JP6968479B1 - 評価システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、仮設構造物の倒壊リスクを評価することを可能とするシステムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の一の実施形態は、一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、前記構造体に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送方法であって、前記ロープにかかる張力を測定する張力測定ステップと、前記張力に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価ステップと、を備える搬送方法である。本発明によれば、簡易構造体をアンカーとして搬送物を搬送する場合に、構造体の倒壊リスクを簡便に評価することができるので、作業の安全性を格段に向上させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、仮設構造物を使った搬送物の搬送方法に関し、特に、ロープや仮設構造物に設置したアンカーにかかる張力を測定することによって当該構造物の倒壊リスクを評価し、安全に作業を行うことを可能とするシステムに関する。

従来、作業するスペースの限られた、森林等の立地において樹木を伐採した際に、伐採した樹木を運搬する方法は、人手による方法か、運搬車両による方法に限られていた。しかしながら、人手による運搬方法は、人件費を要するほか、足場の悪く狭い立地の中、重くて多くの樹木を人が運ぶことは危険を伴う。

運搬車両による運搬方法として、例えば樹木を伐採し、伐採した樹木を運搬する自走式の樹木伐採機が開示されている（例えば、特許文献１）。

特許２０１１−０１０６０４号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示の伐採機は、依然としてスペースの限られた地上を走行しなければならず、地上には他の作業者もいるため、危険が伴う。

そこで、樹木の剪定・伐採作業並びに、伐採した樹木等の搬送物の搬送を、他の樹木をアンカーとしてロープを結合させることによって行う方法が試みられている。しかしながら、作業場所の近くに荷重に耐えられる適切なアンカー樹木がない場合は、単管パイプ等を使った仮設構造物を設営し、アンカーとして利用することが考えられるが、このような仮設構造物については、単管パイプの強度と組合せ方法による構造計算により安全を担保する必要があった。

そこで、本発明は、単管パイプ等を用いた仮設構造物をアンカーとして利用する場合において、当該仮設構造物の倒壊リスクを作業中に監視することのできるこれまでにない搬送方法、評価プログラム、及び評価システムを提供することを一つの目的とする。

本発明の一の実施形態は、一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送方法であって、前記ロープにかかる張力を測定する張力測定ステップと、前記張力に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価ステップと、を備える搬送方法に関する。

本発明によれば、構造物の倒壊リスクを動的に評価することができるので、構造物を使った搬送作業の安全性を格段に向上させることができる。また、仮設構造物の構造体を必要かつ十分な部材のみに出来ることで、大幅なコスト削減が出来る。

本発明に係る搬送システムの構成の一例を示す図である。 本発明に係る構造体の構成の一例を示す図である。 本発明に係る構造体の構成の一例を示す図である。 本発明に係る搬送システムの構成の一例を示す図である。 本発明に係る搬送システムの構成の一例を示す図である。 本発明に係る搬送システムの構成の一例を示す図である。 本発明に係る搬送方法のフローの一例を示す図である。 本発明に係る搬送システムの構成の一例を示す図である。

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による評価システムは以下のとおりである。
［項目１］
一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送方法であって、
前記ロープにかかる張力を測定する張力測定ステップと、
前記張力に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価ステップと、
を備える搬送方法。
［項目２］
前記張力測定ステップは、前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープの張力を測定することを特徴とする、項目１に記載の搬送方法。
［項目３］
前記評価するステップは、前記張力に基づいて前記ロープの前記搬送物による仰角を算出するステップと、前記仰角に基づいて前記倒壊リスクを評価するステップとを含むことを特徴とする、項目２に記載の搬送方法。
［項目４］
前記張力測定ステップは、前記構造体に対し、前記搬送物とは反対側に結合された前記ロープの張力を測定することを特徴とする、項目１に記載の搬送方法。
［項目５］
前記張力測定ステップは、前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープの第一の張力を測定するステップと、前記構造体に対し前記搬送物とは反対側に結合された前記ロープの第二の張力を測定するステップとを含み、
前記評価ステップは、前記第一の張力に基づいて倒壊リスクを評価する第一評価ステップと、前記第二の張力に基づいて倒壊リスクを評価する第二評価ステップと、前記第一評価ステップ及び前記第二評価ステップの結果に基づいて最終的な倒壊リスクを評価するステップとを備えることを特徴とする、項目１に記載の搬送方法。
［項目６］
一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送装置において、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価プログラムであって、
コンピュータに、
前記ロープにかかる張力の測定値を受付ける張力受付処理と、
前記測定値に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する処理と、
を実行させるプログラム。
［項目７］
一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送装置において、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価システムであって、
前記ロープにかかる張力を測定する張力測定手段と、
前記張力に基づいて、前記前記構造体の倒壊リスクを評価する情報処理装置とを備える、評価システム。
［項目８］
前記情報処理装置は、前記張力測定手段から前記測定結果を受信可能な通信部を備える、項目７に記載の評価システム。

