(57)【要約】【課題】コンクリート施工計画に基づいて、コンクリートに欠陥が発生する危険度を欠陥の種類毎に評価する。【解決手段】コンクリートの施工計画の施工条件を表す各施工項目のデータを取得するデータ取得部３０と、欠陥の種類毎にその発生要因となる中間評価項目を記憶した中間評価項目記憶部３８と、各中間評価項目に属する各施工項目について取得したデータをポイント値に変換する変換関数が記憶された変換関数記憶部４０と、取得されたデータを変換関数記憶部４０に記憶された変換関数を用いてポイント値に変換し、そのポイント値に基づいて、中間評価項目の評価値を計算する中間評価値計算部３２と、中間評価項目記憶部３８に記憶された各中間評価項目について計算された評価値に基づいて、欠陥毎の欠陥発生の危険度を表す指数を計算する危険度計算部３４と、を備える。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート施工計画について各種欠陥の発生危険度を評価する方法であって、
コンクリート施工計画に含まれる施工条件を表す各項目のデータを取得するデータ取得ステップと、
前記取得されたデータに基づいて、コンクリートに発生し得る欠陥の種類毎に、その欠陥の発生要因となる一又は複数の中間評価項目の夫々の評価値を計算する中間評価値計算ステップと、
前記欠陥の種類毎に、前記計算した各中間評価項目の評価値に基づいて、欠陥発生の危険度を表す指数を計算する危険度計算ステップと、を備えることを特徴とするコンクリート施工計画評価方法。
【請求項２】
前記欠陥の種類としてジャンカを含むことを特徴とする請求項１記載のコンクリート施工計画評価方法。
【請求項３】
前記ジャンカについての前記中間評価項目は、コンクリートの材料分離性及び充填性に関する項目を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート施工計画評価方法。
【請求項４】
前記欠陥の種類としてコールドジョイントを含むことを特徴とする請求項１〜３のうち何れか１項記載のコンクリート施工計画評価方法。
【請求項５】
前記コールドジョイントについての前記中間評価項目は、コンクリートの許容打重ね時間及び施工時の打重ね時間に関する項目を含むことを特徴とする請求項４記載のコンクリート施工計画評価方法。
【請求項６】
コンクリート施工計画における各種欠陥の発生危険度を評価するための装置であって、
コンクリートの施工計画に含まれる施工条件を表す各施工項目のデータを取得するデータ取得部と、
コンクリートに発生し得る欠陥の種類毎に、その発生要因となる一又は複数の中間評価項目を記憶した中間評価項目記憶部と、
前記中間評価項目記憶部に記憶された各中間評価項目に属する前記各施工項目について、前記取得したデータをポイント値に変換する変換関数が記憶された変換関数記憶部と、
前記取得されたデータを、前記変換関数記憶部に記憶された変換関数を用いてポイント値に変換し、そのポイント値に基づいて、前記中間評価項目の評価値を計算する中間評価値計算部と、
前記欠陥の各種類について、前記中間評価項目記憶部に記憶された各中間評価項目について前記中間評価値計算部により計算された評価値に基づいて、欠陥発生の危険度を表す指数を計算する危険度計算部と、を備えることを属するコンクリート施工計画評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート施工計画の評価方法及び評価装置に係り、特に、コンクリート施工計画に基づいてコンクリートの欠陥発生の危険度を欠陥の種類毎に評価するうえで評価方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート工事を行う場合、施工現場の環境や、使用するコンクリートの種類・骨材等の配合、配筋量といった様々な施工条件を定めた施工計画を作成し、その施工計画に従って工事を行う。このような施工計画の作成にあたっては、担当者が、例えば非特許文献１のような標準示方書を参照しながら、自身の経験や知識も踏まえて最適と思われる施工条件を決定していくのが一般的である。
