WO2015111735A1 - コンクリート構造物維持管理システム - Google Patents

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WO2015111735A1
WO2015111735A1 PCT/JP2015/051930 JP2015051930W WO2015111735A1 WO 2015111735 A1 WO2015111735 A1 WO 2015111735A1 JP 2015051930 W JP2015051930 W JP 2015051930W WO 2015111735 A1 WO2015111735 A1 WO 2015111735A1
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WO
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information
measurement
crack
concrete structure
measurement information
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/051930
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴志 山本
Original Assignee
デ・ファクト・スタンダード合同会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
    • G01N33/383—Concrete or cement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings

Definitions

  • the present invention relates to a concrete structure maintenance and management system for managing and analyzing cracks generated in a concrete structure.
  • Patent Document 1 an image obtained by imaging a damaged part of a concrete structure and damage sample data for determining the degree of damage are evaluated for cracks, and a database of evaluation results and the like so far.
  • a technique relating to a deterioration diagnosis support system is described for centrally managing damage information that has been individually managed for each and performing a deterioration diagnosis efficiently.
  • the conventional technology is a system for evaluating and recording damage by visual observation or images, and performing efficient management. For this reason, damage to the structure is prevented, and there is no effect of extending the life of the structure or reducing the cost of LCC.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and records a crack generated in a concrete structure along a time axis, and manages and analyzes it along with other information, thereby providing a concrete structure. It is an object of the present invention to provide a concrete structure maintenance management system for supporting maintenance of a concrete structure.
  • the present invention is a concrete structure maintenance management system for analyzing a measurement instrument for measuring a crack generated in a concrete structure and measurement information obtained by the instrument.
  • the server includes a life cycle cost calculation unit that calculates a life cycle cost of a measurement target using the measurement information, and the measurement information includes a coordinate system.
  • the reference point coordinate information for defining the position, the time information indicating the time when the measurement was performed, and the crack coordinates, the position coordinates for identifying the position and shape of the crack, the crack width and the crack length.
  • the present invention it is possible to record measurement information quantitatively regardless of the subjectivity of the observer by recording the shape and position of the crack itself by the coordinate system. For this reason, it is possible to accurately evaluate cracks on the time axis, which has been difficult to realize with conventional management systems.
  • the life cycle cost calculation unit by calculating the life cycle cost by the life cycle cost calculation unit, it is possible to easily make a decision regarding the maintenance of the structure. So far, from the planning and execution of maintenance budgets, extensive discussions have been required between the infrastructure maintenance department and the finance department within the manager. However, by using the present invention, objective measurement data can be acquired and analyzed, and the result can be shared through the network. Therefore, it is possible to greatly reduce the costs from budget formulation to execution in maintenance management. Furthermore, since the crack information is not stored as an image, the storage capacity required for the database can be reduced.
  • a result processed by the server is recorded in association with the measurement information and can be viewed from an external terminal connected to the server through a network.
  • the processing contents that have been individually managed by each of the measurer, the user who is the owner of the structure or the administrator, and the contractor are shared among the three parties. be able to. Therefore, it is possible to quickly and efficiently carry out measurement, maintenance decision making, construction, and the like. Further, the measurement information may be browseable.
  • the measuring instrument can exchange the measurement information with a measurer terminal, and the server can communicate with the measurer terminal through a network, and the passed measurement.
  • a measurement information input unit that receives information is provided.
  • the server is capable of communicating with the measuring instrument through a network, and includes a measurement information input unit that receives the measurement information.
  • the measurement information may be received from the measuring instrument itself.
  • the measurement information is recorded as text data.
  • post-recording processing such as evaluation of the recorded image of the damaged part becomes unnecessary.
  • the measuring instrument is capable of optical distance measurement or ultrasonic distance measurement
  • the reference point coordinate information and position coordinates are an arbitrarily defined three-dimensional orthogonal coordinate system, or polar coordinates. It is described by the system. With such a configuration, accurate information on cracks can be collected in a unified manner regardless of the subjectivity of the measurer. For this reason, it is possible to perform deterioration prediction and cause estimation with high accuracy that has never been achieved.
  • the server is connected to an external terminal through a network, and records one or both of construction information and environmental information input from the external terminal in association with the measurement information. It is characterized by having. By adopting such a configuration, it is possible to perform more accurate cause estimation and deterioration prediction of cracks in consideration of construction information that has been opaque until now and environmental factors.
  • the construction information is information related to the work content and materials during construction and repair
  • the environmental information is information related to the surrounding environment and usage status of the structure.
  • the server includes a depth estimation unit that estimates the depth of a crack.
  • a depth estimation unit that estimates the depth of a crack.
  • the server includes a cause estimation unit that estimates a cause of the crack.
  • a cause estimation unit that estimates a cause of the crack.
  • the server includes a modeling unit that creates a two-dimensional model or a three-dimensional model of a wall surface of a concrete structure using the measurement information.
  • a modeling unit that creates a two-dimensional model or a three-dimensional model of a wall surface of a concrete structure using the measurement information.
  • the server includes a modeling unit that creates a two-dimensional model or a three-dimensional model of the wall surface of the concrete structure using the measurement information, and the estimation in the cause estimation unit is registered in advance.
  • the damage sample is compared with the two-dimensional model or the three-dimensional model created by the modeling unit. With such a configuration, the cause can be easily estimated.
  • cracks are recorded as text data in the coordinate system, it is not necessary to visually compare the captured image and the damaged sample, and the analysis result can be automatically derived.
  • the server includes a construction management unit that performs public disclosure of a concrete structure that is a construction target and public recruitment of a constructor.
  • the life cycle cost calculation unit includes an automatic correction unit that corrects a life cycle cost prediction formula using the measurement information recorded in the database.
  • the present invention is a method for managing a concrete structure using measurement information of a crack generated in a concrete structure, the step of recording the measurement information in a database, and a life of a measurement object using the measurement information.
  • a step of calculating a cycle cost wherein the measurement information specifies reference point coordinate information for defining a coordinate system, time information indicating the time when measurement was performed, and crack information as a position and shape of a crack It is characterized by having position coordinates, crack width, and crack length.
  • the present invention is a server device for managing a concrete structure using measurement information of a crack generated in a concrete structure, and the server device uses the input measurement information to determine the life of a measurement target.
  • a life cycle cost calculation unit for calculating a cycle cost, and the measurement information includes reference point coordinate information for defining a coordinate system, time information indicating the time when measurement was performed, and crack information as crack information. And position coordinates for specifying the shape, crack width, and crack length.
  • the present invention is a program for managing a concrete structure using measurement information of cracks generated in the concrete structure, and the measurement information includes reference point coordinate information for defining a coordinate system and measurement.
  • the crack information as the crack information, the position coordinates for identifying the position and shape of the crack, the crack width and the crack length are included, and the computer is used to input the measurement information. It is made to function as a life cycle cost calculation means which calculates the life cycle cost of measurement object using.
  • a concrete structure for supporting the maintenance and management of a concrete structure by recording cracks generated in the concrete structure along the time axis and managing and analyzing the cracks together with other information.
  • An object maintenance management system can be provided.
  • the concrete structure in the present invention indicates not only cement concrete but also a structure using concrete in a broad sense. That is, it is possible to adapt and manage structures using building materials that can generate cracks, such as asphalt concrete, high-strength concrete, reinforced concrete, fiber reinforced concrete, and watertight concrete.
  • Measurement information to be analyzed in the present invention is measurement data for each measurement target such as a wall surface or an arch surface of a concrete structure.
