(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブルドーザ等の撒出し用移動体及び振動ローラ等の締固め用移動体を含む土工事用移動作業機械に搭載されたＧＰＳ測量装置及び移動体側データ通信装置と、前記締固め用移動体に備えられた振動部の鉛直方向加速度を転圧中に計測する加速度計と、前記締固め用移動体に搭載され前記加速度計で計測された加速度データを用いて転圧位置における地盤の転圧状況を演算処理する演算処理部を備えた移動側コンピュータと、地盤の沈下状態等を計測する地盤センサに接続されたセンサ側データ通信装置と、管理側データ通信装置が接続された管理側コンピュータと、該管理側コンピュータに接続されたデータサーバーとから構成するとともに、前記管理側コンピュータを、前記ＧＰＳ測量装置から得られた前記撒出し用移動体及び前記締固め用移動体の位置データ並びに前記撒出し用移動体による撒出し厚及び撒出し範囲を含む工事進捗データを前記データサーバーに蓄積するようにかつ前記地盤センサーによる地盤計測データを前記データサーバーに蓄積するように構成し、前記移動側コンピュータを、前記撒出し厚及び撒出し範囲が表示されるように構成し、前記管理側コンピュータを、前記締固め用移動体の転圧状況を工事進捗データとして前記データサーバーに蓄積するように構成し、土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし該分割要素ごとに前記土工事予定領域内の前記各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとしたことを特徴とする土工事における施工データ管理システム。
【請求項２】
前記管理側コンピュータ、前記データサーバ及び該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるように構成されたウェブサーバーからなる管理側ネットワークと、該管理側ネットワークにインターネットを介して接続されたクライアント端末とを備えるとともに、前記クライアント端末を、インターネットを介して前記ウェブサーバーにアクセスすることによって前記位置データ、前記工事進捗データ及び前記地盤計測データの少なくともいずれかを閲覧できるように構成した請求項１記載の土工事における施工データ管理システム。
【請求項３】
土工事予定領域での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、前記地盤調査データ及び前記推定地盤調査データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成した請求項２記載の土工事における施工データ管理システム。
【請求項４】
基本計画情報データ又は設計データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、該基本計画情報データ又は設計データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成した請求項２記載の土工事における施工データ管理システム。
【請求項５】
前記管理側コンピュータを、土工事が設計通りに行われるように、前記データサーバーに蓄積された前記各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データを前記管理側データ通信装置を介して前記土工事用移動作業機械に送信するように構成した請求項１乃至請求項４のいずれか一記載の土工事における施工データ管理システム。
【請求項６】
ブルドーザ、バックホウ、振動ローラ、杭打機等の土工事用移動作業機械に搭載されたＧＰＳ測量装置及び移動体側データ通信装置と、管理側データ通信装置が接続された管理側コンピュータと、該管理側コンピュータに接続されたデータサーバーとからなり、前記管理側コンピュータを、前記ＧＰＳ測量装置から得られた前記土工事用移動作業機械の位置データ及び該土工事用移動作業機械による工事進捗データを前記データサーバーに蓄積するように構成するとともに、土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし該分割要素ごとに前記土工事予定領域内の前記各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとし、前記管理側コンピュータを、土工事が設計通りに行われるように、前記データサーバーに蓄積された前記各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データを前記管理側データ通信装置を介して前記土工事用移動作業機械に送信するように構成したことを特徴とする土工事における施工データ管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、埋立地の造成や山間部を切り開いての宅地造成といった土工事における施工データ管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
海上に人工島を建設したり陸上に土地造成を行ったりする場合には、土砂を敷き均すためのブルドーザや敷き均された土砂を転圧するための振動ローラを用いて広範囲にわたり造成作業を行うが、よく締まって密な構造になっている土は、外力に対する抵抗が大きく、より高い安定性を保つ。
【０００３】
したがって、撒き出された盛土材や埋立材は、振動ローラで適切かつ十分に締め固めなければならない。
【０００４】
また、ブルドーザや振動ローラで造成を行うにあたり、造成される地盤の天端が計画通りの高さになっているかどうかの管理は、従来、まず事前測量を行って計画高さとの差を計測し、次いでその差がわかるように随所に丁張りと呼ばれる目標を設置し、次いでその目標をオペレータが目視しながら天端均しを行い、最後に確認のための測量を再度行うという手順で行うのが一般的であった。
【０００５】
しかしながら、かかる作業はきわめて煩雑であって、作業領域が広域になればなるほど、膨大な時間と人手を要する。
【０００６】
そのため、最近では、ブルドーザや振動ローラにＧＰＳを搭載し、それらの位置を一元的に集中管理することにより、広域施工を高精度に行う方法が提案されるようになってきた。
