JP2022090859A - 打込み管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】生コンクリートの打込みを適切に行うこと。
【解決手段】打込み管理システム１は、生コンクリートを打ち込む時に先端が生コンクリートＢの中に挿入される挿入器具２０と、挿入器具２０の先端が所定の挿入深度で生コンクリートＢに挿入された際に生コンクリートＢの表面よりも生コンクリートＢの内部側に位置するように挿入器具２０に取り付けられかつ電波を発信する第１発信器３０と、第１発信器３０から発信された電波を受信する受信器５０と、受信器５０による第１発信器３０からの電波の受信状況に基づいて挿入器具２０の挿入状態を判断する制御装置と、を備える。
【選択図】図１

Description

本開示は、打込み管理システムに関する。

生コンクリートの打込み時において、生コンクリートに対する締固め又は打重ね等の処理を行う際には、型枠内に流し込まれた生コンクリートの所定深度に所定器具を挿入して行う。打ち込んだ生コンクリートの品質を向上させるためには、器具が適切な深度に挿入される必要がある。例えば、特許文献１には、器具（コンクリートバイブレータ）の挿入深度を検知する生コンクリートの打込み方法が開示されている。

特開２０１９－０２３４０２号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、器具とは別体の距離計を含む複数の距離計を使用するので、生コンクリートの打込み現場において、器具を構成することが煩雑であるという問題があった。

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、生コンクリートの打込みを適切に行うことができる打込み管理システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本開示の一態様の打込み管理システムは、生コンクリートを打ち込む時に先端が前記生コンクリートの中に挿入される挿入器具と、前記挿入器具の先端が所定の挿入深度で前記生コンクリートに挿入された際に前記生コンクリートの表面よりも前記生コンクリートの内部側に位置するように前記挿入器具に取り付けられかつ電波を発信する第１発信器と、前記第１発信器から発信された電波を受信する受信器と、前記受信器による前記第１発信器からの電波の受信状況に基づいて前記挿入器具の挿入状態を判断する制御装置と、を備える。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記制御装置は、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信した場合、前記挿入器具が所定の挿入深度で挿入されていないと判断し、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信しなかった場合、前記挿入器具が所定の挿入深度で挿入されていると判断する。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記挿入器具に取り付けられかつ電波を発信する第２発信器を備え、前記受信器は、前記第２発信器から発信された電波を受信し、前記制御装置は、前記受信器による前記第２発信器からの電波の受信状況に基づいて、前記第２発信器の位置を取得する。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記制御装置は、前記第２発信器から発信された電波の前記受信器への電波到達速度及び入射角に基づいて、前記第２発信器のローカル座標を取得する。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記制御装置は、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信しなくなる直前の受信状況に基づいて、前記挿入器具の挿入位置を取得する。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記挿入器具に取り付けられかつ前記第１発信器から発信された電波を前記受信器に中継する中継器を備える。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記挿入器具の挿入状態を視覚的に示す表示情報を表示する表示装置を備える。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記生コンクリートが打込まれる打込み場所は、平面視において複数の区分に区分けされ、前記表示装置は、前記複数の区分に対応する複数の表示区分を視覚的に示す表示画面を有し、前記複数の区分の各々における前記挿入器具の挿入状態を、各々に対応する前記複数の表示区分に表示する。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記挿入器具は、前記生コンクリートに挿入された状態で前記生コンクリートに振動を与えて締固めを促す振動体を含む挿入部を含み、前記生コンクリートを複数層に分けて打ち重ねる場合であって、前記生コンクリートのうち先行して打込まれた下層に対して上層を打ち込む場合、前記第１発信器は、前記挿入部の先端が前記下層の表面から所定の深さで前記下層に挿入された際に、前記上層の表面よりも前記上層の内部側に位置するように前記挿入器具に取り付けられる。

打込み管理システムの望ましい態様として、前記挿入器具は、前記先端から前記生コンクリートを供給するトレミー管を含み、前記トレミー管の先端を先行して打込まれた生コンクリートに挿入して打ち重ねる場合、前記第１発信器は、前記トレミー管の先端が所定の挿入深度で前記先行して打込まれた生コンクリートに挿入された際に、前記先行して打込まれた生コンクリートの表面よりも前記先行して打込まれた生コンクリートの内部側に位置するように前記トレミー管に取り付けられる。

本開示によれば、生コンクリートの打込みを適切に行うことができる。

図１は、第１実施形態に係る打込み管理システムの構成を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る打込み管理システムの機能構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示す表示装置の表示画面の一例を示す図である。 図４は、挿入器具の非挿入時の状態を説明する図である。 図５は、挿入器具の挿入時の状態を説明する図である。 図６は、第１実施形態の第１変形例に係る打込み管理システムの機能構成を示すブロック図である。 図７は、第１実施形態の第２変形例に係る打込み管理システムの機能構成を示すブロック図である。 図８は、第２実施形態に係る打込み管理システムの構成を模式的に示す図である。

