熊谷組技術研究報告第76号／ 2017.12

熊谷組打設管理ソリューションの開発と試行
神﨑恵三 ＊ 宮﨑安弘＊ 坂部光彦＊＊ 小澤里佳＊＊
国土交通省が提唱した「i-Construction」は，今後の生産年齢人口の減少を見据えて，建設現場の生産性向上を図ることを目標として推進されている．具体的には，建設現場の特性である「一品受注生産」「現地屋外生産」「労働集約型生産」を打破するため，建設現場の工場化（ICT 化）やサプライチェーンマネジメント（効率的な生産工程），工期の平準化などの施策を先行的に進めている．
「熊谷組打設管理ソリュ―ション」は，建設現場で最も生産性が低い工種といわれているコンクリー
ト工事での打設作業において，生コン車の出荷から荷降ろし，打設から養生までの一連の生産工程をICT 技術を用いて管理し，業務の省力化や品質確保を実現する目的で，運用を図るものである．
本報文にて，本システムの概要，作成手順，試行事例，効果検証，今後の展望について報告する.
キーワード：ＩＣＴ，トレサビリティ，打重ね管理，一元管理

１．はじめに

２．システム概要

コンクリートの長期耐久性に影響を及ぼす要因として，従来，現場打ちコンクリート工事での打設管理におい打設直後から初期養生までの品質管理が特に重要である．て，コンクリートの打設情報は，生コン工場からの出荷筆者らは，この工程におけるトレサビリティや品質デ伝票や担当者が現場で記入する打設管理記録表などで管ータをリアルタイムに管理し，データを一元集約するツ

理されており，打設終了後，帳票類を手入力で作成してールとして，既存システム「コンクリート打設管理シスいる．このため，現場担当者間でのリアルタイムな打設テム」をベースに一部機能を追加し運用を開始している．

情報を共有できておらず，帳票類の作成も後作業として

本システムは，①生コン車がプラントを出荷してから発生する．打設管理（打重ね管理）については，事前に現場到着，打設開始から完了までの各々の時刻を管理，作成した打設管理計画書を基に，計画通りに打設できて②上下層の打重ね時間間隔を管理，③受入れ時の品質デいるか目視確認で管理を行っているのが実情である．

ータ（スランプ，空気量，Co 温度，塩化物量，単位水量「コンクリート打設管理システム」は，基本的に iPadなど）を管理，④積算温度から脱枠時の強度を推定，⑤などのスマートデバイスを使用して画面上にタップ，も養生中の温度，湿度を自動計測して管理し，データを集しくは手入力することでデータを記録し蓄積していく．

約，必要な帳票を自動作成することができる（Fig.1）．

IC タグを用いてもデータ入力が可能である．養生時の温打設計画

養生管理

設定した打設ブロックを打設に合わせて入力することで，打設開始と終了時間が記録され，上層の打設開始すべき時間を自動算出⇒許容打重ね時間を超えそうな場合は警告を発する

帳→票として出力

打重ね管理

生コン車の出荷時間，現場到着時間，打設終了時間を入力⇒許容打設時間を超えそうな場合は警告を発する

度計測も熱電対により自動計測と保存ができる．これら

データを一元管理打設管理

生コン車出荷間隔，打設順序などの計画

データはリアルタイムにインターネット上の WEB サーバ
ー上に蓄積され，自由に閲覧ができることで工事関係者間で情報共有が可能となる（Fig.2）．
現 場
受入れ場所