【０００７】
ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信することによって自分自身の位置を求めることができる測位システムであり、航空機等の動体のナビゲーション（航法支援）や時刻情報の提供を目的として当初開発されたものの、現在では、単独測位方式、干渉測位方式、ディファレンシャル方式（ＤＧＰＳ）といったさまざまな測位方式が開発され、測量分野でも広く使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＧＰＳによる集中管理では、ブルドーザや振動ローラごとに個別に行われているにすぎず、これらブルドーザと振動ローラとの間では、システム間のデータ連携が全く配慮されていない。
【０００９】
そのため、ブルドーザによる撒出し作業と、振動ローラによる締固め作業との作業連携が非効率的となり、広域施工を効率よく行うにあたって大きな障害となっていた。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、ブルドーザによる撒出し作業と振動ローラによる締固め作業との作業連携を確保することによって両者の作業を効率よく行うことが可能な土工事における施工データ管理システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは請求項１に記載したように、ブルドーザ等の撒出し用移動体及び振動ローラ等の締固め用移動体を含む土工事用移動作業機械に搭載されたＧＰＳ測量装置及び移動体側データ通信装置と、前記締固め用移動体に備えられた振動部の鉛直方向加速度を転圧中に計測する加速度計と、前記締固め用移動体に搭載され前記加速度計で計測された加速度データを用いて転圧位置における地盤の転圧状況を演算処理する演算処理部を備えた移動側コンピュータと、地盤の沈下状態等を計測する地盤センサに接続されたセンサ側データ通信装置と、管理側データ通信装置が接続された管理側コンピュータと、該管理側コンピュータに接続されたデータサーバーとから構成するとともに、前記管理側コンピュータを、前記ＧＰＳ測量装置から得られた前記撒出し用移動体及び前記締固め用移動体の位置データ並びに前記撒出し用移動体による撒出し厚及び撒出し範囲を含む工事進捗データを前記データサーバーに蓄積するようにかつ前記地盤センサーによる地盤計測データを前記データサーバーに蓄積するように構成し、前記移動側コンピュータを、前記撒出し厚及び撒出し範囲が表示されるように構成し、前記管理側コンピュータを、前記締固め用移動体の転圧状況を工事進捗データとして前記データサーバーに蓄積するように構成し、土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし該分割要素ごとに前記土工事予定領域内の前記各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとしたものである。
【００１３】
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは、前記管理側コンピュータ、前記データサーバ及び該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるように構成されたウェブサーバーからなる管理側ネットワークと、該管理側ネットワークにインターネットを介して接続されたクライアント端末とを備えるとともに、前記クライアント端末を、インターネットを介して前記ウェブサーバーにアクセスすることによって前記位置データ、前記工事進捗データ及び前記地盤計測データの少なくともいずれかを閲覧できるように構成したものである。
【００１４】
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは、土工事予定領域での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、前記地盤調査データ及び前記推定地盤調査データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成したものである。
【００１５】
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは、基本計画情報データ又は設計データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、該基本計画情報データ又は設計データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成したものである。
【００１６】
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは、前記管理側コンピュータを、土工事が設計通りに行われるように、前記データサーバーに蓄積された前記各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データを前記管理側データ通信装置を介して前記土工事用移動作業機械に送信するように構成したものである。
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムは請求項６に記載したように、ブルドーザ、バックホウ、振動ローラ、杭打機等の土工事用移動作業機械に搭載されたＧＰＳ測量装置及び移動体側データ通信装置と、管理側データ通信装置が接続された管理側コンピュータと、該管理側コンピュータに接続されたデータサーバーとからなり、前記管理側コンピュータを、前記ＧＰＳ測量装置から得られた前記土工事用移動作業機械の位置データ及び該土工事用移動作業機械による工事進捗データを前記データサーバーに蓄積するように構成するとともに、土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし該分割要素ごとに前記土工事予定領域内の前記各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとし、前記管理側コンピュータを、土工事が設計通りに行われるように、前記データサーバーに蓄積された前記各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データを前記管理側データ通信装置を介して前記土工事用移動作業機械に送信するように構成したものである。
