JP2024026918A - コンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】締固め装置の位置測定の精度を高めることができるコンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法を提供する。【解決手段】本開示に係るコンクリート締固め管理システムは、振動部を有する締固め装置による締固めが行われたコンクリートの締固め状態を管理するコンクリート締固め管理システムである。本開示に係るコンクリート締固め管理システムは、前記締固め装置とともに移動可能な第１アンテナと、前記第１アンテナとの間で位置測定用の無線信号を送受信する第２アンテナを有する測位用固定基準と、前記無線信号に基づいて前記締固め装置の位置を測定する位置測定部と、前記コンクリートの締固め状態を確認する締固め計測部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、コンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法に関する。

コンクリート構造物には、ジャンカ、空隙などが形成されることがある。そのため、コンクリートを打設する際には、バイブレータを有する締固め装置を用いて締固めが行われる。締固め装置は、打設されたコンクリートに振動を与える。コンクリートは振動によって撹拌されて均質化するため、ジャンカは形成されにくくなる。コンクリートに振動を加えると気泡が除去されるため、空隙は生じにくくなる。

特許文献１には、締固めを実施したか否かを管理する締固め管理装置が開示されている。この締固め管理装置は、締固め装置に取り付けられたターゲットと、位置座標を検知する座標検知手段とを用いる。座標検知手段はレーザ光を出射する。座標検知手段は、レーザ光がターゲットで反射した反射光を受光することによって位置座標を検知する。

特開２０２０－４１３５６号公報

特許文献１に記載の締固め管理装置は、使用環境によっては、座標検知手段の出射光が遮られることなどによって、位置座標の検知精度が低くなることがある。

本開示は、締固め装置の位置測定の精度を高めることができるコンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法を提供することを目的とする。

本開示に係るコンクリート締固め管理システムの一つの態様は、振動部を有する締固め装置による締固めが行われたコンクリートの締固め状態を管理するコンクリート締固め管理システムであって、前記締固め装置とともに移動可能な第１アンテナと、前記第１アンテナとの間で位置測定用の無線信号を送受信する第２アンテナを有する測位用固定基準と、前記無線信号に基づいて前記締固め装置の位置を測定する位置測定部と、前記コンクリートの締固め状態を確認する締固め計測部と、を備える。

本開示に係るコンクリート締固め管理方法の一つの態様は、振動部を有する締固め装置による締固めが行われたコンクリートの締固め状態を管理するコンクリート締固め管理方法であって、前記締固め装置とともに移動可能な第１アンテナと、第２アンテナを有する測位用固定基準と、を用い、位置測定用の無線信号を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で送受信することによって前記締固め装置の位置を測定する工程と、前記コンクリートの締固め状態を確認する工程と、を有する。

本開示によれば、締固め装置の位置測定の精度を高めることができるコンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法を提供することができる。

実施の形態１に係る締固め管理システムの構成図である。 実施の形態１に係る締固め管理システムの一部の構成図である。 実施の形態１に係る締固め管理システムのブロック図である。 実施の形態に係る締固め管理方法を説明するフロー図である。 第２アンテナの位置を設定した第２携帯端末の模式図である。 コンクリートの締固め状態を表示した第２携帯端末の模式図である。

以下、本開示の実施の形態１に係るコンクリート締固め管理システムおよびコンクリート締固め管理方法を説明する。コンクリート締固め管理システムは「締固め管理システム」ともいう。コンクリート締固め管理方法は「締固め管理方法」ともいう。

図１は、実施の形態１に係る締固め管理システム１０の構成図である。図２は、締固め管理システム１０の一部の構成図である。図３は、締固め管理システム１０のブロック図である。

図１および図２に示すように、締固め管理システム１０は、コンクリート構造物を構築するためのコンクリート打設作業の現場で用いられる。コンクリート構造物は、型枠１０１内に供給されたコンクリートＣによって形成される。型枠１０１は、例えば、平面視において矩形状である。型枠１０１の内側には、鉄筋１０２が設けられている。鉄筋１０２は、例えば、縦横に組み合わされて立体的に構成されている。型枠１０１の上には、締固めの作業のために第１作業員Ｗ１が乗る足場が設けられてもよい。

