JP2021196930A - 足場計画図作成方法及びそのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
一般的な作成方法は、処理プログラムに足場の条件を手動で入力指示して足場を自動で組むことが多い。このとき、足場を設置することができない箇所は、手動で修正して再配置している(例えば特許文献1に開示)。
また、平面の計画図を自動で作成して、配置した足場の干渉状況を評価している(特許文献2に開示)。
しかしながら、特許文献1に開示のシステムは、自動配置した足場で設置することができない箇所があるときに、手動で修正しなければならず、配管、ケーブル、ダクトなど他の構造物が複数存在する箇所の場合、入力作業に時間と手間がかかることがある。
また特許文献2に開示のシステムは、配置した足場の干渉位置を知ることができるが、干渉しないようにするには手動で修正しなければならず、同様の問題が発生していた。
前記足場設置空間を平面投影する工程と、
平面図に足場設置範囲を配置する工程と、
前記足場設置範囲の基準点から長手方向及び幅方向に所定スパンで柱を配置する工程と、
前記柱と前記構造物が干渉したときに前記基準点側の回避位置まで前記柱を移動又は前記所定スパンを越えた箇所に前記柱を追加する柱干渉確認工程と、
前記足場設置範囲の外郭上の前記基準点を始点とし隣接する外郭上の前記柱を終点として線で結び、前記終点を新たな始点として前記基準点が終点となるまで繰り返し前記足場設置範囲を修正する足場設置範囲修正工程と、
前記基準点の前記柱を起点として隣接する前記基準点を含む前記柱の4点で長方形が作成できるか判定し、作成した前記長方形を構成する柱を新たな起点として前記足場設置範囲の全域に前記長方形を形成する足場設置領域判定工程と、
を有することを特徴とする足場計画図作成方法を提供することにある。
上記第1の手段によれば、足場設置範囲内で他の構造物と干渉する柱を人手によらず自動で回避できる。また足場設置空間内で他の構造物と干渉する柱を移動しても安全性の高い安定した足場を自動で作図できる。
足場設置範囲内で他の構造物との干渉を自動で回避した足場を作図できる。
上記第2の手段によれば、柱干渉確認を短時間で行え、足場設置範囲内で柱が設置できない箇所を確実に判定できる。
上記第3の手段によれば、他の構造物を回避した柱を容易に追加でき干渉を回避した足場設置範囲を設定できる。
上記第4の手段によれば、足場板を長方形状で4点支持できる箇所に柱を配置でき安定した足場を作成できる。
前記足場設置空間を平面投影した平面図に配置した足場設置範囲の基準点から長手方向及び幅方向に所定スパンで柱を配置し、前記柱と前記構造物が干渉したときに前記基準点側の回避位置まで前記柱を移動又は前記所定スパンを越えた箇所に前記柱を追加する柱干渉確認部と、
前記足場設置範囲の外郭上の前記基準点を始点とし隣接する外郭上の前記柱を終点として線で結び、前記終点を新たな始点として前記基準点が終点となるまで繰り返し前記足場設置範囲を修正する足場設置範囲修正部と、
前記基準点の前記柱を起点として隣接する前記基準点を含む前記柱の4点で長方形が作成できるか判定し、作成した前記長方形を構成する柱を新たな起点として前記足場設置範囲の全域に前記長方形を形成する足場設置領域判定部と、
を備えたことを特徴とする足場計画図作成システムを提供することにある。
上記第5の手段によれば、足場設置範囲内で他の構造物と干渉する柱を人手によらず自動で回避できる。また足場設置空間内で他の構造物と干渉する柱を移動しても安全性の高い安定した足場を自動で作図できる。
上記第6の手段によれば、柱干渉確認を短時間で行え、足場設置範囲内で柱が設置できない箇所を確実に判定できる。
上記第7の手段によれば、他の構造物を回避した柱を容易に追加でき干渉を回避した足場設置範囲を設定できる。
上記第8の手段によれば、足場板を長方形状で4点支持できる箇所に柱を配置でき安定した足場を作成できる。
足場計画図作成方法及びそのシステムは、入力部(キーボード、タッチパネル等)と、演算部(CPU等)と、記憶部(RAM、ROM等)と、表示部(スクリーン)を有するコンピュータシステムを用いて作動するアプリケーションサーバである。
図1は本発明の足場計画図作成システムのブロック図である。図示のように本発明の足場計画図作成システム10は、CADデータ読取処理部12と、作図条件入力処理部14と、柱干渉確認部16と、足場設置範囲修正部18と、足場設置領域判定部20と、3D足場作図処理部22を有するアプリケーションサーバと、3D−CADデータベース32と、足場データベース34を備えている。
