JP2019199717A - Construction height management method, construction work management system, and construction height management device - Google Patents

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Tomomi Fujioka
友美 藤岡
佐藤 貢一
Koichi Sato
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Abstract

To develop a novel height management technique such as horizontal in a construction field.SOLUTION: In a construction site, a construction height management method for obtaining a difference in height or inclination between positions where an atmospheric pressure sensor is installed by using pressure data obtained from the atmospheric pressure sensor installed in a plurality of measuring object spots and differences between the multiple pressures obtained.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レベル検知に基づく建設技術分野における施工管理技術に関する。   The present invention relates to construction management technology in the construction technology field based on level detection.

建設分野では、建物床面構築用に打設したコンクリート面を水平に仕上げるなど、水平管理は重要な要素技術である。水平を計測する技術は、気泡を封入した水準器やトータルステーションによる角度測量、レーザを用いた計測などがある。建設分野では、水平などの高さ管理は、コンクリート打設面の水平のほか、柱の建込管理、梁の傾斜など、施工管理技術として用いられている。
例えば、特許文献1(特開平7−18861号公報)、特許文献2(特開平3−69759号公報)には、床面に置いたレーザ発信器と床コンクリート打設・均し機に設置した受信器によって、コンクリート打設床面のレベル管理を行う装置が開示されている。
特許文献3(特開平7−208983号公報)に記載の発明には、レーザの発光器を設置して均し器に受光器を取り付けることでレベルを測定しながら均すことが可能となる技術であって、発光器を均し面外部に設置しており、均し面を全体的にカバーするには発光器を複数台設置する必要があって、周囲に人がいる場合などにはレーザが遮られて測定できず、測定効率も低下する。
特許文献4(特開2011−153423号公報)には、レーザーが回転して周囲に投射される技術が用いられ、発光器を均し面外部に設置しており、周囲に人がいる場合などにはレーザが遮られて測定できない。これらの技術は、測定結果が記録されないので、経過の記録はできない。
In the construction field, horizontal control is an important elemental technology, such as finishing the concrete surface cast for building floor construction horizontally. Techniques for measuring the horizontal include angle level measurement using a bubble-filled level, total station, and measurement using a laser. In the construction field, height management such as horizontal is used as construction management technology, such as horizontal installation of concrete placing surfaces, pillar management, and beam inclination.
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-18861) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 3-69759), a laser transmitter placed on the floor and a floor concrete placing and leveling machine were installed. An apparatus for performing level control of a concrete placing floor by a receiver is disclosed.
In the invention described in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-208983), a technique that enables leveling while measuring a level by installing a laser light emitter and attaching a light receiver to the leveler. The light emitter is installed outside the leveling surface, and it is necessary to install a plurality of light emitters to cover the entire leveling surface. Measurement is not possible due to obstruction, and the measurement efficiency also decreases.
Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-153423) uses a technique in which a laser is rotated and projected to the surroundings, where a light emitter is installed outside the leveling surface and there are people around the surface. Cannot be measured because the laser is blocked. Since these techniques do not record measurement results, it is not possible to record the progress.

特開平7−18861号公報JP-A-7-18861 特開平3−69759号公報JP-A-3-69759 特開平7−208983号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-208983 特開2011−153423号公報JP 2011-153423 A

本発明は、トータルステーションや高さ検知用のレーザを用いない新たな計測技術を建設分野に導入して水平などの高さ管理技術を開発することを目的とする。   An object of the present invention is to introduce a new measurement technique that does not use a total station or a laser for height detection into the construction field and develop a height management technique such as horizontal.

本発明は、気圧センサによって得られる気圧データに基づいて、床レベルや建設中の建物の梁や柱のレベルあるいは傾斜を検出して、建設施工管理に活用する発明である。
1.建設現場において、複数の測定対象箇所に設置した気圧センサから得られる気圧データと、
得られた複数の気圧の差を用いて、気圧センサが設置された箇所間の高さの差あるいは傾斜を求めることを特徴とする建設高さ管理方法。
2.ある気圧センサのデータを基準データとすることを特徴とする1.記載の建設高さ管理方法。
3.気圧センサを取り付けた移動する機器と当該移動機器の位置を把握する手段とを備えており、移動機器の移動に応じて、計測される気圧データに基づいて、移動機器の軌跡に対応する施工途中の建設物の場所と高さを測定する建設高さ測定方法。
4.建設用地、建設躯体あるいは建設用機器に設置された気圧センサと、気圧センサから得られる気圧データを記録及び解析する制御機器と、表示装置を備えた高低又は傾斜に係る建設施工管理システム。
5.建設躯体が、打設中の床スラブ、デッキプレート、梁のいずれかであり、建設用機器が鏝、トンボ、床仕上げロボット、整地用の重機のいずれかであることを特徴とする、4.記載の建設施工管理システム。
6.気圧センサを取り付けた床仕上げロボットが、駆動用モータと回転する鏝機構を備えた鏝装置とバッテリーとを機体フレームに装着した床仕上げロボットであって、機体フレームと、機体フレームの中央で、下方に駆動用モータを配置し、機体フレームの長手方向の前後に鏝装置を配置し、機体フレームは、駆動用モータと鏝装置が取り付けられる主フレームを備えていることを特徴とする床仕上げロボット。
The present invention is an invention for detecting the floor level or the level or inclination of a beam or a column of a building under construction based on atmospheric pressure data obtained by an atmospheric pressure sensor, and utilizing it for construction management.
1. At the construction site, barometric pressure data obtained from barometric pressure sensors installed at multiple locations to be measured,
A construction height management method characterized in that a difference in height or an inclination between locations where an atmospheric pressure sensor is installed is obtained using a plurality of obtained atmospheric pressure differences.
2. 1. Data of a certain pressure sensor is used as reference data. The construction height management method described.
3. It is equipped with a moving device equipped with a pressure sensor and means for grasping the position of the moving device. Based on the pressure data measured according to the movement of the moving device, it is in the middle of construction corresponding to the trajectory of the moving device. Construction height measurement method to measure the location and height of the building.
4). A construction management system according to elevation or inclination including a pressure sensor installed on a construction site, a construction frame or construction equipment, a control device for recording and analyzing pressure data obtained from the pressure sensor, and a display device.
5. 3. The construction frame is one of a floor slab, a deck plate, and a beam being placed, and the construction equipment is one of a fence, a dragonfly, a floor finishing robot, and a heavy machine for leveling. The construction construction management system described.
6). A floor finishing robot equipped with a barometric pressure sensor is a floor finishing robot in which a dredge device equipped with a driving motor and a rotating dredge mechanism and a battery are mounted on the fuselage frame. The floor finishing robot is characterized in that a driving motor is disposed in the machine frame, and a saddle device is disposed in the longitudinal direction of the machine body frame, and the machine frame includes a main frame to which the drive motor and the dredge device are attached.