以下に、本開示に係る打込み管理システムについて実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本開示は、以下の実施形態の記載に限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した実施形態における構成要素は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。以下の実施形態では、本開示に係る打込み管理システムの実施形態を例示する上で、必要となる構成要素を説明し、その他の構成要素を省略する。

（第１実施形態）
［システムの構成］
図１は、第１実施形態に係る打込み管理システム１の構成を模式的に示す図である。図２は、第１実施形態に係る打込み管理システム１の機能構成を示すブロック図である。図３は、図１に示す表示装置７０の表示画面７８の一例を示す図である。

第１実施形態の打込み管理システム１は、生コンクリートＢの打込み現場において、打込み場所１０に打ち込まれた生コンクリートＢに対する締固め処理を行う際に、生コンクリートＢに挿入する挿入器具２０の挿入状態を、管理者Ａ及び作業員Ｗ等が把握するためのシステムである。図１及び図２に示すように、第１実施形態の打込み管理システム１は、挿入器具２０と、第１発信器３０と、第２発信器４０と、受信器５０と、無線ハブ６０と、表示装置７０と、制御装置８０と、を備える。

打込み場所１０は、第１実施形態において、鉄筋１２を有する鉄筋コンクリート構造物が構築される所定領域である。鉄筋１２は、打込み場所１０の周囲に設けられた型枠の内側において格子状に組まれて配置される。管理者Ａ及び作業員Ｗは、例えば、梁状に設けられた鉄筋１２に乗って各種作業を行う。生コンクリートＢは、例えば、アジテータ車等の供給源に接続されたホースから、型枠の内側に複数の層（例えば、図４、５の下層Ｂ１及び上層Ｂ２等）に分割して供給される。

生コンクリートＢが打込まれる打込み場所１０は、平面視において、複数の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌに区分けされる。第１実施形態の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌは、平面視において、一辺５０ｃｍの正方形状である。

挿入器具２０は、生コンクリートＢを打ち込む時に先端が生コンクリートＢに挿入される器具である。挿入器具２０は、第１実施形態において、打込み場所１０に生コンクリートＢに打ち込まれた後、生コンクリートＢに対する締固め処理を行う器具である。挿入器具２０は、第１実施形態において、挿入部２２と、ケーブル部２４と、を含む。

挿入部２２は、挿入器具２０において、生コンクリートＢに挿入される部分である。挿入部２２は、第１実施形態において、生コンクリートＢに振動を与えて締固めを促す振動体、すなわち、バイブレータを含む。挿入部２２は、例えば、直径が約５０ｍｍ、長手方向の長さが約４０ｃｍの棒形状である。

挿入部２２は、生コンクリートＢの表面から、長手方向に沿って、下方に挿入される。挿入器具２０の挿入部２２は、打込み場所１０の各々の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌの各々の所定の１箇所のみに挿入され、水平方向に移動させない。挿入部２２は、生コンクリートＢの内部に振動を付与する。挿入部２２は、例えば、１５秒間に亘って生コンクリートＢに振動を付与する。生コンクリートＢは、振動を付与されて締め固められた後、所定時間に亘って養生されることによって、硬化する。

ケーブル部２４は、防水性及びフレキシブル性を有する。ケーブル部２４は、挿入部２２の生コンクリートＢに挿入される際に上方に位置する側の端部に接続する。ケーブル部２４は、例えば、電源及びスイッチに接続し、挿入部２２の振動体を振動させるための電力を供給する。例えば、作業員Ｗは、ケーブル部２４を把持して、挿入部２２を鉛直下方に垂らした状態を維持したまま、挿入部２２を下方に下ろすことによって、生コンクリートＢに挿入部２２を挿入する。

第１発信器３０は、後述の制御装置８０が挿入器具２０の挿入状態を判断するための電波を発信する。第１発信器３０が発信する電波は、生コンクリートＢでの減衰が大きい電波である。電波は、例えば、２．４ＧＨｚ帯のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、又はＺｉＢｂｅｅ（登録商標）等の近距離無線通信規格、あるいは３．４～４．８ＧＨｚ、７．２５～１０．２５ＧＨｚの帯域である超広帯域無線（ＵＷＢ；Ultra Wide Band）通信規格の電波を含む。第１発信器３０が発信する電波は、水での減衰が大きくなる４３３ＭＨｚ以上の周波数を有する電波であることが好ましい。第１発信器３０は、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）による通信を行うアクティブタグを含む。アクティブタグは、電池を内蔵し、通信時に自らの電力で電波を発するタグである。

