(57)【要約】【課題】  広大な締固め施工エリアの締固め程度をリアルタイム、且つ高精度に管理する。【解決手段】  締固め機械により試験施工を行ったときにＣＣＶ測定値を入力してＣＣＶ規定値を求めると共に（ステップＳ１１，１２）、ＲＩ測定データに基づいて規定転圧回数を決定する（ステップＳ１３）。そして、実施工時においては、締め固め機械により検出したＣＣＶ測定値がＣＣＶ規定値を満たした場合（ステップＳ５）、転圧回数が規定転圧回数を満たした場合（ステップＳ６）の何れかに、施工が完了したものとする（ステップＳ７）。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
締固め施工エリアを締め固める締固め機械を用いて盛土材料を締め固めた結果を管理する締め固め管理装置の締固め品質管理方法において、
前記締め固め管理装置は、
盛土材料を検査した測定データを入力すると共に、前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める試験施工を行ったときに検出した、前記締固め管理ブロック内で計測された前記締固め機械の振動加速度の時間変化を示す加速度波形に相当する地盤応答値を入力するステップと、
前記入力した測定データ及び地盤応答値に基づいて、前記締固め施工エリアを、締固めた結果を管理する単位となる締固め管理ブロックに分割するステップと、
前記入力した前記締固め管理ブロックで得られた複数の地盤応答値を用いて、前記各締固め管理ブロックの締め固めが完了したことを示す規定地盤応答値を決定するステップと、
前記入力した測定データを用いて、前記各締固め管理ブロックの締め固めが完了したことを示す規定転圧回数を決定するステップと、
前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める実施工を行ったときに前記締固め管理ブロックで得た地盤応答値が前記決定した規定地盤応答値以上となった場合、又は前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める実施工を行ったときに前記締固め管理ブロックで得た転圧回数が前記決定した規定転圧回数以上となった場合に、前記締固め管理ブロックの締め固めが完了したと判定するステップと
を有することを特徴とする締固め品質管理方法。
【請求項２】
前記締め固め管理装置は、
各締め固め管理ブロックを複数に区分したブロックのうち、前記規定地盤応答値以上となった前記ブロックの割合を示す規定占有率を決定し、
前記規定占有率を上回った場合に、前記締固め管理ブロックの締め固めが完了したと判定することを特徴とする請求項１に記載の締固め品質管理方法。
【請求項３】
前記締め固め管理装置は、
各締固め管理ブロックごとに地盤応答値及び転圧回数を蓄積し、
複数の締固め管理ブロックからなる管理ブロックを設定し、当該管理ブロックのうち、規定転圧回数となった時の規定地盤応答値以上の地盤応答値が得られた締固め管理ブロックの割合を示す転圧完了率が所定下限値以下の管理ブロック、若しくは規定転圧回数より少ない転圧回数を終了した時の前記転圧完了率が所定上限値以上の管理ブロックが存在すると判定した場合に、前記規定地盤応答値及び規定転圧回数を更新することを特徴とする請求項２に記載の締固め品質管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空港、道路、ダムなどの大規模土工事をするときの盛土等の盛土材料の締固めをするに際して、締固めの結果を管理する締固め品質管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
盛土工程において、堀削運搬によって緩められた土砂を土構造物として必要な程度を得るために締固め施工エリアを均一かつ十分に締固める必要があり、締固め機械による締固め工程の施工後に締固め度合いを検査する必要がある。
【０００３】
従来より、締固め機械による盛土の締固めを管理する手法としては、特開平１０−２９３０２７号公報に開示された締固め管理システムが知られている。本締固め管理システムでは、上述した手法とは異なり、締固め工程後に人手によらずに締固め程度を管理できる。
【０００４】
この締固め管理システムは、締固め現場とは異なる場所に配設されたＧＰＳ受信機を備えた基準局と、この基準局と通信可能な機能を有する締固め作業車（締固め機械）と、締固め作業車からの情報を受信するコントロールセンタとからなるものである。
【０００５】
締固め機械には加速度センサが設けられ、加速度波形の乱れ具合を指標化してその値により締固め程度を推定する手法がとられていた。すなわち、従来の締固め管理システムでは、加速度検出センサによって計測された計測結果を位置データと共に締固め作業車にて記憶して、記憶した計測結果及び位置データをコントロールセンタに送信する。そして、コントロールセンタでは、受信した計測結果及び位置データを記憶してデータ処理をすることで、締固め作業車の移動軌跡と共に各種データを記録及び表示する。
【０００６】
具体的には、下記の特許文献１に係る盛土の締固め品質管理方法では、締固め現場とは異なる場所に配設されたＧＰＳ受信機を備えた基準局と、この基準局と通信可能な機能を有する締固め作業車（締固め機械）と、締固め作業車からの情報を受信するコントロールセンタとからなるものである。
【０００７】
そして、この特許文献１では、締固め機械には加速度センサが設けられ、加速度波形の乱れ具合を指標化してその値により締固め程度を推定する手法がとられていた。すなわち、先行例１の盛土の締固め品質管理方法では、加速度検出センサによって計測された計測結果を位置データと共に締固め作業車にて記憶して、記憶した計測結果及び位置データをコントロールセンタに送信する。そして、コントロールセンタでは、受信した計測結果及び位置データを記憶してデータ処理をすることで、締固め作業車の移動軌跡と共に各種データを記録及び表示する。
【０００８】
