特許 6585256 締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6585256

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/08 20060101AFI20190919BHJP

   G01N 33/38 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   E04G21/08

   G01N33/38

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-170908(P2018-170908)

(22)【出願日】2018年9月12日

【審査請求日】2018年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】303056368

【氏名又は名称】東急建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 拓人

(72)【発明者】

【氏名】早川 健司

(72)【発明者】

【氏名】池田 直広

【審査官】 西村 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１９８９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５３４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８１７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７４２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９３６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０２３４０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２１／０８

Ｅ０４Ｇ ２１／０６

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動部と、前記振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルと、を備える締固め装置による締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置であって、
前記ケーブルに取り付けられた１つのターゲットと、
前記ターゲットに対して、複数の位置座標を検知する座標検知手段と、
前記座標検知手段によって検知された複数の位置座標から、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定部と、を備える
ことを特徴とする締固め作業状態判定装置。

【請求項2】

振動部と、前記振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルと、を備える締固め装置による締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置であって、
前記ケーブルに取り付けられたターゲットと、
前記ターゲットに対して、位置座標を検知する座標検知手段と、
前記座標検知手段によって検知された位置座標から、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定部と、を備える締固め作業状態判定装置を用いて、締固めを実施したか否かを管理する締固め管理装置であって、
前記姿勢判定部の判定情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する締固め判定部を備える
ことを特徴とする締固め管理装置。

【請求項3】

前記ケーブルの姿勢が略垂直である時間を計測する時間計測部を備え、
前記締固め判定部は、前記時間計測部の計測時間に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の締固め管理装置。

【請求項4】

前記締固め判定部の判定情報に基づいて、前記姿勢判定部が判定に使用した前記位置座標に対応する平面位置を報知する報知手段を備える
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の締固め管理装置。

【請求項5】

前記座標検知手段は、複数設けられ、
複数設けられた前記座標検知手段の検知範囲は、重なっている
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の締固め管理装置。

【請求項6】

前記ターゲットは、反射テープ、反射板又は反射塗料である
ことを特徴とする、請求項２〜５の何れか一項に記載の締固め管理装置。

【請求項7】

締固め装置の振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルに取り付けられたターゲットから検知された位置座標に基づいて、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定ステップと、
前記姿勢判定ステップで判定した前記ケーブルの姿勢が、所定の時間経過したか否かを判定する時間判定ステップと、
前記時間判定ステップの判定結果を報知する報知ステップと、を含む
ことを特徴とする、締固め管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置、締固めを実施したか否かを管理する締固め管理装置、及び締固め管理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート構造物のジャンカや空隙・空洞等の発生を防止するために、コンクリートを打設する際に、バイブレータを用いた締固め装置によって、締固めが行われる（例えば、特許文献１，２参照）。

【0003】

特許文献１には、バイブレータの作動によるフレッシュコンクリートの締固めが行われたタイミングを検知するバイブレータ作動検知手段が開示されている。これにより、締固めが行われるタイミングを検知する。

【0004】

特許文献２には、バイブレータの筒先からバイブレータに沿って設けられ、固定点まで連続する光ファイバセンサが開示されている。これにより、センサの変形に基づいて、バイブレータの筒先のコンクリート内での位置情報を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−０５３４９２号公報

【特許文献2】特開２０１４−１９８９９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１では、電流を計測する電流センサやロガーを、バイブレータに取り付ける面倒な作業が必要であり、複雑な構成となる、という問題がある。

【0007】

特許文献２では、光ファイバセンサをバイブレータに這わせるように取り付ける面倒な作業が必要であり、複雑な構成となる、とうい問題がある。

【0008】

そこで、本発明は、面倒な取付作業を必要としない簡易な構成の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記目的を達成するために、本発明の締固め作業状態判定装置は、振動部と、前記振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルと、を備える締固め装置による締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置であって、前記ケーブルに取り付けられた１つのターゲットと、前記ターゲットに対して、複数の位置座標を検知する座標検知手段と、前記座標検知手段によって検知された複数の位置座標から、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定部と、を備えることを特徴とする。

【0010】

ここで、本発明の締固め管理装置は、振動部と、前記振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルと、を備える締固め装置による締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置であって、前記ケーブルに取り付けられたターゲットと、前記ターゲットに対して、位置座標を検知する座標検知手段と、前記座標検知手段によって検知された位置座標から、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定部と、を備える締固め作業状態判定装置を用いて、締固めを実施したか否かを管理する締固め管理装置であって、前記姿勢判定部の判定情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する締固め判定部を備えてもよい。

