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  新技術概要説明情報

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ものづくり
日本大賞
国土技術
開発賞
建設技術
審査証明


他機関の
評価結果

















            

2019.06.27現在
 
技術
名称
GCS900 バックホウ浚渫3Dガイダンスシステム 
事後評価済み技術
(2014.03.18)
登録No. QSK-090005-V
事前審査 事後評価 技術の位置付け(有用な新技術)
試行実証評価 活用効果評価 推奨
技術
準推奨
技術
評価促進
技術
活用促進
技術













旧実施要領における技術の位置付け
活用促進
技術(旧)
設計比較
対象技術
少実績
優良技術
 

平成26年度〜


 
活用効果調査入力様式 適用期間等
-V
活用効果調査入力システムを使用してください。

上記※印の情報と以下の情報は申請者の申請に基づき掲載しております。 申請情報の最終更新年月日:2014.04.01
副    題 浚渫等計画データとバックホウのリアルタイム三次元座標データをもとに、ガイダンスにより浚渫等の作業を行う 区分 システム
分 類 1 港湾・港湾海岸・空港 − 浚渫工 − バックホウ浚渫工 − バックホウ浚渫
概要
@何について何をする技術なのか?
バックホウ浚渫船において、チルトセンサー、ピッチセンサー、RTK-GPS等を取付ける。さらに浚渫等の図面データを入力する事により、バックホウのキャビン内に設置したモニターへリアルタイムに三次元情報を表示する。オペレーターは、この三次元情報を元に操作を行う事で、誤差の少ない施工が可能となる。
モニターには、バックホウの位置と向き、バケットの姿勢と爪先の位置及び高さ、三次元設計図面が表示される。さらに設計値との差をLEDの色で表示するライトバーを装備する事により、さらに誤差が少なく、平坦性を向上させる。又、浚渫位置を記録しデジタルデータで成果品として納品する事が出来る。(図-1,図-2を参照)


A従来はどのような技術で対応していたのか?
位置の把握は、浚渫船が大型船の場合、浚渫システムのGPSにより行い、小型船等の場合、見通し用旗入れにより行う。浚渫深度は、予めバックホウのアームにマークを施し、潮位標により常に潮位を確認しながら行う。さらに、ソナーを装備していない場合は、レッドにより深度確認を行う必要がある。
海底面の精度(平坦性、誤差)は、海底面のため不可視であるのでオペレーターの技量による。


B公共工事のどこに適用できるのか?
スパット付バックホウ浚渫船を用いる浚渫、床掘等の工事。
ウインチ式バックホウ浚渫船の場合は船舶が動揺するため、誤差が増大するが使用は可能。

図-1 バックホウ浚渫システム構成図
新規性及び期待される効果
@どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?)
不可視部分におけるバケットの状態、三次元における具体的数値、設計面(平面・縦断面・横断面)との位置関係をリアルタイムにモニターに表示する。また、ライトバーにより設計値との離れを視認できる。 (図-2参照)

A期待される効果は?(新技術活用のメリットは?)
・位置の把握は本システムにより行うため、旗入れ等は必要ない。
・深度の確認は本システムにより行うため、レッドは必要ない。
・RTK-GPSにより三次元位置を把握し、機械的に深度を確認できるので、表示される数値は潮流による影響がない。
・高精度(少ない誤差、高い平坦性)を実現できるため、余掘り土量の低減、それに伴う作業時間の短縮。
・余掘り土量の低減に伴い、処理土量の低減、それに伴う作業時間の短縮。
・バケットの状態をシステムにより認識できるため、不熟練工(若い、海上での経験が少ない等)の操作でも可能。

図-2 モニター表示例
適用条件
@自然条件
・気温 -10℃〜50℃
・湿度 制限なし
・天候 台風等悪天候以外は制限なし
・海象 有義波高50cm以下

A現場条件
・上空視界を確保できる現場
・GPS信号、無線信号の電波障害の無い現場
・GPS基準局から無線の届く範囲又は携帯電話のサービスエリア内(高精度の場合)
・スパット付浚渫船による施工が有効な現場(高精度の場合)

B技術提供可能地域
制限なし

C関係法令等
特になし
適用範囲
@適用可能な範囲
・上空視界が確保されている事。
・GPS基準局からのRTK-GPSの補正データが受信可能な範囲である事(高精度の場合)。
(補正データの通信装置が無線機の場合は到達範囲内である事、携帯電話の場合は圏内である事。)

A特に効果の高い適用範囲
・土量低減工事
・薄層浚渫等の工事
・海底に障害物が有る浚渫等の工事

B適用できない範囲
・上空視界が確保されていない。
・GPS基準局からのRTK-GPSの補正データが受信が不可能(高精度の場合)。
(補正データの通信装置が無線機の場合は到達範囲内でない、携帯電話の場合は圏内に入らない。)

C適用にあたり、関係する基準およびその引用元
・河川土工マニュアル(案)<浚渫偏>
・港湾の施設の技術上の基準・同解説
留意事項
@設計時
・現地における施工の可否(GPSの捕捉、電波障害、補正データの到達距離)を確認する必要がある。
・精度確保のため、スパット付バックホウ浚渫船が望ましい。
・施工設計CADデータ及び既設構造物近傍であれば施工出来形CADデータの準備。
・基準点(不明ならば設置)及び水準点の確認(特に高さの基準面については注意を要する)を行う。
・必要に応じて座標変換を行う。
・バックホウの形式、チルトバケットの有無、使用するバケットの種類、アームのピン間隔が表示された図面が必要。
・センサーを取付ける場所の下見を行い、必要となるブラケットなどを準備する。
・バックホウとそれに取付けた角度センサーとGPSのキャリブレーションを行う場所を選定する。
※キャリブレーションは平らで動かない場所若しくは平穏な海域で、かつ直行する2方向(出来れば東西南北)へアームを延伸できる場所である事。

A施工時
・コントローラーはエンジンをかけてからONにする事。
※エンジンをかける際に急激に電圧が下がるため。
・始業前にGPSの受信状況と精度をコントローラーのモニター上で確認すること。
・コントローラーからのCFカードの抜き差しは、電源をOFFの状態か、カバーを空けて赤い点灯が消えてから行う事。

B維持管理等
・コントローラーの「診断」ボタンによりシステムが正常に作動しているかを確認する。
・GPS基準局がバッテリー運用の場合は日々充電が必要。

Cその他
・起工時にはその時の潮位を確認し、爪先を海面に合わせたときにシステムに表示される高さと潮位が整合しているか確認する。
・GPSの精度は衛星の配置状況と運用状況、電波障害やマルチパスに左右される。

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