JP3787812B2 - Construction navigation system for heavy machinery in construction work - Google Patents

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JP3787812B2 JP2002036441A JP2002036441A JP3787812B2 JP 3787812 B2 JP3787812 B2 JP 3787812B2 JP 2002036441 A JP2002036441 A JP 2002036441A JP 2002036441 A JP2002036441 A JP 2002036441A JP 3787812 B2 JP3787812 B2 JP 3787812B2
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heavy
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heavy machinery
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廣貴 川崎
章雄 皿海
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Shimizu Corp
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重機としてブルドーザと振動ローラのオペレータに施工エリアへの誘導と施工仕様の指示を行う造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば道路および土地造成工事等の大規模土工においては、実際の施工前において予め盛土締固め試験を行って盛土締固め機の種類、盛土の転圧回数を設定するとともに、実際の施工時において、転圧回数が規定値に沿ったものとなるように管理することが盛土の品質を向上させる上で重要である。そのために、従来、GPS(Global-Positioning-System)により盛土締固め機の走行軌跡を求め、施工エリア全域で盛土の転圧回数を管理する方式が知られている(例えば、特開平2000−8363号公報参照)。
このように最近の道路造成や空港造成工事においては、GPSを利用した施工・品質管理システムを適用する事例が増えてきている。このシステムは、ブルドーザや振動ローラ等の重機にGPS機器を搭載して重機の3次元的な位置情報を求めることで、盛土造成における敷均し層の厚さや締固めの転圧回数等の施工管理・品質管理を行うものである。このシステムでは、重機のキャビン内にモニターを搭載しており、オペレータは規定された施工仕様をリアルタイムに確認することができるため、施工の効率化と品質向上を図ることが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このシステムは、施工前に現場管理員が施工エリアを測量杭等で示さなければならないことや、その施工エリアの施工仕様(敷均し層厚や転圧回数)を施工毎に設定入力しなければならないという問題点がある。特に広大な面積を造成する空港造成などにおいては、空港施設の重要性に応じて施工仕様が異なるため、施工エリアの位置出し測量や、それに応じて施工仕様を設定するのに非常な労力を要する。
さらに、大規模高盛土工事では、3次元状態で盛土材が持つ各々の材料特性に基づいて、施工中や完成後の盛土に期待する機能を満足するように盛土材を配分するゾーニング施工法が採用されており、ゾーニング区分による施工エリアと施工仕様が施工標高に応じて変化する。そのため、施工標高に応じた施工エリアの位置出し測量や施工仕様の設定には非常な労力を要する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、造成ヤードなどでの施工標高に応じた施工エリアの位置出し測量や施工仕様の設定を行うことなく、重機のブルドーザと振動ローラの誘導、施工の品質管理を可能にするものである。
そのために本発明は、造成段階において重機として敷均しを行うブルドーザと締固めを行う振動ローラのオペレータに施工エリアへの誘導と施工仕様の指示を行う造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムであって、前記重機に搭載されGPS衛星からの測位情報を受信するGPS移動局と、前記GPS移動局により受信した測位情報から3次元位置座標を演算する演算手段と、施工標高に応じた施工エリアマップ及び施工仕様の前記ブルドーザの敷均し層厚、前記振動ローラの転圧回数を格納する施工管理データベースと、前記重機に搭載され前記演算手段により演算された3次元位置座標と前記施工管理データベースに格納された施工エリアマップ及び施工仕様とに基づき施工情報として前記施工エリアマップ上に前記重機の位置、標高、施工標高に応じて変わるゾーニング区分による施工エリアと施工仕様の敷均し層厚、転圧回数を画面に重ね表示する表示制御手段とを備えたことことを特徴とするものである。
