(57)【要約】【課題】機械撹拌式地盤改良工法において、地盤改良の品質と出来形の管理を一括して行う地盤改良工法の品質管理システムを提供する。【解決手段】地盤改良予定領域を平面視で区割りしたメッシュ画像及び断面視で区割りした断面画像を用いて、地盤改良機に備えた撹拌混合装置による羽根切り回数や固化材の吐出量と併せて、撹拌混合装置の貫入位置、貫入深度、横行移動軌跡、鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムでモニタリングする。【選択図】図６
2016089562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム及びアームを備えるベースマシンと、前記アームの先端に対して回動可能に連結される撹拌混合装置とを有し、該撹拌混合装置が固化材吐出口と鉛直方向に回転する複数の撹拌翼を備え、該撹拌翼を回転することにより地盤を固化材とともに攪拌混合する地盤改良装置を用いた地盤改良工法の品質管理システムにおいて、
地盤改良予定領域を平面視で区割りしたメッシュ画像を作成し、該メッシュ画像上にて前記撹拌混合装置の現在位置をリアルタイムで出力装置に表示する位置情報管理機能と、
１区画あたりに必要な前記撹拌翼による羽根切り回数もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方を考慮して、前記撹拌混合装置が横行方向に区画を移動する際の計画移動速度を予め算定しておくとともに、前記撹拌混合装置が実際に区画を移動するときの実移動速度を検出し、該実移動速度を前記計画移動速度と併せてリアルタイムで前記出力装置に表示する横行移動速度管理機能とを備えることを特徴とする地盤改良工法の品質管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の地盤改良工法の品質管理システムであって、
前記位置情報管理機能において、前記メッシュ画像に加えて地盤改良予定領域を断面視で区割りした断面画像を作成し、該断面画像上にて前記撹拌混合装置の基端部及び先端部の現在位置をリアルタイムで前記出力装置に表示することを特徴とする地盤改良工法の品質管理システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の地盤改良工法の品質管理システムであって、
前記横行移動速度管理機能において、前記撹拌翼の回転速度もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方をリアルタイムで検知し、１区画あたりに必要な羽根切り回数もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方を満足するよう、前記計画移動速度をリアルタイムで変動させることを特徴とする地盤改良工法の品質管理システム。
【請求項４】
請求項２または３に記載の地盤改良工法の品質管理システムであって、
前記位置情報管理機能において、前記断面画像上で前記撹拌混合装置の先端部が通過した区画に色を付与するとともに、これと連動して前記メッシュ画像上の前記撹拌混合装置が位置する区画に色を付与し、リアルタイムで前記出力装置に表示することを特徴とする地盤改良工法の品質管理システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の地盤改良工法の品質管理システムであって、
前記位置情報管理機能において、前記撹拌混合装置の現在位置を、前記ベースマシン上に離間して設置した２個のＧＮＳＳアンテナ、前記ブーム、前記アーム及び前記ベースマシンに設置した複数のチルトセンサにて検出することを特徴とする地盤改良工法の品質管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械撹拌式地盤改良工法において、地盤改良の品質と出来形の管理を一括して行う地盤改良工法の品質管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撹拌翼と固化材吐出口とを備えた撹拌混合装置をバックホウのアーム先端に取り付け、撹拌翼にて地盤の掘削と固化材との撹拌混合を行い、地盤改良を行う方法が知られている。
【０００３】
例えば引用文献１には、トレンチャー式撹拌混合装置を備えた地盤改良機にて地盤改良を実施するにあたり、トレンチャー式撹拌混合装置の鉛直方向の掘進速度や撹拌翼の回転速度を管理することで、土壌と固化材との混合ムラをなくし、地盤改良の品質を均一化及び安定化する地盤改良工法が開示されている。これらの地盤改良工法は、地盤改良予定領域におけるトレンチャーの貫入位置にて鉛直方向の掘進速度や深度等、断面視の情報をリアルタイムで管理することができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２１２９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述する地盤改良工法では、トレンチャーの貫入位置について正確な位置出しが行えるものの、横行移動速度や移動軌跡等の平面視の情報をリアルタイムで管理することができない。したがって、施工管理者が例えば横行移動速度を管理する場合、トレンチャーの横行移動計画ルート１列当たりの最低移動時間を、体積あたりの必要羽根切回数等に基づいてあらかじめ算定しておき、施工時にトレンチャー式撹拌混合装置が移動する移動時間をストップウォッチで実測していた。
【０００６】
このため、施工管理に多大な労力を要するだけでなく、地盤改良予定領域全体について大まかな品質及び出来形の管理は可能であるものの、品質の均一性や出来形の精度については十分な確認ができなかった。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、地盤改良予定領域全体の品質と出来形を一括して管理すべく、地盤改良機に備えた撹拌混合装置による羽根切り回数や固化材の吐出量と併せて、撹拌混合装置の貫入位置、貫入深度、横行移動軌跡、鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムでモニタリングする、地盤改良工法の品質管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するため本発明の地盤改良工法の品質管理システムは、ブーム及びアームを備えるベースマシンと、前記アームの先端に対して回動可能に連結される撹拌混合装置とを有し、該撹拌混合装置が固化材吐出口と鉛直方向に回転する複数の撹拌翼を備え、該撹拌翼を回転することにより地盤を固化材とともに攪拌混合する地盤改良装置を用いた地盤改良工法の品質管理システムにおいて、地盤改良予定領域を平面視で区割りしたメッシュ画像を作成し、該メッシュ画像上にて前記撹拌混合装置の現在位置をリアルタイムで出力装置に表示する位置情報管理機能と、１区画あたりに必要な前記撹拌翼による羽根切り回数もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方を考慮して、前記撹拌混合装置が横行方向に区画を移動する際の計画移動速度を予め算定しておくとともに、前記撹拌混合装置が実際に区画を移動するときの実移動速度を検出し、該実移動速度を前記計画移動速度と併せてリアルタイムで前記出力装置に表示する横行移動速度管理機能とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の地盤改良工法の品質管理システムは、前記位置情報管理機能において、前記メッシュ画像に加えて地盤改良予定領域を断面視で区割りした断面画像を作成し、該断面画像上にて前記撹拌混合装置の基端部及び先端部の現在位置をリアルタイムで前記出力装置に表示することを特徴とする。