【0011】

また、本発明の締固め管理装置は、前記ケーブルの姿勢が略垂直である時間を計測する時間計測部を備え、前記締固め判定部は、前記時間計測部の計測時間に基づいて、締固めを実施したか否かを判定してもよい。

【0012】

また、本発明の締固め管理装置は、前記締固め判定部の判定情報に基づいて、前記姿勢判定部が判定に使用した前記位置座標に対応する平面位置を報知する報知手段を備えてもよい。

【0013】

また、本発明の締固め管理装置では、前記座標検知手段は、複数設けられ、複数設けられた前記座標検知手段の検知範囲は、重なっていてもよい。

【0014】

また、本発明の締固め管理装置では、前記ターゲットは、反射テープ、反射板又は反射塗料であってもよい。

【0015】

また、本発明の締固め管理方法では、締固め装置の振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルに取り付けられたターゲットから検知された位置座標に基づいて、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定ステップと、前記姿勢判定ステップで判定した前記ケーブルの姿勢が、所定の時間経過したか否かを判定する時間判定ステップと、前記時間判定ステップの判定結果を報知する報知ステップと、を含んでもよい。

【発明の効果】

【0016】

このように構成された本発明の締固め作業状態判定装置では、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が略垂直である場合、振動部が締固め作業状態にあると判定することができる。また、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が傾斜している場合、振動部が締固め作業状態にないと判定することができる。この結果、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固め作業状態であるか否かを判定することができる。

【0017】

また、本発明の締固め管理装置では、前記姿勢判定部の判定情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する締固め判定部を備えることで、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が略垂直である場合、締固めを実施したと判定することができる。また、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が傾斜している場合、締固めを実施していないと判定することができる。そのため、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めを実施したか否かを判定することができる。

【0018】

また、本発明の締固め管理装置では、前記ケーブルの姿勢が略垂直である時間を計測する時間計測部を備え、前記締固め判定部は、前記時間計測部の計測時間に基づいて、締固めを実施したか否かを判定することで、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過した場合、締固めを実施したと判定し、ターゲットが取り付けられた部分のケーブルの姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過していない場合、締固めを十分に実施していないと判定することができる。そのため、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めが実施されたか否かを判定することができる。

【0019】

また、本発明の締固め管理装置では、前記締固め判定部の判定情報に基づいて、前記姿勢判定部が判定に使用した前記位置座標に対応する平面位置を報知する報知手段を備えることで、締固めを実施した場所と締固めを実施していない場所を、報知手段に報知させることができるので、締固め不足を防止することができる。

【0020】

また、本発明の締固め管理装置では、前記座標検知手段は、複数設けられ、複数設けられた前記座標検知手段の検知範囲は、重なっていることで、複数の座標検知手段の検知情報の平均値を使用できるので、締固めを実施したか否かを判定する位置の精度が向上する。また、一方の座標検知手段の検知情報がエラーとなった場合、他方の座標検知手段の検知情報を使用することができ、締固めを実施したか否かを確実に判定することができる。

【0021】

また、本発明の締固め管理装置では、前記ターゲットは、反射テープ、反射板又は反射塗料であることで、ターゲットをケーブルに容易に取り付けることができ、面倒な取付作業を必要としない簡易な構成の締固め管理装置とすることができる。

【0022】

さらに、本発明の締固め管理方法では、締固め装置の振動部の後端に接続される可撓性を有するケーブルに取り付けられたターゲットから検知された位置座標に基づいて、前記ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定ステップと、前記姿勢判定ステップで判定した前記ケーブルの姿勢が、所定の時間経過したか否かを判定する時間判定ステップと、前記時間判定ステップの判定結果を報知する報知ステップと、を含むことで、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めを実施したか否かを判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施例１の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法が適用されるコンクリート打設現場を説明する斜視図である。

【図2】実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置の構成を説明する構成図である。

【図3】実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置の各種設定を説明する説明図である。

【図4】実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図5】実施例１の表示装置の表示例を示す平面図である。

【図6】実施例１の姿勢判定部によるケーブルの姿勢の判定について説明する説明図である。

【図7】実施例１の１つのターゲットの２つの位置座標を水平面上に投影した座標を示す図である。

【図8】実施例１の締固め判定処理を説明するフローチャートである。

【図9】実施例１の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法の作用を説明する説明図である。

【図10】別の実施例の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置の構成を説明する構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明による締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法を実現する実施形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