  • the measurement information includes at least reference point coordinates for defining a coordinate system, time information indicating the time when measurement was performed, and crack information.
  • the crack information includes at least position coordinates indicating the position and shape of a crack generated in the measurement target, a crack width, and a crack length.
  • the reference point coordinates are for defining a coordinate system for the measurement target.
  • a coordinate system for the measurement target By defining arbitrary three points on the space by measurement by optical distance measurement or the like, it is possible to define a surface formed by the three points.
  • the coordinate system is defined by recording the four corners of the wall surface as the reference point coordinates.
  • the crack is regarded as a set of line segments, and the end points of these line segments are recorded as coordinates, so that the coordinate system is adapted. It is possible.
  • the conventional measurement of cracks was done by the subjectivity of the measurer by measuring the size of the cracks with a measure or sketching the position. For this reason, deviations and errors are large, and it is difficult to perform analysis along a time series.
  • the position and size of the crack in the measurement target are recorded as text data in the coordinate system. Therefore, it is possible to record measurement information by a method called coordinates that does not depend on the subjectivity of the measurer, and it is possible to analyze cracks in a time series with higher accuracy.
  • the crack shape and length are described by text data, it is possible to cause the computer to analyze the crack shape. It is known that a crack having a specific cause such as a cold joint has a characteristic shape. Furthermore, since the data capacity is extremely small compared to the case where image information is recorded, the storage capacity of the database can be suppressed. In the case where deviation occurs between coordinate data recorded as time-dependent data other than the progress of cracks, correction may be performed in order to maintain consistency between data.
  • the concrete structure maintenance management system includes a server 1, a database 2, a measuring instrument 3, a measurer terminal 4, a user terminal 5, and a contractor terminal 6. Prepare.
  • the hardware configuration of the server 1 provides a function as a server and performs a variety of calculations for controlling the operation of the server 1, and a temporary setting when performing calculations.
  • RAM 102 for recording various data
  • ROM 103 for recording a control program for providing a concrete structure maintenance management system
  • input / output device 104 for displaying input and output to server 1
  • network And a communication device 105 for performing data communication.
  • the server 1 is a server device for performing various analyzes and management of concrete structures. As shown in FIG. 3, the server 1 includes an analysis unit 10 for providing functions related to analysis, a measurement information input unit 15, an external information input unit 16, and a browsing unit for providing other functions. 17, a construction management unit 18, a management unit 19, and a communication unit 20.
  • the analysis unit 10 includes a life cycle cost calculation unit 11, a depth estimation unit 12, a modeling unit 13, and a cause estimation unit 14, and performs various analyzes based on structure data such as measurement information. .
  • a repair cost calculation function, a contractor's management / construction request function, an analysis function for statistically analyzing large-scale data, and the like may be further provided.
  • the life cycle cost calculation unit 11 performs the deterioration prediction of the structure using the measurement information and the like, and calculates the life cycle cost based on the deterioration prediction. Along with the calculation of the life cycle cost, the repair time and cost for minimizing the life cycle cost may be derived. The information derived here is recorded in the database 2. A user, such as a manager of a concrete structure, can determine the repair cost and the repair time based on the analysis result. Therefore, it is possible to drastically reduce costs from budget formulation to execution in maintenance.
  • the prediction formula for calculating the life cycle cost may be automatically corrected. As a result, it is possible to provide the life cycle cost calculated with higher accuracy to the user as the measurement information is collected.
  • the contents of the analysis result, feedback from each user, and the like may be used for correcting the prediction formula.
  • a management plan drafting unit that minimizes the total cost may be provided. For example, when a user inputs budget information that can be used for an arbitrary period and during that period, the budget information and repair costs for a plurality of structures obtained by the life cycle cost calculation unit 11 are used in total. Costs may be derived.
  • the depth estimation unit 12 estimates the crack depth.
  • the depth of the crack can be estimated based on information such as the crack width and other environmental factors.
  • the estimated crack depth is used for estimation of repair costs, deterioration prediction, and the like.
  • the modeling unit 13 generates a two-dimensional or three-dimensional model of a measurement target and a crack generated in the measurement object based on the measurement information. By modeling the coordinate data described in the measurement information, it is possible to easily grasp the position and shape of the crack.
  • the measurement information modeled by the modeling unit 13 may be recorded in the database 2 or may be made readable by converting the measurement information when a model browsing request is received.
  • the cause estimating unit 14 uses the measurement information to estimate the cause of a crack that has occurred there.
  • the crack modeled by the modeling unit 12 is compared with a damage sample recorded in advance, and the cause is estimated by deriving the closest damage sample. . This comparison may be performed by analyzing the distribution of the coordinate system text data.
  • the cause of the crack may be estimated using information obtained by measuring the target surface, the crack width, and the period from past construction / completion. It is also possible to statistically analyze the cause using estimation result data, environmental factors such as location conditions, construction history, and the like.
  • the measurement information input unit 15 stores the measurement information measured by the measuring instrument 3 by the measurer who measures the crack in the database 2. The measurement information is input from the measurer terminal 4 or the measuring instrument 3.
  • the external information input unit 16 is a user who is an owner or manager of a concrete structure, a contractor who performs repair work on cracks, etc., which is input from the user terminal 5 or the contractor terminal 6.
  • Database 2 stores environmental factors related to location, information on construction, information on materials at the time of construction, and the like.
  • the browsing unit 17 makes it possible to browse measurement information, analysis results, and the like stored in the database 2 from the user terminal 5, the contractor terminal 6, and the like. Accordingly, the user can obtain information such as the life cycle cost of the structure managed by the user, and can easily make a decision regarding the construction time and cost. In addition, since the contractor can obtain information that is centrally managed along the time series for each concrete structure, it is possible to more easily plan, estimate, and perform the work.
  • the construction management unit 18 manages information related to the construction of concrete structures.
  • the user can use the user terminal 5 to access the construction management unit 18 and perform public recruitment of the installer.
  • Measurement information on the concrete structure to be constructed can be viewed from the builder terminal 6, and construction plans, estimates, and bids can be made.
  • the management unit 19 identifies a user who has accessed the server and provides a function suitable for the user.
  • the management unit 19 provides different screen displays and functions using identifiers assigned to each user.
  • the communication unit 20 communicates with an external terminal using a network. By being able to communicate from an external terminal such as the user terminal 5 or the installer terminal 6, it is possible to easily manage the concrete structure and collect information.
  • the database 2 is a storage device connected to the mediation server 1, and records various information used on the server, analysis results, and the like.
  • the database 2 in the present embodiment includes a user database 21 and a structure database 22.
  • the user database 21 records different identifiers and user IDs for each user, measurer, and installer. This user ID is linked to the structure ID recorded in the structure database 22 and the measurement ID assigned for each measurement work.
  • the management unit 19 Based on the description of the user database 21, the management unit 19 provides individual displays and functions to each user. A user who is a manager / owner of a concrete structure may input a budget that can be used for an arbitrary period and during that period and use it for decision making. In addition, from the measurer or the contractor, it may be possible to confirm the work schedule and input the human resource in charge of the work in advance to perform management or the like.
  • the structure database 22 stores structure information, external information related to the surrounding environment and construction, and other information, and is recorded in association with a measurement information table and an analysis result table. ing.
  • measurement information table measurement information measured by the measuring instrument 3 is described as shown in FIG.
  • the measurement information is managed by attaching an ID to each measurement work.
  • the time information indicating the measurement time, the crack width, the crack length, the crack depth, and the coordinate information described in FIG. 7A.
