JP2002188149A - 大規模土工の施工管理システム - Google Patents
大規模土工の施工管理システムInfo
- Publication number
- JP2002188149A JP2002188149A JP2000387454A JP2000387454A JP2002188149A JP 2002188149 A JP2002188149 A JP 2002188149A JP 2000387454 A JP2000387454 A JP 2000387454A JP 2000387454 A JP2000387454 A JP 2000387454A JP 2002188149 A JP2002188149 A JP 2002188149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- management system
- sediment
- embankment
- compaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】品質管理、安全管理および土量管理等一連の管
理の合理化および省力化を図る。 【解決手段】盛土ヤードにおける土砂分配情報、転圧領
域情報および地形情報を出力する施工管理システムと、
前記土砂分配情報に基づいて土砂運搬車両を盛土ヤード
に誘導するとともに土砂搬入情報を施工管理システムに
送信する土砂搬入管理システムと、盛土ヤードにおいて
ＧＰＳにより盛土締固め機の走行軌跡と転圧回数を演算
し転圧結果情報を施工管理システムに送信する盛土締固
め管理システムと、前記地形情報によりＧＰＳ衛星の捕
捉状態を判定し判定結果情報を施工管理システムに送信
するＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムとを備え、前記施
工管理システムは、前記各システムと各種情報の送受信
を行い土砂搬入管理情報、盛土ヤードの品質管理情報お
よび出来形管理情報を出力する。
理の合理化および省力化を図る。 【解決手段】盛土ヤードにおける土砂分配情報、転圧領
域情報および地形情報を出力する施工管理システムと、
前記土砂分配情報に基づいて土砂運搬車両を盛土ヤード
に誘導するとともに土砂搬入情報を施工管理システムに
送信する土砂搬入管理システムと、盛土ヤードにおいて
ＧＰＳにより盛土締固め機の走行軌跡と転圧回数を演算
し転圧結果情報を施工管理システムに送信する盛土締固
め管理システムと、前記地形情報によりＧＰＳ衛星の捕
捉状態を判定し判定結果情報を施工管理システムに送信
するＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムとを備え、前記施
工管理システムは、前記各システムと各種情報の送受信
を行い土砂搬入管理情報、盛土ヤードの品質管理情報お
よび出来形管理情報を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路および土地造
成工事等の大規模土工における施工管理システムの技術
分野に属する。
成工事等の大規模土工における施工管理システムの技術
分野に属する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】大規
模土工の施工においては、数１００万立方メートル級の
土砂を扱うため、従来土工の施工法では対処できない部
分が多く、下記の課題がある。 工期短縮・コスト削減のため、大型施工機械の導入を
行い作業の効率化を図る必要があるが、作業性と安全性
確保も同時に図る必要がある。 大量の土砂で急速施工された土構造物の品質を確保す
るための品質管理手法が必要である。 土砂の搬入情報、品質管理情報、出来形管理情報を迅
速に収集し、次の施工段階へ確実な指示をする必要があ
る。
模土工の施工においては、数１００万立方メートル級の
土砂を扱うため、従来土工の施工法では対処できない部
分が多く、下記の課題がある。 工期短縮・コスト削減のため、大型施工機械の導入を
行い作業の効率化を図る必要があるが、作業性と安全性
確保も同時に図る必要がある。 大量の土砂で急速施工された土構造物の品質を確保す
るための品質管理手法が必要である。 土砂の搬入情報、品質管理情報、出来形管理情報を迅
速に収集し、次の施工段階へ確実な指示をする必要があ
る。
【０００３】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、品質管理、安全管理および土量管理等一連の管理の
合理化および省力化を図ることができる大規模土工の施
工管理システムを提供することを目的とする。
て、品質管理、安全管理および土量管理等一連の管理の
合理化および省力化を図ることができる大規模土工の施
工管理システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の大規模土工の施工管理システムは、盛土ヤ
ードにおける土砂分配情報、転圧領域情報および地形情
報を出力する施工管理システムと、前記土砂分配情報に
基づいて土砂運搬車両を盛土ヤードに誘導するとともに
土砂搬入情報を施工管理システムに送信する土砂搬入管
理システムと、盛土ヤードにおいてＧＰＳにより盛土締
固め機の走行軌跡と転圧回数を演算し転圧結果情報を施
工管理システムに送信する盛土締固め管理システムと、
前記地形情報によりＧＰＳ衛星の捕捉状態を判定し判定
結果情報を施工管理システムに送信するＧＰＳ衛星捕捉
状態判定システムとを備え、前記施工管理システムは、
前記各システムと各種情報の送受信を行い土砂搬入管理
情報、盛土ヤードの品質管理情報および出来形管理情報
を出力することを特徴とする。
に、本発明の大規模土工の施工管理システムは、盛土ヤ
ードにおける土砂分配情報、転圧領域情報および地形情
報を出力する施工管理システムと、前記土砂分配情報に
基づいて土砂運搬車両を盛土ヤードに誘導するとともに
土砂搬入情報を施工管理システムに送信する土砂搬入管
理システムと、盛土ヤードにおいてＧＰＳにより盛土締