【非特許文献１】土木学会コンクリート委員会編，「２００２年制定  コンクリート標準示方書［施工編］」，社団法人土木学会，２００２年３月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、担当者の経験や知識には限界があるため、非特許文献１のような標準示方書を参照しても、必ずしも適切な施工計画を作成できず、コンクリート打設後に、ひび割れ、ジャンカ、コールドジョイント、かぶり不足などの欠陥が発生する懸念がある。また、発生の危険を評価すべき欠陥の種類は多岐にわたるため、経験・知識が豊富な担当者であっても、検討洩れを起こすおそれがある。さらに、ジャンカやコールドジョイントについては、発生危険度を定量的に予測評価する手法が存在しておらず、施工計画の段階でこれらの欠陥の発生危険度を定量的に評価することはこれまで行われてこなかった。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、コンクリート施工計画に基づいて、コンクリートに欠陥が発生する危険度を欠陥の種類毎に評価することが可能なコンクリート施工計画評価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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明は、コンクリート施工計画について各種欠陥の発生危険度を評価する方法であって、
コンクリート施工計画に含まれる施工条件を表す各項目のデータを取得するデータ取得ステップと、
前記取得されたデータに基づいて、コンクリートに発生し得る欠陥の種類毎に、その欠陥の発生要因となる一又は複数の中間評価項目の夫々の評価値を計算する中間評価値計算ステップと、
前記欠陥の種類毎に、前記計算した各中間評価項目の評価値に基づいて、欠陥発生の危険度を表す指数を計算する危険度計算ステップと、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明において、前記欠陥の種類としてジャンカを含むこととしてもよく、その場合、ジャンカについての前記中間評価項目は、コンクリートの材料分離性及び充填性に関する項目を含むこととしてもよい。
【０００７】
また、前記欠陥の種類としてコールドジョイントを含むこととしてもよく、その場合、コールドジョイントについての前記中間評価項目は、コンクリートの許容打重ね時間及び施工時の打重ね時間に関する項目を含むこととしてもよい。
【０００８】
また、本発明は、コンクリート施工計画における各種欠陥の発生危険度を評価するための装置であって、
コンクリートの施工計画に含まれる施工条件を表す各施工項目のデータを取得するデータ取得部と、
コンクリートに発生し得る欠陥の種類毎に、その発生要因となる一又は複数の中間評価項目を記憶した中間評価項目記憶部と、
前記中間評価項目記憶部に記憶された各中間評価項目に属する前記各施工項目について、前記取得したデータをポイント値に変換する変換関数が記憶された変換関数記憶部と、
前記取得されたデータを、前記変換関数記憶部に記憶された変換関数を用いてポイント値に変換し、そのポイント値に基づいて、前記中間評価項目の評価値を計算する中間評価値計算部と、
前記欠陥の各種類について、前記中間評価項目記憶部に記憶された各中間評価項目について前記中間評価値計算部により計算された評価値に基づいて、欠陥発生の危険度を表す指数を計算する危険度計算部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コンクリート施工計画に基づいて、コンクリートに欠陥が発生する危険度を欠陥の種類毎に評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態であるコンクリート施工計画評価装置（以下、評価装置と略称する）について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の評価装置１０のハードウェア構成図である。評価装置１０は、例えばパーソナルコンピュータなどのコンピュータシステムにより構成されており、コンピュータ上で評価プログラム１２が実行されることにより評価装置１０としての機能が実現される。
【００１２】
図１に示す如く、評価装置１０は、ＣＰＵ１４、ハードディスク装置等の記憶装置１６、ディスプレイ装置等の表示装置１８、キーボードやマウス等の入力装置２０を備えている。評価プログラム１２は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の媒体を介して、あるいは、ネットワーク経由で外部サーバーからダウンロードされることにより、記憶装置１６に格納される。なお、評価プログラム１２はＣＰＵ１４により直接実行される実行形式のアプリケーションプログラムであってもよいし、あるいは、スプレッドシートプログラムにより解釈実行されるスプレッドシートとして構成されてもよい。本実施形態では、一例として、評価プログラム１２がスプレッドシートとして構成された場合について説明する。