第１発信器３０は、挿入器具２０の先端から所定距離の位置に取り付けられる。第１発信器３０は、第１実施形態において、ケーブル部２４に取り付けられる。第１発信器３０が取り付けられる位置は、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する位置である。第１発信器３０は、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、発信した電波が生コンクリートＢの外部まで伝搬するまでに十分に減衰する位置に取り付けられる。十分に減衰するとは、第１発信器３０から発信された電波が、後述の受信器５０で検出不可となることをいう。

第２発信器４０は、後述の制御装置８０が挿入器具２０の平面視における挿入位置を取得するための電波を発信する。電波は、例えば、２．４ＧＨｚ帯のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、又はＺｉＢｂｅｅ等の近距離無線通信規格、あるいは３．４～４．８ＧＨｚ、７．２５～１０．２５ＧＨｚの帯域である超広帯域無線（ＵＷＢ；Ultra Wide Band）通信規格の電波を含む。第２発信器４０は、例えば、ＲＦＩＤによる通信を行うアクティブタグを含む。

第２発信器４０は、挿入器具２０の第１発信器３０よりも先端から遠い位置に取り付けられる。第２発信器４０は、第１実施形態において、ケーブル部２４に取り付けられる。第２発信器４０が取り付けられる位置は、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、生コンクリートＢの表面より外部側に存在する位置である。

受信器５０は、電波を受信する。受信器５０は、受信した電波から、第１発信器３０から発信された電波及び第２発信器４０から発信された電波のそれぞれの電波信号を抽出する。受信器５０は、抽出した電波信号を、無線ハブ６０が属する通信ネットワークを介して制御装置８０へ送出する。受信器５０は、複数の受信器５２、５４、５６、５８を含む。複数の受信器５２、５４、５６、５８は、無線ハブ６０に無線通信で接続する。

無線ハブ６０は、打込み場所１０を含む打込み現場において構築される通信ネットワークに属する無線ＬＡＮ（Local Area Network）のアクセスポイントである。無線ハブ６０は、例えば、無線ＬＡＮルーターであってもよい。無線ハブ６０は、受信器５０、表示装置７０及び制御装置８０を互いに無線ネットワーク接続する。なお、打込み管理システム１の通信ネットワークは、実施形態では無線ハブ６０を介して各機器を無線で接続するように構築されるが、本開示では一部の接続が有線で接続されてもよい。

表示装置７０は、打込み管理のための種々の映像を表示する。表示装置７０は、制御装置８０から出力された映像信号等を含む制御信号に基づいて、各種情報を表示する。表示装置７０は、打込み場所１０への挿入器具２０の挿入状態を視覚的に示す表示情報を表示する。表示装置７０は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）ディスプレイ等を含むディスプレイである。表示装置７０は、各種操作を入力可能な操作部として機能するタッチパネル式のディスプレイであってもよい。

表示装置７０は、例えば、大型モニタ、電子ボード、タブレット端末、スマートフォン、スマートウォッチ、ウェアラブルモニタ等を含む。表示装置７０は、第１実施形態において、複数種類の表示装置７２、７４、７６を含む。表示装置７２は、第１実施形態において、打込み場所１０に近接した位置に設置される電子ボードである。表示装置７４は、第１実施形態において、管理者Ａが操作するタブレット端末である。表示装置７６は、第１実施形態において、作業員Ｗが装着するスマートウォッチである。

表示装置７０に打込み場所１０への挿入器具２０の挿入状態を示す情報を表示させる場合、図３に示すように、各々の表示装置７０の表示画面７８は、打込み場所１０の複数の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌに対応する複数の表示区分７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌに分割される。

図３に示す一例では、表示画面７８の表示区分７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅが灰色で表示され、表示区分７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌが白色で表示されている。灰色に表示された表示区分７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅは、対応する打込み場所１０の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅにおいて、挿入器具２０による締固め処理が実施済みであることを示す。白色に表示された表示区分７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌは、対応する打込み場所１０の区分１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌにおいて、挿入器具２０による締固め処理が未実施であることを示す。

表示装置７０における打込み場所１０への挿入器具２０の挿入状態の表示方法は、第１実施形態に限定されない。例えば、締固め処理のために挿入器具２０を生コンクリートＢに挿入中の区分１０ｅにおいて、挿入器具２０が所定の挿入深度に挿入されていない場合、表示区分７８ｅを赤色に表示するようにしてもよい。挿入器具２０の挿入状態の判断方法については、後述にて説明する。