固め機の走行軌跡と転圧回数を演算し転圧結果情報を施
工管理システムに送信する盛土締固め管理システムと、
前記地形情報によりＧＰＳ衛星の捕捉状態を判定し判定
結果情報を施工管理システムに送信するＧＰＳ衛星捕捉
状態判定システムとを備え、前記施工管理システムは、
前記各システムと各種情報の送受信を行い土砂搬入管理
情報、盛土ヤードの品質管理情報および出来形管理情報
を出力することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明における大規模
土工の施工管理システムの１実施形態を示す全体構成図
である。
を参照しつつ説明する。図１は、本発明における大規模
土工の施工管理システムの１実施形態を示す全体構成図
である。
【０００６】図１には、土砂搬入ヤード、盛土ヤード、
現場管理事務所、総合管理事務所が示されている。土砂
搬入ヤードにおいては土砂搬入管理システムにより、土
砂の搬入を管理し、盛土ヤードにおいては、盛土締固め
管理システムとＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムによ
り、盛土作業を管理し、現場管理事務所においては、土
砂搬入状況、品質管理、３次元ＣＡＤによる盛土状況お
よび施工管理モニタリングを実行している。以下に、各
システムについて説明する。
現場管理事務所、総合管理事務所が示されている。土砂
搬入ヤードにおいては土砂搬入管理システムにより、土
砂の搬入を管理し、盛土ヤードにおいては、盛土締固め
管理システムとＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムによ
り、盛土作業を管理し、現場管理事務所においては、土
砂搬入状況、品質管理、３次元ＣＡＤによる盛土状況お
よび施工管理モニタリングを実行している。以下に、各
システムについて説明する。
【０００７】図２は、図１の土砂搬入管理システムの構
成図である。図２には、盛土側に設置される現場管理事
務所（ＪＶ事務所）１、入場ゲート２、退避エリア３、
作業エリア４が示され、入場ゲート２から作業エリア４
に通じる入場路Ｒと入場路Ｒをバイパスする退避路Ｒ′
が設けられている。作業エリア４内には、ブルドーザ１
７、盛土を転圧する盛土締固め機１９が搬入されてい
る。
成図である。図２には、盛土側に設置される現場管理事
務所（ＪＶ事務所）１、入場ゲート２、退避エリア３、
作業エリア４が示され、入場ゲート２から作業エリア４
に通じる入場路Ｒと入場路Ｒをバイパスする退避路Ｒ′
が設けられている。作業エリア４内には、ブルドーザ１
７、盛土を転圧する盛土締固め機１９が搬入されてい
る。
【０００８】管理事務所１には、総合ホスト５および運
土管理パソコン６が設置され無線ＬＡＮアクセスポイン
ト７に接続されている。入場ゲート２には、無線ＬＡＮ
アクセスポイント９に接続される制御盤（制御装置）１
０と、これに接続される行き先表示盤（表示装置）１１
が設置され、また、退避エリア３には、入場ゲート２の
制御盤１０に接続される制御盤（制御装置）１２と、こ
れに接続される行き先表示盤（表示装置）１３が設置さ
れている。
土管理パソコン６が設置され無線ＬＡＮアクセスポイン
ト７に接続されている。入場ゲート２には、無線ＬＡＮ
アクセスポイント９に接続される制御盤（制御装置）１
０と、これに接続される行き先表示盤（表示装置）１１
が設置され、また、退避エリア３には、入場ゲート２の
制御盤１０に接続される制御盤（制御装置）１２と、こ
れに接続される行き先表示盤（表示装置）１３が設置さ
れている。
【０００９】入場ゲート２には、多数の切土側（図示せ
ず）から土砂運搬車両Ｖが入場される。土砂運搬車両Ｖ
の運転席の窓やミラー等には、ＩＤカード１４が取り付
けられている。このＩＤカード１４は、本発明の情報伝
達手段を構成するもので、土砂運搬車両Ｖに取り付ける
ために、電源などを必要とせず、移動体での情報伝達が
可能なものとする。ＩＤカード１４には、切土側のジョ
イントベンチャー工区を識別する切土ＪＶ名、土砂の種
類を示す土砂情報、土砂運搬車両のＮｏ等が入力されて
いる。
ず）から土砂運搬車両Ｖが入場される。土砂運搬車両Ｖ
の運転席の窓やミラー等には、ＩＤカード１４が取り付
けられている。このＩＤカード１４は、本発明の情報伝
達手段を構成するもので、土砂運搬車両Ｖに取り付ける
ために、電源などを必要とせず、移動体での情報伝達が
可能なものとする。ＩＤカード１４には、切土側のジョ
イントベンチャー工区を識別する切土ＪＶ名、土砂の種
類を示す土砂情報、土砂運搬車両のＮｏ等が入力されて
いる。
【００１０】入場ゲート２および退避エリア３の制御盤
１０、１２には、ＩＤカード１４のデータを読み込むた
めのリードライトアンテナ（読取手段）１５、１６が設
けられている。
１０、１２には、ＩＤカード１４のデータを読み込むた
めのリードライトアンテナ（読取手段）１５、１６が設
けられている。
【００１１】土砂運搬車両Ｖは入場ゲート２を徐行して
ノンストップで通過するとき、制御盤１０のリードライ
トアンテナ１５は、車両に取り付けたＩＤカード１４か
ら前記切土側データを読み込み、制御盤１０は、予め運
土管理パソコン６から転送されている行き先データテー
ブルより行き先データを抽出し、この行き先データを行
き先表示盤１１に伝送し、行き先エリアと当該車両Ｎ
ｏ．を表示し、これに基づいて土砂運搬車両Ｖは指示さ
れた作業エリア４へ向かう。
ノンストップで通過するとき、制御盤１０のリードライ
トアンテナ１５は、車両に取り付けたＩＤカード１４か
ら前記切土側データを読み込み、制御盤１０は、予め運
土管理パソコン６から転送されている行き先データテー
ブルより行き先データを抽出し、この行き先データを行
き先表示盤１１に伝送し、行き先エリアと当該車両Ｎ
ｏ．を表示し、これに基づいて土砂運搬車両Ｖは指示さ
れた作業エリア４へ向かう。
【００１２】ここで、ＩＤカード１４の読み取り不良が
生じた場合、入場車両は停止して入場ゲート２の制御盤