【００１０】
上記の地盤改良工法の品質管理システムによれば、メッシュ画像から撹拌装置の貫入位置及び横行移動軌跡をリアルタイムで視覚確認できるため、地盤改良予定領域の平面視で未改良部分を残すことがなく、地盤改良予定領域の平面視に対して高精度な出来形を確保することが可能となる。
【００１１】
また、断面画像から撹拌混合装置の姿勢及び貫入深度をリアルタイムで確認できるため、地盤改良予定領域の鉛直方向にも未改良部分を残すことがなく、地盤改良予定領域の断面視に対して高精度な出来形を確保することが可能となる。
【００１２】
さらに、メッシュ画像及び断面画像にて鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムで確認できるため、それぞれの区画ごとで撹拌混合装置における撹拌翼の羽根切り回数及び固化材の吐出量を管理でき、地盤改良予定領域全体に対して均一な品質を確保することが可能となる。
【００１３】
加えて、地盤改良機のオペレーターは、出力装置を介してメッシュ画像にて撹拌混合装置の横行方向の位置情報（貫入位置及び横行移動軌跡）及び横行移動速度を確認できるとともに、断面画像にて撹拌混合装置の鉛直掘進方向の位置情報（貫入深度）及び鉛直掘進速度を確認できるため、オペレーターの熟練度にかかわらず、地盤改良の安定した品質および出来形を確保することが可能となる。
【００１４】
また、施工管理者は上述するようなオペレーターによる施工状況を出力装置を介してリアルタイムでモニタリングできるため、工事事務所等の遠隔地から施工管理を行うことができ、管理に要する無駄な労力を大幅に削減することが可能となる。
【００１５】
本発明の地盤改良工法の品質管理システムは、前記横行移動速度管理機能において、前記撹拌翼の回転速度もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方をリアルタイムで検知し、１区画あたりに必要な羽根切り回数もしくは前記固化材の吐出量の少なくともどちらか一方を満足するよう、前記計画移動速度をリアルタイムで変動させることを特徴とする。
【００１６】
上記の地盤改良工法の品質管理システムによれば、地盤改良予定領域内における地盤の性状等が変化する場合にも、１区画あたりに必要な羽根切り回数および前記固化材の吐出量を満足するような施工を行うことができるため、地盤改良予定領域全体に対して均一な品質を確保することが可能となる。
【００１７】
本発明の地盤改良工法の品質管理システムは、前記位置情報管理機能において、前記断面画像上で前記撹拌混合装置の先端部が通過した区画に色を付与するとともに、これと連動して前記メッシュ画像上の前記撹拌混合装置が位置する区画に色を付与し、リアルタイムで前記出力装置に表示することを特徴とする。
【００１８】
上記の地盤改良工法の品質管理システムによれば、地盤改良機のオペレーターは、出力装置の断面画像にて前記撹拌混合装置の先端部がいずれの区画に達しているかを容易に確認できるだけでなく、メッシュ画像を視認するのみであっても、撹拌混合装置の横行方向の貫入位置情報を確認しながら掘削軌跡の確認もできるため、オペレーターの技能に頼ることなく安定した品質を確保することが可能となる。
【００１９】
本発明の地盤改良工法の品質管理システムは、前記位置情報管理機能において、前記撹拌混合装置の現在位置を、前記ベースマシン上に離間して設置した２個のＧＮＳＳアンテナ、前記ブーム、前記アーム及び前記ベースマシンに設置した複数のチルトセンサにて検出することを特徴とする。
【００２０】
上記の地盤改良工法の品質管理システムによれば、撹拌混合装置の現在位置情報を時間情報とともに正確に把握することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、地盤改良機に備えた撹拌混合装置による羽根切り回数や固化材の吐出量と併せて、撹拌混合装置について、貫入位置、貫入深度、横行移動軌跡、鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムでモニタリングできるため、地盤改良予定領域全体に対して均一で安定した品質と出来形を一括して確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】地盤改良工法の品質管理システムと地盤改良機の関係を示す図である。
【図２】地盤改良工法の品質管理システムの概念図を示す図である。
【図３】地盤改良機の車載端末装置と工事事務所等の事務所端末装置の情報共有の概念図を示す図である。
【図４】車載端末装置の出力装置の出力情報を示す図である。
【図５】工事事務所等に設置される事務所端末装置の出力情報を示す図である。
【図６】地盤改良予定領域の平面をメッシュ情報により区割りしたメッシュ画像を示す図である。
【図７】地盤改良予定領域の断面をメッシュ情報により区割りした断面画像を示す図である。
【図８】断面画像上における掘削撹拌装置の横行移動を示す図である。
【図９】メッシュ画像上における掘削撹拌装置の通過回数を示した画像を示す図である。
【図１０】撹拌混合装置にロータリー式撹拌翼を設置したものを採用した場合の車載端末装置の出力装置の出力情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の地盤改良工法の品質管理システムについて図面を参照しながら説明する。
【００２４】
本発明は、地盤改良機に備えた撹拌混合装置について、貫入位置、貫入深度、横行移動軌跡、鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムでモニタリングすることにより、撹拌混合装置による羽根切り回数や固化材の吐出量と併せて地盤改良の品質と出来形を一括管理するものである。
【００２５】
本実施の形態では、地盤の中層（約１〜１３ｍ）を改良する中層混合処理工法を例にとり、地盤改良工法の品質管理システムについて詳述する。
【００２６】
地盤改良機１としては、ベースマシン２に撹拌混合装置３としてトレンチャー３ａを設置したものを採用するが、撹拌混合装置３は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、フレーム先端部の左右両側に、鉛直方向に回転する大径の攪拌翼を取り付けたロータリー式撹拌翼３ｂ等、地盤の中層を攪拌混合する装置であればいずれの撹拌混合装置３を採用してもよい。
【００２７】
図１に示すように、地盤改良機１はベースマシン２としてバックホウを利用したもので、そのアーム２１の先端に撹拌混合装置３としてチェーン駆動式のトレンチャー３ａを着脱可能に装着している。
【００２８】