1.建設技術では、レベル検出することは基本技術であり、気圧センサを用いてレベルを検出することは、トータルステーションやレーザを用いる必要がなく、見通しに左右されずに、気圧センサのある位置のレベルを検出することができる。
2.基準点で計測された気圧データと他の地点で計測された気圧データを対比すると、高低差や傾斜を把握することができる。検知された気圧データは、「ミリメートル」などに変換表示する他、気圧データそのもので表示することもできる。
3.計測データは、随時あるいは連続して得ることができるので、経時変化、あるいは線や面の高低や傾斜を把握することができる。
4.継時的に連続した計測データや面的データが得られ、建設の緻密な施工管理を行うとともに施工記録を残すことができる。
5.例えば、コンクリートスラブ打設工程における均し仕上げ過程で、鏝や仕上げ機器に気圧センサを取り付けると、作業地点のレベルが把握でき、即時的にフィードバックして均し作業を行うことができる。また、架設中の梁に2つ以上の気圧センサを配置すると梁の傾斜がわかり、建設中の架構の調整作業を行うことができる。
6.また、例えば、デッキプレートの下部に気圧センサを設置することで、スラブ打設時の沈下状態を常時監視しながら安全な施工をすることが可能である。
7.出来形測定に使用することで、平面の不陸状態を容易に測定でき、電子データとして保存が可能なため、品質管理データの管理が容易であり、施工記録ができる。
8.本発明は、コンクリートスラブの管理や地盤整地、舗装面管理、水田などの圃場整備等水平面の管理、あるいは構築物の傾き管理を高精度でできる全く新しい技術を提供する。
1. In construction technology, level detection is a basic technology, and level detection using a barometric pressure sensor does not require the use of a total station or laser, and the level at which the barometric pressure sensor is located is not affected by the line of sight. Can be detected.
2. By comparing the atmospheric pressure data measured at the reference point with the atmospheric pressure data measured at other points, it is possible to grasp the height difference and the inclination. The detected atmospheric pressure data can be converted into “millimeter” or the like, or displayed as atmospheric pressure data itself.
3. Since the measurement data can be obtained at any time or continuously, it is possible to grasp the change with time, the height or inclination of the line or surface.
4). Continuous measurement data and area data can be obtained from time to time, and it is possible to carry out precise construction management of construction and to keep construction records.
5. For example, if a barometric pressure sensor is attached to a ridge or finishing equipment in the leveling finishing process in the concrete slab placing process, the level of the work point can be grasped, and the leveling work can be performed with immediate feedback. In addition, if two or more barometric sensors are arranged on the beam under construction, the inclination of the beam can be known, and the work for adjusting the frame under construction can be performed.
6). In addition, for example, by installing an atmospheric pressure sensor at the lower part of the deck plate, it is possible to perform safe construction while constantly monitoring the subsidence state at the time of slab placement.
7. By using it for measurement of the finished shape, it is possible to easily measure the flatness of the flat surface and save it as electronic data. Therefore, management of quality control data is easy and construction records can be recorded.
8). The present invention provides a completely new technique capable of managing a horizontal plane such as concrete slab management, ground leveling, pavement surface management, field maintenance of paddy fields, etc., or construction inclination management with high accuracy.

床スラブコンクリート打設施工管理システムの例Example of floor slab concrete placement management system コンクリート打設面の高低差をメッシュ区分して高低差を表示した例Example of displaying the height difference by dividing the height difference of the concrete placement surface into meshes 気圧センサの例Barometric pressure sensor example 床仕上げロボットの例Example of floor finishing robot 本実施態様で用いる均し用のトンボとこての例Example of leveling dragonfly and trowel used in this embodiment 本実施態様で用いる均し用のトンボとこての例Example of leveling dragonfly and trowel used in this embodiment トンボを用いた均し作業における高さ管理の例Example of height control in leveling work using dragonflies 架構の簡単なモデルとセンサの配置例Simple frame model and sensor placement example デッキプレート下面にセンサを配置した例及びデッキプレート沈下状態表示例Example of sensors placed on the bottom surface of the deck plate and display example of the deck plate sinking state 床仕上げロボットの斜視図Perspective view of floor finishing robot 床仕上げロボットの平面概略図Floor plan of floor finishing robot 床仕上げロボットの機構概略図Schematic diagram of floor finishing robot mechanism

本発明は、気圧センサを建設中の建物や構造物、施工機械、器具などに設置して、測定される気圧データを用いて、高低や傾きを検出して、施工管理を行う発明である。工事現場では、計測される気圧の数値は、基本的に同じであれば、同じレベルを示すことに着目して、建築や土木分野に適用した発明である。温度補正機能等も備えた小型で高精度な気圧センサが開発されており、これを用いることに着目したものである。
建設分野では、水平、垂直がもっとも基礎的要素であり、レベル調整は、施工精度に大きく影響する。一般的には、測量技術やレーザを用いて計測している。これらの技術は、計測箇所を見通すことができる必要があり、また、リアルタイムで計測情報を得ることは難しい。例えば、コンクリート床面を構築するために、打設したコンクリートを均す作業をする場合、間隔を置いて計測し、不陸調整のために調整用の均し作業を断続して行う必要がある。大きな面積の床工事では、調整箇所への出入りも難しく、時間を要する作業である。
本発明は、小型高精度の気圧センサを建物躯体や施工機器に装着することで、気圧センサのある場所のレベルを常時把握して、建設工事の施工管理に活用した。
The present invention is an invention in which a barometric pressure sensor is installed in a building or structure under construction, a construction machine, an instrument, etc., and construction management is performed by detecting elevation and inclination using measured atmospheric pressure data. At the construction site, if the numerical value of the measured atmospheric pressure is basically the same, the invention is applied to the field of architecture and civil engineering, focusing on showing the same level. A small and highly accurate barometric sensor having a temperature correction function and the like has been developed, and attention is paid to the use thereof.
In the construction field, horizontal and vertical are the most basic elements, and level adjustment greatly affects construction accuracy. Generally, measurement is performed using a surveying technique or a laser. These techniques need to be able to see the measurement location, and it is difficult to obtain measurement information in real time. For example, when constructing concrete floors, it is necessary to measure at intervals and intermittently perform leveling for adjustment for unevenness. . In the floor construction of a large area, it is difficult to go into and out of the adjustment point, which is a time-consuming work.
In the present invention, by mounting a small and high-precision barometric sensor on a building frame or construction equipment, the level of the place where the barometric sensor is located is always grasped and utilized for construction management of construction work.

本発明は、建設現場の複数の測定対象箇所に気圧センサを設置し、これらの気圧センサから気圧データを入手し、得られた複数の気圧の差を用いて、気圧センサが設置された箇所間の高さの差あるいは傾斜を求める建設高さ管理方法である。ある気圧センサを不動点としてリファレンスデータとして用いて、他の気圧センサを建設作業の機器に設け、機器が存在する場所との差を出して、高低を検出する方法にも利用できる。また、移動する作業機器では、位置検知センサなど作業機器の位置を把握する手段と気圧センサを併用して、作業機器が移動した軌跡、移動面の高低を検出方法に利用できる。
作業によって必要な精度は異なるが、床の仕上げ作業では高さ分解能は1mm、座標の分解能は1cm程度の管理が可能である。
The present invention installs atmospheric pressure sensors at a plurality of measurement target locations on a construction site, obtains atmospheric pressure data from these atmospheric pressure sensors, and uses the obtained multiple atmospheric pressure differences between locations where atmospheric pressure sensors are installed. This is a construction height management method for obtaining a difference in height or inclination of the building. It can also be used for a method of detecting the height by using a certain pressure sensor as a fixed point as reference data and providing another pressure sensor in a construction work device to obtain a difference from the location where the device exists. Further, in a moving work device, a means for grasping the position of the work device such as a position detection sensor and an atmospheric pressure sensor can be used in combination to detect the trajectory of the work device and the height of the moving surface.
Although the required accuracy differs depending on the work, the floor finishing work can be managed with a height resolution of 1 mm and a coordinate resolution of about 1 cm.

