記コンクリート表面に対して交差する方向へ前記締固め板を振動させる振動発生部と、を有する表面締固め装置を、打設後のコンクリート表面上を作業者が移動させることにより実施されるコンクリートの締固め作業を管理するコンクリートの締固め管理システムであって、
前記振動発生部によって振動させられている前記締固め板に設けられた部品を含むセンサ部と、
前記センサ部が取得したデータを利用して、前記締固め板の移動速度を示す速度データを取得する速度データ取得部と、
前記センサ部が取得したデータに基づいて得た前記締固め板の位置を示す位置データ及び前記速度データの少なくとも一方を利用して、所定領域を前記表面締固め装置が通過した回数を示す回数データを取得する通過回数計数部と、
前記速度データ及び前記回数データの少なくとも一つを前記作業者が視認可能な態様で表示する表示部と、を備える、コンクリートの締固め管理システム。
【請求項２】
前記センサ部は、前記締固め板に取り付けられて、前記締固め板の振動状態を示す振動データを取得する振動データ取得部を有し、
前記表示部は、前記速度データ及び前記回数データの少なくとも一つと、前記振動データと、を前記作業者が視認可能な態様で表示する、請求項１に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項３】
前記振動データの許容範囲を示す許容振動データと前記振動データとを比較することにより、前記振動データが前記許容振動データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、前記振動データが前記許容振動データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する振動データ比較部と、
前記振動データ比較部から出力された情報を報知する振動状態報知部と、を更に備える、請求項２に記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項４】
前記速度データの許容範囲を示す許容速度データと前記速度データとを比較することにより、前記速度データが前記許容速度データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、前記速度データが前記許容速度データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する速度データ比較部と、
前記速度データ比較部から出力された情報を報知する速度状態報知部と、を更に備える、請求項２〜３の何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５】
締固め作業の完了までに前記表面締固め装置が通過すべき回数を示す必要回数データと前記回数データとを比較することにより、前記回数データが前記必要回数データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、前記回数データが前記必要回数データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する回数データ比較部と、
前記回数データ比較部から出力された情報を報知する回数報知部と、を更に備える、請求項２〜４の何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６】
前記振動データ、前記位置データ、及び前記速度データを記録するデータ記録部を更に備える、請求項２〜５の何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７】
前記振動発生部は、偏心錘が連結され、回転速度を制御可能な回転駆動部を有し、
前記振動データ取得部は、前記回転駆動部に取り付けられた回転速度計測部によって前記回転速度を計測し、前記回転速度を利用して前記振動データを取得する、請求項２〜６の何れか一項記載のコンクリートの締固め管理システム。
【請求項８】
前記振動データ取得部は、前記表面締固め装置の進行方向に対して交差する方向に延びる前記締固め板の両端部に取り付けられ、前記コンクリート表面に対して交差する方向へ沿った前記締固め板の加速度を前記振動データとして取得する加速度計測部を有する、請求項２〜６の何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９】
前記センサ部は、前記表面締固め装置の進行方向に対して交差する方向に延びる前記締固め板の両端部に取り付けられたマーカーと、前記マーカーを含むマーカー画像を取得するカメラと、を有し、
前記速度データ取得部は、前記マーカー画像を利用して得た前記位置データに基づいて前記速度データを算出する、請求項２〜８の何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１０】
前記センサ部は、前記表面締固め装置に取り付けられた慣性計測部を有し、
前記速度データ取得部は、前記慣性計測部から出力されるデータを利用して得た前記速度データに基づいて前記速度データを算出する、請求項２〜８の何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１１】
コンクリート表面に接触した状態で滑動可能な締固め板と、前記締固め板を前記コンクリート表面に対して交差する方向へ振動させる振動発生部と、を有する表面締固め装置を、作業者が打設後のコンクリート表面上を移動させることにより実施されるコンクリートの締固め作業を管理するコンクリートの締固め管理方法であって、