トレンチャー３ａは、アーム２１の先端に着脱自在に取り付けられたフレーム４の上部の駆動輪４１と下部の従動輪４２との間に無端チェーン５を巻き掛けたもので、無端チェーン５には一定の等間隔で複数の撹拌翼５１が装着されている。また、フレーム４の下部には固化材吐出口６が設けられており、グラウトポンプ等により圧送されてきたスラリー状の固化材が吐出されるものである。
【００２９】
トレンチャー３ａは、ベースマシン２にて推力を加えられて地中に貫入されるとともに、図示しない油圧モータにて回転する駆動輪４１により無端チェーン５が回転される。これにより、無端チェーン５に装着された複数の撹拌翼５１は、フレーム４の外周を周回移動しながら地盤の掘削・撹拌を行うこととなる。このとき、固化材吐出口６より固化材を噴射させることで、固化材と掘削された土壌とが撹拌混合される。
【００３０】
上述する地盤改良機１による地盤改良方法の品質管理システム１００は、図２に示すように、地盤改良機１の旋回軸からみたトレンチャー３ａの先端位置を検出する可動部センサ７と、グローバル座標系における地盤改良機１の現在位置及び向きを検出するＧＮＳＳ受信装置８と、地盤改良機１の現在位置及び向きとトレンチャー３ａの先端位置（貫入位置及び深度）及び横行移動軌跡を管理する位置情報管理機能１１、地盤改良機１の横行方向の移動速度を管理する横行移動速度管理機能１２、及び地盤改良機１の鉛直方向の移動速度を管理する鉛直掘進速度管理機能１３を備える情報処理装置１０とよりなる。
【００３１】
<可動部センサ７>
図１に示すように、可動部センサ７は、ベースマシン２のアーム２１、ブーム２２及び上部旋回体２３に設置されるものであり、アーム２１に対するトレンチャー３ａの回転角を検出する第１のチルトセンサ７１、ブーム２２に対するアーム２１の回転角を検出する第２のチルトセンサ７２、及び上部旋回体２３に対するブーム２２の回転角を検出する第３のチルトセンサ７３、及び地盤に対するベースマシン２の幅方向、前後方向及び傾斜角度を検出する第４のチルトセンサ７４を備えている。
【００３２】
これら可動部センサ７より得られるデータは、時間情報と併せて後述する位置情報管理機能１１にて格納されるとともに演算処理され、地盤改良機１の旋回軸からみたアーム２１の先端位置とトレンチャー３ａの基端位置及び先端位置が算出される。
【００３３】
<ＧＮＳＳ（全地球的航法衛星システム）受信装置８>
ＧＮＳＳ受信装置８は、地球に固定された原点を基準としたグローバル座標系における位置を検出するものである。そして、図１に示すように、ＧＮＳＳ受信装置８は、地盤改良機１のベースマシン２に所定の距離をおいて２個設置され、ＧＮＳＳ衛星８１からの信号を受信するＧＮＳＳアンテナ８２と、地上に設置されるＧＮＳＳ固定局８３と、ベースマシン２に設置されＧＮＳＳ固定局８３からの補正データを受信する無線アンテナ８４と、ＧＮＳＳアンテナ８２から得られた自身の位置とＧＮＳＳ固定局８３からの補正データとを基に、グローバル座標系における２個のＧＮＳＳアンテナ８２各々の現在位置情報を算出するコントローラ８５とを備えている。
【００３４】
このように、地盤改良機１には、現在位置が算出できるＧＮＳＳアンテナ８２を離間して２個設置しているから、ＧＮＳＳ受信装置８によりグローバル座標系における地盤改良機１の現在位置情報だけでなく、地盤改良機１の向きも算定することができるものである。
【００３５】
そして、これらグローバル座標系上における地盤改良機１の現在位置及び向きの情報は、時間情報とともにコントローラ８５に備えた記録手段に記録されるとともに、後述する位置情報管理機能１１に格納される。
【００３６】
<情報処理装置１０>
図１に示すように、情報処理装置１０は、車載端末装置９を構成する演算処理装置及び記憶装置等のハードウェアと該ハードウェア上で動作するソフトウェアとで構成されるものである。そして、車載端末装置９は、そのほか少なくとも情報処理装置１０に種々のデータを入力する通信装置やキーボード等の入力装置９１と、情報処理装置１０で行われた演算処理結果を出力するディスプレイ及び記憶装置等からなる出力装置９２を備えている。
【００３７】
このような構成の車載端末装置９は、図３に示すように、インターネット通信網を介して中継用端末装置１４に通信接続され、中継用端末装置１４はインターネット通信網を介して中継サーバ１５に通信接続される。また、工事事務所等に設置される事務所端末装置１６はインターネット通信網を介して中継サーバ１５に通信接続される。したがって、当該事務所端末装置１６と車載端末装置９とは、インターネット通信網を介して中継用端末装置１４及び中継サーバ１６を経由することで、各種情報を互いに送受信することができるものである。
【００３８】
また、地盤改良予定領域Ｇを複数の地盤改良機１にて施工する場合には、各地盤改良機１に搭載されている車載端末装置９各々を、インターネット通信網を介して中継用端末装置１４に通信接続させておく。これにより、中継用端末装置１４を経由して複数の地盤改良機１間で各種情報を互いに送受信し、情報共有を図ることが可能となる。
【００３９】
<情報処理装置１０：位置情報管理機能１１>
以下に、情報処理装置１０が備える位置情報管理機能１１を、４点に大別して以下に詳述する。
第１に、情報処理装置１０における位置情報管理機能１１は、図２に示すように、入力装置９１にて入力された地盤改良予定領域Ｇの位置情報及びメッシュ情報を格納する領域記憶手段１１１と、地盤改良予定領域Ｇの位置情報とメッシュ情報との関連付けを行い、地盤改良予定領域Ｇの平面をメッシュ情報により区割りしたメッシュ画像Ｍ及び地盤改良予定領域Ｇの深さ方向をメッシュ情報により区割りした断面画像Ｓを出力装置９２に表示・格納するメッシュ画像表示手段１１２とを備える。
【００４０】
これにより、地盤改良予定領域Ｇの位置情報とメッシュ情報を入力装置９１に入力すると、これらの情報が領域記憶手段１１１に格納された上で、図４に示すように、メッシュ画像表示手段１１２にて車載端末装置９の出力装置９２にメッシュ画像Ｍ及び断面画像Ｓとして表示・格納される。
【００４１】
ここで、入力装置９１を介して入力される地盤改良予定領域Ｇの位置情報は、構造物等の基礎工事に先立って地盤改良が必要な領域を予め選定する際に得られるグローバル座標系上の３次元情報（計画平面位置及び計画深度）である。また、メッシュ情報は、当該地盤改良予定領域Ｇを平面視にて所定ピッチの縦線及び横線にて区割りしたメッシュ画像Ｍとして表示するとともに、断面視にて所定のピッチの前記縦線と平行な線にて深さ方向に区割りした断面画像Ｓとして表示するために必要な区割り間隔に関する情報である。
【００４２】
本実施の形態では、図５に示すように、工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にて、地盤改良予定領域Ｇの施工計画平面図Ｄ上にて計画区割りを作成し、地盤改良予定領域Ｇの位置情報とメッシュ情報を予め関連付けてＣＡＤデータ化したもの用いるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００４３】
なお、地盤改良予定領域Ｇの位置情報とメッシュ情報を個別に取り扱う場合には、少なくともメッシュ情報の縦線をグローバル座標系上でいずれの方向に向けるかを選定しておく。
【００４４】