この建設高さ管理方法は、これらの気圧センサ、必要によっては位置検知センサ等の各種センサ類、作業機器、記録・解析・制御装置、表示装置、無線LAN等を備えた建設用の高低及び傾斜に関する施工管理システムにまとめられる。高さ測定用センサのレベルと位置測定センサと俯瞰させたカメラ画像を用いて、高さと位置情報を高精度でリアルタイムに測定するシステムができる。
位置検知センサとしてカメラやGPS、ビーコン、WIFI等を用いて位置情報を計測し、記録する。
気圧センサを装着する箇所は、建設中の床、梁、デッキプレート、整地面、施工用機器としては、鏝、トンボ、床仕上げロボット、整地用重機など、主に水平管理を必要とする箇所や作業である。
例えば、気圧センサと位置検知センサを装着した床仕上げロボットは、凹凸をリアルタイムに反映した均し処理ができるようになる。作業効率が上がり仕上げ精度も上がる。
本発明では、レベル測定結果を測定者にその場ですぐに数値、音、光などを用いて知らせることができる。レベル測定を行った結果と測定位置を記録し、携帯端末などに即時に表示可能であるため、仕上がり具合を即時に確認でき、修正等の即時対処が可能である。測定位置と測定結果を数値情報として記録できる。
This construction height management method consists of these atmospheric pressure sensors, if necessary, various sensors such as position detection sensors, work equipment, recording / analysis / control devices, display devices, wireless LAN, etc. It is summarized in the construction management system. A system that measures height and position information with high accuracy in real time can be obtained by using a camera image viewed from the level of the height measurement sensor and the position measurement sensor.
Position information is measured and recorded using a camera, GPS, beacon, WIFI, or the like as a position detection sensor.
The place where the atmospheric pressure sensor is installed is the floor, beam, deck plate, ground leveling under construction, and the construction equipment such as dredging, dragonfly, floor finishing robot, heavy equipment for leveling, etc. Work.
For example, a floor finishing robot equipped with an atmospheric pressure sensor and a position detection sensor can perform leveling processing that reflects irregularities in real time. Work efficiency increases and finishing accuracy also increases.
In the present invention, the level measurement result can be notified to the measurer immediately using the numerical value, sound, light and the like on the spot. Since the level measurement result and measurement position can be recorded and displayed immediately on a portable terminal or the like, the finish can be confirmed immediately, and immediate measures such as correction can be taken. The measurement position and measurement result can be recorded as numerical information.

本発明の主な利用分野は次のとおりである。
(a)コンクリートスラブの打設時のレベルを測定する。
レベル測定を連続的に行うことで床全体のレベル精度をよく均すことが可能となる。
(b)梁などの施工中の形状変化を考慮した施工において、必要な際に高さを測定する。
自重による変形を考慮し、適切なむくりが設定可能となる。
(c)スラブデッキのたわみを常時測定する。
たわみが発生して沈下した変形を検知し、品質向上と落下(リスク)検知が可能となる。
(d)コンクリートスラブの施工後、出来形を測定する。
容易に連続的な測定が可能であり、高精度な施工管理が可能となる。
(e)その他
鉄筋やRCの梁などのむくり部分などに気圧センサを設置し高さを計測する。
下地材やサッシ、扉、家具の設置の際、床面や取り付け高さを計測する。
The main fields of application of the present invention are as follows.
(A) Measure the level when placing concrete slabs.
By performing level measurement continuously, it becomes possible to level the level accuracy of the entire floor well.
(B) In the construction considering the shape change during construction such as a beam, the height is measured when necessary.
Appropriate peeling can be set in consideration of deformation due to its own weight.
(C) Always measure the deflection of the slab deck.
It is possible to detect deformation that sags due to deflection and improves quality and detects fall (risk).
(D) After construction of the concrete slab, measure the finished shape.
Continuous measurement can be easily performed, and high-precision construction management is possible.
(E) Others A barometric pressure sensor is installed in the stripped part of a reinforcing bar or RC beam to measure the height.
When installing base materials, sashes, doors, and furniture, measure the floor and mounting height.

<実施態様1:床仕上げロボットを用いた床スラブコンクリート打設施工管理システム>
この実施態様は、コンクリート打設床面を均す床仕上げロボットに気圧センサを装着した建設用機器とする建設施工管理システムの例である。
床スラブ用のコンクリートを打設したコンクリートを均す床仕上げロボットに、気圧センサを装着して高さ管理を行う床スラブコンクリート打設施工管理システムを図1に示す。
基準となる基準センサ14、移動しながら均す作業を行う、作業箇所の気圧を検出する気圧センサ15、気圧センサ15を装着した床仕上げロボット7、気圧センサからのデータを処理する制御装置3、気圧センサからのデータを制御装置へ中継する中継機31、床仕上げロボット7を操縦するオペレーター56の手元にあるモニター41、位置検知センサとしてのカメラ(ビデオカメラを含む)21から構成されるこの建設施工管理システムが図1(a)に示されている。
図1(a)に示す建設現場は、四方に建てられた4本の柱61で区画された床部分がコンクリート打設面53である。この打設面に生コンクリートを打設して、床仕上げロボット7を用いて平面に均す作業を行う。この床仕上げロボット7は、オペレーター56がコントローラ56aを介して操縦される。
床仕上げロボット7には、気圧センサ15が装着されている。1つの柱に基準センサ(リファレンスセンサ)14となる気圧センサを基準の高さに設置する。これらの気圧センサからの情報を制御装置3へ中継する中継機31が備えられ、制御装置3で処理したデータはオペレーター56の手元のモニター41にも表示される。モニター41に表示された高低の状態をみて、オペレーター56は、コントローラ56aを操作して床仕上げロボット7を操縦して均し作業の調整を随時行う。
図1(b)には、コンクリート打設面53の高低差をメッシュ区分して、基準面に対して5mm以上の高低差を表示した例を示している。オペレーターは、この状態を見て、床仕上げロボットを操作して、基準内の均し作業を行う。
<Embodiment 1: Floor slab concrete placement management system using floor finishing robot>
This embodiment is an example of a construction management system that is a construction equipment in which a pressure sensor is attached to a floor finishing robot that smoothes a concrete placing floor.
FIG. 1 shows a floor slab concrete placement management system in which a pressure sensor is attached to a floor finishing robot for leveling concrete on which concrete for floor slabs has been placed.
A reference sensor 14 serving as a reference, an air pressure sensor 15 for detecting the air pressure at a work location, performing a leveling operation while moving, a floor finishing robot 7 equipped with the air pressure sensor 15, a control device 3 for processing data from the air pressure sensor, This construction is composed of a relay 31 that relays data from the barometric sensor to the control device, a monitor 41 at the hand of an operator 56 who controls the floor finishing robot 7, and a camera (including a video camera) 21 as a position detection sensor. The construction management system is shown in FIG.
In the construction site shown in FIG. 1A, the floor portion partitioned by four pillars 61 built in four directions is a concrete placement surface 53. The concrete is placed on this placement surface, and the floor finishing robot 7 is used to level the surface. The floor finishing robot 7 is operated by an operator 56 via a controller 56a.
A pressure sensor 15 is attached to the floor finishing robot 7. A barometric pressure sensor serving as a reference sensor (reference sensor) 14 is installed at a reference height on one pillar. A repeater 31 is provided for relaying information from these barometric sensors to the control device 3, and data processed by the control device 3 is also displayed on the monitor 41 at hand of the operator 56. Looking at the height state displayed on the monitor 41, the operator 56 operates the controller 56a to steer the floor finishing robot 7 and adjust the leveling work as needed.
FIG. 1B shows an example in which the height difference of the concrete placing surface 53 is divided into meshes and a height difference of 5 mm or more is displayed with respect to the reference surface. The operator sees this state and operates the floor finishing robot to perform the leveling work within the standard.

