JP7524714B2 - 地盤改良情報連携システム - Google Patents

Description

本発明は、地盤改良工事に用いる施工機械と測量機器との情報連携を図るための地盤改良情報連携システムに関するものである。

従来より、地盤に振動や衝撃を与えることなく施工できる地盤改良工法として、薬液注入工法やジェットグラウト工法、静的圧入締固め工法等が広く採用されている。これらはいずれも、地盤に設けた地中孔にロッドを挿入し、このロッドを介して地中に地盤改良材を供給し地盤強化を図る方法である。ところが、これらの工法は、地中に供給した地盤改良材に起因して地盤の***を生じる恐れがあることで知られている。

このため、例えば特許文献１には、地盤の***を管理しつつ静的圧入締固め工法を実施するための方法及びこれに用いる***量管理装置が開示されている。具体的には、地盤の改良予定位置に注入管リフト装置を据え付けるとともに、その近傍に地盤の***量を計測する計測装置を設置する。これら注入管リフト装置と計測装置は、***量管理装置を介して協働するよう構成されており、注入管による改良材の圧入作業を開始すると、計測装置による***量の計測が開始される。

***量データは、リアルタイムで***量管理装置の制御回路へ送信され、制御回路はあらかじめ設定した基準値データと***量データとを比較し、***量データが基準値データを超過している場合には、注入管リフト装置を稼働させる。すると、注入管がアップダウンの動作を実行し、周辺地盤に対して改良体による載荷と除荷を交互に与える。これにより地盤を締め固めて地盤を沈下させ、***量を設計範囲内に収める。

特開２０１３－１５９９１６号公報

地盤改良工事では一般に、上記の地盤***だけでなく、工法ごとで様々な管理項目が用意されており、施工管理者はこれらの管理項目について常時モニタリングを行いつつ施工を進行することが要求される。ところが、地盤改良工事の現場で稼働する機械や設備等から出力される膨大な出力情報を集約し、一元管理する方法が確立されていない。これは、施工機械及び測量機器がそれぞれ独立したシステムとして構築されていることに起因するところが大きい。

したがって、施工機械及び計測機器はそれぞれの専門技術者が管理する必要が生じ、また、専門技術者各々が保有する情報は、通信機等を利用して共有・連携せざるを得ず、施工時に不測の事態が生じた場合に、施工管理者が迅速に状況を把握し、状況に応じた適切な対応を図ることが困難となっていた。

このような状況を考慮し、施工機械と計測機器に改良を加えるなどして情報連携を図る試みもなされている。しかし、例えば施工機械に備えた薬液注入設備は、薬液の注入圧力や流量等の情報をモニター画面に出力するのみといった出力形態が一般的であるため、その改良には多大な手間を要する。また、施工機械や計測機器が入れ替わるごとに改良を行う作業は煩雑であるだけでなく、経済的に不利となりやすい。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、地盤改良工事に用いる施工機械と測量機械との情報連携を図るとともに、両者から取得される施工情報及び測量情報をリアルタイムで集約管理し、施工管理情報として活用させることである。

かかる目的を達成するため本発明の地盤改良情報連携システムは、地盤改良体を築造する施工機械から取得される施工情報と、前記地盤改良体の築造に伴う地盤変状を計測する測量機器から取得される測量情報とを、リアルタイムで集約管理する地盤改良情報連携システムであって、前記測量情報をリアルタイムで取得し管理する測量情報管理端末と、前記施工情報がリアルタイムで表示される画像を撮像する撮像部を有する施工情報取得端末と、前記施工情報取得端末及び前記測量情報管理端末と通信ネットワークを介してデータ通信可能に接続される管理サーバーと、を備え、前記管理サーバーは、前記測量情報が取得された計測時刻と施工時刻に相当する前記画像の撮像時刻とに基づいて、前記計測時刻と前記撮像時刻が合致する時刻の前記測量情報と前記施工情報とを集約するデータ処理部を有し、前記施工情報は、前記画像に含まれる前記施工情報を文字認識してテキストデータに変換する文字認識部により取得されるものであり、該文字認識部は、前記施工情報取得端末もしくは前記管理サーバーのいずれか一方に備えられていることを特徴とする。

本発明の地盤改良情報連携システムによれば、施工情報が表示された画像を撮像する撮像部を有するとともに、通信ネットワークを介してデータ通信可能な施工情報取得端末を、施工機械と管理サーバーとの間に介在させる。これにより、施工機械が通信機能を有していない場合や施工情報の出力方法が画像出力のみの場合にも、この施工情報取得端末及び管理サーバーを利用して、測量機器と施工機械の情報連携を図ることが可能となる。

したがって、情報連携を目的として、施工機械に改良を加える必要がない。また、工事途中で施工機械や測量機器を入れ替える必要が生じた場合にも、多大な手間を要せずに情報連携を図ることが可能となる。