3D−CADデータベース32は、外部から読み取ったプラントの3D−CADデータを記憶している。足場データベース34は、仮設足場の資材情報(資材の集計結果、足場計画図)を記憶している。
作図条件入力処理部14は、CADデータ読取処理部12で保存した作業対象となる足場設置空間を読み込んで、仮設足場の作図条件を入力処理する
柱干渉確認部16は、柱と構造物が干渉したときに基準点側の回避位置まで柱を移動又は所定スパンを越えた箇所に柱を追加する。
足場設置範囲修正部18は、足場設置範囲の外郭上の基準点を始点とし隣接する外郭上の柱を終点として線で結び、終点を新たな始点として基準点が終点となるまで繰り返し足場設置範囲を修正する。
足場設置領域判定部20は、基準点の柱を起点として隣接する基準点を含む柱の4点で長方形が作成できるか判定し、作成した長方形を構成する柱を新たな起点として足場設置範囲の全域に長方形を形成する。
3D足場作図処理部22は、足場設置領域判定部20の足場設置領域に基づいて足場の3D図(鳥観図)を作成する。
上記構成を用いた本発明の足場計画図作成方法について、以下説明する。図2は、本発明の足場計画図作成方法のフロー図である。
図3は作図条件の入力の説明図である。図示のように本発明の足場計画図作成方法は、足場設置空間の一例として、プラントの機器据付工事に用いる吊足場の計画図を作成するケースについて以下説明する。
この足場設置空間は、4本の鉄骨1、前記鉄骨1に接続する梁2で囲まれた作業対象構造物であり、内部に機器3、配管4、ダクト5、ケーブルトレイ6、配管サポート7、モノレール8、トレイサポート9などの構造物を据え付ける。
作図条件入力処理部14により3D−CADデータベース32に保存した作業対象となる足場設置空間(3D図)を読み込んで、足場の作図条件を入力処理する。足場設置範囲(XY平面)は足場の基準点とその対角点のXY座標を入力する。本実施形態の基準点とは、足場の3D図上で任意に指定された角部をいう。
基準点及び対角点の座標はそれぞれx1、y1、x2、y2となる。足場設置範囲(Z方向)は作業床高さ(床面から作業床までの長さ)z1、支持点高さ(床面から支持点までの長さ)z2となる。足場の種類は吊足場を選択する。
単管足場は、単管とジョイントを躯体状に組み合わせ、足場板、階段、手すり、筋交い等を設置し、機器等の据え付け作業を行う。足場(柱)の間隔(スパン)は任意に変更できる。
吊足場は天井付近に配置される配管及び配管サポートを設置する作業を行う足場である。吊足場は、下方に足場下の搬入経路用のスペースを確保できる。本実施形態では足場の種類に吊足場を選択する。
所定スパンは柱の間隔(長手方向Aと幅方向Bの柱間の長さ)であり、例えば1500mm以下の値など任意の間隔を選択でき、法規上許容される最大スパンでも良い。
ステップ1:足場設置空間内の3D情報を平面投影する。平面図中には、4本の鉄骨1内に機器3、配管4、ダクト5、ケーブルトレイ6、配管サポート7、モノレール8、トレイサポート9などの構造物も配置される。
ステップ2:足場設置範囲を配置する(図4中では判定前の足場設置範囲を鎖線で示す)。
図4は所定スパンかつ等間隔で柱を配置した説明図である。
ステップ3:柱干渉確認部16により足場設置範囲の長手方向及び幅方向に所定スパンの等間隔で柱40を設置する(以下図中の丸印)。基準点の柱40を起点として長手方向に所定スパンAで、幅方向に所定スパンBで等間隔に配置する。基準点から最も離れた位置の柱40m行、40n列と1つ手前の柱40m−1行、40n−1列の間隔は、必ずしも所定スパン間隔で配置されずに所定スパンで配置したときの余りの寸法(長手方向所定スパンA‘、幅方向所定スパンB‘)となる場合がある。
なお図4中の実線で示す構造物は柱40と干渉する構造物を示し、2点破線は柱40と干渉しない構造物を示す。
図5は柱の干渉確認の説明図である。
ステップ5:柱の移動及び追加位置に干渉がないか否か判定する。
柱干渉確認部16により基準点の柱40を含む行単位(ライン)で柱の干渉を確認する。なお基準点の柱40を含む列単位で柱の干渉を行っても良い。図5は柱40の1行目の干渉確認を示している。柱40の1行目を確認し干渉がない場合は2行目以降を同様に行う。
図6は柱の干渉有りの説明図である。柱40の1行目〜3行目までは柱40の干渉がなく、4行目では柱40が配管4とケーブルトレイ6に干渉(図6中の×印))している。
図7は干渉する柱の移動の説明図である。干渉する柱40を基準点方向(基準点側)に向かって干渉しない位置まで移動する。
図8は柱の所定スパン越えの説明図である。次の行について柱の干渉判定を行うと、所定スパン超えの柱40が3本(図8中の三角印)のうち1本の柱40がトレイサポート9と干渉(図8中の×印)している。