前記振動発生部によって振動させられている前記締固め板に取り付けられた振動データ取得部から、前記締固め板の振動状態を示す振動データを取得する工程と、
前記締固め板に取り付けられたマーカーをカメラによって撮像したマーカー画像を利用して取得される前記締固め板の位置を示す位置データに基づいて前記締固め板の移動速度を示す速度データを取得する工程と、
前記位置データ及び前記速度データの少なくとも一方を利用して、所定領域を前記表面締固め装置が通過した回数を示す回数データを取得する工程と、
前記振動データ、前記位置データ及び前記速度データを表示する工程と、を有する、コンクリートの締固め管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートの締固め作業を管理するコンクリートの締固め管理システム及びコンクリートの締固め管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の表面均し装置が知られている。この表面均し装置は、コンクリート表面上で滑動可能な矩形状の均し板と、均し板の中央部に搭載された振動発生機と、複数の係止部を介して締固め板に固定された操作ハンドルとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２５７７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の表面均し装置は、均し板がコンクリート表面に対して荷重を与えることにより、コンクリート表面を平滑に均す。打設後のコンクリートには、特許文献１の表面均し装置によって行われる表面の平滑化作業の他に、強度や耐久性を向上させるための、いわゆる締固め作業が行われる。この締固め作業には、特許文献１の表面均し装置のような装置を利用することも可能である。しかし、特許文献１の表面均し装置のような装置を利用した締固め作業では、コンクリート表面の平滑状態、強度及び耐久性といった品質にばらつきが生じる虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は、コンクリート品質のばらつきを低減し得るコンクリートの締固め管理システム及びコンクリートの締固め管理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】
本発明の一形態は、コンクリート表面に接触した状態で滑動可能な締固め板と、コンクリート表面に対して交差する方向へ締固め板を振動させる振動発生部と、を有する表面締固め装置を、打設後のコンクリート表面上を作業者が移動させることにより実施されるコンクリートの締固め作業を管理するコンクリートの締固め管理システムであって、締固め板の移動速度を示す速度データを取得する速度データ取得部と、締固め板の位置を示す位置データ及び速度データの少なくとも一方を利用して、所定領域を表面締固め装置が通過した回数を示す回数データを取得する通過回数計数部と、速度データ及び回数データの少なくとも一つを作業者が視認可能な態様で表示する表示部と、を備える。
【０００７】
発明者らが鋭意検討した結果、表面締固め装置を利用したコンクリートの締固め作業において、コンクリート品質のばらつきは、締固め板の移動速度と、締固め板が通過した回数とに関係することを見出した。本発明の一形態に係るコンクリートの締固め管理システムでは、速度データと、回数データとを取得する。そして、締固め管理システムは、これらデータの少なくとも１つを表面締固め装置を操作する作業者に視認可能な状態で表示する。そうすると、作業者は、コンクリート品質のばらつきに関係するデータの状態を確認することが可能になるので、表示されたデータが良好な作業状態を示す値になるように、表面締固め装置の作動状態を調整しつつ操作することができる。従って、本発明の一形態に係るコンクリートの締固め管理システムによれば、コンクリート品質のばらつきを低減することができる。
【０００８】
コンクリートの締固め管理システムは、表面締固め装置に取り付けられて、締固め板の振動状態を示す振動データを取得する振動データ取得部を更に備え、表示部は、速度データ及び回数データの少なくとも一つと、振動データと、を作業者が視認可能な態様で表示してもよい。コンクリートの締固め作業において、コンクリート品質のばらつきは、更に、締固め板の振動状態にも関係する。この構成によれば、振動状態を示すデータを振動データ取得部によって取得し、作業者が当該振動データを表示部によって確認できる。従って、本発明の一形態に係るコンクリートの締固め管理システムによれば、コンクリート品質のばらつきを更に低減することができる。
【０００９】
コンクリートの締固め管理システムは、振動データの許容範囲を示す許容振動データと振動データとを比較することにより、振動データが許容振動データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、振動データが許容振動データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する振動データ比較部と、振動データ比較部から出力された情報を報知する振動状態報知部と、を更に備えていてもよい。この構成によれば、振動データ比較部により振動データの良否が判断される。作業者は、その結果を振動状態報知部によって知ることができるので、振動データの良否判断をする必要がない。従って、作業者による振動データの良否判断のばらつきが排除されるので、コンクリート品質のばらつきを更に低減することができる。
