JP7344185B2 - Worker position guidance system that supports construction of heavy machinery - Google Patents

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Description

特許法第30条第2項適用 令和元年 2月26日に日本基礎技術株式会社総合テクニカルセンターにおいて行われた性能評価試験Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Performance evaluation test conducted at the General Technical Center of Japan Basic Technology Co., Ltd. on February 26, 2019

本発明は、重機の施工を支援する作業員を所定の場所に誘導する位置誘導システムに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a position guidance system that guides a worker who supports construction of heavy equipment to a predetermined location.

従来より、地盤に鋼管杭を打設する杭打機や特許文献1に示す軟弱地盤に固化材を注入撹拌して円柱状の改良体を造成する深層混合処理装置や軟弱地盤に強固な締固め砂杭を造成するための締固め地盤改良杭の造成装置等の重機が知られている。 Conventionally, there are pile drivers that drive steel pipe piles into the ground, deep mixing equipment that injects and stirs solidifying material into soft ground to create a cylindrical improved body, as shown in Patent Document 1, and strong compaction of soft ground. Heavy equipment such as a compaction ground improvement pile construction device for creating sand piles is known.

特開2008-57255号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-57255 特開2017-186752号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-186752

上述した重機による施工を効率的に進めるために、重機近傍の作業員が、重機の施工予定地点に設けられた旗等を目印に重機の移動方向を示すラインをひく場合があるが、このようなライン引きが煩雑であるという問題があった。 In order to efficiently proceed with the construction using the heavy machinery mentioned above, workers near the heavy machinery may draw a line indicating the direction of movement of the heavy machinery using flags or other markers placed at the planned construction site of the heavy machinery. There was a problem that drawing lines was complicated.

そこで、重機の施工を支援する作業員を所定の場所に簡便に誘導するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, a technical problem arises that must be solved in order to easily guide workers who support construction work with heavy machinery to a predetermined location, and the present invention aims to solve this problem.

上記目的を達成するために、本発明に係る重機の施工を支援する作業員の位置誘導システムは、重機の施工を支援する作業員の位置誘導システムであって、GNSS衛星が送信するGNSS信号を受信して、前記作業員の2次元座標である現在位置座標を取得可能なGNSS受信機と、前記重機の施工予定地点と任意のオフセット量だけ離間して設定されるガイドライン上の所定の基準点の2次元座標である基準点座標が予め記憶された記憶部と、前記現在位置座標が前記基準点座標に一致するように、前記作業員を誘導する誘導情報を生成する誘導情報生成部と、前記現在位置座標及び前記基準点座標を2次元地図上に表示する表示画面を生成する表示画面生成部と、前記表示画面及び前記誘導情報を表示する表示部と、を備えている。 In order to achieve the above object, a worker position guidance system for supporting the construction of heavy machinery according to the present invention is a worker position guidance system for supporting the construction of heavy machinery, which uses GNSS signals transmitted by GNSS satellites. A GNSS receiver that can receive and obtain current position coordinates that are two-dimensional coordinates of the worker, and a predetermined reference point on the guideline that is set apart from the scheduled construction point of the heavy equipment by an arbitrary offset amount. a storage unit in which reference point coordinates, which are two-dimensional coordinates of The present invention includes a display screen generation section that generates a display screen that displays the current position coordinates and the reference point coordinates on a two-dimensional map, and a display section that displays the display screen and the guidance information.

この構成によれば、作業員が、表示部に表示される表示画面及び誘導情報に基づいて、重機の移動方向を示すラインを簡便にひくことができる。 According to this configuration, a worker can easily draw a line indicating the moving direction of the heavy equipment based on the display screen and guidance information displayed on the display unit.

本発明によれば、作業員が、表示部に表示される表示画面及び誘導情報に基づいて、重機の移動方向を示すラインを簡便にひくことができる。 According to the present invention, a worker can easily draw a line indicating the moving direction of heavy machinery based on the display screen and guidance information displayed on the display unit.

本発明の一実施形態に係る位置誘導兼施工管理システムの構成を示す模式図。1 is a schematic diagram showing the configuration of a position guidance and construction management system according to an embodiment of the present invention. 深層混合処理装置の構成を模式的に示す正面図。FIG. 1 is a front view schematically showing the configuration of a deep mixing processing device. 施工機の位置誘導の手順を示すフローチャート。Flowchart showing the procedure for position guidance of construction equipment. 1軸オーガの施工機を位置誘導する場合の位置誘導画面。Position guidance screen when positioning a single-axis auger construction machine. 2軸オーガの施工機を位置誘導する場合の位置誘導画面。Position guidance screen when positioning a 2-axis auger construction machine. 深層混合処理装置を用いて改良体を造成する手順を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing a procedure for creating an improved body using a deep mixing processing device. 施工機の施工管理の手順を示すフローチャート。Flowchart showing the procedure of construction management of construction equipment. 施工機向け施工管理画面を示す模式図。A schematic diagram showing a construction management screen for a construction machine. 監督者等向け施工管理画面を示す模式図。A schematic diagram showing a construction management screen for supervisors, etc. ライン引きを行う作業員を誘導する手順を示すフローチャート。A flowchart showing a procedure for guiding a line drawing worker. ライン引きを行う作業員を誘導する手順を示す模式図。A schematic diagram showing a procedure for guiding a worker who draws a line.

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 An embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In addition, in the following, when referring to the number, numerical value, amount, range, etc. of constituent elements, the term is limited to that specific number, unless it is specifically specified or it is clearly limited to a specific number in principle. It doesn't matter if it's more than or less than a certain number.

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 In addition, when referring to the shape or positional relationship of constituent elements, etc., unless it is specifically specified or it is clearly considered that it is not the case in principle, etc., we refer to things that are substantially similar to or similar to the shape, etc. include.

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 Further, in the drawings, characteristic parts may be enlarged or exaggerated in order to make the features easier to understand, and the dimensional ratios of the constituent elements are not necessarily the same as in reality. Further, in the cross-sectional views, hatching of some components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easier to understand.

図1は、発明の一実施形態を示す位置誘導兼施工管理システム1を示す模式図である。また、図2は、位置誘導兼施工管理システム1で位置誘導及び施工管理を行う深層混合処理装置(深層混合処理装置)の構成を示す模式図である。なお、位置誘導兼施工管理システム1で位置誘導、施工管理を行う対象は、深層混合処理装置の他に、地盤改良機(三点杭打機、バックホウタイプ)、モーターグレーダ、アスファルトフィニッシャ、タイヤローラ、タイヤショベル、ブルドーザ又はバックホウ等であっても構わない。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a position guidance and construction management system 1 showing an embodiment of the invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a deep mixing device (deep mixing device) that performs position guidance and construction management using the position guidance and construction management system 1. In addition to the deep mixing treatment equipment, the targets for position guidance and construction management using the position guidance and construction management system 1 are soil improvement machines (three-point pile driver, backhoe type), motor graders, asphalt finishers, and tire rollers. , a tire shovel, a bulldozer, a backhoe, etc.

〈深層混合処理装置〉
深層混合処理装置2は、原地盤g内に堅固な地盤(着底層)に達する改良体を造成するものである。深層混合処理装置2は、施工機3と、スラリープラント4と、を備えている。なお、位置誘導兼施工管理システム1が位置誘導する施工機3の台数は、1台であっても、2台以上であっても構わない。施工機3は、ベースマシン本体3aと、オーガ3bと、撹拌軸3cと、撹拌翼3dと、を備えている。
<Deep mixing processing equipment>
The deep mixing treatment device 2 is for creating an improved body within the original ground g that reaches the solid ground (bottom layer). The deep mixing treatment device 2 includes a construction machine 3 and a slurry plant 4. Note that the number of construction machines 3 whose positions are guided by the position guidance and construction management system 1 may be one or two or more. The construction machine 3 includes a base machine main body 3a, an auger 3b, a stirring shaft 3c, and stirring blades 3d.