また、メッシュ情報は図６及び図７に示すように、縦線間、横線間、及び深さを同一のピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３に設定するとともに、ピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３を撹拌翼５１の幅と略同一の大きさに設定しているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、撹拌翼５１にて地盤改良予定領域Ｇを撹拌混合した際に、平面視でその端部が隣接する区画にはみ出るよう、ピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３を撹拌翼５１の幅より小さく設定してもよい。
【００４５】
さらに、地盤改良予定領域Ｇの位置情報とメッシュ情報の格納は、いずれの手段にて行ってもよい。例えば、地盤改良機１に搭乗したオペレーターが入力装置９１にて直接行ってもよいし、工事事務所等の遠隔地から施工管理者がデータの転送により領域記憶手段１１１に格納してもよい。
【００４６】
第２に、情報処理装置１０における位置情報管理機能１１は、図２に示すように、地盤改良機１及びトレンチャー３ａの現在位置及び向きを算定するための情報を格納する改良機位置記憶手段１１３と、地盤改良機１の平面視における現在位置及び向きを車載端末装置９の出力装置９２に表示する車両表示手段１１４と、トレンチャー３ａの側面視における現在位置及び姿勢を車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納する撹拌装置表示手段１１５とを備える。
【００４７】
改良機位置記憶手段１１３は、グローバル座標系上における地盤改良機１の現在位置及び向きの情報が、時間情報とともにＧＮＳＳ受信装置８のコントローラ８５より転送され格納される。また、地盤改良機１の旋回軸からみたアーム２１の先端位置情報とトレンチャー３ａの基端位置及び先端位置情報、及びベースマシン２の地盤に対する傾斜角度情報が、時間情報と共に可動部センサ７より転送され格納される。
【００４８】
車両表示手段１１４は、時間情報とともに改良機位置記憶手段１１３に格納されたグローバル座標系上における地盤改良機１の現在位置及び向きの情報と、地盤改良機１の旋回軸からみたアーム２１の先端位置情報と、地盤改良機１の地盤に対する傾斜角度情報との関連付けを行う。
【００４９】
そして、図６に示すように、グローバル座標系上におけるアーム２１の先端位置を含めた地盤改良機１の現在位置及び向きに関するリアルタイムの情報をポンチ絵１’として平面視で表現し、車載端末装置９の出力装置９２に前記メッシュ画像Ｍ上に重ね合わせて表示・格納する。
【００５０】
また、車両表示手段１１４にてグローバル座標系上におけるアーム２１の先端位置が算定されることに伴い、アーム２１の先端に設置されているトレンチャー３ａの基端位置、つまり貫入位置もリアルタイムで特定される。したがって、地盤改良機１のポンチ絵１’とともにトレンチャー３ａの貫入位置及び向きの情報もポンチ絵３’として平面視で表現し、図６に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に、メッシュ画像Ｍ上に重ね合わせて表示・格納する。
【００５１】
これにより、地盤改良機１のオペレーターは、車載端末装置９の出力装置９２に表示されたメッシュ画像Ｍ上における地盤改良機１のポンチ絵１’の位置を確認しながら、地盤改良機１を地盤改良予定領域Ｇの施工開始位置近傍に移動させ、また、メッシュ画像Ｍ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置を確認しながら、アーム２１を操作してトレンチャー３ａの貫入位置を施工開始位置（本実施の形態では、メッシュ画像Ｍ中の第１区画）に配置すればよい。
【００５２】
したがって、従来のような地盤改良予定領域Ｇに丁張りを設置し、丁張りにて区割りを示す手間を省略しても、精度よくトレンチャー３ａの貫入位置の位置出しを行うことが可能となる。
【００５３】
撹拌装置表示手段１１５は、時間情報とともに改良機位置記憶手段１１３に格納されたグローバル座標系上における地盤改良機１の現在位置及び向きの情報と、地盤改良機１の旋回軸からみたトレンチャー３ａの基端部及び先端部の位置情報と、ベースマシン２の地盤に対する傾斜角度情報との関連付けを行う。
【００５４】
そして、図７に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に、グローバル座標系上におけるトレンチャー３ａの基端部及び先端部に関するリアルタイムの位置情報をポンチ絵３’として側面視で表現し、前記断面画像Ｓ上に重ね合わせて表示・格納する。
【００５５】
これにより、地盤改良機１のオペレーターは車載端末装置９の出力装置９２に表示された断面画像Ｓ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の深度を確認しながら、アーム２１にて推力を与えてトレンチャー３ａを地盤中に貫入すればよい。
【００５６】
また、地盤改良機１のオペレーターは、車載端末装置９の出力装置９２に表示された断面画像Ｓ上にてトレンチャー３ａのポンチ絵３’の先端位置及び基端部を確認しながら、トレンチャー３ａの姿勢を矯正しつつ貫入作業を進めることができる。なお、断面画像Ｓ上には、トレンチャー３ａの姿勢を矯正する際のガイドとなる基準軸Ｖを表示させておく。
【００５７】
ところで、本実施の形態において撹拌装置表示手段１１５は、図７に示すように、断面画像Ｓを車載端末装置９の出力装置９２に表示する際に、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の先端部が通過した区画に色を付与し、トレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部の深度を視認しやすくしている。
そして、これと車両表示手段１１４を連動させて、図６に示すように、メッシュ画像Ｍ上のトレンチャー３ａのポンチ絵３’が位置する区画に、断面画像Ｓ上でトレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部が通過した区画に付与した色と同色を付与している。これにより、地盤改良機１のオペレーターはメッシュ画像Ｍを視認するのみであっても、トレンチャー３ａの横行方向の貫入位置情報を確認しながらトレンチャー３ａの掘削軌跡の確認も可能となる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、地盤改良予定領域Ｇの平面視であるメッシュ画像Ｍと断面視である断面画像Ｓが図４に示すように並列して表示されるが、表示の仕方は必ずしもこれに限定されるものではない。
【００５９】
第３に、情報処理装置１０における位置情報管理機能１１は、図２に示すように、入力装置９１にて入力されたトレンチャー計画ルート情報を格納するルート記憶手段１１６、トレンチャー計画ルート情報を車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納するルート表示手段１１７を備えている。