図10は柱の設置不可範囲の説明図である。移動した柱40と前の行で判定済みの柱40は、ケーブルトレイ6が間にあり、所定スパンを越えて設置するしかない。この柱40間は足場設置不可範囲(図10中のジグザグ線)とする。
図11は柱の最終行判定の説明図である。最終行中、所定スパン超えの柱が3本有り、うち1本の柱40はダクト5と干渉(図11中の×印)して設置できない。
図12は最終行の柱追加の説明図である。所定スパン超えで干渉していない最終行の柱40は、前の行の柱40との間に前の行の柱40から所定スパンの位置に柱40を追加する(図12中の黒丸印)。所定スパン超えで干渉する柱は、ダクト5と干渉して設置できないために基準点方向に向かって干渉しない位置まで移動する。追加した柱40と所定スパン超えで干渉する柱40の間は足場設置不可範囲(図12中のジグザグ線)となる。
ステップ6:足場設置範囲の外郭の修正と柱の追加
ステップ7:柱の追加位置に干渉がないか否か判定する。
図13は足場設置範囲の判定の説明図である。足場設置範囲修正部18による足場設置範囲の判定は、基準点から開始し(始点)、まず外郭に沿って(1列目中の)隣接する柱40を終点として線で繋ぐ(図13中の実線)。線で繋いだ柱は新たな起点として(1列目中の)隣接する柱40を終点として線で繋ぐ。図13中では基準点から外郭に沿って時計回りに長手方向、幅方向、長手方向、幅方向の順で進む。これを第1の柱設置不可範囲まで行う。
図14は足場設置範囲の柱の追加の説明図である。第1の柱設置不可範囲手前の柱40を起点とし、幅方向に平行移動して隣の列(2列目)との交錯点に柱40を追加する。この柱40を終点とし、起点と終点を繋ぐ。
図16は足場設置範囲の柱の追加の説明図2である。前回の終点を起点として、幅方向に隣接する(3列目の)柱40、ついで3列目の柱を第2の足場設置不可範囲まで繋ぐ。第2の柱設置不可範囲手前の柱40を起点とする。起点から検索方向(3列目の長手方向)に向かって隣接する柱40が存在するとき、その柱40を参照点として記憶する。起点から幅方向に平行移動して隣の列(2列目)との交錯点に柱40aを追加する。この柱40aを終点とし、起点と終点を繋ぐ。参照点からも幅方向に平行移動して隣の列(2列目)との交錯点に柱40bを追加する。
図17は足場設置範囲の柱の追加の説明図3である。終点を起点として追加した柱を終点として繋ぐ。ついで3列目の長手方向、1行目の幅方向に沿って基準点が終点となるまで行う。
ステップ8:足場設置領域の判定と柱の追加
ステップ9:柱の追加位置に干渉がないか否か判定する。
図18は足場設置領域の判定の説明図1である。同図中の実線は判定後の足場設置範囲を示す。足場設置領域判定部20による足場設置領域の判定は、基準点を起点とし、起点を(左下の)端点として隣接する4本の柱40で四角形を形成し(図18中のドットパターン)、この四角形が長方形であるか否か判定する。四角形が長方形であれば(修正なしで)判定後の足場設置領域となる。長方形を構成する(左上の)柱を新たな起点とする。
図19は足場設置領域の判定の説明図2である。前回の起点から長手方向に隣接した柱を新たな起点として繰り返し1列目中の長方形の判定を行う。図19中のハッチングパターンは判定後の足場設置領域を示す。
図20は足場設置領域の判定の説明図3である。次に2列目の柱40を起点とする。起点を左下の端点として隣接する4本の柱40で四角形を形成し(図20中のドットパターン)、この四角形が長方形であるか否か判定する。四角形が長方形であれば(修正なしで)判定後の足場設置領域となる。長方形を構成する(左上の)柱を新たな起点とする。
図23は、足場設置領域の柱追加の説明図3である。図24は、足場設置領域の柱追加の説明図4である。図23に示すように形成した四角形(図23中のドットパターン)が長方形にならない場合、図24に示すように長方形(図24中のドットパターン)が最も大きい領域となるようにする。
ステップ10:長方形を構成していない不要な柱を削除する。図25は、足場設置領域の不要な柱削除の説明図である。図24中で足場設置領域を構成する四角形に使用されない柱は削除する(図25参照)。これにより判定後の足場設置範囲と足場設置領域を作成できる。
なお、ステップ5,7,9の判断で干渉がある場合には、作成不可と判断して終了する(ステップ12)。
図26は足場の3D図(鳥観図)である。3D足場作図処理部22により足場設置領域判定部20の足場設置領域に基づいて、手摺を設けた足場(吊足場50)の3D図(鳥観図)を自動作成できる。
