JP2020169944A - 基礎杭の施工現場の3次元計測システム及び基礎杭の施工現場の3次元計測方法 - Google Patents
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Abstract
Description
from Motion)/MVS(Multi−View Stereo)解析プログラムによって解析することにより、物品の3次元形状を取得することが行われている。
基礎杭の施工現場において基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土の複数の画像データを取得するためのドローンと、
前記複数の画像データから前記基礎杭の施工現場内の前記基礎杭、前記機械、前記設備、前記杭材、前記資材又は前記残土の3次元形状を求める3次元形状測定装置と、を備える。
構築された基礎杭の3次元形状を計測すれば、各基礎杭の杭頭部の位置(水平方向位置及び高さ方向位置)と杭の傾きを迅速に把握することができ、杭頭部を連結する基礎梁の鉄筋の配置等を迅速且つ的確に設計することができるようになる。更に、杭頭の水平方向の位置(杭芯ずれ量)、杭頭の高さ方向の位置(杭天端高さ)及び杭の傾斜(杭の鉛直度)が規定値の範囲に収まっているか否か確認ができる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、労働安全衛生規則等により作成することが求められる作業計画書の図面欄への機械等の記入が正確且つ容易になる。
更に、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、現場に搬入された掘削ロッドや掘削ヘッドの形状・本数の管理が容易になる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、施工現場の状況を正確且つ容易に把握できるようになるので、資材運搬車両等の搬入経路の確保が容易になる。
更に、基礎杭の施工現場においては、杭穴の掘削により排出される残土の量は日々変化するため3次元形状の把握が困難であるが、上記構成によれば、残土の3次元形状を適時把握することができる。この結果として、残土の量を的確に把握することができ、杭穴の掘削が適切に行われているかを確認することができる。
ドローンを用いて基礎杭の施工現場において基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土の複数の画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記複数の画像データから前記基礎杭の施工現場内の前記基礎杭、前記機械、前記設備、前記杭材、前記資材又は前記残土の3次元形状を求める3次元形状測定工程と、を備える。
構築された基礎杭の3次元形状を計測すれば、各基礎杭の杭頭部の位置(水平方向位置及び高さ方向位置)を迅速に把握することができ、杭頭部を連結する基礎梁の鉄筋の配置等を迅速且つ的確に設計することができるようになる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、労働安全衛生規則等により求められる作業計画の図面欄への機械等の記入が正確且つ容易になる。
更に、基礎杭の施工現場においては、杭穴の掘削により排出される残土の量は日々変化するため3次元形状の把握が困難であるが、上記構成によれば、残土の3次元形状を適時把握することができる。この結果として、残土の量を的確に把握することができ、杭穴の掘削が適切に行われているかを確認することができる。
計測システム1は、ドローン(無人航空機)3と、3次元形状測定装置5と、を備える。
ドローン3は、例えば、フライトコンピュータ7、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)8、飛行装置9及び撮影装置11を備えている。
なお、飛行条件と撮影条件は密接に関連することから、飛行制御用プログラム23と撮影制御用プログラム25は一つのプログラムによって構成されていてもよい。
なお、撮影管理用プログラム38は、飛行管理用プログラム37によって作成された飛行制御用プログラム23の内容(飛行経路、飛行速度等)に基づいて、撮影制御用プログラム25の撮影条件を自動的に設定できるように構成されているのが好ましい。この場合、撮影管理用プログラム38と飛行管理用プログラム37は、一つのプログラムによって構成されていてもよい。
本実施形態では、計測システム1の計測対象は、基礎杭の施工現場に構築又は置かれている基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土である。
基礎杭は、既に構築された杭であり、既製杭又は場所打ち杭であってもよい。なお、本明細書では、逆打工法にて構台を支持する構真柱も基礎杭に含まれるものとする。
構築された基礎杭の3次元形状を計測すれば、各基礎杭の杭頭部の位置(水平方向位置及び高さ方向位置)を迅速に把握することができ、杭頭部を連結する基礎梁の鉄筋の配置等を迅速且つ的確に設計することができるようになる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、労働安全衛生規則等により作成することが求められる作業計画書の図面欄への機械等の記入が正確且つ容易になる。
更に、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、現場に搬入された掘削ロッドや掘削ヘッドの形状・本数の管理が容易になる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、施工現場の状況を正確且つ容易に把握できるようになるので、資材運搬車両等の搬入経路の確保が容易になる。