締固め装置２００は、バイブレータ（振動部）２０１と、ケーブル２０２とを備える。バイブレータ２０１は、例えば、コンクリートＣに振動を与える駆動部（モータなど）を備える。バイブレータ２０１は、打設されたコンクリートＣに挿入される。バイブレータ２０１は、コンクリートＣに振動を与えることによって、コンクリートＣの締固めを行う。バイブレータ２０１は、振動によって気泡を除去するため、コンクリートＣには空隙が形成されにくくなる。バイブレータ２０１は、振動によってコンクリートＣを撹拌し、コンクリートＣの均質化を図ることができる。そのため、コンクリートＣにはジャンカが形成されにくくなる。ケーブル２０２は、バイブレータ２０１に給電する。

締固め管理システム１０は、締固め装置２００によって締固めが行われたコンクリートＣの締固め状態を管理する。

図３に示すように、締固め管理システム１０は、第１携帯端末１と、１または複数の測位用アンカー（測位用固定基準）２と、第２携帯端末３と、サーバ４とを備える。
第１携帯端末１は、第１作業員Ｗ１（図１参照）が携帯可能な電子機器である。第１携帯端末１は、例えば、タブレット型、スマートフォン型などの電子機器である。第１携帯端末１は、締固め装置２００に取り付け可能な構造を備えていてもよい。

第１携帯端末１は、第１アンテナ１１と、位置測定部１２と、締固め計測部１３と、締固め判定部１４と、を備える。
第１アンテナ１１は、測位用アンカー２の第２アンテナ２１との間で位置測定用の無線信号を送受信する。「送受信する」は、送信と受信のうち少なくとも一方を行うことをいう。

第１アンテナ１１は、第１作業員Ｗ１（図１参照）が持つ第１携帯端末１に設けられているため、第１携帯端末１を持つ第１作業員Ｗ１が操作する締固め装置２００とともに移動可能である。第１携帯端末１は、第１作業員Ｗ１が操作する締固め装置２００に近接する位置にあるため、第１アンテナ１１は、締固め装置２００の位置を示すことができる。

第１アンテナ１１は、第１電波受信部１１１と、第１電波送信部１１２と、第１データ送信部１１３と、を備える。第１電波受信部１１１は、測位用アンカー２の第２アンテナ２１からの無線信号（電波）を受信する。第１電波送信部１１２は、第２アンテナ２１に無線信号（電波）を送信する。第１データ送信部１１３は、サーバ４のサーバアンテナ４１に無線通信によってデータを送信する。

第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間の無線通信の通信規格としては、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信と、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）ビーコン通信のうち少なくとも一方が好適である。ＵＷＢ通信は、超広帯域通信ともいう。通信規格としては、ＵＷＢ通信とＢＬＥビーコン通信のうち一方のみを使用してもよいし、両方を併用してもよい。

ＵＷＢ通信は、測位精度が高いという利点がある。ＢＬＥビーコン通信は当該技術分野で広く用いられているため、通信機器の入手しやすさ、コストなどの点で有利である。

位置測定部１２は、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間で送受信された無線信号、および既知である第２アンテナ２１の位置に基づいて、第１アンテナ１１の位置を測定する。
第１アンテナ１１の位置を測定するには、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との距離を元に位置を測定する方法と、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との距離と第２アンテナ２１に対する角度を元に位置を測定する方法とがある。それぞれの方法について以下に説明する。

［１］距離を元に位置を測定する方法
測位用アンカー２の数は複数であると想定する。複数の測位用アンカー２は、第２アンテナ２１をそれぞれ１つ備えると想定する。測位用アンカー２の数をＮ個とすると、第２アンテナ２１の位置は、ｙ_ｉ＝（ｙ_ｉ ^ｘ ｙ_ｉ ^ｙ ｙ_ｉ ^ｚ）^Ｔ（ｉ＝１...Ｎ）で表される。第１アンテナ１１の位置ｘは、ｘ＝（ｘ^ｘ ｘ^ｙ ｘ^ｚ）^Ｔと表される。第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との距離を「ｌ_ｉ」とする。第１アンテナ１１の位置ｘは、次の式（１）に基づいて求めることができる。

なお、第１アンテナ１１および第２アンテナ２１は、受信した電波に含まれる識別情報から、受信した電波を送信したアンテナを識別することができる。また、第１アンテナ１１および第２アンテナ２１は、受信した電波の強度から、受信した電波を送信したアンテナとの距離を確認することができる。これらにより、第１アンテナ１１は、複数の第２アンテナ２１から受信した電波に基づいて第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との距離ｌ_ｉを求めることができる。