このような本発明の足場計画図作成方法及びそのシステムによれば、足場設置範囲内で他の構造物と干渉する柱を人手によらず自動で回避できる。また足場設置空間内で他の構造物と干渉する柱を移動しても安全性の高い安定した足場を自動で作図できる。また足場設置範囲内で他の構造物との干渉を自動で回避した足場を作図できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
2 梁
3 機器
4 配管
5 ダクト
6 ケーブルトレイ
7 配管サポート
8 モノレール
9 トレイサポート
10 足場計画図作成システム
12 CADデータ読取処理部
14 作図条件入力処理部
16 柱干渉確認部
18 足場設置範囲修正部
20 足場設置領域判定部
22 3D足場作図処理部
32 3D−CADデータベース
34 足場データベース
40 柱
50 吊足場
Claims (8)
- 構造物を含む足場設置空間内に設置する足場の計画図を作成する足場計画図作成方法であって、
前記足場設置空間を平面投影する工程と、
平面図に足場設置範囲を配置する工程と、
前記足場設置範囲の基準点から長手方向及び幅方向に所定スパンで柱を配置する工程と、
前記柱と前記構造物が干渉したときに前記基準点側の回避位置まで前記柱を移動又は前記所定スパンを越えた箇所に前記柱を追加する柱干渉確認工程と、
前記足場設置範囲の外郭上の前記基準点を始点とし隣接する外郭上の前記柱を終点として線で結び、前記終点を新たな始点として前記基準点が終点となるまで繰り返し前記足場設置範囲を修正する足場設置範囲修正工程と、
前記基準点の前記柱を起点として隣接する前記基準点を含む前記柱の4点で長方形が作成できるか判定し、作成した前記長方形を構成する柱を新たな起点として前記足場設置範囲の全域に前記長方形を形成する足場設置領域判定工程と、
を有することを特徴とする足場計画図作成方法。 - 請求項1に記載された足場計画図作成方法であって、
前記柱干渉確認工程は、前記柱の行又は列のライン毎に干渉したか否かを判定し、前記柱を移動した先が再度干渉して前記所定スパンを越えて設置したときに足場設置不可範囲と判定することを特徴とする足場計画図作成方法。 - 請求項2に記載された足場計画図作成方法であって、
前記足場設置範囲修正工程は、前記終点が前記足場設置不可範囲と重なる場合に前記始点の隣の列に前記柱を追加して新たな終点とすることを特徴とする足場計画図作成方法。 - 請求項1ないし3のいずれか1に記載された足場計画図作成方法であって、
前記足場設置領域判定工程は、前記足場設置範囲の行または列のラインに沿って判定し、前記柱の4点で長方形を形成できない場合は前記柱を追加して前記長方形を形成することを特徴とする足場計画図作成方法。 - 構造物を含む足場設置空間内に設置する足場の計画図を作成する足場計画図作成システムであって、
前記足場設置空間を平面投影した平面図に配置した足場設置範囲の基準点から長手方向及び幅方向に所定スパンで柱を配置し、前記柱と前記構造物が干渉したときに前記基準点側の回避位置まで前記柱を移動又は前記所定スパンを越えた箇所に前記柱を追加する柱干渉確認部と、
前記足場設置範囲の外郭上の前記基準点を始点とし隣接する外郭上の前記柱を終点として線で結び、前記終点を新たな始点として前記基準点が終点となるまで繰り返し前記足場設置範囲を修正する足場設置範囲修正部と、
前記基準点の前記柱を起点として隣接する前記基準点を含む前記柱の4点で長方形が作成できるか判定し、作成した前記長方形を構成する柱を新たな起点として前記足場設置範囲の全域に前記長方形を形成する足場設置領域判定部と、
を備えたことを特徴とする足場計画図作成システム。 - 請求項5に記載の足場計画図作成システムであって、
前記柱干渉確認部は、前記柱の行又は列のライン毎に干渉したか否かを判定し、前記柱を移動した先が再度干渉して前記所定スパンを越えて設置したときに足場設置不可範囲と判定することを特徴とする足場計画図作成システム。 - 請求項6に記載された足場計画図作成システムであって、
前記足場設置範囲修正部は、前記終点が前記足場設置不可範囲と重なる場合に前記始点の隣の列に前記柱を追加して新たな終点とすることを特徴とする足場計画図作成システム。 - 請求項5ないし7のいずれか1に記載された足場計画図作成システムであって、
前記足場設置領域判定部は、前記足場設置範囲の行または列のラインに沿って判定し、前記柱の4点で長方形を形成できない場合は前記柱を追加して前記長方形を形成することを特徴とする足場計画図作成システム。
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