【実施例1】

【0025】

［締固め作業状態判定装置と締固め管理装置の構成］
図１は、実施例１の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法が適用されるコンクリート打設現場を説明する斜視図である。図２は、実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置の構成を説明する構成図である。図３は、実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置の各種設定を説明する説明図である。以下、図１〜図３に基づいて、実施例１の締固め作業状態判定装置と締固め管理装置の構成を説明する。

【0026】

締固め作業状態判定装置５０と締固め管理装置１５０は、図１に示すように、鉄筋コンクリート構造物１を構築する際に適用される。

【0027】

図１及び図２に示すように、型枠５の内側には、鉄筋６が縦横に配置される。コンクリートＣは、アジテータ車等のコンクリート供給源に接続されたコンクリート供給ホース７から、型枠５の内側に供給される。型枠５の上方には、足場８が設けられる。作業員Ｍは、足場８に乗って、締固め装置１０を操作する。

【0028】

締固め装置１０は、コンクリートＣの内部に挿入する振動部としてのバイブレータ１１と、バイブレータ１１の後端に接続される可撓性を有するケーブル１２と、を備える。バイブレータ１１は、ケーブル１２から電源が供給されることで、振動する。

【0029】

締固め作業状態判定装置５０は、締固め装置１０に取り付けられたターゲット５１と、ターゲット５１の位置座標を検知する座標検知手段５２と、を備える。

【0030】

締固め管理装置１５０は、締固め作業状態判定装置５０と、報知手段としての表示装置６０と、を備える。

【0031】

ターゲット５１は、レーザ光に対して高反射率の性質をもつ材質で構成され、例えば、反射テープや、両面テープ等が貼り付けられた反射板や、反射塗料等を使用することができる。ターゲット５１は、バイブレータ１１が打設されたコンクリートＣの締固め位置にある状態で、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置の下方であって、作業員Ｍの足場８の上方に取り付けられる。

【0032】

座標検知手段５２は、一般的なレーザスキャナとすることができる。座標検知手段５２は、型枠５の隅角部に、対向するように２つ設けられる。一方の座標検知手段である第１座標検知手段５２Ａと、他方の座標検知手段である第２座標検知手段５２Ｂとは、検知範囲が重なるように設けられる。なお、座標検知手段５２は、３つ以上設けられてもよい。

【0033】

座標検知手段５２は、広角度にレーザ光を出射し、ターゲット５１から反射したレーザ光を受光して、１つのターゲット５１から複数の位置座標を高精度に検知する。座標検知手段５２は、複数の締固め装置１０に装着されたターゲット５１の位置座標を同時に検知することができる。座標検知手段５２の検知角度は、例えば、水平方向に１２０度であり、垂直方向に１５度である。

【0034】

以下に示す表は、検知距離の最大値Ｇと、角度分解能（垂直方向）Φと、必要ターゲットサイズＮとの関係を示す表である。

【表1】

【0035】

例えば、検知距離の最大値Ｇが５［ｍ］で、垂直方向の角度分解能Φが０．５［ｄｅｇ］の場合、必要ターゲットサイズＮは８８［ｍｍ］となる。また、検知距離の最大値Ｇが１０［ｍ］で、垂直方向の角度分解能Φが１［ｄｅｇ］の場合、必要ターゲットサイズＮは３５０［ｍｍ］となる。

【0036】

すなわち、必要ターゲットサイズＮは、ターゲット５１と座標検知手段５２との距離と、座標検知手段５２の角度分解能と、に応じて設定される。

【0037】

実施例１では、図３に示すように、所定のターゲットサイズＮ（例えば、３０［ｃｍ］）のターゲット５１が、ケーブル１２の１カ所に取り付けられる。座標検知手段５２の検知距離の最大値Ｇは、例えば、１０［ｍ］とする。座標検知手段５２の角度分解能Φは、例えば、水平方向に０．１３［ｄｅｇ］とし、垂直方向に０．６２５［ｄｅｇ］とする。

【0038】

これにより、座標検知手段５２は、座標検知手段５２の検知範囲にある１つのターゲット５１に対して、少なくとも２つの位置座標を検知する。

【0039】

［締固め作業状態判定装置と締固め管理装置のシステム構成］
図４は、実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置のシステム構成を示すブロック図である。図５は、実施例１の表示装置の表示例を示す平面図である。以下、図４及び図５に基づいて、実施例１の締固め作業状態判定装置及び締固め管理装置のシステム構成を説明する。