【００６０】
入力装置９１にて入力されるトレンチャー計画ルート[１]〜[５]は、図６に示すように、地盤改良機１のオペレーターが地盤改良予定領域Ｇ内にてトレンチャー３ａを横行方向に移動させる際のガイドとなるものである。これらトレンチャー計画ルート[１]〜[５]は、工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にてあらかじめ作成しておき、施工管理者がデータの転送によりルート記憶手段１１６に入力すればよい。
なお、トレンチャー計画ルートは、必ずしも図６に示すような稲妻型にこだわるものではなく、その線形及び数量は任意に設定してよい。
【００６１】
これら予め作成したトレンチャー計画ルート[１]〜[５]を示すための情報を入力装置９１にて入力すると、この情報は、ルート記憶手段１１６にて格納された上でルート表示手段１１７にて、領域記憶手段１１１に格納されたメッシュ情報との関連付けが行われる。そして、図６に示すように、車載端末装置９の出力装置９２には、メッシュ画像Ｍ上にトレンチャー計画ルート[１]〜[５]が重ねて表示・格納される。
【００６２】
そして、地盤改良機１及びトレンチャー３ａの平面視における現在位置及び向きの情報は、改良機位置記憶手段１１３及び車両表示手段１１４により常にリアルタイムでメッシュ画像Ｍ上に表示・格納することが可能である。
【００６３】
したがって、地盤改良機１のオペレーターは車載端末装置９の出力装置９２に表示されたメッシュ画像Ｍ上において、常にリアルタイムで表示されるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置がトレンチャー計画ルート[１]〜[５]に沿うよう確認しながら、アーム２１を操作してトレンチャー３ａを横行移動させればよい。
【００６４】
なお、トレンチャー３ａの横行移動に関する情報は、リアルタイムでの表示のみでなく、過去に表示した情報と合わせてトレンチャー３ａの横行移動軌跡として、出力装置９２に表示・格納してもよい。
【００６５】
同様に、トレンチャー３ａの側面視における現在位置及び向きの情報も、改良機位置記憶手段１１３及び撹拌装置表示手段１１５により常にリアルタイムで断面画像Ｓ上に表示・格納することが可能である。
【００６６】
これにより、地盤改良機１のオペレーターは車載端末装置９の出力装置９２に表示された断面画像Ｓ上において、常にリアルタイムで表示されるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の姿勢が基準軸Ｖと合致するよう、また先端部が計画掘削深度に達する状態にあるよう、アーム２１を操作してトレンチャー３ａの姿勢を矯正しつつ、トレンチャー３ａを横行移動させればよい。
【００６７】
ここで、撹拌装置表示手段１１５は、図８に示すように、断面画像Ｓを車載端末装置９の出力装置９２に表示する際に、トレンチャー３ａのポンチ絵３’が深度方向のみでなく横行方向に通過した区画にも色を付与する。これにより、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置を視認しやすくしている。
【００６８】
第４に、情報処理装置１０における位置情報管理機能１１は、図２に示すように、メッシュ画像Ｍの区画ごとにトレンチャー３ａの通過回数を更新して記憶する通過回数検出手段１１８、及び地盤のメッシュ画像Ｍをメッシュ毎の通過回数表示付き画像として車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納する通過回数表示手段１１９を備えている。
【００６９】
通過回数検出手段１１８は、車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納されたメッシュ画像Ｍ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置情報から、各区画を通過した回数を区画ごとでカウントし、通過回数とメッシュ画像Ｍとを関連付けて格納する。
【００７０】
通過回数表示手段１１９は、通過回数検出手段１１８にて検出されたトレンチャー３ａのポンチ絵３’の通過回数に基づいて、メッシュ画像Ｍに対して区画ごとで回数に応じた色を選択し、車載端末装置９の出力装置９２に、トレンチャー３ａの通過回数ごとで区画を色分けしたメッシュ画像Ｍをリアルタイムで表示・格納する。
【００７１】
本実施の形態では、トレンチャー３ａのポンチ絵３’が２回通過した区画にのみ色付けを行うこととしたが、その回数は特に限定されるものではない。例えば、トレンチャー３ａが１回通過した箇所と２回通過した箇所に、それぞれ異なる色を割り当て付与してもよい。
【００７２】
また、本実施の形態では、メッシュ画像Ｍの区画内におけるトレンチャー３ａの通過位置をより詳細に把握するため、図９に示すように、区画内をさらに縦線方向左右に２分割し、区画内の左右それぞれでトレンチャー３ａのポンチ絵３’が通過した回数をカウントしている。
【００７３】
これにより、例えば図９をみると、区画２の右半分、区画５及び区画８の左半分はトレンチャー３ａのポンチ絵３’が２回通過しているが、区画２の左半分及び区画８の右半分と、区画１、４、７、３、６、９は、トレンチャー３ａが１回のみ通過した様子を確認することができる。
【００７４】
<情報処理装置：横行移動速度管理機能>
情報処理装置１０における横行移動速度管理機能１２は、図２に示すように、入力装置９１にて入力されたトレンチャー３ａの横行方向の計画移動速度を格納する速度記憶手段１２１と、トレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される固化材吐出量に基づき、計画移動速度を見直す計画移動速度見直し手段１２２と、実移動速度を算定する実移動算定手段１２３と、計画移動速度と実移動速度との差を算出して算出結果を表示・格納する速度表示手段１２４と、算出結果に応じて警告情報を発する警告手段１２５を備えている。
【００７５】
速度記憶手段１２１に格納される計画移動速度は、トレンチャー３ａをトレンチャー計画ルート[１]〜[５]に沿って横行方向に移動させる際の速度であり、トレンチャー計画ルート[１]〜[５]のすべてに同一の計画移動速度を設定してもよいし、地盤条件やトレンチャー３ａの予定通過回数を考慮し、ルートごとで計画移動速度を変えて設定してもよい。
【００７６】
なお、トレンチャー計画ルート[１]〜[５]の各々で異なる計画移動速度を設定する場合には、ルート記憶手段１１６に格納されているトレンチャー計画ルート情報と各ルートの計画移動速度を関連付けして速度記憶手段１２１に格納しておく。
【００７７】
また、計画移動速度は、メッシュ画像上の１区画あたりに必要な羽根切り回数および固化剤吐出量を考慮して、従来から実施されている方法にて工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にて算定し、施工管理者がデータの転送により速度記憶手段１２１に入力すればよい。
【００７８】