打設箇所Ａ
打設箇所

筒先記録者
筒先記録者Ａ
ポンプ車記録者
ポンプ車記録者Ａ

打設箇所
打設箇所Ｂ

筒先記録者
筒先記録者Ｂ

ポンプ車記録者
ポンプ車記録者Ｂ

熱電対より養生温度，湿度，外気温を自動測定⇒
異常時は警告を発する

Fig.1 コンクリート打設管理システムの概要＊
本社土木事業本部プロジェクト技術部＊＊ 名古屋支店土木部技術グループ

生コン出荷担当
Fig.2

ＷＥＢサーバー※ポンプ車毎に筒先記録者を配置

コンクリート打設管理システムイメージ図

49

熊谷組打設管理ソリューションの開発と試行／神﨑・宮﨑・坂部・小澤

３．１ 打設前日までの作業
出荷予定の生コンプラントから生コン車の車番リストを受領した後，生コン車 1 台毎に車番と管理番号を関連して，「コンクリート打設管理システム」を採用する事
付ける．コンクリート打設計画書（Fig.4）を作成した後，例が，同業他社で増えている．各社，現場条件を考慮し打設管理への入力情報として，①コンクリート配合，②た上で，独自のシステムや一般に流通しているシステム
生コン車管理番号，③打設量，④出荷時間，⑤打設間隔，を選択して提案，もしくは使用している．
⑥許容打設時間，⑦警告時間などをシステムに登録する．
今回，筆者が採用したシステムは，株式会社スカイシ
次に，打重ね管理への入力情報として，打設箇所をブステムが開発した「コンクリート打設管理システム eagle
ロック分割し，①ブロック毎の打設順序，②ポンプ車割plus」と「コンクリート養生温湿度計測 parakeet」の 2当て（複数のポンプ車で打設の場合），③上層と下層のシステムである．これらシステムをベースに，当社とス打重ね許容時間，④警告時間などを，各層（50cm 以内）カイシステムが共同でシステム改良を行った．具体的に毎にシステムに登録する（Fig.5）.打設ブロックの大きは， 2 つのシステムのデータ統合と機能追加（連続 RIによる単位水量の結果をシステムに自動連携することと， さの目安としては，生コン車 4～5 台分（20m3 程度）に設定する（これ以上細かくブロック割りすると，入力時の積算温度による脱枠強度の管理）である．
操作に多くの時間を費やすこととなる）．
これら統合したシステムを新たに新名称「熊谷組打設管理ソリューション」とし，コンクリート打設時の施工プロセスの品質管理ツールとしてシステム化した．「熊谷組打設管理ソリューション」のイメージを Fig.3 に示
す．
総合評価方式の技術提案におけるコンクリート打設時の品質管理の提案項目や，現場の品質確保の創意工夫とコンクリート施工プロセス
打設管理

主な管理
項目

打重ね管理

養生管理

･出荷から打設･打設箇所毎までの時間管の打重ね時
理間管理
･品質管理
･打設箇所毎（スランプ，のトレサビ
空気量，塩分リティ量，単位水量，圧縮強度 etc）

従来のシステム

コンクリート打設管理システム「eagle plus」･コンクリート温度･湿度・外気温自動測定

Fig.4

コンクリート打設計画書(例)

打設ブロック（20m3 程度）

コンクリート
養生温湿度計測「parakeet」①システム統合
追加機能②連続 RI による単位水量値の自動入力)③表面温度の積算温度から強度を算出し脱枠時期判定

層(50cm 以内）①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

熊谷組打設管理ソリューション
Fig.3

熊谷組打設管理ソリューションイメージ図

３．システムの作業手順と管理方法
コンクリート打設管理システム「熊谷組打設管理ソリ（1 層～4 層の層毎に登録）ューション」の作業手順と管理方法について作業の時系（①～⑨打設順序）列に沿って説明する．