式（１）は、Ｎｅｗｔｏｎ法などの非線形最適化手法によって処理することができる。処理手順は、例えば、以下のとおりである。
（ｉ）初期値の設定
ｘの初期値を設定する。前回の測位結果があれば、この測位結果を初期値として設定する。前回の測位結果がない場合は、測位用アンカー２の重心を初期値として設定する。測位用アンカー２の重心とは、例えば、平面視において、隣り合う測位用アンカー２を結ぶ直線を輪郭とする図形（測位用アンカーが４つの場合は四角形）の重心である。
（ｉｉ）位置の更新
非線形最適化手法によって、繰り返し第１アンテナ１１の位置ｘを更新する。
（ｉｉｉ）収束判定
更新しても位置の変化が少ない場合、処理を終了し、そのときの位置ｘを測位結果とする。

［２］距離と角度を元に位置を測定する方法
測位用アンカー２の数は１つであると想定する。測位用アンカー２は、第２アンテナ２１を少なくとも２つ備えると想定する。第２アンテナ２１の位置ｙは、ｙ＝（ｙ^ｘ ｙ^ｙ ｙ^ｚ）^Ｔと表される。第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との距離を「ｌ」とする。第２アンテナ２１に対する角度は単位ベクトルとして表現できる。第２アンテナ２１に対する角度をｅ＝（ｅ^ｘ ｅ^ｙ ｅ^ｚ）^Ｔとする。第１アンテナ１１の位置であるｘ＝（ｘ^ｘ ｘ^ｙ ｘ^ｚ）^Ｔは、次の式（２）によって求めることができる。なお、第１アンテナ１１および第２アンテナ２１は、受信した電波の到来方向を確認することができる。電波の到来方向は、第１アンテナ１１からみた第２アンテナ２１の方向、すなわち、第２アンテナ２１に対する角度を示す。

測位用アンカー２の数は複数であってもよい。測位用アンカー２の数が複数である場合、まず、式（２）によって、各測位用アンカー２に対応した第１アンテナ１１の位置を求める。第１アンテナ１１の位置は、複数の測位用アンカー２について得た測位結果に基づいて、平均などの処理によって定めてもよい。
複数の測位用アンカー２について信頼度が判明している場合は、信頼度を元にした重み付き線形和で第１アンテナ１１の位置を求めてもよい。

方法［１］、［２］のいずれにおいても、過去に求めた第１アンテナ１１の位置情報を考慮して第１アンテナ１１の位置を求めてもよい。例えば、過去に求めた位置情報と、現在の位置情報とを統合して第１アンテナ１１の位置を定めてもよい。過去に求めた位置情報と現在の位置情報とを統合する方法として、ベイズフィルタを用いる方法がある。特に、カルマンフィルタを利用する方法が好適である。

第１データ送信部１１３は、位置測定部１２で得られた第１アンテナ１１の位置、および、締固め判定部１４で得られた締固めの情報（締固めの完了または未完了）を、無線通信によりサーバ４に送信する。

位置測定部１２は、方法［１］と方法［２］のいずれか一方のみを用いて第１アンテナ１１の位置測定を行ってもよいし、方法［１］と方法［２］の両方を用いて第１アンテナ１１の位置測定を行ってもよい。
なお、締固め管理システム１０の第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間の無線通信で使用できる通信規格はＵＷＢ通信およびＢＬＥビーコン通信に限らない。少なくとも距離の測定が可能な無線通信を行うことができれば、他の通信規格を使用してもよい。

締固め計測部１３は、コンクリートＣの締固め状態を確認する。締固め計測部１３は、例えば、超音波、レーザ、電磁波、カメラ、およびＬｉＤＡＲのうち少なくとも１つを用いてコンクリートＣの締固め状態を確認する。
締固め判定部１４は、例えば、締固め計測部１３により得たコンクリートＣの締固め状態に基づいて、締固めの完了および未完了を判定する。

超音波を使用する場合は、超音波発生器とセンサとを使用する。超音波発生器は、超音波を発生させる。センサは、超音波がコンクリートＣで反射した反射波を検知する。締固め計測部１３は、センサで検知した反射波の波形と、締固め後の反射波の波形とを比較する。「締固め後の反射波の波形」は、締固めされていることが確認されたコンクリートについての反射波の波形である。締固め後の反射波の波形は、予めデータベースに格納しておく。締固め計測部１３は、センサで検知した反射波形と、締固め後の反射波形との類似性に基づいて、締固めの進行度を確認できる。
締固め判定部１４は、センサで検知した反射波形が、締固め後の反射波形と類似している場合に、締固めが完了したと判定できる。

