スマートグラスで傾き確認!奥村組が杭の施工管理に画像解析を導入

2017年4月19日

管理人のイエイリです。

建物を支える基礎杭を打設するとき、振動・騒音を防ぐため、先に地盤に杭孔を掘ってからコンクリート杭を埋め込む「先掘り式」という工法があります。

このとき、注意しなければいけないのが、杭孔がきちんと鉛直になっているかを2方向から確認しながら孔を掘っていくことです。もし、途中で傾いてしまうと、掘り直しなどの手戻りが発生するからです。

通常は測量機の監視係と杭打ち機のオペレーターが連携しながら掘っていく、という方法が使われていそうですが、奥村組はこの施工管理を効率化するため「画像解析による杭の施工管理システム」を開発しました。

杭打ち機のオペレーターは、

ナ、ナ、ナ、ナント、

 

スマートグラスと音声案内

 

で、杭孔の傾きをリアルタイムに知ることができるのです。

スマートグラスで杭孔の傾きをリアルタイムで見る杭打ち機のオペレーター(以下の写真、資料:奥村組)

スマートグラスで杭孔の傾きをリアルタイムで見る杭打ち機のオペレーター(以下の写真、資料:奥村組)

このシステムは杭打ち機のロッドを撮影する2台のビデオカメラと、タブレット型のパソコン(以下、タブレットPC)で構成されています。

ビデオカメラで撮影した映像は画像処理を行うことにより、杭打ち機のロッド傾斜角と掘削深度をリアルタイムで算出します。

そのデータから、杭孔全体の「孔曲がり推定線」や、曲がりを修正するための最適なロッド角度なども算出します。

これらの情報は、杭打ち機の運転席に設置したタブレットPCに表示されるとともに、オペレーターが着用したスマートグラスでも「ヘッドアップ」の状態で見られるのです。

そして、ロッドの傾きが大きくなったときには、音声案内でも知らせてくれます。

地上に設置した2台のビデオカメラ

地上に設置した2台のビデオカメラ

タブレットPCの画面表示。現在の傾斜方向と修正角度などがリアルタイムに分かる

タブレットPCの画面表示。現在の傾斜方向と修正角度などがリアルタイムに分かる

孔曲がり推定線と計測結果の比較。よく合っていることが分かる

孔曲がり推定線と計測結果の比較。よく合っていることが分かる

自動化のポイントは、ビデオ映像をそのまま表示するだけでなく、画像解析によりデジタルデータに変換している点です。

この画像解析には、

 

「顔認証」の技術

 

が使われているそうです。

土木工事に、意外な分野の技術が導入されているのには驚きました。

デジタルデータ化された杭孔の情報は、他のタブレット端末や現場事務所などでも見られるので、施工管理の高度化や効率化にも役立ちます。

デジタルデータ化された杭孔の情報は、現場事務所でもリアルタイムに共有できる

デジタルデータ化された杭孔の情報は、現場事務所でもリアルタイムに共有できる

このシステムは、愛媛県伊予市発注の伊予市本庁舎改築第2期工事や、UR都市機構発注の住宅建設工事(千葉県)で実際に使われ、効果が確認できました。

これまではオペレーターの経験と勘に頼っていた部分が大きかった杭打ち工事ですが、このシステムを使うと熟練度に左右されずに高品質で効率的な施工ができそうですね。

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