50

Fig.5

打設ブロック割り概念図

熊谷組技術研究報告

３．２ 打設当日の作業打設が始まると，システム操作者は，基本的に iPad を使用して打設管理と打重ね管理のデータ入力を行う．
打設管理は，プラントにおいて，生コン車がプラント出荷時に出荷時間を入力すると画面上に車番と出荷時刻と生コン車の絵が表示される（Fig.6）．現場では，現場到着時，荷降開始時，荷降終了時毎に画面上の生コン車の絵にタップしていくと，各々の時刻が表示され，WEBサーバー上に蓄積される．出荷から荷降し終了までの許容時間 1)（外気温が 25℃以下の時は 2 時間以内，25℃を越える時は 1.5 時間以内）と警告時間（任意に設定：例
えば許容時間より 30 分短い時間に設定）を予め設定しておくことで，システム上で自動算出し，警告時間になれば生コン車の絵がピンク色になり，許容時間が迫っていることを視覚的に把握できる．許容時間を超過すれば生コン車の絵が赤色になり，荷降ろし不可となりプラントへ返却することとなる．
生コン車の出荷状況と打設進捗状況は，リアルタイムに管理画面に表示される（Fig.7）．
出荷時刻や現場到着時刻などは，予め IC タグを用意しておき，読み取り機で読み取ることで，システムに自動入力することが可能である（Photo.1）．
品質管理データ（スランプ，空気量，Co 温度，外気温，単位水量，塩化物量）は試験時に試験結果をタップで入力する（Photo.2）.

Photo.1

Photo.2

第76号／ 2017.12

IC タグ読取り状況

コンクリート品質試験入力状況

追加機能として，生コン車全量の単位水量の把握を行うこととした．ソイルアンドロック株式会社が開発した
連続式 RI 単位水量の測定機器であるコンクリート水分計「COARA」のデータを，FTP（ファイル トランスファ プロトコル）を用いて本システムにリアルタイムに取込むことができるようシステム改良を行った．これより，生コン車 1 台毎の単位水量値が WEB サーバー上に転送され，コンクリート打設管理画面（Fig.7）に表示されるため，単位水量のバラツキを本システム上でリアルタイムに確Fig.6

打設管理操作画面認できるとともに，データとして保存できる．
打重ね管理の入力は，打設箇所のポンプ車の筒先付近で入力を行う（Photo.3）．

Fig.7

コンクリート打設管理画面（進捗確認）
Photo.3

打重ね管理入力状況

51熊谷組打設管理ソリューションの開発と試行／神﨑・宮﨑・坂部・小澤

操作画面を Fig.8 に示す．操作方法は，予め入力した度・湿度を自動計測する．計測間隔は任意で設定でき打設ブロックに打設が開始された時点でタップし，終了（通常は 10 分間隔程度），リアルタイムにデータが WEBした時点でさらにタップする．打設終了のブロックは緑サーバーに保存される．熱電対と湿度センサーを設置す

色に，打設中のブロックは黄色に表示される．上層と下ることでコンクリートの内部温度，表面温度，湿潤養生層の打重ね許容時間 1)（外気温が 25℃以下の時は 2.5 時

箇所の湿度など任意の箇所の計測が可能である．

間以内，25℃を越える時は 2 時間以内）と警告時間（任予め温度や湿度の管理値を設定しておくことで，その意に設定：例えば許容時間より 30 分短い時間に設定）を管理値を超過した場合は，警告メールを担当者に送信す

予め設定しておくことで，システム上で自動算出し，警る機能も付与している．

告時間になれば打設ブロックの絵がピンク色になり，許追加機能として，コンクリート表面温度の積算温度か容時間が迫っていることを視覚的に把握できる．許容時

ら推定式より圧縮強度を自動算出できるシステムを開発間までにコンクリート打設を行うことで，コールドジョした．これより，打設終了からリアルタイムにコンクリイントなどの施工不良防止に効果を発揮する．