【００１７】
本発明に係る土工事における施工データ管理システムにおいては、土工事用移動作業機械に搭載されたＧＰＳ測量装置でＧＰＳ計測を行ってＧＰＳ測量データを取得するとともに該土工事用移動作業機械による工事進捗データを移動体側データ通信装置を介して送信する。
【００１８】
工事進捗データは、必要に応じてＰＤＡ、モバイルパソコン等の移動側コンピュータで適宜入力処理することでデータ化するのが望ましい。
【００１９】
次に、管理側コンピュータは、かかるＧＰＳ測量データ及び工事進捗データを管理側データ通信装置を介して受信し、該ＧＰＳ測量データを位置データとしてデータサーバーに蓄積するとともに工事進捗データを同じくデータサーバーに蓄積する。
【００２０】
ここで、本発明においては、上述した土工事用移動作業機械が所定の作業を行う土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域内の上述した各データを把握できるよう、該各データをＧＩＳデータとしてある。
【００２１】
そのため、土工事用移動作業機械の位置や出来高を周辺の地理状況と併せて把握することが可能となり、各現場単独での施工データと地理データとの連携が確保され、どの場所でどのような作業がどのように進行しているのかを一元的かつ集中的に管理することができる。
【００２２】
また、本発明に係る土工事における施工データ管理システムにおいては、まず、ダンプトラック等で搬入されてきた埋立材や盛土材をブルドーザ、アスファルトフィニッシャー等の撒出し用移動体で撒き出すにあたり、該撒出し用移動体に搭載されたＧＰＳ測量装置でその走行位置を三次元的に計測し、そのＧＰＳ測量データを移動体側データ通信装置を介して送信する。
【００２３】
また、地盤には、沈下状態等を計測する地盤センサを設置してあり、該地盤センサで計測された地盤計測データをセンサ側データ通信装置を介して送信し、管理側コンピュータは、かかる地盤計測データを管理側データ通信装置で受信する。
【００２４】
次に、管理側コンピュータは、管理側データ通信装置を介して受信したＧＰＳ測量データを位置データとしてデータサーバーに蓄積する一方、該ＧＰＳ測量データの鉛直座標データから撒出し厚を算出するとともに水平座標データから撒出し範囲を算出し、該撒出し厚及び撒出し範囲を撒き出し作業における工事進捗データとしてデータサーバーに蓄積する。同様に、管理側コンピュータは、管理側データ通信装置を介して受信した地盤計測データをデータサーバーに蓄積する。
【００２５】
このようにすると、管理側では、撒出し作業及びそれに伴って生じるおそれがる地盤沈下状態を一元的かつ集中的に管理することができる。
【００２６】
次に、管理側コンピュータは、上述した撒出し用移動体の工事進捗データを管理側データ通信装置を介して送信し、次いで、締固め用移動体側では、移動体側データ通信装置を介して受信された工事進捗データを移動側コンピュータに表示する。
【００２７】
このようにすると、締固め用移動体のオペレータは、埋立材や盛土材が撒き出された撒出し範囲とその撒出し厚を移動側コンピュータの画面上で確認しながら転圧作業を効率よく行うことができる。
【００２８】
締固め用移動体を用いて転圧作業を行うにあたっては、該締固め用移動体に搭載されたＧＰＳ測量装置でその走行位置を三次元的に計測し、そのＧＰＳ測量データを移動体側データ通信装置を介して管理側コンピュータに送信するとともに、振動部の鉛直方向加速度を加速度計で転圧中に計測する。
【００２９】
そして、計測された加速度データを用いて移動側コンピュータの演算処理部で転圧位置における地盤の転圧状況を評価し、その評価にしたがって転圧作業を行うとともに、演算結果である転圧状況を工事進捗データとして移動体側データ通信装置を介して管理側コンピュータに送信する。
【００３０】
次に、管理側コンピュータでは、受け取った工事進捗データを位置データとともにデータサーバーに蓄積する。
【００３１】
このようにすると、管理側では、撒出し作業に引き続いて行われる転圧作業及びそれに伴って生じるおそれがある地盤沈下状態を一元的かつ集中的に管理することができる。
【００３２】
工事進捗データは、土工事を行った結果としての出来高データや、土工事用移動作業機械に応じたそれぞれの計測データをはじめ、土工事を行った際の工事記録写真、土工事用移動作業機械の運行状況や作業情報その他土工事の進捗に伴って生じたデータをすべて包摂するものとする。
【００３３】
ここで、本発明においては、上述した土工事用移動作業機械が所定の作業を行う土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域内の上述した各データを把握できるよう、該各データをＧＩＳデータとしてある。
【００３４】
そのため、土工事用移動作業機械の位置や出来高を周辺の地理状況と併せて把握することが可能となり、各現場単独での施工データと地理データとの連携が確保され、どの場所でどのような作業がどのように進行しているのかを一元的かつ集中的に管理することができる。
【００３５】
ＧＩＳ（GIS:Geographic Information System）とは、地理的に分布する情報を、位置を表す空間情報と性質を表す属性情報として管理・利用するための地理情報システムで、位置を表す空間情報については、国土地理院をはじめ、さまざまな団体あるいは機関から入手することができる。
【００３６】
分割要素の大きさは、要求される施工精度に応じて適宜設定すればよいが、例えば５０ｍ×５０ｍ〜１００ｍ×１００ｍとすることが考えられる。
【００３７】
移動側コンピュータは、例えばモバイルパソコンやＰＤＡ等の小型携帯性に優れた小型パソコンで構成することが考えられる。
【００３８】
ＧＰＳ測量装置の測位方式は任意であるが、精度とリアルタイム性の面では、単独測位方式よりも相対測位方式であるＤＧＰＳ方式を採用するのが望ましいし、さらなる精度向上という意味では、干渉測位方式の一種であるＲＴＫ―ＧＰＳ（リアルタイムキネマティックＧＰＳ）方式の採用が望ましい。