【００１０】
コンクリートの締固め管理システムは、速度データの許容範囲を示す許容速度データと速度データとを比較することにより、速度データが許容速度データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、速度データが許容速度データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する速度データ比較部と、速度データ比較部から出力された情報を報知する速度状態報知部と、を更に備えていてもよい。この構成によれば、速度データ比較部により速度データの良否が判断される。作業者は、その結果を速度状態報知部によって知ることができるので、速度データの良否判断をする必要がない。従って、作業者による速度データの良否判断のばらつきが排除されるので、コンクリート品質のばらつきを更に低減することができる。
【００１１】
コンクリートの締固め管理システムは、締固め作業の完了までに表面締固め装置が通過すべき回数を示す必要回数データと回数データとを比較することにより、回数データが必要回数データに示された許容範囲外であることを示す情報、及び、回数データが必要回数データに示された許容範囲内であることを示す情報の少なくとも一方を出力する回数データ比較部と、回数データ比較部から出力された情報を報知する回数報知部と、を更に備えていてもよい。この構成によれば、回数データ比較部により回数データの良否が判断される。作業者は、その結果を回数状態報知部によって知ることができるので、所定の領域を通過した回数を覚えておく必要がない。従って、所定の領域に対して、表面締固め装置を予め設定された回数だけ確実に通過させ得るので、コンクリート品質のばらつきを更に低減することができる。
【００１２】
コンクリートの締固め管理システムは、振動データ、位置データ、及び速度データを記録するデータ記録部を更に備えていてもよい。この構成によれば、締固め作業中における各データが保存される。従って、予め設定された条件を満たすように締固め作業が実施されたか否かを、締固め作業後に確認することが可能になる。従って、コンクリートの品質の信頼性を高めることができる。
【００１３】
振動発生部は、偏心錘が連結され、回転速度を制御可能な回転駆動部を有し、振動データ取得部は、回転駆動部に取り付けられた回転速度計測部によって回転速度を計測し、回転速度を利用して振動データを取得してもよい。この構成によれば、振動データは、回転速度を利用して取得される。ここで、回転速度計測部によれば、比較的精度のよい回転速度を得ることが可能である。従って、精度のよい振動データを得ることができる。
【００１４】
振動データ取得部は、締固め板に取り付けられ、コンクリート表面に対して交差する方向へ沿った締固め板の加速度を振動データとして取得する加速度計測部を有していてもよい。この構成によれば、締固め板の振動状態を直接に示す振動データを得ることができる。
【００１５】
速度データ取得部は、表面締固め装置に取り付けられたマーカーと、マーカーを含むマーカー画像を取得するカメラと、マーカー画像を利用して位置データを算出する位置算出部と、位置データを利用して速度データを算出する速度算出部を有していてもよい。この構成によれば、画像処理によって表面締固め装置の位置や速度が取得される。従って、締固め板の振動の影響が抑制された速度データを得ることができる。
【００１６】
速度データ取得部は、表面締固め装置に取り付けられた慣性計測部と、慣性計測部から出力されるデータを利用して速度データを算出する速度算出部と、を有していてもよい。この構成によれば、慣性計測部から出力されるデータのみを利用して、速度データを取得することが可能である。従って、表面締固め装置の外部に構成要素を設けることなく、表面締固め装置の速度データを得ることができる。
【００１７】
本発明の別の形態は、コンクリート表面に接触した状態で滑動可能な締固め板と、締固め板をコンクリート表面に対して交差する方向へ振動させる振動発生部と、を有する表面締固め装置を、作業者が打設後のコンクリート表面上を移動させることにより実施されるコンクリートの締固め作業を管理するコンクリートの締固め管理方法である。コンクリートの締固め管理方法は、表面締固め装置に取り付けられて、締固め板の振動状態を示す振動データを取得する工程と、締固め板の移動速度を示す速度データを取得する工程と、締固め板の位置を示す位置データ及び速度データの少なくとも一方を利用して、所定領域を表面締固め装置が通過した回数を示す回数データを取得する工程と、振動データ、位置データ及び速度データを表示する工程と、を有する。
【００１８】
本発明の別の形態に係るコンクリートの締固め管理方法は、振動データと、速度データと、回数データとを取得する。そして、締固め管理方法は、これらデータを表面締固め装置を操作する作業者に視認可能な状態で表示する。そうすると、作業者は、コンクリート品質のばらつきに関係するデータの状態を確認することが可能になるので、表示されたデータが良好な作業状態を示す値になるように、表面締固め装置の作動状態を調整しつつ操作することができる。従って、本発明の別の形態に係るコンクリートの締固め管理方法によれば、コンクリート品質のばらつきを低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンクリート品質のばらつきを低減し得るコンクリートの締固め管理システム及びコンクリートの締固め管理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、第１実施形態に係るコンクリートの締固め管理システムを示すブロック図である。