ベースマシン本体3aには、施工機3で使用する電力を発電し供給する発電機3eが設置されている。なお、必要に応じて、施工機3で使用する図示しない圧縮空気を生成する空気圧縮機を設置しても構わない。 A generator 3e that generates and supplies electric power to be used by the construction machine 3 is installed in the base machine body 3a. Note that, if necessary, an air compressor (not shown) that generates compressed air used by the construction machine 3 may be installed.

オーガ3bは、リーダ3fに昇降自在に設けられている。リーダ3fは、ベースマシン本体3aに垂直に支持されている。 The auger 3b is provided on the leader 3f so as to be movable up and down. The leader 3f is vertically supported by the base machine main body 3a.

撹拌軸3cは、図示しないスイベルを介してオーガ3bに正逆転駆動可能に連結されている。また、撹拌軸3cは、外管と内管から成る2重管構造を呈しており、外管及び内管が相対的に反対向きに駆動可能である。 The stirring shaft 3c is connected to the auger 3b via a swivel (not shown) so that it can be driven in forward and reverse directions. Further, the stirring shaft 3c has a double tube structure consisting of an outer tube and an inner tube, and the outer tube and the inner tube can be driven in relatively opposite directions.

撹拌軸3cの下端には、撹拌翼3dが取り付けられている。撹拌翼3dは、公知の構造を採用しており、内管と一体に回転する第1の撹拌翼と外管と一体に回転する第2の撹拌翼とからなる籠状の撹拌混合部を形成している。また、撹拌翼3dには、図示しない固化材吐出口が設けられている。なお、撹拌軸3cは、2重管構造に限定されず、1重管構造であっても構わない。また、施工機3は、オーガ3b、撹拌軸3cがそれぞれ1台ずつ設けられた1軸式に限定されず、1重管構造のオーガ3b、撹拌軸3cがそれぞれ2台以上設けられたものであっても構わない。 A stirring blade 3d is attached to the lower end of the stirring shaft 3c. The stirring blade 3d has a known structure, and forms a cage-like stirring and mixing section consisting of a first stirring blade that rotates together with the inner tube and a second stirring blade that rotates together with the outer tube. are doing. Further, the stirring blade 3d is provided with a solidifying material discharge port (not shown). Note that the stirring shaft 3c is not limited to a double-pipe structure, but may have a single-pipe structure. Further, the construction machine 3 is not limited to a single-shaft type in which one auger 3b and one stirring shaft 3c are provided, but may be one in which two or more augers 3b and two or more stirring shafts 3c each of a single-pipe structure are provided. It doesn't matter if there is.

スラリープラント4は、セメントサイロ4aと、バッチャープラント4bと、グラウトポンプ4cと、を備えている。スラリープラント4は、セメントサイロ4a内に貯蔵された固化材としてのセメントをスラリー状に調合し、その固化材(セメントスラリー)をバッチャープラント4bを介してグラウトポンプ4cからチューブ管4d内に送る。そして、固化材は、撹拌軸3cの内管を介して固化材吐出口に供給される。なお、符号4eは、スラリープラント4で使用する電力を発電し供給する発電機である。 The slurry plant 4 includes a cement silo 4a, a batcher plant 4b, and a grout pump 4c. The slurry plant 4 mixes cement as a solidification material stored in a cement silo 4a into a slurry, and sends the solidification material (cement slurry) into a tube pipe 4d from a grout pump 4c via a batcher plant 4b. . The solidified material is then supplied to the solidified material discharge port via the inner tube of the stirring shaft 3c. In addition, the code|symbol 4e is a generator which generates and supplies the electric power used by the slurry plant 4.

〈位置誘導兼施工管理システム〉
位置誘導兼施工管理システム1は、施工機3に設置されたデータ収集兼支援装置10と、施工機3の移動方向を示すラインを引く作業員が保持する作業員端末20と、第1、第2の情報端末30、40と、を備えている。
<Position guidance and construction management system>
The position guidance and construction management system 1 includes a data collection and support device 10 installed on the construction machine 3, a worker terminal 20 held by a worker who draws a line indicating the moving direction of the construction machine 3, and a first and second worker terminal. 2 information terminals 30 and 40.

〈データ収集兼支援装置〉
データ収集兼支援装置10は、GNSSアンテナ11と、GNSS受信機12と、を備えている。GNSS受信機12は、GNSS衛星50から所定間隔毎(例えば、1秒毎)に送信されるGNSS信号をGNSSアンテナ11を介して受信し、施工機3に取り付けられた2台のGNSSアンテナ11の3次元位置をそれぞれ測位する。なお、施工機3の位置測位に用いられるGNSS(Global Navigation Satellite System)としては、GPS(Global Positioning System)の他、例えばGLONASS(GLObal Navigation Satellite System)による測位とGPSによる測位とを動的に切替えるものや、GPSとGLONASSを組合せて測位するもの等が考えられる。
<Data collection and support equipment>
The data collection and support device 10 includes a GNSS antenna 11 and a GNSS receiver 12. The GNSS receiver 12 receives GNSS signals transmitted from the GNSS satellite 50 at predetermined intervals (for example, every 1 second) via the GNSS antenna 11, and receives the signals from the two GNSS antennas 11 attached to the construction machine 3. Measure each three-dimensional position. In addition to the GPS (Global Positioning System), the GNSS (Global Navigation Satellite System) used for positioning the construction machine 3 may dynamically switch between, for example, GLONASS (GLObal Navigation Satellite System) positioning and GPS positioning. Possible options include a device that uses a combination of GPS and GLONASS for positioning.

図2に示すように、施工機3に設けられた2台のGNSSアンテナ11のうち、前方のGNSSアンテナ11は、施工機3のリーダ3fの下部に取り付けられ、後方のGNSSアンテナ11は、施工機3の後部架台に取り付けられている。2台のGNSSアンテナ11の設置位置は、左右方向(Y軸:図2の紙面垂直方向)及び高さ方向(Z軸:図2の紙面上下方向)の各座標が略一致し、前後方向(X軸:図2の紙面左右方向)の座標が異なっている。これにより、例えば、GNSSアンテナ11を施工機3のリーダ3fの頂部に取り付けた場合には、リーダ3fが風圧で揺れてGNSSアンテナ11の位置検知が正しく行われない虞があり、また、オーガ3bの位置をX軸方向に微調整したりリーダ3fを傾斜させた場合にも、GNSSアンテナ11の位置検知が正しく行われない虞があるところ、前方のGNSSアンテナ11が、リーダ3fの下部に取り付けられていることにより、そのような風圧の影響やオーガ3bの位置調整やリーダ3fの傾きの影響を軽減することができる。 As shown in FIG. 2, of the two GNSS antennas 11 installed on the construction machine 3, the front GNSS antenna 11 is attached to the lower part of the leader 3f of the construction machine 3, and the rear GNSS antenna 11 is attached to the lower part of the leader 3f of the construction machine 3. It is attached to the rear cradle of Aircraft 3. The installation positions of the two GNSS antennas 11 are such that the coordinates in the left-right direction (Y-axis: perpendicular to the page of FIG. 2) and the height direction (Z-axis: vertical direction on the page of FIG. The coordinates of the X-axis (left and right direction in the paper of FIG. 2) are different. As a result, for example, when the GNSS antenna 11 is attached to the top of the leader 3f of the construction machine 3, there is a risk that the leader 3f will shake due to wind pressure and the position of the GNSS antenna 11 will not be detected correctly. Even if the position of the GNSS antenna 11 is finely adjusted in the X-axis direction or the reader 3f is tilted, there is a risk that the position detection of the GNSS antenna 11 will not be performed correctly. By doing so, it is possible to reduce the influence of wind pressure, the position adjustment of the auger 3b, and the inclination of the leader 3f.