ート表面の強度を把握でき，脱枠判定の目安として利用することができる．

下層

上層
打設中:黄
打設完了:緑

警告時間を超過:ﾋﾟﾝｸ
許容時間を超過:赤Photo.4 コンクリート養生温湿度計測 BOX
Fig.8

４．帳票作成打重ね管理画面

３．３ 打設後の作業（養生管理）
打設時にコンクリート内に熱電対を設置し，コンクリート養生温湿度計測システム(Photo.4)で，養生時の温Table 1

WEB サーバーに保存されたデータより，帳票の自動作成を行うことができる．打設管理による帳票を Table 1に，打重ね管理の帳票を Table 2 に示す．

打設管理システム帳票

プラント
出荷時刻

現場で入力した
品質管理試験結果

現場到着
時 刻
打設開始
時 刻

打設終了
時 刻

ポンプ車割当て
2 台の場合（ポンプ車 1）
（ポンプ車 2）52

時間Ａ:
打設終了時刻－プラント出荷時刻

時間Ａが許容時間内であれば「合」

熊谷組技術研究報告第76号／ 2017.12

追加機能として，｢コンクリート打設管理システムすることを可能とした．さらに，追加機能である連続式

eagle plus｣と｢コンクリート養生温湿度計測 parakeet｣

単位水量 RI の測定値や，積算温度から算出した推定強度を統合した．これより，コンクリート打設から養生終了も表にリンクさせた．システム統合表を Table 3 に示す．

までの一連の施工プロセスの品質管理を一元化して管理
Table ２4-1
4 層 1 ブロック

打重ね管理システム帳票

A：3 層 1 ブロックが打設終了した時刻

4 ブロック
打重ね時間：B-A
下層(3 層 1 ブロック)の打設終了から上層(4 層 1 ブロック)打設開始までに費やした時間

5 ブロック
打設ブロック

B：4 層 1 ブロックが打設開始した時刻
1 ブロック

打重ね時間が許容時間内であれば「ＯＫ」

2 ブロック 3 ブロック

Table ３

打設管理システムと養生温湿度計測システム統合表

打設管理システム

養生温湿度計測システム

養生温湿度データ

積算温度～推定強度

連続式単位水量 RIの値が 1 台毎記入される

クリックすると，積算温度～推定強度図がリンクされる

クリックすると，計測温度履歴図がリンクされる【養生温度履歴図】【積算温度～推定強度図】

53

熊谷組打設管理ソリューションの開発と試行／神﨑・宮﨑・坂部・小澤

５．試行事例

６．効果検証コンクリート打設管理システム「熊谷組打設管理ソリ

2 現場で本システムを試行した結果，明らかになったューション」の試行を，2 つの現場で実施した．
５．１ 函渠構造物
東日本高速道路株式会社発注の「東関東自動車道 鳥
栖工事」において，一部の函渠構造物の底版，側壁，頂版の打設管理に本システムを使用した．打設管理と打重ね管理の試行を行った(Photo.5）．
５．２ 橋脚下部工中部地方整備局発注の「名二環西蟹田南高架橋下部工事」において，橋脚下部工全て（フーチング，柱，梁）の打設管理に本システムを使用した．打設管理と打重ね管理，及び熱電対による温度計測（コンクリート中心部，表面部，外気温）を実施した（Photo.6，Photo.7）．

システム導入による効果や課題について，以下に列挙す
る．
<生コンプラント作業>
生コン車の事前登録や出荷時の時間入力など，生コンプラントに別途作業を依頼したが，どちらの現場のプラントも特に問題なく遂行できた．
<前日作業>
前日にコンクリート打設管理システムに取込むための，生コン出荷情報や打設ブロック割の作業が発生する．
当初作成に時間を費やしたたが，慣れてくると約 30分程度でデータを作成できるようになり，現場の負担はそれほどないと考える．
<システム導入による効果>
・システム操作画面（iPad 画面やパソコン画面）でリアルタイムに情報が更新され，打設進捗状況を関係者で共有することができた．
・コンクリートの品質に影響を及ぼす，生コン車出荷から打設完了までの時間と，上層と下層の打重ね時間について，警告時間に達すると操作画面の色が変化するため，視覚的に優れ，見逃すことがなかった．
・養生時の温度管理は，養生温湿度計測システムを使用することで，温度履歴を遠隔からでもリアルタイムにPhoto.5 試行状況確認できた．結果をコンクリート表面の養生マットやクーリング（橋脚下部工の梁部で実施）の効果検証に利用することができた．
・打設管理システムと養生温湿度計測システムを統合することで，Table3 に示すように，打設から養生までの品質管理データを一元化することができた．
・帳票類は，発注者指定の書式を予め作成しておけば自動作成が可能であり，書類作成業務の省力化という点では，大いに効果があると考えられる．
<課題>
・打設管理と打重ね管理は，基本的にポンプ車 1 台につPhoto.6 梁部打設状況