【００１３】
図２は、評価装置１０の機能ブロック図である。同図に示す如く、評価装置１０は、データ取得部３０、中間評価値計算部３２、危険度計算部３４、ポイント計算部３６、中間評価項目記憶部３８、変換関数記憶部４０等により構成される。
【００１４】
データ取得部３０は、コンクリート施工計画における施工条件に関する各項目（以下、施工項目という）のデータの入力を受け付ける。より具体的には、図３〜図４に示すような入力画面により構成され、入力装置２０から入力画面に入力された各項目のデータを取得する。図３〜図４に示すように、施工項目は、周辺環境、躯体条件、コンクリート配合、配筋、運搬、打設、仕上げ・養生等に関する各種項目を含んでいる。なお、これら施工項目のうち一部はドロップダウンリストから選択入力し、他の項目は数値を直接入力するようになっている。図５に、選択入力する項目とそのドロップダウンリストの内容の例を示す。ドロップダウンリストに含まれる各選択肢には数値が割り当てられており、データ取得部３０は、選択された選択肢の数値を入力データとして取得する。
【００１５】
ポイント計算部３６は、上記入力画面に入力されてデータ取得部３０により取得された各施工項目の値を、変換関数記憶部４０に記憶された変換関数によりポイント値に変換する。中間評価値計算部３２は、上記ポイント値に基づいて、コンクリートの欠陥の種類毎にその要因となる項目として中間評価項目記憶部３８に記憶された中間評価項目の評価値を計算する。危険度計算部３４は、計算された中間評価項目の値に基づいて、各欠陥の発生危険度を表す指数（以下、欠陥発生指数という）を計算する。本実施形態では、中間評価値計算部３２、危険度計算部３４、ポイント計算部３６による計算は図６及び図７に例示するようなスプレッドシート上で行っており、中間評価項目記憶部３８及び変換関数記憶部４０もスプレッドシートのセル上に構築されている。以下、図６及び図７を参照して、このスプレッドシート上で行われる計算内容について説明する。
【００１６】
なお、本実施形態では、施工項目毎に計算されるポイント値は、欠陥発生の危険が小さいほど大きな値（つまり安全な値）となるように設定しており、これに対応して、各中間評価項目及び欠陥発生指数も安全なほど値が大きくなる。ただし、これとは逆に、安全なほど小さな値となるようにしてもよい。
【００１７】
図６及び図７に示す如く、列５１に表示されたジャンカやコールドジョイントなどの欠陥項目毎に、中間評価項目が＜１＞〜＜３＞に階層化して設定されている（列５２〜５４）。このうち、中間階層の中間評価項目＜２＞として、コンクリート材料の特性に関する要因を表す指数項目と、施工方法に関する要因を表す係数項目とが設定されており、後述するように、それらの積が最上位層の中間評価項目＜１＞の評価値となる。さらに、施工方法に関する係数項目について、下位の係数項目として中間評価項目＜３＞が設定されており、各中間評価項目＜３＞に対応して１つ又は複数の施工項目が設定されている（列５５）。
【００１８】
図６の例では、例えば、欠陥項目「ジャンカ」に対して、最上位の中間評価項目＜１＞として「材料分離抵抗性指数」及び「充填性指数」が設定されている。このうち、例えば「材料分離抵抗性指数」に対して、コンクリート材料の特性に関する「コンクリートの材料分離抵抗性指数」と、施工方法に関する「施工時の材料分離抵抗性係数」とが中間層の中間評価項目＜２＞として夫々設定されており、また、「充填性指数」に対して、コンクリート材料の特性に関する「コンクリートの変形性指数」と、施工方法に関する「施工時の締固め」とが中間層の中間評価項目＜２＞として夫々設定されている。そして、「施工時の材料分離抵抗性係数」に対して中間評価項目＜３＞として「打込み係数」、「鉄筋間隙係数」、「ポンプ圧送係数」が設定されており、これら各中間評価項目＜３＞に対して１つ又は複数の施工項目が設定されている。一方、中間評価項目＜２＞「コンクリートの材料分離抵抗性指数」には、中間評価項目＜３＞は設定されておらず、直接、施工項目（この例では、「粗骨材最大寸法」、「スランプ」、「水セメント比」、「細骨材率」、「コンクリートの種類」）が設定されている。
【００１９】
図３及び図４の入力画面で入力された各施工項目の値は、図６及び図７のスプレッドシートの列５６の該当するセルに自動入力される。
【００２０】