以下、図面を用いて本発明の搬送方法について説明する。図１は、本発明の搬送方法の構成の一例を示す図である。

図１に示すように、本発明の搬送方法においては、一対の構造体が互いに向かい合うようにして設置され、当該構造体間に結合された一以上のロープに搬送物７が懸架される。搬送物７はロープによって一対の構造体の間を搬送されることができる。

図２Ａおよび図２Ｂは、構造体の設置例を示す図である。図２Ａは構造体の斜視図であり、図２Ｂは構造体を上から見た模式図である。構造体は一例として、一つ以上の柱材１と、２つ以上の斜材（２Ａ、２Ｂ）とを有し、斜材２Ａ、２Ｂは、その上部において柱材１に任意の固定手段５により固定される。固定手段は特にピン接合が好ましい。柱材１は地面に対して垂直かほぼ垂直に設置され、斜材２Ａ、２Ｂは柱材１に対して斜めに固定される。すなわち構造体は全体を真横から見た場合にほぼ直角三角形のトラス構造を形成するように設置されることが好適である。一例として、斜材２は地面に対して１０°〜８０°であり、３０°〜６０°がより好ましく、４０°〜５０°とすることが安定性の観点でさらに好ましい。しかしながら構造体の設置方法はこれに限られず、柱材１と斜材２とが横から見て略三角形を形成するように適宜設置される。

図２Ｂに模式的に示すように、斜材２は一端（上端）を柱材１に固定し、他端（下端）は柱材を中心として左右に間隔をあけて設置する。斜材２の他端同士の間隔Ｌ２は構造体全体の大きさや、構造体を構成するパイプ等の強度、地面の状況、風の強さ等の種々の条件に応じて適宜設定するが、例えば３０ｃｍ〜９００ｃｍ程度とすることができる。

柱材１および斜材２Ａ、２Ｂは直接または間接的に地面に固定される。図２では、柱材１及び斜材２Ａ、２Ｂにそれぞれ杭材４を固定し、杭材４が地面に埋め込まれ固定されることによって、柱材１及び斜材２Ａ、２Ｂを地面に固定しているが、地面への固定方法はこれに限られず地面の状況等に合わせて適宜選択することができる。また、柱材１と斜材２Ａ、２Ｂとを安定させるために、補強部材３Ａ、３Ｂをさらに適宜備えてもよい。補強部材３Ａ、３Ｂは、一例として一端が柱材１の下方に固定され、他端が斜材２Ａ、２Ｂにそれぞれ固定される。

構造体を構成する柱材１、斜材２Ａ、２Ｂ、補強部材３Ａ、３Ｂの構造は特に制限はないが、例えば単管パイプなどのパイプや中実の棒状部材であってよい。また素材も特に制限はないが、金属、プラスチックなど、足場材として一般的に用いられる部材を用いることができる。また、固定手段５は２以上の部材を結合させることができればその具体的な構造に制限はなく、一般的に用いられるものを用いることができる。杭材４は、杭構造やネジ構造など地面への固定手段を任意に備えた一般的に用いられる部材を使用することができる。また、柱材１や斜材２自体の下端にスクリューを備え、地面に固定してもよい。

また、構造体のサイズは、作業状況に応じて適宜設定することができる。例えば樹木の伐採作業において伐採した樹木を搬送する場合の設置例として、柱材１の高さは約３ｍ、斜材２の長さを約４ｍ、補強部材３の長さを約２ｍとし、斜材２は地面に対して約４５°の角度で設置される。また、２本の斜材２の間の間隔（図２ＢにおけるＬ２）は０．８ｍ程度とすることができる。当該設置例に限らず、柱材１の高さは１ｍ〜１０ｍ、斜材２の長さは柱材１の長さに合わせることとなるが１ｍ〜１５ｍ程度とすることができる。

図１に戻り、搬送方法の一例を説明する。ここでは一例として、３本のロープを用いた搬送システムを例にとって説明する。図１のように、一対の構造体の間に複数のロープを張り巡らせている。最も高い位置に設置されるロープはハイラインと呼ばれ、中央滑車８の上下方向の位置を保持するために機能する。ハイラインは構造体の上部に固定された滑車９を通し、端部は適宜固定される。滑車９は例えば柱材１と斜材２との結合部分付近において設置される。図１では、ハイラインの端部は構造体の柱材１に固定されたウインチに巻き取られ固定されているが、これに限られず、地面や他の構造物に固定されてもよい。ハイラインは、一対の構造体の間（搬送範囲）を走行するロープ長さが調整可能な状態で固定される。すなわち、端部にウインチを設けている場合は、ウインチを巻き取ることによってハイラインのロープ長が短くなり、搬送物７が懸架される中央滑車８の位置は上昇する。逆に、ウインチを巻き戻すことによってハイラインのロープ長が長くなり、搬送物７が懸架される中央滑車８の位置は下降する。ハイラインには、ハイラインの張力Ｔ１を測定するための張力測定手段Ｒ１が設置されることができる。