また、下記の特許文献２の盛土等の地盤締固め工法における施工管理方法では、予備試験により得られた締固め回数やその回転毎の締固め程度等を定めている目標となる標準施工データを求めておき、加速度センサの検出値を元に現在の締固め程度を演算して標準施工データと比較して表示している。
【特許文献１】特開平１０−２９３０２７号公報
【特許文献２】特許２７２２３５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上述の締固め管理システムによる手法では、締固め施工中に自動的に多くのデータを得ることができ、リアルタイムな面的管理をすることができるが、実際に指標化して得たデータにばらつきがあり、精度が悪く、実用化できないという問題点がある。
【００１０】
したがって、従来での締固め施工後には、広く知られたＲＩ法や置換法などの人手により盛土材料の締固め実測値を求める手法をとらざるを得なかったのが現状である。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した従来の実状に鑑みて提案されたものであり、広大な締固め施工エリアの締固め程度をリアルタイム、且つ高精度に管理することができる締固め品質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】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明では、上述の課題を解決するために、実施工を行う前の試験施工時に、盛土材料を検査した測定データを用意すると共に、前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める試験施工を行ったときに検出した、前記締固め管理ブロック内で計測された前記締固め機械の振動加速度の時間変化を示す加速度波形に相当する地盤応答値を用意する。
【００１３】
そして、締め固め管理装置は、前記測定データ及び地盤応答値に基づいて、前記締固め施工エリアを、締固めた結果を管理する単位となる締固め管理ブロックに分割し、入力した前記締固め管理ブロックで得られた複数の地盤応答値を用いて、前記各締固め管理ブロックの締め固めが完了したことを示す規定地盤応答値を決定し、入力した前記測定データを用いて、前記各締固め管理ブロックの締め固めが完了したことを示す規定転圧回数を決定する。
【００１４】
次に、締め固め管理装置は、実施工時においては、前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める実施工を行ったときに前記締固め管理ブロックで得た地盤応答値が規定地盤応答値以上となった場合、又は前記締固め機械により締固め施工エリアを実際に締め固める実施工を行ったときに前記締固め管理ブロックで得た転圧回数が規定転圧回数以上となった場合に、前記締固め管理ブロックの締め固めが完了したと判定することにより、上述の課題を解決する。
【００１５】
また、締め固め管理方法では、各締め固め管理ブロックを複数に区分したブロックのうち、前記規定地盤応答値以上となった前記ブロックの割合を示す規定占有率を決定し、前記規定占有率を上回った場合に、前記締固め管理ブロックの締め固めが完了したと判定することが望ましい。
【００１６】
更に、この締め固め管理方法では、各締固め管理ブロックごとに地盤応答値及び転圧回数を蓄積し、複数の締固め管理ブロックからなる管理ブロックを設定し、当該管理ブロックのうち、規定転圧回数となった時の規定地盤応答値以上の地盤応答値が得られた締固め管理ブロックの割合を示す転圧完了率が所定下限値以下の管理ブロック、若しくは規定転圧回数より少ない転圧回数を終了した時の前記転圧完了率が所定上限値以上の管理ブロックが存在すると判定した場合に、前記規定地盤応答値及び規定転圧回数を更新することが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る締固め品質管理方法によれば、広大な締固め施工エリアの締固め程度をリアルタイム、且つ高精度に管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
本発明は、例えば図１に示すように構成された締固め管理システムに適用される。
【００２０】
［締固め管理システムの構成］
図１に示す締固め管理システムは、例えば空港、道路、ダムなどの大規模土工事現場で締固め施工をする締固め施工装置１と、ＧＰＳ固定局２と、データ管理局３とから構成されている。
【００２１】
「締固め施工装置１の構成」
締固め施工装置１は、締固め施工現場で作業者により運転されることで、盛土材料を締め固めるものである。
【００２２】
締固め施工装置１は、実際に転圧を行う振動ローラ１１、振動ローラ１１の振動加速度を計測する加速度センサ１２、ディスプレイ１３、操作パネル１４、ＧＰＳアンテナ１５、無線送信機１６、制御部１７、ＧＰＳ固定局データ受信アンテナ１８を備えて構成されている。
【００２３】
振動ローラ１１は、締固め施工装置１の進行方向に向かって回転駆動して、盛土面を締め固める動作をする。
【００２４】
加速度センサ１２は、振動ローラ１１の締固め施工エリアに対する垂直方向における加速度を検出し、制御部１７にセンサ信号として出力する。この加速度センサ１２で検出したセンサ信号が、締固め施工エリアの締固め強度となる。
【００２５】
ディスプレイ１３は、制御部１７の制御に応じて、振動ローラ１１の締固め施工エリアに対する転圧回数や、締固め施工装置１の進行軌跡などを画面表示することで、締固め施工装置１の運転者に締固め施工装置１の進行方向や、締固め施工エリアの締固め度合いなどを提示する。
【００２６】
操作パネル１４は、締固め施工装置１を運転者に操作されることで、各種操作入力信号を制御部１７に出力する。
【００２７】