【0040】

締固め作業状態判定装置５０は、ターゲット５１と、第１座標検知手段５２Ａと、第２座標検知手段５２Ｂと、第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂの検知情報を取得する第１制御部５４Ａと、第１制御部５４Ａと第２制御部５４Ｂの判断に基づいて報知する報知手段としての表示装置６０と、を備える。

【0041】

締固め管理装置１５０は、締固め作業状態判定装置５０と、第２制御部５４Ｂと、を備える。

【0042】

第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂは、レーザ光を出射し、複数のターゲット５１のうち、１つのターゲット５１から反射したレーザ光を受光して、そのターゲット５１の複数の位置座標を検知する。

【0043】

第１制御部５４Ａは、記憶部５５と、記憶部５５に記憶された位置座標を確定する座標確定部５６と、座標確定部５６の確定情報に基づいて、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢を判定する姿勢判定部５７と、を備え、後述する締固め判定処理を実行する。なお、第１制御部５４Ａは、締固め作業状態判定装置５０の全体の制御を司る。

【0044】

第２制御部５４Ｂは、ケーブル１２の姿勢が略垂直である時間を計測する時間計測部５８と、締固めを実施したか否かを判定する締固め判定部５９と、を備え、後述する締固め判定処理を実行する。なお、第２制御部５４Ｂは、締固め管理装置１５０の全体の制御を司る。

【0045】

記憶部５５は、第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂが検知した位置座標を記憶する。また、記憶部５５は、姿勢判定部５７が使用する閾値や、時間計測部５８が使用する閾値を記憶する。

【0046】

座標確定部５６は、記憶部５５が記憶した第１座標検知手段５２Ａの検知情報と第２座標検知手段５２Ｂの検知情報から、位置座標を確定する。

【0047】

例えば、座標確定部５６は、第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂが、同じターゲット５１の位置座標を検知した場合、第１座標検知手段５２Ａが検知した位置座標と、第２座標検知手段５２Ｂが検知した位置座標と、の平均値を、ターゲット５１の位置座標として確定する。

【0048】

例えば、第１座標検知手段５２Ａとターゲット５１との間に、作業員Ｍがいる場合、第１座標検知手段５２Ａの検知情報がエラーとなる可能性がある。このような場合、座標確定部５６は、第２座標検知手段５２Ｂの検知した位置座標を、ターゲット５１の位置座標として確定する。

【0049】

姿勢判定部５７は、座標確定部５６の確定した位置座標に基づいて、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が、所定の角度未満であるか否かを判定する。

【0050】

時間計測部５８は、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間を計測する。すなわち、時間計測部５８は、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間が、所定の時間を経過したか否かを判定する。

【0051】

締固め判定部５９は、姿勢判定部５７の判定情報と、時間計測部５８の計測情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する。なお、締固め判定部５９は、姿勢判定部５７の判定情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定することも可能である。

【0052】

表示装置６０は、締固め判定部５９の判定情報に基づいて、姿勢判定部５７が判定に使用した位置座標に対応する平面位置を報知する。表示装置６０は、例えば、タブレットにより画像を表示する。なお、表示装置６０は、画像とともに音声を出力してもよい。

【0053】

表示装置６０は、後述する締固め判定処理の処理結果に基づいて、締固めが十分に実施された平面位置と、締固めが十分に実施されていない平面位置を、異なる色で表示する。

【0054】

例えば、図５に示すように、表示装置６０は、後述する締固め判定処理の処理結果に基づいて、締固めが十分に実施された平面位置を、赤色で表示する。表示装置６０は、後述する締固め判定処理の処理結果に基づいて、締固めが十分に実施されていない平面位置を、黄色又は青色で表示する。

【0055】

第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂは、第１制御部５４Ａに接続され、第１座標検知手段５２Ａが検知した１つのターゲットの複数の位置座標と、第２座標検知手段５２Ｂが検知した１つのターゲットの複数の位置座標と、を第１制御部５４Ａに送信する。記憶部５５は、第１座標検知手段５２Ａが検知した１つのターゲットの複数の位置座標と、第２座標検知手段５２Ｂが検知した１つのターゲットの複数の位置座標と、を記憶する。第１制御部５４Ａは、記憶部５５に記憶された位置座標に基づいて、後述する締固め判定処理を実行する。第２制御部５４Ｂは、第１制御部５４Ａに接続され、後述する締固め判定処理を実行する。第１制御部５４Ａは、表示装置６０に接続され、後述する締固め判定処理による処理情報に基づいた報知情報を、表示装置６０に送信する。表示装置６０は、この報知情報に基づいて、所定の報知を実行する。