  • Coordinate information ID for referring to the table is described.
  • the coordinate information may be described in the same table.
  • the coordinate information table describes the reference point coordinates and the position coordinates.
  • a crack A as shown in FIG. 7B is recorded by line segments (A001-A002, A002-A003, A003-A004) formed by continuous measurement points.
  • the reference point coordinates recorded in the previous measurement can be modeled and the position can be referred to by the measuring instrument 3, the measurer terminal 4, or the like. preferable.
  • the analysis information table records the analysis result performed by the analysis unit 10 and is made readable by the user by associating it with the structure information and measurement information. In addition, when new measurement information or external information is input by the measurement information input unit 15, the analysis is automatically performed by the life cycle cost calculation unit 11 and the analysis result in the analysis information table is updated. It doesn't matter.
  • the measuring instrument 3 is an instrument used by a crack measurer, and is a measuring instrument capable of recording a crack in a measurement target in a coordinate system. The distance and angle from the wall surface and crack are measured by optical distance measurement and ultrasonic distance measurement, and the coordinates are assigned based on the reference coordinates determined before the crack measurement, and used as crack information.
  • the measuring instrument 3 can deliver measurement information to the measurer terminal 4 and transmits measurement information to the measurement information input unit 15 through the measurer terminal 4. The measurement information may be directly transmitted from the measuring instrument 3.
  • the measurer terminal 4 is a terminal used by a measurer who measures cracks, and can exchange measurement information with the measuring instrument 3.
  • the measurer terminal 4 can access the server 1 through a network, and can record measurement information measured by the measuring instrument 3 in the database 2 through the measurement information input unit 15.
  • other information for example, position information regarding the location of the wall surface, position information indicating the measurement position, and information such as temperature and humidity at the time of measurement may be recorded together.
  • the user terminal 5 is a terminal used by a user who is an administrator or owner of a concrete structure, can access the server 1 and can refer to recorded data. Yes. It is possible to refer to measurement information related to the structure input by the measurer terminal 4, analysis results derived to the server 1 using the measurement information, contents described in the analysis information table, and the like. In addition, it is possible for the construction management unit 18 to perform public recruitment of the constructor.
  • the contractor terminal 6 is a terminal used by the contractor who performs the construction, and can bid for the public recruitment of the contractor. It is also possible to refer to measurement information, analysis results, etc. regarding the concrete structure to be constructed. Since information can be easily referred to in this way, construction planning, cost estimation, etc. can be performed very easily. Information at the time of construction may be input from the external information input unit 16.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a connection between the measurer terminal 4, the user terminal 5, the contractor terminal 6, and each function of the server 1, omitting the management unit 19, the browsing unit 20, and the user database 21.
  • the measurer terminal 4 can use the measurement information input unit 15.
  • the user terminal 5 can use the external information input unit 16, the browsing unit 17, and the construction management unit 18.
  • the contractor terminal 6 can use the browsing unit 17 and the construction management unit 18.
  • the distribution of these functions is performed by the management unit 19 as described above. You may comprise so that each function can be utilized as needed, such as enabling utilization of the external information input 16 from the measurer terminal 4 or the constructor terminal 6.
  • FIG. 9 is a diagram showing the overall flow from measurement to repair.
  • the series of flows can be divided into three steps. That is, a crack information measurement step, a measurement information analysis step, and a crack repair step.
  • the present invention is a concrete structure maintenance and management system that makes it possible to centrally manage these steps that have been performed separately until now for each concrete structure.
  • a measurement order is placed from the user terminal 5 to the measurer terminal 4.
  • the measurer who received the order measures the concrete structure using the measuring instrument 3.
  • Measurement information obtained by measurement is recorded in the structure database 22 through the measurer terminal 4.
  • the measurement information recorded in the structure database 22 is used for various analyzes by the analysis unit 10 while using external information input from the user terminal 5 as necessary.
  • This analysis result is recorded in an analysis result table in the structure database 22. From the user terminal 5, it is possible to refer to the analysis result and measurement information through the browsing unit 17, and it is easy to make a decision regarding repair to the concrete structure.
  • the public recruitment of the contractor is performed by the construction management unit 18, and the contractor terminal 6 can bid for the public recruitment. From the contractor terminal 6, it is possible to refer to measurement information and analysis results of the concrete structure to be constructed, and it is possible to easily estimate and plan for repair work.
  • the public call for construction is preferably performed by auction-type auction system or the like. The contractor who made a successful bid as a result of the public offering will repair the repair target. After the repair, it is preferable to record information related to the repair in the structure database 22.
  • the measurer performs measurement using the measuring instrument 3 (S1). Measurement is performed for each measurement object such as a wall surface or an arch surface of a concrete structure.
  • the measurement information obtained here includes at least reference point coordinates for defining a coordinate system, position coordinates indicating the position and shape of a crack, crack width, and crack length.
  • the measurement information may further include coordinate information for recording the shape of the measurement target.
  • the measurement information measured in S1 is taken into the measurer terminal 4 (S2). Then, the server 1 is accessed from the measurer terminal 4 through the network (S3). In addition to the measurement information from the measurer terminal 4, the temperature and humidity at the time of measurement, the position information of the measurement location, and the like may be recorded together.
  • Access to the server 1 is performed using a login ID and a login PW (password) described in the user database 21.
  • the management unit 18 When logging in, the management unit 18 provides the measurer terminal 4 with the measurement information input function by the measurement information input unit 15.
  • the measurement information read in S2 is recorded in the structure database 22 through the server 1 (S4).
  • other information for example, position information indicating the location and measurement position of the wall surface and information such as temperature and humidity at the time of measurement may be recorded together.
  • the measurement information is recorded in the structure database 22 (S12).
  • the server 1 automatically performs analysis.
  • the measurement information used in the present invention is recorded as text data and does not require manual analysis or evaluation, so that an analysis result can be automatically derived.
  • the information of the target structure, the measurement information recorded in S12, and other external information of the target structure are read as necessary, and the analysis unit 10 performs analysis (S14).
  • the result of this analysis is recorded in the structure database 22, and information on past analysis results and evaluation is updated (S15).
  • the user can easily make a repair plan decision based on the analysis result of the analysis unit 10.
  • the user determines a concrete structure to be repaired (S21). Then, an open call for applicants is made (S22). When the public recruitment of the installer is performed in S22, the crack information related to the construction object, the past construction record, etc. are released and can be viewed from the installer terminal 6 (S23).
  • the contractor makes a construction plan, estimate, etc. based on the disclosed information and bids for the public offering (S24). Then, a bid-off bid is performed, and a contractor is determined (S25). This bid is preferably provided by software.
  • measurement information of cracks in a concrete structure can be easily databased and managed through a network.
  • the measurement of cracks has been performed by the subject of the measurer, and even for the same wall surface, the measurement result may differ depending on the measurer.
  • the position and size of the crack are recorded by coordinates. Therefore, it is possible to compare the size of the cracks accurately and in time series, and the life cycle cost can be calculated with higher accuracy than in the past.
  • the present invention As a user by an organization that manages a large number of concrete structures such as administration, it becomes possible to manage and repair data related to the concrete structures very easily. Further, since it is possible to collect crack data on a large scale, it is possible to operate an algorithm relating to the cause estimation and deterioration prediction of the crack with high accuracy.

