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施工・品質管理

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車両運行管理システム
「スマートG-Safe®

工事用車両のリアルタイム運行管理と出来高管理の
自動化・運行計画の最適化を実現

車両運行管理システム「スマートG-Safe」は、ダンプトラック等の工事用車両にスマートフォンもしくはタブレットPCを設置し、走行中の車両の安全管理・運行管理をリアルタイムに行うシステムです。

速度監視・警告、走行中の注意喚起といった安全管理に加え、車両の位置・到着時間の把握や、運行管理者と運転手の双方向通信などが可能なシステムです。加えて、狭隘な道路におけるすれ違い管理、出来高管理の自動化、運行実績データの見える化・分析による運行計画の最適化など、現場のニーズに合わせた機能向上と応用により、工事用車両の安全な運行と作業効率の向上を実現します。

特許登録済

図版:車載スマートフォンと音声警告イメージ

車載スマートフォンと音声警告イメージ

図版:システム概念図

システム概念図

キーワード
車両、運行管理、安全管理、出来高管理、GNSS、GPS、見える化、最適化
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基本機能

速度監視・注意喚起

GNSSによってリアルタイムに速度を計測・監視し、区間ごとに予め設定した制限速度を超過すると運転手へ音声警告するとともに現場管理者にメールが自動送信されます。また、システムの地図上で設定した走行注意箇所を車両が通過すると、音声メッセージで注意喚起を行うことができます。音声メッセージには主に以下の種類のものが標準として用意されているほか、オリジナルに作成する事もできます。

  • 速度制限指示(法定速度以外での設定も可能)
  • 走行注意箇所(通学路指定等の注意喚起)
  • 通行ルート案内(現場への指定ルートを指示)

リアルタイムでの車両位置の確認と運転手との双方向通信による緊密な連携

工事車両の位置をGNSSにより把握し、車両の現在位置を現場事務所の運行管理画面および車載端末の地図上にリアルタイムに表示できます。また、運行管理画面から送信した任意のメッセージを車載端末で音声によって運転手に伝えることができるとともに、運転手は積込開始・完了、輸送開始・完了といった作業情報入力や緊急連絡を画面タッチで行うことができます。

運行管理者と運転手との双方向通信を可能とすることで、運行状況や道路・交通状況をいち早く把握し、作業の効率化と安全性向上を実現します。

図版:運行管理イメージ

運行管理イメージ

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特長・メリットココがポイント

狭隘区間で対向する工事車両のすれ違いを管理

「スマートG-Safe」では、運行管理画面と車載端末の両方に全車両の位置情報を更新間隔5秒で表示しています。対向する車両同士の位置をタイムラグ無く把握できるため、安全なすれ違い管理が可能となっています。積載物の有無判別(実車・空車)と仮想ゲート位置の工夫により、実車優先の管理ができます。

図版:狭隘区間でのすれ違い管理イメージ

狭隘区間でのすれ違い管理イメージ

積載物の管理と出来高管理を実現

何を、いつ、どこから、どこへ、どのくらい運搬したかを自動記録し、集計できます。集計されたデータから出来高を迅速かつ確実に管理することが可能となり、運行管理日報も自動作成できます。

図版:運行管理日報イメージ

運行管理日報イメージ

他システムとの連携による管理の効率化

自社開発であるメリットを活かし、他の開発システムとの連携による機能拡張を積極的に進めています。

①「生コン打設管理システム」との連携

従来手入力していた生コン工場からの出荷、現場到着、打設開始、打設完了等の時刻情報を、「スマートG-Safe」の機能を用いて自動記録することを実現し、管理作業の大幅な省力化を図っています。

図版:「生コン打設管理システム」との連携

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②トンネル坑内外のシームレス位置検知の実現

Wi-Fiとビーコン(発信機)によるトンネル坑内の位置検知システムと「スマートG-Safe」を連携させることで、車載端末1台で坑内外の測位方式や画面表示の切替えを自動で行い、各システムの操作や管理を坑内外の境界なくシームレスに行えるようにしています。

トンネル内外シームレス位置検知システム

図版:トンネル坑内外のシームレス位置検知の実現

③道路交通情報VICSとの連携による所要時間予測精度向上

渋滞などの道路交通情報を提供するVICSと連携し、所要時間予測の精度向上に加え、走行可能な複数ルートの所要時間を走行中に随時比較し、最適なルートを選択することが可能です。