ポイント計算部３６は、各施工項目の入力値を、図８に例示するような変換関数を用いて、所定範囲（例えば０〜１）の値を持つポイント値に変換する。変換されたポイント値は、図６、図７のポイント欄（列５７）の該当するセルに表示される。なお、本実施形態では、変換関数としてシグモイド関数を用いており、施工項目ｉの入力値がｘであった場合の、中間評価項目ｊについてのポイント値Ｐｉ，ｊを次式で計算している。
【数１】
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【００２１】
この式において、ａｉ，ｊ、ｂｉ，ｊはシグモイド関数の形状を決める係数である。すなわち、シグモイド関数を用いることにより、これら２つのパラメータにより関数形の調整を簡単に行なえる。ただし、例えば、シグモイド関数に限らず、例えば、折れ線状の関数を用いるなど、施工項目の入力値を所定範囲（本例では０〜１の範囲）に変換する他の連続関数を用いることもできる。
【００２２】
中間評価値計算部３２は、上記のように計算されたポイント値から各中間評価項目の評価値を計算する。具体的には、最下位の各中間評価項目＜３＞に属する各施工項目のポイント値の平均値の２倍をその中間評価項目の評価値として計算する。
【００２３】
図６の例では、中間評価項目＜３＞「鉄筋間隙係数」について、この項目に属する施工項目「落下高さ」のポイント０．８０、「鉄筋量」のポイント０．０４、「配筋段数」のポイント０．２０、及び、「かぶり厚さ」のポイント０．４９の平均値０．３８が計算され、その２倍である０．７６が評価値として計算される。このように、平均値を２倍するのは、本実施形態では、ポイント値を０．５が標準的な値となるように設定し、各係数項目の評価値は１．０が標準的な値となるように設定しているため、両者の基準を合わせる必要があるからである。なお、ここでは、各施工項目のポイントを単純平均したが、適宜な重み係数を設定して重み付け平均を計算することとしてもよい。
【００２４】
次に、中間層の各中間評価項目＜２＞に属する各中間評価項目＜３＞の評価値の平均値を、その中間評価項目＜２＞の評価値として計算する。ただし、最下位の中間評価項目＜３＞を持たない、コンクリート材料の特性に関する指数項目については、施工項目の入力値の平均値を評価値とする。
【００２５】
図６の例では、中間評価項目＜２＞「施工時の材料分離抵抗性計数」について、中間評価項目＜３＞「打込み係数」の評価値１．００、「鉄筋間隙係数」の評価値０．７６、「ポンプ圧送計数」の評価値１．６３の平均値１．１３が評価値として計算されている。また、中間評価項目＜２＞「コンクリートの材料分離抵抗性指数」については、施工項目「粗骨材最大寸法」、「スランプ」、「水セメント比」、「細骨材率」、「コンクリートの種類」の各ポイントの平均値が評価値として計算されている。
【００２６】
さらに、最上位の各中間評価項目＜１＞について、該当する中間評価項目＜２＞(すなわち、コンクリート材料の特性に関する指数項目と、施工方法に関する係数項目）の各評価値の積を、その中間評価項目＜１＞の評価値として計算する。
【００２７】
図６の例では、中間評価項目＜１＞「材料分離抵抗性指数」について、「コンクリートの材料分離抵抗性指数」の評価値０．５７と「施工時の材料分離抵抗性係数」の評価値１．１３との積０．６４が評価値として計算されている。
【００２８】
危険度計算部３４は、以上のようにして計算された各中間評価項目の評価値に基づいて、各欠陥項目について、その欠陥発生指数を計算する。具体的には、最上位の中間評価項目＜１＞が存在する欠陥項目については、該当する中間評価項目＜１＞のうち最も小さい評価値を欠陥発生指数とする。ただし、最上位の中間評価項目＜１＞が存在しない欠陥項目については、中間層の各中間評価項目＜２＞の積を欠陥発生指数として計算する。
【００２９】
図６の例では、欠陥項目「ジャンカ」について、「材料分離抵抗性指数」の評価値０．５７及び「施工時の材料分離抵抗性係数」の評価値１．１３のうち小さい方の値０．５７が欠陥発生指数として計算されている。また、欠陥項目「コールドジョイント」については中間評価項目＜１＞が存在しないので、中間評価項目＜２＞である「コンクリートの許容打重ね時間指数」の評価値０．５５と「施工時の打重ね時間係数」の評価値０．８２との積０．４５が欠陥発生指数として計算されている。
【００３０】
以上のようにして、各欠陥項目について、該当する施工項目の入力値をポイント値に変換し、そのポイント値から計算した中間評価項目の評価値に基づいて欠陥発生指数を計算する。
【００３１】