【0056】

［姿勢判定部による姿勢判定］
図６は、実施例１の姿勢判定部によるケーブルの姿勢の判定について説明する説明図である。図７は、実施例１の１つのターゲットの２つの位置座標を水平面上に投影した座標を示す図である。以下、図６及び図７に基づいて、姿勢判定部５７によるケーブル１２の姿勢の判定について説明する。なお、水平面をＸＹ平面とし、垂直方向をＺ方向とする。

【0057】

姿勢判定部５７は、図６に示すように、１つのターゲット５１から検知された４つの位置座標Ｅ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）〜Ｅ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）のうち、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）とに基づいて、ターゲット５１の姿勢を判定し、このターゲット５１の姿勢から、ターゲット５１が取り付けられたケーブル１２の姿勢を判定する。

【0058】

Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）と、の間のケーブル１２の姿勢は、以下の計算式によって算出される。

【数1】

傾きθは、１つのターゲット５１の、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）と、の間のケーブル１２の、ＸＹ平面に対する傾きを示す。
長さＤは、図７に示すように、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）をＸＹ平面に垂直投影した第１投影点Ｐ１（Ｘ_１，Ｙ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）をＸＹ平面に垂直投影した第４投影点Ｐ４（Ｘ_４，Ｙ_４）との間の長さを示す。

【0059】

長さＤは、以下の計算式によって求められる。

【数2】

【0060】

傾きθが、例えば６０度以上である場合、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）と、の間のケーブル１２の傾きθ１は、３０度未満となり、略Ｚ方向（略垂直方向）と判定される。

【0061】

傾きθが、例えば６０度未満である場合、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）と、の間のケーブル１２の傾きθ１は、３０度以上となり、Ｚ方向に対して傾斜すると判定される。

【0062】

すなわち、傾きθ１が３０度未満である場合、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢は、垂直姿勢と判定される。傾きθ１が、３０度以上である場合、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢は、垂直方向に対して傾斜する傾斜姿勢と判定される。

【0063】

［締固め判定処理］
図８は、実施例１の締固め判定処理を説明するフローチャートである。以下、図８に基づいて、実施例１の締固め判定処理を説明する。

【0064】

締固め判定処理を開始すると、記憶部５５は、第１座標検知手段５２Ａが検知したターゲット５１の検知情報と、第２座標検知手段５２Ｂが検知したターゲット５１の検知情報を記憶する（ステップＳ１０１）。

【0065】

次いで、座標確定部５６は、記憶部５５が記憶した第１座標検知手段５２Ａの検知情報と第２座標検知手段５２Ｂの検知情報から、ターゲット５１の位置座標を確定する（ステップＳ１０２）。

【0066】

次いで、姿勢判定部５７は、座標確定部５６が確定した位置座標から、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が、所定の角度（例えば、３０度）以内であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0067】

ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が、所定の角度（例えば、３０度）未満であると判定した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進む。一方、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が、所定の角度（例えば、３０度）以上であると判定した場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、ステップＳ１０８に進む。

【0068】

ステップＳ１０４では、時間計測部５８は、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、１０秒を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、１０秒以上経過したと判定した場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、締固め判定部５９は、締固めが十分実施されたと判断し、表示装置６０でターゲット５１の平面位置を赤色に表示させ（ステップＳ１０６）、締固め判定処理を終了する。

【0069】

一方、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、１０秒以上経過していないと判定した場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、時間計測部５８は、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、５秒以上経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0070】

ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、５秒以上経過したと判定した場合（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、締固め判定部５９は、締固めが実施されたと判断し、表示装置６０でターゲット５１の平面位置を黄色に表示させ（ステップＳ１０７）、締固め判定処理を終了する。

【0071】

ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が所定の角度（例えば、３０度）未満である時間が、５秒以上経過していないと判定した場合（ステップＳ１０５でＮＯ）、締固め判定部５９は、締固めが十分に実施されていないと判断し、表示装置６０でターゲット５１の平面位置を青色に表示させ（ステップＳ１０８）、締固め判定処理を終了する。

【0072】

次に、実施例１の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法の作用を説明する。図９は、実施例１の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法の作用を説明する説明図である。

【0073】

締固め作業を開始すると、図９に示すように、作業員Ｍは、締固めを実施すべきある箇所のコンクリートＣにバイブレータ１１を挿入するために、バイブレータ１１の下端が、鉄筋６の上方に位置する状態で、ケーブル１２を移動する。