【図２】図２は、表面締固め装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るコンクリートの締固め管理方法を示すフロー図である。
【図４】図４は、実施例の結果を示すグラフである。
【図５】図５は、第２実施形態に係るコンクリートの締固め管理システムを示すブロック図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係るコンクリートの締固め管理方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るコンクリートの締固め管理システム（以下、単に「管理システム」ともいう）について説明する。図１に示されるように、管理システム１は、表面締固め装置１００に管理機能を付与するものである。表面締固め装置１００は、作業者Ｍによって操作される。管理システム１を構成する各要素は、表面締固め装置１００に最初から取り付けられたものであってもよいし、表面締固め装置１００に対して着脱可能に取り付けられるものであってもよい。管理システム１は、種々のセンサを用いて取得されたデータを表示する機能を有する。作業者Ｍは、表示されたデータを確認しつつ、良好な締固め状態が得られるように表面締固め装置１００を操作する。
【００２３】
まず、表面締固め装置１００について説明する。図２に示されるように、表面締固め装置１００は、打設後のコンクリート表面Ｃ上を移動しながら表面締固め作業を行う。以下、Ｚ軸を鉛直軸とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標を定め、以下の説明にＸ，Ｙ，Ｚを用いるものとする。また、本実施形態では、表面締固めの対象となるコンクリート表面Ｃは水平面であるものとする。また、図２においては、説明の理解を容易にするために、表面締固め装置１００の各部位の形状や寸法を誇張して描写する場合があり、図面上の寸法比は実物とは必ずしも一致しない。
【００２４】
表面締固め装置１００は、締固め板１０１と、締固め板１０１を振動させるための振動発生部１０２と、締固め板１０１をコンクリート表面Ｃ上で引き摺って移動させるためのハンドル１０７と、を備える。
【００２５】
締固め板１０１は、Ｘ方向に長手方向をもつ平板状を呈する。締固め板１０１のＸ方向の長さは、例えば約２．５ｍである。締固め板１０１の底面には、コンクリート表面Ｃ上に接触した状態で滑動可能な締固め面が形成されている。なお、締固め板１０１は、締固め板１０１の上面に振動発生部１０２等を搭載するためのフレーム等も含む。
【００２６】
振動発生部１０２は、コンクリート表面に対して交差する方向（Ｚ方向）へ締固め板１０１を振動させる。振動発生部１０２は、回転駆動部１０３と、回転駆動部１０３からの動力を受けて振動する２つの振動体（偏心錘）１０４と、回転駆動部１０３からの動力を振動体１０４に伝達するシャフト１０６と、を備える。回転駆動部１０３は、Ｘ方向における締固め板１０１の中央に搭載される。回転駆動部１０３としては、例えば、内燃機関やモータを採用することができる。２つの振動体１０４は、回転駆動部１０３を挟んでＸ方向において互いに対称の位置に配置され、締固め板１０１上面に各々固定されている。振動体１０４としては、例えば、シャフト１０６の回転によって従動回転する錘を備えた振動装置を採用することができる。振動体１０４が取り付けられた締固め板１０１上の２つの箇所は、振動発生部１０２からの振動が締固め板１０１に伝達される振動伝達箇所Ｖとなる。この振動発生部１０２は、回転駆動部１０３の回転速度を制御可能とされている。
【００２７】
ハンドル１０７は平面視でコ字型を呈し、２つの連結部１０８を介して締固め板１０１に結合されている。連結部１０８は、Ｘ方向を軸とするヒンジ構造をなしており、ハンドル１０７は締固め板１０１に対してＸ軸周りに回動可能である。また、２つの連結部１０８は、締固め板１０１の中央から見て、Ｘ方向において互いに対称の位置に設けられている。作業者Ｍは、ハンドル１０７を引っ張ることで、締固め板１０１をコンクリート表面Ｃ上で引き摺って移動させることができる。
【００２８】
なお、作業者Ｍによる所定の操作により、締固め板１０１に対するハンドル１０７の回動を意図的に禁止するブレーキ機構（図示せず）や、振動発生部１０２の回転数を調整するレバーといった、その操作手段を設けてもよい。ブレーキ機構によれば、作業者Ｍは、ハンドル１０７の回動を禁止することで、締固め板１０１を意図的に持ち上げてコンクリート表面Ｃの不陸を乗り越えるといった動作が容易になる。また、回転数を調整するレバーによれば、締固め条件を調整することが可能になる。
【００２９】
次に、図１に示された管理システム１について説明する。管理システム１は、締固め作業において、コンクリート品質に関係する３個のデータを取得及び表示する機能を有する。発明者らの知見によれば、締固め板１０１の振動状態と、締固め板１０１の移動速度と、締固め板１０１が所定領域を通過した回数とが、コンクリート品質に関係する。従って、管理システム１は、これら振動状態、移動速度、通過回数を取得するためのセンサ類２と、センサ類２から出力されたデータを処理するデータ処理装置３と、処理されたデータを表示するディスプレイ（表示部）４とを有する。