また、管理サーバーは、施工情報と測量情報を、測量情報が計測された計測時刻と施工情報が撮像された撮像時刻とに基づいて集約管理するデータ処理部を有する。これにより、施工管理者は、同時刻の施工情報と測量情報を併せてリアルタイムでモニタリングしつつ、施工管理を実施できる。また、施工機械を管理する専門技術者も同様に、同時刻の施工情報と測量情報の両者を直接確認しながら、施工機械を操作することが可能となる。

本発明の地盤改良情報連携システムは、前記地盤改良体が、地盤改良材の供給位置を地中の深度方向にステップ移動させることにより築造されるものであり、前記施工情報は、前記地盤改良材の供給位置に対応するステップ番号を含み、前記データ処理部は、前記施工情報と前記測量情報を、前記ステップ番号ごとに分類する機能を備えることを特徴とする。

本発明の地盤改良情報連携システムによれば、ステップ番号を利用して、測量情報と施工情報を、地中の深度方向にステップ移動する地盤改良材の供給位置ごと、つまり注入ステップごとに分類することができる。これにより、注入ステップごとに実施する施工管理に施工情報及び測量情報を利用でき、また注入ステップごとにれらの情報を管理することが可能となる。

本発明の地盤改良情報連携システムは、前記管理サーバーが、集約された前記施工情報及び前記測量情報の最新情報と、あらかじめ前記ステップ番号ごとに設定された管理閾値とを比較する比較検証部と、前記比較検証部で、前記施工情報及び前記測量情報のうち少なくともいずれか一方に、前記管理閾値を超過する情報が検出された場合、警戒情報を発報する警戒情報発報部と、を備えることを特徴とする。

本発明の地盤改良情報連携システムによれば、最新時刻の施工情報及び測量情報のうち、少なくともいずれか一方が管理閾値を超過する場合に、警戒情報を発報する。これにより、施工管理者は、警戒情報が発報された時点の施工情報及び測量情報に基づいて、施工状況を迅速に把握し、状況に応じた適切かつ効果的な対策を講じることができ、合理的な施工管理を実施することが可能となる。

本発明の地盤改良情報連携システムは、前記地盤改良体が、施工対象領域に設けた複数の地中孔ごとに築造されるものであり、前記測量情報及び前記施工情報は、前記地中孔に対応する孔番を含み、前記データ処理部は、前記施工情報と前記測量情報を、前記孔番ごとに分類する機能を備えることを特徴とする。

本発明の地盤改良情報連携システムによれば、施工対象領域に複数の地盤改良体を築造する場合に、孔番を利用して測量情報と施工情報を、複数の地盤改良体ごとに分類することができる。これにより、複数の地盤改良体ごとに実施する施工管理に施工情報及び測量情報を利用でき、また地盤改良体ごとにこれらの情報を管理することが可能となる。

本発明によれば、施工情報が表示された画像を撮像する撮像部を有するとともに、通信ネットワークを介してデータ通信可能な施工情報取得端末を、施工機械と管理サーバーとの間に介在させることにより、管理サーバーと施工情報取得端末を介して施工機械と測量機械の情報連携を図ることができ、また、各々から取得される施工情報及び測量情報を、管理サーバーでリアルタイムに集約管理し、施工管理情報として活用させることが可能となる。

本実施の形態における地盤改良情報連携システムの概要を示す図である。 本実施の形態における薬液注入工法の概略を示す図である。 本実施の形態における薬液の流量圧力測定装置を示す図である。 本実施の形態における管理サーバー及び施工情報取得端末の詳細を示す図である。 本実施の形態における地盤改良工事と地盤改良情報連携システムで実施する処理の流れを示す図である。 本実施の形態における集計データテーブルの一例を示す図である。 本実施の形態における施工情報取得端末の表示画像の一例を示す図である。

地盤改良情報連携システムの詳細を、以下に図１～図７を参照しつつ説明する。本実施の形態では、重要構造物や道路等の既存構造物の下方で、薬液注入工法により地盤改良工事を実施する場合を事例に挙げる。なお、地盤改良情報連携システムは、薬液注入工法に限定されるものではなく、ジェットグラウト工法や静的圧入締固め工法等を含む、地盤変位を監視しつつ地盤改良を行ういずれの地盤改良工法にも適用することが可能である。

≪薬液注入工法の概略≫
図１で示す地盤改良情報連携システム１００を説明するに先立ち、薬液注入工法による地盤改良工事の概略を、図２（ａ）を参照して説明する。

薬液注入工法による地盤改良工事の手順は、まず、図２（ａ）で示すように、地盤改良機６０を構成するボーリングマシン６１に注入ロッド６２を把持させ、地盤中の所定深度まで注入ロッド６２を挿入する。こののち、薬液供給ホース６３を介して注入ロッド６２に薬液Ｃを供給し、地盤中に薬液Ｃを注入する。こうして注入された薬液Ｃの凝結効果によって、地盤中には固結体が築造される。