ＧＰＳアンテナ１５は、図示しないＧＰＳ衛星と無線接続され、ＧＰＳ衛星からの位置データを受信する。この位置データは、工事現場を座標化し、座標内での締固め施工装置１の位置を示すデータである。ＧＰＳアンテナ１５は、受信した位置データを、この位置データを入力した時刻情報と共に制御部１７に出力する。
【００２８】
無線送信機１６は、データ管理局３と無線接続され、制御部１７で作成したデータをデータ管理局３に送信する。
【００２９】
ＧＰＳ固定局データ受信アンテナ１８は、ＧＰＳ固定局２と無線接続され、リアルタイムに現在の締固め施工装置１の位置を示す位置データを受信し、制御部１７に出力する。
【００３０】
制御部１７は、加速度センサ１２からのセンサ信号、及びＧＰＳアンテナ１５又はＧＰＳ固定局データ受信アンテナ１８で受信した締固め施工装置１の位置データが入力される。この制御部１７は、位置データにより締固め施工装置１の現在位置に基づく締固め施工装置１の軌跡、締固め施工装置１の転圧回数、及び締固め施工エリアの各位置での振動ローラ１１の加速度に基づく地盤応答値を締固めデータとして作成する。そして、この制御部１７は、作成した締固めデータを内部に記憶してディスプレイ１３に表示して締固め施工装置１の運転者に提示すると共に、無線送信機１６を介してデータ管理局３に送信する。
【００３１】
この制御部１７は、締固め程度を認識するのに、加速度波形に対して地盤応答値演算処理をすることで、地盤応答値を求める。
【００３２】
また、この制御部１７は、実施工時に、締固め施工エリアを分割してなる複数の締固め管理ブロックを決定して、各締固め管理ブロックでの締固め程度を評価する。この制御部１７は、実施工時に、入力された位置データと、各締固め管理ブロックでの地盤応答値とを記憶する。
【００３３】
締固め管理システムは、実際に締固め施工エリアを盛土材料を使用して締め固める実施工時の前に、使用する盛土材料を用いて締固め施工装置１により締固めを試験的に行って、実施工時に管理を行うブロックの大きさや、各締固め管理ブロックで地盤応答値を求める必要個数、地盤応答値の管理基準値を得るモデル（試験）施工時処理をする。なお、このモデル施工時における処理については後述する。
【００３４】
また、締固め管理システムは、モデル施工時処理により得た締固め管理ブロックの大きさ、地盤応答値の必要個数、管理基準値（ＣＣＶ（Compaction Control Value）規定値）を用いて、実際に締固め施工エリアに盛土材料を運搬して締固め施工装置１により締固めを行う実施工時処理を行う。なお、この実施工時処理については後述する。
【００３５】
「ＧＰＳ固定局２の構成」
ＧＰＳ固定局２は、ＧＰＳアンテナ２１、ＧＰＳ固定局データ送信装置２２、ＧＰＳ受信機２３、パーソナルコンピュータ２４を備えて構成されている。
【００３６】
ＧＰＳアンテナ２１は、図示しないＧＰＳ衛星と無線接続され、ＧＰＳ衛星からの位置データを受信する。この位置データは、工事現場を座標化し、座標内での締固め施工装置１の位置を示すデータである。ＧＰＳアンテナ２１は、受信した位置データを、この位置データを入力した時刻情報と共にＧＰＳ受信機２３に出力する。
【００３７】
ＧＰＳ受信機２３は、ＧＰＳアンテナ２１で受信した位置データが入力され、ＧＰＳ固定局データ送信装置２２に出力すると共に、パーソナルコンピュータ２４に出力する。
【００３８】
ＧＰＳ固定局データ送信装置２２は、ＧＰＳ受信機２３からの位置データを締固め施工装置１に送信する。
【００３９】
パーソナルコンピュータ２４は、ＧＰＳ受信機２３からの位置データを入力し、現在時刻に対する締固め施工装置１の位置データを表示する。
【００４０】
「データ管理局３の構成」
データ管理局３は、締固めデータ受信アンテナ３１、無線モデム３２、パーソナルコンピュータ３３、電源装置３４を備えて構成されている。
【００４１】
電源装置３４は、データ管理局３を構成する各部に駆動電圧を供給する。
【００４２】
締固めデータ受信アンテナ３１は、締固め施工装置１で作成した締固めデータを受信する。締固めデータ受信アンテナ３１は、受信した締固めデータを無線モデム３２に出力する。
【００４３】
無線モデム３２は、締固めデータ受信アンテナ３１からの締固めデータを後段のパーソナルコンピュータ３３で処理可能な形式に変換してパーソナルコンピュータ３３に出力する。
【００４４】
パーソナルコンピュータ３３は、無線モデム３２からの締固めデータに基づいて、締固め施工をした領域の転圧回数や地盤反力に基づいたセンサ信号を表示可能となっている。
【００４５】
［締固め管理システムによる締固め管理処理］
つぎに、上述した締固め管理システムにおける締め固め管理処理について説明する。
【００４６】
この締固め管理システムでは、先ず、ステップＳ１において、締固め施工装置１によるモデル施工の実施したときのＣＣＶ測定値の検出を加速度センサ１２及び制御部１７により開始し、次のステップＳ２において、実施工時に地盤の締め固めが完了したか否かを判断する地盤応答値（ＣＣＶ測定値）の基準となるＣＣＶ規定値を制御部１７により決定すると共に（ステップＳ１１，ステップＳ１２）、実施工時に地盤の締め固めが完了したか否かを判断する転圧回数の基準となる規定転圧回数を制御部１７により決定する（ステップＳ１３）。
【００４７】
この締固め管理システムでは、ＣＣＶ規定値を決定するに際して、先ずステップＳ１１において、締固め施工装置１により締め固め対象となる地盤を試験的に締め固めた場合の地盤応答値（ＣＣＶ測定値）を加速度センサ１２及び制御部１７により測定する。このとき、締固め施工装置１の制御部１７では、予め設定された締固め管理ブロックごとにＣＣＶ測定値を入力して蓄積する。
【００４８】
