アスファルトフィニッシャー
2023/05/24
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【ICT建機(機械)・施工】アスファルトフィニッシャーを情報化して舗装施工!センサーの使い方について紹介!
ICT建機(機械)とは?アスファルトフィニッシャーの情報化施工(舗装)、センサーの使い方について紹介
国土交通省では、「ICTの全面的な活用(ICT土工)」等の政策を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、魅力ある建設現場を目指す取り組みである『i-Construction(アイ・コンストラクション)』を進めています。
参照: i-Construction|国土交通省
https://www.mlit.go.jp/tec/i-construction/index.html
ICTシステムを搭載、利用したICT建機やICT施工は、深刻な担い手不足を抱える建設業としては、問題打破の一策としても注目を集めているトレンドです。
この技術は、舗装工事にも全面的に導入されており、「ICT舗装」の取り組みによって安全性向上や作業の効率化、省力化の効果が実証されています。
本記事では、アスファルトフィニッシャーにおける情報化施工、センサーの使い方、導入について紹介します。
ICT技術を活用する産業機械
- 農業…センサーを利用した田植え作業の工程別分析
- 製造業…工場でのシステム効率化や生産ラインにクラウド技術を活用した生産活動の改善
- インフラ業…器具・設備に設置したセンサーによるデータ収集分析
- 運輸業…タブレット端末の活用によるサービス向上や事業改善の支援
- サービス業…飲食チェーンでの食器に取り付けられたRFIDタグによるデータ収集・活用
https://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/top/local_support/ict/index.html
アスファルトフィニッシャーの2D-MC
アスファルトフィニッシャーでの2D-MCには、AGC(Auto Grade Control)装置と呼ばれるものが導入されています。
これは、基準との距離をスクリードもしくは、スクリードアームに取り付けられたセンサーで測定し、舗装厚を変化させるレベリングシリンダに指令を出してスクリードの高さが一定になるように舗装厚を調整するシステムです。
最近では超音波センサーが主流に
以前までは、基準面やワイヤロープ上を直接滑らせて高さの変化を測定する接触式センサーが主流でした。現在では、超音波を使用して基準までの距離を測定する非接触式センサーが開発され、広く使用されています。
接触式では、合剤のこびりつきや内部構造のズレに伴う修理といったメンテナンス性に難がありましたが、非接触式のため不要です。
最近では、複数の超音波センサーを装備した非接触式センサーも開発され、さらなる精度向上を図っています。
ソニック(超音波)センサーの使い方
- スクリードを敷きならし厚さの台に降ろします。
- 本体のセンサスイッチを「入」にします。
- センサの電源スイッチをONにします。
- センサーの表示を見ながら基準面より30cmの高さにセンサ底面部の高さを合わせます(高さ30cmになると水平の緑色ランプが点滅します)。
- 低い場合は上向き矢印が点灯します。水平の緑色ランプの表示が出るまでハンドルで高さ調整します(高い場合は下向き矢印の表示が出ますので、同様に調整します)。
- センサの自動スイッチを「ON」にします。
- 走行スイッチをONにして施工を開始します。
- センサが自動で厚みを調整します。
アスファルトフィニッシャーの3D-MC化
この状況に対応することを目的に、ICTを用いた情報化施工技術の導入など、『i-Construction』への取り組みが国土交通省主導で進められており、アスファルトフィニッシャーにおいても、i-Constructionへの対応として、2D-MCを発展させた3D-MC装置が各機器メーカーによって開発され、すでに広く使用されています。
インターネットやG P S(衛星)技術の発展により自動化
アスファルトフィニッシャーの3D-MCでは、アスファルトフィニッシャーのスクリードまたは、スクリードアームに設置された計測装置の自己位置座標が計測されます。
その座標から算出した現舗装高さデータと施工箇所の3D設計データの差分に基づき、左右のレベリングシリンダに指令を出して所定の舗装高さとなるように自動制御するシステムが導入されています。
位置の計測方法は、自走追尾式TS(Total Station)方式、GNSS(汎全地測位航法衛星システム)方式の2種類です。各方式の詳細を以下にまとめました。
- 自走追尾式TS方式…機械に設置したプリズムを自走追尾式TSで追尾し、位置情報と高さ情報を同時に高精度で計測する。
- GNSS方式…複数の衛星電波を受信することで位置情報を取得し、基地局と機械に設置された移動局との間で無線通信により誤差を修正するRTK-GNSS方式を用いて高精度で計測する。
ICT導入のハードルは高いのが現実
ICT機器は高額であり、現状は1000万円弱の投資は覚悟しなくてはいけないでしょう。また、資金面以外にも、社内で対応できる人材がいないという問題もあるかと思います。
いくら国土交通省が建設業のICT化を推進しようとしたとしても、その号令に従えるのは一部の建設企業だけなのが現状です。
ICT機器が高額な理由としては、GNSSなどの受信機(GPS)が、ひとつ100万円以上と非常に高額であることが挙げられます。3D-MCでは、そのGNSSを2つもつけなくてはなりません。
また、システムや3Dといった言葉に抵抗感を持つ職人や社員もいらっしゃります。
ICT導入のハードルは高いのが現実
ICT機器は高額であり、現状は1000万円弱の投資は覚悟しなくてはいけないでしょう。また、資金面以外にも、社内で対応できる人材がいないという問題もあるかと思います。
いくら国土交通省が建設業のICT化を推進しようとしたとしても、その号令に従えるのは一部の建設企業だけなのが現状です。
ICT機器が高額な理由としては、GNSSなどの受信機(GPS)が、ひとつ100万円以上と非常に高額であることが挙げられます。3D-MCでは、そのGNSSを2つもつけなくてはなりません。
また、システムや3Dといった言葉に抵抗感を持つ職人や社員もいます。
まずは2D-MCを導入して生産性を向上
超音波センサーは中古品の場合、オークション上で¥300,000〜¥600,000程度で購入可能です。取り付けや操作も簡単に行えます。