本実施態様に用いられる床仕上げロボット7の例を図4に示す。全体斜視図を図4(a)に、主フレーム71を図4(b)に示す。
この床仕上げロボット7は、機体の主フレーム71の前後に鏝装置74、74が取り付けられており、鏝装置に取り付けられている4枚のブレード74aがコンクリートの表面を回転しながら均す装置である。
図示の主フレーム71は、2本の縦フレーム72と2本の横フレーム77で長方形に形成された、仕上げロボット7の基本骨格であり、安定した部材である。この主フレームの前後に鏝装置74、74が取り付けられ、中心部に気圧センサ15を取り付けた例が図4(b)に示されている。床仕上げロボットの気圧データは、前後の鏝装置74の中間高さ値が検知されることとなる。また、前後の鏝装置74、74に気圧センサを取り付けてそれぞれの高さを検知あるいは平均を算出して表示することもできる。
床仕上げロボット7は、鏝装置74のブレードの回転駆動によって、移動するタイプである。機体構造の詳細は本出願人が提案した特開2018−12943号公報に開示されている。
図4(a)の示す床仕上げロボットでは、気圧センサ15を分かり易くバッテリーケース75の上に装着した気圧センサ15aと示している。この床仕上げロボットでは、図4(b)に示す機体の基本部分である主フレーム71の中心部分に搭載した気圧センサ15bとすることが安定するので適している。
An example of the floor finishing robot 7 used in this embodiment is shown in FIG. An overall perspective view is shown in FIG. 4A, and the main frame 71 is shown in FIG.
This floor finishing robot 7 is a device in which dredging devices 74, 74 are attached before and after the main frame 71 of the machine body, and the four blades 74a attached to the dredging device level the concrete surface while rotating. is there.
The illustrated main frame 71 is a basic skeleton of the finishing robot 7 formed in a rectangular shape by two vertical frames 72 and two horizontal frames 77, and is a stable member. FIG. 4B shows an example in which the scissors 74 and 74 are attached before and after the main frame, and the atmospheric pressure sensor 15 is attached at the center. In the atmospheric pressure data of the floor finishing robot, the intermediate height value of the front and rear dredge devices 74 is detected. Further, it is possible to attach barometric pressure sensors to the front and rear saddle devices 74 and 74 to detect the respective heights or to calculate and display the average.
The floor finishing robot 7 is of a type that moves by the rotational drive of the blades of the dredge device 74. Details of the airframe structure are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-12943 proposed by the present applicant.
In the floor finishing robot shown in FIG. 4A, the atmospheric pressure sensor 15 is shown as an atmospheric pressure sensor 15a mounted on the battery case 75 for easy understanding. In this floor finishing robot, it is suitable to use the atmospheric pressure sensor 15b mounted on the central portion of the main frame 71 which is the basic portion of the airframe shown in FIG.

気圧センサ1の例を図3に示す。
気圧センサは、MEMSセンサーチップとして開発が進んでいる精細な気圧を検知するセンサICチップを用いることができる。この素子では、温度補正がされている。図示の例では、筐体12の内部に気圧センサ本体11を内封し、気圧センサからリード線13を取り出している試験タイプを表している。このタイプの高精細気圧センサは、実用タイプでは縦横1cm以内、厚さ1mm以下と小型パッケージになっている。この試験タイプも、この程度にパッケージできると想定される。この試験タイプを利用して、気圧計測の精度は高さ分解能1mmを実現できている。気圧センサの原理は、ピエゾ素子などを利用した圧力感知素子である。
An example of the atmospheric pressure sensor 1 is shown in FIG.
As the atmospheric pressure sensor, a sensor IC chip that detects fine atmospheric pressure, which is being developed as a MEMS sensor chip, can be used. This element is temperature-corrected. In the illustrated example, a test type in which the atmospheric pressure sensor main body 11 is enclosed in the housing 12 and the lead wire 13 is taken out from the atmospheric pressure sensor is shown. This type of high-definition pressure sensor is a small package with a practical type within 1 cm in length and width and a thickness of 1 mm or less. It is assumed that this test type can also be packaged to this extent. Using this test type, the accuracy of atmospheric pressure measurement can achieve a height resolution of 1 mm. The principle of the atmospheric pressure sensor is a pressure sensing element using a piezoelectric element or the like.

制御装置はパソコンなどのCPU、中継機器はWIFIなどを利用し、表示装置はモバイル等の携帯機器を活用する。本例では測位センサとしてカメラ(ビデオカメラ)を使用する。   The control device uses a CPU such as a personal computer, the relay device uses WIFI, and the display device uses a mobile device such as a mobile device. In this example, a camera (video camera) is used as a positioning sensor.

オペレーター56が床仕上げロボット7を操縦してコンクリート打設面53に供給された生コンクリートの均し作業を行う。コンクリート打設面53は予め、制御機器3に番地データとして登録されている。番地区分は、カメラの素子データを利用し、XY方向でcm単位としている。ロボットに搭載された気圧センサ15の位置が検出されたカメラデータと気圧センサのデータを時間軸で整合処理して当該番地の気圧データとする。一方、基準センサ(リファレンスセンサ)14から出力される気圧データを時間軸で処理して、該当する時刻の気圧センサ15からの出力データとの差を求め、差分を高さに変換して表示する。
本例では、気圧差を高さ数値に変換して表示しているが、気圧差そのもので管理することも可能である。
The operator 56 operates the floor finishing robot 7 to perform the leveling work on the ready-mixed concrete supplied to the concrete placing surface 53. The concrete placing surface 53 is registered in advance as address data in the control device 3. For the number district, the element data of the camera is used, and the unit is cm in the XY direction. The camera data from which the position of the pressure sensor 15 mounted on the robot is detected and the data of the pressure sensor are aligned on the time axis to obtain the pressure data of the address. On the other hand, the atmospheric pressure data output from the reference sensor (reference sensor) 14 is processed on the time axis, the difference from the output data from the atmospheric pressure sensor 15 at the corresponding time is obtained, and the difference is converted into height and displayed. .
In this example, the pressure difference is converted into a height value and displayed, but it is also possible to manage the pressure difference itself.

図2に、表示例を示す。本例では、固定点である測定点1にリファレンスセンサ14を設置している。移動するセンサである床仕上げロボット搭載の気圧センサ15を測定点2としている。図2(a)では、測定点1座標は時間経過に対して同じ座標点を示し、測定点2の座標は測定時刻にしたがって、x、y数値が変化して表示されている。
図2(b)は、測定点2と測定点1の気圧を時刻で突き合わせて、その差を求め、高低差に換算して、区画整理された打設面に沿って表示した例である。この表示では、基準面に対して±5mmを有意差表示した例を示している。
この表示がオペレーター56の手元にあるモニター41にも表示され、これを観てオペレーター56は床仕上げロボット7を操縦して調整均し作業を行う。
FIG. 2 shows a display example. In this example, the reference sensor 14 is installed at the measurement point 1 which is a fixed point. The atmospheric pressure sensor 15 mounted on the floor finishing robot, which is a moving sensor, is set as the measurement point 2. In FIG. 2A, the coordinate of the measurement point 1 indicates the same coordinate point with time, and the coordinate of the measurement point 2 is displayed with the x and y numerical values changing according to the measurement time.
FIG. 2B is an example in which the atmospheric pressures at the measurement point 2 and the measurement point 1 are matched with time, the difference is obtained, converted into a height difference, and displayed along the sectioned placement surface. This display shows an example in which ± 5 mm is displayed as a significant difference with respect to the reference plane.
This display is also displayed on the monitor 41 at the hand of the operator 56, and the operator 56 operates the floor finishing robot 7 to perform the adjustment and leveling work.