１０の位置まで後退して再度読み取りを行う必要があ
り、入場車両の渋滞を引き起こしてしまう。また、読み
取り不良のまま通過してしまうと、搬入車両台数のデー
タに欠陥を生じてしまう。
生じた場合、入場車両は停止して入場ゲート２の制御盤
１０の位置まで後退して再度読み取りを行う必要があ
り、入場車両の渋滞を引き起こしてしまう。また、読み
取り不良のまま通過してしまうと、搬入車両台数のデー
タに欠陥を生じてしまう。
【００１３】そこで、ＩＤカード１４の読み取り不良が
生じた場合には、行き先表示盤１１に、読取不良、退避
路エリア３へ向かうように表示し、退避エリア３の制御
盤１２のリードライトアンテナ１５は、再度、ＩＤカー
ド１４から切土側データを読み込み、制御盤１２は、予
め運土管理パソコン６から転送されている行き先データ
テーブルより行き先データを抽出し、この行き先データ
を行き先表示盤１３に伝送し、これに行き先を表示し、
これに基づいて土砂運搬車両Ｖは指示された作業エリア
４へ向かう。
生じた場合には、行き先表示盤１１に、読取不良、退避
路エリア３へ向かうように表示し、退避エリア３の制御
盤１２のリードライトアンテナ１５は、再度、ＩＤカー
ド１４から切土側データを読み込み、制御盤１２は、予
め運土管理パソコン６から転送されている行き先データ
テーブルより行き先データを抽出し、この行き先データ
を行き先表示盤１３に伝送し、これに行き先を表示し、
これに基づいて土砂運搬車両Ｖは指示された作業エリア
４へ向かう。
【００１４】入場ゲート２および退避エリア３の制御盤
１０、１２において上記のように処理したデータは、一
定時間毎に運土管理パソコン６へ無線ＬＡＮネットワー
クを通じて送信され、１日の作業が終了すれば、運土管
理パソコン６にてデータ編集とデータベース化を行う。
１０、１２において上記のように処理したデータは、一
定時間毎に運土管理パソコン６へ無線ＬＡＮネットワー
クを通じて送信され、１日の作業が終了すれば、運土管
理パソコン６にてデータ編集とデータベース化を行う。
【００１５】図３は、図１の盛土締固め管理システムの
構成図である。盛土締固め管理システムは、盛土締固め
機１９に搭載されたＧＰＳ移動局２０と、盛土締固め機
１９に搭載された３軸ジャイロシステム２１と、土工事
の施工エリアに設置された管理局２２およびＧＰＳ固定
局（基地局）２３とから構成されている。
構成図である。盛土締固め管理システムは、盛土締固め
機１９に搭載されたＧＰＳ移動局２０と、盛土締固め機
１９に搭載された３軸ジャイロシステム２１と、土工事
の施工エリアに設置された管理局２２およびＧＰＳ固定
局（基地局）２３とから構成されている。
【００１６】ＧＰＳ移動局２０は、ＧＰＳ衛星からの電
波を受信するＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ２４を備え、測位
データは受信機２５、通信インターフェイス２６を介し
てパソコン２７に送られる。また、ＧＰＳ固定局２３
は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＲＴＫ−ＧＰＳア
ンテナ２９を備え、測位データは受信機３０、送信機３
１、送信アンテナ３２を経て、ＧＰＳ移動局２０の受信
アンテナ３３、受信機３４、通信インターフェイス２６
を介してパソコン２７に送られる。
波を受信するＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ２４を備え、測位
データは受信機２５、通信インターフェイス２６を介し
てパソコン２７に送られる。また、ＧＰＳ固定局２３
は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＲＴＫ−ＧＰＳア
ンテナ２９を備え、測位データは受信機３０、送信機３
１、送信アンテナ３２を経て、ＧＰＳ移動局２０の受信
アンテナ３３、受信機３４、通信インターフェイス２６
を介してパソコン２７に送られる。
【００１７】３軸ジャイロシステムは、盛土締固め機１
９に設置された姿勢角検出装置３５と振動ローラの移動
距離を計測するロータリーエンコーダ３６を備えてい
る。姿勢角検出装置３５は、ヨー角を検出する光ファイ
バージャイロ３５ａと、ピッチ角を検出する光ファイバ
ージャイロ３５ｂと、ロール角を検出する光ファイバー
ジャイロ傾斜計３５ｃを備え、各センサ信号は演算装置
３５ｄに送られ姿勢角が演算され、姿勢角データは、通
信インターフェイス３７を介してパソコン３９に送受信
され、また、通信インターフェイス４０、２６を介して
パソコン２７とデータのやりとりが行われる。なお、操
作パネル４１は、システムの開始、終了、既知点の入力
を行うためのものである。
９に設置された姿勢角検出装置３５と振動ローラの移動
距離を計測するロータリーエンコーダ３６を備えてい
る。姿勢角検出装置３５は、ヨー角を検出する光ファイ
バージャイロ３５ａと、ピッチ角を検出する光ファイバ
ージャイロ３５ｂと、ロール角を検出する光ファイバー
ジャイロ傾斜計３５ｃを備え、各センサ信号は演算装置
３５ｄに送られ姿勢角が演算され、姿勢角データは、通
信インターフェイス３７を介してパソコン３９に送受信
され、また、通信インターフェイス４０、２６を介して
パソコン２７とデータのやりとりが行われる。なお、操
作パネル４１は、システムの開始、終了、既知点の入力
を行うためのものである。
【００１８】ＧＰＳ移動局２０のパソコン２７において
は、ＧＰＳ衛星による測位データと、既知座標上のＧＰ
Ｓ固定局２３でのＧＰＳ衛星による基準測位データと、
姿勢角検出装置３５およびロータリーエンコーダ３６の
データに基づいて走行軌跡を求め、走行軌跡上の転圧回
数を演算し、転圧状況をディスプレイ上に表示する。ま
た、転圧状況のデータは、通信インターフェイス２６、
送信機４２、送信アンテナ４３を経て、管理局２２の受
信アンテナ４４、受信機４５を介してパソコン４６に送
られる。
は、ＧＰＳ衛星による測位データと、既知座標上のＧＰ
Ｓ固定局２３でのＧＰＳ衛星による基準測位データと、