【0074】

そうすると、ケーブル１２に取り付けられたターゲット５１は、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、後方に位置する。すなわち、ターゲット５１は、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、バイブレータ１１が設けられた側とは反対側であるケーブル１２の基端側に位置する。作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、後方に位置するケーブル１２は撓む。

【0075】

そのため、バイブレータ１１が締固め位置にない状態では、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２は、傾斜した姿勢となる。すなわち、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、傾斜した姿勢であるときは、締固めは実施されていない。

【0076】

締固めを実施すべきある箇所に移動すると、図２に示すように、足場８の上にいる作業員Ｍが、締固め装置１０のケーブル１２を手にとり、バイブレータ１１をコンクリートＣに挿入する。バイブレータ１１がコンクリートＣに挿入された状態は、コンクリートＣを締固めする締固め位置となる。

【0077】

バイブレータ１１が締固め位置にある状態では、ターゲット５１は、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より下方にあって、足場８より上方にある。

【0078】

バイブレータ１１が締固め位置にある状態では、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２は、略垂直の姿勢となる。すなわち、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、略垂直の姿勢であるときは、締固め作業状態である。

【0079】

ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、例えば１０秒間以上、略垂直の姿勢である場合、締固めが十分に実施されたとして、図５に示すように、表示装置６０は、そのターゲット５１の平面位置を、赤色で表示する。

【0080】

一方、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、例えば５秒〜１０秒間、略垂直の姿勢である場合、締固めが実施されたとして、表示装置６０は、そのターゲット５１の平面位置を、黄色で表示する。

【0081】

また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、例えば０秒〜５秒間、略垂直の姿勢である場合、締固めが実施されていないとして、表示装置６０は、そのターゲット５１の平面位置を、青色で表示する。

【0082】

締固めをすべきある箇所の締固め作業が終了すると、図９に示すように、足場８の上にいる作業員Ｍが、締固め装置１０のケーブル１２を手にとり、バイブレータ１１をコンクリートＣから引き抜く。そして、作業員Ｍは、バイブレータ１１を他の箇所のコンクリートＣに挿入するために、バイブレータ１１の下端が、鉄筋６の上方に位置するまで、ケーブル１２を引き上げる。

【0083】

そうすると、ケーブル１２に取り付けられたターゲット５１は、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、後方に移動する。すなわち、ターゲット５１は、作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、バイブレータ１１が設けられた側とは反対側であるケーブル１２の基端側に移動する。作業員Ｍがケーブル１２を保持する位置より、後方に移動したケーブル１２は撓む。

【0084】

そのため、バイブレータ１１が締固め位置にない状態では、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２は、傾斜した姿勢となる。すなわち、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２が、傾斜した姿勢であるときは、締固めは実施されていない。

【0085】

実施例１の締固め作業状態判定装置５０は、振動部（バイブレータ１１）と、振動部（バイブレータ１１）の後端に接続される可撓性を有するケーブル１２と、を備える締固め装置１０による締固め作業状態であるか否かを判定する。締固め作業状態判定装置５０は、ケーブル１２に取り付けられた１つのターゲット５１と、ターゲット５１に対して、複数の位置座標Ｅ１〜Ｅ４を検知する座標検知手段５２と、座標検知手段５２によって検知された複数の位置座標Ｅ１〜Ｅ４から、ケーブル１２の姿勢を判定する姿勢判定部５７と、を備える（図４）。

【0086】

これにより、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直である場合、振動部（バイブレータ１１）が締固め作業状態にあると判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が傾斜している場合、振動部（バイブレータ１１）が締固め作業状態にないと判定することができる。この結果、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固め作業状態であるか否かを判定することができる。

【0087】

また、１つのターゲット５１に対して検知された複数の位置座標Ｅ１〜Ｅ４を使用することができる。そのため、ターゲット５１が座標検知手段５２から離れた場合であっても、２つのターゲットを同一のターゲットとして認識することを防止する。

【0088】

実施例１の締固め管理装置１５０は、振動部（バイブレータ１１）と、振動部（バイブレータ１１）の後端に接続される可撓性を有するケーブル１２と、を備える締固め装置１０による締固め作業状態であるか否かを判定する締固め作業状態判定装置５０であって、ケーブル１２に取り付けられたターゲット５１と、ターゲット５１に対して、位置座標を検知する座標検知手段５２と、座標検知手段５２によって検知された位置座標Ｅ１〜Ｅ４から、ケーブル１２の姿勢を判定する姿勢判定部５７と、を備える締固め作業状態判定装置５０を用いて、締固めを実施したか否かを管理する。締固め管理装置１５０は、姿勢判定部５７の判定情報に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する締固め判定部５９を備える（図４）。