本実施例に用いることができる床仕上げロボット7の構造例は次のとおりである。
図10〜12を参照して、本発明の床仕上げロボットの概略を説明する。床仕上げロボットの斜視図を図10に示し、平面概略図を図11に示し、機構概略を図12に示す。
床仕上げロボット7は、主フレーム71と機体周囲に配置される保護フレーム76を有する機体フレーム8を備えている。
主フレーム71を枠部材で長方形に構成し、この主フレーム71の中央下方に駆動用モータ81を配置し、左右に鏝装置74、74を配置し、駆動用モータ81から左右の鏝装置74、74に伝える駆動系82を設け、その上にバッテリー75を搭載した。
主フレーム71は強度が高い鉄製とし、保護フレーム76は軽量であるアルミニウム製や合成樹脂製とする。他の部品も可能な限りアルミニウムや合成樹脂を採用して、ロボット機体は軽量化してある。ケースに収納されたバッテリー75は、駆動用モータ81の上方で、機体中央に配置されており、ロボット全体として重心を中央、下方に下げて安定させ、操縦性能が向上している。機体周囲に配置される保護フレーム76は、ステイを介して主フレームに接続され、ステイには取っ手が取り付けられていて、持ち運びできる。本床仕上げロボット7は、二名の作業員で移動して設置することができる重量で、軽自動車に搭載することができる大きさであって、打設後早期に鏝作業を開始することができる。
気圧センサ15は、機体中央の安定した場所である主フレーム中央部、あるいは、機体中央上面であるバッテリーケースに設置する。または、2つ設けられているそれぞれの鏝装置の上部に気圧センサを装着する。
An example of the structure of the floor finishing robot 7 that can be used in this embodiment is as follows.
An outline of the floor finishing robot of the present invention will be described with reference to FIGS. A perspective view of the floor finishing robot is shown in FIG. 10, a schematic plan view is shown in FIG. 11, and a schematic diagram of the mechanism is shown in FIG.
The floor finishing robot 7 includes a body frame 8 having a main frame 71 and a protective frame 76 disposed around the body.
The main frame 71 is formed into a rectangular shape with a frame member, a driving motor 81 is disposed below the center of the main frame 71, and saddle devices 74, 74 are disposed on the left and right sides. A drive system 82 for transmitting to 74 is provided, and a battery 75 is mounted thereon.
The main frame 71 is made of iron with high strength, and the protective frame 76 is made of lightweight aluminum or synthetic resin. Other parts adopt aluminum and synthetic resin as much as possible, and the robot body is lightened. The battery 75 housed in the case is disposed above the drive motor 81 and in the center of the machine body, and as a whole, the center of gravity of the robot as a whole is lowered to the bottom and stabilized, thereby improving the maneuverability. The protective frame 76 arranged around the machine body is connected to the main frame via a stay, and a handle is attached to the stay so that it can be carried. The main floor finishing robot 7 has a weight that can be moved and installed by two workers and is large enough to be mounted on a light vehicle, and can start dredging work early after placement. .
The atmospheric pressure sensor 15 is installed in a main frame central portion, which is a stable location in the center of the airframe, or a battery case, which is an upper surface of the airframe center. Alternatively, an atmospheric pressure sensor is attached to the upper part of each of the two dredging devices provided.

床仕上げロボット7の斜視図を図10に示す。
主フレーム71を含む機体フレーム8と該機体フレーム8に駆動用モータ81と駆動シャフトを含む駆動系82と2つの鏝装置74を機体フレームの左右側に設けた鏝装置系と該鏝装置を制御する制御系を鏝装置の上に配置し、左右の制御機器の間で機体フレームの上方中央にバッテリーケースを含むバッテリー系を配置し、機体の周囲に配備されるバンパーを含む保護フレーム76が設けられている。バッテリーは、例えばリチウムバッテリー25.6Vを使用できる。
A perspective view of the floor finishing robot 7 is shown in FIG.
A body frame 8 including a main frame 71, a driving system 82 including a driving motor 81 and a drive shaft on the body frame 8, and a saddle device system in which two saddle devices 74 are provided on the left and right sides of the body frame, and the dredge device are controlled. A control system is disposed on the dredge device, a battery system including a battery case is disposed between the left and right control devices in the upper center of the fuselage frame, and a protective frame 76 including a bumper disposed around the fuselage is provided. It has been. For example, a lithium battery 25.6V can be used as the battery.

図11は、本床仕上げロボットの平面概略図である。
平面的には、機体中央部にバッテリー75があり、その左右に制御系と鏝装置74が配置され、機体の周囲を保護フレーム76が取り囲んでいる。
側面的には、機体の左右に制御系とそれらに駆動力を伝える駆動系82、上部中央にバッテリー75が配置されており、機体下方には打設コンクリート面に接地する鏝装置74、74が左右に配置されている。駆動用モータ81は中央部の駆動系82の下方に位置し、保護フレームに隠れて表示されていない。また、機体フレームも重なりがあって表示が複雑になるので省略してある。
FIG. 11 is a schematic plan view of the floor finishing robot.
In plan view, a battery 75 is provided at the center of the machine body, a control system and a saddle device 74 are disposed on the left and right sides thereof, and a protective frame 76 surrounds the machine body.
From the side, a control system and a drive system 82 for transmitting driving force to the left and right sides of the machine body, a battery 75 at the center of the upper part, and dredging devices 74 and 74 for grounding to the cast concrete surface are provided below the machine body. It is arranged on the left and right. The drive motor 81 is located below the drive system 82 in the center, and is not displayed hidden behind the protective frame. The aircraft frame is also omitted because it overlaps and the display becomes complicated.

図12は、本床仕上げロボットの概略機構図であって、平面図(a)と側面図(b)である。
平面的には、中央部に駆動用モータ81とギアボックスを配置して、ギアボックスから左右の鏝装置74、74に動力を伝える駆動シャフト83を延ばし、駆動シャフトの両端にはベベルギア84、84を設けて垂直に延びる鏝装置の駆動軸へ動力を伝達し、機体の周囲には保護フレームを配置している。機体フレームには、左右端側にベベルギア84、84を少し越えて延び、駆動用モータ81やベベルギアボックスを載せることができる巾を備えた、略長方形の枠体で構成される主フレーム71がある。
側面的には、接地面側に鏝装置74、74が左右に配置され、鏝装置の駆動軸の上部側にはベベルギア84、84が配置され、ベベルギアの周囲には鏝装置を制御するサーボモータが配置され、左右のベベルギア84、84を両端とする駆動シャフト83が水平に設けられ、該駆動シャフト83の中間に駆動用モータからの動力を受けるギアボックスを配置し、駆動シャフト83の下方に駆動用モータ81を配置し、駆動用モータ81の出力軸を、ギアボックスを介して駆動シャフト83が伝達している。左右のベベルギアの間での上部にバッテリーケース75aを配置するスペースを設けている。保護フレーム76は、鏝装置の接地部材よりも上方側に配置されている。
無線操縦用のアンテナ73が機体に取り付けられている。
FIG. 12 is a schematic mechanism diagram of the floor finishing robot, and is a plan view (a) and a side view (b).
In plan view, a driving motor 81 and a gear box are arranged in the center, and a driving shaft 83 that transmits power to the left and right saddle devices 74 and 74 is extended from the gear box, and bevel gears 84 and 84 are provided at both ends of the driving shaft. Power is transmitted to the drive shaft of the saddle device that extends vertically by providing a protective frame around the fuselage. The fuselage frame has a main frame 71 composed of a substantially rectangular frame that extends slightly beyond the bevel gears 84, 84 on the left and right end sides and has a width on which the drive motor 81 and the bevel gear box can be placed. .
From the side, the saddle devices 74, 74 are arranged on the left and right sides on the ground surface side, bevel gears 84, 84 are arranged on the upper side of the drive shaft of the saddle device, and a servo motor that controls the saddle device around the bevel gear. The drive shaft 83 having the left and right bevel gears 84 and 84 at both ends is provided horizontally, and a gear box for receiving power from the drive motor is disposed in the middle of the drive shaft 83, and below the drive shaft 83. A drive motor 81 is disposed, and an output shaft of the drive motor 81 is transmitted to the drive shaft 83 via a gear box. A space for arranging the battery case 75a is provided at the upper part between the left and right bevel gears. The protective frame 76 is disposed above the grounding member of the dredger device.
An antenna 73 for radio control is attached to the aircraft.