このような固結体を築造する工程を、注入ロッド６２の貫入方向（地中の深度方向）に沿って薬液Ｃの注入位置を段階的に移動させながら実施する。図２（ａ）では、ボーリングマシン６１により注入ロッド６２を段階的にステップアップすることで、薬液Ｃの注入位置を移動させる場合を例示している。これにより地盤中には、図１で示すように、複数の固結体が高さ方向に連続した地盤改良体Ｐが築造される。

上記の薬液注入工法に用いられる薬液Ｃは、図１で示すように、薬液注入設備７０に備えた薬液ミキサ７２で作液され、薬液注入ポンプ７１から流量圧力測定装置８０を介して地盤改良機６０に圧送される。流量圧力測定装置８０では、図３（ａ）で示すように、薬液注入設備７０から地盤改良機６０に供給される薬液Ｃの注入圧力、流量、流量積算値等がリアルタイムで計測される。

これらは、注入ロッド６２の貫入方向にステップ移動する薬液Ｃの注入位置（注入ステップ）に付されるステップ番号と併せて、施工情報として流量圧力測定装置８０のモニター画面８１に画像表示される。

なお、本実施の形態では、図２（ａ）で示すように、注入ロッド６２を段階的にステップアップさせる場合を事例にしている。このため、注入ステップごとに付されるステップ番号は、下方から上方に順を追って注入ステップＳ１、注入ステップＳ２・・というように付されている。

また、薬液注入工法を採用した地盤改良工事では、注入した薬液Ｃに起因して地表面が***するような地盤変状を生じる場合がある。このため、図１で示すように、既存構造物Ｒの下側で地盤改良工事を実施すると、施工中に既設構造物Ｒに悪影響を与えかねない。したがって、地盤改良機６０及び薬液注入設備７０を用いて地盤改良工事を実施する際には、既存構造物Ｒの変状計測を併せて実施している。

既存構造物Ｒの変状計測は、例えば図１で示すように、レーザー計測器９１と受光器９２を備えるリアルタイム変状計測機９０を用いて実施する。具体的には、受光器９２を既存構造物Ｒ上であって地盤改良体Ｐの構築予定位置近傍に設置し、レーザー計測器９１を用いて既存構造物Ｒにおける高さ方向の変状を、***量（変位量）として計測する。

これら***量（変位量）はリアルタイムで計測され、計測開始からの累計の***量（以降、累計***量という）として記録され、計測時刻とともに測量情報として測量情報管理端末２０で管理されている。

さらに、地盤改良体Ｐは、図２（ｂ）で示すような施工対象領域Ｅに、管理用の孔番（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・）が付された複数の地中孔を利用して、この地中孔ごとに複数が順次築造されていく。つまり、地盤改良体Ｐを築造する際には、この管理用の孔番（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・）が付された地中孔に、地盤改良機６０の注入ロッド６２を貫入し、薬液Ｃの注入作業を行う。

したがって、上記の流量圧力測定装置８０でモニター画面８１に表示される施工情報、および測量情報管理端末２０に出力される測量情報にはいずれも、この孔番（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３・・・）を含むようにして、施工情報及び測量情報の管理を行う。

ところで、重要構造物近傍など変状に配慮が必要な場所で薬液注入工法を採用して地盤改良工事を行う場合、上記の施工情報に含まれる注入ステップごとの注入圧力、測量情報に含まれる累計***量、及び累計***量に基づいて算定される注入ステップごとの***量（以降、ステップ別***量という）などは、地盤改良工事を進行する際の施工管理項目に規定されている。したがって施工管理者は、これらの施工管理項目が、あらかじめ規定された施工管理値を満足するよう施工管理を行う必要がある。なお、ステップ別***量については後述する。

そこで、地盤改良情報連携システム１００では、流量圧力測定装置８０とリアルタイム変状計測機９０との間で情報連携を図る。そして、流量圧力測定装置８０のモニター画面８１に画像出力された施工情報と、リアルタイム変状計測機９０で計測され測量情報管理端末２０で管理されている測量情報とをリアルタイムで集約管理し、両者を併せて自動モニタリング可能にする。

≪地盤改良情報連携システム≫
図１で示すように、地盤改良情報連携システム１００は、施工情報取得端末１０と、測量情報管理端末２０と、作業者端末３０と、管理サーバー４０とにより構成されている。これらはいずれも、通信ネットワーク５０を介して相互にデータ送信が可能になっており、通信ネットワーク５０としては、インターネット、専用通信回線等いずれにより構築されるものであってもよい。