【0089】

これにより、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直である場合、締固めを実施したと判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が傾斜している場合、締固めを実施していないと判定することができる。この結果、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めをしたか否かを判定することができる。

【0090】

実施例１の締固め管理装置１５０では、ケーブル１２の姿勢が略垂直である時間を計測する時間計測部５８を備え、締固め判定部５９は、時間計測部５８の計測時間に基づいて、締固めを実施したか否かを判定する（図４）。

【0091】

これにより、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過した場合、締固めを実施したと判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過していない場合、締固めが十分に実施されていないと判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が傾斜している場合、締固めを実施していないと判定することができる。

【0092】

そのため、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めが実施されたか否かを判定することができる。

【0093】

実施例１の締固め管理装置１５０では、締固め判定部５９の判定情報に基づいて、姿勢判定部５７が判定に使用した位置座標Ｅ１〜Ｅ４に対応する平面位置を報知する報知手段（表示装置６０）を備える（図４）。

【0094】

これにより、締固めを実施した場所と締固めを実施していない場所とを、報知手段（表示装置６０）に報知させることができる。そのため、作業員Ｍは、締固めを実施した場所と、締固めを実施していない場所と、締固めの実施が不十分な場所と、を把握することができる。その結果、締固め不足を防止することができる。

【0095】

実施例１の締固め管理装置１５０では、座標検知手段５２は、複数設けられ、複数設けられた座標検知手段（第１座標検知手段５２Ａ，第２座標検知手段５２Ｂ）の検知範囲は、重なっている（図１）。

【0096】

これにより、第１座標検知手段５２Ａの検知情報がエラーとなった場合、第２座標検知手段５２Ｂの検知情報を使用することができる。そのため、締固めを実施したか否かを確実に判定することができる。また、第１座標検知手段５２Ａと第２座標検知手段５２Ｂの検知情報の平均値を使用することができる。そのため、締固めを実施したか否かを判定する位置の精度が向上する。

【0097】

実施例１の締固め管理装置１５０では、ターゲット５１は、反射テープ、反射板又は反射塗料である（図２）。これにより、ターゲット５１をケーブル１２に容易に取り付けることができる。そのため、面倒な取付作業を必要としない簡易な構成の締固め管理装置１５０とすることができる。

【0098】

実施例１の締固め管理方法は、締固め装置１０の振動部（バイブレータ１１）の後端に接続される可撓性を有するケーブル１２に取り付けられたターゲット５１から検知された位置座標Ｅ１〜Ｅ４に基づいて、ケーブル１２の姿勢を判定する姿勢判定ステップ（ステップＳ１０３）を含む。また、実施例１の締固め管理方法は、姿勢判定ステップ（ステップＳ１０３）で判定したケーブル１２の姿勢が、所定の時間経過したか否かを判定する時間判定ステップ（ステップＳ１０４，ステップＳ１０５）と、時間判定ステップ（ステップＳ１０４，ステップＳ１０５）の判定結果を報知する報知ステップ（ステップＳ１０６，ステップＳ１０７，ステップＳ１０８）と、を含む（図８）。

【0099】

これにより、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過した場合、締固めを実施したと判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が略垂直の状態で、所定の時間を経過していない場合、締固めが十分に実施していないと判定することができる。また、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の姿勢が傾斜している場合、締固めを実施していないと判定することができる。

【0100】

そのため、センサ等の面倒な取付作業を必要としないで、簡易な構成で、締固めが実施されたか否かを判定することができる。

【0101】

また、報知ステップにより、作業員Ｍは、締固めを実施した場所と、締固めを実施していない場所と、締固めの実施が不十分な場所と、を把握することができるため、締固め不足を防止することができる。

【0102】

以上、本発明の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

【0103】

実施例１では、時間計測部５８は、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間が、所定の時間を経過したか否かを判定する例を示した。しかし、時間計測部が計測する、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間は、累積した時間であってもよい。

【0104】

例えば、時間計測部５８が計測した、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間と、そのターゲット５１の位置座標と、を記憶部５５が記憶する。そして、このターゲット５１の位置座標、又はこのターゲット５１の位置座標の付近で、ターゲット５１が取り付けられた部分のケーブル１２の傾きθ１が、所定の角度未満であると姿勢判定部５７によって判定された場合、時間計測部５８は、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間を計測する。そして、時間計測部５８は、記憶部５５に記憶された時間を累積して、ケーブル１２の傾きθ１が所定の角度未満である時間が、所定の時間を経過したか否かを判定してもよい。