フレーム駆動機構を透視した概略を図12(c)に示す。
水平方向に平行して延びる2本の縦フレーム72と、2本の縦フレーム72を左右の端部で連結する横フレーム77を含む長方形の主フレーム71が形成されている。
主フレーム71の左右端側下方に鏝装置74を取り付けて、鏝を回転させ、回転軸を傾動操作することにより走行操縦することとなる。気圧センサ15は、主フレームに設置板(図示略)を介して取り付けられる。
このようにすることにより、中央部に重いモータとバッテリーを配置して、重心を中央、下方にして、移動する機体の安定性を向上させ、回転慣性を小さくしている。
鏝作業は、矢印に示すように回転、反転等の旋回摺動作業であって、鏝装置が仕上げ作業と移動の2つの機能を果たすこととなる。機体の安定性と操行性能は重要な要素であるので、鏝装置以外の重量物を中央側で下方に集めるようにしている。
FIG. 12C schematically shows the frame drive mechanism seen through.
A rectangular main frame 71 including two vertical frames 72 extending in parallel with the horizontal direction and a horizontal frame 77 connecting the two vertical frames 72 at left and right ends is formed.
The eaves device 74 is attached to the lower side of the left and right ends of the main frame 71, the eaves are rotated, and the driving operation is performed by tilting the rotation shaft. The atmospheric pressure sensor 15 is attached to the main frame via an installation plate (not shown).
In this way, a heavy motor and battery are arranged in the center, the center of gravity is set at the center and below, the stability of the moving body is improved, and the rotational inertia is reduced.
The dredging work is a swivel sliding work such as rotation and reversal as indicated by an arrow, and the dredging device performs two functions of finishing work and movement. Since the stability and maneuverability of the aircraft are important factors, heavy objects other than dredgers are gathered downward on the center side.

本例に示す床仕上げロボットは、装置の配置によって機体のバランスの向上を図ったほか、機体の軽量化が図られている。
縦フレームと横フレーム等の、強度が必要な部材は鉄系角形鋼管とし、曲げ強度耐性を大きくしている。
保護フレーム(バンパー)、鏝取付け部材、ギアボックス、トロウェルボックス、鏝外装シャフト、サーボモータ取付け部材、サーボモータステアリング、ドライブシャフトカップリング、バッテリーケース、モータギアボックス等には、アルミニウム素材を採用して軽量化している。
強度や靱性が必要な機材として、鏝ブレード、ボルト、ピン、ベアリング、ジンバル、ドライブシャフト、ステイ、主フレームに対する機器取付け部材・プレートは鉄系素材を採用した。
これらの工夫の結果、作業現場での位置調整などの持ち運びを二名の作業員で行うことができ、打設直後の柔らかなコンクリートの鏝仕上げに適用できる床仕上げロボットとなっている。
床仕上げロボットは、無線操縦用のアンテナ73を備えており、コントローラによる無線操縦がなされる。鏝装置は、4枚のブレードがトロウェルボックスに取り付けてあり、鏝装置を駆動する機構はジンバル機構が採用され、中心部にブレードの角度調整用のシャフトを有する筒状シャフトを介してトロウェルボックスを回転させる機構である。鏝装置の操作は、筒状シャフトの傾きをサーボモータで制御して行われる。操縦は、コントローラを用いて行うことができる。
In the floor finishing robot shown in this example, the balance of the airframe is improved by arranging the devices, and the weight of the airframe is reduced.
Members that require strength, such as vertical frames and horizontal frames, are made of iron-based square steel pipes to increase resistance to bending strength.
Aluminum material is used for the protective frame (bumper), saddle mounting member, gear box, trowell box, saddle exterior shaft, servo motor mounting member, servo motor steering, drive shaft coupling, battery case, motor gear box, etc. And lighter.
As equipment that requires strength and toughness, iron-based materials were used for the equipment mounting members and plates for the kite blades, bolts, pins, bearings, gimbals, drive shafts, stays, and main frame.
As a result of these ideas, two workers can carry around position adjustments at the work site, making it a floor finishing robot that can be applied to the finishing of soft concrete immediately after placing.
The floor finishing robot is equipped with an antenna 73 for wireless operation, and is wirelessly operated by a controller. The dredge device has four blades attached to the trowell box, the gimbal mechanism is adopted as the mechanism for driving the dredge device, and the trowel is connected through a cylindrical shaft having a shaft for adjusting the angle of the blade at the center. It is a mechanism that rotates the box. The dredger is operated by controlling the inclination of the cylindrical shaft with a servo motor. Maneuvering can be performed using a controller.

<実施態様2:床仕上げ作業具を用いた床スラブコンクリート打設施工管理システム>
図5〜7にトンボやこてを用いた床スラブコンクリート打設施工管理システムに関する実施態様を示す。実施態様1で用いた床仕上げロボットに代えて気圧センサを設置したトンボあるいは鏝を用いた例である。
本実施態様で用いる均し用のトンボとこての例を図5、6に示す。
トンボ55は、コンクリートに接触する平板状のブレードとブレードの中央部に取り付けた操作杆を有する手作業具である。ブレードの左右に気圧センサ1a、1bが取り付けられており、操作杆の根本に測位センサ2が取り付けられている。
こて54は、平板のブレードの上面に操作用の取っ手が設けられている手作業具である。ブレードの上に気圧センサ1と測位センサ2が取り付けられている。
生コンクリートが供給されたコンクリート打設面53を手作業でトンボ55やこて54を操作して均し作業を行う。均し作業を行いながら気圧データと位置データを送信し、制御機器3で時刻を突き合わせて打設面の個々の箇所の気圧を特定し、基準センサ14から得られる気圧との差を求め、区分された打設面の高低を算出し、出力する。図示の例では、カメラ21も併用しているが、測位センサ2からの信号で場所を特定することができる。
トンボ55の場合は、左右に設置された気圧センサのデータによって傾きも検出することができる。また、左右の気圧センサの中央値をとって、測位センサの場所の気圧(高さ)とする。
こて54の場合は、取っ手を操作して打設面のコンクリートを均す作業を行う。作業を行いながら、算出された打設面の高低を調整する。
<Embodiment 2: Floor slab concrete placement construction management system using floor finishing work tool>
The embodiment regarding the floor slab concrete placement construction management system using a dragonfly and a trowel is shown in FIGS. This is an example in which a register mark or scissors provided with an atmospheric pressure sensor is used instead of the floor finishing robot used in the first embodiment.
Examples of leveling dragonflies and trowels used in this embodiment are shown in FIGS.
The register mark 55 is a manual work tool having a flat blade in contact with concrete and an operating rod attached to the center of the blade. Atmospheric pressure sensors 1a and 1b are attached to the left and right of the blade, and a positioning sensor 2 is attached to the root of the operating rod.
The iron 54 is a manual work tool in which a handle for operation is provided on the upper surface of a flat blade. An atmospheric pressure sensor 1 and a positioning sensor 2 are attached on the blade.
The concrete placement surface 53 supplied with ready-mixed concrete is manually leveled by operating the registration marks 55 and the iron 54. While performing the leveling work, the atmospheric pressure data and the position data are transmitted, and the control device 3 matches the time to identify the atmospheric pressure at each location on the placement surface, and obtains the difference from the atmospheric pressure obtained from the reference sensor 14 and classifies it. Calculate and output the height of the cast surface. In the illustrated example, the camera 21 is also used, but the location can be specified by a signal from the positioning sensor 2.
In the case of the register mark 55, the inclination can also be detected from the data of the pressure sensors installed on the left and right. The median value of the left and right barometric sensors is taken as the barometric pressure (height) at the location of the positioning sensor.
In the case of the trowel 54, the handle is operated to level the concrete on the placing surface. While performing the work, the calculated height of the placement surface is adjusted.