制御装置８０は、打込み管理システム１による処理の制御を行う。制御装置８０は、各種の制御プログラム及び各種の制御処理に用いられるデータが記憶される記憶装置、予め定められる制御プログラムを実行する演算処理装置、及び打込み管理システム１の各種の機器との通信手段としての入出力インターフェース装置を含む。制御装置８０は、無線ハブ６０を介して受信器５０から、第１発信器３０の電波信号及び第２発信器４０の電波信号を取得する。制御装置８０は、無線ハブ６０を介して表示装置７０へ、打込み管理のための種々の映像を表示させるための映像信号等を含む制御信号を出力する。

［挿入状態の判断方法］
図４は、挿入器具２０の非挿入時の状態を説明する図である。図５は、挿入器具２０の挿入時の状態を説明する図である。図４及び図５に示す一例では、先行して打込まれたｎ（整数）層目の生コンクリート層（以下、下層Ｂ１という）に対して高さ方向に（ｎ＋１）層目の生コンクリート層（以下、上層Ｂ２という）を打ち重ねる場合の締固め処理を示している。生コンクリートＢを複数層に分けて打ち重ねる場合は、１層の生コンクリート層を５０ｃｍ以下の厚さとする。図４及び図５に示す一例において、下層Ｂ１及び上層Ｂ２の厚さｈ１は、例えば、５０ｃｍである。

図４に示すように、挿入器具２０が生コンクリートＢに挿入されてない状態において、第１発信器３０は、生コンクリートＢの表面より外部側に存在する。この際、第１発信器３０から発信された電波が生コンクリートＢに伝搬を阻害されないので、受信器５０は、第１発信器３０から発信された電波を受信可能である。

図５に示すように、挿入器具２０が生コンクリートＢに挿入深度Ｈで挿入されている状態において、第１発信器３０は、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する。この際、第１発信器３０から発信された電波が生コンクリートＢに伝搬を阻害されるので、受信器５０は、第１発信器３０から発信された電波を受信できない。

なお、挿入深度Ｈは、上層Ｂ２の厚さｈ１と、挿入器具２０を下層Ｂ１に挿入させる深さｈ２と、の合計値である。挿入器具２０を下層Ｂ１に挿入させる深さｈ２は、下層Ｂ１の表面から挿入器具２０の先端までの深さである。例えば施工時において、下層Ｂ１の表面の位置は、打込み中の上層Ｂ２の表面から、設計上の上層Ｂ２の厚さ分、下方の位置である。深さｈ２は、１０ｃｍ以上である。挿入深度Ｈは、例えば、６０ｃｍである。硬化途中の下層Ｂ１に上層Ｂ２を打ち込む際、挿入器具２０の挿入部２２の先端を下層Ｂ１に挿入して、上層Ｂ２と下層Ｂ１とを合わせて締め固めることによって、コールドジョイントを抑制し、上層Ｂ２と下層Ｂ１とを一体化させることができる。

制御装置８０（図２参照）は、受信器５０による第１発信器３０からの電波の受信状況に基づいて、挿入器具２０の挿入状態を判断する。より詳しくは、制御装置８０は、第１発信器３０から発信された電波を、受信器５０が受信できたか否かに基づいて、第１発信器３０が生コンクリートＢの内部に挿入されているか否か、すなわち、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されているか否かを判断する。

制御装置８０は、第１発信器３０から発信された電波を受信器５０が受信した場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていないと判断する。制御装置８０は、第１発信器３０から発信された電波を受信器５０が受信しなかった場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていると判断する。

［挿入位置の取得方法］
制御装置８０は、受信器５０による第２発信器４０からの電波の受信状況に基づいて、第２発信器４０の位置を取得する。制御装置８０は、取得した第２発信器４０の位置情報に基づいて、平面視における挿入器具２０の挿入位置を取得する。制御装置８０は、例えば、第２発信器４０から各々の受信器５２、５４、５６、５８への電波到達時間及び入射角に基づいて、第２発信器４０のローカル座標を取得する。制御装置８０は、挿入器具２０が各々の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌ（図１参照）に挿入された際に取得したローカル座標を記憶する。制御装置８０は、取得した各々のローカル座標に基づいて、挿入器具２０が平面視において、例えば、５０ｃｍ間隔で適切に挿入されているか否かを判断する。

以上説明したように、第１実施形態の打込み管理システム１は、生コンクリートＢを打ち込む時に先端が生コンクリートＢの中に挿入される挿入器具２０と、挿入器具２０の先端が所定の挿入深度Ｈで生コンクリートＢに挿入された際に生コンクリートＢの表面より内部側に位置するように挿入器具２０に取り付けられかつ電波を発信する第１発信器３０と、第１発信器３０から発信された電波を受信する受信器５０と、受信器５０による第１発信器３０からの電波の受信状況に基づいて挿入器具２０の挿入状態を判断する制御装置８０と、を備える。