次に制御部１７では、地盤の締め固め時において蓄積した振動ローラ１１の加速度波形をスペクトル変換することで、加速度波形の基本周波数Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ０、側帯波１／２Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ’０、側帯波３／２Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ’１、側帯波２Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ１、側帯波５／２Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ’２、側帯波３Ｆ０［Ｈｚ］での加速度振幅スペクトルＡ２を演算する。
【００４９】
次いで、制御部１７は、演算した加速度振幅スペクトルを用いて、下記の式１〜３の何れかのＣＣＶ演算式を選択してＣＣＶ測定値を求める。
【００５０】
本例では、例えば下記に示すような式１〜３のＣＣＶ演算式の何れかを使用する場合について説明しているが、これに限定されず、加速度波形をスペクトル変換して得られるＣＣＶ演算式であれば使用可能である。
【００５１】
｛（A’０＋A’１＋A１＋A’２＋A２）／A０｝×100     （式１）
｛（A’１＋A１＋A’２＋A２）／（A０’＋A０）｝×100 （式２）
｛（A’０＋A’１＋A１＋A’２＋A２）／（A０’＋A０）｝×100   （式３）
次のステップＳ１２において、制御部１７では、後述の図３の処理を行うことにより、ＣＣＶ規定値を設定する。なお、このステップＳ１２における処理の詳細については後述する。
【００５２】
一方、ステップＳ２におけるステップＳ１３では、制御部１７により、後述の図３の処理を行うことにより規定転圧回数を設定する。なお、このステップＳ１３における処理の詳細については後述する。
【００５３】
そして、この締固め管理システムでは、ステップＳ３において、締固め施工装置１が締め固め対象となる場所を走行させることによる実施工を開始し、ステップＳ４において、予め設定しておいた締固め管理ブロック上を締固め施工装置１を走行させることにより、振動ローラ１１による転圧を実施させる。このとき、締固め施工装置１の制御部１７では、予め設定した締固め管理ブロックごとのＣＣＶ測定値、転圧回数を蓄積している。
【００５４】
次のステップＳ５において、制御部１７では、ステップＳ４において蓄積したＣＣＶ測定値に基づいて、ステップＳ１２にて設定したＣＣＶ規定値を満足しているか否かを締固め管理ブロックごとに判断する。
【００５５】
そして、制御部１７では、実施工時に検出したＣＣＶ測定値がＣＣＶ規定値を満足していると判断した場合には、ステップＳ７において当該ＣＣＶ規定値を満足した締固め管理ブロックについて締め固めが完了したと判断して処理を終了する。
【００５６】
一方、制御部１７では、実施工時に検出したＣＣＶ測定値がＣＣＶ規定値を満足していないと判断した場合には、ステップＳ６において、ＣＣＶ規定値を満足していない締固め管理ブロックについて、実施工時に検出した転圧回数が、ステップＳ１３にて規定した規定転圧回数に達しているか否かを判定する。制御部１７では、実施工時に検出した転圧回数が規定転圧回数に達していると判断した場合には、ステップＳ７において当該規定転圧回数を満足した締固め管理ブロックについて締め固めが完了したと判断して処理を終了する。一方、制御部１７では、規定転圧回数を満足していないと判断した場合にはステップＳ４に戻って再度締固め施工装置１による転圧を実施させる。
【００５７】
このような締固め管理処理では、ステップＳ１及びステップＳ２にてＣＣＶ規定値及び規定転圧回数を決定し、ステップＳ３〜ステップＳ７の実施工時には、ＣＣＶ規定値を満足した場合、又は規定転圧回数を満足した場合に締め固めが完了したと判断する。
【００５８】
［モデル施工によるＣＣＶ規定値、規定転圧回数の設定処理］
つぎに、ステップＳ２におけるＣＣＶ規定値、規定転圧回数の設定処理の詳細について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
このＣＣＶ規定値、規定転圧回数の設定処理は、先ず、ステップＳ１でのモデル施工を実施するに際して設定された所定広さの締め固め対象となるヤードを示すデータを入力する。このとき、制御部１７では、ＧＰＳ固定局データ受信アンテナ１８から入力するＧＰＳデータによってヤードを識別することができる経度や緯度に関するＧＰＳデータを入力する。これにより、制御部１７では、モデル施工を行っているときにおけるヤードを認識する。
【００６０】
更に具体的には、制御部１７は、図４（ａ）に示すように、ステップＳ１にて設定された所定広さのヤード４１を、例えば所定のブロックサイズを２ｍ四方とした締固め管理ブロック４２に区分する。また、制御部１７では、ヤード４１の四方頂点を示すＧＰＳデータ、各締固め管理ブロック４２の四方頂点を示すＧＰＳデータを保持しておくことにより、ヤード４１及び各締固め管理ブロック４２に対する締固め施工装置１の位置が可能となる。
【００６１】
次に、締固め管理システムでは、例えば所定のブロックサイズ（２ｍ四方）にヤードを区分して実施したＲＩ測定の結果を示すＲＩ測定データを制御部１７で入力する（ステップＳ４１）。このＲＩ測定データは、例えば各締固め管理ブロック４２に存在する盛土材料の密度比を示すデータである。
【００６２】
また、締固め管理システムでは、例えば締固め管理ブロック４２ごとに、ヤード４１の締め固めを締固め施工装置１により実施させた場合に、締固め管理ブロック４２毎のＣＣＶ測定値を制御部１７によって蓄積する（ステップＳ３１）。
【００６３】
次に、制御部１７では、ステップＳ３２において、ステップＳ３１にて入力したＣＣＶ測定値と、ステップＳ４１にて入力したＲＩ測定データとの相関値を演算する。なお、この相関値は、ステップＳ３１にて入力したＣＣＶ測定値と、ステップＳ４１にて入力したＲＩ測定データとの相関が高いほど、値「０」から大きくなり、値「１」に近くなる。制御部１７では、例えばステップＳ３１にて入力したＣＣＶ測定値と、ステップＳ４１にて入力したＲＩ測定データとの相関値が０．７を超える広さのブロックサイズを求める。
【００６４】