レーザを使用する場合は、レーザ距離計を用いて、コンクリートＣに対するバイブレータ２０１（図１参照）の挿入深さを計測する。締固め計測部１３は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めの状態を確認することができる。
締固め判定部１４は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めが完了したと判定できる。

電磁波を使用する場合は、超音波の場合と同様に、電磁波発生器とセンサとを使用する。電磁波発生器は、電磁波を発生させる。センサは、電磁波がコンクリートＣで反射した反射波を検知する。締固め計測部１３は、センサで検知した反射波の波形と、締固め後の反射波の波形とを比較する。締固め後の反射波の波形は、予めデータベースに格納しておく。締固め計測部１３は、センサで検知した反射波形と、締固め後の反射波形との類似性に基づいて、締固めの進行度を確認できる。
締固め判定部１４は、センサで検知した反射波形が、締固め後の反射波形と類似している場合に、締固めが完了したと判定できる。

カメラを用いる場合は、締固め装置２００およびコンクリートＣを撮像した画像に基づいて、コンクリートＣに対するバイブレータ２０１（図１参照）の挿入深さを計測する。バイブレータ２０１には、挿入深さ測定のためのマーキングを施してもよい。締固め計測部１３は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めの状態を確認することができる。
締固め判定部１４は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めが完了したと判定できる。

ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、またはLaser Imaging Detection and Ranging）を用いる場合は、ＬｉＤＡＲを用いてコンクリートＣに対するバイブレータ２０１（図１参照）の挿入深さを計測する。締固め計測部１３は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めの状態を確認することができる。
締固め判定部１４は、バイブレータ２０１の挿入深さと、バイブレータ２０１がコンクリートＣに挿入されている時間とに基づいて、締固めが完了したと判定できる。

締固め計測部１３は、超音波、レーザ、電磁波、カメラ、およびＬｉＤＡＲのうち少なくとも１つを用いてコンクリートの締固め状態を確認するため、締固め状態を精度よく確認することができる。
超音波、レーザ、電磁波、カメラ、およびＬｉＤＡＲのうちのうち、超音波およびレーザは、使用環境による制約が少ないという利点がある。レーザおよび超音波の利点としては、通信機器が小型であるため設置が容易であることも挙げられる。

図１および図２に示すように、測位用アンカー２は、１または複数の第２アンテナ２１と、支柱２２とを備える。なお、１つの測位用アンカー２に複数の第２アンテナ２１が設置される場合、第１携帯端末１から送信された電波を複数の第２アンテナ２１が受信するタイミングは、第２アンテナ２１の設置位置によりそれぞれ異なる。位置測定部１２は、複数の第２アンテナ２１の受信タイミングの差異に基づいて、電波の到来方向の角度や、作業現場における第１作業員Ｗ１の位置を求めることができる。

図３に示すように、第２アンテナ２１は、第２電波受信部２１１と、第２電波送信部２１２と、を備える。第２電波受信部２１１は、第１アンテナ１１の第１電波送信部１１２からの無線信号（電波）を受信する。第２電波送信部２１２は、第１アンテナ１１の第１電波受信部１１１に無線信号（電波）を送信する。第２アンテナ２１は、それぞれ支柱２２の上部に設けられている（図１および図２参照）。

図２に示すように、測位用アンカー２の数は、例えば４つである。支柱２２は、平面視において矩形状である型枠１０１の四隅に近い位置にそれぞれ設けられている。支柱２２は、型枠１０１の上縁より高い位置に達するように上方に延びる。支柱２２の形状は、例えば、円柱状、角柱状などであってよい。測位用アンカー２の数は１でもよいし、複数（２以上の任意の数）でもよい。測位用アンカー２の数は３以上が好適である。第２アンテナ２１は、型枠１０１の上縁より高い位置に設置されている。なお、コンクリート打設作業の現場が屋内である場合には、測位用アンカー２は、天井に設けられてもよい。測位用アンカー２は、第２アンテナ２１の電波到達範囲にコンクリートの打設領域が含まれるようにコンクリート打設作業の現場に設置されていればよい。

図１に示すように、第２携帯端末３は、第２作業員Ｗ２が携帯可能な電子機器である。第２携帯端末３は、例えば、タブレット型、スマートフォン型などの電子機器である。第２作業員Ｗ２は、例えば、作業現場を統括する現場監督である。