データ収集兼支援装置10は、センサ13を備えている。センサ13は、施工機3による施工時の各種情報を取得するものであり、例えば、オーガ3bの傾きを計測する傾斜センサ、オーガ3bの回転数を計測する回転数検出器、オーガ3b下端の深度を計測する深度検出器、オーガ3bの昇降速度を計測する速度検出器、オーガ3bを回転させるモータの電流値を計測する電流検出器、固化材スラリーの流量を検出する検出器等である。 The data collection and support device 10 includes a sensor 13 . The sensor 13 acquires various information during construction by the construction machine 3, and includes, for example, an inclination sensor that measures the inclination of the auger 3b, a rotation speed detector that measures the rotation speed of the auger 3b, and the depth of the lower end of the auger 3b. a speed detector that measures the vertical speed of the auger 3b, a current detector that measures the current value of the motor that rotates the auger 3b, a detector that detects the flow rate of the solidifying material slurry, and the like.

データ収集兼支援装置10は、記憶部14と、制御部15と、表示部16と、通信部17と、を備えている。 The data collection and support device 10 includes a storage section 14, a control section 15, a display section 16, and a communication section 17.

記憶部14は、設計位置座標DB14aと、施工情報DB14bと、を備えている。 The storage unit 14 includes a design position coordinate DB 14a and a construction information DB 14b.

設計位置座標DB14aは、施工機3によって造成される円柱状の改良体を設ける施工予定地点の3次元座標である設計位置座標が予め記憶されている。なお、設計位置座標は、施工機3を位置誘導する上で必要なものが少なくとも含まれるものであればよく、例えば、施工機3を平面上で誘導する場合には、施工機3の高さ方向の座標が含まれていなくても構わない。 The design position coordinate DB 14a stores in advance design position coordinates that are three-dimensional coordinates of a planned construction site where a cylindrical improved body created by the construction machine 3 is to be installed. Note that the design position coordinates may include at least those necessary for positionally guiding the construction machine 3. For example, when guiding the construction machine 3 on a flat surface, the height of the construction machine 3 It does not matter if the direction coordinates are not included.

施工情報DB14bには、センサ13が取得した施工情報が記憶される。また、施工情報DB14bには、センサ13が施工中に計測する各種データに基づいて施工状況を判定する判定基準が予め記憶されている。判定基準は、例えば、オーガ3bの下端が着底層に達したか否かを判定する着底基準や固化材スラリー流量が規定量に達したか否かを判定するスラリー基準等を含む。 The construction information DB 14b stores construction information acquired by the sensor 13. Further, the construction information DB 14b stores in advance criteria for determining the construction status based on various data measured by the sensor 13 during construction. The determination criteria include, for example, a bottoming criterion for determining whether the lower end of the auger 3b has reached the bottoming layer, a slurry criterion for determining whether the solidification material slurry flow rate has reached a specified amount, and the like.

制御部15は、データ収集兼支援装置10を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御部15は、例えばコンピュータであり、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御部15の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作するものにより実現されても良い。制御部15は、演算部15aと、誘導情報生成部15bと、表示画面生成部15cと、を備えている。 The control unit 15 controls each of the constituent elements constituting the data collection and support device 10. The control unit 15 is, for example, a computer, and includes a CPU, memory, and the like. Note that the functions of the control unit 15 may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware. The control section 15 includes a calculation section 15a, a guidance information generation section 15b, and a display screen generation section 15c.

演算部15aは、GNSS受信機12が取得したGNSS信号に基づいて、施工機3の3次元座標である現在位置座標を算出する。なお、施工機3の現在位置座標とは、施工機3内の任意の位置の座標を意味し、GNSS信号及びGNSS受信機12から施工機3の任意の部位(例えば、撹拌翼3d下端)までの既知のオフセット量に基づいて、施工機3内の任意の部位の座標が算出される。また、現在位置座標は、施工機3を位置誘導する上で必要なものが少なくとも含まれるものであればよく、例えば、施工機3を平面上で誘導する場合には、施工機3の高さ方向の座標は含まれていなくても構わない。 The calculation unit 15a calculates current position coordinates, which are three-dimensional coordinates, of the construction machine 3 based on the GNSS signal acquired by the GNSS receiver 12. Note that the current position coordinates of the construction machine 3 mean the coordinates of an arbitrary position within the construction machine 3, from the GNSS signal and GNSS receiver 12 to any part of the construction machine 3 (for example, the lower end of the stirring blade 3d). The coordinates of any part within the construction machine 3 are calculated based on the known offset amount. Further, the current position coordinates may include at least those necessary for positionally guiding the construction machine 3. For example, when guiding the construction machine 3 on a flat surface, the height of the construction machine 3 Directional coordinates do not need to be included.

誘導情報生成部15bは、現在位置座標が設計位置座標に一致するように施工機3を誘導する誘導情報を生成する。 The guidance information generation unit 15b generates guidance information for guiding the construction machine 3 so that the current position coordinates match the design position coordinates.

表示画面生成部15cは、施工現場に対応する2次元地図上に現在位置座標及び設計位置座標を表示する表示画面(位置誘導画面)を生成する。また、表示画面生成部15cは、センサ13が取得した施工情報を表示する表示画面(施工機向け施工管理画面、監督者等向け)を生成する。 The display screen generation unit 15c generates a display screen (position guidance screen) that displays the current position coordinates and the designed position coordinates on a two-dimensional map corresponding to the construction site. Further, the display screen generation unit 15c generates a display screen (a construction management screen for construction machines, a supervisor, etc.) that displays the construction information acquired by the sensor 13.

表示部16は、施工機3のキャビン内に設置されている。表示部16は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等である。 The display unit 16 is installed in the cabin of the construction machine 3. The display unit 16 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or the like.

通信部17は、施工現場内に構築された有線又は無線の通信回線を介して第1の情報端末30と通信可能に接続されている。第1の情報端末30は、施工現場内の作業員が保持するタブレット端末等である。第1の情報端末30は、表示画面を表示可能な表示部31を備えている。また、通信部17は、ネットワーク60を介して第2の情報端末40と通信可能に接続されている。第2の情報端末40は、遠隔地に設置された管理用コンピュータ等である。第2の情報端末40は、表示画面を表示可能な表示部41を備えている。 The communication unit 17 is communicably connected to the first information terminal 30 via a wired or wireless communication line constructed within the construction site. The first information terminal 30 is a tablet terminal or the like held by a worker at the construction site. The first information terminal 30 includes a display section 31 that can display a display screen. Further, the communication unit 17 is communicably connected to the second information terminal 40 via the network 60. The second information terminal 40 is a management computer or the like installed at a remote location. The second information terminal 40 includes a display section 41 that can display a display screen.

また、データ収集兼支援装置10は、オペレータの入力動作を検知する図示しない入力部を備えている。入力部は、例えば、押下するボタンやタッチ入力を検知するタッチパネルである。また、データ収集兼支援装置10は、光や音を出力する図示しない出力部と、を備えている。 The data collection and support device 10 also includes an input unit (not shown) that detects input operations by the operator. The input unit is, for example, a button that is pressed or a touch panel that detects touch input. The data collection and support device 10 also includes an output unit (not shown) that outputs light and sound.

〈作業員端末〉
作業員端末20は、GNSSアンテナ21と、GNSS受信機22と、を備えている。
<Worker terminal>
The worker terminal 20 includes a GNSS antenna 21 and a GNSS receiver 22.

GNSS受信機22は、GNSS衛星50から所定間隔毎(例えば、1秒毎)に送信されるGNSS信号をGNSSアンテナ21を介して受信し、作業員端末20に取り付けられたGNSSアンテナ21の3次元位置をそれぞれ測位する。なお、作業員端末20の位置測位に用いられるGNSS(Global Navigation Satellite System)としては、GPS(Global Positioning System)の他、例えばGLONASS(GLObal Navigation Satellite System)による測位とGPSによる測位とを動的に切替えるものや、GPSとGLONASSを組合せて測位するもの等が考えられる。 The GNSS receiver 22 receives GNSS signals transmitted from the GNSS satellite 50 at predetermined intervals (for example, every second) via the GNSS antenna 21, and receives the three-dimensional signal from the GNSS antenna 21 attached to the worker terminal 20. Measure each position. In addition to the GPS (Global Positioning System), the GNSS (Global Navigation Satellite System) used for positioning the worker terminal 20 can dynamically perform positioning by, for example, GLONASS (GLObal Navigation Satellite System) and GPS. Possible options include those that switch, and those that combine GPS and GLONASS for positioning.