前記表示制御手段は、前記施工情報を色分け表示することを特徴とし、前記施工管理データベースは、メッシュ分割した施工エリアマップ及び施工仕様の敷均し層厚、転圧回数を格納し、前記表示制御手段は、メッシュ毎に前記3次元位置座標に基づく施工情報を重ね表示することを特徴とし、少なくとも前記施工管理データベースは、前記施工エリア外に配置された施工管理装置と共に配置されると共に、前記重機と前記施工管理装置は、通信手段を備え、前記重機は、前記通信手段を使って前記3次元位置座標を送信して前記施工管理データベースに格納された施工エリアマップ及び施工仕様を取得するようにし、前記施工管理データベースは、メッシュ毎に最新の標高データを転圧データと共に更新登録することを特徴とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの実施の形態を説明するための図、図2はゾーニング盛土の平面区分の変化を説明するための図、図3は本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの作業処理フローを説明するための図である。図中、1はGPS衛星、2はGPS移動局、3は演算処理部、4は施工管理データベース、5は表示制御部を示す。
図1において、GPS移動局2は、造成段階において敷均しを行うブルドーザや締固めを行う振動ローラ等の重機に搭載されGPS衛星1からの測位情報を受信するものであり、演算処理部3は、GPS移動局2により受信した測位情報から東経、北緯、標高の3次元位置座標を演算する、例えばCPUである。
施工管理データベース4は、施工標高に応じた施工エリアマップ及び施工仕様(敷均し層厚や転圧回数)を格納するものであり、さらに施工エリアをメッシュ分割し、メッシュ毎に最新の標高データを転圧データと共に更新登録する。施工管理データベース4は、重機に搭載されるパソコンの記憶装置に格納してもよいし、あるいはドライバを搭載して記録媒体から読み取るようにしてもよい。また、施工エリア外の管理事務所に設置される施工管理用のパソコンの記憶装置に格納し、無線LANでリアルタイムに通信を行ってデータの要求、送受信を行うようにしてもよい。
表示制御部5は、造成段階において敷均しを行うブルドーザや締固めを行う振動ローラ等の重機に搭載され前記演算手段により演算された3次元位置座標に基づき前記施工管理データベースの施工標高に応じた施工エリアマップ及び施工仕様を画面に表示するものであり、さらに、重機の位置、標高、敷均し層厚、転圧回数を3次元位置座標に基づく施工情報として画面の施工エリアマップ上に重ね、色分けなどをして表示する。
【0006】
大規模高盛土工事では、例えば図2に示すように本線ランプ部、駐車場部、垂直排水層、盛土のり面部、暫定のり面部、路体外盛土部など3次元状態で盛土材が配分され、施工標高に応じてゾーニング区分による施工エリアと施工仕様が変わる。このようにゾーニング盛土等では、平面的な施工エリアと高さ方向の施工標高に応じて施工領域が3次元的に変化するため、施工段階に応じた施工エリアの地図情報を重機モニターに提供する必要がある。
そのため、上記本発明に係る実施の形態では、管理事務所において、3次元CAD等で標高に応じた施工エリアマップを作成し施工管理データベースに格納する。施工ヤードの重機は、GPSにより現在の施工標高が取得出来るため、その標高情報を無線通信(例えば無線LAN)で管理事務所の施工管理データベースに送信することにより、施工管理データベースから施工標高に応じた施工エリアマップを重機に返信する。
重機では、キャビン内に設置しているモニター(パソコン)の表示画面にブルドーザの敷均し層厚や振動ローラの転圧回数を表示し、その背景に施工エリアの地図情報とそれに応じた施工仕様、重機の現在位置などを表示する。これにより、重機の施工エリアへの誘導とそれに応じて設定していた施工仕様をオペレータに指示することが可能となる。
【0007】
作業処理フローでは、例えば図3に示すようにまず、管理事務所において施工エリアと施工仕様の設定を行う(ステップS11)。ここで、ゾーニング盛土の場合には、3次元CADにより標高に応じた施工エリアマップを作成して施工管理データベースに格納する。施工ヤードでは、GPSにより重機の施工標高を取得し(ステップS12)、その標高情報を施工管理データベースに送信する(ステップS13)。それに対し、管理事務所では、標高情報に対応した施工エリアマップ、施工仕様を抽出して重機へ送信する(ステップS14)。そして、施工ヤードで、重機モニタに施工エリアマップ、施工仕様を表示することにより(ステップS15)、オペレータによりモニタの指示する場所及び仕様に従った施工を行う(ステップS16)。また、標高に応じて施工エリアが変化しない場合には、予め規定エリアや施工仕様を重機のモニタにインプットして、施工時に表示してもよい(ステップS17)。
上記のように構成することにより、ブルドーザと振動ローラの3次元的な走行軌跡を高精度で求め、造成地盤盛土工事などの施工管理を行うことができる。この施工管理では、施工区分に応じて施工仕様を考慮して敷均し層厚と転圧回数に対して行うことにより、均質で良好な造成地盤を築造することができる。
【0008】
図4は本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの他の実施の形態を示す図、図5は図4に示すシステムでの処理を説明するための図、図6は敷均し判定画面の例を示す図である。
図4に示す実施の形態では、盛土ヤード12内もしくは周辺にGPS固定局13を設置するとともに、ブルドーザー14と振動ローラ(盛土締固め機)15にはそれぞれGPS移動局16、21が設置されている。GPS固定局13およびGPS移動局16、21においては、GPS衛星11の測位情報を受信し、さらに、GPS固定局13で受信した測位情報は、GPS移動局16、21に無線(例えば無線LAN)で送信され、ブルドーザー14側と振動ローラ15側及び三次元位置座標算出手段17、22において、敷均し面および転圧面の三次元位置座標が算出され3。