すなわち、ＲＩ測定は、作業員が実際に盛土材料を用いて行う検査であるので検査範囲が狭い。したがって、ヤード４１内での締固め管理ブロック４２の数を多くするほど締固め管理ブロック４２の面積が小さくなって、各締固め管理ブロック４２で入力したＣＣＶ測定値と、ＲＩ測定データの相関が高くなる。したがって、制御部１７では、締固め管理ブロック４２の数を変更することで締固め管理ブロック４２の面積を変更しながら、ＣＣＶ測定値とＲＩ測定データの相関を演算する。
【００６５】
そして、制御部１７は、ステップＳ３３において、所定の相関（値：０．７）が得られる最大面積の締固め管理ブロック４２の面積を求めて、実施工を行う時における締固め管理ブロック４２の最小のブロックサイズを決定する。
【００６６】
次に、制御部１７では、ステップＳ３４において、ステップＳ３３にて決定したブロックサイズの締固め管理ブロック４２でヤード２１を区分する。このとき、制御部１７では、図４（ａ）に示したようにヤード２１を区分した状態から、締固め管理ブロック４２の各頂点を示すＧＰＳデータを更新する。
【００６７】
また、このステップＳ３４において、制御部１７は、図４（ｂ）に示すように、複数の締固め管理ブロック４２を含むＣＣＶ管理ブロック４３を設定する。本例では、５×５の締固め管理ブロック４２を含むＣＣＶ管理ブロック４３Ａ〜４３Ｃを設定する。そして、制御部１７では、各締固め管理ブロック４２を締固め施工装置１で締め固めを行ったときに入力したＣＣＶ測定値を用いて、各ＣＣＶ管理ブロック４３Ａ〜４３Ｃに含まれる締固め管理ブロック４２のＣＣＶ測定値の平均値を算出する。このとき、制御部１７では、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ測定値を前記式１〜３の何れかを使用する。
【００６８】
これにより、制御部１７では、次のステップＳ３５において、例えば図４（ｂ）に示すように、各ＣＣＶ管理ブロック４３Ａ〜４３Ｃに含まれる締固め管理ブロック４２のＣＣＶ測定値の平均値がそれぞれ、「６」、「４」、「７」であった場合には、最低のＣＣＶ測定値の平均値であるＣＣＶ管理ブロック４３Ｂの「４」をＣＣＶ規定値とする。すなわち、ＣＣＶ測定値の平均値は、その値が高いほど締め固め度合いが高く、最も締め固め度合いが低い値がＣＣＶ規定値とされる。
【００６９】
次に、制御部１７では、ステップＳ３５にてＣＣＶ規定値を決定する対象となった締固め管理ブロック４２を更に区分したブロックのうち、ＣＣＶ規定値を超えているブロックの割合を求める。このとき、制御部１７では、例えば図４（ｃ）を参照すると、ＣＣＶ規定値を超えているブロックを○にて示し、ＣＣＶ規定値を超えていないブロックを×にて示したように締め固めが行われた場合、ＣＣＶ規定値を超えているブロックの数を、全ブロック数で除算して、１００を乗算する。これにより、制御部１７は、（１９／２５）×１００なる演算をして、７６％という締固め管理ブロック４２の規定占有率を求める。この規定占有率は、実施工時において締固め管理ブロック４２の締め固めが完了していると判断するための基準とされる。
【００７０】
一方、このＣＣＶ規定値、規定転圧回数の設定処理において、制御部１７では、ステップＳ３１〜ステップＳ３７の処理と平行して、ステップＳ４１にて入力したＲＩ測定データを用いて、規定転圧回数を演算する（ステップＳ４２）。このとき、制御部１７は、ＲＩ測定データを参照して締め固めが完了したとされる転圧回数を規定転圧回数に設定する。
【００７１】
［実施工管理処理］
つぎに、図２のステップＳ３〜ステップＳ７における処理の詳細について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００７２】
この実施工管理処理では、先ず、ステップＳ３にて実施工を開始する前のステップＳ５１において、制御部１７により、ステップＳ４２にて決定した規定転圧回数、ステップＳ３５にて決定したＣＣＶ規定値、ステップＳ３３にて決定したブロックサイズ、基準座標、ステップＳ３７にて決定した規定占有率をデータとして入力する。このとき、制御部１７では、ステップＳ５１にて入力する情報を作業者の操作により入力しても良く、ステップＳ５１にて入力する情報を図示しないメモリに記憶しておいても良く、更には図３の処理を行った結果をＧＰＳ固定局２やデータ管理局３に記憶しておいても良い。また、このステップＳ５１において、締固め施工装置１を前進させた場合に図３に示したＣＣＶ規定値の設定処理を行って得たＣＣＶ規定値と、締固め施工装置１を後進させた場合に図３に示したＣＣＶ規定値の設定処理を行って得たＣＣＶ規定値との双方を入力しても良い。
【００７３】
次のステップＳ５２において、制御部１７では、締固め施工装置１により実施工が開始されて、加速度センサ１２からの信号によりＣＣＶ測定値を入力すると、当該入力したＣＣＶ測定値を入力したときのＧＰＳデータを入力する。そして、制御部１７では、入力したＧＰＳデータに位置的に対応した締固め管理ブロック４２を認識し、更に締固め管理ブロック４２内の所定サイズのメッシュのＣＣＶ測定値として、入力したＣＣＶ測定値を記憶する。これにより、制御部１７では、締固め管理ブロック４２内のメッシュと、ＣＣＶ測定値とを対応させて記憶することにより、蓄積する。
【００７４】
次のステップＳ５３において、制御部１７では、ある締固め管理ブロック４２内のＣＣＶ測定値が存在するメッシュ数を算出することにより、締固め管理ブロック４２内のＣＣＶ測定値を算出する。
【００７５】
次のステップＳ５４において、制御部１７では、ステップＳ５３にて蓄積されたＣＣＶ測定値数から、予め設定した規定割合以上の締固め管理ブロック４２が転圧されたか否かを判定する。制御部１７では、規定割合以上の締固め管理ブロック４２が転圧されたと判定した場合にはステップＳ５５に処理を進め、規定割合以上の締固め管理ブロック４２が転圧されていないと判定した場合にはステップＳ５８に処理を進める。
【００７６】