作業員端末20は、制御部23と、表示部24と、通信部25と、を備えている。 The worker terminal 20 includes a control section 23, a display section 24, and a communication section 25.

制御部23は、作業員端末20を構成する構成要素をそれぞれ制御するものである。制御部23は、例えばコンピュータであり、CPU、メモリ等により構成される。なお、制御部23の機能は、ソフトウェアを用いて制御することにより実現されても良く、ハードウェアを用いて動作するものにより実現されても良い。 The control unit 23 controls each of the constituent elements constituting the worker terminal 20. The control unit 23 is, for example, a computer, and includes a CPU, memory, and the like. Note that the functions of the control unit 23 may be realized by controlling using software, or may be realized by operating using hardware.

表示部24は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等である。通信部25は、施工現場内に構築された有線又は無線の通信回線を介してデータ収集兼支援装置10の通信部17と通信可能に接続されている。 The display unit 24 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or the like. The communication unit 25 is communicably connected to the communication unit 17 of the data collection and support device 10 via a wired or wireless communication line constructed within the construction site.

また、作業員端末20は、作業員の入力動作を検知する図示しない入力部を備えていても構わない。入力部は、例えば、押下するボタンやタッチ入力を検知するタッチパネルである。また、作業員端末20は、GNSS受信機22が取得した測位データを一時保存する図示しない記憶部と、光や音を出力する図示しない出力部と、を備えている。なお、作業員端末20は、座標を測位する機能と表示画面を表示する機能とを1つに包含したものに限定されず、機能的に分割しても構わない。 Further, the worker terminal 20 may include an input section (not shown) that detects input operations by the worker. The input unit is, for example, a button that is pressed or a touch panel that detects touch input. The worker terminal 20 also includes a storage unit (not shown) that temporarily stores the positioning data acquired by the GNSS receiver 22, and an output unit (not shown) that outputs light and sound. Note that the worker terminal 20 is not limited to one that includes the function of measuring coordinates and the function of displaying a display screen, and may be divided functionally.

〈位置誘導〉
次に、施工機の位置誘導兼施工管理システム1による位置誘導について、図3に基づいて説明する。図3は、施工機3を位置誘導する手順を示すフローチャートである。
<Position guidance>
Next, position guidance by the construction machine position guidance and construction management system 1 will be explained based on FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for positionally guiding the construction machine 3.

まず、施工機3による施工前に、施工現場内に造杭される予定の全ての改良体に関する設計位置座標が設計位置座標DB14aに記憶される(ステップS1)。 First, before construction by the construction machine 3, the design position coordinates of all the improved structures scheduled to be piled in the construction site are stored in the design position coordinate DB 14a (step S1).

次に、GNSS受信機12が、GNSSアンテナ11を介してGNSS信号を受信する(ステップS2)。 Next, the GNSS receiver 12 receives the GNSS signal via the GNSS antenna 11 (step S2).

次に、演算部15aが、GNSS信号に基づいて、施工機3の現在位置座標(施工機現在位置座標)を算出する(ステップS3)。具体的には、2台のGNSSアンテナ11から施工機3内の任意の位置(例えば、撹拌翼下端)までの既知のオフセット量を考慮することにより、任意の位置の座標を算出することができる。 Next, the calculation unit 15a calculates the current position coordinates of the construction machine 3 (construction machine current position coordinates) based on the GNSS signal (step S3). Specifically, the coordinates of an arbitrary position can be calculated by considering the known offset amount from the two GNSS antennas 11 to an arbitrary position within the construction machine 3 (for example, the lower end of the stirring blade). .

また、誘導情報生成部15bは、施工機現在位置座標が造杭予定位置の設計位置座標に一致するように、施工機3を誘導する施工機向け誘導情報を生成する(ステップS4)。施工機向け誘導情報は、例えば、設計位置座標に対する現在位置座標の相対的な位置関係を表す向きと距離(北に1m、東に2m等)である。 Further, the guidance information generation unit 15b generates construction machine guidance information for guiding the construction machine 3 so that the construction machine current position coordinates match the design position coordinates of the planned pile-making position (step S4). The guidance information for the construction machine is, for example, a direction and a distance (1 m to the north, 2 m to the east, etc.) representing the relative positional relationship of the current position coordinates to the design position coordinates.

また、表示画面生成部15cは、施工現場に対応する2次元地図上に施工機現在位置座標及び設計位置座標を表示する施工機向け位置誘導画面を生成する(ステップS5)。 In addition, the display screen generating unit 15c generates a position guidance screen for the construction machine that displays the current position coordinates of the construction machine and the designed position coordinates on a two-dimensional map corresponding to the construction site (step S5).

次に、制御部15が、表示部16に施工機向け誘導情報及び施工機向け位置誘導画面を表示させる(ステップS6)。 Next, the control unit 15 causes the display unit 16 to display guidance information for the construction machine and a position guidance screen for the construction machine (step S6).

図4は、1軸オーガを備えた施工機3を誘導する場合に、表示部16に表示される施工機向け誘導情報及び施工機向け位置誘導画面の一例である。図4(1)は、施工機向け位置誘導画面の向きが、施工機3の進行方向と一致するように表示されるヘッドアップモードに設定されたものであり、図4(2)は、施工機向け位置誘導画面の向きが、北向きと一致するように表示されるノースアップモードに設定されたものである。なお、施工機向け位置誘導画面の向きは、任意に切換可能である。 FIG. 4 is an example of construction machine guidance information and a construction machine position guidance screen displayed on the display unit 16 when guiding the construction machine 3 equipped with a single-axis auger. Figure 4 (1) shows the position guidance screen for the construction machine set in the head-up mode in which the screen is displayed so as to match the direction of movement of the construction machine 3. The orientation of the aircraft position guidance screen is set to north-up mode, which displays the orientation to match the north direction. Note that the orientation of the position guidance screen for the construction machine can be switched arbitrarily.

また、施工機向け位置誘導画面上では、例えば、設計位置座標が杭を表すアイコンで表示され、このアイコンを施工情報DB15bに記憶された施工情報に基づいて、各杭の施工状態に応じて判別可能に表示するのが好ましい。図4(1)、(2)に示す位置誘導画面では、杭を表すアイコンが、「過日施工杭」、「本日施工杭」、「目標杭」、「未施工杭」で判別可能に表示されている。「過日施工杭」とは、前日以前に施工された改良体を意味し、「本日施工杭」とは、当日に施工された改良体を意味し、「目標杭」とは、これから施工する改良体を意味し、「未施工杭」とは、目標杭より後に施工予定の改良体を意味する。なお、図4中の誘導情報は、杭芯に対する撹拌翼3dの回転中心の相対的な位置関係を表す向きと距離に設定されている。 In addition, on the position guidance screen for construction machines, for example, the design position coordinates are displayed as an icon representing a pile, and this icon is determined according to the construction status of each pile based on the construction information stored in the construction information DB 15b. It is preferable to display it as possible. On the position guidance screen shown in Figures 4 (1) and (2), icons representing piles are displayed so that they can be distinguished as "pastly constructed piles," "today's constructed piles," "target piles," and "unconstructed piles." has been done. "Previously constructed pile" means an improved structure constructed on or before the previous day, "Today's constructed pile" means an improved structure constructed on the same day, and "target pile" means an improved structure constructed on the previous day. The term "unconstructed pile" refers to an improved pile that is scheduled to be constructed after the target pile. Note that the guidance information in FIG. 4 is set to the direction and distance representing the relative positional relationship of the rotation center of the stirring blade 3d with respect to the pile core.