振動ローラ15側においては、転圧回数および転圧面標高値が転圧回数標高値演算出力手段23において演算されて画面に表示されると共に、通信手段24、31を介して現場管理事務所に設置された施工管理装置32に無線で送信される。
一方、ブルドーザー14側においては、現場管理事務所に設置された施工管理装置32から通信手段19、31を介して無線で転圧面標高値が入力され、敷均し面標高値演算出力手段18において、三次元位置座標と転圧面データおよび規定層厚から敷均し面標高値が演算出力される。
【0009】
上記構成からなる本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムによる盛土の締固め層厚管理方法について説明する。
(1)振動ローラ側での規定の転圧回数終了時の標高値取得
これは、図5に示すように、盛土転圧面(および敷均し面)上に仮想の正方メッシュからなる多数の管理ブロック30を設定し、管理ブロックNo.毎に転圧回数をカウントし、規定の転圧回数終了時の標高値を記録するものである。そして、管理ブロックNo.と標高値を施工管理装置32に無線で送信する。
(2)施工管理装置での処理
施工管理装置32においては、管理ブロックNo.と対応する標高値をデータベース33に格納し、管理ブロックNo.で検索すれば、最新の盛土転圧面の標高値を取得することができるようにされている。
(3)ブルドーザー側での施工管理装置からのデータの取得
ブルドーザー6側では、盛土ヤードの管理ブロックNo.を施工管理装置32に送信し、それに対応した最新の標高値(図5に示す基盤面の標高値)を取得する。
(4)ブルドーザー側での敷均し標高値の算出
取得した最新の標高値に規定の層厚の規定値を加算して、各管理ブロック毎の敷均し標高値(図5に示す敷均し面の標高値)を算出する。
(5)敷均し標高値の管理値を設定
敷均し標高値に対して許容値を設定し、管理値を設定する。例えば、敷均し標高値が90mで許容値が±20cmであれば、管理値は89.8m〜90.2mとなる。
(6)層厚管理
ブルドーザー6の運転席にはモニターが設置されており、図5に示す敷均し面における管理ブロック毎の標高とブルドーザーの位置がリアルタイムで表示され、管理ブロック毎の取得標高値が規定した敷均し標高の管理値を満足しているか否かの判定を随時行う。
図6は、敷均し判定画面の例を示している。画面には、ブルドーザー6の位置が表示されると共に、管理値を満足している管理ブロック、管理値より低いブロック、管理値より高いブロックと3段階で色分けして表示することにより、視覚的にどの部位を敷均せば良いかを直ちに判別することができる。なお、色の表示段階は、施工精度によってより細かい段階を設けることができる。
【0010】
以上のように、ダンプカーなどによる撒出しが終了してブルドーザーが敷均しを行う際に、画面上で現状の敷均し面の標高をリアルタイムで把握すると同時に、施工管理装置から得た1層下の最新転圧完了面の標高データとの差し引きで、施工層厚値(=施工標高−基盤面の標高)をリアルタイムで得ることができる。したがって、オペレータは、画面で施工層厚値を確認しながら施工し、造成面の敷均し層厚を管理することができる。
また、転圧の施工管理でも、振動ローラにおける走行軌跡をリアルタイムに求め、造成地盤に対する面的な締固めの転圧回数を管理することができる。転圧回数は、転圧地盤上に展開されるメッシュ単位でカウントして表示することにより、オペレータは、施工すべきエリアと転圧回数が把握でき、かつ、画面上で転圧回数を確認しながら施工することができるので、確実かつ合理的な施工が可能になる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、重機としてブルドーザと振動ローラの場合について説明したが、ダンプカーやショベルカーその他の重機に対しても同様に適用可能であることはいうまでもない。
【0011】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、施工ナビゲーション機能により、オペレータに対してリアルタイムに施工段階に応じた施工エリアへブルドーザと振動ローラを誘導することが可能となるため、施工ヤードにおける位置出し測量をする必要が全くなくなる。また、施工エリアに応じた施工仕様をモニターに表示することで、オペレータに確実な施工仕様を指示することができる。その結果、効率的な施工と同時に品質を規定する仕様に対して確実な施工が可能となる。
さらに、盛土ヤードで稼働中のブルドーザと振動ローラ、管理事務所の施工管理装置、施工管理データベースは、相互に無線LANを介してデータ通信を行えるので、リアルタイムにデータの共有化を図ることができ、飛躍的に管理制度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの実施の形態を説明するための図である。
【図2】 ゾーニング盛土の平面区分の変化を説明するための図である。
【図3】 本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの作業処理フローを説明するための図である。
【図4】 本発明に係る造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムの他の実施の形態を示す図である。