図版:道路交通情報VICSとの連携による所要時間予測精度向上

適用実績

図版:横浜環状南線公田笠間トンネル工事

横浜環状南線公田笠間トンネル工事

場所:神奈川県横浜市

工期:2016年4月~2024年3月

発注者:東日本高速道路 関東支社

規模:泥土圧式シールド工 トンネル内径14.19m 施工延長3,448m およびU型擁壁

図版:平成29年度中間貯蔵(大熊1工区)土壌貯蔵施設等工事

平成29年度中間貯蔵(大熊1工区)
土壌貯蔵施設等工事

場所:福島県双葉郡

工期:2017年5月~2021年3月

発注者:環境省

規模:受入・分別施設と土壌貯蔵施設の建設、除去土壌等の輸送・分別処理・貯蔵処理対象物量1,194,900t

図版:大分川ダム建設(一期・二期)工事

大分川ダム建設(一期・二期)工事

場所:大分県大分市

竣工年:2019年11月

発注者:国土交通省九州地方整備局

規模:中央コア型ロックフィルダム 堤高91.6m 堤頂長400m 堤体積387万m3

図版:災害廃棄物処理事業(石巻ブロック)

災害廃棄物処理事業(石巻ブロック)

場所:宮城県石巻市

工期:2011年9月~2014年9月

発注者:宮城県

規模:処理量 災害廃棄物232万t 津波堆積物71万t 合計303万t 対象区域(石巻市、東松島市、女川町)

学会論文発表実績

  • 「工事車両運行実績データの見える化・分析・活用方法」,土木学会,第74回年次学術講演会,2019年9月
  • 「車両運行管理システムによる運転支援と車両・輸送物のリアルタイム管理」,土木学会,第72回年次学術講演会,2017年9月
  • 「車両運行管理システムによるトレーサビリティ確保とすれ違い管理の実現」,土木学会,第71回年次学術講演会,2016年9月
  • 「車両運行管理システムによる輸送・出来高管理の実現と安全性向上」,平成27年度建設施工と建設機械シンポジウム論文集・梗概集,2015年12月
  • 「タブレット型GPS端末を利用した車両運行管理システム『スマートG-SAFE』の開発と適用」,土木学会,第68回年次学術講演会,2013年9月

バイバックによる締固め管理システム

ダムコンクリートの締固め状態をリアルタイムに管理、記録

コンクリートダムの施工においては、バイバック(油圧ショベルのアタッチメントに締固めバイブレータを装備した機械)と呼ばれるダム用コンクリート締固め専用機が用いられますが、締固めはオペレータの経験に基づく技量に依存しており、オペレータの目視により締固めの完了を判断しているのが現状です。

そこで鹿島では、バイブレータの挿入位置と締固め完了条件を管理することにより、オペレータの技量に依存せず均一な締固めを実施でき、締固め状況のリアルタイムな管理と施工トレーサビリティの記録ができるダムコンクリート締固め管理システムを開発しました。これにより、これまで以上にダムコンクリートの品質向上が図れます。

※バイバックはエクセンの登録商標です。

特許登録済及び特許出願中

図版:バイバックによる締固め管理システム実証実験の様子

バイバックによる締固め管理システム実証実験の様子

キーワード
コンクリートダム、締固め管理、コンクリート打設、有スランプコンクリート、バイバック、バイブレータ、GNSS、センサ

特長・メリットココがポイント

バイブレータの3次元位置計測と秒数管理で締固め完了を判定

本システムはバイブレータ挿入位置の3次元座標を正確に計測し、一定の締固め完了条件を満たすと、バイブレータの影響範囲を考慮して一辺50cmの管理ブロックごとに締固め完了を判断し表示します。位置計測にはバイバックに搭載した2つのGNSS機器と2つの傾斜計を用いて行います。締固め完了の判定には、バイブレータのON・OFF信号を取り込み、別試験にて定めた締固め完了とする秒数を管理し、締固めが完了した箇所をモニターに表示します。オペレータは運転席のモニタ画面で締固めが完了した箇所がリアルタイムで把握できるため、締固め不足を防ぐことができます。

図版:機器配置図

機器配置図

実施工に即して複数層の締固め管理が可能

本システムにより、オペレータの技量に依存しない均一な締固めが行えるとともに、施工のトレーサビリティも管理することができるようになります。また、有スランプコンクリートは同一リフトで複数層打設する場合が多くありますが、本システムでは、同一リフトで複数の層に分けての締固め判定を行うことが可能です。