挿入器具２０の適切な挿入深度Ｈは、生コンクリートＢに対する処理に応じて決定される。すなわち、第１実施形態の打込み管理システム１は、処理を行う際に挿入器具２０が適切な挿入深度Ｈで挿入されている場合、第１発信器３０が生コンクリートＢの内部に存在するので、第１発信器３０から発信された電波が生コンクリートＢによって大きく減衰する。

したがって、受信器５０による第１発信器３０からの電波の受信状況によって、第１発信器３０が生コンクリートＢの内部に存在するか否かを判断することができるので、第１発信器３０が取り付けられた挿入器具２０の挿入状態を判断することができる。このように、生コンクリートＢに対する挿入器具２０の挿入状態を判断することにより、生コンクリートＢの打込みを適切に行うことができる。また、受信器５０による第１発信器３０からの受信状況に基づいて判断することにより、容易に挿入器具２０の挿入状態を判断することができるので、生コンクリートＢの打込み作業を効率化することができる。

また、打込み管理システム１において、制御装置８０は、第１発信器３０から発信された電波を受信器５０が受信した場合、挿入器具２０が所定の挿入深度Ｈで挿入されていないと判断し、第１発信器３０から発信された電波を受信器５０が受信しなかった場合、挿入器具２０が所定の挿入深度Ｈで挿入されていると判断する。これにより、受信器５０による第１発信器３０からの電波の受信の有無によって、第１発信器３０が生コンクリートＢの内部に存在するか否かを判断することができるので、第１発信器３０が取り付けられた挿入器具２０が所定の挿入深度Ｈで挿入されているか否かを判断することができる。

また、打込み管理システム１は、挿入器具２０に取り付けられかつ電波を発信する第２発信器４０を備え、打込み管理システム１において、受信器５０は、第２発信器４０から発信された電波を受信し、制御装置８０は、受信器５０による第２発信器４０からの電波の受信状況に基づいて、第２発信器４０の位置を取得する。これにより、挿入器具２０が挿入された位置を把握することができるので、打込み場所１０の適切な位置において生コンクリートＢに対する処理を行うことができる。

また、打込み管理システム１において、制御装置８０は、第２発信器４０から発信された電波の受信器５０への電波到達速度及び入射角に基づいて、第２発信器４０のローカル座標を取得する。これにより、挿入器具２０が挿入された位置のローカル座標を把握することができるので、打込み場所１０の適切な位置において生コンクリートＢに対する処理を行うことができる。

また、打込み管理システム１は、挿入器具２０の挿入状態を視覚的に示す表示情報を表示する表示装置７０を備える。これにより、管理者Ａ及び作業員Ｗが容易に挿入器具２０の挿入状態を把握することができるので、生コンクリートＢの打込みを適切に行うとともに、生コンクリートＢの打込み作業を効率化することができる。

また、打込み管理システム１において、生コンクリートＢが打込まれる打込み場所１０は、平面視において複数の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌに区分けされ、表示装置７０は、表示画面７８が複数の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌに対応する複数の表示区分７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌを含み、複数の区分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌの各々における挿入器具２０の挿入状態を視覚的に示す表示情報を、各々に対応する複数の表示区分７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌに表示する。これにより、管理者Ａ及び作業員Ｗが容易に挿入器具２０の挿入状態を把握することができるので、生コンクリートＢの打込みを適切に行うとともに、生コンクリートＢの打込み作業を効率化することができる。

また、打込み管理システム１において、挿入器具２０は、生コンクリートＢに挿入された状態で生コンクリートＢに振動を与えて締固めを促す振動体を含む挿入部２２を含み、生コンクリートＢを複数層に分けて打ち重ねる場合であって、先行して打込まれた下層Ｂ１に対して上層Ｂ２を打ち込む場合、第１発信器３０は、挿入部２２の先端が所定の深さｈ２で下層Ｂ１に挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に位置するように挿入器具２０に取り付けられる。これにより、生コンクリートＢを複数層に分けて打ち重ねる際に、好適な挿入深度Ｈに挿入部２２を挿入し、下層Ｂ１と上層Ｂ２とを合わせて締め固めることができるので、コールドジョイントを抑制し、上層Ｂ２と下層Ｂ１とを一体化させることができる。

（第１実施形態の第１変形例）
図６は、第１実施形態の第１変形例に係る打込み管理システム２の機能構成を示すブロック図である。第１実施形態の第１変形例の打込み管理システム２において、第１実施形態の打込み管理システム１と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。第１実施形態の第１変形例の打込み管理システム２は、第１実施形態の打込み管理システム１と比較して、第１発信器３０及び第２発信器４０の代わりに、第１発信器３２及び中継器９０を備える点で異なる。