図5は、2軸オーガを備えた施工機3を誘導する場合に、表示部16に表示される施工機向け誘導情報及び施工機向け位置誘導画面の一例である。図5(1)は、施工機向け位置誘導画面の向きが、施工機3の進行方向と一致するように表示されるヘッドアップモードに設定されたものであり、図5(2)は、施工機向け位置誘導画面の向きが、北向きと一致するように表示されるノースアップモードに設定されたものである。なお、施工機向け位置誘導画面の向きは、任意に切換可能である。施工機向け誘導情報は、2軸オーガの各回転軸(右軸、左軸)から各回転軸で施工される左右の改良体の杭芯までの相対的な位置関係を表す向きと距離、及び2軸オーガの各回転軸を結んだ直線と左右1組の改良体の杭芯を結んだ直線との傾きである。 FIG. 5 is an example of construction machine guidance information and a construction machine position guidance screen displayed on the display unit 16 when guiding the construction machine 3 equipped with a two-axis auger. Figure 5 (1) shows the position guidance screen for the construction machine set in the head-up mode in which the direction is displayed to match the direction of movement of the construction machine 3. The orientation of the aircraft position guidance screen is set to north-up mode, which displays the orientation to match the north direction. Note that the orientation of the position guidance screen for the construction machine can be switched arbitrarily. The guidance information for the construction machine includes the direction and distance representing the relative positional relationship from each rotation axis (right axis, left axis) of the two-axis auger to the pile core of the left and right improved body constructed by each rotation axis, and This is the inclination between the straight line connecting the rotation axes of the two-shaft auger and the straight line connecting the pile cores of the left and right sets of improved bodies.

また、表示画面生成部15cは、施工機3が施工予定地点に接近するにつれて、施工機向け位置誘導画面のうち施工予定地点周辺を拡大するようにしても構わない。これにより、施工機3のオペレータが、施工予定地点への接近を視覚的に感知することができる。 Further, the display screen generation unit 15c may enlarge the area around the scheduled construction site on the position guidance screen for the construction machine as the construction machine 3 approaches the scheduled construction site. Thereby, the operator of the construction machine 3 can visually sense the approach to the planned construction site.

このようにして、施工機3のオペレータは、表示部16に表示される施工機向け位置誘導画面で、施工機3と造杭予定位置との相対的な位置関係を直感的に把握することができる。また、施工機3のオペレータは、表示部16に施工機向け誘導情報が表示されることにより、施工機3をスムーズに移動させることができる。さらに、表示部16に表示される施工機向け位置誘導画面の向きが図4(1)、図5(1)に示すヘッドアップモードに設定されることにより、施工機3のオペレータは、施工機3と施工予定位置との相対的な位置関係をさらに直感的に把握することができる。 In this way, the operator of the construction machine 3 can intuitively understand the relative positional relationship between the construction machine 3 and the planned pile-making position on the construction machine position guidance screen displayed on the display unit 16. can. Further, the operator of the construction machine 3 can smoothly move the construction machine 3 by displaying the guidance information for the construction machine on the display unit 16. Furthermore, by setting the direction of the construction machine position guidance screen displayed on the display unit 16 to the head-up mode shown in FIGS. 4(1) and 5(1), the operator of the construction machine 3 can It is possible to more intuitively understand the relative positional relationship between No. 3 and the planned construction location.

なお、施工機3の移動状況に応じて、表示画面生成部15cが、位置誘導画面上に誘導情報の確認を施工機3のオペレータに促すテキストメッセージを出力しても構わない(ステップS7)。なお、メッセージは、文字、図形、音声又はそれらの組み合わせであっても構わない。この場合には、テキストメッセージを含む位置誘導画面が、表示部16に表示される(ステップS8)。 Note that, depending on the movement status of the construction machine 3, the display screen generation unit 15c may output a text message on the position guidance screen to prompt the operator of the construction machine 3 to confirm the guidance information (step S7). Note that the message may be text, graphics, audio, or a combination thereof. In this case, a location guidance screen including a text message is displayed on the display unit 16 (step S8).

また、第1の情報端末30及び第2の情報端末40には、通信部17を介して施工機向け誘導情報及び施工機向け位置誘導画面が送られ(ステップS9、S10)、表示部31、41には、施工機向け誘導情報及び施工機向け位置誘導画面が表示される(ステップS11)。なお、第1の情報端末30及び第2の情報端末40のユーザが施工機向け誘導情報を必要としない場合には、少なくとも施工機向け位置誘導画面が第1の情報端末30及び第2の情報端末40に送られれば良い。 Further, guidance information for the construction machine and a position guidance screen for the construction machine are sent to the first information terminal 30 and the second information terminal 40 via the communication unit 17 (steps S9 and S10), and the display unit 31, 41, guidance information for the construction machine and a position guidance screen for the construction machine are displayed (step S11). Note that if the users of the first information terminal 30 and the second information terminal 40 do not need the guidance information for the construction machine, at least the position guidance screen for the construction machine is displayed on the first information terminal 30 and the second information terminal 40. It is sufficient if it is sent to the terminal 40.

これにより、施工現場内や遠隔地にいる監督者等が、表示部31、41を介して施工機向け誘導情報及び位置誘導画面を共有することができる。また、表示部31、41に表示される施工機向け位置誘導画面の向きは、第1の情報端末30、第2の情報端末40毎にそれぞれ切換可能であるが、図4(2)、図5(2)に示すノースアップモードに設定されるのが好ましい。 This allows supervisors and the like located at the construction site or in remote locations to share the guidance information for the construction machine and the position guidance screen via the display units 31 and 41. Furthermore, the orientation of the construction machine position guidance screen displayed on the display units 31 and 41 can be switched for each of the first information terminal 30 and the second information terminal 40, but the orientation shown in FIG. It is preferable to set to the north-up mode shown in 5(2).

〈施工管理〉
次に、施工機の位置誘導兼施工管理システム1による施工管理について、図面に基づいて説明する。
<Construction management>
Next, construction management by the construction machine position guidance and construction management system 1 will be explained based on the drawings.

まず、施工機3による地盤改良の手順について図6に基づいて説明する。杭の打設を開始する。具体的には、まず、図6中の(1)に示すように、撹拌軸3cの下端部に設けられた撹拌翼3dを所定の施工予定位置にセットする。次に、オーガ3bを起動させて、撹拌軸3cを回転駆動させる。 First, the procedure for ground improvement using the construction machine 3 will be explained based on FIG. 6. Start driving piles. Specifically, first, as shown in (1) in FIG. 6, the stirring blade 3d provided at the lower end of the stirring shaft 3c is set at a predetermined planned construction position. Next, the auger 3b is activated to rotate the stirring shaft 3c.

そして、図6中の(2)に示すように、撹拌翼3dが原地盤gに貫入されると共に、固化材吐出口より固化材が吐出される。撹拌翼3dが原地盤g内に貫入されるにつれて、原地盤gには縦孔5が掘削されると共に、縦孔5内で掘削土と固化材とが撹拌されて成る混合土6が順次造成されて行く。撹拌軸3cの初期貫入速度は、例えば、0.5m/minに設定される。 Then, as shown in (2) in FIG. 6, the stirring blade 3d penetrates into the original ground g, and the solidifying material is discharged from the solidifying material discharge port. As the stirring blade 3d penetrates into the original ground g, a vertical hole 5 is excavated in the original ground g, and a mixed soil 6 formed by stirring the excavated soil and solidification material in the vertical hole 5 is sequentially created. I'm going to be done. The initial penetration speed of the stirring shaft 3c is set, for example, to 0.5 m/min.

図6中の(3)に示すように、撹拌軸3cの下端が堅固な地盤(着底層)に達すると、即ち撹拌軸3cが着底すると、撹拌軸3cの貫入速度が減少すると共に撹拌軸3c及び撹拌翼3dを回転させるオーガ3bのモータ電流値が上昇する。これは、撹拌翼3dが堅固な地盤に達することにより、撹拌翼3dの回転抵抗が増大することにより起因する。なお、撹拌翼3dが着底したか否かは、撹拌軸3cの貫入速度が0.2~0.3m/minの状態が1~3分以上継続しているか、及び/又はオーガ3bのモータ電流値が所定値(モータの規格、種類等によって異なるが、概ね250~400A)以上の状態が1分以上継続しているか等を基準に判定されるのが一般的であり、これらの着底基準を満たす場合に、撹拌翼3dが着底したと判定される。 As shown in (3) in FIG. 6, when the lower end of the stirring shaft 3c reaches the solid ground (bottom layer), that is, when the stirring shaft 3c reaches the bottom, the penetration speed of the stirring shaft 3c decreases and the stirring shaft The motor current value of the auger 3b that rotates the auger 3c and the stirring blade 3d increases. This is caused by the rotational resistance of the stirring blade 3d increasing when the stirring blade 3d reaches solid ground. Note that whether or not the stirring blade 3d has landed on the bottom is determined by whether the penetration speed of the stirring shaft 3c continues for 1 to 3 minutes or more at a penetration speed of 0.2 to 0.3 m/min, and/or whether the auger 3b motor Generally, judgment is made based on whether the current value remains at a predetermined value (approximately 250 to 400 A, depending on the motor specification, type, etc.) for more than one minute. If the criteria are met, it is determined that the stirring blade 3d has landed on the bottom.