ハイラインの下側に設けられる第２のロープはワーキングラインと呼ばれ、搬送物７の上げ下げのために機能する。ワーキングラインは搬送範囲にわたって走行し、中央滑車８を通り、搬送物７を懸架する。ワーキングラインの搬送物７懸架部分には、搬送物７の荷重を測定可能な荷重測定手段１０を備えてもよい。ワーキングラインの端部は、搬送範囲を走行するワーキングラインのロープ長さが調整可能な状態で固定される。図１では両端部がウインチによって構造体の柱材１に固定される例を示している。固定される場所は柱材１に限らず、地面や他の構造物に固定されてもよい。ウインチで固定される場合、ウインチを巻き取ることによってワーキングラインのロープ長さが短くなり、搬送物７が持ち上げられる（搬送物７は中央滑車８に近づく）。逆に、ウインチを巻き戻すことによってワーキングラインのロープ長さが長くなり、搬送物７は下降する（搬送物７は中央滑車８から遠ざかる）。

第３のロープはコントロールラインと呼ばれ、中央滑車８の搬送方向における移動のために機能する。コントロールラインは２本存在し、それぞれ端部が中央滑車８に結合され、他の端部が構造体の柱材１などに固定される。他の端部は構造体に限らず、地面や他の構造物に固定されてもよい。他の端部は図示しないが、ウインチなどによってロープ長さを調整可能な状態で固定される。ウインチで固定される場合、中央滑車８を移動させたい方のコントロールラインをウインチで巻き取ることによって、中央滑車８が当該一方のコントロールラインの他の端部の方向にひっぱられて移動する。以上の３つのロープ（ハイライン、ワーキングライン、コントロールライン）を操作することによって、中央滑車８の保持高さを調整し、搬送物７の上げ下げを行い、中央滑車８を搬送方向に移動させることによって、搬送物７の搬送を自在に行うことができる。なお、本発明の搬送方法は、上記で説明した３つのロープを用いた搬送システムによるものに限らず、いずれかのロープが他のロープの機能を兼ねるようにするなど、ロープの本数や滑車やウインチ等の部材の構成は適宜変更することができる。また、上記では一対の簡易構造体を用いる例を説明したが、一方を簡易構造体とし、他方を簡易構造体以外の樹木や他の構造物としてもよい。

このような構造体を利用した搬送システムを設計した場合、ハイラインに張力Ｔ１が発生し、滑車９を介して構造体に力がかかる。張力Ｔ１の向きと大きさによっては、構造体に上向きの浮き上がり力が発生し（図１における白抜き矢印）、地面に固定した構造体が引き抜かれて倒壊する恐れがある。特にパイプ等を使って設営した簡易的な構造体の場合、事前に構造計算を行っていたとしても、作業当日の風の強さや搬送物の状態などの状況に応じて予想に反して構造体が倒壊する可能性がある。そこで、本発明は、作業中においてロープの張力をリアルタイムで測定することによって、構造体に発生する浮き上がり力を推定し、倒壊リスクを把握することを目的とする。

（第一の実施形態）
図３、４は、第一の実施の形態を説明するための図である。図３、４では上述した図１及び図２の搬送システムと同様の設計であってよいが、説明のためにワーキングライン及びコントロールライン等の一部の部材の図示を省略している。

第一の実施の形態においては、ハイラインの張力Ｔ１を測定することが可能な張力測定手段Ｒ１を備える。張力測定装置Ｒ１は例えばロードセルであり、構造体と中央滑車８との間においてハイラインに設置される。

構造体のハイライン固定部分には、ハイラインの張力Ｔ１による力がかかる。構造体にかかる当該力は、ハイラインの中央滑車８を中心（図中二点鎖線）とした角度θの大きさが小さいほど下向き成分が大きくなり、横向き成分が小さくなる（図３）。また、角度θの大きさが大きいほど下向き成分が小さくなり、横向き成分が大きくなる（図４）。構造体は、ハイライン固定部分にかかる力の下向き成分が小さいほど、上に浮き上がる力Ｐが大きくなり、不安定になる。