第１発信器３２は、第１実施形態の第１発信器３０と同様に、制御装置８０が挿入器具２０の挿入状態を判断するための電波を発信する。第１発信器３２の取り付け位置は、第１実施形態の第１発信器３０と同様である。すなわち、第１発信器３２が取り付けられる位置は、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する位置である。

中継器９０は、第１発信器３２から発信された電波を受信器５０に中継する。中継器９０は、第１実施形態の第２発信器４０と同様の位置に取り付けられる。すなわち、中継器９０が取り付けられる位置は、挿入器具２０の第１発信器３０よりも先端から遠い位置であって、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、生コンクリートＢの表面より外部側に存在する位置である。

第１実施形態の第１変形例の制御装置８０が挿入器具２０の挿入状態を判断する方法は、第１実施形態と同様である。すなわち、第１発信器３２が生コンクリートＢの表面より外部側に存在する場合、第１発信器３２から発信された電波は、中継器９０を介して受信器５０へ伝搬する。制御装置８０は、第１発信器３２から発信された電波を受信器５０が受信した場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていないと判断する。

第１発信器３２が生コンクリートＢの表面より内部側に存在する場合、第１発信器３２から発信された電波は、生コンクリートＢに伝搬を阻害されるので、中継器９０を介して受信器５０へ伝搬されない。制御装置８０は、第１発信器３２から発信された電波を受信器５０が受信しなかった場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていると判断する。

制御装置８０は、受信器５０による中継器９０を介した第１発信器３２からの電波の受信状況に基づいて、中継器９０の位置を取得する。制御装置８０は、取得した中継器９０の位置情報に基づいて、平面視における挿入器具２０の挿入位置を取得する。制御装置８０は、例えば、第１発信器３２から各々の受信器５２、５４、５６、５８への電波到達時間及び中継器９０からの電波の入射角に基づいて、中継器９０のローカル座標を取得する。

以上説明したように、第１実施形態の第１変形例の打込み管理システム２は、挿入器具２０に取り付けられかつ第１発信器３２から発信された電波を受信器５０に中継する中継器９０を備える。これにより、障害物の多い打込み場所１０、又は受信器５０を挿入器具２０の近傍に配置できない打込み場所１０で生コンクリートＢを打ち込む場合であっても、生コンクリートＢの外部にある第１発信器３２から発信された電波を、受信器５０へ伝搬させることができる。

（第１実施形態の第２変形例）
図７は、第１実施形態の第２変形例に係る打込み管理システム３の機能構成を示すブロック図である。第１実施形態の第２変形例の打込み管理システム３において、第１実施形態の打込み管理システム１と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。第１実施形態の第２変形例の打込み管理システム３は、第１実施形態の打込み管理システム１と比較して、第１発信器３０及び第２発信器４０の代わりに、第１発信器３４を備える点で異なる。

第１発信器３４は、制御装置８０が挿入器具２０の挿入状態を判断するため、及び挿入器具２０の平面視における挿入位置を取得するための電波を発信する。第１発信器３４の取り付け位置は、第１実施形態の第１発信器３０と同様である。すなわち、第１発信器３４が取り付けられる位置は、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する位置である。

第１実施形態の第２変形例の制御装置８０が挿入器具２０の挿入状態を判断する方法は、第１実施形態と同様である。すなわち、第１発信器３２が生コンクリートＢの表面より外部側に存在する場合、第１発信器３４から発信された電波は、生コンクリートＢに伝搬を阻害されず、受信器５０へ伝搬する。制御装置８０は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信した場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていないと判断する。

第１発信器３４が生コンクリートＢの表面より内部側に存在する場合、第１発信器３２から発信された電波は、生コンクリートＢに伝搬を阻害されるので、受信器５０へ伝搬されない。制御装置８０は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信しなかった場合、挿入器具２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度で挿入されていると判断する。

制御装置８０は、周期的に受信器５０による第１発信器３４からの電波の受信状況を取得する。制御装置８０は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信しなくなる直前の受信状況に基づいて、挿入器具２０の挿入位置を取得する。制御装置８０は、取得した第１発信器３４の位置情報に基づいて、平面視における挿入器具２０の挿入位置を取得する。制御装置８０は、例えば、第１発信器３４から各々の受信器５２、５４、５６、５８への電波到達時間及び入射角に基づいて、第１発信器３４のローカル座標を取得する。