【0105】

実施例１では、座標検知手段５２は、１つのターゲット５１から４つの位置座標を検知する例を示した。しかし、座標検知手段５２は、１つのターゲット５１から少なくとも２つの位置座標を検知できればよい。

【0106】

実施例１では、ターゲット５１は、ケーブル１２に１つ設けられる例を示した。しかし、ターゲットは、ケーブル１２に２つ以上設けられてもよい。例えば、図１０に示すように、ターゲット５１は、第１ターゲット５１ａと、第２ターゲット５１ｂとを有するようにしてもよい。第１ターゲット５１ａと第２ターゲット５１ｂは、ケーブル１２の長手方向に間隔を有して配置される。この場合、座標検知手段５２は、第１ターゲット５１ａの位置座標と、第２ターゲット５１ｂの位置座標を検知する。姿勢判定部５７は、この位置座標に基づいて、第１ターゲット５１ａと第２ターゲット５１ｂと間のケーブル１２の姿勢を判定するようにする。

【0107】

実施例１では、姿勢判定部５７は、１つのターゲット５１から検知された４つの位置座標Ｅ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）〜Ｅ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）のうち、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）とに基づいて、ターゲット５１が取り付けられたケーブル１２の姿勢を判定する例を示した。しかし、姿勢判定部は、２つ以上の位置座標を使用することができる。

【0108】

実施例１では、Ｚ値が最小であるＥ１（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）と、Ｚ値が最大であるＥ４（Ｘ_４，Ｙ_４，Ｚ_４）と、の間のケーブル１２の傾きθ１が、垂直方向であるか否かを判断する閾値を、垂直方向に対して３０度とする例を示した。しかし、この閾値は、施工現場によって変更することができ、例えば１５度であってもよい。

【0109】

実施例１では、座標検知手段５２をレーザスキャナとする例を示した。しかし、座標検知手段としては、他のレーザ式のセンサを使用してもよい。また、座標検知手段の検知距離の最大値や、検知角度や、角度分解能は、実施例１の態様に限定されない。

【0110】

実施例１では、報知手段を表示手段としてのタブレットとする例を示した。しかし、報知手段としては、この態様に限定されない。例えば、報知手段は、締固めを実施する範囲の周囲にランプを並べ、これらのランプのうち、少なくとも１つのランプを点灯することで、報知するものであってもよい。

【0111】

実施例１では、ターゲット５１は、ケーブル１２に固定される例を示した。しかし、ターゲットは、可撓性を有する筒状の部材の外周面に設けられてもよい。この場合、筒状の部材の筒内に、ケーブルが挿入される。これにより、コンクリートを所定の厚さで複数層に分割して打設した場合でも、筒状の部材をスライドさせて、ターゲットを適切な位置に設置することができる。

【0112】

実施例１では、本発明を鉄筋コンクリート構造物に適用する例を示した。しかし、本発明は、鉄骨鉄筋コンクリート造や、基礎などに適用することができる。

【符号の説明】

【0113】

１０ 締固め装置
１１ バイブレータ（振動部の一例）
１２ ケーブル
５０ 締固め作業状態判定装置
５１ ターゲット
５２ 座標検知手段
５２Ａ 第１座標検知手段（座標検知手段の一例）
５２Ｂ 第２座標検知手段（座標検知手段の一例）
５７ 姿勢判定部
５８ 時間計測部
５９ 締固め判定部
６０ 表示装置（報知手段）
１５０ 締固め管理装置
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 位置座標

【要約】

【課題】 面倒な取付作業を必要としない簡易な構成の締固め作業状態判定装置、締固め管理装置及び締固め管理方法を提供する。
【解決手段】 締固め作業状態判定装置５０は、振動部（バイブレータ１１）と、振動部（バイブレータ１１）の後端に接続される可撓性を有するケーブル１２と、を備える締固め装置１０による締固め作業状態であるか否かを判定する。締固め作業状態判定装置５０は、ケーブル１２に取り付けられた１つのターゲット５１と、ターゲット５１に対して、複数の位置座標Ｅ１〜Ｅ４を検知する座標検知手段５２と、座標検知手段５２によって検知された複数の位置座標Ｅ１〜Ｅ４から、ケーブルの姿勢を判定する姿勢判定部５７と、を備える。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】