図３に示すように、第２携帯端末３は、第３アンテナ３１と、位置設定部３２と、表示部３３と、記憶部３６とを備える。
第３アンテナ３１は、第２データ受信部３１１を備える。第２データ受信部３１１は、サーバ４のサーバアンテナ４１からのデータを受信する。

位置設定部３２は、設計図面３４（図５参照）における測位用アンカー２（詳しくは、第２アンテナ２１）の位置を設定する。第２アンテナ２１の位置は、タッチパネル、マウス、およびキーボード等の入力手段により設定されてもよい。位置設定部３２（または記憶部３６）は、第２アンテナ２１の位置と設計図面３４とを関連付けして記憶する。第２アンテナ２１の位置は、設計図面３４の座標系における座標値として定められてもよい。設計図面３４が緯度と経度の情報を含む場合、第２アンテナ２１の位置は、緯度と経度によって定められてもよい。

表示部３３は、第３アンテナ３１が受信したデータに基づいて、コンクリートＣの締固め状態を表示することができる。表示部３３は、タッチパネルディスプレイの画面であってもよい。設計図面３４が表示されたタッチパネルディスプレイの画面をユーザがタッチ操作することにより、設計図面３４における第２アンテナ２１の位置が入力されてもよい。

記憶部３６は、締固め装置２００の位置および締固め状態についての情報、および設計図面３４（図５参照）などを記憶する。

サーバ４は、サーバアンテナ４１を備える。サーバアンテナ４１は、第１データ受信部４１１と、第２データ送信部４１２とを備える。第１データ受信部４１１は、第１携帯端末１の第１データ送信部１１３から送られたデータを受信する。第２データ送信部４１２は、第１データ受信部４１１が受信したデータを、第２携帯端末３の第２データ受信部３１１に、無線通信によって送信する。

次に、実施の形態に係る締固め管理方法を説明する。図４は、実施の形態に係る締固め管理方法を説明するフロー図である。

この締固め管理方法は、準備工程と、測位工程と、締固め確認工程と、を有する。
図４に示すように、準備工程では、締固め管理システム１０の初期設定を行う（ステップＳ０１）。初期設定では、測位用アンカー２の第２アンテナ２１の位置設定を行う。具体的には、例えば、設計図面３４（図５参照）における第２アンテナ２１の位置を定める。設計図面３４（図５参照）は、型枠１０１（図１参照）の全体を含む範囲の図面である。

設計図面は、２Ｄ（２次元）図面であってもよいし、３Ｄ（３次元）図面であってもよい。３Ｄ図面は、コンクリート構造物の建物情報モデル（ＢＩＭ：Building Information Modeling）データを含んでいてもよい。設計図面は、コンクリート打設作業の現場の寸法、形状、方角、注意事項などの情報を含んでいてもよい。設計図面は、予め第２携帯端末３の位置設定部３２（図３参照）に入力しておく。３Ｄ図面は、俯瞰データに変換して入力してもよい。

２Ｄ図面を用いる場合、位置設定部３２には、第２アンテナ２１の高さに関する情報を入力する。位置設定部３２には、高さ方向のデータをユーザが手入力によって入力し、２Ｄ図面データを他の方法により入力してもよい。

図５は、第２アンテナ２１の位置を設定した第２携帯端末３の模式図である。図５に示すように、第２アンテナ２１の位置設定を行うには、設計図面３４における位置がわかるように４つの第２アンテナ２１を登録する。これにより、設計図面３４における第２アンテナ２１の位置を指定できる。位置設定部３２は、設計図面３４におけるアンテナの位置とアンテナの識別情報とを関連付けて記憶してもよい。設計図面３４および第２アンテナ２１は表示部３３に表示される。設計図面３４は、コンクリートＣ（図１参照）の打設領域を含む設計図面である。
第２アンテナ２１の位置情報は、サーバ４を介して第１携帯端末１に送られ、記録される。