【００３０】
センサ類２は、締固め板１０１の振動状態を示す振動データを取得する加速度センサ（加速度計測部）６を有する。加速度センサ６は、加速度履歴として示される振動データを取得すると共に、振動データをデータ処理装置３に出力する。振動データは、有線通信又は無線通信によってデータ処理装置３へ送信される。加速度センサ６は、いわゆる加速度ピック等であり、締固め板１０１の両端近傍にそれぞれ取り付けられている（図２参照）。
【００３１】
センサ類２は、マーカー７と、カメラ８と有する。マーカー７は、締固め板１０１の両端近傍にそれぞれ取り付けられている（図２参照）。カメラ８は、表面締固め装置１００に取り付けられたマーカー７を含むマーカー画像を取得し、データ処理装置３へマーカー画像を出力する。カメラ８は、表面締固め装置１００とは別の場所に配置されている。カメラ８は、締固め作業が行われる作業領域の全体を含む画像を取得可能な位置に配置される。マーカー画像は、有線通信又は無線通信によってデータ処理装置３へ送信される。これらマーカー７、カメラ８及び後述する位置算出部９とは、位置取得部を構成する。
【００３２】
データ処理装置３は、機能的構成要素として、位置算出部９と、速度算出部１１と、通過回数計数部１２と、データ記録部１３と、を有する。データ処理装置３の各機能要素は、ＣＰＵ又は主記憶部の上に所定のソフトウェアを読み込ませ、ＣＰＵの制御の下で通信制御部や入力装置、出力装置などを動作させ、主記憶部又は補助記憶部におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。処理に必要なデータやデータベースは主記憶部又は補助記憶部内に格納される。
【００３３】
位置算出部９は、カメラ８から入力されたマーカー画像を利用して、表面締固め装置１００の位置を示す位置データを算出する。表面締固め装置１００の位置の算出には、ステレオマッチング法といった公知の画像処理手法を利用することができる。表面締固め装置１００の位置は、コンクリート表面Ｃを基準とした二次元座標として示される。従って、位置データは、マーカー画像を撮像した時刻と、二次元座標とを情報として有する。位置データは、速度算出部１１、通過回数計数部１２及びディスプレイ４に出力される。
【００３４】
速度算出部１１は、位置データを利用して、表面締固め装置１００の移動速度を示す速度データを算出する。ここで、速度データは、表面締固め装置１００の移動方向と、速さとを含む。速度算出部１１は、例えば、所定時刻における位置データと、別の時刻における位置データとの差分を利用して単位時間当たりの移動速度として速度データを算出する。また、速度算出部１１は、位置データの時間履歴を時間微分して速度データを算出してもよい。速度データは、ディスプレイ４に出力される。
【００３５】
通過回数計数部１２は、位置データ及び速度データの少なくとも一方を利用して、所定領域を表面締固め装置１００が通過した回数を示す回数データを取得する。本実施形態の通過回数計数部１２は、位置データを利用して回数データを取得するものとする。例えば、通過回数計数部１２は、締固め作業の対象となる領域を複数の矩形状の小領域に分割したデータを生成する。この小領域は、少なくともその一辺が締固め板１０１の横幅以下とされる。そして、位置データで示された表面締固め装置１００の位置がこれら小領域に重なった回数を数える。この回数を、回数データとして取得する。回数データは、ディスプレイ４に出力される。
【００３６】
加速度センサ６からデータ処理装置３に入力された振動データは、所望の処理を行った後に、ディスプレイ４に出力される。また、振動データ、位置データ、速度データ、回数データは、データ記録部１３にそれぞれ記録される。
【００３７】
ディスプレイ４は、振動データ、位置データ、速度データ、回数データを作業者Ｍが視認可能な態様で表示する。視認可能な態様としては、例えば、各データの数値をリアルタイムに表示してもよいし、各データの経時変化をグラフとして表示してもよい。
【００３８】
次に、管理システム１を利用したコンクリートの締固め管理方法について説明する。図３に示されるように、まず、作業者Ｍは、表面締固め装置１００の回転駆動部１０３の回転数を決定する（工程Ｓ１）。この回転数は、締固め作業時における気温、湿度、コンクリートの成分等により決定され、締固め作業中に適宜調整される。次に、表面締固め装置１００をコンクリート表面Ｃ上における初期位置に配置する（工程Ｓ２）。なお、工程Ｓ２は、工程Ｓ１よりも先に実施してもよい。
【００３９】
次に、作業者Ｍは、工程Ｓ１で決定された回転数になるように回転駆動部１０３を制御しつつ、ハンドル１０７を把持して表面締固め装置１００を引き摺って移動させる。このとき、管理システム１によって、振動データの取得（工程Ｓ３）、速度データの取得（工程Ｓ４）、回数データの取得（工程Ｓ５）が実施されると共に、各データの表示（工程Ｓ６）が実施される。そして、作業者Ｍは、ディスプレイ４に表示されたこれらデータを確認し、振動データ及び速度データが許容し得る範囲内か否かを判断する（工程Ｓ７）。そして、作業者Ｍが、許容し得ないと判断した場合（工程Ｓ７：ＮＯ）には、表面締固め装置１００の操作状態を調整する（工程Ｓ８）。具体的には、振動データが許容し得える範囲でない場合には、回転駆動部１０３の回転数を調整する。また、速度データが許容し得える範囲でない場合には、作業者Ｍが表面締固め装置１００を引っ張る速度を調整する。一方、作業者Ｍが、許容し得ると判断した場合（工程Ｓ７：ＹＥＳ）には、次工程（工程Ｓ９）に移行する。