以上説明したように、第１実施形態の第２変形例の打込み管理システム３において、制御装置８０は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信しなくなる直前の受信状況に基づいて、挿入器具２０の挿入位置を取得する。これにより、１つの発信器（第１発信器３４）から発信された電波の受信状況に基づいて、挿入器具２０の挿入状態と挿入位置とを把握することができる。したがって、簡単な構成で、打込み場所１０の適切な位置において、生コンクリートＢの打込みを適切に行うとともに、生コンクリートＢの打込み作業を効率化することができる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係る打込み管理システム４の構成を模式的に示す図である。第２実施形態の打込み管理システム４において、第１実施形態の第２変形例の打込み管理システム３と同一の構成については同一の参照符号を付して適宜説明を省略し、異なる構成について説明する。

第２実施形態の打込み管理システム４は、生コンクリートＢの打込み時において、打込み場所１１０に打ち込まれた生コンクリートＢに対する打重ね処理を行う際に、生コンクリートＢに挿入する挿入器具１２０の挿入状態を、管理者及び作業員等が把握するためのシステムである。図８に示すように、第２実施形態の打込み管理システム４は、挿入器具１２０と、第１発信器３４と、を備える。また、第２実施形態の打込み管理システム４は、第１実施形態の第２変形例と同様に、受信器５０と、無線ハブ６０と、表示装置７０と、制御装置８０と、を備えるが、図８では図示を省略する。

打込み場所１１０は、第２実施形態において、地中Ｇに基礎杭等の杭打ちを行うために掘削された垂直の孔を含む。打込み場所１１０の孔には、杭の鉄筋である円筒状の鉄筋かご１１２が建て込まれている。さらに、鉄筋かご１１２の内側に、挿入器具１２０が建て込まれている。

挿入器具１２０は、第２実施形態において、上端に装着されたホッパー１２６から受け入れた生コンクリートＢを、下端（先端）から供給する管状の器具である。挿入器具１２０は、第２実施形態において、トレミー管である。挿入器具１２０は、先端が打込み場所１１０の孔の底部に配置されて、生コンクリートＢを孔の底部に供給する。挿入器具１２０は、生コンクリートＢを孔に供給している間、先端の挿入部分１２２が先行して打ち込まれた生コンクリートＢの層から浮き上がらず、挿入深度Ｈが略一定に維持されるように、順次引き上げられることが好ましい。

第２実施形態の第１発信器３４は、挿入器具１２０の挿入部分１２２の先端から所定距離の位置に取り付けられる。第１発信器３４が取り付けられる位置は、挿入器具２０の挿入部分１２２が生コンクリートＢに所定の挿入深度Ｈで挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する位置である。

すなわち、先行して打込まれた生コンクリートＢに打ち重ねる場合、挿入部分１２２は、先行して打込まれた生コンクリートＢに挿入される。この際、挿入部分１２２が所定の挿入深度Ｈで挿入されていない場合、第１発信器３４は、生コンクリートＢの表面より外部側に存在する。この際、第１発信器３４から発信された電波が生コンクリートＢに伝搬を阻害されないので、受信器５０（図１、図７等参照）は、第１発信器３４から発信された電波を受信可能である。制御装置８０（図２、図７等参照）は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信した場合、挿入器具１２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度Ｈで挿入されていないと判断する。

挿入部分１２２が所定の挿入深度Ｈで挿入されている場合、第１発信器３４は、生コンクリートＢの表面より内部側に存在する。この際、第１発信器３４から発信された電波が生コンクリートＢに伝搬を阻害されるので、受信器５０（図１、図７等参照）は、第１発信器３４から発信された電波を受信できない。制御装置８０（図２、図７等参照）は、第１発信器３４から発信された電波を受信器５０が受信しなかった場合、挿入器具１２０が生コンクリートＢに所定の挿入深度Ｈで挿入されていると判断する。

以上説明したように、第２実施形態の打込み管理システム４において、挿入器具１２０は、先端から生コンクリートＢを供給するトレミー管を含み、トレミー管の先端（挿入部分１２２）を先行して打込まれた生コンクリートＢに挿入して打ち重ねる場合、第１発信器３４は、トレミー管の先端が所定の挿入深度Ｈで前記先行して打込まれた生コンクリートＢに挿入された際に、生コンクリートＢの表面より内部側に位置するようにトレミー管に取り付けられる。これにより、生コンクリートＢを供給しながらトレミー管を順次引き上げる際に、第１発信器３４から発信された電波の受信状況を確認することにより、第１発信器３４が取り付けられたトレミー管の挿入状態を判断することができる。したがって、トレミー管の先端の挿入部分１２２が、先行して打ち込まれた生コンクリートＢの層から浮き上がらないように、挿入深度Ｈを略一定に維持させることができるので、生コンクリートＢの打込みを適切に行うことができる。