【００３９】
なお、ＤＧＰＳ方式やＲＴＫ―ＧＰＳ方式を採用する場合には、ＧＰＳ測量装置のほかに、座標位置が既知の固定局が別途必要となるとともに、該固定局からの補正データを受信するための無線機を撒出し用移動体や締固め用移動体に搭載しておく必要があることは言うまでもない。これらの測位方式の場合には、固定局からの補正データを移動局である撒出し用移動体や締固め用移動体の無線機で受信し、これをＧＰＳ測量装置で受信されたＧＰＳ信号と組み合わせることによって撒出し用移動体や締固め用移動体の位置を演算処理し、ＧＰＳ測量データとして出力することとなる。
【００４０】
移動体側データ通信装置、管理側データ通信装置及びセンサ側データ通信装置は、直接、双方向データ通信可能な無線機を採用してもよいが、パケット通信専用端末、例えばＮＴＴ移動通信網株式会社から市販されているＤｏＰａ対応端末（「ＤｏＰａ」は登録商標）とし、ＮＴＴ移動通信網株式会社が提供する通信サービスネットワークであるＤｏＰａ網を介してデータ通信を行うようにすることが考えられる。
【００４１】
ここで、前記管理側コンピュータ、前記データサーバ及び該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるように構成されたウェブサーバーからなる管理側ネットワークと、該管理側ネットワークにインターネットを介して接続されたクライアント端末とを備えるとともに、前記クライアント端末を、インターネットを介して前記ウェブサーバーにアクセスすることによって前記位置データ及び前記工事進捗データを閲覧できるように構成した場合においては、管理側コンピュータが接続されている管理側ネットワークには、インターネットを介してクライアント端末も接続されているため、クライアント端末からは、該インターネットを介してウェブサーバーにアクセスすることにより、データサーバーに蓄積された位置データや工事進捗データを適宜閲覧することができる。
【００４２】
管理側ネットワークは、上述したように管理側コンピュータ、データサーバー及び該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるように構成されたウェブサーバーからなるが、管理側コンピュータ及びデータサーバーについては、ルーターのフィルタリング機能を使ったり、ファイアウォールを別途設置することによって、外部からの不正アクセスを防止するように構成するのが望ましい。
【００４３】
クライアント端末は、例えば施工会社の支店や技術支援部署に設置されることが考えられる。
【００４４】
また、土工事予定領域での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、前記地盤調査データ及び前記推定地盤調査データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成した場合においては、クライアント端末からは、インターネットを介してウェブサーバーにアクセスすることにより、土工事用移動作業機械の位置データ、工事進捗データ及び地盤計測データのみならず、ボーリング調査等によって事前に得られている地盤調査データ及び推定地盤調査データも併せて閲覧することができる。
【００４５】
また、基本計画情報データ又は設計データをＧＩＳデータとして前記データサーバーに蓄積するとともに少なくともその一部を前記ウェブサーバーに蓄積し、該基本計画情報データ又は設計データをインターネットを介して前記クライアント端末から閲覧できるように構成した場合においては、クライアント端末からは、インターネットを介してウェブサーバーにアクセスすることにより、土工事用移動作業機械の位置データ、工事進捗データ及び地盤計測データのみならず、基本計画情報データ又は設計データも併せて閲覧することができるとともに、位置データ等と、基本計画情報データ又は設計データとの整合性が高くなり、設計と実際の工事の進捗状況とを正確に把握することができる。
【００４６】
基本計画情報データ又は設計データは、マスタープランと施工用実施図面という程度の意味合いであって、これらのデータには、施工に用いる各種図面がすべて含まれる。
【００４７】
なお、基本計画や設計がＣＡＤで作成されている場合には、上述したように地理情報を適宜入手するとともにＧＩＳソフトを用いて地理情報との関連付けを行い、ＧＩＳデータを作成すればよい。
【００４８】
また、前記管理側コンピュータを、土工事が設計通りに行われるように、前記データサーバーに蓄積された前記各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データを前記管理側データ通信装置を介して前記土工事用移動作業機械に送信するように構成した場合においては、土工事が設計通りに行われるよう、リアルタイムに集中監視することが可能となり、施工能率の向上及び品質の向上を図ることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る土工事における施工データ管理システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図１は、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１を示した全体ブロック図、図２は、施工データ管理システム１が適用される土工事予定領域２を示した全体平面図である。
【００５１】
本実施形態に係る土工事における施工管理支援システム１は図２に示すように、撒出し用移動体としてのブルドーザ２１、バックホウ２２、締固め用移動体としての振動ローラ２３及び杭打機２４が土工事用移動作業機械として土工事を行うものであって、これらの土工事用移動作業機械には図１に示すように、それぞれＧＰＳ測量装置３、モバイルパソコン４及び移動体側データ通信装置としてのパケット通信専用端末５を搭載してあり、ＧＰＳ信号を受信処理することで得られたＧＰＳ測量データとモバイルパソコン４で入力演算処理された工事進捗データとをパケット通信専用端末５から送信できるようになっているとともに、図２に示すように適宜位置に設置されている地盤センサ２５で計測された地盤の沈下状態や傾斜状態等を該地盤センサに接続されたセンサ側データ通信装置としてのパケット通信専用端末５から送信できるようになっている。