位置設定部３２は、ユーザが第２アンテナ２１の位置設定を誤った場合に、測位用アンカー２同士の距離に基づいて位置設定の誤りを判定できるように構成されていてもよい。例えば、測位用アンカー２同士の距離は、それぞれの測位用アンカー２に設置されている第２アンテナ２１同士で無線信号を送受信することにより取得することができる。また、ユーザにより位置設定された第２アンテナ２１同士の距離は、設計図面３４における第２アンテナ２１の位置と、設計図面３４にあらかじめ付与されている縮尺情報とに基づいて算出することができる。測位用アンカー２同士の距離と、これに対応する設計図面３４における第２アンテナ２１同士の距離との差異が所定値を超える場合、位置設定部３２は、ユーザが第２アンテナ２１の位置設定を誤ったと判定してもよい。ユーザがマウスのクリックや、タッチディスプレイへのタップをして位置設定をする場合、詳細な位置設定が難しいことがある。設定した位置に不確かさがあると想定される場合には、誤り判定をおこなうことにより、第２アンテナ２１の詳細な位置設定を行うことができる。位置設定部３２は、位置設定の誤りをユーザに報知するように構成してもよい。位置設定部３２は、ユーザが第２アンテナ２１の位置設定を誤ったときに、第２アンテナ２１の位置を適切な位置に補正する機能を有していてもよい。なお、実施の形態１では、第２アンテナ２１が作業現場に設置された後に、位置設定部３２が第２アンテナ２１の位置設定を行う場合について説明したが、位置設定のタイミングはこれに限定されない。位置設定部３２が第２アンテナ２１の位置設定を行った後に、作業現場の対応する位置に第２アンテナ２１が設置されてもよい。

測位用アンカー２は、冗長的に設置されていてもよい。これにより、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間に遮蔽物があった場合に、その影響を小さくできる。したがって、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間の送受信特性を良好にすることができる。

準備工程が終了すると、コンクリートの締固め作業が行われる。
図１に示すように、コンクリートＣは型枠１０１内に供給される。第１作業員Ｗ１は、第１携帯端末１を携帯している。第１作業員Ｗ１は、締固め装置２００を操作する。詳しくは、第１作業員Ｗ１は、締固めを実施すべき箇所のコンクリートＣにバイブレータ２０１を挿入する。バイブレータ２０１はコンクリートＣを振動させる。コンクリートＣは振動によって撹拌されて均質化が促される。コンクリートＣは振動によって気泡が除去される。

ある個所での締固め作業が終了すると、第１作業員Ｗ１は、ケーブル２０２を操作してバイブレータ２０１をコンクリートＣから引き抜く。第１作業員Ｗ１は他の箇所に移動し、移動先のコンクリートＣに対して締固めを行うことができる。測位工程と締固め確認工程は、第１作業員Ｗ１が他の箇所に移動する前に行われる。

図４に示すように、測位工程では、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間で位置測定用の無線信号を送受信することによって締固め装置２００（図１参照）の位置を測定する（ステップＳ０２）。
前述のように、第１携帯端末１の位置測定部１２（図３参照）は、例えば、方法［１］と方法［２］の少なくとも一方を用いて、第１アンテナ１１の位置を測定する。

第１作業員Ｗ１は第１携帯端末１を携帯しているため、第１アンテナ１１は締固め装置２００と近接している。そのため、第１アンテナ１１の位置は、締固め装置２００の位置として取り扱うことができる。このようにして、締固め装置２００（図１参照）の位置を測定することができる。測位工程は、「締固め装置の位置を測定する工程」の一例である。なお、測位工程は、締固め作業と同時に行われてもよいし、締固め作業を行う位置に到着した第１作業員Ｗ１が締固め作業を開始する前に行われてもよい。

締固め確認工程では、締固め計測部１３（図３参照）は、例えば、超音波、レーザなどを用いてコンクリートＣの締固め状態を確認する（ステップＳ０３）。締固め判定部１４は、例えば、締固め計測部１３により得たコンクリートＣの締固め状態に基づいて、締固めの完了および未完了を判定する。締固め確認工程は、「コンクリートの締固め状態を確認する工程」の一例である。

次いで、第１携帯端末１の第１データ送信部１１３は、締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態についての情報を、サーバ４の第１データ受信部４１１に送信する。サーバ４の第２データ送信部４１２は、締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態についての情報を、第２携帯端末３の第２データ受信部３１１に送信する（ステップＳ０４）。コンクリートＣの締固め状態についての情報は、締固め判定部１４で得られた締固めの情報、つまり、締固めが完了したか否かの判定結果を含んでいてもよい。また、コンクリートＣの締固め状態についての情報は、締固めが完了したか否かの判定に用いられた情報を含んでいてもよい。