しかし、地盤改良予定領域Ｇの地盤状況に応じて、トレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度や固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量に変動が生じる場合がある。そこで、計画移動速度は、計画速度見直し手段１２２により見直し更新が行われる。
【００７９】
計画速度見直し手段１２２は、メッシュ画像Ｍ上の区画ごとに、計画移動速度を算定する際に基準として用いた撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量を格納しておく。そして、これらと地盤改良機１よりリアルタイムでシリアル入力される撹拌翼５１の回転速度及びトレンチャー３ａの時間当たりの固化材吐出量とを比較する。
【００８０】
そして、シリアル入力された撹拌翼５１の回転速度が計画移動速度を算定する際に基準として用いた回転速度を下回る場合、またはシリアル入力された時間当たりの固化材吐出量が計画移動速度を算定する際に基準として用いた時間当たりの固化材吐出量を下回る場合には、１区画あたりの羽根切り回数及び固化材吐出量が必要量以上となるように、計画移動速度を遅くするよう再算定し、速度記憶手段１２１に格納することで、計画移動速度を更新する。
【００８１】
実移動算定手段１２３は、車両表示手段１１４にて算定されたトレンチャー３ａの基端位置が、時間情報を持つことを利用する。すなわち、車載端末装置９の出力装置９２にリアルタイムで表示されるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置と、その直前に表示されたトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置との横行方向の移動距離及び時間情報の差から、トレンチャー３ａにおける横行方向の実移動速度をリアルタイムで算定し、格納する。
【００８２】
速度表示手段１２４は、車両表示手段１１４とルート記憶手段１１６からトレンチャー３ａがトレンチャー計画ルート[１]〜[５]のうち、いずれのルートに沿って移動しているかを検出し、速度記憶手段１２１から該当するルートの計画移動速度を選択する。
【００８３】
そして、図６に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に、選択した計画移動速度と実移動算定手段１２３にて算定されたリアルタイムの実移動速度とを付与したメッシュ画像Ｍを表示・格納する。
【００８４】
また、速度表示手段１２４では、地盤改良機１よりシリアル入力されるトレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量も併せて、車載端末装置９の出力装置９２に、表示・格納する。
【００８５】
警告手段１２５は、速度表示手段１２４にて車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納された計画移動速度と実移動速度を比較し、実移動速度が計画移動速度より早い場合には、警告ブザーを発する。
【００８６】
したがって、地盤改良機１のオペレーターは車載端末装置９の出力装置９２を見ながら、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置が、メッシュ画像Ｍ上のトレンチャー計画ルート[１]〜[５]に沿って移動するように操作するとともに、実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう、横行方向の移動速度を調整すればよい。
【００８７】
これにより、トレンチャー３ａは計画移動速度と同一もしくはそれより遅い速度で、メッシュ画像Ｍ上の各区画を通過することとなるから、メッシュ画像Ｍ上のすべての区画において撹拌翼５１による撹拌回数及び固化材吐出口６より吐出される固化材吐出量は、両者ともに計画を満足することが可能となる。
【００８８】
<情報処理装置：鉛直掘進速度管理機能１３>
情報処理装置１０における鉛直掘進速度管理機能１３は、図２に示すように、入力装置９１にて入力されたトレンチャー３ａの鉛直掘進方向の計画移動速度を格納する速度記憶手段１３１と、トレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される固化材吐出量に基づき、計画移動速度を見直す計画移動速度見直し手段１３２と、実移動速度を算定する実移動算定手段１３３と、計画移動速度と実移動速度との差を算出して算出結果を表示・格納する速度表示手段１３４と、算出結果に応じて警告情報を発する警告手段１３５を備えている。
【００８９】
速度記憶手段１３１に格納される計画移動速度は、断面画像Ｓ上の１区画あたりに必要な羽根切り回数および固化剤吐出量を考慮して、従来から実施されている方法にて工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にて算定し、施工管理者がデータの転送により速度記憶手段１３１に入力すればよい。
【００９０】
しかし、地盤改良予定領域Ｇの地盤状況に応じて、トレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度や固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量に変動が生じる場合がある。そこで、計画移動速度は、計画速度見直し手段１３２により見直し更新が行われる。
【００９１】
計画速度見直し手段１３２は、断面画像Ｓ上の区画ごとに、計画移動速度を算定する際に基準として用いた撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量を格納しておく。そして、これらと地盤改良機１よりリアルタイムでシリアル入力される撹拌翼５１の回転速度及びトレンチャー３ａの時間当たりの固化材吐出量とを比較する。
【００９２】
そして、シリアル入力された撹拌翼５１の回転速度が計画移動速度を算定する際に基準として用いた回転速度を下回る場合、またはシリアル入力された時間当たりの固化材吐出量が計画移動速度を算定する際に基準として用いた時間当たりの固化材吐出量を下回る場合には、１区画あたりの羽根切り回数及び固化材吐出量が必要量以上となるように、計画移動速度を遅くするよう再算定し、速度記憶手段１２１に格納することで、計画移動速度を更新する。
【００９３】
実移動算定手段１３３は、撹拌装置表示手段１１５にて算定されたトレンチャー３ａの先端部が、時間情報を持つことを利用する。すなわち、車載端末装置９の出力装置９２にリアルタイムで表示されるトレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部の位置と、その直前に表示されたトレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部の位置との鉛直掘進方向の移動距離及び時間情報の差から、トレンチャー３ａにおける鉛直掘進方向の実移動速度をリアルタイムで算定する。
【００９４】
速度表示手段１３４は、撹拌装置表示手段１１５からトレンチャー３ａの先端部が位置する区画を検出し、速度記憶手段１２１から該当する区画の計画移動速度を選択する。