【図5】 図4に示すシステムでの処理を説明するための図である。
【図6】 敷均し判定画面の例を示す図である。
【符号の説明】
1…GPS衛星、2…GPS移動局、3…演算処理部、4…施工管理データベース、5…表示制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heavy equipment construction navigation system in a construction work in which an operator of a bulldozer and a vibration roller as a heavy equipment is guided to a construction area and a construction specification is instructed.
[0002]
[Prior art]
For example, in large-scale earthworks such as roads and land preparation works, the embankment compaction test is performed in advance before actual construction to set the type of embankment compactor and the number of times of embankment rolling, and during actual construction, In order to improve the quality of the embankment, it is important to manage the rolling compaction so that the number of rolling is in line with the specified value. For this purpose, conventionally, a method is known in which the traveling locus of the embankment compactor is obtained by GPS (Global-Positioning System) and the number of times of embankment rolling is managed throughout the construction area (for example, JP 2000-8363 A). No. publication).
As described above, in recent road construction and airport construction work, there are an increasing number of cases where a construction / quality control system using GPS is applied. This system is equipped with GPS equipment on heavy machinery such as bulldozers and vibrating rollers, and obtains the three-dimensional position information of heavy machinery. Management and quality control. In this system, a monitor is mounted in the cabin of a heavy machine, and the operator can check the specified construction specifications in real time, so it is possible to improve construction efficiency and quality.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this system, the site manager must indicate the construction area with survey piles before construction, and the construction specifications (laying layer thickness and number of rolling) of the construction area are set and input for each construction. There is a problem that must be done. Especially in airport construction that creates a vast area, the construction specifications differ depending on the importance of the airport facility, so it takes a lot of labor to locate and survey the construction area and set the construction specifications accordingly .