管理サーバー４０は、図４（ａ）で示すように、通信部４１、演算処理装置４２、記憶部４３を備えるコンピュータシステムもしくはクラウドサーバーであり、通信部４１は、通信ネットワーク５０を介して各端末とデータの送受信を行う。また、演算処理装置４２はＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードウェアインタフェース等を備え、これら所定のプログラムを実行することにより、後述するデータ処理部４２１、データ選択部４２２、比較検証部４２３、警戒情報発報部４２４の機能が実現される。

そして、記憶部４３は、通信部４１を介して取得したデータや、データ処理部４２１、データ選択部４２２、比較検証部４２３、警戒情報発報部４２４の機能が実現された際に得れるデータが適宜格納される。また、後述する管理閾値テーブル４３１や集計データテーブル４３２等が格納されている。

作業者端末３０は、図１で示すように、通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０との間でデータ通信が可能であり、また、ディスプレイ等の出力部およびキーボードやタッチパネル等の入力部を備えるものであれば、ノートＰＣ、タブレット端末、スマートフォン等いずれを採用してもよい。施工管理者は、作業者端末３０を所持することにより、管理サーバー４０や各端末に格納されている情報を、通信ネットワーク５０を介して作業者端末３０のディスプレイ等で閲覧できる。

また、施工管理者は、施工管理時に必要となる情報、例えば図５で示すように、管理閾値データＤ３（前述の施工管理項目ごとに規定されている施工管理値に基づいて、任意に決定する施工管理閾値）を、作業者端末３０の入力部を介して入力できる。これにより、入力した情報は、通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信できる。

なお、作業者端末３０の所持者は、施工管理者に限定されるものではない。例えば、現場作業者や管理事務所の駐在者、地盤改良機６０及び薬液注入設備７０を管理する専門技術者等に、所持させてもよい。

測量情報管理端末２０は、≪薬液注入工法の概略≫で説明したように、リアルタイム変状計測機９０より取得可能な測量情報を管理するいわゆるコンピュータである。リアルタイム変状計測機９０と有線もしくは無線により接続されているとともに、通信ネットワーク５０を介して、管理サーバー４０及び各端末との間でデータ通信が可能となっている。

これにより、測量情報管理端末２０は、リアルタイム変状計測機９０で取得した測量情報を孔番と紐づけたうえで、測量情報データＤ２として通信ネットワーク５０を介してリアルタイムで管理サーバー４０に送信することが可能となる。ここで測量情報データＤ２は、図５で示すように、前述した累計***量と計測時刻及び孔番を含む。

施工情報取得端末１０は、図４（ｂ）で示すように、出力部１１と、撮像部１２と、記憶部１３と、演算処理装置１４と、操作部１５と、通信部１６とを備えている。通信部１６は、通信ネットワーク５０を介して各端末とデータの送受信を行う。また、操作部１５は、少なくとも撮像部１２の操作を行う機能を備える。撮像部１２は、動画や静止画等を撮像し、撮像データを取得する機能を備え、記憶部１３は撮像部１２で撮像した動画や静止画や、管理サーバー４０及び各端末より送信され通信部１６で受信した情報を格納する。

また、演算処理装置１４は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びハードウェアインタフェース等を備え、これら所定のプログラムを実行することにより、後述する文字認識部１４１及び情報取得部１４２の機能が実現される。そして、出力部１１はディスプレイであり、撮像部１２で撮像した動画や静止画、通信部１６を介して管理サーバー４０や各端末より送信された情報を表示する。

施工情報取得端末１０は、上記の機能を有していれば、ノートＰＣ、タブレット端末、スマートフォン、ｗｉ－ｆｉ対応デジタルカメラ等、いずれを採用してもよい。本実施の形態では、施工情報取得端末１０としてスマートフォンを採用し、これを利用して、流量圧力測定装置８０のモニター画面８１に画像（動画）出力されている施工情報のテキストデータ化を行っている。

具体的には、図３（ｂ）で示すように、流量圧力測定装置８０のモニター画面８１近傍に設置した端末把持アーム８２に施工情報取得端末１０を把持させる。このとき、施工情報取得端末１０は、モニター画面８１の表示画像（動画）を撮像可能な状態で据え付ける。そして、施工情報取得端末１０の撮像部１２でモニター画面８１の表示画像を撮像すると、撮像した撮像データは、記憶部１３に格納される。

すると、演算処理装置１４は文字認識部１４１の指令を受けて、記憶部１３に格納された撮像データの文字認識を行ってテキストデータに変換する。これにより、モニター画面８１に表示されている画像（動画）中の施工情報を、テキストデータとして取得できる。つまり、文字認識部１４１は、いわゆるＯＣＲ機能を有するものであり、こうして取得した施工情報に係るテキストデータは、撮像部１２で撮像したときの撮像時刻と孔番が紐づけされて、記憶部１３に格納される。

なお、モニター画面８１に表示されている画像（動画）中の施工情報は、地盤改良体Ｐの施工中にリアルタイムで表示される情報である。したがって、これを撮像した際の撮像時刻は、地盤改良工事の施工時刻に相当する時刻として取り扱うことができる。このため、施工情報に係るテキストデータに、撮像時刻を紐づけている。

また、撮像時刻が紐づけされた施工情報は施工情報データＤ１として、施工情報取得端末１０の通信部１６から通信ネットワーク５０を介して、リアルタイムで管理サーバー４０に送信される。ここで、施工情報データＤ１は、図５で示すように、流量、流量積算値、ステップ番号、撮像時刻及び孔番等を含む。

なお、本実施の形態では、施工情報取得端末１０の演算処理装置１４に文字認識部１４１を備えたが、これに限定されるものではなく、管理サーバー４０の演算処理装置４２に、文字認識部を備えてもよい。この場合には、施工情報取得端末１０の撮像部１２で撮像した撮像データを、通信部１６から通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信する。そして、管理サーバー４０で、撮像データをテキストデータに変換する工程を実施すればよい。

上記のとおり、施工情報データＤ１は地盤改良工事の施工時刻に相当する撮像時刻と孔番を備え、測量情報データＤ２は計測時刻と孔番を備える。したがって、施工情報データＤ１と測量情報データＤ２は、撮像時刻と計測時刻を利用して時刻ごとに整理集約することができる。

また、整理集約した施工情報データＤ１と測量情報データＤ２を、孔番ごと、つまり施工対象領域Ｅに築造される複数の地盤改良体Ｐごとに分類することができる。さらに、施工情報データＤ１はステップ番号を含んでいるから、施工情報データＤ１と測量情報データＤ２は、地盤改良体Ｐを築造する際の注入ステップごとに分類することもできる。

≪≪地盤改良情報連携システムを用いた地盤改良工事≫≫
上述した施工情報データＤ１と測量情報データＤ２を、撮像時刻と計測時刻を利用して整理集約する作業や、複数の地盤改良体Ｐごと及び地盤改良体Ｐを築造する際の注入ステップごとに分類する作業は、管理サーバー４０のデータ処理部４２１の機能により実現される。

このデータ処理部４２１の機能を含む、管理サーバー４０に備えた機能により、施工情報データＤ１と測量情報データＤ２を、施工管理情報として地盤改良工事に活用させる手順を、図５で示す地盤改良工事の流れに沿って、地盤改良情報連携システム１００で実施可能な処理を参照しつつ、以下に説明する。

なお、本実施の形態では、図２（ｂ）で示すような施工対象領域Ｅに設けた孔番Ｈ１の地中孔を利用して地盤改良体Ｐを構築する場合を事例に挙げる。また、地中孔を利用して薬液Ｃを注入する手順は、図２（ａ）で示すように、地盤改良体Ｐの最下端に位置する注入ステップＳ１に相当する領域から上方に向けて、段階的にステップアップさせつつ注入する場合を事例に挙げる。

≪管理閾値テーブルの作成≫
薬液注入工法を採用して地盤改良工事を実施する前に、前述した施工管理項目（注入ステップごとの注入圧力、累計***量、及び累計***量に基づいて算定されるステップ別***量など）を管理するための管理閾値テーブル４３１を作成する。

具体的には、上記の施工管理項目各々についてあらかじめ設定された施工管理値に基づいて、管理閾値を決定しておく。施工管理項目各々に対応する管理閾値はそれぞれ、管理対象となる孔番とステップ番号とを紐づけたうえで、管理閾値データＤ３として作業者端末３０の入力部に入力する。管理閾値データＤ３は、作業者端末３０から通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信され、通信部４１を介して管理サーバー４０に入力されると、記憶部４３の管理閾値テーブル４３１に格納される。

≪測量情報と施工情報の集約（集計データテーブル）≫
孔番Ｈ１の地中孔に、地盤改良機６０の注入ロッド６２を貫入させるとともに、薬液注入設備７０を作動させ、地盤改良体Ｐの最下端に位置する注入ステップＳ１にて薬液Ｃの注入作業を開始する。また、注入作業と併せて、施工情報取得端末１０により、流量圧力測定装置８０に備えたモニター画面８１の表示画像（動画）を撮像する。

撮像データから文字認識を行ってテキストデータを取得する作業を前述した手順で実施し、リアルタイムで施工情報データＤ１を取得するとともに、通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信する。また、リアルタイム変状計測機９０により既存構造物Ｒの変状をリアルタイムで計測する作業を実施し、測量情報管理端末２０にて測量情報データＤ２を管理する。また、通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信する。

管理サーバー４０は、施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２を受信するごとに、例えば図６で示すような集計データテーブル４３２に格納する。具体的には、演算処理装置４２がデータ処理部４２１の指令を受けて、施工情報データＤ１と測量情報データＤ２とを、撮像時刻及び計測時刻に基づいて時刻ごとに整理集約する。

≪孔番ごと及びステップ番号ごとに分類≫
また、施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２をまた、孔番ごとさらにはステップ番号ごとにそれぞれ分類し、集計データテーブル４３２に格納する。なかでも、測量情報データＤ２は、施工情報データＤ１とともに時刻ごと整理集約されることで、計測時刻に対応する累計***量とステップ番号とが紐づけられる。そこで、データ処理部４２１では、ステップ番号と紐づけられた計測時刻ごとの累計***量から、注入ステップごとの増加***量であるステップ別***量を計算し、同様に集計データテーブル４３２に格納する。

図６で例示する集計データテーブル４３２では、孔番ごとに１つのデータテーブルを用意している。そして、撮像時刻と計測時刻が合致する施工情報データＤ１（注入圧力、流量、流量積算値、ステップ番号）、測量情報データＤ２（累計***量）、及びデータ処理部４２１で計算したステップ別***量を、時系列に整理している。また、施工情報データＤ１、測量情報データＤ２及びステップ別***量は、ステップ番号ごとに分類されている。

なお、図６では、撮像時刻と計測時刻が合致する施工情報データＤ１と測量情報データＤ２について、５秒ごとのデータを時系列で格納した場合を例示している。しかし、データの格納方法はこれに限定するものではなく、刻々と管理サーバー４０に送信されるこれらのデータを１秒ごとに格納してもよいし、薬液Ｃが脈動的に注入されるタイミング（例えば２０秒ごと）ごとのデータを抽出し格納してもよい。

また、管理サーバー４０は、受信した測量情報データＤ２及びデータ処理部４２１で計算したステップ別***量を、集計データテーブル４３２に格納するだけでなく、図７の上段で示すような施工情報取得端末１０の出力部１１に、モニター画面８１の撮像データと併せて出力する。具体的には、演算処理装置４２がデータ選択部４２２の指令を受けて、計測時刻が最新の測量情報データＤ２である累計***量と、データ処理部４２１で計算したステップ別***量とを抽出し、通信部４１から通信ネットワーク５０を介して施工情報取得端末１０に送信する。

図７に例示する施工情報取得端末１０の出力部１１では、上方に、施工情報データＤ１の取得元であるモニター画面８１の撮像データを表示し、下方に、計測時刻が最新の測量情報データＤ２である累計***量とデータ処理部４２１で計算したステップ別***量、をリアルタイムで出力している。

こうすると、施工管理者及び薬液注入設備７０を管理する専門技術者は、施工情報取得端末１０を介して、同時刻かつ最新時刻の施工情報データＤ１と測量情報データＤ２を併せてモニタリングすることができる。これにより、施工管理者は、３つの施工管理項目を同時に確認しながら施工管理を行うことができ、薬液注入設備７０を管理する専門技術者も、これらを確認しながら、薬液注入設備７０を操作することが可能となる。

このように、地盤改良情報連携システム１００は、薬液注入設備７０と管理サーバー４０との間に施工情報取得端末１０を設けることで、薬液注入設備７０による施工情報の出力手段が画像出力のみの場合にも、薬液注入設備７０とリアルタイム変状計測機９０との情報連携を図ることが可能となる。

したがって、情報連携を目的として、薬液注入設備７０と機械的な改良を加える必要がない。また、工事途中で薬液注入設備７０やリアルタイム変状計測機９０等の設備機器を入れ替える必要が生じた場合にも、多大な手間を要することなく管理サーバー４０と施工情報取得端末１０を利用して、情報連携を図ることが可能となる。

なお、集計データテーブル４３２は、記憶部４３に格納するだけでなく、作業者端末３０を所持する施工管理者や管理事務所の駐在者等の要求に応じて、作業者端末３０の出力部にリアルタイムで出力することができる。この場合は、集計データテーブル４３２を、管理サーバー４０の通信部４１から通信ネットワーク５０を介して作業者端末３０に送信すればよい。

これにより、作業者端末３０を所持する施工管理者や管理事務所の駐在者等は、作業者端末３０に出力される集計データテーブル４３２上で、刻々と最新情報が蓄積されていく施工情報データＤ１と測量情報データＤ２を分析することにより、地盤変状の生じる前兆を捉えることも可能となる。

≪管理項目に係る自動モニタリング（比較検証）≫
孔番Ｈ１の地中孔を利用して注入ステップＳ１にて薬液Ｃを注入する作業が進行している間、管理サーバー４０では、上記の集計データテーブル４３２の更新作業と併せて、施工管理項目について、管理閾値データＤ３に格納した管理閾値と比較検証する自動モニタリングを行う。

具体的には、集計データテーブル４３２が更新されるごとに、演算処理装置４２が比較検証部４２３の指令を受けて、施工管理項目の最新情報と管理閾値テーブル４３１に格納された孔番Ｈ１及びステップ番号Ｓ１に対応する管理閾値データＤ３とを比較検証する。管理閾値データＤ３を超過している施工管理項目がある場合には、これを検出し、記憶部４３に格納する。

≪管理項目に係る警戒情報の発報≫
上記の管理サーバー４０による自動モニタリングで、施工管理項目のうち、少なくともいずれか１つの項目が管理閾値データＤ３を超過する場合に、地盤改良情報連携システム１００は、警戒情報を発報する。

具体的には、管理閾値データＤ３を超過している施工管理項目が検出されると、演算処理装置４２が警戒情報発報部４２４の指令を受けて、該当する施工管理項目に係る警戒情報を通信部４１に出力する。通信ネットワーク５０を介して警戒情報を受信した施工情報取得端末１０は、図７の下段で示すように、管理閾値データＤ３を超過している施工管理項目について警戒情報を表示する。

図７の下段では、ステップ別***量が管理閾値を超えたことを知らせる警戒情報が表示されている。なお、施工情報取得端末１０が出力部１１としてスピーカー等を備えている場合には、ディスプレイだけでなく、音声で警戒情報を出力してもよい。また、工事現場にブザーやランプ等の警報機器（図示せず）が設置されている場合には、例えば、施工情報取得端末１０とこれらを無線もしくは有線で接続しておき、連動して警報機器が作動するようにしてもよい。さらに、警報情報は、作業者端末３０に出力させてもよい。

警戒情報が発報されると施工管理者は、例えば、薬液Ｃの注入作業を中断する指示するとともに、薬液Ｃの注入量や注入圧を変更するなどの対策を講じる。このとき、施工管理者は、施工情報取得端末１０の出力部１１に出力されている情報や、作業者端末３０で閲覧可能な集計データテーブル４３２の時系列データに基づいて、施工状況を迅速に把握し、状況に応じた適切かつ効果的な対策を講じることができる。また、薬液注入設備７０を取り扱う専門技術者も、警戒情報を確認できることから、急激な地盤変状等不測の事態が生じた場合に、迅速に薬液Ｃの注入作業を中断する等の対応することが可能となる。

１ステップ分の注入作業を終了するまで、上記の作業を繰り返し行う。１ステップ分の注入作業が終了したのち、地盤改良機６０の注入ロッド６２を、注入ステップＳ２に相当する領域まで引き上げ、薬液Ｃの注入作業を開始する。

注入ステップＳ２における薬液Ｃの注入作業時には、施工情報データＤ１に含まれるステップ番号が「２」となる。したがって、図６で示すように、集計データテーブル４３２上で時刻ごとに整理集約される施工情報データＤ１と測量情報データＤ２は、注入ステップＳ２の情報として分類される。

このように、時刻に基づいて集約管理される施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２は、集計データテーブル４３２上で注入ステップごとに分類できるため、注入ステップごとに実施する施工管理に、集計データテーブル４３２を利用できる。したがって、管理閾値テーブル４３１に格納された管理閾値データＤ３と比較検証を実施するといった管理サーバー４０による自動モニタリングや警戒情報の発報が可能となる。

上記の作業を地中孔内で、注入ロッド６２を段階的にステップアップしつつ繰り返す。孔番Ｈ１の地中孔を利用した地盤改良体Ｐの築造作業が終了したのち、注入ロッド６２を引き抜き、孔番の異なる地中孔で、新たな地盤改良体Ｐの築造作業を実施する。施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２は、孔番が変わるごとに新たな集計データテーブル４３２が作成され、これらが蓄積されていく。

したがって、先行して築造した地盤改良体Ｐについて集計データテーブル４３２に蓄積された時系列データを分析することにより、地盤改良体Ｐを築造予定の地盤ごとに、地盤変状の傾向や急激な***を生じやすい条件等を捉えることができる可能性もある。すると、後行して築造する地盤改良体Ｐの施工管理時にこの知見を反映することができ、施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２を集約した集計データテーブル４３２は、合理的な施工管理を支援するための情報として、有効に活用することができる。

上記のとおり、地盤改良情報連携システム１００は、管理サーバー４０と施工情報取得端末１０を介して薬液注入設備７０とリアルタイム変状計測機９０との情報連携を図ることが可能になるとともに、両者から取得される施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２を、管理サーバー４０でリアルタイムに集約管理し、施工管理情報として活用させることが可能となる。

本発明の地盤改良情報連携システム１００は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本実施の形態では、流量圧力測定装置８０とリアルタイム変状計測機９０とを情報連携させたが、これに限定されるものではなく、例えば、地盤改良機６０についても情報連携を図ることができる。地盤改良機６０は一般に、リアルタイムで計測した施工時における注入ロッド６２の深度や引上げ速度等の情報を、改良深度及び改良速度として、計測時刻とともにデータ出力する。