図7にトンボ55を用いた均し作業における高さ管理の例を示す。(a)に時刻と基準センサ14と測位センサ2の位置表示を示す。(b)に時刻と気圧センサ1aと1bの高低差を表示してある。(c)に打設範囲をxy番地毎の基準面に対する高低差をmmで表示してある。この高低差は2つの気圧センサ1a、1bの平均(すなわち操作杆の根本位置)として表示してある。   FIG. 7 shows an example of height management in leveling work using the register mark 55. (A) shows the time and position display of the reference sensor 14 and the positioning sensor 2. (B) shows the time and the height difference between the atmospheric pressure sensors 1a and 1b. In (c), the placement range is indicated in mm with respect to the reference plane for each xy address. This height difference is displayed as the average of the two atmospheric pressure sensors 1a and 1b (that is, the root position of the operating rod).

<実施態様3:建設躯体として建物架構に適用した施工管理システム>
建物を建築する場合、躯体となる柱と梁からなる建物の架構を組み立てるのが基本となる。この基本となる架構が歪んでいると、建物が不良となるので、架構の水平、垂直は重要な施工管理要素である。この管理も測量技術などを用いて確認しながら進められているが、前述同様の課題がある。
本実施態様では、梁の上に気圧センサと測位センサを設置して管理する施工管理システムと管理方法を用いている。
架構の簡単なモデルとセンサの配置例を図8に示す。図8(a)は、建設現場100に建設中の建物であって、4本の柱61a,61b,61c,61dと柱間と中間に5本の梁62a,62b,62c,62d,62eが取り付けられている架構を表している。
梁は水平であるので、建築途中で傾かないように、あるいは、建築途中における荷重のかかり方が許容の偏位の範囲内にコントロールされるように施工管理される。本例は、さらに、これらのセンサからデータ転送機器と制御機器であるPC、制御用のPCで算出された高さデータを表示するモニターを備えて施工管理システムが構築されるのは実施態様1、2と同様である。
本例では、気圧センサ1と測位センサ2を同じ個所にそれぞれ6個を梁上に配置している。
<Embodiment 3: Construction management system applied to a building frame as a construction frame>
When building a building, it is fundamental to assemble a building frame consisting of pillars and beams. If this basic frame is distorted, the building will be defective, so the horizontal and vertical of the frame are important construction management elements. This management is also proceeding with confirmation using surveying technology, etc., but has the same problems as described above.
In this embodiment, a construction management system and a management method for installing and managing a pressure sensor and a positioning sensor on a beam are used.
A simple model of the frame and an example of sensor arrangement are shown in FIG. FIG. 8A shows a building under construction at the construction site 100, and four columns 61a, 61b, 61c, 61d and five beams 62a, 62b, 62c, 62d, 62e between and between the columns. It shows the frame that is installed.
Since the beam is horizontal, construction management is performed so that the beam is not inclined during construction, or the load applied during construction is controlled within the allowable deviation range. In this embodiment, the construction management system is constructed by further including a monitor for displaying the height data calculated by the data transfer device, the control device PC, and the control PC from these sensors. 2 is the same.
In this example, six barometric sensors 1 and six positioning sensors 2 are arranged on the beam at the same location.

測位センサに紐づけされた気圧センサによって観測された気圧データを高さ表示に換算したものを、架構の平面と各センサ位置においてmm単位で表示した例が図8(b)である。
この表示データを観ながら、許容範囲を超える偏位が発生した場合、高さ調整作業が行われる。
FIG. 8B shows an example in which barometric pressure data observed by the barometric sensor linked to the positioning sensor is converted into a height display and displayed in mm units at the frame plane and at each sensor position.
When the deviation exceeding the allowable range occurs while viewing this display data, the height adjustment work is performed.

<実施態様4:デッキプレート裏面に適用した施工管理システム>
デッキプレートとは、コンクリートを打設する床を構築する際にコンクリートを受ける型枠機能と荷重に対する強度を増すために、角波形に成形した鋼板である。デッキプレートとスラブの自重、仕上材の荷重、床の積載荷重といった全荷重をデッキプレートのみで負担する構造となり、ビル建築ではよく使われている。
デッキプレートは、折り曲げられている鋼板であるので、固まっていない生コンクリートが集中すると、集中荷重が発生し、デッキプレートに想定以上の撓みが発生し崩壊する恐れがあるので、本実施態様は変形を観測して、管理するシステムである。
<Embodiment 4: Construction management system applied to the back surface of the deck plate>
The deck plate is a steel plate formed into an angular corrugation in order to increase the formwork function for receiving the concrete and the strength against the load when constructing a floor for placing concrete. The deck plate and slab have their own weight, finishing material load, floor load, and so on.
Since the deck plate is a bent steel plate, concentrated raw concrete concentrates, and concentrated load is generated, which may cause the deck plate to bend more than expected and collapse. It is a system that observes and manages.

図9(a)に梁の上に敷設したデッキプレート52を下階から見ている状況を示している。気圧センサを利用したレベルセンサ16と測位センサ2をデッキプレートの裏面に設置する。この例では、梁で区画された中央部に両センサを配置して、撓みを検出するようにしている。
本実施態様でも、センサから得られるデータの中継機器、データを処理演算するPC、撓みを表示するモニターを備えている。
FIG. 9A shows a situation where the deck plate 52 laid on the beam is viewed from the lower floor. A level sensor 16 and a positioning sensor 2 using an atmospheric pressure sensor are installed on the back surface of the deck plate. In this example, both sensors are arranged in the center section divided by the beam so as to detect bending.
This embodiment also includes a relay device for data obtained from the sensor, a PC for processing and calculating data, and a monitor for displaying deflection.

デッキプレート52に生コンクリートを載せる前の状態を基準状態とし、コンクリート打設後にデッキプレートが撓んで変形した沈下量を測定するのに気圧センサのデータを活用するものである。
図9(b)にコンクリートが打設されるコンクリート打設面をマップ化して、沈下量を表示した表示画面例42を示す。この表示例では、5mm単位で撓みを管理する例である。
The state before placing the ready-mixed concrete on the deck plate 52 is used as a reference state, and the pressure sensor data is used to measure the amount of subsidence that the deck plate is bent and deformed after placing the concrete.
FIG. 9B shows a display screen example 42 in which the concrete placement surface on which concrete is placed is mapped and the amount of settlement is displayed. In this display example, the deflection is managed in units of 5 mm.