Furthermore, in large-scale high embankment construction, there is a zoning method that distributes embankment materials based on the material characteristics of the embankment materials in a three-dimensional state to satisfy the functions expected of the embankment during and after construction. The construction area and construction specifications according to the zoning classification change according to the construction altitude. Therefore, a great deal of labor is required to position and survey the construction area according to the construction altitude and to set the construction specifications.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems, and does not perform positioning and surveying of the construction area according to the construction altitude in the building yard or the like and setting of the construction specifications, and induction and construction of the bulldozer and vibration roller of the heavy machinery It enables quality control.
For this purpose, the present invention is a construction navigation system for heavy equipment in construction work that guides the operator to the construction area and instructs construction specifications to the operator of the bulldozer that performs leveling as heavy equipment and the vibration roller that performs compaction in the construction stage. A GPS mobile station mounted on the heavy machinery for receiving positioning information from GPS satellites, a computing means for calculating three-dimensional position coordinates from the positioning information received by the GPS mobile station, a construction area map and construction according to construction altitude The construction management database storing the spread layer thickness of the bulldozer of the specification and the number of times of rolling of the vibrating roller, the three-dimensional position coordinates mounted on the heavy machinery and calculated by the computing means, and stored in the construction management database On the construction area map as construction information based on the construction area map and construction specifications. It is characterized by the fact that it is equipped with a display control means for displaying the construction area by the zoning classification that changes according to the installation, elevation, construction elevation, the spread layer thickness of the construction specifications, and the number of times of rolling on the screen. .
The display control means displays the construction information in different colors, and the construction management database stores a mesh-divided construction area map, a spread layer thickness of construction specifications, and the number of times of rolling, and the display control means Is characterized by overlaying construction information based on the three-dimensional position coordinates for each mesh, and at least the construction management database is disposed with a construction management apparatus disposed outside the construction area, and the heavy machinery and The construction management device includes a communication unit, and the heavy machinery transmits the three-dimensional position coordinates using the communication unit to acquire a construction area map and a construction specification stored in the construction management database, The construction management database is characterized in that the latest elevation data is updated and registered together with the rolling data for each mesh. .
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a construction navigation system for heavy machinery in a construction work according to the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining a change in a plane section of a zoning embankment, and FIG. 3 is a diagram according to the present invention. It is a figure for demonstrating the work processing flow of the construction navigation system of the heavy machinery in creation work. In the figure, 1 is a GPS satellite, 2 is a GPS mobile station, 3 is an arithmetic processing unit, 4 is a construction management database, and 5 is a display control unit.
In FIG. 1, a GPS mobile station 2 is mounted on a heavy machine such as a bulldozer that performs leveling in a building stage or a vibration roller that performs compaction, and receives positioning information from a GPS satellite 1. Is a CPU that calculates the three-dimensional position coordinates of east longitude, north latitude, and altitude from the positioning information received by the GPS mobile station 2, for example.
The construction management database 4 stores a construction area map and construction specifications (laying layer thickness and number of rollings) according to construction altitude, and further divides the construction area into meshes and stores the latest elevation data for each mesh. Update and register together with rolling data. The construction management database 4 may be stored in a storage device of a personal computer mounted on a heavy machine, or may be read from a recording medium by installing a driver. Further, it may be stored in a storage device of a construction management personal computer installed in a management office outside the construction area, and data may be requested and transmitted / received by performing real-time communication with a wireless LAN.
The display control unit 5 is mounted on a heavy machine such as a bulldozer that performs leveling in a creation stage or a vibration roller that performs compaction, and is based on the construction altitude of the construction management database based on the three-dimensional position coordinates computed by the computing means. The construction area map and construction specifications displayed on the screen are further superimposed on the construction area map on the screen as construction information based on the three-dimensional position coordinates, such as the position of the heavy machinery, the elevation, the spread layer thickness, and the number of rollings. Display with color coding.