ステップＳ５５において、制御部１７では、ステップＳ５４にて規定割合以上転圧されたと判定された締固め管理ブロック４２を転圧したときのＣＣＶ測定値の平均値（ＣＣＶ平均値）を算出する。ここで、制御部１７では、締固め施工装置１が前進している場合に入力したＣＣＶ測定値と、締固め施工装置１が後進している場合に入力したＣＣＶ測定値とを区別して蓄積している場合には、前進している場合のＣＣＶ測定値数と後進している場合のＣＣＶ測定値数とを比較して、数の多い方のＣＣＶ測定値を使用してＣＣＶ平均値を算出する。なお、制御部１７は、前進している場合のＣＣＶ測定値数と後進している場合のＣＣＶ測定値数とが同数である場合には、前進している場合のＣＣＶ測定値を使用してＣＣＶ平均値を算出する。
【００７７】
次のステップＳ５６において、制御部１７では、ステップＳ５５にて算出したＣＣＶ平均値が、ステップＳ５１にて入力したＣＣＶ規定値を上回ったか否かを判定する。制御部１７では、ＣＣＶ平均値がＣＣＶ規定値を上回ったと判定した場合にはステップＳ５７に処理を進め、ＣＣＶ平均値がＣＣＶ規定値を上回っていないと判定した場合にはステップＳ５８に処理を進める。
【００７８】
ステップＳ５７において、制御部１７では、当該締固め管理ブロック４２の転圧が十分に行われたことを認識して処理を終了する。
【００７９】
また、この実施工管理処理では、ステップＳ５１の入力が行われた後に締固め施工装置１が実施工を開始した場合、ステップＳ５８において、各締固め管理ブロック４２ごとに、転圧回数をカウントする。このとき、制御部１７では、締固め施工装置１の移動を示すＧＰＳデータを蓄積し、当該ＧＰＳデータと各締固め管理ブロック４２のＧＰＳデータとを比較して、各締固め管理ブロック４２ごとに締固め施工装置１による転圧が行われたか否かを判定する。そして、制御部１７では、各締固め管理ブロック４２ごとに締固め施工装置１による転圧が行われた回数をカウントする。
【００８０】
ステップＳ５８の次のステップＳ５９においては、制御部１７により、ステップＳ５８で転圧回数をカウントした結果、各締固め管理ブロック４２の転圧回数がステップＳ５１にて入力した規定転圧回数を上回ったか否かを判定する。制御部１７では、転圧回数が規定転圧回数を上回った新たな締固め管理ブロック４２が存在すると判定した場合にはステップＳ５７に処理を進め、転圧回数が規定転圧回数を上回った締固め管理ブロック４２についての転圧が完了したとしてステップＳ６０に処理を進める。一方、制御部１７では、転圧回数がステップＳ５１にて入力した規定転圧回数を上回った締固め管理ブロック４２が存在しない場合には、ステップＳ５２に処理を進めて、締固め施工装置１による転圧を継続させる。
【００８１】
ステップＳ６０において、制御部１７では、ステップＳ５６にてＣＣＶ平均値がＣＣＶ平均値を上回っているという条件、又は転圧回数が規定転圧回数に達したという条件の何れかを全ての締固め管理ブロック４２が満たしているか否かを判定する。これにより、制御部１７は、全ての締固め管理ブロック４２が何れかの条件を満たしている場合に、ステップＳ６１に処理を進め、そうでない場合にはステップＳ５２に処理を戻す。
【００８２】
また、ステップＳ６０においては、ステップＳ５６及びステップＳ５９での判定結果に応じて各締固め管理ブロック４２の転圧が完了したか否かを判定しているが、図３の処理で決定した締固め管理ブロック４２の規定占有率を使用しても良い。すなわち、ステップＳ６０において、制御部１７では、実施工時においても、複数の締固め管理ブロック４２を区分したブロックのうちステップＳ５６又はステップＳ５９の条件を満たした締固め管理ブロック４２を算出する。そして、制御部１７では、締固め管理ブロック４２の含まれるＣＣＶ規定値を満たしたブロックの数が、規定占有率を超えた場合に、当該締固め管理ブロック４２の転圧が完了したと判定しても良い。
【００８３】
ステップＳ６１において、制御部１７では、各締固め管理ブロック４２のＧＰＳデータに基づく座標、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値をデータ管理局３に出力すると共に、実施工に関する総括データを作成してデータ管理局３に出力する。この総括データは、各ＣＣＶ管理ブロック４３のうちステップＳ５６の条件を満たした締固め管理ブロック４２の割合を示す転圧完了率、ＣＣＶ規定値を満たした締固め管理ブロック４２で検出されたＣＣＶ測定値の最低値、ＣＣＶ規定値を満たしていない締固め管理ブロック４２で検出されたＣＣＶ測定値の最低値を含む。
【００８４】
「表示制御処理」
また、この実施工管理処理において、制御部１７は、図５の処理と平行して、図６に示すように、転圧完了判定表示、転圧回数を示す転圧回数判定状態表示、又はＣＣＶ判定状態表示をディスプレイ１３にて行わせる表示制御処理を行う。なお、制御部１７は、転圧完了判定表示、転圧回数判定状態表示、ＣＣＶ判定状態表示の何れかの表示を締固め施工装置１の作業員の操作等によって切替可能としても良く、転圧完了判定表示のみをしても良い。
【００８５】
制御部１７は、先ず実施工を開始する前には、ヤード４１全体を一画面で表示し、当該ヤード４１が締固め管理ブロック４２に区分されていることを示す表示データを作成する。これにより、ディスプレイ１３には、図６（ａ）に示すように、ヤード全体表示５１と、矩形状の締固め管理ブロック表示５２がなされる。ここで、制御部１７は、複数の締固め管理ブロック４２を含めて締固め管理ブロック表示５２としても良い。
【００８６】
この実施工による転圧前の状態においては、転圧回数が規定転圧回数を満たしておらず、且つＣＣＶ平均値がＣＣＶ規定値を満たしていない。したがって、制御部１７では、何れの締固め管理ブロック４２も転圧がなされていないことを示す図６（ｂ−１）に示すような締固め管理ブロック表示５２をする表示データを作成し、何れかの締固め管理ブロック４２もＣＣＶ測定がなされていないことを示す図６（ｃ−１）に示すような締固め管理ブロック表示５２をする表示データを作成し、何れの締固め管理ブロック４２も転圧完了していないことを示す図６（ａ−１）に示すような締固め管理ブロック表示５２をする表示データを作成する。