き 1 人で操作できるが，ポンプ車 2 台の場合は 2 人必要となる．ただし，梁部の施工で足場の最上階にて操作する場合は，生コン車荷降ろし箇所と打設箇所を同時に見ることができないため，荷降ろし箇所と打設箇所で入力者を分けた方が円滑に行えた．打設箇所によって臨機応変に入力者の配置を変えることが望ましい．
・システム入力者は，ポンプ車付近の生コン車の動き（場内への入場・退場や打設開始・終了）とポンプ車筒先の動きを同時に見る必要があるため，入力のみの作業で時間を費やされ，他業務とは兼務できない．品質管理試験立会や締固め作業の監視，指導などの作業は別

Photo.7 打重ね管理画面

職員が行う必要がある．このため，別途，入力者として一人もしくは二人(ポンプ車 2 台の場合)必要となる．

54

熊谷組技術研究報告第76号／ 2017.12

・ネットワーク環境が悪い箇所では，タップしてから WEB・サプライチェーンマネジメントの観点から考えて，生サーバーに保存されるまで時間がかかり，登録時刻がコンプラントと一体となって開発を行い，出荷伝票を実際の時刻とズレる場合がある．

なくす（ペーパレス化）ことも将来可能であると考え・入力作業を減らす目的で，生コン車運転手に IC タグで自動読取りを試みたが，狭い現場内を何度も往復するる（生コン業界との調整が必要だが，他社で動きだしているところもある）．

必要があり，安全性に問題があった．読み取り機の設置場所も考慮する必要がある．

謝辞
本工事の試行にあたり，現場を提供していただいた 2<今後の検証項目>
・連続式 RI 水分計による単位水量値の自動入力は，どち現場の発注者および現場職員，生コンプラントの方々にらの現場も実施しなかったため，検証は行っていない．

はご指導とご協力をいただきました．ここに，深く感謝

今後の課題として，使用する現場があれば，試行を行の意を表します．

う予定である．
参考文献

７．今後の展開

1)土木学会：2012 年制定コンクリート標準示方書【施工編】，2012

最後に，コンクリート打設管理システム「熊谷組打設管理ソリューション」の今後の展開について述べる．
・2 現場の試行により，従来の業務より仕事量や人員が増えるところと減らせるところが明らかになった．時
刻入力作業は，IC タグによる読み取りを，打設箇所の入力は，自動感知機能をもつセンサーを埋込むことで省力化を図ることができると考える．今後の課題といえる．
・今回は 2 次元モデルをベースにシステム操作を行ったが，昨今の CIM 推進の流れから，最初から 3 次元モデルをベースにしてデータを入力し，自動的に CIM モデルまで完成できるようなシステム構築が理想と考える（3 次元モデルをベースにした打設管理システムも開発されつつある）．

Development and trial of the Kumagaigumi concrete casting
management solution
Keizo KANZAKI，Yasuhiro MIYAZAKI，Mitsuhiko SAKABE and Rika OZAWA
Abstract“i-Construction” that Ministry of Land, Infrastructure Transport and Tourism proposed is promoted with the goal of
the improvement of productivity of construction site against the decrease of working-age population in future.
Specially, the measures such as the factory of the construction site (ICT), the supply chain management (effectiveproduction process), and the equalization of construction period are pushed forward for leading to defeat “one articleof build-to-order manufacturing”, “field outdoors production” and “labor-intensive type production” which are thecharacteristics of the construction site.
“The kumagaigumi concrete casting management solution” manages a series of production processes, which isusually said to have the lowest productivity in a construction site, from departure of truck agitator car to concrete
casting to concrete curing using the ICT technique, in order to save labors and ensure the quality of concrete castingwork.
In this report, we report the summary of this system, the production flow, the trial example, the effect verificationand the future prospect.
Keywords: ICT, Traceability, Management of consolidated fresh concrete, Uniform management

55