そして、図７に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に、選択した計画移動速度と実移動算定手段１３３にて算定されたリアルタイムの実移動速度とを付与した断面画像Ｓを表示・格納する。
【００９５】
また、速度表示手段１３４では、地盤改良機１よりシリアル入力されるトレンチャー３ａにおける撹拌翼５１の回転速度及び固化材吐出口６より吐出される時間当たりの固化材吐出量も併せて、車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納する。
【００９６】
警告手段１３５は、トレンチャー３ａの鉛直掘進方向の実移動速度と姿勢の両者が条件を満足しない場合に警告ブザーを発する。
鉛直掘進方向の実移動速度は、速度表示手段１３３にて車載端末装置９の出力装置９２に表示・格納された計画移動速度と実移動速度を比較し、実移動速度が計画移動速度より早い場合は条件を満たさない。
【００９７】
また、トレンチャー３ａの姿勢は、予め許容傾斜角を警告手段１３５に設定入力しておき、断面画像Ｓ上の基準軸Ｖに対するトレンチャー３ａの傾斜が予め設定した許容傾斜角を超えた場合は条件を満たさない。
なお、トレンチャー３ａの基準軸Ｖに対する許容傾斜角は、工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にてあらかじめ作成しておき、施工管理者がデータの転送により警報手段１３５に入力しておけばよい。
【００９８】
したがって、地盤改良機１のオペレーターは車載端末装置９の出力装置９２を見ながら、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の姿勢が、断面画像Ｓ上の基準軸Ｖに沿うよう操作するとともに、実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう、鉛直掘進方向の移動速度を調整すればよい。
【００９９】
これら地盤改良工法の品質管理システム１００を採用することにより地盤改良機１のオペレーターが車載端末装置９にて視認可能な情報はすべて、工事事務所等に設置される事務所端末装置１６にも転送される。したがって、施工管理者も同様の情報をリアルタイムで視認できるとともに、帳票出力することも可能である。
【０１００】
このように、施工管理者は上述するようなオペレーターによる施工状況を事務所端末装置１６にてリアルタイムでモニタリングできるため、工事事務所等の遠隔地から施工管理を行うことができ、管理に要する無駄な労力を大幅に削減することが可能となる。
【０１０１】
また、撹拌混合装置３による羽根切り回数や固化材の吐出量と併せて、撹拌混合装置３の貫入位置、貫入深度、横行移動軌跡、鉛直掘進速度及び横行移動速度を事務所端末装置１６にてリアルタイムでモニタリングすることができるため、地盤改良の品質と出来形を一括管理することが可能となる。
【０１０２】
<施工事例１>
上述するとおり、本発明の地盤改良工法の品質管理システム１００は、施工管理者に対して施工管理を支援するだけでなく、地盤改良機１のオペレーターに対して施工作業を支援するものである。
以下に、撹拌混合装置３にトレンチャー３ａを採用した地盤改良機１を操作するオペレーターの施工手順を示す。
【０１０３】
まず、地盤改良機１のオペレーターは図６に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に表示されたメッシュ画像Ｍ上にて、地盤改良機１のポンチ絵１’の位置を確認しながら、地盤改良機１を地盤改良予定領域Ｇの施工開始位置近傍に移動させる。
そして、メッシュ画像Ｍ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置を確認しながら、アーム２１を操作してトレンチャー３ａの貫入位置を施工開始位置（本実施の形態では、メッシュ画像Ｍ中の第１区画）に配置する。
【０１０４】
次に、地盤改良機１のオペレーターは図７に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に表示された断面画像Ｓ上にて、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の先端部及び基端部が基準軸Ｖと合致するように確認しながら、トレンチャー３ａの姿勢を矯正しつつ、アーム２１にて推力を与えて地盤中に貫入させる。なお、貫入とともに固化材吐出口６より固化材の吐出を開始する。
そして、断面画像Ｓ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部の深度を確認しつつ、トレンチャー３ａの鉛直掘進作業を進める。
このとき、断面画像Ｓ上に表示された鉛直掘進方向の実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう移動速度を調整する。
【０１０５】
この後、断面画像Ｓ上において、トレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部が計画深度に達したら鉛直掘進作業を停止する。
そして、図６に示すようにメッシュ画像Ｍ上において、トレンチャー３ａのポンチ絵３’の位置がトレンチャー計画ルート[１]〜[５]に沿うよう確認しつつ、トレンチャー３ａの横行移動を進める。
【０１０６】
このとき、メッシュ画像Ｍ上に表示される横行方向の実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう移動速度を調整する。
また、横行方向への移動中も、断面画像Ｓ上におけるトレンチャー３ａのポンチ絵３’における先端部が計画深度に達しているかを確認しつつ、移動する。
【０１０７】
<施工事例２>
前述したように、本発明の地盤改良工法の品質管理システム１００は、撹拌混合装置３にトレンチャー３ａを採用した地盤改良機１のみではなく、例えば、撹拌混合装置３にロータリー式撹拌装置３ｂを採用した地盤改良機１にて施工する場合にも適用可能である。
【０１０８】
ロータリー式撹拌装置３ｂは、図１０に示すように、アーム２１の先端に着脱自在に基端部が取り付けられたフレーム１７の先端部の左右両側に、鉛直方向に回転する大径の攪拌翼１８を取り付けたものである。また、大径の撹拌翼１８の上部及び下部にはそれぞれ、図示しない固化材吐出口が設けられており、グラウトポンプ等により圧送されてきたスラリー状の固化材が吐出されるものである。
【０１０９】
以下に、撹拌混合装置３にロータリー式撹拌翼３ｂを採用した地盤改良機１を操作するオペレーターの施工手順を示す。
【０１１０】
まず、地盤改良機１のオペレーターは図６に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に表示されたメッシュ画像Ｍ上にて、地盤改良機１のポンチ絵１’の位置を確認しながら、地盤改良機１を地盤改良予定領域Ｇの施工開始位置近傍に移動させる。
そして、メッシュ画像Ｍ上におけるロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’の位置を確認しながら、アーム２１を操作してロータリー式撹拌翼３ｂの貫入位置を施工開始位置（本実施の形態では、メッシュ画像Ｍ中の第１区画）に配置する。
【０１１１】