【００８７】
具体的には、制御部１７は、図６（ａ−１）、図６（ｂ−１）、図６（ｃ−１）の各表示において、例えば「青」などの第１表示色にて締固め管理ブロック表示５２を表示する表示データを作成する。
【００８８】
そして、締固め施工装置１による実施工を開始すると、制御部１７は、ＧＰＳデータに基づく締固め施工装置１の座標に基づいてステップＳ５８の処理をすることにより、各締固め管理ブロック４２ごとの転圧回数をカウントする。これに応じて、制御部１７では、ヤード４１全体を１回転圧したと判定した場合には、図６（ａ−１）及び図６（ｂ−１）に示すように、第１表示形態とは異なる第２表示形態にて表示する表示データを作成する。具体的には、制御部１７は、例えば「緑」などの第２表示色にて表示する表示データを作成する。
【００８９】
また、ヤード４１全体を１回転圧して、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値の値が「１」又は「２」となった場合、制御部１７は、図６（ｃ−１）の場合とは異なり、図６（ｃ−２）に示すように、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値が「１」又は「２」であることを示す締固め管理ブロック表示５２を表示する。
【００９０】
更に、締固め施工装置１による実施工によりヤード４１全体の転圧回数が２回となり、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値の値が「２」〜「４」となった場合には、制御部１７は、図６（ｂ−３）に示すように、図６（ｂ−２）に示す表示データとは異なる表示をする表示データを作成すると共に、図６（ｃ−３）に示すように、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値の値が「２」〜「４」となったことを示す表示データを作成する。
【００９１】
また、制御部１７は、図６（ｃ−３）に示すように、ＣＣＶ平均値の値が「４」となった締固め管理ブロック４２では予め設定した値が「４」のＣＣＶ規定値を上回ったことを判定して、当該値が「４」のＣＣＶ規定値を上回った締固め管理ブロック４２に相当する部分を示す表示データを作成する。更に、制御部１７では、図６（ａ−３）に示すように、値が「４」のＣＣＶ規定値を上回った締固め管理ブロック４２については転圧が完了したことを示す表示データを作成する。これにより、制御部１７では、作業者に転圧完了した締固め管理ブロック４２を認識させることができる。
【００９２】
同様に、締固め施工装置１による実施工によりヤード４１全体の転圧回数が３回となり、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値の値が「２」〜「５」となった場合には、制御部１７は、図６（ａ−４）、図６（ｂ−４）、図６（ｃ−４）に示す表示データを作成する。
【００９３】
更に、締固め施工装置１による実施工によりヤード４１全体の転圧回数が４回となり、各締固め管理ブロック４２のＣＣＶ平均値の値が「３」〜「６」となった場合には、制御部１７は、図６（ａ−５）、図６（ｂ−５）、図６（ｃ−５）に示す表示データを作成する。ここで、制御部１７は、ＣＣＶ平均値の値が「３」であってＣＣＶ規定値を満たしていないが、規定転圧回数の「４回」を超えた締固め管理ブロック４２に相当する表示を、転圧が完了したことを示す表示とする表示データを作成する。
【００９４】
［ＣＣＶ規定値、規定転圧回数の修正処理］
つぎに、ＣＣＶ規定値の修正処理について説明する。このＣＣＶ規定値の修正処理は、締固め施工装置１の制御部１７やデータ管理局３によって必要に応じて実施される。
【００９５】
このＣＣＶ規定値の修正処理では、図７に示すように、先ず、ステップＳ７１において、ヤード４１に存在する盛土材料の性質が変わったか否かを判定する。このとき、締固め管理システムは、以前の実施工時のステップＳ６１にて作成した総括データを参照して、ステップＳ４２にて設定した規定転圧回数となった時の転圧完了率が所定下限値の０％のＣＣＶ管理ブロック４３、若しくは規定転圧回数の半分の転圧回数を終了した時の転圧完了率が所定上限値の１００％のＣＣＶ管理ブロック４３を検索する。
【００９６】
そして、締固め管理システムでは、規定転圧回数となった時の転圧完了率が０％のＣＣＶ管理ブロック４３、若しくは規定転圧回数の半分の転圧回数を終了した時の転圧完了率が１００％のＣＣＶ管理ブロック４３が、盛土材料が同一であってランダムに選択した３面のうち、２面以上存在するか否かを判定する。締固め管理システムは、検索したＣＣＶ管理ブロック４３のうち、隣接した３面のＣＣＶ管理ブロック４３うち２面以上のＣＣＶ管理ブロック４３が存在すると判定した場合にはステップＳ７４に処理を進め、存在しないと判定した場合にはステップＳ７２に処理を進める。
【００９７】
このようなステップＳ７１の判定を行うことにより、締固め管理システムでは、モデル施工時に設定した時と盛土材料の性質が変化して、規定転圧回数を満たしてもＣＣＶ規定値に達しない場所や、規定転圧回数を満たしていないにも拘わらずＣＣＶ規定値に達する場所を検索する。
【００９８】
ステップＳ７１において盛土材料の性質の変化が存在しないと判定した後のステップＳ７２において、締固め管理システムでは、以前のモデル施工にて設定したＣＣＶ規定値が、規定転圧回数だけ転圧をすることにより満たされる適切な値であると判定し、現状のＣＣＶ規定値を採用して以降の実施工を行うと判定する。そして、次のステップＳ７３においては、現状のＣＣＶ規定値で盛土材料の締固め作業を管理できるものと判定して処理を終了する。
【００９９】