次に、図6中の(4)、(5)に示すように、撹拌軸3cの下端が着底すると、撹拌軸3cを一度上昇させた後に堅固な地盤まで下降させるダブリング処理を行う。これにより、改良体の下端付近の混合土6を十分に混合することができる。 Next, as shown in (4) and (5) in FIG. 6, when the lower end of the stirring shaft 3c reaches the bottom, a doubling process is performed in which the stirring shaft 3c is raised once and then lowered to solid ground. Thereby, the mixed soil 6 near the lower end of the improved body can be sufficiently mixed.

そして、図6中の(6)、(7)に示すように、撹拌軸3cを回転させながら引き抜くことにより、混合土6を再度混合して円柱状の改良体7を縦孔5内に造成する。 Then, as shown in (6) and (7) in FIG. 6, by pulling out while rotating the stirring shaft 3c, the mixed soil 6 is mixed again and a cylindrical improved body 7 is created in the vertical hole 5. do.

このようにして、深層混合処理装置2は、原地盤g内に堅固な地盤に達する改良体7を造成することができる。なお、深層混合処理装置2は、着底層に達する改良体7を造成するものに限定されず、例えば、着底層に達成させることなく所定の設計深度に達する改良体7を造成するものであっても構わない。 In this way, the deep mixing treatment device 2 can create an improved body 7 that reaches solid ground within the original ground g. Note that the deep mixing device 2 is not limited to creating an improved body 7 that reaches the bottom layer; for example, it can create an improved body 7 that reaches a predetermined design depth without reaching the bottom layer. I don't mind.

次に、上述した施工機3による施工と並行して行う施工管理について図7に基づいて説明する。 Next, construction management performed in parallel with construction by the above-mentioned construction machine 3 will be explained based on FIG. 7.

まず、センサ13が各種情報(オーガ3bの傾き、オーガ3bの回転数、オーガ3b下端の深度、オーガ3bの昇降速度及びオーガ3bを回転させるモータの電流値等の施工情報)を計測する(ステップS20)。センサ13が取得した施工情報は、施工情報DB14bに記憶される(ステップS21)。 First, the sensor 13 measures various information (construction information such as the inclination of the auger 3b, the rotation speed of the auger 3b, the depth of the lower end of the auger 3b, the lifting speed of the auger 3b, and the current value of the motor that rotates the auger 3b) (step S20). The construction information acquired by the sensor 13 is stored in the construction information DB 14b (step S21).

次に、表示画面生成部15cは、施工情報を表示する表示画面(施工機向け施工管理画面、監督者等向け施工管理画面)を生成する(ステップS22)。なお、施工機向け施工管理画面とは、施工機3のオペレータが施工状況を把握する上で必要な施工情報が含まれる表示画面であり、監督者等向け施工管理画面とは、第1、第2の情報端末30、40を保持する監督者等が施工の進捗状況を把握する上で必要な施工情報が含まれる表示画面である。 Next, the display screen generation unit 15c generates a display screen (a construction management screen for construction machines, a construction management screen for supervisors, etc.) that displays construction information (step S22). The construction management screen for construction machines is a display screen that includes construction information necessary for the operator of the construction machine 3 to understand the construction status, and the construction management screen for supervisors, etc. This is a display screen that includes construction information necessary for a supervisor or the like holding the information terminals 30 and 40 of No. 2 to understand the progress of construction.

施工機向け施工管理画面の一例を図8に示す。図8に示す施工機向け施工管理画面は、目標深度及び現深度を示す瞬時値である深度項目、単位深さ当たりの撹拌軸3cの貫入速度を示す区間値及び現貫入速度を示す瞬時値が含まれる速度項目、単位深さ当たりの撹拌翼3dの回転数を示す区間値及び現回転数を示す瞬時値が含まれる交差回数項目、単位深度当たりの固化材の流入量の目標値及び現在値を示す瞬時値が含まれる区間流量項目、直近1m当たりの固化材の流入量の目標値及び現在値を示す瞬時値が含まれる瞬時流量項目、固化材の総量が含まれる積算流量項目、オーガ3bのモータ電流値の最大値及び現在値である瞬時値が含まれる電流項目、及び縦軸に撹拌翼3dの深度、横軸にモータ電流値を示すグラフが含まれる。 An example of the construction management screen for construction machines is shown in FIG. The construction management screen for the construction machine shown in FIG. 8 includes a depth item which is an instantaneous value indicating the target depth and the current depth, an interval value indicating the penetration speed of the stirring shaft 3c per unit depth, and an instantaneous value indicating the current penetration speed. Included speed items, interval values indicating the number of rotations of the stirring blade 3d per unit depth, and crossing number items including instantaneous values indicating the current number of rotations, target value and current value of the inflow amount of solidifying material per unit depth. , an instantaneous flow rate item that includes instantaneous values that indicate the target value and current value of the amount of inflow of solidifying material per last 1 m, an integrated flow rate item that includes the total amount of solidifying material, and auger 3b. The graph includes current items including instantaneous values that are the maximum value and current value of the motor current value, and a graph showing the depth of the stirring blade 3d on the vertical axis and the motor current value on the horizontal axis.

また、監督者等向け施工管理画面の一例を図9に示す。図9に示す監督者等向け施工管理画面は、杭のX座標及びY座標、地盤高(GL)、オーガ下端の打設深度、モータの最大電流値、モータが最大電流値を達した際のオーガ下端の深度、現在のスラリー流量、スラリー流量の設計値、撹拌軸3cの回転数及び施工開始から現在までのオーガ先端のZ座標の経時的な変化を示すグラフを含む。なお、オーガ先端のZ座標の経時的な変化を示すグラフは適宜省略しても構わない。 Further, an example of the construction management screen for supervisors etc. is shown in FIG. The construction management screen for supervisors, etc. shown in Figure 9 includes the X and Y coordinates of the pile, ground height (GL), driving depth of the lower end of the auger, maximum current value of the motor, and information on when the motor reaches the maximum current value. It includes graphs showing changes over time in the depth of the lower end of the auger, the current slurry flow rate, the design value of the slurry flow rate, the rotation speed of the stirring shaft 3c, and the Z coordinate of the auger tip from the start of construction to the present. Note that the graph showing the change over time in the Z coordinate of the auger tip may be omitted as appropriate.

次に、制御部15が、表示部16に監督者等向け施工管理画面を表示させる(ステップS23)。 Next, the control unit 15 causes the display unit 16 to display a construction management screen for supervisors, etc. (step S23).

なお、施工の進捗状況に応じて、表示画面生成部15cが、監督者等向け施工管理画面上に施工内容の適否を施工機3のオペレータに確認を促すテキストメッセージを出力し(ステップS24)、テキストメッセージを含む施工管理画面が、表示部16に表示される(ステップS25)。例えば、予め記憶された着底基準に基づいて撹拌翼3dの下端が着底層に達していると推測される場合には、その旨のメッセージを出力することが考えられる。なお、メッセージは、文字、図形、音声又はそれらの組み合わせであっても構わない。 Note that, depending on the progress of the construction, the display screen generation unit 15c outputs a text message on the construction management screen for supervisors, etc., prompting the operator of the construction machine 3 to confirm the suitability of the construction details (step S24). A construction management screen including a text message is displayed on the display unit 16 (step S25). For example, if it is estimated that the lower end of the stirring blade 3d has reached the bottom layer based on pre-stored bottom landing criteria, a message to that effect may be output. Note that the message may be text, graphics, audio, or a combination thereof.