ここで、搬送範囲（Ｌ１）の長さ（一方の構造体に固定される滑車９と、他の構造体に固定される滑車９との間の距離）と搬送物７の荷重が一定である場合、中央滑車８を中心（図中二点鎖線）としたハイラインの角度θと張力Ｔ１の大きさとは比例関係にある。すなわち、ハイラインをウインチ等で巻き取ることによって張力Ｔ１を大きくすると、ハイラインは搬送物７の荷重に反して上にぴんと張ることになるので、角度θは大きくなる。反対に、張力Ｔ１を小さくするとハイラインは中央滑車８の位置において下に撓み、角度θは小さくなる。したがって、所定の搬送範囲Ｌ１と搬送物７の荷重を設定したうえであらかじめハイラインの角度θと張力Ｔ１との関係式を求めておけば、張力Ｔ１を把握することによってハイラインの角度θを知ることができる。そして、本第一の実施の形態においては、張力Ｔ１を測定することによって構造体の浮き上がる力Ｐが十分小さいことを間接的に監視することができる。

本発明の実施の形態１にかかる搬送方法を説明する。まず作業者は、あらかじめ閾値となる仰角θを設定しておくことができる。閾値は構造体の設営の状態に応じて適宜設定することができる。すなわち、搬送範囲の長さＬ１、搬送物７の重さ、構造体の足場の状況（地面への埋め込みの状態など）、そのほか当日の風の強さなどの環境要因等を勘案して決定する。具体的な例として、構造体にかかる力は、図３に示す滑車９を挟んだハイラインの水平部分（滑車９と中央滑車８の間）にかかる力（点線矢印）と垂直部分（滑車９とハイライン端部の間）にかかる力（点線矢印）の合力（実践矢印）で表されるので、構造体にかかる力の向きはハイラインの角度（すなわち仰角θ）に依存するといえる。例えば図３のようにθが小さいと合力はより下向きとなり、図４のようにθが大きくなると合力の向きはやや横向きになる。そして、構造体にかかる合力の地面に対する角度が、斜材２の地面に対する角度よりも大きく（上向き）なると、構造体が上に浮き上がる力Ｐが大きくなり、不安定になる。したがって、構造体にかかる合力の地面に対する角度が、斜材２の角度よりも大きく（上向きに）なるように仰角θの閾値を設定することができる。

作業者は、搬送作業を開始し、搬送中におけるハイラインの張力Ｔ１を測定する。一例として、ハイラインに設置された張力測定手段Ｒ１の値を読み取ることによって張力Ｔ１を把握する。次に、得られたハイラインの張力Ｔ１に基づいて、構造体の倒壊リスクを評価する。具体的には、張力Ｔ１と角度θの関係式をもとに角度θを算出し、前述した角度θの閾値を超えているか否かを判定することによって倒壊リスクを評価する。ハイラインの角度θが閾値を超えている場合、構造体の倒壊リスクがあると判断することができる。作業者は角度θが閾値より小さくなるようにハイラインを巻き戻したりすることによって状況を改善することができる。また、状況の改善が困難な場合は作業の中断を指示することができる。

また、本実施の形態１にかかる搬送方法を実現するための評価システムについて説明する。本発明の評価システムにおいては、張力Ｔ１を測定可能な張力測定手段Ｒ１と、張力Ｔ１に基づいて構造体の倒壊リスクを判定する図示しない制御装置１５とを備える。張力測定手段Ｒ１は、ハイラインの張力Ｔ１を測定可能なものであればその具体的な手段は問わないが、例えばハイラインの搬送範囲に設置されるロードセルである。張力測定手段Ｒ１は、測定データを制御装置１５に送信可能な通信手段を備えていることが好ましい。

制御装置１５は、例えば、パーソナルコンピュータやタブレット端末等の情報処理装置とすることができるが、スマートフォンや携帯電話、ＰＤＡ等により構成しても良い。制御装置１５は、制御部１６、記憶部１７及び送受信部１８を少なくとも有する。

制御部１６は、システム全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えば制御部１６はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、記憶部１７に展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。

記憶部１７は、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶と、を含む。記憶部１７は、制御部１６のワークエリア等として使用され、また、各種設定情報等を格納する。記憶部１７は、上述した張力Ｔ１による構造体の倒壊リスクを判定するための閾値を記憶することができる。

また、図示しないが、制御装置１５は、ストレージを有することもできる。ストレージは、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベース（図示せず）がストレージに構築されていてもよい。

送受信部１８は、制御装置１５をインターネット等のネットワークに接続する。なお、送受信部１８は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）の近距離通信インターフェースを備えていてもよい。送受信部１８は、張力測定手段Ｒ１などの各計測器によって計測される張力に関する情報を、ネットワークを介して受信し、評価結果やその他必要な制御信号等を、ネットワークを介して送信する。また、各測定器から無線などで中継機へデータを送信し、中継機から制御装置１５へ送信することとしてもよい。

また、制御装置１５は、入出力部を備えることもできる。入出力装置は、例えば、作業員が荷物を搬送するために、システムを操作する指示を入力するキーボード・マウス類、タッチパネル等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。張力測定手段Ｒ１が通信手段を備えない場合等、測定した張力Ｔ１を作業者が直接入力することとしてもよい。