姿勢角検出装置３５およびロータリーエンコーダ３６の
データに基づいて走行軌跡を求め、走行軌跡上の転圧回
数を演算し、転圧状況をディスプレイ上に表示する。ま
た、転圧状況のデータは、通信インターフェイス２６、
送信機４２、送信アンテナ４３を経て、管理局２２の受
信アンテナ４４、受信機４５を介してパソコン４６に送
られる。
【００１９】これにより、振動ローラの走行軌跡を求め
るに際し、ＧＰＳに加えて３軸ジャイロシステムを付加
することにより、ＧＰＳ欠損状態でも高精度に振動ロー
ラの走行軌跡を求めることができる。その結果、ＧＰＳ
による盛土締固め管理システムが汎用的になり、狭隘な
山岳地帯等で地形的な制約からＧＰＳが全く受信できな
い場所においても適用できるようになる。また、３軸ジ
ャイロシステムにより振動ローラの姿勢角が検出できる
ため、ＧＰＳアンテナ座標から振動ローラ中心座標への
推定を高精度で算出することができる。
るに際し、ＧＰＳに加えて３軸ジャイロシステムを付加
することにより、ＧＰＳ欠損状態でも高精度に振動ロー
ラの走行軌跡を求めることができる。その結果、ＧＰＳ
による盛土締固め管理システムが汎用的になり、狭隘な
山岳地帯等で地形的な制約からＧＰＳが全く受信できな
い場所においても適用できるようになる。また、３軸ジ
ャイロシステムにより振動ローラの姿勢角が検出できる
ため、ＧＰＳアンテナ座標から振動ローラ中心座標への
推定を高精度で算出することができる。
【００２０】図４〜図７は、図１のＧＰＳ衛星捕捉状態
判定システムを示し、図４はシステム構成図、図５は処
理の流れを説明するための図、図６は衛星捕捉数の判定
方法を説明するための図、図７は判定表示結果を説明す
るための図である。
判定システムを示し、図４はシステム構成図、図５は処
理の流れを説明するための図、図６は衛星捕捉数の判定
方法を説明するための図、図７は判定表示結果を説明す
るための図である。
【００２１】衛星軌道解析手段５１には、軌道解析対象
座標５２、予測対象日５３および衛星軌道情報（ＧＰＳ
電波で送られてくる衛星軌道に関する情報）５４が入力
され、ここで所定時間毎の衛星位置情報（衛星配置図）
が解析される。捕捉判定手段５５においては、前記衛星
位置情報と周辺地形情報５６および施工エリア情報５７
に基づいて、捕捉衛星数およびＧＤＯＰ値が演算され、
その判定結果は判定結果表示手段５８に表示される。な
お、ＧＤＯＰ値とは、ＧＰＳ衛星の幾何学的な配置に基
づく測位精度の判定指標である。
座標５２、予測対象日５３および衛星軌道情報（ＧＰＳ
電波で送られてくる衛星軌道に関する情報）５４が入力
され、ここで所定時間毎の衛星位置情報（衛星配置図）
が解析される。捕捉判定手段５５においては、前記衛星
位置情報と周辺地形情報５６および施工エリア情報５７
に基づいて、捕捉衛星数およびＧＤＯＰ値が演算され、
その判定結果は判定結果表示手段５８に表示される。な
お、ＧＤＯＰ値とは、ＧＰＳ衛星の幾何学的な配置に基
づく測位精度の判定指標である。
【００２２】図５において、先ず、ステップＳ１におい
て、施工エリアを正方形のメッシュに自動分割する。メ
ッシュ幅は例えば２〜５ｍとし可変できるようにしてい
る。次に、ステップＳ２において、施工エリアの周辺地
形情報を３次元座標値として入力する。
て、施工エリアを正方形のメッシュに自動分割する。メ
ッシュ幅は例えば２〜５ｍとし可変できるようにしてい
る。次に、ステップＳ２において、施工エリアの周辺地
形情報を３次元座標値として入力する。
【００２３】次に、ステップＳ３において、メッシュの
中心を対象として計算対象時間（例えば１０分）刻みで
繰り返し捕捉衛星数の計算を行う。これは、図６に示す
ように、計算地点における衛星への仰角が、衛星方向へ
の地形や建物などから決定される最小仰角より大きいも
のについて捕捉衛星数としてカウントする。衛星捕捉の
条件としては衛星捕捉数が図５に示す指定条件以上の場
合に捕捉したと判定する。なお、この衛星数の条件に加
えて前記ＧＤＯＰ値が指定条件以下の場合に捕捉したと
判定するようにしてもよい。
中心を対象として計算対象時間（例えば１０分）刻みで
繰り返し捕捉衛星数の計算を行う。これは、図６に示す
ように、計算地点における衛星への仰角が、衛星方向へ
の地形や建物などから決定される最小仰角より大きいも
のについて捕捉衛星数としてカウントする。衛星捕捉の
条件としては衛星捕捉数が図５に示す指定条件以上の場
合に捕捉したと判定する。なお、この衛星数の条件に加
えて前記ＧＤＯＰ値が指定条件以下の場合に捕捉したと
判定するようにしてもよい。
【００２４】次に、ステップＳ４で、計算対象時間に対
する捕捉可能時間の割合を計算し、ステップＳ５で、捕
捉可能時間の割合の値を、例えば１００％、７０〜１０
０％、５０〜７０％、０〜５０％に分類する。そして、
ステップＳ６で、図７に示すように、１００％は青色、
７０〜１００％は緑色、５０〜７０％は黄色、０〜５０
％は赤色等にメッシュを色別で表示する。
する捕捉可能時間の割合を計算し、ステップＳ５で、捕
捉可能時間の割合の値を、例えば１００％、７０〜１０
０％、５０〜７０％、０〜５０％に分類する。そして、
ステップＳ６で、図７に示すように、１００％は青色、
７０〜１００％は緑色、５０〜７０％は黄色、０〜５０
％は赤色等にメッシュを色別で表示する。
【００２５】次に、本発明の大規模土工の施工管理シス
テムの特徴について説明する。図８は、システム構成図
である。図１の現場管理事務所のパソコンには、施工管
理システムSys4が常駐しており、施工管理システムSys4
は、土砂搬入ヤードの土砂搬入管理システムSys1に土砂
分配情報を伝送する。大規模高盛土におけるゾーニング
設計においては、図９に示すように、例えば自動車が高
速走行する本線・ランプ部には残留沈下が少ない材料
を、盛土の安定を図る上で重要な盛土ののり面部には、
最も強度のある材料を使用するようにしている。したが
って、施工においては、ゾーニング設計に応じた盛土ヤ
ードに適正な盛土材料を配分することが品質管理上重要
となる。特に、複数の他工事からの大量の発生土を利用