次に、地盤改良機１のオペレーターは図１０に示すように、車載端末装置９の出力装置９２に表示された断面画像Ｓ上にて、ロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’のフレーム１７が鉛直軸Ｖと合致するように確認しながら、ロータリー式撹拌翼３ｂの姿勢を矯正しつつ、アーム２１にて推力を与えて地盤中に貫入させる。なお、貫入とともに撹拌翼１８の下部に位置する固化材吐出口より固化材の吐出を開始する。
【０１１２】
そして、断面画像Ｓ上におけるロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’における先端部の深度を確認しつつ、ロータリー式撹拌翼３ｂの鉛直掘進作業を進める。このとき、断面画像Ｓ上に表示された鉛直掘進方向の実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう移動速度を調整する。
【０１１３】
断面画像Ｓ上において、ロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’における先端部が計画深度に達したら鉛直掘進作業を停止する。そして、固化材の吐出位置を撹拌翼１８の下部に位置する固化材吐出口から、撹拌翼１８の上部に位置する固化材吐出口に切り替える。
【０１１４】
この後、鉛直掘進時と同様に断面画像Ｓ上にて、ロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’のフレーム１７が基準軸Ｖと合致するように確認しながら、ロータリー式撹拌翼３ｂの姿勢を矯正しつつ、アーム２１を引き抜き方向に作動させる。
そして、断面画像Ｓ上にて、ロータリー式撹拌翼３ｂのポンチ絵３’における先端部の深度を確認しつつ、ロータリー式撹拌翼３ｂの引き抜き作業を進める。このとき、断面画像Ｓ上に表示された鉛直掘進方向の実移動速度が計画移動速度を超えることがないよう移動速度を調整する。
【０１１５】
ロータリー式撹拌装置３ｂのポンチ絵３’の先端部が表層に達したら固化材の吐出を停止し、ロータリー式撹拌装置３ｂを地中から完全に引き抜く。
そして、図６に示すようにメッシュ画像Ｍ上にて、ロータリー式撹拌装置３ｂのポンチ絵３’の先端位置を隣接する区画に合致させ、上述する貫入及び引き抜きに係る作業を開始する。
【０１１６】
これらの作業を、メッシュ画像Ｍ上にてロータリー式撹拌装置３ｂのポンチ絵３’の位置がトレンチャー計画ルート[１]〜[５]に沿うよう確認しつつ、繰り返す。
【０１１７】
このような施工手順により地盤改良機１のオペレーターは、メッシュ画像Ｍにて撹拌混合装置３の横行方向の位置情報（貫入位置及び横行移動軌跡）及び横行移動速度を確認できるとともに、断面画像Ｓにて撹拌混合装置３の鉛直掘進方向の位置情報（貫入深度）及び鉛直掘進速度を確認できるため、オペレーターの熟練度にかかわらず、地盤改良の安定した品質および出来形を確保することが可能となるものである。
【０１１８】
上記の地盤改良工法の品質管理システム１００によれば、図６に示すように、メッシュ画像Ｍから撹拌装置３の貫入位置及び横行移動軌跡をリアルタイムで視覚確認できるため、地盤改良予定領域Ｇの平面方向に未改良部分を残すことがなく、地盤改良予定領域Ｇの平面視に対して高精度な出来形を確保することが可能となる。
【０１１９】
また、図７及び図１０に示すように、断面画像Ｓから撹拌混合装置３の姿勢及び貫入深度をリアルタイムで確認できるため、地盤改良予定領域Ｇの鉛直方向にも未改良部分を残すことがなく、地盤改良予定領域Ｇの断面視に対して高精度な出来形を確保することが可能となる。
【０１２０】
さらに、メッシュ画像Ｍ及び断面画像Ｓにて鉛直掘進速度及び横行移動速度をリアルタイムで確認できるため、それぞれの区画ごとで撹拌混合装置３における撹拌翼５１、１８の羽根切り回数及び固化材の吐出量を管理でき、地盤改良予定領域Ｇ全体に対して均一な品質を確保することが可能となる。
【０１２１】
なお、本発明における地盤改良の品質管理システム１００は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１２２】
例えば、計画移動速度を算定するにあたり、１区画あたりに必要な羽根切り回数及び固化材の吐出量の両者を満足するよう、計画移動速度を変動させた。しかし、これに限定されるものではなく、１区画あたりに必要な羽根切り回数もしくは固化材の吐出量のうち少なくともいずれか一方が満足するよう、計画移動速度を変動させてもよい。
【０１２３】
また、本実施の形態では、図６および図７に示すように、断面画像Ｓ上で撹拌混合装置３のポンチ絵３’における先端部が通過した区画とメッシュ画像Ｍ上の撹拌混合装置３のポンチ絵３’が位置する区画に同じ色を付与した。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、両者に異なる色を付与してもよい。
【０１２４】
さらに、本実施の形態では、断面画像Ｓ上で撹拌混合装置３のポンチ絵３’における先端部が通過した区画に一種類の色を付与したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、撹拌翼５１、１８の撹拌回数等何らかの変化に応じて区画ごとで深度により異なる色を付与してもよい。
【符号の説明】
【０１２５】
１      地盤改良機
２      ベースマシン
２１    アーム
２２    ブーム
２３    上部旋回体
３      撹拌混合装置
３ａ    トレンチャー
３ｂ    ロータリー式撹拌翼
４      フレーム
４１    駆動輪
４２    従動輪
５      無端チェーン
５１    撹拌翼
６      固化材吐出口
７      可動部センサ
７１    第１のチルトセンサ
７２    第２のチルトセンサ
７３    第３のチルトセンサ
７４    第４のチルトセンサ
８      ＧＮＳＳ受信装置
８１    ＧＮＳＳアンテナ
８２    ＧＮＳＳアンテナ
８３    ＧＮＳＳ固定局
８４    無線アンテナ
８５    コントローラ
９      車載端末装置
９１    入力装置
９２    出力装置
１０    情報処理装置
１１    位置情報管理機能
１２    移動速度管理部
１３    鉛直掘進速度管理部
１４    中継用端末装置
１５    中継サーバ
１６    事務所端末装置
１７    フレーム
１８    撹拌翼
１００  品質管理システム
Ｇ      地盤改良予定領域
Ｍ      メッシュ画像
Ｓ      断面画像
Ｄ      施工計画平面図
【図１】
2016089562.tif 000003
【図２】
2016089562.tif 000004
【図３】
2016089562.tif 000005
【図４】
2016089562.tif 000006
【図６】
2016089562.tif 000007
【図７】
2016089562.tif 000008
【図８】
2016089562.tif 000009
【図９】
2016089562.tif 000010
【図１０】
2016089562.tif 000011
【図５】
2016089562.tif 000012