なお、各実施形態において説明した各構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施形態内の他の構成と組み合わせてもよい。また、これらの各構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施形態とは異なる他の実施形態内の構成と組み合わせてもよい。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の改変を行ってもよい。

例えば、第１実施形態では、第２発信器４０から発信された電波の受信器５０への電波到達時間及び入射角に基づいて、第２発信器４０のローカル座標を取得するが、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）によってグローバル座標を取得してもよい。

１、２、３、４ 打込み管理システム
１０ 打込み場所
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ、１０ｋ、１０ｌ 区分
１２ 鉄筋
２０ 挿入器具
２２ 挿入部
２４ ケーブル部
３０、３２、３４ 第１発信器
４０ 第２発信器
５０、５２、５４、５６、５８ 受信器
６０ 無線ハブ
７０、７２、７４、７６ 表示装置
７８ 表示画面
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、７８ｈ、７８ｉ、７８ｊ、７８ｋ、７８ｌ 表示区分
８０ 制御装置
９０ 中継器
１１０ 打込み場所
１１２ 鉄筋かご
１２０ 挿入器具
１２２ 挿入部分
１２６ ホッパー
Ａ 管理者
Ｗ 作業員
Ｂ 生コンクリート
Ｂ１ 下層
Ｂ２ 上層
ｈ１ 厚さ
ｈ２ 深さ
Ｈ 挿入深度
Ｇ 地中

Claims (10)

1. 生コンクリートを打ち込む時に先端が前記生コンクリートの中に挿入される挿入器具と、
   前記挿入器具の先端が所定の挿入深度で前記生コンクリートに挿入された際に前記生コンクリートの表面よりも前記生コンクリートの内部側に位置するように前記挿入器具に取り付けられかつ電波を発信する第１発信器と、
   前記第１発信器から発信された電波を受信する受信器と、
   前記受信器による前記第１発信器からの電波の受信状況に基づいて前記挿入器具の挿入状態を判断する制御装置と、
   を備える、打込み管理システム。
2. 前記制御装置は、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信した場合、前記挿入器具が所定の挿入深度で挿入されていないと判断し、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信しなかった場合、前記挿入器具が所定の挿入深度で挿入されていると判断する、
   請求項１に記載の打込み管理システム。
3. 前記挿入器具に取り付けられかつ電波を発信する第２発信器を備え、
   前記受信器は、前記第２発信器から発信された電波を受信し、
   前記制御装置は、前記受信器による前記第２発信器からの電波の受信状況に基づいて、前記第２発信器の位置を取得する、
   請求項１又は２に記載の打込み管理システム。
4. 前記制御装置は、前記第２発信器から発信された電波の前記受信器への電波到達速度及び入射角に基づいて、前記第２発信器のローカル座標を取得する、
   請求項３に記載の打込み管理システム。
5. 前記制御装置は、前記第１発信器から発信された電波を前記受信器が受信しなくなる直前の受信状況に基づいて、前記挿入器具の挿入位置を取得する、
   請求項１又は２に記載の打込み管理システム。
6. 前記挿入器具に取り付けられかつ前記第１発信器から発信された電波を前記受信器に中継する中継器を備える、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の打込み管理システム。
7. 前記挿入器具の挿入状態を視覚的に示す表示情報を表示する表示装置を備える、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の打込み管理システム。
8. 前記生コンクリートが打込まれる打込み場所は、平面視において複数の区分に区分けされ、
   前記表示装置は、前記複数の区分に対応する複数の表示区分を視覚的に示す表示画面を有し、前記複数の区分の各々における前記挿入器具の挿入状態を、各々に対応する前記複数の表示区分に表示する、
   請求項７に記載の打込み管理システム。
9. 前記挿入器具は、前記生コンクリートに挿入された状態で前記生コンクリートに振動を与えて締固めを促す振動体を含む挿入部を含み、
   前記生コンクリートを複数層に分けて打ち重ねる場合であって、前記生コンクリートのうち先行して打込まれた下層に対して上層を打ち込む場合、前記第１発信器は、前記挿入部の先端が前記下層の表面から所定の深さで前記下層に挿入された際に、前記上層の表面よりも前記上層の内部側に位置するように前記挿入器具に取り付けられる、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の打込み管理システム。
10. 前記挿入器具は、前記先端から前記生コンクリートを供給するトレミー管を含み、
    前記トレミー管の先端を先行して打込まれた生コンクリートに挿入して打ち重ねる場合、前記第１発信器は、前記トレミー管の先端が所定の挿入深度で前記先行して打込まれた生コンクリートに挿入された際に、前記先行して打込まれた生コンクリートの表面よりも前記先行して打込まれた生コンクリートの内部側に位置するように前記トレミー管に取り付けられる、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の打込み管理システム。

Images