[0006]
In large-scale high embankment construction, for example, as shown in Fig. 2, embankment materials are allocated and constructed in a three-dimensional state such as main ramp, parking lot, vertical drainage layer, embankment slope, provisional slope, roadside embankment, etc. The construction area and construction specifications according to the zoning classification change according to the altitude. As described above, in zoning embankment and the like, the construction area changes three-dimensionally according to the planar construction area and the construction elevation in the height direction, so the map information of the construction area according to the construction stage is provided to the heavy equipment monitor. There is a need.
For this reason, in the embodiment according to the present invention, a construction area map corresponding to the altitude is created by a three-dimensional CAD or the like and stored in the construction management database in the management office. Since heavy equipment in the construction yard can acquire the current construction elevation by GPS, the elevation information is sent from the construction management database to the construction management database of the management office by wireless communication (for example, wireless LAN). Return the construction area map to the heavy machinery.
In heavy machinery, the display screen of the monitor (computer) installed in the cabin displays the leveling thickness of the bulldozer and the number of rollings of the vibrating roller, and the background map information and construction specifications corresponding to it. Displays the current position of heavy machinery. Thereby, it becomes possible to instruct | indicate to the operator the guidance to the construction area of a heavy machine, and the construction specification set according to it.
[0007]
In the work processing flow, for example, as shown in FIG. 3, first, a construction area and construction specifications are set in a management office (step S11). Here, in the case of zoning embankment, a construction area map corresponding to the altitude is created by three-dimensional CAD and stored in the construction management database. In the construction yard, the construction altitude of the heavy machinery is acquired by GPS (step S12), and the altitude information is transmitted to the construction management database (step S13). On the other hand, the management office extracts a construction area map and construction specifications corresponding to the altitude information and transmits them to the heavy machinery (step S14). Then, in the construction yard, the construction area map and construction specifications are displayed on the heavy equipment monitor (step S15), and construction is performed in accordance with the location and specifications designated by the monitor by the operator (step S16). If the construction area does not change according to the altitude, the specified area and construction specifications may be input in advance to the heavy equipment monitor and displayed during construction (step S17).
By configuring as described above, it is possible to obtain the three-dimensional traveling locus of the bulldozer and the vibrating roller with high accuracy, and to perform construction management such as creation ground filling work. In this construction management, it is possible to build a homogeneous and good ground by performing the spreading on the layer thickness and the number of rollings in consideration of the construction specifications according to the construction category.
[0008]
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the heavy equipment construction navigation system in the construction work according to the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining the processing in the system shown in FIG. 4, and FIG. It is a figure which shows the example of a screen.
In the embodiment shown in FIG. 4, a GPS fixed station 13 is installed in or around the embankment yard 12, and GPS mobile stations 16 and 21 are installed in the bulldozer 14 and the vibrating roller (embankment compactor) 15, respectively. Yes. The GPS fixed station 13 and the GPS mobile stations 16 and 21 receive the positioning information of the GPS satellite 11, and the positioning information received by the GPS fixed station 13 is wirelessly transmitted to the GPS mobile stations 16 and 21 (for example, a wireless LAN). In the bulldozer 14 side, the vibration roller 15 side, and the three-dimensional position coordinate calculation means 17 and 22, the three-dimensional position coordinates of the spreading surface and the rolling surface are calculated 3.
On the vibration roller 15 side, the number of rolling times and the rolling surface elevation value are calculated by the rolling number elevation value calculating / outputting means 23 and displayed on the screen, and installed in the site management office via the communication means 24, 31. Is transmitted to the construction management device 32 by radio.
On the other hand, on the bulldozer 14 side, the rolling surface elevation value is input wirelessly from the construction management device 32 installed in the site management office via the communication means 19, 31, and in the spread surface elevation value calculation output means 18. Then, the surface elevation value is calculated and output from the three-dimensional position coordinates, the rolling surface data, and the specified layer thickness.