図版:締固め管理システム画面表示例

締固め管理システム画面表示例

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適用実績

図版:浜田川総合開発事業第二浜田ダム本体建設工事

浜田川総合開発事業 
第二浜田ダム本体建設工事

場所:島根県浜田市

竣工年:2016年10月

発注者:島根県

規模:重力式コンクリートダム 堤高97.8m 
堤頂長218.0m 堤体積32.4万m3

図版:幾春別川総合開発事業の内 新桂沢ダム堤体建設(第1期・第2期)工事

幾春別川総合開発事業の内 
新桂沢ダム堤体建設
(第1期・第2期)工事

場所:北海道三笠市

工期:2016年8月~2021年3月

発注者:国土交通省北海道開発局

規模:重力式コンクリートダム 堤高75.5m 
堤頂長397.0m 堤体積59.5万m3(いずれも嵩上げ後)

学会論文発表実績

  • 「ダムコンクリート締固め管理システム」,土木学会第70回年次学術講演会,2015年9月

振動ローラによる締固め管理システム

全地球衛星測位システム(GNSS)を利用した振動ローラ締固め管理システム

本システムは、RTK-GNSS測位法を利用した締固め機械の転圧回数管理システムです。

振動ローラの位置と各部の実転圧回数を段階的に色分けして、キャビン内のパソコンにリアルタイムで表示することで、締固め回数の過不足とその位置をオペレータが現場で把握することができます。また複数台の振動ローラを使用し施工している場合、お互いに他機が実施した転圧情報を共有することが可能で、複数の振動ローラで大量の施工を行う場合でも過不足のない転圧回数を維持継続することができます。

RTK-GNSS:測りたい移動局(未知点)の他に位置が分かっている固定局(既知点)を必要とする相対測位方式で、位置情報と誤差情報をリアルタイムに算定し移動局の測位を行う。

図版:システムイメージ図

システムイメージ図

キーワード
GNSS測量、RTK-GNSS、振動ローラ、締固め管理システム、転圧回数、品質向上

本システムの特長と主要構成機器

転圧管理

  • 常時、現場で転圧回数の過不足を確認できます。
  • 転圧データの共有化を図れます。
  • 複数台の振動ローラ複数による同時施工においても、過不足のない転圧回数を維持継続できます。

図版:システム構成図

システム構成図

図版:システム主要構成機器

システム主要構成機器

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本システムの機能

転圧回数管理

締固め回数を色で区別し、リアルタイムにモニタ表示することができます。

図版:転圧回数管理画面/3D-CADによる転圧管理帳票

転圧回数管理画面/3D-CADによる転圧管理帳票

転圧データの共有化

複数台の振動ローラを使用する場合、他機の実施した転圧情報をリアルタイムに共有することが可能で、全施工エリアに対して過不足のない転圧回数を維持継続することができます。

図版:システム構成図

システム構成図

適用実績

図版:胆沢ダム

胆沢ダム

場所:岩手県奥州市

竣工年:2013年11月

発注者:国土交通省東北地方整備局

規模:堤体積1,350万m3

図版:湯西川ダム

湯西川ダム

場所:栃木県日光市

竣工年:2012年9月

発注者:国土交通省関東地方整備局

規模:堤体積103.2万m3

図版:殿ダム

殿ダム

場所:鳥取県鳥取市

竣工年:2012年1月

発注者:国土交通省中国地方整備局

規模:堤体積211万m3

図版:新東名高速道路牧平

新東名高速道路牧平

場所:愛知県岡崎市

発注者:中日本高速道路

規模:掘削153万m3 盛土80万m3

図版:五ケ山ダム堤体建設工事

五ケ山ダム堤体建設工事

場所:福岡県那珂川市

竣工年:2018年3月

発注者:福岡県

規模:重力式コンクリートダム 堤高102.5m 
堤頂長556m 堤体積93.5万m3

図版:大分川ダム建設(一期・二期)工事

大分川ダム建設(一期・二期)工事

場所:大分県大分市

竣工年:2019年11月

発注者:国土交通省九州地方整備局

規模:中央コア型ロックフィルダム 堤高91.6m 堤頂長400m 堤体積387万m3

図版:小石原川ダム本体建設工事

小石原川ダム本体建設工事

場所:福岡県朝倉市・東峰村

工期:2016年4月~2020年3月

発注者:水資源機構

規模:ロックフィルダム 堤高139m 
堤頂長約550m 堤体積約830万m3

シールド掘進管理システム
「Kajima Shield Control System」

シールド機及び周辺設備の情報を一元管理

本システムは、シールド機及び周辺設備からのデータを自動収集し一元管理をすることで、数値に基づいた情報化掘進管理を行うことのできるツールです。

計測データの表示のほか、以下の特徴があります。

①ネットワーク上からも掘進管理が可能

②画面をグラフィカルとして高い視認性を持つ

③グラフやデジタル表示はどこでも配置変更が可能

④計測点数は最大4,096点

⑤データ損失を避けるため保存ファイルを二重化

⑥汎用性向上

⑦測量機能はジャイロ、レベル、自動測量などによるシールド機位置の自動計算と軌跡のマップ表示、ダボ、セグメント位置の管理などを行える

図版:シールド掘進管理システム設置状況

シールド掘進管理システム設置状況

キーワード
掘進管理システム、ネットワーク

特長・メリットココがポイント

現場に合わせた画面を容易に作成

  • 画面は線形管理画面のようなレイアウトの変更ができない固定画面と、切羽安定管理画面のような自由にレイアウトの変更が可能な汎用画面があります。
  • 汎用画面は、各種グラフ、デジタル値、ランプ表示など自由な配置が可能な画面です。各々の現場の特殊性や工法などに合わせた画面が容易に作成できます。

図版:線形管理画面(固定画面)と切羽安定管理画面(汎用画面)

線形管理画面(固定画面)と切羽安定管理画面(汎用画面)

遠隔地からの監視、メンテナンスが可能

  • 坑内や現場事務所での標準的な監視方法のほか、現場から離れた事務所での監視、遠隔地のメーカーからのシステムやデータのメンテナンスも可能です。
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適用実績

図版:ICT

実績多数。シールドトンネルのほとんどの工事で採用されています。

シールド総合施工管理システム
「KSGS®

施工設備の高度な制御を可能にし、効率的で迅速な施工を実現

シールド総合施工管理システム(通称KSGS)は、地上の中央管理室に設置したPCからシールド機、流体輸送設備、泥水処理設備、裏込注入設備、セグメント搬送設備等の遠隔制御と集中監視を可能にするシステムです。

近年、シールド機及び周辺設備は複雑・多様化し、工事は長距離、高速施工、コスト低減が命題となっています。本システムは基本構成を必要最小限とし、必要な機能を付加するシステムとすることによって過剰機能の排除で更なる低コスト化を実現したシステムです。

図版:KSGS全体構成イメージ図

KSGS全体構成イメージ図

キーワード
シールド総合施工管理システム、遠隔制御、集中監視
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特長・メリットココがポイント

処理設備の自動移送制御を可能に

シールド機・流体輸送設備の操作、処理設備の一次処理の操作と監視、裏込設備の監視(同時注入の場合は操作あり)、テールシールなどの遠隔操作を可能とします。なお、操作にはマウスを使用します。

またシールド機のジャッキ速度制御、カッタ回転方向制御、切羽水圧のPID制御、処理設備の自動移送制御を可能とします。

セグメント・マシン測量結果を管理するシステムも有しています。

図版:シールド機、流体輸送設備操作画面および泥水処理設備操作画面

シールド機、流体輸送設備操作画面および泥水処理設備操作画面

各種オプションで現場のニーズに応える

最小限の基本構成に各種オプションを付け加えることで、現場のニーズにあった仕様の装置を最低限のコストで実現します。

オプション例

  • 坑内操作
    坑内にPCを設置する事により、遠隔操作が可能になります。これは長距離施工に有効です。
  • クライアント機能
    シールド掘進管理システムは事務所や坑内にクライアントとして設けることが可能です。
  • 防爆対応
    防爆ジャイロ、耐震ジャイロを有しています。
  • 大画面ディスプレイ
    大画面ディスプレイに操作画面を映し出すことができます。オペレータと職員で共同監視する場合や、来客者へのプレゼンテーションに最適です。

図版:KSGS設置状況

KSGS設置状況

適用実績

図版:新杉田共同溝

新杉田共同溝

場所:横浜市磯子区

竣工年:2011年4月

発注者:国土交通省関東地方整備局

規模:仕上がり内径φ5,700mm 延長3,248m

PC鋼材自動緊張管理システム

PC鋼材緊張の省力化と安全性を備えたシステム

これまでのPC鋼材の緊張管理は、緊張用ポンプの圧力値と鋼材の伸び量を目視で読取り、読取った値をもとに手書きで緊張管理グラフを作成していました。鹿島が開発したシステムは、この値の読取りとグラフ作成をセンサとノートPCにより自動化することで、緊張管理の精度をこれまでの10倍に向上させるとともに、省力化および、読み取りミスなどのヒューマンエラーを未然に防止することができます。さらに、緊張作業中に作業員が伸び量計測のためにジャッキに近づく必要がなくなり、作業の安全性も向上させるシステムです。

図版:システム初期画面

システム初期画面

キーワード
PC鋼材、PC緊張、精度向上、変位センサ、圧力センサ、PLC、緊張管理グラフ、省力化、安全性、システム

PC鋼材自動緊張管理システムの特徴

PC鋼材自動緊張管理システムの特徴は、圧力・変位センサの精度を、それぞれ0.1MPa、0.1mmとしており、これまでの10倍の計測精度を確保しています。なお、これらのセンサは各種定着工法への適用が可能です。計測値は、ノートPCのモニタにリアルタイムで表示されると同時に、緊張管理グラフにも計測値をプロットします。また、PC鋼材1本ごとの緊張・計測が終了するたびに、自動的に提出様式の緊張管理図とグループ管理図を描画するので、常に緊張中の状態を把握しながら作業を行うことができます。また、定着間距離が大きい場合でも作業性を損なわずに計測できるよう無線伝送機能を有しており、約200mまでワイヤレスにて計測を行うことが可能です。

図版:システム構成図(両引き仕様)

システム構成図(両引き仕様)

図版:緊張管理画面(ノートPC画面)

緊張管理画面(ノートPC画面)

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特長・メリットココがポイント

正確な緊張力の導入

油圧ホース内の圧力損失を考慮した数値を緊張管理に反映し正確な緊張力を導入できます。

  • 緊張ポンプのハンドルレバーを中立にした場合、緊張ジャッキ側で2MPa程度の圧力損失が確認されており、この差をPC緊張管理に反映することで正確な緊張力を導入することができます。

図版:油圧ホース両端部での緊張中の圧力計測結果

油圧ホース両端部での緊張中の圧力計測結果

ヒューマンエラーの防止と計測精度の向上

ヒューマンエラーの防止と計測精度向上が図れます。

  • 読取り値の見誤りや聞き間違いなど、人為的ミスを回避することができます。
  • 圧力センサ(分解能0.1MPa)及び変位センサ(分解能0.1mm)と従来よりそれぞれ10倍の精度向上となっています。

図版:緊張管理画面(ノートPC画面)

緊張管理画面(ノートPC画面)

ワイヤレスで作業性向上

通信方法を無線にすることで、有線によるケーブルの取り回しの解消と長大スパンに必要なケーブルを無くすことができ、作業性が向上します。

  • ワイヤレスで通信可能な無線伝送機能を備え、PC鋼材が長く両端部が離れている場合でも作業性が低下しません。
  • 適用試験では、最大200mのスパンまでデータ通信できることを確認しています。

図版:無線伝送装置

無線伝送装置

適用実績

図版:東京外環自動車道高谷ジャンクション橋

東京外環自動車道 高谷ジャンクション橋

場所:千葉県市川市

発注者:東日本高速道路

規模:橋長290m 幅員W9.2m PRC連続2主版桁

上げ越し管理システム

高橋脚に留意した上げ越し管理システム

上げ越し管理とは施工中の構造変化を考慮した変形計算により求めた上げ越し量に従って型枠セットを行い、クリープおよび乾燥収縮の終了した後に橋面が所定の計画高となるように高さ管理を行うことです。

完成時の出来形に許容範囲を超える誤差が生じることが予測される場合には、上げ越し量の計画値に対して施工中に適宜補正を行う必要があります。中でも橋脚高が非常に高い場合は、桁の変形よりも橋脚のたわみが橋面出来形に大きく影響を与えるので注意が必要です。

上げ越し量の補正値の算出にあたっては、施工中のコンクリート打設やPC鋼材の緊張による主桁形状の変化等に基づき、現場の状況に応じて誤差の要因を推定して行います。

図版:高橋脚の張出し施工状況

高橋脚の張出し施工状況

キーワード
高橋脚、たわみ、温度変化、熱電対、傾斜計、型枠セット高さ、上げ越し、上げ越し管理

システムの概要

本システムでは、上下床版の温度差による主桁の変形のほか、高橋脚のたわみによる主桁の傾斜に留意しました。

日照による、上床版の温度変化に対しては主桁に埋設した熱電対を用い、橋脚の傾きは柱頭部に設置した傾斜計を用いてリアルタイムに計測しました。

上げ越し実測値と設計値を逐次比較することにより、誤差要因を分析し得られた誤差の傾向や影響度を踏まえて型枠セット高さを補正し、上げ越し管理の精度を向上させました。

図版:主桁線形結果画面

主桁線形結果画面

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特長・メリットココがポイント

熱電対と傾斜計の利用

  • 日照による上下床版の温度差から発生する主桁の変形に対しては主桁に埋設した熱電対を用いて計測します。
  • 高橋脚のたわみによる主桁の傾斜には柱頭部に設置した傾斜計を用いて計測します。

図版:主桁たわみ温度及び傾斜補正

主桁たわみ温度及び傾斜補正

学会論文発表実績

  • 「高橋脚を有する多径間連続ラーメン波形鋼板ウェブPC橋の耐震検討」,第14回PCの発展に関するシンポジウム,2005年

セグメント製作精度管理システム

設計値と計測値から出来形線形を予測し、
製作時における補正の要否を直ちに判断

プレキャストセグメント工法では、セグメントの出来形が構造物の線形に与える影響が大きいため、精度よくセグメントを製作することが重要になります。

セグメント製作精度管理システムは、製作したセグメントの出来形を計測して製作精度を管理します。また、出来形をつなぎ合わせることによって架設後の構造物の線形を予測します。

予測線形が管理限界値を超えると判断される場合には、それ以降に製作するセグメント製作値の最適計算を行って補正値を算出します。

これにより、製作時における構造物の出来形線形を計画線形により近い形に管理することを可能にします。

図版:セグメント製作時の管理システムの構築例

セグメント製作時の管理システムの構築例

キーワード
セグメント、出来形、内牧高架橋
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システムの概要

セグメント製作精度管理システムのフローを右下に示します。

本システムは、製作管理、出来形管理、線形管理の3つのパートで構成されています。

  • 製作管理では、NEWセグメント(以下、NEWと称す)を製作するためにOLDセグメント(以下、OLDと称す)と型枠のセット値を管理したり、NEWを製作したあとのNEWとOLDの相対関係を計測したりします。ここでは、計測システム、および油圧ジャッキ制御システムと連動させることにより、製作管理の自動化が可能となります。
  • 出来形管理では、セグメント1個ごとの出来形計測を行い、品質管理としての出来形調書を作成します。
  • 線形管理では、製作管理から得られたNEWとOLDの相対関係、および出来形管理から得られたセグメント1個ごとの出来形から、予想出来形線形を算定します。予想出来形線形が管理限界値を超えるようであれば、NEWの製作値を変更することにより線形補正を行います。

写真は、ショートラインマッチキャスト方式によるセグメントの製作状況です。

図版:セグメント製作状況

セグメント製作状況

図版:セグメント製作精度管理システムのフロー

セグメント製作精度管理システムのフロー

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特長・メリットココがポイント

①計測システムを油圧ジャッキ制御システムと連動させることにより、セグメント製作管理の自動化が可能となります。

②縦断線形、平面線形、ねじれの各々について、補正計算によりセグメント最適製作値を算出できます。

③線形に急激な折れ角を生じさせないように、数セグメント先まで考慮した最適製作値を算出することも可能です。

④第1セグメントの設置角度が線形全体に与える影響は大きいので、これの最適値を算出できます。セグメントを全数製作する前に最適設置角度を算出し、以後製作するセグメント最適製作値の算出に反映させることも可能です。

図版:セグメント精度管理システムの実行画面

セグメント精度管理システムの実行画面

学会論文発表実績

  • 「内牧高架橋コアセグメントのスパンバイスパン架設」,第13回プレストレストコンクリートの発展に関するシンポジウム,2004年
  • 「第二東名高速道路 内牧高架橋の設計・施工」,プレストレストコンクリート,2006年9月

Field Browser®(フィールドブラウザ)
現場見える化統合管理システム

人、モノ、建設機械、環境等の現場情報をIoTで一元管理

現場見える化統合管理システム「Field Browser®」は、人、モノ、建設機械の位置や稼働状況を、気象や交通情報などの環境情報と合わせてIoTで一元管理(見える化)し、問題・課題を"リアルタイムに把握"して"タイムリーに解決"するためのシステムです。

建設現場を見える化する第一歩は、人や建設機械の位置、作業状態を把握することであり、その要素技術はある程度確立されています。本システムは、これまで個別に導入し運用してきた各種システムのデータを連携・集約することで、1つの管理画面で運用できるようにしたものです。

本システムは、職員が状況を確認するために現場に出向く時間を省略するだけでなく、各システムで取得したデータを集約・分析することで、次の計画の最適化につなげることができる、働き方改革につながるDXソリューションです。

図版:システムイメージ

システムイメージ

キーワード
IoT、DX、見える化、統合管理、働き方改革、デジタルツイン、位置情報、稼働情報、気象、交通
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システムの概要

「Field Browser」は、個々のサービスを提供する事業者のシステムと連携し、地図上に現場図面を重ね合わせ、人、モノ、建設機械などのリアルタイムの位置情報を、気象情報・交通情報と合わせて一元表示します。

  • 人と建設機械・車両等の位置情報が所属や職種・機械種別ごとに表示され、計画どおりの場所、人員、機械配置で作業が行われているかを現地に行かなくても把握可能。
  • 定点カメラ映像と位置情報をリンクさせることで、人員、機械配置と合わせてより正確な状況把握が可能。
  • 人物についてはリアルタイムのバイタル情報が表示され、体調不良者を即時発見し対処可能。
  • 建設機械、車両については、現在の稼働/非稼働状態に加え、蓄積された過去の稼働時間から稼働率を集計可能。
  • 気象情報については、降雨や落雷を含むリアルタイムの天候に加え、72時間先の予報を確認可能。

図版:Field Browserの地図画面

Field Browserの地図画面

図版:Field Browserの集計画面

Field Browserの集計画面

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特長・メリットココがポイント

現場状況の把握を遠隔から、効率的に

  • 今、誰が、どこで、どのような作業をしているのかを、現場から離れた事務所や支店・本社でも常時把握できるため、迅速かつ的確な指示命令が可能です。
  • 現場では不要な移動や作業待ちが無くなることで、現地立ち会い等の現場管理業務の効率化も図られます。
  • 支店・本社では遠隔パトロール等において、現場担当がどこにいるのか、カメラがどこを映しているのかといった情報の補完にも役立ち、客先と共有することで遠隔臨場にも活用できます。

図版:現場事務所での運用状況(枚方工事事務所)

現場事務所での運用状況(枚方工事事務所)

作業計画の最適化

  • 作業員や建設機械の作業場所、滞在時間、稼働率等を分析することで、次計画時の最適配置や手配台数の検討に活用できます。
  • 72時間先の気象予報に応じた対策・作業計画の見直し等の事前検討が可能です。

図版:現場状況を本社でリアルタイムに確認

現場状況を本社でリアルタイムに確認

適用実績

図版:新名神高速道路 枚方工事

新名神高速道路 枚方工事

場所:大阪府枚方市

工期:2018年9月~2024年6月

発注者:西日本高速道路 関西支社

規模:延長1,140m 地中連壁工約28,000m2 擁壁工U型擁壁約170m 橋台2基 橋脚18基 換気所1基 回転立坑1基

図版:ツインシティ大神地区土地区画整理事業 街路築造工事

ツインシティ大神地区土地区画整理事業 街路築造工事

場所:神奈川県平塚市

工期:2015年10月~2021年3月

発注者:平塚市ツインシティ大神地区土地区画整理組合

規模:施工面積68.8ha(掘削、土砂運搬、セメント改良、砕石置換、車道一式、歩道一式 他)

学会論文発表実績

  • 「現場状況の一元管理(見える化)システムの現場適用とその効果」,第45回土木情報学シンポジウム,2020年9月

トンネル内外シームレス位置検知システム

トンネル内外に関わらず現場全体の車両運行を見える化し一元管理

トンネル工事では、複数の大型車両が坑内で稼動しており、安全の観点からクラクションを使った状況伝達など様々な対策がとられています。このような環境でお互いの位置関係を把握することは重要ですが、非GNSS環境下において、互いの位置関係を精度よくリアルタイムで把握する技術は確立できていませんでした。

本システムは、工事車両が坑内外どちらを走行しているのか自動判定し、GNSS(グローバル衛星測位システム)電波の届かない坑内においても、車両の相互位置や走行方向を正確かつリアルタイムに検知できるものです。あわせて、正確な車両の位置を見える化し現場事務所で一元管理することで、狭隘な坑内で限られた車両のすれ違い箇所を効果的に活用することや、リアルタイムな工事の進捗管理が可能となり、安全性と生産性の大幅な向上を実現するとともに働き方改革にも大きく貢献します。

図版:現場での適用状況

現場での適用状況

図版:現場事務所での車両位置モニタリング状況

現場事務所での車両位置モニタリング状況

キーワード
トンネル、屋内測位、位置検知、Wi-Fi、ビーコン、運行管理、見える化、働き方改革
改ページ

本システムの概要

本システムは、タブレット端末を利用し、坑内外を走行する全ての車両の位置をシームレスに把握し、一元管理します。坑外では、既存のタブレット端末を使った車両運行管理システム「スマートG-Safe®」の一部機能を活用してGNSSで測位する一方、坑内では、今回開発したWi-Fiとビーコン(発信機)の電波強度をハイブリッドに組み合わせた測位アルゴリズムを適用し、最大時速30kmに達する車両を正確かつリアルタイムに測位します。現在のトンネル工事では、坑内にデータ・音声通信用のWi-Fiアクセスポイントを設置することが標準となっているため、測位用に新たにアンテナを設置する必要はありません。また、坑内外走行の判定は車両に搭載するタブレット端末が自動的に行うため、システム切替え操作などは必要なく、ドライバーは運転に集中できます。

図版:坑内外シームレス位置検知のイメージ

坑内外シームレス位置検知のイメージ

特長・メリットココがポイント

坑内の安全性向上

坑内でドライバーが見るタブレット端末画面は、トンネル内部の構造をデフォルメ表示し、すれ違い箇所や交差部を判別しやすくしています。加えて、入坑中の全車両の位置・種類・走行方向を表示するため、坑内の状況を正確に把握できます。また、タブレット端末を利用してドライバーと現場管理者との双方向の通信も可能です。さらに、坑内での緊急時に、現場管理者から全ドライバーに発信する「緊急時一斉メッセージ」や、ドライバーから現場管理者と全ドライバーに発信する「緊急ボタン」の機能を備えています。

図版:坑内でのドライバー画面

坑内でのドライバー画面

車両の運搬延べ台数に応じた工事の進捗管理

本システムは、車種毎の切羽への到達回数を自動カウントできるため、トンネル掘削の進捗状況のリアルタイムかつ正確な把握が可能です。例えば、「あとダンプトラック2台でずり出しが完了」、「吹付け完了にはまだ4台のアジテータ車が必要」、といった情報を関係者間で共有できるため、よりタイムリーに次の行動に繋げることが可能となります。

図版:切羽到達回数をカウントし、トンネル掘削の進捗状況をリアルタイムに把握

切羽到達回数をカウントし、トンネル掘削の進捗状況をリアルタイムに把握
(ダンプトラック:ズリ出し、アジテータ車:吹付け)

改ページ

本システムの効果

坑内における車両の相互位置ならびに他車の種類・走行方向の正確かつリアルタイムな把握が可能なことから、坑口から坑内、坑内の交差部への進入可否などが判断しやすくなるとともに、限られた車両のすれ違い箇所を効率的に利用できるため、坑内での走行がスムーズになります。これにより、トンネル掘削の1サイクルタイムあたりの車両の待機時間が10%程度削減され、工事全体における生産性の大幅な向上を実現します。さらに、何ら操作することなく坑内外をシームレスに測位できるため、ドライバーの負担が軽減され、安全性が向上します。

適用実績

図版:平成29-32年度 日下川新規放水路工事

平成29-32年度 日下川新規放水路工事

場所:高知県高岡郡

工期:2018年1月~2021年3月

発注者:国土交通省四国地方整備局

諸元:NATM トンネル延長2,850m 幅員7.0m 掘削断面積55m2

学会論文発表実績

  • 「トンネル内外における車両位置検知システムの開発」,土木学会,第75回年次学術講演会,2020年9月
  • 「トンネル内外における車両位置検知システムの開発」,土木情報学シンポジウム,2020年9月
  • 「坑内外を走る車両位置を一元管理」,日経コンストラクション,2020.7.27号

ICT インデックス

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