また、第1の情報端末30及び第2の情報端末40には、通信部17を介して監督者等向け施工管理画面が送られ(ステップS26、S27)、表示部31、41には、監督者等向け施工管理画面を表示される(ステップS28)。 Further, a construction management screen for supervisors, etc. is sent to the first information terminal 30 and second information terminal 40 via the communication unit 17 (steps S26, S27), and the display units 31 and 41 display a construction management screen for supervisors, etc. A construction management screen for personnel is displayed (step S28).

これにより、施工現場内や遠隔地にいる監督者等が、表示部31、41を介して監督者等向け施工管理画面を共有することができる。 Thereby, supervisors and the like located at the construction site or in remote locations can share the construction management screen for supervisors and the like via the display units 31 and 41.

〈作業員誘導〉
次に、位置誘導兼施工管理システム1による作業員の施工機3の移動方向を示すラインひきの支援について、図10に基づいて説明する。図10は、作業員によるライン引きを支援する手順を示すフローチャートである。なお、作業員によるラインひきは、上述した施工機3の位置誘導より前に実施される。
<Worker guidance>
Next, how the position guidance and construction management system 1 assists the worker in drawing a line indicating the moving direction of the construction machine 3 will be explained based on FIG. 10. FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for supporting line drawing by a worker. Note that the line drawing by the worker is performed before the position guidance of the construction machine 3 described above.

まず、施工機3による施工前に、施工現場内で施工機3の移動方向の基準となるガイドラインの始点と終点の2次元座標である基準点座標が設計位置座標DB31aに記憶される(ステップS30)。なお、ガイドラインは、複数の設計位置座標を結んだ直線から任意のオフセット量だけ距離を空けて設定されて施工機3の移動方向を示すものである。 First, before construction by the construction machine 3, reference point coordinates, which are two-dimensional coordinates of the starting point and end point of a guideline that serves as a reference for the moving direction of the construction machine 3 at the construction site, are stored in the design position coordinate DB 31a (step S30 ). Note that the guideline is set at an arbitrary offset distance from a straight line connecting a plurality of design position coordinates, and indicates the direction of movement of the construction machine 3.

次に、GNSS受信機22が、GNSSアンテナ21を介してGNSS信号を受信し(ステップS31)、通信部17、25を介してGNSS信号がデータ収集兼支援装置10に送られる(ステップS32、S33)。 Next, the GNSS receiver 22 receives the GNSS signal via the GNSS antenna 21 (step S31), and the GNSS signal is sent to the data collection and support device 10 via the communication units 17 and 25 (steps S32 and S33). ).

次に、演算部15aが、GNSS信号に基づいて、作業員端末20の現在位置座標(作業員現在位置座標)を算出する(ステップS34)。 Next, the calculation unit 15a calculates the current position coordinates of the worker terminal 20 (worker current position coordinates) based on the GNSS signal (step S34).

また、誘導情報生成部15bは、作業員現在位置座標がガイドラインの始点と終点の基準点座標に一致するように、作業員を誘導する作業員向け誘導情報を生成する(ステップS35)。なお、作業員向け誘導情報は、例えば、ガイドラインの始点及び終点に対する作業員現在位置座標の相対的な位置関係を表す向きと距離(北に1m、東に2m等)である。 Further, the guidance information generation unit 15b generates guidance information for the worker to guide the worker so that the worker's current position coordinates match the reference point coordinates of the starting point and end point of the guideline (step S35). Note that the guidance information for the worker is, for example, the direction and distance (1 m north, 2 m east, etc.) representing the relative positional relationship of the worker's current position coordinates with respect to the starting point and end point of the guideline.

また、表示画面生成部15cは、施工現場に対応する2次元地図上に作業員現在位置座標及び設計位置座標を表示する作業員向け位置誘導画面を生成する(ステップS36)。 Furthermore, the display screen generation unit 15c generates a position guidance screen for the worker that displays the worker's current position coordinates and the designed position coordinates on a two-dimensional map corresponding to the construction site (step S36).

また、作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面が、通信部25、17を介して作業員端末20に送られる(ステップS37、S38)。 Further, guidance information for workers and a location guidance screen for workers are sent to the worker terminal 20 via the communication units 25 and 17 (steps S37 and S38).

次に、制御部23が、表示部24に作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面を表示させる(ステップS39)。 Next, the control unit 23 causes the display unit 24 to display guidance information for the worker and a position guidance screen for the worker (step S39).

図11は、作業員をガイドラインLの始点に誘導する作業員向け位置誘導画面の一例を示す。図11に示す位置誘導画面では、設計位置座標が杭を表すアイコンで表示されている。また、図11に示す作業員向け誘導情報は、例えば、ガイドラインLの始点Sに対する作業員現在位置座標の相対的な位置関係を表す向きと距離に設定されている。なお、図11上では、作業員を始点Sに誘導する場合を例に説明したが、作業員を終点Fに誘導する場合も同様である。また、図11上では、参考までに施工機3の移動予定位置を破線で示しているが、実際の作業員向け位置誘導画面では省略される。 FIG. 11 shows an example of a position guidance screen for workers to guide the worker to the starting point of the guideline L. On the position guidance screen shown in FIG. 11, the design position coordinates are displayed as an icon representing a stake. Further, the guidance information for the worker shown in FIG. 11 is set, for example, to the direction and distance representing the relative positional relationship of the worker's current position coordinates with respect to the starting point S of the guideline L. In FIG. 11, the case where the worker is guided to the starting point S has been described as an example, but the same applies to the case where the worker is guided to the ending point F. Further, in FIG. 11, the planned movement position of the construction machine 3 is shown by a broken line for reference, but it is omitted in the actual position guidance screen for workers.

このようにして、作業員が、誘導されたガイドラインLの始点S及び終点Fにマーキングを行い、これらを結ぶように白線等のラインを引くことにより、施工機3のオペレータに、隣り合う改良体7を連続して施工する場合の施工機3の移動方向を示したり、施工機3が走行する際の足場となる鉄板をフォークリフト等で敷設する際の目印が簡便に得られる。 In this way, the worker marks the starting point S and ending point F of the guided guideline L and draws a line such as a white line to connect them, so that the operator of the construction machine 3 can see the adjacent improved parts. It is possible to easily obtain a mark indicating the direction of movement of the construction machine 3 when constructing the construction machine 3 in succession, or when laying a steel plate that will serve as a foothold when the construction machine 3 travels with a forklift or the like.

なお、設計位置座標とガイドラインLとの距離は、例えば、施工機3のキャタピラの中心から撹拌翼3dの下端までの距離と略等しく設定される。 Note that the distance between the design position coordinates and the guideline L is set to be approximately equal to the distance from the center of the caterpillar of the construction machine 3 to the lower end of the stirring blade 3d, for example.

また、第1の情報端末30及び第2の情報端末40には、通信部17を介して作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面が送られ(ステップS37、S40)、表示部31、41には、作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面が表示される(ステップS41)。なお、第1の情報端末30及び第2の情報端末40のユーザが作業員向け誘導情報を必要としない場合には、作業員向け位置誘導画面のみが第1の情報端末30及び第2の情報端末40に送られても良い。 Further, guidance information for workers and a location guidance screen for workers are sent to the first information terminal 30 and the second information terminal 40 via the communication unit 17 (steps S37, S40), and the display unit 31, 41, guidance information for workers and a location guidance screen for workers are displayed (step S41). Note that if the users of the first information terminal 30 and the second information terminal 40 do not need guidance information for workers, only the position guidance screen for workers is displayed on the first information terminal 30 and the second information terminal 40. It may also be sent to the terminal 40.

これにより、施工現場内や遠隔地にいる監督者等が、表示部31、41を介して作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面を共有することができる。 Thereby, supervisors and the like at the construction site or in remote locations can share the guidance information for workers and the location guidance screen for workers via the display units 31 and 41.