また、制御装置１５は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達するバスを備えることができる。

制御装置１５は、ハイラインにかかる張力Ｔ１の測定値を受け付ける。張力測定手段Ｒ１が通信手段を備えている場合は張力測定手段Ｒ１から測定値を受信してもよいし、作業者による入力を受け付けてもよい。制御装置１５は、受け付けた測定値に基づいて角度θを算出し、角度θをあらかじめ登録された閾値と比較し、構造体の倒壊リスクを評価する。角度θが閾値よりも大きい場合に、倒壊リスクがあると判定し、閾値よりも小さい場合には安全と判断することができる。

制御装置１５は、評価結果を必要に応じて端末画面に表示したり、音を発生させたりして作業者に知らせることができる。また、制御装置１５とは別の作業者端末等に結果を送信してもよい。

また、ハイライン、ワーキングラインおよびコントロールラインのいずれかが自動巻取装置（ウインチ）を備える場合、制御装置１５によって自動巻取装置を制御可能とすることが好ましい。その場合、制御装置１５は、上記のとおり倒壊リスクを評価し、その結果危険が高いと判断された場合には、自動巻取装置を停止する旨の制御指示を送ることができる。制御装置１５と自動巻取装置とは遠隔制御のために任意の通信手段を備えることができる。

上記では角度θの閾値を設定し、算出した角度θの値と閾値との関係により倒壊リスクを評価することを説明したが、閾値となる角度θに対応する張力Ｔ１を閾値として設定し、測定した張力Ｔ１と閾値との関係により倒壊リスクを評価してもよい。その場合は張力Ｔ１から角度θを算出するステップを経ることなく、直接張力Ｔ１から倒壊リスクを評価することができる。

なお、本実施形態において、搬送作業の構成は図示したものに限らず、ロープの本数や滑車の数、位置、使い方は作業の内容に応じて適宜変更することができる。

（第二の実施形態）
図５は、第二の実施の形態を説明するための図である。図５では上述した図１及び図２の搬送システムと同様の設計であるが、説明のためにワーキングライン及びコントロールライン等の一部の部材の図示を省略している。

第二の実施形態の搬送方法において、構造体の上部に、前記搬送物とは反対側にセンサラインと呼ばれるロープが結合される。センサラインは、柱材１と斜材２との結合部分の近傍に結合され、ハイラインが設置される方向とは柱材１に対して反対側に走行して設置される。センサラインの端部は地面や他の構造物などに結合される。なお、図５においてセンサラインは片方の構造体にのみ設けられているが、両方の構造体にセンサラインを設けてもよい。

第二の実施形態の搬送方法においては、センサラインにかかる張力を測定可能な第二の張力測定手段Ｒ２を備える。第二の張力測定手段Ｒ２は、例えば柱材１とセンサラインの端部との間に設けられるロードセルであってよい。第二の張力測定手段Ｒ２は、センサラインにかかる張力Ｔ２を測定する。ここで、搬送物７の搬送時にハイラインによる張力で構造体に浮き上がり力Ｐが生じる場合、センサラインの張力Ｔ２が大きくなる。本実施の形態においては、搬送物の搬送中にセンサラインの張力Ｔ２を測定することによって、構造体の浮き上がり力の大きさを推定することができる。作業者は、あらかじめ閾値となる張力Ｔ２の値を設定しておくことができる。例えば、浮き上がり力が生じていない状態で張力Ｔ２が０になるようにセンサラインを設置している場合は、張力Ｔ２が０より大きくなったときに浮き上がり力が生じたと判定することができる。閾値の設定はこれに限らず、搬送範囲の長さＬ１、搬送物７の重さ、構造体の足場の状況（地面への埋め込みの状態など）、そのほか当日の風の強さなどの環境要因等を勘案して決定する。

作業者は、搬送作業を開始し、搬送中におけるセンサラインの張力Ｔ２を測定する。一例として、センサラインに設置された張力測定手段Ｒ２の値を読み取ることによって張力Ｔ２を把握する。次に、得られたセンサラインの張力Ｔ２に基づいて、構造体の倒壊リスクを評価する。具体的には、張力Ｔ２が、前述した閾値を超えているか否かを判定することによって倒壊リスクを評価する。センサラインの張力Ｔ２が閾値を超えている場合、構造体の倒壊リスクがあると判断することができる。作業者は張力Ｔ２が閾値より小さくなるように、ハイラインを巻き戻したりすることによって状況を改善することができる。また、状況の改善が困難な場合は作業の中断を指示することができる。

また、本第二の実施の形態にかかる搬送方法を実現するための評価システムについて説明する。本発明の評価システムにおいては、張力Ｔ２を測定可能な張力測定手段Ｒ２と、張力Ｔ２に基づいて構造体の倒壊リスクを判定する図示しない制御装置１５とを備える。張力測定手段Ｒ２は、センサラインの張力Ｔ２を測定可能なものであればその具体的な手段は問わないが、例えばセンサラインに設置されるロードセルである。張力測定手段Ｒ２は、測定データを制御装置１５に送信可能な通信手段を備えていることが好ましい。制御装置１５の具体的な構成は実施の形態１と同様である。