[0009]
A method for managing the compaction layer thickness of the embankment by the construction navigation system for heavy machinery in the construction work according to the present invention having the above-described configuration will be described.
(1) Acquisition of elevation value at the end of the specified number of rollings on the vibrating roller side This is a large number of managements consisting of a virtual square mesh on the embankment rolling surface (and spread surface) as shown in FIG. Block 30 is set and management block No. Each time the number of rolling is counted, the altitude value at the end of the specified number of rolling is recorded. The management block No. And the altitude value are transmitted to the construction management device 32 by radio.
(2) Processing by the construction management device In the construction management device 32, the management block No. Are stored in the database 33, and the management block No. If you search with, you can get the latest elevation value of the embankment rolling surface.
(3) Acquisition of data from the construction management device on the bulldozer side On the bulldozer 6 side, the management block No. Is transmitted to the construction management device 32, and the latest elevation value corresponding to that is obtained (the elevation value of the base surface shown in FIG. 5).
(4) Calculation of spread altitude value on the bulldozer side The specified altitude value is added to the latest acquired altitude value, and the average altitude value for each control block (the spread altitude shown in Fig. 5) The altitude value of the surface).
(5) Set the control value of the leveling altitude value Set the allowable value for the leveling altitude value and set the control value. For example, if the spread altitude value is 90 m and the allowable value is ± 20 cm, the management value is 89.8 m to 90.2 m.
(6) Layer thickness control The driver's seat of the bulldozer 6 is equipped with a monitor, and the elevation for each management block and the position of the bulldozer on the spread surface shown in Fig. 5 are displayed in real time, and the acquired elevation for each management block. It is determined at any time whether or not the value satisfies the control value of the leveling altitude specified.
FIG. 6 shows an example of a spread determination screen. On the screen, the position of the bulldozer 6 is displayed, and the management block that satisfies the management value, the block that is lower than the management value, and the block that is higher than the management value are displayed in three different colors. It is possible to immediately determine which part should be spread. In addition, the color display stage can provide a finer stage according to construction accuracy.
[0010]
As described above, when the bulldozer performs leveling after dumping with a dump truck or the like, the current leveling surface elevation is grasped in real time on the screen, and at the same time, one layer obtained from the construction management device The construction layer thickness value (= construction elevation-elevation of the foundation surface) can be obtained in real time by subtracting it from the elevation data of the latest completed rolling surface below. Therefore, the operator can perform construction while checking the construction layer thickness value on the screen, and can manage the spread layer thickness of the created surface.
Also, in rolling work management, it is possible to obtain a travel locus in the vibration roller in real time and manage the number of rolling compactions for surface compaction on the ground. By counting and displaying the number of rolling times in units of mesh developed on the rolling ground, the operator can grasp the area to be constructed and the number of rolling times, and check the number of rolling times on the screen. Therefore, it is possible to construct reliably and rationally.
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above-described embodiment, the case of a bulldozer and a vibrating roller has been described as a heavy machine, but it goes without saying that the invention can be similarly applied to a dump truck, an excavator car, and other heavy machines.
[0011]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the construction navigation function enables the operator to guide the bulldozer and the vibrating roller to the construction area corresponding to the construction stage in real time. There is no need to perform positioning surveys. In addition, by displaying the construction specifications corresponding to the construction area on the monitor, the operator can be instructed with reliable construction specifications. As a result, it is possible to perform reliable construction with respect to the specifications that define quality at the same time as efficient construction.