して、ゾーニング盛土を施工する場合、搬入土砂の種別
に応じて適正な盛土ヤードをいかに効率良く迅速に誘導
するかが課題である。
テムの特徴について説明する。図８は、システム構成図
である。図１の現場管理事務所のパソコンには、施工管
理システムSys4が常駐しており、施工管理システムSys4
は、土砂搬入ヤードの土砂搬入管理システムSys1に土砂
分配情報を伝送する。大規模高盛土におけるゾーニング
設計においては、図９に示すように、例えば自動車が高
速走行する本線・ランプ部には残留沈下が少ない材料
を、盛土の安定を図る上で重要な盛土ののり面部には、
最も強度のある材料を使用するようにしている。したが
って、施工においては、ゾーニング設計に応じた盛土ヤ
ードに適正な盛土材料を配分することが品質管理上重要
となる。特に、複数の他工事からの大量の発生土を利用
して、ゾーニング盛土を施工する場合、搬入土砂の種別
に応じて適正な盛土ヤードをいかに効率良く迅速に誘導
するかが課題である。
【００２６】土砂分配情報は、図１０に示すように、複
数の切土側ＪＶ（業者）からの土質別搬入予定土量と、
複数の盛土ヤードにおける適用土質を考慮して、土量配
分をシミュレートし、その計画に基づいたゾーン配分情
報を土砂搬入管理システムSys1に送信する。土砂搬入管
理システムSys1においては、入場ゲートを一時停止せず
に土砂運搬車両を入場させ、入場車両に土砂種類別の行
き先情報を提供することにより、盛土側の品質向上を図
ることができる。また、入場ゲートを自動化することに
より交通整理に係わる作業者の省力化を図ることがで
き、また、土砂運搬車両の入場状況をリアルタイムで把
握することにより、施工管理に役立てることができ、さ
らに、土砂搬入作業に対するデータを施工管理システム
Sys4に送信し、集計作業の省力化を図る。
数の切土側ＪＶ（業者）からの土質別搬入予定土量と、
複数の盛土ヤードにおける適用土質を考慮して、土量配
分をシミュレートし、その計画に基づいたゾーン配分情
報を土砂搬入管理システムSys1に送信する。土砂搬入管
理システムSys1においては、入場ゲートを一時停止せず
に土砂運搬車両を入場させ、入場車両に土砂種類別の行
き先情報を提供することにより、盛土側の品質向上を図
ることができる。また、入場ゲートを自動化することに
より交通整理に係わる作業者の省力化を図ることがで
き、また、土砂運搬車両の入場状況をリアルタイムで把
握することにより、施工管理に役立てることができ、さ
らに、土砂搬入作業に対するデータを施工管理システム
Sys4に送信し、集計作業の省力化を図る。
【００２７】また、施工管理システムSys4は、盛土ヤー
ドの盛土締固め管理システムSys2に転圧領域情報を送信
し、ＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムSys3に地形情報を
送信する。
ドの盛土締固め管理システムSys2に転圧領域情報を送信
し、ＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムSys3に地形情報を
送信する。
【００２８】ＧＰＳ衛星の捕捉状態判定システムSys3に
おいては、施工エリアを対象としたＧＰＳ衛星の捕捉状
態を事前にビジュアルに表現し、障害となる場所や時間
帯を特定することにより、ＧＰＳ利用に支障が有る場合
の施工エリアや作業方法の変更を速やかに計画すること
ができ、施工への影響を最小限に抑えることができる。
また、山間部における捕捉状態の判定時に、障害物を入
力する手間が少なくなり、精度の高い判定を行うことが
できる。特に、盛土ヤードの盛り立ての進行に合わせた
リアルタイムな地形情報の入力により、より現実に近い
形でのシミュレーションが可能になる。
おいては、施工エリアを対象としたＧＰＳ衛星の捕捉状
態を事前にビジュアルに表現し、障害となる場所や時間
帯を特定することにより、ＧＰＳ利用に支障が有る場合
の施工エリアや作業方法の変更を速やかに計画すること
ができ、施工への影響を最小限に抑えることができる。
また、山間部における捕捉状態の判定時に、障害物を入
力する手間が少なくなり、精度の高い判定を行うことが
できる。特に、盛土ヤードの盛り立ての進行に合わせた
リアルタイムな地形情報の入力により、より現実に近い
形でのシミュレーションが可能になる。
【００２９】盛土締固め管理システムSys2においては、
土工事の施工エリアに設置されるＧＰＳ固定局２３と、
盛土締固めヤードの締固め機１９に搭載されるＧＰＳ移
動局２０および３軸ジャイロシステム２１と、ＧＰＳ固
定局２３および移動局２０のＧＰＳデータから演算され
たＧＰＳアンテナ位置座標と、３軸ジャイロシステム２
１により検出された姿勢角および移動距離のデータに基
づいて振動ローラ中心座標を演算する演算手段とを備
え、ＧＰＳ測位不能の場合に３軸ジャイロシステム２１
のデータのみにより振動ローラ中心座標を演算するよう
にしている。そして、ＧＰＳ衛星による測位データと、
既知座標上のＧＰＳ固定局２３でのＧＰＳ衛星による基
準測位データと、姿勢角検出装置３５およびロータリー
エンコーダ３６のデータに基づいて走行軌跡を求め、走
行軌跡上の転圧回数を演算し、転圧状況を施工管理シス
テムSy4に送信する。
土工事の施工エリアに設置されるＧＰＳ固定局２３と、
盛土締固めヤードの締固め機１９に搭載されるＧＰＳ移
動局２０および３軸ジャイロシステム２１と、ＧＰＳ固
定局２３および移動局２０のＧＰＳデータから演算され
たＧＰＳアンテナ位置座標と、３軸ジャイロシステム２
１により検出された姿勢角および移動距離のデータに基
づいて振動ローラ中心座標を演算する演算手段とを備
え、ＧＰＳ測位不能の場合に３軸ジャイロシステム２１
のデータのみにより振動ローラ中心座標を演算するよう
にしている。そして、ＧＰＳ衛星による測位データと、
既知座標上のＧＰＳ固定局２３でのＧＰＳ衛星による基
準測位データと、姿勢角検出装置３５およびロータリー
エンコーダ３６のデータに基づいて走行軌跡を求め、走