制御装置１５は、センサラインにかかる張力Ｔ２の測定値を受け付ける。張力測定手段Ｒ２が通信手段を備えている場合は張力測定手段Ｒ２から測定値を受信してもよいし、作業者による入力を受け付けてもよい。制御装置１５は、受け付けた測定値と、あらかじめ登録された閾値とを比較し、構造体の倒壊リスクを評価する。張力Ｔ２が閾値よりも大きい場合に、倒壊リスクがあると判定し、閾値よりも小さい場合には安全と判断することができる。

制御装置１５は、評価結果を必要に応じて端末画面に表示したり、音を発生させたりして作業者に知らせることができる。また、制御装置１５とは別の作業者端末等に結果を送信してもよい。

なお、本実施形態において、搬送作業の構成は図示したものに限らず、ロープの本数や滑車の数、位置、使い方は作業の内容に応じて適宜変更することができる。

（第三の実施形態）
第三の実施形態においては、第一の実施形態と第二の実施形態を合わせて実施する。すなわち、図５に図示するように、第三の実施形態における搬送方法は、ハイラインの張力を測定する張力測定手段Ｒ１と、センサラインの張力を測定する張力測定手段Ｒ２とを備える。作業者はまず、張力測定手段Ｒ１により、ハイラインの張力Ｔ１を測定する。張力Ｔ１があらかじめ設定した第一の閾値よりも小さい場合は、構造体の倒壊リスクが小さいと判定することができる。一方で、張力Ｔ１が第一の閾値よりも大きい場合は、次に張力測定手段Ｒ２が測定するセンサラインの張力Ｔ２と第二の閾値とを比較する。張力Ｔ２が第二の閾値よりも小さい場合は構造体の倒壊リスクが小さいと判定することができる。一方で、張力Ｔ２が第二の閾値よりも大きい場合は、構造体の倒壊リスクが大きいと判定する。

第三の実施形態においては上記の例に限らず、センサラインの張力Ｔ２が第二の閾値よりも大きい場合に、ハイラインの張力Ｔ１と第一の閾値との比較を行うこととしてもよい。また、上記では双方の張力がそれぞれの閾値を超えた場合に倒壊リスクがあると判断することを記載したが、いずれか一方の張力のみが閾値を超えた場合であっても倒壊リスクがあると判断することとしてもよい。

また、本実施の形態３にかかる搬送方法を実現するための評価システムについて説明する。本発明の評価システムにおいては、張力測定手段Ｒ１、Ｒ２と、張力Ｔ１、Ｔ２に基づいて構造体の倒壊リスクを判定する図示しない制御装置１５とを備える。制御装置１５の構成は上記実施の形態１、２と同様である。

制御装置は、張力Ｔ１、Ｔ２の値を受け付ける。張力測定手段Ｒ１、Ｒ２が通信手段を備える場合は、通信手段によって張力の値を受信してもよいし、作業者による入力を受け付けてもよい。制御装置１５の記憶部は、張力Ｔ１に基づいて倒壊リスクを判定するための第一の閾値と、張力Ｔ２に基づいて倒壊リスクを判定するための第二の閾値とを少なくとも記憶する。制御装置１５は、受け付けた張力Ｔ１、Ｔ２とそれぞれの閾値とを比較し、倒壊リスクを評価することができる。

制御装置１５は、張力Ｔ１、Ｔ２の双方の値が閾値を超える場合に倒壊リスクがあると判断してもよいし、いずれか一方が閾値を超えた場合に倒壊リスクがあると判断してもよい。また、双方の値が閾値を超えている状態を倒壊リスクが大きいと評価し、いずれか一方のみが閾値を超えており、他方は閾値を超えていない状態を倒壊リスク中程度と評価するなど、倒壊リスクの程度を段階的に評価してもよい。

制御装置１５は、評価結果を必要に応じて端末画面に表示したり、音を発生させたりして作業者に知らせることができる。また、制御装置１５とは別の作業者端末等に結果を送信してもよい。

図６は、実施の形態３に係る評価システムの動作フローの一例を示す図である。

まず、作業者は構造体を設営し、搬送物の搬送を開始する（Ｓ１０１）。張力測定手段Ｒ１はハイラインの張力Ｔ１を測定する（Ｓ１０２）。制御装置１５は、張力Ｔ１の値を受け付け、あらかじめ明らかにしておいた張力Ｔ１とハイラインの仰角θとの関係式に基づいてハイラインの仰角θを算出する（Ｓ１０３）。次に制御装置１５は、ハイラインの仰角θについて設定された第一の閾値に基づいて、構造体の第一の倒壊リスクを評価する（Ｓ１０４）。なお、ハイラインの仰角θを算出するステップを飛ばして張力Ｔ１と張力Ｔ１について設定された第一の閾値とを比較して構造体の第一の倒壊リスクを評価してもよい。