更に、基礎杭の施工現場においては、杭穴の掘削により排出される残土の量は日々変化するため3次元形状の把握が困難であるが、上記構成によれば、残土の3次元形状を適時把握することができる。この結果として、残土の量を的確に把握することができ、杭穴の掘削が適切に行われているかを確認することができる。また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、施工現場の状況を正確且つ容易に把握できるようになるので、施工現場の適切な位置に残土を効率よく集積することができ、施工現場の施工スペースを容易に確保できる。
上記構成によれば、ドローン3によって2つの高さから画像を取得することで、精度の高い3次元形状を測定することできる。
例えば、飛行経路R1の高度は30mに設定され、飛行経路R2の高度は50mに設定される。
具体的には、飛行経路R3の設定にあたり、現実のX列及びY列の隣に、X列及びY列の間隔にそれぞれ対応して仮想的にX0列、X5列、Y0列及びY4列を追加する。あとは飛行経路R1の場合と同様に、飛行経路R3は、平面でみたときにはY0〜Y4列(X列とY列のうち一方の各列)の各々に沿って設定される。そして、飛行経路R3は、連続的に飛行経路R3が設定されるように、Y0列の端とY1列の端を結ぶようにX5列(X列とY列のうち一方の端の列)に沿って設定され、Y0列の端とY1列の端を結ぶようにX5列(X列とY列のうち一方の端の列)に沿って設定され、Y1列の端とY2列の端を結ぶようにX0列(X列とY列のうち一方の端の列)に沿って設定され、Y2列の端とY3列の端を結ぶようにX5列(X列とY列のうち一方の端の列)に沿って設定され、Y3列の端とY4列の端を結ぶようにX0列(X列とY列のうち一方の端の列)に沿って設定される。これにより、飛行経路R3は、各基礎杭41の真上を通り且つ基礎杭41の周囲の上空も通るように、つづら折り状に設定される。ドローン3は、飛行経路R3を飛行しながら、所定の間隔で画像を撮影する。
なお、飛行経路R3は、基礎杭の施工現場の上空内に収まるように設定されるのが好ましい。
上記構成によれば、座標が既知の対空標識を設置し、対空標識を画像中に含ませることで、得られる3次元形状情報の座標を現実の座標と一致させることができる。
上記構成によれば、基礎杭に対空標識を設置しておくことで、基礎杭の識別性を高めることができ、基礎杭の位置を正確に測定することができる。
3次元計測方法は、上述した計測システム1(図1参照)によって実行可能なものであり、図4に示したように、画像データ取得工程S1と、3次元形状測定工程S3とを備えている。
3次元形状測定工程S3では、例えば、3次元形状測定用プログラム(SfM/MVS解析プログラム)を用いて、複数の画像データから基礎杭の施工現場内の基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土の3次元形状を求める。
なお、SfM/MVS解析プログラムを使用する場合、複数の画像が相互に部分的に重なるように撮影が行われる。
構築された基礎杭の3次元形状を計測すれば、各基礎杭の杭頭部の位置(水平方向位置及び高さ方向位置)と杭の傾きを迅速に把握することができ、杭頭部を連結する基礎梁の鉄筋の配置等を迅速且つ的確に設計することができるようになる。杭頭の水平方向の位置(杭芯ずれ量)、杭頭の高さ方向の位置(杭天端高さ)及び杭の傾斜(杭の鉛直度)が規定値の範囲に収まっているか否か確認ができる。
また、基礎杭の施工現場において、機械等の3次元形状を測定すれば、労働安全衛生規則等により求められる作業計画の図面欄への機械等の記入が正確且つ容易になる。
更に、基礎杭の施工現場においては、杭穴の掘削により排出される残土の量は日々変化するため3次元形状の把握が困難であるが、上記構成によれば、残土の3次元形状を適時把握することができる。この結果として、残土の量を的確に把握することができ、杭穴の掘削が適切に行われているかを確認することができる。
例えば、上述した実施形態では、3次元計測装置5の記憶装置31に飛行管理用プログラム37、撮影管理用プログラム38及び3次元形状測定用プログラム39が格納されていたが、飛行管理用プログラム37、撮影管理用プログラム38及び3次元形状測定用プログラム39は、3次元計測装置5と通信可能なサーバコンピュータの記憶装置に格納されていてもよい。
3 ドローン
5 3次元形状測定装置
7 フライトコンピュータ
9 飛行装置
11 撮影装置
13 CPU
15 メモリ
17 記憶装置
19 通信部
21 入出力部
23 飛行制御用プログラム
25 撮影制御用プログラム
27 CPU
29 メモリ
31 記憶装置
33 通信部
35 入出力部
37 飛行管理用プログラム
38 撮影管理用プログラム
39 3次元形状測定用プログラム
41 基礎杭
R1,R2,R3 飛行経路
S1 画像データ取得工程
S3 3次元形状測定工程
Claims (2)
- 基礎杭の施工現場において基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土の複数の画像データを取得するためのドローンと、
前記複数の画像データから前記基礎杭の施工現場内の前記基礎杭、前記機械、前記設備、前記杭材、前記資材又は前記残土の3次元形状を求める3次元形状測定装置と、
を備えることを特徴とする基礎杭の施工現場の3次元計測システム。 - ドローンを用いて基礎杭の施工現場において基礎杭、機械、設備、杭材、資材又は残土の複数の画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記複数の画像データから前記基礎杭の施工現場内の前記基礎杭、前記機械、前記設備、前記杭材、前記資材又は前記残土の3次元形状を求める3次元形状測定工程と、
を備えることを特徴とする基礎杭の施工現場の3次元計測方法。
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