なお、上述したように、作業員が表示部24を介して作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面を確認しながらラインを引く代わりに、第1の情報端末30を保持する監督者が、表示部31に表示される作業員向け誘導情報及び作業員向け位置誘導画面に基づいて作業員を誘導し、その指示に基づいて作業員がラインを引いても構わない。 As described above, instead of the worker drawing a line while checking the worker guidance information and the worker position guidance screen via the display unit 24, the supervisor holding the first information terminal 30 draws the line. , the worker may be guided based on the worker guidance information and the worker position guidance screen displayed on the display unit 31, and the worker may draw the line based on the instructions.

このようにして、本発明の実施形態に係る位置誘導兼施工管理システム1は、GNSS衛星50が送信するGNSS信号を受信して、作業員の2次元座標である作業員現在位置座標を取得可能なGNSS受信機22と、施工機3の施工予定地点と任意のオフセット量だけ離間して設定されるガイドラインL上の始点Sと終点Fの2次元座標である基準点座標が予め記憶された設計位置座標DB14aと、作業員現在位置座標が始点S及び終点Fの基準点座標に一致するように、作業員を誘導する作業員向け誘導情報を生成する誘導情報生成部15bと、作業員現在位置座標及び始点Sと終点Fの基準点座標を2次元地図上に表示する作業員向け表示画面を生成する表示画面生成部15cと、作業員向け表示画面及び作業員向け誘導情報を表示する表示部24と、を備えている構成とした。 In this way, the position guidance and construction management system 1 according to the embodiment of the present invention can receive the GNSS signal transmitted by the GNSS satellite 50 and obtain the worker's current position coordinates, which are the two-dimensional coordinates of the worker. A design in which reference point coordinates, which are two-dimensional coordinates of a starting point S and an ending point F on a guideline L that is set apart from the scheduled construction point of the construction machine 3 by an arbitrary offset amount, are stored in advance. A position coordinate DB 14a, a guidance information generation unit 15b that generates guidance information for the worker to guide the worker so that the worker's current position coordinate matches the reference point coordinates of the start point S and the end point F, and the worker's current position. A display screen generation unit 15c that generates a display screen for workers that displays the coordinates and reference point coordinates of the start point S and the end point F on a two-dimensional map, and a display unit that displays the display screen for workers and guidance information for the workers. 24.

この構成によれば、作業員が、表示部24に表示される作業員向け表示画面及び作業員向け誘導情報に基づいて、ガイドラインLに沿って施工機3の移動方向を示すラインを簡便にひくことができる。 According to this configuration, the worker easily draws a line indicating the moving direction of the construction machine 3 along the guideline L based on the worker display screen and the worker guidance information displayed on the display unit 24. be able to.

なお、本発明は、上述した構成以外にも本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。 It should be noted that the present invention can be modified in various ways other than the configuration described above as long as it does not depart from the spirit of the invention, and it goes without saying that the present invention extends to such modifications.

例えば、上述した位置誘導兼施工管理システム1は、施工機3の位置誘導と施工機3による地盤改良の施工管理とを兼ねた構成であるが、これらを機能ごとに分割しても構わない。 For example, the above-described position guidance and construction management system 1 has a configuration that serves both to guide the position of the construction machine 3 and to manage the construction of ground improvement by the construction machine 3, but these may be divided into functions.

1 :位置誘導兼施工管理システム
2 :深層混合処理装置
3 :施工機
3a :ベースマシン本体
3b :オーガ
3c :撹拌軸
3d :撹拌翼
3e :発電機
3f :リーダ
4 :スラリープラント
4a :セメントサイロ
4b :バッチャープラント
4c :グラウトポンプ
4d :チューブ管
4e :発電機
5 :縦孔
6 :混合土
7 :改良体
10 :データ収集兼支援装置
11 :GNSSアンテナ
12 :GNSS受信機
13 :センサ
14 :記憶部
14a:設計位置座標DB
14b:施工情報DB
15 :制御部
15a:演算部
15b:誘導情報生成部
15c:表示画面生成部
16 :表示部
17 :通信部
20 :作業員端末
21 :GNSSアンテナ
22 :GNSS受信機
23 :制御部
24 :表示部
25 :通信部
30 :第1の情報端末
31 :表示部
40 :第2の情報端末
41 :表示部
50 :GNSS衛星
60 :ネットワーク
g :原地盤
1: Position guidance and construction management system 2: Deep mixing equipment 3: Construction machine 3a: Base machine body 3b: Auger 3c: Stirring shaft 3d: Stirring blade 3e: Generator 3f: Leader 4: Slurry plant 4a: Cement silo 4b : Batcher plant 4c : Grout pump 4d : Tube pipe 4e : Generator 5 : Vertical hole 6 : Mixed soil 7 : Improved body 10 : Data collection and support device 11 : GNSS antenna 12 : GNSS receiver 13 : Sensor 14 : Memory Part 14a: Design position coordinate DB
14b: Construction information DB
15: Control section 15a: Calculation section 15b: Guidance information generation section 15c: Display screen generation section 16: Display section 17: Communication section 20: Worker terminal 21: GNSS antenna 22: GNSS receiver 23: Control section 24: Display section 25: Communication department 30: First information terminal 31: Display section 40: Second information terminal 41: Display section 50: GNSS satellite 60: Network g: Original ground

Claims (1)

重機の施工を支援する作業員の位置誘導システムであって、
GNSS衛星が送信するGNSS信号を受信して、前記作業員の2次元座標である現在位置座標を取得可能なGNSS受信機と、
前記重機の施工予定地点と任意のオフセット量だけ離間して設定されるガイドライン上の所定の基準点の2次元座標である基準点座標が予め記憶された記憶部と、
前記現在位置座標が前記基準点座標に一致するように、前記作業員を誘導する誘導情報を生成する誘導情報生成部と、
前記現在位置座標及び前記基準点座標を2次元地図上に表示する表示画面を生成する表示画面生成部と、
前記表示画面及び前記誘導情報を表示する表示部と、
を備えていることを特徴とする重機の施工を支援する作業員の位置誘導システム。
A worker position guidance system that supports construction of heavy machinery,
a GNSS receiver capable of receiving a GNSS signal transmitted by a GNSS satellite and acquiring current position coordinates that are two-dimensional coordinates of the worker;
a storage unit in which reference point coordinates, which are two-dimensional coordinates of a predetermined reference point on a guideline set apart from the planned construction site of the heavy equipment by an arbitrary offset amount, are stored in advance;
a guidance information generation unit that generates guidance information for guiding the worker so that the current position coordinates match the reference point coordinates;
a display screen generation unit that generates a display screen that displays the current position coordinates and the reference point coordinates on a two-dimensional map;
a display unit that displays the display screen and the guidance information;
A worker position guidance system that supports construction of heavy machinery, characterized by being equipped with.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289638A (en) 2000-04-11 2001-10-19 Sumitomo Densetsu Corp Mobile working equipment
JP2002202357A (en) 2000-12-28 2002-07-19 Oura Kosoku Kk Pile driving method and setting-out position checking system
JP2013257223A (en) 2012-06-13 2013-12-26 Nikon-Trimble Co Ltd Surveying apparatus, surveying method, and program
JP2014074597A (en) 2012-10-02 2014-04-24 Nikon-Trimble Co Ltd Survey setting support device, survey setting support method and program
JP2015048635A (en) 2013-09-02 2015-03-16 ジェコス株式会社 Driving method and installation device of steel material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3020448B2 (en) * 1996-07-03 2000-03-15 西松建設株式会社 Target position input method for automatic operation of cable crane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289638A (en) 2000-04-11 2001-10-19 Sumitomo Densetsu Corp Mobile working equipment
JP2002202357A (en) 2000-12-28 2002-07-19 Oura Kosoku Kk Pile driving method and setting-out position checking system
JP2013257223A (en) 2012-06-13 2013-12-26 Nikon-Trimble Co Ltd Surveying apparatus, surveying method, and program
JP2014074597A (en) 2012-10-02 2014-04-24 Nikon-Trimble Co Ltd Survey setting support device, survey setting support method and program
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