行軌跡上の転圧回数を演算し、転圧状況を施工管理シス
テムSy4に送信する。
【００３０】施工管理システムSys4においては、品質管
理、出来形管理、土砂搬入管理、動態観測等の管理情報
を出力し、また、データセンターにおいて情報の一元化
を実施するようにしている。
理、出来形管理、土砂搬入管理、動態観測等の管理情報
を出力し、また、データセンターにおいて情報の一元化
を実施するようにしている。
【００３１】次に、本発明に係わる盛土作業の処理フロ
ーを図１１により説明する。先ず、ステップＳ１１で、
土砂運搬車両からの各種情報を取り込み、ステップＳ１
２で行き先指示を行う。これは、基本的には、走行中の
車両と通信を行い、車両番号、切土エリア区分、搬入土
砂の種類、搬入土砂量、搬入時間などのデータを取得
し、作業エリアの指示を自動的に土砂運搬車両のオペレ
ータへ行う。
ーを図１１により説明する。先ず、ステップＳ１１で、
土砂運搬車両からの各種情報を取り込み、ステップＳ１
２で行き先指示を行う。これは、基本的には、走行中の
車両と通信を行い、車両番号、切土エリア区分、搬入土
砂の種類、搬入土砂量、搬入時間などのデータを取得
し、作業エリアの指示を自動的に土砂運搬車両のオペレ
ータへ行う。
【００３２】次に、ステップＳ１３で土砂搬入量から作
業エリアの盛り土状況を視覚的に表示する。これは、入
場車両の土砂積載量データをもとに、作業エリアの盛土
状況をリアルタイムに把握することにより、盛土の進捗
状況を視覚的に表現する処理である。次に、ステップＳ
１４で、土砂搬入量のシミュレーションを行い盛土工程
の計画を立案する。すなわち、対象となるエリアの計画
土量と土砂搬入量データをもとにシミュレーションを行
い、ステップＳ１５で今後の搬入計画を立案する。そし
て、ステップＳ１６で上記シミュレーション結果に基づ
いて週／月単位の土砂運搬車両の手配運行計画をたて、
ステップＳ１７で各種帳票出力および全体システムデー
タベースとのリンクを行う。
業エリアの盛り土状況を視覚的に表示する。これは、入
場車両の土砂積載量データをもとに、作業エリアの盛土
状況をリアルタイムに把握することにより、盛土の進捗
状況を視覚的に表現する処理である。次に、ステップＳ
１４で、土砂搬入量のシミュレーションを行い盛土工程
の計画を立案する。すなわち、対象となるエリアの計画
土量と土砂搬入量データをもとにシミュレーションを行
い、ステップＳ１５で今後の搬入計画を立案する。そし
て、ステップＳ１６で上記シミュレーション結果に基づ
いて週／月単位の土砂運搬車両の手配運行計画をたて、
ステップＳ１７で各種帳票出力および全体システムデー
タベースとのリンクを行う。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、大規模土工の施工において、品質管理、安全
管理および土量管理等一連の管理の合理化および省力化
を図ることができる。また、大量搬入土とゾーニング設
計を考慮した盛土施工の効率化を図ることができる。
によれば、大規模土工の施工において、品質管理、安全
管理および土量管理等一連の管理の合理化および省力化
を図ることができる。また、大量搬入土とゾーニング設
計を考慮した盛土施工の効率化を図ることができる。
【図１】本発明における大規模土工の施工管理システム
の１実施形態を示す全体構成図である。
の１実施形態を示す全体構成図である。
【図２】図１の土砂搬入管理システムの構成図である。
【図３】図１の盛土締固め管理システムの構成図であ
る。
る。
【図４】図１のＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムの構成
図である。
図である。
【図５】図４の処理の流れを説明するための図である。
【図６】図５の衛星捕捉数の判定方法を説明するための
図である。
図である。
【図７】図５の判定表示結果を説明するための図であ
る。
る。
【図８】本発明の大規模土工の施工管理システムの特徴
を示すシステム構成図である。
を示すシステム構成図である。
【図９】盛土のゾーニングを説明するための図である。
【図１０】図８の土砂分配情報を説明するための図であ
る。
る。
【図１１】本発明に係わる盛土作業の処理フローを説明
するための図である。
するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姫野 浩志 静岡県清水市庵原町219−11 日本道路公 団内 (72)発明者 川崎 廣貴 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 福森 浩史 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 宮田 和 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 森下 裕史 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 皿海 章雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 長澤 正明 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2D003 AA06 AB07 BA02 BA06 DA04 DB03 DB04 FA02 2D044 CA00
Claims (1)
- 【請求項１】盛土ヤードにおける土砂分配情報、転圧領
域情報および地形情報を出力する施工管理システムと、
前記土砂分配情報に基づいて土砂運搬車両を盛土ヤード
に誘導するとともに土砂搬入情報を施工管理システムに
送信する土砂搬入管理システムと、盛土ヤードにおいて
ＧＰＳにより盛土締固め機の走行軌跡と転圧回数を演算
し転圧結果情報を施工管理システムに送信する盛土締固
め管理システムと、前記地形情報によりＧＰＳ衛星の捕
捉状態を判定し判定結果情報を施工管理システムに送信
するＧＰＳ衛星捕捉状態判定システムとを備え、前記施
工管理システムは、前記各システムと各種情報の送受信