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Abstract

コンクリート構造物に発生したひび割れを時間軸に沿って記録し、それ以外の情報と併せて管理、解析することによって、コンクリート構造物の維持管理を支援するための、コンクリート構造物維持管理システムを提供することを課題とする。 コンクリート構造物維持管理システムであって、コンクリート構造物に発生したひび割れを計測するための計測器と、前記計測器によって得られた計測情報を解析するサーバと、前記計測情報を記録したデータベースと、を備え、前記サーバは、前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出部を有し、前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とする。

Description

コンクリート構造物維持管理システム
　本発明は、コンクリート構造物に発生したひび割れ（クラック）を管理、解析するためのコンクリート構造物維持管理システムに関するものである。
　昨今、高度成長期時代等に建設されたコンクリート構造物の経年劣化に関する問題が指摘されている。それらが公共性の高いインフラストラクチャーを主に構成している以上、その合理的な維持管理は不可欠である。高齢化したインフラストラクチャーの施工不良や劣化が大規模な事故を誘発しているという実情もあり、対策が急がれている。
　コンクリート構造物を建設するには莫大な費用が必要であり、建て替えを行うことは容易ではない。そのため、適正な時期に保全を行うことでコンクリート構造物の寿命を延ばし、ライフサイクルコスト(LCC: Life cycle cost)を抑えるための、維持管理システムが注目されている。
　特許文献１には、コンクリート構造物の損傷個所を撮像した画像、損傷度を判定するための損傷サンプルデータを用いてひび割れの評価を行い、評価結果等をデータベース化することで、これまで計測者ごとに個別に管理されていた損傷の情報を一元的に管理し、効率的に劣化診断を行う為の、劣化診断支援システムに関する技術が記載されている。
　劣化原因の推定や劣化予測を行う為に必要な損傷の情報は、これまで計測者によって個別に管理されていた。特許文献１に記載の技術を用いることで、それら損傷の情報を一元的に管理し、効率的な利用、解析を行うことが可能となった。
特許第４６８５２１４号
　しかしながら従来技術は、目視や画像によって損傷の評価、記録を行い、効率的な管理を行う為のシステムである。そのため、構造物の損傷を未然に防止し、構造物の長命化やLCCを低廉化する効果を奏するものではない。
　「コンクリートのひび割れ調査，補修，補強指針　-2003-」(社団法人　日本コンクリート工学協会 2003.6)によれば、防水性を考慮する必要がある建築環境において、鉄筋コンクリートに0.2mm以上のひび割れがある場合には内部鉄骨の腐食等が起こり、重大な損傷が生じることが示されている。
　構造物の長命化やLCCの低廉化を達成するためには、微細なひび割れ（初期ひび割れ）の段階で適切な保全を行い、損傷を引き起こすひび割れの発生を、未然に防ぐことが必要である。すなわち、初期ひび割れが損傷を引き起こすひび割れになるまでの期間を予測し、管理することが必要である。
　ひび割れの変化を高精度に予測するためには、ひび割れの大きさや形状を時間軸に沿って、定量的に管理、解析することが必要となる。しかし、従来のひび割れの計測は、各々の計測者の経験や勘を頼りに、メジャーやスケッチを用いて行われてきた。そのため、同じ壁面を計測したとしても、計測者が異なることで計測結果に違いが生じてしまい、経時的なデータ収集を行うことは困難であった。加えて手書きのデータを、デジタルなデータに変換する手間もかかってしまう。
　また、これまでコンクリート構造物の計測や施工等に関する情報は、計測者、構造物の所有者・管理者、施工者の３者間において共有されていなかった。そのため、各者が有する情報を共有し、コンクリート構造物の保全に際して活用することが必要である。
　本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、コンクリート構造物に発生したひび割れを時間軸に沿って記録し、それ以外の情報と併せて管理、解析することによって、コンクリート構造物の維持管理を支援するための、コンクリート構造物維持管理システムを提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、コンクリート構造物維持管理システムであって、コンクリート構造物に発生したひび割れを計測するための計測器と、前記計測器によって得られた計測情報を解析するサーバと、前記計測情報を記録したデータベースと、を備え、前記サーバは、前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出部を有し、前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、座標系によってひび割れの形状や位置そのものを記録しておくことで、観測者の主観によらず定量的に計測情報を記録することが可能となる。また、そのため、これまでの管理システムでは実現することが難しかった、時間軸によるひび割れの正確な評価を行うことができる。
　また、ライフサイクルコスト算出部によってライフサイクルコストを算出することによって、構造物の保全に関する意思決定を、容易に行うことができる。これまで、維持管理の予算策定から執行まで、管理主体者内部のインフラ維持管理部門と財務部門で多大な協議が必要であった。しかし本発明を用いることによって、客観的な測定データの取得と分析を行うことができ、その結果を、ネットワークを通じて共有することが可能となる。そのため、維持管理における予算策定から執行までのコストを大幅に削減することができる。更に、ひび割れの情報を画像で保存していないため、データベースに必要な保存容量を抑えることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバで処理された結果は前記計測情報と関連付けて記録され、前記サーバとネットワークを通じて接続された外部端末から閲覧可能であることを特徴とする。
　このような構成にすることで、これまで計測者、構造物の所有者又は管理者等である利用者、施工者、のそれぞれに個別に管理されていた処理内容を、３者間で共有することができる。そのため、計測、保全に関する意思決定、施工等を迅速かつ効率的に執り行うことができる。さらに、計測情報を閲覧可能に成されていても構わない。
　本発明の好ましい形態では、前記計測器は、計測者端末と前記計測情報の受け渡しが可能であって、前記サーバは、前記計測者端末とネットワークを通じて通信可能であって、受け渡された前記計測情報を受信する計測情報入力部を備えること、を特徴とする。
　このような構成とすることで、ネットワークを通じて、大規模かつ容易にひび割れ情報を収集することができる。そのため、ひび割れの原因推定や劣化予測等を行う際の回帰的な分析を大規模なデータを基に構築することができ、より精度の高い推定結果を提供することが可能となる。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、前記計測器とネットワークを通じて通信可能であって、前記計測情報を受信する計測情報入力部を備えること、を特徴とする。
　計測器そのものから計測情報を受信可能であっても構わない。このような構成とすることで、ネットワークを通じて、大規模かつ容易にひび割れ情報を収集することができる。
　本発明の好ましい形態では、前記計測情報は、テキストデータによって記録されていることを特徴とする。
　ひび割れの形状や位置関係に関する情報を、座標系のテキストデータによって記録しておくことで、記録した損傷個所の画像を評価する等の、記録後の処理が必要なくなる。また、これまでのように撮像した画像データを記録しておく必要がなく、データベースに必要な保存容量を極めて抑えることが可能である。
　本発明の好ましい形態では、前記計測器は、光学測距又は超音波測距が可能であって、前記基準点座標情報及び位置座標は、任意に定義された３次元の直交座標系、又は極座標系によって記載されていることを特徴とする。
　このような構成にすることで、ひび割れに関する正確な情報を計測者の主観によらず、統一して収集することができる。そのため、劣化予測や原因推定をこれまでにない高い精度で行うことが可能となる。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは外部端末とネットワークを通じて接続されており、前記外部端末から入力された施工情報及び環境情報の一方又は双方を、前記計測情報と関連付けて記録する外部情報入力部を有すること特徴とする。
　このような構成にすることで、これまで不透明であった施工の情報や、環境要因を加味した、より精度の高いひび割れの原因推定や劣化予測を行うことが可能となる。施工情報は、建築や修繕の際の作業内容や資材等に関する情報であり、環境情報は、構造物の周辺環境や使用状況等に関する情報である。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、ひび割れの深さを推定する深度推定部を備えること、を特徴とする。
　このような構成にすることで、より合理的なひび割れの保全案を提示することが可能である。また、劣化予測等を行う際に、ひび割れの長さや幅に加え、深さに関しても指標として取り入れることが可能となる。ひび割れの深さは、ひび割れの幅や築年数等を基に推定することが可能である。光学測距や超音波測距等によって実際に計測を行うようにしても構わない。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、ひび割れ原因を推定する原因推定部を備えること、を特徴とする。
　このような構成とすることで、ひび割れの原因推定を行うことができる。原因推定を行うことで次回の補修や劣化予測を効率的に行うことができる。また、過去の施工者等を参照可能に成すことで、ひび割れの原因が施工にある場合、施工者の選択を行う際の意思決定を補助することが可能となる。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、前記計測情報を用いてコンクリート構造物の壁面の２次元モデル又は３次元モデルを作成するモデリング部を備えること、を特徴とする。
　このような構成とすることで、画像情報を記録していなくとも、視覚的にひび割れの状態を認識することが可能となる。またひび割れモデルは、影や汚れなど、ひび割れ以外の不必要な情報を持っておらず、容易にひび割れの全容、形状を把握することが可能である。このひび割れモデルを、計測器の計測画面にレイヤー表示したり、計測者端末、施工者端末から参照可能であることで、効率的にひび割れ計測、修繕を行うことができる。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、前記計測情報を用いてコンクリート構造物の壁面の２次元モデル又は３次元モデルを作成するモデリング部を備え、前記原因推定部における推定は、予め登録された損傷サンプルと、前記モデリング部によって作成された２次元モデル又は３次元モデルと、を比較して行われることを特徴とする。
　このような構成とすることで、容易に原因推定を行うことができる。また、ひび割れを座標系のテキストデータで記録しているため、従来のように撮像した画像と損傷サンプルを目視で比較する必要がなくなり、解析結果を自動的に導出することが可能である。
　本発明の好ましい形態では、前記サーバは、施工対象となるコンクリート構造物の公開及び、施工者の公募を行う施工管理部を有することを特徴とする。
　このような構成とすることで、これまで個別に行われていたコンクリート構造物の検査、管理、補修までを一元的に管理することができる。また、施工に関する情報や施工者の情報を、ひび割れの原因推定や劣化予測に利用することが可能となり、それら予測推定の精度を高める効果が期待できる。
　本発明の好ましい形態では、前記ライフサイクルコスト算出部は、前記データベースに記録された計測情報を用いて、ライフサイクルコストの予測式の修正を行う自動修正手段を有すること、を特徴とする。
　このような構成とすることで、収集した計測情報を活用して、高精度に導出されたライフサイクルコストをユーザへ提供することができる。本発明を用いることで広い範囲から多くの計測情報を管理、収集することができるため、統計的な手法などを用いて、これまでにない高精度な算出結果をユーザに提供することが可能である。
　本発明は、コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いてコンクリート構造物の管理を行う方法であって、前記計測情報をデータベースに記録するステップと、前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するステップを有し、前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とする。
　本発明は、コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いてコンクリート構造物の管理を行うためのサーバ装置であって、前記サーバ装置は、入力された前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出部を有し、前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とする。
　本発明は、コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いてコンクリート構造物の管理を行うプログラムであって、前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報として、ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有し、コンピュータを、入力された前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出手段として機能させることを特徴とする。
　本発明によれば、コンクリート構造物に発生したひび割れを時間軸に沿って記録し、それ以外の情報と併せて管理、解析することによって、コンクリート構造物の維持管理を支援するための、コンクリート構造物維持管理システムを提供することができる。
本発明の一実施形態における構成例を示す図である。 本発明の一実施形態におけるハードウェア構成を示す図である。 本発明の一実施形態における機能ブロック図である。 本発明の一実施形態におけるユーザデータベースを示す図である。 本発明の一実施形態における構造物データベースを示す図である。 本発明の一実施形態における計測情報テーブルを示す図である。 本発明の一実施形態における位置座標テーブルを示す図である。 本発明の一実施形態における外部端末との機能的な繋がりを示す図である。 本発明の一実施形態における計測から補修までの全体的な流れを示す図である。 本発明の一実施形態におけるひび割れ情報の計測を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における計測情報の解析を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における施工者の公募を示すフローチャートである。
　以下に、本発明の実施形態について図１ないし図１２を参照して説明する。
１．１．コンクリート構造物
　本発明におけるコンクリート構造物とは、セメントコンクリートだけでなく、広義の意味でのコンクリートを用いた構造物を示す。即ち、アスファルトコンクリートや、高強度コンクリート、鉄筋コンクリート、繊維補強コンクリート、水密コンクリート等、ひび割れの発生しうる建築資材を用いた構造物に対して適応し、管理することが可能である。
１．２．計測情報
　本発明で解析の対象となる計測情報は、コンクリート構造物の壁面やアーチ面といった計測対象ごとの計測データである。計測情報には、座標系を定義するための基準点座標と、計測を行った時期を示す時期情報と、ひび割れ情報と、を少なくとも有する。前記ひび割れ情報は、計測対象に生じたひび割れの位置及び形状を示す位置座標と、ひび割れ幅と、ひび割れ長さと、を少なくとも有する。
　前記基準点座標は、計測対象に座標系を定義するためのものである。任意の３点を光学測距等による計測で空間上に定義することで、その３点によって形成される面を定義することが可能である。例えば、壁面の四隅等を基準点座標として記録しておくことで、座標系が定義される。
　ひび割れに座標系を適用する方法としては、図7（ｂ）に示すように、ひび割れを線分の集合とみなし、それら線分の端点を座標として記録しておくことで、座標系を適応することが可能である。
　従来のひび割れの計測は、ひび割れの大きさをメジャーで計測したり、位置をスケッチする等して、計測者の主観によって行われていた。そのため、ずれや誤差が大きく、時系列に沿った解析を行うことが困難であった。
　一方、本発明において利用される計測情報は、測定対象におけるひび割れの位置や大きさを、座標系のテキストデータで記録している。そのため、計測情報を、座標という計測者の主観によらない方法で記録することが可能であり、より高い精度で、時系列に沿ってひび割れの解析を行うことが可能となる。
　また、テキストデータによってひび割れの形状や長さを記載しているため、コンピュータにひび割れの形状に関する解析を行わせることも可能である。コールドジョイント等の特定の原因を有するひび割れは、特徴的な形状をしていることが知られている。さらに、データ容量も画像情報を記録する場合に比べて極めて少なくなるため、データベースの記憶容量を抑えることができる。経時的データとして記録された座標データ間において、ひび割れの進行以外によってずれが生じる場合には、データ間の整合性を保つために修正を行うようにしてもよい。
２．システムの構成
　図１に示すように、コンクリート構造物維持管理システムは、サーバ１と、データベース２と、計測器３と、計測者端末４と、利用者端末５と、施工者端末６と、を備える。
２．１． サーバの構成
　図２に示すように、サーバ１のハードウェア構成は、サーバとしての機能を提供し、サーバ１の動作を制御するための種々の演算を行うＣＰＵ１０１と、演算を行う際の一時的なデータを記録するＲＡＭ１０２と、コンクリート構造物維持管理システムを提供するための制御プログラム等を記録するＲＯＭ１０３と、サーバ１への入力及び、出力の表示を行う為の入出力装置１０４と、ネットワークによりデータ通信を行うための通信装置１０５と、を備える。
　サーバ１は、種々の解析やコンクリート構造物の管理を行う為のサーバ装置である。図３に示すように、サーバ１は、解析に関する機能を提供するための解析部１０と、それ以外の機能を提供するために、計測情報入力部１５と、外部情報入力部１６と、閲覧部１７と、施工管理部１８と、管理部１９と、通信部２０と、を有する。
　解析部１０は、ライフサイクルコスト算出部１１と、深度推定部１２と、モデリング部１３と、原因推定部１４と、を有し、計測情報などの構造物のデータを基に様々な解析を行う。これらで行われる処理の他に、修繕費用の算出機能や施工者の管理・施工依頼機能、大規模なデータを統計的に解析する解析機能等を更に備えていてもよい。
　ライフサイクルコスト算出部１１は、計測情報等を用いて構造物の劣化予測を行い、その劣化予測を基にライフサイクルコストを算出する。ライフサイクルコストの算出と共に、そのライフサイクルコストを最小とするような修繕の時期とその費用、などを導出するようにしてもよい。ここで導出された情報はデータベース２に記録される。コンクリート構造物の管理者等である利用者は、この解析結果を基に修繕費用や修繕時期の決定を行うことが可能となる。そのため、維持管理における予算策定から執行までコストを大幅に削減することができる。
　また、データベース２に計測情報がある程度収集された際には、ライフサイクルコストの算出を行う為の予測式を自動的に修正するように構成しても構わない。これにより、計測情報が収集されることに伴って、ユーザへより高精度に算出されたライフサイクルコストを提供することが可能となる。解析結果の内容や、各ユーザからのフィードバック等を、予測式の修正に活用しても構わない。
　また、初期ひび割れ等の修繕費用は、損傷した構造物の修繕費用と比べ極めて少なく、計画的な保全を行うことで構造物への損傷を抑え、必要な費用を抑えることが可能である。しかし、コンクリート構造物の管理者・所有者等である利用者が利用可能な予算には制限があり、全ての構造物を適時修繕することは困難である。そのため、予算情報及び計測情報を用いて、利用者が所有する複数の構造物を管理する際に、トータルでかかる費用を最小にするような管理計画立案手段を有していてもよい。たとえば、利用者が任意の期間及びその間に利用可能な予算情報を入力することで、前記予算情報及びライフサイクルコスト算出部１１によって得られた複数の構造物の修繕費を用いて、トータルでかかる費用を導出させるようにしてもよい。
　深度推定部１２は、ひび割れの深さの推定を行う。ひび割れの深さは、ひび割れ幅やその他環境要因等の情報をもとに推定を行うことが可能である。推定されたひび割れの深さは、修繕費用の見積もりや、劣化予測等に用いられる。
　モデリング部１３は、計測情報を基に、測定対象とそこに発生したひび割れの２次元又は３次元モデルの生成を行う。計測情報に記載された座標データをモデル化することで、ひび割れの位置や形状を容易に把握することが可能である。モデリング部１３でモデル化された計測情報は、データベース２に記録されてもよいし、モデルの閲覧要求を受けた際に、計測情報を変換し閲覧可能に成されてもよい。
　原因推定部１４は、計測情報を用いて、そこに発生したひび割れの原因を推定する。本実施形態において、原因推定の一つの方法として、モデリング部１２でモデル化されたひび割れを、予め記録された損傷サンプルと比較し、最も近い損傷サンプルを導出することによって原因の推定を行っている。この比較は、座標系テキストデータの分布を、解析して判別するようにしてもよい。
　原因推定のために、類似した他のコンクリート構造物の情報を基に統計的な推定を行うなど、その他の方法を取り入れても構わない。例えば、対象面を計測した情報と、ひび割れ幅、過去の施工・竣工からの期間を用いて、ひび割れの原因の推定を行ってもよい。推定結果のデータや、立地条件等の環境要因、施工履歴等を用いて統計的に原因分析を行うことも可能である。
　計測情報入力部１５は、ひび割れの計測を行う計測者が計測器３で計測した計測情報を、データベース２に格納する。計測情報は、計測者端末４又は計測器３から入力される。
　外部情報入力部１６は、コンクリート構造物の所有者や管理者等である利用者、ひび割れへの修繕作業を行う施工者等が利用者端末５や施工者端末６から入力した、コンクリート構造物の立地等に関する環境要因や施工時の情報、建築時の資材の情報等をデータベース２に格納する。
　閲覧部１７は、データベース２に格納された計測情報や解析結果等を、利用者端末５や施工者端末６等から閲覧可能にする。これによって利用者は、自身の管理する構造物のライフサイクルコスト等の情報を得ることが可能となり、施工時期や費用に関する意思決定を容易に行うことが可能となる。また施工者は、コンクリート構造物ごとに、時系列に沿って一元的に管理された情報を得ることが可能であるため、より容易に施工の計画や見積もり、作業を行うことが可能となる。
　施工管理部１８は、コンクリート構造物の施工に関する情報を管理する。利用者は、利用者端末５を用いて施工管理部１８にアクセスし、施工者の公募を行うことが可能である。施工対象となるコンクリート構造物に関する計測情報等は、施工者端末６から閲覧可能となり、施工の計画や見積もり、入札を行うことができる。
　管理部１９は、サーバにアクセスしたユーザを識別し、そのユーザに適した機能を提供する。通信部２０に外部からアクセスがあった際には、管理部１９によって、ユーザごとに振り分けられた識別子を用いて異なった画面表示や、機能を提供するように成されている。本実施形態においては、コンクリート構造物の管理者や所有者等である利用者、計測者、施工者の３者がユーザである。
　通信部２０は、ネットワークを用いて外部端末との通信を行う。利用者端末５や施工者端末６といった外部端末から通信可能であることにより、コンクリート構造物の管理、情報の収集を容易に行うことができる。
３．データベースの構成
　データベース２は、前記仲介サーバ１に接続された記憶装置であって、サーバ上で利用される種々の情報、解析結果等を記録している。本実施形態におけるデータベース２は、ユーザデータベース２１と、構造物データベース２２と、を有する。
　ユーザデータベース２１は、図４に示すように、異なった識別子及びユーザＩＤを、利用者、計測者、施工者ごとに記録している。このユーザＩＤは、構造物データベース２２に記録された構造物ＩＤや、計測作業ごとに割り振られた計測ＩＤと紐づけられている。このユーザデータベース２１の記載を基に、管理部１９によって、それぞれのユーザへ個別の表示や機能が提供される。コンクリート構造物の管理者・所有者等である利用者が、任意の期間及びその間に利用可能な予算を入力し、意思決定に活用できるようにしてもよい。また、計測者や施工者からは、作業予定の確認や、作業を担当する人材資源を予め入力しておき、管理等を出来るようにしてもよい。
　構造物データベース２２は、図５に示すように、構造物の情報や、周辺の環境、施工などに関する外部情報、その他情報を格納しており、計測情報テーブルや、解析結果テーブルが関連付けて記録されている。
　計測情報テーブルには、図６に示すように、計測器３によって計測された計測情報が記載されている。計測情報は、計測作業ごとにＩＤを付して管理されており、計測した時期を示す時期情報と、ひび割れ幅と、ひび割れ長さと、ひび割れ深さと、図７（ａ）に記載された座標情報テーブルを参照するための座標情報ＩＤが記載されている。座標情報は、同じテーブル内に記載されていても構わない。
　座標情報テーブルは、図７（ａ）に示すように、基準点座標及び位置座標が記載されている。本実施形態においては、連続する測点によって形成された線分（Ａ００１－Ａ００２、Ａ００２－Ａ００３、Ａ００３－Ａ００４）によって、図７（ｂ）に示すようなひび割れＡが記録されている。過去に計測した計測対象に対して再度計測を行う際には、前回の測定で記録された基準点座標をモデル化してその位置を計測器３や計測者端末４等で参照可能であるのが好ましい。