第一の倒壊リスクが小さいと判断された場合（Ｓ１０４＝Ｙｅｓ）、倒壊リスクの評価を終了することができる。一方で第一の倒壊リスクが大きいと判断された場合（Ｓ１０４＝Ｎｏ）、張力測定手段Ｒ２により測定されたセンサラインの張力Ｔ２を受け付ける（Ｓ１０５）。そして、張力Ｔ２と第二の閾値とを比較することによって第二の倒壊リスクを評価する（Ｓ１０６）。張力Ｔ２に基づく評価の結果、倒壊リスクが小さいと判断される場合（Ｓ１０６＝Ｎｏ）、作業を続行できるとして倒壊リスクの評価を終了することができる。一方倒壊リスクが大きいと判断される場合（Ｓ１０６＝Ｙｅｓ）、作業中断などの通知を発することができる（Ｓ１０７）。

（第四の実施形態）
図７は、第四の実施の形態を説明するための図である。図７では上述した図１及び図２の搬送システムと同様の設計であるが、説明のためにワーキングライン及びコントロールライン等の一部の部材の図示を省略している。

本実施形態においては、各構造体に設けられたセンサラインのそれぞれに第二の張力測定手段Ｒ２及び第三の張力測定手段Ｒ３を備える。また、ハイラインを構造体に懸架するロープにおいて第四の張力測定手段Ｒ４及び第五の張力測定手段Ｒ５を備えることができる。

センサラインに設けられる第二、第三の張力測定手段Ｒ２、Ｒ３は、１対の構造体が左右対称に設置されているか否かを確認するために用いることができる。例えば１対の構造体が全体として左に傾いていると、左側のセンサラインよりも右側のセンサラインに大きな力がかかる。作業開始前において、センサラインに係る張力Ｔ２、Ｔ３はいずれも０になるように設置することが好ましいが、構造体の左右バランスが崩れていると、作業を開始したときに一方のセンサラインに負荷がかかり、Ｔ２、Ｔ３のどちらかの値が大きくなることとなる。

本実施形態において制御装置１５は、張力Ｔ２、Ｔ３の値を受け付ける。張力測定手段Ｒ２、Ｒ３が通信手段を備える場合は、通信手段によって張力の値を受信してもよいし、作業者による入力を受け付けてもよい。制御装置１５の記憶部は、構造体の左右バランスの観点から張力Ｔ２、Ｔ３について設定された閾値を記憶する。制御装置１５は、受け付けた張力Ｔ２、Ｔ３と当該閾値とを比較し、倒壊リスクを評価することができる。

制御装置１５は、張力Ｔ２、Ｔ３の一方の値が閾値を超える場合に倒壊リスクがあると判断してもよいし、張力Ｔ２とＴ３との差異について閾値を設定し、当該差異が閾値を超えた場合に倒壊リスクがあると判断してもよい。

また、本実施形態において、第四の張力測定手段Ｒ４及び第五の張力測定手段Ｒ５は、滑車９を構造体に結合するためのロープの張力を測定可能なように設置されるものである。第四の張力測定手段Ｒ４と第五の張力測定手段Ｒ５も、構造体の左右バランスの崩れを検知するために用いることができる。

制御装置１５は、張力Ｔ４、Ｔ５の値を受け付ける。張力測定手段Ｒ４、Ｒ５が通信手段を備える場合は、通信手段によって張力の値を受信してもよいし、作業者による入力を受け付けてもよい。制御装置１５の記憶部は、構造体の左右バランスの観点から張力Ｔ４、Ｔ５について設定された閾値を記憶する。制御装置１５は、受け付けた張力Ｔ４、Ｔ５と当該閾値とを比較し、倒壊リスクを評価することができる。

制御装置１５は、張力Ｔ４、Ｔ５の一方の値が閾値を超える場合に倒壊リスクがあると判断してもよいし、張力Ｔ４とＴ５との差異について閾値を設定し、当該差異が閾値を超えた場合に倒壊リスクがあると判断してもよい。

（第五の実施形態）
第五の実施形態においては、構造体を設置した際に、搬送可能な最大荷重の設定を行うものである。搬送作業においては、搬送物による荷重によってロープが破断することがあると非常に危険であるから、ロープの破断等が起こらない荷重を上限に設定することが重要である。そして、本発明における搬送システムにおいては、ロープにかかる張力はハイラインの仰角θの大きさによって異なるため、構造体を設置した際に決定される仰角θに基づいて、最大荷重を設定することが可能となる。