一方、ステップＳ７１において盛土材料の性質の変化が存在すると判定した後のステップＳ７４において、締固め管理システムでは、再度ＲＩ測定を行った結果を示すＲＩ測定データを入力し、ステップＳ７５において入力したＲＩ測定データと所定の基準を示すＲＩ測定データとを比較して、現状の盛土材料が所定の基準を上回っているか否かを判定する。
【０１００】
締固め管理システムでは、盛土材料が所定の基準を上回っていると判定した場合には、ステップＳ７６において、最近の総括データに含まれるＣＣＶ測定値、ステップＳ７４にて入力したＲＩ測定データを用いて上述のステップＳ３２〜ステップＳ３５の処理と同様の処理をして、新たなＣＣＶ規定値に設定し、ステップＳ７３において新たなＣＣＶ規定値で盛土材料の締固め作業を品質管理するものとして、当該ＣＣＶ規定値を記憶しておく。
【０１０１】
一方、締固め管理システムでは、盛土材料が所定の基準を上回っていないと判定した場合には、ステップＳ７４にて入力したＲＩ測定データを用いて、ステップＳ７７にて上述のステップＳ３１〜ステップＳ３７の処理を行って新たなＣＣＶ規定値及び規定占有率を求める。また、このステップＳ７７では、ステップＳ７４にて入力したＲＩ測定データを用いて、ステップＳ４２の処理を行って新たな規定転圧回数を求める。これにより、締固め管理システムでは、ステップＳ７８において、新たなＣＣＶ規定値及び規定占有率、並びに規定転圧回数を設定して、ステップＳ７３において当該ＣＣＶ規定値及び規定占有率、並びに規定転圧回数で盛土材料の締固め作業を品質管理するものとして、当該ＣＣＶ規定値を記憶しておく。
【０１０２】
［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した締固め管理システムによれば、実施工を行う前に、締固めが完了したことを示すＣＣＶ規定値及び規定転圧回数を決定しておき、実施工時にＣＣＶ規定値又は規定転圧回数を満たした締固め管理ブロック４２については転圧が完了したと判定するので、広大な地域を締固め施工装置１によって締め固める必要がある場合であっても迅速且つ確実に締め固め作業を行わせることができる。また、この締固め管理システムによれば、広大な締固め施工エリアの締固め程度を高精度に管理することができると共に、リアルタイムに管理することができる。
【０１０３】
また、この締固め管理システムによれば、ＣＣＶ規定値、規定転圧回数のみならず、規定占有率を使用して各締固め管理ブロックの実施工を行うことができるので、更に迅速且つ確実に締め固め作業を行わせることができる。
【０１０４】
更に、この締固め管理システムによれば、最近の実施工の結果からＣＣＶ規定値、規定転圧回数及び規定占有率を更新する必要性を確実に判定して、最新のＣＣＶ規定値、規定転圧回数及び規定占有率に更新することがでる。したがって、この締固め管理システムによれば、数日に亘る締め固め作業を行っている場合に盛土材料の性質が変化しても、従前のＣＣＶ規定値、規定転圧回数及び規定占有率をそのまま使用して締め固め度合いが不十分となることがなく、確実な締め固め作業を行わせることができる。
【０１０５】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１０６】
すなわち、上述したフローチャートに示した処理は、主として制御部１７により行うようにしたが、これに限らず加速度センサ１２で検出したＣＣＶ測定値を締固め施工装置１からデータ管理局３に送信して、制御部１７と同様の処理をデータ管理局３で行うことにより、同一の効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明を適用した締固め管理システムの構成を示す図である。
【図２】本発明を適用した締固め管理システムによる締固め管理処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明を適用した締固め管理システムによるＣＣＶ規定値、規定転圧回数の設定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】本発明を適用した締固め管理システムにおいて、（ａ）はヤードに締固め管理ブロックを設定した状態を示し、（ｂ）は複数の締固め管理ブロックからなるＣＣＶ管理ブロックを設定した状態を示し、（ｃ）は締固め管理ブロックにおける規定占有率を説明するための図である。
【図５】本発明を適用した締固め管理システムによる実施工管理処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明を適用した締固め管理システムにおいて、実施工を行っているときに作業者に提示する転圧完了判定表示、転圧回数判定状態表示、ＣＣＶ判定状態表示の変化を説明するための図である。
【図７】本発明を適用した締固め管理システムにおいて、ＣＣＶ規定値、規定転圧回数の修正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  締固め施工装置
２  ＧＰＳ固定局
３  データ管理局
１１  振動ローラ
１２  加速度センサ
１３  ディスプレイ
１４  操作パネル
１５  ＧＰＳアンテナ
１６  無線送信機
１７  制御部
１８  ＧＰＳ固定局データ受信アンテナ
２１  ＧＰＳアンテナ
２２  ＧＰＳ固定局データ送信装置
２３  ＧＰＳ受信機
２４  パーソナルコンピュータ
３１  締固めデータ受信アンテナ
３２  無線モデム
３３  パーソナルコンピュータ
３４  電源装置
４１  ヤード
４２  締固め管理ブロック
４３  ＣＣＶ管理ブロック
５１  ヤード全体表示
５２  締固め管理ブロック表示
【図１】
2005030073.tif 000003
【図２】
2005030073.tif 000004
【図３】
2005030073.tif 000005
【図４】
2005030073.tif 000006
【図５】
2005030073.tif 000007
【図６】
2005030073.tif 000008
【図７】
2005030073.tif 000009