　解析情報テーブルは、解析部１０によって行われた解析結果を記録しており、前記構造物情報や計測情報と関連付けることで、ユーザに閲覧可能になされている。また、計測情報入力部１５によって新たな計測情報、外部情報が入力された際には、自動でライフサイクルコスト算出部１１などによる解析を行い、解析情報テーブルにおける解析結果を更新するように成しても構わない。
　これらデータベース２や各種データテーブルの記載や構成は、本実施形態における具体例の一つであり、本発明の構成を制限するものではない。
４．外部端末の構成
４．１．計測器
　計測器３は、ひび割れの計測者が利用する機器であって、計測対象におけるひび割れを座標系で記録可能な計測器である。光学測距や超音波測距によって壁面やひび割れとの距離、角度を計測し、ひび割れの計測前に決定した基準座標を基に座標を割り付け、ひび割れ情報としている。本実施形態において、計測器３は、計測者端末４へ計測情報の受け渡しが可能であり、計測者端末４を通じて計測情報入力部１５への計測情報の伝送を行っている。計測器３から直接計測情報を伝送するように成しても構わない。
４．２．計測者端末
　計測者端末４は、ひび割れの計測を行う計測者が利用する端末であって、計測器３と計測情報の受け渡しが可能である。この計測者端末４は、ネットワークを通じてサーバ１にアクセス可能であり、計測器３によって測定した計測情報を、前記計測情報入力部１５を通じて、データベース２に記録することが可能である。計測情報を記録する際には、その他の情報、例えば壁面の所在地に関する位置情報や、測定位置を示す位置情報、計測時の気温、湿度などの情報を合わせて記録可能であっても構わない。
４．３．利用者端末
　利用者端末５は、コンクリート構造物の管理者や所有者等である利用者が利用する端末であって、サーバ１にアクセス可能であり、記録されたデータを参照可能に成されている。計測者端末４によって入力された構造物に関する計測情報や、その計測情報を用いてサーバ１に導出された解析結果、解析情報テーブルに記載の内容等を参照することができる。また、施工管理部１８による施工者の公募等を行うことが可能である。
４．４．施工者端末
　施工者端末６は、施工を行う施工者が利用する端末であって、施工者の公募に対して入札等を行うことが可能である。また、施工対象となるコンクリート構造物に関する計測情報や解析結果等を参照することが可能である。このように情報を容易に参照可能であることによって、施工計画や費用の見積もり等を極めて容易に行うことが可能となる。施工の際の情報を、外部情報入力部１６から入力可能であってもよい。
５．コンクリート構造物維持管理システム利用時の流れ
　次に、図８、図９を参照しながら、本実施形態におけるひび割れの計測から施工までの全体の流れにについて説明する。
　図８は、管理部１９及び閲覧部２０、ユーザデータベース２１を省略し、計測者端末４、利用者端末５、施工者端末６と、サーバ１の各機能と、の繋がりを示す図である。本実施形態では、計測者端末４は計測情報入力部１５を利用することが可能である。利用者端末５は外部情報入力部１６及び閲覧部１７、施工管理部１８を利用することが可能である。施工者端末６は閲覧部１７及び施工管理部１８を利用することが可能である。これら機能の振り分けは、前述のように、管理部１９によって行われる。計測者端末４や施工者端末６から外部情報入力１６の利用を可能にする等、必要に応じて各機能を利用可能に構成してもよい。
　図９は、計測から補修までの全体の流れを示す図である。一連の流れは、３つのステップに分けることができる。即ち、ひび割れ情報の計測ステップ、計測情報の解析ステップ、ひび割れの補修ステップである。本発明は、これまで別個に行われていたこれらのステップを、コンクリート構造物ごとに一元的に管理することを可能にするコンクリート構造物維持管理システムである。
　まず、ひび割れ情報の計測ステップでは、利用者端末５から計測者端末４へ計測の発注が行われる。発注を受けた計測者は、計測器３を用いてコンクリート構造物の計測を行う。計測によって得られた計測情報は、計測者端末４を通じて、構造物データベース２２に記録される。
　次に、計測情報の解析ステップでは、計測情報を用いた解析が行われる。構造物データベース２２に記録された計測情報は、利用者端末５から入力された外部情報を必要に応じて利用しながら、解析部１０によって種々の解析に用いられる。この解析結果は、構造物データベース２２における解析結果テーブルに記録されている。利用者端末５からは、閲覧部１７を通じてこの解析結果や計測情報を参照することが可能であり、コンクリート構造物への補修に関する意思決定が容易なものとなる。
　そして、ひび割れの補修ステップでは、コンクリート構造物への補修が必要な場合に、補修を行う施工者の公募を行うことが可能である。施工者の公募は施工管理部１８によって行われ、施工者端末６は、公募に対して入札を行うことが可能である。施工者端末６からは、施工対象となるコンクリート構造物の計測情報や解析結果等を参照可能であり、補修作業に関する見積もりや計画立案を容易に行うことが可能である。施工の公募は、競り下げ方式の競売システム等によって行われるのが好ましい。公募の結果落札を行った施工者は、補修対象に関して補修を行う。補修後には、補修に関する情報を構造物データベース２２に記録するのが好ましい。
５．１．ひび割れ情報の計測
　次に、図１０を参照しながら、本実施形態におけるひび割れ情報の計測について説明する。
　まず、計測者は計測器３を用いて計測を行う（Ｓ１）。計測は、コンクリート構造物の壁面やアーチ面といった計測対象ごとに行われる。ここで得られる計測情報は、座標系を定義するための基準点座標と、ひび割れの位置及び形状を示す位置座標と、ひび割れ幅と、ひび割れ長さと、を少なくとも有する。計測情報は、計測対象の形状を記録するための座標情報を更に備えていても構わない。
ひび割れを座標で記録する方法として、例えば図７（ｂ）のように、ひび割れを線分の集合としてとらえ、各線分の端点の座標を記録することでひび割れの形状及び位置を記録することが可能である。
　次に、Ｓ１で計測された計測情報を、計測者端末４に取り込む（Ｓ２）。そして、計測者端末４からネットワークを通じてサーバ１にアクセスを行う（Ｓ３）。計測者端末４から計測情報に加え、計測時の気温や湿度、計測場所の位置情報等を合わせて記録可能であっても構わない。
　サーバ１へのアクセスは、ユーザデータベース２１に記載されたログインＩＤ及びログインＰＷ（password）を用いて行う。ログインを行うと管理部１８によって、計測情報入力部１５による計測情報の入力機能が、計測者端末４に提供される。
　そして、Ｓ２で読込んだ計測情報を、サーバ１を通じて構造物データベース２２に記録する（Ｓ４）。ここで、その他の情報、例えば壁面の所在地や測定位置を示す位置情報や、計測時の気温、湿度等の情報、を合わせて記録可能であっても構わない。
５．２．計測情報の解析
　次に、図１１を参照しながら、本実施形態における計測情報の解析について説明する。
　計測情報が入力された場合（Ｓ１１でＹ）、計測情報は構造物データベース２２に記録される（Ｓ１２）。本実施形態において、計測情報が記録されたなら、サーバ１によって自動的に解析が行われる。本発明において利用される計測情報はテキストデータで記録されており、人手による解析や評価を必要としないため、自動的に解析結果を導出させることが可能である。
　対象となる構造物の情報、Ｓ１２で記録された計測情報、その他必要に応じて対象構造物の外部情報等を読み出し、解析部１０による解析が行われる（Ｓ１４）。この解析の結果は、構造物データベース２２に記録され、過去の解析結果や評価に関する情報が更新される（Ｓ１５）。
５．３．ひび割れの補修
　次に、図１２を参照しながら、本実施形態におけるひび割れの補修について説明する。
　利用者は、解析部１０による解析結果によって、補修計画の意思決定を容易に行うことが可能である。利用者は、補修対象となるコンクリート構造物を決定する（Ｓ２１）。そして、施工者の公募を行う（Ｓ２２）。Ｓ２２で施工者の公募が行われた際に、施工対象に係るひび割れ情報や、過去の施工記録等が公開され、施工者端末６から閲覧することが可能となる（Ｓ２３）。
　施工者は、この公開された情報を基に施工計画、見積もり等を行い、公募への入札を行う（Ｓ２４）。そして、競り下げ方式の入札などが行われ、施工者が決定される（Ｓ２５）。この入札は、ソフトウェアによって提供されるのが好ましい。
６．まとめ
　本実施形態によると、コンクリート構造物のひび割れの計測情報を、ネットワークを通じて容易にデータベース化し、管理することが可能である。
　これまで、ひび割れの計測は計測者の主観によって行われており、同じ壁面に対しても、計測者の違いによって計測結果が異なる場合があった。
　本発明で用いられる計測情報では、ひび割れの位置や大きさを座標によって記録している。そのため、ひび割れの大きさを正確に、時系列に沿って比較することが可能となり、従来のよりも高精度にライフサイクルコストの算出を行うことができる。
　またテキストデータによってひび割れの情報が記録されているため、データベースに求められる保存容量を抑えることができる。さらにデータの取り扱いが、極めて容易になる。
　また、これまでは計測者や施工者の計測情報や施工記録は個別に管理され、それらを大規模に収集するシステムは構築されてこなかった。加えて、ひび割れの計測は計測者の主観によって行われており、それら計測された情報を一様に並べ、比較することは難しかった。本発明を用いることで、ひび割れに関する情報を、統一された基準で大規模に収集することが可能となり、ひび割れの原因推定や劣化予測のためのアルゴリズムを、高精度で構築・改善することが可能となる。
　また、入力された画像等を人的に解析する必要がないため、新たな計測情報が入力された際に、過去の計測情報と併せて自動で解析を行わせ、データベースに記録された解析結果を更新するように構成することも可能である。
　また、これまでは、ひび割れ情報の計測、管理、補修等は個別に行われ、そこで得られた情報も個別に管理されていた。しかし本発明を用いることによって、計測、管理、補修に関する情報、手続を一元に管理することが可能となり、コンクリート構造物の管理、保全を極めて容易に行うことが可能である。
　行政等コンクリート構造物を多く管理する団体が利用者として本発明を利用することで、コンクリート構造物に係るデータの管理・修繕等を極めて容易に行うことが可能となる。また、大規模にひび割れのデータを収集することが可能であるため、ひび割れの原因推定や劣化予測に係るアルゴリズムを高い精度で運用することが可能となる。
１　サーバ
１０　解析部
１１　ライフサイクルコスト算出部
１２　深度推定部
１３　モデリング部
１４　原因推定部
１５　計測情報入力部
１６　外部情報入力部
１７　閲覧部
１８　施工管理部
１９　管理部
２０　通信部
１０１　ＣＰＵ
１０２　ＲＡＭ
１０３　ＲＯＭ
１０４　入出力装置
１０５　通信装置
２　データベース
２１　ユーザデータベース
２２　構造物データベース
３　計測器
４　計測者端末
５　利用者端末
６　施工者端末
Ａ、Ｂ　ひび割れ

 

Claims (16)

  1. 　コンクリート構造物に発生したひび割れを計測するための計測器と、
    　前記計測器によって得られた計測情報を解析するサーバと、
    　前記計測情報を記録したデータベースと、を備え、
    　前記サーバは、前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出部を有し、
    　前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、
    　計測を行った時期を示す時期情報と、
    　ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とするコンクリート構造物維持管理システム。
  2. 　前記サーバで処理された結果は前記計測情報と関連付けて記録され、前記サーバとネットワークを通じて接続された外部端末から閲覧可能であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  3. 　前記計測器は、計測者端末と前記計測情報の受け渡しが可能であって、
    　前記サーバは、前記計測者端末とネットワークを通じて通信可能であって、受け渡された前記計測情報を受信する計測情報入力部を備えること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  4. 　　前記サーバは、前記計測器とネットワークを通じて通信可能であって、
    　前記計測情報を受信する計測情報入力部を備えること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  5. 　前記計測情報は、テキストデータによって記録されていることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  6. 　前記計測器は、光学測距又は超音波測距が可能であって、
    　前記基準点座標情報及び位置座標は、任意に定義された３次元の直交座標系、又は極座標系によって記載されていることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  7. 　前記サーバは外部端末とネットワークを通じて接続されており、
    　前記外部端末から入力された施工情報及び環境情報の一方又は双方を、前記計測情報と関連付けて記録する外部情報入力部を有すること特徴とする請求項１～６の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  8. 　前記サーバは、ひび割れの深さを推定する深度推定部を備えること、を特徴とする請求項１～７の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  9. 　前記サーバは、ひび割れ原因を推定する原因推定部を備えること、を特徴とする請求項１～８の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  10. 　前記サーバは、前記計測情報を用いて計測対象の２次元モデル又は３次元モデルを作成するモデリング部を備えること、を特徴とする請求項１～９の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  11. 　前記サーバは、前記計測情報を用いて計測対象の２次元モデル又は３次元モデルを作成するモデリング部を備え、
    　前記原因推定部における推定は、予め登録された損傷サンプルと、前記モデリング部によって作成された２次元モデル又は３次元モデルと、を比較して行われることを特徴とする請求項９に記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  12. 　前記サーバは、施工対象に関する情報の公開及び、施工者の公募を行う施工管理部を有することを特徴とする請求項１～１１の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  13. 　前記ライフサイクルコスト算出部は、前記データベースに記録された計測情報を用いて、ライフサイクルコストの予測式の修正を行う自動修正手段を有すること、を特徴とする請求項１～１２の何れかに記載のコンクリート構造物維持管理システム。
  14. 　コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いてコンクリート構造物の維持管理を行う方法であって、
    　前記計測情報をデータベースに記録するステップと、
    前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するステップを有し、
    　前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、
    　計測を行った時期を示す時期情報と、
    　ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とするコンクリート構造物の維持管理方法。
  15. 　コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いてコンクリート構造物の維持管理を行うサーバ装置であって、
    　前記サーバ装置は、入力された前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出部を有し、
    　前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、
    　計測を行った時期を示す時期情報と、
    　ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とするサーバ装置。
  16. 　コンクリート構造物に発生したひび割れの計測情報を用いて、コンクリート構造物の維持管理を行わせるためのプログラムであって、
    　コンピュータを、入力された前記計測情報を用いて計測対象のライフサイクルコストを算出するライフサイクルコスト算出手段として機能させ、
    　前記計測情報は、座標系を定義するための基準点座標情報と、
    　計測を行った時期を示す時期情報と、
    　ひび割れ情報として、ひび割れの位置及び形状を特定するための位置座標、ひび割れ幅及びひび割れ長さと、を有することを特徴とするプログラム。

     
     
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