本発明は、気圧センサを用いることによって、レーザやトータルステーションなどを使用した計測技術と異なり、障害物があっても、詳細な高低を計測することができる。位置を検知する測位センサと気圧センサを移動体に併用することにより、移動軌跡に沿ってリアルな高低変化を検出することが可能となる。
したがって、本発明は次のような顕著な作用効果を奏するものである。
コンクリートスラブ打設後の出来形測定に使用することで、平面の不陸状態を容易に測定でき、電子データとして保存が可能なため、品質管理データの管理が容易である。
コンクリート均し器に気圧センサと測位センサを設置し、打設中にレベルを測定しながら均すことが可能である。
レベル測定結果を測定者にその場で数値、音、光などを用いて知らせることができる。
レベル測定を行った結果と測定位置を記録し、携帯端末などに即時に表示し、仕上がり具合を即時に確認でき、修正等の即時対処が可能である。
測定位置と測定結果を数値情報として記録することが可能である。
梁に設置することで変形を常時測定し、容易で高精度な施工管理が可能である。
デッキプレートの下部に設置することで、スラブ打設時の沈下状態などを常時監視することにより、安全な施工が可能となる。
したがって、本発明は、コンクリートスラブの管理や地盤整地、舗装面管理、水田などの圃場整備等水平面を管理する作業、あるいは構築物の傾き管理を高精度でできる全く新しい技術を提供する。
Unlike the measurement technique using a laser, a total station, or the like, the present invention can measure a detailed height even if there is an obstacle, by using an atmospheric pressure sensor. By using a positioning sensor that detects a position and an atmospheric pressure sensor in combination with the moving body, it is possible to detect a realistic height change along the movement trajectory.
Therefore, the present invention has the following remarkable effects.
By using it to measure the finished shape after placing concrete slabs, it is possible to easily measure the unevenness of the flat surface and save it as electronic data, which makes it easy to manage quality control data.
It is possible to install a pressure sensor and a positioning sensor on a concrete leveler and level it while measuring the level during placement.
The level measurement result can be notified to the measurer on the spot using numerical values, sound, light, and the like.
The level measurement result and measurement position are recorded and displayed immediately on a portable terminal or the like, the finish can be confirmed immediately, and correction and other immediate measures are possible.
The measurement position and measurement result can be recorded as numerical information.
By installing it on the beam, deformation can be measured constantly, and easy and highly accurate construction management is possible.
By installing it at the bottom of the deck plate, it is possible to perform safe construction by constantly monitoring the subsidence state during slab placement.
Therefore, the present invention provides a completely new technique capable of managing a horizontal surface such as concrete slab management, ground leveling, pavement surface management, field maintenance such as paddy fields, or construction inclination management with high accuracy.

100・建設現場
1・・・気圧センサ
11・・気圧センサ本体
12・・筐体
13・・リード線(無線)
14・・基準センサ(リファレンスセンサ)
15・・気圧センサ
16・・レベルセンサ
2・・・測位センサ
21・・カメラ
22・・測位点
3・・・制御機器
31・・中継機
4・・・表示装置
41・・モニター
42・・表示画面例
5・・・建物
51・・床スラブ
52・・デッキプレート
53・・コンクリート打設面
54・・こて
55・・トンボ
56・・オペレーター
56a・コントローラー
61・・柱
62・・梁
7・・・床仕上げロボット
71・・主フレーム
72・・縦フレーム
73・・無線操縦用のアンテナ
74・・鏝装置
74a・ブレード
75・・バッテリーケース
76・・保護フレーム
77・・横フレーム
8・・・機体フレーム
81・・駆動用モータ
82・・駆動系
83・・駆動シャフト
84・・ベベルギア
100 · construction site 1 · · · barometric pressure sensor 11 · · barometric pressure sensor body 12 · · housing 13 · · lead wire (wireless)
14. ・ Reference sensor (reference sensor)
15. Barometric pressure sensor 16. Level sensor 2 ... Positioning sensor 21 ... Camera 22 ... Positioning point 3 ... Control device 31 ... Relay device 4 ... Display device 41 ... Monitor 42 ... Display Screen example 5 ··· Building 51 · · Floor slab 52 · · Deck plate 53 · · Concrete placing surface 54 · · Trowel 55 · · Dragonfly 56 · · Operator 56a · Controller 61 · · Column 62 · · Beam 7 ·・ ・ Floor finishing robot 71 ・ ・ Main frame 72 ・ ・ Vertical frame 73 ・ ・ Radio control antenna 74 ・ ・ Hair device 74a ・ Blade 75 ・ ・ Battery case 76 ・ ・ Protective frame 77 ・ ・ Horizontal frame 8 Airframe frame 81..Drive motor 82..Drive system 83..Drive shaft 84..Bevel gear

Claims (6)

建設現場において、複数の測定対象箇所に設置した気圧センサから得られる気圧データと、
得られた複数の気圧の差を用いて、気圧センサが設置された箇所間の高さの差あるいは傾斜を求めることを特徴とする建設高さ管理方法。
At the construction site, barometric pressure data obtained from barometric pressure sensors installed at multiple locations to be measured,
A construction height management method characterized in that a difference in height or an inclination between locations where an atmospheric pressure sensor is installed is obtained using a plurality of obtained atmospheric pressure differences.
ある気圧センサのデータを基準データとすることを特徴とする請求項1記載の建設高さ管理方法。   2. The construction height management method according to claim 1, wherein data of a certain pressure sensor is used as reference data. 気圧センサを取り付けた移動する機器と当該移動機器の位置を把握する手段とを備えており、移動機器の移動に応じて、計測される気圧データに基づいて、移動機器の軌跡に対応する施工途中の建設物の場所と高さを測定する建設高さ測定方法。   It is equipped with a moving device equipped with a pressure sensor and means for grasping the position of the moving device. Based on the atmospheric pressure data measured according to the movement of the moving device, Construction height measurement method to measure the location and height of the building. 建設用地、建設躯体あるいは建設用機器に設置された気圧センサと、気圧センサから得られる気圧データを記録及び解析する制御機器と、表示装置を備えた高低又は傾斜に係る建設施工管理システム。   A construction construction management system according to elevation, including an atmospheric pressure sensor installed on a construction site, a construction frame or construction equipment, a control device for recording and analyzing atmospheric pressure data obtained from the atmospheric pressure sensor, and a display device. 建設躯体が、打設中の床スラブ、デッキプレート、梁のいずれかであり、建設用機器が鏝、トンボ、床仕上げロボット、整地用の重機のいずれかであることを特徴とする、請求項4記載の建設施工管理システム。   The construction frame is any one of a floor slab, a deck plate, and a beam being placed, and the construction equipment is any one of a fence, a dragonfly, a floor finishing robot, and a heavy machine for leveling. 4. Construction construction management system according to 4. 気圧センサを取り付けた床仕上げロボットが、駆動用モータと回転する鏝機構を備えた鏝装置とバッテリーとを機体フレームに装着した床仕上げロボットであって、
機体フレームと、機体フレームの中央で、下方に駆動用モータを配置し、機体フレームの長手方向の前後に鏝装置を配置し、機体フレームは、駆動用モータと鏝装置が取り付けられる主フレームを備えていることを特徴とする床仕上げロボット。
A floor finishing robot equipped with a barometric sensor is a floor finishing robot in which a dredging device equipped with a driving motor and a rotating dredging mechanism and a battery are mounted on a body frame,
The body frame and a driving motor are arranged below the center of the body frame, and a saddle device is disposed in the longitudinal direction of the body frame. The body frame includes a main frame to which the driving motor and the dredge device are attached. A floor finishing robot characterized by
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111238443A (en) * 2020-01-20 2020-06-05 北京韬盛科技发展有限公司 Intelligent monitoring method and system for construction progress of climbing frame

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