【００５２】
特に、ブルドーザ２１は、ＧＰＳ測量データの鉛直座標データから撒出し厚を、水平座標データから撒出し範囲をモバイルパソコン４でそれぞれ算出して工事進捗データとし、これらＧＰＳ測量データ及び工事進捗データをパケット通信専用端末５から送信できるようになっている。
【００５３】
また、振動ローラ２３は、後述する管理側コンピュータ７からデータ送信されてきた撒出し作業における工事進捗データ、すなわち撒出し厚及び撒出し範囲をパケット通信専用端末５で受信し、これをモバイルパソコン４に表示できるようになっている。
【００５４】
さらに、振動ローラ２３は、振動部としてのローラを支持するアーム（図示せず）に加速度計１５を付設してあり、加速度計１５で計測された加速度データを用いて転圧位置における地盤の転圧状況をモバイルパソコン４で演算処理して評価するとともにこれを工事進捗データとし、これらＧＰＳ測量データ及び工事進捗データをパケット通信専用端末５から送信できるようになっている。
【００５５】
地盤の転圧状況を評価するにあたっては、必要に応じてＦＦＴアナライザー等の解析機器をあらたな移動側コンピュータとして振動ローラ２３に別途搭載しておく。
【００５６】
一方、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１は管理側ネットワーク６を備えており、該管理側ネットワークは、管理側コンピュータ７、データサーバー９及び該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるように構成されたウェブサーバー１０を互いにＬＡＮ接続して構成してある。
【００５７】
ここで、管理側コンピュータ７には管理側データ通信装置としてのパケット通信専用端末８を接続してあり、ブルドーザ２１、バックホウ２２、振動ローラ２３及び杭打機２４に搭載されあるいは地盤センサー２５に接続されたパケット通信専用端末５との間でデータの送受信を双方向で行うことができるようになっている。
【００５８】
一方、管理側ネットワーク６は、外部からの不正アクセスを防ぐファイアウォール１１をＬＡＮ接続してあり、該ファイアウォールの上流側にウェブサーバー１０を接続してあるとともに、ウェブサーバー１０の上流側に設置されたルータ１２を介してインターネット１３に接続してあり、該インターネットには、クライアント端末１４を接続してある。
【００５９】
クライアント端末１４は、例えば施工会社の支店や技術支援部署に設置されることが考えられる。
【００６０】
ここで、管理側コンピュータ７は、パケット通信専用端末５から送信されてきたブルドーザ２１や振動ローラ２３のＧＰＳ測量データをパケット通信専用端末８で受信して位置データとしてデータサーバー９に蓄積するとともに、同様に受信された工事進捗データをデータサーバー９に蓄積し、これら位置データ及び工事進捗データのうち、公開してもよいものだけを適宜選んでウェブサーバー１０に蓄積し、クライアント端末１４は、インターネット１３を介してウェブサーバー１０にアクセスすることによって、上述した位置データ及び工事進捗データを閲覧できるようになっている。
【００６１】
同様に、管理側コンピュータ７は、パケット通信専用端末５から送信されてきたバックホウ２２及び杭打機２４の位置データ及びその工事進捗データ並びに地盤センサ２５による地盤計測データをパケット通信専用端末８で受信してデータサーバー９に蓄積するとともに、クライアント端末１４は、インターネット１３を介してウェブサーバー１０にアクセスすることによって、上述した位置データ、工事進捗データ及び地盤計測データを閲覧できるようになっている。
【００６２】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１は、土工事予定領域２での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データをデータサーバー９に蓄積するとともに、そのうちの少なくとも一部をウェブサーバー１０に蓄積し、かかる地盤調査データ及び推定地盤調査データをインターネット１３を介してクライアント端末１４から閲覧できるようになっているとともに、基本計画情報データ及び設計データについても同様、データサーバー９及びウェブサーバー１０に蓄積し、該基本計画情報データ及び設計データをインターネット１３を介してクライアント端末１４から閲覧できるようになっている。
【００６３】
地盤調査データは、例えば柱状図と同様の内容、すなわち深度に応じた土質やＮ値とすればよい。
【００６４】
ここで、上述した位置データ、工事進捗データ、地盤計測データ、地盤調査データ、推定地盤調査データ、基本計画情報データ及び設計データについては、土工事予定領域２内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域２内の上述した各データを把握できるよう、該各データをＧＩＳデータとしてある。
【００６５】
分割要素を作成するにあたっては、例えば国土地理院等から入手した地理的な空間情報を管理側コンピュータ７やクライアント端末１４に取り込んだ上、該空間情報に関するデータをＧＩＳソフトで演算処理することで作成することができる。分割要素の大きさは、要求される施工精度に応じて適宜設定すればよいが、例えば５０ｍ×５０ｍ〜１００ｍ×１００ｍとすればよい。
【００６６】
なお、地盤調査データを分割要素に関連付けるにあたっては、まず、ボーリング試験等による地盤調査を行った位置を、上述した各分割要素のうち、対応する位置の分割要素に属性情報として関連付けるとともに、該分割要素にその位置での地盤データを属性情報として関連付ければよい。
【００６７】
また、推定地盤調査データを作成するにあたっては、例えば、既知の地盤調査位置における地盤調査データを該位置が属する分割要素と推定地盤調査データを求めたい分割要素との相対位置関係を考慮して適宜補間すればよい。
【００６８】