したがって、地盤改良機６０が、通信ネットワーク５０を介して管理サーバー４０に送信可能な通信機能を有している場合には、改良深度及び改良速度に孔番と計測時刻との紐づけを行った上で、リアルタイムで管理サーバー４０に送信すればよい。また、通信機能を有していない場合には、地盤改良機６０のモニター画面（図示せず）に出力される情報を、施工情報取得端末１０を利用してテキストデータとして取得すればよい。

こうすると、図６の集計データテーブル４３２で示すように、計測時刻に基づいて改良深度及び改良速度を、施工情報データＤ１及び測量情報データＤ２とともに集約管理することが可能となる。したがって、施工管理に、改良深度及び改良速度の情報が必要となる高圧噴射工法を地盤改良工事に採用する場合にも、地盤改良情報連携システムを採用することが可能となる。

１００ 地盤改良情報連携システム
１０ 施工情報取得端末
１１ 出力部
１２ 撮像部
１３ 記憶部
１４ 演算処理装置
１４１ 文字認識部
１４２ 情報取得部
１５ 操作部
１６ 通信部
２０ 測量情報管理端末
３０ 作業者端末
４０ 管理サーバー
４１ 通信部
４２ 演算処理装置
４２１ データ処理部
４２２ データ選択部
４２３ 比較検証部
４２４ 警戒情報発報部
４３ 記憶部
４３１ 管理閾値テーブル
４３２ 集計データテーブル
５０ 通信ネットワーク
６０ 地盤改良機（施工機械）
６１ ボーリングマシン
６２ 注入ロッド
６３ 薬液供給ホース
７０ 薬液注入設備（施工機械）
７１ 薬液注入ポンプ
７２ 薬液ミキサ
８０ 流量圧力測定装置
８１ モニター画面
８２ 端末把持アーム
９０ リアルタイム変状計測機（測量機器）
９１ レーザー計測器
９２ 受光器
Ｐ 地盤改良体
Ｃ 薬液（地盤改良材）
Ｒ 既存構造物
Ｄ１ 施工情報データ
Ｄ２ 測量情報データ
Ｄ３ 管理閾値データ

Claims (4)

1. 地盤改良体を築造する施工機械から取得される施工情報と、前記地盤改良体の築造に伴う地盤変状を計測する測量機器から取得される測量情報とを、リアルタイムで集約管理する地盤改良情報連携システムであって、
   前記測量情報をリアルタイムで取得し管理する測量情報管理端末と、
   前記施工情報がリアルタイムで表示される画像を撮像する撮像部を有する施工情報取得端末と、
   前記施工情報取得端末及び前記測量情報管理端末と通信ネットワークを介してデータ通信可能に接続される管理サーバーと、を備え、
   前記管理サーバーは、前記測量情報が取得された計測時刻と施工時刻に相当する前記画像の撮像時刻とに基づいて、前記計測時刻と前記撮像時刻が合致する時刻の前記測量情報と前記施工情報とを集約するデータ処理部を有し、
   前記施工情報は、前記画像に含まれる前記施工情報を文字認識してテキストデータに変換する文字認識部により取得されるものであり、
   該文字認識部は、前記施工情報取得端末もしくは前記管理サーバーのいずれか一方に備えられていることを特徴とする地盤改良情報連携システム。
2. 請求項１に記載の地盤改良情報連携システムにおいて、
   前記地盤改良体が、地盤改良材の供給位置を地中の深度方向にステップ移動させることにより築造されるものであり、
   前記施工情報は、前記地盤改良材の供給位置に対応するステップ番号を含み、
   前記データ処理部は、前記施工情報と前記測量情報を、前記ステップ番号ごとに分類する機能を備えることを特徴とする地盤改良情報連携システム。
3. 請求項２に記載の地盤改良情報連携システムにおいて、
   前記管理サーバーが、
   集約された前記施工情報及び前記測量情報の最新情報と、あらかじめ前記ステップ番号ごとに設定された管理閾値とを比較する比較検証部と、
   前記比較検証部で、前記施工情報及び前記測量情報のうち少なくともいずれか一方に、前記管理閾値を超過する情報が検出された場合に、警戒情報を発報する警戒情報発報部と、
   を備えることを特徴とする地盤改良情報連携システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の地盤改良情報連携システムにおいて、
   前記地盤改良体が、施工対象領域に設けた複数の地中孔ごとに築造されるものであり、
   前記測量情報及び前記施工情報は、前記地中孔に対応する孔番を含み、
   前記データ処理部は、前記施工情報と前記測量情報を、前記孔番ごとに分類する機能を備えることを特徴とする地盤改良工事の情報連携システム。

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