図６は、コンクリートＣの締固め状態を表示した第２携帯端末３の模式図である。図６に示すように、型枠１０１（図１参照）の内部空間を、平面視において複数のグリッド３５に区画することができる。実施の形態の締固め管理方法は、グリッド３５ごとにコンクリートＣの締固め状態を管理する。

グリッド３５は、例えば、平面視において正方形状である。グリッド３５の大きさは、締固め装置２００のバイブレータ２０１（図１参照）の振動が及ぶ範囲に応じて設定することができる。グリッド３５は、例えば、５０ｃｍ×５０ｃｍの正方形状であってよい。
第１作業員Ｗ１（図１参照）は、締固め装置２００による締固め操作を、複数のグリッド３５についてそれぞれ行う。

第２携帯端末３は、締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態の情報に基づいて、締固め装置２００による締固めが実施されたグリッド３５ごとに、コンクリートＣの締固めの完了または未完了を表示する（ステップＳ０５）。締固めが完了したグリッド３５と、未完了のグリッド３５とは、異なる色で表示する。例えば、締固めが完了したグリッド３５は第１の色（例えば、緑）で表示する。締固めが未完了であるグリッド３５は第２の色（例えば、赤）で表示する。第１の色と第２の色とは異なる。第２携帯端末３は、締固め装置２００の位置が含まれるグリッド３５を、締固めが実施されたグリッド３５として特定してもよい。

図６では、１５個のグリッド３５は３×５のマトリクス状に配列されている。１５個のグリッド３５のうち、グリッド３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ，３５Ｅは、締固めが完了したと判定されたため、第１の色（例えば、緑）で表示されている。そのほかのグリッド３５は、締固めが未完了であるため、第２の色（例えば、赤）で表示されている。このようにして、型枠１０１（図１参照）内のコンクリートＣの締固め状態を管理することができる。

締固め装置２００の位置および締固め状態についての情報は、設計図面３４（図５参照）と関連付けて記録することができる。関連付けされた設計図面３４と前記情報（締固め装置２００の位置および締固め状態についての情報）とは、第２携帯端末３の記憶部３６（図３参照）に記憶される。また、関連付けされた設計図面３４と前記情報（締固め装置２００の位置および締固め状態についての情報）とは、第２携帯端末３からサーバ４へ送信され、サーバ４において記憶されてもよい。設計図面３４と、前記情報（締固め装置２００の位置および締固め状態についての情報）とを関連付けて記録することにより、コンクリートＣの締固め位置および締固め状態の管理を容易に、かつ一括的に行うことができる。

締固め管理システム１０は、締固め装置２００とともに移動可能な第１アンテナ１１と、第２アンテナ２１を有する測位用アンカー２とを備える。締固め管理システム１０は、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間で送受信される無線信号によって締固め装置２００の位置を測定する。そのため、レーザ光による位置測定の場合と異なり、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間に遮蔽物がある場合でも、締固め装置２００の位置を精度よく測定することができる。また、ＧＰＳによる位置測定の場合と比べ、屋内でも締固め装置２００の位置の測定がしやすい。このように、締固め管理システム１０は、使用環境にかかわらず、締固め装置２００の位置を精度よく測定することができる。

締固め管理システム１０は、締固め判定部１４を備えるため、コンクリートＣの締固めが完了したか否かを情報として管理することができる。
締固め管理システム１０は、第１作業員Ｗ１が携帯可能な第１携帯端末１を備えるため、測位工程および締固め確認工程の操作は容易となる。

締固め管理システム１０は、表示部３３を有する第２携帯端末３を備えるため、第２作業員Ｗ２による締固め状態の管理が容易となる。

前述の締固め管理方法では、第１アンテナ１１と第２アンテナ２１との間で送受信される無線信号によって締固め装置２００の位置を測定する。そのため、使用環境にかかわらず、締固め装置２００の位置を精度よく測定することができる。

本開示は上述の実施形態に限定されず、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、実施の形態１では、第１携帯端末１と第２携帯端末３との間のデータの通信は、サーバ４を介して行うが、第１携帯端末１と第２携帯端末３との間のデータの通信は、サーバを経由した通信に限定されない。第１携帯端末１と第２携帯端末３との間のデータの通信は、Ｐ２Ｐ（Peer 2 Peer）通信によって直接、行ってもよい。