一方、管理側コンピュータ７は、土工事が設計通りに行われるように、データサーバー９に蓄積された上述の各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データをパケット通信専用端末８を介して各土工事用移動作業機械に送信するように構成してある。
【００６９】
本実施形態に係る土工事における施工管理支援システム１においては、土工事用移動作業機械であるブルドーザ２１、バックホウ２２、振動ローラ２３及び杭打機２４にＧＰＳ測量装置３及びパケット通信専用端末５がそれぞれ搭載してあり、ＧＰＳ信号を受信したＧＰＳ測量装置３が自分の位置を演算し、演算されたＧＰＳ測量データを、モバイルパソコン４で入力演算された工事進捗データとともにパケット通信専用端末５を介して送信する。
【００７０】
すなわち、盛土工事や埋立工事を例に具体的に説明すると、まず、ダンプトラックで搬入されてきた埋立材や盛土材をブルドーザ２１で撒き出すにあたり、該ブルドーザに搭載されたＧＰＳ測量装置３でその走行位置を三次元的に計測してＧＰＳ測量データを得るとともに、該ＧＰＳ測量データの鉛直座標データから撒出し厚を、水平座標データから撒出し範囲をそれぞれモバイルパソコン４で算出し、該撒出し厚及び撒出し範囲を撒き出し作業における工事進捗データとしてＧＰＳ測量データとともに上述したデータ通信によって管理側コンピュータ７に送る。
【００７１】
算出された工事進捗データは、モバイルパソコン４に適宜表示することができるので、撒出し作業を効率よく行うことができる。
【００７２】
バックホウ２２や杭打機２４も同様、それらに搭載されたＧＰＳ測量装置３でその走行位置を三次元的に計測してＧＰＳ測量データを得るとともに、バックホウ２２については稼働状況や掘削状況を、杭打機２４については掘削深度や地盤状況あるいは掘削精度といった情報をそれぞれ工事進捗データとしてＧＰＳ測量データとともに上述したデータ通信によって管理側コンピュータ７に送る。
【００７３】
また、地盤には、その沈下状態等を計測する地盤センサ２５を設置してあり、該地盤センサで計測された計測データをパケット通信専用端末５を介して送信する。
【００７４】
それに対し、管理側コンピュータ７は、パケット通信専用端末５から送信されてきた各土工事用移動作業機械のＧＰＳ測量データ及び工事進捗データ並びに地盤センサ２５による地盤計測データを管理側データ通信装置８を介して受信する。
【００７５】
次に、管理側コンピュータ７では、受け取ったＧＰＳ測量データを位置データとしてデータサーバー９に蓄積するとともに、同様に受信した撒出し作業をはじめとした各工事進捗データをデータサーバー９に蓄積し、さらに該データサーバーに蓄積されたデータの少なくとも一部をインターネットを介して閲覧できるようにウェブサーバー１０に蓄積する。
【００７６】
特に、管理側コンピュータ７は、ブルドーザ２１の工事進捗データを上述したデータ通信によって振動ローラ２３に搭載されたモバイルパソコン４に送り、モバイルパソコン４は、かかる工事進捗データを画面上に表示する。
【００７７】
このようにすると、振動ローラ２３のオペレータは、埋立材や盛土材が撒き出された撒出し範囲とその撒出し厚をモバイルパソコン４の画面上で確認しながら転圧作業を効率よく行うことができる。
【００７８】
振動ローラ２３を用いて転圧作業を行うにあたっては、該振動ローラに搭載されたＧＰＳ測量装置３でその走行位置を三次元的に計測し、そのＧＰＳ測量データを上述したデータ通信によって管理側コンピュータ７に送るとともに、振動部であるローラーの鉛直方向加速度を加速度計１５で転圧中に計測する。
【００７９】
そして、計測された加速度データを用いて演算処理部であるモバイルパソコン４で演算処理して転圧位置における地盤の転圧状況を評価し、その評価にしたがって転圧作業を行うとともに、演算結果である転圧状況を工事進捗データとして管理側コンピュータ７に送信し、該工事進捗データを上述したと同様、データサーバー９に蓄積するとともにその一部をインターネットを介して閲覧できるようにウェブサーバー１０に蓄積する。
【００８０】
このようにすると、地盤の転圧状況を客観的なデータに基づいて評価ないし監視することが可能となり、地盤を効率よくしかも確実に締め固めることができる。
【００８１】
振動ローラ２３の振動部の鉛直方向加速度を計測して転圧状況を評価する例としては、計測された振動部の加速度時刻歴データを、振動ローラ２３に別途搭載されたＦＦＴアナライザでフーリエ解析して加速度スペクトルを算出するとともに、算出された加速度スペクトルから卓越振動数における加速度スペクトル（パワースペクトル）を基本（一次）振動数でのピーク値Ａ、二次振動数でのピーク値Ｂ、三次振動数でのピーク値Ｃとしてそれぞれ求め、しかる後に比率（Ｂ＋Ｃ）/Ａを演算して締固め評価指標とする方法が考えられる。
【００８２】
一方、クライアント端末１４からは、インターネット１３を介してウェブサーバー１０にアクセスすることにより、各土工事用移動作業機械の位置データ及びそれらの工事進捗データ並びに地盤計測データを適宜閲覧することができる。
【００８３】
特に、ウェブサーバー１０に蓄積されたブルドーザ２１及び振動ローラ２３の位置データ並びにそれらの工事進捗データをインターネット１３を介して閲覧することができるので、クライアント端末１４から該インターネットを介してウェブサーバー１０にアクセスすることにより、ブルドーザ２１及び振動ローラ２３の位置データ並びにそれらの工事進捗データ、すなわち撒出し作業及び転圧作業をリアルタイムに閲覧することができる。
【００８４】
また、データサーバー９には、土工事予定領域２での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データを蓄積し、その少なくとも一部をウェブサーバー１０に蓄積してあるとともに、土工事予定領域２における基本計画情報データ及び設計データを蓄積し、その少なくとも一部をウェブサーバー１０に蓄積してある。
【００８５】
したがって、クライアント端末１４からは、インターネット１３を介してウェブサーバー１０にアクセスすることにより、土工事予定領域２での地盤調査データ及び該地盤調査データから推定された推定地盤調査データや、土工事予定領域２における基本計画情報データ及び設計データを適宜閲覧することができる。