【００４０】
工程Ｓ９では、締固め作業が行われるべき作業領域において、全領域が締固めし終えたか否かを確認する。例えば、予め設定された作業領域における小領域のそれぞれに、表面締固め装置１００が通過すべき回数が設定されている。作業者Ｍは、通過すべき回数と、実際に通過した回数とを比較して、締固め作業が完了したか否かを判断する。実際に通過した回数が通過すべき回数よりも少ない場合（工程Ｓ９：ＮＯ）には、再び工程Ｓ１〜工程Ｓ７を繰り返す。一方、実際に通過した回数が通過すべき回数と等しくなった場合（工程Ｓ９：ＹＥＳ）には、締固め作業を終了する。
【００４１】
ここで、表面締固め装置１００を利用した締固め作業によるコンクリート品質について説明する。締固め作業では、締固め板１０１が振動しながらコンクリート表面Ｃ上を移動することにより、コンクリート表層における空気や余分な水分が抜ける。これら空気や余分な水分の抜けによれば、コンクリート表層が緻密化するので、コンクリート強度や耐久性が高まる。しかし、コンクリート強度や耐久性の向上は、締固め作業を適切な時期に確実に、コンクリート表層に十分な振動を伝えることが必要である。従って、これら条件を満たさない場合には、コンクリート強度や耐久性を十分に向上させることが困難である。
【００４２】
例えば、図４は、異なる特性を有する作業者Ｍが締固め作業を行った場合の締固め効果を比較したグラフである。グラフＧ１は、表面締固めを行わず，通常の左官で仕上げた場合の結果を示す。グラフＧ２は、締固め作業に熟練した建設作業員が、最も良いと思われるように作業を行った場合の結果を示す。グラフＧ３は、締固め作業に熟練した建設作業員が、最も良いと思われる条件よりも速く表面締固め装置１００を移動させた場合の結果を示す。グラフＧ４は、締固め作業に習熟していない建設作業員が締固め作業を行った場合の結果を示す。グラフＧ１〜Ｇ４によれば、作業者Ｍによって締固め効果には大きな相違が生じることが分かった。すなわち、締固め作業によって得られるコンクリート品質には、作業者Ｍの感覚や力量等といった因子が影響を及ぼすことがわかった。また、締固め作業に習熟した作業者Ｍが締固め作業を行った場合に、最も高い締固め効果を得られることがわかった。また、締固め作業に習熟した作業者Ｍであっても、作業員が良いと考える条件から外れた条件（例えば、速く表面締固め装置１００を移動させる）では、締固め効果が著しく低減することがわかった。
【００４３】
図４に示された締固め効果の相違について、発明者らが鋭意検討した結果、表面締固め装置１００を利用したコンクリートの締固め作業において、作業者Ｍによって生じるコンクリート品質のばらつきは、締固め板１０１の振動状態と、締固め板１０１の移動速度と、締固め板１０１が通過した回数とに関係することを見出した。管理システム１では、振動データと、速度データと、回数データとを取得する。そして、管理システム１は、これらデータを表面締固め装置１００を操作する作業者Ｍに視認可能な状態で表示する。そうすると、作業者Ｍは、コンクリート品質のばらつきに関係するデータの状態を確認することが可能になる。また、コンクリート品質に関係するパラメータが具体的な数値又はグラフとして表示できるので、作業者Ｍの感覚や力量によらず、作業状態を客観的に把握することができる。そのため、表示されたデータが良好な作業状態を示す値になるように、表面締固め装置１００の作動状態を調整しつつ操作することができる。従って、管理システム１及び管理方法によれば、コンクリート品質のばらつきを低減し、均一なコンクリート品質を得ることができる。
【００４４】
管理システム１は、データ記録部１３を備える。データ記録部１３には、締固め作業中における各データが保存される。従って、予め設定された条件を満たすように締固め作業が実施されたか否かを、締固め作業後に確認することが可能になる。従って、管理システム１によれば、締固め作業に関するトレーサビリティを付与し、コンクリートの品質の信頼性を高めることができる。
【００４５】
管理システム１は、表面締固め装置１００に取り付けられたマーカー７と、マーカー７を含むマーカー画像を取得するカメラ８と、マーカー画像を利用して位置データを算出する位置算出部９と、位置データを利用して速度データを算出する速度算出部１１を有する。この構成によれば、画像処理によって表面締固め装置１００の位置や速度が取得される。従って、締固め板１０１の振動の影響が抑制された速度データを得ることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るコンクリートの締固め管理システムについて説明する。図５に示されるように、管理システム１Ａは、センサ類２Ａを構成するセンサが第１実施形態の管理システム１と異なる。センサが異なると出力される測定データも異なるので、データ処理装置３Ａにおける振動データ、速度データ、回数データを取得する構成も異なる。また、第１実施形態の管理システム１では、振動データ、速度データ、回数データの良否判断は作業者Ｍが行っていた。第２実施形態では、これらデータの良否判断は、管理システム１Ａが実施する点でも相違する。更に、管理システム１Ａは、ディスプレイ４に代えて３個のランプ２２，２３，２４を有する点で管理システム１と相違する。