本実施の形態における最大荷重の設定方法は、構造体を設置し、搬送システムを組み立てるステップと、複数の異なる荷重を有する搬送物を搬送システムに搬送時の態様で懸架するステップと、少なくともハイラインにかかる張力を測定するステップと、前記荷重と前記張力との関係式に基づいて、最大荷重を決定するステップとを備える。以下に、各ステップについて説明する。

まず、作業する場所において構造体を設置し、搬送システムを構築する。このとき、作業する環境によって、構造体の設置態様は一定の制限を受ける可能性がある。例えば搬送経路の地面において障害物があり、仰角θを小さくしてしまうと搬送物が当該障害物にぶつかってしまうために、設置可能な仰角θの範囲が一定値以上に制限されることがある。その他障害物によって構造体間の距離Ｌ１が制限される、斜面に設置せざるをえないなどの状況もあり得る。

構造体を設置したら、試験として複数の異なる荷重を有する搬送物を順番に懸架し、その際の各張力測定手段による測定値を取得することで、当該構造体の設定態様における、荷重とハイラインにかかる張力との関係式を算定する。すなわち、ハイラインにかかる張力は、荷重が大きいほど大きくなる関係にあるが、その値は仰角θや搬送距離Ｌ１などの構造体の設定によって異なるため、実際の設定における張力を測定する。そして、荷重と張力との関係式に基づいて、安全に搬送可能な最大荷重を設定する。最大荷重は、張力が使用するロープの破断荷重よりも十分に小さくなるように設定することができる。好ましくは、張力がロープの使用許容荷重よりも十分に小さくなるように設定する。

本実施の形態においては、上記の最大荷重の決定方法を実現するためのコンピュータプログラムを提供することができる。プログラムは、コンピュータに、複数の異なる荷重を有する搬送物を懸架した際における張力測定手段による張力の値を取得する処理と、荷重と張力との関係式に基づいて最大荷重を設定する処理とを実行させることができる。なお、あらかじめ使用するロープの破断荷重や使用許容荷重と、最大荷重として設定する条件（例えば使用許容荷重の１０分の１とすること、など）を含む情報を記憶しておくことができる。

本実施の形態によれば、施工計画段階での測定により、構造体の実際の設置環境に応じた最大荷重を事前に設定することができるので、不利な設置環境であっても安全な荷重内での作業計画が策定できる。

以上、本発明の評価システムによれば、従来作業者の感覚に頼って行われてきた作業において、データに裏付けられた安全性の担保が可能となる。特に、道路鉄道のライフラインや建築物・工作物等に近接する樹木の伐採・搬送を行う際に安全を担保して作業を行う際に適している。

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。

１ 柱材
２ 斜材
７ 搬送物
８ 中央滑車
９ 滑車
Ｒ１ 第一の張力測定手段
Ｒ２ 第二の張力測定手段

Claims (5)

1. 一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
   前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送方法において、
   前記ロープにかかる張力を測定する張力測定ステップと、
   前記張力に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価ステップと、
   を備える搬送方法であって、
   前記張力測定ステップは、前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープの張力を測定し、
   前記評価するステップは、前記ロープによって前記構造体にかかる力の角度と、前記斜材の地面に対する角度との関係に基づいて倒壊リスクを評価することを特徴とする、
   搬送方法。
2. 前記張力測定ステップは、前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープの第一の張力を測定するステップと、前記構造体に対し前記搬送物とは反対側に結合された前記ロープの第二の張力を測定するステップとを含み、
   前記評価ステップは、前記第一の張力に基づいて倒壊リスクを評価する第一評価ステップと、前記第二の張力に基づいて倒壊リスクを評価する第二評価ステップと、前記第一評価ステップ及び前記第二評価ステップの結果に基づいて最終的な倒壊リスクを評価するステップとを備えることを特徴とする、請求項１に記載の搬送方法。
3. 一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
   前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送装置において、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープにかかる張力の測定値を受付ける張力受付処理と、
   前記ロープによって前記構造体にかかる力の角度と、前記斜材の角度との関係に基づいて、前記構造体の倒壊リスクを評価する処理と、
   を実行させるプログラム。
4. 一以上の柱材と、前記柱材と上部で固定される一以上の斜材とを備える構造体と、
   前記構造体に直接的または間接的に結合される一以上のロープと、を少なくとも用いた搬送物の搬送装置において、前記構造体の倒壊リスクを評価する評価システムであって、
   前記搬送物の搬送経路を走行し、前記搬送物が直接的または間接的に懸架される前記ロープにかかる張力を測定する張力測定手段と、
   前記ロープによって前記構造体にかかる力の角度と、前記斜材の角度との関係に基づいて、前記前記構造体の倒壊リスクを評価する情報処理装置とを備える、評価システム。
5. 前記情報処理装置は、前記張力測定手段から前記測定結果を受信可能な通信部を備える、請求項４に記載の評価システム。
   

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