【００８６】
ここで、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１では、上述した土工事用移動作業機械が所定の作業を行う土工事予定領域２内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域２内の上述した各データを把握できるよう、該各データをＧＩＳデータとしてある。
【００８７】
そのため、土工事用移動作業機械の位置データや工事進捗データあるいは地盤計測データを周辺の地理状況と併せて把握することが可能となり、各現場単独での施工データと地理データとの連携が確保され、どの場所でどのような作業がどのように進行しているのかを一元的かつ集中的に管理することができる。
【００８８】
地盤調査データ、推定地盤調査データ、基本計画情報データ及び設計データについても、同様にしてＧＩＳデータとしてあるため、地盤調査データ及び推定地盤調査データと、基本計画情報データ及び設計データとの整合性が高くなる。
【００８９】
一方、管理側コンピュータ７は、土工事が設計通りに行われるように、データサーバー９に蓄積された上述の各データを用いて所定の施工支援情報データを作成し、該施工支援情報データをパケット通信専用端末８を介して各土工事用移動作業機械に送信する。
【００９０】
施工支援情報データとしては、例えば振動ローラ２３の転圧回数が少なければそれを増加させる作業内容自体の指示をはじめ、各土工事用移動作業機械の運行を指示したり、作業位置の変更を伝達したり、他の土工事用移動作業機械との近接状況を知らせたりといった内容が考えられる。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、土工事予定領域２内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域２内の各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとしたので、土工事用移動作業機械の位置や出来高を周辺の地理状況と併せて把握することが可能となる。
【００９２】
すなわち、従来においても、ＣＡＬＳ／ＥＣが進むとともに、設計図、施工図、出来形図及び竣工図のＣＡＤ化により、発注者と施工業者との間で図面の統合化が図られ、また、施工データの電子化も進められてはいたが、いかんせん膨大なデータを互いに連携させるまでには至っておらず、これらのデータを別現場で再利用することはきわめて困難であるとともに、電子化された施工データをコンピュータの画面上で見たとしても、施工の進捗状況を直感的に把握することはやはり困難であった。
【００９３】
しかし、本実施形態によれば、上述したように、土工事予定領域２内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域２内の各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとしたので、各現場単独での施工データと地理データとの連携が確保され、施工の進捗状況を直感的に把握することが可能となるとともに、位置データ、工事進捗データ、地盤計測データ、地盤調査データ、推定地盤調査データ、基本計画情報データ、設計データ、施工支援情報データといった各種データをＧＩＳデータにすることでデータの連携を図ることが可能となり、どの場所でどのような作業がどのように進行しているのかを一元的かつ集中的に管理することができる。
【００９４】
したがって、例えば位置データ、すなわち施工位置を検索キーとしてその位置での工事進捗データや地盤計測データなどを検索して管理側コンピュータ７やクライアント端末１４に画像表示したり、工事記録写真や出来形図を同様に画像表示させたり、その検索結果を利用して土量の管理を行ったりすることができることは言うまでもない。
【００９５】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、撒出し厚及び撒出し範囲を撒き出し作業における工事進捗データとしてデータサーバー９に蓄積するとともに地盤計測データをデータサーバー９に蓄積するようにしたので、管理側では、撒出し作業及びそれに伴って生じるおそれがある地盤沈下状態を一元的かつ集中的に管理することができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、管理側コンピュータ７がブルドーザ２１の工事進捗データを振動ローラ２３側に送信し、振動ローラ側では、受信された工事進捗データをモバイルパソコン４に表示するようにしたので、振動ローラ２３のオペレータは、埋立材や盛土材が撒き出された撒出し範囲とその撒出し厚をモバイルパソコン４の画面上で確認しながら転圧作業を効率よく行うことができる。
【００９７】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、振動部であるローラーの鉛直方向加速度を加速度計１５で転圧中に計測し、計測された加速度データを用いてモバイルパソコン４で演算処理して転圧位置における地盤の転圧状況を評価し、その評価にしたがって転圧作業を行うようにしたので、地盤の転圧状況を客観的なデータに基づいて評価ないし監視することが可能となり、地盤を効率よくしかも確実に締め固めることができる。
【００９８】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、振動ローラ２３から送信されてきた転圧状況を内容とする工事進捗データを位置データとともにデータサーバー９に蓄積するようにしたので、管理側では、撒出し作業に引き続いて行われる転圧作業及びそれに伴って生じるおそれがある地盤沈下状態を一元的かつ集中的に管理することができる。
【００９９】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、クライアント端末１４からインターネット１３を介してウェブサーバー１０にアクセスすることにより、各土工事用移動作業機械の位置データ及びそれらの工事進捗データ並びに地盤計測データを適宜閲覧することができる。