また、各中間評価項目について、評価値が所定の基準値に達しない場合（つまり、当該中間評価項目に関して不具合発生の危険がある場合）には、当該中間評価項目に該当する施工項目のうちポイント値が所定の基準値に達しない施工項目について、施工計画が不適切であるため、当該中間評価項目に関する危険発生のおそれが大きい旨のコメントを出力する。例えば、欠陥項目「ジャンカ」について、中間評価項目＜１＞「材料分離抵抗性指数」の評価値が基準値に達せず、この中間評価項目に属する施工項目のうち「落下高さ」のポイント値が基準値に達していないとすると、「落下高さが不適切なため、材料分離のおそれがあります」といったコメントが出力される。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態によれば、コンクリート工事の施工計画に含まれる各施工項目の値を入力することにより、各種欠陥の発生危険度を表す欠陥発生指数を自動的に計算することができる。このため、施工計画担当者の経験や知識に依存することなく、経験の浅い担当者でも施工計画を照査することができる。また、予め設定された欠陥項目毎にその発生の危険度を示す欠陥発生指数が評価されるので、欠陥についての検討洩れを回避することもできる。
【００３３】
また、特に、上記各欠陥項目のうち、ジャンカやコールドジョイントについては、従来、施工計画の段階で発生の危険度を評価することは行われていなかったのに対して、本実施形態のシステムでは、ジャンカやコールドジョイントについて発生危険度を評価することが可能である。したがって、本実施形態のシステムを用いることにより、ジャンカやコールドジョイントの発生のおそれの少ない適切な施工計画を作成することが可能となる。
【００３４】
さらに、評価値の低い中間評価項目については、ポイント値の低い施工項目を指摘したコメントが出力されるので、そのようなコメントに基づいて施工計画を修正することも容易となる。
【００３５】
なお、上記実施形態では、データ取得部３０はキーボード等の入力装置２０から入力されたデータを取得するものとしたが、本発明はこれに限らず、例えば、コンクリート施工計画作成システム等の別システムから各施工条件のデータを取得するようにしてもよい。その場合、上記別システムが、評価装置１０と同じコンピュータ上に構築されていれば、データの内部的な受け渡し、あるいは、ハードディスク等の記憶装置１４を介した受け渡しによりデータを取得できるし、別体のシステムとして構成されていれば、ネットワーク経由でデータを取得することができる。
【００３６】
また、上記実施形態では、評価プログラムがスプレッドシートとして構成され、データ取得部３０、中間評価値計算部３２、危険度計算部３４、ポイント計算部３６、中間評価項目記憶部３８、変換関数記憶部４０がスプレッドシート上に実現される場合について説明したが、本発明はこれに限らず、評価プログラムを独立したアプリケーションプログラムとして構成し、このプログラムによりデータ取得部３０、中間評価値計算部３２、危険度計算部３４、ポイント計算部３６を実現すると共に、中間評価項目記憶部３８及び変換関数記憶部４０を記憶装置１６上に実現してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態であるコンクリート施工計画評価装置のハードウェア構成図である
【図２】本実施形態のコンクリート施工計画評価装置の機能ブロック図である。
【図３】各施工項目の値を入力するための入力画面の例を示す図（その１）である。
【図４】各施工項目の値を入力するための入力画面の例を示す図（その２）である。
【図５】入力画面で選択入力する項目とそのドロップダウンリストの内容の例を示す図である。
【図６】欠陥発生の危険度の評価計算を行なうスプレッドシートの例を示す図（その１）である。
【図７】欠陥発生の危険度の評価計算を行なうスプレッドシートの例を示す図（その１）である。
【図８】施工項目の入力値をポイントに変換する関数の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  コンクリート施工計画評価装置（評価装置）
１２  評価プログラム
１４  ＣＰＵ
１６  記憶装置
１８  ディスプレイ装置
２０  入力装置
３０  データ取得部
３２  中間評価値計算部
３４  危険度計算部
３６  ポイント計算部
３８  中間評価項目記憶部
４０  変換関数記憶部
【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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【図８】
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