【００４７】
センサ類２Ａは、回転速度センサ（回転速度計測部）１６を有する。回転速度センサ１６は、振動発生部１０２の回転駆動部１０３に取り付けられ、回転駆動部１０３の回転速度データを取得すると共に、回転速度データをデータ処理装置３Ａに出力する。
【００４８】
センサ類２Ａは、慣性計測センサ（慣性計測部）１４を有する。慣性計測センサ１４は、３軸又は２軸に構成された加速度計やジャイロといった角速度計を有する。慣性計測センサ１４は、表面締固め装置１００において、振動発生部１０２の影響を受け難い箇所に取り付けられる。なお、慣性計測センサ１４は、防振装置（不図示）を介して表面締固め装置１００に取り付けてもよい。慣性計測センサ１４は、例えば、コンクリート表面Ｃに対して平行な二軸（Ｘ軸、Ｙ軸）に関する加速度と、コンクリート表面Ｃに対して直交する軸（Ｚ軸）周りの角速度とを取得し、データ処理装置３Ａに出力する。
【００４９】
データ処理装置３Ａは、機能的構成要素として、振動算出部１７と、速度算出部１１Ａと、位置算出部９Ａと、通過回数計数部１２Ａと、を有する。更に、データ処理装置３Ａは、振動データ比較部１８と、速度データ比較部１９と、回数データ比較部２１とを有する。
【００５０】
振動算出部１７は、回転速度センサから出力された回転速度データを利用して、振動データを算出する。振動データは、回転速度と、回転駆動部１０３に取り付けられた偏心錘の重量及び偏心量に基づいて算出される。振動データは、振動データ比較部１８に出力される。
【００５１】
振動データ比較部１８は、振動データの良否判断を行う。振動データ比較部１８は、振動データと、予め入力された許容振動データとを比較することにより、振動データが許容振動データによって示される許容範囲内であるか否かを判定する。この判定の結果は、振動データが許容範囲内であることを示す情報として出力されてもよいし、振動データが許容範囲外であることを示す情報として出力されてもよい。判定結果を示す情報は、ランプ２２に出力される。
【００５２】
ランプ（振動状態報知部）２２は、振動データの良否判断の結果を作業者Ｍに視認可能な態様で報知する。例えば、ランプ２２は、赤と青の光源を有する。そして、振動データが許容範囲内であることを示す情報が入力された場合には、青ランプのみを点灯させる。一方、振動データが許容範囲外であることを示す情報が入力された場合には、赤ランプのみを点灯させる。なお、ランプ２２は、振動データが許容範囲内又は許容範囲外であることを報知するだけでなく、振動データが許容範囲よりも大きい又は小さいことを報知するものであってもよい。
【００５３】
速度算出部１１Ａは、慣性計測センサ１４から出力された加速度を積分して、速度データを算出する。速度データは、速度データ比較部１９及び位置算出部９Ａに出力される。
【００５４】
速度データ比較部１９は、速度データの良否判断を行う。速度データ比較部１９は、速度データと、予め入力された許容速度データとを比較することにより、速度データが許容速度データによって示される許容範囲内であるか否かを判定する。この判定の結果は、速度データが許容範囲内であることを示す情報として出力されてもよいし、速度データが許容範囲外であることを示す情報として出力されてもよい。判定結果を示す情報は、ランプ２３に出力される。
【００５５】
ランプ（速度状態報知部）２３は、速度データの良否判断の結果を作業者Ｍに視認可能な態様で報知する。例えば、ランプ２３は、赤と青の光源を有する。そして、速度データが許容範囲内であることを示す情報が入力された場合には、青ランプのみを点灯させる。一方、速度データが許容範囲外であることを示す情報が入力された場合には、赤ランプのみを点灯させる。なお、ランプ２３は、速度データが許容範囲内又は許容範囲外であることを報知するだけでなく、速度データが許容範囲よりも大きい又は小さいことを報知するものであってもよい。
【００５６】
位置算出部９Ａは、速度算出部１１Ａにおいて算出された速度データを利用して表面締固め装置１００の位置データを算出する。なお、位置データの算出において、慣性計測センサ１４から出力された角速度を併せて利用してもよい。位置データは、通過回数計数部１２Ａに出力される。
【００５７】
通過回数計数部１２Ａは、第１実施形態の通過回数計数部１２と同様であり、詳細な説明を省略する。
【００５８】
回数データ比較部２１は、回数データの良否判断を行う。回数データ比較部２１は、締固め作業の完了までに表面締固め装置１００が通過すべき回数を示す必要回数データと回数データとを比較する。そして、回数データ比較部２１は、回数データが必要回数データに示された必要回数より少ないことを示す情報、及び、回数データが必要回数データに示された必要回数に達したことを示す情報の少なくとも一方を出力する。判定結果を示す情報は、ランプ２４に出力される。
【００５９】
ランプ（回数報知部）２４は、回数データの良否判断の結果を作業者Ｍに視認可能な態様で報知する。例えば、ランプ２４は、赤と青の光源を有する。そして、回数データが必要回数データに示された必要回数より少ないことを示す情報が入力された場合には、赤ランプのみを点灯させる。一方、回数データが必要回数データに示された必要回数に達したことを示す情報が入力された場合には、青ランプのみを点灯させる。従って、作業者Ｍは、ランプ２４の点灯色が赤の場合には締固め作業が完了していないことを知ることができ、ランプ２４の点灯色が青の場合には締固め作業が完了したことを知ることができる。
【００６０】