【０１００】
そのため、管理側コンピュータ７が設置された例えば工事事務所のみならず、クライアント端末１４が設置された支社や本社あるいは技術支援部署から、土工事の進捗状況をリアルタイムに監視する、いわばデータ共有が可能となる。そして、ハードウェア及びソフトウェア（ブラウザ）を構成するにあたっては、従来のインターネットの基盤を利用することができるため、きわめて汎用性の高いシステムとなり、どの現場でも採用することができるし、特定の現場で把握されたノウハウを次の現場にフィードバックする二次的利用も可能となる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、ウェブサーバー１０に蓄積された土工事予定領域２での地盤調査データ及び推定地盤調査データや基本計画情報データ及び設計データをクライアント端末１４から閲覧できるように構成したので、クライアント端末１４からは、土工事用移動作業機械の位置データ、工事進捗データ及び地盤計測データのみならず、ボーリング調査等によって事前に得られている地盤調査データ及び推定地盤調査データも併せて閲覧することができる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、基本計画情報データ又は設計データをＧＩＳデータとしてデータサーバー９に蓄積するとともに少なくともその一部をウェブサーバー１０に蓄積し、該基本計画情報データ又は設計データをインターネット１３を介してクライアント端末１４から閲覧できるように構成したので、該クライアント端末からは、土工事用移動作業機械の位置データ、工事進捗データ及び地盤計測データのみならず、基本計画情報データ又は設計データも併せて閲覧することができるとともに、位置データ等と、基本計画情報データ又は設計データとの整合性が高くなり、設計と実際の工事の進捗状況とを正確に把握することができる。
【０１０３】
また、本実施形態に係る土工事における施工データ管理システム１によれば、管理側コンピュータ７を、土工事が設計通りに行われるように、データサーバー９に蓄積された各データを用いて所定の施工支援情報データをＧＩＳデータとして作成し、該施工支援情報データをパケット通信専用端末８を介して土工事用移動作業機械に送信するように構成したので、土工事が設計通りに行われるよう、リアルタイムに集中監視することが可能となり、施工能率の向上及び品質の向上を図ることができる。
【０１０４】
本実施形態では特に言及しなかったが、土工事予定領域での地盤調査データ及び推定地盤調査データや、基本計画情報データ又は設計データについては、必ずしもデータサーバー９に蓄積せずともよい。
【０１０５】
かかる場合においては、基本計画段階から施工状況の進捗状況に至る統合的な把握は難しくなるが、土工事の進捗状況をＧＩＳ化によって周辺地理環境と照合しながら監視することができることには何ら変わりはない。
【０１０６】
また、本実施形態では、データサーバー９に蓄積された各データをウェブサーバー１０に蓄積することによって、インターネット１３を介した閲覧が可能になるように構成したが、そもそもインターネットによって各データを公開する必要はない。
【０１０７】
かかる構成においては、遠隔地でのリアルタイム管理が難しくなるが、土工事の進捗状況をＧＩＳ化によって周辺地理環境と照合しながら現場で監視することができることには何ら変わりはない。
【０１０８】
また、本実施形態では、ブルドーザ２１にモバイルパソコン４を搭載するようにしたが、撒出し厚や撒出し範囲を自ら監視する必要がないのであれば、これを省略してもよい。かかる場合、管理側コンピュータ７でこれらの工事進捗データを算出すればよい。
【０１０９】
また、本実施形態では、撒出し及び転圧作業を重点的に説明したが、工事進捗管理の対象となるのは、必ずしもこれらの作業に限定されるものではないし、これらの作業以外の土工事を対象としてもよいことは言うまでもない。
【０１１０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る土工事における施工データ管理システムによれば、土工事予定領域内を地理的に分割して分割要素とし、該分割要素ごとに土工事予定領域内の各データを把握できるように該各データをＧＩＳデータとしたので、土工事用移動作業機械の位置や出来高を周辺の地理状況と併せて把握することが可能となり、各現場単独での施工データと地理データとの連携が確保され、どの場所でどのような作業がどのように進行しているのかを一元的かつ集中的に管理することができる。
【０１１１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る土工事における施工データ管理システムの全体ブロック図。
【図２】本実施形態に係る土工事における施工データ管理システムが適用される土工事予定領域を示した全体平面図。
【符号の説明】
１                    土工事における施工データ管理システム
２                    土工事予定領域
３                    ＧＰＳ測量装置
５                    パケット通信専用端末（移動体側データ通信装置）
６                    管理側ネットワーク
７                    管理側コンピュータ
８                    管理側データ通信装置
９                    データサーバー
１０                  ウェブサーバー
１３                  インターネット
１４                  クライアント端末
２１                  ブルドーザ（撒出し用移動体、土工事用移動作業機械）
２２                  バックホウ（土工事用移動作業機械）
２３                  振動ローラ（締固め用移動体、土工事用移動作業機械）
２４                  杭打機（土工事用移動作業機械）
【図１】
0004048799.tif 000002
【図２】
0004048799.tif 000003