図３に示すように、実施の形態１の締固め管理システム１０で用いられる第１携帯端末１は表示部を備えていないが、第１携帯端末１は表示部を備えていてもよい。第１携帯端末１の表示部は、例えば、締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態などを表示することができる。第１携帯端末１に表示部があると、第１作業員Ｗ１が締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態などを確認できる。第１携帯端末１の表示部は、例えば、予め第１携帯端末１に入力しておいた設計図面３４、またはサーバを介して第２携帯端末３から受信した設計図面３４を表示することができる。第１作業員Ｗ１は、作業現場における締固め装置２００の位置と、設計図面３４における締固め装置２００の位置およびコンクリートＣの締固め状態などを確認しながら締固め作業を行うことができる。

実施の形態１の締固め管理システム１０では、締固め判定部１４は、第１携帯端末１に設けられているが、締固め判定部は、第２携帯端末３またはサーバ４に設けてもよい。
実施の形態１の締固め管理システム１０では、第１アンテナ１１は第１携帯端末１に設けられているが、第１アンテナの設置位置は限定されない。例えば、第１アンテナは、締固め装置に設置してもよい。
実施の形態１の締固め管理システム１０では、表示部３３はコンクリートＣの締固めが完了したか否かを表示するが、表示部３３は、コンクリートＣの締固めが完了したか否かの判断に用いられる情報を表示してもよい。「コンクリートＣの締固めが完了したか否かの判断に用いられる情報」は、例えば、センサで検知した反射波形と締固め後の反射波形との類似を示すデータなどである。

１…第１携帯端末 ２…測位用アンカー（測位用固定基準） ３…第２携帯端末 １０…締固め管理システム（コンクリート締固め管理システム） １１…第１アンテナ、１２…位置測定部、１３…締固め計測部 １４…締固め判定部 ２１…第２アンテナ ３３…表示部 ２００…締固め装置 ２０１…バイブレータ（振動部）

Claims (11)

1. 振動部を有する締固め装置による締固めが行われたコンクリートの締固め状態を管理するコンクリート締固め管理システムであって、
   前記締固め装置とともに移動可能な第１アンテナと、
   前記第１アンテナとの間で位置測定用の無線信号を送受信する第２アンテナを有する測位用固定基準と、
   前記無線信号に基づいて前記締固め装置の位置を測定する位置測定部と、
   前記コンクリートの締固め状態を確認する締固め計測部と、
   を備える、
   コンクリート締固め管理システム。
2. 前記無線信号の通信規格は、ＵＷＢ通信と、ＢＬＥビーコン通信のうち少なくとも一方である、
   請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
3. 前記締固め計測部は、超音波、レーザ、電磁波、カメラ、およびＬｉＤＡＲのうち少なくとも１つを用いて前記コンクリートの締固め状態を確認する、
   請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
4. 前記コンクリートの締固め状態に基づいて前記コンクリートの締固め完了を判定する締固め判定部をさらに備える、
   請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
5. 前記締固め計測部は、前記コンクリートにより反射された超音波または電磁波を用いて前記コンクリートの締固め状態を確認する、
   請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
6. 前記締固め装置を操作する作業員が携帯可能な第１携帯端末をさらに備え、
   前記位置測定部および前記締固め計測部は、前記第１携帯端末に設けられる、
   請求項１記載のコンクリート締固め管理システム。
7. 前記位置測定部で得られた前記締固め装置の位置と、前記締固め計測部で得られた締固め状態と、を表示する表示部を有する第２携帯端末をさらに備える、
   請求項６記載のコンクリート締固め管理システム。
8. 振動部を有する締固め装置による締固めが行われたコンクリートの締固め状態を管理するコンクリート締固め管理方法であって、
   前記締固め装置とともに移動可能な第１アンテナと、第２アンテナを有する測位用固定基準と、を用い、位置測定用の無線信号を前記第１アンテナと前記第２アンテナとの間で送受信することによって前記締固め装置の位置を測定する工程と、
   前記コンクリートの締固め状態を確認する工程と、
   を有する、
   コンクリート締固め管理方法。
9. 前記締固め状態についての情報を、前記コンクリートの打設領域を含む設計図面と関連付けて記録する、
   請求項８記載のコンクリート締固め管理方法。
10. 前記締固め装置の位置についての情報を、前記コンクリートの打設領域を含む設計図面と関連付けて記録する、
    請求項８記載のコンクリート締固め管理方法。
11. 前記締固め装置の位置を測定するに先だって、前記コンクリートの打設領域を含む設計図面における前記第２アンテナの位置を指定する、
    請求項８記載のコンクリート締固め管理方法。

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