次に、管理システム１Ａを利用したコンクリートの締固め管理方法について説明する。図６に示されるように、まず、作業者Ｍは、第１実施形態の管理方法と同様に工程Ｓ１と工程Ｓ２を実施する。次に、作業者Ｍは、工程Ｓ１で決定された回転数になるように回転駆動部１０３を制御しつつ、ハンドル１０７を把持して表面締固め装置１００を引き摺って移動させる。このとき、管理システム１Ａによって、振動データの取得（工程Ｓ３）、速度データの取得（工程Ｓ４）、回数データの取得（工程Ｓ５）が実施されると共に、各データの良否判定が行われる（工程Ｓ１１）。このように、第２実施形態の管理方法では、第１実施形態の管理方法では作業者Ｍが行っていた良否判断を管理システム１Ａが行う。そして、良否判断の結果が、ランプ２２，２３，２４によって報知される（工程Ｓ１２）。
【００６１】
作業者Ｍは、ランプ２２，２３の状態を確認する（工程Ｓ１３）。この工程Ｓ１３において、ランプ２２，２３が許容範囲外であることを報知している場合（Ｓ１３：ＮＯ）には、表面締固め装置１００の操作状態を調整する（工程Ｓ８）。一方、ランプ２２，２３が許容範囲内であることを報知している場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）には次工程Ｓ１４に移行する。そして、工程Ｓ１４では、ランプ２４の状態を確認する。ランプ２４が締固め作業が完了していないことを報知している場合（工程Ｓ１４：ＮＯ）には、再び工程Ｓ３〜工程Ｓ１３を繰り返す。一方、ランプ２４が締固め作業が完了したことを報知している場合（工程Ｓ１４：ＹＥＳ）には、締固め作業を終了する。
【００６２】
第２実施形態に係る管理システム１Ａは、振動データ比較部１８と、速度データ比較部１９と、回数データ比較部２１と、を備える。更に、これら比較部から出力される情報を放置するランプ２２，２３，２４を備える。この構成によれば、振動データ比較部１８により振動データの良否が判断され、作業者Ｍはその結果をランプ２２によって知ることができる。また、速度データ比較部１９により速度データの良否が判断され、作業者Ｍはその結果をランプ２３によって知ることができる。更に、回数データ比較部２１により回数データの良否が判断され、作業者Ｍはその結果をランプ２４によって知ることができる。従って、作業者Ｍは、各データの良否判断をする必要がない。従って、作業者Ｍによる各データの良否判断のばらつきが排除されるので、コンクリート品質のばらつきを更に低減することができる。
【００６３】
管理システム１Ａは、回転駆動部１０３に取り付けられた回転速度センサ１６を有する。この構成によれば、振動データは、回転速度を利用して取得される。ここで、回転速度センサ１６によれば、比較的精度のよい回転速度を得ることが可能である。従って、精度のよい振動データを得ることができる。
【００６４】
管理システム１Ａは、慣性計測センサ１４を有する。この構成によれば、慣性計測センサ１４から出力されるデータのみを利用して、速度データを取得することが可能である。従って、表面締固め装置１００の外部に構成要素を設けることなく、表面締固め装置１００の速度データを得ることができる。
【００６５】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【００６６】
振動データ取得部は、上述した構成に限定されることはない。締固め板１０１の振動状態を評価可能なパラメータを取得可能な種々の装置を利用することができる。例えば、精緻な画像計測やレーザー計測技術等を利用してもよい。
【００６７】
速度データ取得部や位置データ取得部は、上述した構成に限定されることはない。表面締固め装置１００の速度を取得可能な種々の装置を利用することができる。例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）やＷｉ−Ｆｉ（WirelessFidelity）を用いた位置計測技術等を利用してもよい。
【００６８】
回数データ取得部は、上述した構成に限定されることはない。例えば、マーカー７の位置データを逐次記録し、複数の位置データにより示される軌跡を利用することも可能である。この軌跡を利用して、表面締固め装置１００によって締固められた範囲や施工の向き及び締固め回数を把握することができる。
【００６９】
また、振動データ取得部、速度データ取得部及び位置データ取得部を構成する装置は、上記実施形態に示された組み合わせに限定されることはない。締固め作業が実施される現場の状況に対応して、最適な測定装置を組み合わせて管理システム１を構成することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ…管理システム、３，３Ａ…データ処理装置、４…ディスプレイ（表示部）、６…加速度センサ、７…マーカー、８…カメラ、９，９Ａ…位置算出部、１１，１１Ａ…速度算出部、１２，１２Ａ…通過回数計数部、１３…データ記録部、１４…慣性計測センサ（慣性計測部）、１６…回転速度センサ、１７…振動算出部、１８…振動データ比較部、１９…速度データ比較部、２１…回数データ比較部、２２，２３，２４…ランプ、１００…表面締固め装置、１０１…締固め板、１０２…振動発生部、１０３…回転駆動部、１０４…振動体、Ｍ…作業者。
【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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