を行い土砂搬入管理情報、盛土ヤードの品質管理情報お
よび出来形管理情報を出力することを特徴とする大規模
土工の施工管理システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387454A JP4340946B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 大規模土工の施工管理システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000387454A JP4340946B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 大規模土工の施工管理システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002188149A true JP2002188149A (ja) | 2002-07-05 |
| JP4340946B2 JP4340946B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
ID=18854385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000387454A Expired - Fee Related JP4340946B2 (ja) | 2000-12-20 | 2000-12-20 | 大規模土工の施工管理システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4340946B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006057448A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Topcon Positioning Systems Inc | 地ならし機の動的安定化および制御 |
| JP2006127468A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-05-18 | Canon Inc | 情報処理方法および装置 |
| JP2013147788A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Kumagai Gumi Co Ltd | 表示装置 |
| JP2015001135A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 清水建設株式会社 | 運搬管理システム |
| JP2015014113A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 前田建設工業株式会社 | 盛立工事における土量自動算定システム |
| WO2016044259A1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-03-24 | Caterpillar Paving Products Inc. | Device and process for controlling compaction based on previously mapped data |
| JPWO2017170968A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2019-02-07 | 株式会社小松製作所 | シミュレーションシステム及びシミュレーション方法 |
-
2000
- 2000-12-20 JP JP2000387454A patent/JP4340946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006057448A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Topcon Positioning Systems Inc | 地ならし機の動的安定化および制御 |
| JP2006127468A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-05-18 | Canon Inc | 情報処理方法および装置 |
| JP4689380B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2011-05-25 | キヤノン株式会社 | 情報処理方法および装置 |
| JP2013147788A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-01 | Kumagai Gumi Co Ltd | 表示装置 |
| JP2015001135A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | 清水建設株式会社 | 運搬管理システム |
| JP2015014113A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 前田建設工業株式会社 | 盛立工事における土量自動算定システム |
| WO2016044259A1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-03-24 | Caterpillar Paving Products Inc. | Device and process for controlling compaction based on previously mapped data |