In addition, the bulldozer and vibration roller operating in the banking yard, the construction management device of the management office, and the construction management database can communicate with each other via a wireless LAN, so that data can be shared in real time. , Can dramatically improve the management system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a construction navigation system for heavy machinery in creation work according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a change in a plane section of a zoning embankment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a work process flow of the heavy equipment construction navigation system in the creation work according to the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the heavy equipment construction navigation system in the construction work according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining processing in the system shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing an example of a spread level determination screen.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... GPS satellite, 2 ... GPS mobile station, 3 ... Operation processing part, 4 ... Construction management database, 5 ... Display control part

Claims (5)

造成段階において重機として敷均しを行うブルドーザと締固めを行う振動ローラのオペレータに施工エリアへの誘導と施工仕様の指示を行う造成工事における重機の施工ナビゲーションシステムであって、
前記重機に搭載されGPS衛星からの測位情報を受信するGPS移動局と、
前記GPS移動局により受信した測位情報から3次元位置座標を演算する演算手段と、
施工標高に応じた施工エリアマップ及び施工仕様の前記ブルドーザの敷均し層厚、前記振動ローラの転圧回数を格納する施工管理データベースと、
前記重機に搭載され前記演算手段により演算された3次元位置座標と前記施工管理データベースに格納された施工エリアマップ及び施工仕様とに基づき施工情報として前記施工エリアマップ上に前記重機の位置、標高、施工標高に応じて変わるゾーニング区分による施工エリアと施工仕様の敷均し層厚、転圧回数を画面に重ね表示する表示制御手段と
を備えたことを特徴とする造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム。
A construction navigation system for heavy machinery in construction work that directs the operator to the construction area and instructs construction specifications to the operator of the bulldozer that performs leveling as heavy machinery in the creation stage and the vibration roller that performs compaction,
A GPS mobile station mounted on the heavy machine for receiving positioning information from a GPS satellite;
Arithmetic means for calculating three-dimensional position coordinates from the positioning information received by the GPS mobile station;
A construction management database that stores a construction area map according to construction altitude, a spread layer thickness of the bulldozer of construction specifications, and the number of times of rolling of the vibration roller;
The position, elevation, and construction elevation of the heavy machinery on the construction area map as construction information based on the three-dimensional position coordinates calculated by the computing means mounted on the heavy machinery and the construction area map and construction specifications stored in the construction management database. A construction navigation system for heavy machinery in construction work, comprising a construction control area according to the zoning classification, display control means for displaying the spread thickness of the construction specifications and the number of rollings on the screen.
前記表示制御手段は、前記施工情報を色分け表示することを特徴とする請求項1記載の造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム。  The heavy-duty construction navigation system according to claim 1, wherein the display control means displays the construction information in different colors. 前記施工管理データベースは、メッシュ分割した施工エリアマップ及び施工仕様の敷均し層厚、転圧回数を格納し、前記表示制御手段は、メッシュ毎に前記3次元位置座標に基づく施工情報を重ね表示することを特徴とする請求項1記載の造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム。  The construction management database stores a construction area map divided into meshes, a spread layer thickness of construction specifications, and the number of rolling times, and the display control means displays construction information based on the three-dimensional position coordinates for each mesh. The construction navigation system for heavy machinery in the construction work according to claim 1. 少なくとも前記施工管理データベースは、前記施工エリア外に配置された施工管理装置と共に配置されると共に、前記重機と前記施工管理装置は、通信手段を備え、前記重機は、前記通信手段を使って前記3次元位置座標を送信して前記施工管理データベースに格納された施工エリアマップ及び施工仕様を取得するようにしたことを特徴とする請求項1記載の造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム。  At least the construction management database is arranged together with a construction management apparatus arranged outside the construction area, the heavy equipment and the construction management apparatus include communication means, and the heavy equipment uses the communication means to The construction navigation system for heavy machinery in the construction work according to claim 1, wherein a construction area map and construction specifications stored in the construction management database are acquired by transmitting dimension position coordinates. 前記施工管理データベースは、メッシュ毎に最新の標高データを転圧データと共に更新登録することを特徴とする請求項4記載の造成工事における重機の施工ナビゲーションシステム。  5. The heavy equipment construction navigation system according to claim 4, wherein the construction management database updates and registers the latest elevation data together with the rolling pressure data for each mesh.
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