| JPWO2017170968A1 (ja) * | 2016-03-30 | 2019-02-07 | 株式会社小松製作所 | シミュレーションシステム及びシミュレーション方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4340946B2 (ja) | 2009-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0756653B1 (en) | Method and apparatus for monitoring and coordination of multiple geography-altering machines on a work site | |
| JP3585237B2 (ja) | ワークサイトで使用される圧縮成形用機械の操作のための方法と装置 | |
| DE102019127644A1 (de) | Verfahren zum definieren eines arbeitsbereichs für autonomes baufahrzeug | |
| US5850341A (en) | Method and apparatus for monitoring material removal using mobile machinery | |
| JP3645568B2 (ja) | 作業場所に対して地形変更マシンを操作する方法と装置 | |
| JP3787812B2 (ja) | 造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム | |
| JP4121595B2 (ja) | 作業現場に対し地形変更機械を操作するための方法と装置 | |
| JPH1088625A (ja) | 自動掘削機、自動掘削方法および自動積み込み方法 | |
| WO2000010063A1 (en) | Method and apparatus for determining a path to be traversed by a mobile machine | |
| Kim et al. | Development of bulldozer sensor system for estimating the position of blade cutting edge | |
| JP2772551B2 (ja) | 総合工事管理方法 | |
| JP7215742B2 (ja) | 建設機械管理システム、建設機械管理プログラム、建設機械管理方法、建設機械および建設機械の外部管理装置 | |
| JP2002188149A (ja) | 大規模土工の施工管理システム | |
| JP2003253661A (ja) | 建設工事の精密施工支援システム及びプログラム、並びにこれらを用いた精密施工法 | |
| Pampagnin et al. | Architecture of a GPS-based guiding system for road compaction | |
| US20220056669A1 (en) | Construction machine management system, construction machine management program, construction machine management method, construction machine, and external management device for construction machine | |
| WO2023203389A1 (en) | A method for generating an automated survey and analysis of an opencast mine using an unmanned aerial vehicle | |
| CN212026149U (zh) | 一种碾压混凝土坝无人驾驶碾压系统 | |
| US11371210B2 (en) | Systems and methods for material transport | |
| Azar et al. | Effectiveness of automated machine guidence technology in productivity improvement: Case study | |
| CN111335271A (zh) | 一种碾压混凝土坝无人驾驶碾压方法、系统及应用 | |
| Baertlein et al. | A High-Performance, High-Accuracy RTK GPS Machine Guiadance System | |
| Beliveau | What can real-time positioning do for construction? | |
| Dzhabrailov et al. | Digital Control System for Leveling of Construction Sites | |
| Lee et al. | Geospatial construction data collection using GPS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070222 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070521 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090330 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090603 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090624 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4340946 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140717 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |